Russian Journal of BiotherapyRussian Journal of BiotherapyРоссийский биотерапевтический журнал1726-97841726-9792Publishing House ABV Press115210.17650/1726-9784-2019-18-2-27-31ORIGINAL REPORTSОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИDevelopment of a novel monoclonal antibody against chitinase-like protein YKL-39 applicable for immunohistochemistryРазработка нового моноклонального антитела к хитиназоподобному белку YKL-39 для иммуногистохимииhttps://orcid.org/0000-0003-2137-1866GratchevA. N.ГрачевА. Н.
Russian Federation

24 Kashirskoe Sh., Moscow 115478.

115478 Москва, Каширское ш., 24.

alexei.gratchev@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0001-5639-0835SamoilovaD. V.СамойловаД. В.
Russian Federation

24 Kashirskoe Sh., Moscow 115478.

115478 Москва, Каширское ш., 24.

https://orcid.org/0000-0002-8043-3871KurochkinS. N.КурочкинС. Н.
Russian Federation

Build. 20, 3 Nauchnij Proezd, Moscow 117246.

117246 Москва, Научный пр-д, 20, стр. 3.

https://orcid.org/0000-0001-6132-9924KovalevaO. V.КовалеваО. В.
Russian Federation

24 Kashirskoe Sh., Moscow 115478.

115478 Москва, Каширское ш., 24.

N.N. Blokhin National Medical Research Center of Oncology Ministry of Health of Russia.ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н. Н. Блохина» Минздрава России.PrimeBioMed.ООО «ПраймБиоМед».1506201918227311406201914062019https://bioterapevt.abvpress.ru/jour/article/view/1152

Introduction. Mammalian chitinase-like proteins are produced in the areas of inflammation and in tumors. Some members of chitinase-like proteins family are studied as potential biomarkers of tumors (glioma, prostate and ovary). YKL-39 also known as chitinase-3-like 2 (CHI3L2) is a secreted protein produced by chondrocytes. Its high expression is also found in synoviocytes, lung heart and macrophages.

The aim of this study was the development of highly specific monoclonal antibodies against human YKL-39.

Materials and methods. Using recombinant full-length human YKL-39 as immunogen using hybridoma technology we have generated monoclonal antibody 1B2G4, that specifically binds YKL-39 in ELISA.

Results and conclusion. Obtained antibody was successfully tested in Western blot, immunocytochemistry, immunofluorescence and immunohistochemistry on FFPE sections. It was shown that the antibody binds the full-length YKL-39 protein and does not interact with other chitinase-like proteins. 

Введение. Хитиназоподобные белки у млекопитающих образуются в зоне воспаления и опухолевого роста. Отдельные представители семейства хитиназоподобных белков изучаются как потенциальные биомаркеры опухолей (глиомы, рака предстательной железы и яичников). Одним из охарактеризованных белков данного класса является YKL-39. Известный также как хитиназа-3-подобный белок 2, YKL-39 представляет собой секреторный белок хондроцитов, принадлежащий к семейству гликозил-гидролазы 18. Его самая высокая экспрессия наблюдается в хондроцитах, синовиоцитах, легких и сердце, а также в макрофагах.

Цель исследования – получение антител к человеческому YKL-39, применимых в широком спектре методов.

Материалы и методы. Используя рекомбинантный полноразмерный человеческий YKL-39 в качестве антигена, методом гибридомной технологии мы получили мышиные моноклональные антитела 1B2G4, которые специфически связываются с YKL-39 в иммуноферментном анализе.

Результаты и заключение . Полученные антитела были успешно протестированы с использованием методов иммуноблоттинга, иммуноцитохимии, иммунофлуоресценции и иммуногистохимии с использованием парафиновых срезов. Установлено, что антитела связываются с полноразмерным белком YKL-39 и не взаимодействуют с другими хитиназоподобными белками. 

monoclonal antibodychitinase-like proteinimmunohistochemistryмоноклональные антителахитиназоподобные белкииммуногистохимический методThe study was performed with the support from the Russian Foundation for Basic Research (grant No. 17-04-01857), Foundation for Development of the New Technologies Development and Commercialization Center “Skolkovo”.Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант № 17-04-01857), фонда развития Центра разработки и коммерциализации новых технологий «Сколково».1. Gratchev A., Schmuttermaier C., Mamidi S. et al. Expression of Osteoarthritis Marker YKL-39 is Stimulated by Transforming Growth Factor Beta (TGF-beta) and IL-4 in Differentiating Macrophages. Biomark Insights 2008;3:39–44.Gratchev A., Schmuttermaier C., Mamidi S. et al. Expression of Osteoarthritis Marker YKL-39 is Stimulated by Transforming Growth Factor Beta (TGF-beta) and IL-4 in Differentiating Macrophages. Biomark Insights 2008;3:39–44.2. Hu B., Trinh K., Figueira W.F. et al. Isolation and sequence of a novel human chondrocyte protein related to mammalian members of the chitinase protein family. J Biol Chem 1996;271(32):19415–20.Hu B., Trinh K., Figueira W.F. et al. Isolation and sequence of a novel human chondrocyte protein related to mammalian members of the chitinase protein family. J Biol Chem 1996;271(32):19415–20.3. Steck E., Breit S., Breusch S.J. et al. Enhanced expression of the human chitinase 3-like 2 gene (YKL-39) but not chitinase 3-like 1 gene (YKL-40) in osteoarthritic cartilage. Biochem Biophys Res Commun 2002;299(1):109–15.Steck E., Breit S., Breusch S.J. et al. Enhanced expression of the human chitinase 3-like 2 gene (YKL-39) but not chitinase 3-like 1 gene (YKL-40) in osteoarthritic cartilage. Biochem Biophys Res Commun 2002;299(1):109–15.4. Knorr T., Obermayr F., Bartnik E. et al. YKL-39(chitinase 3-like protein 2), but not YKL-40(chitinase 3-like protein 1), is up regulated in osteoarthritic chondrocytes. Ann Rheum Dis 2003;62(10):995–8.Knorr T., Obermayr F., Bartnik E. et al. YKL-39(chitinase 3-like protein 2), but not YKL-40(chitinase 3-like protein 1), is up regulated in osteoarthritic chondrocytes. Ann Rheum Dis 2003;62(10):995–8.5. Colton C.A., Mott R.T., Sharpe H. et al. Expression profiles for macrophage alternative activation genes in AD and in mouse models of AD. J Neuroinflammation 2006;3:27. DOI: 10.1186/1742-2094-3-27.Colton C.A., Mott R.T., Sharpe H. et al. Expression profiles for macrophage alternative activation genes in AD and in mouse models of AD. J Neuroinflammation 2006;3:27. DOI: 10.1186/1742-2094-3-27.6. Miyatake K., Tsuji K., Yamaga M. et al. Human YKL39 (chitinase 3-like protein 2), an osteoarthritis-associated gene, enhances proliferation and type II collagen expression in ATDC5 cells. Biochem Biophys Res Commun 2013;431(1):52–7. DOI: 10.1016/j.bbrc.2012.12.094.Miyatake K., Tsuji K., Yamaga M. et al. Human YKL39 (chitinase 3-like protein 2), an osteoarthritis-associated gene, enhances proliferation and type II collagen expression in ATDC5 cells. Biochem Biophys Res Commun 2013;431(1):52–7. DOI: 10.1016/j.bbrc.2012.12.094.7. Liu T., Larionova I., Litviakov N. et al. Tumor-associated macrophages in human breast cancer produce new monocyte attracting and pro-angiogenic factor YKL-39 indicative for increased metastasis after neoadjuvant chemotherapy. Oncoimmunology 2018;7(6):e1436922. DOI: 10.1080/2162402X.2018.1436922.Liu T., Larionova I., Litviakov N. et al. Tumor-associated macrophages in human breast cancer produce new monocyte attracting and pro-angiogenic factor YKL-39 indicative for increased metastasis after neoadjuvant chemotherapy. Oncoimmunology 2018;7(6):e1436922. DOI: 10.1080/2162402X.2018.1436922.8. Kzhyshkowska J., Mamidi S., Gratchev A. et al. Novel stabilin-1 interacting chitinase-like protein (SI-CLP) is up-regulated in alternatively activated macrophages and secreted via lysosomal pathway. Blood 2006;107(8):3221–8. DOI: 10.1182/blood-2005-07-2843.Kzhyshkowska J., Mamidi S., Gratchev A. et al. Novel stabilin-1 interacting chitinase-like protein (SI-CLP) is up-regulated in alternatively activated macrophages and secreted via lysosomal pathway. Blood 2006;107(8):3221–8. DOI: 10.1182/blood-2005-07-2843.9. Renkema G.H., Boot R.G., Au F.L. et al. Chitotriosidase, a chitinase, and the 39-kDa human cartilage glycoprotein, a chitin-binding lectin, are homologues of family 18 glycosyl hydrolases secreted by human macrophages. Eur J Biochem 1998;251(1–2):504–9.Renkema G.H., Boot R.G., Au F.L. et al. Chitotriosidase, a chitinase, and the 39-kDa human cartilage glycoprotein, a chitin-binding lectin, are homologues of family 18 glycosyl hydrolases secreted by human macrophages. Eur J Biochem 1998;251(1–2):504–9.10. Uhlen M., Fagerberg L., Hallstrom B.M. et al. Proteomics. Tissue-based map of the human proteome. Science 2015;347(6220):1260419. DOI: 10.1126/science.1260419.Uhlen M., Fagerberg L., Hallstrom B.M. et al. Proteomics. Tissue-based map of the human proteome. Science 2015;347(6220):1260419. DOI: 10.1126/science.1260419.