JP2001522592A - 遺伝子発現の増大化方法 - Google Patents

遺伝子発現の増大化方法

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ゾウ,トング
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、薬理学上有効量の腫瘍壊死因子結合蛋白質を動物に投与する工程を含むことを特徴とする動物の組織においてアデノウイルス遺伝子発現を増加させる方法を提供する。また薬理学上有効量の腫瘍壊死因子結合蛋白質を動物に投与する工程を含むことを特徴とする動物の組織においてアデノウイルス投与に関連した炎症応答を減少させるさまざまな方法をも提供する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 (発明の背景) 関連出願の相互参照 本出願は現在は放棄されている1997年11月7日付け出願の米国仮特許出
願第60/064,694号の特恵を主張する。
【0002】 連邦基金の説明 本発明は、補助N01−AR−62224, P50 AI23649, R
01−AR42547下でNational Institute of Healthからの基金を用いて部
分的には創製された。従って、連邦政府は本発明においてある種の権利を有する
【0003】 発明の分野 本発明は、一般的には、免疫学および蛋白質化学の分野に関する。さらに詳し
くは、本発明は、遺伝子治療の延長およびTNFの活性を減少させる炎症の阻害
に関する。
【0004】 関連技術の記載 アデノウイルスベクターに対する免疫応答は遺伝子治療の成功した適用におい
て限定的因子として認識されてきた。細胞性および体液性免疫応答はトランスジ
ーン発現の短化時間スパン、トランスフェクトされた細胞の根絶、およびアデノ
ウイルスの再投与する機械の妨害に関連付けられている(Yangら, 1996b;Kass-E
islerら, 1996;Yangら, 1996c;YangおよびWilson, 1995c)。シクロホスファミド
、FK506およびサイクロスポリンを含めた免疫抑制薬物はこの免疫応答を低
下させる(Joossら, 1996; Vilquinら, 1995)。免疫応答を制御すると報告され ている他の戦略は抗−T細胞療法(Sawchukら, 1996)および抗−CD4モノクロ
ーナル抗体(Dematteoら, 1996)によるT−細胞応答の低下、CTLA4−Ig を用いる共刺激活性の低下(Gueretteら, 1996; Heら, 1996;Kayら, 1997)、お よび胸腺内寛容性の誘導(Hanら, 1996)を含む。中和抗体生産のB−細胞活性化
生成は、抗−CD40(Yanら, 1996a)およびデオキシイスペルグアリン(Smit
hら, 1996)での処理の後に減少する。加えて、アデノウイルスベクターの修飾は
、免疫応答を低下させるにおいて効果的であり得る(Gaoら, 1996; Fisherら, 1
997)。
【0005】 抗原提示細胞(APC)は、アデノウイルスに対する特異的および非特異的免
疫応答双方において重要な役割を演じる。抗原のプロセッシング、主要組織適合
性複合体(MHC)クラスI分子の意味における抗原の提示、および抗原提示細
胞によるサイトカイン生産は、アデノウイルスに対する免疫応答に寄与する(Ya
ngら, 1995a;Schowalterら, 1997)。E19アデノウイルス遺伝子産物は、減少 したMHCクラスI抗原発現に至り、この遺伝子産物に対する免疫応答はクラス
I突然変異体マウスで起こり、これは、MHCクラスI抗原発現が要求されない
ことを示す。
【0006】 インターロイキン−12(IL−12)およびインターフェロン−γ(IFN
−γ)のごとき他のサイトカインは、アデノウイルス感染後早く高レベルで発現
され、これらはアデノウイルスに対するTH1−タイプの応答を惹起する(Yang
ら, 1995b;Coutelierら, 1995; Dayら, 1994)。アデノウイルスに対する初期炎 症性免疫応答における抗原提示細胞によるTNF−α生産の役割はよくは理解さ
れていない(Smithら, 1994)。TNF−αはアデノウイルスE3蛋白質の発現を
増加させ、これは、今度は、TNF−αの溶解活性から細胞を保護する。これら
の知見は、生存するウイルスに対するTNF−αの中和につき中枢的役割を示す
(Deryokereら, 1995; Tufarielloら, 1994; Ranheimら, 1993; Kornerら, 1992
; Wold, 1993)。
【0007】 TNF−αは高親和性受容体p55 TNF−RIまたは低親和性p75 T
NF−RILいずれかを架橋することによって作用し、TNF−RIは炎症性応
答と最も密接に関連する(Smithら, 1994)。肺の炎症を軽減するにおける、TN
F受容体(sTNFR)阻害剤のごときTNF−αアンタゴニストの効果が、出
血後に頻繁に発症し、肺における増大したプロ炎症サイトカインレベルおよび大
量の好中球蓄積によって特徴付けられる急性肺損傷で示されている(Abrahamら,
1994; Suら, 1998; Rabinoviciら, 1996)。肺細胞集団内のTNF−α mRN
A発現のレベルの迅速な増大は、急性肺損傷の発生に先行する。マウスでは、ヒ
トIgG1のPc領域に連結した可溶性ダイマーヒトp80TNF−Rよりなる
sTNFR−Fcでの治療は、循環および肺TNFーαレベルの出血後増加を防
止し、IL−1β、IL−6、TNF−αおよびIFN−γ mRNAの増加を
減少させる(Haak-Frendschoら, 1994; Fisherら, 1996; Wooleyら, 1993; Koll
sら, 1994)。
【0008】 組換えヒトTNF−RI可溶性受容体のポリエチレングリコール(PEG)−
連結ダイマーよりなり、高親和性でもってTNF−αに結合することができる新
規なTNF−結合蛋白質(TNF−bp)が開発されている(Evansら, 1996)。
TNF−bp PEG−連結ダイマーの使用は、モノマーTNF−bpの使用よ
りも優れた治療利点を有する。まず、TNF−bpの二量体化はTNF−αに対
する親和性を増強させ、TNF−αトリマー内の2つの部位の結果としての動員
はTNF−α媒介シグナル導入を防止することができる。というのはTNFによ
る2つのTNF−Rの架橋が細胞応答をトリガーするのに必要だからである(Ev
ansら, 1996)。第2に、PEG連結ダイマーは、予測できる遅いクリアランスに
ての大きな分子量を有し、これは、比較的頻繁ではない投与を可能とする。第3
に、PEG−連結ダイマーは、純粋な蛋白質よりも低い免疫原性を有し得る。と
いうのは、蛋白質へのPEGコンジュゲーションは、低下した抗体応答に導くか
らである(Delgadoら, 1992; Katre 1990)。
【0009】 先行技術は、遺伝子治療発現の延長のための効果的な手段を欠く。本発明は長
い間のこの必要性および当該分野における要望を満足する。
【0010】 (発明の概要) 本研究はビヒクル−処理マウスと比較して、TNF−bpで処理したAdCM
VlacZ−ウイルス感染マウスにおいて、大いに減少した炎症疾患および延長
された遺伝子治療発現があることを示す。これらの結果は、TNF−αはAdC
MVlacZ−ウイルス感染マウスにおいて炎症の病因における鍵となる因子で
ある。かくして、TNF−bp PEG−連結ダイマーは、アデノウイルス遺伝
子治療に対する炎症性応答を低下させるのに治療的に有用である。
【0011】 アデノウイルス遺伝子治療の臨床的適用は、現在、その効果の持続を制限する
ウイルスに対する優れた宿主免疫応答によって妨害される。これらの研究は、可
溶性TNF受容体(TNF−bp)を用いる組換えアデノウイルスの投与後のマ
ウスの肺および肝臓におけるlacZ発現アデノウイルスの炎症応答および発現
に対するTNF−αの役割を示した。単核細胞炎症応答は、lacZマーカー遺
伝子を発現する組換えアデノウイルスの鼻孔内または静脈内投与後に、種々の時
点で組織学的に測定された。アデノウイルスのlacZ遺伝子産物の活性の発現
。TNF−bpでの処理は、TNF−αの循環レベルを低下させ、炎症応答を大
いに低下させ、その結果、アデノウイルスの鼻孔内または静脈内投与いずれか後
の肺および肝臓で30日までlacZの延長された発現となった。ビヒクル処理
C57BL/6−+/+マウスに対するアデノウイルスの鼻孔内および静脈内投
与の結果、執拗な炎症応答および肺におけるアデノウイルスのクリアランスとな
った。しかしながら、最小炎症応答にも拘わらず、ウイルスのクリアランスも観
察された。これらの結果は、TNF−bpがそれらの効果を阻害できたので、T
NF−αが、炎症応答を駆動し、肺および肝臓においてアデノウイルス−感染細
胞の排除に至る主要因子であることを示す。
【0012】 本発明の1つの具体例において、薬理学上有効量の腫瘍壊死因子結合蛋白質を
動物に投与する工程を含むことを特徴とする動物の組織においてアデノウイルス
遺伝子発現を増加させる方法が提供される。
【0013】 本発明のもう1つの具体例において、薬理学上有効量の腫瘍壊死因子結合蛋白
質を動物に投与する工程を含むことを特徴とする動物の組織においてアデノウイ
ルス投与に関係する炎症応答を低下させる方法が提供される。
【0014】 本発明の他のおよびさらなる態様、および利点は、開示目的で与える本発明の
現在好ましい具体例の以下の記載から明らかであろう。
【0015】 (図面の説明) 明瞭となるであろう本発明の前記特徴、利点および他のものの事項が得られ 、理解できるように、簡単に前記したことを要約した本発明のより具体的な記載
は、添付図面に記載されたそのある具体例を参照することによって可能である。
これらの図面は明細書の一部を形成する。しかしながら、添付図面は本発明の好
ましい具体例を説明し、その範囲を限定するものと解釈されるべきでないことに
注意されたし。
【0016】 図1は、TNFの血清レベルに対するTNF−bp処理の効果を示す。ELI SAアッセイは正常C57BL/6−+/+マウスにおけるTNF−αレベルの
測定のために行った。AdCMVlacZウイルス−感染ビヒクル−処理マウス
およびTNF−bpで処理したAdCMVlacZウイルス−感染マウス。血清
TNFレベルは標準曲線を用いて決定した。合計10のビヒクル−対照、および
18のTNF−bp処理AdCMVlacZ(1×1010p.f.u.)ウイ
ルス−感染マウスをI.V.感染の24および48時間後に分析した。
【0017】 図2および3は、AdCMVlacZの鼻孔内投与後の肺炎症侵潤およびβ− Gal発現を示す。ビヒクル−処理C57BL/6−+/+マウス、TNF−b
pで処理したC57BL/6−+/+マウスからの肺組織を、AdCMVlac
Zの鼻孔内投与(1×1010p.f.u.)の3および30日後に調べた。組
織を固定し、ヘマトキシリンおよびエオシンいずれかで染色し、β−Gal染色
の分析のために凍結切片を調製した。図2は、ビヒクル−処理AdCMVlac
Zウイルス−感染マウスの肺が間隙における単核細胞侵潤および細気管支拡張に
よって特徴付けられる典型的な炎症を有し、他方、TNF−bp処理AdCMV
lacZウイルス感染マウスからの肺は、正常な厚みの槽壁、正常スペースの肺
胞、および正常直径の細気管支で比較的正常であることを示す。図3はβ−Ga
l染色の分析のために調製された凍結切片を示す(倍率×320)。
【0018】 図4および5は、AdCMVlacZの静脈内投与後における肝臓炎症応答お よびβ−Gal発現を示す。ビヒクル−処理C57BL/6−+/+マウスおよ
びTNF−bpで処理したC57BL/6−+/+マウスからの肝臓組織をAd
CMVlacZの静脈内投与後第3日および第30日に調べた。組織を固定し、
ヘマトキシリンおよびエオシンいずれかで染色し、あるいはβ−Gal活性の分
析のために凍結切片を調製した。図4:ビヒクル−処理AdCMVlacZウイ
ルス−感染マウスの肝臓は、門静脈の回りの単核細胞侵潤によって特徴付けられ
、他方、TNF−bpで処理したAdCMVlacZウイルス感染マウスからの
肝臓は比較的正常であった。図5:β−Gal染色の分析のために凍結切片を調
製した(倍率×320)。
【0019】 図6は、AdCMVlacZの静脈内投与後の肝臓β−Gal発現を示す。ビ ヒクル−処理C57BL/6−+/+マウスおよびTNF−bpで処理したC5
7BL/6−+/+マウスからの肝臓組織を、AdCMVlacZの投与後第0
、第3および第30日に調べた。後記するごとく、β−Gal活性の分析のため
に組織を調製した。
【0020】 図7は、AdCMVlacZの鼻孔内投与後の肝臓β−Gal発現を示す。ビ ヒクル−処理C57BL/6−+/+マウスおよびTNF−bpで処理したC5
7BL/6−+/+マウスからの肝臓をAdCMVlacZの投与後第0、第3
および第30日に調べた。後記するごとく、β−Gal活性の分析のために組織
を調製した。
【0021】 図8は、AdCMVlacZの静脈内(IV)および鼻孔内(IN)投与後第 7日における肝臓および肺におけるβ−Gal発現を示す。ビヒクル−処理C5
7BL/6マウスからのおよびTNF−bpで処理したC57BL/6マウスか
らの肝臓および肺組織を、AdCMVlacZの静脈内投与後第7日に調べた。
後記するごとく組織をβ−Gal活性の分析のために調製した。結果は、別々に
分析した5匹のマウスの平均±SEMを表す。星印(*)は、対照ビヒクル−処
理マウスと比較した、TNF−bp−処理マウスにおけるβ−Galの発現の統
計的に有意な差異を示す。
【0022】 図9および10は、AdCMVlacZの静脈内投与後の細胞毒性T細胞およ び抗−アデノウイルス抗体応答を示す。細胞毒性および抗体応答は対照マウス、
AdCMVlacZで処理したマウスおよびAdCMVlacZ+TNF−bp
で処理したマウスで測定した。抗−アデノウイルス抗体応答については、結果は
、別々に分析した5匹のマウスの平均±SEMを表す。図9は、AdCMVla
cZウイルス投与後第16日に測定された抗−アデノウイルス細胞毒性T細胞応
答を示す。図10は、AdCMVlacZウイルス投与後第16日および第30
日に測定された抗−アデノウイルス応答を示す。
【0023】 (発明の詳細な記載) 以下の省略を本明細書で用いる:AdCMVlacZ:サイトメガロウイルス
プロモーターによって駆動される組換えLacZを持つアデノウイルス;TNF
−R:TNF受容体;PEG:ポリエチレングリコール;TNF−bp:TNF
結合蛋白質 本発明は、薬理学上有効量の腫瘍壊死因子結合蛋白質を動物に投与する工程を
含むことを特徴とする動物の組織においてアデノウイルス遺伝子発現を増加させ
る方法に指向される。1つの具体例において、腫瘍壊死因子結合蛋白質は腫瘍壊
死因子結合蛋白質のポリエチレングリコール−連結ダイマーである。好ましくは
、腫瘍壊死因子結合蛋白質は、約0.3mg/kgないし約5.0mg/kgの
用量で投与される。腫瘍壊死因子結合蛋白質はいずれの許容される方法で投与す
ることもできるが、それは好ましくは鼻孔内または静脈内投与される。腫瘍壊死
因子結合蛋白質の結果、血清腫瘍壊死因子−αが減少する。
【0024】 本発明は、腫瘍壊死因子結合蛋白質が動物において炎症応答を阻害するように
、薬理学上有効量の腫瘍壊死因子結合蛋白質を動物に投与する工程を含むことを
特徴とする動物の組織においてアデノウイルス投与に関係する炎症応答を低下さ
せる方法に指向される。1つの具体例において、腫瘍壊死因子結合蛋白質は腫瘍
壊死因子結合蛋白質のポリエチレングリコール−連結ダイマーである。好ましく
は、腫瘍壊死因子結合蛋白質は、約0.3mg/kgないし約5.0mg/kg
の用量で投与される。腫瘍壊死因子結合蛋白質はいずれの許容される方法で投与
することもできるが、それは好ましくは鼻孔内または静脈内投与される。腫瘍壊
死因子結合蛋白質の結果、血清腫瘍壊死因子−αが減少する。
【0025】 医薬組成物は、腫瘍壊死因子結合蛋白質を用いて調製することができるのが特
に考えられる。かかる場合、医薬組成物は腫瘍壊死因子結合蛋白質および医薬上
許容される担体を含む。当業者であれば、過度の実験なくして、腫瘍壊死因子結
合蛋白質の投与の適当な投与量および経路を容易に決定することができるであろ
う。
【0026】 当業者によく知られているように、腫瘍壊死因子結合蛋白質の修飾されたバー
ジョンは非常に有用であろう。腫瘍壊死因子結合蛋白質の有用なバージョンの代
表的な例は、2.6ドメインTNFRIのごとき可溶性TNFRIまたはTNF
bpまたは修飾されたTNFRを含む。
【0027】 当業者によく知られているように、よく知られた遺伝子治療技術を用いて、本
発明を開発できるであろう。例えば、腫瘍壊死因子結合蛋白質、またはその修飾
は、治療遺伝子と組み合わせてアデノウイルスに連結し得る。腫瘍壊死因子結合
蛋白質を含ませると、TNFαを中和し、治療遺伝子の増強された発現の結果と
なるであろう。
【0028】 アデノウイルス−LacZ遺伝子治療後における、炎症の阻害およびLacZ
発現の延長におけるsTNFRIでのTNF−αの中和の効果を調べた。sTN
FRIはアデノウイルス投与後に血清TNF−αを検出できないレベルまで低下
させ、肺および肝臓炎症反応を減少させ、LacZ遺伝子の発現を増強させた。
これらの結果は、遺伝子治療の間のsTNFRIでの治療が、炎症応答を最小化
させることにおいて、および遺伝子治療効果を増加させることにおいて効果的で
あり得ることを示す。
【0029】 以下の実施例は、本発明の種々の具体例を説明する目的で与えられ、断じて本
発明を限定することを意図しない。
【0030】 実施例1 マウス C57BL/6−+/+マウスはJackson Laboratory (Bar Harbor, ME)から 購入した。ケージ、ベッディング、水および食料を滅菌し、マウスは無菌手袋で
扱った。実験の持続の間、マウスをケージ当たり3−4匹マウスの群で収容した
。雌マウスを8週齢で使用した。
【0031】 実施例2 複製−欠陥AdCMVlacZ組換えウイルスの調製および投与 CMVプロモーターによって駆動される組換えアデノウイルス−LacZ(A
dCMVlacZ)は、記載されている(GrahamおよびPrevec, 1995)2つのプ ラスミドの組換えを使用して創製された。略言すれば、pcDNAHis(In
vitrogen)からのPCR−増幅Escherichia coli LacZ遺伝子は、アデノウイ
ルスシャトルベクターpCA13(Microbix, Inc., カナダ国)に方向性をもっ
て挿入され、その結果、pCA13 LacZが得られた。次いで、製造業者の
マニュアル(Gibco, BRL)に記載されているように、pCA13 lacZ遺伝
子を、pJM17(Microbiz, Inc., カナダ国)で293細胞にトランスフェク
トした。x−galでの染色の後、組換えウイルスを拾い、続いて3ラウンドプ
ラーク精製した。AdCMVlacZ組換えウイルス(1×1010p.f.u
.)を従前に記載されているごとくに鼻孔内または静脈内投与した。アデノウイ
ルスの静脈内投与は、肝臓および肺に対する高い向性をもって広い散在性の結果
となることが示された。鼻孔内投与(L.N.)は、15 ml PSB中の0
.5×1010p.f.u.のアデノウイルスをマウスの各外鼻孔に入れること
によって行った。マウスをAdCMVlacZ組換えウイルスの投与後0、3、
7、21および30日に調べた。
【0032】 実施例3 TNF−結合蛋白質の投与 遺伝子治療投与に対して−1、+1および+3日にマウスを3用量のTNF−
結合蛋白質(5mg/kg体重、腹腔内、一日置き)で処理した。TNF−bp
は、sTNF−RII:Feについてのその解離定数(10−7のK)と比較
して、10−9の解離定数KでもってトリマーTNF−αにしっかりと結合す
るペグル化されたダイマーである。TNFは、TNF−bpによって機能的にか
つ免疫原性的に隔離される。従って、TNF−bpでのTNF−αに対する解離
半減期は2.5日であり、他方、sTNF−RIIでのTNF解離についてのオ
ンオフ速度はほぼ18分である。本実験で記載されるように、TNF−bpの結
合後、酵素結合イムノソルベント検定法(ELISA)によってTNF−αはも
はや検出できない。従って、血清中で、いずれかの遊離TNFは、TNF−bp
に結合することが予測され、従って、ELISAによって検出できず、また、生
理学的サイトカインとして利用できないであろう。
【0033】 実施例4 組織学的分析 頸脱臼によって犠牲にしたマウスから肺および肝臓を切開した。組織を10%
ホルマリン中で固定し、パラフィン中に包埋した。パラフィン−包埋組織試料か
ら切片(4.0μm)が得られ、ヘマトキシリンおよびエオシンで染色した。マ
ウス当たり肺および肝臓組織の10切片を調べ、スケール0(存在せず)ないし
4+(最大重症度)で単核細胞侵潤につき等級付けした。細胞性侵潤スケールは
、両単核細胞(PMN)を含み、これは第3日に10%未満の侵潤を表し、アデ
ノウイルスの鼻孔内または静脈内投与後第30日にPMNは見えなかった。
【0034】 実施例5 β−gal発現の測定 lacZ遺伝子発現のイン・ビボ持続は、記載されているごとくに(Wrightら
, 1997)、固定された組織切片の組織学的評価によって測定した。肺および肝臓 を液体窒素中でスナップ−凍結し、続いて系列的横方向切片化した(10.0μ
m)。次いで、切片をPBS(pH7.4)中で0.5%グルタルアルデヒドで
固定し、続いて、37℃にて2時間、x−gal溶液中で染色した。切片を顕微
鏡で調べ、以下のスケール:0=<1%、1=<5%、2=<10%、3 =<25%および4=>50%を用い、β−Galを発現する細胞のパーセン
テージにつきスコア採りした。
【0035】 実施例6 肝臓におけるβ−ガラクトシダーゼ発現の定量 β−ガラクトシダーゼ活性は記載されているごとくに(Youngら, 1993)測定し
た。新たに単離した肝臓および肺組織を、β−gal緩衝液(Tropix, Inc., Be
dford MA)1ml中にてテシュマイザーで20秒間ホモゲナイズした。ホモジネ ートを4℃で10分間12,500×gで遠心し、上清を48℃で60分間加熱
して、内因性真核生物β−ガラクトシダーゼ活性を不活化した。次いで、試料を
12,500×gで5分間遠心し、Galacto-lightTM(Tropix, Ic., Bedford
MA)ケミルミネセンスレポーターアッセイを用い、10μlの上清をβ−ガラク トシダーゼ活性につきアッセイした。反応は、室温(RT)で10分間行い、β
−ガラクトシダーゼ活性をルミノミター(Monolight 500)を用いてアッセイした
。蛋白質濃度はBradfordアッセイによって測定した。活性は、肝臓または肺にお
いて、相対的光単位/分/全蛋白質mgとして表す。
【0036】 実施例7 血清TNF−αの測定および統計的解析 後眼科窩洞穿刺によってマウスから得られた血清試料中のTNFαの濃度は、
供給業者(Endogen, Cambridge, MA)によって推奨される手法に従ってELIS
Aアッセイキットを用いて測定した。
【0037】 2つの異なる群の試料を比較する場合には、スチューデントのt−検定を統計
的解析で用いた。0.05未満のp値は統計的に有意であると考えられた。
【0038】 実施例8 抗−アデノウイルス抗体生産についてのELISA ELISAプレートをモルモットポリクローナル抗−アデノウイルス(Ad)
抗体でコートした。生きたAdCMVlacZ(10PFU)を4℃で30分
間添加し、プレートを3回洗浄した。血清試料を1:1000希釈し、4℃で3
0分間インキュベートした。洗浄後、ペルオキシダーゼ−コンジュゲーテッド抗
−マウスIgG(Southern Biotechnology Associates, Birmingham AL)を添加
し、続いて洗浄し、テトラメチルベンジジン(TMB)(Sigma, St. Louis, MO
)基質で発色させた。光学密度(OD)はマイクロプレートリーダー(Emas; Mo
lecular Devices, Menlo Park CA)にて405nmで測定した。各試料を二連で
アッセイし、次いで、各試料の二連からの平均光学密度の読みを得た。少なくと
も3匹のマウスを各群でテストした。
【0039】 実施例9 抗−アデノウイルス細胞毒性T−細胞の分析 細胞毒性T細胞活性は、AdCMVlacZ−感染C57BL/6抗原提示標
的細胞の細胞毒性を誘導するテスト細胞の能力を測定することによって評価した
。AdCMVlacZ−感染C57BL/6−lpr/lprマクロファージ細
胞系を700μCiのNa51CrO(Amersham, Arlington Heights, IL) で37℃にて1時間標識した。次いで、細胞を、透析した10%胎児ウシ血清(
PCS)を補足したRPMI1640培地中で3回洗浄した。異なるエフェクタ
ー−対−標的比率にて、96ウェルプレート中、第16日AdCMVlacZ−
感染C57BL/6マウスからの精製された脾臓T細胞に標的細胞を添加した。
24時間後に上清を収集し、放出された51Crの量をカウンターを用いて測定
した。51Crの自然放出は、培地単独と共に51Cr−標識標的細胞をインキ
ュベートすることによって測定し、ドデシル硫酸ナトリウム(SDS)を0.0
5%の最終濃度まで添加することによって最大放出を測定した。特異的51Cr
放出のパーセンテージを以下のごとくに計算した:
【数1】 実施例10 TNF−bpでの処理はAdCMVlacZウイルス−感染マウスにおいて血
清TNF−αレベルを低下させる。
【0040】 AdCMVlacZウイルス(1×1010p.f.u.、I.V.)をTN
Fbpまたは対照処理C57BL/6−+/+マウスに投与した。対照マウスに
おいて24時間および48時間にTNFの血清レベルに有意な減少があった(図
1)。TNF−bp(5mg/kg体重、腹腔内、1日置き)でAdCMVla
cZ−ウイルス感染C57BL/6−+/+マウスの処理の結果、AdCMVl
acZ投与24時間後に、TNF−bp−処理マウスの血清中のTNF−αのレ
ベルが低下した(10pg/ml未満)(図1)。かくして、TNF−αはアデ
ノウイルスによって迅速に誘導され、これは、TNF−bp処理によって中和さ
れる。
【0041】 実施例11 TNF−bpでの処理は肝臓および肺細胞侵潤を減少させ、鼻孔内および静脈
内投与後のAdCMVlacZの発現を延長する。
【0042】 AdCMVlacZの鼻孔内投与(1×1010p.f.u.)後における肺
およびウイルスクリアランスの侵潤に対するTNF−bpでの処理の効果を評価
した。鼻孔内投与3日後に、対照(CT)−処理C57BL/6−+/+マウス
の肺において中程度の炎症性侵潤があり、これは第7日にピークとなり、第30
日までにほとんど分解した(図2:表1)。対照的に、AdCMVlacZ投与
の3日後に、TNFbp処理C57BL/6−+/+マウスの肺に炎症性侵潤の
証拠はなく、侵潤の最小の証拠のみが第3日ないし第30日まで観察された。
【0043】 鼻孔内投与後の肝臓および肺双方にlacZの高発現があった(図8)。Ad
CMVlacZの静脈内投与(1×1010PFU)後に、肝臓においてlac
Zの発現の増大があり、肺において5%未満のlacZ発現があった。TNF−
bpの投与の結果、肝臓および肺の双方においてlacZ発現のほぼ5−ないし
10−倍の増加となった。従って、鼻孔内投与はAdCMVlacZを肝臓およ
び肺に効果的に送達し、静脈内投与はAdCMVlacZおよび肺に送達するの
に効果的な方法ではなく、TNF−bpは投与後に肝臓および肺双方における発
現を増大させた。
【0044】
【表1】 lacZアデノウイルス遺伝子−治療産物の発現を測定した(図3)。結果は
、対照−処理C57BL/6−+/+マウスにおけるβ−galの発現が第7日
までにその最高レベルに達したが、第21日までにはかなり低下し、30日まで
低レベルで止まったことを示す(図3、表1)。TNF−bp−処理C57BL
/6−+マウスにおけるβ−galの発現もまた第7日にピークとなったが、対
照−処理マウスとは対照的に、β−galの発現は第30日まで肺において高い
ままであった。
【0045】 実施例12 TNF−bpでの処理は、肝臓侵潤を低下させ、静脈内投与後にAdCMVl
acZの発現を延長する。
【0046】 静脈内投与3日後に、ビヒクル−処理C57BL/6−+/+マウスの肝臓に
おいて中程度の炎症侵潤があり、これは第7日にピークとなり、第30日までに
ほとんど分解した(図4;表1)。対照−処理C57BL/6−+/+マウスの
炎症性侵潤は、門静脈の回り、三管の回り、および血管に関係しない実質内の小
クラスターの単核細胞よりなるようであった。第7日まで中程度の数の炎症細胞
の小さなフォーカスが観察され、これらは21日までに分解した。対照的に、ア
デノウイルス投与3日後にTNFbp処理C57BL/6−+/+マウスの肝臓
において炎症侵潤の証拠はなく、第3から第30日に観察された侵潤の最小証拠
のみがあった。lacZアデノウイルス遺伝子−治療産物の発現についての肝臓
組織切片の調査は、対照−処理C57BL/6−+/+マウスにおけるβ−ga
lの発現が第7まで最大であったが、第21日および第30日までに低下したこ
とを示す(図5、表1)。TNF−bp−処理C57BL/6−+/+マウスは
第30までβ−ガラクトシダーゼの最大発現を呈した。
【0047】 実施例13 TNF−bpでの処理の結果、静脈内および鼻孔内投与後にAdCMVlac
Zの増大した発現となった。
【0048】 ウイルスのクリアランスの阻害を定量的に評価し、TNFbpによるLacZ
発現を延長させるために、各々、静脈内(i.v.)および鼻孔内(i.n.)
投与後第0日、第3日および第30日に肝臓組織を評価した。新たに摘出した肝
臓組織をホモゲナイズし、ケミルミネセンスレポーターアッセイを用い、上清を
β−ガラクトシダーゼにつきアッセイした。活性は肝臓中の相対的光単位/分/
全蛋白質mgとして表す。TNFbp処理は、静脈内および鼻孔内投与双方後に
アデノウイルスLacZ遺伝子の発現を延長した(図6、7)(p<0.05)
。TNF−bp処理と組み合わせた鼻孔内投与の結果、炎症が最適低下し、β−
galが最大発現された。
【0049】 アデノウイルスの鼻孔内投与が、肝臓組織に対してアデノウイルスの最大レベ
ルの向性を依然として惹起しつつ、肝臓において温和な炎症応答を誘発するかを
判断するために、組換えAdCMVlacZ(1×1010p.f.u.)を鼻
孔内投与した。i.v.投与と比較して、AdCMVlacZウイルスの鼻孔内
投与に対する炎症応答は、鼻孔内投与後第3および7日に、ビヒクル−処理C5
7BL/6−+/+マウスの肝臓において低く、第7日および第30日の間に検
出できなかった(表1)。
【0050】 実施例14 TNF−bpでの処理は、静脈内投与後に、肺細胞侵潤を低下させ、AdCM
VlacZの発現を延長した。
【0051】 AdCMVlacZの静脈内投与の結果、対照およびTNF−bp処理マウス 双方において、第3日および第7日に、ウイルスの最大向性およびLacZの発
現となった(表1)。TNF−bpおよび対照マウス双方において、AdCMV
lacZの静脈内投与の結果、投与後第21日および第30日に、鼻孔内投与と
比較して、より低い炎症となった。TNF−bp処理マウスにおいて、これは、
鼻孔内AdCMVlacZを摂取し、TNF−bpで処理したマウスで観察され
たものに対して同等のLacZの最大発現の結果となった(表1)。
【0052】 実施例15 AdCMVlacZの静脈内投与後の細胞毒性T細胞応答および抗−アデノ ウイルス抗体 TNF−bp処理の有り無しにての、AdCMVlacZウイルス感染マウ スの抗−アデノウイルス細胞毒性T細胞および抗体応答を測定した。AdCMV
lacZの注射後第16日に、対照マウスと比較して、TNF−bp処理マウス
において細胞毒性T細胞応答の間に有意な差異はなかった(図9)。TNF−b
p処理後第16日に抗体応答に減少があったが、TNF−bp処理マウスを対照
処理マウスと比較すると、アデノウイルスに対する抗体応答に有意な差異はなか
った(図10)。
【0053】 この実験は、TNF−bpでの処理は炎症を有意に低下させ、遺伝子治療を 延長させることを確立する。この効果はAdCMVlacZ組換えウイルスの鼻
孔内および静脈内投与後に肺および肝臓双方において起こった。TNF−bp治
療は、肺および肝臓においてLacZのアデノウイルス発現を4週間延長し、こ
れは、IL−6、IL−10、IL−12およびIFN−αをブロックすること
に向けられた他の抗−サイトカイン治療に匹敵し、またはそれよりも長い(Yang
ら, 1995b;Kass-Eislerら, 1996; Yangら, 1996b;YangおよびWilson、1995c)。
【0054】 炎症の軽減およびアデノウイルスの発現の延長におけるTNF−bpの効果 は、炎症におけるTNF−bpの役割を直接的に反映することができる。TNF
−αはマクロファージによって主として生産され、他方、IL−6、IL−10
およびIFN−γはT細胞によって主として生産される。マクロファージは、ア
デノウイルスのクリアランスおよびT細胞に対するプロセッシングされたアデノ
ウイルスの提示に関与する最初の細胞型である。TNF−αはマクロファージに
よって生産される最も初期のサイトカインであり、続いてIL−1およびIL−
12であり、非特異的炎症応答ならびに後の特異的T−細胞免疫応答を共に増強
する。
【0055】 効果的sTNFR分子および所望の遺伝子治療産物を生産するデュアル作用 を持つアデノウイルス遺伝子治療を生じさせることができるはずである。TNF
およびリンホトキシンに結合し、それを中和することができるキメラ蛋白質を生
産するAd/TNFRベクターはマウスで発現されている(Kollsら, 1994)。 組換えアデノウイルスは、ヒト55−kDa TNF受容体細胞外ドメインおよ
びマウスIgG重鎖ドメインよりなる融合蛋白質を含有する(Ad/TNFRI
)。1×10感染性粒子の注射後3日以内に、TNF阻害剤濃度は1mg/m
lの血漿を超えた;発現のこのレベルは少なくとも4週間維持された。Ad/T
NF−RI(10p.f.u., i.v.)は、D−ガラクトサミンを含む
または含まないリポ多糖での致死的攻撃に対して有意な保護を与えた(Kollsら,
1995)。sTNFRは肺で容易に検出でき、各々、気管内リポ多糖またはPseud
omonas aeruginosa後の低下した好中球漸増および細菌死滅に関係していた。 TNF−αの阻害は組換えAdCMVlacZウイルスにおいてβ−galの
発現を延長したが、アデノウイルスに対する体液性応答を阻害しなかった(デー
タは示さず)。というのは、アデノウイルスに対する応答の初期非特異的炎症成
分は抗−ウイルス抗体生産を阻害しないだろうからである。抗−ウイルス抗体の
生産は単一用量の投与後にアデノウイルスのクリアランスにおいて重要な因子で
はないが、それは、引き続いての投与に際してアデノウイルスのクリアランスで
重要な役割を演じる。ほとんどの遺伝子治療は、効果的な応答の誘導のために複
数用量の投与を必要とする。従って、B−細胞応答を制限する戦略を抗−TNF
治療と共に取り込んで、アデノウイルス遺伝子治療の反復された投与を可能とす
る必要があろう。
【0056】 アデノウイルスの投与経路は、遺伝子治療送達の効率および免疫原性に影響 することが示されている(Gahery-Segardら, 1997;Van Ginkelら, 1995)。ア デノウイルスに対する経口寛容性の結果、免疫原性が減少する(Ilanら, 1997) 。静脈内、腹腔内、鼻孔内および胆管内経路の結果、送達および免疫応答に差異
が生じる(Gahery-Segardら, 1997; Van Ginkelら, 1995)。アデノウイルスの静
脈内投与の結果、鼻孔内治療と比較して、肺においてより高い力価およびより長
い治療となる。鼻孔内投与は、粘膜免疫系の活性化によってより効果的な肺免疫
応答を惹起し、他方、アデノウイルスの静脈内投与および引き続いての肺への向
性は炎症応答を最小化する可能性がある。これらの結果は、アデノウイルスの非
天然投与経路が炎症応答を最小化し、アデノウイルス遺伝子治療を延長すること
を示す。
【0057】 以下の文献を本明細書で引用した: ABRAHAMら(1994), Clin. Exp. Immunol. 98, 29-34 COUTELIERら, (1995), J. of Virology, 69:1955-1958 DAYら,(1994), Cell. Immunl. 157, 223-238 DELGADOら, (1992), Critical Reviews in Therapeutic Drug Carrie
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osis factor receptor: Fc fusion protein, The Soluble TNF Receptor Sepsis
Study Group, New Engl. J. Med., 334, 1697-1702 FISHERら, (1997), Neture Medicine, 3:306-312 GAHERY−SEGARDら,(1997), Eur. J. of Immunology, 27:653-6
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0987-10991 VAN GINKELら, (1995), Hum. Gene Therapy, 6, 895-903 VILQUINら,(1995), Hum. Gene Therapy, 6:1391-1401 WOLD,W.S., (1993), J. Cell. Biochem. 53, 329-335 WOOLEYら, (1993), J. Immunol., 151, 6602-6607 WRIGHTら,(1997) Gene Therapy, 4:317-322 SUら,(1998), Arthritis Rheum, 41:(In Press) YANGら, (1995a): Proc. Natl. Acad. Sci., USA 92:7257-7261 YANGら, (1995b), Nature Med. 1, 890-893 YANGら, (1995c) J. of Immunology, 155:2564-2570 YANGら,(1996a) J. of Virology, 70:6370-6377 YANGら,(1996b) Gene Therapy, 3:412-420 YANGら,(1996c), J. of Virol. 70:7209-7212 YANGら,(1996d), Gene Therapy, 3:137-144 YOUNGら,(1993), Anal. Biochem. 215:24-30 本明細書中で言及したいずれの特許または刊行物も、本発明が属する当業者 のレベルを示す。これらの特許および刊行物をここに引用して、各個々の刊行物
が引用により具体的にかつ個々に一体化されることを示すように同一程度一体化
させる。
【0058】 当業者であれば、本発明が、対象を実施し、言及された目的および利点、な らびに固有のものを得るのによく適合されているのを容易に認識するであろう。
本明細書に記載された方法、手法、処理、分子および具体的化合物と共に本実施
例は、現在、好ましい具体例の代表的なものであり、例示的であり、本発明の範
囲を限定する意図ではない。ここにおける変形および他の使用が当業者に起こり
、これは請求の範囲によって規定される本発明の範囲内に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は、TNFの血清レベルに対するTNF−bp処理の効果を示す。
【図2】 図2は、AdCMVlacZの鼻孔内投与後の肺炎症侵潤を示す。
【図3】 図3は、AdCMVlacZの鼻孔内投与後のβ−Gal発現を示す。
【図4】 図4は、AdCMVlacZの静脈内投与後における肝臓炎症応答を示す。
【図5】 図5は、AdCMVlacZの静脈内投与後におけるβ−Gal発現を示す。
【図6】 図6は、AdCMVlacZの静脈内投与後の肝臓β−Gal発現を示す。
【図7】 図7は、AdCMVlacZの鼻孔内投与後の肝臓β−Gal発現を示す。
【図8】 図8は、AdCMVlacZの静脈内(IV)および鼻孔内(IN)投与後第 7日における肝臓および肺におけるβ−Gal発現を示す。
【図9】 図9は、AdCMVlacZウイルス投与後第16日に測定された抗−アデノ ウイルス細胞毒性T細胞応答を示す。
【図10】 図10は、AdCMVlacZウイルス投与後第16日および第30日に測定 された抗−アデノウイルス応答を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) A61K 38/00 A61K 37/02 (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),EA(AM,AZ,B Y,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM),AL,A M,AT,AU,AZ,BB,BG,BR,BY,CA ,CH,CN,CZ,DE,DK,EE,ES,FI, GB,GE,HU,IL,IS,JP,KE,KG,K P,KR,KZ,LK,LR,LS,LT,LU,LV ,MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO,NZ, PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI,S K,TJ,TM,TR,TT,UA,UG,UZ,VN (72)発明者 ザング,ハング−ジー アメリカ合衆国 アラバマ州 35216 バ ーミンガム ティロル ロード 3240 (72)発明者 ゾウ,トング アメリカ合衆国 アラバマ州 35226 バ ーミンガム ウェスト ストーンブルック プレイス 332 (72)発明者 エドワーズ,カール ケー アメリカ合衆国 コロラド州 80027 ス ーペリア ピットキン アヴェニュー 1620 Fターム(参考) 4B024 AA01 BA28 CA04 DA03 DA06 EA02 EA04 GA11 GA18 GA19 HA17 4C084 AA02 AA03 AA13 BA42 BA44 DA25 MA59 MA66 NA14 ZB112 4C087 AA01 AA02 BC83 MA59 MA66 NA14 ZB11 4H045 AA30 DA14 EA22

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 薬理学上有効量の腫瘍壊死因子結合蛋白質を動物に投与する
    工程を含むことを特徴とする動物の組織においてアデノウイルス遺伝子発現を増
    加させる方法。
  2. 【請求項2】 前記腫瘍壊死因子結合蛋白質が腫瘍壊死因子結合蛋白質のポ
    リエチレングリコール−連結ダイマーであることを特徴とする請求項1記載の方
    法。
  3. 【請求項3】 前記腫瘍壊死因子結合蛋白質が約0.3mg/kgないし約
    5.0mg/kgの用量で投与されることを特徴とする請求項1記載の方法。
  4. 【請求項4】 前記腫瘍壊死因子結合蛋白質が鼻孔内投与されることを特徴
    とする請求項1記載の方法。
  5. 【請求項5】 前記腫瘍壊死因子結合蛋白質が静脈内投与されることを特徴
    とする請求項1記載の方法。
  6. 【請求項6】 前記腫瘍壊死因子結合蛋白質の結果、血清腫瘍壊死因子−α
    が減少することを特徴とする請求項1記載の方法。
  7. 【請求項7】 薬理学上有効量の腫瘍壊死因子結合蛋白質を動物に投与する
    工程を含むことを特徴とする動物の組織においてアデノウイルス投与に関連した
    炎症応答を減少させる方法。
  8. 【請求項8】 前記腫瘍壊死因子結合蛋白質が腫瘍壊死因子結合蛋白質のポ
    リエチレングリコール−連結ダイマーであることを特徴とする請求項7記載の方
    法。
  9. 【請求項9】 前記腫瘍壊死因子結合蛋白質が約0.3mg/kgないし約
    5.0mg/kgの用量で投与されることを特徴とする請求項7記載の方法。
  10. 【請求項10】 前記腫瘍壊死因子結合蛋白質が鼻孔内投与されることを特
    徴とする請求項7記載の方法。
  11. 【請求項11】 前記腫瘍壊死因子結合蛋白質が静脈内投与されることを特
    徴とする請求項7記載の方法。
  12. 【請求項12】 前記腫瘍壊死因子結合蛋白質の結果、血清腫瘍壊死因子−
    αが減少することを特徴とする請求項7記載の方法。
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