[发明专利]与免疫球蛋白G结合的核酸及其利用方法

说明书

技术领域

本发明涉及对免疫球蛋白G(IgG)具有结合活性的核酸。通过该核酸使通用抗体的纯化、标记、固定化、修饰等成为可能。

背景技术

IgG为血清的主要蛋白质之一，在免疫系统中担任识别异物、引导排除的重要角色。活用该特性将其应用至各种疾病的治疗药、诊断药或试剂中的研究正在广泛进行。其中之一是在对癌症的抗体疗法中，正在进行以下方面的开发：利用依赖抗体的细胞毒性(ADCC)或依赖补体的细胞毒性(CDC)的疗法，用抗体特异性阻断癌细胞中表达的受体等进行饥饿策略(starvation tactics)的分子靶向药物，或者利用癌细胞特异性抗体中结合有抗癌剂的抗体的导弹(missle)疗法等。其中，抗HER2受体人化单克隆抗体作为乳腺癌等恶性肿瘤的治疗剂被开发上市(商品名：赫赛汀(Herceptin))。另外，利用其与抗原特异性结合的性质，IgG被用作以免疫学测定为代表的细胞或蛋白质的功能解析、基因的表达筛选等各种生化学实验的必需工具。

IgG为2条H链与2条L链以二硫键(S-S键)结合的Y字形结构。若将IgG用作为蛋白质分解酶的木瓜蛋白酶分解，则可分为由恒定区组成的Fc片段及含有抗原结合部位的Fab片段。另外，IgG有亚群存在，对于人IgG有IgG1、IgG2、IgG3、IgG4四种。

抗体为使用抗体纯化用柱从血清或杂交瘤(hybridoma)细胞培养上清液纯化而得。通常在第一阶段的纯化中使用ProteinA作为配体。ProteinA为金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)产生的分子量42kDa的蛋白质，牢固结合于IgG的Fc区域。ProteinA价格高，且根据动物种或亚群的不同有不能获得高纯度抗体的情况，或在使用了Protein A的纯化条件下有抗体变性的情况，目前正在寻求性能超过Protein A的新型分离剂。

由萤光物质或酶标记的抗体被用于免疫组织化学实验、组织染色、ELISA、蛋白质印迹法、流式细胞术等各种实验。例如在组织染色中，可以通过使用结合有FITC等萤光物质的抗体来研究目标蛋白质的组织定位。另外，在ELISA或蛋白质印迹法等的测定中，首先使一抗与欲检测的物质发生反应，接着使与该一抗结合的经标记的二抗发生反应，藉此进行更高感度的测定。例如，在GE医疗(healthcare)公司的ECL系统中，使用结合有辣根过氧化物酶的抗体作为二抗，通过其催化作用使鲁米诺氧化·发光，藉此检测目标物质。但是，通过化学修饰使标记物质结合于抗体费时费力，根据情况的不同抗体有时会变性，需要开发新的抗体标记技术。另外，也期待有更便宜且高感度的经标记化了的二抗。

作为针对各种疾病的诊断用芯片，正在进行抗体芯片的开发。其课题之一是：在抗体对基板的固定方法中，使抗体的抗原结合部位在表面以高活性状态高密度地排列的方法的开发。在利用非特异性吸附的固定法或利用氨基的固定法中，抗体无秩序地排列不能获得充分的灵敏度。

作为对于癌或风湿病等疾病的分子靶向治疗药，抗体的开发研究被急速推进，至今已有约20种抗体药物被实用化，另外全世界正在实施约300种候选抗体药物的临床试验。开发之初，使用小鼠单克隆抗体作为抗体药物，但是，小鼠抗体在人免疫系统被识别为异物，诱导人抗小鼠抗体的产生，因此不能充分提高治疗效果。因而使用基因重组技术，开发了将小鼠抗体的恒定区域置换成人抗体的恒定区域的嵌合体抗体或将除小鼠抗体的互补性决定区域以外的部分全部置换为人抗体的人化抗体。另外，亦正在开发使用了产生人抗体的小鼠(KM小鼠)的人单克隆抗体的制作方法。

抗体疗法中使用的单克隆抗体药物之一为通过使抗癌剂或毒素结合于特异性识别癌细胞的抗体，使其内化(internalization)到靶细胞，将靶细胞杀死。抗癌剂或毒素被内化后需从抗体脱离。因此，想使抗体与抗癌剂或毒素结合的连接基中含有蛋白酶识别部位等，在被内化后实施使抗癌剂或毒素从抗体脱离之类的操作。例如作为急性骨髓性白血病的治疗药而开发的gemtuzumab ozogamicin(吉妥单抗(Mylotarg))为将加利车霉素(calicheamicin)衍生物结合于人化抗CD33单克隆抗体的药物，因此若将吉妥单抗结合于CD33，在细胞内内化，则加利车霉素衍生物发生游离，将细胞杀死。因此，将抗体与抗癌剂或毒素结合的连接基的设计很重要，为了引出更高的药效，正在进行新型连接基的开发。