JPWO2014087863A1 - 抗folr1抗体 - Google Patents

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Abstract

本発明は、ヒトFOLR1発現細胞が関与する疾患に対して、ヒトFOLR1のアミノ酸配列、又はその立体構造を特異的に認識し、かつ結合し、さらに抗体依存的細胞傷害活性(ADCC活性)などのエフェクター活性が高い抗ヒトFOLR1抗体を提供する。本発明は、ヒトFOLR1のアミノ酸配列、又はその立体構造を特異的に認識し、かつ結合し、さらにADCC活性及びCDC活性を有するモノクローナル抗体又は該抗体断片、該抗体をコードするDNA、該DNAを含むベクター、該ベクターを導入して得られる形質転換体、該形質転換体を用いる該抗体又は該抗体断片の製造方法、該抗体又は該抗体断片を有効成分とする、治療薬及び診断薬を提供することができる。

Description

本発明は、Folate receptor α(以下、FOLR1と記す)に結合し、抗体依存的細胞傷害活性(antibody−dependent cellular cytotoxicity、以下ADCC活性と記す)及び/又は補体依存性細胞傷害活性(Complement−Dependent Cytotoxicity、以下、CDC活性と記す)を発揮するモノクローナル抗体又は該抗体断片、該抗体又は該抗体断片をコードするDNA、該DNAを含むベクター、該ベクターを導入して得られる形質転換体、該形質転換体を用いる該抗体又は該抗体断片の製造方法、該抗体又は該抗体断片を有効成分とする、治療薬及び診断薬に関する。
FOLR1は、葉酸に高親和性を有するGPIアンカー型の膜タンパク質であり、細胞の増殖や生存に重要な機能を有する(非特許文献1)。正常組織においてFOLR1は、腎臓、肺、腸など、限局して発現している(非特許文献2)。
また、その発現部位は、管腔側とされている。一方、癌組織におけるFOLR1発現は管腔側に限局せず、卵巣癌(非特許文献2、非特許文献3、非特許文献4)、腎臓癌(非特許文献2)、肺癌(非特許文献2、非特許文献3)、乳癌(非特許文献2)、中皮腫(非特許文献4)など多くの癌種で高発現している。
特に卵巣癌では、FOLR1発現量は、悪性度、進行、予後に影響することが報告されている(非特許文献5、非特許文献6)。さらに、卵巣癌患者の血清中に含まれる可溶型FOLR1は、健常人に比べて有意に増加していることも知られている(非特許文献7)。このようにFOLR1は癌治療標的として、期待される分子である。
FOLR1に対するマウスモノクローナル抗体として、LK26が知られている(特許文献1)。このLK26は、癌治療抗体として患者に投与するために、CDR移植法によるヒト化が行われた(特許文献2)。しかしながら、ヒト化に伴う顕著なアフィニティー低下が見られた。
そこでEbelらは、ヒト化LK26抗体を元に、LK26抗体と同等のFOLR1に対するアフィニティーを有するMORAb−003抗体を作製した(非特許文献8)。MORAb−003のin vitro抗腫瘍活性は、ADCC活性及びCDC活性に基づくものと考えられている。
しかしながら、MORAb−003には、FOLR1陽性細胞に対する、葉酸、5−methyltetrahydrofolate(5−MTHF)、又はpemetrexedの結合を阻害する活性はなく、抗体単独でFOLR1陽性細胞の増殖を抑制する活性もないことが報告されている(非特許文献9)。
MORAb−003については、12.5から400mg/mを投与した第1相臨床試験で、安全性及び認容性が報告された(非特許文献10)。さらに、プラチナ感受性再発卵巣癌患者を対象にした第2相臨床試験では、パクリタキセル及びカルボプラチンとMORAb−003を併用することで、優れた抗腫瘍活性を示すことが報告された。
しかしながら、プラチナ耐性再発卵巣癌患者に対する臨床試験は、中間解析において、統計学的に予め設定された評価項目(無増悪生存期間、全生存期間)の改善目標に到達しない可能性が高い、として中止されている。
FOLR1を癌治療標的とした薬剤としては、前記抗体以外に、例えば、葉酸に抗がん剤を接合したEC−145等が挙げられる。葉酸に抗がん剤を接合した薬剤は、FOLR1が葉酸を取り込む性質に基づき薬効を発現する。従って、葉酸に抗がん剤を接合した薬剤は、体内のがん細胞がFOLR1を発現していても、葉酸取り込み活性が低いがん細胞には無効と考えられる。
固形癌に対する治療法と予後の改善は日進月歩している。しかしながら卵巣癌に関しては、1980年代にプラチナ製剤による治療法が登場して以降、顕著に予後が改善されたとは言えず(非特許文献11)、依然として、婦人科癌による死亡の主要な原因である。この理由は、卵巣癌に、プラチナ製剤に対する耐性が生じ、再発した結果、治療が困難になることにあると考えられている。
即ち、プラチナ製剤などの化学療法による奏効から再発までの期間を延長すること、卵巣癌のプラチナ製剤に対する耐性化を阻止すること、プラチナ製剤に対して耐性化した卵巣癌への治療法を確立すること、が卵巣癌治療の課題となっている。
また、卵巣癌は、腹膜播種による腹水の貯留を伴い易く、プラチナ耐性卵巣癌では、特に腹水の貯留に伴うQOL(Quality of Life)の低下が問題となることから、原発巣の癌細胞のみならず、腹膜播種や腹水に存在するがん細胞にも有効な治療薬が求められている。
さらに、FOLR1が高発現していても、葉酸取り込み活性が低下しているがん細胞にも有効な治療薬が求められている。
欧州特許出願公開第0197435号明細書 米国特許第5952484号明細書
Int J Cancer,2006.119(2):p.243−50. Anal Biochem,2005.338(2):p.284−93. J Thorac Oncol,2012.7(5):p.833−840. J Thorac Cardiovasc Surg,2001.121(2):p.225−33. Int J Cancer,1997.74(2):p.193−8. Int J Cancer,1998.79(2):p.121−6. PLoS One,2009.4(7):p.e6292. Cancer Immun,2007.7:p.6. Cancer Chemother Pharmacol,2012.70(1):p.113−20. Clin Cancer Res,2010.16(21):p.5288−95. Nat Rev Cancer,2011.11(10):p.719−25.
飛躍的に抗体のADCC活性及び/又はCDC活性を高めた抗FOLR1抗体は、治療困難なプラチナ耐性卵巣癌を始めとする、FOLR1ががん細胞に発現することを特徴とするがんの治療抗体として期待されている。
本発明は、プラチナ耐性卵巣癌由来の細胞株に対してもin vitro及びin vivoで抗腫瘍活性を示す抗体又は該抗体断片を提供する。さらに、本発明は、該抗体又は該抗体断片をコードするDNA、該DNAを含むベクター、該ベクターを導入して得られる形質転換体、該形質転換体を用いる該抗体又は該抗体断片の製造方法、該抗体又は該抗体断片を有効成分とする、治療薬及び診断薬を提供する。
本発明の要旨は以下である。
(1)以下の(a)〜(c)から選ばれる1の抗体と競合して、ヒトFOLR1を特異的に認識し、前記抗体が結合するヒトFOLR1に存在するエピトープと同じエピトープに結合し、かつ抗腫瘍活性を示すモノクローナル抗体又は該抗体断片。
(a)相補鎖決定領域(complementarity determining region、以下、CDRと記す)1〜3がそれぞれ配列番号30、31、32で表されるアミノ酸配列を含む抗体の重鎖(以下、H鎖と記す)を含み、かつCDR1〜3がそれぞれ配列番号33、34、35で表されるアミノ酸配列を含む抗体の軽鎖(以下、L鎖と記す)を含む抗体
(b)CDR1〜3がそれぞれ配列番号30、31、32で表されるアミノ酸配列を含む抗体のH鎖を含み、かつCDR1〜3がそれぞれ配列番号33、34、35で表されるアミノ酸配列を含む抗体のL鎖を含む抗体で、配列番号32(抗体H鎖のCDR3)で表されるアミノ酸配列中のシステインがスレオニン、メチオニン、イソロイシン、バリン、フェニルアラニン、又はグルタミンに置換された抗体
(c)配列番号98で表されるアミノ酸配列を含む抗体のH鎖を含み、かつ配列番号94で表されるアミノ酸配列を含む抗体のL鎖を含む抗体
(2)遺伝子組換え抗体である、(1)に記載のモノクローナル抗体又は該抗体断片。
(3)ヒト型キメラ抗体、ヒト化抗体及びヒト抗体から選ばれる遺伝子組換え抗体である、(2)に記載のモノクローナル抗体又は該抗体断片。
(4)以下の(a)〜(c)から選ばれる1のモノクローナル抗体又は該抗体断片。
(a)CDR1〜3がそれぞれ配列番号30〜32で表されるアミノ酸配列を含む抗体のH鎖を含み、かつCDR1〜3がそれぞれ配列番号33〜35で表されるアミノ酸配列を含む抗体のL鎖を含むモノクローナル抗体及び該抗体断片
(b)CDR1〜3がそれぞれ配列番号30、31、32で表されるアミノ酸配列を含む抗体のH鎖を含み、かつCDR1〜3がそれぞれ配列番号33、34、35で表されるアミノ酸配列を含む抗体のL鎖を含む抗体で、配列番号32(抗体H鎖のCDR3)で表されるアミノ酸配列中のシステインがスレオニン、メチオニン、イソロイシン、バリン、フェニルアラニン、又はグルタミンに置換された抗体
(c)配列番号98で表されるアミノ酸配列を含む抗体のH鎖を含み、かつ配列番号94で表されるアミノ酸配列を含む抗体のL鎖を含む抗体
(5)配列番号1で表されるヒトFOLR1のアミノ酸配列に結合する、(1)〜(4)のいずれか1に記載のモノクローナル抗体及び該抗体断片。
(6)Fab、Fab’、F(ab’)、一本鎖抗体(scFv)、二量体化V領域(diabody)、ジスルフィド安定化V領域(dsFv)及びCDRを含むペプチドから選ばれる抗体断片である、(1)〜(4)のいずれか1に記載の抗体断片。
(7)(1)〜(4)のいずれか1に記載のモノクローナル抗体又は該抗体断片をコードするDNA。
(8)(7)に記載のDNAを含有する組換え体ベクター。
(9)(8)に記載の組換え体ベクターを宿主細胞に導入して得られる形質転換株。
(10)(9)に記載の形質転換株を培地に培養し、培養物中に(1)又は(4)に記載のモノクローナル抗体又は該抗体断片を生成蓄積させ、培養物から該抗体又は該抗体断片を採取することを特徴とする(1)〜(4)のいずれか1に記載のモノクローナル抗体又は該抗体断片の製造方法。
(11)(1)〜(4)のいずれか1に記載のモノクローナル抗体又は該抗体断片を投与することを含む、ヒトFOLR1陽性細胞が関与する疾患の治療方法。
(12)(1)〜(4)のいずれか1に記載のモノクローナル抗体又は該抗体断片と薬理学的に許容される担体を含む、ヒトFOLR1陽性細胞が関与する疾患の治療薬。
(13)(1)〜(4)のいずれか1に記載のモノクローナル抗体又は該抗体断片を用いる、ヒトFOLR1又はヒトFOLR1陽性細胞の免疫学的検出又は測定方法。
(14)(1)〜(4)のいずれか1に記載のモノクローナル抗体又は該抗体断片を用いて、ヒトFOLR1陽性細胞を検出又は測定することを含む、ヒトFOLR1陽性細胞が関与する疾患の診断方法。
(15)(1)〜(4)のいずれか1に記載のモノクローナル抗体又は該抗体断片を含む、ヒトFOLR1陽性細胞が関与する疾患の診断薬。
(16)(1)〜(4)のいずれか1に記載のモノクローナル抗体又は該抗体断片を用いて、当該抗体による治療有効性を治療開始前に判断する方法。
本発明のモノクローナル抗体又は該抗体断片は、ヒトFOLR1のアミノ酸配列、又はその立体構造を特異的に認識し、かつ結合する。本発明のモノクローナル抗体又は該抗体断片は、高いADCC活性及びCDC活性を有し、さらにプラチナ耐性卵巣癌由来の細胞株に対しても抗腫瘍活性を示す。
本発明のモノクローナル抗体又は該抗体断片は、FOLR1低発現細胞にもADCC活性を有する。さらに、本発明のモノクローナル抗体又は該抗体断片は、腹水に存在する、FOLR1を発現するがん細胞にもADCC活性を有する。加えて、本発明のモノクローナル抗体又は該抗体断片は、FOLR1を発現するがん細胞に対し、その葉酸取り込み活性が低下していてもADCC活性を有する。
また、本発明のモノクローナル抗体又は該抗体断片は、FOLR1に対する葉酸の結合を阻害しない。ヒトFOLR1に特異的に結合し、かつ高いADCC活性及びCDC活性を有する本発明のモノクローナル抗体又は該抗体断片は、ヒトFOLR1陽性細胞が関与する疾患の治療及び診断等に有用である。
また、本発明は、該抗体をコードするDNA、該DNAを含むベクター、該ベクターを導入して得られる形質転換体、該形質転換体を用いる該抗体又は該抗体断片の製造方法、該抗体又は該抗体断片を有効成分とする、治療薬及び診断薬を提供することができる。
図1は、シグナル配列を含まないRA15−7抗体重鎖可変領域及び各ヒト化RA15−7抗体改変体重鎖可変領域(HV0、HV2、HV3、HV4、HV5、HV6、HV7、HV8、HV10)のアミノ酸配列を示す。 図2は、シグナル配列を含まないRA15−7抗体軽鎖可変領域及び各ヒト化RA15−7抗体改変体軽鎖可変領域(LV0、LV2、LV3、LV4、LV6)のアミノ酸配列を示す。 図3は、ChRA15−7Acc抗体の親和性を100とした場合の、FOLR1−mycHisに対するHV7LV3−CDRH3−Cys101改変抗体の親和性評価結果(表面プラズモン共鳴法)を示す。 図4(a)、(b)、(c)、及び(d)は、FOLR1−Fc(黒丸)、カニクイザルFOLR1−Fc(白丸)、FOLR2−Fc(黒三角)、及びFOLR3−Fc(×)に対する各抗体(DNPDF、MORAb−003DF、ChRA15−7DF、HuRA15−7CTDF)の反応性評価結果(ELISA)を示す。縦軸は吸光度、横軸は抗体濃度(ng/mL)を表す。 図5(a)及び(b)は、プラチナ耐性卵巣癌細胞株SKOV−3又はOVCAR−3に対するHuRA15−7CTAcc抗体(黒丸)、HuRA15−7Acc抗体(黒四角)、及びChRA15−7Acc抗体(黒三角)のADCC活性評価結果を示す。縦軸はADCC活性(%)、横軸は抗体濃度(ng/mL)を表す。 図6(a)及び(b)は、卵巣癌細胞株IGR−OV1に対するCDC活性を示す。縦軸はCDC活性(%)、横軸は抗体濃度(μg/mL)を表す。図6(a)は、HuRA15−7CTAcc抗体(黒丸)、HuRA15−7CTDF抗体(白丸)、ChRA15−7Acc抗体(黒三角)、及びChRA15−7DF抗体(白三角)のCDC活性評価結果を示す。図6(b)は、HuRA15−7CTAcc抗体(黒丸)及びMORAb−003抗体(黒三角)のCDC活性評価結果を示す。 図7(a)、(b)、及び(c)は、卵巣癌細胞株IGR−OV1、SKOV−3、又はOVCAR−3に対するHuRA15−7CTAcc抗体(黒丸)、MORAb−003Acc抗体(白三角)、及びMORAb−003抗体(黒三角)のADCC活性評価結果を示す。縦軸はADCC活性(%)、横軸は抗体濃度(ng/mL)を表す。 図8は、マウスに皮下移植して進行癌としたプラチナ耐性卵巣癌細胞株SKOV−3に対するHuRA15−7CTDF−770抗体(黒丸)及びMORAb−003DF−770抗体(黒三角)の集積性評価結果を示す。縦軸は、腫瘍部位における内部標準DNPDF−680抗体の蛍光強度に対するそれぞれの抗体の蛍光強度比、横軸は投与後時間(日)を表す。 図9は、プラチナ耐性卵巣癌細胞株OVCAR−3に対するHuRA15−7CTAcc抗体(黒丸)、HuRA15−7CRAcc抗体(白丸)、及びMORAb−003DF抗体(黒三角)のADCC活性評価結果を示す。縦軸はADCC活性(%)、横軸は抗体濃度(ng/mL)を表す。 図10は、マウスIgG2aを陰性対象とし、卵巣癌細胞株IGR−OV1、SKOV−3、OVCAR−3、又はMCASに発現するFOLR1を、LK26抗体を用いてフローサイトメトリーにより解析することにより、各卵巣癌細胞株上に発現するFOLR1分子数を定量化した結果を示す。縦軸は一細胞あたりのFORL1発現分子数を示す。 図11(a)、(b)、(c)、及び(d)は、卵巣癌性腹水中の細胞集団に対し、HuRA15−7CTAcc抗体(黒丸)、MORAb−003抗体(黒三角)、及び陰性対象としてDNPDF抗体(×)を加えた時の、FOLR1陽性細胞への細胞障害活性を示す。縦軸は細胞障害活性(%)、横軸は抗体濃度(ng/mL)を表す。FZ12、FZ21、FZ26、及びFZ44は、それぞれ卵巣癌性腹水のドナーを示す。 図12(a)及び(b)は、各種卵巣癌細胞株のFOLR1発現量及び葉酸取り込み量を解析した結果を示す。図12(a)は、HuRA15−7CTAcc抗体を用いてフローサイトメトリーによりFOLR1発現量を解析した結果を示す。図12(b)は、標識化葉酸を用いてフローサイトメトリーにより葉酸取り込み量を解析した結果を示す。縦軸は陰性対象に対する相対MFI値を、横軸は解析した卵巣癌細胞株を示す。
本発明におけるヒトFOLR1としては、配列番号1又はGenBankアクセッション番号NM_016725で示されるアミノ酸配列を含み、かつヒトFOLR1の機能を有するポリペプチド、配列番号1又はGenBankアクセッション番号NM_016725で示されるアミノ酸配列において、1以上のアミノ酸が欠失、置換又は付加されたアミノ酸配列を含み、かつヒトFOLR1の機能を有するポリペプチド、及び配列番号1又はGenBankアクセッション番号NM_016725で示されるアミノ酸配列と60%以上、好ましくは80%以上、さらに好ましくは90%以上の相同性を有するアミノ酸配列を有するポリペプチド、最も好ましくは95%以上の相同性を有するアミノ酸配列を含み、かつヒトFOLR1の機能を有するポリペプチド、配列番号1又はGenBankアクセッション番号NM_016725で示されるアミノ酸配列の部分配列からなるアミノ酸配列を含み、かつヒトFOLR1の機能を有するポリペプチドなどが挙げられる。
ヒトFOLR1の機能としては、リガンド(例えば、葉酸)との結合により、エンドサイトーシスを引き起こし、細胞内に葉酸を取り込むことをいう。
配列番号1又はGenBankアクセッション番号NM_016725で示されるアミノ酸配列において1以上のアミノ酸が欠失、置換、又は付加されたアミノ酸配列を有するポリペプチドを得る方法としては、部位特異的変異導入法[Molecular Cloning、A Laboratory Manual、Second Edition、Cold Spring Harbor Laboratory Press(1989)、Current Protocols inmolecular Biology、John Wiley&Sons(1987−1997)、Nucleic Acids Research、10、6487(1982)、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、79、6409、(1982)、Gene、34、315(1985)、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、82、488(1985)]などを用いて、例えば、配列番号1で示されるアミノ酸配列を有するポリペプチドをコードするDNA、即ち、ヒトFOLR1をコードする遺伝子に部位特異的変異を導入する方法が挙げられる。
欠失、置換又は付加されるアミノ酸の数は特に限定されないが、好ましくは1個〜数十個、例えば、1〜20個、より好ましくは1個〜数個、例えば、1〜5個のアミノ酸である。
ヒトFOLR1をコードする遺伝子としては、配列番号1又はGenBankアクセッション番号NM_016725で示される塩基配列が挙げられる。配列番号1又はGenBankアクセッション番号NM_016725で示される塩基配列において、1以上の塩基が欠失、置換又は付加された塩基配列からなり、かつヒトFOLR1の機能を有するポリペプチドをコードするDNAを含む遺伝子、配列番号1又はGenBankアクセッション番号NM_016725で示される塩基配列と少なくとも60%以上の相同性を有する塩基配列、好ましくは80%以上の相同性を有する塩基配列、さらに好ましくは95%以上の相同性を有する塩基配列からなり、かつヒトFOLR1の機能を有するポリペプチドをコードするDNAを含む遺伝子、ならびに配列番号1又はGenBankアクセッション番号NM_016725で示される塩基配列を有するDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズするDNAからなり、かつヒトFOLR1の機能を有するポリペプチドをコードするDNAを含む遺伝子なども本発明のヒトFOLR1をコードする遺伝子に包含される。
ストリンジェントな条件下でハイブリダイズするDNAとしては、配列番号1又はGenBankアクセッション番号NM_016725で示される塩基配列を有するDNAをプローブに用いた、コロニー・ハイブリダイゼーション法、プラーク・ハイブリダイゼーション法、サザンブロット・ハイブリダイゼーション法、又はDNAマイクロアレイ法などにより得られるハイブリダイズ可能なDNAを意味する。
具体的には、ハイブリダイズしたコロニー若しくはプラーク由来のDNA、又は該配列を有するPCR産物又はオリゴDNAを固定化したフィルター又はスライドガラスを用いて、0.7〜1.0mol/Lの塩化ナトリウム存在下、65℃でハイブリダイゼーション[Molecular Cloning、A Laboratory Manual、Second Edition、Cold Spring Harbor Laboratory Press(1989)、Current Protocols inmolecular Biology、John Wiley&Sons(1987−1997)、DNA Cloning 1:Coretechniques、A Practical Approach、Second Edition、Oxford University(1995)]を行った後、0.1〜2倍濃度のSSC溶液(1倍濃度のSSC溶液の組成は、150mmol/L塩化ナトリウム、15mmol/Lクエン酸ナトリウムよりなる)を用い、65℃条件下でフィルター又はスライドグラスを洗浄することにより同定できるDNAを挙げることができる。
前記ハイブリダイズ可能なDNAとしては、配列番号1又はGenBankアクセッション番号NM_016725で示される塩基配列と少なくとも60%以上の相同性を有するDNA、好ましくは80%以上の相同性を有するDNA、さらに好ましくは95%以上の相同性を有するDNAを挙げることができる。
真核生物の蛋白質をコードする遺伝子の塩基配列には、しばしば遺伝子の多型が認められる。本発明において用いられる遺伝子に、このような多型によって塩基配列に小規模な変異を生じた遺伝子も、本発明のFOLR1をコードする遺伝子に包含される。
本発明における相同性の数値は、特に明示した場合を除き、当業者に公知の相同性検索プログラムを用いて算出される数値であってよいが、塩基配列については、BLAST[J.Mol.Biol.、215、403(1990)]においてデフォルトのパラメータを用いて算出される数値など、アミノ酸配列については、BLAST2[Nucleic Acids Res.、25、3389(1997)、Genome Res.、7、649(1997)、http://www.ncbi.nlm.nih.gov/Education/BLASTinfo/information3.html]においてデフォルトのパラメータを用いて算出される数値などが挙げられる。
デフォルトのパラメータとしては、G(Cost to open gap)が塩基配列の場合は5、アミノ酸配列の場合は11、−E(Cost to extend gap)が塩基配列の場合は2、アミノ酸配列の場合は1、−q(Penalty for nucleotide mismatch)が−3、−r(reward for nucleotide match)が1、−e(expect value)が10、−W(wordsize)が塩基配列の場合は11残基、アミノ酸配列の場合は3残基、−y[Dropoff(X) for blast extensions in bits]がblastnの場合は20、blastn以外のプログラムでは7、−X(X dropoff value forgapped alignment in bits)が15及びZ(final X dropoff value for gapped alignment in bits)がblastnの場合は50、blastn以外のプログラムでは25である(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/blast/html/blastcgihelp.html)。
配列番号1又はGenBankアクセッション番号NM_016725で示されるアミノ酸配列の部分配列からなるポリペプチドを得る方法としては、例えば、配列番号1で示されるアミノ酸配列をコードするDNAの一部を欠失させ、これを含む発現ベクターを導入した形質転換体を培養することにより作製することができる。
また、配列番号1又はGenBankアクセッション番号NM_016725で示されるアミノ酸配列の部分配列において1以上のアミノ酸が欠失、置換又は付加されたアミノ酸配列を有するポリペプチドも、前述の部位特異的変異導入法などを用いて得ることができる。
さらに、配列番号1又はGenBankアクセッション番号NM_016725で示されるアミノ酸配列の部分配列からなるポリペプチド、又は配列番号1又はGenBankアクセッション番号NM_016725で示されるアミノ酸配列の部分配列において1以上のアミノ酸が欠失、置換又は付加されたアミノ酸配列を有するポリペプチドは、フルオレニルメチルオキシカルボニル(Fmoc)法またはt−ブチルオキシカルボニル(tBoc)法などの化学合成法によって製造することもできる。
本発明のモノクローナル抗体(以下、本発明の抗体ともいう。)又は該抗体断片は、ヒトFOLR1のアミノ酸配列、又はその立体構造を特異的に認識し、かつ結合する抗体又は該抗体断片であり、抗腫瘍活性を有する。
本発明におけるヒトFOLR1の立体構造としては、配列番号1で表されるアミノ酸配列の1番目から257番目で示されるアミノ酸配列を含むヒトFOLR1が天然状態で取り得る構造と同等の構造を有していればいずれの構造でもよい。ヒトFOLR1が天然状態で取り得る立体構造とは、ヒトFOLR1の天然型の立体構造のことをいう。
本発明における抗腫瘍活性とは、具体的には、ADCC活性及びCDC活性が挙げられる。
本発明におけるADCC活性とは、細胞表面のヒトFOLR1に結合した抗体が、Fc部分を介して主にナチュラルキラー細胞(以下、NK細胞と記す)表面のFcγRIIIaに結合し、その結果、NK細胞から放出されるパーフォリン又はグランザイムなどの細胞傷害性分子によって生じる細胞融解反応である[Clark M、Chemical Immunology,65,88(1997);Gorter Aら、Immunol.Today,20,576(1999)]。
本発明の抗体は、FOLR1高発現細胞のみならず、低発現細胞にもADCC活性を有する。また、本発明の抗体は、FOLR1低発現細胞に対して、従来の抗FOLR1モノクローナル抗体に比べてより高いADCC活性を示す。細胞におけるFOLR1発現量は、ウエスタンブロット法や、公知の免疫学的検出法、蛍光細胞染色法等により確認することができる。
具体的には、例えば、FMAT8100HTSシステム(アプライドバイオシステム社製)などを用いる蛍光抗体染色法[Cancer Immunol.Immunother.、36、373(1993)]、フローサイトメトリーを用いる蛍光細胞染色法等の方法が挙げられる。さらに本発明の抗体のADCC活性は、細胞の葉酸取り込み量に依存しない。本発明の抗体は、葉酸取り込み量が低いFOLR1発現細胞に対しても、ADCC活性を有する。
細胞における葉酸取り込み量は、例えば、通常の免疫学的検出又は測定法で用いられる標識体により標識された葉酸を用いて確認することができる。標識体としては、例えば、アルカリフォスファターゼ、ペルオキシダーゼ若しくはルシフェラーゼなどの酵素、アクリジニウムエステル若しくはロフィンなどの発光物質、又はフルオレセインイソチオシアネート(FITC)若しくはテトラメチルローダミンイソチオシアネート(RITC)などの蛍光物質、放射性同位元素などが挙げられる。
本発明におけるCDC活性とは、細胞表面のヒトFOLR1に結合した抗体が、Fc部分を介して補体系のC1の一成分であるC1qに結合し、その結果、C1からC9の各補体成分が活性化し、最終的にはC5からC9が膜侵襲複合体と呼ばれる孔形成重合体を細胞膜上で形成して細胞の溶解を引き起こす反応である[Immunol Today.1999 Dec;20(12):576−82.]。
前記抗体として、具体的には、以下の(i)又は(ii)のモノクローナル抗体及び該抗体断片が挙げられる。
(i)CDR1〜3がそれぞれ配列番号30、31、32で表されるアミノ酸配列を含む抗体のH鎖を含み、かつCDR1〜3がそれぞれ配列番号33、34、35で表されるアミノ酸配列を含む抗体のL鎖を含む抗体
(ii)CDR1〜3がそれぞれ配列番号30、31、32で表されるアミノ酸配列を含む抗体のH鎖を含み、かつCDR1〜3がそれぞれ配列番号33、34、35で表されるアミノ酸配列を含む抗体のL鎖を含む抗体で、配列番号32(抗体H鎖のCDR3)で表されるアミノ酸配列中のシステインがスレオニン、メチオニン、イソロイシン、バリン、フェニルアラニン、又はグルタミンに置換された抗体
また、本発明のモノクローナル抗体としてより具体的には、以下の(a)のモノクローナル抗体及び該抗体断片が挙げられる。
(a)配列番号98で表されるアミノ酸配列を含む抗体のVHを含み、かつ配列番号94で表されるアミノ酸配列を含む抗体のVLを含むモノクローナル抗体及び該抗体断片
さらに、本発明のモノクローナル抗体としては、前記モノクローナル抗体と競合して、ヒトFOLR1のアミノ酸配列、又はその立体構造を特異的に認識し、前記モノクローナル抗体が結合するヒトFOLR1に存在するエピトープと同じエピトープに結合するモノクローナル抗体及び該抗体断片を挙げることができる。
本発明において、モノクローナル抗体と競合する抗体とは、本発明のモノクローナル抗体と同一又は部分的に同一のヒトFOLR1にエピトープ(抗原決定基ともいう)を有し、該エピトープに結合する抗体をいう。本発明のモノクローナル抗体が結合するエピトープと同じエピトープに結合する抗体とは、本発明のモノクローナル抗体が認識するヒトFOLR1のアミノ酸配列と同じ配列を認識し結合する抗体をいう。
本発明のモノクローナル抗体又は該抗体断片が、ヒトFOLR1のアミノ酸配列、又はその立体構造に結合することは、ヒトFOLR1を固相化したものを用いた酵素免疫測定法(ELISA)、ウエスタンブロット法、免疫組織染色(IHC)法、ヒトFOLR1を発現した細胞に対する公知の免疫学的検出法、蛍光細胞染色法等、特定の抗原と特定抗原に対する抗体の結合性を調べる方法により確認することができる。
具体的には、FMAT8100HTSシステム(アプライドバイオシステム社製)などを用いる蛍光抗体染色法[Cancer Immunol.Immunother.、36、373(1993)]、フローサイトメトリーを用いる蛍光細胞染色法、Biacoreシステム(GEヘルスケア社製)などを用いた表面プラズモン共鳴、ITC(DKSH社製)などを用いた等温滴定カロリメトリーなどの方法が挙げられる。
本発明のモノクローナル抗体又は該抗体断片が、ヒトFOLR1のアミノ酸配列、又はその立体構造に結合することを、Biacoreシステム(GEヘルスケア社製)などを用いた表面プラズモン共鳴で確認する場合は、抗IgG抗体をセンサーチップCM5にアミンカップリング法により固定した後、該抗体又は該抗体断片を流し、適当量結合させ、さらに濃度既知の複数濃度のFOLR1またはその融合体を流し、結合、解離を測定するのが好ましい。
また、その他の公知の免疫学的検出法[Monoclonal Antibodies−Principles and practice、Third edition、Academic Press(1996)、Antibodies−A Laboratory Manual、Cold Spring Harbor Laboratory(1988)、単クローン抗体実験マニュアル、講談社サイエンティフィック(1987)]などを組み合わせて確認することもできる。
ヒトFOLR1を発現した細胞としては、該FOLR1を発現していればいずれの細胞でもよく、例えばヒト体内に天然に存在する細胞、ヒト体内に天然に存在する細胞から樹立された細胞株、又は遺伝子組換え技術により得られた細胞などが挙げられる。
ヒト体内に天然に存在する細胞としては、例えば、癌患者体内において該FOLR1が発現している細胞が挙げられ、具体的には、卵巣癌細胞、腎臓癌細胞、子宮内膜癌細胞、肺癌細胞、乳癌細胞、膀胱癌細胞、膵臓癌細胞、及び結腸癌細胞などが挙げられる[Anal Biochem,2005.338(2):p.284−93.]。
ヒト体内に天然に存在する細胞から樹立された細胞株としては、例えば、前記の癌患者から得られた該FOLR1が発現している細胞を株化して得られた細胞株のうち、該FOLR1を発現している細胞株が挙げられる。
例えば、ヒトから樹立された細胞株である卵巣癌由来細胞株SKOV−3[American Type Culture Collection(以下、ATCCと記す)番号:HTB−77]、TOV−112D(ATCC番号:CRL−11731)、ES−2(ATCC番号:CRL−1978)、OV−90(ATCC番号:CRL−11732)、PA−1(ATCC番号:CRL−1572)、Caov−3(ATCC番号:HTB−75)、OVISE(JCRB細胞番号:JCRB1043)、MCAS(JCRB細胞番号:JCRB0240)、NIH:OVCAR−3(ATCC番号:HTB−161)、IGR−OV1(National Cancer Institute)、又はRMG−1(JCRB細胞番号:JCRB0172)などが挙げられる。
遺伝子組換え技術により得られた細胞としては、具体的には、例えば、該FOLR1をコードするcDNAを含む発現ベクターを昆虫細胞又は動物細胞などに導入することにより得られる、該FOLR1を発現した細胞などが挙げられる。
本発明のモノクローナル抗体としては、ハイブリドーマにより生産される抗体、又は抗体遺伝子を含む発現ベクターで形質転換した形質転換体により生産される遺伝子組換え抗体を挙げることができる。
モノクローナル抗体とは、単一クローンの抗体産生細胞が分泌する抗体であり、ただ一つのエピトープ(抗原決定基ともいう)を認識し、モノクローナル抗体を構成するアミノ酸配列(1次構造)が均一であることが特徴である。
エピトープとしては、例えば、モノクローナル抗体が認識し、結合する単一のアミノ酸配列、アミノ酸配列からなる立体構造、糖鎖が結合したアミノ酸配列及び糖鎖が結合したアミノ酸配列からなる立体構造などが挙げられる。
本発明のモノクローナル抗体が結合するエピトープは、配列番号1で表されるヒトFOLR1のアミノ酸配列(NCBI Reference Sequence:NM_016725.1)のうち、55番目〜62番目のアミノ酸配列に含まれることが好ましい。
本発明のモノクローナル抗体が結合するエピトープのアミノ酸配列は、配列番号1の55番目〜62番目のアミノ酸から選ばれる少なくとも1のアミノ酸を含むことが好ましく、55番目、56番目、57番目、58番目、59番目、60番目、61番目、及び62番目のアミノ酸から選ばれる少なくとも1のアミノ酸を含むことがより好ましい。
また、本発明のモノクローナル抗体が結合するエピトープのアミノ酸配列は、ヒトFOLR1のアミノ酸配列のうち、配列番号1の55番目〜62番目のアミノ酸配列から選ばれる少なくとも連続した2以上のアミノ酸を含むことが好ましく、55番目、56番目、57番目、58番目、59番目、60番目、61番目、及び62番目のアミノ酸から選ばれる少なくとも1のアミノ酸を含み、かつ配列番号1の55番目〜62番目のアミノ酸配列から選ばれる少なくとも連続した2以上のアミノ酸を含むことがより好ましい。
具体的には、本発明のモノクローナル抗体が結合するエピトープのアミノ酸配列としては、配列番号1の55番目〜62番目のアミノ酸を含むアミノ酸配列などが挙げられる。
ハイブリドーマは、例えば、上記のヒトFOLR1を発現した細胞などを抗原として調製し、該抗原を免疫した動物より抗原特異性を有する抗体生産細胞を誘導し、さらに、該抗体生産細胞と骨髄腫細胞とを融合させることにより、調製することができる。該ハイブリドーマを培養するか、又は該ハイブリドーマ細胞を動物に投与して該動物を腹水がん化させ、該培養液又は腹水を分離、精製することにより抗FOLR1モノクローナル抗体を取得することができる。
抗原を免疫する動物としては、ハイブリドーマを作製することが可能であれば、いかなるものも用いることができるが、好ましくはマウス、ラット、ハムスター、ニワトリ又はラビットなどが用いられる。また、このような動物から抗体産生能を有する細胞を取得し、該細胞にin vitroで免疫を施した後に、骨髄腫細胞と融合して作製したハイブリドーマが生産する抗体なども本発明の抗体に包含される。
本発明において遺伝子組換え抗体としては、ヒト型キメラ抗体、ヒト型CDR移植抗体、ヒト抗体又は抗体断片など、遺伝子組換えにより製造される抗体を包含する。遺伝子組換え抗体において、モノクローナル抗体の特徴を有し、抗原性が低く、血中半減期が延長されたものは、治療薬として好ましい。遺伝子組換え抗体は、例えば上記本発明のモノクローナル抗体を遺伝子組換え技術を用いて改変したものが挙げられる。
ヒト型キメラ抗体は、ヒト以外の動物の抗体のVH及びVLとヒト抗体の重鎖定常領域(以下、CHと記す)及び軽鎖定常領域(以下、CLと記す)とからなる抗体をいう。本発明のヒト型キメラ抗体は、ヒトFOLR1のアミノ酸配列、又はその立体構造を特異的に認識し、かつ結合するモノクローナル抗体を産生するハイブリドーマより、VH及びVLをコードするcDNAを取得し、ヒト抗体のCH及びCLをコードする遺伝子を有する動物細胞用発現ベクターにそれぞれ挿入してヒト型キメラ抗体発現ベクターを構築し、動物細胞へ導入することにより発現させ、製造することができる。
ヒト型キメラ抗体のCHとしては、ヒトイムノグロブリン(以下、hIgと記す)に属すればいかなるものでもよいが、好ましくはhIgGクラスのものが用いられ、さらにhIgGクラスに属するhIgG1、hIgG2、hIgG3又はhIgG4といったサブクラスのいずれも用いることができる。また、ヒト型キメラ抗体のCLとしては、hIgに属すればいずれのものでもよく、κクラス又はλクラスのものを用いることができる。
本発明のヒト型キメラ抗体として具体的には、配列番号27で表されるアミノ酸配列を含む抗体のVHを含み、かつ配列番号29で表されるアミノ酸配列を含む抗体のVLを含むキメラ抗体が挙げられる。
さらに、本発明のキメラ抗体としては、本発明のモノクローナル抗体と競合して、ヒトFOLR1のアミノ酸配列、又はその立体構造を特異的に認識し、前記モノクローナル抗体が結合するヒトFOLR1に存在するエピトープと同じエピトープに結合するキメラ抗体を挙げることができる。
ヒト型CDR移植抗体とは、ヒト化抗体という場合もあり、ヒト以外の動物の抗体のVH及びVLのCDRのアミノ酸配列をヒト抗体のVH及びVLの適切な位置に移植した抗体をいう。本発明のヒト型CDR移植抗体は、ヒトFOLR1のアミノ酸配列、又はその立体構造を特異的に認識し、かつ結合するヒト以外の動物のモノクローナル抗体のVH及びVLのCDRのアミノ酸配列を、任意のヒト抗体のVH及びVLのフレームワーク領域(以下、FRと記す)に移植したV領域をコードするcDNAを構築し、ヒト抗体のCH及びCLをコードする遺伝子を有する動物細胞用発現ベクターにそれぞれ挿入してヒト型CDR移植抗体発現ベクターを構築し、動物細胞へ導入することにより発現させ、製造することができる。
ヒト型CDR移植抗体のCHとしては、hIgに属すればいかなるものでもよいが、好ましくはhIgGクラスのものが用いられ、さらにhIgGクラスに属するhIgG1、hIgG2、hIgG3又はhIgG4といったサブクラスのいずれも用いることができる。また、ヒト型CDR移植抗体のCLとしては、hIgに属すればいずれのものでもよく、κクラス又はλクラスのものを用いることができる。
本発明のヒト型CDR移植抗体としては、具体的には、CDR1〜3が配列番号30〜32で表されるアミノ酸配列を含む抗体のVHを含み、かつCDR1〜3が配列番号33〜35で表されるアミノ酸配列を含む抗体のVLを含むヒト化抗体が挙げられる。
本発明のヒト化抗体として、具体的には、以下の(a)VH及び(b)VLの少なくとも一方を含むヒト化抗体が挙げられる。
(a)配列番号100のアミノ酸配列、又は配列番号100のアミノ酸配列の18番目のLeu、30番目のSer、37番目のVal、40番目のAla、41番目のPro、44番目のGly、45番目のLeu、48番目のVal、76番目のAsp、及び95番目のValから選ばれる少なくとも1つのアミノ酸残基が他のアミノ酸残基に置換されたアミノ酸配列を含む抗体のVH
(b)配列番号101のアミノ酸配列、又は配列番号101のアミノ酸配列中の15番目のVal、43番目のAla、45番目のLys、71番目のPhe、85番目のThr、及び87番目のTyrから選ばれる少なくとも1つのアミノ酸残基が他のアミノ酸残基に置換されたアミノ酸配列を含む抗体のVL
更に、本発明のヒト化抗体に含まれるVHとしては、以下の(1)〜(8)が好ましい。
(1)配列番号100のアミノ酸配列中の18番目のLeu、30番目のSer、37番目のVal、40番目のAla、41番目のPro、44番目のGly、45番目のLeu、48番目のVal、76番目のAsp、及び95番目のValが、他のアミノ酸残基に置換されたアミノ酸配列を含むVH
(2)配列番号100のアミノ酸配列中の37番目のVal、40番目のAla、41番目のPro、44番目のGly、45番目のLeu、48番目のVal、76番目のAsp、及び95番目のValが、他のアミノ酸残基に置換されたアミノ酸配列を含むVH
(3)配列番号100のアミノ酸配列中の30番目のSer、40番目のAla、44番目のGly、45番目のLeu、48番目のVal、76番目のAsp、及び95番目のValが、他のアミノ酸残基に置換されたアミノ酸配列を含むVH
(4)配列番号100のアミノ酸配列中の37番目のVal、40番目のAla、41番目のPro、45番目のLeu、48番目のVal、及び95番目のValが、他のアミノ酸残基に置換されたアミノ酸配列を含むVH
(5)配列番号100のアミノ酸配列中の37番目のVal、40番目のAla、41番目のPro、45番目のLeu、及び48番目のValが、他のアミノ酸残基に置換されたアミノ酸配列を含むVH
(6)配列番号100のアミノ酸配列中の40番目のAla、41番目のPro、45番目のLeu、及び95番目のValが、他のアミノ酸残基に置換されたアミノ酸配列を含むVH
(7)配列番号100のアミノ酸配列中の41番目のPro、45番目のLeu、及び95番目のValが、他のアミノ酸残基に置換されたアミノ酸配列を含むVH
(8)配列番号100のアミノ酸配列中の40番目のAla、及び95番目のValが、他のアミノ酸残基に置換されたアミノ酸配列を含むVH
前記VHのアミノ酸配列としては、例えば、配列番号100のアミノ酸配列中の、18番目のLeuをMetに、30番目のSerをThrに、37番目のValをIleに、40番目のAlaをProに、41番目のProをAlaに、44番目のGlyをAlaに、45番目のLeuをProに、48番目のValをLeuに、76番目のAspをAsnに、又は95番目のValをThrに置換する改変から選ばれる少なくとも1つの改変が導入されたアミノ酸配列が挙げられる。
10個の改変が導入されたVHのアミノ酸配列としては、具体的には、例えば、配列番号100のアミノ酸配列中の、18番目のLeuをMetに、30番目のSerをThrに、37番目のValをIleに、40番目のAlaをProに、41番目のProをAlaに、44番目のGlyをAlaに、45番目のLeuをProに、48番目のValをLeuに、76番目のAspをAsnに、及び95番目のValをThrに置換したアミノ酸配列が挙げられる。
9個の改変が導入されたVHのアミノ酸配列としては、具体的には、例えば、以下の(1)〜(10)のアミノ酸配列が挙げられる。
(1)配列番号100のアミノ酸配列中の18番目のLeuをMetに、30番目のSerをThrに、37番目のValをIleに、40番目のAlaをProに、41番目のProをAlaに、44番目のGlyをAlaに、45番目のLeuをProに、48番目のValをLeuに、及び76番目のAspをAsnに置換したアミノ酸配列
(2)配列番号100のアミノ酸配列中の18番目のLeuをMetに、30番目のSerをThrに、37番目のValをIleに、40番目のAlaをProに、41番目のProをAlaに、44番目のGlyをAlaに、45番目のLeuをProに、48番目のValをLeuに、及び95番目のValをThrに置換したアミノ酸配列
(3)配列番号100のアミノ酸配列中の18番目のLeuをMetに、30番目のSerをThrに、37番目のValをIleに、40番目のAlaをProに、41番目のProをAlaに、44番目のGlyをAlaに、45番目のLeuをProに、76番目のAspをAsnに、及び95番目のValをThrに置換したアミノ酸配列
(4)配列番号100のアミノ酸配列中の18番目のLeuをMetに、30番目のSerをThrに、37番目のValをIleに、40番目のAlaをProに、41番目のProをAlaに、44番目のGlyをAlaに、48番目のValをLeuに、76番目のAspをAsnに、及び95番目のValをThrに置換したアミノ酸配列
(5)配列番号100のアミノ酸配列中の18番目のLeuをMetに、30番目のSerをThrに、37番目のValをIleに、40番目のAlaをProに、41番目のProをAlaに、45番目のLeuをProに、48番目のValをLeuに、76番目のAspをAsnに、及び95番目のValをThrに置換したアミノ酸配列
(6)配列番号100のアミノ酸配列中の18番目のLeuをMetに、30番目のSerをThrに、37番目のValをIleに、40番目のAlaをProに、44番目のGlyをAlaに、45番目のLeuをProに、48番目のValをLeuに、76番目のAspをAsnに、及び95番目のValをThrに置換したアミノ酸配列
(7)配列番号100のアミノ酸配列中の18番目のLeuをMetに、30番目のSerをThrに、37番目のValをIleに、41番目のProをAlaに、44番目のGlyをAlaに、45番目のLeuをProに、48番目のValをLeuに、76番目のAspをAsnに、及び95番目のValをThrに置換したアミノ酸配列
(8)配列番号100のアミノ酸配列中の18番目のLeuをMetに、30番目のSerをThrに、40番目のAlaをProに、41番目のProをAlaに、44番目のGlyをAlaに、45番目のLeuをProに、48番目のValをLeuに、76番目のAspをAsnに、及び95番目のValをThrに置換したアミノ酸配列
(9)配列番号100のアミノ酸配列中の18番目のLeuをMetに、37番目のValをIleに、40番目のAlaをProに、41番目のProをAlaに、44番目のGlyをAlaに、45番目のLeuをProに、48番目のValをLeuに、76番目のAspをAsnに、及び95番目のValをThrに置換したアミノ酸配列
(10)配列番号100のアミノ酸配列中の30番目のSerをThrに、37番目のValをIleに、40番目のAlaをProに、41番目のProをAlaに、44番目のGlyをAlaに、45番目のLeuをProに、48番目のValをLeuに、76番目のAspをAsnに、及び95番目のValをThrに置換したアミノ酸配列
8個の改変が導入されたVHのアミノ酸配列としては、具体的には、例えば、以下の(1)〜(11)のアミノ酸配列が挙げられる。
(1)配列番号100のアミノ酸配列中の37番目のValをIleに、40番目のAlaをProに、41番目のProをAlaに、44番目のGlyをAlaに、45番目のLeuをProに、48番目のValをLeuに、76番目のAspをAsnに、及び95番目のValをThrに置換したアミノ酸配列
(2)配列番号100のアミノ酸配列中の18番目のLeuをMetに、30番目のSerをThrに、37番目のValをIleに、44番目のGlyをAlaに、45番目のLeuをProに、48番目のValをLeuに、76番目のAspをAsnに、及び95番目のValをThrに置換したアミノ酸配列
(3)配列番号100のアミノ酸配列中の18番目のLeuをMetに、30番目のSerをThrに、37番目のValをIleに、41番目のProをAlaに、45番目のLeuをProに、48番目のValをLeuに、76番目のAspをAsnに、及び95番目のValをThrに置換したアミノ酸配列
(4)配列番号100のアミノ酸配列中の18番目のLeuをMetに、30番目のSerをThrに、37番目のValをIleに、41番目のProをAlaに、44番目のGlyをAlaに、45番目のLeuをProに、48番目のValをLeuに、及び95番目のValをThrに置換したアミノ酸配列
(5)配列番号100のアミノ酸配列中の18番目のLeuをMetに、30番目のSerをThrに、37番目のValをIleに、41番目のProをAlaに、44番目のGlyをAlaに、45番目のLeuをProに、48番目のValをLeuに、及び76番目のAspをAsnに置換したアミノ酸配列
(6)配列番号100のアミノ酸配列中の18番目のLeuをMetに、30番目のSerをThrに、37番目のValをIleに、40番目のAlaをProに、45番目のLeuをProに、48番目のValをLeuに、76番目のAspをAsnに、及び95番目のValをThrに置換したアミノ酸配列
(7)配列番号100のアミノ酸配列中の18番目のLeuをMetに、30番目のSerをThrに、37番目のValをIleに、40番目のAlaをProに、44番目のGlyをAlaに、45番目のLeuをProに、48番目のValをLeuに、及び95番目のValをThrに置換したアミノ酸配列
(8)配列番号100のアミノ酸配列中の18番目のLeuをMetに、30番目のSerをThrに、37番目のValをIleに、40番目のAlaをProに、44番目のGlyをAlaに、45番目のLeuをProに、48番目のValをLeuに、及び76番目のAspをAsnに置換したアミノ酸配列
(9)配列番号100のアミノ酸配列中の18番目のLeuをMetに、30番目のSerをThrに、37番目のValをIleに、40番目のAlaをProに、41番目のProをAlaに、45番目のLeuをProに、48番目のValをLeuに、及び95番目のValをThrに置換したアミノ酸配列
(10)配列番号100のアミノ酸配列中の18番目のLeuをMetに、30番目のSerをThrに、37番目のValをIleに、40番目のAlaをProに、41番目のProをAlaに、45番目のLeuをProに、48番目のValをLeuに、及び76番目のAspをAsnに置換したアミノ酸配列
(11)配列番号100のアミノ酸配列中の18番目のLeuをMetに、30番目のSerをThrに、37番目のValをIleに、40番目のAlaをProに、41番目のProをAlaに、44番目のGlyをAlaに、45番目のLeuをProに、及び48番目のValをLeuに置換したアミノ酸配列
7個の改変が導入されたVHのアミノ酸配列としては、具体的には、例えば、以下の(1)〜(5)のアミノ酸配列が挙げられる。
(1)配列番号100のアミノ酸配列中の30番目のSerをThrに、40番目のAlaをProに、44番目のGlyをAlaに、45番目のLeuをProに、48番目のValをLeuに、76番目のAspをAsnに、及び95番目のValをThrに置換したアミノ酸配列
(2)配列番号100のアミノ酸配列中の40番目のAlaをProに、41番目のProをAlaに、44番目のGlyをAlaに、45番目のLeuをProに、48番目のValをLeuに、76番目のAspをAsnに、及び95番目のValをThrに置換したアミノ酸配列
(3)配列番号100のアミノ酸配列中の37番目のValをIleに、40番目のAlaをProに、41番目のProをAlaに、45番目のLeuをProに、48番目のValをLeuに、76番目のAspをAsnに、及び95番目のValをThrに置換したアミノ酸配列
(4)配列番号100のアミノ酸配列中の37番目のValをIleに、40番目のAlaをProに、41番目のProをAlaに、44番目のGlyをAlaに、45番目のLeuをProに、48番目のValをLeuに、及び95番目のValをThrに置換したアミノ酸配列
(5)配列番号100のアミノ酸配列中の37番目のValをIleに、40番目のAlaをProに、41番目のProをAlaに、44番目のGlyをAlaに、45番目のLeuをProに、48番目のValをLeuに、及び76番目のAspをAsnに置換したアミノ酸配列
6個の改変が導入されたVHのアミノ酸配列としては、具体的には、例えば、以下の(1)〜(6)のアミノ酸配列が挙げられる。
(1)配列番号100のアミノ酸配列中の37番目のValをIleに、40番目のAlaをProに、41番目のProをAlaに、45番目のLeuをProに、48番目のValをLeuに、及び95番目のValをThrに置換したアミノ酸配列
(2)配列番号100のアミノ酸配列中の40番目のAlaをProに、41番目のProをAlaに、45番目のLeuをProに、48番目のValをLeuに、76番目のAspをAsnに、及び95番目のValをThrに置換したアミノ酸配列
(3)配列番号100のアミノ酸配列中の37番目のValをIleに、41番目のProをAlaに、45番目のLeuをProに、48番目のValをLeuに、76番目のAspをAsnに、及び95番目のValをThrに置換したアミノ酸配列
(4)配列番号100のアミノ酸配列中の37番目のValをIleに、40番目のAlaをProに、45番目のLeuをProに、48番目のValをLeuに、76番目のAspをAsnに、及び95番目のValをThrに置換したアミノ酸配列
(5)配列番号100のアミノ酸配列中の37番目のValをIleに、40番目のAlaをProに、41番目のProをAlaに、45番目のLeuをProに、48番目のValをLeuに、及び95番目のValをThrに置換したアミノ酸配列
(6)配列番号100のアミノ酸配列中の37番目のValをIleに、40番目のAlaをProに、41番目のProをAlaに、44番目のGlyをAlaに、45番目のLeuをProに、及び48番目のValをLeuに置換したアミノ酸配列
5個の改変が導入されたVHのアミノ酸配列としては、具体的には、例えば、以下の(1)〜(6)のアミノ酸配列が挙げられる。
(1)配列番号100のアミノ酸配列中の37番目のValをIleに、40番目のAlaをProに、41番目のProをAlaに、45番目のLeuをProに、及び48番目のValをLeuに置換したアミノ酸配列
(2)配列番号100のアミノ酸配列中の40番目のAlaをProに、41番目のProをAlaに、45番目のLeuをProに、48番目のValをLeuに、及び95番目のValをThrに置換したアミノ酸配列
(3)配列番号100のアミノ酸配列中の37番目のValをIleに、41番目のProをAlaに、45番目のLeuをProに、48番目のValをLeuに、及び95番目のValをThrに置換したアミノ酸配列
(4)配列番号100のアミノ酸配列中の37番目のValをIleに、40番目のAlaをProに、45番目のLeuをProに、48番目のValをLeuに、及び95番目のValをThrに置換したアミノ酸配列
(5)配列番号100のアミノ酸配列中の37番目のValをIleに、40番目のAlaをProに、41番目のProをAlaに、48番目のValをLeuに、及び95番目のValをThrに置換したアミノ酸配列
(6)配列番号100のアミノ酸配列中の37番目のValをIleに、40番目のAlaをProに、41番目のProをAlaに、45番目のLeuをProに、及び95番目のValをThrに置換したアミノ酸配列
4個の改変が導入されたVHのアミノ酸配列としては、具体的には、例えば、以下の(1)〜(7)のアミノ酸配列が挙げられる。
(1)配列番号100のアミノ酸配列中の40番目のAlaをProに、41番目のProをAlaに、45番目のLeuをProに、及び95番目のValをThrに置換したアミノ酸配列
(2)配列番号100のアミノ酸配列中の41番目のProをAlaに、45番目のLeuをProに、48番目のValをLeuに、及び95番目のValをThrに置換したアミノ酸配列
(3)配列番号100のアミノ酸配列中の40番目のAlaをProに、41番目のProをAlaに、45番目のLeuをProに、及び95番目のValをThrに置換したアミノ酸配列
(4)配列番号100のアミノ酸配列中の37番目のValをIleに、41番目のProをAlaに、45番目のLeuをProに、及び95番目のValをThrに置換したアミノ酸配列
(5)配列番号100のアミノ酸配列中の37番目のValをIleに、40番目のAlaをProに、45番目のLeuをProに、及び95番目のValをThrに置換したアミノ酸配列
(6)配列番号100のアミノ酸配列中の37番目のValをIleに、40番目のAlaをProに、41番目のProをAlaに、及び95番目のValをThrに置換したアミノ酸配列
(7)配列番号100のアミノ酸配列中の37番目のValをIleに、40番目のAlaをProに、41番目のProをAlaに、及び45番目のLeuをProに置換したアミノ酸配列
3個の改変が導入されたVHのアミノ酸配列としては、具体的には、例えば、以下の(1)〜(6)のアミノ酸配列が挙げられる。
(1)配列番号100のアミノ酸配列中の41番目のProをAlaに、45番目のLeuをProに、及び95番目のValをThrに置換したアミノ酸配列
(2)配列番号100のアミノ酸配列中の37番目のValをIleに、45番目のLeuをProに、及び95番目のValをThrに置換したアミノ酸配列
(3)配列番号100のアミノ酸配列中の40番目のAlaをProに、45番目のLeuをProに、及び95番目のValをThrに置換したアミノ酸配列
(4)配列番号100のアミノ酸配列中の41番目のProをAlaに、45番目のLeuをProに、及び95番目のValをThrに置換したアミノ酸配列
(5)配列番号100のアミノ酸配列中の44番目のGlyをAlaに、45番目のLeuをProに、及び95番目のValをThrに置換したアミノ酸配列
(6)配列番号100のアミノ酸配列中の45番目のLeuをProに、48番目のValをLeuに、及び95番目のValをThrに置換したアミノ酸配列
2個の改変が導入されたVHのアミノ酸配列としては、具体的には、例えば、以下の(1)〜(9)のアミノ酸配列が挙げられる。
(1)配列番号100のアミノ酸配列中の18番目のLeuをMetに、及び95番目のValをThrに置換したアミノ酸配列
(2)配列番号100のアミノ酸配列中の30番目のSerをThrに、及び95番目のValをThrに置換したアミノ酸配列
(3)配列番号100のアミノ酸配列中の37番目のValをIleに、及び95番目のValをThrに置換したアミノ酸配列
(4)配列番号100のアミノ酸配列中の40番目のAlaをProに、及び95番目のValをThrに置換したアミノ酸配列
(5)配列番号100のアミノ酸配列中の41番目のProをAlaに、及び95番目のValをThrに置換したアミノ酸配列
(6)配列番号100のアミノ酸配列中の44番目のGlyをAlaに、及び95番目のValをThrに置換したアミノ酸配列
(7)配列番号100のアミノ酸配列中の45番目のLeuをProに、及び95番目のValをThrに置換したアミノ酸配列
(8)配列番号100のアミノ酸配列中の48番目のValをLeuに、及び95番目のValをThrに置換したアミノ酸配列
(9)配列番号100のアミノ酸配列中の76番目のAspをAsnに、及び95番目のValをThrに置換したアミノ酸配列
1個の改変が導入されたVHのアミノ酸配列としては、具体的には、例えば、以下の(1)〜(10)のアミノ酸配列が挙げられる。
(1)配列番号100のアミノ酸配列中の18番目のLeuをMetに置換したアミノ酸配列
(2)配列番号100のアミノ酸配列中の30番目のSerをThrに置換したアミノ酸配列
(3)配列番号100のアミノ酸配列中の37番目のValをIleに置換したアミノ酸配列
(4)配列番号100のアミノ酸配列中の40番目のAlaをProに置換したアミノ酸配列
(5)配列番号100のアミノ酸配列中の41番目のProをAlaに置換したアミノ酸配列
(6)配列番号100のアミノ酸配列中の44番目のGlyをAlaに置換したアミノ酸配列
(7)配列番号100のアミノ酸配列中の45番目のLeuをProに置換したアミノ酸配列
(8)配列番号100のアミノ酸配列中の48番目のValをLeuに置換したアミノ酸配列
(9)配列番号100のアミノ酸配列中の76番目のAspをAsnに置換したアミノ酸配列
(10)配列番号100のアミノ酸配列中の95番目のValをThrに置換したアミノ酸配列
また、本発明のヒト化抗体に含まれるVLとしては、以下の(1)〜(4)が好ましい。
(1)配列番号101のアミノ酸配列中の15番目のVal、43番目のAla、45番目のLys、71番目のPhe、85番目のThr、及び87番目のTyrが、他のアミノ酸残基に置換されたアミノ酸配列を含む抗体のVL
(2)配列番号101のアミノ酸配列中の15番目のVal、45番目のLys、71番目のPhe、及び87番目のTyrが、他のアミノ酸残基に置換されたアミノ酸配列を含む抗体のVL
(3)配列番号101のアミノ酸配列中の15番目のVal、71番目のPhe、及び87番目のTyrが、他のアミノ酸残基に置換されたアミノ酸配列を含む抗体のVL
(4)配列番号101のアミノ酸配列中の45番目のLys、及び71番目のPheが、他のアミノ酸残基に置換されたアミノ酸配列を含む抗体のVL
前記VLのアミノ酸配列としては、例えば、配列番号101のアミノ酸配列中の15番目のValをLeuに、43番目のAlaをSerに、45番目のLysをGlnに、71番目のPheをTyrに、85番目のThrをGlyに、及び87番目のTyrをPheに置換する改変から選ばれる少なくとも1つの改変が導入されたアミノ酸配列が挙げられる。
6個の改変が導入されたVLのアミノ酸配列としては、具体的には、例えば、配列番号101のアミノ酸配列中の15番目のValをLeuに、43番目のAlaをSerに、45番目のLysをGlnに、71番目のPheをTyrに、85番目のThrをGlyに、及び87番目のTyrをPheに置換したアミノ酸配列が挙げられる。
5個の改変が導入されたVLのアミノ酸配列としては、具体的には、例えば、以下の(1)〜(6)のアミノ酸配列が挙げられる。
(1)配列番号101のアミノ酸配列中の43番目のAlaをSerに、45番目のLysをGlnに、71番目のPheをTyrに、85番目のThrをGlyに、及び87番目のTyrをPheに置換したアミノ酸配列
(2)配列番号101のアミノ酸配列中の15番目のValをLeuに、45番目のLysをGlnに、71番目のPheをTyrに、85番目のThrをGlyに、及び87番目のTyrをPheに置換したアミノ酸配列
(3)配列番号101のアミノ酸配列中の15番目のValをLeuに、43番目のAlaをSerに、71番目のPheをTyrに、85番目のThrをGlyに、及び87番目のTyrをPheに置換したアミノ酸配列
(4)配列番号101のアミノ酸配列中の15番目のValをLeuに、43番目のAlaをSerに、45番目のLysをGlnに、85番目のThrをGlyに、及び87番目のTyrをPheに置換したアミノ酸配列
(5)配列番号101のアミノ酸配列中の15番目のValをLeuに、43番目のAlaをSerに、45番目のLysをGlnに、71番目のPheをTyrに、及び87番目のTyrをPheに置換したアミノ酸配列
(6)配列番号101のアミノ酸配列中の15番目のValをLeuに、43番目のAlaをSerに、45番目のLysをGlnに、71番目のPheをTyrに、及び85番目のThrをGlyに置換したアミノ酸配列
4個の改変が導入されたVLのアミノ酸配列としては、具体的には、例えば、以下の(1)〜(6)のアミノ酸配列が挙げられる。
(1)配列番号101のアミノ酸配列中の15番目のValをLeuに、45番目のLysをGlnに、71番目のPheをTyrに、及び87番目のTyrをPheに置換したアミノ酸配列
(2)配列番号101のアミノ酸配列中の45番目のLysをGlnに、71番目のPheをTyrに、85番目のThrをGlyに、及び87番目のTyrをPheに置換したアミノ酸配列
(3)配列番号101のアミノ酸配列中の15番目のValをLeuに、71番目のPheをTyrに、85番目のThrをGlyに、及び87番目のTyrをPheに置換したアミノ酸配列
(4)配列番号101のアミノ酸配列中の15番目のValをLeuに、45番目のLysをGlnに、85番目のThrをGlyに、及び87番目のTyrをPheに置換したアミノ酸配列
(5)配列番号101のアミノ酸配列中の15番目のValをLeuに、45番目のLysをGlnに、71番目のPheをTyrに、及び87番目のTyrをPheに置換したアミノ酸配列
(6)配列番号101のアミノ酸配列中の15番目のValをLeuに、45番目のLysをGlnに、71番目のPheをTyrに、及び85番目のThrをGlyに置換したアミノ酸配列
3個の改変が導入されたVLのアミノ酸配列としては、具体的には、例えば、以下の(1)〜(4)のアミノ酸配列が挙げられる。
(1)配列番号101のアミノ酸配列中の15番目のValをLeuに、71番目のPheをTyrに、及び87番目のTyrをPheに置換したアミノ酸配列
(2)配列番号101のアミノ酸配列中の45番目のLysをGlnに、71番目のPheをTyrに、及び87番目のTyrをPheに置換したアミノ酸配列
(3)配列番号101のアミノ酸配列中の15番目のValをLeuに、45番目のLysをGlnに、及び87番目のTyrをPheに置換したアミノ酸配列
(4)配列番号101のアミノ酸配列中の15番目のValをLeuに、45番目のLysをGlnに、及び71番目のPheをTyrに置換したアミノ酸配列
2個の改変が導入されたVLのアミノ酸配列としては、具体的には、例えば、以下の(1)〜(9)のアミノ酸配列が挙げられる。
(1)配列番号101のアミノ酸配列中の45番目のLysをGlnに、及び71番目のPheをTyrに置換したアミノ酸配列
(2)配列番号101のアミノ酸配列中の15番目のValをLeuに、及び71番目のPheをTyrに置換したアミノ酸配列
(3)配列番号101のアミノ酸配列中の43番目のAlaをSerに、及び71番目のPheをTyrに置換したアミノ酸配列
(4)配列番号101のアミノ酸配列中の71番目のPheをTyrに、及び85番目のThrをGlyに置換したアミノ酸配列
(5)配列番号101のアミノ酸配列中の71番目のPheをTyrに、及び87番目のTyrをPheに置換したアミノ酸配列
(6)配列番号101のアミノ酸配列中の15番目のValをLeuに、及び45番目のLysをGlnに置換したアミノ酸配列
(7)配列番号101のアミノ酸配列中の43番目のAlaをSerに、及び45番目のLysをGlnに置換したアミノ酸配列
(8)配列番号101のアミノ酸配列中の45番目のLysをGlnに、及び85番目のThrをGlyに置換したアミノ酸配列
(9)配列番号101のアミノ酸配列中の45番目のLysをGlnに、及び87番目のTyrをPheに置換したアミノ酸配列
1個の改変が導入されたVLのアミノ酸配列としては、具体的には、例えば、以下の(1)〜(6)のアミノ酸配列が挙げられる。
(1)配列番号101のアミノ酸配列中の15番目のValをLeuに置換したアミノ酸配列
(2)配列番号101のアミノ酸配列中の43番目のAlaをSerに置換したアミノ酸配列
(3)配列番号101のアミノ酸配列中の45番目のLysをGlnに置換したアミノ酸配列
(4)配列番号101のアミノ酸配列中の71番目のPheをTyrに置換したアミノ酸配列
(5)配列番号101のアミノ酸配列中の85番目のThrをGlyに置換したアミノ酸配列
(6)配列番号101のアミノ酸配列中の87番目のTyrをPheに置換したアミノ酸配列
また、本発明のヒト化抗体の具体例としては、抗体のVHが配列番号98及び/又は抗体のVLが配列番号94のアミノ酸配列を含むヒト化抗体、抗体のVHが配列番号98及び/又は抗体のVLが図2で示されるいずれかのアミノ酸配列を含むヒト化抗体、又は、抗体のVHが図1で示されるいずれかのアミノ酸配列及び/又は抗体のVLが配列番号94のアミノ酸配列を含むヒト化抗体などが挙げられる。
さらに、本発明のヒト化抗体としては、本発明のモノクローナル抗体と競合して、ヒトFOLR1のアミノ酸配列、又はその立体構造を特異的に認識し、前記モノクローナル抗体が結合するヒトFOLR1に存在するエピトープと同じエピトープに結合するヒト化抗体を挙げることができる。
ヒト抗体は、元来、ヒト体内に天然に存在する抗体をいうが、最近の遺伝子工学的、細胞工学的、発生工学的な技術の進歩により作製されたヒト抗体ファージライブラリー及びヒト抗体産生トランスジェニック動物から得られる抗体なども含まれる。
ヒト体内に天然に存在する抗体は、例えば、ヒト末梢血リンパ球を単離し、EBウイルスなどを感染させ不死化し、クローニングすることにより、該抗体を産生するリンパ球を培養でき、培養上清中より該抗体を精製することができる。
ヒト抗体ファージライブラリーは、ヒトB細胞から調製した抗体遺伝子をファージ遺伝子に挿入することによりFab、scFvなどの抗体断片をファージ表面に発現させたライブラリーである。該ライブラリーより、抗原を固定化した基質に対する結合活性を指標として所望の抗原結合活性を有する抗体断片を表面に発現しているファージを回収することができる。該抗体断片は、さらに、遺伝子工学的手法により2本の完全なH鎖及び2本の完全なL鎖からなるヒト抗体分子へも変換することができる。
ヒト抗体産生トランスジェニック動物は、ヒト抗体遺伝子が細胞内に組込まれた動物を意味する。具体的には、例えば、マウスES細胞へヒト抗体遺伝子を導入し、該ES細胞をマウスの初期胚へ移植後、発生させることによりヒト抗体産生トランスジェニックマウスを作製することができる。ヒト抗体産生トランスジェニック動物からのヒト抗体は、通常のヒト以外の動物で行われているハイブリドーマ作製方法を用い、ヒト抗体産生ハイブリドーマを取得し、培養することで培養上清中にヒト抗体を産生蓄積させることにより作製できる。
上述の抗体又は抗体断片を構成するアミノ酸配列において、1つ以上のアミノ酸が欠失、付加、置換又は挿入され、かつ上述の抗体又は該抗体断片と同様な活性を有するモノクローナル抗体又は該抗体断片も、本発明のモノクローナル抗体又は該抗体断片に包含される。
欠失、付加、置換及び/又は挿入されるアミノ酸の数は1個以上でありその数は特に限定されないが、部位特異的変異導入法[Molecular Cloning 2nd Edition、Cold Spring Harbor Laboratory Press(1989)、Current Protocols inmolecular Biology、John Wiley&Sons(1987−1997)、Nucleic Acids Research、10、6487(1982)、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、79、6409(1982)、Gene、34、315(1985)、Nucleic Acids Research、13、4431(1985)、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、82、488(1985)]などの周知の技術により、欠失、付加、置換もしくは挿入できる程度の数である。例えば、好ましくは1〜数十個、より好ましくは1〜20個、さらに好ましくは1〜10個、特に好ましくは1〜5個である。
上記の抗体のアミノ酸配列において1つ以上のアミノ酸残基が欠失、付加、置換、又は挿入されたとは、次のことを示す。即ち、抗体のアミノ酸配列中において、1又は複数のアミノ酸残基の欠失、付加、置換、又は挿入があることを意味する。また、欠失、付加、置換、又は挿入が同時に生じる場合もあり、欠失、付加、置換、又は挿入されるアミノ酸残基は天然型と非天然型いずれの場合もある。
天然型アミノ酸残基としては、例えば、L−アラニン、L−アスパラギン、L−アスパラギン酸、L−グルタミン、L−グルタミン酸、グリシン、L−ヒスチジン、L−イソロイシン、L−ロイシン、L−リジン、L−メチオニン、L−フェニルアラニン、L−プロリン、L−セリン、L−スレオニン、L−トリプトファン、L−チロシン、L−バリン、又はL−システインなどが挙げられる。
以下に、相互に置換可能なアミノ酸残基の好ましい例を示す。同一群に含まれるアミノ酸残基は相互に置換可能である。
A群:ロイシン、イソロイシン、ノルロイシン、バリン、ノルバリン、アラニン、2−アミノブタン酸、メチオニン、O−メチルセリン、t−ブチルグリシン、t−ブチルアラニン、シクロヘキシルアラニン
B群:アスパラギン酸、グルタミン酸、イソアスパラギン酸、イソグルタミン酸、2−アミノアジピン酸、2−アミノスベリン酸
C群:アスパラギン、グルタミン
D群:リジン、アルギニン、オルニチン、2、4−ジアミノブタン酸、2、3−ジアミノプロピオン酸
E群:プロリン、3−ヒドロキシプロリン、4−ヒドロキシプロリン
F群:セリン、スレオニン、ホモセリン
G群:フェニルアラニン、チロシン
本発明において、抗体断片としては、Fab、F(ab’)、Fab’、一本鎖抗体(scFv)、二量体化V領域(diabody)、ジスルフィド安定化V領域(dsFv)及びCDRを含むペプチドなどが挙げられる。
Fabは、IgGを蛋白質分解酵素であるパパインで処理して得られる断片のうち(H鎖の224番目のアミノ酸残基で切断される)、H鎖のN末端側約半分とL鎖全体がジスルフィド結合で結合した分子量約5万の抗原結合活性を有する抗体断片である。
本発明のFabは、ヒトFOLR1のアミノ酸配列、又はその立体構造を特異的に認識し、かつ結合するモノクローナル抗体をパパインで処理して得ることができる。また、該抗体のFabをコードするDNAを原核生物用発現ベクター又は真核生物用発現ベクターに挿入し、該ベクターを原核生物又は真核生物へ導入することにより発現させ、Fabを製造することもできる。
F(ab’)は、IgGのヒンジ領域の2個のジスルフィド結合の下部を蛋白質分解酵素であるペプシンで分解して得られた、2つのFab領域がヒンジ部分で結合して構成された、分子量約10万の抗原結合活性を有する断片である。
本発明のF(ab’)は、ヒトFOLR1のアミノ酸配列、又はその立体構造を特異的に認識し、かつ結合するモノクローナル抗体をペプシンで処理して得ることができる。また、下記のFab’をチオエーテル結合又はジスルフィド結合させ、作製することもできる。
Fab’は、前記F(ab’)のヒンジ領域のジスルフィド結合を切断した分子量約5万の抗原結合活性を有する抗体断片である。本発明のFab’は、本発明のヒトFOLR1のアミノ酸配列、又はその立体構造を特異的に認識し、かつ結合するF(ab’)をジチオスレイトールなどの還元剤で処理して得ることができる。また、該抗体のFab’断片をコードするDNAを原核生物用発現ベクター又は真核生物用発現ベクターに挿入し、該ベクターを原核生物又は真核生物へ導入することにより発現させ、Fab’を製造することもできる。
scFvは、1本のVHと1本のVLとを適当なペプチドリンカー(以下、Pと記す)を用いて連結した、VH−P−VLないしはVL−P−VHポリペプチドで、抗原結合活性を有する抗体断片である。
本発明のscFvは、本発明のヒトFOLR1のアミノ酸配列、又はその立体構造を特異的に認識し、かつ結合するモノクローナル抗体のVH及びVLをコードするcDNAを取得し、scFvをコードするDNAを構築し、該DNAを原核生物用発現ベクター又は真核生物用発現ベクターに挿入し、該発現ベクターを原核生物又は真核生物へ導入することにより発現させ、製造することができる。
diabodyは、scFvが二量体化した抗体断片で、二価の抗原結合活性を有する抗体断片である。二価の抗原結合活性は、同一であることもできるし、一方を異なる抗原結合活性とすることもできる。
本発明のdiabodyは、本発明のヒトFOLR1のアミノ酸配列、又はその立体構造を特異的に認識し、かつ結合するモノクローナル抗体のVH及びVLをコードするcDNAを取得し、scFvをコードするDNAをペプチドリンカーのアミノ酸配列の長さが8残基以下となるように構築し、該DNAを原核生物用発現ベクター又は真核生物用発現ベクターに挿入し、該発現ベクターを原核生物又は真核生物へ導入することにより発現させ、製造することができる。
dsFvは、VH及びVL中のそれぞれ1アミノ酸残基をシステイン残基に置換したポリペプチドを該システイン残基間のジスルフィド結合を介して結合させたものをいう。システイン残基に置換するアミノ酸残基は既知の方法[Protein Engineering、7、697(1994)]に従って、抗体の立体構造予測に基づいて選択することができる。
本発明のdsFvは、本発明のヒトFOLR1のアミノ酸配列、又はその立体構造を特異的に認識し、かつ結合するモノクローナル抗体のVH及びVLをコードするcDNAを取得し、dsFvをコードするDNAを構築し、該DNAを原核生物用発現ベクター又は真核生物用発現ベクターに挿入し、該発現ベクターを原核生物又は真核生物へ導入することにより発現させ、製造することができる。
CDRを含むペプチドは、VH又はVLのCDRの少なくとも1領域以上を含んで構成される。複数のCDRを含むペプチドは、直接又は適当なペプチドリンカーを介して結合させることができる。
本発明のCDRを含むペプチドは、本発明のヒトFOLR1のアミノ酸配列、又はその立体構造を特異的に認識し、かつ結合するモノクローナル抗体のVH及びVLのCDRをコードするDNAを構築し、該DNAを原核生物用発現ベクター又は真核生物用発現ベクターに挿入し、該発現ベクターを原核生物又は真核生物へ導入することにより発現させ、製造することができる。また、CDRを含むペプチドは、Fmoc法、又はtBoc法などの化学合成法によって製造することもできる。
本発明の抗体には、本発明のヒトFOLR1のアミノ酸配列、又はその立体構造を特異的に認識し、かつ結合するモノクローナル抗体又は該抗体断片に放射性同位元素、低分子の薬剤、高分子の薬剤、蛋白質、又は抗体医薬などを化学的又は遺伝子工学的に結合させた抗体の誘導体を包含する。
本発明における、抗体の誘導体は、本発明のヒトFOLR1のアミノ酸配列、又はその立体構造を特異的に認識し、かつ結合するモノクローナル抗体又は該抗体断片のH鎖又はL鎖のN末端側又はC末端側、抗体又は該抗体断片中の適当な置換基又は側鎖、さらにはモノクローナル抗体又は該抗体断片中の糖鎖などに、放射性同位元素、低分子の薬剤、高分子の薬剤、免疫賦活剤、蛋白質又は抗体医薬などを化学的手法[抗体工学入門、地人書館(1994)]により結合させることにより製造することができる。
また、本発明のヒトFOLR1のアミノ酸配列、又はその立体構造を特異的に認識し、かつ結合するモノクローナル抗体又は抗体断片をコードするDNAと、結合させたい蛋白質又は抗体医薬をコードするDNAを連結させて発現ベクターに挿入し、該発現ベクターを適当な宿主細胞へ導入し、発現させる遺伝子工学的手法より製造することができる。
放射性同位元素としては、例えば、131I、125I、90Y、64Cu、99Tc、77Lu、又は211Atなどが挙げられる。放射性同位元素は、クロラミンT法などによって抗体に直接結合させることができる。また、放射性同位元素をキレートする物質を抗体に結合させてもよい。キレート剤としては、1−イソチオシアネートベンジル−3−メチルジエチレントリアミンペンタ酢酸(MX−DTPA)などが挙げられる。
低分子の薬剤としては、例えば、アルキル化剤、ニトロソウレア剤、代謝拮抗剤、抗生物質、植物アルカロイド、トポイソメラーゼ阻害剤、ホルモン療法剤、ホルモン拮抗剤、アロマターゼ阻害剤、P糖蛋白阻害剤、白金錯体誘導体、M期阻害剤若しくはキナーゼ阻害剤などの抗がん剤[臨床腫瘍学、癌と化学療法社(1996)]、又はハイドロコーチゾン、プレドニゾンなどのステロイド剤、アスピリン、インドメタシンなどの非ステロイド剤、金チオマレート、ペニシラミンなどの免疫調節剤、サイクロフォスファミド、アザチオプリンなどの免疫抑制剤、マレイン酸クロルフェニラミン若しくはクレマシチンのような抗ヒスタミン剤などの抗炎症剤[炎症と抗炎症療法、医歯薬出版株式会社(1982)]などが挙げられる。
抗がん剤としては、例えば、アミフォスチン(エチオール)、シスプラチン、ダカルバジン(DTIC)、ダクチノマイシン、メクロレタミン(ナイトロジェンマスタード)、ストレプトゾシン、シクロフォスファミド、イホスファミド、カルムスチン(BCNU)、ロムスチン(CCNU)、ドキソルビシン(アドリアマイシン)、エピルビシン、ゲムシタビン(ゲムザール)、ダウノルビシン、プロカルバジン、マイトマイシン、シタラビン、エトポシド、メトトレキセート、5−フルオロウラシル、ビンブラスチン、ビンクリスチン、ブレオマイシン、ダウノマイシン、ペプロマイシン、エストラムスチン、パクリタキセル(タキソール)、ドセタキセル(タキソテア)、アルデスロイキン、アスパラギナーゼ、ブスルファン、カルボプラチン、オキサリプラチン、ネダプラチン、クラドリビン、カンプトテシン、10−ヒドロキシ−7−エチル−カンプトテシン(SN38)、フロクスウリジン、フルダラビン、ヒドロキシウレア、イダルビシン、メスナ、イリノテカン(CPT−11)、ノギテカン、ミトキサントロン、トポテカン、ロイプロリド、メゲストロール、メルファラン、メルカプトプリン、ヒドロキシカルバミド、プリカマイシン、ミトタン、ペガスパラガーゼ、ペントスタチン、ピポブロマン、タモキシフェン、ゴセレリン、リュープロレニン、フルタミド、テニポシド、テストラクトン、チオグアニン、チオテパ、ウラシルマスタード、ビノレルビン、クロラムブシル、ハイドロコーチゾン、プレドニゾロン、メチルプレドニゾロン、ビンデシン、ニムスチン、セムスチン、カペシタビン、トムデックス、アザシチジン、UFT、オキザロプラチン、ゲフィチニブ(イレッサ)、イマチニブ(STI571)、エルロチニブ、FMS−like−tyrosine kinase 3(Flt3)阻害剤、Vascular endothelialgrowth factor receptor(VEGFR)阻害剤、fibroblastgrowth factor receptor(FGFR)阻害剤、タルセバなどのepidermal growth factor receptor(EGFR)阻害剤、ラディシコール、17−アリルアミノ−17−デメトキシゲルダナマイシン、ラパマイシン、アムサクリン、オール−トランスレチノイン酸、サリドマイド、ファドロゾール、レトロゾール、エキセメスタン、金チオマレート、D−ペニシラミン、ブシラミン、アザチオプリン、ミゾリビン、シクロスポリン、ヒドロコルチゾン、ベキサロテン(ターグレチン)、デキサメタゾン、プロゲスチン類、エストロゲン類、アナストロゾール(アリミデックス)、ロイプリン、アスピリン、インドメタシン、セレコキシブ、マレイン酸クロルフェニラミン、クロロフェニラミン、クレマシチン、トレチノイン、砒素、ボルテゾミブ、アロプリノール、カリケアマイシン、イブリツモマブチウキセタン、タルグレチン、オゾガミン、クラリスロマイシン、ロイコボリン、イファスファミド、ケトコナゾール、アミノグルテチミド、スラミン、マイタンシノイド、又はその誘導体、などが挙げられる。
低分子の薬剤と抗体とを結合させる方法としては、例えば、グルタールアルデヒドを介して薬剤と抗体のアミノ基間を結合させる方法、又は水溶性カルボジイミドを介して薬剤のアミノ基と抗体のカルボキシル基を結合させる方法などが挙げられる。
高分子の薬剤としては、例えば、ポリエチレングリコール(以下、PEGと記す)、アルブミン、デキストラン、ポリオキシエチレン、スチレンマレイン酸コポリマー、ポリビニルピロリドン、ピランコポリマー、又はヒドロキシプロピルメタクリルアミドなどが挙げられる。これらの高分子化合物を抗体又は抗体断片に結合させることにより、(1)化学的、物理的又は生物的な種々の因子に対する安定性の向上、(2)血中半減期の顕著な延長、(3)免疫原性の消失又は抗体産生の抑制、などの効果が期待される[バイオコンジュゲート医薬品、廣川書店(1993)]。例えば、PEGと抗体を結合させる方法としては、PEG化修飾試薬と反応させる方法などが挙げられる[バイオコンジュゲート医薬品、廣川書店(1993)]。PEG化修飾試薬としては、リジンのe−アミノ基への修飾剤(日本国特開昭61−178926号公報)、アスパラギン酸及びグルタミン酸のカルボキシル基への修飾剤(日本国特開昭56−23587号公報)、又はアルギニンのグアニジノ基への修飾剤(日本国特開平2−117920号公報)などが挙げられる。
免疫賦活剤としては、例えば、イムノアジュバントとして知られている天然物でもよく、具体例としては、免疫を亢進する薬剤が、β(1→3)グルカン(レンチナン、シゾフィラン)、又はαガラクトシルセラミドなどが挙げられる。
蛋白質としては、NK細胞、マクロファージ、又は好中球などの免疫担当細胞を活性化するサイトカイン若しくは増殖因子、又は毒素蛋白質などが挙げられる。
サイトカイン又は増殖因子としては、例えば、IFNα、IFNβ、IFNγ、インターロイキン(以下、ILと記す)−2、IL−12、IL−15、IL−18、IL−21、IL−23、顆粒球コロニー刺激因子(G−CSF)、顆粒球/マクロファージコロニー刺激因子(GM−CSF)、又はマクロファージコロニー刺激因子(M−CSF)などが挙げられる。
毒素蛋白質としては、例えば、リシン、ジフテリアトキシン、又はONTAKなどが挙げられ、毒性を調節するために蛋白質に変異を導入した蛋白毒素も含まれる。
抗体医薬としては、抗体の結合によりアポトーシスが誘導される抗原、腫瘍の病態形成に関わる抗原又は免疫機能を調節する抗原、病変部位の血管新生に関与する抗原に対する抗体が挙げられる。
抗体の結合によりアポトーシスが誘導される抗原としては、例えば、Cluster of differentiation(以下、CDと記す)19、CD20、CD21、CD22、CD23、CD24、CD37、CD53、CD72、CD73、CD74、CDw75、CDw76、CD77、CDw78、CD79a、CD79b、CD80(B7.1)、CD81、CD82、CD83、CDw84、CD85、CD86(B7.2)、human leukocyte antigen(HLA)−Class II、又はEpidermalgrowth Factor Receptor(EGFR)などが挙げられる。
腫瘍の病態形成に関わる抗原又は免疫機能を調節する抗原としては、例えば、CD40、CD40リガンド、B7ファミリー分子(CD80、CD86、CD274、B7−DC、B7−H2、B7−H3、又はB7−H4)、B7ファミリー分子のリガンド(CD28、CTLA−4、ICOS、PD−1、又はBTLA)、OX−40、OX−40リガンド、CD137、tumor necrosis factor(TNF)受容体ファミリー分子(DR4、DR5、TNFR1、又はTNFR2)、TNF−related apoptosis−inducing ligand receptor(TRAIL)ファミリー分子、TRAILファミリー分子の受容体ファミリー(TRAIL−R1、TRAIL−R2、TRAIL−R3、又はTRAIL−R4)、receptor activator of nuclear factor kappa B(RANK)、RANKリガンド、CD−25、葉酸受容体4、サイトカイン[IL−1α、IL−1β、IL−4、IL−5、IL−6、IL−10、IL−13、transforminggrowth factor(TGF)β、又はTNFαなど]、これらのサイトカインの受容体、ケモカイン(SLC、ELC、I−309、TARC、MDC、又はCTACKなど)、又はこれらのケモカインの受容体が挙げられる。
病変部位の血管新生を阻害する抗原としては、例えば、vascular endothelialgrowth factor(VEGF)、Angiopoietin、fibroblastgrowth factor(FGF)、EGF、platelet−derivedgrowth factor(PDGF)、insulin−likegrowth factor(IGF)、erythropoietin(EPO)、TGFβ、IL−8、Ephilin、SDF−1、又はこれらの受容体などが挙げられる。
蛋白質又は抗体医薬との融合抗体は、モノクローナル抗体又は抗体断片をコードするcDNAに蛋白質をコードするcDNAを連結させ、融合抗体をコードするDNAを構築し、該DNAを原核生物又は真核生物用発現ベクターに挿入し、該発現ベクターを原核生物又は真核生物へ導入することにより発現させ、融合抗体を製造することができる。
本発明における抗体の誘導体を、ヒトFOLR1の免疫学的検出又は測定、ヒトFOLR1陽性細胞が関与する疾患の診断に使用する場合は、本発明のヒトFOLR1のアミノ酸配列、又はその立体構造を特異的に認識し、かつ結合するモノクローナル抗体又は該抗体断片のH鎖又はL鎖のN末端側又はC末端側、抗体又は該抗体断片中の適当な置換基又は側鎖、さらにはモノクローナル抗体又は該抗体断片中の糖鎖などに結合させる薬剤として、通常の免疫学的検出又は測定法で用いられる標識体を選択することもできる。
標識体としては、例えば、アルカリフォスファターゼ、ペルオキシダーゼ若しくはルシフェラーゼなどの酵素、アクリジニウムエステル若しくはロフィンなどの発光物質、又はフルオレセインイソチオシアネート(FITC)若しくはテトラメチルローダミンイソチオシアネート(RITC)などの蛍光物質などが挙げられる。
また、本発明は、本発明のモノクローナル抗体又は該抗体断片を有効成分として含有するFOLR1陽性細胞が関与する疾患の治療薬に関する。
FOLR1陽性細胞が関与する疾患としては、FOLR1が発現している細胞が関与する疾患であればいかなるものでもよく、例えば、がんが挙げられる。
がんとしては、例えば、血液がん、乳癌、子宮癌、大腸癌、食道癌、胃癌、卵巣癌、肺癌、腎臓癌、直腸癌、甲状腺癌、子宮頸癌、小腸癌、前立腺癌、中皮腫又は膵臓癌などが挙げられ、好ましくは卵巣癌、腎臓癌、肺癌、乳癌、膵臓癌又は中皮種が挙げられる。
本発明の治療薬としては、上述した本発明のモノクローナル抗体もしくは該抗体断片、又はこれらの誘導体を有効成分として含有する。
本発明の抗体もしくは該抗体断片、又はこれらの誘導体を含有する治療薬は、有効成分としての該抗体もしくは該抗体断片、又はこれらの誘導体のみを含むものであってもよいが、通常は薬理学的に許容される1以上の担体と一緒に混合し、製剤学の技術分野において公知の任意の方法により製造した医薬製剤として提供するのが望ましい。
投与経路は、治療に際して最も効果的なものを使用するのが好ましく、経口投与、又は口腔内、気道内、直腸内、皮下、筋肉内若しくは静脈内などの非経口投与が挙げられ、好ましくは静脈内投与を挙げられる。
投与形態としては、例えば、噴霧剤、カプセル剤、錠剤、散剤、顆粒剤、シロップ剤、乳剤、坐剤、注射剤、軟膏、又はテープ剤などが挙げられる。
投与量又は投与回数は、目的とする治療効果、投与方法、治療期間、年齢、及び体重などにより異なるが、通常成人1日当たり10μg/kg〜10mg/kgである。
本発明の治療薬は、単独で使用しても良く、前述の放射性同位元素、低分子の薬剤、高分子の薬剤、蛋白質、又は抗体医薬のうち、少なくとも1つの治療薬を併用しても良い。本発明の治療薬とその他の治療薬との併用方法としては、本発明の治療薬と併用される治療薬が、本発明の治療薬と同時に投与されても良いし、連続的に投与されても良い。
さらに、本発明は、本発明のモノクローナル抗体又は該抗体断片を用いるヒトFOLR1又はヒトFOLR1陽性細胞の免疫学的検出又は測定方法に関する。
本発明における、免疫学的検出又は測定方法とは、標識を施した抗原又は抗体を用いて、抗体量又は抗原量を検出又は測定する方法である。FOLR1の免疫学的検出又は測定方法としては、具体的には、放射性物質標識免疫抗体法(RIA)、酵素免疫測定法(EIA又はELISA)、蛍光免疫測定法(FIA)、発光免疫測定法(luminescent immunoassay)、ウエスタンブロット法、免疫沈降法、蛍光細胞染色法、免疫組織染色法、又は物理化学的手法等により、FOLR1又はFOLR1陽性細胞を検出又は測定する方法が挙げられる。
また、本発明は、本発明のモノクローナル抗体又は該抗体断片を用いて、ヒトFOLR1陽性細胞を検出又は測定することを含む、ヒトFOLR1陽性細胞が関与する疾患の診断方法に関する。
FOLR1陽性細胞を検出又は測定するには、前述の公知の免疫学的検出法を用いることができる。好ましくは、免疫沈降法、蛍光細胞染色法、又は免疫組織染色法などが用いられる。また、FMAT8100HTSシステム(アプライドバイオシステム社製)などの蛍光抗体染色法なども用いることができる。
本発明においてFOLR1陽性細胞を検出又は測定する対象となる生体試料としては、組織細胞、血液、血漿、血清、膵液、尿、糞便、組織液、又は培養液など、FOLR1が発現した細胞を含む可能性のあるものであれば特に限定されない。
本発明における、ヒトFOLR1陽性細胞が関与する疾患の診断方法としては、例えば、検出又は測定の対象とした生体試料で観測されたFOLR1陽性細胞数を、ヒトFOLR1陽性細胞が関与する疾患と診断する指標とする方法が挙げられる。
本発明は、本発明のモノクローナル抗体又は該抗体断片を有効成分として含有する、ヒトFOLR1陽性細胞が関与する疾患の診断薬に関する。
本発明の診断薬としては、上述した本発明のモノクローナル抗体もしくは該抗体断片、又はこれらの誘導体を有効成分として含有する。
本発明の診断薬は、目的の診断法に応じて、抗原抗体反応を行なうための試薬、該反応の検出用試薬を含んでもよい。抗原抗体反応を行なうための試薬としては、緩衝剤、塩などが挙げられる。検出用試薬としては、該モノクローナル抗体もしくは該抗体断片、又はこれらの誘導体を認識する標識された二次抗体、又は標識に対応した基質など、通常の免疫学的検出又は測定法に用いられる試薬が挙げられる。
以下に、本発明の抗体の製造方法、疾患の治療方法、及び疾患の診断方法について、具体的に説明する。
1.モノクローナル抗体の製造方法
(1)抗原の調製
抗原となるFOLR1又はFOLR1を発現させた細胞は、FOLR1全長又はその部分長をコードするcDNAを含む発現ベクターを、大腸菌、酵母、昆虫細胞、又は動物細胞などに導入することにより、得ることができる。また、FOLR1を多量に発現している各種ヒト腫瘍培養細胞、ヒト組織などからFOLR1を精製し、得ることができる。また、該腫瘍培養細胞、又は該組織などをそのまま抗原として用いることもできる。さらに、Fmoc法、又はtBoc法などの化学合成法によりFOLR1の部分配列を有する合成ペプチドを調製し、抗原に用いることもできる。
本発明で用いられるFOLR1は、Molecular Cloning、A Laboratory Manual、Second Edition、Cold Spring Harbor Laboratory Press(1989)又はCurrent Protocols inmolecular Biology、John Wiley&Sons(1987−1997)などに記載された方法などを用い、例えば以下の方法により、該FOLR1をコードするDNAを宿主細胞中で発現させて、製造することができる。
まず、FOLR1をコードする部分を含む完全長cDNAを適当な発現ベクターのプロモーターの下流に挿入することにより、発現ベクターを作製する。上記完全長cDNAの代わりに、完全長cDNAをもとにして調製された、ポリペプチドをコードする部分を含む適当な長さのDNA断片を用いてもよい。次に、得られた該発現ベクターを、該発現ベクターに適合した宿主細胞に導入することにより、ポリペプチドを生産する形質転換体を得ることができる。
発現ベクターとしては、使用する宿主細胞における自律複製又は染色体中への組込みが可能で、ポリペプチドをコードするDNAを転写できる位置に、適当なプロモーターを含有しているものであればいずれも用いることができる。
宿主細胞としては、大腸菌などのエシェリヒア属などに属する微生物、酵母、昆虫細胞、又は動物細胞など、目的とする遺伝子を発現できるものであればいずれも用いることができる。
大腸菌などの原核生物を宿主細胞として用いる場合、発現ベクターは、原核生物中で自律複製が可能であると同時に、プロモーター、リボソーム結合配列、FOLR1をコードする部分を含むDNA、及び転写終結配列を含むベクターであることが好ましい。また、該発現ベクターには、転写終結配列は必ずしも必要ではないが、構造遺伝子の直下に転写終結配列を配置することが好ましい。さらに、該発現ベクターには、プロモーターを制御する遺伝子を含んでいてもよい。
該発現ベクターとしては、リボソーム結合配列であるシャイン・ダルガルノ配列(SD配列ともいう)と開始コドンとの間を適当な距離(例えば6〜18塩基)に調節したプラスミドを用いることが好ましい。
また、該FOLR1をコードするDNAの塩基配列としては、宿主内での発現に最適なコドンとなるように塩基を置換することができ、これにより目的とするFOLR1の生産率を向上させることができる。
発現ベクターとしては、使用する宿主細胞中で機能を発揮できるものであればいずれも用いることができ、例えば、pBTrp2、pBTac1、pBTac2(以上、ロシュ・ダイアグノスティックス社製)、pKK233−2(ファルマシア社製)、pSE280(インビトロジェン社製)、pGEMEX−1(プロメガ社製)、pQE−8(キアゲン社製)、pKYP10(日本国特開昭58−110600号公報)、pKYP200[Agricultural Biological Chemistry、48、669(1984)]、pLSA1[Agric Biol.Chem.、53、277(1989)]、pGEL1[Proc.Natl.Acad.Sci.USA、82、4306(1985)]、pBluescript II SK(−)(ストラタジーン社製)、pTrs30[大腸菌JM109/pTrS30(FERM BP−5407)より調製]、pTrs32[大腸菌JM109/pTrS32(FERM BP−5408)より調製]、pGHA2[大腸菌IGHA2(FERM BP−400)より調製、日本国特開昭60−221091号公報]、pGKA2[大腸菌IGKA2(FERM BP6798)より調製、日本国特開昭60−221091号公報]、pTerm2(US4686191、US4939094、US5160735)、pSupex、pUB110、pTP5、pC194、pEG400[J.Bacteriol.、172、2392(1990)]、pGEX(ファルマシア社製)、pETシステム(ノバジェン社製)、又はpME18SFL3などが挙げられる。
プロモーターとしては、使用する宿主細胞中で機能を発揮できるものであればいかなるものでもよい。例えば、trpプロモーター(Ptrp)、lacプロモーター、PLプロモーター、PRプロモーター、又はT7プロモーターなどの、大腸菌又はファージなどに由来するプロモーターを挙げることができる。また、Ptrpを2つ直列させたタンデムプロモーター、tacプロモーター、lacT7プロモーター、又はlet Iプロモーターなどの人為的に設計改変されたプロモーターなども用いることができる。
宿主細胞としては、例えば、大腸菌XL−1Blue、大腸菌XL2−Blue、大腸菌DH1、大腸菌MC1000、大腸菌KY3276、大腸菌W1485、大腸菌JM109、大腸菌HB101、大腸菌No.49、大腸菌W3110、大腸菌NY49、又は大腸菌DH5αなどが挙げられる。
宿主細胞への発現ベクターの導入方法としては、使用する宿主細胞へDNAを導入する方法であればいずれも用いることができ、例えば、カルシウムイオンを用いる方法[Proc.Natl.Acad.Sci.USA、69、2110(1972)、Gene、17、107(1982)、Molecular&General Genetics、168、111(1979)]が挙げられる。
動物細胞を宿主として用いる場合、発現ベクターとしては、動物細胞中で機能を発揮できるものであればいずれも用いることができ、例えば、pcDNA I、pcDM8(フナコシ社製)、pAGE107[日本国特開平3−22979号公報;Cytotechnology、3、133(1990)]、pAS3−3(日本国特開平2−227075号公報)、pcDM8[Nature、329、840(1987)]、pcDNA I/Amp(インビトロジェン社製)、pcDNA3.1(インビトロジェン社製)、pREP4(インビトロジェン社製)、pAGE103[J.Biochemistry、101、1307(1987)]、pAGE210、pME18SFL3、又はpKANTEX93(国際公開第97/10354号)などが挙げられる。
プロモーターとしては、動物細胞中で機能を発揮できるものであればいずれも用いることができ、例えば、サイトメガロウイルス(CMV)のimmediate early(IE)遺伝子のプロモーター、SV40の初期プロモーター、レトロウイルスのプロモーター、メタロチオネインプロモーター、ヒートショックプロモーター、SRαプロモーター、又はモロニーマウス白血病ウイルスのプロモーター若しくはエンハンサーが挙げられる。また、ヒトCMVのIE遺伝子のエンハンサーをプロモーターと共に用いてもよい。
宿主細胞としては、例えば、ヒト白血病細胞Namalwa細胞、サル細胞COS細胞、チャイニーズ・ハムスター卵巣細胞CHO細胞(Journal of Experimental Medicine、108、945(1958);Proc.Natl.Acad.Sci.USA、60、1275(1968);Genetics、55、513(1968);Chromosoma、41、129(1973);Methods in Cell Science、18、115(1996);Radiation Research、148、260(1997);Proc.Natl.Acad.Sci.USA、77、4216(1980);Proc.Natl.Acad.Sci.USA、60、1275(1968);Cell、6、121(1975);Molecular Cellgenetics、Appendix I、II(pp.883−900))、CHO/DG44、CHO−K1(ATCC番号:CCL−61)、DUkXB11(ATCC番号:CCL−9096)、Pro−5(ATCC番号:CCL−1781)、CHO−S(Life Technologies、Cat#11619)、Pro−3、ラットミエローマ細胞YB2/3HL.P2.G11.16Ag.20(又はYB2/0ともいう)、マウスミエローマ細胞NS0、マウスミエローマ細胞SP2/0−Ag14、シリアンハムスター細胞BHK又はHBT5637(日本国特開昭63−000299号公報)などが挙げられる。
宿主細胞への発現ベクターの導入方法としては、動物細胞にDNAを導入する方法であればいずれも用いることができる。例えば、エレクトロポレーション法[Cytotechnology、3、133(1990)]、リン酸カルシウム法(日本国特開平2−227075号公報)、又はリポフェクション法[Proc.Natl.Acad.Sci.USA、84、7413(1987)]などが挙げられる。
以上のようにして得られるFOLR1をコードするDNAを組み込んだ発現ベクターを保有する微生物、又は動物細胞などの由来の形質転換体を培地に培養し、培養物中に該FOLR1を生成蓄積させ、該培養物から採取することにより、FOLR1を製造することができる。該形質転換体を培地に培養する方法は、宿主の培養に用いられる通常の方法に従って行うことができる。
真核生物由来の細胞で発現させた場合には、糖又は糖鎖が付加されたFOLR1を得ることができる。
誘導性のプロモーターを用いた発現ベクターで形質転換した微生物を培養するときには、必要に応じてインデューサーを培地に添加してもよい。例えば、lacプロモーターを用いた発現ベクターで形質転換した微生物を培養する場合にはイソプロピル−β−D−チオガラクトピラノシドなどを、trpプロモーターを用いた発現ベクターで形質転換した微生物を培養する場合にはインドールアクリル酸などを培地に添加してもよい。
動物細胞を宿主として得られた形質転換体を培養する培地としては、例えば、一般に使用されているRPMI1640培地[The Journal of the American Medical Association、199、519(1967)]、EagleのMEM培地[Science、122、501(1952)]、ダルベッコ改変MEM培地[Virology、8、396(1959)]、199培地[Proc.Soc.Exp.Biol.Med.、73、1(1950)]、Iscove’s Modified Dulbecco’s Medium(IMDM)培地、又はこれら培地に牛胎児血清(FBS)などを添加した培地などが挙げられる。培養は、通常pH6〜8、30〜40℃、5%CO存在下などの条件下で1〜7日間行う。また、培養中必要に応じて、カナマイシン又はペニシリンなどの抗生物質を培地に添加してもよい。
FOLR1をコードする遺伝子の発現方法としては、直接発現以外に、分泌生産又は融合蛋白質発現などの方法[Molecular Cloning、A Laboratory Manual、Second Edition、Cold Spring Harbor Laboratory Press(1989)]を用いることができる。
FOLR1の生産方法としては、宿主細胞内に生産させる方法、宿主細胞外に分泌させる方法、又は宿主細胞外膜上に生産させる方法があり、使用する宿主細胞、又は生産させるFOLR1の構造を変えることにより、適切な方法を選択することができる。
FOLR1が宿主細胞内又は宿主細胞外膜上に生産される場合、ポールソンらの方法[J.Biol.Chem.、264、17619(1989)]、ロウらの方法[Proc.Natl.Acad.Sci.USA、86、8227(1989)、Genes Develop.、4、1288(1990)]、日本国特開平05−336963号公報、又は国際公開第94/23021号などに記載の方法を用いることにより、FOLR1を宿主細胞外に積極的に分泌させることができる。
また、ジヒドロ葉酸還元酵素遺伝子などを用いた遺伝子増幅系(日本国特開平2−227075号公報)を利用してFOLR1の生産量を上昇させることもできる。
得られたFOLR1は、例えば、以下のようにして単離、精製することができる。
FOLR1が細胞内に溶解状態で発現した場合には、培養終了後に細胞を遠心分離により回収し、水系緩衝液に懸濁後、超音波破砕機、フレンチプレス、マントンガウリンホモゲナイザー、又はダイノミルなどを用いて細胞を破砕し、無細胞抽出液を得る。
前記無細胞抽出液を遠心分離することにより得られる上清から、通常の蛋白質の単離精製法、即ち、溶媒抽出法、硫安などによる塩析法、脱塩法、有機溶媒による沈殿法、ジエチルアミノエチル(DEAE)−セファロース、DIAION HPA−75(三菱化学社製)などのレジンを用いた陰イオン交換クロマトグラフィー法、S−Sepharose FF(ファルマシア社製)などのレジンを用いた陽イオン交換クロマトグラフィー法、ブチルセファロース、フェニルセファロースなどのレジンを用いた疎水性クロマトグラフィー法、分子篩を用いたゲルろ過法、アフィニティークロマトグラフィー法、クロマトフォーカシング法、又は等電点電気泳動などの電気泳動法などの手法を単独又は組み合わせて用い、精製標品を得ることができる。
FOLR1が細胞内に不溶体を形成して発現した場合は、上記と同様に細胞を回収後破砕し、遠心分離を行うことにより、沈殿画分として該FOLR1の不溶体を回収する。回収した該FOLR1の不溶体を蛋白質変性剤で可溶化する。該可溶化液を希釈又は透析することにより、該FOLR1を正常な立体構造に戻した後、上記と同様の単離精製法によりポリペプチドの精製標品を得ることができる。
FOLR1又はその糖修飾体などの誘導体が細胞外に分泌された場合には、培養上清において該FOLR1又はその糖修飾体などの誘導体を回収することができる。該培養物を上記と同様に遠心分離などの手法により処理することにより可溶性画分を取得し、該可溶性画分から、上記と同様の単離精製法を用いることにより、精製標品を得ることができる。
また、本発明において用いられるFOLR1は、Fmoc法、又はtBoc法などの化学合成法によっても製造することができる。また、アドバンストケムテック社製、パーキン・エルマー社製、ファルマシア社製、プロテインテクノロジインストルメント社製、シンセセル−ベガ社製、パーセプチブ社製、又は島津製作所社製などのペプチド合成機を利用して化学合成することもできる。
(2)動物の免疫と融合用抗体産生細胞の調製
3〜20週令のマウス、ラット又はハムスターなどの動物に、(1)で得られる抗原を免疫して、その動物の脾、リンパ節、末梢血中の抗体産生細胞を採取する。また、免疫原性が低く上記の動物で充分な抗体価の上昇が認められない場合には、FOLR1ノックアウトマウスを被免疫動物として用いることもできる。
免疫は、動物の皮下、静脈内又は腹腔内に、例えば、フロインドの完全アジュバント、又は水酸化アルミニウムゲルと百日咳菌ワクチンなどの適当なアジュバントとともに抗原を投与することにより行う。抗原が部分ペプチドである場合には、BSA(ウシ血清アルブミン)、又はKLH(Keyhole Limpet Hemocyanin)などのキャリア蛋白質とコンジュゲートを作製し、これを免疫原として用いる。
抗原の投与は、1回目の投与の後、1〜2週間おきに5〜10回行う。各投与後3〜7日目に眼底静脈叢より採血し、その血清の抗体価を酵素免疫測定法[Antibodies−A Laboratory Manual、Cold Spring Harbor Laboratory(1988)]などを用いて測定する。免疫に用いた抗原に対し、その血清が十分な抗体価を示した動物を融合用抗体産生細胞の供給源とする。
抗原の最終投与後3〜7日目に、免疫した動物より脾臓などの抗体産生細胞を含む組織を摘出し、抗体産生細胞を採取する。脾臓細胞を用いる場合には、脾臓を細断、ほぐした後、遠心分離し、さらに赤血球を除去して融合用抗体産生細胞を取得する。
(3)骨髄腫細胞の調製
骨髄腫細胞としては、マウスから得られた株化細胞を用い、例えば、8−アザグアニン耐性マウス(BALB/c由来)骨髄腫細胞株P3−X63Ag8−U1(P3−U1)[Current Topics in Microbiology and Immunology、18、1(1978)]、P3−NS1/1Ag41(NS−1)[European J.Immunology、6、511(1976)]、SP2/0−Ag14(SP−2)[Nature、276、269(1978)]、P3−X63−Ag8653(653)[J.Immunology、123、1548(1979)]、又はP3−X63−Ag8(X63)[Nature、256、495(1975)]などを用いる。
該骨髄腫細胞は、正常培地[グルタミン、2−メルカプトエタノール、ジェンタマイシン、FBS、及び8−アザグアニンを加えたRPMI1640培地]で継代し、細胞融合の3〜4日前に正常培地に継代し、融合当日2×10個以上の細胞数を確保する。
(4)細胞融合とモノクローナル抗体産生ハイブリドーマの調製
(2)で得られる融合用抗体産生細胞と(3)で得られる骨髄腫細胞をMinimum Essential Medium(MEM)培地又はPBS(リン酸二ナトリウム1.83g、リン酸一カリウム0.21g、食塩7.65g、蒸留水1リットル、pH7.2)でよく洗浄し、細胞数が、融合用抗体産生細胞:骨髄腫細胞=5〜10:1になるよう混合し、遠心分離した後、上清を除く。
沈澱した細胞群をよくほぐした後、ポリエチレングリコール−1000(PEG−1000)、MEM培地及びジメチルスルホキシドの混液を37℃で、攪拌しながら加える。さらに1〜2分間毎にMEM培地1〜2mLを数回加えた後、MEM培地を加えて全量が50mLになるようにする。遠心分離後、上清を除く。沈澱した細胞群をゆるやかにほぐした後、融合用抗体産生細胞にHAT培地[ヒポキサンチン、チミジン、及びアミノプテリンを加えた正常培地]中にゆるやかに細胞を懸濁する。この懸濁液を5%COインキュベーター中、37℃で7〜14日間培養する。
培養後、培養上清の一部を抜き取り、後述のバインディングアッセイなどのハイブリドーマの選択方法により、FOLR1を含む抗原に反応し、FOLR1を含まない抗原に反応しない細胞群を選択する。次に、限界希釈法によりクローニングを2回繰り返し[1回目はHT培地(HAT培地からアミノプテリンを除いた培地)、2回目は正常培地を使用する]、安定して強い抗体価の認められたものをモノクローナル抗体産生ハイブリドーマとして選択する。
(5)精製モノクローナル抗体の調製
プリスタン処理[2,6,10,14−テトラメチルペンタデカン(Pristane)0.5mLを腹腔内投与し、2週間飼育する]した8〜10週令のマウス又はヌードマウスに、(4)で得られるモノクローナル抗体産生ハイブリドーマを腹腔内に注射する。10〜21日でハイブリドーマは腹水がん化する。このマウスから腹水を採取し、遠心分離して固形分を除去後、40〜50%硫酸アンモニウムで塩析し、カプリル酸沈殿法、DEAE−セファロースカラム、プロテインA−カラム又はゲル濾過カラムによる精製を行ない、IgG又はIgM画分を集め、精製モノクローナル抗体とする。
また、(4)で得られるモノクローナル抗体産生ハイブリドーマを、10%FBS添加を添加したRPMI1640培地などで培養した後、遠心分離により上清を除き、Hybridoma−SFM培地に懸濁し、3〜7日間培養する。得られた細胞懸濁液を遠心分離し、得られた上清よりプロテインA−カラム又はプロテインG−カラムによる精製を行ない、IgG画分を集め、精製モノクローナル抗体を得ることもできる。なお、Hybridoma−SFM培地には5%ダイゴGF21を添加することもできる。
抗体のサブクラスの決定は、サブクラスタイピングキットを用いて酵素免疫測定法により行う。蛋白量の定量は、ローリー法又は280nmでの吸光度より算出する。
(6)モノクローナル抗体の選択
モノクローナル抗体の選択は以下に示す酵素免疫測定法によるバインディングアッセイ、及びBiacoreによるkinetics解析により行う。
(6−a)バインディングアッセイ
抗原としては、(1)で得られるFOLR1をコードするcDNAを含む発現ベクターを大腸菌、酵母、昆虫細胞、又は動物細胞などに導入して得られた遺伝子導入細胞、リコンビナント蛋白質、又はヒト組織から得た精製ポリペプチド又は部分ペプチドなどを用いる。抗原が部分ペプチドである場合には、BSA又はKLHなどのキャリア蛋白質とコンジュゲートを作製して、これを用いる。
抗原を96ウェルプレートなどのプレートに分注し、固相化した後、第1抗体として血清、ハイブリドーマの培養上清又は精製モノクローナル抗体などの被験物質を分注し、反応させる。PBS又はPBS−Tweenなどで、よく洗浄した後、第2抗体としてビオチン、酵素、化学発光物質又は放射線化合物などで標識した抗イムノグロブリン抗体を分注して反応させる。PBS−Tweenでよく洗浄した後、第2抗体の標識物質に応じた反応を行ない、免疫原に対し特異的に反応するモノクローナル抗体を選択する。
また、本発明の抗FOLR1モノクローナル抗体と競合してFOLR1に結合するモノクローナル抗体は、上述のバインディングアッセイ系に、被検抗体を添加して反応させることで取得できる。すなわち、被検抗体を加えた時にモノクローナル抗体の結合が阻害される抗体をスクリーニングすることにより、FOLR1のアミノ酸配列、又はその立体構造への結合について、取得したモノクローナル抗体と競合するモノクローナル抗体を取得することができる。
さらに、本発明のFOLR1のアミノ酸配列、又はその立体構造に結合するモノクローナル抗体が認識するエピトープと、同じエピトープに結合する抗体は、上述のバインティングアッセイ系で取得された抗体のエピトープを同定し、同定したエピトープの、部分的な合成ペプチド、又はエピトープの立体構造に擬態させた合成ペプチド等を作製し、免疫することで、取得することができる。
(6−b)Biacoreによるkinetics解析
Biacore T100を用い、抗原と被験物の間の結合におけるkineticsを測定し、その結果を機器付属の解析ソフトウエアで解析をする。抗マウスIgG抗体をセンサーチップCM5にアミンカップリング法により固定した後、ハイブリドーマ培養上清又は精製モノクローナル抗体などの被験物質を流し、適当量結合させ、さらに濃度既知の複数濃度の抗原を流し、結合、解離を測定する。得られたデータを機器付属のソフトウエアを用い、1:1バインディングモデルによりkinetics解析を行い、各種パラメータを取得する。
又は、ヒトFOLR1をセンサーチップ上に、例えばアミンカップリング法により固定した後、濃度既知の複数濃度の精製モノクローナル抗体を流し、結合、解離を測定する。得られたデータを機器付属のソフトウエアを用い、バイバレントバインディングモデルによりkinetics解析を行い、各種パラメータを取得する。
2.遺伝子組換え抗体の作製
遺伝子組換え抗体の作製例として、以下にヒト型キメラ抗体及びヒト型CDR移植抗体の作製方法を示す。
(1) 遺伝子組換え抗体発現用ベクターの構築
遺伝子組換え抗体発現用ベクターは、ヒト抗体のCH及びCLをコードするDNAが組み込まれた動物細胞用発現ベクターであり、動物細胞用発現ベクターにヒト抗体のCH及びCLをコードするDNAをそれぞれクローニングすることにより構築することができる。
ヒト抗体のC領域は任意のヒト抗体のCH及びCLを用いることができる。例えば、ヒト抗体のγ1サブクラスのCH及びκクラスのCLなどを用いる。ヒト抗体のCH及びCLをコードするDNAには、cDNAを用いるが、エキソンとイントロンからなる染色体DNAを用いることもできる。
動物細胞用発現ベクターには、ヒト抗体のC領域をコードする遺伝子を組込み発現できるものであればいかなるものでも用いることができる。例えば、pAGE107[Cytotechnol.、3、133(1990)]、pAGE103[J.Biochem.、101、1307(1987)]、pHSG274[Gene、27、223(1984)]、pKCR[Proc.Natl.Acad.Sci.USA、78、1527(1981)]、pSG1bd2−4[Cytotechnol.、4、173(1990)]、又はpSE1UK1Sed1−3[Cytotechnol.、13、79(1993)]などを用いる。
動物細胞用発現ベクターのうちプロモーターとエンハンサーには、SV40の初期プロモーター[J.Biochem.、101、1307(1987)]、モロニーマウス白血病ウイルスLTR[Biochem.Biophys.Res.Commun.、149、960(1987)]、又は免疫グロブリンH鎖のプロモーター[Cell、41、479(1985)]とエンハンサー[Cell、33、717(1983)]などを用いる。
遺伝子組換え抗体発現用ベクターには、遺伝子組換え抗体発現ベクターの構築の容易さ、動物細胞への導入の容易さ、動物細胞内での抗体H鎖及びL鎖の発現量のバランスが均衡するなどの点から、抗体H鎖及びL鎖が同一のベクター上に存在するタイプ(タンデム型)の遺伝子組換え抗体発現用ベクター[J.Immunol.Methods、167、271(1994)]を用いるが、抗体H鎖及びL鎖が別々のベクター上に存在するタイプを用いることもできる。タンデム型の遺伝子組換え抗体発現用ベクターには、pKANTEX93(国際公開第97/10354号公報)、pEE18[Hybridoma、17、559(1998)]などを用いる。
(2)ヒト以外の動物由来の抗体のV領域をコードするcDNAの取得及びアミノ酸配列の解析
非ヒト抗体のVH及びVLをコードするcDNAの取得及びアミノ酸配列の解析は以下のようにして行うことができる。
非ヒト抗体を産生するハイブリドーマ細胞よりmRNAを抽出し、cDNAを合成する。合成したcDNAをファージ又はプラスミドなどのベクターにクローニングしてcDNAライブラリーを作製する。
前記ライブラリーより、マウス抗体のC領域部分又はV領域部分をコードするDNAをプローブとして用い、VH又はVLをコードするcDNAを有する組換えファージ又は組換えプラスミドをそれぞれ単離する。組換えファージ又は組換えプラスミド上の目的とするマウス抗体のVH又はVLの全塩基配列をそれぞれ決定し、塩基配列よりVH又はVLの全アミノ酸配列をそれぞれ推定する。
非ヒト抗体を産生するハイブリドーマ細胞を作製するヒト以外の動物には、マウス、ラット、ハムスター、又はラビットなどを用いるが、ハイブリドーマ細胞を作製することが可能であれば、いかなる動物も用いることができる。
ハイブリドーマ細胞からの全RNAの調製には、チオシアン酸グアニジン−トリフルオロ酢酸セシウム法[Methods in Enzymol.、154、3(1987)]、又はRNA easy kit(キアゲン社製)などのキットなどを用いる。
全RNAからのmRNAの調製には、オリゴ(dT)固定化セルロースカラム法[Molecular Cloning、A Laboratory Manual、Second Edition、Cold Spring Harbor Laboratory Press(1989)]、又はOligo−dT30<Super>mRNA Purification Kit(タカラバイオ社製)などのキットなどを用いる。また、Fast Track mRNA Isolation Kit(インビトロジェン社製)、又はQuickPrep mRNA Purification Kit(ファルマシア社製)などのキットを用いてハイブリドーマ細胞からmRNAを調製することもできる。
cDNAの合成及びcDNAライブラリーの作製には、公知の方法[Molecular Cloning、A Laboratory Manual、Second Edition、Cold Spring Harbor Laboratory Press(1989)、Current Protocols inmolecular Biology、Supplement 1、John Wiley&Sons(1987−1997)]、SperScript Plasmid System for cDNA Synthesis and Plasmid Cloning(インビトロジェン社製)、又はZAP−cDNA Synthesis Kit(ストラタジーン社製)などのキットなどを用いる。
cDNAライブラリーの作製の際、ハイブリドーマ細胞から抽出したmRNAを鋳型として合成したcDNAを組み込むベクターには、該cDNAを組み込めるベクターであればいかなるものでも用いることができる。例えば、ZAP ExPress[Strategies、5、58(1992)]、pBluescript II SK(+)[Nucleic Acids Research、17、9494(1989)]、λZAPII(ストラタジーン社製)、λgt10、λgt11[DNA Cloning:A Practical Approach、I、49(1985)]、Lambda BlueMid(クローンテック社製)、λEx Cell、pT7T3−18U(ファルマシア社製)、pcD2[Mol.Cell.Biol.、3、280(1983)]、又はpUC18[Gene、33、103(1985)]などを用いる。
ファージ又はプラスミドベクターにより構築されるcDNAライブラリーを導入する大腸菌には、該cDNAライブラリーを導入、発現及び維持できるものであればいかなるものでも用いることができる。例えば、XL−1Blue MRF[Strategies、5、81(1992)]、C600[Genetics、39、440(1954)]、Y1088、Y1090[Science、222、778(1983)]、NM522[J.Mol.Biol.、166、1(1983)]、K802[J.Mol.Biol.、16、118(1966)]、又はJM105[Gene、38、275(1985)]などを用いる。
cDNAライブラリーからの非ヒト抗体のVH又はVLをコードするcDNAクローンの選択には、アイソトープ又は蛍光標識したプローブを用いたコロニー・ハイブリダイゼーション法、又はプラーク・ハイブリダイゼーション法[Molecular Cloning、A Laboratory Manual、Second Edition、Cold Spring Harbor Laboratory Press(1989)]などを用いる。
また、プライマーを調製し、mRNAから合成したcDNA又はcDNAライブラリーを鋳型として、Polymerase Chain Reaction法[以下、PCR法と記す、Molecular Cloning、A Laboratory Manual、Second Edition、Cold Spring Harbor Laboratory Press(1989)、Current Protocols inmolecular Biology、Supplement 1、John Wiley&Sons(1987−1997)]を行うことよりVH又はVLをコードするcDNAを調製することもできる。
選択されたcDNAを、適当な制限酵素などで切断後、pBluescript SK(−)(ストラタジーン社製)などのプラスミドにクローニングし、通常用いられる塩基配列解析方法などにより該cDNAの塩基配列を決定する。塩基配列解析方法には、例えば、ジデオキシ法[Proc.Natl.Acad.Sci.USA、74、5463(1977)]などの反応を行った後、ABI PRISM3700(PEバイオシステムズ社製)又はA.L.F.DNAシークエンサー(ファルマシア社製)などの塩基配列自動分析装置などを用いる。
決定した塩基配列からVH及びVLの全アミノ酸配列をそれぞれ推定し、既知の抗体のVH及びVLの全アミノ酸配列[A.L.F.DNA、US Dept.Health and Human Services(1991)]と比較することにより、取得したcDNAが分泌シグナル配列を含む抗体のVH及びVLの完全なアミノ酸配列をコードしているかをそれぞれ確認する。
分泌シグナル配列を含む抗体のVH及びVLの完全なアミノ酸配列に関しては、既知の抗体のVH及びVLの全アミノ酸配列[A.L.F.DNA、US Dept.Health and Human Services(1991)]と比較することにより、分泌シグナル配列の長さ及びN末端アミノ酸配列を推定でき、さらにはそれらが属するサブグループを知ることができる。また、VH及びVLの各CDRのアミノ酸配列についても、既知の抗体のVH及びVLのアミノ酸配列[A.L.F.DNA、US Dept.Health and Human Services(1991)]と比較することによって見出すことができる。
また、得られたVH及びVLの完全なアミノ酸配列を用いて、例えば、SWISS−PROT又はPIR−Proteinなどの任意のデータベースに対してBLAST法[J.Mol.Biol.、215、403(1990)]などの相同性検索を行い、VH及びVLの完全なアミノ酸配列が新規なものかを確認できる。
(3)ヒト型キメラ抗体発現ベクターの構築
(1)で得られる遺伝子組換え抗体発現用ベクターのヒト抗体のCH又はCLをコードするそれぞれの遺伝子の上流に、それぞれ非ヒト抗体のVH又はVLをコードするcDNAをそれぞれクローニングすることで、ヒト型キメラ抗体発現ベクターを構築することができる。
非ヒト抗体のVH又はVLをコードするcDNAの3’末端側と、ヒト抗体のCH又はCLの5’末端側とを連結するために、連結部分の塩基配列が適切なアミノ酸をコードし、かつ適当な制限酵素認識配列になるように設計したVH及びVLのcDNAを作製する。
作製されたVH及びVLのcDNAを、(1)で得られるヒト型CDR移植抗体発現用ベクターのヒト抗体のCH又はCLをコードするそれぞれの遺伝子の上流にそれらが適切な形で発現する様にそれぞれクローニングし、ヒト型キメラ抗体発現ベクターを構築する。
また、非ヒト抗体VH又はVLをコードするcDNAを、適当な制限酵素の認識配列を両端に有する合成DNAを用いてPCR法によりそれぞれ増幅し、(1)で得られる遺伝子組換え抗体発現用ベクターにクローニングすることもできる。
(4)ヒト型CDR移植抗体のV領域をコードするcDNAの構築
ヒト型CDR移植抗体のVH又はVLをコードするcDNAは、以下のようにして構築することができる。
非ヒト抗体のVH又はVLのCDRのアミノ酸配列を移植するヒト抗体のVH又はVLのFRのアミノ酸配列をそれぞれ選択する。選択するFRのアミノ酸配列には、ヒト抗体由来のものであれば、いずれのものでも用いることができる。
例えば、Protein Data Bankなどのデータベースに登録されているヒト抗体のFRのアミノ酸配列、又はヒト抗体のFRの各サブグループの共通アミノ酸配列[A.L.F.DNA、US Dept.Health and Human Services(1991)]などを用いる。抗体の結合活性の低下を抑えるため、元の抗体のVH又はVLのFRのアミノ酸配列とできるだけ高い相同性(少なくとも60%以上)のFRのアミノ酸配列を選択する。
次に、選択したヒト抗体のVH又はVLのFRのアミノ酸配列に、もとの抗体のCDRのアミノ酸配列をそれぞれ移植し、ヒト型CDR移植抗体のVH又はVLのアミノ酸配列をそれぞれ設計する。設計したアミノ酸配列を抗体の遺伝子の塩基配列に見られるコドンの使用頻度[A.L.F.DNA、US Dept.Health and Human Services(1991)]を考慮してDNA配列に変換し、ヒト型CDR移植抗体のVH又はVLのアミノ酸配列をコードするDNA配列をそれぞれ設計する。
設計したDNA配列に基づき、100塩基前後の長さからなる数本の合成DNAを合成し、それらを用いてPCR反応を行う。この場合、PCR反応での反応効率及び合成可能なDNAの長さから、好ましくはH鎖、L鎖とも6本の合成DNAを設計する。
また、両端に位置する合成DNAの5’末端に適当な制限酵素の認識配列を導入することで、(1)で得られるヒト型CDR移植抗体発現用ベクターに容易にヒト型CDR移植抗体のVH又はVLをコードするcDNAをクローニングすることができる。
又は、設計したDNA配列に基づき、1本のDNAとして合成された各H鎖、L鎖全長合成DNAを用いることで実施できる。PCR反応後、増幅産物をpBluescript SK(−)(ストラタジーン社製)などのプラスミドにそれぞれクローニングし、(2)に記載の方法と同様の方法により、塩基配列を決定し、所望のヒト型CDR移植抗体のVH又はVLのアミノ酸配列をコードするDNA配列を有するプラスミドを取得する。
(5)ヒト型CDR移植抗体のV領域のアミノ酸配列の改変
ヒト型CDR移植抗体は、非ヒト抗体のVH及びVLのCDRのみをヒト抗体のVH及びVLのFRに移植しただけでは、その抗原結合活性は元の非ヒト抗体に比べて低下する[BIO/TECHNOLOGY、9、266(1991)]。
ヒト型CDR移植抗体では、ヒト抗体のVH及びVLのFRのアミノ酸配列の中で、直接抗原との結合に関与しているアミノ酸残基、CDRのアミノ酸残基と相互作用するアミノ酸残基、及び抗体の立体構造を維持し、間接的に抗原との結合に関与しているアミノ酸残基を同定し、それらのアミノ酸残基を元の非ヒト抗体のアミノ酸残基に置換することにより、低下した抗原結合活性を上昇させることができる。
抗原結合活性に関わるFRのアミノ酸残基を同定するために、X線結晶解析[J.Mol.Biol.、112、535(1977)]又はコンピューターモデリング[Protein Engineering、7、1501(1994)]などを用いることにより、抗体の立体構造の構築及び解析を行うことができる。また、それぞれの抗体について数種の改変体を作製し、それぞれの抗原結合活性との相関を検討することを繰り返し、試行錯誤することで必要な抗原結合活性を有する改変ヒト型CDR移植抗体を取得できる。
ヒト抗体のVH及びVLのFRのアミノ酸残基は、改変用合成DNAを用いて(4)に記載のPCR反応を行うことにより、改変させることができる。PCR反応後の増幅産物について(2)に記載の方法により、塩基配列を決定し、目的の改変が施されたことを確認する。
(6)ヒト型CDR移植抗体発現ベクターの構築
(1)で得られる遺伝子組換え抗体発現用ベクターのヒト抗体のCH又はCLをコードするそれぞれの遺伝子の上流に、構築した遺伝子組換え抗体のVH又はVLをコードするcDNAをそれぞれクローニングし、ヒト型CDR移植抗体発現ベクターを構築することができる。
例えば、(4)及び(5)で得られるヒト型CDR移植抗体のVH又はVLを構築する際に用いる合成DNAのうち、両端に位置する合成DNAの5’末端に適当な制限酵素の認識配列を導入することで、(1)で得られるヒト型CDR移植抗体発現用ベクターのヒト抗体のCH又はCLをコードするそれぞれの遺伝子の上流にそれらが適切な形で発現するようにそれぞれクローニングする。
(7)遺伝子組換え抗体の一過性発現
(3)及び(6)で得られる遺伝子組換え抗体発現ベクター、又はそれらを改変した発現ベクターを用いて遺伝子組換え抗体の一過性発現を行い、作製した多種類のヒト型CDR移植抗体の抗原結合活性を効率的に評価することができる。
発現ベクターを導入する宿主細胞には、遺伝子組換え抗体を発現できる宿主細胞であれば、いかなる細胞でも用いることができるが、例えばCOS−7細胞(ATCC番号:CRL1651)を用いる[Methods in Nucleic Acids Res.、CRC Press、283(1991)]。
COS−7細胞への発現ベクターの導入には、DEAE−デキストラン法[Methods in Nucleic Acids Res.、CRC Press(1991)]、又はリポフェクション法[Proc.Natl.Acad.Sci.USA、84、7413(1987)]などを用いる。
発現ベクターの導入後、培養上清中の遺伝子組換え抗体の発現量及び抗原結合活性は酵素免疫抗体法[Monoclonal Antibodies−Principles and practice、Third edition、Academic Press(1996)、Antibodies−A Laboratory Manual、Cold Spring Harbor Laboratory(1988)、単クローン抗体実験マニュアル、講談社サイエンティフィック(1987)]などを用いて測定する。
(8)遺伝子組換え抗体を安定に発現する形質転換株の取得と遺伝子組換え抗体の調製
(3)及び(6)で得られた遺伝子組換え抗体発現ベクターを適当な宿主細胞に導入することにより遺伝子組換え抗体を安定に発現する形質転換株を得ることができる。
宿主細胞への発現ベクターの導入には、エレクトロポレーション法[日本国特開平2−257891号公報、Cytotechnology、3、133(1990)]などを用いる。
遺伝子組換え抗体発現ベクターを導入する宿主細胞には、遺伝子組換え抗体を発現させることができる宿主細胞であれば、いかなる細胞でも用いることができる。例えば、CHO−K1(ATCC番号:CCL−61)、DUkXB11(ATCC番号:CCL−9096)、Pro−5(ATCC番号:CCL−1781)、CHO−S(Life Technologies、Cat#11619)、ラットミエローマ細胞YB2/3HL.P2.G11.16Ag.20(又はYB2/0ともいう)、マウスミエローマ細胞NS0、マウスミエローマ細胞SP2/0−Ag14(ATCC番号:CRL1581)、マウスP3−X63−Ag8653細胞(ATCC番号:CRL1580)、ジヒドロ葉酸還元酵素遺伝子が欠損したCHO細胞[Proc.Natl.Acad.Sci.USA、77、4216(1980)]、レクチン耐性を獲得したLec13[Somatic Cell and Molecular Genetics、12、55(1986)]、α1,6−フコース転移酵素遺伝子が欠損したCHO細胞(国際公開第2005/035586号、国際公開第02/31140号)、ラットYB2/3HL.P2.G11.16Ag.20細胞(ATCC番号:CRL1662)などを用いる。
また、細胞内糖ヌクレオチドGDP−フコースの合成に関与する酵素などの蛋白質又はN−グリコシド結合複合型糖鎖の還元末端のN−アセチルグルコサミンの6位にフコースの1位がα結合する糖鎖修飾に関与する酵素などの蛋白質、又は細胞内糖ヌクレオチドGDP−フコースのゴルジ体への輸送に関与する蛋白質などの活性が低下又は欠失した宿主細胞、例えばα1,6−フコース転移酵素遺伝子が欠損したCHO細胞(国際公開第2005/035586号、国際公開第02/31140号)などを用いることもできる。
発現ベクターの導入後、遺伝子組換え抗体を安定に発現する形質転換株は、G418硫酸塩などの薬剤を含む動物細胞培養用培地で培養することにより選択する(日本国特開平2−257891号公報)。
動物細胞培養用培地には、RPMI1640培地(インビトロジェン社製)、GIT培地(日本製薬社製)、EX−CELL301培地(ジェイアールエイチ社製)、IMDM培地(インビトロジェン社製)、Hybridoma−SFM培地(インビトロジェン社製)、又はこれら培地にFBSなどの各種添加物を添加した培地などを用いる。
得られた形質転換株を培地中で培養することで培養上清中に遺伝子組換え抗体を発現蓄積させる。培養上清中の遺伝子組換え抗体の発現量及び抗原結合活性はELISA法などにより測定できる。また、形質転換株は、DHFR増幅系(日本国特開平2−257891号公報)などを利用して遺伝子組換え抗体の発現量を上昇させることができる。
遺伝子組換え抗体は、形質転換株の培養上清よりプロテインA−カラムを用いて精製する[Monoclonal Antibodies−Principles and practice、Third edition、Academic Press(1996)、Antibodies−A Laboratory Manual、Cold Spring Harbor Laboratory(1988)]。また、ゲル濾過、イオン交換クロマトグラフィー及び限外濾過などの蛋白質の精製で用いられる方法を組み合わすこともできる。
精製した遺伝子組換え抗体のH鎖、L鎖或いは抗体分子全体の分子量は、ポリアクリルアミドゲル電気泳動法[Nature、227、680(1970)]、又はウエスタンブロッティング法[Monoclonal Antibodies−Principles and practice、Third edition、Academic Press(1996)、Antibodies−A Laboratory Manual、Cold Spring Harbor Laboratory(1988)]など用いて測定することができる。
3.精製モノクローナル抗体又は該抗体断片の活性評価
精製した本発明のモノクローナル抗体又は該抗体断片の活性評価は、以下のように行うことができる。
FOLR1発現細胞株に対する結合活性は、前述の1.(6−a)記載のバインディングアッセイ及び(6−b)記載のBiacoreシステムなどを用いた表面プラズモン共鳴法を用いて測定する。また、蛍光抗体法[Cancer Immunol.Immunother.、36、373(1993)]などを用いて測定できる。
抗原陽性培養細胞株に対するCDC活性、又はADCC活性は公知の測定方法[Cancer Immunol.Immunother.、36、373(1993)]により測定する。
4.抗体のエフェクター活性を制御する方法
本発明の抗FOLR1モノクローナル抗体のエフェクター活性を制御する方法としては、抗体のFc領域の297番目のアスパラギン(Asn)に結合するN結合複合型糖鎖の還元末端に存在するN−アセチルグルコサミン(GlcNAc)にα1,6結合するフコース(コアフコースともいう)の量を制御する方法(国際公開第2005/035586号、国際公開第2002/31140号、国際公開第00/61739号)、又は抗体のFc領域のアミノ酸残基を改変することで制御する方法などが知られている。本発明の抗FOLR1モノクローナル抗体にはいずれの方法を用いても、エフェクター活性を制御することができる。
エフェクター活性とは、抗体のFc領域を介して引き起こされる抗体依存性の活性をいい、ADCC活性、CDC活性、又はマクロファージ若しくは樹状細胞などの食細胞による抗体依存性ファゴサイトーシス(Antibody−dependent phagocytosis、ADP活性)などが知られている。
エフェクター活性の測定法として、例えば、標的として癌細胞、エフェクターとしてヒト末梢血単核球(PBMC)、そして癌細胞特異的な抗体を混合し、4時間程度インキュベーションした後、細胞障害の指標として遊離してきた乳酸脱水素酵素(LDH)を測定することができる。もしくは、ヒトPBMCに、例えばCD20の様な血液細胞特異的な抗原を認識する抗体を混合し、インキュベーションした後、遊離LDHの測定やフローサイトメトリーによる該細胞数の減少をエフェクター活性として測定することができる。もしくは、癌性腹水に癌細胞特異的な抗体を混合し、インキュベーションした後、遊離LDHの測定やフローサイトメトリーによる該細胞数の減少をエフェクター活性として測定することができる。
抗体のFcのN結合複合型糖鎖のコアフコースの含量を制御することで、抗体のエフェクター活性を増加又は低下させることができる。抗体のFcに結合しているN結合複合型糖鎖に結合するフコースの含量を低下させる方法としては、α1,6−フコース転移酵素遺伝子が欠損したCHO細胞を用いて抗体を発現することで、フコースが結合していない抗体を取得することができる。フコースが結合していない抗体は高いADCC活性を有する。
一方、抗体のFcに結合しているN結合複合型糖鎖に結合するフコースの含量を増加させる方法としては、α1,6−フコース転移酵素遺伝子を導入した宿主細胞を用いて抗体を発現させることで、フコースが結合している抗体を取得できる。フコースが結合している抗体は、フコースが結合していない抗体よりも低いADCC活性を有する。
また、抗体のFc領域のアミノ酸残基を改変することでADCC活性又はCDC活性を増加又は低下させることができる。例えば、米国特許出願公開第2007/0148165号明細書に記載のFc領域のアミノ酸配列を用いることで、抗体のCDC活性を増加させることができる。
また、米国特許第6,737,056号明細書、米国特許第7,297,775号明細書又は米国特許第7,317,091号明細書に記載のアミノ酸改変を行うことで、ADCC活性又はCDC活性を、増加させることも低下させることもできる。
さらに、上述の方法を組み合わせて、一つの抗体に使用することにより、抗体のエフェクター活性が制御された抗体を取得することができる。
5.本発明の抗FOLR1モノクローナル抗体又は該抗体断片を用いた疾患の治療方法
本発明のモノクローナル抗体又は該抗体断片は、FOLR1陽性細胞が関与する疾患の治療に用いることができる。
本発明のモノクローナル抗体もしくは該抗体断片、又はこれらの誘導体を含有する治療薬は、有効成分としての該抗体もしくは該抗体断片、又はこれらの誘導体のみを含むものであってもよいが、通常は薬理学的に許容される1以上の担体と一緒に混合し、製剤学の技術分野において公知の方法により製造した医薬製剤として提供される。
投与経路としては、例えば、経口投与、又は口腔内、気道内、直腸内、皮下、筋肉内、静脈内、若しくは腹腔内などの非経口投与が挙げられる。投与形態としては、例えば、噴霧剤、カプセル剤、錠剤、散剤、顆粒剤、シロップ剤、乳剤、坐剤、注射剤、軟膏、又はテープ剤などが挙げられる。
経口投与に適当な製剤としては、例えば、乳剤、シロップ剤、カプセル剤、錠剤、散剤、又は顆粒剤などでが挙げられる。
乳剤又はシロップ剤のような液体調製物は、水、ショ糖、ソルビトール若しくは果糖などの糖類、ポリエチレングリコール若しくはプロピレングリコールなどのグリコール類、ごま油、オリーブ油若しくは大豆油などの油類、p−ヒドロキシ安息香酸エステル類などの防腐剤、又はストロベリーフレーバー若しくはペパーミントなどのフレーバー類などを添加剤として用いて製造する。
カプセル剤、錠剤、散剤又は顆粒剤などは、乳糖、ブドウ糖、ショ糖若しくはマンニトールなどの賦形剤、デンプン若しくはアルギン酸ナトリウムなどの崩壊剤、ステアリン酸マグネシウム若しくはタルクなどの滑沢剤、ポリビニルアルコール、ヒドロキシプロピルセルロース若しくはゼラチンなどの結合剤、脂肪酸エステルなどの界面活性剤又はグリセリンなどの可塑剤などを添加剤として用いて製造する。
非経口投与に適当な製剤としては、例えば、注射剤、坐剤、又は噴霧剤などが挙げられる。
注射剤は、塩溶液、ブドウ糖溶液、又はその両者の混合物からなる担体などを用いて製造する。
坐剤はカカオ脂、水素化脂肪、又はカルボン酸などの担体を用いて製造する。
噴霧剤は受容者の口腔及び気道粘膜を刺激せず、かつ本発明のモノクローナル抗体又は該抗体断片を微細な粒子として分散させ、吸収を容易にさせる担体などを用いて製造する。担体としては、例えば乳糖又はグリセリンなどを用いる。また、エアロゾル又はドライパウダーとして製造することもできる。
さらに、上記非経口剤においても、経口投与に適当な製剤で添加剤として例示した成分を添加することもできる。
6.本発明の抗FOLR1モノクローナル抗体又は該抗体断片を用いた疾患の診断方法
本発明のモノクローナル抗体又は該抗体断片を用いて、FOLR1又はFOLR1が発現した細胞を検出又は測定することにより、FOLR1が関連する疾患を診断することができる。
FOLR1が関連する疾患の一つであるがんの診断は、例えば、以下のようにFOLR1の検出又は測定して行うことができる。
患者体内のがん原発巣、転移巣、もしくはがん性腹水中のがん細胞に発現しているFOLR1をフローサイトメーターなどの免疫学的手法を用いて検出することにより診断を行うことができる。
免疫学的手法とは、標識を施した抗原又は抗体を用いて、抗体量又は抗原量を検出又は測定する方法である。例えば、放射性物質標識免疫抗体法、酵素免疫測定法、蛍光免疫測定法、発光免疫測定法、ウエスタンブロット法又は物理化学的手法などを用いる。
放射性物質標識免疫抗体法は、例えば、抗原又は抗原を発現した細胞などに、本発明の抗体又は該抗体断片を反応させ、さらに放射線標識を施した抗イムノグロブリン抗体又は結合断片を反応させた後、シンチレーションカウンターなどで測定する。
酵素免疫測定法は、例えば、抗原又は抗原を発現した細胞などに、本発明の抗体又は該抗体断片を反応させ、さらに標識を施した抗イムノグロブリン抗体又は結合断片を反応させた後、発色色素を吸光光度計で測定する。例えばサンドイッチELISA法などを用いる。
酵素免疫測定法で用いる標識体としては、公知[酵素免疫測定法、医学書院(1987)]の酵素標識を用いることができる。例えば、アルカリフォスファターゼ標識、ペルオキシダーゼ標識、ルシフェラーゼ標識、又はビオチン標識などを用いる。
サンドイッチELISA法は、固相に抗体を結合させた後、検出又は測定対象である抗原をトラップさせ、トラップされた抗原に第2の抗体を反応させる方法である。該ELISA法では、検出又は測定したい抗原を認識する抗体又は抗体断片であって、抗原認識部位の異なる2種類の抗体を準備し、そのうち、第1の抗体又は抗体断片を予めプレート(例えば、96ウェルプレート)に吸着させ、次に第2の抗体又は抗体断片をFITCなどの蛍光物質、ペルオキシダーゼなどの酵素、又はビオチンなどで標識しておく。
上記の抗体が吸着したプレートに、生体内から分離された、細胞又はその破砕液、組織又はその破砕液、細胞培養上清、血清、胸水、腹水、又は眼液などを反応させた後、標識したモノクローナル抗体又は抗体断片を反応させ、標識物質に応じた検出反応を行う。濃度既知の抗原を段階的に希釈して作製した検量線より、被験サンプル中の抗原濃度を算出する。
サンドイッチELISA法に用いる抗体としては、ポリクローナル抗体又はモノクローナル抗体のいずれを用いてもよく、Fab、Fab’、又はF(ab’)などの抗体フラグメントを用いてもよい。サンドイッチELISA法で用いる2種類の抗体の組み合わせとしては、異なるエピトープを認識するモノクローナル抗体又は抗体断片の組み合わせでもよいし、ポリクローナル抗体とモノクローナル抗体又は抗体断片との組み合わせでもよい。
蛍光免疫測定法は、文献[Monoclonal Antibodies−Principles and practice、Third edition、Academic Press(1996)、単クローン抗体実験マニュアル、講談社サイエンティフィック(1987)]などに記載された方法で測定する。蛍光免疫測定法で用いる標識体としては、例えば、公知[蛍光抗体法、ソフトサイエンス社(1983)]の蛍光標識が挙げられる。例えば、FITC、又はRITCなどが挙げられる。
発光免疫測定法は文献[生物発光と化学発光 臨床検査42、廣川書店(1998)]などに記載された方法で測定する。発光免疫測定法で用いる標識体としては、例えば、公知の発光体標識が挙げられ、アクリジニウムエステル、ロフィンなどが挙げられる。
ウエスタンブロット法は、抗原又は抗原を発現した細胞などをSDS(ドデシル硫酸ナトリウム)−PAGE[Antibodies−A Laboratory Manual Cold Spring Harbor Laboratory(1988)]で分画した後、該ゲルをポリフッ化ビニリデン(PVDF)膜又はニトロセルロース膜にブロッティングし、該膜に抗原を認識する抗体又は抗体断片を反応させ、さらにFITCなどの蛍光物質、ペルオキシダーゼなどの酵素標識、又はビオチン標識などを施した抗マウスIgG抗体又は結合断片を反応させた後、該標識を可視化することによって測定する。一例を以下に示す。
配列番号1で示されるアミノ酸配列を有するポリペプチドを発現している細胞又は組織を溶解し、還元条件下でレーンあたりの蛋白量として0.1〜30μgをSDS−PAGE法により泳動する。泳動された蛋白質をPVDF膜にトランスファーし1〜10%BSAを含むPBS(以下、BSA−PBSと記す)に室温で30分間反応させブロッキング操作を行う。
ここで本発明のモノクローナル抗体を反応させ、0.05〜0.1%のTween−20を含むPBS(以下、Tween−PBSと記す)で洗浄し、ペルオキシダーゼ標識したヤギ抗マウスIgGを室温で2時間反応させる。Tween−PBSで洗浄し、ECL Western Blotting Detection Reagents(アマシャム社製)などを用いてモノクローナル抗体が結合したバンドを検出することにより、配列番号1で示されるアミノ酸配列を有するポリペプチドを検出する。ウエスタンブロッティングでの検出に用いられる抗体としては、天然型の立体構造を保持していないポリペプチドに結合できる抗体が用いられる。
物理化学的手法は、例えば、抗原であるFOLR1と本発明のモノクローナル抗体又は該抗体断片とを結合させることにより凝集体を形成させて、この凝集体を検出することにより行う。この他に物理化学的手法として、例えば、毛細管法、一次元免疫拡散法、免疫比濁法又はラテックス免疫比濁法[臨床検査法提要、金原出版(1998)]などが挙げられる。
ラテックス免疫比濁法は、抗体又は抗原を感作させた粒径0.1〜1μm程度のポリスチレンラテックスなどの担体を用い、対応する抗原又は抗体により抗原抗体反応を起こさせると、反応液中の散乱光は増加し、透過光は減少する。この変化を吸光度又は積分球濁度として検出することにより被験サンプル中の抗原濃度などを測定する。
本発明の抗体又は該抗体断片を用いて、当該抗体による治療有効性を治療開始前に判断する方法としては、例えば以下が挙げられる。
まず、治療開始前に、患者体内から癌性腹水を採取し、その懸濁液に本発明の抗体又は該抗体断片を添加し、一定時間後、抗腫瘍活性を測定する。測定の結果、抗腫瘍活性が観測された場合、その腹水を有する患者の治療には、本発明の抗体又は該抗体断片が有効であると治療開始前に判断することが出来る。
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
[実施例1]
FOLR1、FOLR2、及びFOLR3 cDNAの入手
ヒトFOLR1(以下、FOLR1と記す、配列番号1)、ヒトFOLR2(以下、FOLR2と記す)、及びヒトFOLR3(以下、FOLR3と記す)のcDNAは、それぞれSC122853(Origene)、SC119666(Origene)、及び#100015838(Open Biosystem)を購入し、以降の試験に用いた。
[実施例2]
FOLR1発現ベクターの構築
まず、プライマーFOLR1−F(配列番号2)及びFOLR1−R(配列番号3)を用いて、FOLR1遺伝子をPCRにより増幅した。増幅遺伝子が目的の配列であることを確認した後、制限酵素EcoRI及びKpnI認識配列でベクターpKANTEX93(国際公開第97/10354号)と連結し、FOLR1遺伝子発現ベクターを構築した。
[実施例3]
FOLR1発現細胞の造成
DHFR遺伝子欠損CHO(チャイニーズ・ハムスター卵巣)細胞DG44株(CHO/DG44細胞)を、三菱化学株式会社・横浜総合研究所より入手し、FOLR1発現細胞造成に使用した。培養には10%非働化済み透析ウシ胎児血清(dFBS)(GIBCO)、HT supplement(GIBCO)、及び50μg/mL ゲンタマイシンを添加したIMDM(GIBCO)(培養培地)を用いた。
まず、FOLR1遺伝子発現ベクターをAatII処理によって切断し、得られた直鎖状DNAを精製し、滅菌水に溶解した。このDNAをエレクトロポレーション法により、CHO/DG44細胞に導入し、HT supplementを抜いた培養培地にて3日程度培養した。その後、選択培地[IMDM、10% 非働化済みdFCS、0.5mg/mL G418(ナカライ)、及び50μg/mL ゲンタマイシン]で薬剤耐性細胞を選択した。選択した薬剤耐性細胞を、96ウェルプレートに75cells/プレートとなる様に播種し、さらに2週間ほど選択培地にて培養した。ウェル毎に顕微鏡下で観察し、シングルクローンとなっているものを順次拡大培養した。
[実施例4]
FOLR1発現の確認
得られた薬剤耐性細胞を0.02% EDTA溶液(ナカライ)で剥離し、PBSで洗浄した後、1% BSA/PBSで懸濁した。次に、1ウェルあたり2×10個となるように96ウェルプレートに播種し、1700rpmで1分間の遠心分離を行った。上清を除いた後、1% BSA/PBS で2μg/mLに調製したLK26抗体(GeneTex)を添加し、4℃で1時間の反応を行った。
細胞を洗浄した後、1% BSA/PBS で100倍に希釈したAnti−mouse IgG−FITC(Dako)を添加し、4℃で1時間の反応を行った。再び細胞を洗浄した後、細胞を1% BSA/PBSで懸濁し、蛍光強度をフローサイトメトリー(ベックマンコールター社製、FC500MPL)で解析した。FOLR1が顕著に発現するクローンを選択し、この細胞をFOLR1発現CHO細胞とした。
[実施例5]
カニクイザルFOLR1のクローニング
凍結されたカニクイザル腎臓組織より、カニクイザルFOLR1をクローニングした。数mm角の凍結腎臓組織にRNAiso Plus(Takara)を加えて、ホモジナイザーペッスル(AsOne)を用いて組織をすりつぶした。室温で5分間静置した後、RNAiso plusの推奨プロトコルに従ってtotal RNAを取得し、DEPC処理水(invitrogen)に溶解した。次にtotal RNAからcDNAを合成するため、PrimeScript II 1st strand cDNA synthesis kit(Takara)及びオリゴdTをプライマーとして用いて逆転写反応を行った。
次に、ヒトFOLR1(NM_000802)及びアカゲザルFOLR1(XM_001114655)を参考に設計した、プライマーCyFOLR1−F(配列番号4)及びCyFOLR1−R(配列番号5)を用いて、カニクイザルFOLR1遺伝子をPCRにより増幅した。
PCRサンプルを2%アガロースゲルで電気泳動し、増幅されたバンドを切り出し、QIAquick Gel Extraction kit(QIAGEN)で回収した。TOPO TA Cloning Kit for Sequencing(invitrogen)を用いてTAクローニングし、Competent high E.coli DH5α(TOYOBO)に導入し、100μg/mLのアンピシリンを含んだLBプレートで37℃、一晩培養した。その後、各コロニーを培養し、プラスミドをNA−2000(KURABO)で抽出した後、塩基配列をそれぞれ解析した。
その結果、クローニングされたカニクイザルFOLR1の塩基配列は配列番号6であることが明らかとなり、この配列に基づくアミノ酸配列(配列番号7)は、アカゲザルFOLR1(XM_001114655)と同一であることが明らかとなった。
[実施例6]
FOLR1−Fc、FOLR2−Fc、FOLR3−Fc、及びカニクイザルFOLR1−Fc発現ベクターの構築
FOLR1(1−233アミノ酸)、FOLR2(1−227アミノ酸)、FOLR3(1−243アミノ酸)、及びカニクイサルFOLR1(1−233アミノ酸)のC末端にHuman IgG1 Fc(Hinge部及びCH2−CH3部)を付加した組み換えタンパク質(以下、FOLR1−Fc、FOLR2−Fc、FOLR3−Fc、及びカニクイザルFOLR1−Fcと記す)を発現するベクターを構築するため、PCRを実施した。
FOLR1−Fc発現ベクター作製用プライマーとしてFOLR1−Fc−F(配列番号8)及びFOLR1−Fc−R(配列番号9)、FOLR2−Fc発現ベクター作製用プライマーとしてFOLR2−Fc−F(配列番号10)及びFOLR2−Fc−R(配列番号11)、FOLR3−Fc発現ベクター作製用プライマーとしてFOLR3−Fc−F(配列番号12)及びFOLR3−Fc−R(配列番号13)、そしてカニクイザルFOLR1−Fc発現ベクター作製用プライマーとしてCyFOLR1−Fc−F(配列番号14)及びCyFOLR1−Fc−R(配列番号15)を用いた。
PCR産物をアガロースゲル電気泳動に供し、QIAquick Gel Extraction kit(QIAGEN)を用いて増幅した遺伝子を単離し、TA cloning kit(Invitrogen)でサブクローニングした。目的配列を有するベクターを選択し、EcoRI及びAhdIで目的配列を切り出した。
一方、pKANTEX93から、AhdI及びSpeIでHuman IgG1 Fc領域を切り出した。切り出した目的配列とHuman IgG1 Fc領域を、EcoRI及びSpeIで処理したpKANTEX93に連結し、FOLR1−Fc、FOLR2−Fc、FOLR3−Fc、及びカニクイザルFOLR1−Fc組換えタンパク質発現ベクターとした。
[実施例7]
FOLR1−Fc、FOLR2−Fc、FOLR3−Fc、及びカニクイザルFOLR1−Fc発現細胞の造成
FOLR1−Fc、FOLR2−Fc、FOLR3−Fc、及びカニクイザルFOLR1−Fc発現細胞の造成には、CHO/DG44から作製されたFUT8ノックアウトCHO/DG44細胞であるCHO/Ms704細胞(国際公開第03/85107号)を用いた。また、発現ベクターは、実施例6で作製したFOLR1−Fc、FOLR2−Fc、FOLR3−Fc及びカニクイザルFOLR1−Fc発現ベクターを用いた。通常継代時の培養、遺伝子導入及び薬剤耐性細胞の選択は、実施例3と同様に行った。
選択した薬剤耐性細胞を順次拡大培養した後、PBSで細胞を洗浄し、回収培地[EX−CELL 302 Serum−Free Medium for CHO Cells(シグマアルドリッチ)、6mmol/L L−グルタミン(invitrogen)、及び50μg/mL ゲンタマイシン]で1週間培養した。培養上清を回収し、次の精製に供した。
[実施例8]
FOLR1−Fc、FOLR2−Fc、FOLR3−Fc、及びカニクイザルFOLR1−Fcの精製
培養上清から、カラムに充填したProSep−vA High Capacityを用いて、FOLR1−Fc、FOLR2−Fc、FOLR3−Fc、及びカニクイザルFOLR1−Fcを精製した。
まず、培養上清をカラムに通し、PBSでカラムを洗浄した後、pH5.0、3.5、3.0の溶出バッファー(0.1Mクエン酸一水和物−NaOH/pH5.0、3.5、3.0)で順に溶出した。溶出したフラクションは速やかに中和バッファー(2M Tris−HCl/pH8.5)で中和した。それぞれのフラクションの吸光度(280nm)を測定し、測定値の高い連続フラクションを抗体画分として回収した。PBSで透析を行い、0.22μmのフィルターを通したものを精製タンパク質とした。280nmの吸光係数をそれぞれ、FOLR1−Fcは2.2、FOLR2−Fcは2.3、FOLR3−Fcは2.1、カニクイザルFOLR1−Fcは2.2として、濃度を算出した。
[実施例9]
FOLR1−mycHis発現ベクターの構築
FOLR1(1−233アミノ酸)のC末端にmyc及びHisタグを付加した組み換えタンパク質(以下、FOLR1−mycHisと記す)を発現するベクターを構築するため、PCRを実施した。FOLR1−mycHis発現ベクター作製用プライマーとしてFOLR1−mH−F(配列番号16)及びFOLR1−mH−R(配列番号17)を用いた。
PCR産物から目的配列を精製し、EcoRI及びSpeIで処理したpKANTEX93に連結し、FOLR1−mycHis発現ベクターとした。
[実施例10]
FOLR1−mycHis発現細胞の造成
FOLR1−mycHis発現細胞の造成には、CHO/DG44細胞を用いた。また、発現ベクターは、実施例9で作製したFOLR1−mycHis発現ベクターを用いた。通常継代時の培養、遺伝子導入、薬剤耐性細胞の選択及び培養上清の回収は実施例7と同様に行った。
[実施例11]
FOLR1−mycHisの精製
培養上清から、カラムに充填したNi−NTA Agarose(invitrogen)を用いて、FOLR1−mycHisを精製した。
まず、洗浄バッファー(50mmol/L NaHPO(pH8.0)、300mmol/L NaCl)をカラムに流し、培養上清をカラムに通し、洗浄バッファーでカラムを洗浄した後、溶出バッファー(洗浄バッファーに500mmol/L imidazoleを添加したもの)で溶出した。溶出したフラクションの吸光度(280nm)を測定し、測定値の高い連続フラクションをFOLR1−mycHis画分として回収した。PBSで透析を行い、0.22μmのフィルターを通したものを精製FOLR1−mycHisとした。280nmの吸光係数を2.8として、濃度を算出した。
[実施例12]
ラットへの免疫
FOLR1に対するモノクローナル抗体を取得するために、4週齢の雌SDラットを免疫した。まず、50μgのFOLR1−Fcを、2mgの水酸化アルミニウムアジュバント(Antibodies − A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Laboratory,1988)及び百日咳ワクチン(ナカライ)と共に、SDラットに腹腔内投与した。初回投与2週間後より、50μgのFOLR1−Fcを1週間に1回の頻度で3回投与した。
[実施例13]
ラット抗血清評価
実施例12の最終投与の3日後にSDラットの尾静脈より採血し、FOLR1に対する血清抗体価をフローサイトメトリーにて解析した。陽性対象細胞及び陰性対象細胞には、それぞれFOLR1発現CHO細胞及びFOLR2発現CHO細胞を用いた。
まず、FOLR1発現CHO細胞及びFOLR2発現CHO細胞を0.02% EDTA溶液(ナカライ)で剥離し、PBSで洗浄した後、1% BSA/PBSで懸濁した。次に、1ウェルあたり5×10個となるように96ウェルプレートに播種し、1500rpmで1分間の遠心分離を行った。
上清を除いた後、1% BSA/PBSで100から1000倍に希釈したSDラット血清を細胞に添加し、4℃で30分間の反応を行った。細胞を洗浄した後、1% BSA/PBSで希釈したAlexa488標識抗ラットIgG(H+L)ポリクローナル抗体(Invitrogen)を細胞に添加し、4℃で30分間の反応を行った。再び細胞を洗浄した後、細胞を1% BSA/PBSで懸濁し、蛍光強度をフローサイトメトリーで解析した。
[実施例14]
ハイブリドーマの作製
FOLR1発現CHO細胞に対し、十分な血清抗体価を示したSDラットに対し、50μgのFOLR1−Fcを追加免疫した。その3日後、外科的にSDラットから脾臓を摘出し、細胞融合に供した。
まず、摘出した脾臓をスライドガラスですりつぶし、組織をほぐした。この脾臓組織をMEM(invitrogen)により懸濁し、セルストレーナーを通すことにより、余分な組織を除いた。遠心分離により上清を除いた後、Red blood cell lysing buffer(SIGMA)を加えて溶血させた。MEMを加えて反応を止め、遠心分離により上清を除いた後、再びMEMで懸濁し、脾臓細胞とした。
得られた脾臓細胞に対し、1/8倍量のマウスミエローマ細胞株P3−U1を混合した。遠心分離により上清を除いた後、37℃の温浴の中で暖めつつ、500μLのPEG溶液[Polyethylene glycol 1000(純正化学)及びMEMをそれぞれ1mLずつ混合し、DMSO(ナカライ)を350μL加えたもの]を穏やかに添加し、さらに45mLのMEMを添加した。遠心分離により上清を除いた後、細胞をHAT培地[500mLのRPMI1640(Wako)に対し、5mLのHAT溶液(GIBCO)、0.5mLの55mmol/L 2−Mercaptoethanol(invitrogen)を添加したもの]で懸濁した。得られたハイブリドーマを、96ウェルプレートに播種し、培養した。
[実施例15]
ハイブリドーマスクリーニング(ABI8200セルラーディテクションシステム)
ハイブリドーマを10日間培養した後、各ウェルの培養上清を採取し、FOLR1に対する反応性を蛍光抗体染色法(ABI8200セルラーディテクションシステム、以下、FMATと記す)により解析した。陽性対象細胞及び陰性対象細胞は、それぞれFOLR1発現CHO細胞及びFOLR2発現CHO細胞とした。まず、陽性対象細胞及び陰性対象細胞を0.05%トリプシン溶液(invitrogen)で剥離し、1ウェルあたりそれぞれ1×10個/100μLとなるように96ウェルプレートに播種し、一晩培養した。
次に、10μLのハイブリドーマ培養上清、及び、最終的に1/5000倍となるように希釈した50μLのAlexa647標識抗ラットIgG(H+L)ポリクローナル抗体(invitrogen)を、各ウェルに添加した。室温で3時間反応させた後、FMATにより蛍光強度を解析した。FMATによってFOLR1陽性CHO細胞に特異的な反応が見られたウェルのハイブリドーマについて、限界希釈法によるクローニングを2回行った。
[実施例16]
ハイブリドーマスクリーニング(表面プラズモン共鳴法)
クローニング後のハイブリドーマ培養上清を用いて、表面プラズモン共鳴法によりFOLR1とのアフィニティーを測定した。測定機器はBiacore T100(GEヘルスケア)を用い、CM5チップ(GEヘルスケア)を使用した。まず、Mouse Antibody Capture Kit(GEヘルスケア)を、アミンカップリング法にてCM5チップに固定化した。
次に、HBS−EP+バッファー(GEヘルスケア)を用いてハイブリドーマ培養上清を流し、上清に含まれる抗体をCM5チップにキャプチャーさせた。続いて5段階の濃度(188、375、750、1500、3000ng/mL)に希釈したFOLR1−mycHisをアナライトとして流した。
アフィニティーは、Single−cycle kinetics法にて結合速度定数(ka)及び解離速度定数(kd)を解析した。速度論定数(ka、kd、KD)は、Biacore T−100 Evaluation software(GEヘルスケア)を用い、1:1 binding modelにより算出した。
その結果、LK26抗体(GeneTex)及びMOv18抗体(ALEXIS BIOCHEMICALS)のFOLR1−mycHisに対するアフィニティー(KD、kd/kaにより算出)は、それぞれ66nmol/L及び92nmol/Lであった。一方、ハイブリドーマRA15−7クローン(以下、RA15−7と記す)の培養上清のFOLR1−mycHisに対するアフィニティーは、1.9nmol/Lであった。
従って、RA15−7培養上清は既存のLK26抗体及びMOv18抗体に比べて、FOLR1に対して極めて高いアフィニティーを示す抗体を含むことが明らかとなった。
[実施例17]
RA15−7培養上清の反応性評価(フローサイトメトリー)
LK26抗体が反応を示すヒト卵巣癌細胞株PA−1(ATCC番号:CRL−1572)に対する、RA15−7培養上清に含まれる抗体の反応性を、フローサイトメトリーで解析した。また、LK26抗体が反応を示さないヒト卵巣癌細胞株TOV−112D(ATCC番号:CRL−11731)を陰性対象として、RA15−7培養上清に含まれる抗体の反応性を同様に解析した。
まず、ヒト卵巣癌細胞株PA−1及びTOV−112D細胞を0.02% EDTA溶液(ナカライ)で剥離し、PBSで洗浄した後、1% BSA/PBSで懸濁した。次に、1ウェルあたり2×10個となるように96ウェルプレートに播種し、1500rpmで1分間の遠心分離を行った。上清を除いた後、RA15−7培養上清を1ウェルあたり50μL添加し、4℃で30分間の反応を行った。
細胞を洗浄した後、1% BSA/PBSで希釈したAlexa488標識抗ラットIgG(H+L)ポリクローナル抗体(Invitrogen)を添加し、4℃で30分間の反応を行った。再び細胞を洗浄した後、細胞を1% BSA/PBSで懸濁し、蛍光強度をフローサイトメトリーで解析した。
その結果、LK26抗体と同様に、RA15−7培養上清はPA−1に対してのみ反応が見られ、TOV−112Dには反応が見られなかった。従って、RA15−7培養上清に含まれる抗体は、FOLR1を高発現する癌細胞を認識することが示唆された。
同様に、カニクイザル腎臓由来細胞株JTC−12(RCB1485、RIKEN CELL BANK)に対するRA15−7培養上清の反応性を、フローサイトメトリーで解析した。その結果、LK26抗体と同様に、RA15−7培養上清はJTC−12細胞に対して反応を示した。従って、RA15−7培養上清はヒトFOLR1だけでなく、カニクイザルFOLR1も認識する抗体を含むことが示唆された。
[実施例18]
RA15−7培養上清に含まれる抗体のサブクラスの同定
ELISA法により、RA15−7培養上清に含まれる抗体のサブクラスを同定した。
まず、PBSで50μg/mLに調製した抗ラットIgG(H+L)ポリクローナル抗体(MP Biomedical)を、50μL/ウェルでELISA用96ウェルプレートに分注し、4℃で一晩静置した。PBSでウェルを洗浄後、1% BSA/PBSを100μL/ウェル添加し、室温で1時間ブロッキングを行った。再度PBSでウェルを洗浄した後、RA15−7培養上清を50μL/ウェル添加し、室温で2時間反応させた。
各ウェルを0.05% tween20/PBSで洗浄し、1% BSA/PBSで希釈したHRP標識された各ラットIgアイソタイプ(IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgM)抗体及びラットκ鎖特異的抗体(Southern Biotech)を50μL/ウェル添加し、室温で1時間反応させた。
各ウェルをPBSで洗浄した後、ABTS[2.2−アジノビス(3−エチルベンゾチアゾール−6−スルホン酸)アンモニウム、Wako]基質液[(1mmol/L ABTS、0.1mol/L クエン酸バッファー(pH4.2)、0.1% H)]を50μL/ウェル加えて室温で反応させた。十分に発色が確認された後、5% SDS溶液を50μL/ウェル加えて反応を停止し、415nmの吸光度を測定した。
その結果、RA15−7培養上清に含まれる抗体はラットIgG1κ抗体であることが明らかとなった。
[実施例19]
RA15−7培養上清に含まれる抗体の特異性の評価(ELISA法)
RA15−7培養上清に含まれる抗体のFOLR1−Fc、FOLR2−Fc、FOLR3−Fc、及びカニクイザルFOLR1−Fcに対する反応性を評価した。
まず、PBSで1000倍に希釈したgoat anti−rat IgG(H+L)(CALTAG)を、50μL/ウェルでELISA用96ウェルプレートに分注し、4℃で一晩静置した。
PBSでウェルを洗浄後、1% BSA/PBSを100μL/ウェル添加し、室温で1時間ブロッキングを行った。再度PBSでウェルを洗浄した後、RA15−7培養上清を50μL/ウェル添加し、室温で1時間反応させた。各ウェルを0.05% tween20/PBSで洗浄し、1% BSA/PBSで希釈したFOLR1−Fc、FOLR2−Fc、FOLR3−Fc、及びカニクイザルFOLR1−Fcを50μL/ウェル添加し、室温で1時間反応させた。
各ウェルを0.05% tween20/PBSで洗浄した後、1% BSA/PBSで2000倍に希釈したGoat anti−human IgG(H+L)−POD(American Qualex)を50μL/ウェル添加し、室温で1時間反応させた。各ウェルをPBSで洗浄した後、ABTS基質液を50μL/ウェル加えて室温で反応させた。十分に発色が確認された後、5% SDS溶液を50μL/ウェル加えて反応を停止し、415nmの吸光度を測定した。
その結果、RA15−7培養上清に含まれる抗体は、ヒト及びカニクイザルFOLR1−Fcには結合するが、FOLR2−Fc及びFOLR3−Fcには結合しないことが示された。即ち、RA15−7培養上清に含まれる抗体は、ヒト及びカニクイザルFOLR1に特異的な抗体であることが示された。
[実施例20]
RA15−7抗体の精製
Hybridoma−SFM(invitrogen)に5%のFetal Bovine Serum Ultra Low IgG(invitrogen)を加えた培地で、ハイブリドーマRA15−7を1週間培養した。培養上清からのRA15−7抗体の精製は、実施例8と同様の方法で行った。280nmの吸光係数を1.4として、濃度を算出した。
[実施例21]
競合ELISA法による抗体結合性評価
RA15−7抗体、LK26抗体、及びMOv18抗体が、互いにFOLR1に対して競合的に結合するのかを評価した。
まず、PBSで2μg/mLに調製したそれぞれの抗体を、50μL/ウェルでELISA用96ウェルプレートに分注し、4℃で一晩静置した。PBSでウェルを洗浄後、1% BSA/PBSを200μL/ウェル添加し、室温で1時間ブロッキングを行った。再度PBSでウェルを洗浄した後、抗FOLR1抗体(0.012〜3μg/mL)及びFOLR1−Fc(0.2μg/mL)をそれぞれ50μL/ウェル添加し、室温で1時間反応させた。
各ウェルを0.05% tween20/PBSで洗浄し、1% BSA/PBSで5000倍に希釈したGoat anti−Human IgG(H+L)−POD(American Qualex)を50μL/ウェル添加し、室温で1時間反応させた。各ウェルをPBSで洗浄した後、ABTS基質液を50μL/ウェル加えて室温で反応させた。十分に発色が確認された後、5% SDS溶液を50μL/ウェル加えて反応を停止し、415nmの吸光度を測定した。
その結果、FOLR1に対する結合において、RA15−7抗体及びLK26抗体は競合的に結合することが明らかとなった。一方、FOLR1に対する結合において、RA15−7抗体及びMOv18抗体は競合せず、LK26抗体及びMOv18抗体も競合しないことが明らかとなった。
[実施例22]
RA15−7抗体重鎖及び軽鎖可変領域遺伝子のクローニング
RNAiso plus(Takara)を用いて、添付書に従い、PBSで洗浄したハイブリドーマRA15−7を溶解し、total RNAを調製した。得られたtotal RNAは、DEPC treated water(invitrogen)に溶解した。
次に、Oligotex −dT30<Super> mRNA Purification Kit(From Total RNA)(Takara)を用いて、添付書に従い、得られたtotal RNAからmRNAを精製した。さらに、SMART RACE cDNA Amplification Kit(Clontech)を用いて、添付書に従い、精製したmRNAからcDNAを調製した。
得られたcDNAを鋳型に、プライマーRatIgG1H−A(配列番号18)及びRatIgG1H−B(配列番号19)を用いて、ラットIgG1重鎖遺伝子を、プライマーRatk−A(配列番号20)及びRatk−B(配列番号21)を用いて、ラット軽鎖(κ鎖)遺伝子を、それぞれPCRにより増幅した。増幅した遺伝子をサブクローニングし、塩基配列を解析した。
その結果、シグナル配列を含むRA15−7抗体重鎖可変領域は、塩基配列が配列番号22、アミノ酸配列が配列番号23で表され、シグナル配列を含むRA15−7抗体軽鎖可変領域は、塩基配列が配列番号24、アミノ酸配列が配列番号25で表されることが明らかとなった。
また、Kabatら[Sequences of Proteins of Immunological Interest,US Dept.Health and Human Services(1991)]の報告から、シグナル配列を含まないRA15−7抗体重鎖可変領域は、塩基配列が配列番号26、アミノ酸配列が配列番号27で表され、シグナル配列を含まないRA15−7抗体軽鎖可変領域は、塩基配列が配列番号28、アミノ酸配列が配列番号29で表されることが明らかとなった。
また、RA15−7抗体重鎖のCDR1、CDR2、及びCDR3のアミノ酸配列は、それぞれ配列番号30、31、及び32で表されることが明らかとなった。さらに、RA15−7抗体軽鎖のCDR1、CDR2、及びCDR3のアミノ酸配列は、それぞれ配列番号33、34、及び35で表されることが明らかとなった。
[実施例23]
ラット/ヒトキメラ型RA15−7抗体発現ベクターの構築
RA15−7抗体重鎖及び軽鎖可変領域遺伝子を、ヒトIgG1重鎖及びκ鎖定常領域遺伝子に連結することにより、ラット/ヒトキメラ型RA15−7抗体発現ベクターを作製した。ヒトIgG1κの定常領域遺伝子を含むpKANTEX93をベクターとして用いた。
まず、プライマーRA15−7−VLF(配列番号36)及びRA15−7−VLR(配列番号37)を用いて、RA15−7抗体軽鎖可変領域遺伝子をPCRにより増幅した。PCR産物から目的配列を精製し、EcoRI及びBsiWIで処理したpKANTEX93に連結した。
同様に、プライマーRA15−7−VHF(配列番号38)及びRA15−7−VHR(配列番号39)を用いて、RA15−7抗体重鎖可変領域遺伝子をPCRにより増幅した。PCR産物から目的配列を精製し、NotI及びApaIで処理した、RA15−7抗体軽鎖可変領域遺伝子組み込み済みpKANTEX93と連結し、ラット/ヒトキメラ型RA15−7(以下、ChRA15−7と記す)抗体発現ベクターとした。
[実施例24]
ChRA15−7抗体及びフコースを含まない糖鎖が付加されたChRA15−7抗体発現細胞の造成
フコースを含む糖鎖が付加された(以下、従来型と称する)ChRA15−7抗体の発現細胞の造成にはCHO/DG44細胞を用いた。また、フコースを含まない糖鎖が付加された(以下、デフコース型と称する)ChRA15−7(以下、ChRA15−7DFと記す)抗体の造成にはCHO/Ms704細胞を用いた。また、発現ベクターは、実施例23で作製したベクターを用いた。通常継代時の培養、遺伝子導入、薬剤耐性細胞の選択及び培養上清の回収は、実施例7と同様に行った。
[実施例25]
ChRA15−7抗体及びChRA15−7DF抗体の精製
回収した培養上清からのChRA15−7抗体及びChRA15−7DF抗体の精製は、実施例8と同様の方法で行った。従来型かデフコース型かに関わらず、280nmの吸光係数を1.37として、濃度を算出した。
[実施例26]
CDC活性増強技術を適応したデフコース型抗体発現ベクターの作製
CDC活性増強技術を適応したデフコース型の抗体を作製することを目的に、国際公開第2007/011041号及び国際公開第2011/108502号の報告を参考にpKANTEX93の抗体重鎖定常領域を改変した。改変後の塩基配列及びアミノ酸配列を、それぞれ配列番号40及び41で示す。このベクターに、RA15−7抗体及びMORAb−003抗体(国際公開第2005/080431号)の軽鎖可変領域及び重鎖可変領域を導入し、CDC活性増強技術を適応したデフコース型のChRA15−7(以下、ChRA15−7Accと記す)抗体及びMORAb−003(以下、MORAb−003Accと記す)抗体発現ベクターとした。
[実施例27]
ChRA15−7Acc抗体及びMORAb−003Acc抗体発現細胞の造成
ChRA15−7Acc抗体及びMORAb−003Acc抗体発現細胞の造成には、CHO/Ms704細胞を用いた。また、発現ベクターは実施例26で作製したChRA15−7Acc抗体及びMORAb−003Acc抗体発現ベクターを用いた。通常継代時の培養、遺伝子導入、薬剤耐性細胞の選択及び培養上清の回収は実施例7と同様に行った。
[実施例28]
ChRA15−7Acc抗体及びMORAb−003Acc抗体の精製
回収した培養上清からのChRA15−7Acc抗体及びMORAb−003Acc抗体の精製は、実施例8と同様の方法で行った。ChRA15−7Acc抗体及びMORAb−003Acc抗体の280nmの吸光係数をそれぞれ1.34及び1.60として、濃度を算出した。
[実施例29]
ChRA15−7Acc抗体のアフィニティー測定(表面プラズモン共鳴法)
表面プラズモン共鳴法により、ChRA15−7Acc抗体及びMORAb−003抗体のFOLR1に対するアフィニティーを測定した。CM5チップにHuman Antibody Capture Kit(GEヘルスケア)をアミンカップリング法で固定化すること、及び、5段階の濃度(12.3、37、111、333、1000ng/mL)に希釈したFOLR1−mycHisをアナライトとして流すこと以外は、実施例16と同様に行った。
その結果、ChRA15−7Acc抗体及びMORAb−003抗体のFOLR1−mycHisに対するアフィニティー(KD、kd/kaにより算出)は、それぞれ0.57nmol/L及び57nmol/Lだった(表1)。従って、RA15−7抗体から作製されたラット/ヒトキメラ型抗体ChRA15−7Accは、既存抗体MORAb−003に比べて、FOLR1に対する高いアフィニティーを示す抗体であることが明らかとなった。
Figure 2014087863
[実施例30]
ChRA15−7DF抗体の結合性評価(ウエスタンブロット法)
ウエスタンブロット法を用いて、ChRA15−7DF抗体及びMORAb−003抗体の反応性を評価した。
まず、FOLR1−mycHisをLane Marker Reducing Sample Buffer及びLane Marker Non−Reducing Sample Buffer(Thermo)で懸濁し、100℃で5分間処理することにより、それぞれ還元FOLR1−mycHis及び非還元FOLR1−mycHisとした。SDS−PAGE用ゲルe−PAGEL(ATTO)に、還元及び非還元FOLR1−mycHisを5倍ずつ5段階の濃度(0.5、2.7、13、67、333ng/レーン)でSDS−PAGEを行った。
次に、泳動が終わったゲルをPVDFメンブレン(ミリポア)に重ね、上下をトランスファーバッファー(12.1g Tris、14.4g グリシン、200mL メタノール/1L滅菌水)で浸したろ紙で挟み、転写を行った。
その後、PVDFメンブレンを1% グロブリンフリーBSA(ナカライ)/TBSでブロッキングを行った。次に、1% グロブリンフリーBSA/TBSで5μg/mLに調製したChRA15−7DF抗体及びMORAb−003抗体をPVDFメンブレンに室温で1時間反応させた。
このPVDFメンブレンを洗浄した後、1% グロブリンフリーBSA/TBSで希釈したGoat anti−Human IgG(H+L)−POD(American Qualex)を、室温で1時間反応させた。
再びPVDFメンブレンを洗浄した後、Chemi−Lumi One Super(ナカライ)を1分間反応させ、PVDFメンブレンの蛍光をImageQuant LAS 4000 mini(GEヘルスケア)で検出した。
その結果、ChRA15−7DF抗体及びMORAb−003抗体は、いずれも非還元FOLR1−mycHisに対してのみ反応が見られ、FOLR1の高次構造を認識している抗体である事が示唆された。
また、MORAb−003抗体は67ng以上の非還元FOLR1−mycHisを検出したのに対し、ChRA15−7DF抗体は2.7 ng以上の非還元FOLR1−mycHisを検出した。
即ち、MORAb−003抗体に対してChRA15−7DF抗体は、非還元状態のFOLR1−mycHis検出感度が顕著に高いことが示された。
[実施例31]
ChRA15−7DF抗体とMORAb−003抗体の抗体依存性細胞傷害(ADCC)活性比較
卵巣癌細胞株に対するADCC活性を評価した。標的とする癌細胞株[Caov−3(ATCC番号:HTB−75)、PA−1(ATCC番号:CRL−1572)、IGR−OV1(National Cancer Institute)、SKOV−3(ATCC番号:HTB−77)、RMG−1(JCRB細胞番号:JCRB0172)、OVCAR−3(ATCC番号:HTB−161)]を、培養フラスコから0.02% EDTA溶液(ナカライ)で剥離し、ADCC測定培地[フェノールレッド不含RPMI1640(GIBCO)、5%非働化済みdFCS(GIBCO)、50μg/mL ゲンタマイシン(ナカライ)]で1×10cells/50μLに調製し、ターゲット細胞溶液とした。
次に、ヘパリン処理した健常人末梢血を、Lymphoprep(コスモバイオ)を充填したLeucoSepリンパ球分離チューブ(グライナー)に重層し、1000×gで20分間、室温で遠心分離を行った。遠心分離後、血清画分を除去し、PBMC層を回収した。ADCC測定培地で細胞を洗浄した。PBMCを、ADCC測定培地で2.5×10cells/50μLに調製し、エフェクター細胞溶液とした。
抗体溶液は、最終濃度が0.033、0.33、3.3、33、333ng/mLとなるように、まず、ADCC測定培地で0.1、1、10、100、1000ng/mLに調製した。
上記の通りに調製したターゲット細胞溶液、エフェクター細胞溶液、そして抗体溶液を、U字底の96ウェルプレートにそれぞれ50μL/ウェルずつ混合し、全量で150μL/ウェルとした。それぞれのウェルを良く混合した後、50×g、5分間、室温の遠心分離により細胞を沈殿させ、37℃で4時間反応させた。
次に、それぞれのウェルをよく撹拌し、再び遠心分離で細胞を沈殿させた後、ウェルの上清をそれぞれ50μLずつ新しいELISAプレートに分取した。分取した上清中の乳酸デヒドロゲナーゼ(LDH)活性をCytoTox 96 Non−Radioactive Cytotoxicity Assay(プロメガ)を用いて測定した。操作は添付書に従って行った。
ADCC活性の算出は、まず、各ウェルのLDH活性測定値からADCC測定培地のみのウェルのLDH活性測定値を引き、各ウェルのLDH活性測定補正値とした後、次の式で計算を行った。
Figure 2014087863
ここで、Expは各サンプルのLDH活性測定補正値、ET spoはエフェクター細胞溶液及びターゲット細胞溶液の混合ウェルのLDH活性測定補正値、T totalはターゲット細胞とCytoTox 96 Non−Radioactive Cytotoxicity Assay添付のLysis Solutionを混合したウェルのLDH活性測定補正値、DはLysis SolutionのLDH活性測定補正値、T spoはターゲット細胞のみのウェルのLDH活性測定補正値を示す。
その結果、ChRA15−7DF抗体は、MORAb−003抗体より低い濃度からADCC活性が検出され、最大細胞傷害活性も高かった。さらに、ChRA15−7DF抗体は、デフコース型のMORAb−003(MORAb−003DF)抗体に比べても低い濃度からADCC活性が検出され、最大細胞傷害活性も高かった。
従って、ChRA15−7DF抗体は、既存の抗FOLR1ヒト化抗体(MORAb−003)に既存のADCC活性増強技術(デフコース化)を組み合わせたMORAb−003DF抗体と比べ、高いADCC活性を有することが明らかとなった。同時に、ChRA15−7DF抗体は、卵巣癌に対する治療抗体として、MORAb−003及びMORAb−003DFより有用であることが示唆された。
[実施例32]
ラット/ヒトキメラ型FOLR1発現ベクターの構築
抗体のエピトープ解析をするため、FOLR1−mycHisの塩基配列の一部をラットFOLR1(NM_133527)に置換したラット/ヒトキメラ型FOLR1−mycHisを3種類(以下、Rat1−FOLR1−mycHis、Rat2−FOLR1−mycHis、及びRat4−FOLR1−mycHisと記す)作製した。
Rat1−FOLR1−mycHisは、配列番号1で表されるヒトFOLR1のアミノ酸配列のうち、3から28番目のアミノ酸配列を、配列番号102で表されるラットFOLR1のアミノ酸配列のうち、3から26番目に相当するアミノ酸配列に置き換え、C末端にmyc及びHisタグを付与したものである。
Rat2−FOLR1−mycHisは、配列番号1で表されるヒトFOLR1のアミノ酸配列のうち、55から62番目のアミノ酸配列を、配列番号102で表されるラットFOLR1のアミノ酸配列のうち、53から60番目に相当するアミノ酸配列に置き換え、C末端にmyc及びHisタグを付与したものである。
Rat4−FOLR1−mycHisは、配列番号1で表されるヒトFOLR1のアミノ酸配列のうち、91から95番目のアミノ酸配列を、配列番号102で表されるラットFOLR1のアミノ酸配列のうち、89から93番目に相当するアミノ酸配列に置き換え、C末端にmyc及びHisタグを付与したものである。
Rat1−FOLR1−mycHis、Rat2−FOLR1−mycHis、及びRat4−FOLR1−mycHisの塩基配列は、それぞれ配列番号42、配列番号43、及び配列番号44、アミノ酸配列は、それぞれ配列番号45、配列番号46、及び配列番号47に示した。
それぞれの遺伝子を合成し、実施例9のFOLR1−mycHis発現ベクター上のFOLR1−mycHis遺伝子と置換することで、Rat1−FOLR1−mycHis、Rat2−FOLR1−mycHis、及びRat4−FOLR1−mycHis発現ベクターを構築した。
[実施例33]
Rat1−FOLR1−mycHis、Rat2−FOLR1−mycHis、及びRat4−FOLR1−mycHis発現細胞の造成
Rat1−FOLR1−mycHis、Rat2−FOLR1−mycHis、及びRat4−FOLR1−mycHis発現細胞の造成には、CHO/DG44細胞を用いた。また、発現ベクターは、実施例32で作製したベクターを用いた。通常継代時の培養、遺伝子導入、薬剤耐性細胞の選択及び培養上清の回収は実施例7と同様に行った。
[実施例34]
Rat1−FOLR1−mycHis、Rat2−FOLR1−mycHis、及びRat4−FOLR1−mycHisの精製
Rat1−FOLR1−mycHis、Rat2−FOLR1−mycHis、及びRat4−FOLR1−mycHisの精製は、実施例11と同様に行った。280nmの吸光係数は、いずれも2.8として濃度を算出した。
[実施例35]
ChRA15−7Acc抗体のエピトープ解析(ELISA法)
実施例11で作製したFOLR1−mycHis及び実施例34で作製したRat1−FOLR1−mycHis、Rat2−FOLR1−mycHis、Rat4−FOLR1−mycHisを用いて、ChRA15−7Acc抗体、MORAb−003抗体、及びMOv18抗体の反応性を評価した。
まず、PBSで10μg/mLに調製したFOLR1−mycHis、Rat1−FOLR1−mycHis、Rat2−FOLR1−mycHis、及びRat4−FOLR1−mycHisを、50μL/ウェルでELISA用96ウェルプレートに分注し、4℃で一晩放置した。PBSでウェルを洗浄後、1% BSA/PBSを200μL/ウェル添加し、室温で1時間ブロッキングを行った。
再度PBSでウェルを洗浄した後、10000ng/mLから3倍希釈ずつ7段階の濃度(14、41、123、370、1111、3333、10000ng/mL)に1% BSA/PBSで調製したChRA15−7Acc抗体、MORAb−003抗体、MOv18抗体をそれぞれ50μL/ウェル添加し、室温で1時間反応させた。
各ウェルを0.05% tween20/PBSで洗浄し、ChRA15−7Acc抗体もしくはMORAb−003抗体を反応させたウェルには1% BSA/PBSで5000倍に希釈したGoat anti−human IgG(H+L)−POD(American Qualex)を、MOv18抗体を反応させたウェルには1% BSA/PBSで400倍に希釈したPolyclonal Rabbit Anti−Mouse IgG−POD(Dako)を50μL/ウェル添加し、室温で1時間反応させた。
各ウェルをPBSで洗浄した後、ABTS基質液を50μL/ウェル加えて室温で反応させた。十分に発色が確認された後、5% SDS溶液を加えて反応を停止し、415nmの吸光度を測定した。
その結果を、表2に示す。白丸は反応が見られたこと、×は反応が見られなかったことを示す。FOLR1−mycHisには、ChRA15−7Acc抗体、MORAb−003抗体、及びMOv18抗体が反応した。Rat1−FOLR1−mycHisには、ChRA15−7Acc抗体及びMORAb−003抗体は反応したが、MOv18抗体の反応は見られなかった。
Rat2−FOLR1−mycHisには、MORAb−003抗体及びMOv18抗体は反応したが、ChRA15−7Acc抗体の反応は見られなかった。Rat4−FOLR1−mycHisには、ChRA15−7Acc抗体及びMOv18抗体は反応したが、MORAb−003抗体の反応は見られなかった。
以上より、MOv18抗体はRat1−FOLR1−mycHis、ChRA15−7Acc抗体はRat2−FOLR1−mycHis、MORAb−003抗体はRat4−FOLR1−mycHisにおいて、FOLR1−mycHisアミノ酸配列をラット型に置換した領域を含む配列をそれぞれ認識することが示された。
具体的には、MOv18抗体はFOLR1−mycHisの3から28番目のアミノ酸配列、ChRA15−7Acc抗体はFOLR1−mycHisの55から62番目のアミノ酸配列、及びMORAb−003抗体はFOLR1−mycHisの91から95番目のアミノ酸配列を含むアミノ酸配列を認識する事が示唆された。
Figure 2014087863
[実施例36]
ヒト化RA15−7抗体重鎖及び軽鎖可変領域の設計
まず、配列番号30、31、32でそれぞれ表されるRA15−7重鎖CDR1、CDR2、CDR3のアミノ酸配列を移植するためのヒト抗体重鎖可変領域フレームワーク領域(FR)のアミノ酸配列を選択した。既知のヒト抗体重鎖可変領域配列はThe National Center for Biotechnology Informationが提供するIg Germline Genesデータベースにより、RA15−7重鎖FR配列と相同性の高いヒト抗体配列を検索した。
その結果、IGVH3−72が最も相同性の高いヒト抗体配列であったため、この抗体のFRを選択した。以上のようにして決定したヒト抗体FR配列の適切な位置に配列番号30、31、32で示したRA15−7重鎖CDR1、CDR2、CDR3のアミノ酸配列を移植することで、HV0を設計した。
次に、配列番号33、34、35でそれぞれ表されるRA15−7軽鎖CDR1、CDR2、CDR3のアミノ酸配列を移植するためのヒト抗体重鎖可変領域フレームワーク領域(FR)のアミノ酸配列を選択した。
Kabatらは、既知の様々なヒト抗体のVLをそのアミノ酸配列の相同性からサブグループ(HSG I〜IV)に分類し、それらのサブグループ毎に共通配列を報告している[Sequences of Proteins of Immunological Interest,US Dept.Health and Human Services(1991)]。
そこで、ヒト抗体のVLのサブグループI〜IV(hSGI〜hSGIV)の共通配列のFRのアミノ酸配列とRA15−7軽鎖FR配列の相同性検索を実施した。その結果、hSGIが最も相同性の高いヒト抗体軽鎖共通配列であった。以上のようにして決定したヒト抗体FR配列の適切な位置に配列番号33、34、35で示したRA15−7軽鎖CDR1、CDR2、CDR3のアミノ酸配列を移植することで、LV0を設計した。
次に、上記で設計したHV0及びLV0からなるヒト化抗体(HV0LV0)及びChRA15−7抗体の可変領域の予想3次元構造をコンピューターモデリングにより構築し、構造比較をした。3次元構造の構築および座標データの可視化はDiscovery Studio(Accerlys)を使用した。
3次元構造比較の結果、CDRループ構造の保持などの抗原結合活性への寄与が大きいことが予想される残基、疎水性相互作用等により全体構造の維持に寄与している残基、及び分子表面に露出し潜在的な抗原性リスクが高いと予想される残基を、改変候補残基として同定した。
選択した改変候補残基の1つ以上をChRA15−7抗体の同位置に存在するアミノ酸残基と置換することで、各ヒト化抗体改変体を設計した。シグナル配列を含まないヒト化RA15−7抗体改変体の重鎖可変領域として、図1に示すアミノ酸配列の通り、HV0、HV2、HV3、HV4、HV5、HV6、HV7、HV8、HV10を設計した。
同様に、シグナル配列を含まないヒト化RA15−7抗体改変体の軽鎖可変領域として、図2に示すアミノ酸配列の通り、LV0、LV2、LV3、LV4、LV6を設計した。
[実施例37]
ヒト化RA15−7抗体改変体発現ベクターの構築
設計した、シグナル配列を含まない各ヒト化RA15−7抗体改変体の重鎖及び軽鎖可変領域の塩基配列HV0、HV2、HV3、HV4、HV5、HV6、HV7、HV8、HV10、LV0、LV2、LV3、LV4、及びLV6(配列番号48〜61)をChRA15−7発現ベクターの構築(実施例23)と同様に、pKANTEX93に導入した。
[実施例38]
ヒト化RA15−7抗体改変体発現細胞の造成
ヒト化RA15−7抗体改変体発現細胞の造成には、FUT8遺伝子ダブルノックアウトCHO−K1株(Tsukahara et al.,Animal Cell Technology:Basic & Applied Aspects,175−183,2006)を用いた。実施例37で作製した各ヒト化抗体改変体発現ベクターを、FreeStyle MAX CHO Expression System(invitrogen)の操作手順書に従って一過性に導入した。これらの細胞を、一週間程度培養し、培養上清を回収した。
[実施例39]
ヒト化RA15−7抗体改変体の精製
実施例38で回収した培養上清から、各ヒト化抗体改変体をMabSelect SuRe(GEヘルスケア)を用いて精製した。具体的には、担体を充填したカラムに、滅菌水、0.1M クエン酸溶液(pH3.6)、及び0.2Mホウ酸Na/150mmol/L NaCl溶液(pH7.5)を順に流し、平衡化した。
培養上清をカラムに通した後、0.2Mホウ酸Na/150mmol/L NaCl溶液(pH7.5)でカラムを洗浄し、0.1Mクエン酸溶液(pH3.6)で溶出した。溶出したフラクションは速やかに1M Tris−HCl(pH9.0)で中和した。
それぞれのフラクションの吸光度(280nm)を測定し、測定値の高い連続フラクションを抗体画分として回収した。緩衝液(10mmol/Lクエン酸、150mmol/L NaCl、pH6.0)で透析を行い、0.22 μmのフィルターを通したものを各ヒト化抗体改変体の精製抗体とした。280nmの吸光係数を1.4として、濃度を算出した。
[実施例40]
ヒト化RA15−7抗体改変体のアフィニティー測定(表面プラズモン共鳴法)
実施例29と同様に表面プラズモン共鳴法により、各ヒト化抗体改変体のFOLR1に対するアフィニティーを測定した。
その結果、5種のヒト化RA15−7抗体改変体(HV7LV3、HV10LV2、HV10LV3、HV10LV4、及びHV10LV6)のFOLR1−mycHisに対するアフィニティーは、ChRA15−7Accが有するアフィニティーの約70%を保持していることが示された。
[実施例41]
ヒト化RA15−7抗体改変体HV7LV3のCys(HV7LV3−CDRH3−Cys101)改変体の設計
ヒト化RA15−7抗体改変体HV7LV3の重鎖CDR3にはCys(Cys101)が含まれている。Cys101を他のアミノ酸に置換するにあたり、Cysと類似の分子構造、疎水性強度、単純構造アミノ酸などの要素を考慮し、Met、Gly、Asp、Ser、Tyr、Ala、Ile、Val、Thr、Phe、Arg、Trp、Pro、およびGlnの計14種類のアミノ酸を改変候補アミノ酸として選択した。
[実施例42]
HV7LV3−CDRH3−Cys101改変抗体発現ベクターの構築
HV7LV3−CDRH3−Cys101改変抗体発現ベクターを作製した。まず、鋳型としてHV7可変領域遺伝子(配列番号62)を組み込んだベクターを用いた。点変異導入キット[QuickChange II Site−Directed Mutagenesis Kit(Agilent Technologies)]を添付書に従って用いて、Cys101を目的のアミノ酸に改変するための遺伝子変異を導入した。得られたDNA溶液をXL1−Blue へ形質転換し、形成したコロニーより、プラスミドを抽出した。
Cys101が目的のアミノ酸に置換された、シグナル配列を含まないHV7可変領域の塩基配列は、Met(C101M_DNA):配列番号63、Gly(C101G_DNA):配列番号64、Asp(C101D_DNA):配列番号65、Ser(C101S_DNA):配列番号66、Tyr(C101Y_DNA):配列番号67、Ala(C101A_DNA):配列番号68、Ile(C101I_DNA):配列番号69、Val(C101V_DNA):配列番号70、Thr(C101T_DNA):配列番号71、Phe(C101F_DNA):配列番号72、Arg(C101R_DNA):配列番号73、Trp(C101W_DNA):配列番号74、Pro(C101P_DNA):配列番号75、Gln(C101Q_DNA):配列番号76でそれぞれ表された。
Cys101が目的のアミノ酸に置換された、シグナル配列を含まないHV7可変領域のアミノ酸配列は、Met(C101M_AA):配列番号77、Gly(C101G_AA):配列番号78、Asp(C101D_AA):配列番号79、Ser(C101S_AA):配列番号80、Tyr(C101Y_AA):配列番号81、Ala(C101A_AA):配列番号82、Ile(C101I_AA):配列番号83、Val(C101V_AA):配列番号84、Thr(C101T_AA):配列番号85、Phe(C101F_AA):配列番号86、Arg(C101R_AA):配列番号87、Trp(C101W_AA):配列番号88、Pro(C101P_AA):配列番号89、Gln(C101Q_AA):配列番号90でそれぞれ表された。
次に、HV7LV3抗体発現ベクターの重鎖可変領域遺伝子HV7を、Cys101が目的のアミノ酸に置換されたHV7可変領域遺伝子と置換した。組換えにはNotI、ApaI認識領域を使用した。得られたベクターをHV7LV3−CDRH3−Cys101改変抗体発現ベクターとした。
[実施例43]
HV7LV3−CDRH3−Cys101改変抗体発現細胞の造成及び培養
HV7LV3−CDRH3−Cys101改変抗体発現細胞を、実施例42で作製したベクターを用いて行った。発現細胞、遺伝子導入、培養上清の回収は、実施例38と同様に行った。
[実施例44]
HV7LV3−CDRH3−Cys101改変抗体の精製
HV7LV3−CDRH3−Cys101改変抗体の精製及び濃度の算出は、実施例39と同様に行った。
[実施例45]
HV7LV3−CDRH3−Cys101改変抗体のアフィニティー測定(表面プラズモン共鳴法)
実施例29と同様に表面プラズモン共鳴法により、各HV7LV3−CDRH3−Cys101改変抗体のFOLR1に対するアフィニティーを測定した。
その結果、Cys101をそれぞれIle(C101I)、Val(C101V)、Thr(C101T)、Phe(C101F)、Gln(C101Q)、及びMet(C101M)に改変した抗体のFOLR1−mysHisに対するアフィニティーは、ChRA15−7Acc抗体が有するアフィニティーの50%以上を保持していることが示された。
具体的には、C101I、C101V、C101T、C101F、C101Q、及びC101Mに改変した抗体は、それぞれChRA15−7Acc抗体の73%、55%、88%、80%、64%、及び59%のアフィニティーを示した(図3)。この結果は、HV7LV3ヒト化抗体改変体に対し、C101Tに改変した(HuRA15−7CT)抗体のアフィニティーが向上したことを示している。
シグナル配列を含むHuRA15−7CT抗体の軽鎖可変領域の塩基配列及びアミノ酸配列は、配列番号91及び92に示した。また、シグナル配列を含まないHuRA15−7CT抗体の軽鎖可変領域の塩基配列及びアミノ酸配列は、配列番号93及び94に示した。
同様に、シグナル配列を含むHuRA15−7CT抗体の重鎖可変領域の塩基配列及びアミノ酸配列は、配列番号95及び96に示した。また、シグナル配列を含まないHuRA15−7CT抗体の重鎖可変領域の塩基配列及びアミノ酸配列は、配列番号97及び98に示した。
また、HuRA15−7CT抗体の重鎖CDR1、CDR2、及びCDR3のアミノ酸配列はそれぞれ配列番号30、31、及び99に示した。さらに、HuRA15−7CT抗体の軽鎖CDR1、CDR2、及びCDR3のアミノ酸配列はそれぞれ配列番号33、34、及び35に示した。
[実施例46]
CDC活性増強技術を適応したデフコース型のHuRA15−7CT抗体発現ベクターの構築
CDC活性増強技術を適応したデフコース型のHuRA15−7CT(以下、HuRA15−7CTAccと記す)抗体発現ベクターの構築は、軽鎖可変領域として配列番号91を、重鎖可変領域として配列番号95を用いて、実施例26と同様に行った。
[実施例47]
デフコース型のHuRA15−7CT抗体発現細胞及びHuRA15−7CTAcc抗体発現細胞の造成
デフコース型のHuRA15−7CT(以下、HuRA15−7CTDFと記す)抗体発現細胞及びHuRA15−7CTAcc抗体発現細胞の造成には、CHO/Ms704を用いた。発現ベクターは、実施例42で作製したHuRA15−7CT抗体発現ベクター、もしくは実施例46で作製したHuRA15−7CTAcc抗体発現ベクターを用いた。通常継代時の培養、遺伝子導入、薬剤耐性細胞の選択、培養上清の回収は実施例7と同様に行った。
[実施例48]
HuRA15−7CTDF抗体及びHuRA15−7CTAcc抗体の精製
培養上清からのHuRA15−7CTDF抗体及びHuRA15−7CTAcc抗体の精製は、実施例8と同様に行った。280nmの吸光係数をHuRA15−7CTDF抗体は1.38、HuRA15−7CTAcc抗体は1.37として、濃度を算出した。
[実施例49]
HuRA15−7CTAcc抗体のアフィニティー測定(表面プラズモン共鳴法)
実施例29と同様に表面プラズモン共鳴法により、HuRA15−7CTAcc抗体のFOLR1に対するアフィニティーを測定した。
その結果、HuRA15−7CTAcc抗体のFOLR1−mycHisに対するアフィニティーは、KD値が0.65nmol/Lであった(表3)。従って、MORAb−003抗体(KD=57nmol/L、実施例29)より顕著に高いアフィニティーでFOLR1に結合する抗体であることが示された。
Figure 2014087863
[実施例50]
HuRA15−7CTDF抗体及びChRA15−7DF抗体の特異性評価(ELISA法)
HuRA15−7CTDF抗体、ChRA15−7DF抗体、及びMORAb−003DF抗体のFOLR1−Fc、FOLR2−Fc、FOLR3−Fc、及びカニクイザルFOLR1−Fcに対する反応性を評価した。
まず、PBSで2μg/mLに調製したFOLR1−Fc、FOLR2−Fc、FOLR3−Fc、及びカニクイザルFOLR1−Fcを、50μL/ウェルでELISA用96ウェルプレートに分注し、4℃で一晩放置した。PBSでウェルを洗浄後、1% BSA/PBSを200μL/ウェル添加し、室温で1時間ブロッキングを行った。再度PBSでウェルを洗浄した後、1% BSA/PBSで7段階の濃度(1.4、4.1、12、37、111、333、1000ng/mL)に調製したHuRA15−7CTDF抗体、ChRA15−7DF抗体、MORAb−003DF抗体、及び陰性対象としてデフコース型抗DNPヒトIgG1(DNPDF)抗体をそれぞれ50μL/ウェル添加し、室温で1時間反応させた。
各ウェルを0.05% tween20/PBSで洗浄し、1% BSA/PBSで2000倍に希釈したGoat anti−Human kappa−HRP(Southern Biotech)を50μL/ウェル添加し、室温で1時間反応させた。各ウェルをPBSで洗浄した後、ABTS基質液を50μL/ウェル加えて室温で反応させた。十分に発色が確認された後、5% SDS溶液を加えて反応を停止し、415nmの吸光度を測定した。
その結果、HuRA15−7CTDF抗体、ChRA15−7DF抗体、及びMORAb−003DF抗体は、ヒト及びカニクイザルFOLR1−Fcに対しては同等の結合活性を有するが、FOLR2−Fc及びFOLR3−Fcには結合しないことが示された(図4)。即ち、HuRA15−7CTDF抗体、ChRA15−7DF抗体、及びMORAb−003DF抗体は、ヒト及びカニクイザルFOLR1に特異的な抗体であることが示された。
[実施例51]
HuRA15−7CTAcc抗体による免疫組織染色
OCTコンパウンドに包埋され、凍結された、ヒト正常組織アレイ(大脳、小脳、心臓、肺、胃、小腸、肝臓、膵臓、唾液腺、腎臓、甲状腺、副腎、骨格筋、脾臓、卵巣、子宮、胎盤、皮膚、乳腺)に対する免疫組織染色(IHC)を、HuRA15−7CTAcc及び陰性対象抗体としてDNPDFを用いて実施した。
まず、アセトンによる固定を−20℃で5分間行い、風乾を10分間行った後、0.1% NaN及び0.3%Hを含むPBSによる内因性ペルオキシダーゼの失活を室温で行った。続いて、ビオチンブロッキングシステム(Daco)による、内因性ビオチンの失活を行った。
さらに、1% BSA/PBSにてブロッキングを行った。次に、1μg/mLに調製したHuRA15−7CTAcc抗体、MORAb−003抗体、及びDNPDF抗体を、室温で1時間反応させた後、PBSで洗浄を行った。ペルオキシダーゼ標識ストレプトアビジン(ニチレイ)を添加し、5分間反応させ、PBSで洗浄した。0.02% H/PBSで調製したDAB Tablet(Wako)を添加し、発色のために10分間反応させた。マイヤーヘマトキシリン(Wako)を2秒程度反応させ、流水で洗浄し、核を染めた。
染色されたサンプルを、70% エタノールで5分間、95% エタノールで5分間、そして100% エタノールで5分間処理し、さらに100% エタノールによる処理を3回繰り返した。続いて、100% キシレンで5分間処理する操作を3回繰り返し、透徹を行った。最後に、エンテランニュー(メルク)で封入した。
染色標本を観察した結果、HuRA15−7CTAcc抗体の染色が陽性であった組織は、肺(肺胞)、胃(粘膜)、小腸(粘膜、粘膜筋板)、膵臓(導管、腺房細胞)、肝臓(胆管)、唾液腺(腺房細胞、導管)、腎臓(尿細管、糸球体)、副腎(皮質細胞、間質組織)、甲状腺(濾胞、傍濾胞細胞)、乳腺(腺房)、子宮(頸管上皮)、卵巣(上皮)、胎盤(合胞体性栄養膜細胞)、皮膚(汗腺)であり、文献[Cancer Res,1992.52(23):p.6708−11.、Int J Cancer,2006.119(2):p.243−50.]の報告と同様であることが示唆された。
次に、ヒト卵巣癌組織8例(漿液性嚢胞癌4例、漿液性嚢胞腫1例、粘液性嚢胞癌2例、境界型粘液性嚢胞腫1例)について、同様の染色を実施した。また、HuRA15−7CTAcc抗体及び陰性対象抗体のDNPDF抗体に加えて、MORAb−003抗体も染色に使用した。
その結果、漿液性では5例中5例(100%)、粘液性では3例中1例(33%)において、HuRA15−7CTAcc抗体及びMORAb−003抗体による染色が可能であることが示された。また、両抗体で染色された組織サンプルは、染色された領域が同じであったことから、卵巣癌に対する両抗体の特異性は等しい事が示された。さらに、MORAb−003抗体と比べてHuRA15−7CTAcc抗体は、より強く染色できることが明らかとなった。
次に、上記染色サンプルの染色性を、Hスコアにより定量化した。Hスコアは、癌細胞の中で陽性に染色された細胞の染色強度を4段階で判定し、各スコアの癌細胞における陽性占拠率(%)を5%刻みで求めた後、各スコアと陽性占拠率を乗算した値の総和とした。
その結果、MORAb−003抗体及びHuRA15−7CTAcc抗体共に染色が認められた漿液性嚢胞癌4例、漿液性嚢胞腫1例、及び粘液性嚢胞癌1例について、何れのサンプルにおいても、MORAb−003抗体に対してHuRA15−7CTAcc抗体がより高いHスコアを示した。一方、粘液性嚢胞癌1例及び境界型粘液性嚢胞腫1例については、どちらの抗体においても染色が認められなかったため、Hスコアは0であった。
以上より、HuRA15−7CTAcc抗体は卵巣癌に発現するFOLR1に対し、既存卵巣癌治療抗体MORAb−003より強く結合することが示唆された。
[実施例52]
ラット/ヒトキメラ型抗体及びヒト化抗体のADCC活性評価
ChRA15−7Acc抗体、CDC活性増強技術を適応したデフコース型HV7LV3ヒトIgG1(HuRA15−7Acc)抗体、及びHuRA15−7CTAcc抗体を用いて、実施例31と同様に、卵巣癌細胞株に対するADCC活性を評価した。
その結果、プラチナ耐性卵巣癌由来のSKOV−3細胞及びOVCAR−3細胞に対し、HuRA15−7Acc抗体及びHuRA15−7CTAcc抗体のいずれのADCC活性もChRA15−7Acc抗体と同等であることが示された(図5)。
[実施例53]
ラット/ヒトキメラ型抗体及びヒト化抗体のCDC活性評価
卵巣癌細胞株に対するCDC活性を評価した。
標的とする癌細胞株IGR−OV1を、培養フラスコから0.02% EDTA溶液(ナカライ)で剥離し、CDC測定培地[フェノールレッド不含RPMI1640(GIBCO)、1.4% BSA(SIGMA)]で1×10cells/50μLに調製し、ターゲット細胞溶液とした。
次に、ヒト血清凍結乾燥品(SIGMA)を精製水 1mLで溶解し、さらにCDC測定培地1mL加えて補体溶液とした。抗体溶液は、最終濃度が0.032、0.16、0.8、4.0、20、100μg/mLとなるように、HuRA15−7CTAcc抗体、HuRA15−7CTDF抗体、ChRA15−7Acc抗体、ChRA15−7DF抗体、及びMORAb−003を、まず、CDC測定培地で0.096、0.48、2.4、12、60、300μg/mLに調製した。
上記の通りに調製したターゲット細胞溶液、補体溶液、そして抗体溶液を、平底の96ウェルプレートにそれぞれ50μL/ウェルずつ混合し、全量で150μL/ウェルとした。それぞれのウェルを良く混合した後、37℃で2時間反応させた。次に、それぞれのウェルをよく撹拌し、CellTiter 96 AQueous One Solution Cell Proliferation Assay(Promega)を30μL/wellで加え、攪拌後、さらに37℃で1時間程度反応させた。十分な発色が見られた後、490nmの吸光度を測定した。
CDC活性の算出は、まず各ウェルの吸光度測定値から、CDC測定培地と補体溶液を混合したウェルの吸光度測定値を引き、各ウェルの吸光度補正値とした後、次の式で計算を行った。
Figure 2014087863
ここで、Expは各サンプルの吸光度補正値、STはターゲット細胞溶液及び補体溶液の混合ウェルの吸光度補正値を示す。
その結果、HuRA15−7CTAcc抗体及びHuRA15−7CTDF抗体は、それぞれChRA15−7Acc抗体及びChRA15−7DF抗体に対し、有意に高いCDC活性を示すことが明らかとなった[図6(a)]。さらに、HuRA15−7CTAcc抗体は、MORAb−003より有意に高いCDC活性を示した[図6(b)]。
[実施例54]
HuRA15−7CTAcc抗体と既存抗FOLR1抗体のADCC活性比較
HuRA15−7CTAcc抗体、MORAb−003Acc抗体、及びMORAb−003抗体を用いて、実施例31と同様に、卵巣癌細胞株に対するADCC活性を評価した。
その結果、プラチナ耐性卵巣癌由来のSKOV−3細胞及びOVCAR−3細胞に対し、MORAb−003及びMORAb−003Acc抗体より低濃度からHuRA15−7CTAcc抗体のADCC活性が検出された(図7)。即ち、HuRA15−7CTAcc抗体は、既存の抗FOLR1ヒト化抗体(MORAb−003)に既存のADCC活性増強技術(デフコース化)を組み合わせたMORAb−003Acc抗体と比べ、高いADCC活性を有することが明らかとなった。
同様に、IGR−OV1細胞に対し、MORAb−003抗体より低濃度からHuRA15−7CTAcc抗体のADCC活性が検出された。また、卵巣癌細胞株に対するMORAb−003Acc抗体のADCC活性は、IGR−OV1、SKOV−3、そしてOVCAR−3細胞の順で低下するが、HuRA15−7CTAcc抗体のADCC活性はいずれの卵巣癌細胞株に対しても、ほぼ同等であった。
以上より、HuRA15−7CTAcc抗体は、プラチナ耐性卵巣癌に対する治療抗体として、既存抗体(MORAb−003)及び既存抗体に既存技術を組み合わせた抗体(MORAb−003Acc)より有用であることが示唆された。
[実施例55]
HuRA15−7CTDF抗体の腫瘍集積性評価
HuRA15−7CTDF抗体及びMORAb−003DF抗体の動態を蛍光イメージングにより解析した。まず、HuRA15−7CTDF抗体及びMORAb−003DF抗体をそれぞれXenoLight CF 770 Kitで標識し(HuRA15−7CTDF−770抗体及びMORAb−003DF−770抗体)、陰性対象としてDNPDF抗体をXenoLight CFTM 680 Kitで標識した(DNPDF−680抗体)。標識された各抗体の結合性は、SKOV−3細胞に対するフローサイトメトリー反応性で確認した。また、各抗体の標識化率を添付書に従って求めた。
培養したSKOV−3細胞をPBSに懸濁し、BALB/cAJcl−nu/nuマウス(メス、5週齢、日本クレア)の側方背部に皮下移植した。移植した腫瘍の体積が約200mmになったところでアルファルファフリーの飼料に変更し、さらに1週間飼育した。一群あたり4匹のマウスとし、平均腫瘍体積が同等となるよう無作為にマウスを3群に分けた。
次に、10μgのHuRA15−7CTDF−770抗体またはMORAb−003DF−770抗体と、2μgのDNPDF−680抗体を混合し、PBSで全量を200μLとしたものを、マウスの尾静脈に投与した。投与した抗体の動態は、IVIS Imaging System(Caliper)を用いてマウスからの蛍光強度を撮影し、評価した。投与4時間後に最初の撮影し、以後経時的に撮影した。
撮影されたマウスのHuRA15−7CTDF−770抗体及びMORAb−003DF−770抗体由来の蛍光強度は、各投与抗体溶液の蛍光強度で補正した。また、DNPDF−680抗体由来の蛍光強度をマウス内部標準として、観察されたHuRA15−7CTDF−770抗体及びMORAb−003DF−770抗体の蛍光強度との比を算出し、それぞれの抗体の動態を評価した。
その結果、HuRA15−7CTDF−770抗体は、MORAb−003DF−770抗体に比べ、移植したSKOV−3腫瘍塊に顕著に多く、かつ長時間局在することが明らかとなった(図8)。以上の結果は、本発明の抗体が、プラチナ耐性卵巣癌細胞株SKOV−3由来の進行癌に対し、顕著な集積性及び残存性を示し、癌治療抗体としてより高い抗腫瘍活性を示唆するものである。
[実施例56]
カニクイザル単回投与試験
HuRA15−7CTAcc抗体(100 mg/kg)をカニクイザル(メス、4〜6歳、3頭)に静脈内投与し、その影響を解析した。検査項目としては、一般状態観察、体重、摂餌量、体温、尿検査(尿量、尿比重、尿タンパク質、尿糖、クレアチニン、NAG、Na、K、Cl)、血液学的検査(白血球、リンパ球、T細胞、Th細胞、Tc細胞、B細胞、NK細胞、好中球、単球、好酸球、好塩基球、大型非染色球、赤血球、Hb濃度、Ht値、網状赤血球、血小板、PT、APTT、フィブリノーゲン)、血液生化学的検査(ALT、ALP、AST、CK、CRP、IL−6、C3、C4、CH50、総ビリルビン、総タンパク質、アルブミン、グロブリン、トリグリセリド、総コレステロール、血糖、BUN、クレアチニン、無機リン、Ca、Na、K、Cl)、剖検、器官重量、病理組織学的検査を実施した。
その結果、炎症、免疫反応に関連する変化が認められたが軽微であり、また、プラセボ投与においても同様の変化が認められた。従って、いずれの検査項目においても、HuRA15−7CTAcc抗体特異的な毒性は見られなかった。
[実施例57]
HuRA15−7CRAcc抗体発現ベクターの作製
Cys101をArgにアミノ酸置換したHV7LV3ヒト化抗体改変(HuRA15−7CR)抗体発現ベクター(実施例42)を用い、実施例26と同様にCDC活性増強技術を適応し、CDC活性増強技術を適応したデフコース型のHuRA15−7CR(以下、HuRA15−7CRAccと記す)抗体発現ベクターとした。
[実施例58]
HuRA15−7CRAcc抗体発現細胞の造成
HuRA15−7CRAcc抗体発現細胞の造成には、CHO/Ms704細胞を用いた。また、発現ベクターは実施例57で作製したHuRA15−7CRAcc抗体発現ベクターを用いた。通常継代時の培養、遺伝子導入、薬剤耐性細胞の選択及び培養上清の回収は実施例7と同様に行った。
[実施例59]
HuRA15−7CRAcc抗体の精製
回収した培養上清からのHuRA15−7CRAcc抗体の精製は、実施例8と同様の方法で行った。HuRA15−7CRAcc抗体の280nmの吸光係数を1.37として、濃度を算出した。
[実施例60]
HuRA15−7CRAcc抗体のアフィニティー測定(表面プラズモン共鳴法)
表面プラズモン共鳴法により、HuRA15−7CRAcc抗体のFOLR1に対するアフィニティーを測定した。HuRA15−7CTAcc抗体、HuRA15−7CRAcc抗体、及びMORAb−003DF抗体を用いて、操作は実施例29と同様に行った。
その結果、HuRA15−7CRAcc抗体及びMORAb−003DF抗体のFOLR1−mycHisに対するアフィニティーは、それぞれHuRA15−7CTAcc抗体が有するアフィニティーの2.6%及び1.1%であった。
[実施例61]
HuRA15−7CRAcc抗体のADCC活性評価
HuRA15−7CTAcc抗体、HuRA15−7CRAcc抗体、及びMORAb−003DF抗体を用いて、実施例31と同様に、卵巣癌細胞株に対するADCC活性を評価した。
その結果、プラチナ耐性卵巣癌細胞株OVCAR−3に対し、HuRA15−7CTAcc抗体、HuRA15−7CRAcc抗体、MORAb−003DF抗体の順に、より低い抗体濃度からのADCC活性が示された(図9)。即ち、HuRA15−7CRAcc抗体はMORAb−003DF抗体と同等のアフィニティーを有する(実施例60)にも関わらず、HuRA15−7CRAcc抗体は、MORAb−003DFより低濃度から、強いADCC活性を示した。以上より、抗FOLR1抗体が強いADCC活性を発揮するためには、FOLR1に対するアフィニティーの強さだけではなく、RA15−7クローン由来の抗体のエピトープ(実施例35)を認識することが重要であることが示唆された。
[実施例62]
HuRA15−7CTAcc抗体のエピトープ解析(ELISA法)
実施例35と同様に、実施例11で作製したFOLR1−mycHis及び実施例34で作製したRat1−FOLR1−mycHis、Rat2−FOLR1−mycHis、Rat4−FOLR1−mycHisを用いて、ChRA15−7Acc抗体、MORAb−003抗体、MOv18抗体、及びHuRA15−7CTAcc抗体の反応性を評価した。
その結果を、表4に示す。白丸は反応が見られたこと、×は反応が見られなかったことを示す。HuRA15−7CTAcc抗体は、FOLR1−mycHis、Rat1−FOLR1−mycHis、及びRat4−FOLR1−mycHisに反応が見られ、Rat2−FOLR1−mycHisには反応が見られなかった。よって、HuRA15−7CTAcc抗体はChRA15−7Acc抗体と同様に、FOLR1−mycHisの55から62番目のアミノ酸配列を認識する事が示唆された。
Figure 2014087863
[実施例63]
卵巣癌細胞株の細胞膜上に発現するFOLR1の定量解析
卵巣癌細胞株(IGR−OV1、SKOV−3、OVCAR−3、MCAS)の細胞膜上のFOLR1発現量を、QIFIKIT(Dako)を用いて解析した。抗FOLR1抗体としてLK26(GeneTex)、及び陰性対象としてマウスIgG2a(Dako)をそれぞれ20μg/mLの濃度で使用し、QIFIKIT添付文書に従って細胞及びキャリブレーションビーズを染色した。
染色細胞は3サンプルずつ調製し、それぞれフローサイトメトリーでMFI値を検出した(図10)。3サンプルのMFI平均値をもって、それぞれの細胞のMFI値とした。次に、それぞれの細胞及びキャリブレーションビーズのMFI値を、ヤマサ醤油株式会社が提供するABC CALCULATOR for QIFIKITに入力し、それぞれの卵巣癌細胞株上に発現するFOLR1分子数を求めた。
その結果、IGR−OV1、SKOV−3、OVCAR−3、及びMCASの細胞膜上に発現するFOLR1は、一細胞当たり、それぞれ1.17×10、1.10×10、6.63×10、及び1.37×10分子であることが示された(図10)。
ここで、実施例54(図7)の結果と合わせると、HuRA15−7CTAcc抗体は、FOLR1低発現(細胞膜上のFOLR1分子数が1×10〜1×10)の細胞であっても、FOLR1高発現(細胞膜上のFOLR1分子数が1×10)の細胞と同様のADCC活性を示すことが明らかとなった。以上より、FOLR1が高発現の癌細胞だけでなく、低発現の癌細胞に対する治療抗体としても、既存抗体(MORAb−003)及び既存抗体に既存技術を組み合わせた抗体(MORAb−003Acc)より有用であることが示唆された。
[実施例64]
ヒト乳癌組織免疫染色
実施例51と同様に、ヒト乳癌組織アレイ(BioChain)を免疫組織染色(IHC)に供した。アレイにはinvasive ductal carcinoma組織が35例、invasive lobular carcinoma組織が2例、正常組織が3例含まれており、それぞれエストロゲン受容体(ER)、プロゲステロン受容体(PR)、Her2の陰陽の情報が付随していた。
染色の結果、HuRA15−7CTAcc及びMORAb−003抗体で陽性だったのは、ER陽性かつ/もしくはPR陽性かつHer2陰性の組織で56%及び27%、ER陽性かつ/もしくはPR陽性かつHer2陽性の組織で50%及び50%、ER陰性かつ/もしくはPR陰性かつHer2陽性の組織で71%及び14%、ER陰性かつPR陰性かつHer2陰性の組織で22%及び11%であった。この結果より、MORAb−003抗体と比べてHuRA15−7CTAcc抗体は、より感度良くFOLR1陽性の乳癌組織を染色できることが明らかとなった。
さらに、HuRA15−7CTAcc抗体で染色が見られたサンプルのHスコアは、同じ組織サンプルに対するMORAb−003抗体のHスコアに対し、いずれも高いスコアであった。以上より、HuRA15−7CTAcc抗体は乳癌に発現するFOLR1に対し、既存抗体MORAb−003より強く結合することが示唆された。
[実施例65]
卵巣癌性腹水由来細胞を用いたautologous depletion試験
Molecular Response社(MR社)から凍結された卵巣癌性腹水由来細胞を購入し、以下のautologous depletion試験を実施した。
まず、凍結卵巣癌性腹水由来細胞を37℃の水槽で融解し、腹水細胞用培地に懸濁した。腹水細胞用培地は、RPMI1640 GlutaMax(GIBCO)に、10%非働化済みFCS、1/100量のPenicillin & Streptomycin(GIBCO)、1/100量のnon essential amino acid(GIBCO)、及び1/100量のSodium Pyruvate(GIBCO)を加えたものを使用した。
まず、細胞懸濁液を2×10cells/450μLになるよう調製し、24ウェルプレートに対し、各ウェル450μLずつ播種した。次に、最終濃度が1〜1000ng/mLとなるようHuRA15−7CTAcc抗体、MORAb−003抗体、及び陰性対象としてDNPDF抗体を腹水細胞用培地で調製し、50μL/ウェルで添加した。その後、37℃で24時間培養した。
培養後、各ウェルを良くピペッティングで混和し、250μLずつ別のチューブに分取した。各チューブを200×g、5分間、4℃で遠心分離を行い、上清を除去した。次に、2mLのStain Buffer(FBS)(BD Biosciences)で細胞ペレットを懸濁し、同様の遠心分離を行い、上清を除去し、細胞を洗浄した。細胞ペレットを、100μLのStain Buffer(FBS)で懸濁し、癌細胞検出用染色及び陰性対象用染色を行った。
癌細胞検出用染色には、CD45−PerCP(BD Biosciences)、CD14−FITC(BD Biosciences)、EpCAM−APC(BD Biosciences)、及びFOLR1−PE(R&D Systems)を用いた。陰性対象用染色には、CD45−PerCP(BD Biosciences)、CD14−FITC(BD Biosciences)、mIgG1−APC(BD Biosciences)、及びmIgG1−PE(BD Biosciences)を用いた。
室温で30分間反応させた後、2mLのStain Buffer(FBS)で懸濁し、遠心分離による洗浄を行った。洗浄後の細胞ペレットに、1/100量の7−AAD(BD Biosciences)を添加した400μLのStain Buffer(FBS)を加え、懸濁し、フローサイトメトリー測定サンプルとした。
細胞染色に使用した蛍光色素に対し、適切にコンペンセーションした後、各サンプルをフローサイトメトリーで測定した。まず、7−AAD陰性(−)/CD45(−)/CD14(−)の細胞集団をゲートし、次にFSC、SSCでリンパ球を除く画分をゲートした。その細胞画分に対し、陰性対象用染色サンプルでmIgG1−APC及びmIgG1−PEの検出位置を決めた後に、癌細胞検出用染色サンプルのFOLR1及びEpCAM陽性(+)画分を癌細胞集団とした。
また、7−AAD(−)/CD14(−)/CD45(+)の画分の検出カウントが一定数になるよう測定することで、各サンプル間の癌細胞画分の細胞数変化を比較した。
癌細胞画分に検出される細胞数が、HuRA15−7CTAcc抗体、MORAb−003抗体、もしくはDNPDF抗体を添加したサンプルでどの程度減少したかを、縦軸に細胞障害活性(%)として示した(図11)。横軸は抗体濃度(ng/mL)を表す。
ここで、図11のFZ12、FZ21、FZ26、及びFZ44は、それぞれ卵巣癌性腹水のドナー(SPECNUM/Patient IDが2003090712/7028、2009080521/173089、2009060526/5208、及び2003041044/113139)を示す。また、いずれのサンプルも、MR社が実施したex vivo薬剤耐性試験において、シスプラチン耐性の癌細胞を含む卵巣癌性腹水であると示されている。
その結果、図11に示すように、いずれのサンプルにおいても、MORAb−003抗体に比べてHuRA15−7CTAcc抗体では、より低濃度から、より強い細胞傷害活性が検出された。
以上より、卵巣癌患者の腹水由来細胞群にHuRA15−7CTAcc抗体を添加すると、腹水中のエフェクター細胞により、腹水中のプラチナ耐性癌細胞が殺傷されることが示された。また、HuRA15−7CTAcc抗体によるこの細胞傷害活性は、既存卵巣癌治療抗体MORAb−003より高いことが示された。
[実施例66]
卵巣癌細胞株のFOLR1発現量と葉酸取り込み量の解析
まず、卵巣癌細胞株IGR−OV1(National Cancer Institute)、OVISE(JCRB細胞番号:JCRB1043)、SKOV−3(ATCC番号:HTB−77)、Caov−3(ATCC番号:HTB−75)、RMG−1(JCRB細胞番号:JCRB0172)、OV−90(ATCC番号:CRL−11732)、OVCAR−3(ATCC番号:HTB−161)、MCAS(JCRB細胞番号:JCRB0240)、及びTOV−112D(ATCC番号:CRL−11731)上に発現するFOLR1をフローサイトメトリーで測定した。
それぞれの細胞株を培養後、0.02% EDTA溶液(ナカライ)で剥離し、PBSで洗浄した後、FCMバッファー(1mM EDTA、0.05%アジ化ナトリウム、5%非働化済みFCSを含むPBS)に懸濁した。次に、1ウェルあたり1×10個となるように96ウェルプレートに播種し、1700rpmで1分間の遠心分離を行った。上清を除いた後、FCMバッファーで1μg/mLに調製したHuRA15−7CTAcc抗体を添加し、4℃で30分間の反応を行った。
細胞を洗浄した後、FCMバッファーで200倍に希釈したAnti−Human IgG−FITC(Jackson)を添加し、4℃で30分間の反応を行った。再び細胞を洗浄した後、細胞をFCMバッファーで懸濁し、蛍光強度をフローサイトメトリー(ベックマンコールター社製、FC500MPL)で解析し、それぞれの細胞のMFI値を求めた。同様に、DNPDF抗体で染色したそれぞれの細胞のMFI値を求め、DNPDF抗体に対するHuRA15−7CTAcc抗体での相対MFI値を算出した[図12(a)]。
その結果、IGR−OV1、OVISE、SKOV−3、Caov−3、RMG−1、OV−90、OVCAR−3、MCAS、及びTOV−112Dの順にFOLR1が高発現していることが示された。
次に、同じ卵巣癌細胞株を葉酸不含培地[10%非働化済み透析FCSを含む葉酸不含RPMI1640(invitrogen)]にて3日間培養した。その後、標識化葉酸を、最終濃度100nmとなるように添加し、37℃で3時間培養した。
次に、37℃のPBSで細胞を洗浄後、1 mMの葉酸を加えた培地にて、37℃で3時間培養した。PBSで細胞を洗浄後、トリプシン(GIBCO)で細胞を剥離し、FCMバッファーで懸濁した。蛍光強度をフローサイトメトリーで解析し、それぞれの細胞のMFI値を求めた。同様に、標識化葉酸を加えていない細胞のMFI値を求め、それに対する100nMの標識化葉酸添加サンプルの相対MFI値を算出した[図12(b)]。
その結果、FOLR1発現量と葉酸取り込み量には、相関がみられないことが示された。例えば、SKOV−3はIGR−OV1、OVISEに次ぐFOLR1発現量であったが、葉酸取り込み量はIGR−OV1、OVISE、Caov−3、RMG−1、及びOV−90より低かった。この結果は、抗がん剤等を接合した葉酸による治療は、FOLR1発現量が高いタイプの癌であっても有効でない場合があることを示している。
一方、葉酸取り込み量の低いSKOV−3やOVCAR−3に対し、本発明の抗体は、効果的な細胞傷害活性を示す(実施例54)。以上の結果は、葉酸取り込み量が少ないために、抗がん剤等を接合した葉酸による抗腫瘍活性が現れない癌に対しても、本発明の抗体は有効であることを示している。
本発明を特定の態様を用いて詳細に説明したが、本発明の意図と範囲を離れることなく様々な変更および変形が可能であることは、当業者にとって明らかである。なお、本出願は、2012年12月7日付けで出願された米国仮出願(61/734,610号)および2012年12月7日付けで出願された米国仮出願(61/734,547号)に基づいており、その全体が引用により援用される。
配列番号1:FOLR1のアミノ酸配列
配列番号2:FOLR1−Fの塩基配列
配列番号3:FOLR1−Rの塩基配列
配列番号4:CyFOLR1−Fの塩基配列
配列番号5:CyFOLR1−Rの塩基配列
配列番号6:CyFOLR1_DNAの塩基配列
配列番号7:CyFOLR1_AAのアミノ酸配列
配列番号8:FOLR1−Fc−Fの塩基配列
配列番号9:FOLR1−Fc−Rの塩基配列
配列番号10:FOLR2−Fc−Fの塩基配列
配列番号11:FOLR2−Fc−Rの塩基配列
配列番号12:FOLR3−Fc−Fの塩基配列
配列番号13:FOLR3−Fc−Rの塩基配列
配列番号14:CyFOLR1−Fc−Fの塩基配列
配列番号15:CyFOLR1−Fc−Rの塩基配列
配列番号16:FOLR1−mH−Fの塩基配列
配列番号17:FOLR1−mH−Rの塩基配列
配列番号18:RatIgG1H−Aの塩基配列
配列番号19:RatIgG1H−Bの塩基配列
配列番号20:Ratk−Aの塩基配列
配列番号21:Ratk−Bの塩基配列
配列番号22:RA15−7VH_DNAの塩基配列
配列番号23:RA15−7VH_AAのアミノ酸配列
配列番号24:RA15−7VL_DNAの塩基配列
配列番号25:RA15−7VL_AAのアミノ酸配列
配列番号26:nonS_RA15−7VH_DNAの塩基配列
配列番号27:nonS_RA15−7VH_AAのアミノ酸配列
配列番号28:nonS_RA15−7VL_DNAの塩基配列
配列番号29:nonS_RA15−7VL_AAのアミノ酸配列
配列番号30:RA15−7VHCDR1_AAのアミノ酸配列
配列番号31:RA15−7VHCDR2_AAのアミノ酸配列
配列番号32:RA15−7VHCDR3_AAのアミノ酸配列
配列番号33:RA15−7VLCDR1_AAのアミノ酸配列
配列番号34:RA15−7VLCDR2_AAのアミノ酸配列
配列番号35:RA15−7VLCDR3_AAのアミノ酸配列
配列番号36:RA15−7−VLFの塩基配列
配列番号37:RA15−7−VLRの塩基配列
配列番号38:RA15−7−VHFの塩基配列
配列番号39:RA15−7−VHRの塩基配列
配列番号40:FcAcc_DNAの塩基配列
配列番号41:FcAcc_AAのアミノ酸配列
配列番号42:Rat1−FOLR1−mycHis_DNAの塩基配列
配列番号43:Rat2−FOLR1−mycHis_DNAの塩基配列
配列番号44:Rat4−FOLR1−mycHis_DNAの塩基配列
配列番号45:Rat1−FOLR1−mycHis_AAのアミノ酸配列
配列番号46:Rat2−FOLR1−mycHis_AAのアミノ酸配列
配列番号47:Rat4−FOLR1−mycHis_AAのアミノ酸配列
配列番号48:HV0の塩基配列
配列番号49:HV2の塩基配列
配列番号50:HV3の塩基配列
配列番号51:HV4の塩基配列
配列番号52:HV5の塩基配列
配列番号53:HV6の塩基配列
配列番号54:HV7の塩基配列
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配列番号56:HV10の塩基配列
配列番号57:LV0の塩基配列
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配列番号61:LV6の塩基配列
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配列番号93:nonS_HuRA15−7LV3_DNAの塩基配列
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配列番号98:nonS_HuRA15−7CTVH_AAのアミノ酸配列
配列番号99:HuRA15−7CTVHCDR3_AAのアミノ酸配列
配列番号100:HV0_AAのアミノ酸配列
配列番号101:LV0_AAのアミノ酸配列
配列番号102:Rat FOLR1のアミノ酸配列

Claims (16)

  1. 以下の(a)〜(c)から選ばれる1の抗体と競合してヒトFOLR1を特異的に認識し、前記抗体が結合するヒトFOLR1に存在するエピトープと同じエピトープに結合し、かつ抗腫瘍活性を示すモノクローナル抗体又は該抗体断片。
    (a)相補鎖決定領域(complementarity determining region、以下、CDRと記す)1〜3がそれぞれ配列番号30、31、32で表されるアミノ酸配列を含む抗体の重鎖(以下、H鎖と記す)を含み、かつCDR1〜3がそれぞれ配列番号33、34、35で表されるアミノ酸配列を含む抗体の軽鎖(以下、L鎖と記す)を含む抗体
    (b)CDR1〜3がそれぞれ配列番号30、31、32で表されるアミノ酸配列を含む抗体のH鎖を含み、かつCDR1〜3がそれぞれ配列番号33、34、35で表されるアミノ酸配列を含む抗体のL鎖を含む抗体で、配列番号32(抗体H鎖のCDR3)で表されるアミノ酸配列中のシステインがスレオニン、メチオニン、イソロイシン、バリン、フェニルアラニン、又はグルタミンに置換された抗体
    (c)配列番号98で表されるアミノ酸配列を含む抗体のH鎖を含み、かつ配列番号94で表されるアミノ酸配列を含む抗体のL鎖を含む抗体
  2. 遺伝子組換え抗体である、請求項1に記載のモノクローナル抗体又は該抗体断片。
  3. ヒト型キメラ抗体、ヒト化抗体及びヒト抗体から選ばれる遺伝子組換え抗体である、請求項2に記載のモノクローナル抗体又は該抗体断片。
  4. 以下の(a)〜(c)から選ばれる1のモノクローナル抗体又は該抗体断片。
    (a)CDR1〜3がそれぞれ配列番号30、31、32で表されるアミノ酸配列を含む抗体のH鎖を含み、かつCDR1〜3がそれぞれ配列番号33、34、35で表されるアミノ酸配列を含む抗体のL鎖を含むモノクローナル抗体及び該抗体断片
    (b)CDR1〜3がそれぞれ配列番号30、31、32で表されるアミノ酸配列を含む抗体のH鎖を含み、かつCDR1〜3がそれぞれ配列番号33、34、35で表されるアミノ酸配列を含む抗体のL鎖を含む抗体で、配列番号32(抗体H鎖のCDR3)で表されるアミノ酸配列中のシステインがスレオニン、メチオニン、イソロイシン、バリン、フェニルアラニン、又はグルタミンに置換された抗体
    (c)配列番号98で表されるアミノ酸配列を含む抗体のH鎖を含み、かつ配列番号94で表されるアミノ酸配列を含む抗体のL鎖を含む抗体
  5. 配列番号1で表されるヒトFOLR1のアミノ酸配列に結合する、請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載のモノクローナル抗体及び該抗体断片。
  6. Fab、Fab’、F(ab’)、一本鎖抗体(scFv)、二量体化V領域(diabody)、ジスルフィド安定化V領域(dsFv)及びCDRを含むペプチドから選ばれる抗体断片である、請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の抗体断片。
  7. 請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載のモノクローナル抗体又は該抗体断片をコードするDNA。
  8. 請求項7に記載のDNAを含有する組換え体ベクター。
  9. 請求項8に記載の組換え体ベクターを宿主細胞に導入して得られる形質転換株。
  10. 請求項9に記載の形質転換株を培地に培養し、培養物中に請求項1又は請求項4に記載のモノクローナル抗体又は該抗体断片を生成蓄積させ、培養物から該抗体又は該抗体断片を採取することを特徴とする請求項1又は請求項4に記載のモノクローナル抗体又は該抗体断片の製造方法。
  11. 請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載のモノクローナル抗体又は該抗体断片を投与することを含む、ヒトFOLR1陽性細胞が関与する疾患の治療方法。
  12. 請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載のモノクローナル抗体又は該抗体断片と薬理学的に許容される担体を含む、ヒトFOLR1陽性細胞が関与する疾患の治療薬。
  13. 請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載のモノクローナル抗体又は該抗体断片用いる、ヒトFOLR1又はヒトFOLR1陽性細胞の免疫学的検出又は測定方法。
  14. 請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載のモノクローナル抗体又は該抗体断片用いて、ヒトFOLR1陽性細胞を検出又は測定することを含む、ヒトFOLR1陽性細胞が関与する疾患の診断方法。
  15. 請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載のモノクローナル抗体又は該抗体断片を含む、ヒトFOLR1陽性細胞が関与する疾患の診断薬。
  16. 請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載のモノクローナル抗体又は該抗体断片を用いて、当該抗体による治療有効性を治療開始前に判断する方法。
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