WO2020045646A1 - 終末糖化産物に対する抗体およびその使用 - Google Patents
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- C07K2317/90—Immunoglobulins specific features characterized by (pharmaco)kinetic aspects or by stability of the immunoglobulin
- C07K2317/92—Affinity (KD), association rate (Ka), dissociation rate (Kd) or EC50 value
Definitions
- CML is also generated by an intramolecular Cannizzaro reaction using glyoxal (GO) and glycolaldehyde as a precursor or by autoxidation of glucose.
- CML in proteins may be stable to acid hydrolysis, and can be quantified by high performance liquid chromatography (HPLC) or gas chromatography / mass spectrometry (GC / MS) (Non-Patent Document 1). .
- HPLC high performance liquid chromatography
- GC / MS gas chromatography / mass spectrometry
- an antibody or antigen-binding fragment thereof that cross-competes with the antibody or antigen-binding fragment thereof for binding to glyceraldehyde-derived AGEs or an epitope of glycolaldehyde-derived AGEs,
- a monoclonal antibody or an antigen-binding fragment thereof that binds to an epitope of glyceraldehyde-derived AGEs or glycolaldehyde-derived AGEs A monoclonal antibody or an antigen-binding fragment thereof that binds to an epitope of glyceraldehyde-derived AGEs or glycolaldehyde-derived AGEs.
- [A5] The method according to any one of [A1] to [A4], which is a full-length antibody, Fab, Fab ′, F (ab ′) 2 , Fv, scFv, dsFv, diabody, or sc (Fv) 2 .
- [A11] The pharmaceutical composition according to [A8], wherein the disease is a cancer selected from melanoma, lung cancer, and liver cancer.
- R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are each independently selected from a hydrogen atom, a protecting group, and a peptide group having 1 to 1000 amino acid residues;
- X 1 and X 2 represent —O— or —NH—;
- Y 1 and Y 2 are a hydrogen atom, a protecting group, or a group:
- R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are each independently selected from a hydrogen atom, a protecting group, and a peptide group having 1 to 1000 amino acid residues;
- Q 1 represents a hydrogen atom or a group —CH 2 —X 1 —Y 1 ;
- Q 2 represents a hydrogen atom or a group —CH 2 —X 2 —Y 2 ;
- X 1 and X 2 represent —O— or —NH—;
- Y 1 and Y 2 are a hydrogen atom, a protecting group, or a group:
- VH CDR1, VH CDR2, and VH CDR3 amino acid sequences of the complementarity determining regions (VH CDR1, VH CDR2, and VH CDR3) of the heavy chain variable region and the complementarity determining regions (VL CDR1, VL CDR2, and VL CDR3) of the light chain variable region But, (1-1)
- VH CDR1 the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1, or an amino acid sequence substantially identical thereto
- B VH CDR2: amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, or an amino acid sequence substantially identical thereto
- C VH CDR3: amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 3, or an amino acid sequence substantially identical thereto
- D VL CDR1: the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 5, or an amino acid sequence substantially identical thereto
- E VL CDR2: the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 6, or an amino acid sequence substantially the same
- VL CDR3 the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 7, or an
- [B8] The monoclonal antibody or antigen-binding fragment thereof according to any one of [B1] to [B7], which is a mouse antibody, a humanized antibody, a human antibody, a chimeric antibody, or an antigen-binding fragment thereof.
- the antibody according to the present invention can be used to neutralize the effects of Glycer-AGEs in a living body, and can also be used in the treatment of diseases and the like.
- FIG. 1 is a graph showing the results of a comparative reaction test between a novel monoclonal antibody (SJ-5) and an anti-glyceraldehyde-derived AGEs polyclonal antibody by an ELISA direct method.
- FIG. 2 is a graph showing the results of a test for confirming the reactivity of an anti-Glycer-AGEs polyclonal antibody by the direct ELISA method.
- FIG. 3 is a graph showing the results of a test for confirming the reactivity of the POD-labeled SJ-5 antibody by the direct ELISA method.
- FIG. 1 is a graph showing the results of a comparative reaction test between a novel monoclonal antibody (SJ-5) and an anti-glyceraldehyde-derived AGEs polyclonal antibody by an ELISA direct method.
- FIG. 2 is a graph showing the results of a test for confirming the reactivity of an anti-Glycer-AGEs polyclonal antibody by the direct
- FIG. 13 is a photograph showing the morphology of HUVEC cultured for 8 hours in the endothelial cell tube formation inhibition test of Example 14.
- FIG. 14 is a graph showing the expression level of ⁇ -SMA in an endothelial-mesenchymal transition inhibition test using Glycer-AGEs-BSA using SJ-5 of Example 15.
- FIG. 15 is a graph showing the expression level of CD31 in an endothelial-mesenchymal transition inhibition test using Glycer-AGEs-BSA using SJ-5 of Example 15.
- FIG. 16 shows the result of LC / MS analysis of the reaction solution of Glycer-AGEs-Z-Lys prepared in Example 16 (diode array detection (260 nm)).
- the antibody of the present invention is an isolated antibody.
- An isolated antibody does not include an antibody that is naturally occurring and has not been subjected to any external manipulation (artificial manipulation), that is, an antibody that is produced in the body of an individual and remains there.
- the antibodies of the present invention are typically monoclonal antibodies, or antigen-binding fragments thereof.
- an antibody that binds to a compound of formula (XI) or (XII), a cation radical thereof, a dication thereof, or a salt thereof:
- R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are each independently selected from a hydrogen atom, a protecting group, and a peptide group having 1 to 1000 amino acid residues;
- Q 1 represents a hydrogen atom or a group —CH 2 —X 1 —Y 1 ;
- Q 2 represents a hydrogen atom or a group —CH 2 —X 2 —Y 2 ;
- X 1 and X 2 represent —O— or —NH—;
- Y 1 and Y 2 are a hydrogen atom, a protecting group, or a group:
- hydroxy protecting groups include C 1-6 alkyl, C 1-6 alkoxy C 1-6 alkyl, aryl C 1-6 alkyl, heteroaryl C 1-6 alkyl, ((amino C 1-6 alkyl) Carbonyloxy) C 1-6 alkyl, unsaturated heterocyclic carbonyloxy C 1-6 alkyl, aryldi (C 1-6 alkyl) silyl, tri (C 1-6 alkyl) silyl and the like.
- Preferred hydroxy protecting groups include C 1-6 alkyl and the like.
- amino protecting groups include C 1-6 alkylcarbonyl, aryl C 1-6 alkylcarbonyl, arylcarbonyl, heteroarylcarbonyl, C 1-6 alkoxycarbonyl, C 1-6 alkylaminocarbonyl, di (C 1 -6 alkyl) aminocarbonyl, aryl C 1-6 alkyl, heteroaryl C 1-6 alkyl, and the like (aryl C 1-6 alkyl) aminocarbonyl.
- Preferred amino protecting groups include benzyloxycarbonyl, t-butoxycarbonyl, 9-fluorenylmethoxycarbonyl and the like.
- the amino may be protected to form a saturated or unsaturated heterocyclic group such as phthalimide, succinimide, glutarimide, 1-pyrrolyl and the like.
- R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , X 1 , X 2 , Y 1 and Y 2 are as defined in formulas (I) and (II).
- Formulas (III) and (IV) include cation radicals represented by the following formula:
- R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , Q 1 , and Q 2 are as defined in formulas (XI) and (XII).
- substantially identical amino acid sequences means that the sequence differences between the two compared amino acid sequences are relatively small and the sequence differences have a substantial effect on the specific binding to the antigen. Means not to give.
- a substantially identical amino acid sequence may include a partial modification of the amino acid sequence, for example, deletion, substitution, or substitution of one to several (eg, one to three) amino acids constituting the amino acid sequence.
- the amino acid sequence may be modified by the addition, insertion, or combination of one to several (eg, one to three) amino acids.
- the position of the mutation in the amino acid sequence is not particularly limited, and the mutation may occur at a plurality of positions.
- nucleic acid includes DNA (including cDNA and genomic DNA), RNA (including mRNA), DNA analogs, and RNA analogs.
- the form of the nucleic acid of the present invention is not limited, that is, it may be single-stranded or double-stranded. Preferably, it is double-stranded DNA. Codon degeneracy is also taken into account. That is, in the case of a nucleic acid encoding a protein, the nucleic acid may have any nucleotide sequence as long as the protein is obtained as an expression product.
- the monoclonal antibody of the present invention fractionates AGEs (Glycer-AGEs-Z-Lys) obtained by reacting glyceraldehyde with lysine in which the amino group at the ⁇ -position is protected by a protecting group (group Z).
- group Z a protecting group
- the specific fraction obtained can be produced as an antigen.
- the monoclonal antibody of the present invention has a property of specifically binding to glyceraldehyde-derived AGEs (Glycer-AGEs) and glycolaldehyde-derived AGEs (Glycol-AGEs).
- IgM has subclasses including, but not limited to, IgM1 and IgM2.
- isotype refers to any subclass of immunoglobulin defined by its constant region chemical and antigenic characteristics.
- Known human immunoglobulin isotypes are IgG1, IgG2, IgG3, IgG4, IgA1, IgA2, IgM1, IgM2, IgD and IgE.
- Therapeutic antibodies may also include isotype and / or subclass hybrids.
- the antibodies of the invention are IgG, IgA, IgM, IgD or IgE, preferably IgG.
- the hypervariable regions are generally around amino acid residues 24-34 (VL CDR1; “VL” means light chain variable region), around 50-56 (VL CDR2) and 89-97 in the light chain variable region.
- Amino acid residues Kabat et al., SEQUENCES OF PROTEINS OF IMMUNOLOGICAL INTEREST, 5th Ed. Public Health Service, National Institutes of Health, Bethesda, Md.
- VH CDR1 amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 15, or an amino acid sequence substantially identical thereto
- H VH CDR2: amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 16, or an amino acid sequence substantially identical thereto
- VH CDR3 amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 17, or an amino acid sequence substantially identical thereto
- J VL CDR1: the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 19, or an amino acid sequence substantially identical thereto
- VL CDR2 amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 20, or an amino acid sequence substantially identical thereto
- L VL CDR3: amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 21, or an amino acid sequence substantially identical thereto.
- the amino acid sequence of the heavy chain variable region is the amino acid sequence of SEQ ID NO: 4 or an amino acid sequence substantially identical thereto, and the amino acid sequence of the light chain variable region is SEQ ID NO: 8 Or a monoclonal antibody or an antigen-binding fragment thereof having an amino acid sequence substantially the same as the above.
- the present invention includes the monoclonal antibody described herein, SJ-5.
- the pharmaceutical composition of the present invention has the effect of reducing or eliminating the inhibitory effect of AGEs on vascular endothelial cell tube formation, and of inhibiting or inhibiting the endothelial-mesenchymal transition of vascular endothelial cells induced by AGEs. Such an effect reduces or eliminates an increase in vascular permeability due to inhibition of lumen formation, and suppresses cancer metastasis. Therefore, in one embodiment, the pharmaceutical composition of the present invention can be used for prevention or suppression of cancer metastasis.
- the antigen-binding fragment of the antibody of the present invention may be, for example, 1 ⁇ 10 ⁇ 4 M or less, specifically 1 ⁇ 10 ⁇ 5 M or less, more specifically 1 ⁇ 10 ⁇ 6 M or less, and more specifically It binds to glyceraldehyde-derived AGEs or an epitope of glycolaldehyde-derived AGEs with an equilibrium dissociation constant Kd of 1 ⁇ 10 ⁇ 7 M or less, preferably 1 ⁇ 10 ⁇ 8 M or less.
- Antibody K d values can be determined using methods well established in the art. A preferred method for determining the Kd value of an antibody is by using surface plasmon resonance, preferably using a biosensor system such as a Biacore® system.
- one or more nucleic acids can be manipulated into one or more expression control elements using any method appropriate to the host cell selected (eg, transformation, transfection, electroporation, infection, etc.).
- the nucleic acid and / or expression is introduced into a suitable host cell such that it is ligated (eg, in a vector, in a construct created by a cellular process, integrated into the genome of the host cell), and the recombinant host cell Is created.
- the obtained recombinant host cells are cultured under conditions suitable for expression (eg, in the presence of an inducer, in a suitable non-human animal, in a medium supplemented with suitable salts, growth factors, antibiotics, nutritional supplements, etc.). )
- the heavy chains are produced in one cell and the light chains are produced in another cell.
- Bovine serum albumin containing AGEs derived from glyceraldehyde (Glycer-AGEs-BSA) Bovine serum albumin (BSA, Sigma-Aldrich), DL-glyceraldehyde (DL-GLA, Nacalai Tesque), diethylenetriamine-N, N, N ', N ", N" -pentaacetic acid (DTPA, Dojindo Laboratories) was obtained by purchase.
- reaction solution (2.5 mL each) was applied to a PD-10 column (GE Healthcare, 8 tubes), and phosphate buffered saline (PBS) (pH 7.0) was applied according to the protocol of the PD-10 column. 4, 3.5 mL each).
- PBS phosphate buffered saline
- BSA containing AGEs derived from glycolaldehyde (Glycol-AGEs-BSA), BSA containing AGEs derived from methylglyoxal (MGO-AGEs-BSA), and BSA containing AGEs derived from glyoxal (GO-AGEs-BSA) 0.1 M glycolaldehyde (Sigma-Aldrich), methylglyoxal (Sigma-Aldrich) or glyoxal (Sigma-Aldrich) in 0.2 M phosphate buffer (pH 7.4) and BSA (25 mg / mL) And a solution containing DTPA (5 mM).
- BSA containing AGEs derived from 3-deoxyglucosone (3-DG-AGEs-BSA)
- 3-deoxyglucosone 0.2 M, Dojindo Laboratories
- DTPA 5 mM
- the solution was aseptically sterilized by 0.2 ⁇ m filter sterilization and incubated at 37 ° C. for 2 weeks.
- Example 3 Preparation of Monoclonal Antibody (1) Immunization of Mouse As a immunizing antigen, a novel structural modification derived from Glycer-AGEs—mouse serum albumin (GAL13-MSA, 1 mg / mL) was used in the same volume of Freund's Adjuvant, Complete ( Sigma-Aldrich) to prepare an emulsion (antigen concentration: 0.5 mg / mL), and a primary immunization was performed subcutaneously on the back of five BALB / c mice (antigen amount: 200 ⁇ g / animal).
- GAL13-MSA mouse serum albumin
- GAL13-MSA (1 mg / mL) was mixed with the same volume of Freund's Adjuvant, Incomplete (Sigma-Aldrich) to prepare an emulsion (antigen concentration: 0.5 mg / mL) and boosted every other week (antigen (Amount: 50 ⁇ g / animal).
- emulsion antigen concentration: 0.5 mg / mL
- antigen Amount: 50 ⁇ g / animal
- blood was collected from the tail vein to confirm the antibody titer.
- a booster emulsion (amount of antigen: 50 ⁇ g) was finally administered intraperitoneally to mice, and three days later, spleens were excised for cell fusion.
- the cells were washed with a medium, suspended in a HAT medium, seeded at 1 ⁇ 10 5 cells / well in each well of a 96-well culture plate, and hybridomas were selectively cultured.
- the hybridoma culture supernatant was collected, and the antibody titer in the culture supernatant was measured.
- FIG. 2 shows the results of the anti-glyceraldehyde-derived AGEs polyclonal antibody
- FIG. 3 shows the results of the POD-labeled SJ-5 antibody.
- FIG. 4 shows the results of the specificity of the POD-labeled SJ-5 antibody when GAL13-BSA was used as the immobilized antigen
- FIG. 5 shows the POD label when Glycer-AGEs-BSA was used as the immobilized antigen.
- the absorbance when the control BSA is set to 1 is shown.
- FIG. 8 shows the results of mass spectrometry.
- Example 11 Evaluation of oxidation activity of GAL13 (1) Preparation of 3,3'-diaminobenzidine (DAB) DAB was purchased from Dojindo Laboratories. DAB was weighed and dissolved in Tris buffer (50 mM, pH 7.4) to a final concentration of 5 mg / mL.
- DAB 3,3'-diaminobenzidine
- GLAP Glyceraldehyde-Derived Pyridinium Compound
- DL-GLA (360.3 mg) was weighed and transferred to a 50 mL centrifuge tube.
- a phosphate buffer (0.2 M, pH 7.4, 20 mL) was added to the tube, and the mixture was stirred with a vortex mixer until DL-GLA was dissolved.
- Ac-Lys-OH (376.5 mg) was added and the mixture was stirred until dissolved (concentration of DL-GLA in the solution: 200 mM, concentration of Ac-Lys-OH: 100 mM).
- concentration of DL-GLA in the solution 200 mM
- concentration of Ac-Lys-OH concentration of Ac-Lys-OH: 100 mM.
- the tube lid was sealed with a film such as Parafilm (trademark) and incubated at 37 ° C for 1 week. The obtained reaction solution was stored at 4 ° C.
- GLAP reaction solution was filtered through a syringe filter (Millex-LG, Merck) having a pore size of 0.2 ⁇ m, and the filtrate was used as a sample for liquid chromatography mass spectrometry (LC-MS).
- LC-MS liquid chromatography mass spectrometry
- the LC part of the LC / MS was composed of a 1260 Infinity II system (Agilent Technology), and the MS part was composed of a quadrupole mass spectrometer (InfinityLab LC / MSD, G6125B, Agilent Technology).
- Example 14 Neutralization Test of Inhibition of Vascular Endothelial Cell Tube Formation by Glycer-AGEs-BSA Using SJ-5 (1) Preparation of Matrigel Matrix Matrigel matrix (Corning) was placed in a refrigerator and melted overnight. . The melted Matrigel matrix was added to a 12-well plate (Corning) at 300 ⁇ L / well, and cured by allowing to stand at 37 ° C. in a CO 2 incubator (Espec) for 1 hour.
- a phosphate buffer (0.267 M, pH 10.5, 30 mL) and methanol (10 mL) were mixed in a 50 mL centrifuge tube (0.2 M phosphate buffer containing 25% methanol).
- DTPA (15.7 mg) and DL-GLA (356.7 mg) were added to 36 mL of the above solution, and dissolved with a vortex mixer. Thereafter, Ac-Lys-OH (799.6 mg) was added and the mixture was stirred until dissolved (concentration of DTPA in the solution: 1 mM, concentration of DL-GLA: 110 mM, concentration of Ac-Lys-OH: 118 mM).
- the POD-labeled novel monoclonal antibody (SJ-5) solution was diluted 12,000-fold with a diluting solution containing BSA (1 mg / mL, Fujifilm Wako Pure Chemical) to obtain a POD-labeled SJ-5 antibody diluted solution.
- GAL691 produced nine times more singlet oxygen by blue light irradiation than GLAP or Lys-hydroxy-triosidine. GAL691 and singlet oxygen generated by light irradiation were captured by astaxanthin. These results indicate that GAL691 is a novel glyceraldehyde-derived AGE exhibiting a stronger photosensitizing effect than known glyceraldehyde-derived AGEs.
- the cells were washed with a medium, suspended in a HAT medium, seeded at 1 ⁇ 10 5 cells / well in each well of a 96-well culture plate, and hybridomas were selectively cultured.
- the hybridoma culture supernatant was collected, and the antibody titer in the culture supernatant was measured.
- Dissociation constant (Kd value) of monoclonal antibody PB-1 was measured by the following method.
- A-peak-BSA was diluted with a 10 mM sodium acetate solution (pH 5.0) to prepare a ligand solution having a final concentration of 50 ⁇ g / mL.
- Biacore T200 GE Healthcare
- the ligand solution was immobilized on the sensor chip CM5 (GE Healthcare) using an amine coupling kit (GE Healthcare) (final immobilization amount: 72 RU).
- a 0.1953 to 50 nM diluent of PB-1 antibody was prepared in running buffer HBS-P + (GE Healthcare), and a sensorgram was obtained.
- GA-pyridine glycolaldehyde-derived pyridinium compound
- a known method Murakami et al. Bioscience Biotechnology and Biochemistry, 2018, 82 (2), 312-319.
- GA-pyridine was prepared by the following method.
- Example 30 Confirmation of specificity of novel monoclonal antibody PB-1 by ELISA competition method (1) Immobilization of antigen 1 ⁇ g of coating solution (Example 13) was added to each well of a 96-well microtiter plate (Coster). 100 ⁇ L of A-peak-BSA or Glycer-AGEs-BSA prepared at a concentration of / mL was added thereto, and the mixture was immobilized overnight at 4 ° C.
- FIG. 26A shows the specificity of the PB-1 antibody when A-peak-BSA was used as the immobilized antigen
- FIG. 26B shows the PB-1 antibody when Glycer-AGEs-BSA was used as the immobilized antigen.
- 2 shows the results of the specificity.
- the vertical axis of the graph represents the change in absorbance when the control BSA was set to 1. Even when A-peak-BSA and Glycer-AGEs-BSA are immobilized, the specificity of the novel monoclonal antibody PB-1 is positive for Glycol-AGEs-BSA, Glycer-AGEs-BSA, and A-peak-BSA.
- Glu-AGEs-BSA, Fru-AGEs-BSA, CEL-AGEs-BSA, CML-AGEs-BSA, GO-AGEs-BSA, and MGO-AGEs-BSA were negative.
- Example 31 Evaluation of Reactivity of New Monoclonal Antibody PB-1 by Competitive ELISA (1) Immobilization of Antigen A competitive ELISA was performed using the reagent described in Example 13. A 100 ⁇ L solution of A-peak-BSA adjusted to 1 ⁇ g / mL in the coating solution was added to a 96-well microtiter plate (Costar) and incubated at 4 ° C. overnight.
- the novel monoclonal antibody PB-1 binds to AGEs derived from glyceraldehyde having a novel structure, and GLAP and Lys-hydroxy-triosidine, known AGEs derived from glyceraldehyde, and GA-pyridine, known AGEs derived from glycolaldehyde. It was revealed that the antibody does not recognize GOLD, which is AGEs derived from glyoxal.
- Example 33 Cross-competition of SJ-5 antibody and anti-GA-pyridine monoclonal antibody GA-pyridine, which is an AGE derived from glycolaldehyde, has been reported by Nagai et al. (Nagai et al., Journal of Biological chemistry, 2002, 277 (50), 48905-48912) and a monoclonal antibody against GA-pyridine (clone name 2A2) have also been established. Therefore, the cross-reactivity of the newly established SJ-5 antibody, PB-1 antibody and anti-GA-pyridine antibody 2A2 was examined by competitive ELISA. Some of the reagents used in the competition ELISA were prepared in the same manner as in Example 13.
- Each well treated with the blocking solution is washed three times with a washing solution (300 ⁇ L), a 4-fold dilution series sample solution (50 ⁇ L each) and an HRP-labeled SJ-5 antibody dilution solution (50 ⁇ L) are added, and a plate mixer is used for 2 minutes. After stirring, the mixture was incubated at room temperature for 1 hour.
- mice C57BL6 / J mice (Clear Japan) on the 13th day of gestation were purchased to obtain pup mice.
- streptozotocin Flujifilm Wako Pure Chemical
- physiological saline Oleta Pharmaceutical Co., Ltd.
- 300 ⁇ L of the solution was subcutaneously administered to male pups.
- a control mouse was subcutaneously administered with physiological saline (300 ⁇ L) to male pups.
- the mice were weaned, and the diabetic mice were bred for 8 weeks in HFD32 (CLEA Japan). Control mice were bred for 8 weeks on CE-2 (CLEA Japan).
- Acetone (Fuji Film Wako Pure Chemical Industries) was incubated for 16 hours or more in a freezer (Fukushima Kogyo) set at -30 ° C to prepare cold acetone.
- Triton X-100 (Nacalai Tesque) was added to PBS at 0.1% to prepare PBS-T.
- Fresh frozen blocks were sectioned with a cryostat CM1950 (Leica) at a section thickness of 10 ⁇ m.
- the sliced tissue was affixed to a MAS-coated slide glass (Matsunami Glass Industry) and dried. After drying, the tissue was fixed by incubating with cold acetone for 10 minutes.
- a blocking solution was prepared by diluting Fc block (Bio Legend) 50 times with TBS-T in which 5% BSA (Sigma-Aldrich) was dissolved, and blocking was performed by incubating at room temperature for 30 minutes.
- a primary antibody reaction solution was prepared by diluting a PB-1 antibody (1 mg / mL) or a control antibody (1 mg / mL) 500 times with TBS-T in which 1% BSA was dissolved, and a refrigerator set at 4 ° C. (Fukushima Kogyo) overnight. After the primary antibody reaction, the plate was washed twice with PBS-T for 10 minutes.
- the results are shown in FIG.
- the PB-1 antibody was found to bind more strongly to the retinal ganglion cell layer, inner nuclear layer, outer granular layer, and retinal pigment epithelial cell layer of diabetic mice than control mice.
- the same staining results were not obtained. Therefore, it was clarified that the staining was caused by specific binding by the variable region of the PB-1 antibody.
- AGE having the epitope structure of PB-1 antibody is present in vivo, and in the retina of diabetic mice, it is present in the retinal ganglion cell layer, inner granular layer, outer granular layer, and retinal pigment epithelial cell layer. It became clear.
- the PB-1 antibody is a useful tool for confirming the presence of the novel structure by immunostaining.
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Abstract
Description
(a)VH CDR1:配列番号:1に示すアミノ酸配列、またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列;
(b)VH CDR2:配列番号:2に示すアミノ酸配列、またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列;
(c)VH CDR3:配列番号:3に示すアミノ酸配列、またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列;
(d)VL CDR1:配列番号:5に示すアミノ酸配列、またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列;
(e)VL CDR2:配列番号:6に示すアミノ酸配列、またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列;
(f)VL CDR3:配列番号:7に示すアミノ酸配列、またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列
を含む、モノクローナル抗体またはその抗原結合断片。
または
2)グリセルアルデヒド由来AGEsまたはグリコールアルデヒド由来AGEsのエピトープとの結合について、前記抗体またはその抗原結合断片と交差競合する抗体またはその抗原結合断片である、
グリセルアルデヒド由来AGEsまたはグリコールアルデヒド由来AGEsのエピトープと結合するモノクローナル抗体またはその抗原結合断片。
X1およびX2は、-O-、または-NH-を表し;
Y1およびY2は、水素原子、保護基、または基:
R5およびR6は、それぞれ独立に、水素原子、保護基、およびアミノ酸残基数1~1000のペプチド基から選択される]
の化合物、そのカチオンラジカル、またはそのジカチオンと結合するモノクローナル抗体またはその抗原結合断片。
配列番号:4のアミノ酸配列またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列、および配列番号:8のアミノ酸配列またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列;または
2)グリセルアルデヒド由来AGEsまたはグリコールアルデヒド由来AGEsのエピトープとの結合について、前記抗体またはその抗原結合断片と交差競合する抗体またはその抗原結合断片である、[A1]に記載のモノクローナル抗体またはその抗原結合断片。
を含む神経変性疾患から選択される疾患の診断、治療、または予防に用いるための、[A8]に記載の医薬組成物。
X1およびX2は、-O-、または-NH-を表し;
Y1およびY2は、水素原子、保護基、または基:
2)反応混合物を分画し、式(Ia)、(Ib)、(IIa)、または(IIb):
Q1は、水素原子、または基-CH2-X1-Y1を表し;
Q2は、水素原子、または基-CH2-X2-Y2を表し;
X1およびX2は、-O-、または-NH-を表し;
Y1およびY2は、水素原子、保護基、または基:
R5およびR6は、それぞれ独立に、水素原子、保護基、およびアミノ酸残基数1~1000のペプチド基から選択される]
の化合物、そのカチオンラジカル、またはそのジカチオンと結合するモノクローナル抗体またはその抗原結合断片。
X1およびX2は、-O-、または-NH-を表し;
Y1およびY2は、水素原子、保護基、または基:
R5およびR6は、それぞれ独立に、水素原子、保護基、およびアミノ酸残基数1~1000のペプチド基から選択される]
の化合物、そのカチオンラジカル、またはそのジカチオンと結合する、[B1]に記載のモノクローナル抗体またはその抗原結合断片。
(1-1H)
(a)VH CDR1:配列番号:1に示すアミノ酸配列、またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列;
(b)VH CDR2:配列番号:2に示すアミノ酸配列、またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列;および
(c)VH CDR3:配列番号:3に示すアミノ酸配列、またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列;
(1-1L)
(d)VL CDR1:配列番号:5に示すアミノ酸配列、またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列;
(e)VL CDR2:配列番号:6に示すアミノ酸配列、またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列;および
(f)VL CDR3:配列番号:7に示すアミノ酸配列、またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列;
(1-2H)
(g)VH CDR1:配列番号:15に示すアミノ酸配列、またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列;
(h)VH CDR2:配列番号:16に示すアミノ酸配列、またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列;および
(i)VH CDR3:配列番号:17に示すアミノ酸配列、またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列;または
(1-2L)
(j)VL CDR1:配列番号:19に示すアミノ酸配列、またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列;
(k)VL CDR2:配列番号:20に示すアミノ酸配列、またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列;
(l)VL CDR3:配列番号:21に示すアミノ酸配列、またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列;
を含む、モノクローナル抗体またはその抗原結合断片;
または
(2)グリセルアルデヒド由来AGEsまたはグリコールアルデヒド由来AGEsのエピトープとの結合について、前記(1)のモノクローナル抗体またはその抗原結合断片と交差競合するモノクローナル抗体またはその抗原結合断片であり、
グリセルアルデヒド由来AGEsまたはグリコールアルデヒド由来AGEsに含まれるエピトープと結合する、モノクローナル抗体またはその抗原結合断片。
(1-1)
(a)VH CDR1:配列番号:1に示すアミノ酸配列、またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列;
(b)VH CDR2:配列番号:2に示すアミノ酸配列、またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列;
(c)VH CDR3:配列番号:3に示すアミノ酸配列、またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列;
(d)VL CDR1:配列番号:5に示すアミノ酸配列、またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列;
(e)VL CDR2:配列番号:6に示すアミノ酸配列、またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列;および
(f)VL CDR3:配列番号:7に示すアミノ酸配列、またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列;もしくは
(1-2)
(g)VH CDR1:配列番号:15に示すアミノ酸配列、またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列;
(h)VH CDR2:配列番号:16に示すアミノ酸配列、またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列;
(i)VH CDR3:配列番号:17に示すアミノ酸配列、またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列;
(j)VL CDR1:配列番号:19に示すアミノ酸配列、またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列;
(k)VL CDR2:配列番号:20に示すアミノ酸配列、またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列;
(l)VL CDR3:配列番号:21に示すアミノ酸配列、またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列;
を含む、モノクローナル抗体またはその抗原結合断片;
または
(2)グリセルアルデヒド由来AGEsまたはグリコールアルデヒド由来AGEsのエピトープとの結合について、前記(1)のモノクローナル抗体またはその抗原結合断片と交差競合するモノクローナル抗体またはその抗原結合断片であり、
グリセルアルデヒド由来AGEsまたはグリコールアルデヒド由来AGEsに含まれるエピトープと結合する、[B1]~[B3]のいずれかに記載の、モノクローナル抗体またはその抗原結合断片。
配列番号:4のアミノ酸配列またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列、および/または配列番号:8のアミノ酸配列またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列;もしくは
配列番号:18のアミノ酸配列またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列、および/または配列番号:22のアミノ酸配列またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列;
または
(2)グリセルアルデヒド由来AGEsまたはグリコールアルデヒド由来AGEsのエピトープとの結合について、前記(1)に記載の抗体またはその抗原結合断片と交差競合する抗体またはその抗原結合断片であり、
グリセルアルデヒド由来AGEsまたはグリコールアルデヒド由来AGEsに含まれるエピトープと結合する、[B1]~[B4]のいずれか1項に記載のモノクローナル抗体またはその抗原結合断片。
アミノ酸残基数1~1000のペプチド基から選択され、
X1およびX2は、-O-、または-NH-を表し;
Y1およびY2は、水素原子、保護基、または基:
2)反応混合物を分画し、式(Ia)、(Ib)、(IIa)、または(IIb):
Q1は、水素原子、または基-CH2-X1-Y1を表し;
Q2は、水素原子、または基-CH2-X2-Y2を表し;
X1およびX2は、-O-、または-NH-を表し;
Y1およびY2は、水素原子、保護基、または基:
X1およびX2は、-O-、または-NH-を表し;
Y1およびY2は、水素原子、保護基、または基:
R5およびR6は、それぞれ独立に、水素原子、保護基、およびアミノ酸残基数1~1000のペプチド基から選択される]
R1、R2、R3、R4、R5およびR6が保護基の場合、R1、R3およびR6はアミノ基の保護基であり、R2、R4およびR5はヒドロキシ基の保護基である。X1またはX2が-O-の場合、Y1またはY2はヒドロキシ基の保護基であってもよく、X1またはX2が-NH-の場合、Y1またはY2はアミノ基の保護基であってもよい。
(1)非極性:ノルロイシン、Met、Ala、Val、Leu、Ile、
(2)極性、荷電なし:Cys、Ser、Thr、Asn、Gln、
(3)酸性(負荷電):Asp、Glu、
(4)塩基性(正荷電):Lys、Arg、His、
(5)鎖の配向に影響を与える残基:Gly、Pro、および
(6)芳香族:Trp、Tyr、Phe。
(1-1)
(a)VH CDR1:配列番号:1に示すアミノ酸配列、またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列;
(b)VH CDR2:配列番号:2に示すアミノ酸配列、またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列;
(c)VH CDR3:配列番号:3に示すアミノ酸配列、またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列;
(d)VL CDR1:配列番号:5に示すアミノ酸配列、またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列;
(e)VL CDR2:配列番号:6に示すアミノ酸配列、またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列;および
(f)VL CDR3:配列番号:7に示すアミノ酸配列、またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列;もしくは
(1-2)
(g)VH CDR1:配列番号:15に示すアミノ酸配列、またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列;
(h)VH CDR2:配列番号:16に示すアミノ酸配列、またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列;
(i)VH CDR3:配列番号:17に示すアミノ酸配列、またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列;
(j)VL CDR1:配列番号:19に示すアミノ酸配列、またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列;
(k)VL CDR2:配列番号:20に示すアミノ酸配列、またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列;
(l)VL CDR3:配列番号:21に示すアミノ酸配列、またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列。
AGEsは公知の方法により調製することができる(非特許文献5および非特許文献6など)。具体的には以下の方法により各種AGEsを調製した。
ウシ血清アルブミン(BSA、Sigma-Aldrich)、DL-グリセルアルデヒド(DL-GLA、ナカライテスク)、ジエチレントリアミン-N,N,N’,N”,N”-ペンタ酢酸(DTPA、同仁化学研究所)は購入により入手した。
0.2Mリン酸緩衝液(pH7.4)中に、25mg/mLのマウス血清アルブミン(MSA、Sigma-Aldrich)あるいはウサギ血清アルブミン(RSA、Sigma-Aldrich)、DL-グリセルアルデヒド(0.1M,ナカライテスク)、およびジエチレントリアミン5酢酸(5mM、DTPA、同仁化学研究所)を含有する溶液を調製した。該溶液を0.2μmのフィルター滅菌により無菌的な状態にし、37℃で1週間インキュベートした。低分子量の未反応物などは、PD-10ゲルろ過カラム(GEヘルスケア)を用いて除き、さらに、低温室内(5℃)でPBS(リン酸緩衝生理食塩水)にて3日間透析(この間、毎日PBSを交換)を行った。
0.2Mリン酸緩衝液(pH7.4)中に、25mg/mLウシ血清アルブミン(BSA、Sigma-Aldrich)、D-グルコース(0.5M、和光純薬)またはD-フルクトース(0.5M、和光純薬)、およびDTPA(5mM、同仁化学研究所)を含む溶液を調製し、該溶液を0.2μmのフィルター滅菌により無菌的な状態にし、37℃で8週間インキュベートした。低分子量の未反応物などはPD-10ゲルろ過カラムを用いて除き、さらに、低温室内(5℃)でPBSにて3日間透析(この間、毎日PBSを交換)を行った。
0.2Mリン酸緩衝液(pH7.4)中に、0.1Mのグリコールアルデヒド(Sigma-Aldrich)、メチルグリオキサール(Sigma-Aldrich)、あるいはグリオキサール(Sigma-Aldrich)と、BSA(25mg/mL)およびDTPA(5mM)を含む溶液を調製した。該溶液を0.2μmのフィルター滅菌により無菌的な状態にし、37℃で1週間インキュベートした。無菌条件下、37℃で1週間インキュベートし、その後、低分子量の未反応物などはPD-10ゲルろ過カラムを用いて除き、さらに、低温室内(5℃)でPBSにて3日間透析(この間、毎日PBSを交換)を行った。
0.2Mリン酸緩衝液(pH7.4)中にBSA(25mg/mL、Sigma-Aldrich)、3-デオキシグルコソン(0.2M、同仁化学研究所)およびDTPA(5mM)を含む溶液を調製した。該溶液を0.2μmのフィルター滅菌により無菌的な状態にし、37℃で2週間インキュベートした。その後、低分子量の未反応物などはPD-10ゲルろ過カラムを用いて除き、さらに、低温室内(5℃)でPBSにて3日間透析(この間、毎日PBSを交換)を行った。
0.2 Mリン酸緩衝液(pH7.4)中に、BSA(50mg/mL、Sigma-Aldrich)、グリオキシル酸(45mM、和光純薬)およびシアノ水素化ホウ素ナトリウム(150mM、Sigma-Aldrich)を含む溶液を調製した。該溶液を0.2μmのフィルター滅菌により無菌的な状態にし、37℃で24時間インキュベートした。その後、低分子量の未反応物などはPD-10ゲルろ過カラムを用いて除き、さらに、低温室内(5℃)でPBSにて3日間透析(この間、毎日PBSを交換)を行った。
(1)グリセルアルデヒド由来AGEs化リシン(Glycer-AGEs-Z-Lys)の調製
Nα-カルボベンゾキシ-L-リシン(Z-Lys-OH、東京化成工業)、DL-グリセルアルデヒド(DL-GLA、ナカライテスク)は購入により入手した。DL-GLA(675.6mg)を秤量し、50mL容の遠沈管に移した。遠沈管にリン酸緩衝液(0.2M、pH7.4、25mL)を加えてボルテックスミキサーにてDL-GLAが溶解するまで攪拌した。その後、Z-Lys-OH(700.8mg)を加えて溶解するまで攪拌した(溶液中のDL-GLA濃度:300mM、Z-Lys-OH濃度:100mM)。その後、遠沈管内の液体が蒸発しないように、パラフィルム(商標)などのフィルムにてチューブの蓋を密閉して37℃で1週間以上静置した。
Glycer-AGEs-Z-Lysの沈殿物をリン酸緩衝液(0.2M、pH7.4)に溶解させ、0.5mg/mL(分析用)もしくは50mg/mL(分取用)の試料溶液を調製した。その後、孔径0.2μmのシリンジフィルター(Millex-LG、メルク)でろ過し、ろ液を高速液体クロマトグラフィー(HPLC)の試料とした。HPLC装置は1260 Infinity IIシステム(アジレント・テクノロジー)を使用し、以下のモジュールで構成した;クォーターナリポンプ(G7111B)、マルチサンプラ(G7167A)、マルチカラムサーモスタット(G7116A)、ダイオードアレイ検出器(G7115A)、蛍光検出器(G7121B)、フラクションコレクタ(G1364F)、OpenLAB CDS ChemStationソフトウェア。移動相は富士フイルム和光純薬のHPLC溶媒より調製した。移動相Aは1M酢酸アンモニウム溶液10mLと蒸留水990mLを混合した10mM酢酸アンモニウム水溶液、移動相Bはアセトニトリルとした。分析時間0-10分は移動相A:B=75:25で流下し、10.1-20分は移動相A:B=65:35で流下し、20.1-25分は移動相A:B=10:90で流下した。分析カラムはYMC-Triart C18(150×4.6mm、ワイエムシィ)を使用し、流速を0.8mL/分に設定した。ろ過後の分析用試料溶液(0.5mg/mL)をHPLC装置に5μL注入し、ダイオードアレイ検出器(260nm)及び蛍光検出器(励起波長350nm、蛍光波長450nm)でGlycer-AGEs-Z-Lysのピークを検出した。HPLCの結果を図6(ダイオードアレイ検出(260nm))および図7(蛍光検出(Ex350nm、Em450nm))に示す。
分取精製後のGAL13の乾燥粉末をリン酸緩衝液(0.2M、pH7.4)に溶解させ、終濃度を40mg/mLとした。さらに、この溶液をリン酸緩衝生理食塩水(PBS、pH7.4)にて10倍希釈し、終濃度を4mg/mLとした。キャリアタンパク質の溶液は以下のように調製した。マウス血清アルブミン(MSA、Sigma-Aldrich)の凍結乾燥粉末をPBSに溶解させ、終濃度を10mg/mLとした。1.5mL容のEppendorf Safe-Lock Tubes(エッペンドルフ)内で、4mg/mLのGAL13溶液(500μL)と10mg/mLのMSA溶液(200μL)を混合した。続いて、1-エチル-3-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(EDC、Thermo Scientific)を超純水に溶解させ、10mg/mL水溶液を作製した。GAL13とMSAの混合溶液(700μL)に、10mg/mLEDC水溶液(100μL)を素早く添加し、転倒混和した後、室温にて一晩インキュベートした。
(1)マウスへの免疫
免疫抗原として、Glycer-AGEs由来新規構造体修飾―マウス血清アルブミン(GAL13-MSA、1mg/mL)を同じ容量のFreund’s Adjuvant, Complete(Sigma-Aldrich)と混合してエマルジョンを調製し(抗原の濃度:0.5mg/mL)、BALB/cマウス5匹の背部皮下に初回免疫をした(抗原の量:200μg/匹)。GAL13-MSA(1mg/mL)を同じ容量のFreund’s Adjuvant, Incomplete(Sigma-Aldrich)と混合して調製したエマルジョン(抗原の濃度:0.5mg/mL)を用いて1週間おきに追加免疫(抗原の量:50μg/匹)を行った。初回免疫から6回免疫した後に尾静脈より採血を行い、抗体価の確認を行った。抗体価の高かったものに対して、追加免疫用のエマルジョン(抗原の量:50μg)をマウスの腹腔内に最終投与し、その3日後に細胞融合用に脾臓を摘出した。
抗血清の力価をELISAで評価した。96穴マイクロタイタープレート(NUNC)に、免疫抗原であるGAL13-MSAにおいて、キャリアタンパクをBSAに変更したGlycer-AGEs由来新規構造体修飾―ウシ血清アルブミン(GAL13-BSA)を1μg/mLの濃度で50μL/ウェルずつ加え、一晩4℃で固相化した。0.05%(v/v)Tween20を含むPBS(PBS-T)で3回洗浄後、0.5%(w/v)ゼラチンを含む炭酸緩衝液(pH9.5)で1時間ブロッキングした。抗血清は1000倍から3倍ずつ段階希釈し、729000倍までの希釈系列を調製後、抗原固相化プレートに50μL/ウェルずつ入れて1時間静置した。洗浄後、PBS-Tで2500倍に希釈した2次抗体(西洋ワサビペルオキシダーゼ(HRP)標識化抗マウスIgG(ZYMED)を50μL/ウェルずつ入れて1時間静置した。洗浄後、各ウェルに0.02%(w/v)の過酸化水素を含む0.1Mクエン酸リン酸緩衝液(pH5.0)で0.5mg/mLに調製した
o-フェニレンジアミン溶液(100μL)を添加し、25℃で10分間静置した後に、1M硫酸溶液(100μL)を各ウェルに添加し、呈色反応を停止した。その後490nmの吸光度をマイクロプレートリーダーによって測定した。その結果、抗血清の9000倍以上の希釈溶液において、抗原と有意な反応性を示したマウスを細胞融合に使用した。
マウスから摘出した脾臓をすりつぶし、1匹あたり約1×108個の脾臓細胞を調製した。ミエローマ細胞であるP3U1を培養し、細胞融合当日に生細胞率が95%以上のP3U1を調製した。前記脾臓細胞とP3U1を5:1(細胞数の比)で混ぜ、50%(w/v)濃度の分子量1,450のポリエチレングリコールにより細胞融合を行った。融合後、細胞を培地で洗浄し、HAT培地に懸濁させ、96穴培養プレートの各ウェルに1×105個/ウェルとなるように細胞を播きこみ、ハイブリドーマの選択培養を行った。細胞融合10日目にハイブリドーマ培養上清を回収し、培養上清中の抗体価の測定を行った。
細胞融合後、10日目の培養上清を回収し、抗体産生陽性ウェルのスクリーニングを上記の抗体価測定方法で行った。GAL13-BSA、グリセルアルデヒド由来AGEs含有BSA(Glycer-AGEs-BSA)に陽性、Z-リシン修飾ウシ血清アルブミン(Z-Lys-BSA)に陰性であるクローンについて選択した。
GAL13-BSAに対する特異性の高かったクローンを限界希釈法でクローニングを行った。すなわち、細胞を10%のFCSを含むRPMI培地で5個/mLに調製し、96穴培養プレート2枚分の各ウェルに200μLずつ添加した。10日後、培養上清中のGAL13-BSA、Glycer-AGEs-BSAに陽性、およびZ-Lys-BSAに陰性であることを確認し、それぞれのウェルに由来するクローンを得た。特異性を十分に備えた本発明の抗体として、新規モノクローナル抗体SJ-5産生細胞を得た。
新規モノクローナル抗体SJ-5産生細胞を、10%のFCS を含むRPMI培地で培養後、PBSにて洗浄し、無血清培地(SMF培地、Thermo Scientific)にて4日~6日間培養し培養上清を得た。培養上清をProteinGカラム(GEヘルスケア社製)にて、IgG画分を精製し、特異性を十分に備えた本発明の抗体として、新規モノクローナル抗体SJ-5を得た。
得られた新規モノクローナル抗体SJ-5(PBS溶液、200μg)または、抗グリセルアルデヒド由来AGEsポリクローナル抗体(Molecular Medicine 6(2): 114-125, 2000に記載の竹内らの方法による、PBS溶液、200μg)は、Peroxidase Labeling Kit-SH(同仁化学研究所)を用いて、POD標識を行った。標識方法は取扱説明書の手順に従った。得られたPOD標識化抗体溶液はグリセロール(Sigma-Aldrich)と1:1で混合し、-20℃で保存した。
Glycer-AGEs由来新規構造体修飾―BSA(GAL13-BSA)、を1μg/mLの濃度で100μL/ウェルずつ加え、一晩4℃で固相化した。0.05%(v/v)Tween20を含むPBS(PBS-T)で3回洗浄後、0.5%(w/v)ゼラチンを含むPBS-Tで1時間ブロッキングした。実施例4で調製したPOD標識化新規モノクローナル抗体SJ-5並びにコントロールとして抗グリセルアルデヒド由来AGEsポリクローナル抗体は4μg/mLから、4倍ずつ段階希釈し、0.06254μg/mLまでの希釈系列を調製後、抗原固相化プレートに100μL/ウェルずつ入れて1時間静置した。洗浄後、各ウェルに0.02%(w/v)の過酸化水素を含む0.1Mクエン酸リン酸緩衝液(pH5.0)で0.5mg/mLに調製したo-フェニレンジアミン溶液(100μL)を添加し、25℃で10分間静置した後に、1M硫酸溶液(50μL)を各ウェルに添加し、呈色反応を停止した。その後490nmの吸光度をマイクロプレートリーダーによって測定した。
GAL13-BSAを1μg/mLの濃度で100μL/ウェルずつ加え、一晩4℃で固相化した。0.05%(v/v)Tween20を含むPBS(PBS-T)で3回洗浄後、0.5%(w/v)ゼラチンを含む炭酸緩衝液(pH9.5)で1時間ブロッキングした。POD標識化SJ-5抗体(0.4μg/mL)並びにコントロールとして抗グリセルアルデヒド由来AGEsポリクローナル抗体(6μg/mL)を調製後、抗原固相化プレートに、GAL13-BSAと対照のBSAの10倍希釈系列溶液(各50μL)およびPOD標識化SJ-5抗体または、コントロールとして抗グリセルアルデヒド由来AGEsポリクローナル抗体(50μL)を加え、プレートミキサーで撹拌後、室温で1時間静置した。洗浄後、各ウェルに0.02%(w/v)の過酸化水素を含む0.1Mクエン酸リン酸緩衝液(pH5.0)で0.5mg/mLに調製したo-フェニレンジアミン溶液100μLを添加し、25℃で10分間静置した後に、1M硫酸溶液50μLを各ウェルに添加し、呈色反応を停止した。その後490nmの吸光度をマイクロプレートリーダーによって測定した。図2に抗グリセルアルデヒド由来AGEsポリクローナル抗体の結果、図3にPOD標識化SJ-5抗体の結果を示す。
96穴マイクロタイタープレート(NUNC)の各ウェルに、固相化抗原としてPBS(pH7.4)で1μg/mLに調製したGAL13-BSAまたはGlycer-AGEs-BSAを100μLずつ添加し、25℃で1時間放置した。一晩4℃で固相化した。0.05%(v/v)Tween20を含むPBS(PBS-T)で3回洗浄後、0.5%(w/v)ゼラチンを含む炭酸緩衝液(pH9.5)で1時間ブロッキングした。実施例6と同じ条件でPOD標識化SJ-5抗体(0.4μg/mL)を調製し、抗原固相化プレートに、特異性確認のためグルコース由来AGEs含有BSA(Glu-AGEs-BSA)、グリコールアルデヒド由来AGEs含有BSA(Glycol-AGEs-BSA)、メチルグリオキサール由来AGEs含有BSA(MGO-AGEs-BSA)、グリオキサール由来AGEs含有BSA(GO-AGEs-BSA)、Nε-カルボキシメチルリシン含有BSA(CML-BSA)、Nε-カルボキシエチルリシン含有BSA(CEL-BSA)、およびウシ血清アルブミン(BSA)を同様に50μLずつ添加し、さらにPOD標識化SJ-5抗体(50μL)を添加し、プレートミキサーで撹拌後、室温で1時間静置した。洗浄後、各ウェルに0.02%(w/v)の過酸化水素を含む0.1Mクエン酸リン酸緩衝液(pH5.0)で0.5mg/mLに調製したo-フェニレンジアミン溶液(100μL)を添加し、25℃で10分間静置した後に、1M硫酸溶液50μLを各ウェルに添加し、呈色反応を停止した。その後490nmの吸光度をマイクロプレートリーダーによって測定した。
モノクローナル抗体SJ-5について、以下の手法で解離定数(Kd値)を測定した。グリセルアルデヒド由来AGEs含有BSA(Glycer-AGEs-BSA)を10mM 酢酸ナトリウム溶液(pH4.0)で希釈し、終濃度100μg/mLのリガンド溶液を調製した。リガンドの固定化およびKD値の算出について、Biacore T200(GEヘルスケア)を使用した。アミンカップリングキット(GEヘルスケア)を用いて、センサーチップCM5(GEヘルスケア)上にリガンド溶液を固定化した。続いて、モノクローナル抗体を0~400nMの濃度に希釈した抗体希釈液を作成し、Kd値を算出した。
質量分析で使用した溶媒は、富士フイルム和光純薬のHPLCグレードのものを使用した。実施例2にて調製したGAL13の乾燥粉末を50%アセトニトリル含有0.1%TFA溶液で溶解させ、終濃度0.25mg/mLとした。マトリクスはα-シアノ-4-ヒドロキシケイ皮酸(CHCA)を島津ジーエルシーより購入し、50%アセトニトリル含有0.1%TFA溶液で10mg/mL溶液を調製した。試料溶液とマトリクス溶液を0.6mL容のEppendorf Safe-Lock Tubes(エッペンドルフ)内で等量混合した後、測定用プレートのウェルに1μL滴下し、風乾させた。質量校正用ペプチドとして、des-Arg1-Bradykinin、Angiotensin I、Glu1-Fibrinopeptide(AB SCIEX)とマトリクスの混合溶液を調製し、同様にプレートに滴下した。風乾後のプレートは、マトリックス支援レーザー脱離イオン化飛行時間型質量分析装置(MALDI-TOF-MS)であるAXIMA Performance(島津製作所)に挿入し、リフレクトロンモードによる陽イオン測定を行った。質量分析の結果を図8に示す。
実施例2にて調製したGAL13の乾燥粉末を0.2Mリン酸緩衝液(pH7.4)で溶解させ、終濃度50mg/mLとした。この溶液を目盛り付きガラス毛細管マイクロピペット(Drummond Scientific Company)で50μL採取し、EMマイスター ヘマトクリット毛細管 シーリングワックスプレート(アズワン)で毛細管の下端をシールした。その後、毛細管を電子スピン共鳴(ESR)装置用標準試料管(外径4mm、株式会社シゲミ)に移し、ESRの共振器に挿入した。ESR装置はELEXSYS-II E580(Bruker)を使用し、Continuous Wave法にて室温測定を行った。測定条件は以下の通りである:
Field center 3350G;
Field width 150G;
Averaged scan 20;
Sampling time 0.03s;
Field modulation amplitude 0.4mT;
Field modulation Frequency 100kHz;
Microwave power 3mW;
Receiver gain 60。
(1)3,3’-ジアミノベンジジン(DAB)の調製
DABは同仁化学研究所より購入した。DABを秤量し、終濃度5mg/mLとなるように、Tris緩衝液(50mM、pH7.4)に溶解させた。
実施例2に従って調製したGAL13の乾燥粉末をリン酸緩衝液(0.2M、pH7.4)に溶解させ、2mg/mL溶液を調製した。陰性の対照区として、2mg/mLのZ-Lys-OH溶液も調製した。
96穴プレート(ビオラモ)に5mg/mLのDAB溶液もしくはTris緩衝液(50mM、pH7.4)を10μLずつ添加した。そして、試料溶液を90μLずつ添加し、プレートミキサーで撹拌した。プレートを遮光下で37℃、3時間インキュベートした後、Cytation5プレートリーダー(BioTek)にて、460nmの吸光度を測定した。DAB添加区の460nmの吸光度からTris緩衝液添加区の460nmの吸光度を差し引くことで、DABに対する酸化活性を求めた。結果を図10のグラフに示す。3回の測定値の平均値と標準偏差を示した。統計解析はJMP14.0(SAS)によりスチューデントのt検定を行い、GAL13のDABに対する酸化活性はZ-Lys-OHに比べ、有意に高いことが分かった(P<0.01)。
GLAPは公知の方法により調製することができる(Usui et al., Biosci. Biotechnol. Biochem., 2003, 67(4), 930-932)。具体的には以下の方法によりGLAPを調製した。
Nα-アセチル-L-リシン(Ac-Lys-OH、東京化成工業)、DL-グリセルアルデヒド(DL-GLA、ナカライテスク)は購入により入手した。
GLAP反応溶液は、孔径0.2μmのシリンジフィルター(Millex-LG、メルク)でろ過し、ろ液を液体クロマトグラフ質量分析計(LC-MS)の試料とした。LC/MSのLC部は1260 Infinity IIシステム(アジレント・テクノロジー)、MS部は四重極型質量分析計(InfinityLab LC/MSD、G6125B、アジレント・テクノロジー)で構成した。なお、LC部は以下のモジュールで構成される;クォーターナリポンプ(G7111B)、アイソクラティックポンプ(G7110B)、マルチサンプラ(G7167A)、マルチカラムサーモスタット(G7116A)、ダイオードアレイ検出器(G7115A)、フラクションコレクタ(G1364F)、MSフローモジュレータ(G7170B)、OpenLAB CDS ChemStationソフトウェア。移動相は富士フイルム和光純薬のHPLCグレードのものを購入した。移動相Aは1M酢酸アンモニウム溶液10mLと蒸留水990mLを混合した10mM酢酸アンモニウム水溶液、移動相Bはアセトニトリルとした。分析時間0-7分は移動相A:B=99:1で流下し、7.1-12分は移動相A:B=10:90で流下した。カラムはZORBAX SB-C18(150×9.4mm、アジレント・テクノロジー)を使用し、流速を4mL/分に設定した。ろ過後の試料溶液をLC-MS装置に80μL注入し、ダイオードアレイ検出器(215nm及び254nm)とMS(陽イオン検出)でGLAPのピークを検出した。分析時間5分において、UV吸収性を持つピークが観察され、そのピークはm/z=297.1の陽イオンを含んでいた。そこで、m/z=297をトリガーとしたMS分取を行うことで、保持時間5分のピークを回収した。分取後の溶液はロータリーエバポレーター(東京理化器械)で濃縮乾固させた。得られた沈殿は4℃で保存した。
得られた沈殿(8mg)は、重水(0.6mL、富士フイルム和光純薬)に溶解させ、外径5mmの核磁気共鳴(NMR)用サンプル管(シゲミ)に移した。その後、NMR装置(AVANCE III HD、500MHz、CryoProbe搭載型、Bruker)でGLAPの構造を確認した。1H-NMR及び13C-NMRのスペクトルデータにて、全水素及び炭素の帰属を決定した。また、1H-1H COSY、1H-13C HSQC、1H-13C HMBC、1H-15N HSQC、1H-15N HMBCスペクトルを解析することで、帰属の妥当性を確認した。GLAPの構造を以下に示す。
(1)試薬調製
下記試薬をRO水に溶解させて1Lとし、コーティング溶液として使用した。
炭酸ナトリウム(富士フイルム和光純薬) 1.59g
炭酸水素ナトリウム(富士フイルム和光純薬) 2.93g
塩化ナトリウム(富士フイルム和光純薬) 80g
リン酸2水素カリウム(富士フイルム和光純薬) 2g
リン酸水素2ナトリウム12水和物(富士フイルム和光純薬) 29g
コーティング溶液中で1μg/mLに調製したグリセルアルデヒド由来AGEs含有BSA(原液:10mg/mLPBS溶液)の溶液を、100μLずつ96穴マイクロタイタープレート(COSTAR)に加え、4℃で一晩インキュベートした。
固相化の処理を行った各ウェルを洗浄溶液(300μL)で3回洗浄し、ブロッキング溶液(200μL)を加え、室温で1時間放置した。
GAL13(実施例2にて調製)、GLAP(実施例12にて調製)、Z-Lys-OH(東京化成工業)をそれぞれリン酸緩衝液(0.2M、pH7.4)に溶解させ、20mg/mL溶液を調製した。さらに、希釈溶液にて希釈することで、0.0063~2mg/mLの2倍希釈系列(6点)の試料溶液を作製した。POD標識化新規モノクローナル抗体(SJ-5)溶液をBSA(1mg/mL、富士フイルム和光純薬)含有希釈溶液にて16,000倍に希釈し、POD標識化SJ-5抗体希釈溶液とした。
洗浄溶液(300μL)で3回洗浄後、100μLの基質溶液(ELISA POD基質TMBキット(Popular)、ナカライテスク)を加え、室温、遮光下で10分間インキュベートした。その後、2N硫酸(50μL)を加え発色を停止した。
マイクロプレートリーダー(Cytation5、BioTek)で主波長450nmと副波長650nmの吸光度を測定し、主波長の吸光度から副波長の吸光度を差し引いた。その結果を図11に示す。GAL13では濃度依存的に吸光度が低下していたが、GLAPとZ-Lys-OHは吸光度の低下が観察されなかった。したがって、新規モノクローナル抗体SJ-5は公知のグリセルアルデヒド由来AGEsであるGLAPを認識しない抗体であることが明らかとなった。
(1)マトリゲルマトリックスの調製
マトリゲルマトリックス(コーニング)を冷蔵庫に入れ、一晩かけて融解した。融解したマトリゲルマトリックスは12ウェルプレート(コーニング)に300μL/ウェルで添加し、37℃、CO2インキュベータ(エスペック)で1時間静置することで硬化した。
実施例1で調製したGlycer-AGEs-BSA(10mg/mL)10μLまたは対照BSA(10mg/mL)10μLとリン酸緩衝生理食塩水(PBS、和光)、SJ-5(10mg/mL)または対照抗体(10mg/mL)90μLを1.5mLチューブ(ワトソン)に加え、室温で10分間静置した。その後、遠心分離機(Thermo Fisher Scientific)を用いて14000rpm、15分間遠心分離し、上清を回収した。
HUVEC(ヒト臍帯静脈血管内皮細胞、国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所JCRB細胞バンク)は10cmディッシュ(コーニング)でHUVEC用培地(ケー・エー・シー)10mLを用いて培養した。
(1)マトリゲルマトリックスの調製は実施例14と同様に操作を行った。
実施例1で調製したGlycer-AGEs-BSA(10mg/mL)10μLとPBS、SJ-5(10mg/mL)または対照抗体(10mg/mL)90μLを1.5mLチューブ(ワトソン)に加えた。また、対照BSA(10mg/mL)のPBS溶液90μLを加えた。これらの溶液を室温で10分間静置した。その後、遠心分離機(Thermo Fisher Scientific)を用いて14000rpm、15分間遠心分離し、上清を回収した。
HUVECは10cmディッシュでHUVEC用培地10mLを用いて培養した。
それぞれのウェルを1mLのPBSで三回洗浄し、セルリカバリーソリューション(コーニング)を500μL/ウェルで添加した。
mRNA回収はCellAmpTM Direct RNA Prep Kit for RT-PCR(Takara)を用いて行った。実際の操作を下記に示す。
逆転写反応はPrimeScriptTM RT Master Mix (Takara)を用いて行った。実際の操作を下記に示す。(5)で得たmRNA1μL、5 × PrimeScript RT Master Mix2μLとMaster Mixに付属のRNase Free dH2O7μLをPCRチューブで混和させ、サーマルサイクラーを用いて37℃15分、85℃5秒で反応させた。
リアルタイムPCRはLuna Universal qPCR Master Mix(BioLabs)を用いて行った。(6)で得た逆転写反応産物を90μLの超純水(Thermo Fisher Scientific)で希釈した。希釈後、下表の組成で反応液を調製し、384ウェルプレート(日本ジェネティクス)に添加した。
ヒトα-SMAα-SMA
フォワード:CGGCTTTGCTGGGGACGAT
リバーズ:CAGGGGCAACACGAAGCTCAT
ヒトCD31
フォワード:ATTGCAGTGGTTATCATCGGAGTG
リバーズ:CTCGTTGTTGGAGTTCAGAAGTGG
ヒトβ-アクチン
フォワード:CTGGAACGGTGAAGGTGACA
リバーズ:AAGGGACTTCCTGTAACAATGCA
実施例2で沈殿物として得たGlycer-AGEs-Z-Lysを0.2Mリン酸緩衝液(pH7.4)に溶解させ、50mg/mLの試料溶液を調製した。その後、孔径0.2μmのシリンジフィルター(Millex-LG、メルク)でろ過し、ろ液を液体クロマトグラフ質量分析計(LC/MS)の試料とした。LC/MSのLC部及びMS部は実施例12と同様に構成した。移動相は富士フイルム和光純薬のHPLCグレードのものを購入した。移動相Aは1M酢酸アンモニウム溶液10mLと蒸留水990mLを混合した10mM酢酸アンモニウム水溶液、移動相Bはアセトニトリルとした。分析時間0-2分において、移動相A:B=100:0-85:15の濃度勾配で流下した。分析時間2-15分において、移動相A:B=85:15-70:30の濃度勾配で、15-17分において移動相A:B=70:30-10:90で流下した。カラムはZORBAX SB-C18(150×9.4mm、アジレント・テクノロジー)を使用し、流速を4mL/分に設定した。ろ過後の試料溶液をLC/MS装置に50μL注入し、ダイオードアレイ検出器(260nm)とMS(陽イオン検出)でGlycer-AGEs-Z-Lysのピークを検出した。分析時間12.3分において、UV吸収性を持つピークが観察され、そのピークはm/z=691.3の[M+Na]+を含んでいた。そこで、m/z=691をトリガーとしたMS分取を行うことで、保持時間12.3分のピークを回収した。以後、このピークをGAL691と呼称する。LC/MSの分析結果を図16(ダイオードアレイ検出(260nm))、図17(UVスペクトル)、および図18(MSスペクトル)に示す。
Lys-ヒドロキシ-トリオシジンは公知の方法により調製することができる(非特許文献12)。具体的には以下の方法によりLys-ヒドロキシ-トリオシジンを調製した。
メタノール(富士フイルム和光純薬)、ジエチレントリアミン-N,N,N’,N”,N”-ペンタ酢酸(DTPA、同仁化学研究所)、Nα-アセチル-L-リシン(Ac-Lys-OH、東京化成工業)、DL-グリセルアルデヒド(DL-GLA、ナカライテスク)は購入により入手した。
Lys-ヒドロキシ-トリオシジン反応溶液は、孔径0.2μmのシリンジフィルター(Millex-LG、メルク)でろ過し、ろ液を液体クロマトグラフ質量分析計(LC/MS)の試料とした。LC/MSのLC部及びMS部は実施例12と同様に構成した。移動相は富士フイルム和光純薬のHPLCグレードのものを購入した。移動相Aは1M酢酸アンモニウム溶液10mLと蒸留水990mLを混合した10mM酢酸アンモニウム水溶液、移動相Bはアセトニトリルとした。分析時間0-8分において、移動相A:B=97:3-95:5の濃度勾配で流下した。分析時間8-10分において、移動相A:B=95:5-10:90の濃度勾配で、10-13分において移動相A:B=10:90で流下した。カラムはZORBAX SB-C18(150×9.4mm、アジレント・テクノロジー)を使用し、流速を4mL/分に設定した。ろ過後の試料溶液をLC/MS装置に50μL注入し、ダイオードアレイ検出器(269nm)とMS(陽イオン検出)でLys-ヒドロキシ-トリオシジンのピークを検出した。分析時間5.7分において、UV吸収性を持つピークが観察され、そのピークはm/z=467.3の陽イオンを含んでいた。そこで、m/z=467をトリガーとしたMS分取を行うことで、保持時間5.7分のピークを回収した。分取後の溶液はロータリーエバポレーター(東京理化器械)で濃縮乾固させた。得られた沈殿は-20℃で保存した。
得られた沈殿(10mg)は、重水(0.6mL、富士フイルム和光純薬)に溶解させ、外径5mmの核磁気共鳴(NMR)用サンプル管(シゲミ)に移した。その後、NMR装置(AVANCE III HD、500MHz、CryoProbe搭載型、Bruker)でLys-ヒドロキシ-トリオシジンの構造を確認した。1H-NMR及び13C-NMRのスペクトルデータにて、全水素及び炭素の帰属を決定した。また、1H-1H COSY、1H-13C HSQC、1H-13C HMBCスペクトルを解析することで、帰属の妥当性を確認した。Lys-ヒドロキシ-トリオシジンの構造を以下に示す。
(1)試薬調製
下記試薬をRO水に溶解させて1Lとし、コーティング溶液として使用した。
炭酸ナトリウム(富士フイルム和光純薬) 1.59g
炭酸水素ナトリウム(富士フイルム和光純薬) 2.93g
塩化ナトリウム(富士フイルム和光純薬) 80g
リン酸2水素カリウム(富士フイルム和光純薬) 2g
リン酸水素2ナトリウム12水和物(富士フイルム和光純薬) 29g
コーティング溶液中で1μg/mLに調製したグリセルアルデヒド由来AGEs含有BSA(原液:10mg/mLPBS溶液)の溶液を、100μLずつ96穴マイクロタイタープレート(COSTAR)に加え、4℃で一晩インキュベートした。
固相化の処理を行った各ウェルを洗浄溶液(300μL)で3回洗浄し、ブロッキング溶液(200μL)を加え、室温で1時間放置した。
GAL691(実施例16にて調製)、Lys-ヒドロキシ-トリオシジン(実施例17にて調製)をそれぞれリン酸緩衝液(0.2M、pH7.4)に溶解させ、10mg/mL溶液を調製した。そして、希釈溶液にて希釈することで、0.625~10mg/mLの2倍希釈系列(5点)の試料溶液を作製した。試料を含まないブランク溶液も同様に希釈溶液を調製した。POD標識化新規モノクローナル抗体(SJ-5)溶液をBSA(1mg/mL、富士フイルム和光純薬)含有希釈溶液にて12,000倍に希釈し、POD標識化SJ-5抗体希釈溶液とした。
洗浄溶液(300μL)で3回洗浄後、100μLの基質溶液(ELISA POD基質TMBキット(Popular)、ナカライテスク)を加え、室温、遮光下で10分間インキュベートした。その後、2N硫酸(50μL)を加え発色を停止した。
マイクロプレートリーダー(Cytation5、BioTek)で主波長450nmと副波長650nmの吸光度を測定し、主波長の吸光度から副波長の吸光度を差し引いた。ブランク溶液の吸光度に対するGAL691とLys-ヒドロキシ-トリオシジンの吸光度変化を相対値として表記した。その結果を図19に示す。GAL691では濃度依存的に吸光度が低下していたが、Lys-ヒドロキシ-トリオシジンは吸光度の低下が観察されなかった。したがって、新規モノクローナル抗体SJ-5は新規構造体のグリセルアルデヒド由来AGEsと結合し、公知のグリセルアルデヒド由来AGEsであるLys-ヒドロキシ-トリオシジンを認識しない抗体であることが明らかとなった。
実施例16で調製したGAL691(10mg/mLのPBS溶液)について、ESRによるラジカルの解析を行った。ESRの測定条件は以下のパラメータを除いて実施例10と同様である:
Sampling time: 0.06s;
Field modulation Amplitude: 0.2mT;および
Microwave power: 15mW。
AGEsは眼の硝子体、ブルッフ膜、水晶体などの組織に蓄積しており、糖尿病性網膜症や加齢黄斑変性症を含む様々な疾患に関与することが指摘されている(Yokoi et al., Br. J. Ophthalmol., 2005, 89, 673-675; Glenn et al., Invest. Ophthalmol. Vis. Sci., 2009, 50(1), 441-451; Nagaraj et al., Amino Acids, 201242, 1205-1220; Katagiri et al., Int. Ophthalmol., 2017, 38(2), 1-9; Kanda et al., Sci. Rep., 2017, 7, 16168)。また、眼は光を電気信号に変換することで脳へ情報を伝達する重要な器官である。そこで、AGEsと光の関係に注目し、GAL691の酸化活性に対する光の影響を検討した。
実施例16で調製したGAL691について、光増感作用による一重項酸素の生成能を検証した。GAL691の対照区として用いたN-α,N-ε-ジ(カルボベンゾキシ)-L-リシン(Z-Lys(Z)-OH)について、渡辺化学工業より購入した。
0.6mL容マイクロチューブ(ワトソン)にて、25μLのGAL691もしくはZ-Lys(Z)-OH(10mM、PBS溶液)、12.5μLの4-ヒドロキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン(4-OH-TEMP;東京化成工業、400mM、PBS溶液)、12.5μLのPBSを混合し、反応溶液を調製した。4-OH-TEMPは一重項酸素を捕捉してニトロキシドラジカルに変化するため、ESRを用いた一重項酸素の検出によく利用されている(Nakamura et al., J. Clin. Biochem. Nutr., 2011, 49(2), 87-95)。携帯型LED光源(美舘イメージング)を用いて、反応溶液にUV365nm、青色470nm、緑色530nm、または赤色630nmの光を1時間照射した。その後、各反応溶液の一部(50μL)を用いてESRの測定を行った。ESRの測定は一部のパラメータを除いて実施例10と同様の条件で実施した。変更した測定パラメータについて、以下の通りである:
Field center: 3354.47G; Field width: 70G; Sampling time: 0.06s; Field modulation amplitude: 0.1mT; Microwave power: 15mW。
GAL691(実施例16)、GLAP(実施例12)、Lys-ヒドロキシ-トリオシジン(実施例17)について、青色光照射下における一重項酸素の生成量を比較した。試料の調製方法、光源、ESR分析条件、ESRスペクトルの解析条件は実施例21に準じた。測定試料の調製において、一重項酸素の捕捉剤であるアスタキサンチン(富士フイルム和光純薬)は10mMのジメチルスルホキシド(DMSO、富士フイルム和光純薬)溶液を調製し、PBSの替わりに12.5μL加えた(終濃度2.5mM)。アスタキサンチン未処理の試料については、PBSではなく、DMSOを12.5μL加えた。
GAL691(実施例16)、GLAP(実施例12)、Lys-ヒドロキシ-トリオシジン(実施例17)について、青色光照射下におけるスーパーオキシドアニオンの生成量を比較した。スーパーオキシドアニオンの生成は1-ヒドロキシ-4-ホスホノオキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン(PPH)を用いてESRを測定することにより確認した。すなわち、スーパーオキシドアニオンを捕捉したPPHは安定な窒素酸化物に変化するため、そのラジカル濃度をESRで測定し、スーパーオキシドアニオン量として評価した(Dikalov et al., Biochemical and Biophysical Research Communications, 1998, 248, 211-215)。PPH-HCl(Enzo Life Sciences)について10mMのPBS溶液(pH7.4)を調製した。各25μLのGAL691、Z-Lys(Z)、GLAP、Lys-ヒドロキシ-トリオシジン(10mMのPBS溶液)を0.6mL容マイクロチューブに加えた。そして、12.5μLのPPH溶液、12.5μLのDTPA(0.4mM)含有PBSを加え、計50μLの反応溶液を調製した。その後、青色光照射を1時間行い、ESRを測定した。なお、光源、ESR分析条件、ESRスペクトルの解析条件は実施例21と同様であるが、Microwave powerのみ5mWに変更した。
実施例2で沈殿物として得たGlycer-AGEs-Z-Lysを0.2Mリン酸緩衝液(pH7.4)に溶解させ、50mg/mLの試料溶液を調製した。その後、孔径0.2μmのシリンジフィルター(Millex-LG、メルク)でろ過し、ろ液をLC/MSの試料とした。LC/MSの分析条件は実施例16と同様である。新規構造体であるGAL691を含む保持時間10-16分の画分を分取した。分取溶液に含まれるアセトニトリルはロータリーエバポレーター(東京理化器械)で除去した。残渣の溶液(5mL)に対して、10%TFA水溶液(1mL)を加え、転倒混和した。その後、室温にて10分間遠心分離(12,000×g)し、上清を除去した。得られた沈殿物に超純水(5mL)を加え、再度遠心分離を行い、上清を除去した。この操作を計3回実施することで、沈殿を洗浄した。洗浄後の沈殿は風乾後、乾燥重を測定し、冷蔵保存した。50mg/mLの試料溶液1mLあたり20mgの沈殿を得た。
(1)マウスへの免疫
免疫抗原として、A-peak-BSA(4mg/mL)を同じ容量のAdjuvant Complete Freund(BD)と混合してエマルジョンを調製し(抗原の濃度:2mg/mL)、BALB/cマウス10匹の背部皮下に初回免疫をした(抗原の量:200μg/匹)。A-peak-BSA(1mg/mL)を同じ容量のAdjuvant Complete Freund(BD)と混合して調製したエマルジョン(抗原の濃度:0.5mg/mL)を用いて1週間おきに追加免疫(抗原の量:50μg/匹)を行った。初回免疫から6回免疫した後に尾静脈より採血を行い、抗体価の確認を行った。抗体価の高かったものに対して、追加免疫用の抗原(抗原の量:50μg/匹)をマウスの腹腔内に最終投与し、その3日後に細胞融合用に脾臓を摘出した。
抗血清の力価をELISAで評価した。96穴マイクロタイタープレート(NUNC)に、免疫抗原であるA-peak-BSAを5μg/mLの濃度で50μL/ウェルずつ加え、一晩4℃で固相化した。0.05%(v/v)Tween20を含むPBS(PBS-T)で3回洗浄後、0.5%(w/v)ゼラチンを含むPBS-Tで1時間ブロッキングした。抗血清は500倍から5倍ずつ段階希釈し、1562500倍までの希釈系列を調製後、抗原固相化プレートに50μL/ウェルずつ入れて1時間静置した。洗浄後、0.1%ゼラチンPBS-Tで10000倍に希釈した2次抗体(西洋ワサビペルオキシダーゼ(HRP)標識化抗マウスIgG(KPL)を50μL/ウェルずつ入れて1時間静置した。洗浄後、各ウェルに0.02%(w/v)の過酸化水素を含む0.1Mクエン酸リン酸緩衝液(pH5.0)で0.5mg/mLに調整したo-フェニレンジアミン溶液(100μL)を添加し、25℃で20分間静置した後に、2N硫酸溶液(50μL)を各ウェルに添加し、呈色反応を停止した。その後490nmの吸光度をマイクロプレートリーダーによって測定した。その結果、抗血清の12500倍以上の希釈溶液において、抗原と有意な反応性を示したマウスを細胞融合に使用した。
マウスから摘出した脾臓をすりつぶし、1匹あたり約1×108個の脾臓細胞を調製した。ミエローマ細胞であるP3U1を培養し、細胞融合当日に生細胞率が95%以上のP3U1を調製した。前記脾臓細胞とP3U1を5:1(細胞数の比)で混ぜ、50%(w/v)濃度の分子量4000のポリエチレングリコールにより細胞融合を行った。融合後、細胞を培地で洗浄し、HAT培地に懸濁させ、96穴培養プレートの各ウェルに1×105個/ウェルとなるように細胞を播きこみ、ハイブリドーマの選択培養を行った。細胞融合10日目にハイブリドーマ培養上清を回収し、培養上清中の抗体価の測定を行った。
細胞融合後、10日目の培養上清を回収し、抗体産生陽性ウェルのスクリーニングを上記の抗体価測定方法で行った。A-peak-BSA、グリセルアルデヒド由来AGEs含有KLH(Glycer-AGEs-KLH)に陽性、BSAに陰性であるクローンについて選択した。なお、Glycer-AGEs-KLHの調製方法は実施例27に示した。
A-peak-BSAに対する特異性の高かったクローンを限界希釈法でクローニングを行った。すなわち、細胞を10%のFBSを含むRPMI培地で10個/mLに調製し、96穴培養プレート2枚分の各ウェルに200μLずつ添加した。10日後、培養上清中のA-peak-BSA、Glycer-AGEs-KLHに陽性、およびBSAに陰性であることを確認し、それぞれのウェルに由来するクローンを得た。特異性を十分に備えた本発明の抗体として、新規モノクローナル抗体PB-1産生細胞を得た。
新規モノクローナル抗体PB-1産生細胞を、10%のFBSを含むRPMI培地で培養後、PBSにて洗浄し、無血清培地(SFM培地、GIBCO)にて5日~7日間培養し培養上清を得た。培養上清をプロテインGカラム(GEヘルスケア)にて、IgG画分を精製し、特異性を十分に備えた本発明の抗体として、新規モノクローナル抗体PB-1を得た。
モノクローナル抗体PB-1について、以下の手法で解離定数(Kd値)を測定した。A-peak-BSAを10mM酢酸ナトリウム溶液(pH5.0)で希釈し、終濃度50μg/mLのリガンド溶液を調製した。リガンドの固定化およびKd値の算出について、Biacore T200(GEヘルスケア)を使用した。アミンカップリングキット(GEヘルスケア)を用いて、センサーチップCM5(GEヘルスケア)上にリガンド溶液を固定化した(最終固定化量72RU)。続いて、ランニング緩衝液のHBS-P+(GEヘルスケア)にて0.1953~50nMのPB-1抗体希釈溶液を作製し、センサーグラムを取得した。
Glycer-AGEs-KLHの調製方法は、実施例1に記載したGlycer-AGEs-BSAの調製方法に準じた。ただし、500mgのBSAではなく、167mgのヘモシアニン、スカシガイ製(KLH、富士フイルム和光純薬)をDL-グリセルアルデヒドと反応させた(溶液中のKLHの濃度:8.3mg/mL)。
GA-ピリジンは公知の方法により調製することができる(Murakami et al. Bioscience Biotechnology and Biochemistry, 2018, 82(2), 312-319)。具体的には以下の方法によりGA-ピリジンを調製した。
Nα-アセチル-L-リシン(Ac-Lys-OH、東京化成工業)、グリコールアルデヒドダイマー(GA、Sigma-Aldrich)は購入により入手した。50mLの遠沈管に0.96gのGA(0.2M)を加え、40mLのリン酸緩衝液(0.2M、pH7.4)で完全に溶解させた。その後、0.75gのAc-Lys-OH(0.1M)を加えて溶解するまで攪拌した。チューブ内の液体が蒸発しないように、パラフィルム(商標)などのフィルムにてチューブの蓋を密閉し、50℃で3日間インキュベートした。得られた反応溶液は4℃にて保存した。
GA-ピリジン反応溶液は、孔径0.2μmのシリンジフィルター(Millex-LG、メルク)でろ過し、ろ液を液体クロマトグラフ質量分析計(LC/MS)の試料とした。LC/MSのLC部及びMS部は実施例12と同様に構成した。移動相は富士フイルム和光純薬のHPLCグレードのものを購入した。移動相Aはギ酸1mLと蒸留水1000mLを混合した0.1%ギ酸水溶液、移動相Bはアセトニトリル500mL、蒸留水500mL、ギ酸1mLと混合した50%アセトニトリル/0.1%ギ酸溶液とした。分析時間0-10分において、移動相A:B=100:0-90:10の濃度勾配で流下した。分析時間10-12分において、移動相A:B=90:10-0:100の濃度勾配で、12-15分において移動相A:B=0:100で流下した。カラムは35℃にてZORBAX SB-C18(150×9.4mm、アジレント・テクノロジー)を使用し、流速を4mL/分に設定した。ろ過後の試料溶液をLC/MS装置に80μL注入し、ダイオードアレイ検出器(290nm)とMS(陽イオン検出)でGA-ピリジンのピークを検出した。分析時間6分において、UV吸収性を持つピークが観察され、そのピークはm/z=297.1の陽イオンを含んでいた。そこで、m/z=297をトリガーとしたMS分取を行うことで、保持時間6分のピークを回収した。分取後の溶液はロータリーエバポレーター(東京理化器械)で濃縮乾固させた。得られた沈殿は-20℃で保存した。
得られた沈殿(4.7mg)は、重水(0.6mL、富士フイルム和光純薬)に溶解させ、外径5mmの核磁気共鳴(NMR)用サンプル管(シゲミ)に移した。その後、NMR装置(AVANCE III HD、500MHz、CryoProbe搭載型、Bruker)でGA-ピリジンの構造を確認した。得られた1H-NMRのスペクトルデータを非特許文献(Nagai et al., Journal of Biological chemistry, 2002, 277(50), 48905-48912)と比較し、全水素の帰属を決定した。また、1H-13C HSQCスペクトルを解析することで、帰属の妥当性を確認した。GA-ピリジンの構造を以下に示す。
GOLD(Wells-Knecht et al., J. Org. Chem. 1995, 60, 6264-6247)は以下の方法により調製した。
Nα-アセチル-L-リシン(Ac-Lys-OH、東京化成工業)、40%グリオキサール溶液(Sigma-Aldrich)は購入により入手した。リン酸緩衝液(0.5M、pH7.4、1mL)に188mgのAc-Lys-OHを溶解させ、1M溶液を調製した。マイクロチューブ内にて、1M Ac-Lys-OH溶液(500μL)、40%グリオキサール溶液(73μL)、0.5Mリン酸緩衝液(427μL)を混合し、ボルテックスミキサーで攪拌した。その後、チューブを密閉して95℃で5分間加熱した。得られた反応溶液は4℃にて保存した。
GOLD反応溶液は、孔径0.2μmのシリンジフィルター(Millex-LG、メルク)でろ過し、ろ液を液体クロマトグラフ質量分析計(LC/MS)の試料とした。LC/MSのLC部及びMS部は実施例12と同様に構成した。移動相は富士フイルム和光純薬のHPLCグレードのものを購入した。移動相Aはギ酸1mLと蒸留水1000mLを混合した0.1%ギ酸水溶液、移動相Bはアセトニトリル500mL、蒸留水500mL、ギ酸1mLと混合した50%アセトニトリル/0.1%ギ酸溶液とした。分析時間0-10分において、移動相A:B=95:5-70:30の濃度勾配で流下した。分析時間10-12分において、移動相A:B=70:30-0:100の濃度勾配で、12-15分において移動相A:B=0:100で流下した。カラムは35℃にてZORBAX SB-C18(150×9.4mm、アジレント・テクノロジー)を使用し、流速を4mL/分に設定した。ろ過後の試料溶液をLC/MS装置に20μL注入し、ダイオードアレイ検出器(215nm)とMS(陽イオン検出)でGOLDのピークを検出した。分析時間4.2分において、UV吸収性を持つピークが観察され、そのピークはm/z=411.2の陽イオンを含んでいた。そこで、m/z=411をトリガーとしたMS分取を行うことで、保持時間4.2分のピークを回収した。分取後の溶液はロータリーエバポレーター(東京理化器械)で濃縮乾固させた。得られた沈殿は-20℃で保存した。
得られた沈殿(6.7mg)は、重水(0.6mL、富士フイルム和光純薬)に溶解させ、外径5mmの核磁気共鳴(NMR)用サンプル管(シゲミ)に移した。その後、NMR装置(AVANCE III HD、500MHz、CryoProbe搭載型、Bruker)でGOLDの構造を確認した。1H-NMR及び13C-NMRのスペクトルデータについて、上記文献を参照し、全水素及び炭素の帰属を決定した。また、1H-1H COSY、1H-13C HSQC、1H-13C HMBCスペクトルを解析することで、帰属の妥当性を確認した。GOLDの構造を以下に示す。
(1)抗原の固相化
96穴マイクロタイタープレート(Coster)の各ウェルに、コーティング溶液(実施例13)で1μg/mLの濃度に調製したA-peak-BSAもしくはGlycer-AGEs-BSAを100μL加え、一晩4℃で固相化した。
0.05%(v/v)Tween20を含むPBS(PBS-T)で3回洗浄後、0.5%(w/v)ゼラチンを含むPBS-Tで1時間ブロッキングした。
0.1%(w/v)ゼラチン含有PBS-Tで10μg/mLに希釈したウシ血清アルブミン(BSA)、グルコース由来AGEs含有BSA(Glu-AGEs-BSA)、フルクトース由来AGEs含有BSA(Fru-AGEs-BSA)、グリコールアルデヒド由来AGEs含有BSA(Glycol-AGEs-BSA)、グリセルアルデヒド由来AGEs含有BSA(Glycer-AGEs-BSA)、Nε-カルボキシエチルリシン含有BSA(CEL-AGEs-BSA)、Nε-カルボキシメチルリシン含有BSA(CML-AGEs-BSA)、グリオキサール由来AGEs含有BSA(GO-AGEs-BSA)、メチルグリオキサール由来AGEs含有BSA(MGO-AGEs-BSA)、A-peak-BSAを抗原固相化プレートに各50μLずつ添加し、さらに0.1%(w/v)ゼラチン含有PBS-Tで0.05μg/mLに希釈したPB-1抗体を50μL加え、プレートミキサーで撹拌後、室温で1時間静置した。
洗浄後、0.1%(w/v)ゼラチン含有PBS-Tで0.05μg/mLに希釈したペルオキシダーゼ標識抗マウスIgG(H+L)ポリクローナル抗体、F(ab’)2フラグメント(KPL)を100μLずつウェルに加え、室温で1時間静置した。
洗浄後、ELISA POD基質TMBキット(ナカライテスク)を各ウェル100μL加え、暗所、室温下で静置した。10分後に2N硫酸を50μLずつ加え、発色を停止させた。マイクロプレートリーダー(Cytation5、BioTek)で主波長450nmと副波長650nmの吸光度を測定し、主波長の吸光度から副波長の吸光度を差し引いた。
(1)抗原の固相化
実施例13に記載した試薬を用いて競合ELISAを行った。コーティング溶液中で1μg/mLに調製したA-peak-BSAの溶液を、100μLずつ96穴マイクロタイタープレート(Costar)に加え、4℃で一晩インキュベートした。
固相化の処理を行った各ウェルを洗浄溶液(300μL)で3回洗浄し、ブロッキング溶液(200μL)を加え、室温で1時間放置した。
GAL691(実施例16にて調製)、GLAP(実施例12にて調製)、Lys-ヒドロキシ-トリオシジン(実施例17にて調製)、GA-ピリジン(実施例28にて調製)、GOLD(実施例29にて調製)、Z-Lysをそれぞれリン酸緩衝液(0.2M、pH7.4)に溶解させ、100mM溶液を調製した。その後、BSA(1mg/mL、富士フイルム和光純薬)含有希釈溶液にて10倍希釈し、10mM溶液を作製した。さらに、10%(v/v)リン酸緩衝液及び1mg/mL BSA含有希釈液にて、0.04、0.16、0.63、2.5mMの4倍希釈系列の試料溶液を作製した。試料を含まないブランク溶液として、リン酸緩衝液を同様に1mg/mL BSA含有希釈溶液で10倍希釈したものを調製した。PB-1抗体については、1mg/mL BSA含有希釈液にて、0.1μg/mL溶液を調製した。
競合反応後の各ウェルを洗浄溶液(300μL)で3回洗浄し、1mg/mL BSA含有希釈溶液で0.05μg/mLに希釈したペルオキシダーゼ標識抗マウスIgG(H+L)ポリクローナル抗体、F(ab’)2フラグメント(KPL)を100μLずつウェルに加え、室温で1時間静置した。
洗浄溶液(300μL)で3回洗浄後、100μLの基質溶液(ELISA POD基質TMBキット(Popular)、ナカライテスク)を加え、室温、遮光下で10分間インキュベートした。その後、2N硫酸(50μL)を加え発色を停止した。
マイクロプレートリーダー(Cytation5、BioTek)で主波長450nmと副波長650nmの吸光度を測定し、主波長の吸光度から副波長の吸光度を差し引いた。ブランク溶液の吸光度に対するGAL691、GLAP、Lys-ヒドロキシ-トリオシジン、GA-ピリジン、GOLD、Z-Lysの吸光度変化を相対値として表記した。その結果を図27に示す。GAL691では濃度依存的に吸光度が低下していたが、その他の化合物では吸光度の低下が観察されなかった。したがって、新規モノクローナル抗体PB-1は新規構造体のグリセルアルデヒド由来AGEsと結合し、公知のグリセルアルデヒド由来AGEsであるGLAPやLys-ヒドロキシ-トリオシジン、公知のグリコールアルデヒド由来AGEsであるGA-ピリジンやグリオキサール由来AGEsであるGOLDを認識しない抗体であることが明らかとなった。
ポリクローナル
(1)反応溶液の調製
ジアミノベンシジン(DAB、同仁化学)は5mg/mLのPBS溶液を調製した。A-peak-BSA(2mg/mL、PBS溶液)の調製は実施例24と同様である。0.6mL容のマイクロチューブ(ワトソン)にDAB溶液を10μL加え、さらにPBS、PB-1抗体(1.8mg/mL)、またはマウスIgGアイソタイプコントロール(Ctrl-mIgG、Thermo Fisher Scientific)を100μL加えた。ボルテックスミキサーで撹拌後、A-peak-BSA溶液を10μL加えた。これらの溶液をボルテックスミキサーで撹拌後、白色LED(3000lux)を一晩照射した。光照射後の溶液について、ボルテックスミキサーで撹拌後、スピンダウンし、100μLをビオラモ96ウェルプレート(アズワン)に回収した。
マイクロプレートリーダー(Cytation5、BioTek)で波長460nmの吸光度を測定し、酸化されたDABを検出した。その結果を図28に示す。グラフの縦軸は抗体未処理区(PBS添加区)において検出された酸化型DABに対する相対値として表記した。PBS処理区やCtrl-mIgG処理区に比べ、PB-1抗体処理区において、酸化型DABが大きく減少していた。この結果より、PB-1抗体は新規構造体のグリセルアルデヒド由来AGEsと結合することで、新規構造体によるDABの酸化作用を抑制できることが示された。
グリコールアルデヒド由来AGEsであるGA-ピリジンは、Nagaiらによって報告されており(Nagai et al., Journal of Biological chemistry, 2002, 277(50), 48905-48912)、GA-ピリジンに対するモノクローナル抗体(クローン名2A2)も樹立されている。そこで、新しく樹立したSJ-5抗体、PB-1抗体、および抗GA-ピリジン抗体2A2の交差性について、競合ELISAにて検討した。競合ELISAに用いた一部の試薬について、実施例13と同様に調製した。
コーティング溶液中で1μg/mLに調製したA-peak-BSAの溶液を、100μLずつ96穴マイクロタイタープレート(Costar)に加え、4℃で一晩インキュベートした。
固相化の処理を行った各ウェルを洗浄溶液(300μL)で3回洗浄し、0.5%ゼラチンを溶解させた0.05%Tween20含有PBS(PBS-T)(200μL)を加え、室温で1時間静置した。
PB-1抗体、マウスIgGアイソタイプコントロール(Ctrl-mIgG、Thermo Fisher Scientific)、抗GA-ピリジン抗体2A2(コスモ・バイオ)を0.1%ゼラチン含有PBS-Tにて希釈し、4倍希釈系列を作製した(0.049~50μg/mL)。また、HRP標識SJ-5抗体(実施例4)について、0.1%ゼラチン含有PBS-Tで10000倍希釈した。
洗浄溶液(300μL)で3回洗浄後、100μLの基質溶液(ELISA POD基質TMBキット(Popular)、ナカライテスク)を加え、室温、遮光下で10分間インキュベートした。その後、2N硫酸(50μL)を加え発色を停止した。
マイクロプレートリーダー(Cytation5、BioTek)で主波長450nmと副波長650nmの吸光度を測定し、主波長の吸光度から副波長の吸光度を差し引いた。その結果を図29に示す。A-peak-BSAとSJ-5抗体の反応において、PB-1の添加により、PB-1濃度依存的に吸光度が減少した。一方、Ctrl-mIgGや抗GA-ピリジン抗体2A2では吸光度の減少が観察されず、交差競合しなかった。したがって、SJ-5抗体とPB-1抗体は同一のエピトープを認識する抗体であるが、抗GA-ピリジン抗体はSJ-5抗体のエピトープを認識しない抗体であることが示された。
網膜色素上皮細胞は細胞間タイトジャンクションによる血液網膜関門を形成することで脈絡膜血管からの物質の移動を制限し、網膜の機能を維持している。血液網膜関門の崩壊は糖尿病網膜症などの疾患の原因であると考えられており、網膜色素上皮細胞のタイトジャンクションは網膜の機能保持において極めて重要である(Willermain et al., Int. J. Mol. Sci., 2018, 19(4), pii: E1056.)。xCELLigence RTCA DPシステムは、ウェル底面に電極が設置された機器である。この機器は、ウェル底面に微弱な電流を流すことにより、細胞の機能に影響を与えず、ウェル底面のインピーダンスを測定することが可能である。インピーダンスは細胞間タイトジャンクションの形成により増加し、タイトジャンクションの崩壊によって低下することが明らかになっている(Wittchen et al., Invest. Ophthalmol. Vis. Sci., 2011, 52(10), 7455-63)。本実施例ではxCELLigence RTCA DP システムを用いて、網膜色素上皮細胞(ARPE-19)のA-Peak-BSAによるタイトジャンクションへの影響を確認し、SJ―5抗体及びPB-1抗体でのその抑制効果を評価した。
D-MEM(富士フイルム和光純薬)にFBS(富士フイルム和光純薬)を10%添加、ペニシリン―ストレプトマイシン(ナカライテスク)を1%添加し、DMEM培地を調製し、ARPE-19細胞(ATCC)はDMEM培地で10cmディッシュ(コーニング)を用いて培養した。
CO2インキュベータ内にxCELLigence RTCA DP システム(ACEA Biosciences)を設置し、安定化させるために、設置後一晩以上セットした状態で使用した。細胞調製直前にE-plate(ACEA Biosciences)にDMEM培地を50μL/wellで添加し、バックグラウンドを測定した。
上記(1)で培養したARPE-19細胞の培地を除去し、10mLのPBS(-)(富士フイルム和光純薬)の添加・除去を2回繰り返すことで洗浄した。トリプシン-EDTA(富士フイルム和光純薬)を1mL添加し、CO2インキュベータ(タイテック)で37℃、3分間インキュベートすることで細胞を分散させた。その後、10mLのDMEM培地を添加し、トリプシンの活性を中和した。中和した細胞分散液は50mLのチューブ(ファルコン)に移し、遠心分離機(久保田)を用いて、1500rpm、5分間遠心分離した。その後、上清を捨て、沈殿を1mLのDMEM培地に再懸濁させた。再懸濁させた細胞分散液を10μL取り、トリパンブルー(NanoEnTek)10μLと混和し、血球計算盤(NanoEnTek)に10μLを添加した。その後、オートセルカウンターEVE(NanoEnTek)で生細胞数をカウントした。細胞懸濁液を4.0x105cells/mLになるようにDMEM培地で希釈し、E-plate(ACEA Biosciences)に80μL/ウェルで播種した。
xCELLigence RTCA DPシステムを用いて15分毎のプレートのインピーダンスを測定し、細胞のプレートへの接着を確認した。細胞播種後、20~24時間後に9μLのPB-1抗体(10mg/mL)、PB-1抗体(3mg/mL)、PB-1抗体(1mg/mL)、PB-1抗体(0.3mg/mL)、SJ-5抗体(10mg/mL)、もしくはPBSと1μLのA-peak-BSA(10mg/mL)を添加した。Controlは20~24時間後にPBS10μLを添加した。添加後も15分間隔でインピーダンスを測定した。
(1)マトリゲルマトリックスの調製
マトリゲルマトリックスの調製は実施例14と同様に操作を行った。
実施例1で調製したGlycer-AGEs-BSA(10mg/mL)10μLと10μLのリン酸緩衝生理食塩水(PBS、富士フイルム和光純薬)、PB-1抗体(10mg/mL)または対照抗体(10mg/mL)90μLを1.5mLチューブ(ワトソン)に加え、室温で10分間静置した。その後、遠心分離機(Thermo Fisher Scientific)を用いて14000rpm、15分間遠心分離し、上清を回収した。
(1)マウスの飼育
妊娠13日のC57BL6/Jマウス(日本クレア)を購入し、仔マウスを得た。糖尿病マウスには生理食塩水(大塚製薬)でストレプトゾトシン(富士フィルム和光純薬)を5mg/mLになるように溶解させ、生後2日後に雄性の仔マウスに300μL皮下投与した。対照マウスには生理食塩水を生後2日後に雄性の仔マウスに300μL皮下投与した。4週間母親マウスと同居させた後に離乳し、糖尿病マウスはHFD32(日本クレア)で8週間飼育した。対照マウスはCE-2(日本クレア)で8週間飼育した。
1.875mLのドミトール(日本全薬工業)、2mLのミダゾラム(サンド)、2.5mLのベトルファール(Meiji Seikaファルマ)と18.625mLの生理食塩水を混和し、三種混合麻酔を調製した。マウスの体重を体重計(タニタ)で計測し、三種混合麻酔を0.1mL/gで腹腔内投与した。麻酔の効果を後肢引き込み反射の消失で確認し、ピンセット(夏目製作所)及び剪刀(夏目製作所)で開腹、開胸し、下大静脈を切断した。生理食塩水を左室から10mL投与することにより潅流し、潅流後眼球を摘出した。摘出した眼球は、OCTコンパウンド(サクラファインテックジャパン)を満たしたクリオモルド(サクラファインテックジャパン)内に沈め、液体窒素で凍結させることで新鮮凍結ブロックを作製した。作製後、-80℃に設定したディープフリーザー(Thermo Fisher Scientific)で保存した。
-30℃に設定したフリーザー(福島工業)でアセトン(富士フィルム和光純薬)を16時間以上インキュベートし、冷アセトンを調製した。PBSにTriton X-100(ナカライテスク)を0.1%添加し、PBS-Tを調製した。新鮮凍結ブロックをクリオスタットCM1950(ライカ)で薄切厚10μmで薄切した。薄切した組織はMASコートスライドガラス(松波硝子工業)に貼り付け、乾燥させた。乾燥後、冷アセトンで10分間インキュベートすることで組織を固定した。固定後、PBS-Tで10分間、2回洗浄した。洗浄後、Fc block(バイオレジェンド)を5%のBSA(Sigma-Aldrich)が溶解したTBS-Tで50倍希釈することでブロッキング液を調製し、室温30分インキュベートすることでブロッキングを行った。ブロッキング後、PB-1抗体(1mg/mL)または対照抗体(1mg/mL)を1%のBSAが溶解したTBS-Tで500倍希釈した一次抗体反応液を調製し、4℃に設定した冷蔵庫(福島工業)で一晩インキュベートした。一次抗体反応後、PBS-Tで10分間、2回洗浄した。Alexa594標識Goat Anti-Mouse IgG H&L(Abcam)を1%のBSAが溶解したTBS-Tで100倍希釈した二次抗体反応液を調製し、遮光下で室温1時間反応させた。二次抗体反応後、PBS-Tで10分間、2回洗浄した。包埋剤としてベクターシールド(Vector Laboratories)を染色組織に添加し、カバーガラス(松波硝子工業)で封入した。その後、共焦点レーザー顕微鏡(オリンパス)で網膜のAlexa594の蛍光を観察した。
結果を図32に示す。PB-1抗体は対照マウスに比べ、糖尿病マウスの網膜神経節細胞層、内顆粒層、外顆粒層、網膜色素上皮細胞層に強く結合するこが明らかになった。また、対照抗体で糖尿病マウスの染色性を確認した所、同様の染色結果が得られない事から、この染色性はPB-1抗体の可変領域による特異的な結合に起因することが明らかになった。これらの結果から、PB-1抗体のエピトープ構造を有するAGEが生体内に存在し、糖尿病マウスの網膜においては網膜神経節細胞層、内顆粒層、外顆粒層、網膜色素上皮細胞層に存在することが明らかになった。また、PB-1抗体は新規構造体の存在を免疫染色学的に確認するために有用なツールであることが明らかになった。
(1)PB-1抗体カラムの作製
PB-1抗体の溶媒をPD10カラム(GEヘルスケア)にて、カップリング緩衝液(0.2M炭酸ナトリウム,0.5M NaCl,pH8.3)に置換し、10mg/mL PB-1抗体溶液を1mL調製した。カップリング担体としてはNHS-activated Sepharose 4 Fast Flow(GEヘルスケア)を使用した。NHS-activated Sepharose 4 Fast Flow 1mLに氷浴で冷やした1mM HClを10mL流し、その後すぐに、先に調製した10mg/mL PB-1抗体溶液と混合し、ローテーター(TAITEC)を用いて転倒混和(4℃、終夜)することで、PB-1抗体をカップリング担体に固定した。その後、ブロッキング用緩衝液(0.1M Tris-HCl、pH8.0)、洗浄用緩衝液(0.1M酢酸ナトリウム,0.5M NaCl,pH5.0)の順に各3mLずつ流し、この操作を3回繰り返した。最後にPBS 10mL流して溶媒を置換した後、4℃で保存した。
精製試料として、ヒト血清(プール)(コスモ・バイオ株式会社)を用いた。最初に10mLのヒト血清(プール)を結合緩衝液(0.02M Tris-HCl、0.03mM NaCl、pH7.4)で7倍に希釈し、SP Sepharose Fast Flow(GEヘルスケア)30mLを用いて、製品マニュアルにしたがい精製した。得られた溶出画分を結合緩衝液を用いて透析した後、Protein G Sepharose 4 Fast Flow(GEヘルスケア)3mLを用いて、製品マニュアルにしたがい精製し、IgGを取り除いた。得られた素通り画分をサンプルとしてPB-1抗体カラム1mLを用いて精製した。精製により得られた各画分は常法に従い電気泳動(SDS-PAGE)にて解析した。
PB-1抗体カラムにて精製したタンパク質を、常法に従い電気泳動し(SDS-PAGE),PVDF膜に電気転写してウェスタンブロッティングを行った。抗体反応は、一次抗体としてPB-1抗体、二次抗体としてPeroxidase-conjugated AffiniPure Goast Anti-Mouse IgG (H+L)(Jackson ImmunoResearch) を用いて行った。また、二次抗体の結合による非特異的なシグナルを区別するため、二次抗体のみを用いた抗体反応も行った。次に、ECL Western Blotting Detection Reagents(GEヘルスケア)を用いて発色させ、タンパク質のバンドを検出した。
Claims (20)
- 式(XI)または(XII):
[式中、R1、R2、R3およびR4は、それぞれ独立に、水素原子、保護基、およびアミノ酸残基数1~1000のペプチド基から選択され、
Q1は、水素原子、または基-CH2-X1-Y1を表し;
Q2は、水素原子、または基-CH2-X2-Y2を表し;
X1およびX2は、-O-、または-NH-を表し;
Y1およびY2は、水素原子、保護基、または基:
を表し;
R5およびR6は、それぞれ独立に、水素原子、保護基、およびアミノ酸残基数1~1000のペプチド基から選択される]
の化合物、そのカチオンラジカル、またはそのジカチオンと結合するモノクローナル抗体またはその抗原結合断片。 - (1)重鎖可変領域の相補性決定領域(VH CDR1、VH CDR2、およびVH CDR3)または軽鎖可変領域の相補性決定領域(VL CDR1、VL CDR2、およびVL CDR3)のアミノ酸配列が、
(1-1V)
(a)VH CDR1:配列番号:1に示すアミノ酸配列、またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列;
(b)VH CDR2:配列番号:2に示すアミノ酸配列、またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列;および
(c)VH CDR3:配列番号:3に示すアミノ酸配列、またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列;
(1-1L)
(d)VL CDR1:配列番号:5に示すアミノ酸配列、またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列;
(e)VL CDR2:配列番号:6に示すアミノ酸配列、またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列;および
(f)VL CDR3:配列番号:7に示すアミノ酸配列、またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列;
(1-2V)
(g)VH CDR1:配列番号:15に示すアミノ酸配列、またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列;
(h)VH CDR2:配列番号:16に示すアミノ酸配列、またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列;および
(i)VH CDR3:配列番号:17に示すアミノ酸配列、またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列;または
(1-2L)
(j)VL CDR1:配列番号:19に示すアミノ酸配列、またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列;
(k)VL CDR2:配列番号:20に示すアミノ酸配列、またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列;
(l)VL CDR3:配列番号:21に示すアミノ酸配列、またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列;
を含む、モノクローナル抗体またはその抗原結合断片;
または
(2)グリセルアルデヒド由来AGEsまたはグリコールアルデヒド由来AGEsのエピトープとの結合について、前記(1)の抗体またはその抗原結合断片と交差競合する抗体またはその抗原結合断片であり、
グリセルアルデヒド由来AGEsまたはグリコールアルデヒド由来AGEsに含まれるエピトープと結合するモノクローナル抗体またはその抗原結合断片。 - (1)重鎖可変領域の相補性決定領域(VH CDR1、VH CDR2、およびVH CDR3)および軽鎖可変領域の相補性決定領域(VL CDR1、VL CDR2、およびVL CDR3)のアミノ酸配列が、
(1-1)
(a)VH CDR1:配列番号:1に示すアミノ酸配列、またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列;
(b)VH CDR2:配列番号:2に示すアミノ酸配列、またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列;
(c)VH CDR3:配列番号:3に示すアミノ酸配列、またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列;
(d)VL CDR1:配列番号:5に示すアミノ酸配列、またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列;
(e)VL CDR2:配列番号:6に示すアミノ酸配列、またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列;および
(f)VL CDR3:配列番号:7に示すアミノ酸配列、またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列;もしくは
(1-2)
(g)VH CDR1:配列番号:15に示すアミノ酸配列、またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列;
(h)VH CDR2:配列番号:16に示すアミノ酸配列、またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列;
(i)VH CDR3:配列番号:17に示すアミノ酸配列、またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列;
(j)VL CDR1:配列番号:19に示すアミノ酸配列、またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列;
(k)VL CDR2:配列番号:20に示すアミノ酸配列、またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列;
(l)VL CDR3:配列番号:21に示すアミノ酸配列、またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列;
を含む、モノクローナル抗体またはその抗原結合断片;
または
(2)グリセルアルデヒド由来AGEsまたはグリコールアルデヒド由来AGEsのエピトープとの結合について、前記(1)の抗体またはその抗原結合断片と交差競合する抗体またはその抗原結合断片であり、
グリセルアルデヒド由来AGEsまたはグリコールアルデヒド由来AGEsに含まれるエピトープと結合する、請求項1~3のいずれか1項に記載の、モノクローナル抗体またはその抗原結合断片。 - (1)重鎖可変領域および軽鎖可変領域のアミノ酸配列が、
配列番号:4のアミノ酸配列またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列、および/または配列番号:8のアミノ酸配列またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列;もしくは
配列番号:18のアミノ酸配列またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列、および/または配列番号:22のアミノ酸配列またはそれと実質的に同一のアミノ酸配列;
または
(2)グリセルアルデヒド由来AGEsまたはグリコールアルデヒド由来AGEsのエピトープとの結合について、前記(1)に記載の抗体またはその抗原結合断片と交差競合する抗体またはその抗原結合断片であり、
グリセルアルデヒド由来AGEsまたはグリコールアルデヒド由来AGEsに含まれるエピトープと結合する、請求項1~4のいずれか1項に記載のモノクローナル抗体またはその抗原結合断片。 - グリセルアルデヒド由来AGEsに含まれるエピトープと結合する、請求項1~5のいずれか1項に記載のモノクローナル抗体またはその抗原結合断片。
- 完全長抗体、Fab、Fab’、F(ab’)2、Fv、scFv、dsFv、ダイアボディ、またはsc(Fv)2である、請求項1~6のいずれか1項に記載のモノクローナル抗体またはその抗原結合断片。
- マウス抗体、ヒト化抗体、ヒト抗体、キメラ抗体、またはその抗原結合断片である、請求項1~7のいずれか1項に記載のモノクローナル抗体またはその抗原結合断片。
- 1×10-5M以下の解離定数(Kd値)でグリセルアルデヒド由来AGEsまたはグリコールアルデヒド由来AGEsのエピトープと結合する、請求項1~8のいずれか1項に記載のモノクローナル抗体またはその抗原結合断片。
- 請求項1~9のいずれか1項に記載のモノクローナル抗体またはその抗原結合断片を含む医薬組成物。
- 肥満、糖尿病、糖尿病網膜症、糖尿病白内障、糖尿病神経障害、糖尿病心筋症、糖尿病血管合併症、糖尿病性腎症、糖尿病性腎臓疾患、糖尿病足病変、糖尿病ケトアシドーシス、歯周病、加齢黄斑変性症、肺線維症、特発性肺線維症、細気管支周囲線維症、間質性肺疾患、肺がん、がん線維性肺疾患、慢性閉塞性肺疾患、急性下肢動脈塞栓症、末梢動脈疾患、末梢気道疾患、肺気腫、腎盂腎炎、糸球体硬化症、糸球体腎炎、メサンギウム増殖糸球体腎炎、糖尿病性ネフロパシー、腎性全身性線維症、慢性腎臓病、特発性後腹膜線維症、腎疾患、強皮症、腎間質線維症、女性不妊症、多嚢胞性卵巣症候群、卵巣機能不全、早期卵巣機能不全、卵巣がん、乳がん、子宮体がん、前立腺がん、男性不妊症、肝疾患、肝硬変、非アルコール性脂肪肝炎、肝がん、アテローム血栓性脳梗塞、アテローム性動脈硬化症、内頸動脈狭窄症、大動脈弁狭窄症、大動脈弁閉鎖不全症、心血管疾患、狭心症、うっ血性心不全、急性心不全、慢性心不全、虚血性心疾患、拡張型心筋症、心サルコイドーシス、高血圧、肺動脈性肺高血圧症、肺性心、心筋炎、血管狭窄心線維症、心筋梗塞後心線維症、心筋梗塞後左心室肥大、関節リウマチ、生活習慣病、脂質異常症、アルツハイマー病、血管性認知症、脳梗塞、脳腫瘍、脳血管障害、ぶどう膜炎、内分泌疾患、骨粗しょう症、舌がん、口腔がん、咽頭がん、食道がん、胃がん、大腸がん、直腸がん、膵臓がん、網膜色素変性症、糖尿病黄斑浮腫、レーバー先天性黒内障、シュタルガルト症、アッシャー症候群、コロイデレミア、桿体錐体ジストロフィー、錐体ジストロフィー、進行性網膜萎縮、黄斑ジストロフィー症、脈絡膜硬化症、全脈絡膜萎縮症、類嚢胞黄斑浮腫、ブドウ膜炎、網膜剥離、黄斑円孔、黄斑部毛細血管拡張症、緑内障、視神経症、虚血性網膜疾患、未熟児網膜症、網膜血管閉塞症、および網膜細動脈瘤から選択される疾患の診断、治療、または予防に用いるための、請求項10に記載の医薬組成物。
- 糖尿病、耐糖能異常、網膜症、腎症、糖尿病に伴う合併症、末梢神経障害、下肢壊疽、動脈硬化、血栓症、非アルコール性脂肪性肝疾患、非アルコール性脂肪肝炎、がん、不妊症、多嚢胞性卵巣症候群、卵巣機能障害、中枢神経障害、およびアルツハイマー病を含む神経変性疾患から選択される疾患の診断、治療、または予防に用いるための、請求項10に記載の医薬組成物。
- 疾患が、メラノーマ、肺がん、および肝臓がんから選択されるがんである、請求項12に記載の医薬組成物。
- 眼疾患の診断、治療、または予防に用いるための、請求項10に記載の医薬組成物。
- 眼疾患が、糖尿病網膜症、糖尿病白内障、網膜色素変性症、糖尿病黄斑浮腫、レーバー先天性黒内障、シュタルガルト症、アッシャー症候群、コロイデレミア、桿体錐体ジストロフィー、錐体ジストロフィー、進行性網膜萎縮、加齢黄斑変性症、黄斑ジストロフィー症、脈絡膜硬化症、全脈絡膜萎縮症、類嚢胞黄斑浮腫、ブドウ膜炎、網膜剥離、黄斑円孔、黄斑部毛細血管拡張症、緑内障、視神経症、虚血性網膜疾患、未熟児網膜症、網膜血管閉塞症、および網膜細動脈瘤から選択される、請求項14に記載の医薬組成物。
- 請求項1~9のいずれか1項に記載のモノクローナル抗体またはその抗原結合断片をコードする、核酸。
- 請求項16に記載の核酸を含む発現ベクター。
- 請求項17の発現ベクターを含む宿主細胞。
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