JP2005536511A - 4−1bb結合物質を用いる治療及び予防 - Google Patents
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Abstract
自己免疫疾患、リンパ増殖性疾患、及びアレルギーを治療又は予防するために4−1BBアゴニストを用いるための材料及び方法を提供する。
Description
本出願は米国特許仮出願第60/395,896号(2002年7月15日出願)に基づき優先権を主張する。
本発明は、自己免疫疾患、アレルギー、及びリンパ増殖性疾患を治療及び/又は予防するための材料及び方法に関し、さらに具体的には自己免疫疾患、アレルギー、及びリンパ増殖性疾患を治療及び/又は予防するために4−1BBアゴニストを使用するための材料及び方法に関する。
アポトーシスによる末梢リンパ組織における自己反応性リンパ球の排除は、免疫寛容を維持するための重要なメカニズムである。このことは、自己免疫になりやすいバックグラウンドでのFas受容体遺伝子のリンパ増殖性(lpr)変異を保持するMRL/lprマウスで実証された。これらのマウスは、機能的Fas/Fasリガンドの相互作用の欠如が原因でリンパ増殖性疾患及び狼瘡様自己免疫疾患を自然発症する。MRL/lprマウスは、活性化誘導細胞死(AICD)によって自己反応性リンパ球を適切に枯渇させることもできない(TheofilopoulosとDixon(1981) Immunol.Rev.55:179〜216;CohenとEisenberg(1991) Annu.Rev.Immunol.9:243〜269)。lpr変異の顕著な特徴は、B220(CD45)抗原を異常発現する胸腺由来CD4及びCD8ダブルネガティブT細胞(DNTC)(TCR−α/β+)という独特な細胞集団が蓄積することである(Wofsyら(1984) J.Immunol.132:2686〜2689;Morseら(1982) J.Immunol.129:2612〜2615)。同様に、ヒト自己免疫性リンパ増殖症候群は、活性化リンパ球においてFasにより誘導されるアポトーシスが不全であることが原因である(Snellerら(1992) J.Clin.Invest.90:334〜341;Lenardoら(1999) Annu.Rev.Immunol.17:221〜253(1999))。
狼瘡の患者を治療するための免疫療法の数は限られ、狼瘡の罹患率と死亡率は比較的高いままである。マウス自己免疫疾患モデルでは、免疫療法はTCR及び共刺激受容体を介したシグナル伝達を阻害する遮断性ペプチド、抗体、及び他の薬剤を投与することによりT細胞の活性化を防止することを試みた(Kaliyaperumalら(1999) J.Immunol.162:5775〜5783;Wofsy(1993) Immunol.Ser.59:221〜236;Mohanら(1995) J.Immunol.154;1470〜1480;Finckら(1994) Science265:1225〜1227;Kalledら(1998) J.Immunol.160:2158〜2165;Liangら(2000) J.Immunol.165:3436〜3443)。さらに他の方法ではサイトカインのアゴニスト及びアンタゴニストを利用している(TheofilopoulosとLawson(1999) Ann.Rheum.Dis.58Suppl.1:I49〜55;KelleyとWuthrich(1999) Semin.Nephrol.19:57〜66;Lawsonら(2000) J.Clin.Invest.106:207〜215)。これらの治療法のいくつかの欠点として、長期の治療が必要であること、及び自己反応性リンパ球を枯渇させて疾患の進行を逆転させることができないことがある。
本発明は、全身性エリテマトーデス(SLE)のネズミモデルにおいて、T細胞共刺激受容体4−1BBに特異的なアゴニスト抗体を用いた治療が、リンパ節症の軽減、自己抗体の産生の減少、腎疾患の軽減、及び生存の延長を生じたという発見に基づく。疾患の顕性症状の発症前又は発症後に処理された動物ではいずれも有益な効果が観察された。本発明は特定の作用機作に限定されないが、4−1BB特異的抗体の治療効果及び予防効果は明らかにCD4−、CD8−ダブルネガティブT細胞(DNTC)及びB細胞のアポトーシスの増加によって媒介された。よって本発明は、自己免疫疾患、過剰増殖性疾患(例えばリンパ増殖性疾患)、及びアレルギーを治療及び/又は予防するためにDNTC及び/又は自己反応性B細胞を枯渇させる4−1BBアゴニストを使用する方法を提供する。さらに、本発明はDNTCの死滅を誘導する方法を提供する。
一態様では、本発明は被験体におけるダブルネガティブT細胞を枯渇させる方法を特徴とする。この方法は、(a)自己免疫疾患、リンパ増殖性疾患又はアレルギーを患う又はそのリスクのある被験体を特定すること、及び(b)その被験体に有効量の4−1BBアゴニストを投与することを含み得る。その被験体はヒトであり得る。この方法はその被験体における自己反応性B細胞を枯渇させることをさらに含み得る。このとき、その4−1BBアゴニストは自己反応性B細胞を枯渇させるために有効である。4−1BBアゴニストは、4−1BBと結合する抗体(例えば2Aなどのモノクローナル抗体)であり得る。4−1BB結合物質は4−1BBリガンド又はその断片であり得る。この方法は、インターフェロンγ又はGr−1結合物質(例えばGr−1と結合する抗体)を被験体に投与することをさらに含み得る。この方法は(c)自己免疫疾患、リンパ増殖性疾患又はアレルギーの症状について被験体をモニターすることをさらに含み得る。
自己免疫疾患又はリンパ増殖性疾患は全身性エリテマトーデス又はインスリン依存性糖尿病であり得る。あるいは、自己免疫疾患又はリンパ増殖性疾患は、炎症性腸疾患、セリアック病、自己免疫性甲状腺疾患、シェーグレン症候群、自己免疫性胃炎、悪性貧血、自己免疫性肝炎、皮膚自己免疫疾患、自己免疫性拡張型心筋症、心筋炎、重症筋無力症、脈管炎、筋自己免疫疾患、精巣自己免疫疾患、卵巣自己免疫疾患、及び眼自己免疫疾患からなる群より選択され得る。そのアレルギーは、花粉抗原、真菌抗原、昆虫抗原、細菌抗原、哺乳動物抗原、又は昆虫毒液抗原に対するものであり得る。
投与は、4−1BBアゴニストをコードするポリヌクレオチドを含有する核酸をその被験体に送達することを含み得る。このときそのポリヌクレオチドは転写調節因子と機能的に連結されている。あるいは、その投与は、(i)その被験体由来の細胞を用意し、(ii)転写調節因子と機能的に連結されている4−1BBアゴニストをコードするポリヌクレオチドを含有する核酸を、その細胞又はその細胞の子孫にトランスフェクト又は形質導入すること、及び(iii)そのトランスフェクト若しくは形質導入細胞、又はそのトランスフェクト若しくは形質導入細胞の子孫を被験体に投与することを含み得る。
別の態様では、本発明はダブルネガティブT細胞の死滅を誘導する方法を特徴とする。この方法は、そのダブルネガティブT細胞と有効量の4−1BBアゴニストを接触させることを含み得る。4−1BBアゴニストは4−1BBと結合する抗体(例えば2Aなどのモノクローナル抗体)であり得る。4−1BBアゴニストは4−1BBリガンド又はその断片であり得る。この方法は、自己反応性B細胞と有効量の4−1BBアゴニストを接触させ、その自己反応性B細胞の死滅を誘導することもさらに含み得る。
ダブルネガティブT細胞はin vitro又は被験体(例えばヒト)に存在し得る。被験体は自己免疫疾患、リンパ増殖性疾患、又はアレルギーを患うか又はそのリスクがあるものであり得る。自己免疫疾患又はリンパ増殖性疾患は全身性エリテマトーデス又はインスリン依存性糖尿病であり得る。自己免疫疾患又はリンパ増殖性疾患は、炎症性腸疾患、セリアック病、自己免疫性甲状腺疾患、シェーグレン症候群、自己免疫性胃炎、悪性貧血、自己免疫性肝炎、皮膚自己免疫疾患、自己免疫性拡張型心筋症、心筋炎、重症筋無力症、脈管炎、筋自己免疫疾患、精巣自己免疫疾患、卵巣自己免疫疾患、及び眼自己免疫疾患からなる群より選択され得る。アレルギーは、花粉抗原、真菌抗原、昆虫抗原、細菌抗原、哺乳動物抗原、又は昆虫毒液抗原に対するものであり得る。
その接触は、被験体に4−1BBアゴニストを投与することを含み得る。その接触は4−1BBアゴニストをコードするポリヌクレオチドを含有する核酸をその被験体に投与することを含み得る。このとき、そのポリヌクレオチドは転写調節因子と機能的に連結されている。あるいは、その接触は、(a)その被験体由来の細胞を用意し、(b)転写調節因子と機能的に連結されている4−1BBアゴニストをコードするポリヌクレオチドを含有する核酸を、その細胞又はその細胞の子孫にトランスフェクト又は形質導入すること、及び(c)そのトランスフェクト若しくは形質導入細胞、又はそのトランスフェクト若しくは形質導入細胞の子孫を被験体に投与することを含み得る。
別の実施形態では、本発明は自己免疫疾患、リンパ増殖性疾患、又はアレルギーを治療又は予防するための医薬を調製するための4−1BBアゴニストの使用を特徴とする。このとき4−1BBアゴニストはダブルネガティブT細胞の死滅を誘導することに有効である。4−1BBアゴニストは自己反応性B細胞の死滅を誘導することにもまた有効であり得る。
米国仮特許出願第60/328,004号及び第60/395,896号はその全体が参照により本明細書に組み込まれる。
他に定義しない限りは、本明細書において使用する全ての技術用語及び科学用語は、本発明が属する当業者に共通に理解されるものと同様の意味を有する。本明細書に記載されたものと類似又は同等の方法及び材料を本発明の実施に使用できるが、適した方法及び材料を以下に記載する。本明細書において言及した全ての刊行物、特許出願、特許及び他の参照文献はその全体が参照により本明細書に組み込まれる。不一致がある場合は、定義を含めた本明細書で調整する。さらに、材料、方法及び実施例は例示に過ぎず、限定する趣旨はない。
本発明の1つ又は複数の実施形態の詳細を添付の図面と以下の説明に記載する。本発明の他の特徴、目的及び利点は、この説明及び図面から、並びに特許請求の範囲から明らかとなろう。
図面の簡単な説明
図1a、1b及び1cは、アゴニスト抗4−1BB抗体(2A)又はラットIgG対照で処理されたB6/lprマウス由来の脾臓細胞のフローサイトメトリーによって作成した散布図である。数は各四半分中の細胞百分率を示し、平均±SD(n=3)で表したものである。図1dは最初の処理後3週間の脾臓細胞、T細胞サブセット、B細胞及びDNTCの総細胞数を示すグラフである。白棒線:対照、黒棒線:2A処理(n=3)。図1eは表示のように2A又はIgG対照で処理されたマウスの血清中の総IgGレベル及び抗DNA性IgGレベルを示すドットプロットである。白丸:対照、黒丸:2A処理、*:P<0.05、**:P<0.01(studentのt検定による)。
図1a、1b及び1cは、アゴニスト抗4−1BB抗体(2A)又はラットIgG対照で処理されたB6/lprマウス由来の脾臓細胞のフローサイトメトリーによって作成した散布図である。数は各四半分中の細胞百分率を示し、平均±SD(n=3)で表したものである。図1dは最初の処理後3週間の脾臓細胞、T細胞サブセット、B細胞及びDNTCの総細胞数を示すグラフである。白棒線:対照、黒棒線:2A処理(n=3)。図1eは表示のように2A又はIgG対照で処理されたマウスの血清中の総IgGレベル及び抗DNA性IgGレベルを示すドットプロットである。白丸:対照、黒丸:2A処理、*:P<0.05、**:P<0.01(studentのt検定による)。
図2aは対照(白丸)及び2A処理(黒丸)のMRL/lprマウス(n=10)における触知できる末梢リンパ節(pLN)の数を示すグラフである。図2bは、2A処理マウス(黒棒線)における脾臓、プールした末梢リンパ節(pLN;鼠径、腋窩及び頚部リンパ節を含む)及び腸間膜リンパ節(mLN)の重量を対照群(白棒線)と比較したグラフである。図2cは4カ月齢の対照マウス(白棒線)及び2A処理マウス(黒棒線)(n=3)の脾臓及び鼠径LNにおける種々の細胞サブセットの細胞数を示すグラフである。*:P<0.05、**:P<0.01(studentのt検定による)。
図3は、ラットIgG対照(白棒線)又は2A(黒棒線)で処理したMRL/lprマウスにおける皮膚損傷のグレードを示すグラフである。
図4aは、2A(黒丸)又はラットIgG(白丸)で処理したMRL/lprマウスにおける尿中タンパク質レベルを示すグラフである。尿中タンパク質レベルを毎月評価し、半定量的にグレード決定した。図4bは、表示のように2A又は対照IgGで処理したマウスの腎臓における炎症の量とカテゴリーを示すグラフである。
図5a及び5bは、2A(黒丸)又は対照IgG(白丸)で処理したMRL/lprマウスにおける抗DNA性IgG及び総IgGのレベルをそれぞれ示すグラフである。2カ月齢での処理の開始前に測定を行い、以後1カ月に1回2カ月間行った。図5cはマウスにおける総IgGに対する抗DNA性IgGの比を示すグラフである。図5d及び5eは、抗DNA性IgG2a及び抗DNA性IgG1のレベルをそれぞれプロットしたグラフである。図5fは、処理マウス及び未処理の対照マウスの生存を示すグラフである。全てのグラフにおいてn=10で、*:P<0.05、**:P<0.01である。
図6aは2A又は対照IgGと共に0時間(左側)又は6時間(中央)にわたりin vitroで培養したThy−1+B220+脾臓細胞におけるアポトーシスのレベルを示す一連のヒストグラムである。右側のヒストグラムは2A又はIgGで処理後のCD69発現DNTCのアポトーシスのレベルを示すヒストグラムである。図6bは2Aで処理した1週間後のB6/lprマウス由来の脾臓の抗DNA分泌B細胞(脾臓)数を示すグラフである。B細胞10000個あたりの抗DNA分泌B細胞数としてデータを表す。図6cは、2A又は対照IgGで処理したB6/lprマウス由来のT細胞におけるIFN−γ産生レベルを示す図であり、フローサイトメトリーにより作成した散布図を含む。図6dは、フローサイトメトリーにより作成した一連の散布図であり、2A又はIgGで処理したB6/lprマウスにおけるCD11b+GR−1+細胞数を示している。上記の結果は、全て3つの実験を代表したものである。図6eは、2A及び/又は抗IFN−γで処理されたMRL/lprマウス(n=3)の血清中の抗DNA性IgGレベルを示すグラフである。
本発明は、SLEのネズミモデルにおいて4−1BBに特異的な抗体で処理することによってリンパ節症の軽減、自己抗体産生の減少、及び腎疾患の軽減が生じ、生存の延長につながるという発見に基づく。疾患の発症前又は発症後に処理された動物ではいずれにせよ有益な効果が観察された。本発明は特定のメカニズムにより限定されないが、4−1BB特異的抗体の治療効果及び予防効果は明らかにDNTC及び自己反応性B細胞のアポトーシスの増加により媒介された。よって本発明は、DNTC及び自己反応性B細胞の枯渇による自己免疫疾患、リンパ増殖性疾患、及びアレルギーの治療法及び/又は予防法を提供する。さらに、本発明はDNTC及び自己反応性B細胞の死滅を誘導する方法を提供する。
4−1BBは腫瘍壊死因子(TNF)受容体スーパーファミリーのメンバーであり、共刺激受容体分子である(VinayとKwon(1998) Semin.Immunol.10:481〜489;Kwonら(2000) Mol.Cells 10:119〜126)。4−1BBは活性化T細胞(Pollokら(1993) J.Immunol.150:771〜781)及びNK細胞(Meleroら、Cell.Immunol.190:167〜172)上に主に発現する。4−1BBに対する天然リガンドは4−1BBリガンド(4−1BBL)であり、それは活性化B細胞、活性化T細胞、マクロファージ及び樹状細胞上で検出されている(Goodwinら(1993) Eur.J.Immunol.23:2631〜2641;Pollokら(1994) Eur.J.Immunol.24:367〜374;Aldersonら(1994) Eur.J.Immunol.24:2219〜2227)。本明細書に記載するように、4−1BBL及び抗4−1BB抗体のような4−1BBアゴニストを、DNTC及び自己反応性B細胞のAICDを刺激するために使用できる。
ポリペプチドと抗体
本発明は4−1BBと結合する分子を提供する。本明細書において提供するこれらの分子は、例えばポリペプチドであり得る。本明細書に使用するポリペプチドは長さ又は翻訳後修飾(例えばリン酸化又はグリコシル化)にかかわらずアミノ酸鎖である。本明細書において提供するポリペプチドは4−1BBと特異的に結合でき、哺乳動物(例えばマウス又はヒト)に投与すると、免疫応答を活性化し、DNTC及び/又は自己反応性B細胞のAICDを引き起こし得る。本発明のポリペプチドは、免疫細胞と共にin vitroで培養したときにも、DNTC及び自己反応性B細胞のAICDを生じ得る。本明細書において使用する「DNTC」とはCD4及びCD8を発現しないT細胞である。
本発明は4−1BBと結合する分子を提供する。本明細書において提供するこれらの分子は、例えばポリペプチドであり得る。本明細書に使用するポリペプチドは長さ又は翻訳後修飾(例えばリン酸化又はグリコシル化)にかかわらずアミノ酸鎖である。本明細書において提供するポリペプチドは4−1BBと特異的に結合でき、哺乳動物(例えばマウス又はヒト)に投与すると、免疫応答を活性化し、DNTC及び/又は自己反応性B細胞のAICDを引き起こし得る。本発明のポリペプチドは、免疫細胞と共にin vitroで培養したときにも、DNTC及び自己反応性B細胞のAICDを生じ得る。本明細書において使用する「DNTC」とはCD4及びCD8を発現しないT細胞である。
本明細書において提供する分子は、概して4−1BBアゴニストである。本明細書において使用する特定の受容体に対する「アゴニスト」とは、その受容体と相互作用しその活性を刺激し得る分子である。4−1BBに対する天然リガンドは4−1BBLである。他の4−1BBアゴニストは4−1BB活性を刺激して4−1BBLと同様又は類似した作用を生じ得る。
本明細書において提供する方法に有用な4−1BBアゴニストは、4−1BBL又は4−1BBLの機能的断片、すなわち完全長4−1BBLが4−1BBと結合し受容体を活性化して免疫応答を増強するように機能するときのアビディティの少なくとも20%(例えば少なくとも20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、98%、99%、99.5%又は100%さえある)で4−1BBと結合する4−1BBL断片である。
あるいは、4−1BBアゴニストは4−1BBに対する特異的結合活性を有する抗体であり得る。「抗体」及び「複数の抗体」という用語は、4−1BBと結合可能な無傷分子及びそのフラグメントを含む。抗体はIgM、IgA、IgD、IgE及びIgGを含めた免疫グロブリン(Ig)のいかなるクラス並びにそのサブクラスであり得、概してIgMクラスの抗体は五価であり、1つの抗体分子が複数の4−1BBポリペプチドと架橋できることから特に有用でありうる。架橋(例えば架橋IgG)し、したがって多価であるIg分子を含有する免疫複合体も複数の4−1BB分子と架橋可能であり、特に有用でありうる。
本明細書おいて使用する「エピトープ」とは、抗体が結合する抗原分子の部分である。抗原は同時に1つを超えるエピトープを提示できる。ポリペプチド抗原については、エピトープは概して約4〜6個のアミノ酸長である。2つの異なる免疫グロブリンが、同様のエピトープ又はエピトープセットと結合するばあいには、それらの免疫グロブリンは同じエピトープ特異性を有し得る。
「抗体」及び「複数の抗体」という用語は、ポリクローナル抗体、モノクローナル抗体、ヒト化又はキメラ抗体、並びに一本鎖Fv抗体フラグメント、Fabフラグメント及びF(ab)2フラグメントのような抗体フラグメントを包含する。ポリクローナル抗体は特定の抗原に特異的な抗体分子の不均一集団であるが、モノクローナル抗体は抗原に含まれる特定のエピトープに対する抗体の均一集団である。
ポリクローナル抗体は、例えば免疫された動物の血清から単離され得る。ポリクローナル抗体の単離法には、限定されるものではないが、クロマトグラフィーを含む技術を用いて哺乳動物の血清から精製することが挙げられる。
モノクローナル抗体は、例えば標準的なハイブリドーマ法を用いて調製できる。具体的には、例えばKohlerら(1975) Nature256:495〜497に記載されたような連続継代性細胞系の培養、Kosborら(1983) Immunology Today 4:72及びCoteら(1983) Proc.Natl.Acad.Sci.USA 80:2026〜2030のヒトB細胞ハイブリドーマ法、並びにColeら「Monoclonal Antibodies and Cancer Therapy」Alan R.Liss,Inc.77〜96頁(1983)のEBVハイブリドーマ法による抗体分子の産生をもたらす技術を用いてモノクローナル抗体を得ることができる。本発明のモノクローナル抗体を産生するハイブリドーマは、in vitro又はin vivoで培養できる。例えば、(a)マウス4−1BB−Igで免疫したラットの脾臓細胞と、(b)マウスSp2/0ミエローマ細胞とを融合させることによって生じたハイブリドーマは、in vitroでモノクローナル抗体2Aを産生した(Wilcoxら(2002) J.Clin.Invest.109:651〜659)。
4−1BBと結合する抗体は、例えば宿主動物(例えばウサギ、ニワトリ、マウス、モルモット又はラット)を4−1BBで免疫することによっても作製し得る。4−1BBポリペプチド又は4−1BBポリペプチドの一部を、組換えにより、化学合成により、又は天然タンパク質の精製により生成でき、そのポリペプチドの注射により動物に対する免疫に使用できる。宿主の種に応じて免疫応答を増強するためにアジュバントを使用できる。適当なアジュバントには、フロイントの(完全又は不完全)アジュバント;水酸化アルミニウムのような鉱物ゲル;リゾレシチン、プルロニックポリオール、多価アニオン、ペプチド、油エマルション、キーホールリンペットヘモシアニン(KLH)及びジニトロフェノールのような界面活性剤がある。宿主動物の血清から4−1BB免疫原に応答して生じた抗体を単離するためには標準法を使用できる。そのような方法は2Aと類似した特徴(例えば類似したエピトープ特異性及び他の機能的類似性)を有する抗体の作製に有用である。
2Aのような抗体は組換えにより作製することもできる。本明細書において提供する抗体のアミノ酸配列(例えば部分アミノ酸配列)は標準法により決定でき、その抗体又はその抗体の一部をコードするcDNAは、その抗体がもともと単離された被験体(例えばヒト患者又は免疫された宿主動物)の血清から単離できる。標準法を用いてそのcDNAを発現ベクターにクローニングできる。発現ベクターを適当な宿主細胞(例えばチャイニーズハムスター卵巣細胞、COS細胞、又はハイブリドーマ細胞)にトランスフェクトでき、抗体を発現させ、精製することができる。
4−1BBに対して特異的な結合親和性を有し、架橋機能を保持する抗体フラグメントも上に開示したような方法で作製できる。そのような抗体フラグメントには、抗体分子のペプシン分解により生成し得るF(ab’)2フラグメント、及びF(ab’)2フラグメントのジスルフィド架橋の還元により生成し得るFabフラグメントがあるが、それらに限定する趣旨はない。あるいは、Fab発現ライブラリーを構築できる。例えばHuseら(1989) Science 246:1275〜1281を参照のこと。一本鎖Fv抗体フラグメントは、アミノ酸架橋(例えばアミノ酸15〜18個)を介してFv領域の重鎖断片及び軽鎖断片を連結して、一本鎖ポリペプチドを生じさせることによって形成する。一本鎖Fv抗体フラグメントは米国特許第4,946,778号に開示されたような標準法によって製造できる。例えばビオチン化及び架橋によりそのようなフラグメントを多価にすることができ、それによって複数の4−1BB分子と架橋できる抗体フラグメントが得られる。
核酸、ベクター、及び宿主細胞
本発明は、4−1BBと特異的に結合する分子(例えばポリペプチド及び抗体)をコードする核酸も提供する。本明細書において使用する「核酸」という用語は、cDNA、ゲノムDNA及び合成DNA(例えば化学合成DNA)を含めたRNAとDNAの両者を指す。核酸分子は二本鎖又は一本鎖(すなわちセンス又はアンチセンス一本鎖)であり得る。本発明の核酸には、例えば2Aモノクローナル抗4−1BB抗体の軽鎖及び重鎖をコードするcDNAが含まれる。
本発明は、4−1BBと特異的に結合する分子(例えばポリペプチド及び抗体)をコードする核酸も提供する。本明細書において使用する「核酸」という用語は、cDNA、ゲノムDNA及び合成DNA(例えば化学合成DNA)を含めたRNAとDNAの両者を指す。核酸分子は二本鎖又は一本鎖(すなわちセンス又はアンチセンス一本鎖)であり得る。本発明の核酸には、例えば2Aモノクローナル抗4−1BB抗体の軽鎖及び重鎖をコードするcDNAが含まれる。
「単離された核酸」は、脊椎動物のゲノムにおいて核酸の一方又は両方の側に通常隣接する核酸を含めた、脊椎動物のゲノムに存在する他の核酸分子から分離された核酸を指す。核酸に関して本明細書において使用する「単離された」という用語は、いずれの非天然核酸配列も包含する。それは、そのような非天然配列は自然界にみられず、天然ゲノムに直接連続する配列を有さないからである。
単離された核酸は、例えばDNA分子であり得る。このとき天然ゲノムにおいてそのDNA分子に直接隣接することが通常みられる核酸配列の1つが除去されたか存在しないことを条件とする。よって、単離された核酸には、他の配列とは独立した別々の分子として存在するDNA分子(例えば、化学合成された核酸、又はPCR若しくは制限エンドヌクレアーゼ処理により生成したcDNA若しくはゲノムDNA)と、ベクター、自律複製プラスミド、ウイルス(例えば、レトロウイルス、レンチウイルス、アデノウイルス若しくはヘルペスウイルス)、又は原核生物若しくは真核生物のゲノムDNAに組み込まれたDNAとがあるが、それに限定する趣旨はない。さらに、単離された核酸は、ハイブリッド核酸又は融合核酸の一部であるDNA分子のような操作された核酸を含み得る。例えばcDNAライブラリー若しくはゲノムライブラリー、又はゲノムDNA制限酵素分解産物を含有するゲル片に存在する数百から数百万の他の核酸に混じって存在する核酸は、単離された核酸とはみなされない。
限定されるものではないが、通常の分子クローニング法及び核酸の化学合成法を含む標準法により、本明細書において提供するような単離された核酸分子を製造できる。例えば、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)法を、2A又は2Aの一部をコードする単離された核酸分子を得るために利用できる。本発明の単離された核酸を(例えばホスホルアミダイト法を用いた3’から5’方向への自動DNA合成を用いて)単一核酸分子として、又は一連のポリヌクレオチドとして化学合成することもできる。例えば、希望の配列を含有する1つ又は複数の対の長鎖ポリヌクレオチド(例えば100個を超えるヌクレオチド)を合成できる。その各対は相補的短鎖セグメント(例えば約15個のヌクレオチド)を含有するため、そのポリヌクレオチド対をアニーリングすると二本鎖が形成する。ポリヌクレオチドを伸長するためにDNAポリメラーゼを用いることによって、ポリヌクレオチド1対あたり1つの二本鎖核酸分子が生じる。
本発明は上記のような核酸を含有するベクターも提供する。本明細書において使用する「ベクター」は、プラスミド、ファージ又はコスミドのようなレプリコンであり、そのレプリコンに別のDNAセグメントが挿入され、その挿入されたセグメントの複製を引き起こすことができる。本発明のベクターは発現ベクターであり得る。「発現ベクター」は1つ又は複数の発現制御配列を包含するベクターであり、「発現制御配列」は別のDNA配列の転写及び/又は翻訳を制御及び調節するDNA配列である。同様に、「転写調節因子」は別のDNA配列の転写を制御及び調節する発現制御配列である。
本発明の発現ベクターにおいて、核酸(例えば2Aの軽鎖及び/又は重鎖をコードする核酸)は1つ又は複数の発現制御配列と機能的に連結される。本明細書において使用する「機能的に連結されている」とは、遺伝子構築物に組み込まれ、発現制御配列が効果的に目的のコード配列の発現を制御することを意味する。発現制御配列の例には、プロモーター、エンハンサー及び転写終結領域がある。プロモーターは転写が開始する(一般にRNAポリメラーゼIIの開始部位に近接している)点の上流、概して100ヌクレオチド以内のDNA分子の領域から構成される発現制御配列である。コード配列をプロモーターの制御下に置くためには、プロモーターから1〜約50ヌクレオチド下流のポリペプチドの翻訳読み枠の翻訳開始部位に位置する必要がある。エンハンサーは時間、位置及びレベルの点で発現特異性をもたらす。プロモーターとは異なり、エンハンサーは転写部位から様々な距離に位置して機能できる。エンハンサーは転写開始部位から下流にも位置し得る。RNAポリメラーゼがコード配列をmRNAに転写できるとき、コード配列は細胞内で転写制御因子と「機能的に連結」されて「制御下」にある。次に、そのmRNAをコード配列によりコードされるタンパク質に翻訳できる。よって、本明細書において提供する発現ベクターは、2A、及び4−1BBと結合して4−1BBを活性化する他の分子の製造に有用である。
適当な発現ベクターには、例えばプラスミド、並びにバクテリオファージ、バキュロウイルス、タバコモザイクウイルス、ヘルペスウイルス、サイトメガロウイルス、レトロウイルス、ワクシニアウイルス、アデノウイルス、及びアデノ随伴ウイルスに由来するウイルスベクターがあるが、限定する趣旨はない。多数のベクターと発現系がNovagen(マディソン、ウィスコンシン州)、Clontech(パロ・アルト、カリフォルニア州)、Stratagene(ラ・ホーヤ、カリフォルニア州)及びInvitrogen/Life Technologies(カールスバッド、カリフォルニア州)のような会社から市販されている。
発現ベクターは、発現した核酸配列のその後の操作(例えば精製又は局在化)を可能にするように設計されたタグ配列を含み得る。緑色蛍光タンパク質(GFP)、グルタチオンS−トランスフェラーゼ(GST)、ポリヒスチジン、c−myc、ヘマグルチニン又はFlag(商標)タグ(Kodak、ニュー・ヘーブン、コネチカット州)の配列のようなタグ配列は典型的にコードされるポリペプチドとの融合体として発現させる。そのようなタグをカルボキシル末端又はアミノ末端を含めてポリペプチドのいかなる部位にも挿入できる。
本発明は本発明のベクターを含有する宿主細胞も提供する。「宿主細胞」という用語は、組換え発現ベクターを導入できる原核細胞又は真核細胞を包含することを意図する。本明細書に使用する「形質転換」、「トランスフェクション」及び「形質導入」はいくつかの方法の1つによって細胞に核酸分子(例えばベクター)を導入することを含む。特定の方法に限定する趣旨はないが、これらのいくつかの方法は当技術分野で十分に確立されている。例えば、エレクトロポレーション又は塩化カルシウム介在性形質転換により、核酸を用いて原核細胞を形質転換できる。例えばリン酸カルシウム共沈、DEAE−デキストラン介在性トランスフェクション、リポフェクション、エレクトロポレーション又はマイクロインジェクションを含む方法により核酸を哺乳動物細胞にトランスフェクトできる。宿主細胞を形質転換し宿主細胞にトランスフェクトするための適当な方法はSambrookら、「Molecular Cloning: A Laboratory Manual」(第2版)、Cold Spring Harbor Laboratory、ニューヨーク(1989)に見いだされ、形質転換及び/又はトランスフェクション用の試薬は市販されている(例えばLipofectin(登録商標)(Invitrogen/Life Technologies)、Fugene(Roche、インディアナポリス、インディアナ州)及びSuperFect(Qiagen、バレンシア、カリフォルニア州))。
治療方法及び/又は予防方法
本発明は自己免疫疾患、過剰増殖性(例えばリンパ増殖性)疾患、及びアレルギーのような疾患を治療又は予防するための方法を提供する。特定の作用機序に拘束されることなしに、本明細書において提供する方法を使用して、免疫応答を活性化すること、並びにCD4−/CD8−ダブルネガティブT細胞(DNTC)及び/又は自己反応性B細胞を枯渇させることによってそのような疾患を治療又は予防できる。よって、本発明はDNTC及び/又は自己反応性B細胞を枯渇させる方法も提供する。本明細書において提供する方法は、in vitro又は被験体において4−1BBアゴニストのような4−1BB結合物質と細胞とを接触させることを含む。ある実施形態では、DNTC及び/又は自己反応性B細胞はAICDが原因で枯渇する。
本発明は自己免疫疾患、過剰増殖性(例えばリンパ増殖性)疾患、及びアレルギーのような疾患を治療又は予防するための方法を提供する。特定の作用機序に拘束されることなしに、本明細書において提供する方法を使用して、免疫応答を活性化すること、並びにCD4−/CD8−ダブルネガティブT細胞(DNTC)及び/又は自己反応性B細胞を枯渇させることによってそのような疾患を治療又は予防できる。よって、本発明はDNTC及び/又は自己反応性B細胞を枯渇させる方法も提供する。本明細書において提供する方法は、in vitro又は被験体において4−1BBアゴニストのような4−1BB結合物質と細胞とを接触させることを含む。ある実施形態では、DNTC及び/又は自己反応性B細胞はAICDが原因で枯渇する。
本明細書において使用する被験体又はin vitroにおいて特定の細胞型を「枯渇させる」ことは、4−1BBアゴニストの投与後に特定の型の細胞(例えばDNTC)数が減少することを意味する。典型的に、処理後に細胞数は少なくとも20%(例えば少なくとも20%、25%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、99%、又は100%さえある)が枯渇する。本明細書において使用する特定の細胞の「死滅を誘導する」という用語は、4−1BBアゴニストで処理後に細胞が死滅することを意味する。DNTC又は自己反応性B細胞の死滅は、例えば細胞に4−1BBアゴニストを投与後のAICDによって生じる場合がある。4−1BBアゴニストをin vivo又はin vitroのいずれかでそのような細胞に投与してもよい。
本明細書において使用する「予防」は、疾患の症状の防止、疾患の発症の遅延、又はその後に確立した疾患の症状の重症度の低下を意味し得る。「防止」は疾病(例えば感染)の症状が必然的にないことを意味しうる。本明細書において使用する「治療」は、疾患の症状の完全な消失又はその疾患の症状の重症度の低減を意味し得る。本明細書において使用する「防御」免疫応答は予防及び/又は治療の免疫応答である。
本発明の分子は、典型的に「有効量」で被験体又は細胞に投与される。本明細書において使用する「有効量」は、被験体においてDNTC及び/若しくは自己反応性B細胞を枯渇させる、又は被験体若しくはin vitroのどちらかにおいてDNTC若しくは自己反応性B細胞の死滅を引き起こす分子(例えばアゴニスト抗4−1BB抗体)の量である。
被験体においてDNTC及び/又は自己反応性B細胞を枯渇させる方法は、(a)自己免疫疾患、リンパ増殖性疾患又はアレルギーを患う若しくは発症するか又はそのリスクのある被験体を特定すること、及び(b)その被験体に有効量の4−1BB結合分子(例えば2Aのようなアゴニスト抗4−1BB抗体又はそのような抗体を含有する組成物)を投与すること、を含み得る。本発明の方法は、そのような治療を必要とする被験体を特定するステップ及び/又は治療された被験体を症状についてモニターするステップも含み得る。本発明の方法で治療しうる疾患には、限定されるものではないが、SLE、インスリン依存性糖尿病(IDDM)、炎症性腸疾患、セリアック病、自己免疫性甲状腺疾患、シェーグレン症候群、自己免疫性胃炎、悪性貧血、自己免疫性肝炎、皮膚自己免疫疾患、自己免疫性拡張型心筋症、心筋炎、重症筋無力症、脈管炎、眼自己免疫疾患、筋自己免疫疾患、精巣自己免疫疾患、卵巣自己免疫疾患、過剰増殖性(例えばリンパ増殖性)疾患、又はアレルギーが挙げられる。
SLEは多くの症状の発現を伴う慢性自己免疫疾患である。自己抗体の産生は免疫複合体の形成を生じ、その後多くの組織(例えば糸球体、皮膚、肺、滑膜、及び中皮)に沈着する。SLEの症状には、例えば発疹、発熱、口又は鼻の潰瘍、関節痛及び/又は腫脹、頭痛、並びに筋肉痛及び/又は圧痛がある。免疫複合体がしばしば腎糸球体に沈着するため、腎疾患がSLEでは一般的である。治療にもかかわらず、通常は慢性腎不全に進行する。SLEのマウスモデルでは、顕著なタンパク尿が観察され、同時にDNA及びヒストンに対する抗体、並びにIgG1、IgG2a、及びIgG2bサブクラスの免疫複合体が血清に出現する。そのようなマウスの生存期間の中央値は6カ月であり、死因は概して腎不全である。B細胞と自己抗体が疾患の発生に必須の役割を演じると考えられ、自己抗体産生を妨害する薬剤がその疾患を軽減することが示された。
IDDMは、膵臓β細胞の破壊を特徴とする慢性自己免疫疾患で、その破壊は多様な代謝経路の障害として出現する(Zimmet(1997) Medicine 25:1〜3)。IDDMは糖質の代謝に影響し、グルコース寛容減損(すなわち血中グルコース濃度の増加)が最もはっきりした作用である[Hunter、「Effective Care in Pregnancy and Childbirth」、第1巻、Chalmers、Enkin及びKeirse編、Oxford University Press、578〜593頁(1989)]。他の症状には過度の口渇、頻尿、極端な空腹、疲労、及び体重減少がある。IDDMを有すると重症のインスリン欠乏症が突然発症し、ケトーシスの傾向もある。IDDMを有する被験体は概して外因性インスリンに依存性である。
リンパ増殖性疾患は不均一な群のモノクローナル又はオリゴクローナルの増殖性リンパ系腫瘍である。リンパ増殖性疾患には、例えば自己免疫リンパ増殖性症候群、無ガンマグロブリン血症、アミロイドーシス、白血病、リンパ腫、移植後リンパ増殖性疾患、サルコイドーシス、X連鎖リンパ増殖性症候群、及びヴァルデンストレームマクログロブリン血症がある。それらの疾患は年齢と共に次第によくみられるようになる。小児ではリンパ増殖性疾患は免疫機能不全の背景でのみ発生する。免疫機能不全の小児で真に悪性であるリスクは、免疫適格小児におけるリスクよりも10〜300倍高い。身体症状には、しばしばリンパ節肥大、巨脾腫、又は増殖するリンパクローンの臓器への浸潤に起因する症状がある。あるサブタイプでは消化管又は肺が選択的に冒されるおそれがあるため、腹部鼓脹又は肺の所見が身体検査の優位を占める場合がある。
アレルギーは即時型又は遅延型過敏アレルギーであり得る。それらは概して即時型過敏アレルギーである。関連するアレルゲンには、例えば植物、細菌、昆虫及び哺乳動物という多様な起源の抗原がある。植物抗原には、例えば花粉抗原がある。花粉抗原は例えば、芝、カバノキ、ヒマラヤスギ、ヌマトスギ又はブタクサの花粉に存在し得る。細菌抗原は、例えばスタフィロコッカス・アウレウス(Staphylococcus aureus;黄色ブドウ球菌)に由来し得る。(酵母を含む)真菌抗原、例えば真菌胞子抗原は、例えばアスペルジルス・フミガーツス(Aspergillus fumigatus)、アルテルナリア属(Alternari)、担子菌類、放線菌、ビポラリス・スピシフェラ(Bipolaris spicifera)、ドレシュスレラ属(Drechslera)、エクセロヒラム(Excerohilum)、トリコフィトン属(Trichophyton)、カンジダ・アルビカンス(Candida albicans)、又はピチロスポリウム・オバル(Pityrosporium ovale)由来であり得る。昆虫抗原は、例えばガ、ハエ、コオロギ、アリ、甲虫、ゴキブリ、ダニ、クモ、カ、及びノミを含めた昆虫の体の部分、血液(例えばヘモグロビン)、糞又は唾液に由来し得る。毒液抗原、例えばヒアリの毒液、又は例えばミツバチ、イエロー・ジャケット、ハチ、若しくはスズメバチなどのハチ目の構成生物の毒液の対象となる。本発明の方法は、哺乳動物抗原、例えばヒト、ネコ、イヌ、ラット、マウス、モルモット、アレチネズミ、又はウサギの鱗屑又は尿に存在する抗原に対するアレルギーを有する被験体にも適用できる。それ以外の対象アレルゲンは当業者に周知である[参照によりその全体が本明細書に組み込まれるPlatts-Mills(Allergens)、「Samter's Immunologic Diseases」第5版、第II巻、Frank、Austen、Claman及びUnanue編。Little, Brown, and Company、ボストン、ニューヨーク、トロント、及びロンドン、1231〜1256頁(1995)を例えば参照のこと]。
本明細書において提供する方法に有用な分子(例えば4−1BBアゴニスト)は、当技術分野で周知の方法を含めたいくつかの方法によって投与できる。投与方法は概して、局所又は全身治療が望ましいか、そしてどの部位を治療するべきかというような要因に依存するであろう。投与は、例えば局所(例えば経皮、舌下、点眼、又は鼻腔内)、肺(例えば粉末又はエーロゾルの吸入又は吹入)、経口、又は(例えば皮下、脊髄内、脳室内、筋肉内、若しくは腹腔内注射、又は点滴静注による)非経口であり得る。投与は(例えば注射による)急速の場合もあるし、(例えば緩速輸液又は徐放製剤の投与により)ある時間持続する場合もある。中枢神経系の組織の治療には、好ましくは血液脳関門を通過してポリペプチドの透過を促進できる1つ又は複数の薬剤と共に、脳脊髄液に注射又は注入することにより4−1BBアゴニストを投与できる。
本発明の方法では、4−1BB結合性ポリペプチド(例えばアゴニスト抗4−1BB抗体)を被験体又はDNTCに直接送達できる。あるいは、被験体への送達又はDNTCとの接触は、そのポリペプチドをコードし、転写調節因子と機能的に連結されているポリヌクレオチドを含有する核酸を被験体に投与することを含みうる。あるいは、被験体への送達又は被験体におけるDNTCとの接触には、(a)その被験体に由来する細胞を用意すること、(b)その細胞又はその細胞の子孫を、4−1BBアゴニストをコードし、転写調節因子と機能的に連結されているポリヌクレオチドを含有する核酸でトランスフェクト又は形質導入すること、及び(c)そのトランスフェクト若しくは形質導入細胞、又はそのトランスフェクト若しくは形質導入細胞の子孫をその被験体に投与することを含み得る。当然、被験体に投与される細胞はトランスフェクト又は形質導入細胞の子孫であり、そのような子孫細胞はトランスフェクション又は形質導入に使用される核酸に含まれる(4−1BBアゴニストをコードする)ポリヌクレオチドを保有し発現するはずである。
本発明の方法は、4−1BBアゴニストを投与することに加えてインターフェロンγ及び/又はGr−1と結合する物質(例えば抗体)を投与することも含み得る。Gr−1は脊髄系列の細胞上に発現する脊髄系分化抗原であり、顆粒球の成熟のマーカーとして機能する(Hestdalら(1991) J.Immunol.147:22〜28;Flemingら(1993) J.Immunol.151:2399〜2408)。
本発明の方法において、被験体は哺乳動物被験体、例えばヒト、非ヒト霊長類、ウシ、ウマ、ロバ、ラバ、ブタ、ヒツジ、ヤギ、イヌ、ネコ、ウサギ、ラット、マウス、アレチネズミ、モルモット、又はハムスターであり得る。あるいは、被験体はニワトリ又はシチメンチョウのような鳥であり得る。
組成物と製品
4−1BBアゴニスト(例えば2Aのようなアゴニスト抗4−1BB抗体)を本明細書に記載する方法のいずれか(例えば自己免疫疾患、アレルギー、及びリンパ増殖性疾患を治療するための自己反応性細胞の枯渇方法)に使用するための医薬の調製に使用しうる。これらの方法により、免疫応答を増強し、自己反応性B細胞及びDNTCのAICDを刺激することによって軽減できる疾患又は障害(例えばSLE)を有する被験体(例えばヒト又は別の哺乳動物)に、本発明に係る抗体又は組成物を投与しうる。概して疾患又は自己免疫応答に伴う状態を有する疑いのある被験体に1つ又は複数の4−1BBアゴニスト又は組成物を投与しうる。あるいは、DNTC又は自己反応性B細胞にin vitroで1つ又は複数の4−1BBアゴニスト又は組成物を投与できる。
4−1BBアゴニスト(例えば2Aのようなアゴニスト抗4−1BB抗体)を本明細書に記載する方法のいずれか(例えば自己免疫疾患、アレルギー、及びリンパ増殖性疾患を治療するための自己反応性細胞の枯渇方法)に使用するための医薬の調製に使用しうる。これらの方法により、免疫応答を増強し、自己反応性B細胞及びDNTCのAICDを刺激することによって軽減できる疾患又は障害(例えばSLE)を有する被験体(例えばヒト又は別の哺乳動物)に、本発明に係る抗体又は組成物を投与しうる。概して疾患又は自己免疫応答に伴う状態を有する疑いのある被験体に1つ又は複数の4−1BBアゴニスト又は組成物を投与しうる。あるいは、DNTC又は自己反応性B細胞にin vitroで1つ又は複数の4−1BBアゴニスト又は組成物を投与できる。
本発明の組成物は、本明細書に記載する1つ又は複数のポリペプチド及び化合物を概して含有する。4−1BBアゴニストを薬学的に許容できる担体又は希釈剤中に入れることができ、特定の疾患の性質、その重症度及び被験体の全般状態に応じて異なるであろう量及び期間で投与できる。概して、その分子は有効量(すなわち被験体におけるDNTC及び/又は自己反応性B細胞を枯渇させるために有効な量、あるいはその分子と接触する細胞の死滅を誘導するために有効な量)で投与される。本発明の分子と方法は、予防的、例えば自己免疫疾患のリスクのある被験体において自己免疫を最小化するためにも使用できる。
4−1BBアゴニストがDNTC又は自己反応性B細胞を枯渇させる能力は、例えばそのアゴニストで処置された被験体の血清試料から得られた細胞のフローサイトメトリーにより評価できる。あるいは、4−1BBアゴニストが自己反応性細胞を枯渇させる能力は、処置された被験体の血清の酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA)により測定できる。例えば本明細書の実施例を参照されたい。
治療用組成物の処方とその後の投与の方法は当業者に周知である。用量は一般に治療すべき疾患状態の重症度と応答性に依存し、治療期間は数日から数カ月又はそれよりも長くか、あるいは治療の効果が現れるか疾患状態の軽減に達するまで続く。当業者は慣用により至適用量、投与法及び投与回数を決定している。至適用量は個々のポリペプチドの相対効力に応じて変動する可能性があり、一般にin vitro及び/又はin vivoの動物モデルで有効であると分かったEC50に基づいて推定できる。概して、用量は0.01μg〜100g/kg体重であり、1回又は複数回を毎日、1週間に2回、毎週、毎月又はそれよりも低い頻度で投与できる。治療の成功後は、疾患の状態の再発を防止するための維持療法を患者に受けさせることが望ましいであろう。
本発明は、本発明の4−1BB結合分子を包含する医薬組成物及び製剤を提供する。したがって、そのような分子を例えば、取込み、分布及び/又は吸収を促進するためのリポソーム、ポリエチレングリコール、受容体標的分子、又は経口用、直腸用、局所用若しくは他の製剤のような他の分子、分子構造、又は化合物混合物と混合し、封入し、抱合し又はさもなければ会合させることができる。
「薬学的に許容できる担体」(本明細書では「賦形剤」とも呼ばれる)は、1つ又は複数の治療用化合物(例えばアゴニスト抗4−1BB抗体)を被験体に送達するための薬学的に許容できる溶媒、懸濁化剤、又は他の薬学的に不活性なビヒクルである。薬学的に許容できる担体は液体でも固体であり得、投与計画を念頭において1つ又は複数の治療用化合物及び他の所与の医薬組成物の成分と組み合わせたときに望みのかさ、稠性、並びに他の適切な輸送及び化学的性質をもたらすように選択できる。アミノ酸と有害反応しない典型的な薬学的に許容できる担体には、水、生理食塩水、結合剤(例えばポリビニルピロリドン又はヒドロキシプロピルメチルセルロース)、充填剤(例えば乳糖及び他の糖、ゼラチン又は硫酸カルシウム)、滑沢剤(例えばデンプン、ポリエチレングリコール又は酢酸ナトリウム)、崩壊剤(例えばデンプン又はデンプングリコール酸ナトリウム)、及び湿潤剤(例えばラウリル硫酸ナトリウム)があるが、これらは例示であり限定する趣旨はない。
本発明の医薬組成物は、局所又は全身療法が望ましいかに応じて、そして治療される部位に応じていくつかの方法で投与できる。上記のように、投与は例えば局所、肺内、経口又は非経口であり得る。
4−1BBアゴニストの局所投与用の製剤には、例えば滅菌及び非滅菌水溶液、アルコールのような通常の溶媒を用いた非水溶液、又は液体若しくは固体油性基剤における溶液がある。そのような溶液は、緩衝剤、希釈剤及び他の適当な添加剤も含有し得る。局所投与用の医薬組成物及び製剤は経皮パッチ、軟膏、ローション剤、クリーム剤、ゲル剤、滴剤、坐剤、噴霧剤、液剤、及び散剤を含み得る。点鼻噴霧剤が特に有用で、例えば噴霧器又は別の点鼻噴霧装置により投与できる。吸入器による投与も特に有用である。従来の医薬用担体、水性、粉末又は油性基剤、粘稠化剤なども必要か又は望ましいことがある。
経口投与用の組成物及び製剤には、例えば散剤又は顆粒剤、水又は非水性溶媒を用いた懸濁剤又は溶剤、カプセル剤、サシェ剤又は錠剤がある。そのような組成物に粘稠化剤、着香料、希釈剤、乳化剤、分散補助剤、又は結合剤を組み合わせることもできる。
非経口、脊髄内又は脳室内投与用の組成物及び製剤は、滅菌水溶液を含んでもよく、緩衝剤、希釈剤及び他の適当な添加剤(例えば浸透促進剤、担体化合物及び他の薬学的に許容できる担体)も含有し得る。
本発明の医薬組成物には、液剤、乳剤、水性懸濁剤、及びリポソーム含有製剤があるが、限定する趣旨はない。これらの組成物を例えば予め形成した液体、自己乳化性固体及び自己乳化性半固体を含む様々な成分から作り出すことができる。乳剤は、しばしば完全に混合して互いに分散した不混和性の液体2相を含む二相系である。一般に、乳剤は油中水(w/o)型又は水中油(o/w)型のどちらかである。乳剤は製剤化が容易で、可溶化、吸収及びバイオアベイラビリティの効率がよいことから治療薬の経口送達に広く用いられている。
リポソームは脂溶性物質で形成された膜と送達させる組成物を含有できる水性内部とを有する小胞である。薬物送達の見地からみると、リポソームは特異性及びもたらす作用持続時間が理由となって特に有用であり得る。例えば、リポソーム組成物をホスファチジルコリン、ジミリストイルホスファチジルコリン、ジパルミトイルホスファチジルコリン、ジミリストイルホスファチジルグリセロール、又はジオレオイルホスファチジルエタノールアミンから形成させることができる。Lipofectin(登録商標)(Invitrogen/Life Technologies、カールスバッド、カリフォルニア州)及びEffectene(商標)(Qiagen、バレンシア、カリフォルニア州)を含めた多数の親油性剤が市販されている。
本発明のポリペプチドは、薬学的に許容できる塩、エステル、若しくはそのようなエステルの塩、又は動物(例えばヒト)に投与すると生体活性代謝物若しくはその残渣を(直接若しくは間接的に)もたらすことが可能な他の化合物をさらに含む。したがって、例えば本発明は、ポリペプチドの薬学的に許容できる塩、プロドラッグ及びそのようなプロドラッグの薬学的に許容できる塩、並びに他の生体同等物を提供する。「プロドラッグ」という用語は、不活性型で調製され、内因性酵素又は他の化学物質及び/若しくは条件の作用により体内又は細胞内で活性型(すなわち薬剤)に変換される治療薬を意味する。「薬学的に許容できる塩」という用語は、本発明のポリペプチドの生理学的及び薬学的に許容できる塩(すなわち望ましくない毒性作用を付与することなしに親ポリペプチドの望ましい生物学的活性を保持する塩)を指す。薬学的に許容できる塩の例には、カチオン(例えばナトリウム、カリウム、カルシウム、又はスペルミンのようなポリアミン)と共に形成した塩、無機酸(例えば塩酸、臭化水素酸、硫酸、リン酸、又は硝酸)と共に形成した酸付加塩、及び有機酸(例えば酢酸、クエン酸、シュウ酸、パルミチン酸、又はフマル酸)と共に形成した塩があるが、それらに限定する趣旨はない。
本発明のポリペプチドを含有する医薬組成物は、動物の皮膚へのポリペプチドの効率的な送達を促進する浸透増強剤を混合することもできる。浸透増強剤は細胞膜を介した脂溶性及び非脂溶性薬剤の拡散を促進できる。浸透増強剤は5つの広いカテゴリー、すなわち界面活性剤(例えばラウリル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレン−9−ラウリルエーテル及びポリオキシエチレン−20−セチルエーテル)、脂肪酸(例えばオレイン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸及びステアリン酸)、胆汁酸塩(例えばコール酸、デヒドロコール酸及びデオキシコール酸)、キレート剤(例えばエチレンジアミン四酢酸二ナトリウム、クエン酸、及びサリチル酸塩)、及び非キレート非界面活性剤(例えば不飽和環状尿素)の1つに属すると分類できる。あるいは、阻害性ポリペプチドをイオン導入により送達できる。イオン導入は真皮を介してそのポリペプチドを「駆動する」ための電荷を有する経皮パッチを含む。
本発明のある実施形態は、(a)1つ又は複数の4−1BBアゴニストと、(b)異なるメカニズムで機能する1つ又は複数の他の薬剤とを含有する医薬組成物を提供する。例えば、抗炎症薬(例えば限定するものではないが、非ステロイド系抗炎症薬及びコルチコステロイドを含む)、並びに抗ウイルス薬(例えば限定するものではないが、リビビリン、ビダラビン、アシクロビル及びガンシクロビルを含む)を本発明の組成物に包含させることができる。他の非ポリペプチド薬剤(例えば化学療法剤)も本発明の範囲に入る。そのような組み合わせ化合物を同時又は連続的に使用できる。
本発明の組成物は、医薬組成物に従来見い出される他の補助成分を付加的に含有し得る。よって、その組成物は、例えば止痒剤、収斂剤、局所麻酔薬若しくは抗炎症薬という適合性の薬学的に活性な物質、又は本発明の組成物を多様な剤形に物理的に製剤する際に有用な、着色料、着香料、保存剤、抗酸化剤、乳白剤、粘稠化剤及び安定化剤のような付加的な物質も含み得る。さらにその組成物は、例えば滑沢剤、保存剤、安定化剤、湿潤剤、乳化剤、浸透圧に影響を与えるための塩類、緩衝剤、着色料、着香料及び芳香物質である補助剤と混合することもできる。しかし、添加の際にそのような物質は本発明の組成物中のポリペプチド成分の生物学的活性を過度に妨害してはならない。所望であれば製剤を滅菌することもできる。
本発明の医薬製剤は、単位用量剤形で適宜提供され得るが、医薬業界で周知の慣用技術に従って調製できる。そのような技術には、活性成分(例えばアゴニスト抗4−1BB抗体)を希望の薬学用担体又は添加剤と会合させるステップを包含する。概して、その活性成分を、液体担体、微細に分割された固体の担体、又はそれらの両方と均質に十分に会合させ、次に必要に応じて製品を成形することによって製剤を調製できる。希望に応じて製剤を滅菌できるが、滅菌法が製剤に含まれるポリペプチドの有効性を妨害しないことが条件である。
本発明の組成物は、限定する趣旨なしに錠剤、カプセル剤、液状シロップ剤、軟ゲル剤、坐剤及び浣腸剤のような多くの考えられる剤形の任意のものに製剤化できる。本発明の組成物は、水性溶媒、非水性溶媒又は混合溶媒を用いた懸濁剤としても製剤化できる。水性懸濁剤は、例えばカルボキシメチルセルロースナトリウム、ソルビトール及び/又はデキストランを含めた、懸濁液の粘度を上げる物質をさらに含有し得る。懸濁液は安定化剤を含むこともできる。
本明細書において提供する4−1BBアゴニストを包装材と組み合わせて、DNTC及び/又は自己反応性B細胞を枯渇させ、疾患を治療又は予防するためのキットとして販売できる。製品を製造するための構成要素と方法は周知である。製品を上の節で述べた1つ又は複数の4−1BBアゴニストと組み合わせる場合もある。さらに、その製品は例えばDNTC及び/又は自己反応性B細胞の枯渇のための、又は枯渇をモニターするための緩衝液又は他の調節試薬を包含する場合もある。DNTCの枯渇又は疾患の治療/予防にアゴニストがどのように有効であるかを記載した説明書をそのようなキットに入れることもできる。
以下の実施例で本発明をさらに記述するが、特許請求の範囲に記載した本発明の範囲を限定する趣旨はない。
材料と方法
マウス:B6.MRL−Tnfrsf6lpr(B6/lpr)マウス、MRL/MpJ−Tnfrsf6lpr(MRL/lpr)マウス、及びMRL.129P2(B6)−Tnfsf6tmlqsa(Fas−/−)マウスをThe Jackson Laboratory(バー・ハーバー、メイン州)から購入した。C57BL/6野生型(B6/wt)マウスを国立癌研究所(フレデリック、メリーランド州)から購入した。
マウス:B6.MRL−Tnfrsf6lpr(B6/lpr)マウス、MRL/MpJ−Tnfrsf6lpr(MRL/lpr)マウス、及びMRL.129P2(B6)−Tnfsf6tmlqsa(Fas−/−)マウスをThe Jackson Laboratory(バー・ハーバー、メイン州)から購入した。C57BL/6野生型(B6/wt)マウスを国立癌研究所(フレデリック、メリーランド州)から購入した。
抗体によるin vivo処理:4−1BBに対するアゴニスト・モノクローナル抗体(mAb)である2Aを以前に記載されたように作製した(Wilcoxら、上記)。ラットIgGをSigma Chemical Co.(セントルイス、ミズーリ州)から購入し、対照抗体として使用した。2〜3カ月齢で開始し、2A又はラットIgGを200μg/マウスの用量で週1回、3週間にわたりマウスに腹腔内(i.p.)注射した。
フローサイトメトリー分析:以下の抗体をBD−PharMingen(サンディエゴ、カリフォルニア州)から購入した。Cy−Chrome(商標)標識CD4(H129.19)、R−フィコエリトリン(R−PE)結合抗マウスCD8a(53−6.7)、R−PE結合抗マウスThy−1.2(53−2.1)、フルオレセイン(FITC)標識抗マウスCD45R/B220(RA3−6B2)、FITC標識抗マウスCD69(H1.2F3)、Cy−Chrome(商標)標識抗マウスCD44(IM7)R−PE結合抗マウスCD62L(MEL−14)、FITC標識抗マウスGr−1(RB6−8C5)及びビオチン標識抗マウスCD11b(M1/70)、並びにFITC標識抗マウスIFN−γ(XMG1.2)。R−PE結合ストレプトアビジンをImmunotech(マルセイユ、フランス)から入手した。標準法に従って表示した抗体で細胞を二重又は三重染色し、FACScan(BD Biosciences、マウンテン・ヴュー、カリフォルニア州)でCellQuestプログラムを使って分析した。アポトーシスを検出するために細胞を製造業者のプロトコールに従ってアネキシンV(PharMingen)で染色した。細胞内のIFN−γを染色するために、脾臓から得た単細胞懸濁液を20μg/mlのブレフェルジンAの存在下で50ng/mlのPMAと500ng/mlのイオノマイシンを使用して37℃で4時間刺激した。ホルムアルデヒド(4%)で固定後に、細胞を透過性にするための0.5%サポニンの存在下で細胞内のIFN−γを染色し、続いて細胞表面マーカーを染色した。分析では、実験全体で全ての脾臓細胞を前方散乱対側方散乱でゲート設定し、場合によっては関連する図で指摘したようにT細胞サブセットをさらにゲート設定した。
ELISAによる抗体の検出:血清試料を1カ月に1回採取しELISAで自己抗体の存在を試験した。抗DNA自己抗体のアイソタイプを以下のように試験した。すなわち10−2から始まる段階希釈した血清を、250μg/mlのニシン***DNA(Sigma)をコーティングしたELISAプレート(Dynex Technologies,Inc.、チャンティリー、バージニア州)に入れて室温で2時間インキュベートした。その後、ヤギ抗マウスIgG(H+L)抗体、IgG1抗体、IgG2a抗体、IgG2b抗体、及びIgG3抗体(Southern Biotechnology Associates、バーミンガム、アラバマ州)と結合したアルカリホスファターゼ(AP)をそのプレートに加えた。プレートをp−ニトロフェニルリン酸基質(Sigma)と共にインキュベートし、OD(405nm)を分光光度計(Molecular Devices、サニーヴェール、カリフォルニア州)で測定した。総IgGの検出のためにヤギ抗マウスIgG(H+L)(Southern Biotechnology Associates、バーミンガム、アラバマ州)をELISAプレートをコーティングするために使用した。別々の実験から得た実験値をmg/mlで表すか又は各アッセイで使用した単一のMRL−lpr/lpr陽性対照血清に対して正規化する(任意に100Uと定義)。
肉眼による病状:皮膚の病状を1カ月に1回肉眼で評点した。脱毛及びか皮の形成から成る皮膚の損傷を損傷数と損傷面積に基づいて0から3に評点した(0:なし、1:1つで<0.5cm、2:2つ以上で<0.5cm、3:多数で>0.5cm)。触知可能な結節の数からリンパ節症を1カ月に1回評価した。脾臓とリンパ節の腫脹を処理の2カ月後に評価した。
タンパク尿:尿中タンパク質レベルを尿検査紙(Labstix;Bayer Corporation、エルクハート、インディアナ州)を用いて評価した。タンパク質レベルを半定量的にグレード決定した(0:なし、1:30〜100mg/dl、2:100〜300mg/dl、3:300〜2000mg/dl、4:>2000mg/dl)。日を続けて尿を採取し測定することで各月の値を決定した。
組織検査:腎臓組織及び皮膚組織を採取し直ちに10%中性緩衝ホルマリン(Fisher、ピッツバーグ、ペンシルヴェニア州)に浸漬した。ホルマリン固定した組織をパラフィン包埋し、4μmの切片をヘマトキシリンとエオジンで染色して、光学顕微鏡で評価した。盲験化して腎臓試料を倍率20×及び40×で病理観察した。血管内膜炎、糸球体半月、リンパ組織過形成、ループ状病変の形成、及びメサンギウム細胞過形成の存在について病理評価した。腎臓1個あたり200枚の糸球体横断切片(gcs)を計数し、各糸球体を炎症なし、炎症の分節性発生、及び炎症の全節性発生と評点することによって糸球体を評価した。
免疫蛍光による腎臓におけるIgG及びC3の沈着の評価:腎臓をOCT化合物(Miles Scientific、ネーパーヴィル、イリノイ州)に包埋し、−70℃で急速冷凍した。4μmの切片を風乾し、アセトンで固定し、ヤギ血清で前処理し、FITC標識抗マウスIgG(Southern Biotechnology Associates、バーミンガム、アラバマ州)及び抗マウスC3 Ab(ICN/Cappel、オーロラ、オハイオ州)で染色した。蛍光をUV−蛍光顕微鏡で観察した。
ELISPOTによるDNA分泌B細胞の検出:脾臓細胞を連続5倍希釈したものを250μg/mlのニシン***DNA(Sigma)を予めコーティングした96ウエルELISAスポットプレート(Cellular Technology、クリーブランド、オハイオ州)に3回の反復実験で入れた。37℃で一晩インキュベート後に結合した抗DNA性IgGをAP結合ヤギ抗マウスIgG(H+L)(Southern Biotechnology Associates)を加えて室温で3時間インキュベートすることで検出した。ニトロブルー・テトラゾリウム基質溶液(Sigma)で発色させた。
IFN−γとTNFの遮断:INF−γを遮断するために、ラットIgG又は(ラットハイブリドーマXMG1.2を接種したRAG−1ノックアウトマウスから採取した腹水から得た)抗IFN−γ500μgを4日毎にマウスに腹腔内(i.p.)注射した。TNFを遮断するために、(Jeff Browning、Biogen、マサチューセッツ州の快い分与による)300μgのTNFRI−hIgを1週間に1回2週間にわたりマウスに腹腔内注射した。
IFN−γ活性化マクロファージが誘導するB細胞のアポトーシスの検出:B6/lpr脾臓細胞(5×105/ウエル)を、種々の用量の組換えIFN−γ(PharMingen)の存在下で、腹腔マクロファージ(1:1)の存在下又は非存在下で培養した。脾臓細胞を種々の時点で回収し、アポトーシス途中のB細胞の割合を、PE−Thy1.2及びCy−Chrome−B220と組み合わせてFITC標識アネキシンVを用いて染色することで決定した。
統計:群間差の統計的有意性を決定するためにStudentのt検定を使用した。対照及び抗4−1BBで処理したMRL/lpr雌マウスの生存をKaplan−Meier法で分析し、ログランク検定で有意差を決定した。
アゴニスト抗4−1BB mAb(2A)によるB6/lprマウスの処理はCD8 + T細胞を選択的に活性化するがDNTC及びB細胞数を減少させる
B6/lprマウスはFasを生まれつき欠損し、生後まもなく自己反応性リンパ球の蓄積を特徴とするリンパ増殖性疾患を患う。活性化自己反応性リンパ球における4−1BBシグナル伝達の役割を探るために、2〜3カ月齢のB6/lprマウス及びB6/wtマウスをアゴニスト抗4−1BB mAb(2A)又は対照ラットIgGで処理した。マウスを1週間毎に3週間処理し、種々の時点で脾臓細胞をフローサイトメトリーで分析した。処理開始から3週間後までに、対照マウスと比べて2A処理マウスの脾臓ではCD8+T細胞の比率(%)は約3〜4倍に増加したが、CD4+T細胞の比率は同じままであった(図1a、左側)。さらに、CD4+T細胞数は2A処理マウスでは減少したが、CD8+T細胞数は増加した。これらの変化は、CD4+T細胞サブセットではなく、CD8+T細胞サブセットにおけるCD69及びCD44活性化マーカーのアップレギュレーションと、CD62Lのダウンレギュレーションに相関した(図1a、右側、及び図1b)。これらの結果は、4−1BBシグナル伝達がFasシグナル伝達の非存在下でCD8+T細胞を選択的に活性化することを示唆している。
B6/lprマウスはFasを生まれつき欠損し、生後まもなく自己反応性リンパ球の蓄積を特徴とするリンパ増殖性疾患を患う。活性化自己反応性リンパ球における4−1BBシグナル伝達の役割を探るために、2〜3カ月齢のB6/lprマウス及びB6/wtマウスをアゴニスト抗4−1BB mAb(2A)又は対照ラットIgGで処理した。マウスを1週間毎に3週間処理し、種々の時点で脾臓細胞をフローサイトメトリーで分析した。処理開始から3週間後までに、対照マウスと比べて2A処理マウスの脾臓ではCD8+T細胞の比率(%)は約3〜4倍に増加したが、CD4+T細胞の比率は同じままであった(図1a、左側)。さらに、CD4+T細胞数は2A処理マウスでは減少したが、CD8+T細胞数は増加した。これらの変化は、CD4+T細胞サブセットではなく、CD8+T細胞サブセットにおけるCD69及びCD44活性化マーカーのアップレギュレーションと、CD62Lのダウンレギュレーションに相関した(図1a、右側、及び図1b)。これらの結果は、4−1BBシグナル伝達がFasシグナル伝達の非存在下でCD8+T細胞を選択的に活性化することを示唆している。
2A処理の2〜3週間後までに、脾臓DNTC及びB細胞の比率と数は劇的に減少した(図1cと図1d)。減少した脾臓の細胞質はB細胞、DNTC及びCD4+T細胞集団の有意な減少が原因であった。最終処理の1週間後に血清を採取し、抗DNA性IgGレベルと総IgGレベルをELISAで検出した。B細胞数の減少は抗DNA性IgG及び総IgGの生成の減少を伴っていた。これらのIgGは野生型マウスで観察されたレベルまで減少した(図1e)。さらに、B6/lpr成体マウスで通常観察された自己抗体レベルの上昇は、2A処理の終了後8週間で観察されなかった。DNTC及びB細胞の比率の有意な減少は、処理された動物のリンパ節、骨髄及び末梢血でも観察されたが、これらのリンパ球は種々の非リンパ組織では全く検出されなかった。
2Aの投与はMRL/lprマウスにおけるリンパ節症を大きく改善する
MRL/lprマウスは概してB6/lprマウスよりも若齢で、より重症のリンパ増殖性疾患を示し、狼瘡様特徴を実際に発現する。9〜10週齢のMRL/lprマウスは一般に顕著な数の異常DNTCを有し、これは血清中に高レベルの抗DNA性IgG自己抗体が存在することを実証している。2Aが自己免疫疾患の治療において潜在的な治療効果を有するかどうかを試験するために、9〜10週齢のMRL/lprマウスを毎週200μgの2A又は対照ラットIgGで3週間にわたり処理した。対照マウスは全て徐々に重症のリンパ節症を発現したが、2A処理群のマウスでは10匹中わずか2匹だけが5カ月齢までに1〜2個の触知できる小さなリンパ節(LN)を形成した(図2a)。さらに、4カ月齢の2A処理マウスは対照マウスよりもかなり小さな脾臓と末梢LNを有していた(図2b)。リンパ球数と総細胞数は2A処理マウスの脾臓及び末梢リンパ節で有意に減少していた(図2c)。最も急激に減少したのは、MRL/lprマウスにおけるリンパ節症の主要構成要素であるDNTCの数であった。これらの結果は、4−1BBに対するアゴニストmAbは活性化リンパ球を刺激し、それによりFasに依存せずにAICDを生じる可能性があることを示唆している。
MRL/lprマウスは概してB6/lprマウスよりも若齢で、より重症のリンパ増殖性疾患を示し、狼瘡様特徴を実際に発現する。9〜10週齢のMRL/lprマウスは一般に顕著な数の異常DNTCを有し、これは血清中に高レベルの抗DNA性IgG自己抗体が存在することを実証している。2Aが自己免疫疾患の治療において潜在的な治療効果を有するかどうかを試験するために、9〜10週齢のMRL/lprマウスを毎週200μgの2A又は対照ラットIgGで3週間にわたり処理した。対照マウスは全て徐々に重症のリンパ節症を発現したが、2A処理群のマウスでは10匹中わずか2匹だけが5カ月齢までに1〜2個の触知できる小さなリンパ節(LN)を形成した(図2a)。さらに、4カ月齢の2A処理マウスは対照マウスよりもかなり小さな脾臓と末梢LNを有していた(図2b)。リンパ球数と総細胞数は2A処理マウスの脾臓及び末梢リンパ節で有意に減少していた(図2c)。最も急激に減少したのは、MRL/lprマウスにおけるリンパ節症の主要構成要素であるDNTCの数であった。これらの結果は、4−1BBに対するアゴニストmAbは活性化リンパ球を刺激し、それによりFasに依存せずにAICDを生じる可能性があることを示唆している。
2A処理はMRL/lprマウスにおける皮膚損傷の発生を防止する
MRL/lprマウスは概して進行性の自然発生皮膚疾患を発症し、5カ月齢までに事実上全てのMRL/lprマウスは後頚部に大きな斑様皮膚損傷を有する。この皮膚疾患に対する2Aの効果を評価するために、9〜10週齢のMRL/lpr雌マウスを1週間間隔で3回2A又は対照ラットIgGで処理した。2A処理マウスのいずれにも皮膚損傷が検出されなかったように(図3)、2Aによる処理は群全体での肉眼上の病理的な皮膚損傷を完全に防止した。対照マウスの皮膚の組織切片(後頚部)は顕著な表皮肥厚と皮膚への慢性炎症細胞の著明な浸潤を示した。2A処理マウスの同様の切片は正常な構造と形態を示した。よって、2A処理プロトコールはMRL/lprマウスにおける皮膚狼瘡様損傷の治療に有効であった。
MRL/lprマウスは概して進行性の自然発生皮膚疾患を発症し、5カ月齢までに事実上全てのMRL/lprマウスは後頚部に大きな斑様皮膚損傷を有する。この皮膚疾患に対する2Aの効果を評価するために、9〜10週齢のMRL/lpr雌マウスを1週間間隔で3回2A又は対照ラットIgGで処理した。2A処理マウスのいずれにも皮膚損傷が検出されなかったように(図3)、2Aによる処理は群全体での肉眼上の病理的な皮膚損傷を完全に防止した。対照マウスの皮膚の組織切片(後頚部)は顕著な表皮肥厚と皮膚への慢性炎症細胞の著明な浸潤を示した。2A処理マウスの同様の切片は正常な構造と形態を示した。よって、2A処理プロトコールはMRL/lprマウスにおける皮膚狼瘡様損傷の治療に有効であった。
2A処理はMRL/lprマウスにおける腎疾患を軽減する
腎疾患は狼瘡を患う者の主要な死因とみなされている。2A処理がMRL/lprマウスの腎臓の機能に及ぼす作用を毎月のタンパク尿レベルを決定することで検討した。MRL/lpr雌マウスを上記のように2A又は対照IgGで処理した。尿検査用の検査紙を用いて尿中タンパク質レベルを毎月評価し、実施例1で述べたように半定量的にグレード決定した。処理マウスではタンパク尿が有意に減少した(図4a)。5カ月齢で腎臓を採取しホルマリンで固定し、切片をヘマトキシリンとエオジンで染色した。糸球体腎炎について1群あたりマウス4匹から得た腎臓切片を評点し、炎症なし、炎症の分節性発生、又は炎症の全節性発生として結果を分類した。ラットIgGで処理した対照マウスにおける腎臓の病状は、総糸球体の80%以上に及ぶ重症のびまん性全節性増殖性糸球体腎炎を表出し、残りの糸球体の大部分は分節性糸球体腎炎を有していた(図4b)。対照マウスの組織切片は、主にリンパ球及び形質細胞から成る炎症細胞の血管周囲への著しい浸潤、並びに毛細管内外での壊死性及び硬化性病変を大部分の糸球体に示した。これに対して、2A処理マウスの腎臓切片は巣状増殖性糸球体腎炎を主に発現し、約40%が分節性で40%未満が全節性であった。2A処理マウスの20%を超える糸球体は完全に正常な外観であった。血管周囲に斑状浸潤を認めたが、対照マウスで観察されたよりもずっと程度は低かった(図4b)。
腎疾患は狼瘡を患う者の主要な死因とみなされている。2A処理がMRL/lprマウスの腎臓の機能に及ぼす作用を毎月のタンパク尿レベルを決定することで検討した。MRL/lpr雌マウスを上記のように2A又は対照IgGで処理した。尿検査用の検査紙を用いて尿中タンパク質レベルを毎月評価し、実施例1で述べたように半定量的にグレード決定した。処理マウスではタンパク尿が有意に減少した(図4a)。5カ月齢で腎臓を採取しホルマリンで固定し、切片をヘマトキシリンとエオジンで染色した。糸球体腎炎について1群あたりマウス4匹から得た腎臓切片を評点し、炎症なし、炎症の分節性発生、又は炎症の全節性発生として結果を分類した。ラットIgGで処理した対照マウスにおける腎臓の病状は、総糸球体の80%以上に及ぶ重症のびまん性全節性増殖性糸球体腎炎を表出し、残りの糸球体の大部分は分節性糸球体腎炎を有していた(図4b)。対照マウスの組織切片は、主にリンパ球及び形質細胞から成る炎症細胞の血管周囲への著しい浸潤、並びに毛細管内外での壊死性及び硬化性病変を大部分の糸球体に示した。これに対して、2A処理マウスの腎臓切片は巣状増殖性糸球体腎炎を主に発現し、約40%が分節性で40%未満が全節性であった。2A処理マウスの20%を超える糸球体は完全に正常な外観であった。血管周囲に斑状浸潤を認めたが、対照マウスで観察されたよりもずっと程度は低かった(図4b)。
自己抗体介在性の直接組織損傷と補体固定性の免疫複合体の沈着によって狼瘡モデルを特性決定した。腎臓での補体C3の沈着はループス腎炎における主要な病理所見である(Passwellら(1988)、J.Clin.Invest.82:1676〜1684)。2A処理マウス及び対照マウスの腎臓をFITC標識ヤギ抗マウスIgG又は補体C3で染色し、IgG及び補体C3の沈着を調べた。これらの実験からIgGの沈着と補体C3の沈着の両方が2A処理マウスでは有意に減少したことを示した。
2A処理は自己抗体産生を有意に減少させMRL/lprマウスの生存期間を延長する
自己抗体がSLEの顕著な特徴であることから(CohenとEisenberg(1991)、Annu.Rev.Immunol.9:243〜269;Hoffman(2001)、Front.Biosci.6:D1369〜1378)、MRL/lprマウスにおける自己抗体の産生に2A処理が及ぼす作用を検討した。上記のようにマウスを2A又は対照ラットIgGで処理した。2カ月齢時の処理前と、次に処理の開始後毎月に、血清を採取し、ELISAで総IgGレベルと自己抗体レベルを検出した。2Aを用いた処理により抗DNA性IgG自己抗体レベルは有意に減少し(図5a)、それよりも程度は低いが総IgG生成も減少した(図5b)。MRL/lprマウスにおいて総IgGレベルに対する抗DNA性IgGレベルの比率も減少した(図5c)。lprモデルではIgG2aアイソタイプレベルの増加は疾患の発生と関連している(Jacobsonら(1997) Immunol.Rev.156:103〜110)。2Aを用いた処理により、抗DNA性のIgG2a及びIgG1アイソタイプレベルは大きく低下したが(図5dと5e)、IgG2b及びIgG3アイソタイプのレベルは低下しなかった。
自己抗体がSLEの顕著な特徴であることから(CohenとEisenberg(1991)、Annu.Rev.Immunol.9:243〜269;Hoffman(2001)、Front.Biosci.6:D1369〜1378)、MRL/lprマウスにおける自己抗体の産生に2A処理が及ぼす作用を検討した。上記のようにマウスを2A又は対照ラットIgGで処理した。2カ月齢時の処理前と、次に処理の開始後毎月に、血清を採取し、ELISAで総IgGレベルと自己抗体レベルを検出した。2Aを用いた処理により抗DNA性IgG自己抗体レベルは有意に減少し(図5a)、それよりも程度は低いが総IgG生成も減少した(図5b)。MRL/lprマウスにおいて総IgGレベルに対する抗DNA性IgGレベルの比率も減少した(図5c)。lprモデルではIgG2aアイソタイプレベルの増加は疾患の発生と関連している(Jacobsonら(1997) Immunol.Rev.156:103〜110)。2Aを用いた処理により、抗DNA性のIgG2a及びIgG1アイソタイプレベルは大きく低下したが(図5dと5e)、IgG2b及びIgG3アイソタイプのレベルは低下しなかった。
重要なことに、2A処理はMRL/lprマウスの生存も有意に延長した(図5f)。対照マウスの大部分は24週までに死亡したが、2A処理マウスは実験を終了したさらに2カ月後の時点まで健康を維持した。よって、これらのデータは4−1BBに対するアゴニスト抗体が自然発生自己免疫疾患を治療し生存期間を延長するための強力な臨床薬剤となり得ることを示している。自然発生自己免疫疾患に対する免疫療法のプロトコールの臨床的妥当性を決定するために最も重要な基準は、十分に確立し臨床的に特定できる自己免疫疾患の進行をその治療が防止するか遅らせることができるかどうかである。この基準を試験するために1〜2個の触知できるLNと皮膚損傷を有する3カ月齢のMRL/lprマウスを1週間の用量が200μgの2A又は対照ラットIgGで3週間処理した。2A処理による治療方式では抗DNA性IgG自己抗体レベルが減少し、リンパ節症の進行が遅れた。これらの結果は、2Aを用いた処理が臨床環境で潜在的な妥当性を有しうることを示唆している。
2A処理はFas及びTNFRに依存しないアポトーシスメカニズムにより活性化T細胞及びB細胞の枯渇を誘導する
2A処理後の二次リンパ器官におけるDNTC及びB細胞数の減少を媒介するメカニズムを検討するために、これらの細胞の運命を評価してこれらの細胞が再分布又はアポトーシスを受けるかどうかを調べた。リンパ節、骨髄、及び末梢血におけるDNTC及びB細胞の分析はそれぞれの組織で同様のパターンを示した。DNTC及びB細胞は種々の非リンパ組織では検出されなかった。これらの結果は、二次リンパ組織におけるリンパ球数の減少は2A処理の結果としての枯渇が原因のようであることを示唆している。雌マウスを200μgの2A又は対照IgGで処理した。処理の5〜7日後に、脾臓細胞をin vitroで0時間又は6時間培養してから、アネキシンVと組み合わせた抗Thy−1及び抗B220を用いて染色した。2A処理マウスではアポトーシス性DNTCの比率の一貫した増加を検出した(図6a、左側、0時間)。細胞を6時間培養すると、2A処理マウスの脾臓由来DNTCは対照細胞に比べてアポトーシスの増加を示した(図6a、中央)。処理の2週間後に脾臓細胞を抗CD69と組み合わせて抗Thy−1及び抗B220で染色した。CD69陰性細胞と比べてCD69を発現しているDNTCは選択的に抹消された(図6a右側)。さらに、対照マウス(8±1.7%)に比べて2A処理マウス(15±3.7%)では処理の5日後にアポトーシス性B細胞の比率が約80%増加したことがアネキシンVによる染色で検出された。B6/lprマウスを2Aで処理した1週間後にELISPOTアッセイ用に脾臓細胞を採取し、そのアッセイは抗DNAを分泌するB細胞数が2A処理により大きく減少したことを示した(図6b)。
2A処理後の二次リンパ器官におけるDNTC及びB細胞数の減少を媒介するメカニズムを検討するために、これらの細胞の運命を評価してこれらの細胞が再分布又はアポトーシスを受けるかどうかを調べた。リンパ節、骨髄、及び末梢血におけるDNTC及びB細胞の分析はそれぞれの組織で同様のパターンを示した。DNTC及びB細胞は種々の非リンパ組織では検出されなかった。これらの結果は、二次リンパ組織におけるリンパ球数の減少は2A処理の結果としての枯渇が原因のようであることを示唆している。雌マウスを200μgの2A又は対照IgGで処理した。処理の5〜7日後に、脾臓細胞をin vitroで0時間又は6時間培養してから、アネキシンVと組み合わせた抗Thy−1及び抗B220を用いて染色した。2A処理マウスではアポトーシス性DNTCの比率の一貫した増加を検出した(図6a、左側、0時間)。細胞を6時間培養すると、2A処理マウスの脾臓由来DNTCは対照細胞に比べてアポトーシスの増加を示した(図6a、中央)。処理の2週間後に脾臓細胞を抗CD69と組み合わせて抗Thy−1及び抗B220で染色した。CD69陰性細胞と比べてCD69を発現しているDNTCは選択的に抹消された(図6a右側)。さらに、対照マウス(8±1.7%)に比べて2A処理マウス(15±3.7%)では処理の5日後にアポトーシス性B細胞の比率が約80%増加したことがアネキシンVによる染色で検出された。B6/lprマウスを2Aで処理した1週間後にELISPOTアッセイ用に脾臓細胞を採取し、そのアッセイは抗DNAを分泌するB細胞数が2A処理により大きく減少したことを示した(図6b)。
Fas及びTNFRを介したシグナル伝達はアポトーシスを誘導し得る。lprマウスはFas抗原の弱い転写発現を有することから(Adachiら(1993)、Proc.Natl.Acad.Sci.USA90:1756〜1760;SudaとNagata(1997)、J.Allergy Clin.Immunol.100:S97〜101)、強力な4−1BB共刺激シグナルはリンパ球表面でのFasの発現を促進しアポトーシスを誘導すると考えられる。この可能性を試験するために、Fas欠損マウスを2Aで処理した。これらの実験はlprマウスで得られたものと同様の結果を与え、B細胞数とDNTC数の両方が有意に減少した。TNFR−Ig(300μg/マウス)を2Aと共に毎週投与することによって、TNFの遮断も2A処理lprマウスにおけるB細胞数及びDNTC数の枯渇に影響しないことが分かった。これらのデータは、2A処理が誘導するリンパ球のアポトーシスがFas及びTNFRに依存しないことを示唆している。
2A処理が仲介する自己反応性B細胞の減少はIFN−γに依存する
自己反応性B細胞の減少がIFN−γ依存性であるかどうかを評価するために、B6/lprマウスを対照IgG又は抗4−1BBで処理した。その1週間後に、脾臓細胞をThy−1.2で染色し、細胞内のIFN−γを染色してからフローサイトメトリーで分析した。2A処理がCD4+T細胞、CD8+T細胞及びDNTCを含めたIFN−γ産生細胞数を有意に増加させたことから、これらの実験はIFN−γが自己反応性B細胞数の減少に寄与している可能性があることを示した(図6c)。さらに、処理後1週間には対照マウスよりも2A処理MRL/lprマウスでずっと高いレベルのIFN−γが検出された。IFN−γはマクロファージを活性化でき、そのマクロファージが次には活性化リンパ球を潜在的にアポトーシスに至らせ得ることから(Dingら(1988) J.Immunol.141:2407〜2412;Williamsら(1998) J.Immunol.161:6526〜6531;Haendelerら(1999) Vitam.Horm.57:49〜77)、2A処理がCD11b+Gr−1+マクロファージ/顆粒球数に及ぼす作用をB6/lprマウスで検討した。2A処理後の脾臓においてこれらの細胞の比率及び数に有意な増加を観察した(図6d)。
自己反応性B細胞の減少がIFN−γ依存性であるかどうかを評価するために、B6/lprマウスを対照IgG又は抗4−1BBで処理した。その1週間後に、脾臓細胞をThy−1.2で染色し、細胞内のIFN−γを染色してからフローサイトメトリーで分析した。2A処理がCD4+T細胞、CD8+T細胞及びDNTCを含めたIFN−γ産生細胞数を有意に増加させたことから、これらの実験はIFN−γが自己反応性B細胞数の減少に寄与している可能性があることを示した(図6c)。さらに、処理後1週間には対照マウスよりも2A処理MRL/lprマウスでずっと高いレベルのIFN−γが検出された。IFN−γはマクロファージを活性化でき、そのマクロファージが次には活性化リンパ球を潜在的にアポトーシスに至らせ得ることから(Dingら(1988) J.Immunol.141:2407〜2412;Williamsら(1998) J.Immunol.161:6526〜6531;Haendelerら(1999) Vitam.Horm.57:49〜77)、2A処理がCD11b+Gr−1+マクロファージ/顆粒球数に及ぼす作用をB6/lprマウスで検討した。2A処理後の脾臓においてこれらの細胞の比率及び数に有意な増加を観察した(図6d)。
B細胞の枯渇がIFN−γ依存性であるかどうかを試験するために、2Aと共に抗IFN−γでマウスを処理した。この組合せ処理は、B6/lprマウスを2A単独で処理する作用を逆転し、マクロファージ/顆粒球の増殖が減少しB細胞の比率が増加した。抗IFN−γ処理単独では作用を認めなかった。この結果は、2A処理による自己反応性B細胞の枯渇はIFN−γに依存することを示唆した。この知見によると、この組合せ処理は、MRL/lprマウスを2A単独で処理したときに最初に観察された抗DNA性IgG自己抗体レベルの減少も逆転した(図6e)。2A処理を抗GR−1投与と組み合わせると、B細胞数の有意に劇的な減少を伴うCD11b+GR−1+細胞のより大きな増殖が観察された。これらの結果は、B細胞の枯渇の媒介にCD11b+GR−1+細胞が役割を果たしていること意味している。この仮説を直接試験するために、B細胞のアポトーシスがIFN−γ活性化マクロファージにより誘導されることを確認するためのin vitro実験を行った。多様な用量のIFN−γの非存在下又は存在下で、腹腔マクロファージの存在下又は非存在下でB6/lprマウスの脾臓細胞を培養した。18時間及び40時間に脾臓細胞を回収し、FITC標識アネキシンV及び細胞表面マーカーで染色することによりアポトーシスを検出した。これらの実験はIFN−γの存在下でマクロファージがB細胞のアポトーシスを大きく促進することを実証した(表1)。しかし、マクロファージの非存在下では、IFN−γ単独で用量を増加させてもB細胞のアポトーシスは増強しなかった。
他の実施形態
本発明の詳細な説明と共に本発明を記述したが、上の記述は例示することを意図し、本発明の範囲を限定する趣旨はないことを理解されたい。本発明の範囲は添付する特許請求の範囲により定義されている。他の態様、利点及び変更は以下の特許請求の範囲内に属する。
本発明の詳細な説明と共に本発明を記述したが、上の記述は例示することを意図し、本発明の範囲を限定する趣旨はないことを理解されたい。本発明の範囲は添付する特許請求の範囲により定義されている。他の態様、利点及び変更は以下の特許請求の範囲内に属する。
Claims (36)
- 被験体においてダブルネガティブT細胞を枯渇させる方法であって、
(a)自己免疫疾患、リンパ増殖性疾患又はアレルギーを患う又はそのリスクのある被験体を特定するステップ、
(b)該被験体に有効量の4−1BBアゴニストを投与するステップ、
を含む、上記方法。 - 前記被験体がヒトである、請求項1に記載の方法。
- 前記被験体において自己反応性B細胞を枯渇させるステップをさらに含み、前記4−1BBアゴニストが前記自己反応性B細胞を枯渇させるのに有効である、請求項1に記載の方法。
- 前記4−1BBアゴニストが4−1BBと結合する抗体である、請求項1に記載の方法。
- 前記抗体がモノクローナル抗体である、請求項4に記載の方法。
- 前記抗体が2Aである、請求項4に記載の方法。
- 前記被験体にインターフェロンγを投与するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記被験体にGr−1結合物質を投与するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記Gr−1結合物質がGr−1と結合する抗体である、請求項8に記載の方法。
- 前記自己免疫疾患又は前記リンパ増殖性疾患が全身性エリテマトーデスである、請求項1に記載の方法。
- 前記自己免疫疾患がインスリン依存性糖尿病である、請求項1に記載の方法。
- 前記自己免疫疾患又は前記リンパ増殖性疾患が、炎症性腸疾患、セリアック病、自己免疫性甲状腺疾患、シェーグレン症候群、自己免疫性胃炎、悪性貧血、自己免疫性肝炎、皮膚自己免疫疾患、自己免疫性拡張型心筋症、心筋炎、重症筋無力症、脈管炎、筋自己免疫疾患、精巣自己免疫疾患、卵巣自己免疫疾患、及び眼自己免疫疾患からなる群より選択される、請求項1に記載の方法。
- 前記アレルギーが、花粉抗原、真菌抗原、昆虫抗原、細菌抗原、哺乳動物抗原、又は昆虫毒液抗原に対するものである、請求項1に記載の方法。
- 前記4−1BB結合物質が4−1BBリガンド又はその断片である、請求項1に記載の方法。
- 前記投与ステップが前記4−1BBアゴニストをコードするポリヌクレオチドを含む核酸を前記被験体に送達するステップを含み、前記ポリヌクレオチドが転写調節因子と機能的に連結されている、請求項1に記載の方法。
- 前記投与するステップが、
(i)前記被験体由来の細胞を用意するステップ、
(ii)前記細胞又は前記細胞の子孫に、前記4−1BBアゴニストをコードするポリヌクレオチドを含む核酸をトランスフェクト又は形質導入するステップであって、前記ポリヌクレオチドは転写調節因子と機能的に連結されている、上記ステップ、及び
(iii)前記トランスフェクト若しくは形質導入細胞、又は前記トランスフェクト若しくは形質導入細胞の子孫を前記被験体に投与するステップ、
を含む、請求項1に記載の方法。 - (c)前記自己免疫疾患、リンパ増殖性疾患又はアレルギーの症状について前記被験体をモニターするステップ、
をさらに含む、請求項1に記載の方法。 - ダブルネガティブT細胞の死滅を誘導する方法であって、前記ダブルネガティブT細胞と有効量の4−1BBアゴニストを接触させるステップを含む、上記方法。
- 前記4−1BBアゴニストが4−1BBと結合する抗体である、請求項18に記載の方法。
- 前記抗体がモノクローナル抗体である、請求項19に記載の方法。
- 前記抗体が2Aである、請求項19に記載の方法。
- 前記4−1BBアゴニストが4−1BBリガンド又はその断片である、請求項18に記載の方法。
- 自己反応性B細胞の死滅を誘導するステップをさらに含み、前記自己反応性B細胞を前記有効量の前記4−1BBアゴニストと接触させる、請求項18に記載の方法。
- 前記ダブルネガティブT細胞がin vitroに存在する、請求項18に記載の方法。
- 前記ダブルネガティブT細胞が被験体中にある、請求項18に記載の方法。
- 前記被験体がヒトである、請求項25に記載の方法。
- 前記被験体が自己免疫疾患、リンパ増殖性疾患又はアレルギーを患うか又はそのリスクがある、請求項25に記載の方法。
- 前記自己免疫疾患又は前記リンパ増殖性疾患が全身性エリテマトーデスである、請求項27に記載の方法。
- 前記自己免疫疾患がインスリン依存性糖尿病である、請求項27に記載の方法。
- 前記自己免疫疾患又は前記リンパ増殖性疾患が、炎症性腸疾患、セリアック病、自己免疫性甲状腺疾患、シェーグレン症候群、自己免疫性胃炎、悪性貧血、自己免疫性肝炎、皮膚自己免疫疾患、自己免疫性拡張型心筋症、心筋炎、重症筋無力症、脈管炎、筋自己免疫疾患、精巣自己免疫疾患、卵巣自己免疫疾患、及び眼自己免疫疾患からなる群より選択される、請求項27に記載の方法。
- 前記アレルギーが、花粉抗原、真菌抗原、昆虫抗原、細菌アレルゲン、哺乳動物抗原、又は昆虫毒液抗原に対するものである、請求項27に記載の方法。
- 前記接触ステップが前記被験体に前記4−1BBアゴニストを投与するステップを含む、請求項25に記載の方法。
- 前記接触ステップが前記4−1BBアゴニストをコードするポリヌクレオチドを含む核酸を前記被験体に投与するステップを含み、前記ポリヌクレオチドは転写調節因子と機能的に連結されている、請求項25に記載の方法。
- 前記接触ステップが、
(a)前記被験体由来の細胞を用意するステップ、
(b)前記細胞又は前記細胞の子孫細胞に、前記4−1BBアゴニストをコードするポリヌクレオチドを含む核酸をトランスフェクト又は形質導入するステップであって、前記ポリヌクレオチドは転写調節因子と機能的に連結されている、上記ステップ、及び
(c)前記トランスフェクト若しくは形質導入細胞、又は前記トランスフェクト若しくは形質導入細胞の子孫を前記被験体に投与するステップ、
を含む、請求項25に記載の方法。 - 自己免疫疾患、リンパ増殖性疾患又はアレルギーを治療又は予防するための医薬を調製するための4−1BBアゴニストの使用であって、前記4−1BBアゴニストがダブルネガティブT細胞の死滅を誘導することに有効である、上記使用。
- 前記4−1BBアゴニストが自己反応性B細胞の死滅を誘導することにもまた有効である、請求項35に記載の使用。
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