【発明の詳細な説明】
生物活性インターロイキン−1(IL−1)の放出を抑制する方法
政府援助について
本発明は、助成金番号DKO6181、T32、DKO7297による政府援助を得て為された
。政府は本発明に所定の権利を保有する。
発明の背景
(1)発明の分野
本発明はインターロイキン−1(IL−1)に関し、より詳しくは一酸化窒素
シンターゼ(nitric oxide synthase)抑制剤の適用による生物活性IL−1の
放出を減少させる方法に関する。
(2)関連技術の説明
インターロイキン−1(IL−1)は、一般に2つの構造的に関連したポリペ
プチド、IL−1αとIL−1βが知られている。これらは、発熱、睡眠、食欲
減退、低血圧、そして急性及び慢性の炎症性反応の誘発を含む多様な生物学的効
果を産生する(Dinarello,Trends in Pharmaceut.Sci.14:155-158,1993,こ
こでの引用により本明細書に記載されたものとする)。他の物質中でのIL−1
(αとβ)は、免疫応答性を規則化するための媒介物質として働くプロインフラ
マトリサイトカイン(proinflammatory cytokine)である。IL−1は微生物の
侵入に対する宿主の防御応答の刺激や傷の治癒促進のような状況で有効である。
しかし、IL−1の慢性或いは過剰な産出により障害的な効果を生じることがあ
る。驚いたことに、多くの病理生態学的な病状はIL−1が関与していると考え
られている(Dinarello,Adv.Pharmacol.25:21-51,1994ここでの引用により
本明細書に記載されたものとする)。例えば、IL−1産出物は自己免疫性の糖
尿病でランゲルハンス島のβ−細胞の死
滅に関与していた(Corbett et al.,Diabetes 41:897-903,1992,ここでの引
用により本明細書に記載されたものとする);敗血症ショック症候群における重
大な低血圧症(0kusawa et al.,J.Clin.Invest.81:1162-1172,1988;Fische
r et al.,Am.J.Physiol.261:R442-R452,1991;Smith et al.,Am.Soc.Cli
n.Oncol 9:717,1990;Fischer et al.,Crit.Care Med.22:12-21,1994,ここ
での引用により本明細書に記載されたものとする);急性の骨髄芽球性及び慢性
の骨髄性白血病細胞の成長(Rambaldi et al.,Blood 78:3248-3253,1991;Estr
ov et al.,Blood 78:1476-1484,1991,Peled et al.,Blood 78:1172-1177,1
991ここでの引用により本明細書に記載されたものとする);アテローム硬化症
の展開(Dinarello,Trends pharmaceut.Sci.14:155-159,1993,ここでの引用
により本明細書に記載されたものとする);虚血性脳障害(Rothwell et al.,C
erebrovasc.Brain Metab.Rev.5:178-198,1993,ここでの引用により本明細書
に記載されたものとする);アルツハイマー症に伴う進行性退行効果及びダウン
症におけるアルツハイマー症に類似の神経病理学的な変化(Mrak et al.,Human
Pathology,26:816-824,1995,ここでの引用により本明細書に記載されたもの
とする),そして、骨粗鬆症(Kimble et al.,Calcif.Tissue Int.,55:260-2
65,1994,ここでの引用により本明細書に記載されたものとする)。
NOSの複数のアイソフォームは特徴付けされ、遺伝子発現及び共同因子要求
性に基づき構造性(cNOS)又は誘導性(iNOS)のサブタイプによりクラ
ス分けされた。cNOSサブタイプは血管内皮及び脳に局在し、Ca2+及びカル
モジュリン依存性で、身体的な刺激や受容体の活性に応答して少量のNO・を放
出する(Bredt et al.,PNAS,USA 87:682-685,1990,ここでの引用により本明
細書に記載されたものとする)。iNOSサブタイプの発現は、マクロファージ
、血管平滑筋、繊維芽細胞を含む種々の細胞中、そ
してエンドトキシンやサイトカインに晒された内皮細胞で誘発される。このiN
OSサブタイプはCa2+及びカルモジュリン非依存性で、標的細胞に対して細胞
増殖抑制及び細胞毒のあるNO・を極めて多量に産出する(Hibbs et al.,in M
oncada,S.,Higgs,E.eds.Nitric Oxide From L-Arginine:A Bioregulatory
System.New York:Elsevier;pp 189-223,1990,Rosa et al.,Biochem.Biophy
s.Res.Commun.172:1246-1252,1990,Stuehret al.,PNAS,USA,88:7773-77
77,1991,ここでの引用により本明細書に記載されたものとする)。多くのタイ
プの細胞は構造的に低レベルのNO・を産出するcNOSを利用し、特定の他の
タイプの細胞や組織は、病気、損傷或いはストレスによる刺激を受けた時にNO
・を多量に産出するiNOSを利用する。過度のNO・の産出はIL-1生物活
性物のレベルを増加させることに結び付く、ただしこの関係に関してその因果関
係は未だ解明されていない。
このIL-1の有害な効果を抑制するための多くの試みは現在調査中である。
これらの典型的な試みは、転写或いは翻訳を禁止して病気や外傷の発症の間、I
L-1の産出を低減させようとすることを含んでいる。幾つかの薬やサイトカイ
ンはこの点に関してIL-1の産出を禁止するように作用することが知られている
、しかし多くの事例でそれらの作用は他のサイトカインの産出に多面的であるこ
とか明らかになった。
IL−1の生物活性低減に対する一つの研究はIL−1βの前駆体のタンパク
質分解開裂を禁止することを含む。非IL−1α前駆体、IL−1βは最適な生
物活性のためにタンパク質分解開裂を必要とする。成熟或いは活性形態へのIL
−1β前駆体のタンパク質開裂のための酵素はIL−1β変換酵素(ICE)と
して知られ、細胞の細胞質のみに見出されている。ICEの抑制剤は同定されて
いるが、単にペプチド−ベース(peptide-base)の形式であり、臨床上で適切に
IL−1の生物活性を低減させる事については未だ示
されていない。さらに、IL−1αは前駆体として作用し、IL−1を産出する
細胞からの放出の過程を要求しない。すなわち、IL−1の成熟を要求する酵素
を進行させるタンパク質前駆体をブロックすることの研究は殆ど価値がないと思
われている。
IL−1受容体をブロックすることは、病中で有害な効果を及ぼすIL−1の
能力を低減させるためのもう一方の選択肢であった。標的細胞上にIL−1受容
体を結合させる能力のある自然ペプチドは同定されており、IL−1の結合を阻
害し、これは炎症や他の病理生態学的な過程を軽減して患者に改善をもたらす。
この研究は、効果的に経口で適用できずその代わりに注射によって適用しなけれ
ばならないという組み替えペプチド分子を使用することを要求する欠点を有して
いた。一般に組み替えペプチド分子の注射で患者には副作用があり、所望の効果
を得るために所定期間に亘り注射を繰り返さなければならない(Arend et al.,
Arthritis & Rheumatism,38:151-160,1995,ここでの引用により本明細書に記
載されたものとする)。
他の自然ペプチドが同定され、これは特に標的細胞受容体に結合することを完
全に抑制する可溶IL−1に結合する。これらの分子は、IL−1モノクロナー
ル抗体ばかりでなくIL−1の結合領域受容体から成る組み替えペプチドを含む
。これらのペプチドは、体内で受容体と相互作用するすべてのIL−1を完全に
ブロックできるという利点があり、IL−1の全てを効果的に中和する。ただし
、この研究の欠点は、効果的な宿主免疫応答のための要求として幾つかのIL−
1生物活性には望ましいことである。全てのIL−1生物活性を抑制する方法と
しては好ましくなく、実施される前に真剣な判断が必要である。
そこで、慢性或いは過度のIL−1生物活性の有害効果を有効に抑制すること
、さらに生物学的な利用性での処理欠陥を含むことが無く、望ましくない副作用
を生み出すことがない開発がなされるこ
とが望まれる。
本発明の簡単な説明
したがって、本発明は増加したIL−1生物活性によってなされる有害な状態
に対処するための新規な方法を提供する。この方法はNOS抑制剤、アミノグア
ニジンの有効量もって適用することからなる。驚いたことに、IL−1生物活性
の増加は、アミノグアニジンによる時間−と濃度−依存形態(time-and concent
ration-dependent manner)で殆ど十分に抑制される。この処理は、慢性的に或
いは過度の量で産出される生物活性なIL−1の環境下で有効である。ここで使
用する、用語の”処理する”又は”処理”は病状を軽減すること或いは病状の発
症及び発現の抑制を意味するものである。また、本発明では細胞内に産出された
IL−1タンパク質の総量に影響を及ぼすことなくIL−1産出細胞から放出さ
れるIL−1生物活性物を規制するNO・を示した。
本発明により達成される複数の利点のうちで、IL−1生物活性によって作ら
れる状態を処理するための方法を提供するものであること;慢性或いは過度のI
L−1生物活性に関連した状態を処理するための方法を提供するものであること
;IL−1を産生させる細胞からのIL−1合成に変化させることなくIL−1
生物活性物の規制をするための方法を提供するものであること;NOSによって
NO・形成を仲介するIL−1の抑制方法を提供するものであること;そして経
口的に又は非経口的に適用されてIL−1が作った状況を処理する方法を提供す
るものであることについて、注目される。
図面の説明
図1は、アミノグアニジンに類似のNMMAの効果で、(a)はマウスのマク
ロファージを活性化したLPSによる、(b)はLPS及びIFNにより活性化
されたマウスの腹膜マクロファージによるIL−1生物活性の放出抑制に関して
示し;
図2は、LPSで刺激されたRAW264.7細胞から放出された生物活性なIL
−1の抑制依存投与量及び、(a)アミノグアニジン及び(b)アミノグアニジ
ンに類似のNMMAによる同一のLPSで刺激されたRAW264.7細胞からの培
地内で検出されたNO・レベル減少を示し;
図3は、NMMAの効果との比較における生物活性IL−1の放出でのNOS
抑制剤アミノグアニジンとヨードニウムジフェニル(ID)の効果について示し
ている;
図4は、IL−1を過度に産出する試験管中でLPSによって刺激された細胞
からの培地中での生物活性IL−1の増加したレベルはNMMAによって抑制さ
れ、そしてNO・供与体はNMMAによって抑制されたLPSで刺激されたIL
−1生物活性を再構成することができることを示し;
図5は、ELISAアッセイによる評価として、LPSが刺激したIL−1産
出細胞から放出されたIL−1タンパク質でのNMMAとN0・の効果について
示し;
図6は、(a)はNMMAの存在又は不存在或いはNO・供与体存在又は不存
在で細胞内と細胞外でのIL−1生物活性について、(b)[35S]−メチオニ
ンのイムノプレシピテーションがラベルされた細胞外及び細胞内でLPSが誘発
したIL−1αについて、(c)[35S]−メチオニンのイムノプレシピテーシ
ョンがラベルされた細胞外及び細胞内でLPSが誘発したIL−1βについて、
そして(d)[35S]−メチオニンのイムノプレシピテーションがラベルされた
細胞外及び細胞内でLPSが誘発したIL−1Raについて示し;
図7は、LPSが刺激したIL−1産出細胞から放出された生物活性IL−1
のNMMA抑制を反転することにおける8−ブロモ−cGMPの効果を示し;
図8は、LPSが刺激したRAW264.7細胞から放出される生物活性
IL−1を測定するアッセイの比較であり、(a)はRINm5Fバイオアッセイ、そ
して(b)はIL−1固有の抗体で前処理する前後で胸腺細胞増殖反応アッセイ
について示し;
図9はNOS抑制剤の効果に関し、(a)LPSとPMAに刺激されたヒト単
核細胞からの生物活性IL−1の放出そして(b)刺激されたヒト単核細胞、U9
37から放出されたIL−1についてのNOS抑制剤による抑制依存量について示
している。
好ましい例の説明
本発明に基づき、IL−1産出細胞により放出されたIL−1生物活性物を効
果的に低減するNOSの抑制剤による処理について説明する。IL−1生物活性
の低減は、細胞内で産出されるIL−1の量或いはIL−1産出細胞を産出から
の工程に影響を及ぼすことなく行なわれる。加えて、その効果は濃度依存であり
、高濃度のNOS抑制剤で完全なIL−1生物活性物の停止を達成することが出
来る。この方法は個体にNO・のNOS生成物に作用する抑制剤としてアミノグ
アニジンを適用することからなり、これはNOS抑制剤が、合成されたIL−1
タンパク質或いはIL−1産出細胞による工程に影響を与えることなく、効果的
にIL−1の生物活性を抑えるという発見に基づくのである。アミノグアニジン
は本発明における実施について、好ましいNOS抑制剤である。他のやや好まし
いNOS抑制剤は本発明において同様に有効であり、N-モノメチル-L-アルギ
ニン(NMMA)、N,N'-ジアミノグアニジン、メチルグアニジン及び1,1
'-ジメチルグアニジンのようなアミノグアニジンの類似体又はこれから誘導され
たものである。上記類似体又は誘導物に比較したアミノグアニジンの優れた点は
、他の抑制剤がiNOS及びcNOS双方を抑制するのに対し、アミノグアニジ
ンはiNOSからのNO・形成を選択的に抑制することである。
IL−1は直接的に病気又は外傷に応答する宿主に作用する。これは一般に、
決まった病状、特に炎症や感染症で初期或いは戦力的な応答を引き起こす本来の
サイトカインであると推測される。IL−1は免疫応答性を高め、感染に対する
非特異対抗性を増加させる。しかし、急性又は慢性のIL−1生物活性物は、免
疫学的な或いは炎症性の状態とは直接関係の無い、衰弱している又は生命の危機
にある患者に対し相当な有害性を持つことがある。例えば、低血圧、ショック及
び瀕死を伴った敗血症で高レベルのIL−1が血液中に見出される。IL−1の
受容体に対する結合をブロックする方法或いはIL−1に特異的に結合すること
でIL−1を中和する方法はこれらの徴候を抑制し、これら徴候を伴った潜在的
な有害効果を緩和し、そして死亡率を低減する。しかし、IL−1は、慢性的に
或いは過度の量が産出されたときに宿主に対してその有毒性があるにも拘わらず
、その存在は必要である。
IL−1の防御システムレベルは生命維持の臨床的戦術であることが分かって
いるが、しかし、IL−1生物活性物の排除は宿主に好ましい免疫学的な防御を
もたらさない。すなわち、アミノグアニジンの適用によりIL−1の生物活性を
制御することは宿主に有利なことであり、炎症或いは感染症及びIL−1による
代謝障害又は他の症状に応答する宿主の能力は減じられないからである。IL−
1の過剰量は一般に様々な環境刺激に対する応答における刺激でマクロファージ
から放出される(Mrak et al.,Human Pathology,26:816-824,1995)。アミノ
グアニジンはiNOSの遮断はするがcNOSや他のサイトカインは遮断しない
という反応機構によりこれをブロックすることができる。つまり、IL−1生物
活性物の過剰産出のみ緩和され、IL−1生物活性物の過剰産出によって生じた
病状の効果的な処理を提供する。
病状によっては外観或いは病気の徴候が参照され、全体においては必要がない
。すなわち、複数の患者の特異な外観、徴候又は状態
は、同じ病気で明らかにされていなかった外観、徴候又は状態の他の患者の病気
を明らかにすることを可能にする。当業者はIL−1生物活性物の過剰産出によ
ってもたらされる状態の処理を指向する本発明を当然に評価する。そのような状
態は含むが、グラム陰性菌感染により誘発された敗血症ショックの急性低血圧危
機やグラム陽性菌毒、エドトキシンにより誘発された低血糖症には限定されない
(Henricson et al.,Infect.Immun.59:1188-1191,1991,ここでの引用により
本明細書に記載されたものとする)、単球性白血病(Mazzei et al.,Eur.J.I
mmunol.20:683-689,1990;Seckinger et al.,Ann.Inst.Pasteur/Immunol.1
39:461-516,1987;Seckinger et al.,J.Immunol.139:1546-1549,1987,ここ
での引用により本明細書に記載されたものとする)、急性骨髄芽球性白血病(Es
trov et al.,Blood 78:1476-1484,1991,ここでの引用により本明細書に記載さ
れたものとする)、慢性骨髄性白血病(Rambaldi et al.,Blood 78:3248-3253
,1991,ここでの引用により本明細書に記載されたものとする)、慢性若年性顆
粒球性白血病(Bagby et al.,J.Clin.Invest.82:1430-1436,1988; Dinarel
lo,Tips 14:155-158,1993,ここでの引用により本明細書に記載されたものとす
る)、アルツハイマー症に伴う進行性退行効果及びダウン症におけるアルツハイ
マー症に類似の神経病理学的な変化(Mrak et al.,Human Pathology,26:816-8
24,1995,ここでの引用により本明細書に記載されたものとする)、エストロゲ
ン欠乏のよる骨喪失と骨吸収の介在(Kimble et al.,Calcif.Tissue Int.,55
:260-265,1994,ここでの引用により本明細書に記載されたものとする)、そし
て他のIL−1は発熱を伴う病状を誘発した。
実験データは宿主の自然防御機構を高めるIL−1の役割を示しているが、過
剰なIL−1生物活性物は、病気への応答において有害な効果を生じさせる主な
要因となることが示され、IL−1生物活性物の抑制はこれら有害効果からの防
御出来ることを示唆してい
る。同様に、複数のIL−1生物活性物は、効果的な宿主の自然防御機構に要求
され、全てのIL−1生物活性物の抑制をすることは好ましくないことが表され
ている。本発明はIL−1の好ましい必要な効果を全体的に排除することなく、
アミノグアニジン又はその関係化合物によって過剰なIL−1生物活性物を十分
に低減し、望ましい効果を提供するもので、これにより慢性或いは過度のIL−
1生物活性物により引き起こされる有害な状態が軽減若しくは除かれる。
本発明は、IL−1産出細胞からのIL−1合成のレベルに影響を及ぼすこと
がないので従来の研究とは区別することができ、しかもIL−1生物活性物を十
分に低減している。傷害、外傷又は病気の状態は、主に造血細胞から生物活性な
IL−1α及びIL−1βの産出を誘導する。これらのペプチドは免疫応答の規
則においてキーとなる媒介者である。しかし、IL−1の不適切な発現は、関節
炎や糖尿病の患者に見られるように有害な病状に結びつく。そして、高レベルの
IL−1は、低血圧、ショック及び瀕死の状態を伴う敗血症の血液中に見出され
た。IL−1の研究は一般に、IL−1合成、工程を制限する方法、また分泌系
、また標的細胞の受容体との相互作用に着目して為されてきた。IL−1は効果
的な宿主の防御を要求されるので、全体的にその効果をブロックすること、宿主
を感染に対してより傷つき易く或いは免疫学的な攻撃に対する応答性の低下を生
じるような、またその合成を低減させることは可能である。本発明は、IL−1
産出細胞のIL−1合成のレベルに影響を及ぼすことがないので従来の研究とは
区別することができ、しかもIL−1生物活性物を十分に低減している。
IL−1の生体内での主な起源はマクロファージと単核細胞である。科学者の
IL−1活性及びその効果の研究は、これらの細胞から誘導したセルラインから
得たものを利用している。本研究で使用された培養セルラインは不滅化されたリ
ンパ細胞、腹膜洗浄液から
誘導されたマウスのリンパ細胞又はヒトの血液から誘導された単球にもかかわら
ず、当業者は全ての細胞が発現したIL−1を類似の形式で使用できるというこ
とに容易に気付くであろう。
さらに、アミノグアニジン又はこれに類似の化合物で処理された効果は新規に
合成されたIL−1の合成又は放出で複数の効果、またいくつかの効果はそれら
ペプチドの産出工程や放出に影響している可能性がある。一般的な分泌タンパク
質ではシグナルペプチドによるアミノ端末のアミノ酸配列を含む前駆体が最初に
合成され、これは成熟、活性タンパク質を放出する分泌工程の間に必須的にタン
パク質分解開裂される。しかし、IL−1αとIL−1βの両方は、成熟、生物
活性形態を放出するために必須的に開裂された前駆体として合成され、さらにシ
グナルペプチドに関係した配列を含まず、そして細胞を合成したIL−1からの
それらの放出モードも知られていない。本発明はアミノグアニジン又はその関連
化合物での処理で、IL−1産出細胞によるIL−1αとIL−1βの合成或い
は工程のどちらにも実質的な影響を与えず、これによりそれらの工程における複
数の影響を与えると思われる処理を抑制することが出来る。
いくつかの作用機構により結合されることを意図したものではないが、細胞死
及び膜浸透性はIL−1放出を要求することを可能とする。過度のNO・形態は
細胞死及び膜透過に導くことが確認された。細胞死と膜透過性を観察する1つの
方法は、合成、そして細胞質又はいくつかの他の細胞構成、液胞或いは細胞小官
のみに局在することが知られた酵素の存在について全細胞と媒質をモニターする
ことである。乳酸デヒドロゲナーゼはそのような酵素の1つで、これは実質的に
全てのタイプに存在し、無傷細胞の境界内にのみ見出される(Estrada et al.,
Biochem.Biophys.Res.Commun.186:475-482,1992,ここでの引用により本明
細書に記載されたものとする)。本発明者等は、LPSが刺激した細胞からの媒
体中に放出さ
れたIL−1のLDHレベルの測定により、膜透過性或いは細胞死を生じさせな
いIL−1合成をLPSは誘導するということを確認し、これはマクロファージ
を活性化するLPSからのIL−1生物活性物の放出機構は細胞の溶菌によるも
のではないということが示される。
IL−1転換酵素(ICE)とカルパイン(calpain)はIL−1の前駆体形
態の開裂に係るプロテアーゼである。この両酵素は細胞内の細胞質と残さ中に合
成される。両酵素はシステインプロテアーゼであり、遊離チオール残基を含む。
IL−1αは細胞内プロテアーゼにとって通常のように開裂された大きめの前駆
体として合成されるが、この前駆体は同様に活性があることが知られている。I
L−1βはその前駆体の形態で不活性であり、適切な処理でのみで活性となる。
NO・はよく知られたS−ニトロシレート(S-nitrosylate)であり、これはア
ミノグアニジンのようなiNOS抑制剤の存在下で放出されたIL−1の生物活
性抑制のための機構となる。ミセチェッティ等(Michetti et al.,)(Biochem.B
iophys.Res.Comm.207:1009-1014,1995,ここでの引用により本明細書に記載
されたものとする)は、NO・供与体は逆にカルパインのタンパク質分解活性を
不活性とし、タンパク質分解の前工程における調製によったIL−1生物活性物
の減少を想定させる。しかし、未処理の前駆体がパルス/チェイス法(pulse/cha
se)及び免疫沈降反応によって、或いはELISAによって検出された、ただし
生物活性アッセイでは検出されなかった。本発明者は、[35S]−メチオニンで
ラベルしたIL−1 αとIL−1 βの免疫沈降反応によりNO・の存在はIL
−1 αとIL−1 βの合成又はLPSが刺激したマクロファージの前工程に影
響を与えないということを証明した。上述したように、本発明ではNO・がIL
−1生物活性を変えることを見出したものである。さらに、LPSが活性化した
マクロファージ細胞(特にIL−1Ra)から協分泌(co-secreted)され
たIL−1抑制要因のレベル又は活性を修正することによって、NO・はIL−
1生物活性を刺激しない。加えて、アミノグアニジン又はその関連化合物による
処理はIL−1Ra又はその産出又はIL−1が引き起こす細胞からの放出に影
響を与えない。これはIL−1RaはIL−1生物活性のNO・修正で役割をし
ていないことを示唆している。
IL−1タンパク質の生物活性は、病気或いは外傷により産出したIL−1の量
よりも、IL−1によって為された重大な病状のより有効な指標であるというこ
とが確認できる。すなわち、アミノグアニジン又はその関連化合物の有効用量の
適用によって慢性或いは過剰なIL−1生物活性によることが明らかな病状の処理
は、IL−1の生物活性を抑制し、患者の状態を改善してその生存率を高める。
慢性或いは過剰のIL−1生物活性によることが明らかにされている複数の適切
な例は単球性白血病(Mazzei et al.,Eur.J.Immunol.20:683-689,1990;こ
こでの引用により本明細書に記載されたものとする)、急性骨髄芽球性白血病(
Estrov et al.,Blood 78:1476-1484,1991,ここでの引用により本明細書に記載
されたものとする)、慢性骨髄性白血病(Rambaldl et al.,Blood 78:3248-325
3,1991,ここでの引用により本明細書に記載されたものとする)、慢性若年性顆
粒球性白血病(Bagby et al.,Tips 14:155-158,1993,ここでの引用により本明
細書に記載されたものとする)、アルツハイマー症に伴う進行性退行効果及びダ
ウン症におけるアルツハイマー症に類似の神経病理学的な変化(Mraket al.,Hu
man Pathology,26:816-824,1995,ここでの引用により本明細書に記載された
ものとする)、エストロゲン欠乏のよる骨喪失と骨吸収の介在(Kimble et al.
,Calcif.Tissue Int.,55:260-265,1994,ここでの引用により本明細書に記
載されたものとする)、そして他のIL−1は発熱を伴う病状を誘発した。
IL−1生物活性の不適或いは過剰産出によりもたらされた病気
或いは症状を処理するための本発明に従って、アミノグアニジンと他のNOS抑
制剤は使用される。そのような病気或いは症状としては、炎症又は免疫的な病気
を伴わないこと及び/又はそれらの炎症又は免疫的な病気を伴うことを含むこと
ができる。本発明の範囲にある病状は後生的なグリコシ化された終産物を含む病
状とは区別されるものである。すなわち、それはIL−1生物活性によってもた
らされた病気の特異な外観、症状或いは状態であり、一方で、後生的なグリコシ
化された終産物の産出のような他のメカニズムによって別の外観、症状或いは状
態で同時又は異った時に発現するものにも適用できる。本発明の処理はIL−1
生物活性によって生じた状態或いは症状向けられているということを当業者は容
易に理解できるであろう。すなわち、本発明は、慢性或いは過剰なIL−1生物
活性の放出の結果としての重大な病状を軽減し、取り除くものである。
本発明の組成物は、多くの投与形式をもって適用することができ、経口、舌下
、鼻内、皮下、筋内、静脈内、経皮、腹腔内、くも膜下及び直腸経路を含む。そ
の組成物には医薬的な調製において一般的なものが採用できる。この調製は医薬
業界でよく知られた形式で行なわれ、約1から95重量%の少なくとも1つのNO
S抑制剤から構成される。
そのような医薬組成物は活性成分アミノグアニジン又はその類似体或いはその
誘導体、そして医薬的に適用可能な担体により構成される。この組成物の製造に
おいて、活性成分又は他の成分は、通常のように担体と混合され、担体により希
釈され、或いはカプセル又は他の容器の形態での担体内に詰められる。担体が希
釈の役割を果たす時、それは固形、半固形或いは液体原料であり、活性成分のた
めの媒介物、賦型剤又は媒質として機能する。すなわち、この組成物は、タブレ
ット、ピル、粉、ロゼンジ(lozenge)、カシェ剤、エリキシル、乳剤、溶液、
シロップ、懸濁剤、エーロゾル(固体又
は液体媒質中)、例えば上記の活性化合物を10重量%まで含む軟膏、軟又は硬質
のゼラチンカプセル、坐剤、殺菌注入液そして殺菌包装パウダーの形態とするこ
とができる。
適用可能な担体、賦型剤、希釈剤の複数例として、ラクトース、デキストラー
ゼ、サッカロース、ソルビトール、マンニトール、スターチ、ガムアカシア、カ
ルシウム、リン酸塩、アルギン酸塩、珪酸カルシウム、微結晶セルロース、ポリ
ビニルピロリドン、セルロース、ゼラチン、シロップ、メチルセルロース、メチ
ル-及びプロピルヒドロキシベンゾアート、タルク、マグネシウム、ステアリン
酸塩、水、ミネラルオイル、その他が含まれる。この形態には潤滑剤、湿潤剤、
乳剤、懸濁剤又は賦香剤を含めることができる。この組成物は、当業界でよく知
られた手順にしたがって患者に投与した後、活性成分の即時的、持続的又は遅延
的放出のための形態を採用することができる。
経口投与のために、本発明の組成物は担体及び希釈剤と混合され、型付け或い
は加圧されてタブレットに入れられ、或いはゼラチンカプセル内に封入される。
この混合物は、10%のゼラチン水溶液、等張塩水、殺菌水その他の溶液内に選択
的に溶解することができ、点滴或いは注射で投与される。この様な溶液は、所望
により、筋内注入のために殺菌水が添加されて再構成できるように凍結乾燥され
その後殺菌アンプル内に保存される。
この組成物は好ましくは、アミノグアニジン又はその類似体或いはその誘導体
の有効量を含有するそれぞれの投与量で、単位投与形態の形式が取られる。アミ
ノグアニジン又はその類似体或いはその誘導体の量はその効果及び効力により決
定されるが、一般には1日当たり約0.001から約1000mg、好ましくは約0.01から
約500mgの範囲内である。アミノグアニジン又はその類似体或いはその誘導体の
量は、同様にその抑制効果によるが、しかし、一般には1日当たり約0.001から
約1000mg、好ましくは約0.01から約500mgの範囲内で
ある。用語の”単位投与形態”はヒト及び他の哺乳類のための単一の投与量とし
て適切な独立単位で、それぞれの単位は所望の医薬の担体を伴って、所定量の活
性材料又は所望の治療効果を促進するための材料を含む。
本発明の組成物は、治療或いは予防の効果また使用された所定の化合物によっ
て投与の範囲で有効である。例えば、アミノグアニジン又はその類似体或いはそ
の誘導体の有効投与量を含む本組成物は、体重によって約0.00002から約50mg/Kg
の範囲内となる投与量で構成される。成人の治療に関して、本組成物は体重によ
って約0.0002から約20mg/Kgの範囲内となる量で少なくとも1つのNOS抑制剤
を含有していることが好ましい。しかし、本化合物の現実的な投与量については
、状態或いは治療すべき症状を含んだ適切な状況、アミノグアニジン又はその類
似体或いはその誘導体を含めて投与されるべき化合物の選択、年齢、体重、個々
の患者の応答、患者の病状の程度、投与形態の選択を考慮し、医師の決定による
ものであることが理解される。なお、上記投与量の範囲はいかなる場合にも本発
明の範囲を限定するものではない。
本発明の好ましい実施は以下の例により説明される。本件の請求の範囲内とな
る他の実施形態は、本明細書の理解をした或いはここでの開示に基づいて本発明
を実施した当業者にとっては明らかである。例に続く請求の範囲によって示され
た本発明の範囲及び思想によった、例を含めた本明細書は単なる例示である。上
記例によって得られた結果は以下の表1及び添付の図1から9に示される。
例1
この例は、LPSで剌激するマウスマクロファージからのIL−1生物活性物
の時間依存放出、及びIL−1放出抑制についてアミノグアニジンの類似体、N
MMAについて説明する。
IL−1生物活性を測定するための一般的なIL−1共誘導(co
-induced)胸腺細胞増殖反応に基づいた方法は、IL−2、IL−4、IL−6
及びTNFαを含む他のサイトカインとの交差反応により複雑化される(Gerain
g et al.,J.Immun.Methods,83:1-27,1985;Remving Dan.Med.Bull.,40:2
55-265,1993,ここでの引用により本明細書に記載されたものとする)。そこで
、IL−1が作用する細胞により合成されたIL−1の分析を簡易化するために
、本発明者等はIL−1がインスリノーマセルライン、RINm5Fから誘導し
た一酸化窒素生成物に基づいてIL−1生物活性を測定するために、特別の無放
射バイオアッセイを開発した(Hill et al.,Analytical Biochemistry,236:14
-19,1996)。RINm5Fはインシュリン分泌セルラインで、放射線誘発のラ
ット小島細胞腫瘍(rat islet cell tumor)から精製されたものである(Dinare
llo,FASEB J.,8:1314-1325,1994; miller et al.,Ann.NY Acad.Sci.,696
:133-148,1993,Iここでの引用により本明細書に記載されたものとする)。R
INm5F細胞は、0.1-1U/ml(10-100pg)の範囲でマウスとヒトのIL−1α
とIL−1βに特異的かつ線形的に応答し、IL−2、IL−4、IL−6、I
L−9、IL−11、IL−15、TNFα、IFNγ及びLPSと交差反応し
ない。RINm5F細胞のIL−1に対する応答は、この特異な刺激応答におい
て産出されたNO・のレベルを決定することにより測定できる。NO・のレベル
は、96ウエルマクロタイタプレート(96well microtiter plate:Green et al.
,Anal.Biochem.126:131-138,1982)中で50μlの培地を等量のグリエス試薬
(Griess reagent:水中で0.1%のナフチルエチレンジアミン ジヒドロクロリ
ドの1部を60%の酢酸中で1.32%のスルファニルアミド1部に加える)と混合し
て作られた培地に放出された亜硝酸塩により決定された。540nmでの吸収は、96
ウエル自動プレートリーダーを使用して測定され、亜硝酸塩濃度は、濃度範囲0.
1から10nmolのNaNO2(Fisher)を用いた標準曲線から外挿された。RAW26
4.7
細胞、マウスマクロファージセルライン(Washington University Tissue Cultu
re Support Center)及びベックマン等(J.Immuno.,150:888-895,1993)に示
されたように雄のCD1マウスの腹腔液から得たマウス腹腔浸出細胞(PEC)
は、LPSが誘導するIL−1の合成のための源として使用された。外因性添加
のLPSはIL−1産出細胞からのIL−1αとIL−1βを誘発する。全ての
細胞は完全CMRL(CMRL-10066(Gibdo Laboratorles,Grand Island,NY)加熱
培養された10%の胎仔ウシ血清、2MmのL-グルタミン、100units/mlのペニシリン
及び100μg/mLのストレプトマイシンで補足された)中で生育、保持され、37℃
、95%の空気、5%の二酸化炭素で平板培養した後、24時間培養し、培地(200
μL)は実験開始前に交換された。RAW264.7細胞又はPEC細胞は、実験前
の24時間にマイクロタイタの各ウエルに総量200μlで2×105セルで平板培養さ
れた、培地(200μl)は除かれ、事件開始の直前新しい培地(200μl)に変え
られた。
IL−1生物活性は、LPSが活性化したRAW264.7細胞又はLPSプラス
IFNγが活性化したPEC細胞そしてRINm5F細胞(200μlで2×105セ
ル;使用無細胞培地の1:100希釈)に2μlを添加する無細胞培地を得て決定し
た。同時に、標準曲線が0.1から1U/ml(10-100pg)間の濃度でヒトIL−1β(C
istron,Pine Bluff,NJ)を使用してなされた。37℃、95%の空気、5%の二酸
化炭素で24時間培養した後、培地は回収され、亜硝酸塩(NO・)レベルが決定さ
れた。データは図1(a)と(b)に示され、使用培地中のIL−1濃度は標準
曲線から外挿された。
択一的に、IL−1生物活性は、胸腺細胞増殖反応アッセイにより決定された
。LPSが刺激するRAW264.7細胞又はPEC細胞から最終希釈1:100、1:50
又は1:10で得た無細胞培地は、1×106の胸腺細胞(200μl)に添加された。
胸腺細胞は、5%の胎仔ウシ血清と2.5μMのβ-メルカプトエタノールを伴い、
1μ
g/mlのPHA(Muegga and Durham,Jhon Wiley and Sons,1991,6.2.1)で刺
激(co-stimulated)されたRPMI培地中の6から12週齢のC3H/HeJマウ
ス(Jackson Labs)から分離された。[3H]−チミジン(1μCI)は48時間
培養の最後の6時間で添加された。細胞はガラスファイバーフィルターで採取さ
れ、合併したラベルは液体シンチレーションカウンターで決定された。IL−1
の濃度はヒトIL−1βを同時に使用することで標準曲線から外挿した。
LPSが刺激したRAW264.7マウスマクロファージ細胞とLPSプラスIF
Nγが刺激したPEC細胞は培地中に生物活性IL−1を放出していることが示
された(図1(a)及び(b))。RAW264.7は細胞は、24時間、1μg/ml
のLPS又は1μgのLPSと0.25mMのNMMAに晒された。PEC細胞は、24
時間、1μg/mlのLPSと150u/mlのIFNγ又は1μg/mlのLPSと150u/m
lのIFNγと0.25mMのNMMAに晒された。無細胞培地は24時間後に除去され
、-70℃で保存された。IL-1生物活性は上述のようにRINm5Fアッセイに
よって測定された。
図1について、LPSがRAW264.7マウスマクロファージ細胞は生物活性な
IL-1を放出した。IL-1はLPSの添加後18時間で最初に検出され、24時間で
レベル10に増加し非刺激制御レベルを維持した(図1a)。LPSの添加がさせ
ている培地へのNMMAの添加は殆ど完全にIL-1生物活性の時間依存放出を
抑制した。無細胞培地中のIL-1生物活性は、上記のようにLPSが刺激した
IL-1産出細胞からの培地へ放出された生物活性なIL-1に応答する亜硝酸塩
レベルを測定するRINm5Fバイオアッセイにより示された時間で決定された
。RAW264.7とPEC培地からのNMMAの取り込みがRINm5Fバイオア
ッセイで阻害されないことを確実にするために、RINm5F細胞に添加される
直前24時間でNMMAは刺激されたRAW264.7細胞に添加された。LPS及
びLPS+NMMAから得た培地でのIL−1生物活性は24時間で刺激したRA
W264.7細胞は同一であった。持ち越されたNMMAの低濃度(1:100希釈)はR
INm5F細胞によるNO・生成物に影響を与えないということが示される。L
PSとIFNγで刺激されたマウス腹腔浸出細胞(PEC)は同様に時間依存形
態で生物活性なIL−1を放出した。そして、この活性はNMMAとの共培養(
co-incubation)により十分に抑制された。
例2
本例はLPS−刺激RAW細胞からの生物活性IL−1放出の投与量依存抑制
と、(a)アミノグアニジン及び(b)そのアミノグアニジンの類似体、NMM
Aによる同じLPS−刺激RAW264.7細胞からの培地で検出されたNO・レベ
ルの減少について説明する。
図2を参照すると、RAW264.7細胞は、24時間、濃度0から1mMの範囲で1μg
/mlのLPSとアミノグアニジンにより共培養され、上述のように亜硝酸塩とI
L−1生物活性の培地レベルが決定された。図2(a)のグラフは、IL−1生
物活性の放出とNO・の形成のアミノグアニジン濃度依存抑制について示してい
る。NO・の濃度は、アミノグアニジンの濃度が上昇することによるIL−1生
物活性の減少に並列に減少することが示されている。このデータは、NO・及び
LPSに刺激されたマクロファージからのIL−1生物活性量のレベル間の直接
的な相互関係を示す。NO・とIL−1生物活性の培地へ放出されたIL−1生
物活性の両レベルにおけるこの協調的な減少は、この両者が何らかの関係を有し
ていることを示唆している。これは多分、NOSに対するアミノグアニジンの抑
制効果、すなわちNO・の合成を抑えたこと、による減少である。
図2(b)では、さらに、アミノグアニジンと同様に、アミノグアニジン類似
体、NMMA、同様に抑制されたIL−1生物活性及びNO・の濃度が示されて
いる。
例3
この例は、NMMAの効果と比較で、生物活性なIL−1の放出にけるNOS
抑制剤アミノグアニジンとヨードニウムジフェニル(ID)の効果を説明する。
NMMAによる、LPSにより刺激されたIL−1による細胞から放出の生物
活性なIL−1の減衰を決定するために、NMMAは一酸化窒素シンターゼ抑制
剤により分けられ、上記のLPSで刺激されたRAW264.7細胞は、NOS抑制
剤に似た2つの代替物で処理された。アミノグアニジンは選択的にiNOSを抑
制し、非類似NMMAは両cNOSとiNOSの抑制で非選択的である。他のN
OS抑制剤、ヨードニウムジフェニル(ID)は同様に両cNOSとiNOSの
抑制で非選択的である。この物質は、NADPHをブロックし、FADが部位に
結合することにより作用する(Stuehr et al.,FASEB J.5:98-103,1991)。
上記のように、RAW264.7細胞は、24時間、NOS抑制剤を伴うLPSに晒
された。この抑制剤は0.25mMのNMMA及びアミノグアニジン、と0.5μMのヨ
ードニウムジフェニル(ID)である。上記例1のように培地中の残留NOS抑制
剤はIL−1バイオアッセイを阻害しないことを示すために、コントロールが同
時に準備された。亜硝酸塩とIL−1生物活性の培地レベルは上記例1のように
決定された。
図3に関し、アミノグアニジン、NMMA、及びIDは、LPSにより活性化
されたRAW264.7細胞からのIL−1生物活性とNO・両方の放出を抑制した
。これは、抑制剤としてのNMMAとの比較で、IL−1生物活性の抑制剤とし
てアミノグアニジンの有効性を示している。NO・の形成及び生物活性なIL−
1の放出を効果的に抑制することについてのアミノグアニジンとNMMAの能力
は実質的に区別可能である。さらに、これらの抑制剤は、無関係の
抑制剤IDの効果とは区別できるレベルで、NO・のNOS形成と低減されたI
L−1生物活性を効果的に抑制した。ここでのデータ及び例2から、NO・のレ
ベルと、LPSが刺激したマクロファージから放出された生物活性なIL−1量
の双方の直接的な関係が示され、そしてNO・はLPSが刺激したIL−1が作
用した細胞から放出されることが確認でき、生物活性なIL−1の量に影響を与
えるということが示唆されていることは明らかである。
例4
この例は、LPSにより刺激された細胞からの培地中で増加した生物活性なI
L−1のレベルはNMMAによって低減され、そしてNO・供与体はNMMAに
よって抑制されたLPSが刺激したIL−1生物活性を再構成できることが示さ
れる。
NO・がマクロファージからの生物活性なIL−1放出を引き出す媒介者とし
て機能しているかどうか判断するために、われわれはNO・供与体、S-ニトロ
ソ-N-アセチルペニシルアミン(SNAP)がNMMAによって抑制された生物
活性なIL−1を再構成できるか判断した。
図4に関して、RAW264.7細胞は、24時間、図4に示されるように、0.25mM
のNMMAとSNAPの存在下でLPSで刺激され、IL−1生物活性の培地レ
ベルが上記例1のように測定された。RAW264.7細胞への24時間のLPS刺激
は、コントロールレベルより生物活性なIL−1で10倍増加した。LPSが刺激
した生物活性なIL−1レベルは0.25mMのNMMAにより十分に抑制された。S
NAPの添加は、投与依存形態(50-200μM)でのLPS刺激細胞による放出が
確認されたIL−1生物活性のNMMA抑制を逆転した。これらのデータは、N
O・形成の抑制剤が生物活性IL−1の放出をブロックし、外来のNO・供与体
は投与依存形態での抑制効果を逆転しうるということを示している。機構的にI
L−1生物活
性の放出抑制に無関係なNOS抑制剤(例3)の能力、NO・供与体のこの抑制
を逆にする能力は、NO・がLPSが刺激したIL−1産出細胞から放出される
生物活性なIL−1の放出と形成の刺激に応答可能な媒介者であることを示して
いる。
例5
この例は、マウスのマクロファージのLPS刺激によって産出されたIL−1
生物活性の増加は細胞の溶菌によるものではないということが示される。
例4に示された細胞は、乳酸デヒドロゲナーゼ(LDH)で監視される溶菌に
よってIL−1生物活性が増加したのか決定することについてさらに有意義であ
り、これは無傷の哺乳類の細胞と同様にRAW264.7細胞内に見出される。
培地中のLDHのレベルを決定するために、後述のようにRAW264.7細胞か
ら得られた無細胞上澄みの部分100μlが、最終量0.1mlでpH7のトリス0.1M中
で10mMのピルベート(pyruvate)と0.1mMのNADH(Sigma)で培養されて評価
された。NADHの酸化は、同一のサンプルの吸収が340nmとなってから10分後
に測定された。同一のアッセイが、溶菌のコントロール細胞によって総LDH活
性を決定するために30分間0.1%のトリトン(Triton)で行われ、更に10分間の
LDHアッセイが為された。コントロール細胞内で測定された総LDHレベルに
対する培地内のLDHレベルの比較は、コントロール細胞の溶解質に見られる総
LDH活性のパーセントとして示されるLDHレベルの決定によった。
表1に関して、RAW264.7細胞は、刺激の合成と生物活性IL−1の放出の
ために、24時間、LPS(1μg/ml)±0.25mMのNMMA±SNAPで処理さ
れた。培地は除かれ、そしてLDH活性、IL−1生物活性及び亜硝酸塩レベル
が上述のように測定された。結果は、条件毎に3つの複製を保持する3つの分割
された試験の平
均とした。
表1は、LPS刺激が増加させるIL−1生物活性は細胞の溶菌によるもので
はなく、培地で測定する乳酸デヒドロゲナーゼによる細胞内IL−1の連続的な
放出であることが示されている。LDH放出のレベルでの僅かな差は、NO・(
LPS及びLPS+SNAP+NMMA)の存在又はNO・(コントロール及び
LPS+NMMA)の不存在で検出された。種々の条件下での培地中で検出され
たLDHのレベルは、RAW264.7細胞からの生物活性IL−1の放出と相互間
系はない。RAW264.7細胞を200μMのSNAPに晒す時間をLDH放出に十分
な48時間に延長しても、NO・は膜透過性を介した又はIL−1生物活性の放出
を検出したときの24時間での細胞死からの細胞質タンパク質の非特異的な放出を
刺激するようにならなかった。NO・−誘導死細胞の24時間での不存在は、トリ
パンブルー圧排法(trypan blue exclusion)とDNA断片試験(データは示さ
ず)により確認された。すなわち、本発明者等はIL−1生物活性を増加するた
めの細胞のLPS刺激は、細胞の溶菌又は膜透過性の増加によるものではないこ
とを確認した。 例6
本例は、LPSで刺激されたRAW264.7細胞により放出されたIL−1タンパ
ク質の量についてのNMMAとNO・の効果について説明する。可能性をテスト
するために、LPS刺激が増加したIL−1生物活性におけるNOS抑制剤の効
果は、培地中に放出されたタンパク質の総量での作用によった。RAW264.7細
胞はLPSと共に、NMMA(0.25mM)の存在、不存在とSNAP(200μM)
の存在、不存在で誘導された。細胞は例1のように刺激された。LPS刺激RA
W264.7細胞から放出されたIL−1タンパク質の濃度は、マウスのIL−1α
とIL−1βの抗血清剤を使用するELISA法により測定された。マウスのL
−1αとIL−1βのELISAアッセイは、生産者指示にしたがって(Genzym
e)、無マクロファージ培地の1:10と1:50希釈で行われた。この方法は、LPS
刺激細胞から放出されたIL−1特異タンパク質の総量を直接的な測定を提供し
たが、不活性と生物活性IL−1間の区別はできない。図5での結果は、条件に
つき3つの反復実験をもつ6つに分割された実験の平均±SEMである。IL−
1αコントロールとの十分な相違は、”★”(p<0.001)と、”S”(p<0.0
01)により示され、そしてLPS+NMMAサンプルのIL−1αレベルからの
違いは”#”によって示された。
図5に関して、RAW264.7細胞は、24時間LSPの存在下で刺激されIL−1
α放出の量をコントロールレベルより十分に増加させた。LPSで活性化された
細胞へのNMMA添加は、NO・供与体のSNAPの存在下で逆転されるIL−
1αの放出を抑制する。LPS刺激でIL−1βの量を増加させ、そしてSNA
Pによる低減での逆転ばかりでなくNMMAの存在下での増加におけるIL−1
β放出の低減の傾向があるが、これら3つの傾向は統計的な意味はない。
例7
本例は、細胞内のその増加に関してのNMMAの効果の欠如とマウスのマクロ
ファージのLPS刺激で放出されるIL−1α、IL−1β及びIL−1Raに
ついて説明する。
マウスのPEC細胞はLPS+IFNγ±NMMA±SNAP及び[35S]-
メチオニン(1000Ci/mMol,American Chemicals,Arlington Heights,IL)でラ
ベルされたパルス/チェイス法で刺激された。メチオニン欠損培地(メチオニン
無しのMEMを9部:メチオニン有りのMEMを1部)中のマウスPEC(1×
106細胞)細胞はLPS(1μg/ml)とIFN-γ(150u/mL)±NMMA(0.25m
M)±(200μM)により3時間活性化された。その時、細胞は150uCiの[35S
]-メチオニントランス-ラベル(trans-label)で4時間、脈動(pulsed)され
た。細胞はラベル除去のためにMEMで洗浄され、そしてNMMAとSNAPに
置き換えられた。細胞は追加の17時間(総培養時間は24時間)で培養された。上
澄みは採集され、細胞は1分間の遠心分離200×gで除かれた。ラベルされた細胞
はPBS中で洗浄され、0.15MのNaCl、1%のノニデット(nonidet)+プロ
テアーゼ抑制剤(アプロチニン1μg/ml;レウペプチン(leupeptin)1μg/m
l:PMSF0.1mM;ヨードアセトアミド1mM;EDTA0.1mM)中で音波破砕によ
って溶菌され、溶菌質は4℃で30分間、10,000×gで遠心分離に掛けられた。プ
ロテアーゼ抑制剤が同様に上記上澄みに添加された。溶菌質と上澄みは、20μl
のプロテインAセファロース(Sigma)でプレクリア(preclear)された。それ
ぞれの均等要因は、坑-マウスIL−1α、坑-マウスIL−1βまたは坑-ヒト
IL−1Ra(最終希釈1:1000)の添加により2時間の免疫沈降がされた。プ
ロテインAセファロースが1時間、添加され、ビーズ(beads)はPBS+1%ノ
ニデット+0.2%SDSで3回、最後にPBSで洗浄され、更にサンプル緩衝液
SDS-PAGE中で煮沸された。サンプルは
15%SDS−PAGEにより溶解され、蛍光光度法によって視覚化された。
図6(a)に関して、細胞と上澄み培地は、例4のようにRINm5Fアッセ
イを使用するIL−1生物活性に関して評価された。図6(b)、図6(c)、
図6(d)に関して、上記のように調製されたサンプルが、坑-マウスIL−1
α、坑-マウスIL−1βまたは坑-ヒトIL−1Raの特異抗体で免疫沈降され
た。細胞内・外のIL−1生物活性が、LPS単独誘導の後、或いはNO・供与
体(SNAP)の添加及び無添加でのNMMA存在下で、決定された。図6(a)は
培地中のIL−1生物活性がNMMAにより抑制され、例4に示されるようにN
O・供与体SNAPで再構成できた。[35S]-メチオニンでラベルされたIL
−1αとIL−1βの免疫沈降は、これら沈殿の主な細胞内形態は未開裂33kDa
前駆体であることが示された(図6bと6c)。培地内に見られる優勢な形態は
処理された17.5kDaタンパク質であった。この結果は、NMMAとNO・供与体
、SNAPのいずれも細胞又は上澄みに見られるIL−1タンパク質の優性形態
を変えるものでないことを示す。関連して、細胞内又はLPS刺激で引き出され
たIL−1Raの放出形態はNMMA又はSNAPにより変更されなかった(図
6d)。
例8
本例は、LSPで刺激されたIL−1生物活性でのNMMAのブロッキング効
果を逆転させるcGMP拮抗の役割について説明する。
RAW264.7細胞は24時間、1μg/mlのLSP±0.25mMのNMMAで、例1の
ように誘導された。8-Br-cGMPは最後の3時間の培養にために培地に添加され
た。IL−1生物活性の培地レベルは、例1のようにRINm5Fバイオアッセ
イにより測定された。図7に示される結果は条件ごとに3つの反復実験を持つ3
つの分割された試験の平均±SEMである。LPS刺激が増加させたIL−1生
物活性とこれを抑制するNMMAは前記のとおりである。8-Br-cGMPの添加
はこの濃度範囲0.1-1.0mMで濃度依存形式にあるNMMAの抑制をブロックした
。この結果は、NO・がcGMP依存機構による生物活性なL−1の放出を仲介
しているとを示唆している。
例9
本例は、RINm5FのLPSに刺激されたIL−1生物活性をブロックする
ことについてNMMAの効果と胸腺細胞バイオアッセイについて説明する。
RAW264.7細胞は、24時間、1μg/mlのLPS±0.25mMのNMMA±SNA
Pによって活性化され、培地は例1のようにRINm5Fバイオアッセイと胸腺
細胞増殖反応バイオアッセイでIL−1生物活性について評価された。IL−1
α又はIL−1βからの生物活性を区別するために、RAW264.7無細胞培地が、
それぞれの生物活性評価に先だって1μg/mlの坑-IL−1α、坑-IL−1β又は
両方を30分、4℃で前定温にされた。図8に示される結果は条件ごとに3つの複
製を持つ3つの分割試験の平均±SEMである。
生物活性なIL−1の刺激放出の能力は両アッセイにより確認された。RIN
m5Fのバイオアッセイ(図8a)及び胸腺細胞増殖反応バイオアッセイ(図8
b)はLSP刺激RAW264.7細胞によるIL−1生物活性の放出でコントロー
ルレベルから10倍の増加を示した。生物活性の増加はNMMAにより十分に抑制
され、この抑制はNO・供与体SNAPの添加で打ち消された。坑-IL−1α及
び坑-IL−1β抗体の前処理では両アッセイにおいて生物活性が失われるが、坑
-IL−1α抗体の単独では測定される生物活性の90%以上をブロックし、そし
て坑-IL−1β抗体は殆ど効果がなかった。これらの結果は、LSP刺激RAW
264.7細胞から放出され測定されるIL−1生物活性の殆どはIL−1αに基づく
ものであるということを示唆している。
例10
本例は、ヒト単核細胞のLPSとPMAで刺激され産出された生物活性なIL
−1の放出におけるNOS抑制剤の効果について説明する。
ヒト単核細胞からの生物活性なIL−1の放出をブロックするNOS抑制剤の
効果をテストするために異なる実験が計画された。一つの実験で、ヒト単核細胞
は一般の成人ボランティアの静脈穿刺からのヘパリン化全血(heparinized whol
e blood)から得、ヒストパック-1077(Histopaque-1077:Siguma Chemical Comp
any,St.Louis,MO)の密度勾配遠心分離により分離した。精製された単核細胞
は向流遠心洗浄(CCE)によりえた。得られた細胞個体群は、ロイコスタットシ
トスピン染色(Leuko Stat cytospin stain:Fisher Scientific,Pittsburgh,P
A)により決定され、常に98%以上の単核細胞が存在した。
精製された完全CMRL中のヒト単核細胞(1×106 cells/ml)は、95%の空
気、5%の二酸化炭素中、24時間、37℃で、0.5mMのNMMA、0.5mMのアミノグ
アニジン(AG)、0.5mMのL-N6-(1-イミノエチル)-リシン(NIL)又は1
μMのヨードニウムジフェニル(ID)の存在下で10μg/mlのLPS+50ng/ml
のPAMにより活性化された。無細胞上澄みは、RINm5Fバイオアッセイで
IL−1生物活性について評価された。他の実験において、ヒト単球U937細胞
は、アメリカンタイプティッシュカルチャー(American Type Tissue Culture)
から得、そして熱培養された15%の胎仔ウシ血清、2MmのL-グルタミン及び0.1mM
の非-必須アミノ酸で補足されたRPMI中で密生した。活性化前の24時間で、
完全CMRL中で2×105cells/200μlで平板培養された。U937細胞(1×106
cells/ml)は、濃度範囲0.05-0.5mMのNMMA、AGとNIL及び0.05から1.0
μMのIDでのNOS浴製剤の存在下、
72時間、10μg/mlのLPS+50ng/mlで刺激された。上澄みは上記のように、R
INm5 FのバイオアッセイでIL−1生物活性が評価された。残留NOS抑制
剤がバイオアッセイに影響を与えていないか確認するために、NOS抑制剤は、
刺激細胞に与えたのと同一の濃度で、未刺激細胞に添加された。このNOS抑制
剤を伴う未刺激細胞の一部は、刺激細胞に対するものと等しい次のIL−1生物
活性物培養の希釈度1:50及び1:100でRINm5 F細胞に添加された。ここで
、ヒトIL−1β(0.5U/ml)はRINm5F細胞に添加され、得られた亜硝酸
塩のレベルはNOS抑制剤を含まない部分と比較された。亜硝酸塩レベルでは相
違が観察されず、上記例1で確認されたように持ち越されたNOS抑制剤の低濃
度はRINm5F細胞によるNO・の産出に影響を与えないことが示された。図
9aと9bに示された結果は、条件ごとに3つの反復実験を持つ4つの分割され
た試験の平均±SEMである。
図9に示されるように、LPSとPMAで活性化されたヒト単核細胞は、培地
への生物活性IL−1放出で10倍の増加を産生した。このNOS抑制剤、アミノ
グアニジン、NMMA、NIL及びIDでは、原単核細胞によるIL−1生物活
性の放出が十分に区別できた(図9a)。同様のNOS抑制剤は、U937ヒト単
核細胞からのIL−1生物活性放出を低減させる濃度効果を示した(図9b)。
上述から明らかなように、本発明によって複数の効果が得られ、さらに他の有
利な結果も付加されている。
本発明の範囲から逸脱しないで、上述した方法及び組成物に種々の変更を加え
ることが可能であり、上述の説明とこれに付随して示された図面を含む全ての形
式は単なる例示であり、限定的に解釈されるべきものではない。
【手続補正書】特許法第184条の8第1項
【提出日】平成10年3月20日(1998.3.20)
【補正内容】
11.前記アミノグアニジンは、静脈的又は皮下的に適用可能であることを特徴
とする請求項10に記載の方法。
12.前記症状は、急性低血圧症、エンドトキシンにより誘発された急性低血糖
症、急性骨髄芽球性白血病、慢性骨髄性白血病、慢性若年性顆粒球性白血病、ア
ルツハイマー症の進行性退行効果、ダウン症における神経病理学的な変化、エス
トロゲン欠乏のよる骨の変質及び発熱で構成される群から選択されることを特徴
とする請求項8に記載の方法。
13.IL−1産出細胞から放出されたIL−1生物活性を、IL−1生物活性
放出を低減させる有効量によって上記細胞にアミノグアニジンを適用して抑制す
る方法。
14.前記細胞は、造血細胞であることを特徴とする請求項13に記載の方法。
15.前記細胞は、単核細胞又はマクロファージであることを特徴とする請求項
14に記載の方法。
16.前記細胞が産出したIL−1で苦しめられる個体の病気は、急性低血圧症
、エンドトキシンにより誘発された急性低血糖症、急性骨髄芽球性白血病、慢性
骨髄性白血病、慢性若年性顆粒球性白血病、アルツハイマー症の進行性退行効果
、ダウン症における神経病理学的な変化、エストロゲン欠乏のよる骨の変質及び
発熱で構成される群から選択されることを特徴とする請求項13に記載の方法。
17.前記アミノグアニジンは、経口的、静脈的又は皮下的に上記個体に適用さ
れることを特徴とする請求項16に記載の方法。
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(72)発明者 コルベット,ジョン エイ
アメリカ合衆国,ミズーリ州 63139,セ
ントルイス,クレイトン 6605,アパート
メント312