본 발명에서 사용되는 서열 번호 2∼30 중 짝수의 서열 번호의 폴리펩티드에 대한 항체의 항종양 활성은 후술하는 바와 같이 생체 내에서 담암 동물에 대한 종양 증식의 억제를 조사함으로써 또는 생체 외에서 상기 폴리펩티드를 발현하는 종양 세포에 대하여 면역 세포 또는 보체를 통한 세포장해 활성을 나타내는지의 여부를 조사함으로써 평가할 수 있다.
또한, 서열 번호 2∼30 중 짝수의 서열 번호(즉, 서열 번호 2, 4, 6··28, 30)의 아미노산 서열로 이루어지는 단백질을 인코딩하는 폴리뉴클레오티드의 염기 서열은 각각 서열 번호 1∼29 중 홀수의 서열 번호(즉, 서열 번호 1, 3, 5··27, 29)에 나타내어져 있다.
본 발명이 개시하는 서열표의 서열 번호 6, 8, 10, 12 및 14로 나타내어지는 아미노산 서열은 개 정소 조직 유래 cDNA 라이브러리와 유방암 환견의 혈청을 사용한 SEREX법에 의해 담암견 유래의 혈청 중에 특이적으로 존재하는 항체와 결합하는 폴리펩티드로서, 또한 서열 번호 2 및 4로 나타내어지는 아미노산 서열은 그 인간 상동 인자(호몰로그)로서, 서열 번호 16으로 나타내어지는 아미노산 서열은 그 소 상동 인자로서, 서열 번호 18로 나타내어지는 아미노산 서열은 그 말 상동 인자로서, 서열 번호 20∼28로 나타내어지는 아미노산 서열은 그 마우스 상동 인자로서, 서열 번호 30으로 나타내어지는 아미노산 서열은 그 닭 상동 인자로서 단리된 CAPRIN-1의 아미노산 서열이다(후술의 실시예 1 참조). CAPRIN-1은 휴지기의 정상 세포가 활성화나 세포 분열을 일으킬 때에 발현하는 것이 알려져 있다.
CAPRIN-1은 세포 표면에는 발현되지 않는 것이 알려져 있었지만 본 검토에 의해 CAPRIN-1 단백질의 일부가 각종 암세포의 세포 표면에 발현되는 것이 밝혀졌다. 그리고 서열 번호 37로 나타내어지는 아미노산 서열(바람직하게는 서열 번호 37로 나타내어지는 아미노산 서열에 포함되는 서열 번호 69 또는 서열 번호 70으로 나타내어지는 아미노산 서열) 또는 상기 아미노산 서열과 80% 이상, 바람직하게는 85% 이상, 보다 바람직하게는 90% 이상, 더욱 바람직하게는 95% 이상의 서열 동일성을 갖는 아미노산 서열로 이루어지는 CAPRIN-1 단백질의 부분 폴리펩티드를 인식하는 항체가 항종양 활성을 나타내는 것이 밝혀졌다. 본 발명의 항체는 상기 CAPRIN-1 단백질의 단편에 결합하고, 또한 항종양 활성을 나타내는 모든 항체가 포함된다.
본 발명에서 사용되는 상기 CAPRIN-1에 대한 항체는 항종양 활성을 발휘할 수 있는 한 어떠한 종류의 항체이어도 좋고, 예를 들면 단일클론 항체, 다중클론 항체, 재조합 항체, 예를 들면 합성 항체, 다중 특이성 항체, 인간화 항체, 키메라 항체, 단쇄 항체(scFv) 등, 인간 항체, 그들의 항체 프래그먼트, 예를 들면 Fab나 F(ab')2, Fv 등을 포함한다. 이들의 항체 및 그 프래그먼트는 또한 당업자에게 공지의 방법에 의해 조제하는 것이 가능하다. 본 발명에 있어서는 CAPRIN-1 단백질 또는 그 부분 폴리펩티드와 면역학적 반응성을 갖는(즉, 항원-항체 반응을 통해 CAPRIN-1 단백질과 결합하는) 항체, 바람직하게는 CAPRIN-1 단백질과 특이적으로 결합하는 것이 가능한 항체가 바람직하고, 단일클론 항체인 것이 바람직하지만 균질한 항체를 안정적으로 생산할 수 있는 한 다중클론 항체이어도 좋다. 또한, 피험자가 인간일 경우에는 거절 반응을 회피 또는 억제하기 위해서 인간 항체 또는 인간화 항체인 것이 바람직하다.
여기서 「CAPRIN-1 단백질과 특이적으로 결합한다」란 CAPRIN-1 단백질에 특이적으로 결합하고, 그 이외의 단백질과 실질적으로 결합하지 않는 것을 의미한다.
본 발명에서 사용할 수 있는 항체의 항종양 활성은 후술하는 바와 같이 생체 내에서 담암 동물에 대한 종양 증식의 억제를 조사함으로써 또는 생체 외에서 상기 폴리펩티드를 발현하는 종양 세포에 대하여 면역 세포 또는 보체를 통한 세포장해 활성을 나타내는지의 여부를 조사함으로써 평가할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서의 암의 치료 및/또는 예방의 대상인 피험자는 인간, 애완 동물, 가축류, 경기용 동물 등의 포유동물이며, 바람직한 피험자는 인간이다.
이하에 본 발명에 의한 항원의 제작, 항체의 제작 및 의약 조성물에 대해서 설명한다.
<항체 제작용 항원의 제작>
본 발명에서 사용되는 CAPRIN-1에 대한 항체를 취득하기 위한 감작 항원으로서 사용되는 단백질 또는 그 단편은 인간, 개, 소, 말, 마우스, 랫트, 닭 등 그 유래가 되는 동물종에 제한되지 않는다. 그러나 세포 융합에 사용하는 친세포와의 적합성을 고려해서 선택하는 것이 바람직하고, 일반적으로는 포유동물 유래의 단백질이 바람직하고, 특히 인간 유래의 단백질이 바람직하다. 예를 들면, CAPRIN-1이 인간 CAPRIN-1인 경우 인간 CAPRIN-1 단백질이나 그 부분 펩티드, 인간 CAPRIN-1을 발현하는 세포 등을 사용할 수 있다.
인간 CAPRIN-1 및 그 호몰로그의 염기 서열 및 아미노산 서열은 예를 들면 GenBank(미국 NCBI)에 액세스하여 BLAST, FASTA 등의 알고리즘(Karlin and Altschul, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 90:5873-5877, 1993; Altschul et al., Nucleic Acids Res.25:3389-3402, 1997)을 이용함으로써 입수할 수 있다.
본 발명에서는 인간 CAPRIN-1의 염기 서열(서열 번호 1 또는 3) 또는 아미노산 서열(서열 번호 2 또는 4)을 기준으로 했을 경우 이들의 ORF 또는 성숙 부분의 염기 서열 또는 아미노산 서열과 70%∼100%, 바람직하게는 80%∼100%, 보다 바람직하게는 90%∼100%, 더욱 바람직하게는 95%∼100%, 예를 들면 97%∼100%, 98%∼100%, 99%∼100% 또는 99.5%∼100%의 서열 동일성을 갖는 서열로 이루어지는 핵산 또는 단백질이 타겟이 된다. 여기서 「% 서열 동일성」은 2개의 서열을 갭을 도입하거나 또는 갭을 도입하지 않고 최대의 유사도가 되도록 얼라인먼트(정렬)했을 때 아미노산(또는 염기)의 총 수에 대한 동일 아미노산(또는 염기)의 퍼센티지(%)를 의미한다.
CAPRIN-1 단백질의 단편은 항체가 인식하는 최소 단위인 에피토프(항원 결정기)의 아미노산 길이로부터 상기 단백질의 전체 길이 미만의 길이를 갖는다. 에피토프는 포유동물, 바람직하게는 인간에 있어서 항원성 또는 면역원성을 갖는 폴리펩티드 단편을 가리키고, 그 최소 단위는 약 7∼12 아미노산, 예를 들면 8∼11 아미노산으로 이루어진다. 따라서, 본 발명의 항체는 서열 번호 37로 나타내어지는 아미노산 서열, 또는 상기 아미노산 서열과 80% 이상, 바람직하게는 85% 이상, 보다 바람직하게는 90% 이상, 더욱 바람직하게는 95% 이상의 서열 동일성을 갖는 아미노산 서열 중 약 7∼12 아미노산, 예를 들면 8∼11 아미노산으로 이루어지는 단편(구체예로서, 서열 번호 37의 아미노산 서열에 포함되는 서열 번호 69 또는 서열 번호 70으로 나타내어지는 아미노산 서열 등)을 인식하는 것을 특징으로 하고 있다.
상기한 인간 CAPRIN-1 단백질이나 그 부분 펩티드를 포함하는 폴리펩티드는 예를 들면 Fmoc법(플루오레닐메틸옥시카르보닐법), tBoc법(t-부틸옥시카르보닐법) 등의 화학 합성법에 따라 합성할 수 있다(일본 생화학회 편, 생화학 실험 강좌 1, 단백질의 화학IV, 화학 수식과 펩티드 합성, 도쿄 화학동인(일본), 1981년). 또한, 각종의 시판된 펩티드 합성기를 이용해서 상법에 의해 합성할 수도 있다. 또한, 공지의 유전자 공학적 수법(Sambrook 외, Molecular Cloning, 제 2 판, Current Protocols in Molecular Biology(1989), Cold Spring Harbor Laboratory Press, Ausubel 외, Short Protocols in Molecular Biology, 제 3 판, A compendium of Methods from Current Protocols in Molecular Biology(1995), John Wiley & Sons 등)을 사용해서 상기 폴리펩티드를 인코딩하는 폴리뉴클레오티드를 조제하고, 상기 폴리뉴클레오티드를 발현 벡터에 넣어서 숙주 세포에 도입하고, 상기 숙주 세포 중에서 폴리펩티드를 생산시킴으로써 목적으로 하는 폴리펩티드를 얻을 수 있다.
상기 폴리펩티드를 인코딩하는 폴리뉴클레오티드는 공지의 유전자 공학적 수법이나 시판된 핵산 합성기를 사용한 상법에 의해 용이하게 조제할 수 있다. 예를 들면, 서열 번호 1의 염기 서열을 포함하는 DNA는 인간 염색체 DNA 또는 cDNA 라이브러리를 주형으로서 사용하고, 서열 번호 1에 기재된 염기 서열을 증폭할 수 있도록 설계한 한쌍의 프라이머를 사용해서 PCR을 행함으로써 조제할 수 있다. PCR의 반응 조건은 적당히 설정할 수 있고, 예를 들면 내열성 DNA 폴리메라아제(예를 들면, Taq 폴리메라아제, Pfu 폴리메라아제 등) 및 Mg2 + 함유 PCR 버퍼를 사용해서 94℃에서 30초간(변성), 55℃에서 30초∼1분간(어닐링), 72℃에서 2분간(신장)으로 이루어지는 반응행정을 1사이클로 하고, 예를 들면 30사이클 행한 후 72℃에서 7분간 반응시키는 조건 등을 들 수 있지만 이것에 한정되지 않는다. PCR의 수법, 조건 등에 대해서는 예를 들면 Ausubel 외, Short Protocols in Molecular Biology, 제 3 판, A compendium of Methods from Current Protocols in Molecular Biology( 1995), John Wiley & Sons(특히, 제 15 장)에 기재되어 있다.
또한, 본 명세서 중의 서열표의 서열 번호 1∼30에 나타내어지는 염기 서열 및 아미노산 서열의 정보에 의거하여 적당한 프로브나 프라이머를 조제하고, 그것을 사용해서 인간 등의 cDNA 라이브러리를 스크리닝함으로써 소망의 DNA를 단리할 수 있다. cDNA 라이브러리는 서열 번호 2∼30 중 짝수의 서열 번호의 단백질을 발현하고 있는 세포, 기관 또는 조직으로부터 제작하는 것이 바람직하다. 그러한 세포나 조직의 예는 정소, 백혈병, 유방암, 림프종, 뇌종양, 폐암, 대장암 등의 암 또는 종양으로부터 유래되는 세포 또는 조직이다. 상기한 프로브 또는 프라이머의 조제, cDNA 라이브러리의 구축, cDNA 라이브러리의 스크리닝 및 목적 유전자의 클로닝 등의 조작은 당업자에게 기지이며, 예를 들면 Sambrook 외, Molecular Cloning, 제 2 판, Current Protocols in Molecular Biology(1989), Ausbel 외(상기) 등에 기재된 방법에 준해서 행할 수 있다. 이렇게 해서 얻어진 DNA로부터 인간 CAPRIN-1 단백질이나 그 부분 펩티드를 인코딩하는 DNA를 얻을 수 있다.
상기 숙주 세포로서는 상기 폴리펩티드를 발현할 수 있는 세포이면 어떠한 것이어도 좋고, 원핵 세포의 예로서는 대장균 등, 진핵 세포의 예로서는 원숭이 신장 세포 COS1, 차이니즈 햄스터 난소 세포 CHO 등의 포유동물 세포, 인간 태아 신장 세포주 HEK293, 마우스 태자 피부 세포주 NIH3T3, 출아 효모, 분열 효모 등의 효모 세포, 누에 세포, 아프리카 발톱 개구리 난세포 등을 들 수 있지만 이들에 한정되지 않는다.
숙주 세포로서 원핵 세포를 사용할 경우 발현 벡터로서는 원핵 세포 중에서 복제 가능한 오리진, 프로모터, 리보솜 결합 부위, 멀티클로닝 사이트, 터미네이터, 약제 내성 유전자, 영양 요구성 상보 유전자 등을 갖는 발현 벡터를 사용한다. 대장균용 발현 벡터로서는 pUC계, pBluescriptII, pET 발현 시스템, pGEX 발현 시스템 등을 예시할 수 있다. 상기 폴리펩티드를 인코딩하는 DNA를 이러한 발현 벡터에 넣고, 상기 벡터로 원핵 숙주 세포를 형질 전환한 후 얻어진 형질 전환체를 배양하면 상기 DNA가 인코딩하고 있는 폴리펩티드를 원핵 숙주 세포 중에서 발현시킬 수 있다. 이 때 상기 폴리펩티드를 다른 단백질과의 융합 단백질로서 발현시킬 수도 있다.
숙주 세포로서 진핵 세포를 사용할 경우 발현 벡터로서는 프로모터, 스플라이싱 영역, 폴리(A) 부가 부위 등을 갖는 진핵 세포용 발현 벡터를 사용한다. 그러한 발현 벡터로서는 pKA1, pCDM8, pSVK3, pMSG, pSVL, pBK-CMV, pBK-RSV, EBV 벡터, pRS, pcDNA3, pYES2 등을 예시할 수 있다. 상기와 마찬가지로 상기 폴리펩티드를 인코딩하는 DNA를 이러한 발현 벡터에 넣고, 상기 벡터로 진핵 숙주 세포를 형질 전환한 후 얻어진 형질 전환체를 배양하면 상기 DNA가 인코딩하고 있는 폴리펩티드를 진핵 숙주 세포 중에서 발현시킬 수 있다. 발현 벡터로서 pIND/V5-His, pFLAG-CMV-2, pEGFP-N1, pEGFP-C1 등을 사용했을 경우에는 His 태그(예를 들면, (His)6∼(His)10), FLAG 태그, myc 태그, HA 태그, GFP 등 각종 태그를 부가한 융합 단백질로서 상기 폴리펩티드를 발현시킬 수 있다.
발현 벡터의 숙주 세포로의 도입은 전기 천공법, 인산 칼슘법, 리포좀법, DEAE 덱스트란법, 마이크로 인젝션, 바이러스 감염, 리포펙션, 세포막 투과성 펩티드와의 결합 등의 주지의 방법을 사용할 수 있다.
숙주 세포로부터 목적의 폴리펩티드를 단리 정제하기 위해서는 공지의 분리 조작을 조합해서 행할 수 있다. 예를 들면, 요소 등의 변성제나 계면활성제에 의한 처리, 초음파 처리, 효소 소화, 염석이나 용매 분별 침전법, 투석, 원심 분리, 한외 여과, 겔 여과, SDS-PAGE, 등전점 전기영동, 이온 교환 크로마토그래피, 소수 크로마토그래피, 어피니티 크로마토그래피, 역상 크로마토그래피 등을 들 수 있지만 이들에 한정되지 않는다.
<항체의 구조>
항체는 통상 적어도 2개의 중쇄 및 2개의 경쇄를 포함하는 헤테로 다량체 당단백질이다. IgM은 별도로 2개의 동일의 경(L)쇄 및 2개의 동일의 중(H)쇄로 구성되는 약 150kDa의 헤테로 4량체 당단백질이다. 전형적으로는 각각의 경쇄는 1개의 디술피드 공유 결합에 의해 중쇄에 연결되어 있지만 여러 가지 면역 글로불린 아이소타입의 중쇄간의 디술피드 결합의 수는 변동한다. 각각의 중쇄 및 경쇄는 또한 쇄내 디술피드 결합도 갖는다. 각각의 중쇄는 한쪽의 단에 가변 도메인(VH 영역)을 갖고, 그곳에 몇 개의 정상 영역이 계속된다. 각각 경쇄는 가변 도메인(VL 영역)을 갖고, 그 반대의 단에 1개의 정상 영역을 갖는다. 경쇄의 정상 영역은 중쇄의 최초의 정상 영역과 정렬하고 있고, 또한 경쇄 가변 도메인은 중쇄의 가변 도메인과 정렬하고 있다. 항체의 가변 도메인은 특정 영역이 상보성 결정 영역(CDR)이라고 불리는 특정 가변성을 나타내고 항체에 결합 특이성을 부여한다. 가변 영역이 상대적으로 보존되어 있는 부분은 프레임워크 영역(FR)이라고 불리고 있다. 완전한 중쇄 및 경쇄의 가변 도메인은 각각 3개의 CDR에 의해 연결된 4개의 FR을 포함한다. 3개의 CDR은 중쇄에서는 그 N말단으로부터 순서대로 CDRH1, CDRH2, CDRH3, 마찬가지로 경쇄에서는 CDRL1, CDRL2, CDRL3이라고 불리고 있다. 항체의 항원으로의 결합 특이성에는 CDRH3이 가장 중요하다. 또한, 각 쇄의 CDR은 FR 영역에 의해 근접한 상태로 함께 유지되어 다른쪽의 쇄로부터의 CDR과 함께 항체의 항원 결합 부위의 형성에 기여한다. 정상 영역은 항체가 항원에 결합하는 것에 직접 기여하지 않지만, 여러 가지 이펙터 기능, 예를 들면 항체의존성 세포성 세포장해 활성(ADCC)으로의 관여, Fcγ 수용체로의 결합을 통한 식작용, 신생아 Fc 수용체(FcRn)를 통한 반감기/클리어런스 속도, 보체 캐스케이드의 C1q 구성 요소를 통한 보체 의존성 세포장해(CDC)를 나타낸다.
<항체의 제작>
본 발명에 있어서의 항CAPRIN-1 항체란 CAPRIN-1 단백질의 전체 길이 또는 그 단편과 면역학적 반응성을 갖는 항체를 의미한다.
여기서 「면역학적 반응성」이란 생체 내에서 항체와 CAPRIN-1 항원이 결합하는 특성을 의미하고, 이러한 결합을 통해 종양을 장해(예를 들면, 사멸, 억제 또는 퇴축)하는 기능이 발휘된다. 즉, 본 발명에서 사용되는 항체는 CAPRIN-1 단백질과 결합해서 종양, 예를 들면 백혈병, 림프종, 유방암, 뇌종양, 폐암, 식도암, 위암, 신장암, 대장암 등을 장해할 수 있으면 그 종류를 상관하지 않는다.
항체의 예는 단일클론 항체, 다중클론 항체, 합성 항체, 다중 특이성 항체, 인간 항체, 인간화 항체, 키메라 항체, 단쇄 항체, 항체 프래그먼트(예를 들면, Fab나 F(ab')2) 등을 포함한다. 또한, 항체는 면역 글로불린 분자의 임의의 클래스, 예를 들면 IgG, IgE, IgM, IgA, IgD 및 IgY 또는 임의의 서브클래스, 예를 들면 IgG1, IgG2, IgG3, IgG4, IgA1, IgA2 등이다.
항체는 글리코실화 이외에 아세틸화, 포르밀화, 아미드화, 인산화 또는 페그(PEG)화 등에 의해 더 수식되어 있어도 좋다.
이하에 여러 가지 항체의 제작예를 나타낸다.
항체가 단일클론 항체일 때에는 예를 들면 CAPRIN-1을 발현하는 유방암 세포주 SK-BR-3 등을 마우스에 투여해서 면역하고, 동 마우스로부터 비장을 추출하고, 세포를 분리한 후 상기 세포와 마우스 골수종 세포를 융합시키고, 얻어진 융합 세포(하이브리도마) 중으로부터 암세포 증식 억제 작용을 갖는 항체를 산생하는 클론을 선택한다. 암세포 증식 억제 작용을 갖는 단일클론 항체 산생 하이브리도마를 단리하고, 상기 하이브리도마를 배양하고, 배양 상청액으로부터 일반적인 어피니티 정제법에 의해 항체를 정제함으로써 조제하는 것이 가능하다.
단일클론 항체를 산생하는 하이브리도마는 예를 들면 이하와 같이 해도 제작할 수 있다. 우선 공지의 방법에 따라 감작 항원을 동물에게 면역한다. 일반적 방법으로서 감작 항원을 포유동물의 복강내 또는 피하에 주사함으로써 행해진다. 구체적으로는 감작 항원을 PBS(Phosphate-Buffered Saline)나 생리식염수 등으로 적당량으로 희석, 현탁한 것에 소망에 의해 통상의 아쥬반트, 예를 들면 프로인트 완전 아쥬반트를 적량 혼합하고, 유화한 후 포유동물에게 4∼21일마다 수회 투여한다. 또한, 감작 항원 면역 시에 적당한 담체를 사용할 수도 있다.
이렇게 포유동물을 면역하고, 혈청 중에 소망의 항체 레벨이 상승하는 것을 확인한 후에 포유동물로부터 면역 세포를 채취하여 세포 융합을 행하지만 바람직한 면역 세포로서는 특히 지라 세포를 들 수 있다.
상기 면역 세포와 융합되는 다른쪽의 친세포로서 포유동물의 골수종 세포를 사용한다. 이 골수종 세포는 공지의 여러 가지 세포주, 예를 들면 P3U1(P3-X63Ag8U1), P3(P3x63Ag8.653)(J. Immunol.(1979)123, 1548-1550), P3x63Ag 8U.1(Current Topics in Microbiology and Immunology(1978)81, 1-7), NS-1(Kohler. G. and Milstein, C. Eur. J. Immunol.(1976)6, 511-519), MPC-11(Margulies. D.H. et al., Cell(1976)8, 405-415), SP2/0(Shulman, M. et al., Nature(1978)276, 269-270), FO(deSt. Groth, S.F. et al., J. Immunol. Methods(1980)35, 1-21), S194(Trowbridge, I.S. J.Exp.Med.(1978)148, 313-323), R210(Galfre, G. et al., Nature(1979)277, 131-133) 등이 바람직하게 사용된다.
상기 면역 세포와 골수종 세포의 세포 융합은 기본적으로는 공지의 방법, 예를 들면 쾰러와 밀스타인들의 방법(Kohler, G. and Milstein, C. Methods Enzymol.(1981)73, 3-46) 등에 준해서 행할 수 있다.
보다 구체적으로는 상기 세포 융합은 예를 들면 세포 융합 촉진제의 존재 하에 통상의 영양 배양액 중에서 실시된다. 융합 촉진제로서는 예를 들면 폴리에틸렌글리콜(PEG), 센다이 바이러스(HVJ) 등이 사용되고, 또한 소망에 의해 융합 효율을 향상시키기 위해서 디메틸술폭시드 등의 보조제를 첨가 사용할 수도 있다.
면역 세포와 골수종 세포의 사용 비율은 임의로 설정할 수 있다. 예를 들면, 골수종 세포에 대하여 면역 세포를 1∼10배로 하는 것이 바람직하다. 상기 세포 융합에 사용하는 배양액으로서는 예를 들면 상기 골수종 세포주의 증식에 바람직한 RPMI1640 배양액, MEM 배양액, 그 외에 이 종류의 세포 배양에 사용되는 통상의 배양액이 사용 가능하며, 소태아혈청(FCS) 등의 혈청보액을 더 병용할 수도 있다.
세포 융합은 상기 면역 세포와 골수종 세포의 소정량을 상기 배양액 중에서 잘 혼합하고, 미리 37℃정도로 가온한 PEG 용액(예를 들면, 평균 분자량 1000∼6000정도)을 통상 30∼60%(w/v)의 농도로 첨가하고, 혼합함으로써 목적으로 하는 하이브리도마를 형성한다. 이어서, 적당한 배양액을 차차 첨가하고, 원심해서 상청액을 제거하는 조작을 반복함으로써 하이브리도마의 생육에 바람직하지 않은 세포 융합제 등을 제거한다.
이렇게 해서 얻어진 하이브리도마는 통상의 선택 배양액, 예를 들면 HAT 배양액(하이포크산틴, 아미노프테린 및 티미딘을 포함하는 배양액)으로 배양함으로써 선택된다. 상기 HAT 배양액에서의 배양은 목적으로 하는 하이브리도마 이외의 세포(비융합 세포)가 사멸하는데에 충분한 시간(통상 수일∼몇주일) 계속한다. 이어서, 통상의 한계 희석법을 실시하여 목적으로 하는 항체를 산생하는 하이브리도마의 스크리닝 및 단일 클로닝을 행한다.
또한, 인간 이외의 동물에게 항원을 면역해서 상기 하이브리도마를 얻는 것 이외에 인간 림프구, 예를 들면 EB 바이러스에 감염된 인간 림프구를 인비트로(in vitro)에 의해 단백질, 단백질 발현 세포 또는 그 용해물로 감작하고, 감작 림프구를 인간 유래의 영구 분열능을 갖는 골수종 세포, 예를 들면 U266(등록 번호 TIB196)과 융합시켜 소망의 활성(예를 들면, 세포 증식 억제 활성)을 갖는 인간 항체를 산생하는 하이브리도마를 얻을 수도 있다.
이렇게 해서 제작되는 단일클론 항체를 산생하는 하이브리도마는 통상의 배양액 중에서 계대 배양하는 것이 가능하며, 또한 액체 질소 중에서 장기 보존하는 것이 가능하다.
즉, 소망의 항원이나 소망의 항원을 발현하는 세포를 감작 항원으로서 사용해서 이것을 통상의 면역 방법에 따라 면역하고, 얻어지는 면역 세포를 통상의 세포 융합법에 의해 공지의 친세포와 융합시키고, 통상의 스크리닝법에 의해 단일클론 항체 산생 세포(하이브리도마)를 스크리닝함으로써 제작할 수 있다.
본 발명에서 사용 가능한 항체의 다른 예가 다중클론 항체이다. 다중클론 항체는 예를 들면 이하와 같이 해서 얻을 수 있다.
천연의 CAPRIN-1 단백질 또는 GST 등과의 융합 단백질로서 대장균 등의 미생물에 있어서 발현시킨 재조합 CAPRIN-1 단백질 또는 그 부분 펩티드를 마우스, 인간 항체 산생 마우스, 토끼 등의 소동물에게 면역하여 혈청을 얻는다. 이것을 예를 들면 황산암모늄 침전, 프로틴A, 프로틴G 칼럼, DEAE 이온 교환 크로마토그래피, CAPRIN-1 단백질이나 합성 펩티드를 커플링한 어피니티 칼럼 등에 의해 정제함으로써 조제한다.
여기서 인간 항체 산생 마우스로서는 예를 들면 KM 마우스(기린 파마/Medarex) 및 Xeno 마우스(Amgen)가 알려져 있다(예를 들면, 국제 공개 제WO 02/43478호, 동 제WO 02/092812호 등). 이러한 마우스를 CAPRIN-1 단백질 또는 그 단편으로 면역할 때에는 완전 인간 다중클론 항체를 혈액으로부터 얻을 수 있다. 또한, 면역 후의 마우스로부터 비장 세포를 인출하고, 골수종 세포와의 융합법에 의해 인간형 단일클론 항체를 제작할 수 있다.
항원의 조제는 예를 들면 동물 세포를 사용한 방법(일본 특허 공표 2007-530068)이나 바큘로바이러스를 사용한 방법(예를 들면, 국제 공개 제WO 98/46777호 등) 등에 준해서 행할 수 있다. 항원의 면역원성이 낮을 경우에는 알부민 등의 면역원성을 갖는 거대 분자와 결합시켜 면역을 행하면 좋다.
또한, 항체 유전자를 하이브리도마로부터 클로닝하여 적당한 벡터에 넣고, 이것을 숙주에 도입하여 유전자 재조합 기술을 사용해서 산생시킨 유전자 재조합형 항체를 사용할 수 있다(예를 들면, Carl, A.K. Borrebaeck, James, W. Larrick, THERAPEUTIC MONOCLONAL ANTIBODIES, Published in the United Kingdom by MACMILLAN PUBLISHERS LTD, 1990 참조). 구체적으로는 하이브리도마의 mRNA로부터 역전사 효소를 사용해서 항체의 가변 영역(V 영역)의 cDNA를 합성한다. 목적으로 하는 항체의 V 영역을 인코딩하는 DNA가 얻어지면 이것을 소망의 항체 정상 영역(C 영역)을 인코딩하는 DNA와 연결하고, 이것을 발현 벡터에 넣는다. 또는 항체의 V 영역을 인코딩하는 DNA를 항체 C 영역의 DNA를 포함하는 발현 벡터에 넣어도 좋다. 발현 제어 영역, 예를 들면 엔한서(enhancer), 프로모터의 제어 하에서 발현되도록 발현 벡터에 넣는다. 이어서, 이 발현 벡터에 의해 숙주 세포를 형질 전환하여 항체를 발현시킬 수 있다.
본 발명의 항CAPRIN-1 항체는 단일클론 항체인 것이 바람직하다. 그러나 다중클론 항체, 유전자 개변 항체(키메라 항체, 인간화 항체 등) 등이어도 좋다.
단일클론 항체에는 인간 단일클론 항체, 비인간 동물 단일클론 항체(예를 들면, 마우스 단일클론 항체, 랫트 단일클론 항체, 토끼 단일클론 항체, 닭 단일클론 항체 등), 키메라형 단일클론 항체 등이 포함된다. 단일클론 항체는 CAPRIN-1 단백질을 면역한 비인간 포유동물(예를 들면, 마우스, 인간 항체 산생 마우스, 닭, 토끼 등)로부터의 지라 세포와 골수종 세포의 융합에 의해 얻어진 하이브리도마를 배양함으로써 제작될 수 있다. 키메라형 항체는 다른 동물 유래의 서열을 조합해서 제작되는 항체이며, 예를 들면 마우스 항체의 중쇄, 경쇄의 가변 영역과 인간 항체의 중쇄, 경쇄의 정상 영역으로 이루어지는 항체 등이다. 키메라 항체의 제작은 공지의 방법을 사용해서 행할 수 있고, 예를 들면 항체 V 영역을 인코딩하는 DNA와 인간 항체 C 영역을 인코딩하는 DNA를 연결하고, 이것을 발현 벡터에 넣어서 숙주에 도입하여 산생시킴으로써 얻어진다. 후술의 실시예에서는 인간-닭 키메라형 단일클론 항체가 제작되어 항종양 효과가 확인되었다. 이들 단일클론 항체는 서열 번호 43의 아미노산 서열을 갖는 중쇄 가변(VH) 영역과, 서열 번호 47의 아미노산 서열을 갖는 경쇄 가변(VL) 영역을 포함하고, 여기서 상기 VH 영역에는 서열 번호 40의 아미노산 서열로 나타내어지는 CDR1, 서열 번호 41의 아미노산 서열로 나타내어지는 CDR2 및 서열 번호 42의 아미노산 서열로 나타내어지는 CDR3이 포함되고, 상기 VL 영역에는 서열 번호 44의 아미노산 서열로 나타내어지는 CDR1, 서열 번호 45의 아미노산 서열로 나타내어지는 CDR2 및 서열 번호 46의 아미노산 서열로 나타내어지는 CDR3이 포함된다.
다중클론 항체에는 인간 항체 산생 동물(예를 들면, 마우스)에 CAPRIN-1 단백질을 면역해서 얻어지는 항체가 포함된다.
인간화 항체는 재구성(reshaped) 인간 항체라고도 칭해지는 개변 항체이다. 인간화 항체는 면역 동물 유래의 항체의 CDR을 인간 항체의 상보성 결정 영역에 이식함으로써 구축된다. 그 일반적인 유전자 재조합 방법도 알려져 있다.
구체적으로는 예를 들면 마우스 항체나 닭 항체의 CDR과 인간 항체의 프레임워크 영역(framework region; FR)을 연결하도록 설계한 DNA 서열을 말단부에 오버랩하는 부분을 갖도록 제작한 몇 개의 올리고뉴클레오티드로부터 PCR법에 의해 합성한다. 얻어진 DNA를 인간 항체 정상 영역을 인코딩하는 DNA와 연결하고, 이어서 발현 벡터에 넣고, 이것을 숙주에 도입하여 산생시킴으로써 얻어진다(유럽 특허출원 공개 제EP239400호, 국제 공개 제WO 96/02576호 참조). CDR을 통해 연결되는 인간 항체의 FR은 상보성 결정 영역이 양호한 항원 결합 부위를 형성하는 것이 선택된다. 필요에 따라 재구성 인간 항체의 상보성 결정 영역이 적절한 항원 결합 부위를 형성하도록 항체의 가변 영역에 있어서의 프레임워크 영역의 아미노산을 치환해도 좋다(Sato K. et al., Cancer Research 1993, 53:851-856). 또한, 여러 가지 인간 항체 유래의 프레임워크 영역으로 치환해도 좋다(국제 공개 제WO 99/51743호 참조).
CDR을 통해 연결되는 인간 항체의 프레임워크 영역은 상보성 결정 영역이 양호한 항원 결합 부위를 형성하는 것이 선택된다. 필요에 따라 재구성 인간 항체의 상보성 결정 영역이 적절한 항원 결합 부위를 형성하도록 항체의 가변 영역에 있어서의 프레임워크 영역의 아미노산을 치환해도 좋다(Sato K. et al., Cancer Research 1993, 53:851-856).
키메라 항체나 인간화 항체를 제작한 후에 가변 영역(예를 들면, FR)이나 정상 영역 중의 아미노산을 다른 아미노산으로 치환해도 좋다.
아미노산의 치환은 예를 들면 15 미만, 10 미만, 8 이하, 7 이하, 6 이하, 5이하, 4 이하, 3 이하 또는 2 이하의 아미노산, 바람직하게는 1∼5 아미노산, 보다 바람직하게는 1 또는 2 아미노산의 치환이며, 치환 항체는 미치환 항체와 기능적으로 동등해야 한다. 치환은 보존적 아미노산 치환이 바람직하고, 이것은 전하, 측쇄, 극성, 방향족성 등의 성질이 유사한 아미노산간의 치환이다. 성질이 유사한 아미노산은 예를 들면 염기성 아미노산(아르기닌, 리진, 히스티딘), 산성 아미노산(아스파르트산, 글루탐산), 무전하 극성 아미노산(글리신, 아스파라긴, 글루타민, 세린, 트레오닌, 시스테인, 티로신), 무극성 아미노산(류신, 이소류신, 알라닌, 발린, 프롤린, 페닐알라닌, 트립토판, 메티오닌), 분기쇄 아미노산(트레오닌, 발린, 이소류신), 방향족 아미노산(페닐알라닌, 티로신, 트립토판, 히스티딘) 등으로 분류할 수 있다.
항체 수식물로서는 예를 들면 폴리에틸렌글리콜(PEG) 등의 각종 분자와 결합한 항체를 들 수 있다. 본 발명의 항체 수식물에 있어서는 결합되는 물질은 한정되지 않는다. 이러한 항체 수식물을 얻기 위해서는 얻어진 항체에 화학적인 수식을 실시함으로써 얻을 수 있다. 이들의 방법은 이 분야에 있어서 이미 확립되어 있다.
여기서 「기능적으로 동등」이란 대상이 되는 항체가 본 발명의 항체와 같은 생물학적 또는 생화학적 활성, 구체적으로는 종양을 장해하는 기능을 갖는 것, 인간으로의 적용 시에 거절 반응을 본질적으로 일으키지 않는 것 등을 가리킨다. 이러한 활성으로서는 예를 들면 세포 증식 억제 활성 또는 결합 활성을 예시할 수 있다.
어느 폴리펩티드와 기능적으로 동등한 폴리펩티드를 조제하기 위한 당업자에게 잘 알려진 방법으로서는 폴리펩티드에 변이를 도입하는 방법이 알려져 있다. 예를 들면, 당업자이면 부위 특이적 변이 유발법(Hashimoto-Gotoh, T. et al.,(1995) Gene 152, 271-275, Zoller, MJ., and Smith, M.(1983) Methods Enzymol. 100, 468-500, Kramer, W. et al.,(1984) Nucleic Acids Res. 12, 9441-9456, Kramer, W. and Fritz, HJ.,(1987) Methods Enzymol. 154, 350-367, Kunkel, TA.,(1985) Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 82, 488-492, Kunkel(1988) Methods Enzymol. 85, 2763-2766) 등을 사용해서 본 발명의 항체에 적당히 변이를 도입함으로써 상기 항체와 기능적으로 동등한 항체를 조제할 수 있다.
상기 항CAPRIN-1 항체가 인식하는 CAPRIN-1 단백질의 에피토프를 인식하는 항체는 당업자에게 공지의 방법에 의해 얻을 수 있는 것이 가능하다. 예를 들면, 항CAPRIN-1 항체가 인식하는 CAPRIN-1 단백질의 에피토프를 통상의 방법(예를 들면, 에피토프 맵핑 등)에 의해 결정하고, 상기 에피토프에 포함되는 아미노산 서열을 갖는 폴리펩티드를 면역원으로 해서 항체를 제작하는 방법이나 통상의 방법으로 제작된 항체의 에피토프를 결정하고, 항CAPRIN-1 항체와 에피토프가 같은 항체를 선택하는 방법 등에 의해 얻을 수 있다. 여기서 「에피토프」는 포유동물, 바람직하게는 인간에 있어서 항원성 또는 면역원성을 갖는 폴리펩티드 단편을 가리키고, 그 최소 단위는 약 7∼12 아미노산, 바람직하게는 8∼11 아미노산으로 이루어진다.
본 발명의 항체의 친화 정수 Ka(kon/koff)는 바람직하게는 적어도 107M-1, 적어도 108M-1, 적어도 5×108M-1, 적어도 109M-1, 적어도 5×109M-1, 적어도 1010M-1, 적어도 5×1010M-1, 적어도 1011M-1, 적어도 5×1011M-1, 적어도 1012M-1 또는 적어도 1013M-1이다.
본 발명의 항체는 항종양제와 콘주게이트할 수 있다. 항체와 항종양제의 결합은 아미노기, 카르복실기, 히드록시기, 티올기 등과 반응성의 기(예를 들면, 숙신산 이미딜기, 포르밀기, 2-피리딜디티오기, 말레이미딜기, 알콕시카르보닐기, 히드록시기 등)를 갖는 스페이서를 통해 행할 수 있다.
항종양제의 예는 문헌 등에서 공지의 하기의 항종양제, 즉, 파클리탁셀, 독소루비신, 다우노루비신, 시클로포스파미드, 메토트렉세이트, 5-플루오로우라실, 티오테파, 부설판, 임프로설판, 피포설판, 벤조도파(benzodopa), 카르보쿠온, 메투레도파(meturedopa), 우레도파(uredopa), 알트레타민(altretamine), 트리에틸렌멜라민, 트리에틸렌포스포르아미드, 트리에틸렌티오포스포르아미드(triethilenethiophosphoramide), 트리메틸올로멜라민(trimethylolomelamine), 불라타신, 불라타시논, 캄토세신, 브리오스타틴, 칼리스타틴(callystatin), 크립토피신1, 크립토피신8, 돌라스타틴, 듀오카르마이신, 엘루테로빈, 판크라티스타틴, 사르코딕티인(sarcodictyin), 스폰기스타틴, 클로람부실, 클로나파진(chloRNAphazine), 콜로포스파미드(cholophosphamide), 에스트라무스틴, 이포스파미드, 메클로레타민, 메클로레타민옥시드히드로클로라이드, 멜파란, 노벰비킨(novembichin), 페네스테린(phenesterine), 프레드니무스틴(prednimustine), 트로포스파미드(trofosfamide), 우라실 머스타드, 카르무스틴, 클로로조토신(chlorozotocin), 포테무스틴(fotemustine), 로무스틴, 니무스틴, 라니무스틴, 칼리키아미신(calicheamicin), 다이네미신, 클로드로네이트, 에스페라미신, 아클라시노마이신, 악티노마이신, 오트라마이신(authramycin), 아자세린, 블레오마이신(bleomycin), 칵티노마이신(cactinomycin), 카라비신(carabicin), 카르미노마이신, 카르지노필린(carzinophilin), 크로모마이신(chromomycin), 닥티노마이신, 데토르비신(detorbicin), 6-디아조-5-옥소-L-노르류신, 아드리아마이신(adriamycin), 에피루비신, 에소루비신, 이다루비신, 마르셀로마이신(marcellomycin), 마이토마이신(mitomycin)C, 마이코페놀산(mycophenolic acid), 노갈라마이신(nogalamycin), 올리보마이신(olivomycins), 페플로마이신, 포트피로마이신(potfiromycin), 퓨로마이신, 쿠엘라마이신(quelamycin), 로도루비신(rodorubicin), 스트렙토니그린, 스트렙토조신, 튜베르시딘(tubercidin), 우베니멕스, 지노스타틴(zinostatin), 조루비신(zorubicin), 데노프테린(denopterin), 프테로프테린(pteropterin), 트리메트렉세이트(trimetrexate), 플루다라빈(fludarabine), 6-메르캅토푸린, 티아미프린, 티오구아닌, 안시타빈, 아자시티딘(azacitidine), 6-아자우리딘(azauridine), 카르모푸르, 시타라빈, 디데옥시우리딘, 독시플루리딘, 에노시타빈(enocitabine), 플록스우리딘(floxuridine); 안드로겐류, 예를 들면 칼루스테론(calusterone), 프로피온산 드로모스타놀론, 에피티오스타놀, 메피티오스탄, 테스토락톤(testolactone), 아미노글루테티미드, 미토탄, 트릴로스탄, 프로린산(frolinic acid), 아세글라톤, 알도포스파미드글리코시드, 아미놀레불린산, 에닐우라실, 암사크린(amsacrine), 베스트라부실(bestrabucil), 비산트렌(bisantrene), 에다트락세이트(edatraxate), 데포파민(defofamine), 데메콜신(demecolcine), 디아지쿠온(diaziquone), 엘포르니틴(elfornithine), 아세트산 엘립티늄(elliptinium), 에포틸론(epothilone), 에토글루시드(etoglucid), 렌티난, 로니다민(lonidamine), 메이탄신(maytansine), 안사미토신(ansamitocine), 미토구아존(mitoguazone), 마이토잔트론, 모피단몰(mopidanmol), 니트라에린(nitraerine), 펜토스타틴, 페나메트(phenamet), 피라루비신, 로속산트론(losoxantrone), 포도필린산(podophyllinic acid), 2-에틸히드라지드, 프로카르바진, 라족산(razoxane), 리족신, 시조필란, 스피로게르마늄(spirogermanium), 테누아존산(tenuazonic acid), 트리아지쿠온(triaziquone), 로리딘(roridine)A, 안구이딘(anguidine), 우레탄, 빈데신, 다카바진, 만노무스틴(mannomustine), 미토브로니톨, 미토락톨(mitolactol), 피포브로만(pipobroman), 가시토신(gacytosine), 도세탁셀, 클로람부실, 겜시타빈(gemcitabine), 6-티오구아닌, 메르캅토푸린, 시스플라틴, 옥살리플라틴, 카르보플라틴, 빈블라스틴, 에폭시드, 이포스파미드, 미톡산트론, 빈크리스틴, 비노렐빈, 노반트론(novantrone), 테니포사이드, 에다트렉세이트(edatrexate), 다우노마이신, 아미노프테린, 젤로다(xeloda), 이반드로네이트(ibandronate), 이리노테칸, 토포이소머라제 인히비터, 디플루오로메틸오르니틴(DMFO), 레티노산, 카페시타빈(capecitabine) 및 그들의 약학적으로 허용 가능한 염 또는 유도체를 포함한다.
또한, 본 발명의 항체와 항종양제를 병용 투여함으로써 보다 높은 치료 효과를 얻을 수 있다. 본 수법은 CAPRIN-1이 발현되어 있는 암환자에 대하여 외과적 수술 전후 어디에 있어서도 적응할 수 있다. 특히 수술 후에 적용함으로써 종래 항종양제 단독으로 처치되어 있었던 CAPRIN-1이 발현되어 있는 암에 대하여 보다 높은 암 재발 방지나 생존 기간의 연장이 얻어진다.
본 발명의 항체와의 병용 투여에 사용되는 항종양제의 예는 문헌 등에서 공지의 하기의 항종양제, 즉 파클리탁셀, 독소루비신, 다우노루비신, 시클로포스파미드, 메토트렉세이트, 5-플루오로우라실, 티오테파, 부설판, 임프로설판, 피포설판, 벤조도파(benzodopa), 카르보쿠온, 메투레도파(meturedopa), 우레도파(uredopa), 알트레타민(altretamine), 트리에틸렌멜라민, 트리에틸렌포스포르아미드, 트리에틸렌티오포스포르아미드(triethilenethiophosphoramide), 트리메틸올로멜라민(trimethylolomelamine), 불라타신, 불라타시논, 캄토세신, 브리오스타틴, 칼리스타틴(callystatin), 크립토피신1, 크립토피신8, 돌라스타틴, 듀오카르마이신, 엘루테로빈, 판크라티스타틴, 사르코딕티인(sarcodictyin), 스폰기스타틴, 클로람부실, 클로나파진(chloRNAphazine), 콜로포스파미드(cholophosphamide), 에스트라무스틴, 이포스파미드, 메클로레타민, 메클로레타민옥시드히드로클로라이드, 멜파란, 노벰비킨(novembichin), 페네스테린(phenesterine), 프레드니무스틴(prednimustine), 트로포스파미드(trofosfamide), 우라실 머스타드, 카르무스틴, 클로로조토신(chlorozotocin), 포테무스틴(fotemustine), 로무스틴, 니무스틴, 라니무스틴, 칼리키아미신(calicheamicin), 다이네미신, 클로드로네이트, 에스페라미신, 아클라시노마이신, 악티노마이신, 오트라마이신(authramycin), 아자세린, 블레오마이신(bleomycin), 칵티노마이신(cactinomycin), 카라비신(carabicin), 카르미노마이신, 카르지노필린(carzinophilin), 크로모마이신(chromomycin), 닥티노마이신, 데토르비신(detorbicin), 6-디아조-5-옥소-L-노르류신, 아드리아마이신(adriamycin), 에피루비신, 에소루비신, 이다루비신, 마르셀로마이신(marcellomycin), 마이토마이신(mitomycin)C, 마이코페놀산(mycophenolic acid), 노갈라마이신(nogalamycin), 올리보마이신(olivomycins), 페플로마이신, 포트피로마이신(potfiromycin), 퓨로마이신, 쿠엘라마이신(quelamycin), 로도루비신(rodorubicin), 스트렙토니그린, 스트렙토조신, 튜베르시딘(tubercidin), 우베니멕스, 지노스타틴(zinostatin), 조루비신(zorubicin), 데노프테린(denopterin), 프테로프테린(pteropterin), 트리메트렉세이트(trimetrexate), 플루다라빈(fludarabine), 6-메르캅토푸린, 티아미프린, 티오구아닌, 안시타빈, 아자시티딘(azacitidine), 6-아자우리딘(azauridine), 카르모푸르, 시타라빈, 디데옥시우리딘, 독시플루리딘, 에노시타빈(enocitabine), 플록스우리딘(floxuridine), 칼루스테론(calusterone), 프로피온산 드로모스타놀론, 에피티오스타놀, 메피티오스탄, 테스토락톤(testolactone), 아미노글루테티미드, 미토탄, 트릴로스탄, 프로린산(frolinic acid), 아세글라톤, 알도포스파미드글리코시드, 아미놀레불린산, 에닐우라실, 암사크린(amsacrine), 베스트라부실(bestrabucil), 비산트렌(bisantrene), 에다트락세이트(edatraxate), 데포파민(defofamine), 데메콜신(demecolcine), 디아지쿠온(diaziquone), 엘포르니틴(elfornithine), 아세트산 엘립티늄(elliptinium), 에포틸론(epothilone), 에토글루시드(etoglucid), 렌티난, 로니다민(lonidamine), 메이탄신(maytansine), 안사미토신(ansamitocine), 미토구아존(mitoguazone), 마이토잔트론, 모피단몰(mopidanmol), 니트라에린(nitraerine), 펜토스타틴, 페나메트(phenamet), 피라루비신, 로속산트론(losoxantrone), 포도필린산(podophyllinic acid), 2-에틸히드라지드, 프로카르바진, 라족산(razoxane), 리족신, 시조필란, 스피로게르마늄(spirogermanium), 테누아존산(tenuazonic acid), 트리아지쿠온(triaziquone), 로리딘(roridine)A, 안구이딘(anguidine), 우레탄, 빈데신, 다카바진, 만노무스틴(mannomustine), 미토브로니톨, 미토락톨(mitolactol), 피포브로만(pipobroman), 가시토신(gacytosine), 도세탁셀, 클로람부실, 겜시타빈(gemcitabine), 6-티오구아닌, 메르캅토푸린, 시스플라틴, 옥살리플라틴, 카르보플라틴, 빈블라스틴, 에폭시드, 이포스파미드, 미톡산트론, 빈크리스틴, 비노렐빈, 노반트론(novantrone), 테니포사이드, 에다트렉세이트(edatrexate), 다우노마이신, 아미노프테린, 젤로다(xeloda), 이반드로네이트(ibandronate), 이리노테칸, 토포이소머라제 인히비터, 디플루오로메틸오르니틴(DMFO), 레티노산, 카페시타빈(capecitabine) 및 그들의 약학적으로 허용 가능한 (공지의) 염 또는 (공지의) 유도체를 포함한다. 상기 중 특히 시클로포스파미드, 파클리탁셀, 도세탁셀, 비노렐빈이 바람직하게 사용된다.
또는 본 발명의 항체에는 문헌 등에서 공지의 211At, 131I, 125I, 90Y, 186Re, 188Re, 153SM, 212Bi, 32P, 175Lu, 176Lu 등의 방사성 동위체를 결합하는 것도 가능하다. 방사성 동위체는 종양의 치료나 진단을 위해서 유효한 것이 바람직하다.
본 발명의 항체는 CAPRIN-1과 면역학적 반응성을 갖는 항체, 또는 CAPRIN-1을 특이적으로 인식하는 항체, 또는 CAPRIN-1과 특이적으로 결합하는 항체로서, 암에 대한 세포장해 활성 또는 종양 증식 억제 작용을 나타내는 항체이다. 상기 항체는 그것을 투여하는 대상 동물에 있어서 거절 반응이 거의 또는 전혀 회피되는 구조를 갖는 항체이어야 한다. 그러한 항체로서는 예를 들면 대상 동물이 인간일 경우 인간 항체, 인간화 항체, 키메라 항체(예를 들면, 인간-마우스 키메라 항체), 단쇄 항체, 이중 특이성 항체 등을 들 수 있다. 이들의 항체는 중쇄 및 경쇄의 정상 영역 및 가변 영역이 모두 인간 항체 유래의 것이거나 또는 중쇄 및 경쇄의 가변 영역 중 상보성 결정 영역(CDR1, CDR2 및 CDR3)과 비인간 동물 항체 유래이며, 또한 프레임 워크 영역과 중쇄 및 경쇄의 정상 영역이 인간 항체 유래의 것이거나, 또는 중쇄 및 경쇄의 가변 영역이 비인간 동물 항체 유래이며, 또한 중쇄 및 경쇄의 정상 영역이 인간 항체 유래의 것인 재조합형 항체이다. 바람직한 항체는 앞의 2개의 항체이다.
이들의 재조합형 항체는 이하와 같이 해서 제작할 수 있다. 하이브리도마 등의 항체 산생 세포로부터 인간 CAPRIN-1에 대한 단일클론 항체(예를 들면, 인간 단일클론 항체, 마우스 단일클론 항체, 랫트 단일클론 항체, 토끼 단일클론 항체, 닭 단일클론 항체 등)를 인코딩하는 DNA를 클로닝하고, 이것을 주형으로 해서 상기 항체의 경쇄 가변 영역 및 중쇄 가변 영역을 인코딩하는 DNA를 RT-PCR법 등에 의해 제작하고, Kabat EU numbering system(Kabat 외, Sequences of Proteins of Immunological Interest, 5th Ed. Public Health Service, National Institute of Health, Bethesda, Md.(1991))에 의거해서 경쇄 및 중쇄의 각 가변 영역의 서열 또는 각 CDR1, CDR2, CDR3의 서열을 결정한다.
또한, 이들의 각 가변 영역을 인코딩하는 DNA 또는 각 CDR을 인코딩하는 DNA를 유전자 재조합 기술(Sambrook 외, Molecular Cloning A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press(1989)) 또는 DNA 합성기를 사용해서 제작한다. 여기서 상기 인간 단일클론 항체 산생 하이브리도마는 인간 항체 산생 동물(예를 들면, 마우스)에 인간 CAPRIN-1을 면역한 후 상기 면역 동물로부터 절제한 지라 세포와 골수종 세포를 융합시킴으로써 제작할 수 있다. 이것과는 별도로 필요에 따라 유전자 재조합 기술 또는 DNA 합성기를 사용해서 인간 항체 유래의 경쇄 또는 중쇄의 가변 영역 및 정상 영역을 인코딩하는 DNA를 제작한다.
인간화 항체의 경우에는 인간 항체 유래의 경쇄 또는 중쇄의 가변 영역을 인코딩하는 DNA 중의 CDR 코딩 서열을 그들에 대응하는 인간 이외의 동물(예를 들면, 마우스, 랫트, 닭 등) 유래의 항체의 CDR 코딩 서열과 치환한 DNA를 제작하고, 그것에 의해서 얻어진 DNA를 각각 인간 항체 유래의 경쇄 또는 중쇄의 정상 영역을 인코딩하는 DNA와 연결함으로써 인간화 항체를 인코딩하는 DNA를 제작할 수 있다.
키메라 항체의 경우에는 인간 이외의 동물(예를 들면, 마우스, 랫트, 닭 등) 유래의 항체의 경쇄 또는 중쇄의 가변 영역을 인코딩하는 DNA를 각각 인간 항체 유래의 경쇄 또는 중쇄의 정상 영역을 인코딩하는 DNA와 연결함으로써 키메라 항체를 인코딩하는 DNA를 제작할 수 있다.
단쇄 항체의 경우에는 이 항체는 중쇄 가변 영역과 경쇄 가변 영역을 링커를 통해 직선상으로 연결된 항체이며, 중쇄 가변 영역을 인코딩하는 DNA, 링커를 인코딩하는 DNA 및 경쇄 가변 영역을 인코딩하는 DNA를 결합함으로써 단쇄 항체를 인코딩하는 DNA를 제작할 수 있다. 여기서 중쇄 가변 영역 및 경쇄 가변 영역은 모두 인간 항체 유래의 것이거나 또는 인간 항체 유래에 있어서 CDR만이 인간 이외의 동물(예를 들면, 마우스, 랫트, 닭 등) 유래의 항체의 CDR에 의해 치환된 것이다. 또한, 링커는 12∼19 아미노산으로 이루어지고, 예를 들면 15 아미노산의 (G4S)3(G.-B. Kim 외, Protein Engineering Design and Selection 2007, 20(9):425-432)을 들 수 있다.
이중 특이성 항체(diabody)의 경우에는 이 항체는 2개의 다른 에피토프와 특이적으로 결합 가능한 항체이며, 예를 들면 중쇄 가변 영역A를 인코딩하는 DNA, 경쇄 가변 영역B를 인코딩하는 DNA, 중쇄 가변 영역B를 인코딩하는 DNA 및 경쇄 가변 영역A를 인코딩하는 DNA를 이 순서로 결합함으로써(단, 경쇄 가변 영역B를 인코딩하는 DNA와 중쇄 가변 영역B를 인코딩하는 DNA는 상기와 같은 링커를 인코딩하는 DNA를 통해 결합된다) 이중 특이성 항체를 인코딩하는 DNA를 제작할 수 있다. 여기서 중쇄 가변 영역 및 경쇄 가변 영역은 모두 인간 항체 유래의 것이거나 또는 CDR만 인간 이외의 동물(예를 들면, 마우스, 랫트, 닭 등) 유래의 항체의 CDR에 의해 치환된 인간 항체 유래의 것이다.
상기한 바와 같이 해서 제작된 재조합 DNA를 1개 또는 복수의 적당한 벡터에 넣고, 이것을 숙주 세포(예를 들면, 포유동물 세포, 효모 세포, 곤충 세포 등)에 도입하고, (동시)발현시킴으로써 재조합형 항체를 제작할 수 있다(P.J. Delves., ANTIBODY PRODUCTION ESSENTIAL TECHNIQUES., 1997 WILEY, P. Shepherd and C. Dean., Monoclonal Antibodies., 2000 OXFORD UNIVERSITY PRESS; J.W. Goding., Monoclonal Antibodies: principles and practice., 1993 ACADEMIC PRESS).
상기의 방법에 의해 제작되는 본 발명의 항체는 예를 들면 이하의 (a) 또는 (f)의 항체를 들 수 있다.
(a) 서열 번호 40, 41 및 42를 포함하는 중쇄 가변 영역과 서열 번호 44, 45 및 46을 포함하는 경쇄 가변 영역을 포함하는 항체(예를 들면, 서열 번호 43의 중쇄 가변 영역 및 서열 번호 47의 경쇄 가변 영역으로 구성되는 항체).
(b) 서열 번호 48, 49 및 50을 포함하는 중쇄 가변 영역과 서열 번호 52, 53 및 54를 포함하는 경쇄 가변 영역을 포함하는 항체(예를 들면, 서열 번호 51의 중쇄 가변 영역 및 서열 번호 55의 경쇄 가변 영역으로 구성되는 항체).
(c) 서열 번호 56, 57 및 58을 포함하는 중쇄 가변 영역과 서열 번호 60, 61 및 62를 포함하는 경쇄 가변 영역을 포함하는 항체(예를 들면, 서열 번호 59의 중쇄 가변 영역 및 서열 번호 63의 경쇄 가변 영역으로 구성되는 항체).
(d) 서열 번호 73, 74 및 75를 포함하는 중쇄 가변 영역과 서열 번호 77, 78 및 79를 포함하는 경쇄 가변 영역을 포함하는 항체(예를 들면, 서열 번호 76의 중쇄 가변 영역 및 서열 번호 80의 경쇄 가변 영역으로 구성되는 항체).
(e) 서열 번호 81, 82 및 83을 포함하는 중쇄 가변 영역과 서열 번호 85, 86 및 87을 포함하는 경쇄 가변 영역을 포함하는 항체(예를 들면, 서열 번호 84의 중쇄 가변 영역 및 서열 번호 88의 경쇄 가변 영역으로 구성되는 항체).
(f) 서열 번호 89, 90 및 91을 포함하는 중쇄 가변 영역과 서열 번호 93, 94 및 95를 포함하는 경쇄 가변 영역을 포함하는 항체(예를 들면, 서열 번호 92의 중쇄 가변 영역 및 서열 번호 96의 경쇄 가변 영역으로 구성되는 항체).
여기서, 서열 번호 40, 41 및 42에 나타내는 아미노산 서열은 닭 항체 중쇄 가변 영역의 CDR1, CDR2 및 CDR3이며, 또한, 서열 번호 44, 45 및 46에 나타내는 아미노산 서열은 각각 닭 항체 경쇄 가변 영역의 CDR1, CDR2 및 CDR3이다. 또한, 서열 번호 48, 49 및 50, 서열 번호 56, 57 및 58, 서열 번호 73, 74 및 75, 서열 번호 81, 82 및 83, 서열 번호 89, 90 및 91에 나타내는 아미노산 서열은 마우스 항체 중쇄 가변 영역의 CDR1, CDR2 및 CDR3이며, 또한, 서열 번호 52, 53 및 54, 서열 번호 60, 61 및 62, 서열 번호 77, 78 및 79, 서열 번호 85, 86 및 87, 서열 번호 93, 94 및 95에 나타내는 아미노산 서열은 각각 마우스 항체 경쇄 가변 영역의 CDR1, CDR2 및 CDR3이다.
또한, 본 발명의 인간화 항체, 키메라 항체, 단쇄 항체 또는 이중 특이성 항체는 예를 들면 이하의 항체이다(항체(a)로 예시한다).
(ⅰ) 중쇄의 가변 영역이 서열 번호 40, 41 및 42의 아미노산 서열 및 인간 항체 유래의 프레임워크 영역의 아미노산 서열을 포함하고, 또한 경쇄의 가변 영역이 서열 번호 44, 45 및 46의 아미노산 서열 및 인간 항체 유래의 프레임워크 영역의 아미노산 서열을 포함하는 항체(바람직하게는 중쇄 가변 영역에 서열 번호 43의 아미노산 서열을 포함하고, 또한 경쇄 가변 영역에 서열 번호 47의 아미노산 서열을 포함하는 항체).
(ⅱ) 중쇄의 가변 영역이 서열 번호 40, 41 및 42의 아미노산 서열 및 인간 항체 유래의 프레임워크 영역의 아미노산 서열을 포함하고, 또한 중쇄의 정상 영역이 인간 항체 유래의 아미노산 서열을 포함하고, 및 경쇄의 가변 영역이 서열 번호 44, 45 및 46의 아미노산 서열 및 인간 항체 유래의 프레임워크 영역의 아미노산 서열을 포함하고, 또한 경쇄의 정상 영역이 인간 항체 유래의 아미노산 서열을 포함해서 이루어지는 항체(바람직하게는 중쇄의 가변 영역이 서열 번호 43의 아미노산 서열을 포함하고, 또한 중쇄의 정상 영역이 인간 항체 유래의 아미노산 서열을 포함하고, 및 경쇄의 가변 영역이 서열 번호 47의 아미노산 서열을 포함하고, 또한 경쇄의 정상 영역이 인간 항체 유래의 아미노산 서열을 포함해서 이루어지는 항체).
또한, 인간 항체 중쇄 및 경쇄의 정상 영역 및 가변 영역의 서열은 예를 들면 NCBI(미국: GenBank, UniGene 등)로부터 입수 가능하며, 예를 들면 인간 IgG1 중쇄 정상 영역에 대해서는 등록 번호 J00228, 인간 IgG2 중쇄 정상 영역에 대해서는 등록 번호 J00230, 인간 IgG3 중쇄 정상 영역에 대해서는 등록 번호 X03604, 인간 IgG4 중쇄 정상 영역에 대해서는 등록 번호 K01316, 인간 경쇄 κ 정상 영역에 대해서는 등록 번호 V00557, X64135, X64133 등, 인간 경쇄 λ 정상 영역에 대해서는 등록 번호 X64132, X64134 등의 서열을 참조할 수 있다.
상기 항체는 바람직하게는 세포장해 활성을 갖고 있고, 이것에 의해 항종양 효과를 발휘할 수 있다.
또한, 상기 항체에 있어서의 중쇄 및 경쇄의 가변 영역이나 CDR의 특정 서열은 단지 예시를 목적으로 한 것이며, 특정 서열에 한정되지 않는 것은 명확하다. 인간 CAPRIN-1에 대한 다른 인간 항체 또는 비인간 동물 항체(예를 들면, 마우스 항체)를 산생할 수 있는 하이브리도마를 제작하고, 하이브리도마가 산생하는 단일클론 항체를 회수하여 인간 CAPRIN-1과의 면역학적 결합성 및 세포장해 활성을 지표로서 목적의 항체인지의 여부를 판정한다. 그것에 의해 목적의 단일클론 항체 산생 하이브리도마를 식별한 후 상기한 바와 같이 상기 하이브리도마로부터 목적의 항체의 중쇄 및 경쇄의 가변 영역을 인코딩하는 DNA를 제작하여 서열 결정하고, 상기 DNA를 다른 항체의 제작을 위해서 이용한다.
또한, 본 발명의 상기 항체는 CAPRIN-1을 특이적으로 인식한다는 특이성을 갖는 한 상기 (a)~(f)의 각 항체의 특히 프레임워크 영역의 서열 및/또는 정상 영역의 서열에 있어서 1개 또는 몇 개(바람직하게는 1개 또는 2개)의 아미노산의 치환, 결실 또는 부가가 있어도 좋다. 여기서 몇 개란 바람직하게는 2∼5개, 보다 바람직하게는 2개 또는 3개를 의미한다.
본 발명은 본 발명의 상기 항체를 인코딩하는 DNA, 또는 상기 항체의 중쇄 또는 경쇄를 인코딩하는 DNA, 또는 상기 항체의 중쇄 또는 경쇄의 가변 영역을 인코딩하는 DNA도 더 제공한다. 그러한 DNA는 예를 들면 항체(a)의 경우 서열 번호 40, 41 및 42의 아미노산 서열을 인코딩하는 염기 서열을 포함하는 중쇄 가변 영역을 인코딩하는 DNA, 서열 번호 44, 45 및 46의 아미노산 서열을 인코딩하는 염기 서열을 포함하는 경쇄 가변 영역을 인코딩하는 DNA 등을 포함한다.
이들의 서열의 DNA에 의해 인코딩되는 상보성 결정 영역(CDR)은 항체의 특이성을 결정하는 영역이기 때문에 항체의 그 이외의 영역(즉, 정상 영역 및 프레임워크 영역)을 인코딩하는 서열은 다른 항체 유래의 서열이어도 좋다. 여기서 다른 항체란 인간 이외의 생물 유래의 항체도 포함하지만 부작용 저감의 관점으로부터는 인간 유래의 것이 바람직하다. 즉, 상기의 DNA에서는 중쇄 및 경쇄의 각 프레임워크 영역 및 각 정상 영역을 인코딩하는 영역이 인간 항체 유래의 대응 아미노산 서열을 인코딩하는 염기 서열을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 항체를 인코딩하는 DNA의 다른 예는 예를 들면 항체(a)의 경우 서열 번호 43의 아미노산 서열을 인코딩하는 염기 서열을 포함하는 중쇄 가변 영역을 인코딩하는 DNA, 경쇄 가변 영역을 인코딩하는 영역이 서열 번호 47의 아미노산 서열을 인코딩하는 염기 서열을 포함하는 DNA 등이다. 여기서 서열 번호 43의 아미노산 서열을 인코딩하는 염기 서열의 예는 서열 번호 57의 염기 서열이다. 또한, 서열 번호 47의 아미노산 서열을 인코딩하는 염기 서열의 예는 서열 번호 58의 염기 서열이다. 이들의 DNA에서도 중쇄 및 경쇄의 각 정상 영역을 인코딩하는 영역이 인간 항체 유래의 대응 아미노산 서열을 인코딩하는 염기 서열을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 DNA는 예를 들면 상기의 방법 또는 이하의 방법에 의해 얻을 수 있다. 우선 본 발명의 항체에 관한 하이브리도마로부터 시판된 RNA 추출 키트를 사용해서 전체 RNA를 조제하고, 랜덤 프라이머 등을 사용해서 역전사 효소에 의해 cDNA를 합성한다. 이어서, 기지의 마우스 항체 중쇄 유전자 및 경쇄 유전자의 각 가변 영역에 있어서 각각 보존되어 있는 서열의 올리고뉴클레오티드를 프라이머로 사용한 PCR법에 의해 항체를 인코딩하는 cDNA를 증폭시킨다. 정상 영역을 인코딩하는 서열에 대해서는 기지의 서열을 PCR법으로 증폭함으로써 얻을 수 있다. DNA의 염기 서열은 서열 결정용 플러스미드 또는 파지에 넣거나 해서 상법에 의해 결정할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 항CAPRIN-1 항체에 의한 CAPRIN-1 발현 암세포에 대한 항종양 효과는 CAPRIN-1 발현 세포의 이펙터 세포 항체 의존적 세포장해성(ADCC) 및 CAPRIN-1 발현 세포의 보체 의존적 세포장해성(CDC)에 의해 일어난다고 생각된다.
따라서, 본 발명에서 사용되는 항CAPRIN-1 항체의 활성 평가는 이하 실시예에 구체적으로 나타내어지는 바와 같이 생체 외에서 CAPRIN-1을 발현하는 암세포에 대하여 상기 ADCC 활성 또는 CDC 활성을 측정함으로써 평가할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 항CAPRIN-1 항체는 암세포상의 CAPRIN-1 단백질과 결합하고, 상기 활성에 의해 항종양 작용을 나타내는 점에서 암의 치료 또는 예방에 유용한 것으로 고려된다. 즉, 본 발명은 항CAPRIN-1 항체를 유효 성분으로 하는 암의 치료 및/또는 예방을 위한 의약 조성물을 제공한다. 항CAPRIN-1 항체를 인체에 투여할 목적(항체 치료)으로 사용할 경우에는 면역원성을 저하시키기 위해서 인간 항체나 인간화 항체로 하는 것이 바람직하다.
또한, 항CAPRIN-1 항체와 암세포 표면상의 CAPRIN-1 단백질의 결합 친화성이 높을수록 항CAPRIN-1 항체에 의한 보다 강한 항종양 활성이 얻어진다. 따라서, CAPRIN-1 단백질과 높은 결합 친화성을 갖는 항CAPRIN-1 항체를 획득할 수 있으면 보다 강한 항종양 효과를 기대할 수 있고, 암의 치료 및/또는 예방을 목적으로 한 의약 조성물로서 적응하는 것이 가능해진다. 높은 결합 친화성으로서 상술한 바와 같이 결합 정수(친화 정수) Ka(kon/koff)가 바람직하게는 적어도 107M-1, 적어도 108M-1, 적어도 5×108M-1, 적어도 109M-1, 적어도 5×109M-1, 적어도 1010M-1, 적어도 5×1010M-1, 적어도 1011M-1, 적어도 5×1011M-1, 적어도 1012M-1 또는 적어도 1013M-1인 것이 바람직하다.
<항원 발현 세포에의 결합>
항체가 CAPRIN-1에 결합하는 능력은 실시예에서 설명되는 것과 같이 예를 들면 ELISA, 웨스턴 블로팅법, 면역 형광 및 플로사이토메트리 분석 등을 사용한 결합 측정법을 이용해서 특정할 수 있다.
<면역 조직 화학 염색>
CAPRIN-1을 인식하는 항체는 당업자에게 주지의 방법으로의 면역 조직 화학에 의해 외과 수술 동안에 환자로부터 얻은 조직이나 자연히 또는 트랜스펙션 후에 CAPRIN-1을 발현하는 세포계를 접종한 이종이식 조직을 담지하는 동물로부터 얻은 조직으로부터 파라포름알데히드 또는 아세톤 고정한 동결 절편 또는 파라포름알데히드로 고정한 파라핀 포매한 조직 절편을 사용해서 CAPRIN-1과의 반응성에 관해서 시험할 수 있다.
면역 조직 화학 염색을 위해서 CAPRIN-1에 대하여 반응성이 있는 항체를 여러 가지 방법으로 염색시킬 수 있다. 예를 들면, 호스래디시 페록시다아제 복합 염소 항마우스 항체나 염소 항닭 항체를 반응시킴으로써 가시화할 수 있다.
<의약 조성물>
본 발명은 또한 서열 번호 37로 나타내어지는 아미노산 서열 또는 상기 아미노산 서열과 80% 이상의 서열 동일성을 갖는 아미노산 서열을 갖는 서열 번호 2∼30 중 짝수의 서열 번호로 나타내어지는 CAPRIN-1의 부분 폴리펩티드와 면역학적 반응성을 갖는 상기의 항체 또는 그 프래그먼트를 유효성분으로서 포함하는 것을 특징으로 하는 암의 치료 및/또는 예방을 위한 의약 조성물을 제공한다.
본 발명의 암의 치료 및/또는 예방을 위한 의약 조성물의 표적은 CAPRIN-1 유전자를 발현하는 암(세포)이면 특별히 한정되지 않는다.
본 명세서에서 사용되는 「종양」 및 「암」이라는 용어는 악성 신생물을 의미하고, 호환적으로 사용된다.
본 발명에 있어서 대상이 되는 암으로서는 서열 번호 2∼30 중 짝수의 서열 번호의 아미노산 서열을 갖는 CAPRIN-1 단백질을 인코딩하는 유전자를 발현하고 있는 암이며, 바람직하게는 유방암, 뇌종양, 백혈병, 폐암, 림프종, 비만 세포종, 신장암, 자궁경부암, 방광암, 식도암, 위암 및 대장암이다.
이들의 특정한 암에는 예를 들면 유선암, 복합형 유선암, 유선 악성 혼합 종양, 유관내 유두상선암, 폐선암, 편평상피암, 소세포암, 대세포암, 신경상피조직성 종양인 신경교종, 뇌실상의종, 신경세포성 종양, 태아형의 신경외 배엽성 종양, 신경초종, 신경섬유종, 수막종, 만성형 림프구성 백혈병, 림프종, 소화관형 림프종, 소화기형 림프종, 소∼중 세포형 림프종, 맹장암, 상행 결장암, 하행 결장암, 횡행 결장암, S상 결장암, 직장암이 포함되지만 이들에 한정되지 않는다.
또한, 대상이 되는 바람직한 피험자는 포유동물이며, 예를 들면 영장류, 애완 동물, 가축류, 경기용 동물 등을 포함하는 포유동물이며, 특히 인간, 개 및 고양이가 바람직하다.
본 발명에서 사용되는 항체를 의약 조성물로서 사용할 경우에는 당업자에게 공지의 방법으로 제제화하는 것이 가능하다. 예를 들면, 물 또는 그 이외의 약학적으로 허용할 수 있는 액과의 무균성 용액, 또는 현탁액제의 주사제의 형태로 비경구적으로 사용할 수 있다. 예를 들면, 약리학상 허용되는 담체 또는 매체, 구체적으로는 멸균수나 생리식염수, 식물유, 유화제, 현탁제, 계면활성제, 안정제, 향미제, 부형제, 비이클, 방부제, 결합제 등과 적당히 조합시켜 일반적으로 확인된 제약 실시에 요구되는 단위 용량 형태로 혼화함으로써 제제화하는 것이 고려된다. 이들 제제에 있어서의 유효 성분량은 지시된 범위의 적당한 용량이 얻어지도록 하는 것이다.
주사를 위한 무균 조성물은 주사용 증류수와 같은 비이클을 사용해서 통상의 제제 실시에 따라 처방할 수 있다.
주사용의 수용액으로서는 예를 들면 생리식염수, 포도당이나 그 밖의 보조 약을 포함하는 등장액, 예를 들면 D-소르비톨, D-만노스, D-만니톨, 염화나트륨을 들 수 있고, 적당한 용해 보조제, 예를 들면 알코올, 구체적으로는 에탄올, 폴리 알코올, 예를 들면 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 비이온성 계면활성제, 예를 들면 폴리소르베이트80(TM), HCO-60과 병용해도 좋다.
유성액으로서는 참기름, 대두유를 들 수 있고, 용해 보조제로서 벤조산 벤질, 벤질알코올과 병용해도 좋다. 또한, 완충제, 예를 들면 인산염 완충액, 아세트산 나트륨 완충액, 무통화제, 예를 들면 염산 프로카인, 안정제, 예를 들면 벤질알코올, 페놀, 산화 방지제와 배합해도 좋다. 조제된 주사액은 통상 적당한 앰플에 충전시킨다.
투여는 경구 또는 비경구이며, 바람직하게는 비경구 투여이며, 구체적으로는 주사제형, 경비 투여제형, 경폐 투여제형, 경피 투여형 등을 들 수 있다. 주사제형의 예로서는 예를 들면 정맥내 주사, 근육내 주사, 복강내 주사, 피하 주사 등에 의해 전신 또는 국부적으로 투여할 수 있다.
또한, 환자의 연령, 체중, 성별, 증상 등에 따라 적당히 투여 방법을 선택할 수 있다. 항체 또는 항체를 인코딩하는 폴리뉴클레오티드를 함유하는 의약 조성물의 투여량으로서는 예를 들면 1회에 대해서 체중 1㎏당 0.0001㎎∼1000㎎의 범위에서 선택하는 것이 가능하다. 또는 예를 들면 환자당 0.001∼100000㎎/body의 범위에서 투여량을 선택할 수 있지만 이들의 수치에 반드시 제한되는 것은 아니다. 투여량, 투여 방법은 환자의 체중, 연령, 성별, 증상 등에 따라 변동하지만 당업자이면 적당히 선택하는 것이 가능하다.
본 발명의 항체 또는 그 프래그먼트를 포함하는 상기 의약 조성물을 피험자에게 투여함으로써 암, 바람직하게는 유방암, 뇌종양, 백혈병, 폐암, 림프종, 비만 세포종, 신장암, 자궁경부암, 방광암, 식도암, 위암 및 대장암을 치료 및/또는 예방할 수 있다.
또한, 본 발명의 의약 조성물을 상기에서 예시한 것 같은 항종양제 또는 항종양제를 포함하는 의약 조성물과 조합시켜서 피험자에 병용 투여하는 것을 포함하는 암의 치료 및/또는 예방 방법도 본 발명에 포함된다. 본 발명의 항체 또는 그 프래그먼트와 항종양제는 동시에 또는 따로따로 피험자에 투여될 수 있다. 따로따로 투여할 경우에는 어느 의약 조성물이 앞이어도 또는 뒤이어도 좋고, 그들의 투여 간격, 투여량, 투여 경로 및 투여 횟수는 전문의에 의해 적당히 선택될 수 있다. 동시에 투여하는 별도의 의약제형에는 예를 들면 본 발명의 항체 또는 그 프래그먼트와 항종양제를 약리학상 허용되는 담체(또는 매체) 중에서 혼합하여 제제화해서 얻어지는 의약 조성물도 포함되는 것으로 한다. 또한, 항종양제를 함유하는 상기 의약 조성물 및 제형 중 어느 것에 대해서도 본 발명의 항체를 함유하는 의약 조성물 및 제형에 관한 처방, 제제화, 투여 경로, 용량, 암 등의 설명을 적용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 본 발명의 의약 조성물과 위에서 예시한 것 같은 항종양제를 포함하는 의약 조성물을 포함하는 암의 치료 및/또는 예방을 위한 조합 의약품도 제공한다. 또한, 본 발명은 본 발명의 항체 또는 그 프래그먼트와 항종양제를 약리학상 허용되는 담체와 함께 포함하는 암의 치료 및/또는 예방을 위한 의약 조성물도 제공한다.
따라서, 본 발명은 본 발명의 의약 조성물과, 위에서 예시한 항종양제를 포함하는 의약 조성물을 포함하는 암의 치료 및/또는 예방을 위한 조합 의약품도 제공한다. 또한, 본 발명은 본 발명의 항체 또는 그 프레그먼트와 항종양제를 약리학상 허용되는 담체와 함께 포함하는 암의 치료 및/또는 예방을 위한 의약 조성물도 제공한다.
<폴리펩티드 및 DNA>
본 발명은 상기 항체 (a)~(f)에 관한 이하의 폴리펩티드 및 DNA도 더 제공한다.
(i) 서열 번호 43, 서열 번호 51, 서열 번호 59, 서열 번호 76, 서열 번호 84 및 서열 번호 92의 아미노산 서열을 포함하는 폴리펩티드, 및 상기 폴리펩티드를 인코딩하는 DNA인 각각 서열 번호 71, 서열 번호 103, 서열 번호 105, 서열 번호 97, 서열 번호 99 및 서열 번호 101의 염기서열을 포함하는 DNA.
(ii) 서열 번호 47, 서열 번호 55, 서열 번호 63, 서열 번호 80, 서열 번호 88 및 서열 번호 96의 아미노산 서열을 포함하는 폴리펩티드, 및 상기 폴리펩티드를 인코딩하는 DNA인 각각 서열 번호 72, 서열 번호 104, 서열 번호 106, 서열 번호 98, 서열 번호 100 및 서열 번호 102의 염기서열을 포함하는 DNA.
(iii) 서열 번호 40, 41 및 42, 서열 번호 48, 49 및 50, 서열 번호 56, 57 및 58, 서열 번호 73, 74 및 75, 서열 번호 81, 82 및 83, 및 서열 번호 89, 90 및 91에 나타내는 아미노산 서열로 이루어지는 군에서 선택되는 중쇄 CDR 폴리펩티드, 및 상기 폴리펩티드를 인코딩하는 DNA.
(iv) 서열 번호 44, 45 및 46, 서열 번호 52, 53 및 54, 서열 번호 60, 61 및 62, 서열 번호 77, 78 및 79, 서열 번호 85, 86 및 87, 및 서열 번호 93, 94 및 95에 나타내는 아미노산 서열로 이루어지는 군에서 선택되는 경쇄 CDR 폴리펩티드, 및 상기 폴리펩티드를 인코딩하는 DNA.
이들 폴리펩티드 및 DNA는 상기와 같이 유전자 재조합 기술을 사용해서 제작할 수 있다.
<본 발명의 요약>
상기에서 설명한 본 발명을 이하에 요약한다.
(1) 서열 번호 37로 나타내어지는 아미노산 서열, 또는 상기 아미노산 서열과 80% 이상의 서열 동일성을 갖는 아미노산 서열을 갖는 서열 번호 2∼30 중 짝수의 서열 번호로 나타내어지는 CAPRIN-1의 부분 폴리펩티드와 면역학적 반응성을 갖는 항체 또는 그 프래그먼트를 유효 성분으로서 포함하는 것을 특징으로 하는 암의 치료 및/또는 예방을 위한 의약 조성물.
(2) 서열 번호 37로 나타내어지는 아미노산 서열에 포함되는 서열 번호 69 또는 70으로 나타내어지는 아미노산 서열, 또는 상기 아미노산 서열과 80% 이상의 서열 동일성을 갖는 아미노산 서열을 갖는 서열 번호 2∼30 중 짝수의 서열 번호로 나타내어지는 CAPRIN-1의 부분 폴리펩티드와 면역학적 반응성을 갖는 항체 또는 그 프래그먼트를 유효 성분으로서 포함하는 것을 특징으로 하는 암의 치료 및/또는 예방을 위한 의약 조성물.
(3) (1) 또는 (2)에 있어서,상기 암은 유방암, 뇌종양, 백혈병, 림프종, 폐암, 비만 세포종, 신장암, 자궁경부암, 방광암, 식도암, 위암 또는 대장암인 의약 조성물.
(4) (1)∼(3) 중 어느 하나에 있어서, 상기 항체는 단일클론 항체 또는 다중클론 항체인 의약 조성물.
(5) (1)∼(4) 중 어느 하나에 있어서, 상기 항체는 인간 항체, 인간화 항체, 키메라 항체, 단쇄 항체 또는 이중 특이성 항체인 의약 조성물.
(6) 서열 번호 37로 나타내어지는 아미노산 서열, 또는 상기 아미노산 서열과 80% 이상의 서열 동일성을 갖는 아미노산 서열을 갖는 폴리펩티드와 면역학적 반응성을 갖는 항체.
(7) 서열 번호 37로 나타내어지는 아미노산 서열에 포함되는 서열 번호 69 또는 70으로 나타내어지는 아미노산 서열, 또는 상기 아미노산 서열과 80% 이상의 서열 동일성을 갖는 아미노산 서열을 갖는 폴리펩티드와 면역학적 반응성을 갖는 항체.
(8) (6) 또는 (7)에 있어서, CAPRIN-1 단백질을 발현하는 암 세포에 대하여 세포장해 활성을 갖는 항체.
(9) 서열 번호 40, 41 및 42를 포함하는 중쇄 가변 영역과 서열 번호 44, 45 및 46을 포함하는 경쇄 가변 영역을 포함하고, 또한 CAPRIN-1 단백질과 면역학적 반응성을 갖는 항체.
(10) 서열 번호 48, 49 및 50을 포함하는 중쇄 가변 영역과 서열 번호 52, 53 및 54를 포함하는 경쇄 가변 영역을 포함하고, 또한 CAPRIN-1 단백질과 면역학적 반응성을 갖는 항체.
(11) 서열 번호 56, 57 및 58을 포함하는 중쇄 가변 영역과 서열 번호 60, 61 및 62를 포함하는 경쇄 가변 영역을 포함하고, 또한 CAPRIN-1 단백질과 면역학적 반응성을 갖는 항체.
(12) 서열 번호 73, 74 및 75를 포함하는 중쇄 가변 영역과 서열 번호 77, 78 및 79를 포함하는 경쇄 가변 영역을 포함하고, 또한 CAPRIN-1 단백질과 면역학적 반응성을 갖는 항체.
(13) 서열 번호 81, 82 및 83을 포함하는 중쇄 가변 영역과 서열 번호 85, 86 및 87을 포함하는 경쇄 가변 영역을 포함하고, 또한 CAPRIN-1 단백질과 면역학적 반응성을 갖는 항체.
(14) 서열 번호 89, 90 및 91을 포함하는 중쇄 가변 영역과 서열 번호 93, 94 및 95을 포함하는 경쇄 가변 영역을 포함하고, 또한 CAPRIN-1 단백질과 면역학적 반응성을 갖는 항체.
(15) (6)∼(14) 중 어느 하나에 있어서, 인간 항체, 인간화 항체, 키메라 항체, 단쇄 항체 또는 이중 특이성 항체인 항체.
(16) (6)∼(15) 중 어느 하나에 기재된 항체 또는 그 프래그먼트를 유효 성분으로서 포함하는 것을 특징으로 하는 암의 치료 및/또는 예방을 위한 의약 조성물.
(17) (16)에 있어서, 상기 암은 유방암, 뇌종양, 백혈병, 림프종, 폐암, 비만 세포종, 신장암, 자궁경부암, 방광암, 식도암, 위암 또는 대장암인 의약 조성물.
(18) (1)∼(5) 중 어느 하나에 기재된 의약 조성물 또는 상기 (16) 또는 (17)에 기재된 의약 조성물과, 항종양제를 포함하는 의약 조성물을 포함해서 이루어지는 암의 치료 및/또는 예방을 위한 조합 의약품.
(19) (6)∼(15) 중 어느 하나에 기재된 항체 또는 그 프래그먼트, 또는 상기 (16) 또는 (17)에 기재의 의약 조성물을 피험자에게 투여하는 것을 포함하는 암의 치료 및/또는 예방 방법.
(20) 피험자에 있어서 상기 (18)에 기재된 조합 의약품의 각 의약 조성물을 병용하는 것을 포함하는 암의 치료 및/또는 예방 방법.
실시예
이하 본 발명을 실시예에 의거하여 보다 구체적으로 설명하지만 본 발명의 범위는 이들의 구체예에 의해 제한되지 않는 것으로 한다.
실시예 1 SEREX법에 의한 신규 암 항원 단백의 동정
(1) cDNA 라이브러리의 제작
건강한 개의 정소 조직으로부터 산 구아니디움-페놀-클로로포름법(Acid guanidium-Phenol-Chloroform법)에 의해 전체 RNA를 추출하고, Oligotex-dT30 mRNA purification Kit(타카라슈조사제)를 사용해서 키트가 첨부된 프로토콜에 따라 폴리A RNA를 정제했다.
이 얻어진 mRNA(5㎍)를 사용해서 개 정소 cDNA 파지 라이브러리를 합성했다. cDNA 파지 라이브러리의 제작에는 cDNA Synthesis Kit, ZAP-cDNA Synthesis Kit, ZAP-cDNA GigapackIII Gold Clonig Kit(STRATAGENE사제)를 사용하여 키트가 첨부된 프로토콜에 따라 라이브러리를 제작했다. 제작한 cDNA파지 라이브러리의 사이즈는 7.73×105pfu/㎖이었다.
(2) 혈청에 의한 cDNA 라이브러리의 스크리닝
상기 제작한 개 정소 cDNA 파지 라이브러리를 사용해서 면역 스크리닝을 행했다. 구체적으로는 Φ90×15㎜의 NZY 아가로스 플레이트에 2210클론이 되도록 숙주 대장균(XL1-Blue MRF')에 감염시켜서 42℃에서 3∼4시간 배양하고, 용균반(플라크)을 만들게 하고, IPTG(이소프로필-β-D-티오갈락토시드)를 침투시킨 니트로셀룰로오스 멤브레인(nitrocellulose membrane)(Hybond C Extra: GE Healthcare Bio-Scinece사제)으로 플레이트를 37℃에서 4시간 덮음으로써 단백질을 유도·발현시키고, 멤브레인에 단백질을 전사했다. 그 후 멤브레인을 회수하여 0.5% 탈지 분유를 포함하는 TBS(10mM Tris-HCl,150mM NaCl pH7.5)에 침치하고 4℃에서 밤새 진탕함으로써 비특이 반응을 억제했다. 이 필터를 500배 희석한 환견 혈청과 실온에서 2∼3시간 반응시켰다.
상기 환견 혈청으로서는 유방암의 환견으로부터 채취한 혈청을 사용했다. 이들의 혈청은 -80℃에서 보존하고, 사용 직전에 전처리를 행했다. 혈청의 전처리 방법은 이하의 방법에 의한다. 즉, 외래 유전자를 삽입하고 있지 않은 λ ZAP Express파지를 숙주 대장균(XL1-Blure MRF')에 감염시킨 후 NZY 플레이트 배지 상에서 37℃, 밤새 배양했다. 이어서 0.5M NaCl을 포함하는 0.2M NaHCO3 pH8.3의 버퍼를 플레이트에 첨가하고, 4℃에서 15시간 정치 후 상청액을 대장균/파지 추출액으로서 회수했다. 이어서, 회수한 대장균/파지 추출액을 NHS-칼럼(GE Healthcare Bio-Science사제)에 통액해서 대장균·파지 유래의 단백질을 고정화했다. 이 단백 고정화 칼럼에 환견 혈청을 통액·반응시켜 대장균 및 파지에 흡착하는 항체를 혈청으로부터 제거했다. 칼럼을 그대로 지나친 혈청 획분은 0.5% 탈지 분유를 포함하는 TBS로 500배 희석하고, 이것을 면역 스크리닝 재료로 했다.
이러한 처리 혈청과 상기 융합 단백질을 블롯팅한 멤브레인을 TBS-T(0.05% Tween20/TBS)로 4회 세정을 행한 후 2차 항체로서 0.5% 탈지 분유를 포함하는 TBS로 5000배 희석을 행한 염소 항개 IgG(Goat anti Dog IgG-h+I HRP conjugated: BETHYL Laboratories사제)를 실온 1시간 반응시키고, NBT/BCIP 반응액(Roche사제)을 사용한 효소 발색 반응에 의해 검출하고, 발색 반응 양성 부위에 일치하는 콜로니를 Φ90×15㎜의 NZY 아가로스 플레이트 상으로부터 채취하고, SM 완충액(100mM NaCl, 10mM MgClSO4, 50mM Tris-HCl, 0.01% 젤라틴, pH 7.5) 500㎕에 용해시켰다. 발색 반응 양성 콜로니가 단일화될 때까지 상기와 마찬가지의 방법으로 2차, 3차 스크리닝을 반복하고, 혈청 중의 IgG와 반응하는 30940개의 파지 클론을 스크리닝해사 5개의 양성 클론을 단리했다.
(3) 단리 항원 유전자의 상동성 검색
상기 방법에 의해 단리한 5개의 양성 클론을 염기 시퀀스 해석에 제공하기 위해서 파지 벡터로부터 플러스미드 벡터로 전환하는 조작을 행했다. 구체적으로는 숙주 대장균(XL1-Blue MRF')을 흡광도OD600이 1.0이 되도록 조제한 용액 200㎕와, 정제한 파지 용액 250㎕ 또한 ExAssist helper phage(STRATAGENE사제) 1㎕를 혼합한 후 37℃에서 15분간 반응 후 LB 배지를 3㎖ 첨가하고 37℃에서 2.5∼3시간 배양을 행하여 즉시 70℃의 수욕으로 20분간 보온한 후 4℃, 1000×g, 15분간 원심 분리를 행하여 상청액을 파지미드 용액으로서 회수했다. 이어서, 파지미드 숙주 대장균(SOLR)을 흡광도 OD600이 1.0이 되도록 조제한 용액 200㎕와, 정제한 파지 용액 10㎕를 혼합한 후 37℃에서 15분간 반응시키고, 50㎕를 암피실린(최종 농도 50㎍/㎖) 함유 LB 한천 배지에 뿌려 37℃ 밤새 배양했다. 변형한 SOLR의 싱글 콜로니를 채취하고, 암피실린(최종 농도 50㎍/㎖) 함유 LB 배지 37℃에서 배양 후 QIAGEN plasmid Miniprep Kit(키아겐사제)를 사용해서 목적의 인서트를 갖는 플러스미드 DNA를 정제했다.
정제한 플러스미드는 서열 번호 31에 기재된 T3 프라이머와 서열 번호 32에 기재된 T7 프라이머를 사용해서 프라이머 워킹법에 의한 인서트 전체 길이 서열의 해석을 행했다. 이 서열 해석에 의해 서열 번호 5, 7, 9, 11, 13에 기재된 유전자 서열을 취득했다. 이 유전자의 염기 서열 및 아미노산 서열(서열 번호 6, 8, 10, 12, 14)을 사용해서 상동성 검색 프로그램 BLAST 서치(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST/)를 행하여 기지 유전자와의 상동성 검색을 행한 결과 얻어진 5개의 유전자 모두가 CAPRIN-1을 인코딩하는 유전자인 것이 판명되었다. 5개의 유전자 간의 서열 동일성은 단백질로 번역되는 영역에 있어서 염기 서열 100%, 아미노산 서열 99%이었다. 이 유전자의 인간 상동 인자를 인코딩하는 유전자와의 서열 동일성은 단백질로 번역되는 영역에 있어서 염기 서열 94%, 아미노산 서열 98%이었다. 인간 상동 인자의 염기 서열을 서열 번호 1, 3에 아미노산 서열을 서열 번호 2, 4에 나타낸다. 또한, 취득한 개 유전자의 소 상동 인자를 인코딩하는 유전자와의 서열 동일성은 단백질로 번역되는 영역에 있어서 염기 서열 94%, 아미노산 서열 97%이었다. 소 상동 인자의 염기 서열을 서열 번호 15에, 아미노산 서열을 서열 번호 16에 나타낸다. 또한, 인간 상동 인자를 인코딩하는 유전자와 소 상동 인자를 인코딩하는 유전자의 서열 동일성은 단백질로 번역되는 영역에 있어서 염기 서열 94%, 아미노산 서열 93∼97%이었다. 또한, 취득한 개 유전자의 말 상동 인자를 인코딩하는 유전자와의 서열 동일성은 단백질로 번역되는 영역에 있어서 염기 서열 93%, 아미노산 서열 97%이었다. 말 상동 인자의 염기 서열을 서열 번호 17에, 아미노산 서열을 서열 번호 18에 나타낸다. 또한, 인간 상동 인자를 인코딩하는 유전자와 말 상동 인자를 인코딩하는 유전자의 서열 동일성은 단백질로 번역되는 영역에 있어서 염기 서열 93%, 아미노산 서열 96%이었다. 또한, 취득한 개 유전자의 마우스 상동 인자를 인코딩하는 유전자와의 서열 동일성은 단백질로 번역되는 영역에 있어서 염기 서열 87∼89%, 아미노산 서열 95∼97%이었다. 마우스 상동 인자의 염기 서열을 서열 번호 19, 21, 23, 25, 27에, 아미노산 서열을 서열 번호 20, 22, 24, 26, 28에 나타낸다. 또한, 인간 상동 인자를 인코딩하는 유전자와 마우스 상동 인자를 인코딩하는 유전자와의 서열 동일성은 단백질로 번역되는 영역에 있어서 염기 서열 89∼91%, 아미노산 서열 95∼96%이었다. 또한, 취득한 개 유전자의 닭 상동 인자를 인코딩하는 유전자의 서열 동일성은 단백질로 번역되는 영역에 있어서 염기 서열 82%, 아미노산 서열 87%이었다. 닭 상동 인자의 염기 서열을 서열 번호 29에, 아미노산 서열을 서열 번호 30에 나타낸다. 또한, 인간 상동 인자를 인코딩하는 유전자와 닭 상동 인자를 인코딩하는 유전자의 서열 동일성은 단백질로 번역되는 영역에 있어서 염기 서열 81∼82%, 아미노산 서열 86%이었다.
(4) 각 조직에서의 유전자 발현 해석
상기 방법에 의해 얻어진 유전자에 대하여 개 및 인간의 정상 조직 및 각종 세포주에 있어서의 발현을 RT-PCR법에 의해 조사했다. 역전사 반응은 이하와 같이 행했다. 즉, 각 조직 50∼100㎎ 및 각 세포주 5∼10×106개의 세포로부터 TRIZOL 시약(invitrogen사제)을 사용해서 첨부의 프로토콜에 따라 전체 RNA를 추출했다. 이 전체 RNA를 사용해서 Superscript First-Strand Synthesis System for RT-PCR(invitrogen사제)에 의해 첨부의 프로토콜에 따라 cDNA를 합성했다. PCR 반응은 취득한 유전자 특이적인 프라이머(서열 번호 33 및 34에 기재)를 사용해서 이하와 같이 행했다. 즉, 역전사 반응에 의해 조제한 샘플 0.25㎕, 상기 프라이머를 각 2㎛, 0.2mM 각 dNTP, 0.65U의 ExTaq 폴리메라아제(타카라슈조사제)가 되도록 각 시약과 첨부 버퍼를 첨가하여 전체량을 25㎕로 하고, Thermal Cycler(BIO RAD사제)를 사용해서 94℃-30초, 60℃-30초, 72℃-30초의 사이클을 30회 반복해서 행했다. 또한, 상기 유전자 특이적 프라이머는 서열 번호 5의 염기 서열(개 CAPRIN-1 유전자) 중의 206번∼632번 및 서열 번호 1의 염기 서열(인간 CAPRIN-1 유전자) 중의 698번∼1124번 염기의 영역을 증폭하는 것이었다. 비교 대조를 위하여 GAPDH 특이적인 프라이머(서열 번호 35 및 36에 기재)도 동시에 사용했다. 그 결과 도 1에 나타낸 바와 같이 건강한 개 조직에서는 정소에 강한 발현이 보여지고, 한편 개 유방암 및 선암조직에서 발현이 보여졌다. 또한, 취득한 유전자의 인간 상동 인자의 발현을 함께 확인한 결과 개 CAPRIN-1 유전자와 마찬가지로 정상 조직에서 발현을 확인할 수 있었던 것은 정소뿐이었지만, 암세포에서는 유방암, 뇌종양, 백혈병, 폐암, 식도암 세포주 등 다종류의 암세포주에서 발현이 검출되고, 특히 많은 유방암 세포주에서 발현이 확인되었다. 이 결과로부터 CAPRIN-1은 정소 이외의 정상 조직에서는 발현이 보여지지 않고, 한편 많은 암세포에서 발현되어 있고, 특히 유방암 세포주에 발현되어 있는 것이 확인되었다.
또한, 도 1 중 세로축의 참조 번호 1은 상기에서 동정한 유전자의 발현 패턴을, 참조 번호 2는 비교 대조인 GAPDH 유전자의 발현 패턴을 나타낸다.
(5) 면역 조직 화학 염색
(5)-1 마우스 및 개 정상 조직에 있어서의 CAPRIN-1의 발현
마우스(Balb/c, 암컷) 및 개(비글견, 암컷)를 에테르 마취 하 및 케타민/이소플루레인 마취 하에서 방혈시키고, 개복 후 각 장기(위, 간장, 안구, 흉선, 근육, 골수, 자궁, 소장, 식도, 심장, 신장, 타액선, 대장, 유선, 뇌, 폐, 피부, 부신, 난소, 취장, 비장, 방광)를 각각 PBS가 들어간 10㎝ 접시에 옮겼다. PBS 중에서 각 장기를 절개하고, 4% paraformaldehyde(PFA)를 포함하는 0.1M 인산 완충액(pH7.4)으로 밤새 환류 고정했다. 환류액을 버리고, PBS로 각 장기의 조직 표면을 헹구고, 10% 수크로오스를 포함하는 PBS 용액을 50㎖ 용액의 원심 튜브에 넣고, 그 중에 각 조직을 넣어서 4℃에서 2시간 회전자를 사용해서 진동했다. 20% 수크로오스를 포함하는 PBS 용액으로 교체하고, 4℃에서 조직이 잠길 때까지 정치 후 30% 수크로오스를 포함하는 PBS 용액으로 교체하고, 4℃에서 조직이 잠길 때까지 정치했다. 조직을 인출하여 필요한 부분을 수술용 메스로 잘라냈다. 이어서, OCT콤파운드(Tissue Tek사제)를 가해서 조직 표면에 혼합시킨 후 크라이오몰드에 조직을 배치했다. 드라이아이스 상에 크라이오몰드를 두고 급속 동결시킨 후 크라이오스탯(LEICA사제)을 사용해서 10∼20㎛로 박절하고, 슬라이드 유리째 헤어드라이기로 30분간 바람 건조하여 박절 조직이 놓인 슬라이드 유리를 제작했다. 이어서, PBS-T (0.05% Tween20을 포함하는 생리식염수)를 채운 염색병에 넣어서 5분마다 PBS-T를 교체하는 조작을 3회 행했다. 절편 주위의 여분인 수분을 킴와이프스로 닦아내고, DAKOPEN(DAKO사제)로 감싼 후 블로킹액으로서 마우스 조직은 MOM 마우스 Ig 블로킹 시약(VECTASTAIN사제)을, 개 조직은 10% FBS를 포함하는 PBS-T 용액을 각각 놓고, 모이스트 챔버 상에서 실온에서 1시간 정치했다. 이어서, 실시예 4에서 제작한 암세포 표면에 반응하는 서열번호 43의 중쇄 가변 영역과 서열번호 47의 경쇄 가변 영역을 갖는 CAPRIN-1에 대한 단일클론 항체(단일클론 항체 #1)를 블로킹액으로 10㎍/㎖를 조제한 용액을 놓고, 모이스트 챔버 내에서 4℃ 하에서 밤새 정치했다. PBS-T로 10분간 3회 세정을 행한 후 블로킹액으로 250배 희석한 MOM 바이오틴 표식 항IgG 항체(VECTASTAIN사제)를 놓고, 모이스트 챔버 내에서 실온에서 1시간 정치했다. PBS-T로 10분간 3회 세정을 행한 후 아비딘 비오틴 ABC 시약(VECTASTAIN사제)을 놓고, 모이스트 챔버 내에서 실온에서 5분간 정치했다. PBS-T로 10분간 3회 세정을 행한 후 DAB 발색액(DAB 10㎎+30% H2O2 10㎕/0.05M Tris-HCl(pH7.6) 50㎖)을 놓고, 모이스트 챔버 내에서 실온에서 30분간 정치했다. 증류수로 린싱하고, 헤마톡실린 시약(DAKO사제)을 놓고, 실온에서 1분간 정치 후 증류수로 린싱했다. 70%, 80%, 90%, 95%, 100%의 각 에탄올 용액에 순서대로 1분간씩 넣은 후 크실렌 중에서 밤새 정치했다. 슬라이드 유리를 인출하여 Glycergel Mounting Medium(DAKO사제)로 밀봉한 후 관찰을 행했다. 그 결과 CAPRIN-1은 타액선, 신장, 결장, 위의 각 조직에 있어서 세포 내에서 약간 발현이 확인되었지만 세포 표면에서의 발현은 확인되지 않고, 또한 기타 장기 유래의 조직에서는 전혀 발현이 확인되지 않았다. 또한, 본 결과는 서열 번호 47의 중쇄 가변 영역과 서열 번호 55의 경쇄 가변 영역을 갖는 CAPRIN-1에 대한 단일클론 항체(단일클론 항체 #2), 서열 번호 59의 중쇄 가변 영역과 서열 번호 63의 경쇄 가변 영역을 갖는 CAPRIN-1에 대한 단일클론 항체(단일클론 항체 #3), 서열 번호 76의 중쇄 가변 영역과 서열 번호 80의 경쇄 가변 영역을 갖는 CAPRIN-1에 대한 단일클론 항체(단일클론 항체 #4), 서열 번호 84의 중쇄 가변 영역과 서열 번호 88의 경쇄 가변 영역을 갖는 CAPRIN-1에 대한 단일클론 항체(단일클론 항체 #5) 및 서열 번호 92의 중쇄 가변 영역과 서열 번호 96의 경쇄 가변 영역을 갖는 CAPRIN-1에 대한 단일클론 항체(단일클론 항체 #6)를 사용한 경우도 동일했다.
(5)-2 개 유방암 조직에 있어서의 CAPRIN-1의 발현
병리진단에서 악성 유방암이라고 진단된 개의 동결된 유방암 조직 108검체를 사용해서 상술과 마찬가지의 방법으로 동결 절편 슬라이드 제작 및 실시예 4에서 제작한 단일클론 항체 #1을 사용한 면역 조직 화학 염색을 행했다. 그 결과 CAPRIN-1은 108검체 중 100검체(92.5%)에서 발현이 확인되고, 특히 이형도가 높은 암세포 표면에 강하게 발현되어 있었다. 또한, 본 결과는 단일클론 항체 #2, #3, #4, #5 및 #6을 사용한 경우도 동일했다.
(5)-3 인간 유방암 조직에 있어서의 CAPRIN-1의 발현
파라핀 포매된 인간 유방암 조직 어레이(BIOMAX사제)의 유방암 조직 188검체를 사용해서 면역 조직 화학 염색을 행했다. 인간 유방암 조직 어레이를 60℃에서 3시간 처리 후 크실렌을 채운 염색병에 넣어서 5분마다 크실렌을 교체하는 조작을 3회 행했다. 이어서, 크실렌 대신에 에탄올 및 PBS-T로 마찬가지의 조작을 행했다. 0.05% Tween20을 포함하는 10mM 시트르산 완충액(pH6.0)을 채운 염색병에 인간 유방암 조직 어레이를 넣고, 125℃에서 5분간 처리 후 실온에서 40분 이상 정치했다. 절편 주위의 여분인 수분을 킴와이프스로 닦아내어 DAKOPEN로 둘러싸고, Peroxidase Block(DAKO사제)을 적량 적하했다. 실온에서 5분간 정치 후 PBS-T를 채운 염색병에 넣어서 5분마다 PBS-T를 교체하는 조작을 3회 행했다. 블로킹액으로서 10% FBS를 포함하는 PBS-T 용액을 놓고, 모이스트 챔버 내에서 실온에서 1시간 정치했다. 이어서, 실시예 4에서 제작한 암세포 표면에 반응하는 단일클론 항체 #1을 5% FBS를 포함하는 PBS-T 용액으로 10㎍/㎖로 조제한 용액을 놓고, 모이스트 챔버 내에서 4℃에서 밤새 정치하고, PBS-T로 10분간 3회 세정을 행한 후 Peroxidase Labelled Polymer Conjugated(DAKO사제) 적량 적하하고, 모이스트 챔버 내에서 실온에서 30분간 정치했다. PBS-T로 10분간 3회 세정을 행한 후 DAB 발색액(DAKO사제)을 놓고, 실온에서 10분정도 정치한 후 발색액을 버리고, PBS-T로 10분간 3회 세정을 행한 후 증류수로 린싱하고, 70%, 80%, 90%, 95%, 100%의 각 에탄올 용액에 순서대로 1분간씩 넣은 후 크실렌 중에서 밤새 정치했다. 슬라이드 유리를 인출하여 Glycergel Mounting Medium(DAKO사제)로 밀봉 후 관찰을 행했다. 그 결과 CAPRIN-1은 전체 유방암 조직 188검체 중 138검체(73%)에서 강한 발현이 확인되었다. 또한, 본 결과는 단일클론 항체 #2, #3, #4, #5 및 #6을 사용한 경우도 동일했다.
(5)-4 인간 악성 뇌종양에 있어서의 CAPRIN-1의 발현
파라핀 포매된 인간 악성 뇌종양 조직 어레이(BIOMAX사제)의 악성 뇌종양 조직 247검체를 사용해서 상술한 (5)-3과 마찬가지의 방법으로 실시예 4에서 제작한 단일클론 항체 #1을 사용한 면역 조직 화학 염색을 행했다. 그 결과 CAPRIN-1은 전체 악성 뇌종양 조직 247검체 중 227검체(92%)에서 강한 발현이 확인되었다. 또한, 본 결과는 단일클론 항체 #2, #3, #4, #5 및 #6을 사용한 경우도 동일했다.
(5)-5 인간 유방암 전이 림프절에 있어서의 CAPRIN-1의 발현
파라핀 포매된 인간 유방암 전이 림프절 조직 어레이(BIOMAX사제)의 유방암 전이 림프절 조직 150검체를 사용해서 상술한 (5)-3과 마찬가지의 방법으로 실시예4에서 제작한 단일클론 항체 #1을 사용한 면역 조직 화학 염색을 행했다. 그 결과 CAPRIN-1은 전체 유방암 전이 림프절 조직 150검체 중 136검체(90%)에서 강한 발현이 확인되었다. 즉, 유방암으로부터 전이된 암조직에 있어서도 CAPRIN-1은 강하게 발현되는 것을 알 수 있었다. 또한, 본 결과는 단일클론 항체 #2, #3, #4, #5 및 #6을 사용한 경우도 동일했다.
(5)-6 인간 각종 암조직에 있어서의 CAPRIN-1의 발현
파라핀 포매된 인간 각종 암조직 어레이(BIOMAX사제)의 검체를 사용해서 상술과 마찬가지의 방법으로 실시예 4에서 제작한 단일클론 항체 #1을 사용한 면역 조직 화학 염색을 행했다. 그 결과 CAPRIN-1은 식도암, 결장암, 직장암, 폐암, 신장암, 방광암 및 자궁경부암에서 강한 발현이 확인되었다. 또한, 본 결과는 단일클론 항체 #2, #3, #4, #5 및 #6을 사용한 경우도 동일했다.
실시예 2 인간 신규 암항원 단백의 제작
(1) 재조합 단백질의 제작
실시예 1에서 취득한 서열 번호 1의 유전자를 기초로 이하의 방법으로 인간 상동 유전자의 재조합 단백질을 제작했다. PCR은 실시예 1에서 제작한 각종 조직·세포 cDNA로부터 RT-PCR법에 의한 발현을 확인할 수 있었던 cDNA를 1㎕, SacI 및 XhoI 제한 효소 절단 서열을 포함하는 2종류의 프라이머(서열 번호 38 및 39에 기재)를 각 0.4㎛, 0.2mM dNTP, 1.25U의 PrimeSTAR HS폴리메라아제(타카라슈조사제)가 되도록 각 시약과 첨부 버퍼를 첨가하여 전체량을 50㎕로 하고, Thermal Cycler(BIO RAD사제)를 사용해서 98℃-10초, 68℃-2.5분의 사이클을 30회 반복함으로써 행했다. 또한, 상기 2종류의 프라이머는 서열 번호 2의 아미노산 서열 전체 길이를 인코딩하는 영역을 증폭하는 것이었다. PCR 후 증폭된 DNA를 1% 아가로스 겔로 전기영동하고, QIAquick Gel Extraction Kit(QIAGEN사제)를 사용해서 약 2.1kbp의 DNA 단편을 정제했다.
정제한 DNA 단편을 클로닝 벡터 PCR-Blunt(invitrogen사제)에 라이게이션했다. 이것을 대장균으로 형질 전환 후 플러스미드를 회수하고, 증폭된 유전자 단편이 목적 서열과 일치하는 것을 시퀀스에서 확인했다. 목적 서열과 일치한 플러스미드를 SacI 및 XhoI 제한 효소로 처리하고, QIAquick Gel Extraction Kit로 정제 후 목적 유전자 서열을 SacI, XhoI 제한 효소로 처리한 대장균용 발현 벡터 pET30a (Novagen사제)에 삽입했다. 이 벡터의 사용에 의해 His 태그 융합형의 재조합 단백질을 산생할 수 있다. 이 플러스미드를 발현용 대장균 BL21(DE3)로 형질 전환하고, 1mM IPTG에 의한 발현 유도를 행함으로써 목적 단백질을 대장균 내에서 발현시켰다.
(2) 재조합 단백질의 정제
상기에서 얻어진 서열 번호 1의 유전자를 발현하는 각각의 재조합 대장균을 30㎍/㎖ 가나마이신 함유 LB 배지에서 600㎚에서의 흡광도가 0.7 부근이 될 때까지 37℃에서 배양 후 이소프로필-β-D-1-티오갈락토피라노시드 최종 농도가 1mM가 되도록 첨가하고, 37℃에서 4시간 배양했다. 그 후 4800rpm으로 10분간 원심하여 집균했다. 이 균체 펠렛을 인산 완충화 생리식염수에 현탁하고, 또한 4800rpm으로 10분간 원심하여 균체의 세정을 행했다.
이 균체를 인산 완충화 생리식염수에 현탁하고, 빙상에서 초음파 파쇄를 행했다. 대장균 초음파 파쇄액을 6000rpm으로 20분간 원심 분리하고, 얻어진 상청액을 가용성 획분, 침전물을 불용성 획분으로 했다.
가용성 획분을 정법에 따라 조정한 니켈 킬레이트 칼럼(담체: Chelating Sepharose(상표) Fast Flow(GE HealthCare사), 칼럼 용량 5㎖, 평형화 완충액 50mM 염산 완충액(pH8.0))에 첨가했다. 미흡착 획분을 칼럼 용량의 10배량의 50mM 염산 완충액(pH8.0)과 20mM 이미다졸 함유 20mM 인산 완충액(pH8.0)으로 세정 조작을 행한 후 즉시 100mM 이미다졸 함유 20mM 인산 완충액(pH8.0)으로 6베드 용출했다. 쿠마시 염색에 의해 목적 단백질의 용출을 확인한 100mM 이미다졸 함유 20mM 인산 완충액(pH8.0) 용출 획분을 강 음이온 교환 칼럼(담체: Q Sepharose(상표) Fast Flow(GE HealthCare사), 칼럼 용량 5㎖, 평형화 완충액으로서의 20mM 인산 완충액(pH8.0))에 첨가했다. 미흡착 획분을 칼럼 용량의 10배량의 20mM 인산 완충액(pH7.0)과 200mM 염화나트륨 함유 20mM 인산 완충액(pH7.0)으로 세정 조작을 행한 후 즉시 400mM 염화나트륨 함유 20mM 인산 완충액(pH7.0)으로 5베드 용출을 행하여 서열 번호 2에 나타내어지는 아미노산 서열을 갖는 각 단백질의 정제 획분을 얻었다.
상기 방법에 의해 얻어진 각 정제표품 중 200㎕를 1㎖의 반응용 완충액(20mM Tris-Hcl, 50mM NaCl, 2mM CaCl2 pH7.4)에 분주를 행한 후 엔테로키나아제(Novagen사제) 2㎕ 첨가한 후 실온에서 밤새 정치, 반응을 행하고, His 태그를 절단하고, Enterokinase Cleavage Capture Kit(Novagen사제)를 사용해서 첨부 프로토콜에 따라 정제를 행했다. 이어서, 상기 방법에 의해 얻어진 정제표품 1.2㎖를 한외 여과NANOSEP 10K OMEGA(PALL사제)를 사용해서 생리용 인산 완충액(닛스이세야쿠사제) 치환한 후 HT Tuffryn Acrodisc 0.22㎛(PALL사제)로 무균 여과를 행하고, 이것을 이하의 실험에 사용했다.
실시예 3 CAPRIN-1에 대한 닭 및 마우스 단일클론 항체의 제작
실시예 2에서 조제한 서열 번호 2에 나타내어지는 항원 단백질(인간 CAPRIN-1) 300㎍을 등량의 프로인트의 아쥬반트와 혼합하고, 이것을 닭 1마리당 항원 용액으로 했다. 항원 용액을 7주령의 닭의 복강내에 투여 후 4주일마다 7회 투여를 행하여 면역을 완료했다. 최후의 면역으로부터 4일 후에 적출한 각각의 비장을 멸균한 2매의 슬라이드 유리에 끼워서 갈아 으깨고, PBS(-)(닛스이사제)를 사용해서 세정하고 1500rpm으로 10분간 원심해서 상청액을 제거하는 조작을 3회 반복해서 비장 세포를 얻었다. 얻어진 비장 세포와 조류 세망내피증 바이러스를 이용해서 닭으로부터 형질전환법에 의해 식립한 경쇄가 결손되어 있는 닭 골수종 세포를 5:1의 비율로 혼화하고, 그곳에 37℃로 가온한 10% FBS를 포함하는 IMDM 배지 200㎕와 PEG1500(베링거사제) 800㎕를 혼화해서 조제한 PEG 용액을 첨가하여 5분간 정치해서 세포 융합을 행했다. 1700rpm으로 5분간 원심하고, 상청액을 제거한 후 Gibco사제의 HAT 용액을 2%당량 첨가한 10% FBS를 포함하는 IMDM 배지(HAT 선택 배지) 300㎖로 세포를 현탁하고, 96 웰 플레이트(눈크사제)의 1웰당 100㎕씩 플레이트 30매에 파종했다. 7일동안 37℃, 5% CO2의 조건에서 배양함으로써 비장 세포와 닭 골수종 세포가 융합한 하이브리도마를 얻었다.
제작한 하이브리도마가 산생하는 항체의 CAPRIN-1 단백에 대한 결합 친화성을 지표로 하이브리도마를 선발했다. 실시예 2에서 조제한 CAPRIN-1 단백 용액 1㎍/㎖를 96 웰 플레이트 1웰당 100㎕ 첨가하고, 4℃에서 18시간 정치했다. 각 웰을 PBS-T로 3회 세정 후 0.5% Bovine Serum Albumin(BSA) 용액(시그마사제)을 1웰당 400㎕ 첨가해서 실온에서 3시간 정치했다. 용액을 제외해서 1웰당 400㎕의 PBS-T로 웰을 3회 세정 후 상기에서 얻어진 하이브리도마의 각 배양 상청액을 1웰당 100㎕ 첨가하고, 실온에서 2시간 정치했다. PBS-T로 각 웰을 3회 세정한 후 PBS로 5000배로 희석한 HRP 표식 항닭 IgY 항체(SIGMA사제)를 1웰당 100㎕ 첨가하고 실온에서 1시간 정치했다. PBS-T로 웰을 3회 세정한 후 TMB 기질 용액(Thermo사제)을 1웰당 100㎕ 첨가하고 15∼30분간 정치해서 발색 반응을 행했다. 발색 후 1규정 황산을 1웰당 100㎕ 첨가해서 반응을 정지시키고, 흡광도계를 사용해서 450㎚와 595㎚의 흡광도값을 측정했다. 그 결과 흡광도값이 높았던 항체를 산생하는 하이브리도마를 복수개 선발했다.
선발한 하이브리도마를 96 웰 플레이트 1웰당 0.5개가 되도록 플레이트에 첨가하여 배양했다. 1주일 후 웰 중에 단일의 콜로니를 형성하고 있는 하이브리도마가 관찰되었다. 그들 웰의 세포를 더 배양해서 클로닝된 하이브리도마가 산생하는 항체의 CAPRIN-1 단백에 대한 결합 친화성을 지표로 하이브리도마를 선발했다. 실시예 2에서 조제한 CAPRIN-1 단백 용액 1㎍/㎖를 96 웰 플레이트 1웰당 100㎕ 첨가하고, 4℃에서 18시간 정치했다. 각 웰을 PBS-T로 3회 세정 후 0.5% BSA 용액을 1웰당 400㎕ 첨가해서 실온에서 3시간 정치했다. 용액을 제외해서 1웰당 400㎕의 PBS-T로 웰을 3회 세정 후 상기에서 얻어진 하이브리도마의 각 배양 상청액을 1웰당 100㎕ 첨가하고, 실온에서 2시간 정치했다. PBS-T로 각 웰을 3회 세정 후 PBS로 5000배로 희석한 HRP 표식 항닭 IgY 항체(SIGMA사제)를 1웰당 100㎕ 첨가해서 실온에서 1시간 정치했다. PBS-T로 웰을 3회 세정한 후 TMB 기질 용액(Thermo사제)을 1웰당 100㎕ 첨가하고 15∼30분간 정치해서 발색 반응을 행했다. 발색 후 1규정 황산을 1웰당 100㎕ 첨가해서 반응을 정지시키고, 흡광도계를 사용해서 450㎚와 595㎚의 흡광도값을 측정했다. 그 결과 CAPRIN-1 단백에 반응성을 나타내는 단일클론 항체를 산생하는 하이브리도마주를 복수개 얻었다.
이어서, 그들 단일클론 항체 중 CAPRIN-1이 발현하는 유방암 세포의 세포 표면에 반응성을 나타내는 것을 선발했다. 구체적으로는 5×105개의 인간 유방암 세포주 MDA-MB-231V를 1.5㎖ 용량의 마이크로 원심 튜브로 원심 분리하고, 이것에 상기 각 하이브리도마의 배양 상청액 100㎕를 첨가하고, 빙상에서 1시간 정치했다. PBS로 세정한 후 0.1% FBS를 포함하는 PBS로 30배 희석한 FITC 표식 염소 항닭 IgG(H+L) 항체(SouthernBiotech사제)를 첨가하고, 빙상에서 1시간 정치했다. PBS로 세정 후 벡토디킨슨 가부시키가이샤의 FACS 캘리버로 형광 강도를 측정했다. 한편, 상기와 마찬가지의 조작을 하이브리도마 배양용 배지를 사용해서 행하여 컨트롤의 샘플로 했다. 그 결과 컨트롤에 비해 형광강도가 강한 즉 CAPRIN-1을 발현하는 유방암 세포의 세포 표면에 반응하는 단일클론 항체 2개(단일클론 항체 #1)를 선발했다.
또한, 마우스 단일클론 항체를 제작하기 위해서 실시예 2에서 조제한 서열 번호 2에 나타내어지는 항원 단백질(인간 CAPRIN-1) 100㎍을 등량의 MPL+TDM 아쥬반트(시그마사제)와 혼합하고, 이것을 마우스 1마리당 항원 용액으로 했다. 항원 용액을 6주령의 Balb/cc마우스(Japan SLC,Inc.사제)의 복강내에 투여 후 1주일마다 7회 투여를 행하여 면역을 완료했다. 최후의 면역으로부터 3일 후에 적출한 각각의 비장을 멸균한 2매의 슬라이드 유리에 끼워서 갈아 으깨고, PBS(-)(닛스이사제)를 사용해서 세정하고 1500rpm으로 10분간 원심해서 상청액을 제거하는 조작을 3회 반복해서 비장 세포를 얻었다. 얻어진 비장 세포와 마우스 골수종 세포 SP2/0(ATCC로부터 구입)을 10:1의 비율로 혼화하고, 그곳에 37℃로 가온한 10% FBS를 포함하는 RPMI1640 배지 200㎕와 PEG1500(베링거사제) 800㎕를 혼화해서 조제한 PEG 용액을 첨가하여 5분간 정치해서 세포 융합을 행했다. 1700rpm으로 5분간 원심하고, 상청액을 제거한 후 Gibco사제의 HAT 용액을 2%당량 첨가한 15% FBS를 포함하는 RPMI1640 배지(HAT 선택 배지) 150㎖로 세포를 현탁하고, 96 웰 플레이트(눈크사제)의 1웰당 100㎕씩 플레이트 15매에 파종했다. 7일동안 37℃, 5% CO2의 조건에서 배양함으로써 비장 세포와 마우스 골수종 세포가 융합한 하이브리도마를 얻었다.
제작한 하이브리도마가 산생하는 항체의 CAPRIN-1 단백에 대한 결합 친화성을 지표로 하이브리도마를 선발했다. 실시예 2에서 조제한 CAPRIN-1 단백 용액 1㎍/㎖를 96 웰 플레이트 1웰당 100㎕ 첨가하고, 4℃에서 18시간 정치했다. 각 웰을 PBS-T로 3회 세정 후 0.5% Bovine Serum Albumin(BSA) 용액(시그마사제)을 1웰당 400㎕ 첨가해서 실온에서 3시간 정치했다. 용액을 제외해서 1웰당 400㎕의 PBS-T로 웰을 3회 세정 후 상기에서 얻어진 하이브리도마의 각 배양 상청액을 1웰당 100㎕ 첨가하고, 실온에서 2시간 정치했다. PBS-T로 각 웰을 3회 세정한 후 PBS로 5000배로 희석한 HRP 표식 항마우스 IgG(H+L) 항체(Invitrogen사제)를 1웰당 100㎕ 첨가하고 실온에서 1시간 정치했다. PBS-T로 웰을 3회 세정한 후 TMB 기질 용액(Thermo사제)을 1웰당 100㎕ 첨가하고 15∼30분간 정치해서 발색 반응을 행했다. 발색 후 1규정 황산을 1웰당 100㎕ 첨가해서 반응을 정지시키고, 흡광도계를 사용해서 450㎚와 595㎚의 흡광도값을 측정했다. 그 결과 흡광도값이 높았던 항체를 산생하는 하이브리도마를 복수개 선발했다.
선발한 하이브리도마를 96 웰 플레이트 1웰당 0.5개가 되도록 플레이트에 첨가하여 배양했다. 1주일 후 웰 중에 단일의 콜로니를 형성하고 있는 하이브리도마가 관찰되었다. 그들 웰의 세포를 더 배양해서 클로닝된 하이브리도마가 산생하는 항체의 CAPRIN-1 단백에 대한 결합 친화성을 지표로 하이브리도마를 선발했다. 실시예 3에서 조제한 CAPRIN-1 단백 용액 1㎍/㎖를 96 웰 플레이트 1웰당 100㎕ 첨가하고, 4℃에서 18시간 정치했다. 각 웰을 PBS-T로 3회 세정 후 0.5% BSA 용액을 1웰당 400㎕ 첨가해서 실온에서 3시간 정치했다. 용액을 제외해서 1웰당 400㎕의 PBS-T로 웰을 3회 세정 후 상기에서 얻어진 하이브리도마의 각 배양 상청액을 1웰당 100㎕ 첨가하고, 실온에서 2시간 정치했다. PBS-T로 각 웰을 3회 세정 후 PBS로 5000배로 희석한 HRP 표식 항마우스 IgG(H+L) 항체(Invitrogen사제)를 1웰당 100㎕ 첨가해서 실온에서 1시간 정치했다. PBS-T로 웰을 3회 세정한 후 TMB 기질 용액(Thermo사제)을 1웰당 100㎕ 첨가하고 15∼30분간 정치해서 발색 반응을 행했다. 발색 후 1규정 황산을 1웰당 100㎕ 첨가해서 반응을 정지시키고, 흡광도계를 사용해서 450㎚와 595㎚의 흡광도값을 측정했다. 그 결과 CAPRIN-1 단백에 반응성을 나타내는 단일클론 항체를 산생하는 50개의 하이브리도마주를 얻었다.
이어서, 그들 단일클론 항체 중 CAPRIN-1이 발현하는 유방암 세포의 세포 표면에 반응성을 나타내는 것을 선발했다. 구체적으로는 106개의 인간 유방암 세포주 MDA-MB-231V를 1.5㎖ 용량의 마이크로 원심 튜브로 원심 분리하고, 이것에 상기 각 하이브리도마의 배양 상청액 100㎕를 첨가하고, 빙상에서 1시간 정치했다. PBS로 세정한 후 0.1% FBS를 포함하는 PBS로 500배 희석한 FITC 표식 염소 항마우스 IgG 항체(Invitrogen사제)를 첨가하고, 빙상에서 1시간 정치했다. PBS로 세정 후 벡토디킨슨 가부시키가이샤의 FACS 캘리버로 형광 강도를 측정했다. 한편, 상기와 마찬가지의 조작을 항체 대신에 어떤 처리도 하지 않은 6주령의 Balb/cc 마우스의 혈청을 하이브리도마 배양용 배지에서 500배 희석한 것을 사용해서 행하여 컨트롤로 했다. 그 결과 컨트롤에 비해 형광강도가 강한 즉 유방암 세포의 세포 표면에 반응하는 단일클론 항체 5개(#2, #3, #4, #5 및 #6)를 선발했다.
실시예 4 선발된 항체의 특징지음
(1) 항CAPRIN-1 마우스 단일클론 항체의 가변 영역 유전자의 클로닝
실시예 3에서 선발한 CAPRIN-1을 발현하는 유방암 세포의 세포 표면에 반응하는 단일클론 항체를 산생하는 닭 유래 하이브리도마주로부터 mRNA를 추출하고, 닭 FR1 유래 서열 및 닭 FR4 유래의 서열에 특이적인 프라이머를 사용한 RT-PCR법에 의해 본 항체의 중쇄 가변(VH) 영역 및 경쇄 가변(VL) 영역의 유전자를 취득했다. 또한, CAPRIN-1을 발현하는 유방암 세포의 세포 표면에 반응하는 단일클론 항체를 산생하는 닭 유래 하이브리도마주 2주로부터 mRNA를 추출하고, 마우스 FR1 유래 서열 및 마우스 FR4 유래의 서열에 특이적인 프라이머를 사용한 RT-PCR법에 의해 각 항체의 중쇄 가변(VH) 영역 및 경쇄 가변(VL) 영역의 유전자를 취득했다. 서열 결정을 위해서 그들 유전자를 pCR 2.1 벡터(인비트로젠사제)에 클로닝했다.
(1)-1 RT-PCR
106개의 각 하이브리도마주로부터 High Pure RNA Isolation Kit(Roche사제)를 사용해서 전체 RNA를 추출한 후, PrimeScriptII 1st strand cDNA Synthesis Kit(Takara사제)를 사용해서 cDNA를 합성했다. 이들 조작은 각 키트의 첨부 프로토콜에 따라서 행했다.
합성한 cDNA를 주형으로 하고 KOD-Plus-DNA Polymerase(TOYOBO사제)를 사용하고, 상법에 따라서 PCR법으로 닭 항체 중쇄 유전자 가변 영역 및 닭 항체 경쇄 유전자 가변 영역, 마우스 항체 중쇄 유전자 가변 영역 및 마우스 항체 경쇄 유전자 가변 영역을 각각 증폭했다.
닭 항체의 VH 영역의 유전자 취득을 위해서 닭 중쇄 FR1 서열에 특이적인 프라이머 및 닭 중쇄 FR4 서열에 특이적인 프라이머를 사용했다. 또 VL 영역의 유전자 취득을 위해서 닭 경쇄 FR1 서열에 특이적인 프라이머 및 닭 경쇄 FR4에 특이적인 프라이머를 사용했다. 마우스 항체의 VH 및 VL 영역의 유전자 취득도 마찬가지로 마우스 중쇄 FR1 서열에 특이적인 프라이머, 마우스 중쇄 FR4 서열에 특이적인 프라이머 및 마우스 경쇄 FR1 서열에 특이적인 프라이머 및 마우스 경쇄 FR4에 특이적인 프라이머를 사용했다.
상기에서 얻어진 각 PCR 산물을 사용해서 아가로스겔로 전기영동을 행하고, VH 영역 및 VL 영역 각각의 DNA 밴드를 잘라냈다. DNA 단편은 QIAquick Gel purification kit(QIAGEN사제)를 사용해서 그 첨부 프로토콜에 따라 행했다. 정제한 각 DNA는 TA클로닝 키트(Invitrogen사제)를 사용해서 pCR 2.1 벡터에 클로닝했다. 연결한 벡터를 DH5·컨피텐셀(TOYOBO사제)에 정법에 따라 형질전환을 행했다. 각 형질 전환체 각각 10클론을 배지(100μg/ml 암피실린)에서 37℃ 하룻밤 배양 후 각 플러스미드 DNA를 Qiaspin Miniprep kit(QIAGEN사제)를 사용해서 정제했다.
(1)-2 서열 결정
상기에서 얻어진 각 플러스미드 중의 VH 영역 및 VL 영역의 유전자 서열 해석은 M13 포워드 프라이머(서열 번호 64) 및 M13 리버스 프라이머(서열 번호 65)를 사용해서 형광 시퀀서(ABI사제 DNA 시퀀서3130XL)에 의해 ABI사제의 BigDye Terminator Ver 3.1 사이클 시퀀싱 키트를 사용해서 그 첨부 프로토콜에 따라 행했다. 그 결과 각각의 유전자 서열이 결정되었다(각각 10클론으로 일치).
얻어진 닭 유래 단일클론 항체의 중쇄 가변 영역을 인코딩하는 유전자 서열을 서열 번호 71에 및 아미노산 서열을 서열 번호 43에, 경쇄 가변 영역을 인코딩하는 유전자 서열을 서열 번호 72에 및 아미노산 서열을 서열 번호 47에 나타낸다.
또한, 얻어진 마우스 유래 단일클론 항체의 중쇄 가변 영역을 인코딩하는 유전자 서열을 각각 서열 번호 71, 서열 번호 103, 서열 번호 105, 서열 번호 97, 서열 번호 99 및 서열 번호 101에, 및 아미노산 서열을 각각 서열 번호 51, 서열 번호 59, 서열 번호 76, 서열 번호 84 및 서열 번호 92에, 경쇄 가변 영역을 인코딩하는 유전자 서열을 각각 서열 번호 104, 서열 번호 106, 서열 번호 98, 서열 번호 100 및 서열 번호 102에, 및 아미노산 서열을 서열 번호 55, 서열 번호 63, 서열 번호 80, 서열 번호 88 및 서열 번호 96에 나타낸다.
즉, 단일클론 항체 #1은 서열 번호 43의 중쇄 가변 영역과 서열 번호 47의 경쇄 가변 영역으로 이루어지고, 그 중 중쇄 가변 영역 중의 CDR1∼3이 각각 서열 번호 40, 서열 번호 41, 서열 번호 42의 아미노산 서열로 이루어지고, 경쇄 가변 영역 중의 CDR1∼3이 각각 서열 번호 44, 서열 번호 45, 서열 번호 46의 아미노산 서열로 이루어지는 것이 확인되었다. 또한, #2는 서열 번호 51의 중쇄 가변 영역과 서열 번호 55의 경쇄 가변 영역으로 이루어지고, 그 중 중쇄 가변 영역 중의 CDR1∼3이 각각 서열 번호 48, 서열 번호 49, 서열 번호 50의 아미노산 서열로 이루어지고, 경쇄 가변 영역 중의 CDR1∼3이 각각 서열 번호 52, 서열 번호 53, 서열 번호 54의 아미노산 서열로 이루어지는 것이 확인되었다. 또한, #3은 서열 번호 59의 중쇄 가변 영역과 서열 번호 63의 경쇄 가변 영역으로 이루어지고, 그 중 중쇄 가변 영역 중의 CDR1∼3이 각각 서열 번호 56, 서열 번호 57, 서열 번호 58의 아미노산 서열로 이루어지고, 경쇄 가변 영역 중의 CDR1∼3이 각각 서열 번호 60, 서열 번호 61, 서열 번호 62의 아미노산 서열로 이루어지는 것이 확인되었다. 또한, #4는 서열 번호 76의 중쇄 가변 영역과 서열 번호 80의 경쇄 가변 영역으로 이루어지고, 그 중 중쇄 가변 영역 중의 CDR1∼3이 각각 서열 번호 73, 서열 번호 74, 서열 번호 75의 아미노산 서열로 이루어지고, 경쇄 가변 영역 중의 CDR1∼3이 각각 서열 번호 77, 서열 번호 78, 서열 번호 79의 아미노산 서열로 이루어지는 것이 확인되었다. 또한, #5는 서열 번호 84의 중쇄 가변 영역과 서열 번호 88의 경쇄 가변 영역으로 이루어지고, 그 중 중쇄 가변 영역 중의 CDR1∼3이 각각 서열 번호 82, 서열 번호 83, 서열 번호 84의 아미노산 서열로 이루어지고, 경쇄 가변 영역 중의 CDR1∼3이 각각 서열 번호 85, 서열 번호 86, 서열 번호 87의 아미노산 서열로 이루어지는 것이 확인되었다. 또한, #6은 서열 번호 92의 중쇄 가변 영역과 서열 번호 96의 경쇄 가변 영역으로 이루어지고, 그 중 중쇄 가변 영역 중의 CDR1∼3이 각각 서열 번호 90, 서열 번호 91, 서열 번호 92의 아미노산 서열로 이루어지고, 경쇄 가변 영역 중의 CDR1∼3이 각각 서열 번호 94, 서열 번호 95, 서열 번호 96의 아미노산 서열로 이루어지는 것이 확인되었다.
(2) 인간-닭 키메라 재조합 항체 및 마우스-닭 키메라 항체의 제작
상기 (1)에서 얻어진 서열 번호 43으로 나타내어지는 닭 단일클론 항체 #1의 중쇄 가변 영역의 유전자 증폭 단편의 양단을 제한 효소 처리한 후 정제하고, 서열 번호 66을 포함하는 닭 항체 유래의 리더 서열과 서열 번호 67을 포함하는 인간 IgG1의 H쇄 정상 영역을 이미 삽입 완료된 pcDNA4/myc-His(Invitrogen사제) 벡터에 상법에 따라서 삽입했다. 또한, 서열 번호 47로 나타내어지는 것에 닭 단일클론 항체 #1의 경쇄 가변 영역의 유전자 증폭 단편의 양단을 제한 효소 처리한 후 정제하고, 서열 번호 66을 포함하는 닭 항체 유래의 리더 서열과 서열 번호 68을 포함하는 인간 IgG1의 L쇄 정상 영역을 이미 삽입 완료된 pcDNA 3.1/myc-His(Invitrogen사제) 벡터에 상법에 따라서 삽입했다.
이어서, 서열 번호 43으로 나타내어지는 닭 단일클론 항체 #1의 중쇄 가변 영역이 삽입된 상기 재조합 벡터와, 서열 번호 47로 나타내어지는 닭 단일클론 항체 #1의 경쇄 가변 영역이 삽입된 상기 재조합 벡터를 CHO-K1 세포(리켄 셀뱅크로부터 입수)에 도입했다. 구체적으로는 12 웰 배양 플레이트의 1웰당 1㎖의 10% FBS를 포함하는 Ham'sF12 배지(Invitrogen사제)에서 배양된 2×105개의 CHO-K1 세포를 PBS(-)에서 세정한 후에 1웰당 1㎖의 10% FBS를 포함하는 Ham'sF12 배지를 새롭게 추가한 웰에 30㎕의 OptiMEM(Invitrogen사제)에 용해한 상기 각 벡터 250ng과 Polyfect transfection reagent(QIAGEN사제) 30㎕를 혼합한 것을 첨가했다. 상기 재조합 벡터를 도입한 CHO-K1세포를 200μg/㎖ 제오신(Invitrogen사제) 및 200μg/㎖ 제네틴(로슈사제)을 첨가한 10% FBS를 포함하는 Ham'sF12 배지에서 배양한 후 96 웰 플레이트의 1웰당 0.5개가 되도록 상기 재조합 벡터를 도입한 CHO-K1 세포를 파종해서 닭 단일클론 항체 #1의 가변 영역을 갖는 인간-닭 키메라 항체 #1(#1)을 안정적으로 산생하는 세포주를 제작했다. 제작한 세포주를 150㎠ 플라스크를 사용해서 5×105개/㎖로 혈청을 포함하지 않는 OptiCHO배지(Invitrogen사제) 30㎖를 사용해서 5일간 배양하고, #1을 포함하는 배양 상청액을 얻었다.
마찬가지로 해서 서열 번호 43으로 나타내어지는 닭 단일클론 항체 #1의 중쇄 가변 영역의 유전자 증폭 단편의 양단을 제한 효소 처리한 후 정제하고, 닭 항체 유래의 리더 서열과 마우스 IgG1의 H쇄 정상 영역을 이미 삽입 완료된 pcDNA4/myc-His(Invitrogen사제) 벡터에 상법에 따라서 삽입했다. 또한, 서열 번호 47로 나타내어지는 것에 닭 단일클론 항체 #1의 경쇄 가변 영역의 유전자 증폭 단편의 양단을 제한 효소 처리한 후 정제하고, 닭 항체 유래의 리더 서열과 마우스 IgG1의 L쇄 정상 영역을 이미 삽입 완료된 pcDNA 3.1/myc-His(Invitrogen사제) 벡터에 상법에 따라서 삽입했다. 이들을 상기와 마찬가지로 CHO-K1 세포에 도입해서 닭 단일클론 항체 #1의 가변 영역을 갖는 마우스-닭 키메라 항체 #1을 안정적으로 산생하는 세포주를 제작하고, 이것을 150㎠ 플라스크를 사용해서 5×105개/㎖로 혈청을 포함하지 않는 OptiCHO 배지(Invitrogen사제) 30㎖를 사용해서 5일간 배양하고, 마우스-닭 키메라 항체 #1을 포함하는 배양 상청액을 얻었다.
(3) 항CAPRIN-1 항체 #1, #2, #3, #4, #5 및 #6을 사용한 각종 암세포 표면에서의 CAPRIN-1의 발현
이어서, CAPRIN-1 유전자의 발현이 확인된 유방암 세포주 7종(MDA-MB-157, T47D, MRK-nu-1, MDA-MB-231V, BT 20, SK-BR-3, DA-MB-231T) 및 그 밖의 유방암 세포주 3종(MDA-MB-231C, MCF-7, ZR75-1), 신경교종 세포주 5종(T98G, SNB 19, U251,U87MG, U373), 신장암 세포주 4종(Caki-1, Caki-2, A498, ACHN), 위암 세포주 2종(MKN28, MKN45), 대장암 세포주 5종(HT29, LoVo, Caco2, SW480, HCT116), 폐암 세포주 3종(A549, QG56, PC8), 백혈병 세포주 4종(AML5, Namalwa, BD㎝, RPI1788), 림프종 세포주 1종(Ramos), 자궁경부암 세포주 1종(SW756), 방광암 세포주 1종(T24) 및 식도암 세포주 1종(KYSE180)에 대해서 상기 (2)에서 얻어진 #1을 포함하는 CHO-K1 세포의 배양 상청액 및 실시예 3에서 얻어진 #2, #3, #4, #5 및 #6을 산생하는 하이브리도마의 배양 상청액을 사용해서 각 세포의 세포 표면상에서의 CAPRIN-1 단백질의 발현을 조사했다. 각 세포주 각각 106세포를 1.5㎖ 용량의 마이크로 원심 튜브로 원심 분리했다. 상기 (2)에서 얻어진 #1을 포함하는 CHO-K1 세포의 배양 상청액 및 실시예 3에서 얻어진 #2, #3, #4, #5 및 #6을 산생하는 하이브리도마의 배양 상청액(100㎕)을 첨가하고, 빙상에서 1시간 정치했다. PBS로 세정한 후 0.1% FBS를 포함하는 PBS로 500배 희석한 FITC 표식 염소 항인간 IgG(H+L) 항체(SouthernBiotech사제) 및 FITC 표식 항마우스IgG(H+L) 항체(Invitrogen사제)를 첨가하고, 빙상에서 1시간 정치했다. PBS로 세정 후 벡토디킨슨 가부시키가이샤의 FACS 캘리버로 형광 강도를 측정했다. 한편, 상기와 동일한 조작을 항체 유전자가 도입되어 있지 않은 CHO-K1 세포의 배양 상청액 및 하이브리도마 배양용 배지를 이용해서 행하고, 음성 컨트롤로 했다. 그 결과, #1, #2, #3, #4, #5 및 #6의 항체가 첨가된 세포는 컨트롤에 비해 모두 형광강도가 20% 이상 강했다. 구체적인 예를 들면 #1의 항체를 사용한 경우, SK-BR-3이 4700%, MDA-MB-231V가 5500%의 형광강도의 증강을 나타냈다. 또한, #2, #3, #4, #5 및 #6의 항체를 사용한 경우도 형광 강도의 증강을 나타냈다. 이 점에서 상기 인간 암세포주의 세포막 표면상에 CAPRIN-1 단백질이 발현되어 있는 것이 확인되었다. 또한, 상기 형광 강도의 증강률은 각 세포에 있어서의 평균 형광 강도(MFI값)의 증가율로 나타내어지고, 이하의 계산식에 의해 산출했다.
평균 형광 강도의 증가율(형광 강도의 증강률)(%)=((항인간 CAPRIN-1 항체를 반응시킨 세포의 MFI값)-(컨트롤 MFI값))÷(컨트롤 MFI값)×100.
(4) 항CAPRIN-1 #1, #2, #3, #4, #5 및 #6의 암세포에 대한 항종양 효과(ADCC 활성)
이어서 CAPRIN-1에 대한 항체 #1, #2, #3, #4, #5 및 #6의 각종 인간 암세포에 대한 세포장해 활성을 평가했다. 실시예 3 및 상기 (2)에서 얻은 #1, #2, #3, #4, #5 및 #6을 산생하는 각 세포 배양 상청액을 Hitrap ProteinA SepharoseFF(GE헬스케어사제)를 사용해서 정제하고, PBS(-)로 치환해서 0.22㎛의 필터(밀리포아사제)로 여과한 것을 활성 측정용의 항체로서 사용했다. 106개의 인간 유방암 세포주 MDA-MB-157을 50㎖ 용량의 원심 튜브에 모으고, 100μCi의 크롬51을 첨가해서 37℃에서 2시간 배양했다. 그 후 10% FBS를 포함하는 RPMI1640 배지로 3회 세정하고, 96 웰 V저부 플레이트 1웰당 103개씩 첨가해서 표적 세포로 했다. 이것에 상기 정제 항체를 각각 1㎍ 첨가하고, 또한 인간 말초혈로부터 상법에 따라 분리한 림프구를 5×104개 첨가해서 37℃, 5% CO2의 조건 하에서 4시간 배양했다. 배양 후 장해를 받은 종양 세포로부터 방출되는 배양 상청액 중의 크롬51의 양을 측정하여 항CAPRIN-1 항체에 의한 암세포에 대한 세포장해 활성을 산출했다. 음성 컨트롤에는 항체 대신에 PBS를 첨가한 것, 아이소타입 컨트롤 항체를 첨가한 것을 사용했다. 그 결과 #1, #2 및 #3의 항체는 MDA-MB-157에 대해서 각각 40%, 26.4% 및 32.4%의 세포장해 활성을 나타냈다(도 2 참조). 또한, #4, #5 및 #6은 31.0%, 30.9% 및 19.0%의 세포장해 활성을 나타냈다. 이 때 음성 컨트롤인 PBS를 첨가한 경우와 아이소타입 컨트롤 항체를 사용한 경우의 활성은 각각 1.1%, 2.0%이었다. 마찬가지로 해서 다른 인간 암세포인 신경교종 세포주 T98G, U373, 폐암 세포주 A549, QG56, 신장암 세포주 Caki-1, ACHN, 자궁경부암 세포주 SW756, 방광암 세포주 T24, 식도암 세포주 KYSE180, 위암 세포주 MKN28, MKN45, 대장암 세포주 SW480, 백혈병 세포주 AML5 및 림프종 세포주 Ramos에 대한 항체 #1, #2, #3, #4, #5 및 #6의 세포장해 활성을 조사했다. 그 결과 T98G에 대해서 #1은 18.0%, #2~6은 12% 이상(아이소타입 컨트롤은 1.3%), U373에 대해서 #1은 23.3%, #2~6은 16% 이상(아이소타입 컨트롤은 3%), A549에 대해서 #1은 36.3%, #2~6은 24% 이상(아이소타입 컨트롤은 2.6%), QG56에 대해서 #1은 33.0%, #2~6은 20% 이상(아이소타입 컨트롤은 0.2%), Caki-1에 대해서 #1은 27.0%, #2~6은 23% 이상(아이소타입 컨트롤은 3.0%), ACHN에 대해서 #1은 26.0%, #2~6은 14% 이상(아이소타입 컨트롤은 1.5%), SW756에 대해서 #1은 29.7%, #2~6은 16% 이상(아이소타입 컨트롤은 2.5%), T24에 대해서 #1은 25.6%, #2~6은 18% 이상(아이소타입 컨트롤은 2.1%), KYSE180에 대해서 #1은 27.6%, #2~6은 22% 이상(아이소타입 컨트롤은 3.0%), MKN28에 대해서 #1은 21.7%, #2~6은 15% 이상(아이소타입 컨트롤은 1.7%), MKN45에 대해서 #1은 25.3%, #2~6은 10% 이상(아이소타입 컨트롤은 2.3%), SW480에 대해서 #1은 26.9%, #2~6은 17% 이상(아이소타입 컨트롤은 1.3%), AML5에 대해서 #1은 13.1%, #2~6은 10% 이상(아이소타입 컨트롤은 3.0) 및 Ramos에 대해서 #1은 11.7%, #2~6은 10% 이상의 활성을 나타냈다(아이소타입 컨트롤은 4.1%). 이상의 결과로부터 취득한 항CAPRIN-1 항체(#1, #2, #3, #4, #5 및 #6)는 CAPRIN-1을 발현하는 각종 인간 암세포를 장해하는 것이 나타내어졌다.
(5) 항CAPRIN-1 항체 #1, #2 및 #3의 암세포에 대한 항종양 효과(CDC 활성)
이어서, CAPRIN-1에 대한 항체 #1, #2 및 #3의 암세포에 대한 세포장해 활성(CDC 활성)을 평가했다. 토끼로부터 채혈한 혈액을 에펜도르프 튜브에 넣고, 실온에서 60분간 정치한 후 3000rpm으로 5분간 원심 분리함으로써 CDC 활성 측정용의 혈청을 조제했다. 인간 유방암 세포인 MDA-MB-231V 105개를 50㎖ 용량의 원심 튜브에 모으고, 100μCi의 크롬51을 첨가해서 37℃에서 2시간 배양한 후 10% FBS를 포함하는 RPMI 배지로 3회 세정했다. 그 후 상기에서 조제한 토끼 혈청을 50% 포함하는 RPMI 배지로 현탁하고, 96 웰 V 저부 플레이트 1웰당 103개씩 첨가했다. 이것에 실시예3 및 상기 (2)에서 얻은 #1, #2 및 #3을 각각 1㎍씩 첨가해서 37℃, 5% CO2의 조건 하에서 4시간 배양했다. 배양 후 장해를 받은 종양 세포로부터 방출되는 배양 상청액 중의 크롬51의 양을 측정하고, 각 항체의 MDA-MB-231V에 대한 CDC 활성을 산출했다. 그 결과 #1, #2 및 #3의 항체는 모두 30% 이상의 CDC 활성을 나타냈다. 따라서, #1, #2 및 #3은 CDC 활성에 의해도 CAPRIN-1을 발현하는 종양 세포를 장해할 수 있는 것이 밝혀졌다.
(6) 결합 친화성
상기 항체 #1의 CAPRIN-1분자에 대한 친화 정수 Ka를 산출하기 위해서 실시예 2에서 제작한 CAPRIN-1 재조합 단백질을 Acetate 4.5 용액(GE사제)으로 20μg/㎖의 농도로 조제한 후 정법에 따라 Amine Coupling Kit(GE사제)FMF 사용하고, 아민 커플링 고정법으로 센서칩 CM5(GE사제)에 고정했다. 비교 대조 컨트롤(레퍼런스셀)로서 동법으로 20μg/㎖의 소 혈청 유래 알부민을 고정한 센서칩을 사용했다. CAPRIN-1 분자를 고정한 센서칩을 BIACORE2000에 세팅하고, 각 농도(100, 80, 40, 20, 10, 5, 2.5μg/mL)로 조제한 항체 용액(아나라이트)을 유속 20μL/분으로 40μL 흘리고, 센서칩에 고정한 CAPRIN-1 분자에 항체가 결합할 때의 표면 플라즈몬 공명각을 측정해서 RU값(Resonance Unit)을 얻었다. 이어서, 런닝 완충액 HBS-EP 용액(GE사제)을 흘려서 항체가 CAPRIN-1 분자로부터 분해될 때의 공명각을 측정해서 그 때의 RU값을 얻었다. 비교 대조 컨트롤(레퍼런스셀)의 센서칩에도 마찬가지로 항체 용액을 흘리고, 고정 반응시 및 해리 반응시의 공명각을 측정해서 백그라운드의 RU값을 얻었다. 각 농도의 항체를 흘리기 전에는 Glycine2.0(GE사제)을 흘려서 CAPRIN-1 및 소 혈청 유래 알부민을 고정한 센서칩을 재생하고, 다음의 샘플의 측정을 행했다. 얻어진 각 항체 농도의 RU값으로부터 친화성 해석 소프트 BIAevaluation을 사용해서 결합 속도 정수(kon) 및 해리 속도 정수(koff)를 구해서 친화 정수 Ka(=kon/koff)를 산출한 결과, 항체 #1의 친화 정수 Ka는 4.6×107M-1이었다.
실시예 5 마우스 생체내에 있어서의 항CAPRIN-1 항체 #1, #2 및 #3의 항종양 효과
이어서 취득한 CAPRIN-1에 대한 항체 #1, #2 및 #3의 담암 마우스 생체내에 있어서의 항종양 효과를 평가했다. 사용한 항체는 상기와 마찬가지로, #1, #2 및 #3을 산생하는 각 세포의 배양 상청액을 칼럼 정제한 것을 사용했다.
CAPRIN-1을 발현하는 마우스 유래의 암세포주를 이식한 담암 마우스를 사용해서 #1, #2 및 #3의 항체의 항종양 효과를 검토했다. 40마리의 Balb/c 마우스(Japan SLC,Inc.제)의 배부 피하에 1마리당 5×105개의 4T1 세포(ATCC로부터 구입)를 이식하고, 종양이 지름 5㎜정도의 크기가 될 때까지 성장시켰다. 그 중 30마리의 담암 마우스에 대하여 #1, #2 및 #3의 항체를 1마리당 200㎍(200㎕)씩 1 항체에 대해서 10마리에 복강내 투여했다. 그 후 2일간 합계 3회, 동량의 각 항체를 각 담암 마우스의 복강에 투여하고, 매일 종양의 크기를 계측하여 항종양 효과를 관찰했다. 한편, 나머지 10마리의 담암 마우스에 대하여 항체 대신에 PBS(-)를 투여하고, 이것을 컨트롤군으로 했다. 항종양 효과의 관찰의 결과 CAPRIN-1에 대한 항체 #1, #2 및 #3을 투여한 검토군은 종양이 항체 투여 개시시의 종양 체적을 100%로 한 경우에 각각 4일째에는 51%, 84%, 93%로까지 퇴축되고, 6일째에는 31%, 56%, 70% 정도, 8일째에는 9%, 34%, 54%로까지 종양이 퇴축되고, 10∼14일째까지는 종양은 거의 완전히 퇴축되었다(도 3 참조). 한편, PBS(-)를 투여한 컨트롤군에서는 4일째, 6일째, 8일째, 11일째에는 각각 약 230%, 290%, 470%, 800%로까지 종양이 증대되었다(도 3 참조). 이 결과로부터 취득한 #1, #2 및 #3의 항체는 CAPRIN-1을 발현하는 마우스 유래 암세포에 대하여 생체내에서 강한 항종양 효과를 발휘하는 것이 나타내어졌다. 또한, 종양의 크기는 장경×단경×단경×0.5의 계산식을 사용해서 체적을 산출했다.
(2)인간 종양 세포 이식 마우스에서의 항종양 효과
이어서, 취득한 CAPRIN-1에 대한 항체 #1의 담암 마우스 생체내에 있어서의 항종양 효과를 평가했다. 사용한 항체 #1은 상기와 마찬가지로 항체를 산생하는 세포의 배양 상청액을 컬럼 정제한 것을 사용했다. CAPRIN-1을 발현하는 인간 유래의 암 세포주 ZR75-1(ATCC로부터 구입)을 10마리의 5주령 Balb/c-nu/nu 마우스(Japan SLC,Inc.제)의 측복부에 1마리당 107개 이식하고, 세포 이식후 4일째에 항체 투여를 개시했다. 5마리의 담암 마우스에는 1마리당 200μg의 항체 #1을 복강내에 투여하고, 비교 대조 컨트롤로서 나머지 5마리의 담암 마우스에 인간 IgG 컨트롤 항체를 동량 투여했다. 그 후 3일에 한번 각 항체를 투여하고, 종양의 크기를 계측해서 항종양 효과를 관찰했다. 그 결과, 비교 대조 컨트롤의 종양 체적의 평균값을 100%로 한 경우에 항체 #1을 투여한 군은 암 세포 이식후 21일째에는 종양 체적의 평균이 66%가 되었다.
이어서 취득한 CAPRIN-1에 대한 항체 #3의 담암 마우스 생체내에 있어서의 항종양 효과를 평가했다. 사용한 항체 #3은 상기와 마찬가지로 항체를 산생하는 세포의 배양 상청액을 컬럼 정제한 것을 사용했다. CAPRIN-1을 발현하는 인간 유래의 암 세포주 MCF7(ATCC보다 구입)을 10마리의 5주령 Balb/c-nu/nu 마우스(Japan SLC,Inc.제)의 배부 피하에 1마리당 106개 이식하고, 종양의 지름이 7mm 정도의 크기가 된 후, 항체 투여를 개시했다. 비교 대조 컨트롤로서 나머지 5마리의 담암 마우스에는 PBS(-)을 동량 투여하고, 종양의 크기를 계측하고, 항종양 효과를 관찰했다. 그 결과, 비교 대조 컨트롤의 종양 체적의 평균값을 100%로 한 경우에, 항체 #3을 투여한 군은 암 세포 이식후 26일째에는 종양 체적의 평균이 45%가 되었다. 이 결과로부터 취득한 #1 및 #3의 항체는 CAPRIN-1을 발현하는 인간 유래 암 세포에 대하여 생체내에서 항종양 효과를 발휘하는 것이 나타내어졌다.
실시예 6 항CAPRIN-1 항체 #1, #2, #3, #4, #5 및 #6가 결합하는 CAPRIN-1 단백질 중의 에피토프의 동정
실시예 4 (2)에서 취득한 암세포의 세포 표면에 반응하는 CAPRIN-1에 대한 항체 #1, #2, #3, #4, #5 및 #6을 사용해서 이들이 인식하는 CAPRIN-1 단백질 중의 에피토프펩티드의 동정을 행했다. 인간 CAPRIN-1 단백질의 아미노산 서열 중 12∼16 아미노산으로 이루어지는 93개의 후보 펩티드를 합성하고, 각각 1mg/㎖의 농도가 되도록 DMSO로 용해했다.
각 펩티드를 0.1M 탄산나트륨 완충액(pH9.6) 중에 30μg/㎖의 농도가 되도록 용해하고, 96 웰 플레이트(Nunc사제, 제품번호:436006)의 1웰당 100㎕씩 첨가해서 4℃에서 하룻밤 정치했다. 액을 버리고, 10mM 에탄올아민/0.1M 탄산나트륨 완충액(PH9.6)을 1구멍당 200㎕씩 첨가하고, 실온에서 1시간 정치한 후, 액을 버리고, 0.5% Tween20을 포함하는 PBS(PBST)로 2회 세정함으로써 각 펩티드가 고상화된 플레이트를 제작했다.
이것에, 실시예 4 (2)에서 얻어진 인간-닭 키메라 단일클론 항체(#1) 및 마우스 단일클론 항체(#2, #3, #4, #5 및 #6)를 포함하는 세포 배양 상청액을 1웰당 50㎕ 첨가하고, 실온에서 1시간 진탕한 후, 액을 제거하고, PBST로 3회 세정했다. 이어서, 인간-닭 키메라 단일클론 항체 웰에는 HRP가 표식된 항인간 IgG(Invitrogen사제) 항체를 PBST로 3000∼4000배 희석한 2차 항체 용액, 마우스 단일클론 항체에는 HRP가 표식된 항마우스 IgG(Invitrogen사제) 항체를 PBS로 3000~4000배 희석한 2차 항체 용액을 각각 50㎕씩 첨가한 후, 액을 제거하고, PBST로 6회 세정을 행했다.
TMB 기질 용액(Thermo사제)을 1웰당 100㎕ 첨가해서 15∼30분간 정치해서 발 색반응을 행했다. 발색 후 1규정 황산을 1웰당 100㎕ 첨가해서 반응을 정지시키고 흡광도계를 사용해서 450nm와 595nm의 흡광도값을 측정했다. 그 결과, #1~#6의 CAPRIN-1에 대한 단일클론 항체가 모두 인식되는 CAPRIN-1의 부분 서열로서 서열 번호 37의 폴리펩티드가 동정되었다. 또한, 단일클론 항체 #1, #4 및 #5가 인식되는 상기 서열 번호 37의 폴리펩티드 중의 부분 서열로서 서열 번호 69의 펩티드가 동정되고, 단일클론 항체 #2, #3 및 #6가 인식되는 상기 서열 번호 37의 폴리펩티드 중의 부분 서열로서 서열 번호 70의 펩티드가 동정되었다.
따라서, 서열 번호 37의 폴리펩티드가 항CAPRIN-1 항체 #1, #2, #3, #4, #5 및 #6의 에피토프 영역을 포함하고 있는 것을 알 수 있었다.
(산업상의 이용 가능성)
본 발명의 항체는 암의 치료 및/또는 예방을 위해서 유용하다.
본 명세서에서 인용한 모든 간행물, 특허 및 특허출원을 그대로 참고로서 본 명세서에 있어서 넣는 것으로 한다.
서열표 프리텍스트
서열 번호 31∼36, 38, 39, 64, 65:프라이머