JP2002534375A - 活性阻害 - Google Patents
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Abstract
Description
する。
生成される多機能前炎症(pro-inflammatory)サイトカインである。宿主細胞の
防御、また異なるおよび対照となる性質の複雑な細胞応答の仲介において重要な
役割を有する(Aggarwal et al., 1996)。過剰で、TNFは有害な全身効果を
有する可能性がある。2つの高度に親和的な細胞表面レセプター、p55 TN
F−レセプター(p55 TNF−R)およびp75 TNF−レセプター(p
75 TNF−R)は、TNFへの細胞内シグナルを提供するトランスデューシ
ング要素として機能する。TNF−Rsの細胞外部分は可溶性レセプターとして
知られ、以前はそれぞれTBP−IおよびTBP−IIと言われていた(Wallach,
US patent 5359037 and Tartaglia et al., 1992; Loetscher et al., 1991参
照)。
TNFは望ましい恒常性および防御機能を生み出す。たとえば、これらの効果は
腫瘍細胞またはウイルス感染細胞を破壊し、顆粒球の抗菌活性を増大させる。こ
の点において、TNFは感染性媒介物(infectious agents)に対する生物の防
御に寄与し、傷からの回復に寄与する。しかしながら、高濃度で、全身的にまた
は特定の組織で、TNFは他のサイトカイン特にインターロイキンと、炎症応答
を悪化させるために相乗的に作用することができる。そのうえ、主として血管上
において、TNF−αの効果が敗血症性ショックの症状の主要な原因であること
が知られている(Tracey et al., 1986)。いくつかの疾病において、TNFは
含脂肪細胞の活性を抑制すること、および拒食症を引き起こすことで体重の過度
の減少(悪液質(cachexia))を引き起こす。
っている。すなわち発熱、低波睡眠、血行力学ショック、急性期タンパク質産生
の増加、アルブミン産生の減少、血管内皮細胞の活性化、主要組織適合複合体分
子の発現の減少、リポプロテインリパーゼの減少、シトクロームP450の減少
、血漿亜鉛および鉄の現象、繊維芽細胞増殖、滑膜細胞コラーゲナーゼの増加、
シクロ−オキシゲナーゼ活性の増加、T細胞およびB細胞の活性化およびサイト
カイン、TNFそれ自身、インターロイキン−1ならびにインターロイキン−6
の分泌の誘導。
学状態と関係する。血管において、TNFは出血性ショックを促進し、上皮細胞
トロンボモジュリンをダウンレギュレートしおよび凝血促進効果を増強する。血
管壁への白血球、そしておそらく血小板の凝集をおこし、また血管炎と同様にア
テローム性動脈硬化症を引き起こす過程を促進する可能性がある。
TならびにBリンパ管の接着を引き起こす。インターロイキン−6およびインタ
ーロイキン−8を誘導することで、TNFは炎症細胞の走化性とそれらの組織へ
の浸潤を増加させる。したがって、TNFは自己免疫疾患、アレルギーおよび移
植片拒絶の組織傷害に役割を持つ。
よび慢性炎症を伴う消耗、悪液質の原因となるため、カテクチンとも呼ばれる。
TNFはまた自己免疫疾患、アレルギーおよび移植片拒絶の組織傷害で役割を果
たす。
おける著しい効果をもつ。これはアルブミンおよびシトクロームP450代謝を
低下させ、フィブリノーゲン、α−酸糖タンパク質(AGP)および他の急性期
タンパク質の産出を増加させる。これはまた腸の壊死を引き起こすことができる
。
を誘導する。TNF濃度の増加はまた多重硬化に関連する。副腎出血の原因とな
り、ステロイドホルモン産出に影響し、皮膚でのコラゲナーゼおよびPGE−2
を増加させ、破骨細胞の活性化による骨と軟骨の衰弱の原因となる。
性動脈硬化症での多くの好ましくない炎症状態の病原に関連する。これは心不全
、癌への応答および拒食症での役割を有することが明らかである。これらの理由
により、多種の疾病を制御するための方法としてTNFの活性を阻害する方法が
求められた。
る間、調査員は天然のTNF阻害剤を探した(Engelmann et al, 1989;Engelma
nn et al, 1990;Seckinger et al, 1989;Olsson et al, 1989)。最初に尿で
検出されたこのような物質は、TNF−Rsに関連した2つの膜の細胞外サイト
カイン結合ドメインに構造的に同一であった(Nophar et al, 1990)。これらの
流動可溶性TNF−Rs(sTNF−RS)は細胞表面レセプターでTNFと競
合でき、したがってサイトカイン活性を阻止できる。
れていたものよりも複雑であった。生理学的な濃度において、三量体の生物学的
活性TNF分子は不活性化単量体の形に解離しながら崩壊する(Petersen et al
, 1989;Aderka et al, 1992)。sTNF−RsのTNF三量体への付加は、そ
れらの間の複合体の形成を促進し、このことはTNFの活性三量体の形の崩壊を
維持し保護することができる(Aderka et al, 1991;De Groote et al, 1993)
。この生物学的活性TNFは、崩壊したフリーのTNFを置換するためにこの複
合体から解離する可能性があり、したがってフリーの生体活性三量体サイトカイ
ンの一定濃度を保っている。この可溶性レセプターおよびそのリガンド間の可逆
的相互作用は、TNFレセプターに帰することができる機能を拡張する。これら
の可溶型において、TNF−Rsは以下のものとしての役割をする可能性がある
。
る)、および (e)高TNF濃度の効果を抑制し、細胞に対して低いそしてよく制御された
レベルでTNFを提示することでの、TNF「緩衝液」(Aderka et al, 1992)
の可溶性型で、局部のおよび全身の生物学的活性TNF効果に影響する細胞外調
節の役割を含む。
sの比が、回復した患者に比べて、致命的な結果の患者でより高いことを示し、
このことはリガンドとその阻害剤間の重大な不均衡を示唆している(Girardin e
t al, 1994)。過剰なTNFの中和が好ましい次の段階であるように見えた。
合構築物が、もしLPS後1〜3時間以内に投与した場合(Peppel et al, 1991
;Mohler et al, 1993;Ashkenazi et al, 1991;Lesslauer et al, 1991)、L
PSの致命的な投与量からマウスを保護することがわかった(Evans et al, 199
4)。これは、もしその短い時間の間、生成した初期高TNF濃度が十分な可溶
性レセプター濃度によって緩衝されない場合に、敗血症性ショックの表出がおこ
ることを示唆する。
Fの、モノクローナル抗TNF Abでの(Abraham et al, 1995;Kaul, et al
, 1996)、またはp55 sTNF−R IgG1での(Leighton et al,1996
)、中和は矛盾した結果を示した。1つの研究では、抗体が効果がないとわかり
(Abraham et al, 1995)、一方もう1つの実験では、抗体の投与はインターロ
イキン−6の基準レベルが1000pg/mlより高い患者にのみには役立つが
、しかしインターロイキン−6のレベルがより低い患者の死亡率を増加させた(
Kaul et al, 1995)。もう一つのランダム化試験では、IgG1のsTNF−R
/Fc部分を含んでいる組換え体二量体を与えた敗血性患者は、プラゼボ処置患
者(30%)にくらべて高い死亡率であった(48〜53%)(Suffredini et
al, 1994;Fisher et al, 1996)。興味深いことに、投与したsTNF−Rsの
投与量が高ければ高いほど、患者の死亡率が高かった(Fisher et al, 1996)。
循環しているTNFの効果的な除去が、結果として全身の感染の悪化となると思
われる(Fisher et al, 1996)。対照的に、最近の研究で、同様の可溶性Fcレ
セプター構築物の投与は、その血清インターロイキン−6濃度に関係なく敗血性
患者に明らかに有用であり、プラセボ処置個体と比較して36%の死亡率の減少
があった(Leighton et al, 1996)。これらの矛盾したデータは、sTNF−R
sの投与が、臨床での個性化が難しいであろう非常に狭い治療指針を有する可能
性があるという印象を与えた。過度のレセプターが全体的にTNFを中和する可
能性があり、全身の感染を悪化させており、一方非常に少ないレセプターが十分
にTNFを中和する可能性はなく、結果として敗血症性ショックおよび患者の死
亡となる。現実のチャレンジは、保護効果を示すための低TNFレベルとするた
めにsTNF−Rの投与量が微調整される。したがって、逆に言えば、すでに用
いられたより低いsTNF−Rsの投与量は(Fisher et al, 1996)、高いもの
よりもむしろ敗血症性ショック患者に有益である可能性がある。
めに、低量の生物学的活性TNFを取り去ることを目指すべきであるので、天然
可溶性TNFレセプターを本目的に理想的に適応してもよい。
もあり、したがって、特異的免疫治療の最初の標的である(Braegger et al, 19
92;MacDonald et al, 1990;Breese et al, 1994)。実際、クーロン病患者の
キメラ抗TNFモノクローナル抗体での処置は、従来の治療に非応答性の患者で
の華々しい鎮静を誘導した(van Dullemen et al, 1995)。sTNF−Rsの徐
放剤(Eliaz et al, 1966)がこの疾病経過において同一の効果を有するかどう
かは決定されたままである。
が疾病活性をモニターすることに有用であることが例示された(Cope et al, 19
92;Roux-Lombard et al, 1993)。リウマチ関節炎がおこっている関節での高レ
ベルTNF阻害剤の存在にも関わらず、これらの阻害剤がTNF活性を中和する
のに不十分であったことが示された(Cope et al, 1992)。キメラ抗TNFモノ
クローナル抗体のリウマチ関節炎の患者への投与と比較したランダマイズした2
重ブラインド試験は、結果として目立った臨床的な鎮静となった(Levine et al
, 1994)。最近、sTNF−Rsの、エチレン−ビニル酢酸共重合体またはポリ
ラクチック−グリコリル酸などの重合体系への組み込みとそれらの皮下注射が、
引き延ばされた期間(1ヶ月以上)一定の率で、高い濃度での全身の天然p55
sTNF−Rsを提供することができることが例示された(Eliaz et al, 196
6)。したがって、sTNF−Rsは同様にリウマチ関節炎を処置するのに治療
的に効果的であることを証明することが可能である。
(Levine et al, 1990)。TNFは、筋細胞短縮の明らかな低下を起こすことが
示されたように(Cunnion, 1990)、この状況下で心筋収縮障害の原因となる可
能性がある。さらに、18〜22時間早くTNFで処理した動物からの血清で灌
流した全心臓は、コントロールと比較して、明らかな傷害と弛緩速度の減少とを
示した(DeMeules et al, 1992)。同様な心筋低下効果が、心不全患者において
循環している、TNFに心臓を連続的にさらすことによって与えられる可能性が
ある(Levine et al, 1990)。sTNF−Rsによるサイトカインの中和が心不
全の処置において有用である可能性がある。
しかしながら、この観察の重要性はまだなにも試験されていない。ヘパリンの効
果がLantz et al.の表1に示されたように、TNFの効果の正確な逆効果である
ように思われた。
ンおよび/またはその派生物の用途を提供する。
。
うな組成物の同時または連続投与のためのキット、および使用説明書を提供する
。
くにほかのTNF結合タンパク質と作用するばあい阻害することがわかっている
。ヘパリンは天然TNF結合タンパク質であり、おそらくTNFをp55 TN
Fおよびp75 TNF−レセプターに架橋する。これは、おそらくTNFレセ
プターの三量体化を妨害することにより、TNFのサイトカイン生物学的活性を
阻害する。本発明者らは???前記理論を立てた。したがって、可溶性TNFレ
セプターと共にヘパリンまたはその派生物の投与によって、TNFの生物学的活
性は阻害され、過剰TNFによって起こる疾患を首尾よく治療することができる
。ヘパリンまたはその派生物をTNFレセプターと同時に、別々の組成物または
ヘパリンもしくはその派生物と少なくとも1つの可溶性TNFレセプターとを含
有する組成物のいずれかで、投与することができる。
乗的な様式で、TNF−Rsの効果を増強させることができるということが発見
された。
,4−グルコシド結合からなる反復二糖単位の異種系からなる高度スルホン化ム
コポリサッカライドであるグリコサミノグリカンである。それぞれの反復単位は
2つの硫酸エステルおよび1つのN−硫酸基を含む。ヘパリンは生存生物学的系
(living biological system)から今まで単離された中でもっとも強い、陰イオ
ン性荷電有機酸物質である。ヘパリンは多くの異なる体組織に存在するが、肺、
腸管、肝臓および肥満細胞はヘパリンがとりわけ豊富である。ヘパリンは鎖長お
よび分子量が異なる直鎖ポリマーのファミリーであり、その正確で完全な組成は
明らかでない。
ジ、ブタ、ヤギ種の腸粘膜から抽出する。治療で使用されている任意のバイアル
中、2,000から25,000ダルトンまでの、広い範囲の分子種であるヘパ
リンが存在する。ヘパリンの効力はユニットで定義し、ここで1ユニットはカル
シウム再沈着工程によるヒツジ血漿の凝集を防ぐようなヘパリンの量である。ヘ
パリンの様々な抽出物は効力に幅があってよく、すなわち体重あたり1mgは8
0〜170ユニット効力の範囲でよい。世界保健機関はヘパリンの参照標準物を
保持している。
ード系においてその阻害的効果を示す。まず、ヘパリンが1:1化学量論様式で
高い親和性でアンチトロンビンIIIのリジン残基と複合化する時に、アンチトロ
ンビンIIIのセリンプロテアーゼ抑制効果が数倍促進される。第二にその高度な
ポリ陰イオン性荷電密度のために、ヘパリンは正電荷活性化糖タンパク質凝集剤
セリンプロテアーゼの効果を中和することができる。ヘパリンはまた、リポタン
パク質リパーゼおよびヒスタミンのヒスタミナーゼ分解を誘導し、また同様に抗
自己炎症特性を有する。
の予防的防止と処置のために1940年代中頃より広く使用されてきた。ヘパリ
ンのもう一つの主要な用途は体外系において、したがって腎透析、心筋バイパス
手術、心臓、肺、肝臓ならびに腎臓の移植、体外肺バイパス酸化および体外循環
膜限外濾過を可能にするように、血液凝集を防ぐことである。低投与量の低分子
量ヘパリンを、血管内血栓形成の予防的防止のために使用する。ヘパリン断片、
ペプチド、および合成的に製造したペプチドもまた使用される。
Tリンパ球の能力を減少させることが示された(Lider et al, 1990)。ヘパリ
ンはまた、1日1回の注射で、マウスへは約5マイクログラム、ラットへは約2
0マイクログラムの低投与量で使用した時に、ラットにおける実験的な自己免疫
疾患を抑制し、マウスでの皮膚移植のモデルにおいて同種移植片の生存を引き延
ばすことも示された(Lider et al, 1989)。
主として、血管をならべる(line blood ressels)内皮下の細胞外マトリクスの
グルコサミノグリカン部分に特異的に作用する酵素ヘパラナーゼのTリンパ球に
よる放出の阻害を含んでいると信じられている(Naparstek et al, 1984)。ヘ
パラナーゼ酵素の発現は自己免疫Tリンパ球の血管壁に浸透する能力、および実
験的自己免疫脳脊髄炎モデル疾病において脳を攻撃する能力に関連する。
うな、平均分子量3000〜6000である低分子量ヘパリンが、ヘパリンより
誘導される。いくつかの低分子量ヘパリンは、米国特許第4,303,651号
を参照のFragmin(登録商標)、米国特許第4,486,420号、および第4
,692,435号を参照のFraxiparin(登録商標)、Flaxiparine(登録商標
)、欧州特許第40144号のLovenox(登録商標)、米国特許第3,948,
917号のClexane(登録商標)などの異なった商品名で商業的に入手可能であ
る。
とえば標準ヘパリンに存在する低分子量ヘパリンのゲル濾過もしくは膜濾過など
の分子ふるいによる分手による濃縮、および制御した化学的(亜硝酸、wbw−
除去あるいは過ヨウ素酸酸化による)、もしく酵素的(へパリナーぜによる)解
重合、にて産出することができる。解重合の条件は所望の分子量の産物を産出す
るように慎重に制御できる。亜硝酸解重合が一般的に使用される。また、ヘパリ
ンのベンジルエステルをwbw−除去によって解重合でき、これはヘパリナーゼ
を用いた酵素的解重合化と同様の型の断片を産出する。ヘパリンの基礎的化学構
造は保っていて低抗凝集活性を持つ低分子量ヘパリンは、過ヨウ素酸酸化を用い
る解重合によって、あるいは、吸着のための固定化アンチトロンビンを用いる他
の方法で製造される、低分子量ヘパリンのアンチトロンビン−結合画分を取り除
くことによって製造できる。
ある低分子ヘパリンであり、ブタの腸粘膜からのナトリウムヘパリンの制御した
亜硝酸解重合によって産出された。それぞれ16mgおよび32mgに相当する
2500IU/0.2mlおよび5000IU/0.2mlの1回の投与量シリ
ンジでの注射のための塩類溶液としてのアンチトロンビン剤として使用するため
に、Fragmin(登録商標)という名前でKabi Pharmacia社、スウェーデンで製造
される。
500ダルトンの低分子量ヘパリンであり、ブタ腸粘膜からのカルシウムヘパリ
ンの、それぞれ分手または制御した亜硝酸解重合によって産出された。これらの
低分子量ヘパリンは、3075IU/0.3ml水に相当する、約36mgから
なる1回の投与量でのアンチトロンビン剤として使用するために、Sanofi社(Ch
oay Laboratories)より製造される。
産出される低分子量ヘパリン断片である、Lovenox(登録商標)(Enoxaprain/e
)は、Pharmuka SF社、フランスで製造され、20mg/0.2mlおよび40
mg/0.4ml水からなる1回投与量シリンジでのアンチトロンビン剤として
の使用のためにClexane(登録商標)およびLovenox(登録商標)の名前で、Rhon
e-Poulenc社によって流通される。
リンは、ヘパリンと比較して改善されたアンチトロンビン性能を示し、また異な
った薬物動態学的特性を示す。半減期は2倍となり、生物学的利用能(bioavail
ability)は皮下注射に続くそれらの抗凝集効果に関してより高くなる(Bratt e
t al, 1985;Bone et al, 1987)。
異的な抗原、有糸分裂促進剤、崩壊細胞外マトリクスまたはフィブロネクチンも
しくはラミニンのようなそのタンパク質成分と接触することによる活性化に応答
して、静止(resting)T細胞および/またはマクロファージによるインビトロ
でのTNF分泌作用を阻害する能力があるならば、製造工程、構造の違い(解重
合化もしくは原料物質として使用したヘパリンのバリエーションに依存する違い
によって作られる)、または抗凝集活性には関わらずすべての低分子量ヘパリン
について共通の特徴である。
、WISH細胞を100μl培地中1ウェルあたり30,000細胞の濃度で播
いた。16時間後、細胞が約90%密集に達した時、TNF、レセプター、ヘパ
リン、またはClexane(登録商標)をウェルに加えた。それぞれのウェルに加え
た最終濃度は以下のようである。
で異なる組み合わせを混合した。ついで50μlをそれぞれのウェルに加えた。
インキュベーションが必要な場合、混合液でまたは別々で、37℃で30分間エ
ッペンドルフチューブ内で実施した。それぞれの異なる組み合わせを加えた後、
50μlのシクロヘキシミドをそれぞれのウェルに加えた。16時間後、細胞上
清を除き、ニュートラルレッド色素を37℃で1時間加えた。色素をSorensen's
溶液を用いて生存している細胞より抽出し、結果をELISAリーダーで読んだ。
lの付加は、TNFの生物学的活性の約25%(すなわち49%から37%まで
の細胞傷害性の減少)を有することがわかった。図1Bに示したように、Clexan
e(登録商標)は非常に同様の効果を有する。したがってヘパリンおよび低分子
ヘパリンであるClexane(登録商標)は両方ともTNFの毒性を阻害する。
ように、WISH細胞をTNFに先立ち0分から30分の間ヘパリンで前処理し
た。図2で示したように、この前処理は本質的にTNFの細胞傷害性を阻害する
。ヘパリンの阻害効果はすぐに(0時間に)表われ、これがTNFに対する細胞
抵抗性を誘導する代謝効果によるのではないことを示唆している。
合する可能性があり、そのレセプターへのTNFの結合を干渉する。
と複合化し、および/または細胞関連レセプターへのリガンド結合を干渉し、T
NFをシグナル伝達に必要であるレセプターの三量体化を誘導することから防ぐ
可能性がある。
去は、すぐにそのTNF細胞傷害性に対する保護的効果を除去する。したがって
、ヘパリンまたは低分子量ヘパリンの存在はTNF活性の阻害に必要である。ポ
リサッカライドはこれらのポリサッカライドで前処理した細胞における抵抗性の
代謝的状態を誘導しない。簡単な機械的な洗浄でそれが実際に取り除かれ、TN
F阻害効果をなくすので、ヘパリンまたは低分子量ヘパリンと、TNFレセプタ
ーなどの細胞膜成分との間に親和性はない。
ヘパリンのTNF−抑制効果はそのTNFへの接着により、その細胞膜TNF−
Rsとの相互作用を防ぎ、それを干渉しているのであると見なしてよい。
NFレセプターまたはTNF/TNF−R複合体への結合実験は、図4および5
に関連して、以下を明らかにした。
ュベーションと、そのWISH細胞への適用は、前インキュベーションのなしで
のこれらの適用と比較して、それらのTNF阻害効果をさらに強力にした(図4
A、4B、5A、5Bのカラム3と6の比較)。干渉現象であることが明らかで
ある。ヘパリンまたは低分子量ヘパリンとの前インキュベーションに続き、さら
なるTNFが、レセプターに関連するその細胞へ結合するTNFを干渉する可能
性のあるポリサッカライドへ結合する。代わりの説明としては、ヘパリンが活性
三量体の不活性単量体への解離を促進する可能性があるということである。
学的活性の約8〜15%を阻害できた一方、ヘパリンまたはClexane(登録商標
)どちらかの、TNFおよび各レセプターへの添加は、レセプターによる阻害を
3〜4倍(60%阻害)強力にした。図4と5のカラム2、4および5を比較の
こと。
NF−Rを増加する可能性があり、p55 sTNF−Rおよびp75 sTN
F−R両方の中和効果を3から4倍強力にする。ポリサッカライドは、そのレセ
プターへTNFを架橋することが明らかである。ヘパリンがTNFのその細胞関
連レセプターへの結合を防ぐという結論と、ヘパリンがこの可溶性レセプターへ
のこの結合を増加させるという結論とは、矛盾し、逆説的に見え、両方の結論は
結果TNF生物学的活性の阻害となり、共存する可能性がある。
TNF−RのTNFとの簡単な前インキュベーションは結果として、カラム4と
7を比較して図4A、5A、4B、5Bで示したように、よりすぐれたTNF阻
害となった。これはp75 sTNF−Rの「リガンド通過」効果に関連する可
能性がある。
e(登録商標)とのTNFの30分間前インキュベーションは、結果として、3
つの内容物を前インキュベーションなしに細胞全体に適用したときに観察された
のとほとんど同じTNF阻害となった(図4および5、カラム5から8の比較を
参照のこと)。このことから、上述したように時間とともに増加したTNF−ヘ
パリンの相互作用とは違って、TNF、可溶性レセプターおよびヘパリン間の相
互作用が瞬間的であると結論づけることができる。このことは、TNFのそのレ
セプターへの瞬間的な結合の本来の傾向が、ヘパリン/Clexane(登録商標)に
よって形成された複合体のすばやい架橋によって引き続く可能性がある。
ションし、細胞へ適用の直前にp55 sTNF−Rまたはp75 sTNF−
Rそれぞれを加えた。観察されたTNF細胞傷害性は、カラム8と9を比較した
図4および5で示したように、3つの成分の同時の前インキュベーションと比較
してより高かった。1つの説明は、TNF+ヘパリン/Clexane(登録商標)イ
ンキュベーションの間で、ポリサッカライドはTNFと複合体化し、その後の添
加において可溶性レセプターへの結合を干渉するというものである。フリーのT
NF、ヘパリン、およびそれらの複合体が平衡であったので、可溶性レセプター
の添加によるフリーのTNFの減少が、結果として、平衡を取り戻すためにTN
F/ポリサッカライド複合体の解離となり、フリーのTNFは細胞レセプターの
可溶性レセプターに結合し、それらを活性化する等しい機会を得た。そのレセプ
ターへ結合するTNFのヘパリン/Clexane(登録商標)の干渉に対するさらな
る支持を、図4および5のカラム9を比較するときに得ることができた。
TNF−Rまたはp75 sTNF−Rの、ヘパリン/Clexane(登録商標)い
ずれかとの30分間の前インキュベーションと細胞への適用直前でのTNFの添
加によって、結果として3つの内容物を細胞に同時に 加えたとき(カラム5)
または、それら一緒での30分間の前インキュベーションの後(カラム8)に得
られたものと同一のTNFの阻害が示された。このことから、ポリサッカライド
はTNF−レセプターのTNFへの結合を干渉はせず、「裸の」TNFレセプタ
ーに何の親和性もないと結論づけることができる。しかしながら、ヘパリン/Cl
exane(登録商標)はTNF/TNF−レセプター複合体に対して強い親和性が
あり、強く架橋する。したがって、ヘパリン/Cleane(登録商標)は「裸の」可
溶体TNFレセプターには親和性がないので、図2に示した、ヘパリン/Clexan
e(登録商標)の「細胞効果」の洗浄が容易であることは、ヘパリン/Clexane(
登録商標)は同様にレセプターと関連する「裸の」細胞に対して親和性がないと
いう結論と矛盾する。
前のヘパリン/Clexane(登録商標)の添加の後のTNFの阻害は、図4Aおよ
び4B、カラム7と11とを比較することで明らかなように、p55 sTNF
−RのみとのTNF前インキュベーションの後で得られた阻害よりも大きかった
(図4Aおよび4B、カラム11)。このことは、ヘパリン/Clexane(登録商
標)がさらにp55 sTNF−Rによる、好ましくはそれらの架橋によるTN
Fの阻害を促進することを示唆する。ヘパリン/Clexane(登録商標)添加に続
いて、p55 sTNF−Rによる阻害(15%)に比べて、p75 sTNF
−RによるTNF阻害は大きい(20〜25%)ことに注意すべきである。これ
は図4Aおよび4B、カラム7および11と図5Aおよび5B、カラム7および
11を比較することで明らかにできる。ヘパリン/Clexane(登録商標)はTN
Fのそのp55 aTNF−Rrとp75 sTNF−Rへの結合を可能にする
。ポリサッカライドの存在下におけるp75 sTNF−Rによるより大きいT
NFの阻害は、ヘパリン/Clexane(登録商標)がそれとTNFを架橋する時の
p75 sTNF−Rによる「リガンド通過(ligand passing)」の防止に関連
する可能性がある。
を可能にし、したがって、そのTNF阻害効果を増加させている。しかしながら
、図4および5でカラム2と3とを比較して明らかなように、細胞関連レセプタ
ーへの同様に促進された結合が結果として促進されたTNF細胞傷害性を導くと
予想するであろう。実際、それでも、TNFの細胞障害性は阻害された。
商標)が生物学的活性TNF三量体のただ1つかまたは2つのTNFレセプター
への架橋を促進し、したがって、それと第3のレセプターとの結合を干渉するの
であるというものである。そのような可溶体TNFレセプターの結合の促進はT
NF生物学的活性を中和する。シグナル伝達が3つの細胞表面レセプターの凝集
において最も誘導されることから、明らかに、TNFのただ1つまたは2つの細
胞表面レセプターへの結合を可能にすること、一方、三量体への最後のレセプタ
ーの凝集を干渉することは、前記矛盾を説明する。ヘパリン/Clexane(登録商
標)による1つの細胞表面レセプターのTNFへの架橋に引き続き、ポリサッカ
ライドは、さらなる細胞表面TNF−レセプター三量体化を防ぐ可能性のある方
法で干渉するようになる可能性がある。一方、もしTNFがすでにレセプター三
量体を誘導した場合、ヘパリンはこの複合体へ架橋できず、またはその機能を干
渉できない。このことは、このポリサッカライドによるTNF阻害の鍵である可
能性がある。
レセプターが使用され、最小値(10%以下のTNF阻害)によって特性化した
実験において、ヘパリン/Clexane(登録商標)の可能な効果は最大であった(
60%以上の阻害)。レセプターが50%の阻害を発揮した実験において、ヘパ
リン/Clexane(登録商標)は最低限の可能効果を有した。
溶性レセプターとの複合体を産出できたことがあきらかである。これらの複合体
はおそらくヘパリン/Clexane(登録商標)架橋の標的であり、結果、顕著なT
NF阻害となる。可溶性レセプターの量がより多い場合、2つまたはそれ以上の
可溶性レセプターがTNFに結合する可能性があり、ポリサッカライドによるそ
のような複合体へのそれらの効果的な架橋を防いでいる。これらの複合体は、T
NFと単量体可溶性レセプターの複合体であるものと同量まで、ヘパリン/Clex
ane(登録商標)によって安定化されないことを明示することが残っている。
セプターとの複合体に制限されている可能性があることを強く支持する証拠は、
図4および5のカラム5から11までの比較から得られる。もし平衡が、1つ、
2つまたは3つのレセプターとのTNF複合体の形を有するTNF+p55 s
TNF−R間に達し、およびそこでヘパリン/Clexane(登録商標)が加えられ
た場合(カラム11)、TNF細胞傷害性は、細胞全体へのTNF、そのレセプ
ターおよびヘパリンの同時の添加(カラム5)と比較して増加した。可能な説明
は、後者の状況で、TNFは始め1つの単レセプターに結合できたということで
ある。この複合体はすぐにヘパリン/Clexane(登録商標)によって架橋され、
TNFを第2または第3のレセプターの結合から守るであろう。
加えた場合、ヘパリン/Clexane(登録商標)がTNFの生物学的活性を阻害で
きるか決定するための実験によって明らかにされた。ヘパリン/Clexane(登録
商標)をTNF適用後の異なる時点で適用した場合、その阻害活性は15分後は
まだ明らかであり、1時間後わずかに残っていた。驚くことに、2つの実験で、
ヘパリン/Clexane(登録商標)の阻害活性は0時で約7〜15%であり、TN
F後5〜15分後に適用した場合25%まで増加し、1時間の時には10%まで
減少していた(図6)。
矛盾した増加の1つの説明は、ヘパリン/Clexane(登録商標)が強くたった1
つの単量体−レセプターを三量体TNFへ結合させたということである。この結
合は、シグナル伝達がその後に続くと知られているさらなるレセプターの三量体
化を干渉する。
合する、第2のレセプターに結合したとき、そして第3のレセプターまでのさら
なる時間の工程として視覚化できる。ヘパリン/Clexane(登録商標)がその適
用の1時間後にまだTNFを阻害きる事実は、これがこの後の段階でいくつかの
最後のレセプターの三量体化を干渉する可能性があることを示唆する。TNF分
子はこのより遅い段階で、1つのレセプターまたは2つと連結する可能性があり
、ヘパリン/Clexane(登録商標)はさもなければシグナル伝達を誘導するだろ
う第3の結合を干渉する。
を添加したことが同時に適用したときよりもTNFの阻害が大きくなったという
矛盾を説明する。0時に、ヘパリン/Clexane(登録商標)はTNFの一部分に
結合し、前記のようにわずかにその細胞レセプターへの結合を干渉する可能性が
ある。もしTNFを低濃度で、ヘパリン/Clexane(登録商標)の数分前に添加
した場合、TNFは影響を受けていないそのレセプターに結合する機会を得、ヘ
パリンの適用はここで架橋し、任意にTNFはレセプター単量体へ結合する。
で、TNFの生物学的活性を阻害することができると考えることができる。ヘパ
リンまたはその派生物は、ヘパリンまたはその派生物と組み合わせてp55 s
TNF−Rまたはp75 sTNF−Rを投与することにより強力とされること
ができる。ヘパリンおよび可溶性レセプターは同時にまたは約15〜30分の間
隔をあけて投与することができる。あるいは、ヘパリンまたは派生物が投与され
、約15〜60分後にp55 sTNF−Rまたはp75 sTNF−Rが投与
される。
って産出した低分子量ヘパリンは、ヘパリンと比較した時、異なる薬物動態学的
特性と同様に、改善されたアンチトロンビン能力を有する。低分子量ヘパリンの
半減期は2倍である。しかしながら、Bratt et al(1985)がその生物学的利用能
が、その皮下注射後の抗凝集効果に関してより高いことを発見したにもかかわら
ず、図4、および5から、ヘパリンおよびClexane(登録商標)がp55 sT
NF−R、p75 sTNF−RおよびTNFとほとんど同様に相互作用するこ
とに注意すべきである。したがって、任意の低分子量ヘパリンを本発明の目的の
ためにヘパリンの代わりに使用できる。
分子量ヘパリンは、ブタ腸粘膜からのナトリウムヘパリンの制御された亜硝酸解
重合にて産出され、4000〜6000ダルトンの範囲内の平均分子量を有する
低分子量ヘパリンである、Fragmin(登録商標)と同様に、Kabi Pharmacia社、S
wedenより製造される。それぞれ分手または制御した亜硝酸解重合、またはSanof
i社(Choay Laboratories)によって製造されたブタ腸粘膜からのカルシウムヘ
パリンによって産出された、およそ4500ダルトンの平均分子量を有する低分
子量ヘパリンであるFraxiparin(登録商標)およびFraxiparine(登録商標)も
有用である。
(解重合化または原料物質として使用したヘパリンのバリエーションに依存する
違いによって作られる)、あるい抗凝集活性には関わらず、それだけまたは低分
子量ヘパリンとの組み合わせのいずれかで使用できる。または、低分子量ヘパリ
ンはそれだけで使用できる。
に関連し、TNFの生物学的活性の阻害に応答する疾病である。これらの疾病の
間では、アテローム性動脈硬化症、および血管炎症、および以下の、リウマチ関
節炎やI型糖尿病などの自己免疫疾患、アレルギー、移植片拒絶、ブドウ膜炎お
よび腸炎症などの急性および慢性炎症疾病、拒食症、敗血症による出血性ショッ
ク、およびAIDS感染個体の日和見感染に関連する病理学的工程である。
、このましくは塩化ナトリウム、安定剤、および他の適切な不活性成分を含んで
いるものとして医薬組成物に組み込まれる。投与の好ましい方法は、注射、皮下
または静脈注射によってであり、しかし他の適切な投与方法も本発明に含まれる
。
F−Rも、それのみでまたはヘパリンおよびその派生物との組み合わせで、医薬
組成物に組み込まれる。投与したヘパリンとその派生物の量は投与の様式に依存
する。もし徐放製剤で投与する場合、投与量は筋肉内または静脈内での投与の場
合よりもかなり低い。
結合した薬理学的に許容し得る形状で、少なくとも1つのヘパリンまたはその派
生物と、少なくとも1つの可溶性TNFレセプターとを別々にまたは一緒に含む
。これらの組成物はその意図する目的をなし遂げる任意の方法で投与できる。本
発明による組成物の投与の量および投与計画はTNFの過度の生物学的活性に関
連している疾病を治療している当業者によってすぐに決定されうる。
非経口的に行なうことができる。代わりに、または同時に、投与は経口経路によ
ってよい。投与量は患者の年齢、健康、および体重、以前または現在の治療の形
式、もしあるならば治療の頻度、および好ましい効果の性質に依存する。
、少なくとも1つの可溶性TNFレセプターとの組み合わせで投与される、少な
くとも1つのヘパリンまたは派生物を含んでいるすべての組成物を含む。個々の
必要性はさまざまである一方、それぞれの組成物の効果的な量の最適な範囲の決
定は本技術分野内で行なう。典型的な投与量は、約0.1から約100mg/k
g体重である。
。16時間後、培地(コントロール)、ヘパリン、TNFまたはTNFとヘパリ
ンの組み合わせのいずれかを加えた。それぞれのウェルへのそれぞれの最終濃度
は以下のようであった。TNF 0.5ng/ml、ヘパリン 1ユニット/ml
。様々な添加の後、シクロヘキサミドを各ウェル(50μl)に最終濃度1ウェ
ルにつき25μg/mlで加えた。16時間後、細胞上清を捨て、ニュートラル
レッド色素を1時間加えた。1時間のインキュベーションの後、色素をSorensen
's溶液を用いて抽出し、結果をELISAリーダーで読んだ。結果は直接細胞殺
傷の割合と一致する。結果を図1Aに示す。TNFの添加が約25%のTNFの
生物学的活性を阻害したことがわかる(細胞障害性の49%から37%への減少
)。
ることを除いて繰り返した。結果を図1Bに示す。実質的に同様の阻害効果が得
られたことがわかる。
ヘパリンで処理することを除いて繰り返した。結果を図2に示す。スケジュール
の間中、実質的に同様の抑制効果が得られたことがわかる。
。細胞を播いてから16時間後、ヘパリンまたはClexane(登録商標)のいずれ
かをそれぞれのウェルに加え、一方培地のみをコントロールウェルに加えた。ヘ
パリンまたはClexane(登録商標)は最終濃度1ユニット/mlで加えた。6時
間後ウェルの部分をヘパリンもしくはClexane(登録商標)のいずれかで、また
は培地のみで前処理し、新鮮な培地で3回洗浄し、TNFを最終濃度0.5ng
/mlで加えた。結果をヘパリンに対して図3Aに、Clexane(登録商標)に対
して図3Bに示す。ヘパリン/Clexane(登録商標)前処理が予想(60%から
40%)のように33%までTNF細胞障害性を減少させたことがわかる(図3
Aと3Bとのカラム2から4を比較する)。しかしながら、培地のみで処理した
細胞の簡単な洗浄も結果としてTNFへの細胞感受性を25%減少させた。その
上清をTNF添加前に洗浄したヘパリンまたはClexane(登録商標)で前処理し
た細胞はTNFによって同一の殺傷を示した(図3Aと3Bとのカラム3から5
を比較する)。したがって、ヘパリンまたはClexane(登録商標)の上清からの
除去はそれらのTNF細胞障害性に対する保護効果を即時に取り除く。
20%まで増加させた。取り除いた上清はTNF細胞障害性を促進する因子を含
んでおり、その除去がTNFの効果を減少させたのであろう。他の可能性として
は、上清の除去の後、すでにわかっているように(Aderka,印刷中)、TNFに
対するいくつかの一過性の脱感作が誘導される可能性がある細胞表面TNFレセ
プターの素早い減少がある。
。16時間後、培地のみ(コントロール)、またはsTNF−R(p55 sT
NF−R(図4A、4B)もしくはp75 sTNF−R(図5A、図5B)の
いずれか)のいずれか、およびヘパリン(図4A、5A)もしくはClexane(登
録商標)(図4B、図5B)のいずれかを加えた。それぞれのウェルのそれぞれ
の最終濃度は以下のようであった。TNF 0.5ng/ml、ヘパリン 1ユニ
ット/ml、Clexane(登録商標) 1ユニット/ml、TBP−I(p55 T
NF−レセプター) 5ng/ml、TBP−II(p75 TNF−レセプター
) 10ng/ml。
容量が300μlに達するように混合した。ついで50μlをそれぞれのウェル
に加えた。インキュベーションが必要な場合、エッペンドルフチューブ内で、混
合物としてあるいは別々に37℃で30分間行なった。
μl)に最終濃度25μg/mlで加えた。16時間後、細胞上清を取り除き、
ニュートラルレッド色素を1時間加えた。1時間のインキュベーションの後、色
素をSorensen's溶液を用いて抽出し、結果をELISAリーダーで読んだ。
、グラフの最初の棒はエッペンドルフチューブ内に300μlの培地のみ含めた
コントロールを表す。それぞれの第2の棒は、エッペンドルフチューブ内に濃度
2ng/mlのTNF2.1μlと20μlの培地を含めたものの結果である。
(10μl)と10μlの培地とを、濃度2.1ng/mlのTNF280μl
の添加と一緒にエッペンドルフチューブに加えたものの結果である。ここで混合
物はすぐにWISH細胞ウェルに加えた。
の培地と同量の前述のTNFへ、WISH細胞ウェルに添加する直前に加えた。
図5Aおよび5Bでは、p55 sTNF−Rに換えて、2倍量(12ng/1
0μl)のp75 sTNF−Rを使用した。
TNF−R(10μl)、1.2ユニットのヘパリンまたはClexane(登録商標
)(10μl)、および2.1ng/mlの280μlTNFをエッペンドルフ
チューブに加えた。ついで混合物をすぐにWISH細胞ウェルに加えた。
ンドルフに同時に加え、WISH細胞ウェルに加える前30分間一緒にインキュ
ベートしたことを除いて、前記棒3について記述したのと同様な物質を含む。同
様に棒7は、p55 sTNF−Rまたはp75sTNF−RのいずれかをTN
Fと混合し、WISH細胞ウェルに加える前に37℃で30分間一緒にインキュ
ベートすることを除いて、前記棒4について記述したのと同様である。棒8の実
験は、TNF、p55 sTNF−Rもしくはp75 sTNF−Rのいずれか
、およびヘパリンもしくはClexane(登録商標)のいずれかを一緒に混合し、W
ISH細胞に加える前に30分間インキュベートしたことを除いて、前記棒5に
ついて記述したのと同様である。
前インキュベートしたp55 sTNF−Rまたはp75 sTNF−Rのいず
れかの添加とそこでのすぐのWISH細胞ウェルへの添加の前に30分間一緒に
前インキュベートした。棒10については、p55 sTNF−Rもしくはp7
5sTNF−Rのいずれかと、ヘパリンもしくはClexane(登録商標)のいずれ
かとを、前インキュベートTNFの添加とそこでのすぐのWISH細胞への添加
の前に、一緒に30分間前インキュベートした。棒11については、TNFとp
55 sTNF−Rもしくはp75 sTNF−Rのいずれかとを、前インキュ
ベートしたヘパリンまたはClexane(登録商標)のいずれかの添加およびそこで
のすぐのWISH細胞への添加の前に30分間一緒にインキュベートした。
のヘパリン/Clexane(登録商標)との30分間の前インキュベーションおよび
そのWISH細胞への適用は、前インキュベーションなしのそれらの適用と比較
してそのTNF阻害効果をさらに強力にする(それぞれの3と6の棒を比較する
)。さらに、p55 sTNF−Rまたはp75 sTNF−RのみではTNF
生物学的活性の約8〜15%を阻害できる一方、ヘパリンまたはClexane(登録
商標)いずれかの、TNFおよびいずれかのレセプターへの添加は3から4倍レ
セプターによる阻害を強力にした(60%阻害)(それぞれの図の棒2、4、5
を比較する)。
たは連続的な添加のためのキットが従来の様式で製造されている。一般的に、こ
のようなキットはたとえば、薬学的に許容し得る担体、シリンジ内のそれぞれの
活性成分のアンプル、同時または連続的な添加についての記述説明書を含んでい
るだろう。たとえば、同時添加が好ましい場合、アンプルの内容物は適切な容器
またはシリンジそれ自身どちらかに注入する前に混合してよい。
過度の実験なしに、本発明の一般的な意図を逸脱することなしに、特定の実施態
様のような様々な適用に対して容易に改良しおよび/または適合することができ
る本発明の一般的な特徴を完全に明らかにするだろう。したがって、このような
適合および改良は、本発明の開示された実施態様と同等な目的および範囲内であ
ることを意味する。
目的ではないと理解されるものである。様々な開示された機能を実行するための
手段、材料および工程は、本発明から逸脱することなく、様々な択一的形式をと
ることが可能である。したがって、前記本願明細書および/または本願請求項に
みられ得るような表現「する手段(means to ...)」および「ための手段(mean
s for ...)」、または機能的状態にしたがう任意の方法工程(method step)用
語は、構造的、物理的、化学的または電気的な要素もしくは構造のどれでも、ま
たは列挙された機能を実行する、現在またはこれから存在する方法工程であれば
なんでも、明示し含む。実施態様または前記明細書に開示された実施態様に正確
に同等であってもなくても、つまり同様の機能を実行するためのほかの手段また
は工程を用いることができる。そして、このような表現がそれらの広い解釈を与
えられることを意図する。
B)によるTNFの阻害を示すグラフである。
された時間の関数として、TNFの細胞傷害性に及ぼすヘパリンによる細胞の前
処理の効果を示す図である。
す図である。
ある。
用を示す図である。
ある。
用を示す図である。
る。
を示す図である。
ヘパリンとの間の相互作用の模式図である。
Claims (16)
- 【請求項1】 TNFの生物学的活性を阻害する医薬組成物の製造における
へパリンおよび/またはその派生物の用途。 - 【請求項2】 少なくとも1つの可溶性TNFレセプター(sTNF−R)
がへパリンおよび/またはその派生物と共に使用される、請求項1記載の用途。 - 【請求項3】 可溶性TNFレセプター(sTNF−R)がp55sTNF
−Rおよびp75sTNF−Rからなる群から選択される、請求項2記載の用途
。 - 【請求項4】 へパリン派生物が低分子量ヘパリンである、請求項1記載の
用途。 - 【請求項5】 ヘパリン派生物が2500から6500ダルトンの間の分子
量を有する、請求項4記載の用途。 - 【請求項6】 ヘパリンまたはその派生物がsTNF−Rと同時に投与され
る、請求項2記載の用途。 - 【請求項7】 ヘパリンまたはその派生物が、sTNF−Rが投与されてか
ら1時間後に投与される、請求項2記載の用途。 - 【請求項8】 ヘパリンもしくはその派生物、またはヘパリンおよびその派
生物の混合物の有効量からなる、TNFの生物学的活性を阻害する組成物。 - 【請求項9】 また、少なくとも1つのsTNF−Rからなる請求項8記載
の組成物。 - 【請求項10】 さらに、薬学的に許容し得る担体からなる請求項8または
9記載の組成物。 - 【請求項11】 可溶性TNFレセプターがp55sTNF−Rおよびp7
5sTNF−Rからなる群から選択される請求項9記載の組成物。 - 【請求項12】 へパリン派生物が低分子量ヘパリンである請求項8、9、
10または11記載の組成物。 - 【請求項13】 ヘパリン派生物が2500から6500ダルトンの間の分
子量を有する、請求項12記載の組成物 - 【請求項14】 活性成分と共に薬学的に許容し得る担体からなる、請求項
8、9、10、11、12または13記載の組成物の同時または連続投与キット
および使用説明書。 - 【請求項15】 ヘパリンおよび/またはその派生物およびsTNF−Rか
らなる組成物。 - 【請求項16】 患者でのTNF活性阻害のための方法であって、該患者を
請求項8、9、10、11、12または13記載の医薬組成物で処置することか
らなる方法。
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