JP2002503642A - 長いペントラキシンptx3を含む医薬組成物 - Google Patents

長いペントラキシンptx3を含む医薬組成物

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Abstract

(57)【要約】 長いペントラキシンPTX3、特にヒトPTX3を含む、感染性および炎症性または腫瘍疾患の治療のための医薬組成物;PTX3をコードしているcDNAを含む発現ベクター;そのようなベクターを用いて形質移入された組換え宿主細胞;そのような細胞の培養を含むPTX3の実質量を製造する方法および、腫瘍の遺伝子治療における該ベクターの使用を開示する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 本発明は、長いペントラキシンPTX3(PTX3)、またはその機能性誘導体
の一つを含む医薬組成物に関する。特に、本発明は、感染性および炎症性疾患ま
たは腫瘍の治療のための前記の組成物に関する。
【0002】 本発明はまた、PTX3またはその機能性誘導体の一つをコードしている完全
なcDNAを含む発現ベクター、そのような発現ベクターを用いて形質移入され
た組換え宿主細胞および、PTX3またはその機能性誘導体の一つを製造する方
法に関する。さらに、本発明は腫瘍の治療のための前記発現ベクターの使用に基
づく遺伝子治療法に関する。
【0003】 炎症性のサイトカインであるインターロイキン1ベータ(IL-1ベータ)およ び腫瘍壊死因子アルファ(TNF-アルファ)に暴露された後に、様々なタイプの 細胞で、最も顕著には単核の食細胞および内皮細胞で発現されるタンパク質であ
るPTX3の生物学的機能は、今日まで、未だ完全には理解されていない。
【0004】 今日まで、PTX3またはその機能性誘導体の治療的使用については、全く報
告されていなかった。
【0005】 PTX3は2つの構造領域からなり、N末端は既知のいずれの分子とも関連せ
ず、およびC末端はC-反応性タンパク質(CRP)のような短いペントラキシン と類似している。かなりの程度の類似性がヒトのPTX3(hPTX3)と動物の
PTX3の間に見出されている。
【0006】 PTX3遺伝子は、マウス第三染色体上の、ヒトの3q領域(q24-28)に 類似した領域に、3q25領域中にあると報告されているhPTX3の位置と一
致して存在している。さらに、マウスPTX3(mPTX3)(Introna M., Vidal
Alles V., Castellano M., Picardi G., De Gioia L., Bottazzi B., Peri G.,
Breviario F., Salmona M., De Gregorio L., Dragani T.A., Srinivasan N.,
Blundell T.L., Hamilton T.A. and Mantovani A.: マウスPTX3のクローニ ング、肝外部位で発現される新メンバーのペントラキシン遺伝子ファミリー。Bl
ood 87 (1996) 1862-1872)は、構成、位置および配列に関してhPTX3と非常
に類似している(Breviario F., d'Aniello E.M., Golay J., Peri G., Bottazzi
B., Bairoch A., Saccone S., Marzella R., Predazzi V., Rocchi M., Della
Valle G., Dejana E., Mantovani A., Introna M.: 内皮細胞中のインターロイ キン-1-誘導性遺伝子。C-反応性タンパク質および血清アミロイドP成分に関 連する新規な遺伝子のクローニング。J. Biol. Chem. 267:22190, 1992)。
【0007】 特に、配列間の同一性の程度はヒトとマウスの遺伝子間では82%であり、保
存的置換を考慮する場合、90%に達する。
【0008】 hPTX3とmPTX3の配列間の同一性の程度が高いのは、進化の間のペン
トラキシンの保存の程度が高い印である(Pepys M.B., Baltz M.L.: C-反応性タ
ンパク質および関連タンパク質(ペントラキシン)および血清アミロイドAタンパ
ク質に特に関連する急性期応答タンパク質。Adv. Immunol. 34:141, 1983)。
【0009】 CRPは、免疫性-炎症性および感染性疾患のマーカーである。外傷後、組織 の損傷または感染により、損傷が拡大するのを防ぐこと、感染している生物体を
破壊することおよび、正常な機能を回復させるために修復機構を活性化させるこ
とを目的とした複雑なシリーズの反応が侵された患者において誘発される。この
プロセスはいわゆる急性相応答を構成するが、急性相応答に現在用いられている
主なマーカーはCRPである。正常なヒトの血清においては通常、CRPは10
μg/ml未満の濃度で存在するが、外傷または炎症に反応すると1,000倍
以上増加する可能性がある(Koj A.: "Acute phase reactants" in "Structure a
nd Function of Plasma Proteins". Allison A., ed. Plenum Press, New York,
1974, pp. 73-131)。
【0010】 これまでのCRPの治療的使用については、すでに知られている。例えば、1
989年8月15日付けのUS特許4,857,314は、腫瘍の治療のための
TNFと組み合わせたCRPの使用を開示する。
【0011】 1994年2月24日付けの国際特許出願PCT/US94/02181は、
生物体液中の免疫複合体の測定のための診断キットの調製および、ウイルス性お
よび微生物性疾患、腫瘍および内毒素ショックの治療のために有用なCRPの変
異体を開示する。
【0012】 1994年8月26日付けの国際特許出願PCT/US94/09729もま
た、診断キットの調製および、ウイルス性および微生物性疾患および腫瘍の治療
に有用なCRPの変異体を開示する。
【0013】 短いペントラキシンにより認識されるリガンドに対してPTX3が認識をし、
かつ特異的に結合する能力がインビトロにおいて、精製された組換えPTX3を
用いて評価されている。CRPおよびSAP(血清アミロイドP成分)のような短
いペントラキシンは、ホスホコリン、ホスホエタノールアミン、多くの糖質を含
む広い範囲のリガンドに対してカルシウム依存性の様式で認識および結合するこ
とができることにより特徴付けられるが、その中で最も特徴づけられるものとし
ては、ピルベートに富むアガロース誘導体、[メチル 4-6-O-(1-カルボキ シエチリデン)-ベータ-D-ガラクト-ピラノシド]若しくはMOβDG、補体断 片および細胞外マトリックスのタンパク質、特にフィブロネクチンおよびタイプ
IVコラーゲンである。短いペントラキシンと異なり、PTX3は(誘導結合型 プラズマ/原子発光分析により測定される)カルシウムまたはホスホコリン、ホ スホエタノールアミンまたはMOβDGのいずれとも結合することができない。
さらにPTX3は、フィブロネクチンまたはタイプIVコラーゲンのような細胞
外マトリックスタンパク質と結合することができない。他方、PTX3は短いペ
ントラキシンにも認識されるC1q補体断片に結合することができる(表1)。し
かしながら、C1qに結合するためには、CRPとSAPは架橋されなければな
らないのに対し、PTX3は天然に現存している形でこの補体断片を認識し、結
合することができるということが強調されるべきである。
【0014】 驚くべきことに、長いペントラキシンPTX3またはその機能性誘導体が、特
に、感染性および炎症性疾患または腫瘍の治療に有用な治療薬であることが今回
見出された。
【0015】 「長いペントラキシンPTX3」が意味するものは、長いペントラキシンPT
X3のいずれであってもよく、すなわち、天然(ヒトまたは動物)起源であるか合
成起源であるかには関わらない。ヒトの長いペントラキシンPTX3(配列1お よび図5を参照されたい)が好ましい形である。
【0016】 実質量の、長いペントラキシンPTX3またはその機能性誘導体の一つを製造
する便利な方法は、PTX3またはその機能性誘導体の一つをコードしている完
全なcDNA配列を含む発現ベクター(例えばプラスミド)を調製すること、およ
びこれらを用いて培養真核細胞(例えばチャイニーズハムスター卵巣細胞、CH O)に形質移入することから成る。こうして形質移入された組換え宿主細胞をク ローニングした後、最も高いレベルのPTX3を製造することができる細胞クロ
ーンを選抜する。
【0017】 本発明に従い、長いペントラキシンPTX3をコードしているcDNA配列を
含む前記の発現ベクターは、腫瘍性疾患の治療のための遺伝子治療法にも利用さ
れる。
【0018】 第一の遺伝子治療法は a)腫瘍に侵されている患者から細胞のサンプルを採取すること、; b)長いペントラキシンPTX3またはその機能性誘導体の一つをコードしてい る完全なcDNA配列を含む発現ベクターをこれらの細胞に形質移入すること、
;および、 c)これらの形質移入細胞を腫瘍患者に接種すること: から成る。
【0019】 腫瘍の治療のための第二の遺伝子治療法は、 a)長いペントラキシンPTX3またはその機能性誘導体の一つをコードしてい る完全なcDNA配列を含む、(アデノウイルスまたはレトロウイルスのような)
ウイルス起源の発現ベクターを調製すること、;および b)こうして得られた発現ベクターを腫瘍に侵された患者に接種すること: から成る。
【0020】 PTX3またはその機能性誘導体の作用のメカニズムはまだ明確には明らかに
されていないが、少なくともその抗癌作用は、腫瘍細胞への直接的な細胞溶解ま
たは細胞増殖抑制効果によるものではあり得ず、むしろ宿主が介在するメカニズ
ム、および、次に記載するような、これらの化合物が発揮する白血球増加能に関
係するメカニズムによるものである。
【0021】 以下に実施例を記載し、この中に記載されている発明による、化合物の予期し
ない作用を説明している結果を報告する。
【0022】 組換えPTX3の製造:ヒトPTX3の完全なcDNA配列を含む断片(配列 2および図6)を発現ベクターpSG5(図1)のBam H1部位にサブクロー ニングし(Stratagene, La Jolla, CA, USA)、沈殿カルシウム法を用いてCHO 細胞に形質移入した。G418中で選抜し、大量のPTX3を製造することがで
きるクローンをソースとして用いて、そこからタンパク質をイオン交換およびゲ
ル濾過クロマトグラフィーにより精製した。
【0023】 PTX3のC1qへの結合:PTX3のC1qへの結合をELISAシステム
によって測定した。96穴のプレートを1ウェルあたり250-500ngのC 1qで覆い(一晩、4℃)、および次いで0.05%のトゥイーン20を含むCa
++およびMg++を含有するPBS(PBS)を用いて洗浄した。ウェルを次いでP
BS中の5%ミルクを用いてブロックし(2時間室温)、その後様々な濃度のPT
X3と共にインキュベートした(30分間37℃)。更に数回洗浄した後、PTX
3に対するラットのモノクローナル抗体と共に(1時間室温にて)、次いで第二抗
体、ペルオキシダーゼ-結合ラット抗-IgG抗体と共に(1時間室温にて)、プレ
ートをインキュベートした。洗浄後、クロモゲンを添加し、吸光度をオートマチ
ックプレートリーダーを用いて405nmにて読んだ。幾つかの実験においては
、ウェルをPTX3で覆い、C1qの結合を抗C1q抗体を用いて評価した。
【0024】 ビオチン化たんぱく質をC1qの結合親和力を測定するための使用した。「ス
ペーサーアーム」を添加することにより修飾された活性化ビオチンを用いて常套
法に従いPTX3をビオチン化した(SPA-Societa Prodotti Antibiotici)。
【0025】 図2(A)および2(B)はC1qの結合および結合親和力の結果を示す。これら
の結果は、非常に高い、PTX3のC1q結合および結合親和力を示す。
【0026】 白血球の増加: PTX3により誘導される白血球の増加を、皮下ポケットシ
ステムにおいてインビボで調査した。皮下ポケットを、5mLの空気を動物の背
中に3日の処置間隔を空けて2回皮下注射することにより実験動物に誘導した。
6日目に、0.5%のカルボキシメチルセルロール中1μgのPTX3をポケッ
トに投与した。4時間後、動物を麻酔し、ポケットを1mLの塩水溶液で洗浄し
た。洗浄液を回収し、存在している細胞の総数および分画を計測した。
【0027】 得られた結果を図3に報告するが、これは、正常動物におけるPTX3の実質
的な白血球増加能を示す。他方、図4はC1qを持たない、遺伝子操作された動
物において得られた結果を示すが、白血球の増加は明らかに低い。
【0028】 抗癌作用: マウスの肥満細胞腫P815系統に、ヒトPTX3のcDNAま
たはそのアンチセンスを含む発現ベクターpSG5および、形質移入細胞にネオ
マイシン耐性を与えるベクターpSV2をエレクトロポーレイションにより同時
形質移入した。ネオマイシン0.5mg/mLを用いた選抜の後、細胞を限界希
釈によりクローニングした。
【0029】 PTX3の産生を測定するために、2.5×105細胞を200μlのRPM I+3%FCS中で24時間培養し、上清をELISAによりテストした。得ら
れたクローンは、1から35ng/mLの範囲にわたるレベルのタンパク質を産
生したが、アンチセンスを含むクローンは測定可能なレベルのPTX3を産生し
なかった。検討したクローンはインビボで同じ成長速度を示した。
【0030】 8-10週の週齢のオスのDBA/2N CrlBRマウスに1×105細胞の
P815 PTX3-産生クローンまたはアンチセンス遺伝子を含むクローンを 皮下接種した。腫瘍の発生に関しては1日に3回、および生存に関しては1日に
1回マウスをモニターした。
【0031】 得られた結果を表2に報告するが、その結果は、遺伝子治療のこの実験モデル
において、接種された腫瘍細胞の生着後にPTX3が動物の治癒および完全な腫
瘍の拒絶をもたらす効力を示すというものであった。
【0032】 これらの結果は、コントロールと比較してもアンチセンスを用いて処理した群
と比較してもp<0.01で統計的に有意である(フィッシャーテスト)。
【0033】 これらの結果に照らして、前に報告した抗癌作用がPTX3がC1qを認識し
た結果としてマウスに起こる白血球の増加と密接に関連していることは明らかで
ある。遺伝子操作されたマウスにおいては、そのような白血球の増加は全く起こ
らない。白血球増加能は、本発明による化合物の抗癌作用を基礎として、これら
の化合物をバクテリア、菌類、プロトゾアまたはウイルスのような病原体が原因
である疾患の治療において有効に適用できる可能性があることを示唆している。
【0034】
【表1】 表1 様々なリガンドへのペントラキシンの結合能力 ND:テストせず
【0035】
【表2】表2 PTX3のインビボ抗癌作用 1:1×105細胞の表示クローンを皮下注射した。 2:腫瘍が生着した動物の総数に対する、完全に腫瘍を拒絶した動物の数* :親細胞を用いて処理されたマウスおよびアンチセンスクローンの細胞を用い て処理されたマウスの両方と比較してp<0.01 (フィッシャーテスト)。
【0036】
【配列表】
【図面の簡単な説明】
【図2】 C1qへのPTX3の結合。パネルAは、プレート上に固定され
たC1qおよびC1sへの、PTX3(センス)を含む培養物の上清および精製
タンパク質の結合を示す。結合を405nmにおける光学濃度(O.D.)として
評価した。パネルBはビオチン化タンパク質を用いて得られた飽和曲線を示す。
反応速度パラメータを、非線形適合統計法を用いて算出した。
【図3】 PTX3により誘導された白血球の増加:5mlの空気を接種す
ることによりCD1マウスの背中に誘導した皮下ポケットに1μgのPTX3を
注射する。
【図4】 正常な動物および、C1qを持たない遺伝子操作された動物にお
ける、PTX3により誘導された白血球の増加。PTX3を動物の背中に誘導さ
れた皮下に注射する。
【図5】 配列1: ヒトのPTX3のアミノ酸配列。下線を引いたアミノ
酸がペプチドシグナルを構成する。成熟hPTX3は364アミノ酸から成る。
【図6】 配列2: ヒトPTX3のcDNAの断片のヌクレオチド配列。
大文字はタンパク質をコードしているヌクレオチドを示すのに対し、小文字は翻
訳されないが構築物中に存在する3’および5’領域を示す。
───────────────────────────────────────────────────── 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) A61P 31/04 A61P 31/12 4H045 31/12 35/00 35/00 C12P 21/02 C C12N 5/10 (C07K 14/47 15/09 ZNA C12R 1:91) C12P 21/02 A61K 37/02 //(C07K 14/47 C12N 5/00 B C12R 1:91) 15/00 ZNAA (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),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SZ,UG,ZW),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,D K,EE,ES,FI,GB,GE,GH,GM,HR ,HU,ID,IL,IS,JP,KE,KG,KP, KR,KZ,LC,LK,LR,LS,LT,LU,L V,MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO,NZ ,PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI, SK,SL,TJ,TM,TR,TT,UA,UG,U S,UZ,VN,YU,ZW (72)発明者 マルティノ・イントローナ イタリア、イ−20017ロー(ミラン)、ビ ア・バルツァロッティ12/イ番 (72)発明者 アルベルト・マントバーニ イタリア、イ−20100ミラン、ラルゴ・ブ ラジリア4番 (72)発明者 アンヌンチアタ・ベッキ イタリア、イ−20131ミラン、ビア・スポ ンティーニ11番 Fターム(参考) 4B024 AA01 BA80 CA04 DA02 EA02 GA11 HA17 4B064 AG01 CA10 CA19 CC24 CE07 CE11 DA01 DA05 DA08 4B065 AA90X AA95X AA97X AB01 BA02 CA24 CA44 4C084 AA02 AA13 BA01 BA22 MA52 MA55 MA63 NA14 ZB111 ZB261 ZB311 4C087 AA01 BC83 CA12 MA52 MA55 MA63 NA14 ZB11 ZB26 ZB31 4H045 AA20 AA30 BA10 CA40 EA22 EA28 EA29 FA74

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 作用成分として長いペントラキシンPTX3のアミノ酸配列
    および薬理学上許容される賦形剤を含む、経口、非経口、経皮または皮下投与可
    能な医薬組成物。
  2. 【請求項2】 長いペントラキシンPTX3の配列が、天然に現存している
    PTX3の配列である請求項1記載の組成物。
  3. 【請求項3】 長いペントラキシンPTX3の配列が、ヒトのPTX3の配
    列である請求項2記載の組成物。
  4. 【請求項4】 感染性および炎症性疾患または腫瘍の治療のための、請求項
    1-3に記載の組成物。
  5. 【請求項5】 バクテリア、菌類、プロトゾア、またはウイルスが原因であ
    る疾患の治療のための請求項4記載の組成物。
  6. 【請求項6】 長いペントラキシンPTX3またはその機能性誘導体の一つ
    をコードしている完全なcDNA配列を含む発現ベクター。
  7. 【請求項7】 プラスミドである請求項6記載のベクター。
  8. 【請求項8】 プラスミドpSG5である請求項7記載のベクター。
  9. 【請求項9】 請求項6-8の発現ベクターを用いて形質移入された組換え 宿主細胞。
  10. 【請求項10】 CHO細胞である請求項9記載の宿主細胞。
  11. 【請求項11】 請求項9-10の細胞を培養することを含む、長いペント ラキシンPXT3またはその機能性誘導体の一つを製造するための方法。
  12. 【請求項12】 (a)癌に侵されている患者から細胞のサンプルを採取すること、; (b)長いペントラキシンPXT3またはその機能性誘導体の一つをコードしてい
    る完全なcDNA配列を含む発現ベクターを該細胞に形質移入すること、;およ
    び、 (c)該患者に該形質移入細胞を接種すること: を含む、腫瘍性疾患の治療のための遺伝子治療の方法。
  13. 【請求項13】 (a)長いペントラキシンPXT3またはその機能性誘導体の一つをコードしてい
    る完全なcDNA配列を含む、ウイルス起源の発現ベクターの調製;および、 (b)こうして得られた発現ベクターの癌に侵されている患者への注射: を含む腫瘍性疾患の治療のための遺伝子治療法。
  14. 【請求項14】 ウイルス起源の発現ベクターがアデノウイルスまたはレト
    ロウイルスである請求項13記載の方法。
  15. 【請求項15】 感染性、炎症性または腫瘍性疾患の治療のための薬剤の調
    製のための、長いペントラキシンPTX3の使用。
  16. 【請求項16】 長いペントラキシンPTX3が配列1を有するヒトのペン
    トラキシンである請求項15記載の使用。
  17. 【請求項17】 バクテリア、菌類、プロトゾアまたはウイルスが原因であ
    る疾患の治療のための薬剤の調製のための請求項16記載の使用。
  18. 【請求項18】 長いペントラキシンPTX3、またはその機能性誘導体の
    一つをコードしているcDNAを含む、腫瘍性疾患の治療のための遺伝子治療法
    で用いるための発現ベクターを調製するための、該cDNAの使用。
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