JP2001510687A - 標的細胞の指向細胞溶解、細胞溶解を引き起こす薬剤および組成物、ならびにそのような薬剤を製造するために使用できる化合物 - Google Patents
標的細胞の指向細胞溶解、細胞溶解を引き起こす薬剤および組成物、ならびにそのような薬剤を製造するために使用できる化合物Info
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Abstract
Description
の不活性化/細胞溶解に関する。細胞溶解は、治療およびインビトロアッセイに
適用することができる。
ー抗原は、細胞内プロセシングに先立つことなくMHCクラスII抗原に結合し
得る細菌性タンパク質またはウイルス性タンパク質であり、そしてT細胞レセプ
ター(TCR)のVβ鎖可変領域(Vβ)に結合することによってT細胞を活性
化する。そのような結合は、比較的大きな割合/サブセットのT細胞のVβファ
ミリーに限定的な活性化をもたらし、そしてMHCクラスII発現細胞の溶解(
スーパー抗原依存性細胞によって媒介される細胞溶解=SDCC)をもたらす。
通常、T細胞のスーパー抗原によって活性化される割合は、個体のT細胞総数の
約1%〜30%である。
テロトキシン(SEA、SEB、SEC1、SEC2、SED、SEEおよびS
EH)である。さらなる例には、トキシックショック症候群トキシン1(TSS
T−1、これもまたブドウ球菌起源である)、剥脱性毒素(EXft)、連鎖球
菌の発熱性外毒素A、BおよびC(SPE A、BおよびC)、マウス乳腫瘍ウ
イルスタンパク質(MMTV)、連鎖球菌Mタンパク質、クロストリジウム・パ
ーフリンゲンスのエンテロトキシン(CPET)、マイコプラズマ関節炎スーパ
ー抗原などがある。スーパー抗原およびその性質の総説に関しては、Kotzi
nら(1993)を参照のこと。
スII結合性および/またはTCRVβ結合性を有するように、あるいはそのよ
うな結合性を有さないように変異されている(Kapplerら、国際特許公開
WO9314264;Kapplerら、1993;Blancoら;Abra
hmsenら、国際特許公開WO9601650;Antonssonら、WO
9736932;Antonssonら、1997)。このようなタイプのスー
パー抗原は、毒性がいっそう低くなっている。スーパー抗原がMHCクラスII
またはTCRVβに対する結合能を完全に失っている場合、スーパー抗原は、そ
のT細胞活性化能を失っているので、もはや機能的なスーパー抗原ではない。
なキメラ状スーパー抗原(ハイブリッドスーパー抗原)を構築することができる
(Lamphaerら、1996;およびAntonssonら、国際特許公開
WO9736932)。
せた場合に、活性化およびその後の細胞溶解が、MHCクラスIIに依存しない
様式で生じ得ることが発見されている(Dohlstenら、国際特許公開WO
9201470)。この新規なエフェクターの機構は、スーパー抗原抗体依存性
細胞によって媒介される細胞溶解(=SADCC)と呼ばれている。これには、
抗体以外の部分を標的化するための類似した機構が含まれる(Abrahmse
nら、国際特許公開WO9601650;Antonssonら、国際特許公開
WO9736932)。
く、細胞表面の構造体(標的構造体)および1つまたは複数の多型TCR鎖(特
に、Vβ鎖)に結合し、それによって、結合に関与する特定のTCR鎖を発現す
るT細胞集団を活性化し得る任意の化合物(好ましくは、ポリペプチド構造体)
が含まれる。次いで、このT細胞は細胞傷害性になり、そしてそのような表面構
造体を有する細胞(標的構造体、標的細胞)に対するその細胞傷害性を導く。従
って、本発明に関連して使用されるスーパー抗原(SAG)の定義は、別途示さ
れていない場合、標的化部分と、SADCCに関して上記に記載されているよう
な遊離型スーパー抗原とのコンジュゲートを包含する。
みが包含される。
生型のスーパー抗原であり、これは標的部分または免疫調節因子に結合していな
い。遊離型スーパー抗原のMHCクラスII結合能は固有の標的化特性である。
遊離型スーパー抗原は、結合した標的化部分を有していないので、SDCC作用
を示すだけである。
とのコンジュゲートである。結合型スーパー抗原は、SDCC作用およびSAD
CC作用のいずれか一方またはその両方を示す。
て、スーパー抗原は別々に処理されるが、免疫調節因子の用語が使用されている
場合には含まれない。免疫調節因子は、多くの場合、対応するリンパ球レセプタ
ーなどに対する固有の標的化能を有する。別途示されていない限り、免疫調節因
子は非結合型形態である。
得る部分である。
部分から構成される。
である形態を意味する。
に関連するクラスII発現細胞において局所的に、あるいは全身的な活性化とし
て、免疫系を活性化することによって達成されると考えられる治療作用による治
療法が提案されている(Kallandら、国際特許公開WO9104053;
Termanら、国際特許公開WO9110680および国際特許公開WO93
24136;Antonssonら、国際特許公開WO9736932;および
Newellら、1991)。野生型スーパー抗原は毒性が非常に激しいために
、この方法は、癌の処置に関して、すべての癌の非常に少ない割合にしか適用す
ることができない。
(Dohlstenら、国際特許公開WO9201470;Abrahmsen
ら、国際特許公開WO9601650、Antonssonら、国際特許公開W
O9736932、およびOchiら、1993)。3つの刊行物はすべて、参
照により本明細書に組込まれる。
誘導のダウンレギュレーションの防止に関する研究に関連して、IL−2を未結
合型の野生型スーパー抗原および抗体結合型の野生型スーパー抗原と同時に投与
することは有益であり得ると考えられている(Belfrage、学位論文、8
月/9月、1996;Belfrageら、1994;Belfrageら、1
995;Belfrageら、1997a;Belfrageら、1997b(
野生型スーパー抗原))。
細胞のスーパー抗原による活性化における役割を有していることもまた提案され
ている(Landoら、1993および1996)。
能力、およびヒトの休止T細胞の増殖を誘導するためにIL−2と組み合わせて
抗体に結合させたスーパー抗原の能力を分析した実験を示している。この4日間
の実験において、結合型スーパー抗原を、元のCHO細胞と、クラスIIまたは
C215またはクラスII+C215を発現するトランスフェクションCHO細
胞とで呈示させた。IL−2の作用はわずかであった。
し、そしてスーパー抗原の毒性作用を中和するための薬剤として)VβまたはM
HCクラスIIに対するその結合能を喪失させるように変異させた非結合型の野
生型SEBを提案している。Abrahmsenら(国際特許公開WO9601
650)は、クラスII抗原に対する結合能を改変し、好ましくは低下させた結
合型スーパー抗原による癌治療を提案している。Antonssonら(国際特
許公開WO9736932)は、キメラ状スーパー抗原および血清反応性を低下
させたスーパー抗原による治療を提案している(Abrahmsenらもまた参
照のこと)。Abrahmsenら(国際特許公開WO9601650)および
Antonssonら(国際特許公開WO9736932)によって記載されて
いる変異体には、処置すべき哺乳動物において、全身性毒性を低下させ、免疫原
性を低下させ、および/または血清反応性を低下させたスーパー抗原が含まれる
。
いる(Termanら、国際特許公開WO9110680;国際特許公開WO9
324136;およびDowら、国際特許公開WO9636366)。Dowら
はさらに進め、そしてサイトカインまたはケモカインをコードする核酸を、スー
パー抗原をコードする核酸と同時に投与することを提案している。実験的な支持
は得られていないが、国際特許公開WO9636366はまた、二シストロン性
遺伝子構築体の形態の構築体を提案している:この二シストロン性遺伝子構築体
において、一方のシストロンは、スーパー抗原をコードする遺伝子を含有し、も
う一方のシストロンは、サイトカインまたはケモカインをコードする遺伝子を含
有する。
、欧州特許EP510949)は、IL−2などの標的化部分と野生型スーパー
抗原とのコンジュゲートは、IL−2レセプターを発現する細胞を不活性化する
ために有用であり得ると推測している。
因子の治療的使用) 抗体を生物学的応答調節剤、例えば、ケモカインまたはサイトカイン(IL−
2など)と結合させることが以前に提案されている(Fellら、欧州特許EP
439095;Rosenblumらの欧州特許396387、Pancook
ら、1996;およびBeckerら、1996)。
ために、免疫系の活性化を含むスーパー抗原療法に関連する改善を提供しようと
するものである。特に、そのような改善は、1)最初の処置サイクル中の活性化
期間を局所的に、例えば、腫瘍において延長すること;2)活性化されたT細胞
はアネルギーに流出し易いことによる低応答性の発生に対抗すること;3)MH
CクラスIIに依存しないT細胞の腫瘍領域での活性化を容易にすること;およ
び4)スーパー抗原の活性化による細胞溶解の治療範囲を広げることに関する。
今回、これらの改善が、スーパー抗原(SAG)の投与を可溶型形態の免疫調節
因子の投与と組み合わせた場合に、完全に、または部分的に達成され得ることが
発見された。この場合、少なくとも1つのスーパー抗原および免疫調節因子は、
不活性化され得る細胞に対する標的化特性を有する部分とのコンジュゲートの形
態である。
てスーパー抗原(Sag)でない免疫調節因子(IM)の存在下において、2種
類の細胞をスーパー抗原(SAG)と接触させることによって、特に、TCRV
βに対する結合によってT細胞を活性化するスーパー抗原と接触させることによ
って、望ましくない標的細胞をT細胞の存在下で不活性化するための方法である
。この方法は、その最も広い態様において、少なくとも1つのスーパー抗原と免
疫調節因子とが、不活性化され得る細胞に対する標的化特性を有する部分(T)
とのコンジュゲートの形態であることを特徴とする。その従属的な態様において
、本発明は下記の特徴を有する: a.スーパー抗原(SAG)および免疫調節因子は、スーパー抗原(Sag)
と、標的細胞に対する標的化部分(T)と、免疫調節因子(IM)とを含む三重
コンジュゲートの形態で使用されること(T、IM、Sag−コンジュゲート)
、 b.スーパー抗原(SAG)は、スーパー抗原(Sag)と標的細胞に対する
標的化部分(T)との二重コンジュゲートを、免疫調節因子(IM)と標的細胞
に対する標的化部分(T’)との二重コンジュゲートと組み合わせた形態で使用
されること(T、Sag−コンジュゲート+T’、IM−コ−コンジュゲート)
、 c.スーパー抗原(SAG)は、スーパー抗原(Sag)と標的細胞に対する
標的化部分(T)との二重コンジュゲートの形態で使用され、そして免疫調節因
子(IM)は遊離型形態(すなわち、標的細胞に関する標的化部分に結合してい
ない形態)で使用されること(T、Sag−コンジュゲート+IM、; d.スーパー抗原(SAG)は遊離型形態(Sag)で使用され、そして調節
因子は結合型形態(すなわち、免疫調節因子(IM)とスーパー抗原(Sag)
との二重コンジュゲートの形態)で使用されること(Sag+T、IM−コンジ
ュゲート)、および e.スーパー抗原(SAG)および免疫調節因子は、スーパー抗原(Sag)
と免疫調節因子(IM)との二重コンジュゲートの形態で使用されること(Sa
g、IM−コンジュゲート)。
一または交差反応する構造体/エピトープに対して、あるいは同じ組織内の異な
るタイプの細胞に対して標的化することができる。標的化は、正常な細胞に対し
て、あるいは1つの組織および同じ組織に関連する疾患細胞に対して行うことが
できる。スーパー抗原および免疫調節因子のいずれか一方またはその両方は、1
つまたは数個の抗体によって標的化され得る。
と同じである。例えば、上記の「背景...」の表題部を参照のこと。例示的な
例には、癌、自己免疫疾患、寄生虫感染、ウイルス感染、ならびに細胞表面にお
いて、MHCクラスII抗原、および/または個々の疾患に特異的で、本発明の
概念(式I)に従ってスーパー抗原に組み込まれる標的探知部分に結合される他
の構造体を発現する細胞に関連する他の疾患である。細菌感染もまた、本発明を
使用することによって処置され得る。
成および繊維肉腫であり、そして扁平上皮癌、乳癌、頭部カルシノーマおよび頸
部カルシノーマ、甲状腺癌、軟組織癌、骨肉腫、精巣癌、前立腺癌、卵巣癌、膀
胱癌、皮膚癌、脳癌、血管肉腫(angiosarcoma、hemangio
sarcoma)、マスト細胞腫瘍、原発性肝癌、肺癌、頸部癌、腎細胞癌、白
血病およびリンパ腫などの特定の形態を含む。任意のタイプの悪性腫瘍または良
性腫瘍も、多薬物耐性癌、転移性癌、化学的に誘導されるかまたはウイルス(ヘ
ルペス、SV40、HIVなど)によって誘導される様々な形態の癌と同様に含
まれる。
スーパー抗原でない免疫調節因子である。T、SagおよびIMは、1つまたは
同じコンジュゲート分子または物質において異なっていてもよく、あるいは同じ
であってもよい有機リンカーBを介して結合される。式Iによるコンジュゲート
には、化学的なコンジュゲートならびに組換え産生のコンジュゲート(融合タン
パク質)が含まれる。x、yおよびzは、典型的には0〜10の中から選択され
る整数(0〜5など)であり、それぞれ、コンジュゲート分子におけるT、Sa
gおよびIMの数を表す:ただし、y>0であり、そしてxおよびzの一方また
は両方は>0である。化学的なコンジュゲートは、通常、異なるコンジュゲート
分子の混合物を含有するコンジュゲート物質である。従って、化学的なコンジュ
ゲートにおいて、x、yおよびzはまた、0〜10の範囲内の非整数であり、0
〜5などの範囲内の非整数であり得る。
ートに存在する(xおよびyおよびzは>0である:T、Sag、M−コンジュ
ゲート)。x、yおよびzは、典型的には1〜3の整数であり、好ましくは1〜
2の整数である。x、yおよびzの典型的な関係は、x=y=z、x=y=0.
5z、x=0.5y=0.5z、およびz=0.5y=zである。
ag−コンジュゲート、x=0)。yおよびzは、典型的には、1〜3の整数で
ある。xおよびyの好ましい関係は、x=y、x=0.5y、0.5x=y、x
=1/3y、および1/3x=yである。
1個、2個、3個または4個のポリペプチド鎖を含有するタンパク質であり得る
融合タンパク質で、それぞれのコンジュゲート分子において1個のTが存在する
融合タンパク質に関する。
(Sag)y(IM)z (式II) このタイプのコンジュゲートは、MHCクラスII抗原を発現する細胞に関連す
る疾患、特に、造血系の癌などのMHCクラスIIを発現する癌、およびいくつ
かの自己免疫疾患、ウイルス感染、および寄生虫感染の処置に主に適合化される
が、免疫調節因子に対する細胞膜固定型レセプターに関連する疾患、例えば、I
L−2レセプターを発現する、例えば、T細胞リンパ腫についても適合化される
。
カインは、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM−CSF)、腫瘍壊死
因子αおよび腫瘍壊死因子β(TNFαおよびTNFβ)、マクロファージコロ
ニー刺激因子(M−CSF)、顆粒球刺激因子(G−CSF)、IL−1、IL
−2、IL−4、IL−6、IL−7、IL−12、IL−15、IL−18、
およびIGFである。例示的なケモカインは、C5a、IL−8、単球走化性タ
ンパク質1α(MIP1α)または単球走化性タンパク質1β(MIP1β)、
単球走化性タンパク質1(MCP−1)、単球走化性タンパク質2(MCP−2
)、単球走化性タンパク質3(MCP−3)、血小板活性化因子(PAFR)、
N−ホルミル−メチオニル−ロイシル−フェニルアラニン(FMLPR)、ロイ
コトリエンB4(LTB4R)、ガストリン放出ペプチド(GRP)、RENT
ES、エオタキシン、リンホタクチン、IP10、I−309、ENA78、G
CP−2、NAP−2、MGSA/gro、DC−CK1、Flt3L(異所性
ドメイン)、フラクタルキン、PF−4などである。
与している細胞膜固定型レセプター/リガンド対(例えば、リンパ球表面に結合
したレセプターおよび対応する細胞結合リガンド)に由来する因子である。例示
的な例は、CD40L/CD40、4−BB1/4−BB1L、CD28/B7
、CTLA−4/B7などから選択されるものである。B7には、CD80およ
びCD86などの変種が含まれるが、好ましくはCD80である。好ましい形態
は可溶性であり、細胞外部分(異所性ドメイン)を含有し、そして細胞内部分お
よび膜結合部分を有していない。
アネルギーへの流出に対抗することによって、インビボでスーパー抗原の作用を
増強し得る。典型的で適切な細胞結合型レセプター/リガンドは、上記に示され
ているような類似体およびフラグメントを含むCD28/B7である。このグル
ープの典型的なサイトカインは、CD28/B7シグナル変換の主要な下流エフ
ェクターであるIL−2、およびIL−2様サイトカインのIL−7およびIL
−15である。T細胞表面結合型レセプター/リガンド対の中で、活性化され得
るT細胞に結合しないものが、本発明によるコンジュゲートに組み込まれるため
には好ましい。CD40L/CD40、4−BB1/4−BB1LおよびCD2
8/B7に関して、これは、可溶型形態のCD40、4−BB1LおよびB7を
意味し、好ましくは上記に示されている通りである。本明細書の実験の部には、
優先権主張日において、本発明において最適であることが見出された免疫調節因
子の変種が例示されている。
イトカインおよびケモカインなどの天然の免疫調節因子は、多くの場合、哺乳動
物において、大きな全身毒性および比較的短い半減期を示す。文献は、免疫調節
因子を改変して、酸化に対する安定性を増大させ、インビボでの半減期を長くし
、毒性を低くし、組換え技術によって産生されるときの折り畳みを改善する方法
などに関して多岐にわたっている。例えば、米国特許第5,229,109号(
Grimmら)は、レセプターのp55αサブユニットに対する結合をなくすこ
とによって高親和性IL−2レセプター(IL−2R)の親和性を低下させたI
L−2の低毒性類似体を記載している。この類似体は、主として、IL−2の3
3位〜46位のアミノ酸に対するコドンを変異させることによって調製される(
例えば、Arg38AlaおよびPhe42LysまたはPhe42Ala)。
Asp20Lys変異体は、p55に対する結合を変化させることなく、IL−
2レセプターのp75/β鎖に対して1/100〜1/500に低下した親和性
を有する(Collinsら、1988)。他の変異体(例えば、Asp20S
er)は重大な作用をほとんど有していない(Berndtら、1994)。ネ
ズミ類のIL−2に対する研究により、ヒトIL−2のAsp84およびAsn
88もまた、p75の結合に関与していることが示されている(Zurawsk
iら、1993)。これは、ヒトIL−2とそのレセプターとの間の結合をモデ
ル化することによって支持されている(Bamboroughら、1994)。
これらの変異の親和性の予想される低下は、Asp20>Asn88>Asp8
4である。
と組み合わせることによって、IL−2Rの親和性はさらに低くなる。優先権主
張日において好ましい別の強力なIL−2変異はThr51Proであり、これ
により、細胞のインターナリゼーション速度が低下し、その免疫調節作用の継続
時間が長くなったIL−2類似体が得られる(Changら、1996)。
、Zurawskiら(1993)、Bamboroughら(1994)、C
hangら(1996)、およびTaniguchiら(1983)による刊行
物は参照により本明細書に組込まれる。
たサイトカイン類似体およびケモカイン類似体を使用することによって、予め選
択された標的細胞に対するその標的化が強化される。そのそれぞれの細胞レセプ
ターに結合したときの細胞の低下したインターナリゼーション速度が得られるよ
うに変異され、そして式Iによるコンジュゲートに組み込まれたサイトカインお
よびケモカインによって、スーパー抗原の活性は、天然型形態の免疫調節因子と
の対応するコンジュゲートと比較した場合延長されていることが考えられる。
の作用に対するアゴニスト作用またはアンタゴニスト作用を有し得る任意の改変
型形態、例えば、任意の変異型形態を包含する。
上記の表題“背景...”においては、すなわち、例えば変異により、 a.対応する野生型スーパー抗原と比較し、MHCクラスII抗原への結合能
力が低下するように(例えばAbrahmsenら、WO9601650を参照
のこと)、 b.対応する野生型スーパー抗原と比較し、ヒト血清中での血清反応性が低下
するように(例えばAbrahmsenら、WO9601650、Antons
sonら、WO9736932及びAntonssonら、1997を参照のこ
と)、 c.対応する野生型スーパー抗原と比較し、ヒトにおける免疫原性を低下する
ように(例えばAntonssonら、WO9736932及びAntonss
onら、1997を参照のこと)、 d.二つ以上の類似の野生型スーパー抗原間で、第一の野生型スーパー抗原の
ある領域を第二の類似スーパー抗原の対応する領域で置換してキメラとなるよう
に、 修飾される可能性のある野生型スーパー抗原を表す。当該領域はTCRVβへの
結合を決定する領域であり得、例えばSEE/SEAおよびSEA/SEEキメ
ラとして定義されるものがある(例えばAntonssonら、WO97369
32、Antonssonら、1997及びLamphaerら、1996を参
照のこと)。
な、適当と考えられる他の修飾/変異も含まれる。
のであった(Antonssonら、1997及びAntonssonらWO9
736932と同様に番号付ける): a.MHCクラスII結合性の低下:Asp227Ala(=SEAm9)、
Phe47Alaおよび/またはAsp70Arg。変異Phe47Ala/A
sp227Ala=SEAm23。
時に、ヒトでの血清反応性を低下させることを目的とした、SEAとSEE間の
キメラ:以下の置換Gly20Arg、Thr21Asn、Gly24Ser、
Lys27Argを有するSEE。
A(Phe47Ala/Asp227Ala)=SEAm23、およびSEA(
Phe47Ala/Asn102Q/Asn149Asp/Thr218Val
/Asp227Ala)=SEAm57である。
、ブドウ球菌エンテロトキシンAおよびE)、 2.その非変異型では、MHCクラスIIへの至適結合にZnイオンを必要と
するスーパー抗原(Sag)(例えば、SEA、SEE、およびSHE)、 3.ブドウ球菌エンテロトキシンの中から選択された。
抗原である必要はなく、大事な点は、最終的なコンジュゲートが先に概説したよ
うなSADCCとSDCCの一方あるいは両方の能力を示すことによりそうであ
ることである。
な構造でもよい。Tが標的とする構造は、通常、(a)Sagが結合する多型性
TCR鎖エピトープ、および(b)Sagが結合するMHCクラスIIエピトー
プとは異なる。標的部分は、インターロイキン(例えばインターロイキン−2)
、ホルモン、抗体の抗原結合断片を含む抗体、成長因子等から選択する。例えば
、Woodworth 1993(参考により本明細書に組込まれる)を参照の
こと。
パク質でよい。
、抗体(完全長抗体、Fab、F(ab)2、Fv、ScFv(一本鎖抗体)、
複数の一本鎖抗体(ScFv)n、およびあらゆる他の抗原結合抗体断片)であ
ることが好ましい。他の変種として、モノスペシフィックとバイスペシフィック
がある。抗体は原則的に、抗体活性断片(Fab等)を特に重要視し、あらゆる
疾病に関連する/特異的な細胞表面構造を標的とすることができ、例えば上述し
た癌型のいずれかに関連した構造に対して可能である。典型的に、抗体は大腸お
よび/または膵臓特異的エピトープを標的とし、例えば、いわゆるC242エピ
トープ(Lindholmら、WO9301303)、5T4抗体のエピトープ
(Sternら、WO8907947)等の肺がん特異的エピトープ、CD19
等に存在するリンパ種特異的エピトープ、HMW−MAA等のメラノーマ特異的
エピトープ等を標的とする。
ノクローナル剤が好ましい。
しているシステイン残基は、好ましくはセリン等のジスルフィド形成を許容しな
いアミノ酸と置換しておく。Antonssonら、WO9736932も参照
のこと。
構造をTが標的とすることも含まれる。
70;Abrahmsenら、WO960150及びAntonssonら、W
O9736932)選択し、すなわちBは好ましくは親水性であり、アミド、チ
オエーテル、ジスルフィド等の中から選択した一つあるいはそれ以上の構造を示
す。最も顕著なリンカーは組換え技術により得られたものであり、すなわちゲノ
ムレベルで複合化を起こしたもので、その結果、オリゴペプチドリンカーを生じ
る。典型的には、オリゴペプチドリンカーは、好ましくはリンカー全体で親水性
になるよう選択した例えば1〜20といった1〜30のアミノ酸残基を含む。従
ってリンカー残基は、好ましくはGln、Ser、Gly、Glu、Pro、H
is、およびArg等の親水性アミノ酸残基から選択する。典型的なオリゴペプ
チドリンカーは、トリペプチドGlyGlyProあるいはアミノ末端をgly
−proで修飾した可能性のあるいわゆるQリンカー(Woottonら、19
89、参考により本明細書に組込まれる)を含む。
合物を含む。コンジュゲート物質は、ホモコンジュゲートと同様にヘテロコンジ
ュゲートを含む。
ト物質は結合点に関して均一である。それぞれ個々のサブユニット(T、Sag
、IM)については、アミノ末端を別のサブユニットのカルボキシル末端に融合
する、あるいはその逆で、好ましくは挿入したオリゴペプチド架橋を介する。コ
ンジュゲートがT、IM、Sagのそれぞれ一つずつを含む場合の組み合わせは
、T−IM−Sag、IM−T−Sag、Sag−IM−T、Sag−T−IM
、T−Sag−IM、IM−Sag−T(Bのリンカー構造の存在は示していな
い)である。一つあるいはそれ以上のサブユニットが二本以上のポリペプチド鎖
を含んでいる場合には、組み合わせの可能性の数は増加する。Tが抗体Fab断
片である場合には、組み合わせの可能性は(オリゴペプチドリンカーBは示して
いない):
鎖のいずれかの末端に次々に融合される。
はFab断片を用い、遊離のスーパー抗原のアミノ末端を重(CH1)あるいは
軽抗体鎖であり、第一定常ドメインに結合し、免疫調節因子を残りのカルボキシ
ル末端に結合する(式I〜IVに有効)。
〜11残基の可動性親水性アミノ酸リンカーを介して抗体Fab断片のCH1ド
メインC末端に融合した二本鎖産物として発現させる。このリンカーは、Gly
−Gly−Pro、あるいはPro−Ala−Ser−Gly−Gly−Gly
−Gly−Ala−Gly−Gly−Pro(配列番号19)、あるいは配列番
号19に基づく4〜9残基の配列を有し、中でも配列番号19が好ましい。免疫
調節因子部分は、親水性かつ中性あるいは正に荷電した10〜20残基のリンカ
ー(リンカーQ)を介して、軽鎖のC末端に融合する。好ましくは、リンカーQ
は以下の配列、Gly−Pro−Arg−Gln−Ala−Asn−Glu−L
eu−Pro−Gly−Ala−Pro−Ser−Gln−Glu−Glu−A
rg(配列番号23)、Gly−Pro−Arg−Gln−Ser−Asn−G
lu−Thr−Pro−Gly−Ser−Pro−Ser−Gln−Glu−G
lu−Arg(配列番号20)、Gly−Pro−Arg−Gln−Ala−L
ys−Thr−Leu−Pro−Gly−Ala−Pro−Ser−Gln−T
hr−Thr−Arg(配列番号21)、あるいはGly−Pro−Thr−G
lu−Ala−Asp−Glu−Leu−Pro−Gly−Ala−Pro−S
er−Glu−Glu−Glu−Thr(配列番号22)を有し、配列番号20
および21が最も好ましい(詳細については実施例2を参照のこと)。
およびカルボキシル末端での結合の組み合わせでは、現段階では、コンジュゲー
トの活性はあるものの効果は低いと考えられる。
用できる活性物質 遊離のスーパー抗原(Sag):表題“定義”を参照のこと。典型的なSag
は、表題“背景”および“B. 式IにおけるSagのスーパー抗原部分”に示
してある。
きる。サイトカインとケモカインが好ましく、特にIL−2とIL−2様サイト
カインが好ましい。
一般式 (T’)x(IM’)z 式III を満たし、式中、T’およびIM’は有機リンカーB’により結合する。T’、
IM’、およびB’はT、IM、およびBと同様の化合物/構造グループの中か
ら選択する。xおよびzは式I(y=0)と同様に定義され、T’およびコンジ
ュゲート分子当たりIM’は一つあるいは二つが好ましい。T’とIM’間の結
合点は式Iと同様に定義される。表題“E. 結合点...”も参照のこと。こ
こで、式1〜8とそれについてのコメントは、Sagが省略されることを除きT
,IM−コンジュゲートにも適用できる。式IIIのコンジュゲートは既知の技
術、すなわち従来の化学的結合あるいは組換え技術(融合タンパク質)に従って
作製可能であり、中でも後者が好ましい(Fellら、EP 439095、R
osenblumら、EP 396387)。特に重要なT,IM−コンジュゲ
ートは、例えば変異により、先に定義したように親和性を低下させるように、お
よび/またはインターナリゼーション率を低下させるように修飾したIM’−部
分を含む。
は一般式 (T’’)x(Sag’’)y 式IV を満たし、式中、T’’およびSag’’は有機リンカーB’’により結合する
。T’’、Sag’’、およびB’’はT、IM、およびBと同様の化合物/構
造グループの中から選択する。xおよびyは式I(z=0)と同様に定義され、
T’’およびコンジュゲート分子当たりSag’’は一つあるいは二つが好まし
い。T’’とSag’’間の結合点は式Iと同様に定義される。表題“E. 結
合点...”も参照のこと。ここで、式1〜8とそれについてのコメントは、I
Mが式から省略されることを除きT,Sag−コンジュゲートにも適用できる。
式IIのコンジュゲートは既知の技術、すなわち従来の化学的結合あるいは組換
え技術(融合タンパク質)に従って作製可能であり、中でも前者が好ましい。例
えば、Dohlstenら、WO9201470、Abrahmsenら、WO
9601650、Antonssonら、WO9736932を参照のこと。
化合物から選択する。IM’’’は、例えば変異により、(対応する天然型と比
較して)細胞膜アンカーレセプターへの親和性を低下させるように、および/ま
たはレセプターへの結合を介するインターナリゼーション率を低下させるように
修飾した免疫調節因子である。IM’’は、好ましくはサイトカインあるいはケ
モカインである。さらに表題“A. 式Iにおける免疫調節因子IM”を参照の
こと。本発明のこの態様における重要な免疫調節因子の一つは、修飾したIL−
2である。x、yおよびzは式Iと同様に定義される。
よびIM’’’は常に存在し(x、y、およびzはすべて>0)、すなわちT,
Sag,IM−コンジュゲートである。x、y、およびzは典型的に整数1〜3
であり、好ましくは1〜2である。x、y、およびz間の典型的な関係は:x=
y=z;x=y=0.5z;x=0.5y=0.5z;およびx=0.5y=z
である。
(Y=0)、すなわちT,IM−コンジュゲートである。xとzは典型的に整数
1〜3である。xとz間の関係は:x=z;x=0.5z;0.5x=z;x=
1/3z;および1/3x=zである。
らの相互関係は、主に、標的部分が1、2、3あるいは4本のポリペプチド鎖を
含むタンパク質であり、それぞれのコンジュゲート分子内に一つのTが存在する
融合タンパク質に当てはまる。式Vの融合タンパク質の結合点は、式Iを満たし
これに対応する融合タンパク質と同様である。表題“E. 結合点...”も参
照のこと。ここで、式1〜8とそれについてのコメントは、第二の副態様でSa
gが省略されていることを除いて、T,IM−コンジュゲートにも適用できる。
のサブユニットあるいはそれらの組み合わせは組換え技術により生産する。
技術。
タンパク質性標的部分の様々な位置に通常天然に存在する官能基(例えば、一級
アミノ基、カルボキシル基、メルカプト基、カルボヒドレート基)を利用する。
この技術は当分野では周知である。
融合型)を大量に組換え生産するための主な宿主細胞は、大腸菌である。この宿
主は原則的に二つの経路:細胞内生産と分泌により提供する。ペリプラズムおよ
び培養液から正しく折りたたまれた(folded)タンパク質が精製できるこ
とから、後者の変法が好ましい。上記のことは、酵母や哺乳類細胞といった例え
ば真核細胞等の他の宿主細胞においても、活性を有するコンジュゲートを生産で
きるという可能性を除外しない。予備段階での結果から、これまでに、例えばB
7やその類似体のようなCD28と相互作用する免疫調節因子を組み入れるには
、哺乳類細胞等の真核細胞が好ましいことが示されている。
、好ましくは先に定義したようなIL−2、IL−7、IL−12、IL−15
、IL−18、RANTES、CD80の異所性ドメイン、CD86の異所性ド
メイン、4−BB1L、Flt3L、およびこれらの類似体をコードする、好ま
しくはcDNA等のDNA、あるいはRNAである組換え核酸分子である。本発
明のこの態様では、核酸は典型的に、免疫調節因子とスーパー抗原を発現する宿
主細胞と共存可能な翻訳調節配列、複製開始点、スーパー抗原と免疫調節因子の
一方あるいは両方に対する分泌シグナル配列等の制御配列を含まなくてはならな
い。スーパー抗原および免疫調節因子をコードする部分配列間の領域は、バイシ
ストロン性遺伝子構築体等に存在するリボソーム侵入部位をコードする配列を含
んでもよい。後者では、コンジュゲートに含まれるそれぞれのポリペプチド鎖を
別々に発現することになる。IM,Sag,標的部分コンジュゲートおよび適当
なシグナル配列を含む複数鎖コンジュゲート組み合わせの場合には、バイシスト
ロン性構築体により、折りたたみおよびIMが鎖の一方に結合した完全に活性の
あるコンジュゲートへのアセンブリーが促進される。このことは、標的部分が二
本鎖抗体分子であり、スーパー抗原(Sag)と免疫調節因子の少なくとも一方
が抗体鎖の末端に融合している場合に重要となる。上記を参照のこと。
T)、および免疫調節因子(IM)の組み合わせを含む薬剤組成物である。本発
明のこの態様に特有の特徴は、スーパー抗原と免疫調節因子の少なくとも一方が
、上述のように不活化すべき細胞を標的とすることを可能とするコンジュゲート
の形をとっていることである。
すれば、この分野では既知である。特定の組成物においては、組合せは、 a.スーパー抗原(Sag)、標的細胞用の標的部分(T)、および免疫調節
因子(IM)を含む三重コンジュゲート(T,IM,Sag−コンジュゲート)
、 b.二つの二重コンジュゲート−標的抗体(T)とスーパー抗原間のコンジュ
ゲートと標的抗体(T’)と免疫調節因子間のコンジュゲート(すなわち、T,
Sag−コンジュゲート + T,IM−コンジュゲート)。エピトープの特性
に関して、TとT’は異なる、あるいは同一である、 c.スーパー抗原(Sag)と標的部分(T)間の二重コンジュゲートにおい
て、遊離型である免疫調節因子(IM)(T,Sag−コンジュゲート + I
M); d.免疫調節因子(IM)と標的部分(T)間の1つの二重コンジュゲートで
、遊離型であるスーパー抗原(Sag)(T,IM−コンジュゲート + Sa
g)、あるいは e.二重コンジュゲート型のスーパー抗原(Sag)と免疫調節因子(IM)
(Sag,IM−コンジュゲート)を含む。
記のb〜d)を含む場合には、組成物は投与の時点まで成分を分けて保存してよ
い。
プル等の剤形でありうる。水等のビヒクル(好ましくは、PBS等により生理学
的に許容可能なpH値に緩衝して)あるいは他の不活性固体または液体が存在し
うる。一般的には、組成物はおそらくはコンジュゲートを非複合化活性成分と組
み合わせて、混合、溶解、結合し、さもなければ一つあるいはそれ以上の水溶性
または非水溶性の水性または非水性ビヒクルと併用して調製する。必要であれば
、適当な添加剤やアジュバントも加えて調製する。ビヒクルや条件が、先のa〜
eに定義したような活性成分の活性に不利な影響を与えてはならないことは必須
である。
果に基づき1pg〜50mgの範囲になると考えられるが、それぞれ有効SAG
量を含む予め分注した投与量で投与される。正確な投与量は、患者の体重や年齢
、用いるSAGに特異的な抗体の前タイター、投与経路、疾病の型、標的探索部
分、スーパー抗原、結合(−B−)、免疫調節因子等に依存して、場合によって
異なる。
ー抗原と免疫調節因子が至適な投与量範囲を示すことである。投与量が低すぎる
と効果は見られないあるいは最適以下となり、高すぎると致死的ともなる傷害性
等の許容できない副作用を起こす。従って、先に示した範囲が広範であるのは、
この発明の方法の全変法について可能な範囲をすべて包含することを目的とした
ためであることを強調されたい。よって、この発明の方法によるそれぞれの特異
的組み合わせには、0.1pg〜50mgの範囲内にある投与量副範囲が存在す
る。このことにより、さらなる開発と結果からこの範囲をはずれる投与量レベル
が見出されることが除外されることはない。
ー抗原−免疫調節因子組み合わせを標的殺傷有効量あるいは治療的有効量投与し
、標的細胞に作用させる。先に述べた指示では、これは殆どの場合、ヒト等の哺
乳類への(皮下、静脈内、動脈内、筋肉内、腹腔内)注射または注入等の非経口
投与を意味する。本発明のコンジュゲートの組合せは局所的あるいは全身系的に
投与されうる。
を破壊させるのに有効であることを意図している。
0;Abrahmsenら、WO9601650及びAntonssonら、P
CT/97/00537に従って、スーパー抗原コンジュゲートについて意図さ
れたものと同様である。これは、解熱剤(アセトアミノフェン)と併用した、一
日当たり1〜5時間の静脈内注入(好ましくは4時間)を意味する。コンジュゲ
ートに向けて抗体を追加免疫するリスクを考慮し、投与は数日間、例えば5〜8
日間繰り返す。最も望ましくは、一日間以上の治療、続いて一日間以上の安静期
を一サイクルとし、その治療サイクルを数回繰り返す。例えば、治療と安静がそ
れぞれ5日間および2日間のサイクルである。
と併用したアジュバント治療法として投与しうる。 実施例1. Sag標的Fabとの同時刺激腫瘍治療に利用するCD80−C2
15Fab融合タンパク質の生物活性
57融合タンパク質は、ヒトCD80の細胞外ドメインを含むように構築した。
この融合タンパク質は哺乳類細胞により生産し、CHO細胞トランスフェクタン
トを用いてCD28への結合を、Colo205細胞を用いてC215抗原への
結合を試験した。どちらの融合タンパク質もCD28およびC215抗原に結合
したが、後者の結合はC215Fab−SEAと比較して100倍低かった。C
D80がL鎖のN末部分に結合しているため、CD80部分によりC215Fa
bの結合が阻害される可能性がある。両融合タンパク質がSAG活性化ヒトT細
胞を同時刺激することから、可溶性CD80が生物学的機能を保持することが示
される。
にSambrookら(Sambrookら、1989)に従って実施した。宿
主株には、大腸菌HB101(Boyerら、1969)を用いた。制限酵素と
DNAポリメラーゼIのクレノウフラグメントはベーリンガーマンハイム社ある
いはニューイングランドバイオラボ社から入手し、メーカーの推奨する方法に従
って使用した。Taqポリメラーゼはパーキンエルマー社から入手した。cDN
Aは、GeneAmp RNA PCRキット(パーキンエルマー社)を用いて
、全RNAから作製した。オリゴヌクレオチドは、Gene Assemble
r(ファルマシアバイオテックAB社)あるいはABI 392 DNA/RN
Aシンセサイザー(アプライドバイオシステム社)で合成し、FPLCシステム
(ファルマシアバイオテック社)で逆相クロマトグラフィーにより精製した。配
列決定は、ジデオキシチェーンターミネーション原理(Sangerら、197
7)に従ってアプライドバイオシステム社のTaq DyeDeoxy Ter
mination Cycle Sequencing Kitを用いて行い、
産物はDNAシークエンサーABI 373A(アプライドバイオシステム社)
で分離し検出した。種々のプラスミドを有する細菌は、2 X YTおよびリッ
トル当たり15gのアガーベースを含み70mg/Lカナマイシンあるいは10
0mg/Lアンピシリンを補足したプレート上で選択した。液体培地には2 X YTを用いた(リットル当たり:10g酵母抽出(ディフコ社)、16gトリ
プトン(ディフコ社)、および5g NaCl)。
伝子は、以前に記述されたように構築した(Dohlstenら、1994)。
ブドウ球菌エンテロトキシンA(SEA)遺伝子のクローニングとF47Aおよ
びD227Aの置換を生じる突然変異誘発については、以前に記述されている(
Abrahmsenら、1995)。プライマーLAKQ88〜93(用いたオ
リゴヌクレオチドはすべて表1にまとめてある)を用いて三つの他の変異体をS
EA遺伝子に導入し、SEA変異型57を得た。ヒト脾臓全RNAから、LAK
Q5とLAKQ7をRT−PCRに使用し、上流にKozakボックスを導入し
、シグナルペプチドとヒトCD80の細胞外部分をコードする遺伝子をクローニ
ングした。そのヌクレオチド配列は、ジーンバンクのCD80配列(受託番号M
27533)と一致することが認められたた。3’末端に異なるクローニング部
位を有するCD80遺伝子の二つの変種を作製した:別々のPCRにおいてLA
KQ30とLAKQ108プライマーを使用し、それぞれBssHIIあるいは
MroI部位を作製した。Qリンカー(Wootonら、1989)を介してκ
鎖の上流にCD80をコードする融合遺伝子は、当該CD80遺伝子とκ遺伝子
直前のDsaI部位間に、DNAリンカーLAKQ37/38 BssHII−
Esp3Iを挿入することにより構築した。プラスミドpKGE987は、上流
にCD80シグナルペプチドを有するCD80−(Qリンカー)−κをコードす
る融合遺伝子をベクターに挿入することにより作製した。ベクターには、CMV
プロモーターやポリAテイルに加え、トランスフォーマントを選択するのに用い
るネオマイシン遺伝子が含まれている。CD80遺伝子の最終版は、それがFd
−SEA変異型57融合遺伝子の上流に存在する融合遺伝子を構築するのに用い
た:CD80遺伝子のMroI切断部位とC215 VH遺伝子のコドン4およ
び5に存在するPstI切断部位間に、QリンカーをコードするDNAフラグメ
ント(LAKQ117/118)を挿入した。この融合遺伝子を第二のCMVプ
ロモーターベクターに挿入してプラスミドpMB189を作製した。つまり、C
D80シグナルペプチドと細胞外部分、その下流に3残基スペーサーGGPを介
してFdとSEA変異型57をコードする。プラスミドpKGE961では、F
d遺伝子をシグナル配列(他のマウスVH遺伝子由来)の下流に挿入した。プラ
スミドpMB156は天然のシグナルペプチドを上流に有する天然のκ鎖をコー
ドし、ネオマイシン遺伝子を含む。
pMB156とpMB189でトランスフェクションし、それぞれCD80−C
215Fab、CD80−C215Fab−SEAm57を産生する細胞株を取
得した。安定性細胞株を取得するための選択培地には、フェノールレッド(ファ
ルマシア社番号MS 0127)なしでL−グルタミン(ギブコBRL社番号2
5030−24)、10%子ウシ血清、およびジェネティシン1mg/mlを追
加したDMEMを用いた。生産培地には、フェノールレッドなしでL−グルタミ
ンと0.1% HSA((ファルマシア & アップジョンAB社、スウェーデ
ン)を補足したDMEMを用いた。融合タンパク質は、ろ過した(Sartob
ran 0.65−0.4μm)培養液から、Protein G Sepha
rose FF(ファルマシアバイオテックAB社)の親和性クロマトグラフィ
ー、続いて抗CD80親和性精製(固定化抗ヒトCD80抗体;Camfoli
o L307.4)あるいはSP Sepharose FF(ファルマシアバ
イオテック社)のイオン交換クロマトグラフィーにより精製した。
0.01 M HEPES(バイオロジカルインダストリー社、イスラエル)、
1mM NaHCO3(バイオクロムKG社、ベルリン、ドイツ)、0.1mg
/ml硫酸ゲンタマイシン(バイオロジカルインダストリー社、Kibbutz Beit Haemek、イスラエル)、1mMピルビン酸ナトリウム(JR
H バイオサイエンスインダストリー社、アメリカ)、および10%熱非働化ウ
シ胎児血清(ギブコ社、ミドルエセックス、イギリス)を補足したRPMII1
640培地(ギブコ社、ミドルエセックス、イギリス)を完全培地として、細胞
培養すべてに用いた。
b(HB55)は、mAb産生ハイブリドーマ細胞(アメリカンタイプカルチャ
ーコレクション(ATCC)、ロックビル、メリーランド州)から入手した。P
E標識した抗マウスκ鎖mAbは、ベクトンディッキンソン社(サンホセ、カリ
フォルニア州)から入手した。
て、CD28遺伝子をコードするヒトcDNAでチャイニーズハムスター卵巣(
CHO)K1細胞をトランスフェクションした。トランスフェクタントは、常套
的に、同様の抗原発現レベルにおいてFACSソーティングによりCD28の発
現を解析し、維持した。ヒト大腸癌細胞株Colo205はATCCから入手し
た。細胞株はすべてマイコプラズマを含まなかった。
、1996)、CD57、HLA−DR4、CD14、およびCD56 mAb
でパニングするネガティブ選択によりヒト末梢血単球(PBM)から得た。T細
胞に対する試験はすべて、平底96ウェルプレート(ヌンク社、Roskild
e、デンマーク)を用いて、200μl量中0.1x106細胞/ウェルで実施
した。DNA合成は、先に示されたように(10)、培養細胞を[3H]−チミ
ジン[3H]TdR(0.5mCi/ウェル)へ曝露した後調査した。
ーティングは、FACStarPlusフローサイトメーター(ベクトンディッ
キンソン社、マウンテンビュー、カリフォルニア州)での標準設定に従って実施
した。CD80のCD28に対する親和性が低いため、CD80−C215Fa
b融合タンパク質によるCHO−CD28細胞の染色は、細胞の洗浄を省略して
実施した。
uIL−2 Duoset、ジェンザイム社)を用いて解析した。
/kモノクローナル抗体C215の可変ドメインを含むが(Dohlstenら
、1995)、マウスのIgG1/kアイソタイプのものである。トリペプチド
配列GGPは、CH1ドメイン内の鎖内ジスルフィド形成システインに続く。C
D80−C215Fab−SEAm57三重融合タンパク質内で、これはFdと
五つの置換を有するブドウ球菌エンテロトキシンA変異型(SEA;Betle
yら1988)間のスペーサーとして機能する。F47AおよびD227A置換
はMHCクラスIIへの親和性を低下させるために導入し(Abrahmsen
ら、1995)、N102Q、N149D、およびT218V置換は真核細胞で
生産した場合に起こる偶発性の糖鎖形成を避けるために導入した。これら後者の
置換は、X線構造の助けにより選択した(Sundstromら、1996)。
五つの変異体の変異型は、SEA変異型57と命名した。両融合タンパク質は、
ヒトCD80の細胞外ドメインを含む(末端はFPDNで終結する)。天然のC
D80シグナルペプチドを使用し、精製CD80−C215Fabをアミノ酸配
列決定により決定されるように、成熟タンパク質はVIHVで開始することが認
められた。18アミノ酸のスペーサーは、CD80−C215Fab内ではκ鎖
と共にCD80に結合し、CD80−C215Fab−SEAm57三重融合タ
ンパク質内ではFabフラグメントのFd部分に結合する。スペーサーはQリン
カー(Wootonら、1996)に似ており、それぞれSARQANELPG
APSQEERA(配列番号15)およびSARQANELPGAPSQEER
P(配列番号16)の配列を有する。
C215陽性細胞への結合。
D80−C215Fab−SEAm57、あるいC215Fab−SEAで染色
した後、PE標識した抗マウスκ鎖mABと共にインキュベーションした。染色
は4℃にて行い、洗浄は省略した。
CD28に用量依存的に結合した。予想通り、コントロールの融合タンパク質C
215Fab−SEAでは染色は見られなかった。
205細胞において評価した。Colo205細胞は、CD80−C215Fa
b、CD80−C215Fab−SEAm57、あるいC215Fab−SEA
で染色した後、PE標識した抗マウスκ鎖mABと共にインキュベーションした
。染色は4℃にて行い、各染色ステップの間に3回洗浄した。
SEAm57も、C215抗原陽性Colo205細胞に用量依存的に結合した
。結合は、C215Fab−SEAと比較して50〜100倍低かった。このこ
とから、CD80を融合タンパク質のN末端部分へ導入することにより、C21
5Fab部分のC215抗原への結合が阻害されうることが示唆された。
胞の同時刺激について試験した。
び様々な量のCD80−C215Fabと共に4日間インキュベーションし、そ
の後取り込まれた3H−チミジンをカウントすることにより増殖を測定した。C
D80−C215Fabなしで得られた活性は、20039 cpm ± 17
50であった。
A、および様々な量のCD80−C215Fabと共に4日間インキュベーショ
ンし、その後上清を回収しIL−2量を測定した。CD80−C215Fabな
しで得られたIL−2量は、2849pg/mlであった。
で見られるように、用量依存的にC242Fab−SEAの誘導するT細胞活性
化を同時刺激した。
05細胞上に提示されたC215Fab−SEAm23(m23は、三重融合タ
ンパク質に用いたのと同様のMHCクラスII結合に影響を与えるSEA変異型
である、すなわちPhe47Ala/Asp227Ala)またはCD80−C
215Fab−SEAm57と共にインキュベーションした。増殖:4日後、取
り込まれた3H−チミジンをカウントした。IL−2生産:4日後、上清を回収
しIL−2含量を測定した。
た場合に、T細胞の活性化およびIL−2産生を誘導した。C215Fab−S
EAm23ではそのような活性が見られなかったことから、活性化にはCD80
による同時刺激が重要であることが示唆される。三重融合タンパク質の結合親和
性が低いため(C215Fab−SEAと比較して50−100倍低い、FAC
Sデータを参照のこと)、細胞に結合したC215Fab−SEAm23の実際
量は、実質的には三重融合タンパク質よりも高いようである。
治療における効果を増強し維持する。
24時間刺激したヒト末梢血単球(PBM)から調製したmRNAを用いて、R
T−PCRによりクローニングした。mRNAは、Dynal社、オスロのRN
A Direct キットを用いてメーカーの指示する方法に従い、5x106 細胞から単離した。オリゴ(dT)26コーティングしたマグネティックビーズ
にアニールしたmRNAは、95℃に加熱することにより溶出した。続いて、T
aqポリメラーゼのもつRTおよびDNAポリメラーゼ活性を利用し、RT−P
CRによりPCR産物を得た。溶出したmRNAの1/10量をPCRプライマ
ーIL2−1およびIL2−2と混合し、標準のPCR反応を行った(30ラウ
ンド)。PCR産物をアガロースゲル電気泳動に供し、バンドをゲルから切りだ
し、Prep−a−geneキット(バイオラッド社)を用いて精製した。その
フラグメントをEcoRIとBamHIで消化した後、EcoRI/BamHI
で消化したpBluescript KSIIにクローニングした。インサート
をシークエンシングし、以前に報告されたIL−2 cDNA(Taniguc
hiら、1983)と同一であることを確認した。しかし、PCR反応の結果、
Gly−Pro−Arg−Gln−Ala−Asn−Glu−Leu−Pro−
Gly−Ala−Pro−Ser−Gln−Glu−Glu−Arg(配列番号
23)“Gly−Pro−Qリンカー”をコードするDNAセグメントを、成熟
ヒトIL−2をコードする部分の5’に付加済みである。Q−hIL2は、研究
室所有のプラスミド(RsrII−XbaIで切断した)にRsrII−Nhe
Iフラグメントとしてクローニングした。結果として得られるプラスミドpMS
306により、C215FabSEA−Q−hIL2が大腸菌のペリプラズムに
分泌される。部分間のリンカーは、以下のようにさらに至適化した。Pro−A
la−Ser−Gly−Gly−Gly−Gly−Ala−Gly−Gly−P
ro(配列番号19)(本来のGly−Gly−Proを置換している)をコー
ドするリンカーコード領域を、部位特異的突然変異誘発を利用して、スーパー抗
原とFab部分コード領域間に導入した。同様に、リンカーGly−Pro−A
rg−Gln−Ser−Asn−Glu−Thr−Pro−Gly−Ser−P
ro−Ser−Gln−Glu−Glu−Arg(配列番号20)、Gly−P
ro−Arg−Gln−Ala−Lys−Thr−Leu−Pro−Gly−A
la−Pro−Ser−Gln−Thr−Thr−Arg(配列番号21)、あ
るいはGly−Pro−Thr−Glu−Ala−Asp−Glu−Leu−P
ro−Gly−Ala−Pro−Ser−Glu−Glu−Glu−Thr(配
列番号22)を用い、IL−2とFab部分間の元のQリンカーを置換した。二
重融合タンパク質との組み合わせにおいて、IL−2を重鎖あるいは軽鎖に融合
した構築体もそれぞれ比較した。
およびlacUV5プロモーターを有するプラスミドを用いて、大腸菌 K−1
2株UL 635(xyl−7,ara−14,T4R,deltaompT)
で発現させた。凍結保存由来の細菌は、(NH4)2SO4、2.5;KH2P
O4、4.45;K2HPO4、11.85;クエン酸ナトリウム、0.5;M
gSO4・7H2O、1;グルコース一水和物、11、0.11mMカナマイシ
ン、および1ml/l微量元素溶液(Forsbergら、1989)を含みN
a2MoO4・2H2Oを含まない振盪フラスコ内で、25℃にて約21時間イ
ンキュベーションした。細胞はOD600が1〜2になるまで増殖させ、450
mlの培養液を発酵槽(Chemap社、スイス)を播種するのに用い、最終用
量5lとした。発酵槽の培地は、(NH4)2SO4、2.5;KH2PO4、
9;K2HPO4、6;クエン酸ナトリウム、0.5;グルコース一水和物、2
2;MgSO4・7H2O、1(g/l)、0.11mMカナマイシン、1ml
アデカノール(アサヒデンカコウギョウ株式会社、日本)、および1ml/l微
量元素溶液を含んだ。25%アンモニアでの滴定によりpHを7.0に保ち、温
度は25℃とし、大気5l/分で通気した。溶存酸素の分圧は、バッチ相では撹
拌を300から1000rpmに上昇することにより、流加バッチ相では60%
(w/v)グルコースの添加を制御することにより、30%に調節した。産物の
形成は、OD600が50の時点で0.1mMイソプロピルβ−Dチオガラクト
ピラノシド、IPTGを加えることにより誘導した。発酵後、4℃にて8000
xgで40分間遠心分離し、細胞を除去した。清澄化培養液は直接解析し精製す
るか、あるいは−20℃にて保存した。
エチレンイミンと0.2M NaClを用いて30分間共沈させることにより(
AtkinsonとJack、1973)除去した。先のように遠心分離した後
、上清を回収しNaCl濃度を0.5Mに調整した。この培養液を、0.05% Tween 80を含む10mMリン酸ナトリウム、150mM NaCl、
pH7.4、PBSTで平衡化したProtein G Sepharoseカ
ラム(ファルマシアバイオテックAB社、Uppsala、スウェーデン)に供
した。次にカラムを5カラム容量のPBSTで洗浄し、結合したタンパク質を0
.1M酢酸、0.02% Tween 80、pH3.2で溶出した。1 M
Tris−HCl、pH8.0でサンプルのpHを5.0に調整し、50mM酢
酸アンモニウム、0.02% Tween 80で平衡化したSP Sepha
rose HPカラム(ファルマシアバイオテック社)に供した。次にカラムを
2カラム容量の平衡化バッファーで洗浄し、10カラム容量以上の50から50
0mM酢酸アンモニウムの線状濃度勾配を利用して融合タンパク質を溶出した。
分離の際、C215Fab−SEA−IL2三重融合タンパク質についてはpH
は5.7を用い、C215Fab−IL2融合タンパク質についてはpH6.0
を用いた。融合タンパク質は0.22μmフィルターで濾過し、−70℃にて保
存した。濃度が0.5〜1mg/mlよりも薄い場合には、Centricon 30(アミコン社)を用いメーカーの指示する方法にしたがって、最終濃度0
.5〜1 mg/mlになるよう濃縮した。
ッセイは、以前に記述されたように(Dohlstenら、1990)実施した
。簡単に説明すると、MHCクラスII依存性アッセイでは、51Cr−標識R
aji細胞(最終用量200μlでウェル当たり2,500細胞)を、低レベル
の組換えhIL−2存在下でヒトPBMをインキュベーションすることにより作
製したSEA依存性エフェクター細胞株と混合した。エフェクター:標的細胞比
は30:1であった。MHCクラスII非依存性アッセイでは、51Cr−標識
C215+Colo205細胞(2,500細胞)をSEA依存性エフェクター
細胞と、エフェクター:標的細胞比45:1で混合した。4時間インキュベーシ
ョンした後、培養液に遊離した51Crをシンチレーションカウントすることに
より測定した。
的にLandoら(1993)により記述された方法で精製した。簡単に説明す
ると、天然のヒトT細胞は、フィコール勾配遠心分離によりヒト血液PBMから
精製後、ゼラチンカラムで分離し、最後にHNK1とHLA−DR mAbを含
むペトリ皿でパニングすることによりネガティブ選択した。天然ヒトT細胞を用
いての増殖実験は、基本的にLandoら(1996)により記述された方法で
実施した。簡単に説明すると、全量200μlの補足物を含むRPMI−164
0中で、天然のヒトT細胞(ウェル当たり100,000細胞)を照射したCH
Oトランスフェクタント(ウェル当たり10,000細胞)とあわせた(Lan
doら、1993)。IL−2を含む融合タンパク質を用いた実験では、細胞を
1nMの表示物質存在下で7日間インキュベーションした。実験の最終日に、細
胞を3H−チミジンでパルスし、分裂細胞へのDNAへの取り込みを測定した。
ohlstenら、1994;Hanssonら、1997)実施した。0日目
に、C57 Bl/6マウスの尾静脈に、75,000〜150,000個の同
系B16−F10メラノーマ細胞を静脈内注射した。これらのB16細胞は、C
215mAbにより認識されるヒトGA−733抗原を発現していた。1、3、
あるいは5日目に、C215Fabタンパク質による治療を開始した。21日目
に実験を終了し、その時、肺を摘出して播種性肺腫瘍をカウントした。
995)、18日目のB16−C215腫瘍を保有する動物の肺において実施し
た。最終注射から4時間後に、サンプルを摘出した。染色領域は手で測定した。
996)実施した。毎日1あるいは3回注射したC57 Bl/6マウスの脾臓
を最終注射から48時間後に摘出し、Raji細胞を標的として使用し、上記し
た標準51Cr遊離アッセイによりSEA依存性細胞傷害を測定した。エフェク
ター:標的細胞比は100:1であった。
L2三重融合タンパク質をコードする大腸菌発現ベクターを構築した。このベク
ターは、LacUV5プロモーターから転写されるバイシストロン性mRNA上
に、三重融合タンパク質の二つのサブユニットをコードする。二つのサブユニッ
トはそれぞれ、大腸菌のペリプラスム空間に輸送するシグナルペプチドを上流に
有する。第一のサブユニットはC215FabのVHであり、これにGly−G
ly−Proリンカーが続く(VH−CH1−Gly−Gly−Pro−SEA
)。もう一方のサブユニットはC215FabのVKであり、次にC242Fa
bのCKが続くが、これはGly−Pro−Qリンカーを介してヒトIL−2に
結合する(Vk−Ck−Gly−Pro−Q−hIL2)。Gly−Pro−Q
リンカー配列(配列番号23)は、OmpR 大腸菌タンパク質に見られる天然
リンカー(Woottonら、1989)をわずかに修飾したものである。さら
に完全な情報については、材料と方法を参照のこと。また、C215Fab−Q
−hIL2融合タンパク質も生産した。これは、タンパク質のGly−Gly−
Pro−SEA部分が除去されていることを除けば、C215FabSEA−Q
−hIL2と同一である。したがって、発現ベクター内でこれに相当するDNA
配列は除去してある。C215FabSEA−Q−hIL2の変異派生体は、標
準的な方法であるPCRを介した部位特異的突然変異誘発により作製し、C21
5FabSEAD227A−Q−hIL2やC215FabSEAD227A−
Q−hIL2F42A等の種々のタンパク質を生成した。三重融合タンパク質の
後半の変種では、サブユニット間のシステインは二つのセリン残基で置換してい
る。この変化は生物活性に影響を与えない。
に形質転換し、続いて発酵を行った。融合タンパク質は、プロテインG親和性ク
ロマトグラフィーにより培養液から精製した。イオン交換クロマトグラフィーに
より、融合タンパク質の切断変種を除去した。得られた産物は、SDS−PAG
E(材料と方法)により調べたところ、少なくとも90 %が完全長融合タンパ
ク質であった。融合タンパク質について最適な設計を使用して、130mg/l
までの融合タンパク質が増殖培地中に得られ、典型的には1lの培地から70m
gの三重融合タンパク質が得られた。
Q−hIL2やC215Fab−Q−hIL2等のIL−2を含む融合タンパク
質がIL−2依存性マウス細胞株CTLL−2の増殖を誘導する能力は、モルベ
ースにおいて基本的に組換えIL−2のものと類似している(データは示さず)
。さらに、C215FabSEA−Q−hIL2とC215FabSEAの抗原
結合およびSEA活性は、種々のアッセイにおいて区別不可能なほど同程度であ
り、このことから分子にIL−2を導入しても悪影響を及ぼさないことが示唆さ
れた。これらのアッセイには、4時間の51Cr遊離アッセイにおける、SEA
反応性T細胞エフェクター細胞株によるC215+ヒト大腸癌細胞株colo2
05のMHCクラスII非依存性傷害を誘導する能力が含まれる。SEA反応性
エフェクターT細胞によるMHCクラスII+ Raji(ラットリンパ腫)細
胞のMHCクラスII依存性傷害も、同様の効率で起こった(データは示さず)
。C215抗原とMHCクラスIIへの結合が確実であるというより直接的証拠
は、FACS解析により得た。Raji細胞へのC215FabSEAとC21
5FabSEA−Q−hIL2の用量依存的な結合は、モルベースにおいて同様
であることが見出された(データは示さず)。colo205細胞へのC215
FabSEA−Q−hIL2とC215Fab−Q−hIL2の用量依存的な結
合が、C215FabSEAで見られたものと同様であることも認められ(デー
タは示していない)、このことからIL−2を含む融合タンパク質において抗原
結合が確実であることが示唆された。
るためには、休止ヒトT細胞はシグナル1とシグナル2の両方を必要とする(S
chwartzら、1990)。スーパー抗原は細胞上に提示された場合、シグ
ナル1を伝達できる。B7/CD28シグナル伝達の主要な下流エフェクターで
あるIL−2は、シグナル2を与えると予測される。
A−Q−hIL2三重融合タンパク質、あるいはC215Fab−Q−hIL2
または組換えヒトhIL−2と組み合わせたC215FabSEAが、インビト
ロにおいて確かにT細胞増殖を誘導することを示している(図7)。
L2、あるいは組換えヒトIL−2の形で)存在下で、休止ヒトT細胞を標的S
EAと共にインキュベーションした。SEAは、C215抗原(Fab部分を介
して)、SEAに結合するMHCクラスII/Drでトランスフェクションした
照射CHO細胞上に提示された。トランスフェクションしていないCHO細胞を
対照とした。T細胞をCHOトランスフェクタントおよび当該物質とインキュベ
ーションしてから7日後、3H−チミジンのDNAへの取り込みにより増殖を測
定した。
原でトランスフェクションしたCHO細胞上に提示された場合に(CHO−C2
15)、ヒトT細胞の増殖を誘導した(図7)。同様に、このタンパク質がCH
O−Dr(ヒトMHCクラスII)に提示された場合にも増殖が誘導されたが、
トランスフェクションしていないCHO細胞(CHO)の存在下、あるいはCH
O細胞の非存在下(R10)では増殖は見られなかった。C215FabSEA
あるいはC215Fab−Q−hIL2はCHO細胞上に提示されても顕著な増
殖を誘導せず、このことは、増殖の誘導にはSEAとIL−2の両者が実際に必
要であることが示された。これは、C215FabSEAとC215Fab−Q
−hIl2あるいはC215FabSEAと組換えヒトIL−2の組み合わせが
、C215FabSEA−Q−hIL2により誘導されたものと質的に同様の効
果を誘導することから、確認された。これにより、このアッセイではIL−2は
必要であるが、SEAとは異なり細胞に結合している必要がないことも示される
。
C215FabSEA−Q−hIL2も、T細胞活性化の増強と維持を引き起こ
し、インビボでの腫瘍浸潤を改善した。標的細胞のSEA依存性傷害を誘導する
能力により測定されるように、C215Fab−Q−hIL2 + C215F
abSEAとC215FabSEA−Q−hIL2の両方ともが、C215Fa
bSEAよりも強力なT細胞活性化インデューサーであった(図8)。簡単に説
明すると、示したタンパク質を毎日1あるいは3回マウスに注射投与した。最終
注射から2日後、処理したマウスから脾臓を摘出し、SEAコーティングしたR
aji細胞に対する細胞傷害活性を標準の4時間51Cr遊離アッセイにて測定
した。
b−Q−hIL2は、T細胞の活性化を増強した上にこれを維持した。IFNγ
等の血清サイトカインレベルは、C215FabSEAの4度目の注射後に急激
に減少するが、C215FabSEA−Q−hIL2の4度目の注射後では非常
に高レベルのまま留まった(データは示さず)。概して、IFNγとTNFαレ
ベルはC215FabSEAの場合よりも極めて高かった(10倍まで)。
る、樹立B16−C215腫瘍の改良療法。FabSag腫瘍治療でのIL−2
による効果を、ネズミB16メラノーマモデルで実験した(図9)。示した例で
は、0日目に、8〜12週齡のC57 Bl/6雌マウスに、C215 mAb
が標的とするヒト腫瘍抗原GA−733でトランスフェクションした150,0
00個のB16細胞を接種した(以下ではB16−C215と示す)。5、6、
および7日目に、示した物質を注射した。データはそれぞれ7匹の動物に対応す
るものである。21日目に動物を殺し、肺にコロニー形成したメラニン色素性の
B16腫瘍をカウントした。種々の実験において、C215FabSEAとC2
15Fab−Q−hIL2の組み合わせは、未処理の対照と比較するとC215
FabSEAよりも優れた治療効果をもたらすことが示された(図9)。示した
実験では、C215FabSEA/C215Fab−Q−hIL2の組み合わせ
治療は、C215FabSEA−Q−hIL2三重融合タンパク質よりもすぐれ
た治療効果を示した。
bSEAとC215Fab−Q−hIl2の組み合わせにより、同程度の数のB
16−C215腫瘍浸潤CD4およびCD8 T細胞を生じることが明らかにな
った。しかしながら興味深いことに、T細胞活性化の良いマーカーであるCD2
5(IL2Ra)陽性細胞は、C215FabSEA/C215Fab−Q−h
IL2の3回目と4回目の注射間に急激に増加した(図10)。対照的に、C2
15FabSEAの場合には減少し、これはアネルギーの開始を示す。浸潤する
T細胞の質は、このようにC215FabSEA単独よりも組み合わせ治療の場
合に高くなり、これにより治療効果が改善されたことが説明できる。同様に、T
細胞活性化により二次的に産生されるインターフェロンγ等の血清サイトカイン
は、FabSEAの4回目の注射後に顕著に減少する(図11)。しかし、Fa
bSEA−Q−hIL2三重融合タンパク質では、4回目の注射後でもインター
フェロンレベルは高いまま維持された。この結果から、構築体中にIL−2を含
むことで、Fab−SEAの誘導するT細胞アネルギーが阻害されることも示さ
れた。
の改良療法。スーパー抗原はマウスよりもヒトにおいて毒性が強く、一部にはヒ
トでのMHCクラスIIへの親和性がかなり高いためである(Hanssonら
、1997)。よって、FabSEAタンパク質の全身性毒性がヒトでの治療に
おいて大きな限界になると予想される。全身性免疫活性化(SEA−MHCクラ
スII依存性)に対して腫瘍での部分的活性化(Fab依存性)を上昇させる一
手段は、SEAのMHCクラスIIに対する親和性を減少させることである。我
々はSEAの結晶構造に基づいて、MHCクラスIIに対する親和性が100倍
低いC215FabSEAの変異型、C215FabSEAD227Aを作製し
た。これは野生型のC215FabSEAとは異なり、MHCクラスII分子に
架橋する能力をもたない。この架橋が、SEAを介する全身性毒性の主要な理由
であると考えられている(Hanssonら、1997)。
療における効果的な治療と毒性間の幅は、C215FabSEAと比較してC2
15FabSEAD227Aの方が少なくとも50倍広範であった(Hanss
onら、1997)。この観察に従い、免疫組織化学法により、同様の治療効果
をもたらす二つのタンパク質の用量では、腫瘍において同程度の免疫活性化が見
られたが、全身性免疫活性化はC215FabSEAD227Aで治療した脾臓
の方が極度に低いことが示された(Hanssonら、1997)。さらに、ウ
サギでの薬物動態学的研究により、ほとんどのMHCクラスII+細胞が局在す
る脾臓や他のリンパ系器官へのC215 FabSEAD227Aの標的化が、
C215FabSEAの場合と比較して顕著に減少することが示された(データ
は示さず)。
スーパー抗原を含むことが予測される。それゆえ我々は、C215FabSEA D227A −Q−hIL2三重融合タンパク質を作製した。生産されたタンパク
質は休止ヒトT細胞の増殖を誘導し(データは示さず)、6回注射までマウスで
の維持されたSEA依存性CTL活性を誘導した(図12)。対照的に、C21
5FabSEAD227A(< 10%−データは示さず)およびC215Fa
b−Q−hIL2(< 15%−データは示さず)では、バックグラウンドのC
TL活性が見られた。正常C57 Bl/6マウスにおいてこのタンパク質の日
に一度の注射投与を8回繰り返すことにより、樹立(3日目)B16−GA73
3腫瘍の治療は、C215FabSEAの至適投与量でと同程度の良好な効果を
もたらした(図13)。C215FabSEAD227Aはマウスではなくヒト
での至適活性をデザインしたもので、このシステムではわずかな効果しか示さな
かった(図13)。しかしながら、最高投与量では、C215FabSEAD2 27A −Q−hIL2による毒性がいくらか認められた。対照的に、様々な治療
実験で、C215FabSEAD227AとC215Fab−Q−hIL2との
組み合わせにより(8回注射)、Vb3 TCRトランスジェニックマウスでの
3日目B16−GA733腫瘍の治療がC215FabSEAD227A単独と
比較して実質的に改善されることが示された(データは示さず)。正常マウスで
は10〜20%のT細胞がSEAに反応するのに対し、Vb3 TCRトランス
ジェニックマウスでは、>90%のT細胞がSEAに反応する。興味深いことに
、C215FabSEAD227A−Q−hIL2を繰り返し注射した(8回ま
で)ウサギでは(20μg/kgでの繰り返し注射後、0/4のウサギが死亡)
、IL−2なしでのC215FabSEAD227Aの場合(20μg/kgで
の繰り返し注射後、0/4のウサギが死亡;20μg/kgで4/4のウサギが
死亡)よりも毒性があるとは認められず、C215FabSEAの場合(1μg
/kgでの繰り返し注射後、1/4のウサギが死亡)よりも毒性はかなり低かっ
た。同時に、免疫活性化の維持(リンパ球リバウンド効果)がC215FabS
EAD227A−Q−hIL2での治療後のみに見られ、C215FabSEA D227A やC215FabSEAでの治療後にはは見られないことから、IL
−2を含むことによりFabSEAの誘導するT細胞アネルギーが阻害されるこ
とが示された。
質による、B16−C215腫瘍の療法。IL−2を含む三重融合タンパク質が
細胞毒性が高く、C215FabSEA−Q−hIL2の場合に治療効果が低い
ことは、一1部には、SEA活性がリンパ系組織への“再標的化”することによ
ると考えられる。この再標的化効果は、IL2のレセプターに対する親和性が高
いためであり(Kd=10pM)、レセプターは主に脾臓や他のリンパ系組織に
存在するT細胞上に見られる。この疑問を解くため、我々は、IL2R+細胞へ
の親和性およびそれによって起こる全身性活性化を低下させるようにIL−2部
分を変異させた、C215FabSEAD227A−Q−hIL2の派生物を作
製した。原則的には、C215FabSEAD227Aタンパク質の治療幅を改
善した際に用いたものと同様のアプローチである。
セプターはa、b、およびgの3つのサブユニットを含む。bとgの架橋が生物
活性に必要であり、aサブユニットは至適な結合に必要である。我々の戦略は、
aサブユニットの結合を除去することによりIL−2の高親和性レセプター(a
bg)への親和性を低下させ、続いて必要に応じてbおよびgサブユニットの結
合を除去ではなく減少させるというものである。
b結合を低下させるように(F42A/D20S)、C215FabSEAD2 27A −Q−hIL2の三つの変異型を設計した。これらのタンパク質は、IL
−2依存性ネズミ細胞株CTLL−2の増殖誘導において、それぞれ100倍(
F42A)、1000倍(F42K)、および3000倍(F42A/D20S
)低い活性を有する。これらのタンパク質について詳しく調べるため、特に活性
化ヒトT細胞とIL−2レセプターへの結合親和性とその比に関して調べるため
、実験は進行中である。最初の治療実験により、このようなストラテジーは可能
であると考えられる(図14、図15)。ここで示した実験では、3日目B16
−GA733腫瘍を保有するVb3 TCRトランスジェニックマウスに8回注
射した(>90%のT細胞がSEAにより活性化される)。最高投与量では依然
毒性はいくらか見られるものの、C215FabSEAD227A−Q−hIL
2F42AあるいはC215FabSEAD227A−Q−hIL242Kを用
いた場合(8回目注射)にはC215FabSEAD227A−Q−hIL2F
を用いた場合(6回目注射)よりも遅れて起こり、PBS処理した対照と比較し
て最高投与量での治療では一貫して90%を超える腫瘍減少が見られた(図14
)。我々は最近、毒性幅の治療をさらに改善するため、SEAとIL−2部分に
さらなる変異を導入することにより、高く期待されるこのアプローチを探索して
いる。
EA− Q−hIL2三重融合タンパク質の作製段階にある(Changら、1
996)。この変異により、IL−2の生物活性を損なうことなく、融合タンパ
ク質のIL2Rを介するインターナリゼーションを阻害できる。融合タンパク質
がこの経路により除去されるのを減少させ、よって薬剤の局在濃度と効果が上昇
するため、これは重要であると思われる。Thr51Pro変異したタンパク質
は、SEAおよびIL−2部分に、それぞれMHCクラスIIおよびIL2レセ
プターへの親和性を減少させるさらなる変異を含むこともある。
セプター陽性あるいはMHCクラスII陽性細胞標的細胞。
SDCCを促進する。また、IMレセプターを発現している細胞も標的とされる
。よって、Sag−IM分子が、IMレセプターを発現している有害細胞の傷害
を誘導するのに有効である可能性がある。
細胞もC215Fabに認識される抗原を発現していない場合のSag−IM分
子であると考えられる。エフェクター細胞は、VβサブタイプのT細胞である。
標的細胞は、例えばある白血病やリンパ腫に存在するようなIL−2レセプター
を発現している異常な造血細胞である。
刺激したヒトT細胞)と標的細胞(例えば、ヒト“Raji”B細胞リンパ腫細
胞)を、MHCクラスIへの結合を減少させるように変異したC215FabS
EA−IL2三重融合タンパク質と共にインキュベーションする。これは、SD
CCアッセイの標準セットアップである(エフェクターT細胞、Raji細胞、
実験物質)。我々は、実際に、MHCクラスIIへの親和性を大きく減少させた
C215FabSEAD227A−hIL2タンパク質が、Raji細胞の傷害
性においてC215FabSEAD227Aよりも約10倍高い効力を有するこ
とを見出した。三重融合タンパク質がRaji細胞に発現するIL−2レセプタ
ー上に提示されることが、効力が上昇したことの明らかな説明となる。
マウスでのRBL−5リンパ腫等)が確立されている(Hoglundら、J. Exp. Med. 168:1469−1474)。そのようなモデルでの
Sag−IMタンパク質によるIL−2レセプターあるいは他のIM−Rの標的
化は、インビボにおけるIMレセプター陽性細胞標的化の概念の証明となる。
IMに対するレセプターを頻繁に発現する事実により複雑化する。それにもかか
わらず、ある状況下では、治療のこの方法は効果的である。標的細胞上のIM−
R発現密度、標的細胞の数や位置等の要因が、役割を果たしているようである。
例えばT細胞活性化においてIL2Rαは単にアップレギュレートされ、よって
エフェクター細胞上ではなく標的細胞上にIM−Rが多量に発現される一時的な
範囲があることも強調されるべきである。
パー抗原を表すSag−IM融合タンパク質も、同様に利用可能である。
いはC215Fab−SEAで染色した後、PE標識した抗マウスκ鎖mAbと
共にインキュベーションしたCHO−CD28細胞のFACS解析。染色は洗浄
なしで行った。縦軸:平均チャネル。
いはC215Fab−SEAで染色した後、PE標識した抗マウスκ鎖mAbと
共にインキュベーションしたColo205細胞のFACS解析。染色は4℃に
て行い、各染色ステップの間に3回洗浄した。縦軸:平均チャネル。横軸:標的
細胞(T)に対するエフェクター(E)比。
よび様々な量のCD80−C215Fabと共に4日間インキュベーションし、
その後取り込まれた3H−チミジンをカウントした。CD80−C215Fab
なしで得られた活性は、20,039cpm ± 1,750であった。
EA、および様々な量のCD80−C215Fabと共に4日間インキュベーシ
ョンし、その後上清を回収しIL−2量を測定した。CD80−C215Fab
なしで得られたIL−2量は、2,849pg/mlであった。
SEAm57またはC215Fab−SEAm23と共に4日間インキュベーシ
ョンし、その後取り込まれた3H−チミジンを測定した。
Fab−SEAm57またはC215Fab−SEAm23と共に4日間インキ
ュベーションし、その後上清を回収しIL−2量を測定した。
Aの提示のため)と共に7日間インキュベーションした、ヒト血液T細胞の増殖
能力。縦軸:3H−チミジンの取り込み(cpm)
が増強される。C215FabSEA(FS)、C215Fab−Q−hIL2
(FI)、これら二つの組み合わせ(FS + FI)、あるいはC215Fa
bSEA−Q−hIL2(FSI)を1または3回注射処理したマウス由来脾細
胞の、SEAコーティングしたMHCクラスII+ Raji細胞に対する細胞
傷害性(パーセンテージで示す)。エフェクター:標的細胞比は30:1とし、
細胞傷害性は、標準4時間の51Cr遊離アッセイにて測定した。
215FabSEA + C215Fab−Q−hIL2(FS + FI)、
あるいはC215Fab−Q−hIL2(FSI)の3回注射(腫瘍接種後5、
6、および7日目)による、C57 Bl/6マウスの5日目B16−C215
腫瘍の治療。等モルのFabSEAとFab−Q−hIL2を用いた。横軸:注
射したタンパク質量。縦軸:パーセンテージ表示による腫瘍の減少。
あるいはC215FabSEA−Q−hIL2治療後の、CD25+T細胞の腫
瘍浸潤の増加。樹立B16−GA733肺腫瘍を保有するマウスの肺に浸潤する
CD25陽性細胞を、免疫組織化学法により測定した。縦軸:染色された部位の
パーセンテージ。横軸:1=PBS;2=注射1回目;3=注射2回目;4=注
射3回目;5=注射4回目。
/注射)を4回まで行った後の、インターフェロンγの持続レベル。血液は最終
注射から4時間後に回収した。インターフェロンγ含量(縦軸)は、組換えネズ
ミインターフェロンγ(ファーミンジェン社)を標準物質として用い、ELIS
A測定により決定した。C215FabSEA(FS)を等モル量(30mg/
注射)用いて、同様の実験を実施した。
IL2)を1、4、あるいは6回注射したマウス由来脾細胞の、SEAコーティ
ングしたMHCクラスII+Raji細胞に対する細胞傷害性(縦軸にパーセン
テージで示す)。細胞傷害性は、標準4時間の51Cr遊離アッセイにて測定し
た。PBSは陰性対照として用いる。
SEAD227A−Q−hIL2(=FSm9−IL2)注射に続く、C57B
l/6マウスの3日目B−16−C215腫瘍の治療。治療は8日間続けて毎日
行った。21日目に動物を殺し、肺転移をカウントした。縦軸:パーセンテージ
表示による腫瘍の減少。
2(F42A))、C215FabSEAD227A−Q−hIL2(=FSm
9−IL2)、あるいはC215FabSEAD227A(=FSm9−IL2
)の8回注射に続く、Vb3 TCRトランスジェニックマウスの3日目B−1
6−C215腫瘍の治療。治療は8日間続けて毎日行った。21日目に動物を殺
し、肺転移をカウントした。縦軸:パーセンテージ表示による腫瘍の減少。
15FabSEAD227A−Q−hIL2 F42K(F42K)、あるいは
C215FabSEAD227A−Q−hIL2F42A/D20S(F42A
/D20S)の8回注射による、Vb3 TCRトランスジェニックマウスの3
日目B−16−C215腫瘍の治療。治療は8日間続けて毎日行った。21日目
に動物を殺し、肺転移をカウントした。縦軸:パーセンテージ表示による腫瘍の
減少。
Claims (34)
- 【請求項1】 免疫調節因子の存在下において2種類の細胞をスーパー抗原
(SAG)と接触させることによって、T細胞の存在下で標的細胞を不活性化す
るための方法であって、少なくとも1つの前記スーパー抗原および前記免疫調節
因子は、「遊離型」スーパー抗原(Sag)と、コンジュゲートを前記標的細胞
に標的化する部分とのコンジュゲートの形態であることを特徴とする方法。 - 【請求項2】 a.前記スーパー抗原(SAG)および前記免疫調節因子は
、スーパー抗原(Sag)と、標的細胞に対する標的化部分(T)と、免疫調節
因子(IM)とを含む三重コンジュゲートの形態で使用されること(T、IM、
Sag−コンジュゲート)、 b.前記スーパー抗原(SAG)は、スーパー抗原(Sag)と標的細胞に対
する標的化部分(T)との二重コンジュゲートを、免疫調節因子(IM)と標的
細胞に対する標的化部分(T’)との二重コンジュゲートと組み合わせた形態で
使用されること(T、Sag−コンジュゲート+T’、IM−コ−コンジュゲー
ト)、 c.前記スーパー抗原(SAG)は、スーパー抗原(Sag)と標的細胞に対
する標的化部分(T)との二重コンジュゲートの形態で使用され、そして前記免
疫調節因子(IM)は遊離型形態(すなわち、標的細胞に対する標的化部分に結
合していない形態)で使用されること(T、Sag−コンジュゲート+IM)、 d.前記スーパー抗原(SAG)は遊離型形態(Sag)で使用され、そして
前記調節因子は結合型形態(すなわち、前記免疫調節因子と標的化部分との二重
コンジュゲートの形態)で使用されること(Sag+T、IM−コンジュゲート
)、および e.前記スーパー抗原(SAG)および前記免疫調節因子は、スーパー抗原(
Sag)と免疫調節因子(IM)との二重コンジュゲートの形態で使用されるこ
と(Sag、M−コンジュゲート) の特徴を有する、請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】 aが代替的に使用されることを特徴とする、請求項2に記載
の方法。 - 【請求項4】 前記免疫調節因子コンジュゲートにおける標的化部分は、前
記スーパー抗原コンジュゲートにおける標的化部分と異なり得る可能性とともに
、bが代替的に使用されることを特徴とする、請求項2に記載の方法。 - 【請求項5】 cが代替的に使用されることを特徴とする、請求項2に記載
の方法。 - 【請求項6】 eが代替的に使用され、そしてIMおよびTは共通しており
、例えば、レセプターを有するコンジュゲート細胞を標的化するためのIL−2
などのサイトカインレセプターであることを特徴とする、請求項2に記載の方法
。 - 【請求項7】 前記細胞は、標的細胞に関連する疾患、例えば、癌に罹って
いる個体においてインビボで不活性化されることを特徴とする、請求項1〜6の
いずれか1項に記載の方法。 - 【請求項8】 前記標的化部分は抗体であり、好ましくは、Fabフラグメ
ントまたはFab2フラグメントなどのその抗原結合フラグメントあるいは単鎖
抗体であることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項9】 前記スーパー抗原Sagは、 a.対応する野生型スーパー抗原と比較してMHCクラスII抗原に対する低
下した結合能を有するように、 b.対応する野生型スーパー抗原と比較してヒト血清における低下した血清反
応性を有するように、 c.対応する野生型スーパー抗原と比較してヒトにおける低下した免疫原性を
有するように、 d.2つ以上の遊離型スーパー抗原との間のキメラ体であるように 例えば、変異によって改変されていることを特徴とする、請求項1〜8のいずれ
か1項に記載の方法。 - 【請求項10】 前記スーパー抗原は、例えば、MHCクラスIIの親和性
に重要なアミノ酸残基をコードするコドンの変異によって、MHCクラスIIに
対する低下した親和性を有するように改変されていることを特徴とする、請求項
1〜9のいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項11】 前記免疫調節因子は、 a.IL−2などのサイトカイン、または b.ケモカイン、または c.リンパ球表面結合型レセプターの細胞外部分およびリガンド、例えば、C
D80およびCD86などのB7分子の細胞外部分 から選択されることを特徴とする、請求項1〜10のいずれか1項に記載の方法
。 - 【請求項12】 前記調節因子は、例えば、スーパー抗原で活性化されたT
細胞のアネルギーへの流出に対抗することによって、スーパー抗原の作用をイン
ビボで高めることができる免疫調節因子の中から選択されることを特徴とする、
請求項1〜11のいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項13】 前記調節因子は、CD80またはCD86などのB7リガ
ンドの細胞外部分であるか、あるいはIL−2などのCD28/B7シグナル伝
達の下流エフェクターであることを特徴とする、請求項1〜11のいずれか1項
に記載の方法。 - 【請求項14】 前記調節因子は、例えば、対応する天然型形態と比較して
、そのリンパ球レセプターに対する低下した親和性を示すように変異によち改変
されていることを特徴とする、請求項11〜13のいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項15】 前記調節因子は、IL−2、またはCD80の細胞外部分
、または請求項14に従って改変されたその形態であることを特徴とする、請求
項1〜13のいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項16】 下記の式: (T)x(Sag)y(IM)z (式I) (上式において、 a.Tは標的化部分であり、Sagは遊離型スーパー抗原に対応し、IMはス
ーパー抗原でない免疫調節因子であり、そして、T、SagおよびIMは有機リ
ンカーB(これは、1つのコンジュゲート分子および同じコンジュゲート分子に
おいて異なっていてもよく、あるいは同じであってもよい)を介してともに結合
し、 b.x、yおよびzは、典型的には、0〜10から選択される整数(例えば、
0〜5)であり、それぞれ、T、SagおよびIMの各部分の数を表す(ただし
、yは>0であり、そしてxおよびzの一方またはその両方は>0である)) を満たすスーパー抗原コンジュゲート。 - 【請求項17】 前記スーパー抗原コンジュゲートは、すべてのxおよびy
およびzは1〜3の整数であり、好ましくは1〜2の整数であり、そして、x、
yおよびzの典型的な関係は、x=y=z、x=y=0.5z、x=0.5y=
0.5z、およびx=0.5y=zの中から選択される融合タンパク質であるこ
とを特徴とする、請求項16に記載のスーパー抗原コンジュゲート。 - 【請求項18】 前記スーパー抗原コンジュゲートは、2つの鎖の産物とし
て発現される融合タンパク質であることを特徴とする、請求項16に記載のスー
パー抗原コンジュゲート。 - 【請求項19】 前記スーパー抗原部分SAGは標的化部分T’のC端に融
合され、そして前記免疫調節因子IMは標的化部分T’’のC端に融合される、
請求項18に記載の融合タンパク質。 - 【請求項20】 T’およびT’’は請求項8において定義されている通り
であり、および/またはSAGは請求項9〜10のいずれか1項において定義さ
れている通りであり、および/またはIMは請求項11〜15のいずれか1項に
おいて定義されている通りである、請求項19に記載の融合タンパク質。 - 【請求項21】 SAGはブドウ球菌のエンテロトキシンA(SEA)であ
り、T’はC215FabフラグメントのCH−1ドメインであり、T’’はC
215抗体の軽鎖であり、そしてIMはインターロイキン−2である、請求項2
0に記載の融合タンパク質。 - 【請求項22】 SAGは、アミノ酸残基が3個〜11個の柔軟性の親水性
アミノ酸リンカーB’を介してT’に融合され、そして、IMは、10個〜20
個のアミノ酸残基を有する親水性で中性荷電または正荷電のアミノ酸リンカーQ
を介してT’’に融合される、請求項19〜21に記載の融合タンパク質。 - 【請求項23】 B’は、Gly−Gly−ProおよびPro−Ala−
Ser−Gly−Gly−Gly−Gly−Ala−Gly−Gly−Pro(
配列番号19)からなる群より選択され、そしてQは、Gly−Pro−Arg
−Gln−Ala−Asn−Glu−Leu−Pro−Gly−Ala−Pro
−Ser−Gln−Glu−Glu−Arg(配列番号23)、Gly−Pro
−Arg−Gln−Ser−Asn−Glu−Thr−Pro−Gly−Ser
−Pro−Ser−Gln−Glu−Glu−Arg(配列番号20)、Gly
−Pro−Arg−Gln−Ala−Lys−Thr−Leu−Pro−Gly
−Ala−Pro−Ser−Gln−Thr−Thr−Arg(配列番号21)
、およびGly−Pro−Thr−Glu−Ala−Asp−Glu−Leu−
Pro−Gly−Ala−Pro−Ser−Glu−Glu−Glu−Thr(
配列番号22)からなる群より選択される、請求項22に記載の融合タンパク質
。 - 【請求項24】 前記スーパー抗原コンジュゲートは融合タンパク質であり
、前記標的化部分は非存在(x=0)であり、そしてyおよびzは1〜3の整数
であり、好ましくは1〜2の整数であり、そしてxおよびyの好ましい関係は、
x=y、x=0.5y、0.5x=y、x=1/3y、および1/3x=yの中
から選択されることを特徴とする、請求項16に記載のスーパー抗原コンジュゲ
ート。 - 【請求項25】 式:(Sag)y(IM)z (式II) (ただし、y=z=1) を有することを特徴とする、請求項16に記載のスーパー抗原コンジュゲート。
- 【請求項26】 前記標的化部分は請求項8において定義されている通りで
あり、および/または前記スーパー抗原部分は請求項9〜10のいずれか1項に
おいて定義されている通りであり、および/または前記免疫調節因子は請求項1
1〜15のいずれか1項において定義されている通りであることを特徴とする、
請求項16、17、24または24に記載のスーパー抗原コンジュゲート。 - 【請求項27】 標的化部分(T’’’)と、例えば、(対応する天然型形
態と比較して)そのリンパ球レセプターに対する低下した親和性を有するか、ま
たはそのリンパ球レセプターに対する結合が形成されたときに低下したインター
ナリゼーション速度を有するように改変されている非スーパー抗原の免疫調節因
子(IM’’’)とのコンジュゲートは下記の式: (T’’’)x(Sag’’’)y(IM’’’)z (式V) (上式において、 a.T’’’は標的化部分であり、Sag’’’は遊離型スーパー抗原に対応
し、IM’’’は改変された免疫調節因子であり、そして、SagおよびIMは
有機リンカーB’’’(これは、1つのコンジュゲート分子および同じコンジュ
ゲート分子において異なっていてもよく、あるいは同じであってもよい)を介し
てともに結合し、 b.x、yおよびzは、典型的には、0〜10から選択される整数(例えば、
0〜5)であり、それぞれ、T’’’、Sag’’’およびIM’’’の各部分
の数を表す:ただし、zは>0であり、そしてxおよびyの一方またはその両方
は>0である。) を満たすことを特徴とする標的化された免疫調節因子。 - 【請求項28】 前記の標的化された免疫調節因子は、すべてのxおよびy
およびzが1〜3の整数であり、好ましくは1〜2の整数であり、そしてx、y
およびzの典型的な関係は、x=y=z、x=y=0.5z、x=0.5y=0
.5z、およびx=0.5y=zの中から選択される融合タンパク質であること
を特徴とする、請求項27に記載の標的化された免疫調節因子コンジュゲート。 - 【請求項29】 前記の標的化された免疫調節因子は融合タンパク質であり
、前記スーパー抗原部分は非存在(y=0)であり、そしてxおよびzは1〜3
の整数であり、好ましくは1〜2の整数であり、そしてxおよびyの好ましい関
係は、x=y、x=0.5y、0.5x=y、x=1/3y、および1/3x=
yの中から選択されることを特徴とする、請求項27に記載の標的化された免疫
調節因子。 - 【請求項30】 前記の標的化された免疫調節因子は下記の式: (T’’’)y(IM’’’)z (ただし、y=z=1。) を満たすことを特徴とする、請求項29に記載の標的化された免疫調節因子。
- 【請求項31】 スーパー抗原と、スーパー抗原でないIL−2などの免疫
調節因子とをコードするDNA分子。 - 【請求項32】 前記DNA分子は、 a.第1のシストロンは、請求項9〜10において定義されているように改変
され得る未結合のスーパー抗原(Sag)を含むポリペプチドIをコードする配
列Iを含有し、そして b.第2のシストロンは、請求項11〜15項において定義されているように
改変され得る免疫調節因子を含むポリペプチドIIをコードする配列IIを含有
する、 二シストロン性構築体の形態であることを特徴とする、請求項31に記載のDN
A分子。 - 【請求項33】 配列Iおよび配列IIのいずれか一方またはその両方は、
ポリペプチドIおよびポリペプチドIIが会合して、遊離型スーパー抗原、免疫
調節因子および抗体を含む三重コンジュゲートを形成し得るように、抗体の少な
くとも一部をコードする個々の配列に融合されることを特徴とする、請求項32
に記載のDNA分子。 - 【請求項34】 前記スーパー抗原は未結合のスーパー抗原であり、そして
前記スーパー抗原をコードする配列は、可能であればオリゴヌクレオチドリンカ
ーをコードする配列を介して、前記免疫調節因子をコードする配列に融合される
ことを特徴とする、請求項31に記載のDNA分子。
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