JP2017012199A - 抗dモノクローナル抗体 - Google Patents
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Abstract
Description
数種の抗Dモノクローナル抗体が治療上の評価を受けている:BROSSARD/FNTS 1990(非公開);THOMSON/IBGRL 1990;KUMPEL/IBGRL 1994;BELKINA/Institute of hematology, Moscow, 1996;BIOTEST/LFB 1997(非公開)。Rh(D)陽性赤血球のクリアランスの誘導における抗体の臨床効果は、Rh(D)陰性のボランティアにおいて評価された。ある一つのIgG1抗体は抗ポリクローナル免疫グロブリンの場合と同等の効果を示したが、一部の患者においてのみであった(KUMPEL et al., 1995)。
従って、本発明は、FcγRIIIを発現するエフェクター細胞を活性化し得るモノクローナル抗体を製造する方法であって、以下の工程:
a)ハイブリドーマ、特にヘテロハイブリドーマ、および該抗体をコードする遺伝子を含んでなるベクターでトランスフェクトした動物またはヒト細胞株から選択される細胞株に由来する種々のクローンから得られたモノクローナル抗体を精製する工程、
b)工程a)において得られた各抗体を、
該抗体の標的細胞、
FcγRIII発現細胞を含んでなるエフェクター細胞、
多価IgG
を含んでなる別々の反応混合物に添加する工程、
c)標的細胞の細胞溶解の百分率を決定し、エフェクター細胞を活性化して標的細胞の有意な細胞溶解を生じさせる(FcγRIII型ADCC活性)モノクローナル抗体を選択する工程、
を含んでなるものに関する。
約200ng/mlの精製モノクローナル抗体100μl、
パパイン処理された赤血球25μl、すなわち、約1×106細胞、
エフェクター細胞25μl、すなわち、約2×106細胞、および
濃度1〜20mg/mlの多価IgG、特にTEGELINE(商標)(LFB, France)、50μl
が投入される。
以降の説明においては、後述する図面の説明を参照するものとする。
1−リンパ芽球様およびヘテロハイブリッドクローンの作製:
1.1−リンパ球供給源:
Bリンパ球ドナーは、第33節で記載したADCC活性アッセイでのそれらの抗Rh(D)血清抗体の活性に基づき、プラスマフェレーシスを受けている抗Rh(D)ドナーから選択する。1998年の全血献血後、「バフィーコート」画分(白血球濃縮物)を回収した。
末梢血単核細胞を、Ficoll Plus(Pharmacia)での遠心分離によりその他の成分と分離する。次いで、それらを20%(v/v)のウシ胎児血清(FCS)を含有するIMDMで106細胞/mlまで希釈し、そこに20% のB95−8系(ATCC−CRL1612)の培地上清、0.1μg/mlのシクロスポリンA(Sandoz)、50μg/mlの硫酸ゲンタマイシン(Life Technologies)を加え、丸底96ウェルプレートまたは24ウェルプレート(P24 Greiner)に分配する。その後、これらを37℃、7%CO2のインキュベーター中に置く。3週間後、ADCCによって抗Rh(D)抗体の存在を測定する。
1以上のP24ウェルから誘導された細胞を、パパイン処理したRh(D)陽性の赤血球によるロゼット形成および分離により、特定の細胞を濃縮する:0.9%NaClで洗浄した1容量の赤血球を1容量のパパイン(Merck)溶液、1/1000th(m/v)に加えて37℃で10分間インキュベートした後 、0.9%NaClで3回洗浄する。次いで、細胞をハンクス溶液で1回洗浄し、FCSに懸濁し、パパイン処理した赤血球と1細胞対33赤血球の割合で混合した。この混合物を円錐底遠心チューブに入れ、80gで5分間遠心分離し、さらに溶解しかけた氷中にて1時間インキュベートする。次いで、混合物を慎重に攪拌し、900gで20分間の分離によりFicollをチューブの底に沈殿させる。ロゼットを含むペレットをNH4Cl溶液で5分間溶血させ、照射済ヒト単核細胞を含有するP24において細胞を再び培養する。約1週間後、CELA(段落3.2)およびADCCアッセイにより優れた活性を有する抗Rh(D)抗体の存在について上清を評価する。それまでのサイクルに比べてロゼット形成細胞の割合がかなり高まる場合には、さらなる濃縮サイクルを行う。
IR濃縮細胞を、照射済ヒト単核細胞を含有する丸底96ウェルプレートに、ウェル当たり5および0.5細胞で分配する。約4週間の培養後、ADCCアッセイにより細胞凝集塊を含むウェルの上清を評価する。
有利なADCC活性を示すEBV形質転換細胞のクローニングウェルを培養増幅した後、標準PEG技術によりヘテロ骨髄腫K6H6−B5(ATCC CRL−1823)と融合する。融合後、細胞を2×104細胞/ウェルの割合で、アミノプテリンおよびウアバイン(Sigma)を含有する選択培地中にネズミ腹膜内マクロファージを含有する平底P96に分配する。
制限希釈によるクローニングを、平底P96で4、2および1細胞/ウェルにおいて行う。2週間後、顕微鏡でウェルの様子を調べて単一クローンを同定し、その後、培地を新しいものに交換する。約2週間後、ADCCアッセイにより細胞凝集塊を含むウェルの上清を評価する。
2.1−IgG1を産生するクローン
ドナーd13細胞のEBV形質転換により1つのウェル(T125 2A2と呼ぶ)の選択が可能になり、それを用いて、濃縮2回、IR3回、さらに5細胞/ウェルでのクローニングを逐次行い、2種類のクローンを得た:
1)T125 2A2(5/1)A2(これからDNAを抽出して組換えベクターを作製する);
2)T125(5/1)A2(これをK6H6−B5と融合してF60 2F6を取得し、次いで、5ラウンドのクローニング後にF60 2F6(5)4C4(ライブラリーを準備する前の細胞ストックの構成のために選択されるクローン)を得る)。
IgG1イソ型抗体の調製に用いるものと同じ方法によりIgG3を産生する株を作製した。細胞起源は所定のドナーの全血献血から得られるものであり、そこから「バフィーコート」画分(白血球濃縮物)を回収した。
タンパク質Aセファロース(Pharmacia)でのアフィニティークロマトグラフィー、さらに25mM Trisバッファー、150mM NaCl、pH7.4での透析による精製後、ELISA法により抗体T125の濃度を測定する。次いで、ADCC法によりin vitroにおける生物学的活性を測定する。
・全IgG
被覆:0.05M炭酸バッファー(pH9.5)中、2μg/mlの抗IgG(Calbiochem)において4℃で一晩。飽和:希釈バッファー(PBS+1%BSA+0.05%Tween20、pH7.2)、周囲温度で1時間。洗浄(各工程で新鮮なものを使用):H2O+150mM NaCl+0.05%Tween20。希釈バッファーで約100ng/mlまでのサンプル希釈および100ng/mlに予め希釈したLFB多価ヒトIgGで構成される制御範囲の希釈。周囲温度で2時間のインキュベーション。結合:1/5 000に希釈した抗IgG(Diagnostic Pasteur)、周囲温度で2時間。基質:過ホウ酸ナトリウムを含有するリン酸クエン酸バッファー(Sigma)中、0.5mg/mlのOPD(Sigma)、暗室で10分間。1N HClで反応を停止させ、492nmで読み取る。
この方法は、特に抗D抗体以外の非抗D免疫グロブリンが溶解状態で存在する培養段階(EBV形質転換後、早期の段階)の培養物上清を用いる場合に、抗D抗体を特異的にアッセイするために用いられる。
ADCC(抗体依存性細胞性細胞傷害)法により、エフェクター細胞(単核細胞またはリンパ球)の存在下でRh+赤血球の溶解を誘導する(抗D)抗体の能力を測定することが可能になる。
(ODサンプル−OD0%対照)/(OD100%対照−OD0%対照)×100=%ADCC。
−抗Rh(D)ポリクローナル抗体POLY−D LFB51およびWinRhO W03(Cangene)=陽性対照;
−モノクローナル抗体DF5(Rh(D)+赤血球(BROSSARD/FNTS、1990、未発表)のクリアランスについてはin vivoにおいて不活性)=陰性対照;
−ポリクローナルWinRhO W03から精製したIgG1(IgG3から分離)。
このアッセイにより、IgG1イソ型の抗Rh(D)抗体とFcγRIIIとの結合を評価することが可能となり、特にIgG3抗体を識別することが可能となる。この受容体の単量体IgGに対する親和性が低いときは、予め抗体とD抗原との結合が必要となる。
* 曲線:赤血球細胞膜に結合した抗D量(X)の関数としてのJurkat細胞の接着性(Y);または
* 各抗体の、各OD区間に(試験した総て抗体に共通する部分に対して).割り当られた各Jurkat細胞結合値(0〜3)の合計に相当する「結合指数」のヒストグラム、のいずれかをプロットする。
組換え抗D抗体(Ab)の産生
1−AbのH鎖およびL鎖をコードするcDNAの単離および増幅
1.1−RNA抽出およびcDNA合成
全RNAを、EBV形質転換により得られた抗DAb−産生クローン(IgG G1/κ)から抽出した:T125 A2(5/1)A2(実施例1の段落2を参照)。
以下のプライマーを用いたT125−A2cDNAの増幅により、VH/T125−A2配列を得る:
T125−A2のVH遺伝子リーダー領域の5’側に位置し、すでに文献に記載された、T125−A2のVH遺伝子と同じVH3−30ファミリーに属するVH遺伝子と関連のあるリーダー配列から推定されるコンセンサスリーダー配列(かっこ内)を導入する、プライマーA2VH5;この配列は1つのEcoRI制限部位(かくがっこ内)と1つのKozak配列(下線部)もまた含んでなる:
A2VH5(配列番号1):
5’−CTCTCC[GAATTC]GCCGCCACC(ATGGAGTTTGGGCTGAGCTGGGT)−3’;
T125−A2の定常領域(CH)の5’に位置する、アンチセンスプライマーGSP2ANP:
GSP2ANP(配列番号2):5’−GGAAGTAGTCCTTGACCAGGCAG−3’。
以下のプライマーを用いたT125−A2cDNAの増幅により、CH/T125−A2配列を得る:
T125−A2のCH領域の5’に位置する、プライマーG1:
G1(配列番号3):5’−CCCTCCACCAAGGGCCCATCGGTC−3’
CH配列の最初のG塩基が、ここではC(下線部)で置き換えられているため、クローニング後に1つのEcoRI部位が新たに生じる(段落2.1.1を参照);
T125−A2のCHの3’側に位置し、増幅配列の3’側に1つのXbaI部位(下線部)を導入する、アンチセンスプライマーH3’Xba:
H3’Xba(配列番号4):5’−GAGAGGTCTAGACTATTTACCCGGAGACAGGGAGAG−3’。
以下のプライマーを用いて、T125−A2cDNAからT125−A2(K/T125−A2配列)完全κ鎖を増幅する:
T125−A2のVK遺伝子リーダー領域の5’側に位置し、T125−A2のVK遺伝子と同じVK1サブグループに属するVK VH遺伝子の数種類のリーダー領域配列から推定されるコンセンサス配列(かっこ内)を導入する、プライマーA2VK3;この配列は1つのEcoRI制限部位(かくがっこ内)と1つのKozak配列(下線部)もまた含んでなる:
A2VK3(配列番号5):
5’−CCTACC[GAATTC]GCCGCCACC(ATGGACATGAGGGTCCCCGCTCA)−3’;
κの3’側に位置し、1つのEcoRI制限部位(下線部)を導入する、アンチセンスプライマーKSE1:
KSE1(配列番号6):
5’−GGTGGTGAATTCCTAACACTCTCCCCTGTTGAAGCTCTT−3’。
2.1−T125−A2 H鎖の発現ベクター:T125−H26
T125−H26の構築については、図2に概要を示す。これは2段階で行われる:まず第一に、pCI−neoから誘導された発現ベクターV51へのT125−A2定常領域の挿入により中間ベクターV51−CH/T125−A2を構築し(図3)、その後、可変領域をV51−CH/T125−A2中にクローニングする。
増幅したCH/T125−A2配列をリン酸化した後、ベクターV51のEcoRI部位に挿入する(図3)。連結は、V51のEcoRI接着末端を「平滑末端」にするためにそれらをクレノウポリメラーゼで予め処理した後に行う。
増幅により得られたVH/T125−A2配列をEcoRIおよびApaIで消化し、その後、ベクターV51−G1/T125−A2のEcoRIおよびApaI部位に挿入する。
T125−K47の構築については図4に示す。PCRにより得られたK/T125−A2配列をEcoRIで消化し、pCI−neoから誘導された発現ベクターV47のEcoRI部位に挿入する(図5)。
T125−IG24の構築の概略は図6に示している。このベクターは、T125−A2 H鎖およびκ鎖に対する2つの転写ユニットを含むものであり、K/T125−A2に対する転写ユニットを含むT125−K47のSalI−XhoI断片をT125−H26のXhoIおよびSalI部位に挿入することにより得られる。従って、T125−A2のH鎖およびL鎖はCMVプロモーターの制御下で発現される;その他のプロモーター:RSV、IgG H鎖プロモーター、MMLV LTR、HIV、β−アクチンなども用いられる。
S4
κ鎖のコンセンサスリーダー配列を、「PCR 5’−RACE」(cDNA 5’末端の高速増幅)による産物の配列決定により予めその配列が決定されたT125−A2のリーダー領域の実際の配列で置き換えた、T125−A2発現用の第2のベクターも構築する。
ベクターT125−K47のκコンセンサスリーダー配列5’部分が、以下のプライマーを用いて行われるK/T125−A2配列の増幅段階中において、T125の特異的なリーダー配列(KLS/T125−A2)で置き換えられる:
リーダー領域の5’部分(かっこ内)を改変し、1つのEcoRI部位(下線部)とさらに1つのKozak配列(かくがっこ内)も導入する、プライマーA2VK9:
A2VK9:5’−CCTACCGAATTC[GCCGCCACC](ATGAGGGTCCCCGCTCAGCTC)−3’;
プライマーKSE1(段落1.4に記載)。
改変されたKLS/T125−A2配列を含むT125−KLS18のSalI−XhoI断片を、T125−H26のXhoIおよびSalI部位に挿入する。
3.1−遺伝子増幅を行わない場合
2種類の発現ベクターT125−IG24およびT125−LS4を用いてYB2/0細胞株(ラット骨髄腫、ATCC株 No.1662)をトランスフェクトした。エレクトロポレーション法によるトランスフェクションおよびG418存在下での形質転換体の選択(neo選択)後に数種のクローンを単離した。組換え抗D抗体の産生は、約0.2μg/106細胞/24時間(R270のクローン3B2に対して得られた値)である。この組換え抗体のADCC活性は、ポリ−D対照のもの以上である(図1)。2種類の発現ベクターを用いて産生された抗体では、産生またはADCC活性レベルにおける有意な差はない。
用いられる遺伝子増幅系は、メトトレキサート(MTX)耐性の形質転換体の選択に基づくものである。これには、予めDHFR(ジヒドロ葉酸レダクターゼ)酵素をコードする転写ユニットを組換え抗体の発現ベクターに導入しておくことが必要である(SHITARI et al., 1994)。
図8で示すスキームは、ネズミdhfr遺伝子を含むT125−A2発現ベクターの構築について説明するものである。
第1のベクター(V64)は、pCI−neoから誘導されたベクターであるV43から、SV40プロモーターの3’および合成ポリアデニル化配列の5’、neo遺伝子(HindIII−Csp45I断片)をネズミdhfr遺伝子のcDNA(プラスミドpMT2の増幅により得られる)で置き換えることにより構築した(図9)。その後、このベクターを改変し、dhfr転写ユニットの5’に1つのClaI部位を作出する。次いで、dhfr転写ユニットを含むClaI断片をT125−LS4のClaI部位に挿入する。
第1の手段:
エレクトロポレーション法によりベクターT125−dhfr13でトランスフェクトしたYB2/0細胞を、G418存在下で選択する。次いで、組換え抗体産生形質転換体を漸増量のMTX(25nM〜25μM)の存在下での選択に供する。遺伝子増幅プロセスを反映する組換え抗体産生は、MTX選択段階中に進行する。さらに、MTX耐性形質転換体を制限希釈によりクローニングする。得られた各クローンについての組換え抗体産生のレベルおよび安定性を測定する。遺伝子増幅後の抗D抗体産生力は約13(+/−7)μg/106細胞/24時間である。
エレクトロポレーションによりベクターT125−dhfr13でトランスフェクトしたYB2/0細胞を、G418存在下で選択する。最良の組換え抗体産生形質転換体を、制限希釈によりクローニングした後、漸増量のMTXの存在下で選択する。遺伝子増幅プロセスを反映する各クローンによる産生は、MTX選択段階中に進行する。得られた各MTX耐性クローンについての組換え抗体産生のレベルおよび安定性を測定する。
タンパク質Aセファロース(Pharmacia)でのアフィニティークロマトグラフィー、さらに25mM Trisバッファー、150mM NaCl、pH7.4での透析による精製後、ELISA法により抗体T125の濃度を測定する。次いで、上記のADCC法により、in vitroにおける生物学的活性を測定する。結果を図1に示す。
1−デオキシマンノジリマイシン(DMM)存在下での細胞培養
いくつかの研究論文には、免疫グロブリンのグリコシル化およびそれらの生物学的活性に対する酵素阻害剤の影響について記載されている。ADCC活性の増大についてはROTHMAN et al., 1989によって報告されている。ここでの増大は抗体のその標的に対する親和性の増強によらないものである。DMMの添加によって起こるグリコシル化の改変は、le Golgiに存在するα−1,2マンノシダーゼIの阻害によるものである。これによりポリマンノシル化、非フコシル化構造がより大きな割合で生じることになる。
ヒト−マウスハイブリドーマ D31;
ヒトリンパ芽球様株 DF5;
トランスフェクトネズミ株 CHO中のT125;
により産生される、これまでは活性が弱かった抗体のADCC結果が有意に向上する。
2.1−抗体DF5発現ベクターの作製:
抗体DF5のヌクレオチド配列、ADCCアッセイにおける陰性対照を用いて、この抗体の数種類の株へのトランスフェクションとともに、抗体T125のトランスフェクションを調査する。
DF5のVH遺伝子リーダー領域(かっこ内)(文献に記載された配列:L. Chouchane et al.)の5’に位置する、プライマーDF5VH1;このプライマーは1つのEcoRI制限部位(かくがっこ内)および1つのKozak配列(下線部)もまた含んでなる:
DF5VH1(配列番号8):
5’CTCTCC[GAATTC]GCCGCCACC(ATGGACTGGACCTGGAGGATCCTCTTTTTGGTGG)−3’;
段落1.2(実施例2)にすでに記載した定常領域(CH)の5’に位置する、アンチセンスプライマーGSP2ANP。
DF5のVL遺伝子リーダー領域の5’に位置し、2MDF5のVL遺伝子と同じVL1サブグループに属するVL遺伝子の数種類のリーダー領域配列から推定されるコンセンサス配列(かっこ内)を導入する、プライマーDF5VLBD1;この配列は1つのEcoRI制限部位(かくがっこ内)と1つのKozak配列(下線部)もまた含んでなる:
DF5VLBD1(配列番号9):
5’CCTACC[GAATTC]GCCGCCACC(ATGGCCTGGTCTCCTCTCCTCCTCAC)−3’;
λの3’に配置され、1つのEcoRI制限部位(下線部)を導入する、アンチセンスプライマーLSE1:
LSE1(配列番号10):
5’−GAGGAGGAATTCACTATGAACATTCTGTAGGGGCCACTGTCTT−3’。
3種類の発現ベクターT125−IG24、T125−LS4およびDF5−IgG1を用いて種々の株の細胞をトランスフェクトする:エレクトロポレーションまたはトランスフェクション試薬を用いて安定または一時的トランスフェクションを行う。
ADCC活性を有する4種類の精製産物(F60、およびT125から誘導される3種の組換えタンパク質)についての抗Rh−D抗体のグリカン構造の特徴づけを、本発明のADCCアッセイにおいて不活性または非常に活性の弱い2種類の精製産物(D31およびDF5)との比較において行った。
実側質量値と理論質量値とを比較するマトリックス支援レーザー脱離イオン化(MALDI)質量分析法によるグリカン構造の精密な特徴づけ;
イオン交換HPLC(GlycoSep C)によるシアリル化度の測定;
順相HPLC(GlycoSep N)による、親水性基準に従うオリゴ糖形態の分離および定量;
高速キャピラリー電気泳動−レーザー励起蛍光検出(HPCE−LIF)によるオリゴ糖類の分離および定量、
を可能とする種々の補助的手法により同定する。
検討の対象とした種々の活性形は、F60、ならびにT125から誘導され、YB2/0で産生された3種類の組換え抗体、R290、R297およびR270である。質量分析法によるグリカン構造の精密な特徴づけ(図7)からは、これらの形が総て二アンテナ型のものであることがわかる。R270の場合では、多くのものが非ガラクトシル化(agalactosylated)、非フコシル化型である(G0、実験質量値 1459.37 Da、図1)。その他に、少量の3種類の構造:非ガラクトシル化、フコシル化型(G0F 1605.41 Da)、モノガラクトシル化、非フコシル化型(G1 1621.26 Da)およびモノガラクトシル化、フコシル化型(G1F 1767.43 Da)も同定される。これらの同じ4種の構造は、R290、F60およびR297を特徴づけるものでもある(図1)。ADCCにおいて活性であるこれらの4種類の抗体は、2分岐N−アセチルグルコサミン残基を有するオリゴ糖がないことによっても特徴づけられる。
検討の対象とした種々の不活性形は、D31およびDF5である。種々のクロマトグラフィーおよびキャピラリー電気泳動法によるグリカン構造の定量(表1)によれば、これら2種類の抗体のシアリル化度が50%に近く、さらにD31およびDF5各々のフコシル化度が88および100%であることがわかる。これらのシアリル化度およびフコシル化度は、活性形から得られるものよりも著しく高い。
種々の活性抗体は、二アンテナ型および/またはオリゴマンノシド型のN−グリコシル化によりAsn297において改変されている。二アンテナ形態では、このことが、シアリル化度が非常に低く、フコシル化度が低く、ガラクトシル化度が低く、さらにGlcNAcが挿入されていない短鎖構造に関連している。
Claims (13)
- Fcγグリコシル化部位(Asn297、EUナンバリング)において、二アンテナ型グリカン構造を有するモノクローナル抗体を産生する細胞培養物であって、
前記二アンテナ型グリカン構造のモノクローナル抗体が、20%から50%未満の含量のフコースを有する、細胞培養物。 - フコース含量が20%から45%である、請求項1に記載の細胞培養物。
- フコース含量が25%から40%である、請求項2に記載の細胞培養物。
- 前記グリカン構造のモノクローナル抗体が、25%未満の含量のシアル酸を有する、請求項1から3のいずれか一項に記載の細胞培養物。
- 前記モノクローナル抗体をコードする遺伝子を含むベクターを用いた細胞株のトランスフェクションによって産生されるクローンを含む、請求項1から4のいずれか一項に記載の細胞培養物。
- 前記クローンが、細胞株CHO−K、CHO Pro−5、CHO dhfr−、Wil−2、Jurkat、Vero、Molt−4、COS−7、293−HEK、YB2/0、BHK、K6H6、NSO、SP2/0−Ag 14またはP3X63Ag8.653に由来する、請求項5に記載の細胞培養物。
- 前記クローンが、YB2/0に由来する、請求項6に記載の細胞培養物。
- (免疫化された個体に由来する)ヒトBリンパ球と、ネズミ、ヒト、またはヘテロハイブリッドの骨髄腫細胞との融合によって得られたヘテロハイブリッド細胞株を含む、請求項1から4のいずれか一項に記載の細胞培養物。
- 前記モノクローナル抗体が抗Rh(D)抗体である、請求項1から8のいずれか一項に記載の細胞培養物。
- 前記モノクローナル抗体が、抗−癌細胞抗体である、請求項1から8のいずれか一項に記載の細胞培養物。
- 前記モノクローナル抗体が、ウイルス性または細菌性病原体に感染した細胞に対するものである、請求項1から8のいずれか一項に記載の細胞培養物。
- 前記モノクローナル抗体がIgG1抗体である、請求項1から11のいずれか一項に記載の細胞培養物。
- 前記モノクローナル抗体がIgG3抗体である、請求項1から11のいずれか一項に記載の細胞培養物。
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