説明

ADAMTS13の分離精製方法

【課題】フォンヴィルブランド因子切断酵素(ADAMTS13)の効率的な分離精製方法の提供ならびに、当該方法により調製されたADAMTS13含有組成物の用途の提供。
【解決手段】抗ADAMTS13抗体をもちいてADAMTS13分子を抗体に結合させた後、結合体より水溶性有機溶媒をもちいてADAMTS13を解離させる、あるいは高濃度の塩化マグネシウムをもちいて解離させることにより、効率よくADAMTS13を含む画分を回収する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はフォンヴィルブランド因子切断酵素(ADAMTS13)の分離精製方法、ADAMTS13含有組成物の製造方法ならびにそれらの用途に関するものである。
【背景技術】
【0002】
血栓性血小板減少性紫斑病(thrombotic thrombocytopenic purpura; TTP)は、血小板減少、溶血性貧血、動揺性精神神経障害などを特徴とする症候群である。かつては約80%の患者が3ヶ月以内に死亡する予後不良の疾患であった。最近、TTPの病因としてVWF切断酵素(ADAMTS13)の活性低下が報告された。すなわち、後天性のTTPは、VWF切断酵素に対するIgG型インヒビターが産生されることによって酵素活性が低下することが原因であることが明らかにされた(非特許文献1及び2)。また先天的なTTPであるUpshaw-Schulman症候群(USS)では、遺伝的にVWF切断酵素が欠損していることが判明した(非特許文献3)。このVWF切断酵素をコードする遺伝子は、ADAMTS13であることが判明した(非特許文献4及び5)。
【0003】
先天性或いは後天性のADAMTS13欠損症の治療は、主に新鮮凍結血漿の輸注或いは血漿交換等によって、予後が大幅に改善されるようになっている。しかしながら、先天性ADAMTS13欠損症患者は約2週間毎に新鮮凍結血漿の輸注を欠かせないことから、輸血副作用が危惧されている。ADAMTS13の濃縮製剤が供給されれば、そのような危惧も大幅に改善されると考えられる。
【0004】
ADAMTS13は亜鉛型メタロプロテアーゼで、VWFサブユニットのTyr1605−Met1606結合を特異的に切断する。この酵素は血漿中に約0.5−1μg/mLの濃度で存在するといわれている。この酵素を精製する試みはいくつか報告されている(非特許文献6,7)しかしながら、何れの報告も複雑な工程が必要であり、収率も悪いものであった。そこで簡便な精製方法の開発が望まれていた。
【0005】
免疫吸着体を用いた抗原又は抗体の精製方法は一般的に行われている方法である。その手段は目的物質から不要物の除去、目的物質の精製及び濃縮等に有用である。抗原を担体に固定化した抗原固定化担体を用いて特異抗体を吸着させた後、抗原抗体結合体を酸、アルカリ或いはロダン塩等を用いて解離させ、特異抗体を回収する方法等はよく知られた技術である。また、抗体固定化担体を用いて抗原を吸着させたのち、抗原抗体結合体を解離させて抗原を回収する方法も公知である。この場合には、抗原の性質によって解離剤を選択する必要があることも知られている(非特許文献8)。本発明の目的であるADAMTS13の分離精製方法において、抗ADAMTS13抗体を用いて効率よくADMTS13を含む画分を回収した報告はない。
【非特許文献1】New Engl. J. Med.339,1578-1584,1998。
【非特許文献2】New Engl. J. Med.339,1585-1594,1988。
【非特許文献3】J. Hematol.74,101-108,2001
【非特許文献4】J Biochem.130,475-480,2001。
【非特許文献5】J. Biol. Chem.276,41059-41063,2001
【非特許文献6】Blood、87、4223−4234,1996
【非特許文献7】Blood、98、1662−1666,2001
【非特許文献8】J.Biol.Chem.265、7069−7077、1990
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明の目的は、ADAMTS13の効率的な分離精製方法の提供ならびに当該方法により調製されたADAMTS13含有組成物の産業的利用方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明者らは、ADAMTS13の分離精製方法を鋭意研究し、抗ADAMTS13抗体を用いてADAMTS13分子を抗体に結合させた後、結合体より水溶性有機溶媒を用いてADAMTS13を解離させる、或いは高濃度の塩化マグネシウムを用いて解離させることにより、効率よくADAMTS13を含む画分を回収することができることを見出し、本発明を完成させた。
【0008】
本発明は以下の構成からなる。
1、フォンヴィルブランド因子切断酵素(ADAMTS13)を含む試料よりADAMTS13分子を含む画分を分離精製する方法であって、ADAMTS13分子に特異的結合性を有する抗体とADAMTS13を含む溶液中のADAMTS13とを結合させた後、該結合を解離させる工程において、水溶性有機溶媒を含む解離剤を用いることを特徴とする分離精製方法。
2、水溶性有機溶媒を含む解離剤が、ジメチルスルオキシド、エチレングリコール、プロピレングリコール、エタノール、メタノール、アセトン、ジメチルホルムアミド及びグリセロールの中から選択された少なくとも1種の水溶性有機溶媒を含む解離剤を用いる上記1に記載のADAMTS13の分離精製方法。
3、水溶性有機溶媒を少なくとも3(v/v)%含む解離剤を用いる上記1および2のいずれかに記載のADAMTS13の分離精製方法。
4、ADAMTS13分子に特異的結合性を有する抗体と試料中のADAMTS13を結合させた後、0.1〜3Mの無機塩を含む緩衝液で結合物を含む画分を洗浄した後、
水溶性有機溶媒を含む解離剤を用いる上記1〜3のいずれか1に記載のADAMTS13の分離精製方法。
5、ADAMTS13を含む試料よりADAMTS13分子を含む画分を分離精製する方法であって、ADAMTS13分子に特異的結合性を有する抗体とADAMTS13を含む溶液中のADAMTS13とを結合させた後、該結合を解離させる工程において、塩化マグネシウムを含む解離剤を用いることを特徴とする分離精製方法。
6、塩化マグネシウムの濃度が少なくとも1mol/Lを含む解離剤を用いる上記5に記載のADAMTS13の分離精製方法。
7、固相担体に担持させたADAMTS13分子に特異的結合性を有する抗体を用いる上記1〜6のいずれか1に記載のADAMTS13の分離精製方法。
8、上記1〜7のいずれか1に記載の分離精製方法と、ADAMTS13分子の電気的性質、分子の大きさ、親水性又は疎水性、水素結合力、塩析又は塩溶、及び特異的リガンドとの結合性を利用した精製方法のうちから選択された少なくとも1つの精製工程を組み合わせるADAMTS13の分離精製方法。
9、上記1〜8のいずれか1に記載の方法により分離精製されたADAMTS13含有組成物。
10、上記9に記載のADAMTS13含有組成物を用いる、先天性或いは後天性ADAMTS13減少症の治療薬。
11、上記9に記載のADAMTS13含有組成物を用いる、抗ADAMTS13抗体の検査方法。
12、上記11に記載の検査方法に用いる検査試薬又はキット。
13、上記9に記載のADAMTS13含有組成物を免疫原として動物に免疫することにより抗ADAMTS13抗体を調製する方法。
14、上記13に記載の方法により調製された抗体。
15、上記14に記載の抗体を含むADAMTS13抗原検査用検査試薬又はキット。
【発明の効果】
【0009】
本発明のADAMTS13の分離精製方法は、簡単に血漿などの体液及び細胞等の抽出液から効率よくADAMTS13を含む画分を回収する方法を提供するものであり、血漿のごとく大多数の分子種、大量の夾雑物質を含む試料からADAMTS13を高度に精製、濃縮する方法を提供するものである。当該ADAMTS13の分離精製
方法により調製されたADAMTS13組成物は治療薬、検査薬に応用できることから、
本発明は、ADATS13含有組成物の利用方法にも及び産業上の利用価値も高い。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
本発明においてADAMTS13を含む試料はヒト又は動物の血液、体液、組織或いは細胞の抽出液等特に限定されるものではない。また抗ADAMTS13抗体はADAMTS13分子と結合しうるものであればよく、その由来の動物種またモノクローナル抗体或いはポリクローナル抗体のいかなるものも含まれる。抗体は抗体分子全体でも、或いは抗体活性を有する分子の一部でもよい。抗体は液状のまま用いることも不可能ではないが、好適には固相担体に担持固定化された状態で用いられる。固相に担持固定化する方法は特に限定されることなく公知の方法が適用される。固相担体の体積当りの担持固定化される抗体の量はとりわけ限定されないが、0.1−10mg/mL固相、より好適には0.5−5mg/mL固相である。
【0011】
本発明の本質である抗原抗体結合体の解離剤は水溶性有機溶媒または塩化マグネシウムから選択される。水溶性有機溶媒として、ジメチルスルオキシド、エチレングリコール、プロピレングリコール、エタノール、メタノール、アセトン、ジメチルホルムアミド及びグリセロール等が好適に用いることができる。その濃度は用いる抗体の性質と溶媒の種類によって変動するが、少なくとも3(v/v)%の濃度で用いられる。より好適には、10−50(v/v)%の濃度で用いられる。水溶性有機溶媒を溶かす緩衝液は、ADAMTS13の安定性を考慮し、中性付近のpHを有する緩衝液が用いられる。緩衝液の種類はADAMTS13の安定性や活性を損なわないものであればよく、特に限定されないが、TrisやHEPES等の公知の緩衝液が好適に用いられる。また、解離剤には、塩化ナトリウム、塩化カリウム、硫酸アンモニウム等の無機塩を0.1−3Mの濃度、より好適には0.5−2Mで適宜含ませることもある。塩化マグネシウムを解離剤として用いる場合には、前記の適当な緩衝液に少なくとも1Mを、より好適には2−5M含ませて用いる。
【0012】
本発明のADAMTS13の分離精製方法により調製されたADAMTS13組成物は、さらに、ADAMTS13の電気的性質、分子の大きさ、親水性又は疎水性、水素結合力、塩析又は塩溶、及び特異的リガンドとの結合性を利用した精製方法のうちから選択された方法により更に精製することも本発明に含まれる。電気的性質を利用した精製方法の例として、イオン交換クロマトグラフィ、等電点電気泳動などの手段、分子の大きさを利用した精製方法の例として、分子篩クロマトグラフィ、ゲル電気泳動、
限外ろ過膜による分離等の手段、親水性又は疎水性を利用した精製方法の例として、疎水性相互作用クロマトグラフィ等、水素結合を利用した精製方法の例として、水素結合クロマトグラフィ等、塩析又は塩溶を利用した精製方法の例として、硫酸アンモニウムや硫酸ナトリウムによる塩析操作や、塩析クロマトグラフィ等、特異的リガンドとの結合性を利用した精製方法の例として、ヘパリン固定化カラム等による群特異的親和性クロマトグラフィ等が例示される。
【0013】
本発明のADAMTS13の分離精製方法により調製されたADAMTS13組成物の利用方法として、先天性又は後天性にADAMTS13が減少する疾患において、ADAMTS13を補充するための治療薬が挙げられる。該組成物を免疫原として動物に投与し、公知の方法で抗ADAMTS13抗体を調製するための抗原として利用することもできる。また、該組成物を用いて血液中の抗ADAMTS13自己抗体の検査用原料としても利用できる。本発明には、上記の治療薬、抗体を作成する方法および作製した抗体、該抗体または該抗原を利用した検査方法、さらには該検査方法を実施するための検査試薬、キットも含まれる。
【0014】
抗ADAMTS13モノクローナル抗体(クローンA10,受託番号 FERM P−20189のマウスハイブリドーマより産生されるモノクローナル抗体)を用いた本発明の方法を具体的に説明する。
1、抗ADAMTS13モノクローナル抗体(A10抗体)を市販のアガロースゲルに公知の方法で固定化する。固定化する抗体の量は、ゲル体積1mL当たり約1mgを目処に固定化する。この量は既に述べたように特に限定されるものではない。固定化したゲルを適当な大きさのカラムに充填し、0.15M NaCl含有20mMTris−HCl緩衝液、pH7.4、(TBS緩衝液)のような適当な緩衝液で平衡化し、ヒトクエン酸加血漿をカラムに通過させる。所定量の血漿を通過させた後、カラムをTBS緩衝液により洗浄する。次いで40(v/v)%ジメチルスルオキシドを含むTBS緩衝液をカラムに通し、吸着画分を溶出する。この操作により、ADAMTS13を含む画分が回収される。
2、回収したADAMTS13を含む画分を更に精製するために、回収した画分を20mMTris−HCl緩衝液(pH7.4)に対して透析し、同緩衝液で平衡化したDEAE−陰イオン交換体に吸着させた。吸着させたカラムを、食塩濃度を0−0.5Mの間で変化させることにより溶出し、ADAMTS13を含む画分を回収する。
3、回収したADAMTS13を含む画分を更に精製するために、上記2の工程で回収した画分を濃縮後、分子篩クロマトグラフィにより分画、精製する。
【実施例1】
【0015】
(解離剤の検索)
A10抗体を5μg/mLの濃度に調製し、各々、1ウエル当たり100μLずつマイクロタイタープレートに添加し、一晩吸着させた後、Tween−20を0.05%含むリン酸緩衝液(以下洗浄液と略す)で5回洗浄し、さらに10%ブロックエース(商品名)を含むリン酸緩衝液でブロッキングしA10抗体固相化プレートを調製した。正常ヒト血漿50μLを固相プレートに添加し、37℃で60分間反応させた後、洗浄液で3回洗浄し、種々の解離剤を含む緩衝液100μLを加え、室温で10分間放置した後、洗浄液で3回洗浄し、ホースラディッシュペルオキシダーゼ(以下HRPと略す)標識した抗ADAMTS13モノクローナル抗体(クローンC7、受託番号 FERM P−20190)を37℃で60分反応させた。この反応の後、洗浄液で4回洗浄し、基質液(o−フェニレンジアミン0.4mg/ml及び0.02%H2
2 を含む)を37℃で15分間反応させた後、この反応を2N硫酸で停止させ、主波長492nmでエライザ用プレートリーダーにて吸光度を測定した。各解離剤の固相抗体に対する影響を相殺するため、正常ヒト血漿を添加する前に、種々の解離剤で処理した後、洗浄後正常ヒト血漿を反応させたものを対照とした。解離剤により解離作用の判定は対照のウエルで得られた吸光度から試験ウエルの吸光度の差を求め、それを対照の吸光度で除した値を比較検討した。その結果を表1に示した。最下段の20mM Tris+1M NaClは解離剤を含まない対照である。解離剤を含まない20mM Tris+1M NaClでは試験ウエルと対照ウエルでの吸光度の差がなく、ウエルにA10抗体を介して捕獲されたADAMTS13がそのまま残存しているのに対して、エチレングリコール或いはジメチルスルオキシドを含む解離剤では対照ウエルの吸光度に比して試験ウエルの吸光度が何れも有意に減じていることから、ウエルに捕獲されているADAMTS13が解離剤によって解離していることが判った。従って、この結果よりエチレングリコール或いはジメチルスルオキシドを含む解離剤を用いてA10抗体−ADAMTS13結合体よりADAMTS13を解離できることが判った。
【0016】
【表1】

【実施例2】
【0017】
約5mgのA10抗体を約5mLの市販のブルムシアン活性化セファロース4B(商品名)に公知の方法により固定化し、A10抗体固定化セファロースを調製した。調製したA10抗体固定化セファロース、1mLずつをカラムに充填し、TBSで洗浄、平衡化した後、各カラムに5mLのクエン酸加ヒト血漿をカラムに通した。その後、カラムをTBSで洗浄し、4.5M 塩化マグネシウムを含む20mM Tris(pH7.4)緩衝液及び50(v/v)%エチレングリコールと1MNaClを含む20mM Tris(pH7.4)緩衝液でそれぞれカラムを溶出した。溶出画分を過剰のTBSに透析した後、波長280nmに於ける吸光度及びADAMTS13活性を加藤らの方法(特願2005−157530)により測定した。その結果を図1に示した。何れの解離剤でもADAMTS13がカラムより溶出してくることがわかった。
【実施例3】
【0018】
約5mgのA10抗体を約5mLの市販のブルムシアン活性化セファロース4B(商品名)に公知の方法により固定化し、A10抗体固定化セファロースを調製した。調製したA10抗体固定化セファロースをカラムに充填し、TBSで洗浄、平衡化した後、
920mLのクエン酸加ヒト血漿をカラムに通した。その後、カラムをTBSで洗浄し、
1M NaClと10(v/v)%DMSOを含む20mMTris(pH7.4)及び1M NaClと30(v/v)%DMSOを含む20mMTris(pH7.4)で溶出した。溶出画分を過剰のTBSに透析した後、波長280nmに於ける吸光度及びADAMTS13活性を加藤らの方法(特願2005−157530)により測定した。その結果、10%DMSO溶出画分に約3%の収率で、一方30%DMSO溶出画分に約25%の収率でADAMTS13活性が回収され、回収された画分の精製度は原料血漿に比して、それぞれ約87倍及び約877倍であった。さらにこれらの画分をDEAE−セファロースカラムによるイオン交換クロマトグラフィにより、更に精製度を
原料血漿に比して、それぞれ約119倍及び約3463倍まで高めることができた。この画分をセファロース6Bカラムによる分子篩クロマトグラフィにかけることにより、原料血漿に比して、それぞれ約185倍及び約7300倍まで精製度を高めた画分を得た。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】本発明の方法によるイムノアフィニティクロマトグラフィの結果の一例を示した図である。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
フォンヴィルブランド因子切断酵素(ADAMTS13)を含む試料よりADAMTS13分子を含む画分を分離精製する方法であって、ADAMTS13分子に特異的結合性を有する抗体とADAMTS13を含む溶液中のADAMTS13とを結合させた後、該結合を解離させる工程において、水溶性有機溶媒を含む解離剤を用いることを特徴とする分離精製方法。
【請求項2】
水溶性有機溶媒を含む解離剤が、ジメチルスルオキシド、エチレングリコール、プロピレングリコール、エタノール、メタノール、アセトン、ジメチルホルムアミド及びグリセロールの中から選択された少なくとも1種の水溶性有機溶媒を含む解離剤を用いる請求項1に記載のADAMTS13の分離精製方法。
【請求項3】
水溶性有機溶媒を少なくとも3(v/v)%含む解離剤を用いる請求項1および2のいずれかに記載のADAMTS13の分離精製方法。
【請求項4】
ADAMTS13分子に特異的結合性を有する抗体と試料中のADAMTS13を結合させた後、0.1〜3Mの無機塩を含む緩衝液で結合物を含む画分を洗浄した後、
水溶性有機溶媒を含む解離剤を用いる請求項1〜3のいずれか1に記載のADAMTS13の分離精製方法。
【請求項5】
ADAMTS13を含む試料よりADAMTS13分子を含む画分を分離精製する方法であって、ADAMTS13分子に特異的結合性を有する抗体とADAMTS13を含む溶液中のADAMTS13とを結合させた後、該結合を解離させる工程において、塩化マグネシウムを含む解離剤を用いることを特徴とする分離精製方法。
【請求項6】
塩化マグネシウムの濃度が少なくとも1mol/Lを含む解離剤を用いる請求項5に記載のADAMTS13の分離精製方法。
【請求項7】
固相担体に担持させたADAMTS13分子に特異的結合性を有する抗体を用いる請求項1〜6のいずれか1に記載のADAMTS13の分離精製方法。
【請求項8】
請求項1〜7のいずれか1に記載の分離精製方法と、ADAMTS13分子の電気的性質、分子の大きさ、親水性又は疎水性、水素結合力、塩析又は塩溶、及び特異的リガンドとの結合性を利用した精製方法のうちから選択された少なくとも1つの精製工程を組み合わせるADAMTS13の分離精製方法。
【請求項9】
請求項1〜8のいずれか1に記載の方法により分離精製されたADAMTS13含有組成物。
【請求項10】
請求項9に記載のADAMTS13含有組成物を用いる、先天性或いは後天性ADAMTS13減少症の治療薬。
【請求項11】
請求項9に記載のADAMTS13含有組成物を用いる、抗ADAMTS13抗体の検査方法。
【請求項12】
請求項11に記載の検査方法に用いる検査試薬又はキット。
【請求項13】
請求項9に記載のADAMTS13含有組成物を免疫原として動物に免疫することにより抗ADAMTS13抗体を調製する方法。
【請求項14】
請求項13に記載の方法により調製された抗体。
【請求項15】
請求項14に記載の抗体を含むADAMTS13抗原検査用検査試薬又はキット。



















【図1】
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【公開番号】特開2007−174977(P2007−174977A)
【公開日】平成19年7月12日(2007.7.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−377269(P2005−377269)
【出願日】平成17年12月28日(2005.12.28)
【出願人】(592037055)株式会社日本医学臨床検査研究所 (13)
【Fターム(参考)】