JP2002502363A - 改変/キメラスーパー抗原およびその使用 - Google Patents

改変/キメラスーパー抗原およびその使用

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Abstract

(57)【要約】 標的指向部分と改変スーパー抗原とのコンジュゲートであり、スーパー抗原が、TCR、好ましくはTCRVβへの結合およびT細胞の活性化を決定するスーパー抗原領域(領域I)のアミノ酸が、T細胞のサブセットを活性化する能力は保持しながら、別のアミノ酸残基で置換されている野生型スーパー抗原(SAI)であることを特徴とするコンジュゲート。好ましい実施態様では、改変スーパー抗原が、少なくとも2個の野生型スーパー抗原(SA I、SA IIなど)のキメラであり、TCRへの結合およびT細胞の活性化を決定する領域の1個以上のアミノ酸残基が種々の野生型スーパー抗原の間で変換されていることを特徴とする。前記で定義した改変/キメラスーパー抗原を使用する治療方法も提供する。鎖間のジスルフィド結合を作るシステイン残基が、鎖間のジスルフィド結合を阻害するように、好ましくはセリン残基に変異された、薬剤として使用するための、抗体調製物も提供する。

Description

【発明の詳細な説明】 改変/キメラスーパー抗原およびその使用 発明の分野 本発明は、1個以上のアミノ酸残基が置換されているがスーパー抗原の機能は 保持したままの野生型スーパー抗原(SAI)である、機能的に活性な改変スー パー抗原に関する。1個以上の置換残基(またはその保存アミノ酸残基)が別の 野生型スーパー抗原(SA II)の対応する位置に存在する場合、その改変スー パー抗原はキメラ(場合によっては、ハイブリッド)と言う。すなわち、キメラ スーパー抗原は、少なくとも2個の異なる野生型スーパー抗原に由来する部分配 列/領域を含む。 「対応する」とは、置換によって、スーパー抗原として機能し得るキメラ形を 生じるように、互いに置換する残基、部分配列および領域が、スーパー抗原Iお よびIIにおいて機能的に同じ位置を有することを意味する。 グラフト化した/グラフト化/グラフトの用語は、たとえ1個のアミノ酸のみ が置き換えられているとしても、スーパー抗原Iの対応した部分を置換したスー パー抗原IIの全配列の部分に関して使用される。 改変/キメラスーパー抗原はまた、他の方法で改変した、例えば本発明に関す る以外の領域のアミノ酸置換により改変したり、その部分がポリペプチド/タン パク質である場合は融合形態も含む標的指向部分に結合した、機能的スーパー抗 原も包含する。改変を行う順序は変わり得る。下記を参照のこと。スーパー抗原 ごく最初の定義によれば(1988〜1993年頃)、スーパー抗原は、先に細胞内プ ロセシングされることなしに、MHCクラスII抗原に結合し得る細菌性またはウ イルス性タンパク質であり、T細胞受容体(TCR)のβ鎖可変領域(Vβ)に 結合することによりT細胞を活性化する。その結合により、比較的大きい割合/ サブセットのT細胞のVβファミリー制限活性化およびMHCクラスII発現細胞 の溶解(スーパー抗原依存性細胞媒介細胞溶解=SDCC)が生じる。 上記定義による周知の野生型スーパー抗原は、ブドウ球菌エンテロトキシン( SEA、SEB、SEC1、SEC2、SED、SEEおよびSEH)である。 さらに別の例は、トキシックショック症候群毒素1(TSST−1、これもブド ウ球菌起源である)、剥離毒素(EXft)、連鎖球菌発熱性外毒素A、B およびC(SPE A、BおよびC)、マウス乳癌主要ウイルスタンパク質(M MTV)、連鎖球菌Mタンパク質、ウェルシュ菌エンテロトキシン(CPET) 、マイコプラズマ関節炎スーパー抗原などである。スーパー抗原およびその特性 の総説に関しては、Kotzinら、1993を参照のこと。 1990年代の初期には、スーパー抗原が細胞表面構造に結合可能な標的指向部分 と結合している場合は、活性化および続く細胞溶解が、MHCクラスIIに依存し ないで生じることが発見された(Dohlstenら、WO 9201470およびAbrahmsenら、WO 9601650)。標的細胞(標的指向部分に対する標的構造を有する)およびエフェ クター細胞(T細胞)をコンジュゲートとともにインキュベートすると、標的細 胞は、クラスII発現に対する要件なしに溶解されるようになる(スーパー抗原抗 体依存性細胞媒介細胞溶解=SADCC)。従って、今日および本発明の説明で 使用するスーパー抗原の概念は、特に断らない限り、細胞表面構造(標的構造) および1個以上の多型TCR鎖、特にVβ鎖に結合し、それにより、その結合に 関与する特定のTCR鎖を発現するT細胞のサブセットを活性化することができ るどんな化合物(好ましくは、ポリペプチド構造の化合物)を 包含する。T細胞は、その後、表面構造(標的構造、標的細胞)を有する細胞に 対して細胞毒性になる。通常、T細胞の活性化サブセットは、個体のT細胞の総 量の約1〜20%を構成する。背景技術−突然変異したキメラスーパー抗原を使用した構造および機能の研究 点変異した形態を含むキメラスーパー抗原は、すでに記載されている(Kappler ら、WO 9314364,Kapplerら、1992;Grossmanら、1991;Hufnagleら、1991;Hartwi gら、1993;Fraserら、1993;Mollickら、1993;Irwinら、1992;Hudsonら、1993;お よびBlancoら、1990)。MollickらおよびHudsonらは、SEAおよびSEEのVβ 特異性が、カルボキシ末端領域に存在する一定のアミノ酸配列(すなわち、アミ ノ酸残基200、206および207)にあることを、キメラの研究により示している。V β特異性の他に、主にこの領域に依存して、Mollickらは、SEEグラフトを含 むSEAのVβ8に対するSEE様活性の完全な再構成には、SEEのN−末端 の70個のアミノ酸残基を含む断片が必要であることも示すことができた。この断 片は、SEE様MHCクラスIIα鎖結合部位の一部およびSEEのこの部分を含 むキメラSEA/SEE分子を含み、SEAのMHCクラスIIDR1へのS EE様の方法での結合を阻止した。 最近、TCRVβへの結合に関与する領域の交換を含むSEE−SEAキメラ が記載された(Lamphaerら、J.Immunol.156(1996年3月15日),2178-2185)。 T細胞との相互作用に関与するSEEドメインが対応する非相同性SEAドメイ ンで置き換えられているSEEスーパー抗原Fab抗体融合タンパク質がABRF'9 6:Biomolecular Techniques,Holiday Inn Golden Gateway,サンフランシスコ 、カリフォルニア、1996年3月30日〜4月2日(Bjorkら、M45)で討議された。背景技術−スーパー抗原の治療用途 非結合のスーパー抗原は、治療効果が恐らく免疫系の一般的活性化によって達 成される治療に対し提案されている(Kallandら、WO 9104053;Termanら、WO 9110 680およびWO 9324136;Newallら、1991)。 また、標的指向部分に結合した改変スーパー抗原の使用も提案されている(Do hlstenら、WO 9201470;Abrahmsenら、WO 9601650;どちらも参考として本明細書 に組み入れる)。これにより、VβによるT細胞活性化のより広い治療用途が可 能になった。これまでに研究されたコンジュゲートは、減少したクラ スII親和性を有しており、この結果、野生型スーパー抗原に通常関連する重い全 身毒性の低下をもたらした。 Termanら(WO 9110680;WO 9324136)は、つけたしの文において、改変スーパー 抗原およびスーパー抗原断片による癌の治療を提案した。 Kapplerら(WO 9314634)は、突然変異によりそのVβ−結合能またはMHCク ラスII結合能を失った非結合スーパー抗原(SEB)の使用を示唆している(ワ クチン関係およびスーパー抗原の毒性作用の中和)。Abrahmsenら(WO 9601650) は、クラスII抗原への結合能か改善された、好ましくは減少した結合スーパー抗 原による癌の治療を示唆している。改変は、1個の突然変異ならびに種々のスー パー抗原間でのキメラの構築を含んでいた。発明が解決しようとする課題 ヒト集団の血清は、正常には、スーパー抗原に対する高力価の抗体を含む。例 えばブドウ球菌スーパー抗原の場合、相対的力価は、TSST−1>SEB>S EC1>SE3>SEC2>SEA>SED>SEEである。これらの相対的力 価は、SEが非経口的に投与される場合の免疫原性の問題および抗体 中和に関する問題を示す。これら問題のみに基づくと、SEEは、好ましいブド ウ球菌スーパー抗原であるはずである。しかし、融合タンパク質に関する研究に おいて、SEEコンジュゲートのT細胞MHCクラスII非依存性細胞毒性である スーパー抗原−抗体依存性細胞による細胞毒性(SADCC)能は小さいことが 見いだされた。また、抗−SE力価は、「力価の高い」スーパー抗原を改変させ て「力価の低い」スーパー抗原のようにすると有益である可能性があることを示 している。発明の目的 第一の目的は、既知のスーパー抗原を、その免疫原性および中和抗体との反応 の低下に関して改善することである。 第二の目的は、薬物として使用する場合に、副作用がごく少ないスーパー抗原 を提供することである。 第三の目的は、癌、自己免疫疾患、寄生虫の外寄生、ウイルス感染、あるいは 各々の疾患に特異的であり、そのスーパー抗原に取込まれた標的指向部分に結合 するMHCクラスII抗原および/または構造を表面に発現する細胞と関連した他 の疾患、に苦しむ哺乳類の治療において活性成分として使用できる改良型スーパ ー抗原を提供することである。発明を完成させた知見 SEAおよびSEEの配列相同性分析(図2)は、同一でないアミノ酸残基が 8つの異なる領域に集中されることを示す。配列の34%を占めるこれら8個の領 域以外では、2つのSEの同一性は97%であり、残りの相違は、保存アミノ酸置 換が占めている。これらの領域のうち4個は、2個のMHCクラスII結合部位と 構造的に類似しており(B:AA37〜50;D:71〜78;E:136〜149;およびG :189〜195)、恐らくTCRとは相互作用しない。別の4個の領域(A:AA20 〜27;C:60〜62;F:161〜176;およびH:200〜207)は、分子の端の、2つ のサブドメイン間の溝にあると仮定される推定上のTCR結合部位の周辺に位置 している。個々の領域のグラフト化(異なるアミノ酸残基の置換)により、本発 明者らは、SEA−コンジュゲートが細胞毒性応答を誘発し、MHCクラスIIの 不在下での増殖反応を可能にする性質は、SEAのTCR結合ドメインの一つの 領域にあることを見いだした。この領域(A)は、SEEに転移可能であり、ス ーパー抗原のVβ特異性に対する作用は限られているが、クラスIIの不在下での 活性に大きな衝撃を与える(図6、表2)。それらの領域(A、C)Fおよ びH)は全て、マウスT−細胞ハイブリドーマに対する刺激作用の変化により証 明されるTCRとの相互作用に直接的または間接的に関与すると思われる(表2 )。 作用様式の類似により、これらのTCRVβ結合特性の同様の構造的分離が、 SEAおよびSEEと類似のスーパー抗原に対しても使えると考えられる。同じ ことが、結合構造が異なって組織化される他の型のスーパー抗原にも当てはまる と考えられる。この知見により、潜在的に治療薬として極めて価値の大きいキメ ラスーパー抗原の構築の輪郭を描くことが可能になった。本発明 本発明の第一の態様は、治療的に有効な(免疫を活性化する)量の改変した、 好ましくはキメラのスーパー抗原を投与することにより、その免疫系を活性化し て、哺乳類の病気を治療する方法である。哺乳類は、好ましくはヒトである。関 与する病気は、ほとんどが、スーパー抗原に結合する標的構造を表面に発現する 細胞に関係する。標的構造は、ほとんどの場合、通常スーパー抗原に結合するT CRエピトープとは異なる。標的構造への結合により、TCRへの結合およびT 細胞の活性化も可能 になる。例として、MHCクラスII抗原および病気の進行に関連する細胞上で発 現され得る他の細胞表面構造が挙げられる。病気の例としては、あらゆる種類の 癌(癌腫、肉腫、黒色腫、リンパ腫など)を含む悪性腫瘍、ウイルス感染、寄生 虫の外寄生および自己免疫疾患が挙げられる。治療すべき癌は、結腸、乳房、子 宮頸、腎臓、胃、小腸、十二指腸、前立腺、精巣、皮膚、肺、肝臓、膵臓、骨格 などに局在し、種々の位置での転移も含む。本発明の活性物質は、いわゆる多剤 耐性型の癌にも適用可能である。標的構造を発現する細胞は、治療すべき病気の 進行を何らかの方法で抑制または制御する細胞であってもよい。 その方法の特徴は、改変スーパー抗原を使用することであり、該改変スーパー 抗原は、野生型スーパー抗原(SA I)の多型性TCR鎖を介してT細胞のサ ブセットへの結合を可能にする領域(領域I)、特にTCRVβ、にある1個以 上のアミノ酸残基が、そのように改変させたスーパー抗原に対してスーパー抗原 活性を保持する各々のアミノ酸で置き換えられている。現在の好ましい実施態様 は、第一の野生型スーパー抗原(SAI)領域(領域I)にある1個以上のアミ ノ酸残基が、第二の 野生型スーパー抗原(SA II)の対応する領域(領域 II)にある対応する1 個以上のアミノ酸残基で置き変わっているキメラスーパー抗原である。領域Iお よびIIは、アミノ酸配列が異なる。スーパー抗原IおよびIIは、領域IおよびII がスーパー抗原の機能を損なうことなく互いに置換し得るように選択した。これ に関しては、TCR結合およびT細胞の活性化を決定する他の領域と一緒に交換 すると、機能的に活性なスーパー抗原が得られるが、ある一定の領域Iのみが別 の野生型スーパー抗原の対応する領域と交換可能であってはいけないことを考慮 しなければならない。関与する領域は、通常、特にSEAに類似したスーパー抗 原に対しては、20個未満の残基を含む。すなわち、置換するアミノ酸残基は、置 換される残基とは異なり、多分、保存置換ならびにTCRVβへの結合およびT 細胞のサブセットの活性化を可能にする機能的に活性な改変スーパー抗原をもた らす他のアミノ酸置換も含む。このことは、本発明の改変スーパー抗原が、その 最も広い意味において、上記した領域の1個以上のアミノ酸が機能的に置き換え られたあらゆる改変スーパー抗原を包含することを意味する。 「保存置換」とは、化学的に類似の残基によるアミノ酸の置 換、例えば、異なる疎水性残基に対する疎水性残基、異なるが同様に帯電した残 基に対する帯電残基などの置換を意味する。 スーパー抗原I、IIなどとしては、ブドウ球菌エンテロトキシン、特に亜鉛を 配位したもの、すなわちSEA、SEE、SEDおよひ恐らくはSEH、が優先 権主張日には好ましかった。 関与する領域は、上記したいずれの機能を有していてもよい(「発明を完成さ せた知見」の項および実験の部を参照のこと): 1.スーパー抗原活性そのものに対する大きな効果およびTCR特異性、特にV β特異性に対する限られた効果。SEA−型スーパー抗原の場合、これは、領域 A(アミノ酸位置20〜27)を意味する。 2.Vβ鎖などの多型性TCR鎖への結合に関する特異性に対する十分な効果。 SEA−型のスーパー抗原の場合、これは、領域C(アミノ酸位置60〜62)、F (アミノ酸位置110〜126)およびH(アミノ酸位置200〜207)を意味する。 SEA様のスーパー抗原の場合、これは、1個以上の置換を意味する(SEA からSEEへのグラフト化に適用;SEE/ Aキメラ): 領域A:R20G、N21T、S24G、R27K; 領域C:G60D、P62S; 領域F:H111R、H114Q、G115Y、F117Y、G118N、S1 24V、G126D; 領域H:D200G、P206S、D207N 優先権主張日には、各領域に対して全ての置換を行うのが好ましかった。他の スーパー抗原の場合、対応する位置/領域間の類似の置換も恐らく行うことがで きた。 典型的には、SEEおよびSEDなどの第一の1個のスーパー抗原から出発し 、次いで、そのユニークなVβ結合領域の1個以上を第二のスーパー抗原(例え ば、SEA)の対応する領域で置き換えることができ、第一および第二のスーパ ー抗原は、好ましくは、第一のスーパー抗原に対する正常なヒト血清の抗体力価 が第二のスーパー抗原に対するよりも低くなるように選択した。SEAおよびS EEキメラの場合、最良の型は、キメラSEE/A−A、SEE/A−AHおよ びSEA/E−BDEGに対応し、SEE/A−Aが絶対的に好ましい。実験の 部および図面を参照のこと。 また、領域A、C、FおよびHとともに、他の部分のアミノ酸残基を交換する こともできる。一つの型の交換は、クラスII結合能を低下させることである。と いうのは、この特性は、スーパー抗原治療(付随する腫瘍壊死因子(TNF)お よびインターフェロン−γの全身放出による全身的な免疫の活性化)に伴う一般 的な副作用に関連するからである。SEA、SEDおよびSEEなどのスーパー 抗原の場合、好ましくは、亜鉛イオンを配位する能力に重要である位置を交換す ることができる。すなわち、例えばSEA突然変異H225Aおよび特にD22 7Aの位置225および227は、毒性副作用の低下に好ましい影響を与える(Abrahm senら、WO 9601650およびFraserら、1993参照)。 他の置換は、スーパー抗原の機能を破壊しない限り、分子全体にわたって行う ことができる。例えば、特にクラスIIおよびTCRへの結合に関与する領域の外 での保存置換などである。MHCクラスII結合を変えるためのDNA配列の変化 またはDNAレベルでの他の変化は、TCRへの結合を可能にする領域の変化の 前または後のいずれで行ってもよい。これらの他の型の改変は、同等に十分、領 域Iでのアミノ酸の置換より前に 導入しておくことができる。すなわち、本発明に関して、請求の範囲に係る、改 変の出発点で「野生型のスーパー抗原」を使用するという概念は、本来、領域I における野生型のアミノ酸配列を意味し、その領域の外側は、事前に改変が生じ ていてもよい。 キメラおよび突然変異スーパー抗原の構築は、当業者に周知の技術に従って行 うことができる。一つのスーパー抗原に対して特異的な領域から別のスーパー抗 原の対応する領域への転換はゲノムレベルで行われ、配列を完全に置き換えるか 、所望のアミノ酸配列で終結するのに必要な特定の塩基の点変異によって行うこ とができる。例えば、実験の部および上記で引用した先行文献を参照のこと。「 変異」とは、突然変異すべきタンパク質をコードするDNA配列を改変させるこ とにより、1個以上のアミノ酸残基を置換、挿入または除去することを含む。 本発明方法で使用できるスーパー抗原は、上記したように改変した非結合スー パー抗原、すなわち、特異的に結合した標的指向部分を欠くが、MHCクラスII 抗原およびT細胞のサブセットの両方にTCRを介して結合するという顕著な能 力は有している改変スーパー抗原であってもよい。より好ましくは、 改変スーパー抗原、好ましくはキメラスーパー抗原が、標的指向部分に結合して いる。後者の場合、好ましい変種は、標的指向部分および改変スーパー抗原の融 合体である。そのようなコンジュゲートは新規であり、本発明の別の態様である 。 本発明のコンジュゲートの構造は、先に周知の抗体−スーパー抗原コンジュゲ ート(Dohlstenら、WO 9201470;Abrahmsenら、WO 9601650;両方とも、その開示を 参考として本明細書に組み入れる)、すなわち、式: T−B−SA(m) [式中、Tは標的指向部分を表し、SA(m)は、上記で定義した改変、好まし くはキメラのスーパー抗原を表し、BはTおよびSA(m)を共に結合させる共 有架橋である。]にしばしば従うコンジュゲートに類似している。Tは原則的に は、さらに別のスーパー抗原部分(SA(m))を含むことができ、SA(m) はさらに、標的指向部分を含むことができるが、好ましいコンジュゲートでは、 上記で定義した1個の標的指向部分および1個の改変スーパー抗原部分のみが存 在する。 Tは、原則的には、細胞表面構造、好ましくは病気に特異的な構造、に結合し 得るどんな構造であってもよい。Tが指向す る構造は、通常は、(a)SA(m)が結合するVβ鎖エピトープおよび(b) スーパー抗原が結合するMHCクラスIIエピトープとは異なる。標的指向部分は 、主に、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、成長因子などから選択される。例えば、Woodworth,Pr eclinical and Clinical development of Cytokine toxins presented at the c onference”Molecular approaches to cancer Immunotherapy”,Ashville,Nort h Carolina,November 7-II,1993を参照のこと。 優先権主張日には、Tが抗体(全長の抗体、Fab、F(ab)2、Fv、一本 鎖抗体および他の抗原結合抗体断片)であるのが好ましく、いわゆるC242エ ピトープ(Lindholmら、W 9301303)またはより好ましくは肺癌に特異的な5T4 抗体(Sternら、WO 8907947)の結合エピトープに対する抗体活性断片(Fabな ど)を特に強調した。しかし、これは、他の癌に特異的な抗体が同様に十分機能 し、あるいはより良好でさえあることを排除するものではない。「抗体」は、モ ノクローナルおよびポリクローナル変種を含み、好ましいのは、モノクローナル 調製物である。 Tは、多かれ少なかれ、病気の進行を抑制または制御する健 康な細胞上のユニークな構造に対しても指向し得る。 架橋Bは、先に記載されているように選択することができる(Dohlstenら、WO 9201470;およびAbrahmsenら、WO 9601650)。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、ジスルフィドなどから選択される1個以上の 構造を示す。最も顕著な架橋は、組換え技術によって得られるものである。すな わち、結合は、ゲノムレベルで生じる。そのような場合、Gln、Ser、Gl y、Glu、Pro、HisおよびArgなどの親水性アミノ酸残基を含むオリ ゴペプチド架橋が好ましい。特に好ましいBsは、1〜10個のアミノ酸残基から 成るペプチド架橋であり、特に好ましいのは、3〜7個のアミノ酸残基である。 典型的な架橋は、トリペプチドGlyGlyPro(配列番号1)である。 本発明の新規コンジュゲートの製造は、原則的には、2つの主要ルートである 、1.組換え法、および2.上記で定義した、標的指向部分Tの変異した、好ま しくはキメラのスーパー抗原(SA(m))への化学的結合、に従って行うこと ができる。これらの方法は、当業者には周知であり、多くの変形を含む。 改変された非結合スーパー抗原の標的指向部分Tへの化学的 結合は、その化合物の多くの位置に存在する官能基(例えば、第一アミノ基また はカルボキシ基)がしばしば利用される。その結果、最終産物は、結合位置か異 なるコンジュゲート分子の混合物ならびにヘテロ−およびホモ−コンジュゲート を含む。 組換えコンジュゲート(融合タンパク質)の場合、得られるコンジュゲート物 質は、結合位置に関して均一である。キメラスーパー抗原のアミノ末端が標的指 向部分のカルボキシ末端に結合するか、その逆である。完全な抗体および抗原結 合断片(Fab、Fv、一本鎖抗体など)などの抗体の場合、L鎖またはH鎖の いずれかが融合に使用できる。現在は組換えコンジュゲートが好ましく、最も好 ましくは、Fab断片および抗体H鎖(CHl)の第一定常ドメインへのキメラ スーパー抗原のアミノ末端の結合であるが、L鎖またはVHおよびVLドメイン への類似結合を排除するものではなく、それらもかなり良好な結果を与えること ができる。 本発明の改変スーパー抗原(融合形および非結合形)の大規模な組換え生産の ための主要な宿主細胞は、大胞菌である。この宿主は、原則的に2つの方法:細 胞内産生および分泌を提供する。後者の方が、細胞周辺および培養培地から正し く折り畳 まれたタンパク質が精製されるので好ましい。上記は、他の宿主細胞、例えば、 酵母または哺乳類細胞などの真核細胞でも活性コンジュゲートが産生され得るこ とを排除するものではない。薬剤組成物、用量および投与法 本発明の第三の態様は、上記で定義した本発明の改変した、好ましくはキメラ のスーパー抗原(結合形および非結合形の両方)を含む薬剤組成物である。意図 する組成物は、本発明のスーパー抗原を含むことを除いては、当業者に周知であ る。すなわち、組成物は、凍結乾燥した粒状物質、滅菌または無菌的に製造した 溶液、錠剤、アンプルなどの形態であってもよい。水(好ましくは、例えばPB Sによって緩衝して生理学的に許容され得るpH値にする)または他の不活性な 固体もしくは液体物質などの賦形剤を存在させてもよい。一般的に組成物は、コ ンジュゲートを、必要であれば適する添加剤およびアジュバントとともに、1種 以上の水溶性または水不溶性の水性または非水性賦形剤と混合し、溶解し、結合 し、あるいは化合することにより調製する。賦形剤および条件は改変スーパー抗 原の活性に悪影響を及ぼしてはならないことが肝要である。 通常、本発明のスーパー抗原は、予め分配した用量で市販さ れ、投与され、各用量は、現在示されている結果に基づいて、10ng〜50mg(10ng 〜1mg内または10μg〜50mg内など)の範囲内であると考えられる、有効量のコン ジュゲートを含む。正確な用量は、患者の体重および年齢、投与法、病気の種類 、標的指向部分、スーパー抗原、結合(−B−)などに応じて、ケースごとに変 わる。 投与法は、その分野で通常予想されるものである。すなわち、標的細胞を死滅 させるのに有効な量または治療的に活性な量の、本発明に従って改変したスーパ ー抗原を標的細胞と接触させる。上記で特定した適応症の場合、これは、ほとん ど、ヒトなどの哺乳類への注射または注入(皮下、静脈内、動脈内、筋肉内、腹 腔内)などの非経口投与を意味する。意図する改変した、好ましくはキメラのス ーパー抗原は、局所的、または全身的に投与することができる。 「標的を死滅させるのに有効な量」は、その量が、T細胞を活性化して標的細 胞を破壊させるのに有効であることを意図する。 優先権主張日における好ましい投与法は、Dohlstenら、WO 9201470およびAbra hmsenら、WO 9601650によるスーパー抗 原コンジュゲートの場合と同じである。これは、一日に1〜5時間の静脈内注入 (好ましくは4時間)を解熱剤(パラセタモール)と組み合わせることを意味す る。その投与を、コンジュゲートに対する抗体の増強の危険性に対して注意しな がら、数日間、例えば4日間繰り返す。 本発明のスーパー抗原は、主要な治療として、または手術もしくは他の薬物と 併用したアジュバント治療としての好ましい方法で投与できる。 治療に関して、本発明者らは、非共有的に結合した抗体のHおよびL鎖に関し て純粋である抗体調製物は、それらの鎖がシステイン結合を介して共に結合した 抗体を含む調製物に対して有利であることを見いだした。従って、本発明の第四 の態様は、鎖を互いに結合するシステイン残基が、ジスルフィド形成をさせない アミノ酸(例えば、セリン)で置き換えられた抗体調製物、特にFab調製物の 治療的使用である。本発明のこの態様に対する最も好ましい抗体の特異性は、優 先権主張日においては、C242mab(Lindholmら、WO 9301302)および上記で 引用した参考文献で定義される5T4mabであった。好ましい変形では、抗体 鎖の一方が、上記したVβに特異的な方法で T細胞のサブセットを活性化することができるスーパー抗原に融合する。スーパ ー抗原は、野生型、キメラ状、あるいは、上記した、またはDohlstenら、WO 920 1470による、またはAbrahmsenら、WO 9601650による点変異型(およびそれらの 組み合わせ)であり得る。本発明のこの態様はまた、上記した薬剤組成物を含む が、キメラスーパー抗原の代わりに本発明のこの態様に関して定義した抗体調製 物を含む。 優先権主張日においては、Fabフラグメント5T4抗体(Sternら、WO 89079 47)を突然変異D227Aを有するSEE/A−Aキメラと組み合わせて使用す るのが好ましかった。好ましいFabフラグメントは、両方の鎖の鎖間ジスルフ ィド結合を可能にする位置で突然変異を行った(cys→ser)。大腸菌で産生する 場合の抗体/融合タンパク質の収量を増加させるために、突然変異を、Vκ鎖の 特定の位置でも行った。実験の部を参照のこと。材料および方法 SEA/SEEキメラ遺伝子の構築 SEA/SEEキメラの構築は、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)に基づく方 法である、配列重複伸長法(Hortonら)を 使用して行った。PCR反応は、製造者の指示に従って、UlTma(Perkin-Elmer) を使用して行った。PCRによって産生した断片を、PCR−script(Stratagen e,USA)にクローン化し、配列決定を行って正しい配列を確認した。次いで、キ メラスーパー抗原遺伝子を発現ベクターpKP889(Abrahmsenら、1995)にサブク ローン化し、SE構築体をマウスモノクローナル抗体C215のFabフラグメ ントのH鎖部分に融合した。SEAおよびSEE組換え融合タンパク質は、シグ ナルペプチド開裂のための共通配列に従って全長のポリペプチドとして産生した (von Heijne,、1986)。タンパク質の発現および精製 大腸菌K12菌株UL635を、先に記載されているように(Abrahmsenら、1995)、 Fab−SE融合タンパク質およびSEA突然変異体の発現に使用した。Fab −SE融合タンパク質は、先に記載されているように(Abrahmsenら、1995)、5 000gで遠心分離することにより採取し、上清画分を、タンパク質Gセファロース (Pharmacia Biotech AB,Uppsala,スウェーデン)による精製にかけた。アフィニ ティー精製したFab−SE種の純度は、SDS−PAGEで分析すると、>90 %で あった。細胞 ヒトB−細胞リンパ腫細胞系Rajiおよびヒト結腸癌Colo 205を、完全R−培地 (10%のウシ胎児血清(Gibco BRL,Life Technologies,Ltd.Paisley Scotland)、 1mMのグルタミン(HyClone Europe,Ltd.Cramlington)、5×10-5Mのβ−メルカ プトエタノール(ICN Biomedicals INC.Costa Mesa CA)、0.1MのNaHCO3(Ser omed Biochrome)、1×10-2MのHepes緩衝液(HyClone Europe,Ltd.Cramlington) 、0.1mg/mlのゲンタマイシン(BiologicalIndustries Kibbutz Beit Haemek Isra el)、1×10-3Mのピルビン酸ナトリウム(HyClone Europe,Ltd.Cramlington)を 補充したRPMI−1640)で培養した。ヒトC215およびCD80分子でトラ ンスフェクションしたCHO細胞は、0.5mg/mlのGeniticin(G418)(Gibco BRL,L ife Technologies,Ltd.Paisly Scotland)を補充した完全R−培地で培養した 。末梢血単核細胞(PBM)は、正常なドナーのヘパリン処理血液から調製した 。細胞を、先に記載されているように(Dohlstenら、1991)、Ficoll-Paque上での 密度勾配遠心分離により単離した。ヒトTリンパ球を、製造者の取扱説 明書に従って、ヒトCD4およびCD8(Miltenyi Biotec GmbH,ドイツ)に対し て特異的なモノクローナル抗体で被覆した磁気ビーズと結合したMiniMACSカラム を使用して陽性選択することにより、均一に精製した。ヒトSEAおよびSEE 反応性細胞系は、先に記載されているように(Dohlstenら、1994)生成させた。 ヒトTCR Vβ22発現細胞系は、TCR Vβ22特異的モノクローナル抗 体(Immunotech,France)で被覆した磁気Dynabeads(Dynal A.S.,ノルウェイ)に よって陽性選択することにより、刺激SEA反応性の一次細胞系から生成させた 。フローサイトメトリーにより測定すると(データは示していない)、富裕な細 胞は、>95%のTCR Vβ22+T細胞を含んでいた。マウスT−細胞ハイブリ ドーマ(I1B3、2B4および11.40)は、記載に従って(Fleuryら、199 1)作製した。細胞毒性アッセイ 細胞毒性は、先に記載されているように(Dohlstenら、1991)、4または6時間 後に標準的51Cr放出アッセイで測定した。ヒトColo205またはRaji細胞を、標 的細胞として使用した。エフェクター細胞であるSEAもしくはSEE反応性ヒ トT細胞 系またはTCR Vβ22細胞系を、エフェクターと標的との比を30:1として添 加した。51Cr標識した標的細胞を、V−底のマイクロタイターウェル中の2500 細胞/200mlの完全培地での細胞毒性アッセイに使用した。C215Fab−SE A/Eハイブリッドは、指示した種々の濃度で添加し、51Cr放出をg−カウン ターで測定した。特異的細胞毒性(%)を、100x[(c.p.m.放出実験値−c.p.m. 放出バックグランド)/(c.p.m.全放出−c.p.m.放出バックグランド)]として計 算した。リンパ球増殖アッセイ 増殖を測定するために、105ヒトT細胞レスポンダーを、U型の96−ウェルマ イクロタイタープレート中の200mlの完全培地で104個の照射(20.000Rad)刺激細 胞とともに、C215Fab−SEA/Eハイブリッドの量を変えながら、37℃ で72時間インキュベートした。増殖は、記載されているように(Dohlstenら、198 8)、[3H]−チミジンの取り込みにより評価した。Fab−SAg誘導IL−2産生の分析 マウスT−Tハイブリドーマ細胞(105)を、2×104のRaji刺激細胞の存在下 、C215Fab−SEA/Eキメラタンパ ク質を含む200mlの完全R−培地でインキュベートした。48時間後、上清を採取 し、マウスIL−2の有無を分析した。簡単に述べると、サイトカイン含量を、 ラット抗マウスサイトカインmAbを捕獲抗体として使用して分析した。精製し たラット抗マウスIL−2、ビオチン標識ラット抗マウスIL−2、rIL−2 は、PharMingen(San Diego,CA)から購入した。ビオチン標識抗サイトカインm Ab、Vectastain ABCキット(Vector Laboratories,CA)およびペルオキシダ ーゼ基質キット(Bio-Rad Laboratories,CA)は、サイトカインの検出に使用した 。吸光度は、ImmunoReader NJ2000(InterMed Roskilde,デンマーク)において、 405または450nmで測定した。5T4 Fabの突然変異 5T4Fab−SEAを大腸菌で発現するためのベクターの構築 5T4のFvコーディング部分を、Peter Stern博士から得た5T4ハイブリ ドーマからクローン化した(Sternら、WO 8907947)。より詳細には、cDNAを 、mRNA、全可変ドメインの領域およびシグナル配列の一部から作製するとと もに、H鎖の第一定常ドメインおよびL鎖の定常ドメインをPCRによって増幅 した。H鎖に対しては、下記オリゴヌクレオチド:を使用して553bpの断片を生じ、L鎖に対しては、下記オリゴヌクレオチド: および を使用して724bpの断片を得た。各鎖に対して、3個のクローンを別々に配列決 定し、同一であることが分かった。発現ベクター(ref)への挿入に適するDNA 断片は、第二のPCR工程で得た。Fab−発現プラスミドを組み立てるために 、5T4の可変領域を、マウスIgG1/k抗体C242mab(Lindholmら、 WO 9301302)由来の定常領域をコードする配列に融合した。ブドウ球菌エンテロ トキシンA(SEA)由来のスーパー抗原をコードする領域は、H鎖の後ろに融 合した。5T4抗体のVκ鎖抗体枠組みに関して確認された配列を結果の項に示 す。5T4の突然変異誘発 抗体の枠組みをコードする領域に7個のアミノ酸置換を導入 した。これらは、Phe10Ser、Thr45Lys、Ile63Ser、Tyr67Ser、Phe73Leu、Thr77S erおよびLeu78Valであった。同様に、ドメイン間のジスルフィド結合に関与する 両方の鎖のCys残基をセリン残基で置き換えて、H鎖に突然変異Cys458Serを、L 鎖にCys214Ser生じさせた。それらの突然変異を、PCRに基づく突然変異誘発 を使用して導入し、得られたDNA配列は、配列決定を使用して確認した。5T4Fab−SEAの発酵槽での発現および精製 発現プラスミドは、カナマイシン耐性遺伝子およびTPTGで誘導できるlacU V5−プロモーターを含む。融合タンパク質は、本質的には記載に従って、タンパ ク質GセファロースおよびSP−セファロース(Pharmacia Biotec,Uppsala,ス ウェーデン)を使用して清澄な培地から精製し、セファデックスG−25を使用 してクエン酸緩衝液中で調製した。SDS−PAGE、逆相HPLCおよび質量 スペクトル分析法を使用した解析により、精製した融合タンパク質は、純度が95 %より高く、正しい分子量を有していることが分かった。結果:スーパー抗原の改変 C215Fab−SEAおよびC215Fab−SEEの HCクラスII+Raji細胞のスーパー抗原依存性細胞毒性(SDCC)を、SEA −およびSEE−反応性ヒトT細胞をエフェクター細胞系として使用して分析し た。SEAおよびSEEはVβ特異性が異なるにもかかわらず、どちらのスーパ ー抗原も、両方のエフェクター細胞系により、匹敵しうる程度の細胞毒性誘導を 示した(図1)。TCR認識におけるMHCクラスII提示の作用とSEAおよび SEEの直接の作用とを区別するために、それらを、C215発現Colo205細胞 に対するスーパ−抗原−抗体依存性細胞毒性(SADCC)において調べた。こ のアッセイでは、融合タンパク質がFab部分によってC215発現標的細胞に 向けられ、その結果、MHCクラスII分子とは無関係に融合SE分子の細胞毒性 T−細胞(CTL)への提示を生じる(Dohlstenら、1994)。SEAとSEEとは >80%のアミノ酸配列が同一であるにもかかわらず、SEAおよびSEEのTC R相互作用は、この種のアッセイでは、質的相違を示す。C215Fab−SE A融合タンパク質は、SEAおよびSEE反応性CTLをMHCクラスII-標的 細胞に指向させる能力を保持するが(図1)、C215Fab−SEEは、SE AおよびSEEのどちらの反応性CTLによっても MHCクラスII-標的細胞の細胞毒性を誘導することができない(図1)。 他の研究者らによって、SEAとSEEとの間のVβ特異性の違いは、主に、 先行するループおよび不規則なα5ヘリックスにおける3個のアミノ酸の相違に 関係することが先に報告されている(Irwinら、1992、Hudsonら、1993、Fraserら 、1993およびMollickら、1993)。この研究で報告されたTCR相互作用に関する 相違は、C215Fab−SEAのMHCクラスII非依存性細胞毒性誘導能がS EA反応性CTLに限定されるものではなく、SEE反応性CTLにも見られる ので、TCRVβ特異性の変化とは関係ない。 SEAおよびSEEの配列相同性分析(図2)は、同一でないアミノ酸残基が 8個の異なる領域に集中していることを示す。配列の34%を占めるこれら8個の 領域以外では、2つのSEの同一性は97%であり、残りの相違は、保存アミノ酸 置換が占めている。非相同領域のうち4個は、2個のMHCクラスII結合部位と 構造的に類似しており(B、D、EおよびG)、恐らくTCRとは相互作用しな い(図3)。別の4個の領域(A:AA20〜27;C:60〜62;F:161〜176;お よびH:200〜207) は、分子の端の(図3)、2つのサブドメイン間の溝にある、TCR結合部位の 周辺に位置している(Kapplerら、1992)。SEAおよびSEEの間のTCR認 識における質的相違を調べるために、SEAの領域を単一領域キメラとして(S EE/A−A、−C、−F、−H)として、および二重領域ハイブリッド(SE E/A−AH)としてSEEにグラフト化し、また、SEE上のMHCクラスII 結合部位の周辺に位置する領域をSEAにグラフト化する(SEA−E−BDE G)ことにより、ハイブリッドタンパク質を作製した(図4)。キメラSEは全 て、MHCクラスIIの不在下で活性に関する相違が検出できるように、C215 Fab融合タンパク質として発現させた。C215Fab部分との融合におけるSEA/Eハイブリッドタンパク質は、F ab標的細胞毒性アッセイにおいて相違を示す C215Fab−SEE/Aハイブリッドタンパク質のMHCクラスII+Raji 細胞に対するSDCC活性を、SEA−反応性ヒトT細胞をエフェクターとして 使用して分析した。全てのC215Fab−SEハイブリッドならびにC215 Fab−SEAwtおよび−SEEwtのEC50値は、誤差の範囲内で ある(例えば、10-12〜10-11M、図5)。唯一検出可能な相違は、C215Fa b−SEE/A−AHハイブリッドのプラトーがわずかに下がっていることであ り、これは、応答するT細胞の減少を示す。他方、細胞毒性かMHCクラスII- /C215+Colo 205細胞系に対するものであるSADCC実験では、C215 Fab−SEE/A−A、C215Fab−SEE/A−AHおよびC215F ab−SEA/E−BDEGのみが、C215Fab−SEAwtに匹敵する細 胞毒性を誘導した(図5)。C215Fab−SEE/A−Fハイブリッドは、 より高い濃度で、C215標的細胞毒性を誘導することができる(EC50>10-1 0 M)。C215Fab−SEE/A−Hハイブリッドは、C215Fab−SE Awtと同様の半最大濃度(例えば、EC5010-13M)でC215標的細胞毒性を 誘導することができるが、細胞毒性の絶対レベルは、かなり低下する(図5)。 この差異は、C215Fab−SEE/A−HのVβ特異性が制限されている結 果であり、一方、C215標的細胞毒性を誘導する能力は、応答するT細胞サブ 集団で優勢であると考えられる。この見解をさらに調べるために、ヒトVβ22 オリゴクローナルCTL系を作製した。ヒトVβ22は、SEA (SEEではない)特異的Vβファミリーである点でマウスVβ3と類似してい る。SEAおよびSEEのVβの主な寄与は、主として、領域H(AA 200〜207 )におけるSEAとSEEとの間の3個のアミノ酸の相違にあることが以前に示 されている(Mollickら、1993)。エフェクターとしてVβ22オリゴクローナ ルCTL系を使用した、MHCクラスII+Raji標的に対するSDCCアッセイで は、SEA−H領域を含むハイブリッドのみが、C215Fab−SEAwt様 の応答を示し得る(例えば、C215Fab−SEE/A−H、C215Fab −SEE/−AHおよびC215Fab−SEA/E−BDEG、図6)。全C TL集団をエフェクターとして、完全なSDCC応答を誘導することができたC 215Fab−SEE/A−Aハイブリッドは、このアッセイでは、半最大濃度 およびプラトーとも、かなり低下する(図6)。Vβ22CTLの細胞毒性がM HCクラスII-/C215+Colo 205細胞系に特異的である場合、SEA−Aおよ びSEA−H領域の両方を含むハイブリッドのみ(例えば、C215Fab−S EE/A−AHおよびC215Fab−SEA/E−BDEG)が、C215F ab−SEAwtに匹敵する細胞毒性応答を誘導することができ る(図6)。SEA領域Aのみを含むハイブリッド(C215Fab−SEE/ A−A)は、匹敵するEC50値で、より低いレベルの細胞毒性を誘導する。これ は、全T細胞集団をエフェクターとするSADCCにおいて、C215Fab− SEE/A−Hハイブリッドにより認められる残りの活性は、T細胞の限定集団 における、ハイブリッド誘導性応答の結果ではないことを示す。その観察に対す るよりもっともらしい説明は、C215Fab SEハイブリッドタンパク質の SADCC応答を誘導する能力が主に、SEA−Hおよび−F領域の寄与が小さ いSEA−A領域にあるということである。この性質が、結合したSEA−SE E応答T細胞集団のいずれかのT細胞サブセットに限定されるという証拠はない 。なぜならば、C215Fab SEAは、SEE反応性CTLの場合と同様の 応答を誘導することができ、C215Fab−SEE/A−Aは、C215Fa b−SEAで見られる応答を完全に再構成することができるからである。C215Fab部分と融合したSEA/Eハイブリッドタンパク質は、Fab標 的増殖アッセイにおいて相違を示す。 精製した休止ヒトT細胞は、C215Fab−SEAのMHC クラスII-/C215+/CD80+細胞系での提示により増殖が誘導されること が以前に示されている(Landoら、1993)。しかし、C215Fab−SEAのM HCII非依存性増殖を誘導する能力は、C215Fab−SEEによってかなり 減少する(表1)。この性質上の相違が、SADCCによって見られたのと同様 の、SEA領域Aに対する拘束を示すかどうかを調べるために、精製した休止ヒ トT細胞での、CHO−DR1+/CD80+またはCHO−C215+/CD8 0+のトランスフェクションされた細胞系によって提示される、C215Fab −SEハイブリッドの増殖能を調べた。CHO−DR1+/CD80+上でFab −SEコンジュゲートを提示した場合、異なるSEタンパク質間に相違は認めら れなかった(データは示さない)。しかし、SEEにおけるSEA領域A、Cお よびHのグラフトは、C215Fab−SEEに匹敵する増殖活性を与える。最 良の結果は、SEA領域AおよびHをグラフト化することにより得られ、これは 、MHCクラス II非依存性細胞毒性に関して見られたように、領域Aに対する 重要な役割を示す。陰性選択を使用すると、Fab−SEAと−SEEとの間の 相違はより顕著になる可能性がある。SE−ハイブリッドのvβ特異性 C215Fab−SEA/SEEハイブリッド−融合タンパク質がある主のV β特異性と関係するかどうかをさらに調べるために、Vβ1、Vβ3およひVβ 11を発現するSEA反応性マウスT細胞ハイブリドーマを使用した。得られた 結果から、調べた領域の全てが、TCRとの相互作用に直接または間接的に影響 を及ぼすことが明らかである。C215Fab−SEEにおいてSEA領域Cお よびFをグラフト化することにより、SEAおよびSEE交差反応性Vβ1ハイ ブリドーマI1B3に対する活性が破壊される。同様のキメラは、C215Fa b−SEEと比較して、Vβ3およびVβ11ハイブリドーマ(2.B4および 11.40)の活性に対する影響は全く、または少ししか示さない。C215F ab−SEEにおいてSEA領域Aをグラフト化することにより、Vβ3(2. B4)に対する活性が、C215Fab−SEEと比較して、少なくとも100倍 高められる。より顕著な効果は、C215Fab−SEEにおいてSEA領域H をグラフト化することにより、同じ細胞系で認められる。SEA領域HによるV β3特異性の影響に対するこの顕著な効果は、先の研究者らによっても認めら れている(Mollickら、1993)。しかし、同様のキメラ(C215Fab−SE E/A−H)は、SEA/SEE交差反応性Vβ1およびVβ11ハイブリドー マに対する活性を10分の1に低下させると思われる。結論として、SEAのTC R相互作用は、SEA−SEE、可変領域A、C、FおよびHの全てに関与する と思われる。血清反応性 キメラSEに対するヒト血清サンプルの血清反応性を、世界中の異なる地域か らプールしたサンプルおよび個々の血清サンプルの両方において調べた。SEE においてSEA領域AおよびHの両方をグラフト化することにより、中間の血清 反応性が得られた(図8)。同様の血清反応性が、キメラC215Fab−SE E/Aに対しても見られた。しかし、SEEにおけるSEA領域Aのみのグラフ ト化(C215Fab−SEE/A−A)は、C215Fab−SEE様の血清 反応を示した。これは、SEA領域HがC215Fab−SEE/A−AHに対 する残りの血清反応性に関与することを示している。このことは、SEA領域H がSEAにおいて優勢な抗原エピトープ部分であることを示す。世界の他の地域 (日本およひ米国)からプ ールした血清サンプルならびにスウェーデンで得た14個の個々のサンプルの血清 反応性は全て、同様の一般的パターンを裏付けるものである(データは示さない )。結果:融合タンパク質のFab部分の突然変異 5T4FabSEA−構築体の発現 発酵槽における5T4Fab−SEAの大圃菌での産生レベルは、本発明者ら の実験室で以前に研究した他のFab−スーパー抗原構築体よりもかなり低いこ とが分かった。従って、2種類の改変を導入して、産生レベルを高めた。最初に 、H鎖の枠組み領域に7個の異なる点変異を導入した。これらは、Phe10Ser、Th r45Lys、Ile63Ser、Tyr67Ser、Phe73Leu、Thr77SerおよびLeu78Valであった。第 二に、H鎖およびL鎖を連結するジスルフィド結合を作るシステイン残基を、セ リン残基で置き換えた。後者の改変により、産生レベルが3倍増加し、7個の点 変異でさらに12倍の増加が得られた。産生レベルのかなりの増加の他に、ジスル フィド結合を除去すると、これらの反応性チオール基が他のチオール含有物質と 反応する可能性が排除されるので、より均一な産物が得られる。 改変5T4分子を、その抗原に対する親和性およびSADC Cでの生物学的活性に対してチェックした。変異型と野生型との間の相違は、こ れらのアッセイでは検出できなかった。 Cys/Ser変異を、他のいくつかのモクローナル抗体のFabフラグメントのH 鎖およびL鎖においても行った。産物は均一になり、抗原結合能は完全に保持さ れた。5T4Vκ鎖に対する抗体枠組み領域の配列: 下線部の配列はCDRである。太字の位置で変異させた:Phe10Ser、Thr45Lys、 Ile63Ser、Ile63Thr、Tyr67Ser、Phe73Leu、Thr77SerおよびLeu78Val。 図面の説明 図1:ヒトSEEおよびSEA CTLによるMHCクラスII依存性および非依 存性細胞毒性 エフェクター分子としてC215Fab−SEA(■)およびC215Fab −SEE(◆)を使用した、MHCクラスII依存性細胞毒性(AおよびB)なら びにC215依存性細胞毒性(CおよびD)。細胞毒性は、SEE−反応性ヒト T−細胞系(AおよびC)ならびにSEA−反応性ヒトT−細胞系(BおよびD )を使用して、標準的な4時間51Cr放出アッセイで分析した。標的細胞系は、 MHCクラスII+/C215-Raji(AおよびB)ならびにMHCクラスII-/C 215+Colo 205(CおよびD)であった。データは、2(AおよびC)〜5( BおよびD)個の独立した実験の代表である単独のアッセイから 得た。 図2:SEAおよびSEEの相同性配列 TCR結合部位に近いSEA/SEE可変領域(A、C、FおよびH)ならび に2個のMHCクラスII結合部位に近い可変領域。 図3:SEAのモデル画 SEA結晶(Schadら、1995)のMolscriptモデル(Kraulis,1991)。TCR結合 部位に近いSEA/SEE可変領域(A、C、FおよびH)ならびに2個のMH CクラスII結合部位に近い可変領域。亜鉛イオンは丸い球である。 図4:キメラSE分子の概略図 SEA配列の伸長部分(stretches)は省略されている。SEA/SEE可変領 域は、A、B、C、D、E、F、GおよびHで表される。 図5:ヒトSEA反応性CTLによるMHCクラスII依存性および非依存性細胞 毒性 C215Fab−SEE/A−A(▲)、C215Fab−SEE/A−C( □)、C215Fab−SEE/A−F(◇)、C215Fab−SEE/A− H(●)、C215Fab−S EE/A−AH(△)およびC215Fab−SEA/E−BDEG(○)の( A)MHCクラスII依存性細胞毒性および(B)C215依存性細胞毒性。細胞 毒性は、SEA−反応性ヒトT−細胞系を使用して標準的な4時間51Cr放出ア ッセイで分析した。標的細胞系は、MHCクラスII+/C215-Raji(A)およ びMHCクラスII-/C215+Colo 205(B)であった。データは、5個の独立 した実験の代表である単独のアッセイから得た。 図6:ヒトVβ22+CTLによるMHCクラスII依存性および非依存性細胞毒 性 C215Fab−SEA(■)、C215Fab−SEE(◆)、C215F ab−SEE/A−A(▲)、C215Fab−SEE/A−C(□)、C21 5Fab−SEE/A−F(◇)、C215Fab−SEE/A−H(●)、C 215Fab−SEE/A−AH(△)およびC215Fab−SEA/E−B DEG(○)をエフェクター分子とした、(A)MHCクラスII依存性細胞毒性 および(B)C215依存性細胞毒性。細胞毒性は、Vβ22選択SEA−反応 性ヒトT−細胞系を使用して標準的な4時間51Cr放出アッセイで分析した。標 的細胞 系は、MHCクラスII+/C215-Raji(A)およびMHCクラスII-/C21 5+Colo 205(B)であった。データは、2個の独立した実験の代表である単独 のアッセイから得た。 図7:MHCクラスII依存性および非依存性増殖(優先権主張の出願にはない) MHCクラスII依存性(A)および非依存性(B)T細胞増殖に対するFab −SEハイブリッドの作用。精製ヒトT−細胞を、MHCクラスII+/C215- CHO−DR4/C215形質転換体(A)およびMHCクラスII-/C215+ CHO−CE80/C215形質転換体(B)上に提示されるC215Fab− SEA(■)、C215Fab−SEE(◆)、C215Fab−SEE/A− A(▲)、C215Fab−SEE/A−C(□)、C215Fab−SEE/ A−F(◇)、C215Fab−SEE/A−H(●)、C215Fab−SE E/A−AH(△)およびC215Fab−SEA/E−BDEG(○)で96時 間刺激した。72時間後、細胞に[3H]チミジンを24時間送り、取り込まれた標識 を測定して、半最大濃度(EC50)として表した。データは、2個の独立した実 験の代表である単独のアッセイから得た。 図8:ヒトIgプールにおける血清反応性 南ヨーロッパの健康なドナーから得たC215Fab−SE融合タンパク質に 対する>5000個の血清のプール。連続希釈したヒトIgを、室温で1時間、C2 15Fab−SEAwt、C215Fab−SEEwt、C215Fab−SE E/A−A、C215Fab−SEE/A−HおよびFabSEE/A−AHと 相互作用させた。1ng/ウェルの濃度でマイクロタイタープレートに固定化した 。血清タンパク質へのC215Fab結合に対する補正を、各点でC215Fa bに対するOD−値を差し引くことにより行った。各点は、二重サンプルの平均 を表す。さらに詳細には、材料および方法の項を参照のこと。 表1:精製ヒトT−細胞を、MHCクラスII陰性CHO−CD8/C215形質 転換体に対して提示される各々のC215Fab−SEで96時間刺激した。72時 間後、細胞に3Hチミジンを24時間送り、取り込まれた標識を測定して、半最大 濃度(EC50)として表した。 表2:マウスT細胞ハイブリドーマを、天然またはキメラ状のFab結合スーパ ー抗原で48時間刺激した。活性をIL−2産生として測定し、半最大濃度(EC50 )として表した。優先権主張年の間の研究 スーパー抗原キメラ抗体融合C242Fab−SEE/A−Aの毒性を最小に する試みにおいて、キメラSEE/A−Aを、WO 9601650に記載されているよう にクラスII結合部位で突然変異させ、C215Fabに融合した。構築体は、C 215Fab−SEE/A−A−D227A、C215Fab−SEE/A−A −F47A/D227A、C215Fab−SEE/A−A−H187A/D2 27A、C215Fab−SEE/A−A−W130A/D227A、C215 Fab−SEE/A−A−D70A/D227A、C215Fab−SEE/A −A−N50S/D227A、C215Fab−SEE/A−A−N50S/D 70A/D227A、C215Fab−SEE/A−A−F47Y/D227A およびC215Fab−SEE/A−A−D70R/D227Aである。全ての 融合体を、ヒトPBMC増殖の誘導能について試験し、C215Fab−SEE /A−A−D227Aと比較して活性か低下した突然変異体を同定した。増殖活 性の低下は、C215Fab−SEE/A−A−F47A/D227A、C21 5Fab−SEE/A−A−F47Y/D227AおよびC215Fab−SE E /A−A−D70R/D227Aに対して認められた。キメラ融合体のいくつか は、ヒト正常血清における抗体力価についても試験した(C215Fab−SE E/A−A−D227A、C215Fab−SEE/A−A−D70A/D22 7AおよびC215Fab−SEE/A−A−D70R/D227A)。C21 5Fab−SEA−D227AおよびC215Fab−SEE−D227Aとの 比較を行った。C215Fab−SEA−D227Aに対して、試験した各キメ ラの力価はかなり低かった。C215Fab−SEE−D227Aに対しては、 試験した各キメラの力価はわずかに高かった。 これは、図2の配列番号7および8で規定した位置47、50、70、130 、187、227の1個以上、好ましくは2個に対応する位置での置換を意味す る。 多くの種々の異なる態様を、本明細書に開示した本発明の概念の範囲内で作る ことができ、また、特許法の記載要件によれば、本明細書に詳述した実施態様に おいて変形を行うこともできるので、本明細書の詳細な記載は、説明のためのも のであり、本発明を限定するものではない。
───────────────────────────────────────────────────── 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) A61P 31/12 A61P 31/12 33/00 33/00 35/00 35/00 37/02 37/02 C07K 14/31 C07K 14/31 (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF ,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE, SN,TD,TG),AP(GH,KE,LS,MW,S D,SZ,UG),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ ,MD,RU,TJ,TM),AL,AM,AT,AU ,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH, CN,CU,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,G B,GE,HU,IL,IS,JP,KE,KG,KP ,KR,KZ,LC,LK,LR,LS,LT,LU, LV,MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO,N Z,PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI ,SK,TJ,TM,TR,TT,UA,UG,US, UZ,VN (72)発明者 ビエルク,ペール スウエーデン国、エス−256 56・ヘルシ ングボリ、シグリスガータン・31 (72)発明者 ドールステン,ミカエル スウエーデン国、エス−223 62・ルンド、 イエーダガータン・12・ベー (72)発明者 カツランド,テリエ イタリー国、イ−20020・アレーセ、ビア ーレ、26/3 (72)発明者 アブラームセン,ラシユ スウエーデン国、エス−168 58・ブロン マ、リツレンスガータン・28 (72)発明者 フオツシユベリイ,イエーラン スウエーデン国、エス−226 49・ルンド、 クリイレンデン・15・アー

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.a)改変された野生型スーパー抗原と、 b)標的指向部分 とのコンジュゲートであって、該改変スーパー抗原が第一の野生型スーパー抗原 のアミノ酸配列を含み、 i)第一の野生型スーパー抗原のアミノ酸配列内に存在し、かつ ii)TCRへの結合およびT細胞のサブセットの活性化の決定において機能する 、 少なくとも1個の領域にある1個以上のアミノ酸残基が、異なるアミノ酸残基で 置換されており、該改変スーパー抗原がT細胞のサブセットを活性化する能力を 保持している、前記コンジュゲート。 2.少なくとも1個の領域が、TCRVβへの結合の決定において機能する、請 求項1に記載のコンジュゲート。 3.野生型スーパー抗原がSEA、SEDまたはSEEあるいは類似のスーパー 抗原である、請求項1〜2のいずれか一項に記載のコンジュゲート。 4.野生型スーパー抗原がSEEであり、少なくとも1個の領域が、配列番号8 で定義される領域A、C、FおよびHから成る群から選択される、請求項1〜3 のいずれか一項に記載のコンジュゲート。 5.野生型スーパー抗原がSEEであり、位置が図2の配列番号8で定義される 、R20G、N21T、S24GおよびR27Kのアミノ酸残基の置換を有する 、請求項1〜4のいずれか一項に記載のコンジュゲート。 6.改変スーパー抗原が、 a)第一の野生型スーパー抗原、および b)1個以上の別の野生型スーパー抗原 の間のキメラであり、第一の野生型スーパー抗原中の少なくとも1個の領域が、 1個以上の別の野生型スーパー抗原中の対応する領域に存在する対応するアミノ 酸残基で置換されている、請求項1〜5のいずれか一項に記載のコンジュゲート 。 7.第一および別の野生型スーパー抗原が、SEA、SED、SEEおよび類似 のスーパー抗原から選択される、請求項6に記載のコンジュゲート。 8.少なくとも1個の領域が、図2、配列番号7または8で定 義されるA、C、FおよびHに対応する領域から成る群から選択される、請求項 7に記載のコンジュゲート。 9.図2、配列番号7および8で定義される領域Aにおける20、21、24お よび27に対応する位置にある少なくとも1個のアミノ酸残基か、1個以上の別 の野生型スーパー抗原の領域A中の対応するアミノ酸残基で置換されている、請 求項8に記載のコンジュゲート。 10.第一の野生型スーパー抗原かSEEであり、1個以上の別の野生型スーパ ー抗原がSEAである、請求項6〜9のいずれか一項に記載のコンジュゲート。 11.1個以上のアミノ酸の置換が、図2、配列番号7および8で定義される、 20、21、24、27(領域Aについて)および/または60、62(領域C について)および/または111、114、115、117、118、124、 126(領域Fについて)および/または200、206、207(領域Hにつ いて)に対応する位置にあり、第一のスーパー抗原がSEEであり、1個以上の 別のスーパー抗原がSEAである場合は、領域Aにおける4個全ての位置の残基 が置換されているのが好ましい、請求項7〜10のいずれか一項に記載のコンジ ュ ゲート。 12.野生型スーパー抗原がMHOクラスII抗原への結合に対して亜鉛イオンを 必要とするものから選択され、第一の野生型スーパー抗原がコンジュゲートに存 在すると、亜鉛イオンへの結合に関与する位置、特に図2、配列番号7および8 で定義される225および/または227の位置のアミノ酸残基がこの結合能の 低下に効果があるように置換される、請求項1〜11のいずれか一項に記載のコ ンジュゲート。 13.標的指向部分が抗体、特に抗体活性断片である、請求項1〜12のいずれ か一項に記載のコンジュゲート。 14.標的指向部分がFabフラグメントである、請求項1〜13のいずれか一 項に記載のコンジュゲート。 15.i)第一の野生型スーパー抗原のアミノ酸配列内に存在し、かつ ii)TCRへの結合および続くT細胞のサブセットの活性化の決定において機能 する、 少なくとも1個の領域にある1個以上のアミノ酸残基の置換により改変されてい る第一の野生型スーパー抗原を含む、治療的に有効な量のスーパー抗原を哺乳類 に投与することを含む、哺 乳類の免疫系を活性化することによる哺乳類の病気の治療法。 16.改変スーパー抗原が第一の野生型スーパー抗原と1個以上の別の野生型ス ーパー抗原との間のキメラスーパー抗原であり、第一の野生型スーパー抗原の少 なくとも1個の領域にある1個以上のアミノ酸残基の各々が、1個以上の別の野 生型スーパー抗原の対応する領域に存在する対応するアミノ酸残基で置換されて いる、請求項16に記載の方法。 17.病気が、スーパー抗原の、TCRに結合するエピトープとは構造的に異な るエピトープに結合する表面標的構造を発現する細胞と関連し、表面結合構造へ の結合が、TCRへの結合および続くT細胞のサブセットの活性化を可能にする 、請求項15〜16のいずれか一項に記載の方法。 18.病気が、癌、ウイルス感染、寄生虫の外寄生および自己免疫疾患から成る 群から選択される、請求項15〜17のいすれか一項に記載の方法。 19.野生型スーパー抗原が、SEA、SED、SEEおよび類似のスーパー抗 原から成る群から選択される、請求項15〜18のいずれか一項に記載の方法。 20.少なくとも1個の領域が、図2、配列番号7および8で 定義される領域A、C、FおよびHに対応する領域から成る群から選択される、 請求項19に記載方法。 21.第一の野生型スーパー抗原がSEEであり、少なくとも1個の領域が、図 2、配列番号8で定義される領域A、C、FおよびHから成る群から選択される 、請求項15〜20のいずれか一項に記載の方法。 22.少なくとも1個の領域が領域Aであり、位置が図2の配列番号8で定義さ れる、R20G、N21T、S24GおよびR27Kのアミノ酸残基の置換を有 する、請求項21に記載の方法。 23.少なくとも1個の別の野生型スーパー抗原がSEAである、請求項15〜 22のいずれか一項に記載の方法。 24.スーパー抗原が請求項1〜14のいずれか一項に記載のコンジュゲートで ある、請求項15〜23のいずれか一項に記載の方法。 25.野生型スーパー抗原が、MHCクラスII抗原への結合に対して亜鉛イオン への結合を必要とするものから選択され、第一の野生型スーパー抗原の配列にお けるアミノ酸残基が、MHCクラスII抗原能を低下させるために、亜鉛への結合 に関 与する位置で置換されている、請求項24に記載の方法。 26.該位置が、図2、配列番号7および8で定義される227に対応し、特に 突然変異D227Aである、請求項25に記載の方法。 27.標的指向部分が、鎖間を結合させるシステイン残基の各々が、鎖間を結合 させないアミノ酸残基で置換されているFabフラグメントであり、好ましくは 、置換アミノ酸残基がセリンである、請求項24〜26のいずれか一項に記載の 方法。 28.天然の抗体において鎖間のシステイン結合を付与するシステインが、シス テインの形成を阻害するように置換されている改変抗体を含む薬剤組成物。 29.置換残基がセリン残基である、請求項28に記載の薬剤組成物。 30.抗体がFabフラグメントである、請求項29に記載の薬剤組成物。 31.抗体が、Vβ特異的にT細胞を活性化させるペプチド部分に融合した、請 求項30に記載の薬剤組成物。
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