ヒト細胞表面特異的ヒト抗体の遺伝子工学的製造と応用

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07557318
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 熊谷 泉 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (10161689)
• 研究分担者: 内川 誠 日本赤十字社, 中央血液センター・検査部, 課長
• キーワード: 一本鎖抗体 / 血液検査 / 細胞凝集 / D抗原 / 多価 / 抗体工学

研究概要

ヒトなどの高等生物の細胞を特徴づけるものの一つとして、細胞表面に提示されるさまざまな生体分子を挙げることが出来る。これら生体分子を抗原として、ヒト細胞表面に特異的なヒト由来モノクローナル抗体は、細胞機能の制御、病態検査などの医薬品としての利用に大きな可能性を秘めているが、特異抗体産生ハイブリドーマの調整の困難さ故にその供給は限られている。本研究においては、ヒト赤血球をモデル細胞として、ヒト細胞表面特異的ヒト抗体を、近年発達したファージ抗体の系を更に改良することで作製し、微生物を用いた発現系による多機能の賦与、多価性の導入を施すことで、素材としての有用性を高め、ヒト抗体を系統的に同定し作製する系の確立により、病態検査に応用することを目標としている。前年度においてRh(D)抗原に対し十分な結合能を示すファージ抗体の一本鎖抗体(scFv)だけを、大腸菌での発現系に導入して、大量分泌発現系を確立し(熊谷)、発現したscFvは十分なRh(D)抗原特異性を有していることを見出している(内川)。しかしながら、一本鎖抗体は一価であり、細胞凝集を観察するためには二次抗体を必要とし、現時点では操作は煩雑となっていた。そこで、本年度は、多機能性並びに多価性を持たせるため、大腸菌アルカリフォスファターゼ(BAP)との融合蛋白質として発現させたところ(熊谷)、この分子は二次抗体を加えることなく、弱いながらも細胞凝集を示した(内川)。また十分なBAP活性を示し、その活性により、血液検査が行えることが示された(熊谷、内川)。さらに抗BAP抗体を用いることで、その特異性が更に増し、細胞表面を全く処理せずにその血液検査が可能となった(内川)。

研究成果

• [文献書誌] K.Tsumoto: "Novel selection method for engineered antibodies using the mechanism of Fv fragment stabilization in the presence of antigen" Protein Engineering. 10. 1311-1318 (1997)
• [文献書誌] K.Maenaka: "Disclosure of another carbohydrate binding site in hen egg-white lysozyme by conversion of subsite B structure" Biochem.J.印刷中. (1998)
• [文献書誌] K.Maenaka: "Structural analysis of mutant hen egg-white lysozyme prefering a minor binding mode" Biochim,Biophys,Acta. 印刷中. (1998)
• [文献書誌] M.Kitamura: "Cloning and expression of the Rubredoxin gene from Desulfovibrio vulgaris(Miyazaki F)-Comparison of the primary structure of desulfoferrodoxin-" Biochim,Biophys,Acta. 1351. 239-247 (1997)
• [文献書誌] M.Furuta: "Construction of mono-and bi-valent human single-chain Fv fragments against the D-antigen in the Rh blood group:Multimerization effect on cell agglutionation and application to blood typing" Protein Engineering.11(印刷中). (1998)