JP2001520238A - 低毒性のヒトインターフェロン−αアナログ - Google Patents
低毒性のヒトインターフェロン−αアナログInfo
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Abstract
Description
ーフェロンαアナログ、およびこれらアナログの治療的使用に関するものである
。
ーフェロンとしては、IFNα、IFNβ、およびIFNω(IFNαIIとし
ても公知である)が挙げられ、II型インターフェロンは、IFNγ(DeMa
eyerらによる総説、1988)に代表されている。ヒトでは、少なくとも1
7個のIFNαの非対立遺伝子、少なくとも2個のIFNβの非対立遺伝子、お
よび1個のIFNγ遺伝子があると推定されている。
リーセル白血病のような血液学的な悪性疾患に対して特に有効である(Ques
adaら、1984)。さらに、これらのタンパクは多発性骨髄腫、慢性リンパ
性白血病、軽度リンパ腫、カポージ肉腫、慢性骨髄性白血病、腎細胞癌、膀胱腫
瘍、および卵巣癌に対しても活性が示された(Bonnemら、1984、Ol
dham、1985)。特定の自己免疫および炎症性疾患の病因におけるインタ
ーフェロンとインターフェロンレセプターの役割も研究されてきた(Benoi
tら、1993)。
erら、1991)。αインターフェロンはヒト乳頭腫ウイルス感染、B型肝炎
およびC型肝炎の感染に対しても活性を示した(Finterら、1991;K
ashimaら、1988;Dusheikoら、1986;Davisら、1
989)。
てきた。癌、およびウイルス疾患の治療におけるインターフェロンの使用は結果
的に発熱、悪寒、食欲不振、体重減少、および疲労のような深刻な副作用をもた
らしている(Pontzerら、1991;Oldham、1985)。このよ
うな副作用はしばしば(i)インターフェロン投薬量を処置の効果を制限するレ
ベルに減少する、または(ii)患者の治療からの解放を必要とする。そのよう
な毒性は、消耗性のヒトおよび動物の疾患の治療において、これらの強力な抗ウ
ィルスおよび抗増殖性タンパクの有効性を減少させてきた。
るための方法を包含する。この方法は、成熟HuIFNαの19、20、22、
24、および27番目のアミノ酸の1つ以上を、培養物中のヒト単核細胞に曝し
た場合にそのポリペプチドペプチドの特異的な毒性を実質的に減少するのに効果
的なアミノ酸と置換することを包含する。成熟HuIFNαの1〜27番目のア
ミノ酸残基の大部分は不変のままである。
ミノ酸の1つ以上を非保存的アミノ酸と置換することを包含する。様々な実施態
様において、この置換には、19番目のアミノ酸の、クラスIIIアミノ酸(特
にAsp)での置換;20番目のアミノ酸の、クラスIVアミノ酸(特にArg
)での置換;22番目のアミノ酸の、クラスIIIアミノ酸(特にAsn)での
置換;および27番目のアミノ酸の、クラスIVアミノ酸(特にHis)での置
換が挙げられるが、これらに限定されない。別の実施態様において、この置換と
しては、24番目のアミノ酸の、クラスVアミノ酸(特にLeu)での置換が挙
げられる。
基間の配列を、配列番号2に規定される9マーで置換することを包含する。特に
、成熟HuIFNαの19〜27番目の残基間の配列は配列番号1である。9マ
ーの配列番号2は、成熟ヒツジインターフェロン−τ(OvIFNτ)の19〜
27番目の残基に対応し、そして成熟HuIFNαとは19、20、22、24
、および27番目の位置で、同一でない残基を含む。別の実施態様において、こ
の方法は、HuIFNαの11〜27番目の残基間の配列を、配列番号4に規定
される17マーで置換することを包含する。特に、成熟HuLFNαの11〜2
7番目の残基間の配列は配列番号3である。17マーの配列番号4は成熟OvI
FNτの11〜27番目の残基に対応し、そしてHuIFNαとは11、13、
14、16、19,20,22,24、および27番目の位置で、同一でない残
基を含む。別の実施態様において、この方法は、HuIFNαの6〜27番目の
残基間の配列を、配列番号6に規定される22マーと置換することを包含する。
特に、成熟HuIFNαの6〜27番目の残基間の配列は配列番号5である。2
2マーの配列番号6は成熟OvIFNτの6〜27番目の残基に対応し、そして
HuIFNαとは6,7,8、11、13、14、16、19,20,22,2
4、および27番目の位置で、同一でない残基を含む。
を包含する。この方法は成熟HuIFNαの19、20、22、24、および2
7番目のアミノ酸の1つ以上を、培養物中の単核細胞内のポリペプチドの特異的
な毒性を実質的に減少するのに効果的なアミノ酸で置換することを包含し、ここ
で、成熟HuIFNαの28〜166番目の残基間の配列は実質的に不変である
。ある実施様態において、この置換はHuIFNαの1〜27番目の残基間の配
列を、配列番号8で規定される27マーで置換することにより達成される。特に
、成熟HuIFNαの1〜27番目の残基間の配列は配列番号7である。27マ
ーの配列番号8は成熟OvIFNτの1〜27番目の残基に対応し、そして、成
熟HuIFNαとは、2、4、5、6、7、8、11、13、14、16、19
、20、22、24、および27番目の位置で、同一でない残基を含む。
Nαアナログを包含する。このアナログは成熟HuIFNαタンパクを包含し、
このタンパクは、アミノ酸19、20、22、24、および27番目の1以上の
位置での、置換されたアミノ酸を有しており、そしてこのアナログにおける1〜
27番目のアミノ酸残基の大部分は天然HuIFNα残基である。このアナログ
は、培養物中における単核細胞の増加された生存能力によって証明されたように
、天然ヒトIFNαと比較して、実質的に減少された比毒性を有しているとして
特徴づけられる。
1以上の位置での、非保存的アミノ酸置換を含む。様々な実施態様において、こ
の置換されたアミノ酸には、19番目のアミノ酸に対する、クラスIIIアミノ
酸(特にAsp);20番目のアミノ酸に対する、クラスIVアミノ酸(特にA
rg);22番目のアミノ酸に対する、クラスIIIアミノ酸(特にAsn);
および27番目のアミノ酸に対する、クラスIVアミノ酸(特にHis)が挙げ
られるが、これらに限定されない。別の実施態様において、この置換されたアミ
ノ酸としては、24番目のアミノ酸に対する、クラスVアミノ酸(特にLeu)
が挙げられる。
2の9マーで置換された、成熟ヒトIFNαを包含する。別の実施態様では、こ
のアナログは、11〜27番目の残基間を配列番号4の17マーで置換された、
成熟ヒトIFNαを包含する。別の実施態様では、このアナログは、6〜27番
目の残基間を配列番号6の22マーで置換された成熟ヒトIFNαを包含する。
IFNαアナログを包含し、このアナログは、アミノ酸19、20、22、24
、および27番目での1以上の位置で、置換されたアミノ酸を有する成熟ヒトI
FNαタンパクであって、その成熟ヒトIFNα配列の28〜166番目の残基
間は実質的に不変である、成熟ヒトIFNαタンパクを包含する。このアナログ
は、培養物中における単核細胞の増加された生存能力によって証明されるような
、天然成熟ヒトIFNαと比較して、実質的に減少された比毒性により特徴づけ
られる。ある実施態様では、このアナログは、1〜27番目の残基間を配列番号
8の27マーで置換された成熟ヒトIFNαを包含する。
て、腫瘍細胞に、腫瘍細胞の増殖を阻害する有効濃度の、上記タイプの低毒性の
IFNαアナログを接触させる。その低毒性のIFNαアナログは任意の受容可
能な薬学的処方物の一部であり得る。低毒性のIFNαアナログによりその増殖
が阻害され得る腫瘍細胞としては、癌細胞、造血癌性細胞、白血病性細胞、リン
パ腫細胞および黒色腫細胞が挙げられるが、これらに限定されない。ある実施態
様において、腫瘍細胞としては、ステロイド感受性腫瘍細胞(例えば、乳腫瘍細
胞)が挙げられる。
、ウイルスの複製の阻害の方法において使用される。この方法において、ウイル
ス感染した細胞に、その細胞内でのウイルスの複製を阻害する有効濃度の、低毒
性のIFNαアナログを接触させる。その低毒性のIFNαは任意の受容可能な
薬学的処方物の一部であり得る。RNAウイルスおよびDNAウイルスの両方の
複製は、低毒性のヒトIFNαにより阻害され得る。例示的なRNAウイルスと
しては、ネコ白血病ウイルス、メンヨウの進行性肺炎ウイルス、ヒツジレンチウ
イルス、ウマ伝染病貧血ウイルス、ウシ免疫不全ウイルス、ビスナ−マエディウ
イルス、ヤギ関節炎脳炎ウイルス、ヒト免疫不全ウイルス(HIV)、あるいは
C型肝炎ウイルス(HCV)が挙げられる。例示的なDNAウイルスとはB型肝
炎ウイルス(HBV)である。
体における、その処置の方法を包含する。ある実施態様においては、自己免疫疾
患は多発性硬化症である。その方法は、薬学的有効量の上記タイプの低毒性のヒ
トIFNαアナログを、被験体に投与する工程を包含する。
、その処置の方法を包含する。ある実施態様においては、慢性炎症は潰瘍性大腸
炎から生じる。その方法は、薬学的有効量の上記タイプの低毒性のヒトIFNα
アナログを、被験体に投与する工程を包含する。
グの経口投与による、静脈投与されるIFNαに応答性の任意の疾患状態の処置
の方法を包含する。経口投与されるアナログは、好ましくは被験体により経口摂
取される。
述が、添付される図と共に読まれる場合にさらに十分に評価される。
間のアミノ酸配列である。
27番目の残基間のアミノ酸配列である。
る。
る。
。
。
。
。
00210,PID g386796)のアミノ酸配列である。
。
。
。
。
。
。
。
。
00287,PID g1358)のアミノ酸配列である。
である。
タンパク質配列と70%を超える、もしくは、好ましくは約80%を超える、あ
るいは、さらに好ましくは約90%を超えるアミノ酸の同一性を有する、インタ
ーフェロンタンパクのファミリーの任意の1つをいう。アミノ酸配列の同一性は
、例えば、デフォルトパラメーターをもちいてLALIGNプログラムを使用し
て決定され得る。このプログラムは配列比較プログラムのFASTA vers
ion 1.7 suite(Pearson and Lipman 198
8;Pearson,1990;William R.Pearson,Dep
artment of Biological Chemistry,Box4
40,Jordan Hall,Charlottesville,VAから利
用可能なプログラム)の中に見られる。代表的に、IFNαは以下の特徴の群か
らの少なくとも1つの特徴を有している;(a)抗ウイルス特性、(b)抗細胞
増殖特性、および(c)核酸によるか、またはウイルスによる誘導性。好ましい
IFNαはヒト由来である。
τ配列と70%を超える、または、好ましくは約80%を超える、または、より
好ましくは約90%を超えるアミノ酸の同一性を有するインターフェロンタンパ
クのファミリーの任意の1つをいう。代表的に、IFNτは以下の特徴の群から
の少なくとも1つの特徴を有している;(a)胚/胎児期間の栄養外胚葉/胎盤
による発現、(b)抗黄体消退化特性、(c)抗ウイルス特性、および(d)抗
細胞増殖特性。好ましいIFNτは、ヒツジおよびウシIFNτである。
IFNタンパク配列は、成熟タンパク配列のCys1に対応する、完全IFNア
ミノ酸配列のCys24残基より始まる。
列または断片中に存在しているものと同じヌクレオチドの配列を、そのポリヌク
レオチド配列またはポリヌクレオチド断片が含む場合に、それは別のポリヌクレ
オチド配列またはポリヌクレオチド断片に「由来する」。例えば、細菌のプラス
ミドは、そのインサート中のポリヌクレオチド配列が、ある選択されたヒト遺伝
子中のポリヌクレオチド配列と同じである場合は、その選択されたヒト遺伝子に
「由来する」インサートを保持する。
列または断片中に存在する配列と同じアミノ酸の配列を、そのポリペプチド配列
またはポリペプチド断片が保持している場合に、それは別のポリペプチド配列ま
たはポリペプチド断片に「由来する」。
に整列化され「ギャップ」に対してペナルティーを割り当てない場合での、その
2つの配列における同一残基のパーセント(%)をいう。つまり、第一配列を第
二配列と共に最適に整列化するために、ギャップを第一配列中に挿入する必要が
ある場合は、同一パーセント(%)は対応するアミノ酸残基とペアとなる残基の
みを用いて計算される(すなわち、その計算は、第一配列の「ギャップ」中に存
在する、第二配列中の残基を考慮しない)。最適整列化は、最も高い同一パーセ
ント(%)のスコアーを与える整列化として定義される。そのような整列化は、
「GENEWORKS」プログラムを用いて実行され得る。あるいは、整列化は
1のktup、デフォルトパラメーター、およびデフォルトPAMを有するロー
カルアライメントプログラムLALIGNを用いて実行され得る。
をいい、ここで、クラスとは、共通の物理化学的なアミノ酸側鎖の特性、および
(標準Dayhoff交換頻度マトリックスにより決定されるような)天然に見
られる相同タンパクにおける高い置換頻度によって規定される。上記のように分
類された、アミノ酸側鎖の6つ一般的のクラスとしては、クラスI(Cys);
クラスII(Ser、Thr、Pro、Ala、Gly);クラスIII(As
n、Asp、Gln、Glu);クラスIV(His、Arg、Lys);クラ
スV(Ile、Leu、Val、Met);およびクラスVI(Phe、Tyr
、Trp)が挙げられる。例えば、Aspの、Asn、Gln、あるいはGlu
のようなクラスIIIの別の残基での置換は、保存的置換である。
での置換をいう(例えば、クラスII残基であるAlaの、Asp、Asn、G
lu、またはGlnのようなクラスIII残基での置換)。
効果的な治療物質を投与することをいう。
目のアミノ酸位置の1以上にアミノ酸置換を導入するより、HuIFNαの細胞
毒性を有意的に減少させ得ることの知見に基づいている。
および成熟OvIFNτの最初の27N末端アミノ酸残基(配列番号18)を示
しており、ここで、非同一残基は太字で示されている。OvIFNτ置換のサブ
セットを含むHuIFNαアナログは、実施例1において記載されているように
調製された。各HuIFNαアナログの1〜27番目の位置は、図1に示され、
その置換は太字で示されている。各アナログの28〜166番目のアミノ酸は、
HuIFNα残基のままである(例えば、配列番号9の28〜166番目の残基
)。
uIFNαアナログに対して、実施例2および実施例3に記載される細胞毒性の
アッセイを行った。HuIFNαと共にインキュベートされた肝細胞は、生存度
において有意的な低下が示された(表1、実施例2)。対照的に、IFNαアナ
ログIFNα−N0と共にインキュベートした細胞は、親出願に報告されたよう
に、本質的に生存度の減少を示さなかった。
される細胞毒性のアッセイを行った。様々な量のOvIFNτ、または様々な量
のIFNα−N0と共にインキュベートした末梢血単核細胞(PBMC)は、7
日間のインキュベート後、本質的に生存度の減少は示さなかった。アナログ−N
1あるいはアナログ−N3と共にインキュベートしたPBMCは、HuIFNα
に対して観察されたのと同様のレベルで、生存度の有意的な低下を示した。従っ
て、アナログ−N1およびアナログ−N3における、2、4、5、6、7、8、
11、13、および14番目の位置での置換は、HuIFNαの細胞毒性の減少
には、比較的、効果がないものである。IFNα−N4と共にインキュベートし
た細胞は、HuIFNαと共にインキュベートした細胞の生存度およびOvIF
Nτと共にインキュベートした細胞の生存度との間のレベルでの生存度を保持し
ていた。従って、16、19、および20番目の位置での、さらなる置換は、H
uIFNαの毒性の減少に部分的に効果的である。
インキュベートしたPBMCは、7日間のインキュベート後、本質的に生存度の
低下を示さなかった(表2)。これら3アナログはOvIFNαの低い細胞毒性
を保持し、そしてさらに、HuIFNα細胞毒性の減少の原因となる位置を規定
する。最も際立ったことに、アナログIFNα−N7は、19、20、22、2
4、および27番目の位置での、5つのみの置換を有している。他の低細胞毒性
を示したアナログ、−N0、−N5および−N6は、これらの位置および、さら
なる位置においての置換を有している(図1)。アナログIFNα−4は、本試
験において中程度の細胞毒性のレベルを示すが、位置22、24、および27で
の置換を欠いている。本発明に従って、本データは、19、20、22、24、
および27番目の残基が、これらのタンパクの細胞毒性において顕著な役割を果
たしていることを実証している。
での1以上のアミノ酸置換を含有しているHuIFNαアナログで、その残りの
アミノ酸の大部分が天然HuIFNα残基である、HuIFNαアナログを意図
している。このアナログは、天然ヒトIFNαと関連する治療特性とともに、本
明細書に記載されている細胞毒性アッセイによって測定されたような減少された
毒性を有している。
9番アミノ酸は、成熟OvIFNτのAsp19、あるいは同クラスの残基であ
るAsn、Gln、またはGluで置換され得る;成熟HuIFNαの20番ア
ミノ酸は、成熟OvIFNτのArg20、あるいは同クラスの残基であるHi
sまたはLysと置換され得る;成熟HuIFNαの22番アミノ酸は、成熟O
vIFNτのAsn22、あるいは同クラスの残基であるAsp、Gln、また
はGluと置換され得る;成熟HuIFNαの24番アミノ酸は、成熟OvIF
NτのLeu24、あるいは同クラスの残基であるValまたはMetと置換さ
れ得る;および、成熟HuIFNαの27番アミノ酸は、OvIFNτのHis
27、あるいは同クラスの残基であるArgまたはLysと置換され得る。この
ような置換は、HuIFNαの毒性を減少するのに効果的であるが、望ましいH
uIFNαの治療特性を有意には変えない。
例示的配列としては、配列番号2、配列番号4、および配列番号6として本明細
書に記載される配列が挙げられる。最も好ましい実施態様は、OvIFNτにお
いて非同一である位置における、19〜27番目の領域において置換されたHu
IFNαアナログである。例えば、成熟ヒトIFNαの19〜27番目のアミノ
酸(配列番号1)が、成熟OvIFNτの19〜27番目のアミノ酸(配列番号
2)で置換される構築物は、結果として、成熟ヒトIFNαの19、20、22
、24、および27番目の位置での変化を生じるが、残りの成熟ヒトIFNα配
列は、不変のままである。この例はアナログIFNα−N7(配列番号17)と
対応する。
ち、それらは(成熟タンパクのCys1に対応する)完全なインターフェロン配
列のCys24残基から始まるが、本発明はまたリーダー配列を含むIFNαア
ナログ(すなわち、開始メチオニンから始まる)を包含することは、理解され得
る。そのようなヒトIFNαにおけるリーダー配列はヒトIFNα、ヒツジIF
Nτ、または別のI型インターフェロンに由来し得る。
要な利点とは、天然ヒトIFNαと比較した、アナログの減少された毒性である
。このHuIFNαアナログは天然ヒトIFNαと同じ生物学的活性を有し得る
。
例1Aに記載されている。手短には、最初の27N末端の位置における15全て
のOvIFNτでの置換を含んでいる成熟HuIFNαのアミノ酸配列(配列番
号10)は、Pichia pastorisに対して最適化されたコドン使用
頻度で、復帰(back)翻訳された。そのヌクレオチド配列は、その構築物の
全長にわたり、間隔を置いて配置された5つの制限部位を含むよう編集された。
その合成遺伝子配列は4つのヌクレオチド断片に分けられた。個々の断片は(各
、長さ約150塩基対)は、オリゴヌクレオチドの連続的ライゲーションにより
構築された。その断片は細菌のベクターの中に連続的にクローン化され、IFN
α−N0(配列番号19)をコードする遺伝子を生じた。合成遺伝子は次にPi
chia pastorisにおける発現のためのpPICZ−αベクターの中
にクローン化された。アナログIFNα−N1からIFNα−N7をコードする
合成遺伝子はまた、実施例1Aにおいて記載されるようなオリゴヌクレオチドの
連続的ライゲーションによって構築された。
αアナログの大量発現をもたらした。組換えHuIFNαアナログは、同じPi
chia pastoris系を用いて発現された、組換えOvIFNτの抗ウ
イルス活性と類似の抗ウイルス活性(実施例1C)を示した。
IFNτの減少された毒性は、成熟タンパクの最初の27N末端残基内に存在す
る非保存的アミノ酸に起因すると思われる。これらのアミノ酸残基での、IFN
αのN末端部分のその対応する残基についての置換は、結果として生じたHuI
FNαアナログの細胞毒性を減少するようであるが、I型インターフェロンの抗
ウイルス活性を保持するようである。従って、本発明の低毒性のHuIFNαア
ナログを含有する処方物は、ウイルスの複製を阻害するために使用され得る。
及ぼす方法において(例えば、母方のウイルス(例えば、HIV)の成長中の胎
児への伝染を防ぐことにおいて、)必要とされ得る。同種のタンパク質を用いる
と強力な抗原の応答は、あまりないようなので、これらのヒトインターフェロン
アナログは、特にヒト治療のために有効である。
ような低毒性のヒトIFNαアナログはまた、近年公知である、他のインターフ
ェロンと関連するネガティブな副作用なしで、細胞増殖を阻害するために使用さ
れ得る。本発明の低毒性のIFNαアナログを包含する処方物は、腫瘍増殖を阻
害するか、防ぐか、あるいは遅らせるために使用され得る。
殖性、および過剰の増殖性疾患、ならびに免疫学的に媒介された疾患の皮膚での
発症が挙げられる。特に、本発明の方法は、免疫系の過敏症に関係する状態を処
置するために有利である。免疫系の過敏症には4つの型がある。I型、あるいは
即時型の/アナフィラキシー性の過敏症は、アレルゲン(例えば、花粉)に対す
る応答におけるマスト細胞の脱顆粒によるものであり、そして、そのような過敏
症としては、喘息、アレルギー性鼻炎(枯草熱)、じんま疹(発疹)、アナフィ
ラキシーショック、および他のアレルギー性の疾患が挙げられる。II型、ある
いは自己免疫性の過敏症は、身体自身の細胞上で認識された「抗原」に対して向
けられた抗体に起因するものである。III型過敏症は、様々な組織中に留まり
、そしてさらなる免疫応答を活性化する抗原/抗体免疫複合体の形成に起因する
ものであり、そして、III型過敏症は、血清病、アレルギー性肺胞炎、および
ブースターワクチン接種後に時折形成される大きい腫脹のような状態の原因とな
る。IV型過敏症は、炎症反応を生じる感作T細胞からのリンフォカインの放出
に起因するものである。例としては、接触皮膚炎、はしかの発疹、および特定の
薬物に対する「アレルギー」反応が挙げられる。
、一般的にはよく理解されていないが、遺伝的および外因性要因の両方を含み得
る。例えば、細菌、ウイルス、あるいは薬物は、すでに自己免疫障害に対する遺
伝的素因を有している個体における、自己免疫応答を誘発する役割を果たし得る
。いくつかの型の過敏症の発生数は、他の過敏症と相関し得ると示唆されてきた
。例えば、特定の通常のアレルギーを有する個体は、自己免疫疾患に対してより
感受性であることが提唱されている。
び体全体が罹患するものとに大まかに分類され得る。器官特異的障害の例(罹患
する器官と共に)としては、多発性硬化症(神経突起上のミエリンコーティング
)、I型糖尿病(膵臓)、橋本甲状腺炎(甲状腺)、悪性貧血(胃)、アジソン
病(副腎)、重症筋無力症(神経筋接合部のアセチルコリンレセプター)、慢性
関節リウマチ(関節内層(joint lining))、ブドウ膜炎(眼)、
乾癬(皮膚)、ギヤン−バレー症候群(神経細胞)、およびグレーブス病(甲状
腺)が挙げられる。全身性自己免疫疾患としては、全身性エリテマトーデスおよ
び皮膚筋炎が挙げられる。
、他の湿疹性皮膚炎、脂漏性皮膚炎、鼻炎、扁平苔癬、天疱瘡(pemplug
us)、水疱性類天疱瘡、表皮水疱症、ウルティカリス(uritcaris)
、血管性水腫、脈管炎(vasculitides)、紅斑、皮膚性好酸球増加
症、円形脱毛症、アテローム性動脈硬化症、原発性胆汁性肝硬変、およびネフロ
ーゼ症候群が挙げられる。関連する疾患としては、セリアック病(ceriac
disease)、直腸炎、好酸球性胃腸炎、肥満細胞症、炎症性腸疾患、ク
ローン病、および潰瘍性大腸炎のような腸炎ならびに食物関連のアレルギーが挙
げられる。
発性硬化症、I型(インシュリン依存性の)糖尿病、エリテマトーデス、筋萎縮
性側索硬化症、クローン病、慢性間接リウマチ、口内炎、喘息、ブドウ膜炎、ア
レルギー、および乾癬が挙げられる。
され得、そしてそれによって、先に議論されたような自己免疫障害の症状を緩和
し得る。
ための、公知の方法に従って処方され得る。インターフェロンおよびインターフ
ェロン様化合物を含有する処方物は、以前に記載されている(例えば、Mart
in、1976)。一般に、本発明の組成物は、有効量のインターフェロンアナ
ログが、組成物の効果的な投与を容易にするために適切なキャリア−と組み合わ
せ得るよう処方される。
れらには、例えば、錠剤、丸剤、粉末、溶液あるいは懸濁液、リポソーム、坐剤
、注射剤、および不融性溶液のような、固体の、半固体の、および液体の投薬形
態が挙げられる。好ましい形態は、投与、および治療的適用の意図される形態に
依存する。その組成物はまた、好ましくは当業者に公知である、従来の薬学的に
受容可能なキャリアーおよびアジュバンドを含有する。好ましくは、その本発明
の組成物は1ユニットの投与量の形態で存在しており、そして通常一日あたり一
回以上、患者に投与される。
吸入、鼻腔内噴霧、腹腔内注射、静脈内注射、筋肉内注射、病変内注射、あるい
は皮下注射を含む、任意の薬学的に受容可能な投薬形態で、患者に投与され得る
。特に、他のインターフェロン化合物に対して使用される組成物および方法は、
これらアナログの送達に使用され得る。
い細胞毒性である。この低毒性のために、他のインターフェロン(例えば、天然
ヒトIFNα)化合物について一般に利用され得る濃度よりさらに高い濃度で、
そのインターフェロンアナログを投与することが可能である。従って、本発明の
低毒性のHuIFNαアナログは約5×104ユニット/日から20×106ユニ
ット/日までから、約500×106ユニット/日以上の速度で投与され得るこ とが意図される。好ましい実施態様では、その投与量は約20×106ユニット /日である。高い投与量は全身投与にとって好ましい。もちろん、この発明の組
成物および方法は、他の治療との併用においても使用され得ることは理解される
べきである。
、症状の関数としての、投与量または投与頻度、あるいは両者は、改善された状
態が保持されるレベルまで減少され得る。症状が望ましいレベルに緩和された場
合は、処置は終止するべきである。しかし、患者は、任意の疾患症状の再発に際
して長期的な体制の、間欠性の処置を必要とし得る。
患を含む、様々な癌およびウイルス性疾患を処置するために、標準手順によって
投与され得る(例えば、Finterら、1991;Dianzani、199
2;Francisら、1992、および米国特許第4,885,166号およ
び米国特許第4,975,276号を参照のこと)。しかし、先に議論されたよ
うに、本発明のIFNαアナログは、毒性なしでこれらの状態を処置するそれら
の能力を含めた、独特の特徴および利点を有している。
いて処置され得、ここで、処方物および投与量は、投与方法、ならびに処置され
るべき病変のサイズおよび重篤度に依存する。好ましい方法としては、皮内およ
び皮下注射が挙げられる。大きい病変内への複数の注射は可能とされ得、そして
一人の患者のいくつかの皮膚上の病変は、一度に処置され得る。投与のスケジュ
ールは、当業者により決定され得る。持続的に放出されるようデザインされた処
方物は投与頻度を減少させ得る。
/または筋肉内投与は可能であり、そして処置のための移植可能な方法の場合、
持続的に放出されるようデザインされた処方物は、特に有用である。患者はまた
、移植可能な皮下の入口、リザーバー、またはポンプを用いて処置され得る。
る癌の処置に有用である。処置は動脈内注入により達成され得る。カテーテルは
罹患した器官を直接的処置するために外科的に、あるいは血管造影的に移植され
得る。カテーテルを連結された皮下の入口は、慢性的な処置に使用され得るか、
あるいは移植可能な、補充可能なポンプもまた使用され得る。
ない。
ゼ、Taq DNAポリメラーゼ、および仔ウシ腸フォスファターゼはNew
England Biolabs(Beverly、MA)またはPromeg
a Biotech(Madison、WI)より購入した:これらの試薬は製
品説明書に従って使用した。シークエンシング反応のために、「SEQUENA
SE DNA II」シークエンシングキットを使用した(United St
ates Biochemical Corporation、Clevela
nd OH)。免疫ブロット試薬および他の試薬は、Sigma Chemic
al Co.(St.Louis、MO)またはFisher Scienti
fic(Needham、MA)より購入した。ニトロセルロースフィルターは
Schleicher and Schuell(Keene、NH)より入手
した。
レオチドシンセサイザー(例えば、ABI model 380B−02 DN
A synthesizer(Applied Biosystems、Fos
ter City、CA))を使用して調製した。あるいは、カスタム設計され
た合成オリゴヌクレオチドは、例えば、Synthetic Genetics
(San Diego、CA)より購入され得る。CDNA合成キットおよびラ
ンダムプライミングラベリングキットは、Boehringer−Mannhe
im Biochemical(BMB、Indianapolis、IN)よ
り入手した。
ド合成の標準的な方法によって直接的に合成され得るか、あるいはコードする配
列が大きい場合には、コード配列に対応する、複数のオリゴヌクレオチド断片の
直列の並びを含む一連のクローニング工程により合成され得るか(Yoshio
ら、1989;Eatonら、1988)のいずれか一方で合成され得る。オリ
ゴヌクレオチドのコード配列は、標準的な組換え手順により発現され得る(Ma
niatisら、1982;Ausubelら、1988)。あるいは、ペプチ
ドは標準的なin vitro技術(Applied Biosystems、
Foster City CA)より直接的に合成され得る。
(Camarillo、CA)より入手した。他に示されない限り、タンパク濃
度はビシンコニニン(bicinchoninic)酸アッセイキット(Pie
rce、Rockford IL)を製品説明書に従って用い、決定した。
て陰性であり、その内毒素は0.07ng/mlの感度レベルでのリムルスアメ
ーバ様細胞ライセート(Cape Cod、Woods Hole、MAの共同
研究者)を用いたアッセイにより決定した。
アミノ酸配列(配列番号10)を、Pichia pastorisに最適化さ
れたコドン使用頻度で復帰(back)翻訳された。そのヌクレオチド配列は、
その構築物の全長にわたり間隔を置いて配置された、5つの制限部位を含むよう
に編集された。その合成遺伝子配列は4つのヌクレオチド断片に分けられた。個
々の断片は(各、長さ約150塩基対)は、オリゴヌクレオチドの連続的ライゲ
ーションにより構築された。それら断片はG2細菌ベクターの中に連続的にクロ
ーン化され、IFNα−N0(配列番号19)コードする遺伝子を生じた。さら
に合成遺伝子は細菌ベクターから切り出され、Pichia pastoris
における発現用のpPICZ−αベクター(Invitrogen、San D
iego CA)のXhoI/NotI部位中にライゲーションした。
また、オリゴヌクレオチドの連続的ライゲーションにより構築した。上記のpP
ICZ−α/IFNα−N0構築物をXbaIおよびBstEIIを用いて消化
し、そしてアニールされたオリゴヌクレオチドリンカー1(配列番号20)およ
びリンカー2(配列番号21)を、これらの部位中にライゲーションし、中間体
ベクター構築物を作成した。この工程で、IFNα−N0のN末端部分に対応す
るヌクレオチド配列を除去し、以下に列挙されるヌクレオチド断片により置換し
た。中間体ベクター構築部をXhoIおよびEcoRIを用いて消化した。連続
的ライゲーションによって調製した、以下に示すヌクレオチド断片は、次にその
中間体構築物のXhoI/EcoRI部位中にライゲーションし、pPICZ−
αベクター中にIFNα−N1からIFNα−N7までの各アナログを作成した
。
pPICZ−α発現ベクター(Invitrogen、San Diego、C
A)のXhoIおよびNotI制限エンドヌクレアーゼ部位を使用してそのベク
ター内に挿入した。pPICZ−α発現ベクターは組換えインターフェロンの発
現および精製を容易にする様々な要素を提供する。例えば、そのベクターは、メ
タノール調節性アルコールオキシダーゼ(AOX)プロモーターを含有する発現
カセットを含んでいる。メタノールで増殖させた酵母細胞内において、およそ5
%のpolyA+ RNAはAOX1遺伝子由来である。さらに、そのベクター
はまた、培養培地中へのタンパクの分泌を指示する、Saccharomyce
s cerevisiaeのαファクターのプレプロペプチド由来の分泌シグナ
ル配列を含有する。また、そのベクターによって、Sh ble遺伝子(Str
eptoalloteichus hindustanus ble遺伝子)に
よりコードされるゼオシン(Zeocin)抗生物質を用いて、組換え細菌細胞
および組換え酵母細胞の選択を提供する。
ichia pastoris野生株X−33にエレクトロポレーションした。
組換え酵母のコロニーを、Invitrogenにより提供されたプロトコール
に従って、増殖および誘導した。上清を回収し、そして0.8/0.2mmポア
サイズのアクロディスクフィルター(acrodisc filter)(Ge
lman Sciences、Ann Arbor、MI)を使用して濾過し、
そしてセントリプラス−10コンセントレータ(Amicon,Inc.,Be
verly,MA)を使用して、リン酸緩衝化生理食塩水(PBS)でバッファ
ー交換した。この方法によって得られた組換えHuIFNαアナログは、同じP
ichia pastoris系を使用して発現された、組換えOvIFNτの
抗ウイルス活性と同様の抗ウイルス活性を示した。
化した。Madin Darbyウシ腎臓(MDBK)細胞を、10%ウシ胎児
血清(FBS)および抗生物質を補充したイーグルMEMを使用して、96ウェ
ルの平底プレート中でコンフルエントになるまで増殖した。培地を除去し、そし
て細胞を滅菌PBSで一度洗浄した。希釈培地として2%FBSおよび抗生物質
を補充したイーグルMEMを使用して連続的な10倍および2倍希釈を使用し、
サンプルを、100μl/ウェルになるよう、三連で添加した。インターフェロ
ンサンプルを添加して、そして細胞を37℃で、18時間インキュベートした。
標準なインターフェロンのコントロールとしては、組換えHuIFN−αA(B
iosource Intl.)使用した。100μlの水疱性口内炎ウイルス
(VSV)をテストウェルに添加して、37℃で、そしてさらに48時間インキ
ュベートした。100μlの培地を各ウェルから除去して、そして100μlの
0.2%ニュートラルレッド溶液(Gibco−BRL)と交換し、そして37
℃で、1時間インキュベートした。全ての培地を除去し、そして細胞を100μ
gの酸アルコール(50%エタノール、1%酢酸)の添加前にPBSで2回穏や
かに洗浄した。可溶化された色素のA550を、Bio−Kinetics Re ader(Bio−Tek Instruments,Winooski VT
)により読取った。保護率は次の式を用いて計算された。
のインビトロの毒性を、正常のヒト肝細胞を用いて比較した。肝細胞を、Clo
netics Corporation(San Diego,CA)から、マ
トリゲル被覆の96ウェルプレート中の細胞のコンフルエントな層として受け取
った。次の日、ウェル中の培地を、0.1μMのインシュリン、0.1μMのデ
キサメサゾン、50μg/mlのゲンタマイシン、および50ng/mlのアン
ホテリシンBを補充した、100μlの改変ウィリアムE培地(Cloneti
cs Corp.)と交換した。細胞を引き続き、2,000U/ml〜128
,000U/mlのHuIFNα、またはIFNα−N0で処置した。インキュ
ベートの4、6、または7日後に、10μlのテトラゾリウム塩WST−1(4
−3−(4−ヨードフェニル)−2−(4−ニトロフェニル)−2H−5−テト
ラゾリオール−1−3−ベンゼンジスルホネート)(Boehringer M
annheim,Indianapolis IN)を各ウェルに添加した。W
ST−1は、ミトコンドリアの呼吸鎖に存在し、そして生存可能な細胞内でのみ
活性である、コハク酸テトラゾリウムレダクターゼ系により切断され、ホルマザ
ンを生じる。生存可能な細胞のパーセントは、450nmの吸収により測定され
、そしてインターフェロン非処理の細胞のパーセントとして表された。
ものを100%とした生存可能な細胞の代謝活性のパーセントとして示される。
低下を示した。対照的に、IFNαアナログIFNα−N0と共にインキュベー
トした細胞は、非処理の細胞と比較して、本質的に生存能力の減少は示さなかっ
た。
列番号10から配列番号17;図1)までのヒトIFNαアナログのインビトロ
での毒性を、末梢血単核細胞(PBMC)を用いて比較した。全血液のバフィコ
ート画分をPBSで1:4に希釈し、そしてNycoprep 1.077(N
ycomed Pharma,Oslo,Norway)上にオーバーレイした
。600×gで、20℃、20分間遠心分離後、界面にバンドを形成しているP
BCMをピペットを用いて取り除いた。細胞をPBSで一度洗浄し、そして96
ウェルプレートに2×105細胞/ウェルの濃度でプレートした。次の日、細胞 を2,000U/mlから128,000U/mlのIFNα、IFNτまたは
IFNαアナログで処置した。7日間のインキュベート後、テトラゾリウム塩W
ST−1(Boehringer Mannheim)を各ウェルに添加した。
生存可能な細胞の割合を、450nmの吸収により測定し、インターフェロン非
処理の細胞の割合として表した。
しいものを100%とした生存可能な細胞の代謝活性のパーセントとして示され
る。
な低下を示した。対照的に、OvIFNτと共に、またはヒトIFNαアナログ
であるIFNα−N0、IFNα−N5、IFNα−N6、およびIFNα−N
7と共にインキュベートした細胞は、7日間のインキュベート後、本質的に生存
能力の減少を示さなかった。HuIFNαに対して観察されたものと同様の生存
能力の低下は、IFNαアナログであるIFNα−N1およびIFNα−N3と
共にインキュベートされた細胞において観察された。IFNαアナログであるI
FNα−N4と共にインキュベートされた細胞は、HuIFNαと共にインキュ
ベートされた細胞より、生存能力においてわずかな増加を示した。
ら逸脱することなく、様々な修正および変更がされ得ることが理解される。
FNα−N7に表される8つの成熟HuIFNαアナログの最初の27N末端ア
ミノ酸のアライメントを示す。
Claims (17)
- 【請求項1】 ヒトIFNαの毒性を減少させるための方法であって、成熟
ヒトIFNα配列の22番目のアミノ酸ならびに、19番目、20番目、24番
目、および27番目のアミノ酸のうち1以上のアミノ酸を、培養物中の単核細胞
内のIFNαの特異的な毒性を実質的に減少させるために効果的なアミノ酸での
置換する工程であって、ここで、1〜27番目のアミノ酸の大部分は天然ヒトI
FNαアミノ酸である工程、を包含する方法。 - 【請求項2】 請求項1に記載の方法であって、ここで、前記置換する工程
は、前記の成熟ヒトIFNα配列の19番目、20番目、22番目、および27
番目のアミノ酸のうち、1以上のアミノ酸を非保存的アミノ酸で置換する工程を
包含する、方法。 - 【請求項3】 請求項1に記載の方法であって、ここで、前記置換する工程
が、以下の置換工程、 (a)19番目のアミノ酸をクラスIIIのアミノ酸で置換する工程; (b)20番目のアミノ酸をクラスIVのアミノ酸で置換する工程; (c)22番目のアミノ酸をクラスIIIのアミノ酸で置換する工程; (d)24番目のアミノ酸をクラスVのアミノ酸で置換する工程;および、 (e)27番目のアミノ酸をクラスIVのアミノ酸で置換する工程、 のうちの1つ以上を包含する、方法。 - 【請求項4】 請求項1に記載の方法であって、ここで前記置換する工程が
、以下の置換工程、 (a)19番目のアミノ酸をAspで置換する工程; (b)20番目のアミノ酸をArgで置換する工程; (c)22番目のアミノ酸をAsnで置換する工程; (d)24番目のアミノ酸をLeuで置換する工程;および、 (e)27番目のアミノ酸をHisで置換する工程、 のうちの1つ以上を包含する、方法。 - 【請求項5】 請求項1に記載の方法であって、ここで、前記置換する工程
が、以下の置換工程、 (a)成熟ヒトIFNα配列の19〜27番目の位置を、配列番号2に規定され
る9マーにより置換する工程; (b)成熟ヒトIFNα配列の11〜27番目の位置を、配列番号4に規定され
る17マーにより置換する工程; (c)成熟ヒトIFNα配列の6〜27番目の位置を、配列番号6に規定される
22マーにより置換する工程; からなる群から選択される置換工程により達成される、方法。 - 【請求項6】 請求項1に記載の方法であって、ここで、成熟ヒトIFNα
配列の28〜166番目の位置は実質的に不変である、方法。 - 【請求項7】 ヒト治療で使用される低毒性のヒトIFNαアナログであっ
て、請求項1に記載の方法に従って前記アミノ酸を置換する工程により調製され
た、1以上の置換されたアミノ酸を有する成熟ヒトIFNαを包含する、低毒性
のヒトIFNαアナログ。 - 【請求項8】 請求項7に記載のアナログであって、ここで、前記置換され
たアミノ酸が19番目、20番目、22番目および、27番目の1以上の位置に
おいて非保存的アミノ酸である、アナログ。 - 【請求項9】 請求項7に記載のアナログであって、ここで、前記置換する
工程が、以下の置換工程、 (a)19番目のアミノ酸をクラスIIIのアミノ酸で置換する工程; (b)20番目のアミノ酸をクラスIVのアミノ酸で置換する工程; (c)22番目のアミノ酸をクラスIIIのアミノ酸で置換する工程; (d)24番目のアミノ酸をクラスVのアミノ酸で置換する工程;および、 (e)27番目のアミノ酸をクラスIVのアミノ酸で置換する工程、 のうちの1つ以上を包含する、アナログ。 - 【請求項10】 請求項7に記載のアナログであって、ここで、前記置換す
る工程が、以下の置換工程、 (a)19番目のアミノ酸をAspで置換する工程; (b)20番目のアミノ酸をArgで置換する工程; (c)22番目のアミノ酸をAsnで置換する工程; (d)24番目のアミノ酸をLeuで置換する工程;および、 (e)27番目のアミノ酸をHisで置換する工程、 のうちの1つ以上を包含する、アナログ。 - 【請求項11】 請求項7に記載のアナログであって、ここで、前記置換す
る工程が、以下の置換工程、 (a)成熟ヒトIFNα配列の19〜27番目の位置を、配列番号2に規定され
る9マーにより置換する工程; (b)成熟ヒトIFNα配列の11〜27番目の位置を、配列番号4に規定され
る17マーにより置換する工程; (c)成熟ヒトIFNα配列の6〜27番目の位置を、配列番号6に規定される
22マーによるりする工程; からなる群から選択される置換工程により達成される、アナログ。 - 【請求項12】 請求項7に記載のアナログであって、ここで、成熟ヒトI
FNα配列の28〜166番目の位置が実質的に不変である、アナログ。 - 【請求項13】 ウィルスの複製を阻害する方法であって、ウィルスに感染
した細胞に、該細胞内におけるウィルスの複製を阻害する有効濃度の請求項7に
記載の低毒性のヒトIFNαアナログを接触させる工程を包含する、方法。 - 【請求項14】 腫瘍細胞の増殖を阻害する方法であって、腫瘍細胞に、該
腫瘍細胞の増殖を阻害する有効濃度の請求項7に記載の低毒性のヒトIFNαア
ナログを接触させる工程を包含する、方法。 - 【請求項15】 自己免疫疾患の治療が必要な被験体における自己免疫疾患
の処置の方法であって、該被験体に、請求項7に記載の低毒性のヒトIFNαア
ナログの有効量を投与する工程を含有する、方法。 - 【請求項16】 慢性炎症の治療が必要な被験体における慢性炎症の処置の
方法であって、該被験体に、請求項7に記載の低毒性のヒトIFNαアナログの
有効量を投与する工程を含有する、方法。 - 【請求項17】 IFNαの静脈投与に応答する疾患状態の処置の方法であ
って、経口投与による、請求項7に記載の低毒性のヒトIFNαアナログの有効
量を投与する工程を含有する、方法。
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