JP2004250454A - 内毒素または超抗原に誘導された毒性を治療するインターロイキン−10類似体またはアンタゴニストの使用 - Google Patents

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Abstract

【課題】 敗血症性又は毒素性ショックを治療する方法を提供する。
【解決手段】 インターロイキン−10またはその類似体、アゴニスト若しくはアンタゴニストを有効成分として含んでなる、宿主における炎症を調節するための医薬組成物。
【選択図】 なし

Description

本発明は、敗血症性または毒素性ショック様症状、例えば、内毒素または超抗原に誘導された毒性および自己免疫状態の治療を含む、有効量のインターロイキン−10(IL−10)またはその類似体若しくはアンタゴニストを投与することによって免疫応答を調節する方法に関する。
苛酷な感染は、大きな生理学的および代謝の変化を引起こすことがある。症状は様々であるが、発熱、低血圧症、代謝性アシドーシス、組織壊死、広範囲にわたる器官機能不全および、正しく治療されない場合、最終的には致死を挙げることができる。例えば、それぞれ本明細書中に参考として包含されているバーコウ(Berkow)(監修)The Merck Manual,ローウェー,ニュージャージー州;ウェザラル(Weatherall)ら(監修)Oxford Textbook of Medicine,オクスフォード・ユニバーシティー・プレス(Oxford University Press),ニューヨーク;ブラウンワルド(Braunwald)ら(監修)Harrison′s Textbook of Internal Medicine,マグロー・ヒル,ニューヨーク;またはワインガーデン(Wyngaarden)ら(監修)Cecil′s Textbook of Medicine,サンダース・カンパニー(Saunders Co.),フィラデルフィアを参照されたい。敗血症性ショックおよび毒素性ショック症状は種々の感染応答に特有であり、しばしば、若干のまたは全てのこれらの症状を示す。
敗血症性ショックは内毒素に誘導された応答の典型である。敗血症性ショックは、内毒素、典型的には、グラム陰性細菌の細胞壁からのリポ多糖(LPS)成分が免疫系に出現することによって引起こされる。毒素性ショックは超抗原に誘導された応答の典型であり、グラム陽性細菌の細胞膜からのタンパク質成分、例えば、ブドウ球菌エンテロトキシンB(SEB)の放出によって引起こされる。応答は両方とも微生物感染によって最初に引起こされるが、免疫系は微生物産物に対して異なったように応答してそれらのそれぞれの応答を引起こす。
内毒素、例えば、LPSによって引起こされたショック応答において、宿主由来タンパク質である腫瘍壊死因子(TNF)はグラム陰性敗血症の多数の有害な作用を引起こすことが最近実証された。TNFに対する抗血清による受動免疫は、グラム陰性菌血症または内毒素血症の多数の致命的作用を防止することができる。例えば、トレイシー(Tracey)ら(1986)Science,234:470〜474;ビュートラー(Beutler)ら(1986)Nature 320:584〜588;およびトレイシーら(1987)Nature 330:662〜664を参照されたい。TNFの高血清濃度は、髄膜炎菌性髄膜炎、マラリアおよびリーシュマニア症を含むいくつかの他の感染症においても観察された。TNFの循環濃度が高い多数の患者の器官機能不全は更に高い死亡率とともに増大した。例えば、ワージ(Waage)ら(1987)Lancet 355〜357;ジラーディン(Girardin)ら(1988)New Engl.J.Med.,319:397〜400;スキュデリー(Scuderi)ら(1988)Lancet 1364〜1365;およびカーン(Kern)ら(1989)Am.J.Med.,87;139〜 を参照されたい。
動物かまたはヒト被験者に対するTNFの投与により、2〜6時間後に検出可能なインターロイキン−6(IL−6)血清濃度を生じたことが報告された。マッキントッシュ(McIntosh)ら(1989)J.Immunol.143:162〜167;ジャブロンズ(Jablons)ら、J.Immunol.,142巻,1542頁(1989);およびブロッカート(Brouckaert)ら、J.Exp.Med.,169巻,2257頁(1989)。B細胞刺激因子2、インターフェロン−β2または肝細胞刺激因子としても知られているIL−6は、B細胞成熟を引起こすT細胞由来の糖タンパク質として同定された。例えば、キシモト(Kishimoto)、Blood 74:1〜10を参照されたい。更に最近、IL−6は、肝細胞中の鋭敏タンパク質の誘導並びに造血系前駆細胞およびT細胞に対する作用を含む多面的生物活性を有することが実証された。例えば、ガイガー(Geiger)ら、Eur.J.Immunol.,18巻,717頁(1988);マリンジョビク(Marinjovic)ら、J.Immunol.,1.42巻,808頁(1989);モロン(Morrone)ら、J.Biol.Chem.,263巻,12554頁(1988);およびパールムッター(Perlmutter)ら、J.Clin.Inverst.,84巻,138頁(1989)を参照されたい。スターンズ(Starnes)ら、J.Immunol.,145巻,4185〜4191頁(1990)には、敗血症性ショックのマウスモデルにおいてIL−6に対する抗体アンタゴニストが生存を延長することが示された。
ブドウ球菌エンテロトキシンB(SEB)は超抗原であり、毒素性ショック反応を引起こすことがある。これらの反応はT細胞の実質的なサブセットの活性化の結果として生じ、苛酷なT細胞媒介全身性免疫反応を導く。この応答は、IL−10またはその類似体若しくはアンタゴニストが治療的処置に有用である点に関して、T細胞媒介応答に特有である。機械的には、超抗原はT細胞受容体のVβ要素と直接的に相互作用し且つ比較的低いクラスII MHC特異性でT細胞を活性化すると考えられる。ハーマン(Herman)ら(1991)、An.Rev.Immunol.9:745〜772を参照されたい。
現在、敗血症、菌血症等のような敗血症症状は抗微生物性化合物によって治療されるのが典型的である。敗血症は、細菌感染がカテーテル挿入または外科的処置によってしばしば引起こされる病院環境において一般的である。しかしながら、このような症状がショックを伴う場合、感染に応答して誘導されたサイトカインによって部分的に引起こされるショック症候群を好転させる療法には有効な付加的手段が存在しない。例えば、ヤング(Young)(1985)「 」、マンデル(Mandell)ら(監修)Principles and Practice of Infectious Diseases(第2版)ジョン・ウィリー・アンド・サンズ(John Wiley & Sons),ニューヨーク,468〜470頁を参照されたい。特に、抗生物質による治療は微生物の致死をもたらし、そしてショック応答を引起こす細菌生産物の放出をもたらす。
細菌性敗血症および関連の敗血症性ショックは、ある種の手術、腹部外傷および癌若しくは移植療法による免疫抑制または他の医学的症状の結果として生じた感染によって引起こされた致命的な症状であることが多い。米国において、毎年700,000人を越える患者が、敗血症性ショックを引起こす細菌感染に罹患している。これらの内約160,000人は敗血症性ショック症状を示し、そして約50,000人はこのような結果として死に至っている。毒素性ショックに苦しむ患者は毎年少数であるが、典型的に、その応答の重大さはより一層生命を脅かすものである。
感染に対するこれらの苛酷な免疫学的応答の重大な結果のために、微生物によって引起こされたショックを予防的にまたは治療的に処置する有効な技術が急を用して必要とされている。本発明は、これらのおよび他の苛酷な免疫反応を処置する組成物および方法を提供する。
バーコウ(Berkow)(監修)The Merck Manual,ローウェー,ニュージャージー州 ウェザラル(Weatherall)ら(監修)Oxford Textbook of Medicine,オクスフォード・ユニバーシティー・プレス(Oxford University Press),ニューヨーク ブラウンワルド(Braunwald)ら(監修)Harrison′s Textbook of Internal Medicine,マグロー・ヒル,ニューヨーク ワインガーデン(Wyngaarden)ら(監修)Cecil′s Textbook of Medicine,サンダース・カンパニー(Saunders Co.),フィラデルフィア トレイシー(Tracey)ら(1986)Science,234:470〜474 ビュートラー(Beutler)ら(1986)Nature 320:584〜588 トレイシーら(1987)Nature 330:662〜664 ワージ(Waage)ら(1987)Lancet 355〜357 ジラーディン(Girardin)ら(1988)New Engl.J.Med.,319:397〜400 スキュデリー(Scuderi)ら(1988)Lancet 1364〜1365 カーン(Kern)ら(1989)Am.J.Med.,87;139〜 マッキントッシュ(McIntosh)ら(1989)J.Immunol.143:162〜167 ジャブロンズ(Jablons)ら、J.Immunol.,142巻,1542頁(1989) ブロッカート(Brouckaert)ら、J.Exp.Med.,169巻,2257頁(1989) キシモト(Kishimoto)、Blood 74:1〜10 ガイガー(Geiger)ら、Eur.J.Immunol.,18巻,717頁(1988) マリンジョビク(Marinjovic)ら、J.Immunol.,1.42巻,808頁(1989) モロン(Morrone)ら、J.Biol.Chem.,263巻,12554頁(1988) パールムッター(Perlmutter)ら、J.Clin.Inverst.,84巻,138頁(1989) スターンズ(Starnes)ら、J.Immunol.,145巻,4185〜4191頁(1990) ハーマン(Herman)ら(1991)、An.Rev.Immunol.9:745〜772 マンデル(Mandell)ら(監修)Principles and Practice of Infectious Diseases(第2版)ジョン・ウィリー・アンド・サンズ(John Wiley & Sons),ニューヨーク,468〜470頁
本発明は、有効量のインターロイキン−10またはその類似体若しくはアンタゴニストを投与することにより、種々の微生物によって引起こされたショック症状を処置する方法を提供する。本発明は、更に、これらのインターロイキン−10に関連の化合物を含む薬剤組成物を包含する。好ましくは、本発明のインターロイキン−10は、以下のアミノ酸配列
および
(但し、標準的な三文字略語を用いてLアミノ酸を示し、N末端から開始している)
によって定義された読取り枠の成熟ポリペプチドから成る群より選択される。これらの2種類の型のIL−10を、時にはそれぞれ、ヒトIL−10(またはヒトサイトカイン合成阻害因子)およびウイルスIL−10(またはBCRF1)と称する。ムーア(Moore)ら(1990)Science 248:1230〜1234;ヴイエイラ(Vieira)ら(1991)Proc.Natl.Acad.Sci.88:1172〜1176;フィオレンチノ(Fioretino)ら(1989)J.Exp.Med.170:2081〜2095;およびシュー(Hsu)ら(1990)Science 250:830〜832を参照されたい。天然のタンパク質配列の突然変異体、例えば、欠失および挿入変異型を含む対立遺伝子変異型および突然変異タンパク質は、本明細書中で用いられる代替組成物である。
更に好ましくは、本発明の方法で用いられる成熟IL−10は、
および
から成る群より選択される。
本発明は、部分的に、望ましくない炎症性反応(例えば、敗血症性ショック)を媒介するいくつかのサイトカインの合成と、毒素性ショック様症候群をもたらす場合である超抗原によるT細胞の活性化の双方をIL−10が阻害するという発見に基づいている。逆に、IL−10アンタゴニストはこれらの同一免疫応答を増大させるものであり、そしてこのような増大は他の臨床的環境、例えば、ある種の腫瘍および自己免疫モデルにおいて実際に望ましい。
発明の詳細な説明
本発明は、免疫機能を調節する、特に、微生物によって引起こされたショックまたは制御B細胞の分化若しくは発生の有害な作用を防止するおよび/または低減するためのIL−10またはその類似体若しくはアンタゴニストの使用法に関する。本発明は、更に、これらの方法を実施するためのIL−10またはその類似体若しくはアンタゴニストを含む薬剤組成物を含む。本発明において用いるためのIL−10は、好ましくは、アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクション(American Type Culture Collection)(ATCC)、ロックビル、メリーランド州にそれぞれ受託番号68191、68192および68193として寄託されているpH5C、pH15CおよびpBCRF1(SRa)のcDNAインサートによって定義される読取り枠によってコードされた成熟ポリペプチドの群より選択される。
IL−10は、単球またはナチュラルキラー(NK)細胞を加えた単球によるTNFαおよびIFNγ合成を阻害するが、NK細胞単独では阻害されない。IL−4は、IL−2で活性化されたNK細胞からのサイトカイン分泌を直接的に阻害する。これは、IL−4およびIL−10がNK細胞に対して独特な経路によって作用することを示唆し、例えば、IL−10作用は単球の関与を必要とする。IL−10はIL−2で活性化されたNK細胞からのサイトカイン分泌を直接的に阻害するが、LAK活性を阻害しないし、IL−2に誘導されたサイトカイン合成およびリンパ球に活性化されたキラー(LAK)活性が異なる機序によって調節されていることが示唆される。
IL−10は、単球および/または活性マクロファージまたはNK細胞による前炎症性サイトカインの産生を阻害するその能力の機序によって明らかに抗炎症活性を有することが実証されている。このサイトカイン生産の阻害は転写段階で生じる。
IL−10は、更に、動物において超抗原に誘導された応答、例えば、T細胞に媒介された応答を調節することが本明細書中において実証された。ブドウ球菌性エンテロトキシンB(SEB)は苛酷な毒素性ショック応答を引起こすことがあり、マウスでの実験はインビボでの効力を実証する。超抗原と同時のまたは超抗原に対する暴露後でも、IL−10の投与は高SEB暴露による致死を防止するのに有効である。
グラム陰性細菌のリポ多糖(LPS)は動物において敗血症性ショック応答を引起こす。この内毒素に誘導されたショック応答は、前記のように、刺激されたマクロファージ/単球からのTNFα、IL−1および/またはIL−6の放出の結果として生じる。しかしながら、IL−10の投与は、IL−1α、IL−1β、IL−6、IL−8およびGM−CSFの誘導された発現を抑制する。データは、IL−10がLPS出現後に投与されたとしても内毒素に誘導されたショックからマウスを防護することができると決定されることを示す。逆に、抗IL−10抗体はその防御作用を阻止することができる。実験は、更に、抗IL−10で処置されたマウスが実質的に高濃度の循環性腫瘍壊死因子アルファ(TNFα)および循環性IL−6並びに内毒素に誘導されたショック(例えば、LPSに誘導された)に対する深い感受性も示すことを示している。
抗IL−10抗体は他の免疫学的症状の処置においても有用である。データは、若いマウスに対する長期間の抗IL−10抗体の投与がB細胞のLy−1サブクラスを枯渇させることがあるということを示す。これは、IL−10をLy−1B細胞発生の調節剤として包含し、そしてLy−1 B細胞を枯渇させる手段を提供する。この観察報告は自己免疫症状の処置の見通しをもたらす。
自己免疫応答の発生には複雑なT細胞相互作用が必要である。マウスのNZB/W種は狼瘡(全身性エリテマトーデス、SLE)傾向があり且つ自己免疫症状の処置用の治療薬を検査するモデルを提供する。更に、これらのマウスは、他のB細胞種と比較して異常な割合のLy−1 B細胞を示す。インビボでのマウスの実験を、NZB/W種を用いて記載する。
これらのマウスの抗IL−10処置は、全体の生存によってまたはタンパク尿症、腎炎若しくは自己抗体力価の発生によって監視される自己免疫応答の開始を実質的に遅らせた。この結果は、抗IL−10処置が他の哺乳動物、例えば、ヒトを処置するのに当然有用であることを示している。
広範囲の単細胞および多細胞発現システム(すなわち、宿主−発現ベクター組合わせ)を用いて、本発明の方法で用いるためのポリペプチドを生産することができる。宿主細胞種としては、制限されないが、細菌、酵母、昆虫、哺乳動物等がある。特異的発現システムの選択および/または修飾を行なうための指針を提供する多数の論評が入手可能である。例えば、いくつかの大腸菌発現システムを論評しているデ・ボーア(de Boer)およびシェパード(Shepard)「大腸菌において異種遺伝子発現を最適にする方法(Strategies for Optimizing Foreign Gene Expression in Escherichia coli)」、205〜247頁、クルーン(Kroon)(監修)Genes:Structure and Expression(ジョン・ウィリー・アンド・サンズ、ニューヨーク、1983);哺乳動物細胞をトランスフェクトし且つ形質転換する方法を論評しているクチャラパティ(Kucherlapati)ら、Critical Reviews in Biochemistry,16巻,4号,349〜379頁(1984)およびバネルジ(Banerji)ら、Genetic Engineering,5巻,19〜31頁(1983);大腸菌、酵母および哺乳動物細胞における遺伝子発現の抜粋記事を論評しているレツニコフ(Reznikoff)およびゴールド(Gold)監修、Maximizing Gene Expression(バターワース(Butterworths)、ボストン、1986):並びに哺乳動物発現システムを論評しているスィリー(Thilly)、Mammalian Cell Technology(バターワース、ボストン、1986)を参照されたい。これらはそれぞれ参考として本明細書中に包含される。同様に、特異的cDNAおよび発現制御配列を結合しおよび/または操作して本発明によって用いるのに適当な発現ベクターを考案しおよび/または修飾する技術並びに条件を記載している多数の論評が入手可能であり、例えば、それぞれ参考として本明細書中に包含される、マニアティス(Maniatis)ら(1982)、Molecular Cloning:A Laboratory Manual,コールド・スプリング・ハーバー・プレス(Cold Spring harbor Press)、コールド・スプリング・ハーバー、ニューヨーク;サムブルック(Sambrook)ら、Molecular Cloning:A Laboratory Manual(第2版;1〜3巻),コールド・スプリング・ハーバー・プレス、コールド・スプリング・ハーバー、ニューヨーク;およびオースベル(Ausubel)ら(1987年および定期補遺)、Current Protocols in Molecular Biology,ウィリー・アンド・サンズ、ニューヨークがある。
大腸菌発現システムは、リッグス(Riggs)により、本明細書中に参考として包含されている米国特許第4,431,739号明細書に開示されている。大腸菌における高発現に特に有用な原核性プロモーターは、デ・ボーアにより、本明細書中に参考として包含されている米国特許第4,551,433号明細書に開示されたtacプロモーターである。分泌発現ベクターは、更に、大腸菌宿主に利用可能である。特に有用なのは、グレイブ(Ghrayeb)らによってEMBO J.,3巻,2437〜2442頁(1984)に開示されたpIN−III−ompAベクターであり、そこにおいて転写されるcDNAは、ompAタンパク質のシグナルペプチドをコードしている大腸菌OmpA遺伝子の一部分に融合され、順に、成熟タンパク質を細菌の周辺腔中に分泌させる。米国特許第4,336,336号明細書および同第4,338,397号明細書は、更に、原核生物のための分泌発現ベクターを開示している。したがって、これらの参考文献は参考として本明細書中に包含される。
多数の細菌株が原核性発現ベクターに適当な宿主であり、大腸菌、例えば、W3110(ATCC番号27325)、JA221、C600、ED767、DH1、LE392、HB101、X1776(ATCC番号31244)、X2282、RR1(ATCC番号31343) MRCI;枯草菌(Bacillus subtilus)株;並びに他の腸内細菌科、例えば、ネズミチフス菌(Salmonella typhimurium)または霊菌(Serratia marcescens)および各種シュードモナス属(Pseudomonas)がある。真核性タンパク質の発現に有用な細菌株、例えば、大腸菌K12 X1776を誘導する一般的な方法は、カーチス三世(Curtis III)によって米国特許第4,190,495号明細書に開示されている。
原核性および真核性微生物の他に、多細胞生物由来の細胞を含む発現システムを用いて本発明のタンパク質を生産してもよい。特に興味深いのは、その翻訳後プロセッシグ機構が生物学的に活性の哺乳動物タンパク質を生産するのに一層適当であるので、哺乳動物発現システムである。数種類のDNA腫瘍ウイルスは哺乳動物宿主のためのベクターとして用いられてきた。特に重要なのは、細菌の複製制御配列に結合したSV40複製、転写および/または翻訳制御配列を含む多数のベクターであり、例えば、オカヤマ(Okayama)およびベルグ(Berg)によって開発され、Moll.Cell.Biol.,2巻,161〜170頁(1982)およびMoll.Cell.Biol.,3巻,280〜289頁(1983)で開示され、そしてタケベ(Takebe)ら、Moll.Cell.Biol.,8巻,466〜472頁(1988)によって改良されたpcDベクターがある。したがって、これらの参考文献は本明細書中に参考として包含される。他のSV40基剤哺乳動物発現ベクターとしては、カオフマン(Kaufman)およびシャープ(Sharp)によってMoll.Cell.Biol.,2巻,1304〜1319頁(1982)に、およびクラーク(Clark)ら、米国特許第4,675,285号明細書に開示されたもののがあり、双方の文献とも本明細書中に参考として包含される。通常、サル細胞は上記ベクターに対して好ましい宿主である。SV40 ori配列および完全なA遺伝子を含むこのようなベクターはサル細胞中で自律複製することができる(非自律複製プラスミドよりも高コピー数および/または安定コピー数を与える)。更に、SV40 ori配列を含み完全なA遺伝子を含まないベクターは、グルツマン(Gluzman)によってCell,23巻,175〜182頁(1981)に記載され且つATCC(受託番号CRL1651)から入手可能なCOS7サル細胞中で高コピー数(安定ではない)に自律複製することができる。上記SV40基剤ベクターは、更に、宿主細胞DNA中への組込みによって他の哺乳動物細胞、例えば、マウスL細胞を形質転換しうる。
多細胞生物は、更に、本発明のポリペプチドの生産用宿主として役立つことができ、例えば、昆虫幼生、マエダ(Maeda)ら、Nature,315巻,592〜594頁(1985)およびAnn.Rev.Entomol.,351〜372頁(1989);並びに形質転換した動物、ジェニッシュ
(Jaenisch)、Science,240巻,1468〜1474頁(1988)である。これらの参考文献、類似の他のものも参考として本明細書中に包含される。
I. インターロイキン−10および類似体の検定
IL−10と集合的に称するIL−10関連タンパク質およびペプチドは、検定および単位の基準を形成することができるいくつかの生物活性を示す。特に、IL−10は、IFNγ、リンホトキシン、IL−2、IL−3およびGM−CSFから成る群において、同系の抗原提示細胞(APC)および抗原に対する暴露によって1種類またはそれ以上のこれらのサイトカインを合成するように誘導されたTヘルパー細胞集団の少なくとも1種類のサイトカインの合成を阻害する性質を有する。この活性において、APCは、それらが複製することはできないが、それらの抗原プロセッシング機構は機能する状態であるように処理される。これは、便宜上、APCに、例えば、約1500〜3000R(ガンマまたはX線)をT細胞と混合する前に照射することによって達成される。マウスIL−10の検定に関して、表2も参照されたい。
或いは、サイトカイン阻害は、一次または、好ましくは、二次混合リンパ球反応(MLR)において検定することができ、その場合、同系APCを用いる必要はない。MLRは当該技術分野において周知であり、例えば、本明細書中に参考として包含される、ブラドリー(Bradley)、ミシェル(Mishell)ら監修のSelected Methods in Cellular Immunology(フリーマン(Freeman)、サン・フランシスコ、1980)の162〜166頁;およびバチスト(Battisto)ら、Meth.in Enzymol.,150巻,83〜91頁(1987)を参照されたい。簡単には、同種リンパ系細胞の2集団を混合し、その一方の集団は、例えば、照射によって増殖を防止するように混合前に処理された。好ましくは、細胞集団は、補足培地、例えば、10%ウシ胎児血清を含むRPMI 1640中において細胞約2x106個/mlの濃度で調製される。対照および試験培養物双方に対して検定用に各集団0.5mlを混合する。二次MLR用に、一次MLRにおいて7日後に残っている細胞を、新たに調製され、照射された刺激剤細胞によって再刺激する。IL−10を有すると疑われる試料は試験培養物に対して混合時に加えることができ、そして対照および試験培養物双方のサイトカイン生産は、混合して1〜3日後に検定することができる。
IL−10検定用にT細胞集団および/またはAPC集団を得るには、例えば、本明細書中に参考として包含されている、ディサバト(DiSabato)ら監修、Meth.in Enzymol.,108巻(1984)に充分に記載されている当該技術分野において周知の技術を用いる。好ましいIL−10検定用のAPCは末梢血液単球または組織マクロファージである。これらは、例えば、本明細書中に参考文献として包含されている、ボイム(Boyum)、Meth.in Enzymol.,108巻,88〜102頁(1984);メイジ(Mage)、Meth.in Enzymol.,108巻,118〜132頁(1984);リトヴィン(Litvin)ら、Meth.in Enzymol.,108巻,298〜302頁(1984);スティーブンソン(Stevenson)、Meth.in Enzymol.,108巻,242〜249頁(1989);およびロメイン(Romain)ら、Meth.in Enzymol.,108巻,148〜153頁(1984)に記載の標準的な技法を用いて得られる。好ましくは、ヘルパーT細胞をIL−10検定において用い、それは末梢血液、脾臓またはリンパ節からリンパ球を最初に分離した後、商業的に入手可能な抗CD4抗体、例えば、米国特許第4,381,295号明細書に記載され且つオルト・ファーマソイティカル・コーポレーション(Ortho Pharmaceutical Corp.)から入手可能なOKT4を用いて、例えば、パニングまたは流動細胞計測法によってヘルパー細胞を選択することにより得られる。マウス抗CD4は、ベクトン・ディクソン(Becton−Dickson)またはファーミンゲン(Pharmingen)から入手可能である。必要な技術は、それぞれ参考として本明細書中に包含される、ボイム、Scand.J.Clin.Lab.Invest.,21巻(補遺97),77頁(1968);Meth.in Enzymol.,108巻(上記に引用)およびブラム(Bram)ら、Meth.in Enzymol.,121巻,737〜748頁(1986)に十分に開示されている。概して、PBLは、新鮮な血液からフィコール・ハイパク(Ficoll−Hypaque)密度勾配遠心分離によって得られる。
種々の抗原を検定において用いることができ、例えば、スカシガイのヘモシアニン(KLH)、トリのγ−グロブリンまたは類似のものを用いることができる。更に好ましくは、抗原の代わりに、ヘルパーT細胞を検定において抗CD3単クローン性抗体、例えば、米国特許第4,361,549号明細書に開示されたOKT3で刺激する。
対照および試験試料中のサイトカイン濃度は、標準的な生物検定および/または免疫化学検定によって測定される。特異的サイトカインに関する免疫化学検定の構成は、精製サイトカインが入手可能である場合、当該技術分野において周知である。例えば、それぞれ本明細書中に参考として包含され、論題に対する典型的な広範囲の参考文献のである、カンプベル(Campbell)、Monoclonal Antibody Technology(エルセビア、アムステルダム、1984);テュッセン(Tijssen)、Practice and Theory of Enzyme Immunoassays(エルセビア、アムステルダム、1985);および米国特許第4,486,530号明細書を参照されたい。ヒトIL−2、ヒトIL−3およびヒトGM−CSF用のエリザキットは、ジェンザイム・コーポレーション(Genzyme Corp.)(ボストン、MA)から商業的に入手可能であり;そしてIFNγ用のエリザキットはエンドジェン・インコーポレーテッド(Endogen,Inc.)(ボストン、MA)から商業的に入手可能である。ヒトリンホトキシンに特異的な多クローン性抗体はジェンザイム・コーポレーションから入手可能であり、それを、ヒトリンホトキシンのためのラジオイムノアッセイ、例えば、チャード(Chard)、An Introduction to Radioimmunoassay and related Techniques(エルセビア、アムステルダム、1982)で用いることができる。
上記に記載したサイトカインの生物検定を用いてIL−10活性を決定することができる。ヒトリンホトキシンの生物検定は、それぞれ本明細書中に参考として包含されている、アガワール(Aggarwall)、Meth.in Enzymol.,116巻,441〜447頁(1985)およびマシューズ(Matthews)ら、クレメンス(Clemens)ら監修のLymphokines and Interferons:A Practical Approach(IRLプレス(Press)、ワシントン、D.C.、1987)の221〜225頁に開示されている。ヒトIL−2およびGM−CSFは、ATCCからそれぞれ受託番号TIB214およびCCL246として入手可能な因子依存細胞系CTLL−2およびKG−1を用いて検定することができる。ヒトIL−3は、例えば、メトカーフ(Metcalf)、The Hemopoietic Colony Stimulating Factors(エルセビア、アムステルダム、1984)に記載されたように、軟質寒天培地において広範囲の造血細胞コロニーの形成を刺激するその能力によって検定することができる。IFNγは抗ウイルス検定、例えば、ミージャー(Meager)、クレメンスら監修(上記に引用)の129〜147頁を用いて定量することができる。マウス同等物は、適当な細胞系を用いて同様に検定することができる。
サイトカイン生産は、更に、mRNA分析によって決定することができる。サイトカインmRNAは、ホワイト(White)ら、J.Biol.Chem.,257巻,8569〜8572頁(1982)およびジレスピー(Gillespie)ら、米国特許第4,483,920号明細書に記載の細胞質ドットハイブリダイセーションによって測定することができる。したがって、これらの参考文献は本明細書中に参考として包含される。他の方法としては、精製RNAを用いるドットブロッティング、例えば、ヘイムズ(Hames)ら監修のNucleic Acid Hybridization A Practical Approach(IRLプレス、ワシントン、D.C.、1985)の第6章がある。ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)技術を用いることもでき、本明細書中に参考として包含されているイニス(Innis)ら(監修)(1990)のPCR Protocols:A Guide to Methods and Applications,アカデミック・プレス・インコーポレーテッド(Academic Press,Inc.)、ニューヨークを参照されたい。
いくつかの場合において、IL−10活性の検査をするための試料を前処理して、検定の妨げとなるかもしれない予め決定されたサイトカインを除去する。例えば、IL−2は、若干の細胞においてIFNγの生産を増大させる。したがって、検定で用いられるヘルパーT細胞に応じて、IL−2を試験される試料から除去すべきことがある。このような除去は、便宜上、試料を標準的な抗サイトカイン親和性カラムに通過させることによって達成される。
便宜上、IL−10活性の単位は、米国特許第4,559,310号明細書に記載され且つATCCから受託番号CRL8306として入手可能なMC/9細胞のIL−4に誘導された増殖を増大させるIL−10の能力に関して定義される。1単位/mlは、以下の検定においてIL−4の水準を上記MC/9増殖の最大刺激の50%にするIL−10の濃度として定義される。IL−4およびIL−10の二重反復試験または三重反復試験用希釈液を標準的な微量滴定プレートにおいて培地50ul/ウェルに調製する。培地はRPMI1640、10%ウシ胎児血清、50uM2メルカプトエタノール、2mMグルタミン、ペニシリン(100U/L)およびストレプトマイシン(100mg/L)から成る。培地で希釈した1600U/mlのIL−4、25μl/ウェル(最終400U/ml)を加え、そして一晩中、例えば、20〜24時間インキュベートする。
3H−チミジン(例えば、培地中50mCi/ml)を0.5〜1.0mCi/ウェルで加え、そして細胞を再度一晩中インキュベートした後、細胞を採集し且つ取込まれた放射能を測定する。
サイトカインIL−4およびIL−10の製法の一般的な説明に関しては、それぞれ本明細書中に参考として包含されている米国特許第5,017,691号明細書およびU.S.S.N.07/453,951号明細書を参照されたい。
II. アゴニストおよびアンタゴニスト IL−10アゴニストは、IL−10とその受容体との相互作用を模擬する分子であってよい。このようなものは、IL−10の類似体若しくはフラグメントまたはIL−10受容体のリガンド結合性部位エピトープに対する抗体、或いはIL−10の受容体相互作用性部分に対して結合する特定の抗体に対する抗イディオタイプ抗体であってよい。
アンタゴニストは、受容体結合に関して競合するタンパク質の形をとることができ、例えば、それは受容体を活性化する能力を欠き、同時にIL−10結合またはIL−10結合性分子、例えば、抗体を阻止する。
抗体は、天然に存在する形でもそれらの組換体でも、IL−10サイトカイン、フラグメントおよび類似体に対して生じることがある。更に、抗体はIL−10に対してその活性型かまたは不活性型でも生じることができ、その相違は、活性サイトカインに対する抗体が、活性コンホメーションでしか存在しないエピトープを認識すると考えられることである。抗イディオタイプ抗体もこれらの方法で考えられ、潜在的なIL−10アゴニストでありうる。
望ましい抗原、例えば、サイトカインの予め決定されたフラグメントに対する結合性フラグメントおよび一本鎖変型を含む抗体は、フラグメントと免疫原性タンパク質との結合体(conjugates)で動物を免疫感作することによって生じることができる。単クローン性抗体は望ましい抗体を分泌する細胞から製造される。これらの抗体は、正常若しくは不活性類似体に対する結合性に関してスクリーンすることができるしまたはアゴニスト若しくはアンタゴニスト活性に関してスクリーンすることができる。通常、これらの単クローン性抗体は、少なくとも約1mM、更に一般的には、少なくとも約300μM,典型的には少なくとも約10μM、更に典型的には、少なくとも約30μM、好ましくは、少なくとも約10μM、そして更に好ましくは、少なくとも約3μMまたはそれ以上のKDと結合する。前記はIL−10に関するが、同様の抗体が他の類似体、その受容体およびアンタゴニストに対して生じる。
本発明の、抗原結合性フラグメントを含む抗体は、有意に、診断または治療的に有効でありうる。それらは、IL−10受容体に対して結合し且つ該受容体に対するリガンド結合を阻害しまたは生物学的応答を引き出すIL−10の能力を阻害する強力なアンタゴニストでありうる。
IL−10またはフラグメントは、他の物質、特に、免疫原として用いられる融合したまたは共有結合したポリペプチドのようなポリペプチドに対して結合しうる。サイトカインおよびそのフラグメントは、種々の免疫原、例えば、スカシガイのヘモシアニン、ウシ血清アルブミン、破傷風トキソイド等に対して融合または共有結合しうる。多クローン性抗血清を製造する方法の説明に関しては、それぞれ本明細書中に参考として包含されている、Microbiology,ホーバー・メディカル・ディビジョン(Hoeber Medical Division)、ハーパー(Harper)およびロウ(Row)、1969年;ランドスタイナー(Landsteiner)(1962)Specificity of Serological Reactions,ドーバー・パブリケーションズ(Dover Publications),ニューヨーク、およびウィリアムズ(Williams)ら(1967)Methods in Immunology and Immunochemistry,1巻,アカデミック・プレス(Academic Press)、ニューヨークを参照されたい。典型的な方法は、抗原による動物の超免疫感作を行なう。次に、被験動物の血液を反復免疫感作直後に集め、そしてガンマグロブリンを単離する。
いくつかの場合、種々の哺乳動物宿主、例えば、マウス、齧歯類動物、霊長類、ヒト等から単クローン性抗体を製造するのが望ましい。このような単クローン性抗体を製造する技術の説明は、例えば、スタイツ(Stites)ら(監修)Basic and Clinical Immunology(第4版)、ランジ・メディカル・パブリケーションズ(Lange Medical Publications)、ロス・アルトス、CAおよびそこにおいて引用された参考文献;ハーロウ(Harlow)およびレーン(Lane)(1988)Antibodies:A Laboratory Manual,CSHプレス;ゴーディング(Goding)(1986)Monoclonal Antibodies:Principles and Practice(第2版)、アカデミック・プレス、ニューヨーク;コリガン(Coligan)ら(監修;1991年および定期補遺)Current Protocols in Immunology,ウィリー・アンド・サンズ・ニューヨーク;そして特に、単クローン性抗体を生成する一つの方法を論及しているコーラー(Kohler)およびミルスタイン(Milstein)(1975)Nature 256:495〜497において見出すことができる。これらの参考文献はそれぞれ本明細書中において参考として包含される。簡単に要約すると、この方法は、動物に免疫原を注射することを含む。次に、被験動物を屠殺し、そしてその脾臓から細胞を取りだした後、それを骨髄腫細胞と融合させる。その結果は、骨髄腫親細胞とは異なる、インビトロの選択的条件下において再現することができるハイブリッド細胞すなわち「ハイブリドーマ」である。次に、ハイブリドーマ集団をスクリーンして個々のクローンを単離し、そのそれぞれが単一抗体種を免疫原に対して分泌する。この方法において、得られた個々の抗体種は、免疫原性物質上で認識された特定部位に応答して生じた免疫動物からの不死化およびクローン化された単一B細胞の生産物である。
他の適当な技術は、抗原性ポリペプチドに対するリンパ球のインビトロでの暴露或いはファージまたは類似のベクターにおける抗体のライブラリーの選択を伴う。それぞれ本明細書中に参考として包含されている、ヒューズ(Huse)ら(1989)「ファージラムダにおける免疫グロブリンレパートリーの大型組合わせライブリーの生成(Generation of a Large Combinatorial Library of the Immunoglobulin Repertoire in Phage Lambda)」、Science 246:1275〜1281;およびワード(Ward)ら(1989)Nature 341:544〜546を参照されたい。本発明のポリペプチドおよび抗体は修飾を伴ってまたは伴うことなく用いることができ、キメラ抗体またはヒト様抗体がある。更に、組換え免疫グロブリンを製造することができ、カビリー(Cabilly)、米国特許第4,816,567号明細書を参照されたい。これらの特許は本明細書中に参考として包含される。
サイトカインまたはその受容体に対して生じた抗体は、更に、アゴニストまたはアンタゴニストの性質を示すことができる抗イディオタイプ抗体を生じるのに有用である。これらは本明細書中で論及したような種々の免疫学的応答を調節するのに有用である。
III. 精製および薬剤組成物
本発明のポリペプチドが、例えば、形質転換した酵母または哺乳動物細胞の分泌生成物のような可溶性型で発現する場合、それらは、硫酸アンモニウム沈殿、イオン交換クロマトグラフィー、ゲル濾過、電気泳動、アフィニティークロマトグラフィーおよび/または類似のものを含む当該技術分野の標準法にしたがって精製することができ、例えば、本明細書中に参考として包含され、このような精製の指針を提供する「酵素精製および関連技術(Enzyme Purification and Related Techniques)」Methods in Enzymology,22:233〜577(1977)およびスコープス(Scorpes),R.、Protein Purification:Principles and Practice(スプリンガー・フェアラーク(Springer−Verlag)、ニューヨーク、1982)を参照されたい。同様に、本発明のポリペプチドが、例えば、凝集体、封入体または類似のもののような不溶性型で発現する場合、それらは、遠心分離によって破裂した宿主細胞から封入体を分離し、封入体をカオトロピズム剤および還元剤で可溶化させ、可溶化した混合物を希釈し、そしてポリペプチドが生物学的に活性のコンホメーションをとるようにカオトロピズム剤および還元剤の濃度を低下させることを含む、当該技術分野における標準法によって精製することができる。後者の手順は、本明細書中にそれぞれ参考として包含されている以下の参考文献、すなわち、ウィンクラー(Winkler)ら、Biochemistry,25:4041〜4045(1986);ウィンクラー、Biotecnology,3:992〜998(1985);コス(Koths)ら、米国特許第4,569,790号明細書;並びに欧州特許出願第86306917.5号明細書および同第86306353.3号明細書に開示されている。
本明細書中で用いられる「有効量」とは、例えば、悪寒、血管収縮、精神的錯乱、灌流低下、超高熱等のような認識された症状によって決定されるショック症状を改善しまたは防止するのに十分な量を意味する。特定の患者に対する有効量は、治療される敗血症の状態および種類、患者の全身の健康状態、投与方法、副作用の苛酷さ等のような因子に応じて変更することができる。概して、IL−10試薬は、有効量の試薬および薬剤担体を含む薬剤組成物として投与される。例えば、本明細書中に参考として包含される、カプラン(Kaplan)およびパセ(Pasce)(1984)Clinical Chemistry:Theory,Analysis,and Correlation、モスビー・アンド・カンパニー(Mosby and Co.)、セント・ルイス、MO;およびギルマン(Gilman)ら(1990)Goodman and Gilmans:The Pharmacological Basis of Therapeutics(第8版)、ペルガモン・プレス(Pergamon Press)を参照されたい。ある種の用途において、IL−10治療薬は、抗生物質組成物を含む別の薬学的活性成分と組合わせることができる。
薬剤担体は、患者に対して本発明の組成物を供給するのに適当な何等かの適合した無毒性物質でありうる。このような薬剤の非経口投与に有用な多数の組成物が知られている。例えば、Remington′s Pharmaceutical Science,第15版(マック・パブリッシング・カンパニー(Mack Publishing Company)、イーストン、PA 1980)。或いは、本発明の組成物を植込み可能なまたは注射可能な薬剤供給システムによって患者の体内に導入することができる。例えば、本明細書中に参考として包含される、アーカート(Urquhart)ら、
Ann.Rev.Pharmacol.Toxicol.,24巻,199〜236頁(1984);ルイス(Lewis)監修、Controlled Release of Pesticides and Pharmaceuticals(プレナム・プレス(Plenum Press)、ニューヨーク、1981);米国特許第3,773,919号明細書;同第3,270,960号明細書等を参照されたい。
非経口によって投与される場合、IL−10を薬剤担体と一緒に注射可能な状態の(溶液、懸濁液、エマルジョン)単位剤形中に配合する。このような担体の例は、正常食塩水、リンガー液、デキスロース溶液およびハンクス液である。非水性担体、例えば、固定油およびオレイン酸エチルを用いてもよい。好ましい担体は5%デキストロース/食塩水である。担体は、少量の添加剤、例えば、等張性および化学的安定性を増大させる物質、例えば、緩衝剤および保存剤を含むことができる。IL−10試薬は、凝集体および他のタンパク質を実質的に含まない精製された状態において約5〜20mg/mlの範囲の濃度で配合されるのが好ましい。好ましくは、IL−10は、約50〜800mg/日の範囲の量を供給するように(すなわち、約1〜16mg/kg/日)、連続注入によって投与される。毎日の注入速度は副作用および血液細胞計数の監視に基づいて変更することができる。
有効量のIL−10アゴニストまたはアンタゴニストを決定する場合も同様に考えられるが、ある種のアンタゴニストは更に高い範囲などの一層広範囲の用量範囲が必要であると考えられる。
IV.生物学的観察および機序
以下に提唱した機序によって制限されないが、以下の論及により、IL−10類似体、アゴニストおよびアンタゴニストの使用法および用途が洞察される。免疫システム機能、発生および分化に対する有用な背景を提供する。例えば、本明細書中に参考として包含される、ポール(Paul)(監修)(1989)Fundamental Immunology(第2版)ラヴェン・プレス(Raven Press)、ニューヨーク。特に、炎症に関する第26章、遅延型過敏症に関する第28章および自己免疫に関する第31章は、本明細書中に記載した使用法に関連する。
ヒトPBMCおよび精製NK細胞においてIL−2によって引起こされたサイトカイン合成およびLAK活性に対するIL−4およびIL−10の作用は、例えば、実験Aにおいて研究された。IL−4およびIL−10双方がPBMCにおいてIL−2に誘導されたIFNγおよびTNFα合成を阻害し、IL−4だけが精製NK細胞によるIL−2に誘導されたIFNγ合成を阻害する。したがって、IL−4およびIL−10は、異なる機序によってNK細胞サイトカイン合成を阻害している。
TNFα生産を研究する実験結果により同様の結論が示唆された。しかしながら、この場合、単球もこのサイトカインを生産する。IL−10はNK細胞によるIL−2誘導TNFα合成に対して直接作用しなかったが、単球によるTNFα生産を阻止することができた。NK細胞およびCD14+細胞双方を含む培養物のIL−2による刺激は、生産を大きく増大させ、そしてIL−10はこの増大を完全に阻止した。IL−2は、TNFαを更に生産するようにCD14+細胞を活性化しなかったので、相乗作用の増大はおそらくNK細胞TNFα合成の増加を示している。したがって、IL−10は単球による双方のTNFα生産を阻害し、更に、それらの同時刺激がNK細胞TNFα合成に対して作用すると考えられる。
IL−4およびhIL−10/vIL−10双方は、IL−2に刺激されたPBMCによるIFNγおよびTNFα合成を抑制するが、IL−4だけはIL−2に誘導されたLAK活性を阻害する。これらの観察は、PBMCにおけるIL−2に誘導されたサイトカイン生産および細胞毒性が異なる経路によって調節されていることを示す。これらの観察報告は、IL−2およびLAK細胞の臨床的使用において重要である。IL−2療法に関係した問題としては、心臓血管作用および毛細管漏出症候群があった。これらの副作用の原因は不明であるが、癌患者においては、IL−2によって生じたTNFαなどのサイトカインの放出が関与していることがある。IL−10が、IL−2に誘導されたサイトカイン合成を阻害するがLAK活性を阻害しないということは、このサイトカインが、このような患者を治療するのにIL−2と組合わせて有用でありうるということを示唆する。更に、TNFαが、感染したT細胞においてヒト免疫欠乏ウイルスの発現を引起こすことができるということを示唆するデータを考慮すると、TNFαの合成を阻害するIL−10の能力はこれに関連してかなり興味深いものである。
これらの研究は、更に、ヒトIL−10が、活性化後の単球によって比較的多量に生産されることを実証する。速度論研究により、低濃度のIL−10は単球を活性化して7時間後に検出され、そして最大のIL−10生産は活性化の24〜48時間後に生じうることが分かった。これは、活性化後4〜8時間に高濃度で分泌されたIL−1α、IL−1β、IL−6、IL−8およびTNFαの生産と比較して相対的に遅いものであった。更に、ヒトIL−10は、IFNγ、LPSまたはIFNγおよびLPSの組合わせによる活性化後の単球によるサイトカイン生産に対して強力な阻害作用を有することが分かった。これらの阻害作用は、IL−10およびv−IL−10活性双方を阻害するmAb 19F1によってそれらを完全に中和することができるので、IL−10に特異的である。濃度100U/mlで加えられたIL−10は、IL−1α、TNFα、GM−CSFおよびG−CSF合成を、IFNγ(100U/ml)およびLPS(1μg/ml)の組合わせによる単球の最適の活性化後に90%より大まで減少させた。IL−1β、IL−6およびIL−8生産に対する阻害作用は、特に、単球がIFNγおよびLPSの組合わせによって活性化された場合、あまり明白ではなかった。単球によるサイトカイン生産をIL−10が阻害する機序、例えば、IL−10のこれらの副作用が他の因子によって直接的に媒介されるのが間接的に媒介されるのかということは不明である。IL−1は繊維芽細胞、胸腺細胞および単球においてIL−6生産を引起こすことができるので、例えば、IL−6生産の不完全な阻害は、減少したIL−1生産の結果であるという可能性がある。 ヒト細胞に対して生物活性を有することが分かっているウイルス−IL−10を、あまり広範囲にではなく検査した。しかしながら、v−IL−10は、LPSで活性化された単球によるTNFαおよびGM−CSF生産を、ヒトIL−10が阻害したのと同程度まで阻害した。TNFαおよびGM−CSF生産に対するv−IL−10のこれらの阻害作用はmAb 19F1によって中和され、v−IL−10作用の特異性を例証した。
IL−1α、IL−1β、IL−6、IL−8、TNFα、GM−CSFおよびG−CSF分泌の阻害は転写段階で生じた。IL−10は、ノーザン分析およびPCR分析によって確認されるように、LPSによって引起こされたサイトカイン特異的mRNA合成を強く阻害した。PCR分析は、個々の試料の反応生成物を半定量的方法で比較可能な条件下において実施した。これは、試料と定量的に比較しうる結果との間に等量の反応生成物を生じたβ−アクチンに特異的なプライマーによるcDNAの増幅が、IL−10 mRNA発現を同一試料においてノーザン分析およびPCR分析双方によって確認した場合に得られたという事実によって確認された。更に、サイトカインmRNA発現濃度はこれらの培養物の上澄み中のタンパク質量と相関した。IL−10は、活性化された単球においてTGFβ mRNA発現に影響を与えることができなかった。しかしながら、TGFβが非活性単球において構成要素として発現され且つLPSによる単球の活性化がTGFβ mRNA濃度に影響を与えなかったということは留意されるべきである。アソイアン(Assoian)ら(1987)Proc.Nat′l Acad.Sci.USA 84:6020〜6024は、単球がTGFβ mRNAを構成要素として発現し且つTGFβ分泌が単球活性化を必要とするということを実証した。しかしながら、IL−10がTGFβの潜伏型から活性型への変換に対する作用を有するかどうかは不明である。
IL−10の生産はIL−4によって転写段階で阻害されることが分かった。IL−10生産に対するIL−4の阻害作用は顕著であったが、IL−4はIL−10の生産を完全に阻止することはできなかった。IL−4は、IL−1、IL−6およびTNFαの生産を完全に阻害するのに十分であった高IL−4濃度(400U/ml)を用いた場合でさえも、IL−10の生産を最大70%までしか阻害しなかった。IL−4が、ヒト単球によるIL−1α、IL−1β、IL−6、IL−8およびTNFαの生産を阻害することができることは既に実証されている。これらの知見は、IL−4が、更に、LPSで活性化されたヒト単球によるIL−8、GM−CSFおよびG−CSFの生産を阻害することを実証することにより確証され且つ拡大された。この阻害は転写段階で生じた。更に、データは、IL−4およびIL−10がヒト単球によるサイトカイン発現に対して同様の作用を有するということを例証し、免疫系におけるサイトカインの多面的作用および重複性が強調される。
興味深いことに、IL−10は、24時間活性化された単球においてIL−10 MRNA合成を強く阻害したので、それは自己調節サイトカインである。更に、中和性抗IL−10 mAbの存在下におけるLPRによる単球の活性化は、IL−10 mRNAの発現を24時間で増大させ、内因的に生じたIL−10もIL−10 mRNA合成を阻害することが示された。IL−10が、ヒト単球によるそれ自体の生産をダウンレギュレートすることができるということにより、これは負のフィードバック機序によって調節される最初のサイトカインとなる。内因的に生じたIL−10の自己調節作用は、更に、LPSで活性化された単球によるIL−1α、IL−1β、IL−6、IL−8、TNFα、GM−CSFおよびG−CSFの生産に関して、抗IL−10抗体の存在下でLPSを用いて観察された。しかしながら、これらのサイトカインの生産に対する内因性IL−10の阻害作用は、培養開始時に加えられた内因性IL−10の場合よりも顕著ではなかった。これは、IL−1α、IL−1β、IL−6、IL−8、TNFαおよびGM−CSFが活性化の4〜8時間後に高濃度で既に生じているが、最大の内因性IL−10生産は活性化後24〜48時間ではるかに遅く生じるという事実に関係している。この見解は、内因的に生じたIL−10の最も強い阻害作用が、単球の活性化後に遅れて生じることが分かったGM−CSF分泌において見られたという観察報告によって支持される。IL−10 mRNA合成はIL−10タンパク質分泌に反映され且つそれに先行する、およびIL−10は細胞表面上のその受容体と単に相互作用することができるだけであると仮定すると、これらの結果により、内因的に生じたIL−10の阻害作用は比較的遅く起こり、したがって、免疫応答の後期において特に重要でありうるということが示唆される。
最初に、IL−10をマウスにおいて、Th1細胞によるサイトカイン生産(主としてIFNγ)を阻害したTh2細胞によって生じたサイトカイン合成阻害因子(CSIF)として記載した。Th1細胞によるサイトカイン生産に対するm−IL−10のこの阻害作用はマクロファージの存在を必要とし、例えば、それぞれ本明細書中に参考として包含される、フィオレンチノ(Fiorenino)ら(1991)J.Immunol.146:3444〜3451;トローブリッジ(Trowbridge)ら(1981)J.Ept′l Med.154:1517〜1524;ランバート(Lambert)ら(1989)Cell.Immunol.120:401〜418;およびヒルシュ(Hirsch)ら(1981)J.Ept′l Med.154:713〜725を参照されたい。ここにおいて、IL−10およびv−IL−10は、単球をAPCとして用いる場合、抗原特異的T細胞増殖を強く阻害する。更に、抗原特異的増殖性T細胞応答の減少は、主として、これらの細胞でのクラスII MHC抗原発現に対するIL−10の強力なダウンレギュレートリー作用によって引起こされた単球の減少した抗原提示能力に依る。これらのデータは、IL−10が単球によって遅れて生産され且つこれらの細胞によるIL−10分泌に対する自己調節作用を有するという本知見と共に、IL−10が抗原特異的T細胞応答の進行に対して強力なダウンレギュレートリー作用を有することを示す。したがって、IL−10は、抗原に駆動された増殖性T細胞応答を抑制するのに主要な役割を果たすことができる。単球によって生産されたIL−10が、T細胞活性化に対する強力な自己調節フィードバック活性を有することもできるという見解は、LPS刺激が中和性抗IL−10 mAbの存在下で実施された場合にクラスII MHC発現を低下させなかったし、そして強くさえ増大させたので、LPSによる活性化後の単球によって生産されたIL−10が、これらの細胞でのクラスII MHC抗原のダウンレギュレーションに対して応答性であるという観察によって支持される。
前炎症性サイトカインであるIL−1α、IL−1β、IL−6、IL−8およびTNFαは、急性および慢性の炎症性過程、並びに慢性関節リウマチを含む多数の自己免疫疾患に関与する。これらのサイトカインは、免疫システムの細胞の活性化および機能を調節するが、内皮細胞、ケラチノサイトおよび肝細胞のそれらも調節する。IL−10がこれらのサイトカインの分泌に対して強いダウンレギュレートリー作用を有するという知見は、IL−10が炎症の強力な阻害剤であることを示唆する。これらの細胞でのクラスII MHC抗原のダウンレギュレーションによって単球のAPC能力を低下させることによる抗原特異的T細胞増殖の阻害および単球による前炎症性サイトカイン分泌に対する阻害作用を含む、これまでに記載されたその性質に基づいて、IL−10は免疫および炎症性応答のサプレッサーとして主要な役割を果たすと考えられる。この役割は、更に別のインビトロの研究において並びに内毒素およびエンテロトキシン双方の超抗原応答のインビボ模型において確証される。
本研究は、IL−10が、マクロファージ細胞系および腹膜マクロファージによるLPSに誘導されたサイトカイン生産に対して阻害作用することを実証する。例えば、IL−10はT細胞応答の調節において重要な役割を有するのみならず、感染または損傷の際に引出された炎症性応答に対しても重要な役割を有する。
マクロファージ細胞系に対するIL−10の作用は、ネズミおよびヒト双方のマクロファージおよび単球によるサイトカイン生産を阻害することが予め分かっている同様の量のIL−4によって引出される作用よりも顕著である。これらの結果は、LPSに誘導されたTNFαタンパク質生産のIL−4による有意の阻害を示すが、これらの細胞系においてIL−6合成の阻害はあまり顕著ではない。しかしながら、IL−4によるTNFαの阻害は、ヒト単球に関して従来報告されたほど大きくはない。この相違は、種の相違、単球よりもむしろ分化したマクロファージ細胞系を用いることにより、またはこれらの研究が、ヒト単球システムの一つにおいて用いられた100ng/ml用量に対立するものとしてLPS10μg/mlを用いたことから説明することができる。IL−4とは対照的に、IL−10は、IL−6、TNFαおよびIL−1タンパク質生産をこの高濃度のLPSで有意に阻害した。マクロファージ細胞系のLPSおよびIFNγによる刺激は、はるかに高濃度のTNFαおよびIL−6を誘導し、ある場合において、これはIL−4作用に対して不応性であって、IL−4およびIFNγがマクロファージ活性化のある種の態様に対して反対のおよび相殺作用を有することができることを示唆した。更に、これは、一層低量のLPSを用いて実施されたヒト単球での研究とは対照的である。更に、LPSを加えたIFNγに誘導されたIL−6およびTNFαタンパク質の生産のIL−10に媒介された阻害は、IL−4を用いて見られる阻害よりも有意であった。IL−6およびTNFαをコードしているRNAの、LPSまたはLPSを加えたIFNγに誘導された発現の阻害は、更に、逆転写RNAに関する半定量的PCR増幅法を用いて観察された。若干の場合、IL−4はIL−10と同程度に発現を阻害し、IL−10が、翻訳されたタンパク質の分泌または安定性に対する作用を有することが示唆された。しかしながら、IL−10はその作用を達成し、マクロファージによるサイトカイン生産に対するその最終の阻害作用は、IL−4によって見られる作用よりも強力であると考えられる。モノカイン生産に対するIL−10の作用は、この強力な阻害剤がおそらく広範囲の臨床的発現において抗炎症薬としての可能性を有することができるということを示唆する。
腹膜マクロファージは、刺激性T細胞からのIL−10によって阻害されたことが更に分かったので、IL−10がこの精製細胞集団によってサイトカイン分泌を阻害したかどうかを検査した。LPSによって刺激されたBALB/cまたはCBA/Jマウスから得られたFACS精製腹膜マクロファージは、IL−10の存在下において僅かだけ減少した有意の量のIL−6タンパク質を生産した。予備的PCRデータは、精製されたマクロファージがIL−10を生産したことを示唆したので、ある種のLPS刺激には、IL−10に対して向けられた抗体が含まれていた。双方の系統のマウスにおけるLPS刺激に対してこの抗体を加えることにより、IL−6タンパク質の生産ははるかに高濃度まで増大した(20時間以内に30〜35ng/ml/細胞7x105個/ml)。これは、タイトオートクリン制御下にあるマクロファージによるサイトカイン生産と一致し、すなわち2集団以上のマクロファージが腹膜マクロファージMac−1+,鮮明 中に含まれ、その一つがIL−10のその生産によって他にまさる制御を有することと一致する。更に、ヒト単球システムにおいて平行して得られたデータは、IL−10が、水簸によって精製されたヒト単球によるIL−10それ自体の生産を含むLPSに誘導されたサイトカイン生産を阻害することを示す。IL−4およびIL−10などのTヘルパー細胞由来のサイトカインの作用をIFNγなどのTh1 Tヘルパー細胞サイトカインと対比した従来の報告により、これらのサイトカインが互いに相殺作用を有することがあるという確証が得られる。IFNγは、同一マクロファージによるIL−10の生産を表面上阻害することにより、LPSに応答して生じたIL−6濃度を、抗IL−10によって達成されたのとほぼ同程度の高濃度まで増大させた。これらのデータは、IL−6およびTNFαなどのサイトカイン生産が、IL−10によって調節され、引続き、活性T細胞およびNK細胞によって生産されたIFNγの制御下にあることを示唆する。IFNγのこの作用は、腹膜マクロファージとIFNγとの24時間のインキュベーションが、Th1細胞を刺激するそれらの能力を改良したことを示す従来の観察報告を説明することができる。
IL−10が、刺激性細胞からのマクロファージのサイトカイン合成をどのように阻害するかという機序はまだ解明されていない。マクロフアージがIL−10の存在下で刺激された場合に観察されるサイトカイン合成における有意の減少を考慮すると、IL−10は、マクロファージおよび抗原に応答した最適サイトカイン分泌に必要とされる同時刺激活性をダウンレギュレートすることができる。刺激された1G18.LAマクロファージ細胞から得られた上澄みを用いて、Th1細胞のマクロファージおよび抗原依存刺激に対するIL−10の阻害作用を克服することは不可能であった。これは、IL−10が、可溶性同時刺激剤のダウンレギュレーションによってサイトカイン合成に対するその作用を媒介しない場合の機序と一致する。疑わしいが、IL−10はこの種の因子の生産よりもむしろその作用を妨害すること、またはこのような同時刺激剤が極めて不安定であり若しくは吸収され、したがって、これらの上澄み調製試料中に存在しないことが考えられる。或いは、IL−10は膜に結合した同時刺激剤の発現を阻害することができ、更に、これは、可溶性同時刺激剤で置き換えることができないAPC/補助細胞を細胞の刺激に必要とすることを示唆する従来の報告を説明するであろう。サイトカイン合成のIL−10阻害機序に対する別の説明は、IL−10が、マクロファージによる1種類または複数の阻害因子の生産を誘導した後、T細胞に対して作用してサイトカイン分泌を阻害するということがありうる。T細胞の刺激に関する抗原特異的システムにおけるマクロファージおよびB細胞APCの混合は、それぞれの個々のAPCによる刺激に匹敵するT細胞の追加の刺激をもたらす。IL−10の存在は、細胞によるサイトカイン合成を、B細胞APCがそれ自体で達成する程度まで阻害する。これは、マクロファージが、T細胞に直接的に作用する阻害剤またはB細胞APCの生産を引起こさないことを示唆する。疑わしいが、このような阻害剤がマクロファージ−T細胞相互作用に特異的でありうるかまたはB細胞APCがこのような活性作用を何とか克服し若しくは回避することが考えられる。ヒトシステムにおいて得られたデータにより、IL−10は、単球によって生産された可溶性阻害因子または同時刺激因子によるTヘルパー細胞増殖のその阻害を達成しないことが示唆される。しかしながら、それらの作用は、ヒト単球でのIL−10によるMHC−クラスII抗原のダウンレギュレーションによって説明することができ、これはマウスシステムにおいてはまだ観察されていない。
エフェクター機能の調節に加えて、IL−10は、更に、種々のパターンのサイトカインを生産するCD4 Tヘルパー細胞の種々のサブセットの活性化により、抗体生産に対する免疫応答または遅延型過敏症(DTH)の開始においてある役割を果たすことがある。B細胞およびマクロファージ双方がIL−10を生産し且つAPCとしても機能し、同時に、種々のサイトカインモジュレーターに対して感受性である(IFNγは多数のB細胞機能を阻害し;IL−10はマクロファージを阻害するがB細胞APC機能を阻害しない)ということは、この理論に対する支持を与える。更に、これらの研究は、IL−10がマクロファージによるサイトカイン合成に対して有意の阻害作用を有し、更には、腹膜マクロファージの顕著な形態学的変化を引起こすことを示唆する。総合すると、これらの観察報告は、T細胞応答の調節においてのみならず、感染または損傷によって引出された急性炎症応答の重要なモジュレーターとしても、IL−10の重要な役割を示唆する。
実験Dにおいて、インビボでの超抗原に媒介された毒性を阻害するIL−10の能力を検査した。IL−10は、部分的にはT細胞を活性化するマクロファージの能力を阻害することによって、T細胞によるサイトカイン生産を阻害することができる。超抗原は、TCRのVβ鎖およびAPC上に存在するクラスII MHC分子間に「橋」を形成することによってT細胞を活性化する分子として定義された。これらの結果は、IL−10が、マクロファージによって与えられた超抗原によって活性化されたT細胞によるサイトカイン生産を阻害しうることを示唆した。この作用はインビトロで観察された。超抗原は、例えば、ウイルスによってコードされた内因性でありうるしまたは外因性、例えば、微生物エンテロトキシンでありうる。後者の群の最も研究された超抗原としてはブドウ球菌性エンテロトキシンがある。現在、これらの毒素によって示された毒性は、インビボでT細胞を活性化するそれらの能力に依ることが知られている。これらの観察報告は、T細胞活性化を阻害する物質が、超抗原によって示された毒性を妨げることを示唆する。これは、シクロスポリンが、SEBに媒介された毒性を妨げるという観察報告と一致する。この模型により、TNFαは毒性の主要な媒介物質である。ここで示された結果は、IL−10が、おそらくはT細胞によるTNF生産を阻害するその能力によってSEBの毒性を防止することができることを示す。
これらの観察報告は、インビボでのIL−10の作用機序に興味深く関係している。IL−10はマクロファージ機能、例えば、サイトカイン生産、T細胞を活性化する能力を阻害することが分かっているし、そしてB細胞においてIa抗原発現を引起こす。しかしながら、SEBの毒性はAPCによるIa抗原の発現に依存するので、これらのインビボでの実験の成果は不明確であった。IL−10がSEBに誘導された毒性を防止するということは、インビボでの主APCはマクロファージであってB細胞ではないということを示唆する。
これらの結果は、IL−10の治療的使用に関して重要な意味を持つ。ブドウ球菌性エンテロトキシンによって引起こされる食中毒の他に、近年、多数の疾患が超抗原によって引起こされることが報告されており、例えば、毒素性ショック症候群、川崎病、ブドウ球菌性毒素によって引起こされた疾患および自己免疫疾患様慢性関節リウマチである。
IL−10は、致命的な内毒素血症からマウスを防護するのに極めて有効であり、その知見は、IL−10が細菌性敗血症の治療に有用でありうることを示唆する。多数の他の試薬、例えば、TNFαまたは内毒素に対する抗体およびIL−1Raは、細菌性敗血症の治療のための臨床試験において一般的であるが、これらの大部分は、最適の防御のためには、動物モデル実験において敗血症誘導前に与えられることが要求された。これに対する一つの例外であるIL−1Raは、動物モデル実験において敗血症誘導時に投与された場合に有効であるが、内因性IL−1受容体全部を阻止するのに十分に多量に投与する必要がある。更に、薬理学的用量のIL−10は、おそらくは受容体飽和量よりも少量で、致命的な内毒素血症からの防護に寄与すべきであるマクロファージ/単球機能に対する一連の作用を生じる。
前述の論及は、免疫系の種々の態様の調節および分化におけるIL−10投与の効果に関するが、抗IL−10抗体を用いてIL−10サイトカインの作用を遮断することによって更に別の見通しが達成される。
ここで示されたデータは、マウスの誕生から成体までの抗IL−10抗体による連続処置が、これらの同一被験動物の脾臓に位置した通常のB細胞の数、表現型または免疫担当を変更することなく全Ly−1 B細胞の数および機能を激しく低減させることを示す。いくつかの観察報告は、抗IL−10処置マウスにおけるLy−1 B細胞の提案された枯渇を支持する。すなわち、(a)抗IL−10処置マウスは、正常マウスにおいてはLy−1 B細胞に富む部位であるそれらの腹膜腔中にB細胞をほとんどまたは全く含まない(DNAX実験動物施設の8週令のBALB/cマウスの腹膜洗浄細胞は、表現型分析により、5%未満の通常のB細胞を含む);(b)抗IL−10処置マウスは、Ly−1 B細胞を循環性IgMの主要源として識別する従来の再構成実験と一致する、正常血清IgM濃度の0〜10%を含み;そして(c)抗IL−10処置マウスは、特異的B細胞がLy−1 B細胞サブセットにあるための抗原であるホスホリルコリンおよびα1,3−デキストランの注射に応答してほとんどまたは全く抗体を生じない。抗IL−10処置マウスにおいて通常のB細胞区分が変更されていないことを示唆するデータは同様に強制的であり、変化していない脾臓B細胞数は正常細胞表面の遺伝標識表現型を示し、そして胸腺依存抗原およびB細胞マイトジェンに対して正常に応答することを示唆する。抗IL−10処置マウスにおけるLy−1B細胞の選択的枯渇は、これらの被験動物の腹膜腔において抗IL−10処置の数週間後に再現されるLy−1 B細胞が中断したように、一時的であることが分かった。
抗IL−10処置マウスにおけるLy−1 B細胞の選択的枯渇に対する説明として、いくつかの可能な機序が考えられた。示されたデータは、中和性抗IL−10および抗IFNγ抗体の同時投与が、これらの実験において腹膜B細胞の枯渇を実質的に防止したので、少なくとも部分的には、これが抗IL−10処置後のIFNγ上昇の結果であることを示す。IFNγが直接的にかまたは間接的にLy−1 B細胞発生を阻害するという関係は、Ly−1+ Bリンパ腫BCL1のIL−5に誘導されたインビトロ増殖をIFNγが僅かに抑制させるという従来の観察報告を暗示させる。これらの実験を続けて、正常BALB/cマウスからの脾臓細胞以外の、腹膜細胞のLPSに誘導された増殖のIFNγに媒介された抑制が観察された。抗IL−10処置マウスにおけるIFNγの上昇がLy−1 B細胞枯渇を完全に説明するかどうか、およびこれがLy−1 B細胞のIFNγの直接作用または若干のIFNγに媒介された間接作用に反映されるかどうかは十分に理解されていない。おそらく、抗IL−10処置マウスにおける他の変化が、Ly−1 B細胞の枯渇に対して更に寄与している。おそらく、抗IL−10処置が内因性モノカイン濃度の上昇をもたらしている。抗IL−10処置マウスは、LPSに誘導されたショックによる致死に対して50倍を越えて感受性であり、その結果はモノカインによって媒介されることが知られており、そして個々の抗IL−10処置マウス32匹の内の5匹は実質的な濃度の血清IL−6を含み、モノカインは正常な動物の循環において見出されないのが一般的であり、これらの実験による10匹の対照マウスのいずれの血清中でも検出されなかった。しかしながら、LPSのインビボ投与によって血清モノカイン濃度が大きく上昇したIL−6形質転換マウスまたは動物は正常血清IgM濃度を有すると考えられ、Ly−1 B細胞数が変化していないことが示唆される。通常のB細胞以外のLy−1 B細胞は構成的および誘導性IL−10を生じるという初期の知見は、IL−10がオートクリン成長因子として作用するという示唆をもたらす。現在のところ、これは、抗IL−10および抗IFNγ抗体で処置したマウスから回収された腹膜Ly−1 B細胞の実質的な数を考慮すると、疑わしいと考えられる。
連続の抗IL−10処置によってつくられたLy−1 B細胞枯渇マウスは、Ly−1 B細胞を欠失し且つ胸腺非依存抗原のサブセットに対して非応答性であるCBA/CaHマウス由来の自然突然変異系統である免疫欠乏xidマウスに対してかなりの類似点を有する。これらの類似点にもかかわらず、本発明者の予備研究は、xidマウスがIL−10を正常に生産し、そして機能的IL−10受容体を有し、したがって、xidマウスおよび抗IL−10処置マウスが機械的に区別されることを示した。更に、抗IL−10処置マウスをxidマウスと区別した一つの性質は、前者によって示されるが後者の動物では示されない抗IgM刺激に対する脾臓細胞のインビトロの応答性である。
IL−10の生理学的役割は、マウスに誕生から成体まで、IL−10を特異的に中和する単クローン性抗体を注射することによって研究された。このような処置は、これらの被験動物の免疫状態に多数の独特な変化をもたらす。被験動物は、循環性TNFα、IFN−γ、そして多くの場合、IL−6の増加を特徴とする。これらの作用は、従来報告されたIL−10のインビトロの性質である、細胞培養実験におけるIFNγおよびモノカイン生産の強力な抑制と一致する。内因性IFNγの増加は、抗IL−10処置によって得られた他の結果のいくつかの原因であると考えられる。例えば、それは、Ly−1 B細胞の枯渇をもたらし、続いて、これは、循環性IgMおよびIgA抗体の減少、並びにホスホリルコリンおよびα1,3デキストランに対する特異的抗体応答の要因となる。上昇したIFN−γ濃度は、IFN−γによってこのイソタイプが明確に調節される循環性IgG2aの増加の原因でもあると考えられる。腹膜T細胞、顆粒球および循環性IgG2aの増加の残りの変化は機械的に理解されないが、これらは、二次サイトカイン摂動の結果でありうる。概して健康であるが、抗IL−10処置マウスは、内毒素に誘導されたショックの結果としての致死に対して極めて感受性であることが分かった。この致命的な炎症反応は、TNFα、IL−1、IL−6かまたは内毒素に特異的な抗体の受身伝達によって防止することができるモノカインに媒介された結果である。したがって、内因性モノカインのアップレギュレーションを示し、そして抗内毒素抗体を生じると考えられるB細胞集団(すなわち、Ly−1 B細胞)を欠いている抗IL−10処置マウスが、この炎症性反応に対して一層感受性であるということは驚くべきことではない。これらのデータは、抗炎症薬としてのIL−10の臨床的役割を示唆する。この概念と一致して、実験は、薬理学的用量のIL−10が、内毒素に誘導されたショックによる致死からマウスを防護することを示す。
抗IL−10処置マウスの概説された表現型は、IL−10の既知のインビトロの性質と明らかに一致するが、それにもかかわらず、それは、遺伝子を標的とすることによってIL−10欠乏にされたマウスについての予備報告のそれとは対照的である。これらの突然変異体は、検出不能な濃度の循環性IFN−γ、TNF−αおよびIL−6、腹膜腔中の正常な数のLy1 B細胞、並びに一次近似において正常の血清Ig濃度を有する。この相違の解釈は明らかではないが、同様の相違する状態は、IL−2ノックアウトマウスと、誕生から成体まで抗IL−2受容体抗体で処置されたマウスの少なくとも若干の報告との間に存在する。一つの解釈は、サイトカイン系中に存在する十分に認識された重複性に関係する。発育するマウス胚は、密接に関係した機能を有するサイトカインをコードしている遺伝子の発現を増幅することによって臨界的サイトカイン遺伝子の損失を補うことが可能である。例えば、IL−4はIL−10と多数の性質を分担しているので、このサイトカインは、IL−10の全損失を補うのに優れた候補であり、したがって、その発現はIL−10ノックアウトマウスにおいてアップレギュレートされるようになりうる。これに対して、マウスの誕生からの抗体治療による内因性IL−10の中和は、サイトカインの「漏出」脱離を最もよく表わし、そして残留する痕跡の内因性IL−10は、深刻な免疫不全および補償サイトカイン経路の調節活性化を避けるのに十分でありうる。抗体で処置された動物は、投与された異種抗体および/または結果として得られた免疫複合体に対する人為的免疫応答を増大させるという別の解釈を全く排除することはできない。それにもかかわらず、この解釈は、イソタイプ対照抗体および、インビボで免疫複合体を更に生じると考えられる他のサイトカインに対する抗体が、抗IL−10処置マウスに起因する免疫調節を生じないので疑わしいと考えられる。
抗IL−10処置マウスにおいて観察された免疫調節のパターンは、既知のヒト免疫不全症のいずれとも全く相関しないので、ヴィスコット・オールドリッチ患者およびIgA欠乏症候群患者双方にある種の類似点が存在する。これらのヒト免疫欠乏は、それぞれ循環性IgMまたはIgAの欠失、抗細菌性抗体応答を生じる低下した能力、および循環性IgG1の頻繁な増加、おそらくはネズミIgG2aと相関する主な補体結合性ヒト抗体イソタイプを特徴とする。このような患者が減少したIL−10生産または応答性を示すかどうか、そうである場合に、続いてこれがそれらの免疫欠乏の一因となるかどうかは確証を待っている。IgA欠乏症候群におけるIL−10の可能な役割は、無経験(naive)ヒトB細胞を、架橋した抗CD40抗体およびTGFβによる活性化後にIgA分泌細胞に分化させるのに必要とされる重要な補助因子としてIL−10が明らかに関係している最近の研究を考慮すると、特に興味をそそる。抗IL−10処置マウスが、2種類の細菌性抗原に対する特異的抗体応答を生じることができないことは、IL−10が、上記に記載したように、抗細菌性免疫において有効なアジュバントであるという主張を更に支持する。
IL−10の生理学的役割および臨床的可能性についての情報の提供に加えて、抗IL−10処置マウスは、免疫系に対するLy−1 B細胞の寄与を評価する新たな機会を提供する。前記のように、抗IL−10処置マウスにおけるLy−1 B細胞枯渇によって生じた二次的結果は、この少数のB細胞亜集団に予め起因する多数の性質を確証する。しかしながら、これらのデータにより、更に、免疫系に対するLy−1 B細胞の寄与を考える新しい見通しが得られる。特に、IgG1、IgG2a、IgG2b、IgG3またはIgEの応答の発生に関して、これらのイソタイプの血清濃度はLy−1 B細胞が枯渇した抗IL−10処置マウスにおいて減少しないので、Ly−1 B細胞は必要とされないと結論することは適当である。同様に、Ly−1 B細胞は若干の胸腺非依存性II型抗原、例えば、ホスホリルコリンおよびα1,3デキストランに対する応答性に本質的であるので、明らかに、それらは他の、例えば、TNP−フィコールおよび抗IgMに必要とされない。実際に、多糖抗原に対するB細胞応答性に独自に関係したイソタイプである循環性IgG3の不変のまたは僅かに上昇した濃度は、Ly−1 B細胞欠乏マウスが、大部分の胸腺非依存性II型抗原に対しておそらく応答することができるということを示唆する。抗IL−10処置マウスのこの態様は、Ly−1 B細胞を欠失しているが、胸腺非依存性II型抗原全部に対して応答しない自然発生免疫欠乏マウス系統であるxidマウスとそれらとを容易に区別する。
免疫系に対するLy−1 B細胞の寄与についての情報の提供に加えて、抗IL−10処置マウスは、本発明者がインビボでのTNFα上昇の結果を評価することを可能にする。本発明者のデータは、IL−10のインビボでの拮抗作用が血清TNFα濃度の実質的な上昇をもたらすことを明らかに例証する。TNFα上昇の好ましくない結果は上記(例えば、敗血症性ショック、大脳マラリア等)で詳細に考察されたが、TNFα上昇の多数の好ましい結果も考慮すべきである。これらには、直接的抗腫瘍作用、顆粒球−単球造血系の拡大、若干の自己免疫疾患および感染症に対する放射線防御および防御の動物モデルにおける実証がある。したがって、これらの考察は、IL−10アンタゴニストをこれらの種類の疾患の処置において治療的に介入するための候補として暗示する。実際に、本発明者は、抗IL−10抗体が、狼瘡傾向のあるNZB/Wマウスにおいて自己免疫の発生を実質的に遅らせることができるということを実証する程度までこの提案を確証した。
要約すると、本発明は、多数の疾患状態の主要な媒介物質であるモノカインの生産を調節するためのIL−10またはIL−10アンタゴニストの使用に関する。IL−10およびそのアゴニストは、TNFαなどのモノカインの顕著な抑制を引起こし、この方法において、望ましくない炎症性反応、例えば、細菌性敗血症、毒素性ショック、慢性関節リウマチおよびプソナシス(psonasis)に対する防御を提供する。同様に、IL−10アンタゴニストは、TNFαなどのモノカインの濃度を増大させ、引続き、抗腫瘍薬として、並びにある種の自己免疫疾患および感染症に対する放射線防御および防御の提供において作用することができる。
以下の実施例は、本発明を例証するのに役立つ。ベクターおよび宿主の選択並びに試薬の濃度、温度および他の可変パラメーターの値は、本発明の適用を例示するためのものであり、それを制限するものと考えるべきではない。
実例1
細菌宿主におけるヒトIL−10の発現
合成ヒトIL−10遺伝子を多数の化学的に合成された二本鎖DNAフラグメントから組立てて、TAC−RBS−hIL−10と称する発現ベクターを生成した。クローニングおよび発現は、標準的な細菌の系、例えば、ビエラ(Viera)およびメシング(Messing)によってGene,19巻,259〜268頁(1982)に記載された大腸菌K−12株JM101、JM103または類似のものにおいて実施した。制限エンドヌクレアーゼ消化およびリパーゼ反応は、典型的に、標準的なプロトコル、例えば、本明細書中に参考として包含される、マニアティスら、Molecular Cloning:A Laboratory Manual(コールド・スプリング・ハーバー・ラボラトリー(Cold Spring harbor Laboratory)、ニューヨーク、1982);サムブルックら、Molecular Cloning:A Laboratory Manual(コールド・スプリング・ハーバー・ラボラトリー、ニューヨーク);およびオースベルら(1987年および定期補遺)、Current Protocols in Molecular Biology,ウィリー・アンド・サンズ、ニューヨークを用いて実施した。
アルカリ法を小規模なプラスミド調製試料に用いた。大規模な調製試料に対しては、等量のイソプロパノールを用いて核酸を透明な溶菌液から沈殿させるアルカリ法の変法を用いた。冷2.5M酢酸アンモニウムによる沈殿を用いてRNAを除去した後に、塩化セシウム平衡密度遠心分離および臭化エチジウムによる検出を行なった。
フィルターハイブリダイセーションに関して、ワットマン540円形フィルターを用いてコロニーを取り上げた後、それを、0.5M NaOH、1.5M NaCl;1MトリスHCl pH8.0、1.5M NaCl(それぞれ2分間)による連続処理によって溶解させ且つ固定し;そして80℃で(30分間)加熱した。ハイブリダイセーションは、6xSSPE、20%ホルムアミド、0.1%ドデシル硫酸ナトリウム(SDS)、大腸菌tRNA100μg/mlおよびクマシーブリリアントブルーG−250(バイオ・ラド(Bio−Rad))100μg/ml中において32P標識(キナーゼ処理)合成DNAを用いて42℃で6時間であった。(20xSSPEは、NaClを174g、NaH2PO49H2Oを27.6gおよびEDTA7.4gをH2O800ml中に溶解することによって製造された。pHをNaOHで7.4に調整した。容量を1リットルに調整し、そしてオートクレーブによって滅菌した)。フィルターを1xSSPE、0.1%SDSで2回洗浄した(室温、15分間)。オートラジオグラフィー(フジ(Fuji)RXフィルム)後、陽性コロニーは、フィルター上において再増殖コロニーを青色に染色されたコロニーと一緒に整列させることによって位置が示された。DNAは、ジデオキシ法、サンガー(Sanger)ら、Proc.Natl.Acad.Sci.,74巻,5463頁(1977)によって配列決定された。ジデオキシ反応用の鋳型は、M13mpベクターで再クローン化された適当な領域の一本鎖DNA、例えば、メシングら、Nucleic Acids Res.,9巻,309頁(1981)かまたはミニアルカリ法によって製造し且つ0.2M NaOHで変性し(室温、5分間)、そして2容量のエタノールを加えることによって0.2M NaOH、1.43M酢酸アンモニウムから沈殿させた二本鎖DNAであった。DNAは、ホスホルアミダイト化学によりアプライド・バイオシステムズ(Applied Biosystems)380A合成機を用いて合成された。合成、脱保護、開裂および精製(7M尿素PAGE、溶離、DEAE−セルロースクロマトグラフィー)は、380A合成機マニュアルに記載されたように実施した。
クローン化される合成DNAの相補鎖(それぞれ400ng)を混合し、そして反応容量50ml中においてポリヌクレオチドキナーゼでリン酸化した。このDNAをベクターDNA1mgと連結し、適当な制限酵素で消化し、そして連結反応は容量50ul中において室温で4〜12時間行なった。リン酸化、制限酵素消化、ポリメラーゼ反応および連結反応の条件は記載されている(マニアティスら、上記に引用)。コロニーは、アンピシリン、イソプロリル−1−チオ−β−D−ガラクトシド(IPTG)(0.4mM)および5−ブロモ−4−クロロ−3−インドリル−β−D−ガラクトピラノシド(X−gal)(40μg/ml)を補足したL寒天上に平板培養することによって(望ましい場合)lacZ+の評点をした。
TAC−RBSベクターは、tacP含有プラスミドpDR540(ファーマシア(Pharmcia))の単一BamHI部位を、DNAポリメラーゼを用いる充填によって構築された。次に、これを、共通リボソーム結合性部位(RBS、GTAAGGAGGTTTAAC)をコードしている二本鎖フラグメントを形成する非リン酸化合成オリゴヌクレオチド(ファーマシア)に対して連結した。連結反応後、混合物をリン酸化し、そしてSstIリンカーATGAGCTCATと再連結した。次に、この複合体をSstIおよびEcoRIで開裂させ、そして173bpのフラグメントをポリアクリルアミドゲル電気泳動(PAGE)によって単離し、そしてEcoRI−SstI制限pUC19(ファーマシア)(下記に記載の)でクローン化した。最終構築物(TAC−RBSと称する)のRBS−ATG−ポリリンカー領域の配列は、本明細書中に参考として包含される米国特許第5,017,691号明細書に開示されている。
合成IL−10遺伝子を8工程においてpUC19プラスミドで組立てた。各工程で、欠失および/またはインサートを含まないインサートは、工程1で挿入されたATG開始コドンを含む枠においてpUC19のlacZ(a)遺伝子を維持することによってクローニング後に検出することができた。欠失および/または挿入変化を含むクローンは、X−galおよびIPTGを含むL−アンピシリンプレート上の青色コロニーの評点によって濾去することができた。或いは、各工程で、小規模のプラスミドDNA調製試料に普遍的配列決定プライマーを用いてインサートの配列を容易に確証することができる。
工程1において、TAC−RBSベクターをSstIで消化し、T4 DNAポリメラーゼ(その3′エキソヌクレアーゼ活性はSstIカットの3′突出鎖を消化してブラント末端フラグメントを生成する)で処理し、そしてT4 DNAポリメラーゼの失活後にEcoRIで処理して173塩基対(bp)フラグメントを生成する。このフラグメントはTAC−RBS領域を含み且つATG開始コドンのところにブラント末端および反対側の末端にEcoRIカットを有する。最後に、173bpのTAC−RBSフラグメントを単離した。
工程2において、工程1の単離されたTAC−RBSフラグメントを、EcoRI/KpnIで消化したプラスミドpUC19と、下記に示したように、上流末端にブラント末端および下流末端にKpnIカットに対応するスタッガー末端を有する合成フラグメント1A/Bと一緒に混合した。このKpnI末端はBstEII部位に対しておよびその下流に隣接している。フラグメントを連結して工程2のpUC19を生成する。
工程3において、合成フラグメント2A/Bおよび3A/B(下記に示した)を、BstEII/SmaIで消化した工程2のpUC19と混合し(増幅および精製後)且つ連結して工程3のpUC19を生成した。フラグメント3A/Bの下流末端が、SmaIブラント末端を生成する余分の塩基を含むことに留意されたい。これらの余分の塩基は工程4において開裂した。更に、フラグメント2A/Bおよび3A/Bは、混合によってアニールする相補的9残基一本鎖末端を有し、2A/Bの上流BstEIIカットと、pUC19に対して連結する3A/Bの下流ブラント末端を残している。
工程4において、AflII/XbaIで消化した工程3のpUC19(増幅および精製後)を再精製し、合成フラグメント4A/B(下記に示した)と混合し、そして連結して工程4のpUC19を生成する。
工程5において、XbaI/SalIで消化した工程4のpUC19(増幅および精製後)を合成フラグメント5A/B(下記に示した)と混合し且つ連結して工程5のpUC19を生成する。フラグメント5A/BのSalIスタッガー末端が工程6においてHpaIによる消化によって除去されることに留意されたい。
工程6において、HpaI/PstIで消化した工程5のpUC19(増幅および精製後)を合成フラグメント6A/B(下記に示した)と混合し且つ連結して工程6のpUC19を生成する。
工程7において、ClaI/SphIで消化した工程6のpUC19(増幅および精製後)を合成フラグメント7A/B(下記に示した)と混合し且つ連結して工程7のpUC19を生成する。
工程8において、MluI/HindIIIで消化した工程7のpUC19(増幅および精製後)を合成フラグメント8A/Bおよび9A/Bと混合し且つ連結して最終構築物を生成する。最終構築物を標準的な技法によって、例えば、ATCCから受託番号33876として入手可能な大腸菌K−12株JM101に挿入した。培養後、タンパク質をJM101細胞から抽出し、そしてその抽出物の希釈液の生物活性を検査した。フラグメントと称する配列を表1に示す。
実施例2
COS7サル細胞におけるvIL−10の発現
vIL−10の読取り枠をコードしている遺伝子を、タケベ(Takebe)ら(1988)Mol.Cell.Biol.8:466〜472に記載された、増幅フラグメントをEcoRI消化pcD(SRa)ベクター中に後で挿入することが可能なプライマーを用いるポリメラーゼ連鎖反応によって増幅させた。挿入されたフラグメントのコーディング鎖を以下に示す(読取り枠を大文字で与える)。
適当な配向のインサートを有するクローンを、vIL−10の発現および/または制限消化の電気泳動パターンによって識別した。vIL−10遺伝子を有する一つのこのようなベクターはpBCRF1(SRa)と称され且つATCCに受託番号68193として寄託された。pBCRF1(SRa)を大腸菌MC1061において増幅させ、標準的な技法によって単離し、そしてCOS7サル細胞を以下のようにトランスフェクトするのに用いた。すなわち、トランスフェクションの前日に、COS7サル細胞約1.5x106個を、100mmプレートそれぞれの5%ウシ胎児血清(FCS)および2mMグルタミンを含むダルベッコ修飾イーグル培地(DME)中に播種した。トランスフェクションを実施するために、COS7細胞をトリプシンとのインキュベーションによる皿から取出し、血清不含DME中で2回洗浄し、そして血清不含DME中において細胞107個/mlに懸濁させた。アリコート0.75mlをDNA20μgと混合し、そして滅菌0.4cmエレクトロポレーションキュベットに移した。10分後、細胞にバイオラド・ジーン・パルサー(BioRad Gene Pulser)装置において200ボルト、960mFでパルスした。更に10分後、細胞をキュベットから取出し、そして5%FCS、2mMグルタミン、ペニシリン、ストレプトマイシンおよびゲンタマイシンを含むDME20mlを加えた。混合物を100mm組織培養皿4個に分別した。37℃、5%CO2で12〜24時間後、培地を同様の1%FCSのみを含む培地と取り換え、そしてインキュベーションを37℃、5%CO2で更に72時間続けた後、培地を集め、そしてIFNγ合成を阻害するその能力を検定した。
新たに単離した末梢血液白血球(PBL)のアリコート10ml(細胞約2x106個/ml)を、(i)5%FCSおよび2mMグルタミンを補足した90%DMEと、(ii)pBCRF1(SRa)で予めトランスフェクトされたCOS7細胞からの10%上澄みとから成る培地中においてフィトヘマグルチニン(PHA)(100ng/ml)と一緒に37℃でインキュベートした。24時間後、細胞および上澄みを採集して、IFNγ mRNAかまたはIFNγタンパク質の存在をそれぞれ検定した。対照は、10%上澄みが、無関係のcDNAインサートを有するプラスミドで予めトランスフェクトされたCOS7培養物からであることを除き、同様に処理された。vIL−10処置試料は、対照に相対して約50%のIFNγ合成阻害を示した。
実施例3
大腸菌におけるvIL−10の発現
下記のvIL−10をコードしている遺伝子は大腸菌において発現することができる。
pBCRF1(SRa)のcDNAインサートをM13プラスミドで再クローン化し、そこにおいて、それは特定部位の突然変異誘発によって2回変更された。すなわち、最初に、成熟vIL−10ポリペプチドのコーディング領域の5′末端にClaI部位を形成し、そして第二に、成熟vIL−10ポリペプチドのコーディング領域の3′末端にBamHI部位を形成した。次に、突然変異配列を、以下に記載したTRPC11発現ベクター中に容易に挿入した。
TRPC11ベクターを、合成した共通RBSフラグメントをClaIリンカー(ATGCAT)に対して連結することによっておよびその結果得られたフラグメントをClaI制限pMT11hc(ClaI部位を含むように予め修飾された)でクローニングすることによって構築した。pMT11hcは、pVXプラスミドEcoRI−HindIIIポリリンカー領域を有するpBR322のTETS誘導体である小型の(2.3キロベース)高コピーAMPRである。pVXは、マニアティスら(1982)Molecular Cloning:A Laboratory Manual,コールド・スプリング・ハーバー・プレス、コールド・スプリング・ハーバーに記載されている。これを、EcoRIおよびBamHIでpMT11hcを制限することによってClaI部位を含むように修飾し、得られた5′付着端をフィルインし、そしてClaIリンカー(CATCGATG)と連結し、それによってEcoRIおよびBamHI部位を復元し且つSmaI部位をClaI部位で置き換えた。TRPC11構築による一つの形質転換体は、ClaI部位に隣接してタンデムにRBS配列を有した。ClaI部位の一つおよびRBS配列の第二コピーの一部分を、このプラスミドをPstIで消化し、Bal31ヌクレアーゼで処理し、EcoRIで制限し、そして4種類全部のデオキシヌクレオチド三リン酸の存在下においてT4 DNAポリメラーゼで処理することによって除去した。得られた30〜40bpのフラグメントをPAGEによって回収し且つSmaI制限pUC12中にクローン化した。次に、pKC101由来の248bpの大腸菌trpp含有EcoRIフラグメント(ニコルス(Nichols)ら(1983)Methods in Enzymology 101:155〜164,アカデミック・プレス(Academic Press),ニューヨークに記載された)をEcoRI部位でクローン化してTRPC11構築を完成した。これを図1に図示する。TRPC11は、最初にそれをClaIおよびBamHIで消化し、それを精製した後、それを標準的な連結反応溶液中において、成熟BCRF1をコードするヌクレオチド配列を有するM13のClaI−BamHIフラグメントと混合することによってvIL−10のためのベクターとして用いられた。TRPC11−BCRF1と称するインサート含有TRPC11を、例えば、ATCCから受託番号33876として入手可能な大腸菌K12株JM101において増殖させた。
実験A
インターロイキン−2に誘導されたインターフェロン−γ合成およびリンホカインに活性化されたキラー活性に対するインターロイキン−4およびインターロイキン−10の示差効果
この項で示したデータは、本明細書中にその全部が参考として包含されているシューら(1992)Int′l Immunology 4:563〜569、においてその優先日後に公開された。
概要
ヒト末梢血液単核細胞(PBMC)とインターロイキン−2(IL−2)との培養は、サイトカインの合成およびリンホカインに活性化されたキラー(LAK)活性の発生を刺激する。インターロイキン−4およびインターロイキン−10(IL−10;サイトカイン合成阻害因子、CSIF)双方は、IL−2に誘導されたヒトPBMCによるIFNγおよびTNFαの合成を阻害する。しかしながら、IL−4とは異なり、IL−10は、PBMCおよび活発なナチュラルキラー(NK)細胞のIL−2に誘導された増殖も、IL−2に誘導されたLAK活性も阻害しない。更に、IL−4は、精製された活発なNK細胞によるIL−2に誘導されたIFNγ合成を阻害するが、対照的に、IL−10の阻害作用はCD14+細胞(単球/マクロファージ)によって媒介される。IL−10は単球またはNK細胞を加えた単球によるTNFα合成を阻害するが、NK細胞単独による場合は阻害しない。これらの結果は、IL−4およびIL−10が異なる経路によってNK細胞に作用することおよびIL−2に誘導されたサイトカイン合成およびLAK活性は異なる機序によって調節されることを示す。
インターロイキン−10(サイトカイン合成阻害因子、CSIF)は、マウスおよびヒトTリンパ球および単球/マクロファージによるIFNγなどのサイトカインの合成を阻害する。T細胞サイトカイン合成に対する阻害作用は間接的であり、単球/マクロファージによってそれらの抗原提示細胞としての能力において媒介される。マウスおよびヒト双方のIL−10(mIL−10;hIL−10)は、マウスおよびヒト細胞に対してIL−10活性を示すエプスタイン・バールウイルス読取り枠BCRF1(ウイルスIL−10;vIL−10)に対して相同である。vIL−10が、ヒトPBMCによるIL−2に誘導されたIFNγ合成を阻害することは初期に観察された。NK細胞はIL−2に刺激されたPBMC中の主要なIFNγ源であることが報告されているので、IL−2に誘導されたサイトカイン合成およびLAK活性に対するhIL−10およびvIL−10の作用は、これらのサイトカインとLAK活性の既知の阻害剤であるIL−4とを比較することと一緒に研究された。データは、IL−4、hIL−10およびvIL−10が、IL−2に刺激されたPBMCによるIFNγおよびTNFαの合成を阻害するが、IL−4だけが精製NK細胞によるIFNγ合成を阻害するということを示す。更に、IL−4とは異なり、IL−10はIL−2に誘導されたLAK活性を阻害しない。これらの結果は、IL−4およびIL−10が異なる機序によってNK細胞に作用し且つIL−2に誘導されたサイトカイン合成およびLAK活性が異なる経路によって調節されるという模型を支持する。
実施例A1
IL−2に誘導されたサイトカイン合成およびLAK活性に対するIL−4およびIL−10の作用
サイトカイン
ヒト組換体IL−2(rIL−2)は、S.ズラウスキー(Zurawski)による標準的な方法(DNAX)を用いて好ましく製造するかまたは購入した(シータス(Cetus)、エメリービル、CA)。ヒトrIL−4はシェリング・プラウ・リサーチ(Schering−Plough Research)からであった。ヒトrIL−1βはバイオソース・インターナショナル(Biosource International)(カマリロ、CA)から購入した。組換体hIL−10およびvIL−10をCOS7トランスフェクション上澄みとして用い、不適当なcDNAを含むかまたはcDNA不含のトランスフェクションからの上澄みを対照として用いた。本明細書中に参考として包含され且つ上記のビエラら(1991)Proc.Nat′l.Acad.Sci.,USA 88:1172〜1176およびシューら(1990)Science 250:830〜832を参照されたい。IFNγおよびTNFα(エンドジェン(Endogen)、ボストン、MA)をエリザによって測定した。IL−2不存在下のサイトカイン生産は、IFNγおよびTNFαエリザ検定の感度限界未満であり、それぞれ0.3ng/mlおよび12pg/mlであった。
細胞系
ダウディ(バーキットリンパ腫)細胞はシェリング・プラウ(リヨン、フランス)によって提供された。ルイス・ラニア博士(Dr.Lewis Lanier)によって提供されたCOLO(結腸癌)細胞を、5%ウシ胎児血清を加えたRPMI1640中において培養した。
抗体
白血球細胞表面抗原に対する単クローン性抗体(CD3、CD4、CD5、CD14、CD16、CD19、CD56)をベクトン・ディキンソン(サン・ホセ、CA)から購入した。マグネチックビーズ枯渇実験用の抗体(CD3、CD4、CD5、CD14、CD19)は、適当な細胞系を注射したSCIDマウスの腹水から製造した。抗IL−4および抗IL−10中和抗体は、例えば、本明細書中に参考として包含される、クレティアン(Chretien)ら(1989)J.Immunol.Methods 117:67〜81;およびイセル(Yssel)ら、J.Immuno.Methods.72:219〜227に記載されている。
PBMCの調製および培養
ヒトPBMCを、健康なドナーからのバフィーコートからフィコール・ハイパクでの遠心分離によって単離し、そして1%ヒトAb+血清を有するイセル(Yssel′s)培地中において他のサイトカインを含むかまたは含まない106/ml ub rIL−2(200単位/ml)で培養した。培養は24(または96)ウェルプレート中において5日間実施し、そして上澄みを採集した。異なるドナーからのPBMCは、IL−2によって刺激された場合、IFN−γおよびTNF−αを生産するそれらの能力が異なった。
細胞精製
PBMCを洗浄し且つ組織培養皿中において37℃で40分間インキュベートした。付着細胞をラバーポリスマンで掻取ることによって集めた。非付着細胞を除去し、ペレットにし、そしてナイロンウールカラムに入れ且つ37℃で40分間インキュベートした。カラムから溶離後、細胞をペレットにし、10%FCS/PBSを含む30%パーコール(Percoll)中に再懸濁させ、そして40%パーコール上に重層した。室温で30分間遠心分離後、界面の大型顆粒リンパ球を回収し且つ2回洗浄した。これらの細胞を抗CD56抗体(ベクトン・ディキンソン、サン・ホセ、CA)と一緒に4℃で30分間インキュベートし、洗浄した後、FACS選別の前に、ヤギ抗マウスFITC(ジャクソン・イムノリサーチ(Jackson Immunoresearch)、エーボンデール、PA)で染色した。CD56+細胞は、選別を行なった細胞の約35〜50%であった。選別された細胞は、再分析により、99.5%より大のCD56+であった。精製NK細胞9x104個を、最終容量100ml中において付着細胞またはT細胞3x104個と混合し、そして他のサイトカインを含むかまたは含まないIL−2と一緒に培養した。
同一ドナーからの精製NK細胞および単球を以下のように得た。すなわち、PBMCをヒツジ赤血球と一緒に一晩中インキュベートし;ロゼット形成「E+」(CD2+)および非ロゼット形成「E−」細胞をフィコール・ハイパク勾配での遠心分離によって分離した。E+細胞に、PBMCに関して記載したのと同様の精製操作(前記を参照されたい)を施して精製NK細胞を得た。引続き、E−細胞を抗CD14 mAb(LeuM3)およびFITC標識ヤギ抗マウスIgG抗体と一緒にインキュベートし、そしてCD14+細胞をファクスタープラス(FACStar plus)で選別した。これらの細胞純度は98%より大であった。精製NK細胞105個を100ml中において純粋な単球104個と一緒にインキュベートし且つ単独でかまたはIL−2および前記に記載の他の添加物と一緒に培養した。
或いは、NK細胞および単球をマグネチックビーズ選択によって豊富にした後、以下のように選別した。すなわち、PBMCを最初に単クローン性抗CD3、抗CD4、抗CD5および抗CD19抗体と一緒にインキュベートしてT細胞およびB細胞を染色した。PBSで2回洗浄後、ヤギ抗マウスIgG被覆マグネチックビーズ(ダイナビーズ(Dynabeads)M−450、ダイナル・インコーポレーテッド(Dynal Inc.)、グレート・ネック、NY)を加えて、抗体被覆T細胞およびB細胞をマグネチック選択によって除去した。得られた豊富なNK細胞および単球を抗CD56−PEおよび抗CD14−FITCで染色し、そしてCD56+およびCD14+細胞を細胞ソーターで単離した。2種類の選別された細胞集団の純度は98.5%より大であった。
細胞毒性検定
PBMCを、1%ヒトAB+血清を含むイセル培地中においてIL−2を200U/mlと一緒に細胞106個/mlで3日間インキュベートした。培養は、リンブロ(Linbro)24ウェルプレート(フロー・ラボラトリーズ(Flow Laboratories)、マクリーン、VA)の1−mlウェル中で実施した。培養期間後に細胞を採集し、2回洗浄し、そして51Cr放出検定においてエフェクター細胞として用いた。本明細書中に参考として包含される、スピッツ(Spits)ら(1988)J.Immunol.141:29〜 を参照されたい。51Crで標識された標的細胞(COLOまたはダウディ)1000個を、U字型の96ウェルプレート中の0.25%BSA含有イスコヴ(Iscov′s)培地(シグマ・ケミカル・カンパニー(Sigma Chemical Co.)、セント・ルイス、MO)中において種々の数のエフェクター細胞と混合した。プレートを50xgで5分間遠心分離した後に、給湿した5%CO2雰囲気中において37℃で4時間インキュベーションした。試料を採集し且つガンマカウンター(LAB、ブロンマ、スウェーデン)で計数した。
組換体hIL−10、vIL−10およびhIL−4を、末梢血液単核細胞(PBMC)中においてIL−2によって引起こされたIFNγおよびTNFαの合成並びにLAK活性に対するそれらの作用に関して検査した。PBMCをrIL−2の200U/ml中においてrIL−4(200U/ml)と一緒にかまたはhIL−10、vIL−10含有若しくはサイトカイン不含(模擬)のCOS7上澄みと一緒に5日間培養した後、サイトカイン合成を測定した。hIL−10、vIL−10またはIL−4を含む培養物中においてIL−2に誘導されたIFNγおよびTNFαの合成は実質的に阻害された(図2A、2B)。
IL−4によって得られた結果は、IL−4が、IL−2に誘導されたIFNγ mRNAおよびタンパク質の発現を阻害するという観察報告を確証する。IL−4およびIL−10双方によるサイトカイン合成の阻害は用量依存性であり、抗hIL−4および抗hIL−10単クローン性抗体をそれぞれ阻止することによって逆行するが、イソタイプ対照免疫グロブリンでは逆行しない(図2C、2D)。
LAK活性を、更に、LAK細胞によって効率よく死滅するが活発なNK細胞によっては死滅しないバーキットリンパ腫細胞系ダウディおよび結腸癌系COLOに対して評価した。ダウディおよびCOLO細胞に対するIL−2に誘導されたLAK活性は、IL−4を含む培養物においてのみ阻害され、hIL−10およびvIL−10培養物中においては変化しないかまたは僅かに増大さえした(図3A)。IL−2に誘導されたLAK活性は、主としてCD56(Leu19)+NK細胞によって媒介される。COLO細胞に対するLAK活性がIL−10によって阻害されなかったということは、活性NK細胞によって媒介された細胞毒性がこのサイトカインによって影響されないことを示した。しかしながら、活性CD3+ gd+ T細胞はダウディ細胞を死滅させることができるので、ダウディに対するIL−2に誘導されたgd+ T細胞の細胞毒性をIL−10が刺激し、同時に、この標的細胞に対するIL−2に誘導されたNK活性を阻止することは可能であった。
IL−2およびhIL−10で培養されたPBMC中において誘導された抗ダウディLAK細胞の表現型を決定するために、CD56+およびCD56−集団をFACSによって選別し且つそのダウディ細胞に対する細胞毒性を検査した。図3Bは、IL−2単独の場合と同様に、有意のLAK活性がCD56+集団においてのみ観察されたことを示す。したがって、IL−4およびIL−10双方がIL−2に誘導されたIFNγおよびTNFαの合成を阻害し、IL−4だけが、PBMC中に存在する活性NK細胞によるIL−2に誘導された細胞毒性を阻害する。
実施例A2
IL−10は、IL−2に刺激された精製NK細胞によるIFNγ合成またはその増殖を阻害しない。
増殖検定
細胞を96ウェル丸底プレート中において細胞105個/ウェルで分配し、そして最終容量200μl/ml中においてサイトカイン存在下または不存在下で4日間インキュベートした。次に、10μl中の3H−チミジン1mCiを各ウェルに加えた。6時間後に培養物を採集し、そして取込まれた放射能をシンチレーション計数によって評価した。
PBMCにおけるIL−2に誘導されたIFNγ合成の大部分は、T細胞よりもむしろNK細胞由来であるらしい。したがって、IL−2に誘導されたIFNγ合成に対するhIL−10、vIL−10およびIL−4の作用は、FACSで精製されたNK細胞(純度>99.5%)によって検査された。IL−4は、これらの細胞によるIL−2に誘導されたIFNγ分泌を阻害したが;対照的に、hIL−10もvIL−10も、精製された活発なNK細胞によるIFNγ合成を抑制しなかった(図4A)。更に、IL−4は、PBMCまたは精製NK細胞によるIL−2に誘導された増殖を有意に阻害したが、IL−10は、IL−2に媒介された増殖に対して作用しなかった(図4B)。
IL−4とは対照的に、IL−10はNK細胞に直接的に作用しないが、同時刺激シグナルを与える単球の能力を阻害する。この結論は、IL−2に誘導されたIFNγ生産に対するIL−10の作用によって最も明確に支持される。前記のように、補助細胞調製試料はIFNγを生産しなかった。IL−2に刺激されたNK細胞は、補助細胞を用いることなく有意の濃度のIFNγを生産したが(図4A、5Aおよび5B)、プラスチック付着細胞および精製CD14+細胞双方を精製NK細胞に加えることにより、IFNγ合成は大きく増大した。NK細胞に対するIL−10の直接作用の不存在(図4Aおよび4B)は、IL−10が、単球に対して作用することによってIL−2に誘導されたIFNγ生産を阻害していることを示唆する。同様に、IL−10によるT細胞サイトカイン合成阻害は、単球/マクロファージ補助細胞によって媒介される。
実施例A3
単球は、NK細胞によるIL−2に刺激されたIFNγおよびTNFα合成のIL−10による阻害を媒介する。
IFNγ合成が、PMBCの培養物中においてIL−10によって阻害されたが純粋なNK細胞では阻害されなかったということは、IL−10のこの作用が補助細胞によって媒介されたことを示唆した。これらの補助細胞の性質を研究するために、パーコール勾配遠心分離によって得られた低密度細胞画分から、またはT細胞、B細胞および単球を枯渇したPBMCからCD56+細胞を選別することによってNK細胞を精製し、そしてプラスチック付着細胞とまたはパーコール勾配からの高密度細胞集団(T細胞98%)と混合した。付着細胞をNK細胞に加えることにより、NK細胞によるIL−2に誘導されたIFNγ生産は激しく増大し;付着細胞のこの刺激作用はIL−10によって阻止された(図5A)。付着細胞集団自体は、IL−2に応答して検出可能な濃度のIFNγを生産しなかった。対照的に、T細胞含有画分は、NK細胞によるIL−2に誘導されたIFNγ生産に対して作用しなかったし、IL−10によるIFNγ生産の阻害を媒介しなかった(図5A)。
プラスチック付着細胞は単球に富むが、他の細胞集団を含むことができる。単球が、IL−2に誘導されたIFNγ生産を増大させたし、IL−10によるその阻害も媒介したことを確証するために、NK細胞およびCD14+単球を選別によって精製し且つIL−2およびIL−10存在下で培養した。図5Bは、NK細胞に対して精製された単球を加えることにより、IL−2に誘導されたIFNγ生産が増大したことおよびIL−10がこの増大を阻害したことを示す。
TNFα合成に関して、定性的に同様の結果が観察された。図5Cは、予想されるように、NK細胞がIL−2に応答して検出可能なTNFαを生産したことを示す。CD14+細胞は、IL−2とは無関係にTNFαを生産する。IL−10は、IL−2の存在下(図5C)および不存在下双方において単球によるTNFα生産を阻害する。対照的に、NK細胞によるTNFα合成はIL−10によって阻害されなかった。NKおよびCD14+細胞の同時の刺激により、どちらかの細胞だけで観察されるよりも実質的に高いTNFα生産濃度が得られ、この増加はIL−10によって阻止された。
単球およびそれらの生産物は、NK細胞を休止させることにより、IL−2に誘導されたIFNγ生産を実質的に増加させることが分かった(図5B)。いくつかのモノカイン、例えば、IL−1およびTNFαは、種々の条件下においてヒトおよびマウスNK細胞によるIFNγ合成の同時刺激剤として包含された。LPSまたはIFNγに刺激された単球/マクロファージによるIL−1、IL−6およびTNFαなどのモノカインの合成をIL−10が阻害するということは、ここで報告されたIL−10の作用が、補助細胞による同時刺激分子の生産をIL−10が阻害することに基づいていたことを示唆する。付着細胞の上澄み(主として単球を含む)は、IL−2に刺激された精製NK細胞によるIFNγ生産を増大させることが観察されたが、IL−10存在下で培養された付着細胞の上澄みは、IL−10を枯渇した場合でさえもこの能力を欠いている。この上澄みの活性が補助細胞の完全な同時刺激作用の要因であるかどうかは不明である。IL−1αおよびIL−1βはNK細胞によるIL−2に誘導されたIFNγ生産を同時刺激するが、IL−6またはTNFαは刺激しないということが観察されたが;しかしながら、IL−1を最大1000U/mlまで加えることは、未分別のPBMCによるIL−2に誘導されたIFNγ合成に対するIL−10の阻害作用を逆行させない。したがって、1種類若しくはそれ以上の追加の活性がこの系において機能し、またはIL−10が、NK細胞によるサイトカイン合成を阻害する第二の因子の合成をもたらすという可能性が存在する。
実験B
IL−10はヒト単球によるサイトカイン合成を阻害する:単球によって生産されたIL−10の自己調節の役割。
この項において示したテータは、本明細書中に参考として完全に包含されている、デ・ワール・マレフィト(de Waal Malefyt)ら(1990)J.Exptl.Med.174:1209〜1220に、その優先日後に公開された。
概要
この項は、LPSによって活性化されたヒト単球が、従来、サイトカイン合成阻害因子(CSIF)と称されるインターロイキン(IL−10)を用量依存形式において高濃度で生産することができるということを実証する。IL−10は、単球の活性化の7時間後に検出可能であり、IL−10生産の最大濃度は24〜48時間後に観察された。これらの速度論は、ヒト単球によるIL−10の生産が、活性化の4〜8時間後にいずれも高濃度で分泌されたIL−1α、IL−1β、IL−6、IL−8、TNFαおよびG−CSFの生産と比較して相対的に遅いことを示した。LPSで活性化した単球によるIL−10の生産は、IL−1α、IL−1β、IL−6、IL−8、TNFα、GM−CSFおよびG−CSFの場合と同様に、IL−4によって阻害された。更に、培養の開始時に、IFNγ、LPSまたはLPSおよびIFNγの組合わせによって活性化された単球に対して加えられたIL−10は、IL−1α、IL−1β、IL−6、IL−8、TNFα、GM−CSFおよびG−CSFの生産を転写段階で強く阻害した。ウイルスIL−10はヒト細胞に対する同様の生物活性を有するが、更に、LPS活性化後の単球によるTNFαおよびGM−CSFの生産を阻害した。中和性抗IL−10 mAbの存在下におけるLPSによる単球の活性化は、LPS処理のみの場合と比較して多量のサイトカイン生産を引起こし、内因的に生じたIL−10はIL−1α、IL−1β、IL−6、IL−8、TNFα、GM−CSFおよびG−CSFの生産を阻害することが示唆された。更に、IL−10は、LPSに活性化された単球においてIL−10 mRNA合成を強く阻害したので、その作用は自己調節的であった。更に、内因的に生じたIL−10は、LPSによる単球の活性化後のクラスII MHC発現の減少の原因であることが分かった。総合すると、これらの結果により、IL−10は、クラスII MHC発現をダウンレギュレートし且つ単球による前炎症性サイトカインの生産を阻害するその能力ゆえに、免疫学的応答および炎症性応答に対して重要な調節作用を有するということが示される。
最近、ネズミ−インターロイキン10(IL−10)が同定され、その遺伝子はそのサイトカイン合成阻害因子(CSIF)活性に基づいてクローン化された。ネズミの系において、IL−10はCD4+ Th2サブセットによって生産されており、しかも、Th1クローンによるサイトカイン生産、特に、IFNγを阻害する。IL−10によるサイトカイン生産の阻害は、B細胞ではなくマクロファージを抗原提示細胞(APC)として用いた場合にのみ観察された。そのCSIF活性に加えて、IL−10は多面的であり且つ胸腺細胞、細胞毒性T細胞、マスト細胞、B細胞およびマクロファージを含む種々の細胞種に対して作用することが分かった。
更に、ヒトIL−10はCSIF活性を示す。PHAまたは抗CD3 mAbによって活性化したPBMCによるIFNγおよびGM−CSFの生産はIL−10によって強く阻害され、そしてこの阻害は転写段階で生じた。ヒトおよびネズミ双方のIL−10は、エプスタイン・バールウイルスゲノムの従来特性決定されていない読取り枠BCRF−1に対して広範囲の配列相同関係を有する。この読取り枠の発現は、マウスおよびヒトT細胞でのCSIF活性を含む大部分の性質をヒトおよびネズミIL−10と共有するウイルスIL−10(v−IL−10)と称する活性タンパク質を生成させた。
ヒトIL−10およびv−IL−10は、クラスII MHC分子のダウンレギュレーションによってヒト単球の抗原提示能力を減少させることにより、抗原特異的増殖性T細胞応答を阻害することができる。ここで示された結果は、ヒト単球が、LPSによる活性化後に高濃度のIL−10を生産することができること、およびこの生産が他のモノカインの場合と比較して相対的に遅いということを示す。更に、IL−10は、LPS、IFNγまたはLPSおよびIFNγによって活性化された単球による前炎症性サイトカイン、例えば、IL−1α、IL−1β、IL−6、IL−8およびTNFα並びに造血系成長因子であるGM−CSFおよびG−CSFの生産を強く阻害することをここで報告する。内因的に生じたIL−10は、単球によるIL−1α、IL−1β、IL−6、IL−8、TNFα、GM−CSFおよびG−CSFの生産に対して自己調節的作用を有するのみならず、それ自体の生産および単球でのクラスII MHC発現を自己調節的にダウンレギュレートする。これらの結果は、IL−10が免疫学的応答および炎症性応答に対して重要な調節作用を有することを示す。
実施例B1
IL−10はヒト単球によって生産される。
ヒト単球の単離および培養
ヒト末梢血液単球を正常ドナーの血液500mlから単離した。単核細胞を血液成分分離器での密度遠心分離によって単離した後、遠心水簸によってリンパ球および単球に分別した。単球調製試料は、非特異的エステラーゼ染色によって判定したところ>95%純度であり、生存しうる細胞を98%を越えて含んでいた。単球は、1%のプールされた熱失活ヒトAB+血清を補足したヒト血清アルブミン(HSA)含有イセル培地中で培養された。この培地は、リムルス(Limulus)アメーバ様細胞溶解検定によって確認したところ、内毒素を含んでいなかった(内毒素<0.2ng/ml)。単球は、これらの細胞の付着を防止するテフロンバッグ(ヤンセン(Jansen)MNL、セント・ニクラース、ベルギー)中において細胞濃度4x106個/mlで培養された。指定した時間培養後に単球を集め、そして間接免疫蛍光法によってその細胞表面発現を分析するかまたはノーザン分析およびPCR分析によってそのリンホカイン遺伝子発現を分析した。更に、単球培養上澄みを、これらの細胞の活性化後のIL−1α、IL−1β、IL−6、IL−8、IL−10、TNFα、GM−CSFおよびG−CSFの生産を決定するために集めた。培養後の細胞の生存率は、トリパンブルー排除によって決定したところ95%を越えていた。
試薬
組換体ヒトIL−10およびv−IL−10を大腸菌においてグルタチオン−S−トランスフェラーゼ融合タンパク質として発現させ、精製し、そしてトロンビンで消化してN末端融合部分を除去し、活性ヒトおよびウイルスIL−10を得た。精製ヒトr−IL−4およびr−IFNγは、シェリング・プラウ・リサーチ(ブルームフイールド、NJ)によって提供された。LPS(大腸菌0127:B8)は、ディフコ・ラボラトリーズ(Difco Laboratories)(デトロイト、MI)から得られた。中和性抗IL−10mAb 19F1は、v−IL−10に対して生じたものであり、ヒトおよびウイルスIL−10双方を効率よく中和した。
リンホカイン決定
単球によるIL−1αおよびTNFαの生産は、エンドジェン(ボストン、MA)から入手したリンホカイン特異的エリザによって測定された。これらのエリザの下方検出限界は、それぞれ50pg/mlおよび10pg/mlであった。IL−1βの生産は、シストロン(Cistron)(パイン・ブルック、NJ)から入手したリンホカイン特異的エリザによって決定された。このエリザの感度は20pg/mlであった。IL−6濃度は、ジェンザイム(ボストン、MA)から購入したリンホカイン特異的エリザによって決定された。この検定の感度は0.313ng/mlであった。IL−8およびG−CSF特異的エリザをR&Dシステムズ(Systems)(ミネアポリス、MN)から入手し、IL−8およびG−CSFの生産を定量するのに用いた。これらのエリザの感度は、それぞれ4.7pg/mlおよび7.2pg/mlであった。GM−CSF生産は、リンホカイン特異的エリザによって決定された。このエリザの感度は50pg/mlであった。IL−10生産は、抗IL−10 mAb(JES 9D7)を被覆抗体として、および別の抗IL−10 mAb(JES3−12G8)をトレーサー抗体として用いる特異的エリザによって決定された。このエリザの感度は50pg/mlであった。
IL−10は、活性ヒトT細胞クローン、活性末梢血液TおよびB細胞、EBV形質転換B細胞系および単球によって生産される。遠心水簸によって単離された、高度に精製されたヒト単球は、LPSによる活性化後にIL−10を生産した。更に、これらのヒト単球は、高濃度のIL−6、TNFαおよびGM−CSFを生産しうることが分かった(図6)。LPSで活性化された単球によるサイトカイン生産の速度論は、LPSで活性化された単球によるIL−10生産が比較的遅いことを示した。それは7.5時間で採集された上澄み中において最初に検出されたが、最大生産は活性化の20〜48時間後に観察された。対照的に、TNFαおよびIL−6は、活性化によって速やかに生産され、そしてそれぞれ活性化後3.5時間および7.5時間で最大生産濃度に達した(図6)。しかしながら、GM−CSF生産は、更に、LPSによる活性化の7.5時間後に最初に検出されたが、この場合、最大生産濃度は20時間で達せられた。用量応答実験により、10ng/mlのLPSによる単球の活性化は既に有意の濃度のIL−10生産を引起こすことが示されたが、最大IL−10合成はLPS濃度1μg/mlで観察された(図7)。
実施例B2
IL−10はヒト単球によるサイトカイン生産を阻害する。
IL−10は、活性PBMCによるIFNγおよびGM−CSF生産を阻害することが分かった。単球によるサイトカインの生産に対するIL−10の作用を決定するために、高度に精製された単球を、IL−10の不存在下または存在下でLPSにより24時間活性化した。更に、単球を、IL−4(100U/ml)または、v−IL−10に対して生じたものであるがヒトIL−10およびv−IL−10双方を効率よく中和する中和性抗IL−10 mAb 19F1の存在下においてLPSを用いて24時間活性化した。サイトカイン生産は、活性化して24時間後に採集されたこれらの培養物の上澄みにおいて、サイトカイン特異的エリザによって決定された。表B1に示したように、培地のみにおいて37℃でインキュベートされた単球は、IL−1α、IL−1β、IL−6、IL−8、IL−10、TNFα、GM−CSFおよびG−CSFを生産しなかった。これらの条件下では、有意の濃度のIL−8のみが合成された。LPS(1μg/ml)による単球の活性化は、高濃度のIL−1α、IL−1β、IL−6、IL−8、IL−10、TNFα、GM−CSFおよびG−CSFを生産した。興味深いことに、IL−10は、IL−1α、IL−1β、IL−6、IL−8、TNFα、GM−CSFおよびG−CSFの生産を様々な程度まで阻害した(表B1)。IL−10の最も強い阻害作用は、80〜100%まで阻止されたIL−1α、TNFα、GM−CSFおよびG−CSFの生産に対して観察された。IL−1βおよびIL−6の生産阻害はあまり顕著ではなかったし、IL−8の合成はIL−10によって僅かしか影響されなかった。
実施例B3
IL−10は、更に、IFNγによって活性化された単球のサイトカイン生産を阻害する。
IL−10は、更に、IFNγまたはIFNγおよびLPSの組合わせによって活性化された単球によるサイトカイン生産を阻害する。図8は、最適濃度100U/mlでのIFNγが、概して、最適濃度1μg/mlでのLPSの場合よりもあまり強力でないサイトカイン分泌誘導物質であったことを示す。更に、単球によるサイトカイン生産に対するIFNγおよびLPSの組合わせの作用は、概して付加的であったことが実証される。IL−10の最も強い阻害作用は、IL−1α、TNFαおよびGM−CSF生産に対して観察された。TNFαおよびGM−CSF分泌は、最適LPSおよびIFNγ濃度によって単球を活性化した後でさえも、90%を越えて抑制された。IL−1βおよびIL−6分泌に対するかなりの阻害作用が最適刺激条件で観察されたが、それらの阻害は、単球が準最適濃度のLPSによって、最適濃度のIFNγ不存在下または存在下で刺激された場合に一層顕著であった。
実施例B4
ウイルスIL−10は単球によるサイトカイン生産を阻害する。
ウイルスIL−10およびヒトIL−10は、ヒト細胞に対して同様に作用する。図9は、IL−10およびv−IL−10双方が、単球によるTNFαおよびGM−CSF生産を同様に阻害したことを示す。濃度100U/mlで加えられたIL−10およびv−IL−10は、LPS(1μg/ml)による活性化後の単球によるTNFαおよびGM−CSF生産に対して有意の阻害作用を有する。TNFαおよびGM−CSF分泌に対するIL−10およびv−IL−10のこれらの阻害作用は、インキュベーションをmAb 19F1の存在下で実施した場合に逆行し(図9)、v−IL−10の阻害作用の特異性が実証された。実際に、IL−10またはv−IL−10および中和性抗IL−10 mAbの存在下でのLPSによる単球の活性化は、TNFαおよびGM−CSFの増大した生産さえも引起こし、内因的に生じたIL−10はこれらのサイトカインの生産を抑制することが示された。
単球によるサイトカイン生産に対する内因的に生じたIL−10の阻害作用は、中和性抗IL−10 mAbの存在下においてLPSで活性化された単球によって生産されたサイトカイン濃度を定量することによって更に評価された。表B1において、単球の、抗IL−10を加えたLPS処理は、LPS単独による活性化と比較して一層高濃度のサイトカイン生産を引起こしたことが示され、内因的に生じたIL−10は、TNFαおよびGM−CSF生産に対するその阻害作用に加えて、IL−1α、IL−1β、IL−6、IL−8およびG−CSFの生産を阻止することが示された。最も有意の阻害作用は、IL−1α、GM−CSFおよびTNFαの生産に対して見出されたが、IL−1β、IL−6、IL−8およびG−CSFの発現に対する阻害作用はかなりではあるがあまり顕著ではなかった。総合すると、これらの結果は、内因性IL−10および内因的に生じたIL−10双方が、LPSで活性化した単球によるIL−1α、IL−1β、IL−6、IL−8、TNFα、GM−CSFおよびG−CSFの生産を阻害することを示す。
実施例B5
IL−4は、活性化した単球によるIL−10生産を阻害する。
IL−4は、LPSで活性化した単球によるIL−1β、IL−6およびTNFαの生産を阻害する。IL−4がIL−10生産も阻害したかどうかを決定するために、単球をLPSで24時間活性化し、そしてIL−10分泌を測定した。表B1は、IL−4が、LPSで活性化した単球によるIL−10生産を強く阻害したことを示す。更に、IL−4は、IL−1β、IL−6およびTNFα分泌に対するその阻害作用に加えて、GM−CSFおよびG−CSFの生産を効率よく阻止する。しかしながら、IL−10に関して観察されたように、IL−8の生産はIL−4によって僅かしか影響されなかった。集合的に、これらのデータは、IL−4およびIL−10が、活性化された単球によるサイトカイン生産に対して同等の阻害作用を有することを示す。
実施例B6
モノカイン生産の阻害は転写段階で起こる。
プローブ
下記のプローブをノーザン分析に関して用いた。すなわち、
pCD−hTGFβの600bpのSma Iフラグメント(nt1299〜1899)、ヨコタ(Yokota)ら(1987)、Lymphokines 13巻,ゲデル(Goeddel)およびウェブ(Webb)(監修)、アカデミック・プレス、ニューヨークを参照されたい;
pAL(b−アクチン)の1200bpのPstIフラグメント、ビエイラ(Vieira)ら(1991)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 88:1172〜1176を参照されたい;
pCD−hIL−6の567bpのBamHI−Xba Iフラグメント(nt1〜567)、ヨコタら(1987)を参照されたい;
SP64−3−10c(IL−8)の268bpのHind IIIフラグメント(nt29〜297)、シュミド(Schmid)ら(1987)J.Immunol.139:250〜 を参照されたい;
pCD−SRa−hIL−10の760bpのBgl II−Hind IIIフラグメント(nt159〜919)、ビエリア(Vierea)ら(1991)を参照されたい。下記のオリゴヌクレオチドをPCR生成物のサザン分析に用いた。すなわち、
IL−1α:5′-CATGGGTGCTTATAAGTCATC-3′ (nt500〜521)、マーチ(March)ら(1985)Nature 315:641〜 を参照されたい;
IL−1β:5′-CGATCACTGAACTGCACGCTCCGGG-3′ (nt444〜469)、マーチら(1985)Natureを参照されたい;
IL−6:5′-GAGGTATACCTAGAGTACCTC-3′ (nt510〜531)、ヒラノ(Hirano)ら(1986)Nature 324:73〜 を参照されたい;
IL−8:5′-TAAAGACATACTCCAAACCTT-3′ (nt200〜221)、シュミドら(1987)J.Immunol.を参照されたい;
IL−10:5′-CAGGTGAAGAATGCCTTTAATAAGCTCCAAGAGAAAGGCATCTACAAAGCCATGA-GTGAGTTTGACATC-3′ (nt429〜498)、ビエリアら(1991)Proc.Nat′l.Acad.Sci.USA
TNFα:5′-GGCGTGGAGCTGAGAGATAAC-3′ (nt500〜521)、ペニカ(Pennica)ら(1984)Nature 312:724〜 を参照されたい;
GM−CSF:5′-CCGGCGTCTCCTGAACCT-3′(nt150〜168)、リー(Lee)ら(1985)Proc.Nat′l.Acad.Sci.USA 82:4360〜4364を参照されたい;
アクチン:5′-CTGAACCCTAAGGCCAACCGTG-3′(nt250〜272)、アロンソ(Alonso)ら(1986)J.Mol.Evol.23:11〜 を参照されたい;および
G−CSF:5′-GCCCTGG-AAGGGATCTCCCCC-3′(nt400〜421)、ナガタ(Nagata)ら(1986)Nature 319:415〜 を参照されたい。更に、ヌクレオチド配列は、ジェンバンク(GENBANK)、c/o インテリジェネティクス・インコーポレーテッド(Intelligenetics,Inc.)、メンロー・パーク、CA並びにBCCGデータベースおよびウィスコンシン・バイオテクノロジー・センター大学(University of Wisconsin Biotechnology Center)、マディソン、ウィスコンシンから入手可能である。合成ヌクレオチド生合成は、本明細書中に参考として包含されている、ゲイト(Gait)(1984)Oligonucleotide Synthesis:A Practical Approach IRLプレス、オクスフォードに記載されている。
mRNA単離およびノーザン分析
全RNAを、チオシアン酸グアニジニウム−CsCl法によって単球20x106個から単離した。ノーザン分析に関して、全RNA10μg/試料を、6.6%ホルムアルデヒド含有1%アガロースゲル上の寸法によって分離し、ナイトラン(Nytran)ナイロン膜(シュライヒャー・アンド・シューエル(Schleicher & Schuell)、キーン、NH)に移し且つプローブとハイブリッド形成させ、高比活性(>108cpm/mg)に標識された。フィルターをハイブリッド形成し、緊縮条件下で洗浄し、そして展開させた。
PCR分析
全RNAの1マイクログラムを、オリゴ(dT)12−18をプライマーとしておよびAMV逆転写酵素(ベーリンガー・マンハイム(Boehringer mannheim))を反応20μl中で用いて逆転写させた。逆転写物2マイクロリットル(全RNA100ngに等しい)を各増幅反応に直接的に用いた。PCRの条件は以下の通りである。すなわち、反応50μl中において、各プライマー25ナノモル、dGTP、dATP、dCTPおよびdTTP(ファーマシア、ウプサラ、スウェーデン)をそれぞれ125μM、50mM KCl、10mMトリス−HCl、pH8.3、1.5mM MgCl2、ゼラチン1mg/ml、非アセチル化BSA100μg/mlおよびヴェント(Vent)DNAポリメラーゼ(ニュー・イングランド・バイオラブズ(New England Biolabs)、ビバリー、MA)1単位。用いたプライマーは以下の通りであった。すなわち、
IL−1αセンスプライマー 5′-CATCGCCAATGACTCAGAGGAAG-3′ (nt302〜325);
IL−1αアンチセンスプライマー 5′-TGCCAAGCACACCCAGTAGTCTTGCTT-3′ (nt770〜743);
IL−1βセンスプライマー 5′-CCAGCTACGAATCTCGGACCACC-3′ (nt230〜253);
IL−1βアンチセンスプライマー 5′-TTAGGAAGACACAAATTGCATGGTGAAGTCAGT-3′(nt896〜863);
IL−6センスプライマー 5′-ATGAACTCCTTCTCCACAAGC-3′ (nt1〜21);
IL−6アンチセンスプライマー 5′-CTACATTTGCCGAAGAGCCCTCAGGCTGGACTG-3′ (nt810〜777);
IL−8センスプライマー 5′-ATGACTTCCAAGCTGGCCGTG-3′ (nt1〜21);
IL−8アンチセンスプライマー 5′-TTATGAATTCTCAGCCCTCTTCAAAAA-CTTCTC-3′(nt302〜269);
IL−10センスプライマー 5′-ATGCCCCAAGCTGAGAACCAAGACCCA-3′ (nt323〜349);
IL−10アンチセンスプライマー 5′-TCTCAAGGGGCTGGGTCAGCTATCCCA-3′ (nt674〜648);
TNFαセンスプライマー 5′-AGAGGGAAGAGTTCCCCAGGGAC-3′ (nt310〜333);
TNFαアンチセンスプライマー 5′-TGAGTCGGTCACCCTTCTCCAG-3′(nt782〜760);
GM−CSFセンスプライマー 5′-GCATCTCTGCACCCGCCC-GCTCGCC-3′(nt76〜100);
GM−CSFアンチセンスプライマー 5′-CCTGCTTGTACAGCTCCAGGCGGGT-3′ (nt276〜250);
G−CSFセンスプライマー 5′-GAGTGTGCCACCTACAAGCTGTGCC-3′ (nt233〜258);
G−CSFアンチセンスプライマー 5′-CCTGGGTGGGCTGCAGGGCAGGGGC-3′ (nt533〜508);
β−アクチンセンスプライマー 5′-GTGGGGCGCCCCAGGCACCA-3′(nt1〜20);
β−アクチンアンチセンスプライマー 5′-GTCCTTAA-TGTCACGCACGATTTC-3′ (nt548〜530)。
反応をパーキン・エルマー/シータスDNA熱サークラー(Perkin−Elmer/Cetus DNA Thermal cycler)中において20サイクル(94℃で30秒間変性、55℃で30秒間アニーリング、72℃で60秒間伸長)インキュベートした。反応物をCHCl3で抽出し、40μl/試料をTAE緩衝液中の1%アガロースゲルに加えた。生成物を臭化エチジウム染色によって可視化した。次に、ゲルを0.5M NaOH、1.5M NaCl中で変性させ、10M酢酸アンモニウム中で中和し、そしてナイトランナイロン膜に移した。膜は、6xSSC、1%SDS、10xデンハート溶液(0.2%フィコール、0.2%ポリビニルピロリドン、0.2%BSA、ペンタクスフラクションV)および大腸菌tRNA(ベーリンガー、マンハイム、FRG)200μg/ml中において55℃で4時間予備ハイブリッド形成された。増幅において用いたプライマーに対して内部の配列に特異的なオリゴヌクレオチドプローブ(200ng)の5′末端に、T4ポリヌクレオチドキナーゼ(ニュー・イングランド・バイオラブズ)およびγ−32P−ATP(アマーシャム(Amersham)、アーリントン・ハイツ、IL)で標識した。プローブをニック(Nick)カラム(ファーマシア、ウプサラ、スウェーデン)に通すことにより、取込まれなかったヌクレオチドから分離し、そしてハイブリダイセーション配合物に加えた。55℃で12時間のハイブリダイセーション後、フィルターを0.1xSSC(1xSSC:150mM NaCl、15mMクエン酸Na pH=7.0)および1%SDS中において室温で洗浄し、そしてコダック(Kodak)XAR−5フィルムに1〜2時間暴露した。
IL−10が単球によるサイトカインの生産を阻害した濃度を決定するために、比較PCR分析を、IL−10、IL−4または中和性抗IL−10 mAbの不存在下または存在下においてLPSで24時間活性化された単球から単離したRNAで実施した。この実験のサイトカイン測定値を表B1に示す。これらの試料から単離したmRNAをcDNAに逆転写した後、サイトカイン特異的プライマーを用いて増幅させた。比較的少数のサイクルを増幅に用いて、増幅したDNA量がサイクル数に比例し且つ元の試料中の特異的mRNA量と相関することを確証した。図10は、これらの条件下において等量のβ−アクチン特異的cDNAが増幅したことを示す。培地のみにおいて4℃で24時間インキュベートした単球は、極めて低濃度のIL−8 mRNAを発現した。これらの細胞の37℃でのインキュベーションはIL−8 mRNAの発現を増大させたが、IL−1α、IL−1β、IL−6、IL−10、TNFα、GM−CSFまたはG−CSF mRNAの発現を引起こさなかった。LPS活性化はIL−1α、IL−1β、IL−6、IL−8、およびG−CSF mRNAの強い発現を引起こしたが、TNFαおよびGM−CSF mRNAは適度に誘導された。更に、図10は、IL−1α、IL−6、TNFα、GM−CSFおよびG−CSF発現が、IL−10およびIL−4によってmRNA段階で強く阻害され、IL−1βおよびIL−8発現はIL−10によって僅かしか影響されなかったことを示す。抗IL−10 mAbの存在下でのLPSによる単球の活性化は、IL−1α、IL−1β、IL−6、IL−8およびG−CSF mRNAの発現を適度に増加させ且つTNFαおよびGM−CSF mRNA合成を強く増大させた。サイトカイン特異的mRNAの発現濃度およびそれらの内因性および外因性IL−10またはIL−4によるモジュレーションは、表B1に示される対応するタンパク質の分泌と十分に相関しており、IL−10およびIL−4が、LPSで活性化された単球によるサイトカイン発現を転写段階で阻害したことを示す。
実施例B7
IL−10は、活性化された単球においてIL−10 mRNAを調節するが、TGFβ mRNA発現を調節しない。
ヒト単球が、LPSによる活性化後に比較的遅くIL−10を生産したことを実証して、IL−10が内因性IL−10 mRNA合成に影響を与えうるかどうかを決定した。ヒト単球を、IL−10の存在下または不存在下においてLPSで7時間活性化し、そしてmRNA発現をノーザンブロッティングによって分析した。図11は、IL−10 mRNAがLPSによる活性化の7時間後に検出されたことおよびIL−10はIL−10 mRNA発現に対してこの時点では阻害作用しないかまたは最小の阻害作用のみを有したことを示す。対照的に、IL−6およびIL−8 mRNAの発現はIL−10によって強く阻害された。しかしながら、単球をLPSによって24時間活性化させた別の実験系において、IL−10は、図12のノーザン分析によって示されたように、IL−10 mRNAの発現を強く減少させた。更に、図12は、中和性抗v−IL−10 mAbの存在下でのLPSによる単球の活性化が、IL−10 mRNA発現のアップレギュレーションを24時間で生じたことを示す。これらの結果は、この後者の実験において用いたRNAを、図10で示したPCR分析にも用いたので、IL−10特異的プライマーを用いるPCR分析によって確証された。図12Bにおいて、ノーザン分析によりIL−10 mRNA発現で観察された定量的相違は、比較PCR分析によって観察されたものと相関したことが分かる。更に、より感受性のPCR分析により、培地のみにおいて37℃で単球を培養して24時間後に誘導された低濃度IL−10 mRNAの検出が可能になった。これらの結果は、IL−10がIL−10 mRNA合成に対しておよび、mRNA濃度がIL−10タンパク質生産に正確に反映する場合はおそらくヒト単球によるIL−10生産に対しても自己調節作用を有することを示す。しかしながら、IL−10生産のダウンレギュレーションは、活性化過程においてかなり遅れて生じた。TGFβ mRNAは、新たに単離された活性化されていない単球において構成的に発現されたものであり、7〜24時間のLPS活性化によって増大しなかった(図11および図12)。更に、図11および図12は、TGFβ mRNAの濃度が、IL−4、IL−10または中和性抗IL−10 mAbの存在下で活性化を実施した場合に影響を受けなかったことを示す。
実施例B8
IL−10は、単球によるクラスII MHC発現に対して自己調節作用を有する。
免疫蛍光法分析
細胞(105個)を、V字型底微量滴定プレート(フロー・ラボラトリーズ、マクリーン、VA)中において精製mAb(1mg/ml)10μlと一緒に4℃で30分間インキュベートした。0.02mMアジ化ナトリウムおよび1%BSA(シグマ、セント・ルイス、MO)含有PBSで2回洗浄した後、細胞を、ヤギ抗マウス抗体(TAGOインコーポレーテッド、バーリンゲーム、CA)のFITC標識F(ab′)2フラグメントの1/40希釈液と一緒に4℃で30分間インキュベートした。更に3回洗浄後、標識された細胞試料をファクスカン(FACScan)(ベクトン・ディキンソン、サニーベール、CA)でのフローミクロフルオメトリーによって分析した。抗MHCクラスII mAb PdV5.2(HLA−DR/DP/DQ)、Q5/13HLA−DR/DPおよびL243(HLA−DR)は前に記載されており、コーニング(Koning)ら(1984)Hum.Immunol.9:221〜 ;クォランタ(Quaranta)ら(1980)J.Immunol.125:1421〜1425;およびランプソン(Lampson)ら(1980)J.Immunol.125:293〜 を参照されたい。
IL−10は、ヒト単球の細胞表面上でのクラスII MHC分子の発現をダウンレギュレートする。IL−10は、構成的IL−4またはIFNγに誘導されたMHCクラスII発現をダウンレギュレートすることが分かった。単球はLPSによる活性化後に高濃度のIL−10を生産するので、内因性IL−10が、LPSで活性化された単球によるクラスII MHC発現を阻害しうるかどうかを研究した。単球を、中和性抗IL−10 mAbの存在下または不存在下において種々の濃度のLPSで活性化させた。図13は、LPSによる単球の活性化が、これらの細胞での構成的HLA−DR/DP発現を用量依存形式で減少させたことを示す。しかしながら、中和性抗IL−10 mAb 19F1の存在下において、HLA−DR/DP発現の強い誘導が観察された。同一の結果がいくつかのHLA−DRまたはHLA−DR/DP特異的mAbによって観察された。これらの結果により、内因的に生じたIL−10は、自己調節的に、LPS活性化後のヒト単球でのクラスII MHC発現のダウンレギュレーションの原因となることが示される。
実験C
IL−10は、活性化されたマクロファージによるサイトカイン生産を阻害する。 この項で示したデータは、本明細書中に参考として完全に包含される、フィオレンチノら(1991)J.Immunology 147:3815〜3822において、その優先日後に公開された。
概要
IL−10は、B細胞抗原提示細胞(APC)以外のマクロファージの、Th1 T細胞クローンによるサイトカイン合成を刺激する能力を阻害する。マクロファージ細胞系および正常な腹膜マクロファージ双方に対するIL−10の直接作用を研究した。LPS(またはLPSおよびIFNγ)で誘導されたIL−1、IL−6およびTNFαタンパク質の生産は、2種類のマクロファージ細胞系においてIL−10によって有意に阻害された。更に、IL−10は、同様の濃度で加えられた場合のIL−4よりも強力なモノカイン合成阻害剤であると考えられる。更に、LPSまたはLPSおよびIFNγで誘導されたIL−1α、IL−6またはTNFα mRNAの発現は、半定量的PCRまたはノーザンブロット分析によって示されたように、IL−10によって阻害された。LPSで誘導されたIL−6分泌のIL−10による阻害は、FACS精製腹膜マクロファージにおいて、マクロファージ細胞系の場合よりもあまり顕著ではなかった。しかしながら、腹膜マクロファージによるIL−6生産は、抗IL−10抗体の添加によって増加し、LPS活性化後のモノカイン合成の内因的減少を引起こす内因性IL−10がこれらの培養物中に存在することを意味した。更に、LPSに刺激された腹膜マクロファージは、エリザによって検出可能なIL−10を直接的に生産することが分かった。IFNγは、LPSに刺激された腹膜マクロファージによるIL−6生産を増加させることが見出され、そしてこれはこの同一細胞集団によるIL−10生産のその抑制の結果であると考えられる。モノカイン合成に対するその作用に加えて、IL−10は、更に、IFNγに刺激された腹膜マクロファージにおける有意の形態変化を引起こす。マクロファージに対する、特に、モノカイン生産段階でのIL−10の強力な作用は、T細胞応答の調節においてのみならず急性炎症性応答においても、このサイトカインに関する重要な役割を示している。
IL−10は、Th1 Tヘルパー細胞によるマクロファージAPC依存サイトカイン合成を阻害し、種々の他の細胞に対して多面的作用を示し、そして他の細胞によって生産されるTh2 Tヘルパー細胞クローンによって生産されたサイトカインとして最初に記載された。Th1細胞はIL−2およびIFNγを分泌し且つマクロファージ活性化および遅延型過敏症(DTH)を優先的に引起こし、Th2細胞はIL−4およびIL−5を生産し且つB細胞応答を助ける。いったん活性化すると、それぞれの種類のTh細胞は、他方の増殖および/または機能を調節することができる。このような交差調節は種々のサイトカインによって媒介され、そしてある種の抗体およびDTH応答が相互に排他的でありうるという観察報告に対する説明を与える。IL−10は、B細胞以外のマクロファージに作用して、Th1クローンによるサイトカイン合成を阻害し、しかもIL−10はマクロファージに対して直接作用を及ぼす。
マクロファージ生産物、例えば、IL−1、IL−6およびTNFαは、感染または組織損傷の際に引出された多数の炎症性応答および免疫学的応答に関係していた。TNFαおよびIL−1は、様々な細胞種において多数の代謝変化を更に引起こす内因性発熱物質である。更に、IL−1およびIL−6は、肝急性期タンパク質の合成の主要な誘導物質である。以下の実施例は、IL−10が、LPSで活性化されたマクロファージによるIL−1、TNFαおよびIL−6などのサイトカインの生産を阻害することを示す。したがって、IL−10は、T細胞活性化におけるその役割に加えて、マクロファージ機能を調節することによって炎症性応答においても重要な役割果たしている。
実施例C1
IL−10は、種々のマクロファージ系のAPC機能を阻害する。
サイトカイン
精製した組換体mIL−1αは、P.ロメディコ(Lomedico)、ホフマン・ラ・ロッシュ(Hoffman−La Roche)、ナットリー、NJから惜しみなく贈与された。組換体mIL−2およびmIFNγは、シェリング・リサーチ、ブルームフィールド、NJから入手した。M.ピアス(Pearce)、DNAXにより快く提供された組換体精製マウスIL−6をCos7細胞において発現させ且つイムノアフィニティー精製した。マウスTNFαはジェンザイム・コーポレーション(ボストン、MA)から入手した。前記に記載のF115cDNAクローンおよび模擬トランスフェクトした細胞からの対照上澄みを用いてCOS7細胞をトランスフェクトすることによって得られた組換体マウスIL−10(CSIF)を、特に断らない限り最終濃度2%で用いた。或いは、ウォーレン・ダング(Warren Dang)により快く提供された組換体マウスIL−10を大腸菌において発現させ、そしてSXC2抗IL−10抗体を用いてアフィニティー精製した。
抗体
IFNγ(XMG1.2)に対する中和性単クローン性抗体(mAb)およびIL−10(SXC1)を用いた。チェルヴィンスキー(Cherwinski)ら(1987)J.Expt′l Med.166:1229〜1244;およびモスマン(Mosmann)ら(1990)J.Immunol.145:2938〜2945を参照されたい。SXC−1に関するイソタイプ適合対照であるJ5は、ロバート・コフマン(Robert Coffman)(DNAX)により快く提供された。IL−6に対する単クローン性抗体(20F3および32C11)(スターンズ(Starnes)ら(1990)J.
Immunol.145:4185〜4191を参照されたい)およびTNFαに対する単クローン性抗体(MP6.XT3.11およびXT22.11)は、ジョーン・エイブラムズ(John Abrams)(DNAX)によって精製され且つ豊富に提供された。FACS選別用に用いた抗体としてはラット抗マウスB220(RA3−6B2)(コフマンら(1981)Nature 289:681〜683を参照されたい)およびラット抗マウスMac−1(M1/70)(スプリンガー(Springer)ら(1978)Eur.J.Immunol.8:539〜542を参照されたい)があった。Fc−gRに対するラット抗マウス単クローン性抗体は2.4G2であった。アンケレス(Unkeless)(1979)J.Expt′l Med.150:580〜596を参照されたい。
培地
検定用培地(cRPMI)は、10%熱失活ウシ胎児血清(FCS)(J.R.サイエンティフック・インコーポレーテッド(Scientific Inc.))含有RPMI1640(J.R.サイエンティフック・インコーポレーテッド、ウッドランド、CA)、0.05mM 2−ME(シグマ・ケミカル・カンパニー、セント・ルイス、MO)および10mMヘペス緩衝液(ギブコ・ラボラトリーズ(Gibco laboratories)、グランド・アイランド、NY)から成った。T細胞増殖用に、組換体mIL−2(330U/ml)をcRPMOIに対して加えた。
抗原
パシフィック・バイオ・マリン・ラボラトリーズ・インコーポレーテッド(Pacific Bio−Marine Laboratories,Inc.)(ベニス、CA)またはカルビオケム・ラブズ(Calbiochem Labs)(ラ・ホヤ、CA)から入手したスカシガイのヘモシアニン(KLH)を最終濃度100〜500μg/mlで用い且つシグマからのオボアルブミンを最終濃度1mg/mlで用いた。
細胞系
Th1クローンHDK1(I−Ad/KLHに特異的)(チェルヴィンスキーら(1987)J.Expt′l Med.を参照されたい)およびT細胞ハイブリドーマDO11.10(I−Ad/オボアルブミンに特異的)(カプラー(Kappler)ら(1981)J.Expt′l Med.153:1198〜 を参照されたい)をサイトカイン合成(CSIF)阻害検定に用いた。C.ジェンウェイ(Janeway)(エール大学、ニューヘブン、CT)から入手したTh2クローンD10.G4.1(D10)、AKR/J抗コンアルブミン(ケイ(Kaye)ら(1983)J.Expt′l Med.153:836〜856を参照されたい)をIL−1検定に用いた。スダ(Suda)ら(1989)J.Immunol.Methods 120:173〜178を参照されたい。全クローンを、抗原(Ag)および照射されたAPCを用いる周期的刺激によって維持した後、IL−2含有培地において増殖させた。チェルヴィンスキーら(1987)J.Expt′l Med.を参照されたい。クローン化IG.18.LAマクロファージ細胞系(H−2d)は胸腺支質細胞培養物由来であって、20%L細胞上澄み中で維持された。PU5.1マクロファージ細胞系(H−2d)(ラルフ(Ralph)ら(1977)J.Immunol.119:950〜954を参照されたい)を、10%FCS含有cRPMI中で維持した。APCとして用いるのに、細胞系1G.18.LAおよびPU5.1をIFNγ(0.5〜2ng/ml)と一緒に20〜24時間活性化させた。TNFαおよびTNFβに対して応答性であるWEHI.164.13細胞系(エスペビク(Espevik)ら(1986)J.Immunol.Methods 65:55〜63を参照されたい)をcRPMI/5%FCS中で維持した。
サイトカインの免疫定量検定
サイトカイン濃度(IL−6、IFNγおよびCSIF/IL−10)を、二層サンドウィッチエリザ形式で測定した。
生物検定
比色定量MTT増殖検定を、TNFα(WEHI 164.13細胞)、IL−2(HT−2細胞)およびIL−1(D10細胞)(全検定に細胞104個/ウェル)の生物検定に用いた。活性は、既知の標準に相対する単位/mlかまたはpg若しくはng/mlとして表わされる。それぞれの場合において、単位/mlは、その生物検定の最大応答の50%を生じる具体的なサイトカインの量を表わす。
Th1サイトカイン合成の誘導および測定
Th1、HDK.1細胞またはDO−11.10 T細胞ハイブリドーマ細胞1〜5x104個を、96ウェル平底微量滴定トレー中の全容量200μl/ウェル中において抗原存在下または不存在下で種々の数の生存APCと混合した。サイトカイン濃度を20時間または48時間の上澄み中において測定した。
マクロファージ細胞系の刺激
マクロファージ細胞系1G.18.LAおよびPU5.1を静かに掻取ることによって採集し、洗浄し、そして9.5cm組織培養皿(ベクトン・ディキンソン、NJ)中のcRPMI/5%FCS中に細胞106個/mlで,5%CO2/95%空気中において37℃でRNA発現用に6時間または上澄み中のサイトカイン検出用に24時間再懸濁させた。LPSによる刺激は、IL−10(200単位/ml)またはIL−4(200単位/ml)の存在下または不存在下において10μg/ml、または若干の場合、LPSおよびIFNγを100単位/mlであった。上澄みを集め、遠心分離し(800xg)、そして−80℃で貯蔵した後、IL−1、IL−6およびTNFαの濃度を検定するのに用いた。更に、マクロファージ細胞系をIFNγで上記のように24時間刺激し、若干の場合は更に、Th1クローン、HDK.1およびその特異的抗原KLHの存在下において24時間刺激した。この場合、上澄みを、10,000MWカットオフの膜を有するアミコン(AMICON)フィルターを用いて更に濃縮し、そしてイムノアフィニティーカラムを用いてIL−2およびIFNγを除去した。次に、これらの上澄みおよび濃縮工程からのフロースルーの、抗原特異的およびAPC依存性Th1サイトカイン合成を同時刺激する能力を検査した。更に、APCとして用いるために、マクロファージ細胞系1G18.LAおよびPU5.1を最初にIFNγ(0.5〜2ng/ml)で20〜24時間活性化した。
IL−10は、正常な腹膜若しくは脾臓マクロファージまたはマクロファージ細胞系1G18.LAをAPCとして用いた場合、Th1細胞によるIFNγ生産を刺激するAPCの能力を阻害する。IL−10は、1G18.LAとは由来が異なるPU5.1マクロファージ系に対しても有効であるが(図14)、Th1細胞に関してAPCとしてPU5.1細胞系を用いて達成された刺激は、1G18.LAマクロファージ細胞系で観察されたほど大きくはなかった。図14Bは、1G18.LA細胞系が、Th1クローンおよびオボアルブミン特異的T細胞ハイブリドーマDO11.10双方によるIL−2生産の抗原特異的誘導を媒介することもできるということを示す。双方の刺激はIL−10によって有意に阻害された。
実施例C2
IL−10はIFNγに刺激された腹膜マクロファージにおける形態学的変化を誘導する。
腹膜マクロファージの精製および刺激
腹膜細胞は、冷cRPMI/10%FCS7mlを注射し且つ抜取ることによって得られ、マクロファージをMac−1およびB220基準(マクロファージはMac−1+鮮明;B220−)で選別した。細胞を、IL−10、抗IL−10単クローン性抗体またはIFNγの存在下または不存在下においてLPS10μg/mlで刺激した。細胞8x105個/mlで、5%CO2の給湿雰囲気中において37℃で20時間のインキュベーション後に上澄みを集めた。上澄みのTNFαおよびIL−6を、エンザイムリンクドイムノアッセイを用いて検定した。
FACS精製腹膜マクロファージを、IL−10の存在下または不存在下においてIFNγと一緒に種々の時間インキュベートした。次に、上澄みを除去し、細胞を自然乾燥させ、固定し、そしてライト・ギムザで染色した。図15に示したように、IL−10は細胞の成熟および脱付着性を引起こし、それはマクロファージAPC機能の阻害に関して重要でありうる。
実施例C3
IL−10は、活性化されたマクロファージ細胞系による生物学的に活性のまたは分泌されたサイトカインの生産をダウンレギュレートする。
初期の知見は、IL−10が、APCとして機能し且つTh1サイトカイン合成を活性化するマクロファージの能力に対して直接的に作用することを示唆している。これらのマクロファージ細胞系によるモノカイン生産に対するIL−10の直接作用を検査した。IL−10の存在下または不存在下においてIFNγ、LPSまたはIFNγおよびLPSで刺激されたマクロファージ細胞系から集められた上澄みの、1種類または複数のサイトカインの濃度を検査した。可能な場合、IL−4を対照として用いたが、それはこの因子が活性マクロファージによるサイトカイン生産を阻害することが分かっていたからである。IFNγ単独によるマクロファージ細胞系の刺激は、上澄み中のモノカイン、IL−1、IL−6またはTNFαの検出可能な濃度をもたらさなかった。対照的に、LPSまたはLPSおよびIFNγは、有意の濃度のこれらのサイトカインをもたらした(図16)。コンカナバリンA(ConA)不存在下で実施した、IL−1を検出するのに用いられるD10.G4.1検定では、マクロファージによって発現される他のサイトカインは検出されない。マクロファージ細胞系1G.18.LAおよびPU5.1は、LPSによる誘導後にIL−1生物活性を生じるそれらの能力が双方とも有意に阻害された(図16)。更に、IL−10は、WEHI.164.13.生物検定において実証されたように(これらのマクロファージ上澄み中の活性は全て、特異的阻止抗体を用いるTNFαに起因することが分かった)、双方のマクロファージ細胞系の上澄み中においてLPSまたはIFNγおよびLPSに誘導されたTNFαの生産に対して極めて有意の阻害作用を有する。同様に、IL−10は、IL−6に関するエンザイムリンクドイムノアッセイにおいて測定されたように誘導されるLPSを加えたIFNγおよび/またはLPSによって刺激されたマクロファージ細胞系によるIL−6タンパク質の生産を阻害する。全実験において、検査されたIL−10は、LPSまたはIFNγおよびLPSに誘導されたモノカイン生産に対して(タンパク質濃度で)IL−4よりもはるかに有意の阻害作用を有した。
実施例C4
IL−10は、活性化されたマクロファージによるサイトカインmRNA発現をダウンレギュレートする。
RNA発現およびRNAの分析
全細胞RNAを、イソチオシアン酸グアニジニウム法を用いてマクロファージ細胞系から抽出した。RNA濃度を260nmでの吸収によって測定した。RNAブロット分析は、ムーア(Moore)ら(1990)Science 248:1230〜1234に記載されたように、または逆転写されたRNAのPCRであった。オーガラ(O′Garra)ら(1990)Intn′l Immunol.2:821〜832を参照されたい。具体的な量の各cDNA試料(20分の1の希釈度のcDNA)をサーマラーゼ(サーマス・アクアティクス(Thermus aquaticus)DNAポリメラーゼ)(IBI)2.5単位およびシータス/パーキン・エルマーサーモサイクラーを用いて以下、すなわち、94℃で30秒間の融解;55℃で30秒間のアニーリング;および72℃で1分間の伸長の条件下において、以下に示したようなHPRT(ハウスキーピング酵素)、TNFαおよびIL−6に特異的なプライマーを用いて増幅させた。すなわち、HPRTセンス:5′-GTA ATG ATC AGT CAA CGG GGG AC-3′(nt422〜444);HPRTアンチセンス:5′-CCA GCA AGC TTG CAA CTT TAA CCA-3′ (nt598〜575);HPRTプローブ:5′-GCT TTC CCT GGT TAA GCA GTA CAG CCC C-3′ (nt543〜570);TNFαセンス:5′-GCG ACG TGG AAC TGG CAG AAG-3′ (nt4499〜4519);TNFαアンチセンス:5′-GGT ACA ACC CAT CGG CTG GCA-3′ (nt5865〜5845);TNFαプローブ:5′-CAG TTC TAT GGC CCA GAC CCT C-3′ (nt5801〜5821);IL−6センス:5′-CCA GTT GCC TTC TTG GGA CTG-3′ (nt1520〜1540);IL−6アンチセンス:5′-GGT AGC TAT GGT ACT CCA-3′ (nt6093〜6075);IL−6プローブ:5′-GTG ACA ACC ACG GCC TTC CCT ACT-3′ (nt1547〜1570)。
プライマーはいずれも、遺伝子中の介在配列を伸長させた。感受性および特異性は、増幅した生成物のドットブロットを、増幅した生成物に対して内在する放射性標識(32−P、γ−ATP)オリゴヌクレオチドでプローブすることによって更に増大した。放射能ブロットを、アンビス・イメージ・スキャナー(Ambis Image Scanner)を用いて定量し、そしてX線フィルムに暴露することによって可視化した。それぞれの場合において、P388D1 RNAの標準曲線は、検定の再現性を確実にするように包含され、そして最終ドットブロットにおける導入RNAのpgに相対する任意の単位をそれから得た。更に、ハウスキーピング酵素HPRTの内部標準を用いて、正確に同量のRNAを用いることおよび全試料を逆転写し且つPCRによって同じ効率で増幅させることを確実にした。
RNAは、マクロファージ細胞系1G18.LAおよびPU5.1から、IL−10またはIL−4の存在下または不存在下でのLPSまたはLPSおよびIFNγによる刺激後に抽出された。全RNA10μgのRNAブロット分析は、IL−10が、双方の細胞系において、後者の場合ある程度少ないが、LPSまたはIFNγおよびLPSによって誘導されたTNFα RNAの発現をダウンレギュレートしたことを示した(図17)。これは、双方の細胞系からの逆転写RNAを分析するのに半定量的PCR法を用いることを確立した。表C1に記載の各サイトカインの標準曲線を含むことにより、各ドットに示された全標準RNAのpgに相対する任意の単位を得て、それによって数字によるデータを示すことが可能であった。表C1は、IL−10およびIL−4が、マクロファージ細胞系1G18.LAにおけるLPSで並びにIFNγおよびLPSで誘導したTNFαの発現を阻害することを示す。これは、標準曲線の直線部分から得られた値によって最もよく図示され、そして表C1の説明文は、数的データを誘導するのに用いられた方法を説明する。同様の方法を用いる、LPS並びにIFNγおよびLPSに応答したマクロファージ細胞系PU5.1によるRNA発現の分析は、更に、IL−6およびTNFαの発現もIL−10によって阻害されたことを示した(表C2)。
実施例C5
IL−10は、LPSに活性化された腹膜マクロファージによるIL−6タンパク質の生産をダウンレギュレートする。
Th1細胞に対するAPC機能に関してIL−10によって阻害されることが既に分かっている腹膜マクロファージ(Mac−1およびB220基準で選別された)(Mac−1+(鮮明);B220-)を、LPSに応答したTNFαおよびIL−6の生産に関して更に検査した。TNFαは、LPSに刺激されたFACS選別マクロファージの上澄み(細胞密度、細胞7x105個/ml)中において検出することができなかった。対照的に、有意の濃度のIL−6が、上記のようにLPSに刺激されたマウスBALB/cまたはCBA/Jからの腹膜マクロファージから得られた上澄み中において検出可能であった(図18)。細胞をIL−10の存在下においてLPSによって刺激した場合、IL−6濃度は減少したが、意外にも、その阻害の程度は、マクロファージ細胞系(図16)で観察されたよりもあまり顕著ではなかった(図18)。しかしながら、LPSによって誘導されたIL−6生産濃度は、LPS刺激においてIL−10に対して向けられた単クローン性抗体を包含することによって増加させることができた(図18)。マクロファージがLPSに応答してIL−10を生産したことは、IL−10に特異的なエリザで確証された(上記のようにLPSに刺激されたCBA/JまたはBALB/c腹膜マクロファージは、IL−10をそれぞれ2単位/mlまたは4.5単位/ml生産した)。
図18は、更に、精製されたBALB/c腹膜マクロファージが、LPS単独で刺激された場合に対立するものとしてIFNγの存在下でLPSに刺激された場合に高濃度のIL−6を生産することを示す。これは、BALB/cマウスからの腹膜マクロファージによるIL−10生産についての更に別の実験の結果によって説明することができる。この場合、LPSに刺激されたマクロファージはIL−10を12単位/ml生産し、そしてこれは、細胞をIFNγの存在下でLPSによって刺激した場合、3単位/ml未満まで減少した。
実施例C6
マクロファージAPC機能のIL−10阻害に関する可溶性同時刺激剤の機序試験
IL−10は、生存抗原提示細胞(APC)(マクロファージ)の存在下においてTh1サイトカイン合成を阻害するだけである。IL−10作用の一つの可能な機序は、Th1細胞からの最適サイトカイン放出に必要とされる可溶性補助因子の生産の抑制である。上澄みは、Th1細胞および特異的抗原の存在下または不存在下においてIFNγに刺激されたマクロファージから得られた。このような上澄み(図19A)またはそれらの濃縮の際に生じたフロースルーは、Th1細胞に対するマクロファージAPC機能のIL−10に媒介された阻害を逆行させることができなかった。これらのデータは、IL−10が、Th1サイトカイン合成に必要な可溶性同時刺激剤をダウンレギュレートするという証拠を与えない。同様の実験は、IL−10が、T細胞に対して直接的に作用する可溶性阻害因子をマクロファージに生じさせるという証拠を与えないが、このような阻害剤は不安定でありまたは膜に結合していることがある。これを検査するために、細胞混合実験を以下のように実施した。脾臓B細胞およびマクロファージをFACS選別した(B220およびMac−1基準で)。勾配用量のマクロファージを、B細胞の存在下または不存在下、更にはIL−10の存在下または不存在下においてHDK.1細胞の抗原特異的刺激のためのAPCとして用いた。Th1サイトカイン合成のB細胞以外のマクロファージ刺激は、IL−10によって阻害された(図19B)。勾配用量のマクロファージと一定数のB細胞との混合により、Th1サイトカイン合成の追加の刺激が得られた(図19B)。しかしながら、APCのこの混合物に対するIL−10の添加は、Th1サイトカイン合成濃度をB細胞APC単独で達成された濃度まで低下させただけであって、その観察報告は、Th1細胞に対して直接的に作用する近距離若しくは不安定な阻害剤、またはB細胞APCの存在に反論するものである。
実験D
IL−10は、超抗原に誘導された致命的なショックからマウスを防護する。
概要
マウスモデルにおいてブドウ球菌性エンテロトキシンB(SEB)によって誘導された致命的なショックに対する保護におけるIL−10の役割を研究した。IL−10によるマウスの予備処置は、SEBおよびD−ガラクトサミンを注射した後のマウスの致死を防止した(後者は、SEBに対するマウスの自然の抵抗性を克服するのに必要であった)。この効果は、IL−10が、好ましくは、T細胞を活性化するマクロファージの能力を阻害するその能力によって、インビボでの細胞活性化を阻害することができるということを示す。
超抗原は、T細胞受容体(TCR)Vβに特異的な方法で、Tcr Vβ鎖とクラスII MHC分子のB鎖とを結合することによってT細胞を活性化するT細胞マイトジェンである。超抗原には、ネズミ乳がんウイルスによって生産された内因性分子と、黄色ブドウ球菌によって生産されたもののようなエンテロトキンシンを含む外因性超抗原とがある。超抗原の毒性作用は抗原提示細胞(APC)の存在に依る。近年、これらの毒素の毒性作用は、それらのT細胞マイトジェン活性ゆえに、インビボで実証されてきた結論であると認識されている。
IL−10は、種々の細胞系において多面的な活性を示すサイトカインである。これらには、ネズミT細胞およびマスト細胞に対する成長補助因子、B細胞中のIa誘導およびT細胞活性化を阻害するその能力がある。後者の作用は、APCとして作用するマクロファージの能力を阻害することにより、間接的であることが実証されている。この作用は、IL−1、TNFαおよびIL6のようなサイトカインを生産するそれらの能力を含むマクロファージ機能に対するIL−10の一般的な阻害作用の一部分であると考えられる。
本実験では、T細胞に媒介された致命的なショックのインビボモデルとして、マウスにおいてブドウ球菌性エンテロトキシンB(SEB)に誘導されたショックを用いた。このモデルにおいて、マウスは、D−ガラクトサミンによる予備処置によってSEBの毒性作用に対して感受性にされた。この処置は、おそらくは肝臓クリアランス機序に影響を与えることによって、エンテロトキシンに対してマウスが有している自然の抵抗性を低下させる。引続き少用量のSEBを投与すると2日以内に致死する。このモデルにおいて、毒性は、TNFα生産を生じたT細胞が重要な役割を果たしていることが分かっている大型のT細胞活性化によることが分かる。IL−10によるマウスの処置は、おそらくはマクロファージ依存T細胞活性化を阻害するその能力により、SEBに媒介された毒性を阻害する。
実施例D1
IL−10は、インビボでのSEB媒介毒性を防止する。
マウス
4〜5週令の雄のBALB/c H−2dマウスを、シモンソン・ラボラトリーズ(Simonson Laboratories)、ギルロイ、カリフォルニアから購入した。
試薬
用いた材料は以下であった。ネズミインターロイキン10(mIL−10)は、DNAXリサーチ・インスティテュート(Research Institute)(パロ・アルト、CA)のサティシュ・メノン(Satish Menon)による標準的な操作によって製造した。D(+)−ガラクトサミン(G−0500)は、シグマ、セント・ルイス、MOから購入した。最初の実験で用いたブドウ球菌性エンテロトキシンB(SEB)もシグマから購入した。次の実験で用いたSEBは、トキシン・テクノロジー(Toxin Technology)、マディソン、WISから、P.ヒューゴー(Hugo)(Natinal Jewish Center for Immunology,デンバー、Co.)によって快く提供された。材料は全て平衡塩溶液中で希釈した。
処置
4〜5週令の雄マウスに、種々の濃度のmIL−10を注射した(腹腔内)。3〜4時間後、同マウスにD−ガラクトサミンを注射した(腹腔内)。2回目の注射の1時間後、マウスにSEBを数種類の濃度で注射した。注射後24時間、36時間および48時間にマウスを観察した。
最初の実験により、IL−10はインビボでのマウスモデルにおいてSEBの毒性を変化させることが確証された。予備実験は、このモデルにおいて高死亡率を観察するのに必要とされるSEBの最小用量を決定することに向けて計画された。この用量は、SEBの由来(供給者)およびロットに応じて変化した。この用量をある与えられたロットのSEBに関していったん決定したら、IL−10(10μg/マウス)による予備処置を検査した。図20は、IL−10による予備処置の結果として、SEB10μg/マウスを注射された全マウスが生き残ったことを実証する。IL−10による予備処置は、SEB20μg/マウスを注射された被験動物の最終の致死を防止しなかったが、それらの生存を延長させた。
実験E
インターロイキン10は、致命的な内毒素血症からマウスを防護する。
概要
IL−10は、インビトロでのIL−1、IL−6およびTNFαの生産を減少させ、そしてマウスにおけるIL−10の中和は、同サイトカインの増加をもたらす。本実験は、IL−10のこのモノカイン抑制性が、LPSに誘導されたショックであるモノカインに媒介された炎症性反応からマウスを防護する能力を与えるかどうかを検査する。組換体ネズミIL−10の0.5〜1μgを1回注射することにより、再現性をもってBALB/cマウスを内毒素の致命的な腹腔内注射から防護した。この結果は、IL−10を内毒素の注射と同時に投与しても、または30分後に投与しても得られた。IL−10の防護作用は、中和性抗IL−10抗体の先行注射によって逆行し且つ内毒素に誘導されたTNFα放出の実質的な減少と相関した。これらのデータは、IL−10を細菌性敗血症の治療のための候補として、更に一般的には有効な抗炎症薬として暗示する。
いくつかの細菌感染は、低血圧症、発熱、組織壊死、広範囲にわたる器官機能不全および最終的な致死を含む大きな生理学的変化を引起こすことがある。グラム陰性細菌の場合、この毒性は、細菌の細胞壁のリポ多糖(LPS)成分である内毒素による。実際に、適当な用量のLPSをウサギ、マウスおよび他の動物に注射すると、敗血症性ショック症候群に典型的な変化が生じ、したがって、この炎症性反応の簡単な動物モデルが得られる。単クローン性抗体かまたはIL−1Raと称する生理学的IL−1アンタゴニストを用いてこれらのモノカインを中和することによって動物を細菌および内毒素に誘導されたショックから防護することができるので、内毒素に誘導された毒性は、内毒素に刺激されたマクロファージ/単球からのTNFα、IL−1および/またはIL−6の放出によると考えられる。
インターロイキン10(IL−10)は、ヘルパーT細胞およびNK細胞によるIFNγ生産の抑制;胸腺細胞、マスト細胞およびB細胞の成長同時刺激;並びにモノカイン生産の抑制を含む多数のインビトロの性質を有する。後者の性質に関して、IL−10は、ヒト単球およびマウス腹膜マクロファージによるTNFα、IL−1α、IL−1β、IL−6、IL−8およびGM−CSFの誘導された生産を大きく抑制する。対照的に、IL−10は、単球によるTGFβの構成的発現に対して作用しないし、事実上、IL−1Raの単球生産をアプレギュレートする。これらのインビトロのデータは、特異的単クローン性抗体を用いるIL−10の中和が、マウスにおける循環性TNFαおよびIL−6の濃度を増大させることを示すインビボの実験によって支持される。IL−1Raを増加させる能力と組み合わされたTNFα、IL−1およびIL−6の生産を抑制するIL−10の能力が、内毒素に誘導されたショックに対してマウスを防護しうるこのサイトカインを与えるかどうかを検査した。
実施例E1
マウスにおける致命的な内毒素血症に対するIL−10の作用
マウス
8週令のBALB/c雌マウスを、シモンセン・ラボラトリーズ
(Simonsen Laboratories)(ギルロイ、CA)から入手した。
試薬
大腸菌血清型0111:B4 からのリポ多糖(LPS)は、シグマ・ケミカル・カンパニーから購入した。組換体ネズミIL−10を大腸菌において発現させ、そしてアフィニティー精製およびイオン交換クロマトグラフィーによって高比活性に精製した。この材料は最小の内毒素を含み且つ4℃で少くとも4か月間安定した状態のままであった。ネズミIL−10の非活性は、サイトカイン合成阻害検定(フィオレンチノら(1989)J.Expt′l.Med.170:2081〜2095を参照されたい)およびMC/9マスト細胞同時刺激検定(トンプソン(Thompson)−スナイプス(Snipes)ら(1991)J.Exp.Med.173:507〜510を参照されたい)双方で評価された。中和抗体実験には、2A5、ラットIgG1抗マウスIL−10単クローン性抗体またはGL113と称するイソタイプ対照抗体を用いた。
TNFα検定
TNFαの血清濃度は、サイトカイン特異的エリザを用いて評価された。
BALB/cマウス20匹の群に、致死用量のLPS単独かまたは同量のLPSを種々の量の組換体ネズミIL−10と一緒に腹腔内に注射した。この種類のいくつかの実験において、IL−10の0.5μgか、1.0μgかまたは10μgを被験動物に対してLPSと同時に投与した場合、マウスはLPSに誘導されたショックの結果として生じる致死から完全に防護された(図21)。これらの実験のいくつかにおいて、LPS投与時にIL−10を0.1μgまたは0.05μg与えられたマウスでは、更に、部分的な防護が観察された(図21)。
実施例E2
抗IL−10抗体による防護の中和
致命的な内毒素血症からのIL−10に媒介された防護は、中和性抗IL−10抗体の先行投与によって阻止することができたがイソタイプ対照抗体によって阻止されず(図22)、この作用の特異性が確証された。
実施例E3
IL−10の遅れた投与は、防護を有効に存続させる。
速度論研究は、致命的な内毒素血症からのIL−10に媒介された防護が、IL−10をLPS注射の30分後に投与した場合でさえも達成されたことを示した。しかしながら、IL−10投与が更に遅れると、防護は実質的に減少し、そしてIL−10をLPS注射の5時間後に投与した場合、防護は観察されなかった(図23)。
実施例E4
IL−10のTNFαに対する作用
致命的な内毒素血症は、望ましくないモノカイン媒介炎症性反応である。IL−10は、インビトロでの活性マクロファージおよび単球によるモノカイン生産を抑制することが示されており、上記IL−10に媒介された防護は、内毒素に誘導された応答でのモノカイン生産の抑制を反映したことが示唆される。実際に、LPS±IL−10注射後1時間、2時間および3時間に集められた血清は、IL−10によって防護された被験動物における循環性TNFα濃度の大きな減少を示した。抗TNF抗体はマウスを致命的な内毒素血症から同様に防護するので、IL−10に誘導されたTNFαの抑制は少くとも防護に寄与し、このサイトカインが致命的な内毒素血症に備えると考えられる。マクロファージ/単球機能に対するIL−10の他の作用も、致命的な内毒素血症を防護するその能力に寄与することができる。インビトロの実験は、IL−10が、IL−1およびIL−6を抑制するのみならずIL−1Raをアップレギュレートすることを示しており、この結論は、中和性抗サイトカイン抗体を用いる報告によって示唆されたように、致命的な内毒素血症を防止し、またはIL−1Raの投与を指示するものである。
実験F
継続的抗インターロイキン10抗体投与は、通常のB細胞以外のLy−1B細胞のマウスを枯渇させる。
概要
Ly−1B細胞は、継続的自己補充の顕著な性質を有し、そして最近記載されたサイトカインインターロイキン10(IL−10)の大きく増加した構成的および誘導性の生産の基準で通常のB細胞と更に区別することができる。IL−10がLy−1 B細胞に対するオートクリンかまたはパラクリン成長因子として作用するかどうかは、マウスを誕生から8週令まで継続的に、マウスIL−10を特異的に中和する単クローン性ラットIgM抗体で処置することによって検査された。この方法で処置されたマウスは、腹膜内在Ly−1B細胞を欠失し、大きく減少した血清免疫グロブリンM濃度を含み、そして特異的B細胞がLy−1B細胞サブセット中に存在するための抗原であるα1,3−デキストランまたはホスホリルコリンの腹腔内注射に対する有意のインビボ抗体応答を生じることができなかった。対照的に、抗IL−10で処置されたマウスの通常の脾臓B細胞は、全数、表現型並びにB細胞マイトジェンおよび胸腺依存抗原トリニトフェニル−スカシガイのヘモシアニン(TNP−KLH)に対するインビボ応答に関して正常であった。Ly−1B細胞枯渇の機序は、中和性抗IFNγ抗体の同時投与がこれらのマウスにおいて腹膜内在Ly−1B細胞の数を実質的に回復させたことから、抗IL−10処置マウスにおける内因性インターフェロン−γ(IFNγ)濃度の増大に関係していると考えられた。これらの結果は、IL−10をLy−1B細胞発生の調節剤として暗示させ、そしてLy−1B細胞を特異的に枯渇させる方法を規定することによって免疫系におけるこれらの細胞の役割を更に評価することを可能にする。
Ly−1B細胞は、成体マウスの全B細胞の〜2%を含み且つ通常のB細胞とそれらを区別するいくつかの興味ある性質を示す。すなわち、(a)大部分の一次および二次リンパ系組織中でかろうじて検出可能であるが、腸に関係したリンパ系組織中のそれらの子孫と同様に、それらは腹膜腔および胸膜腔において極めて豊富であり;(b)それらは初期の個体発生において発生し且つ優勢であった後、動物の生存に関して自己補充性であり;(c)それらは、自己決定因子と極めて交差反応性である限られたレパートリーの低親和性抗体を生じ、体細胞突然変異によって成熟するとは考えられないし;そして(d)それらは血清中に見出される大部分のIgM抗体を生じ、そしてホスホリルコリンおよびα1,3−デキストランなどのいくつかの細菌決定因子によって引出される完全な抗体応答を生じない。免疫系機能におけるそれらの正確な役割は不明であるが、Ly−1B細胞によって生じた抗体の特異性に基づいて進められた様々なモデルは、抗細菌性免疫における;老化赤血球などの宿主細胞破片のクリアランスにおける;および発生の際の抗体レパートリーの調節における役割を含む。Ly−1B細胞は、IL−10、いくつかのモノカインの生産をダウンレギュレートする免疫抑制サイトカインおよびT細胞誘導サイトカインの有力な生産者であるという本発明者の最近の知見により、Ly−1B細胞の一層広範な免疫調節の役割の可能性が高くなっている。多数のこれらの顕著な特徴をヒトにおいて評価することはむずかしいが、関連した性質を有するLy−1含有ヒトBリンパ球の集団は識別された。
実施例F1
継続的IL−10中和は、Ly−1B細胞のマウスを枯渇させる。
マウス
妊娠中期のBALB/cマウスおよびCH3/HeJマウスをシモンセン・ラボラトリー(ギルロイ、CA)から入手した。
抗IL−10処置
令のそろったBALB/cマウス5〜10匹に、SXC.1と称する中和性ラットIgM抗マウスIL−10抗体(第1週に0.2mg/注射、第2週に0.5mg/注射、第3〜第8週に1.0mg/注射)、等量のJ5/Dと称するイソタイプ対照または等量(100または200μl)のリン酸緩衝溶液(PBS)を誕生から8週令まで週に3回腹腔内注射した。全部の実験において未処置の令のそろったBALB/cマウスを比較のために含んだ。抗体SXC.1およびJ5/Dは、血清不含ハイブリドーマ上澄みから得られ且つ2回連続した35%硫酸アンモニウム沈殿工程によって精製された。若干の実験において、マウスは、同量の2A5と称する別個のラットIgG1抗マウスIL−10個体またはそのイソタイプ対照GL113を与えられた。これらの後者の抗体は、第1週に0.5mg/注射、第2週に1mg/注射、第3〜第8週に2mg/注射で腹腔内に投与された。
免疫蛍光法
洗浄した細胞を、以下の試薬の組合わせで染色した。すなわち、フルオレセイン処理した抗マウスIgM抗体(DS−1;ファーミンジェン(Pharmingen)、サン・ディエゴ、CA);ビオチニル化ラット抗マウスIgD抗体(11−26c、J.カーニー(Kearney)によって製造された);フルオレセイン処理した抗マウスCD3抗体(145−2C11、ベーリンガー・マンハイム・コーポレーション、インディアナポリス、IN);カルタグ・ラブズ(Caltag Labs.)、サウス・サンフランシスコ、CA)。細胞はファクスカン(FACScan)を用いて分析し、死滅した細胞は先の観点および横のばらつきの基準で排除された。結果は、各実験群から計数された生存細胞5,000個の蛍光強度を示す。
抗体エリザ
処置の8時間後に集められた血清試料を、マウスIgMの存在に関して、ラット抗マウスIgM(R8−103、ファーミンジェン)をPVC微量滴定プレート上に5μg/mlで塗布したサンドウィッチエリザを用いて検定し、血清試料の希釈液または標準としての数種類の精製骨髄腫マウスIgMタンパク質の混合物を加えた後、免疫複合体を、ビオチニル化ラット抗マウスIgM(R19−15、ファーミンジェン)と、アビジンを結合した西洋ワサビ大根のペルオキシダーゼ(カルビオケム・コーポレーション(CalBiochem Corp.)、ラ・ホヤ、CA)と、基質(2,2′−アジノビス[3−エチルベンズチアゾリン硫酸;シグマ・ケミカル・コーポレーション)1mg/mlとを用いて検出した。
ホスホリルコリンおよびα1,3−デキストランに対する特異的抗体応答は、抗IL−10または対照マウスの腹腔内に、食塩水0.5ml、スロドキー博士(Dr.Slodki)(米国農務省農業研究事業団)によって提供されたロイコノストック・メセンテロイデス(Leuconostoc Mesenteroides)由来のα1,3−デキストラン50μgまたは、ホスホリルコリンの源としての加熱殺菌された肺炎連鎖球菌2x108個を試験投与した後に決定された。血清を全マウスから7日後に集め、そしてエリザを用いてα1,3−デキストランまたはホスホリルコリンに対する特異的抗体の分析をした。TNP−KLHに対する特異的抗体応答は、マウスの腹腔内にTNP−KLHを10μg試験投与した後に決定され、IgM分析用の血清を7日後に集め、IgG分析用には10日および14日後に集めた。TNP特異的抗体はエリザを用いて定量した。いずれの場合にも、抗IL−10処置は抗原の試験投与と血清採集との間継続された。
IFNγエリザ
抗IL−10処置または対照マウスから集められた血清試料のネズミIFNγをサイトカイン特異的エリザを用いて検定した。
雄および雌のBALB/cマウスに、勾配用量のSXC.1と称する中和性ラットIgM抗マウスIL−10 mAbを誕生から8週令まで週に3回注射した後、Ly−1 B細胞の数および機能の分析をした。処置されない或いはPBSかまたは関係のないラットIgMイソタイプ対照(J5/Dと称する)を同様に注射された令のそろったBALB/cマウスの対照群を比較用に含んだ。抗体は、成果を有意に変更することなく腹腔内にかまたは皮下に投与された。用いた抗体注射計画は、抗体SXC.1およびJ5/D両方の場合においてラットIgM特異的エリザによって測定したところ、50mg/mlの8週目に平均血清ラットIgM濃度を生じた。処置の8週間後、抗IL−10処置マウスは以下の判定基準、すなわち、全体重;肝臓、脾臓、胸腺、リンパ節、腸および肺の全体的組織学的検査;ヘマトクリット;脾臓、胸腺、リンパ節および腹膜中の全白血球数;並びに脾臓、リンパ節および胸腺中のB細胞、T細胞および非B/非T細胞の比率に関して3種類の対照群マウスと区別がつかなかった。対照的に、記載された4種類の実験群それぞれを含むマウス5〜10匹から集められてプールされた腹膜洗液中で得られた細胞の免疫蛍光法表現型決定により、抗IL−10(SXC.1)処置マウスにおいてIgM+およびIgD+細胞の著しい枯渇が示されたが、対照動物のいずれにおいてもそれは示されなかった(図24)。同一のデータが、C3H/HeJマウスを用いる2種類と別個のラットIgG1抗IL−10中和抗体を用いる数種類を含む24種類の独立した実験において得られた。抗IL−10処置した被験動物は、更に、免疫蛍光法によって評価されるB220含有腹膜細胞を枯渇し且つLPS50μg/mlと同時培養して3日後に[3H]−チミジンを取込むこれらの細胞の能力によって評価されるLPS応答性腹膜細胞を枯渇した。これらの知見は、抗IL−10処置BALB/cマウスがそれらの腹膜腔中にB細胞が含まれなかったことを示唆し、この部位から通常回収することができるB細胞1〜5x106個とは対照的である。3色免疫蛍光法によって本発明者の動物施設の8週令のBALB/cマウスの腹膜腔が通常のB細胞を僅かしか含まない(<5%)ということは重要である。したがって、図24で示された結果は、主としてLy−1B細胞の枯渇を示す。腹膜B細胞のこの著しい枯渇にもかかわらず、抗IL−10処置マウスの腹膜腔の全細胞性は、対照群のそれと有意に異なることはなかった。更に別の免疫蛍光分析は、示差造血系細胞計数と一緒に、B細胞の損失が、抗IL−10処置動物における腹膜CD4+T細胞および顆粒球の増大によって補われることを示した。二つの他の観察報告により、抗IL−10処置マウスにおけるLy−1B細胞の枯渇は免疫系の至る所で起こり且つ腹膜腔に限定されなかったことが示された。第一に、抗IL−10処置マウスは、マウスIgM特異的エリザによって監視したところ、3種類の対照と比較された血清IgM濃度の著しい90〜100%の減少を示した(図25)。第二に、抗IL−10処置マウスは、それに対する機能的に応答性のB細胞がLy−1B細胞サブセット中に完全に存在する2種類の胸腺依存抗原であるα1,30−デキストランまたはホスホリルコリンに対するインビボ抗体応答を生じるそれらの能力が全く不十分であった(図26)。
実施例F2
抗IL−10処置マウスは、表現型的におよび機能的に正常な通常のB細胞を含む。
Ly−1B細胞の抗IL−10処置の著しい作用に関して、これらの動物における通常のB細胞の状態を慎重に評価することは重要であった。上述のように、抗IL−10処置または対照の動物の脾臓中の白血球は、24種類の独立した実験において有意の差がなかった。図27は、B220+ B細胞、CD3+ T細胞および非B/T細胞(B220-CD3-)の比率がマウスの4種類の実験群のいずれにおいても差がなかったことを示す。同等のデータは、Ig+ B細胞またはCD4+T細胞を比較した場合に得られた。これらのデータは、抗IL−10処置マウスの脾臓B細胞の全表現型数がそれぞれの対照群のそれと同じであることを示す。抗IL−10処置マウスの通常のB細胞の免疫担当は2種類の方法で検査された。第一に、抗IL−10処置マウスは、胸腺依存TNP−KLHの注射に応答して正常のIgMおよびIgG抗体を生じた(図28)。TNP−KLHに対する二次応答も、抗IL−10処置マウスにおいては正常である。第二に、抗IL−10処置マウスからの脾臓B細胞は、LPSまたは抗IgM抗体50μg/mlに対する正常なインビトロ増殖応答を生じた(表F1)。抗IL−10処置マウスに関する脾臓細胞のバックグラウンド増殖応答は、しばしば、対照のそれより3〜5倍高い(表F1)。集合的に、これらのデータは、抗IL−10処置マウスにおける通常のB細胞が、対照マウスでのそれらと定量的にも機能的にも区別できないことを示唆する。
被験動物は、図1に記載のように、誕生から8週令まで処置された。各群のマウス3匹から得られた2x106個/mlのプールした脾臓細胞を培地のみにおいて、またはLPS(50mg/ml)、ヤギ抗マウスIgM抗体(50mg/ml)若しくはハムスター抗マウスCD3抗体(5mg/ml)を補足した培地において3日間培養した。抗CD3刺激に関して、脾臓細胞を加える前に抗体を微量滴定プレート上に塗布した。増殖は、[3H]チミジン(NET 027;ニュー・イングランド・ヌクレアー(New England Nuclear)、ボストン、MA)1mC/ウェルによる16時間のパルスの後、[3H]チミジンの取込みによって評価された。
実施例F3
Ly−1B細胞枯渇の機序
増殖検定
各群のマウス3匹から得られたプールした脾臓細胞2x106個/mlを、培地のみまたは、LPS(50μg/ml)、ヤギ抗マウスIgM抗体(0611−0201;カッペル・ラボラトリーズ(Cappel Laboratories)、コクランビル、PA)(50μg/ml)若しくはハムスター抗マウスCD3抗体(D.J.ブルーストーン、シカゴ大学、シカゴ、ILから)(5μg/ml)を補足した培地において3日間培養した。抗CD3刺激に関して、脾臓細胞を加える前に抗体を微量滴定プレート上に塗布した。増殖は、[3H]チミジン(NET 027;ニュー・イングランド・ヌクレアー、ボストン、MA)1mCi/ウェルによる16時間のパルスの後、[3H]チミジンの取込みによって評価された。
いくつかの可能な機序が、抗IL−10処置マウスにおけるLy−1B細胞の枯渇に対する説明として考えられた。この作用は、抗IL−10処置抗体を成体マウスに注射しても、1日、2日または3日後の全腹膜洗浄細胞または全腹膜B細胞の回収には影響がなかったので(図29)、同抗体によるLy−1B細胞の選択的細胞毒性に関与しているとは考えられなかった。別の説明として、本発明者は、Ly−1B細胞枯渇が、若干の他の内因性サイトカイン摂動の二次的結果に反映された可能性を考えた。実際に、抗IL−10処置マウスは、概して、血清IFNγ濃度を増加させたことが分かっており(図30)、その観察報告は、インビトロでのTh1およびNK細胞によるIFNγ生産を抑制する従来報告されたIL−10の能力と一致する。この抗IL−10に誘導されたIFNγの増加が、Ly−1B細胞の枯渇に直接的かまたは間接的に関与していた可能性を検査するために、マウスに、抗IL−10および抗IFNγ−中和抗体、または抗IL−10および適当なイソタイプ対照抗体の組合わせを誕生から成体まで注射した。結果は、抗IFNγ抗体は腹膜Ly−1B細胞のマウスを枯渇させる抗IL−10処置の能力を実質的に減少させたがそのイソタイプ対照では減少させなかったことを示した。抗IFNγ抗体単独、または抗IL−10および抗IFNγ抗体の組合わせの継続投与が、適正な抗IL−10またはそのイソタイプ抗体で処置されたマウスからの全腹膜洗浄細胞の回収率を変更しなかったことに留意することは重要である。これらのデータは、Ly−1B細胞枯渇が、少くとも部分的には抗IL−10処置マウスにおけるIFNγ増加の結果であるという概念を支持する。
実験G
抗IL−10処置マウスの変更された免疫学的状態
概要
中和性抗IL−10抗体による誕生から成体までの継続した処置は、Ly1B細胞の特異的枯渇をもたらすが、通常のB細胞は、数、表現型および機能に関して正常のままであるということを上記で示した。実験Fを参照されたい。これらの被験動物の特性決定を延長すると、このデータは、抗IL−10処置マウスをいくつかの他の判定基準によって未処置またはイソタイプ対照処置マウスと区別することができることを示している。抗IL−10処置マウスは実質的に高濃度の循環性TNFαおよび多くの場合循環性IL−6を含み、そしてLPSに誘導されたショックすなわちモノカインに媒介された炎症性反応による致死に対して大いに感受性であった。抗IL−10処置マウスにおける血清免疫グロブリン濃度の分析は、血清IgA濃度の減少が、血清IgMの従来報告された減少と、IgG2aおよびIgG2bの著しい増加とを伴うことを示した。抗IL−10処置マウスのLy−1B細胞枯渇の更に別の研究は、抗IL−10処置を中断して8週間後にLy−1B細胞が正常の数に戻ることによって実証されたように、この作用が一時的であったことを示した。抗IL−10処置の際に起こったLy1B細胞枯渇は、腹膜T細胞および顆粒球の増加によって補われることが分かった。最後に、抗IL−10処置マウスはホスホリルコリンおよびα1,3−デキストランに対して抗体を生産することができなかったので、それらはTNP−フィコールの腹腔内注射後に正常の抗体応答を生じた。この結果は、胸腺非依存II型多糖抗原の系列中の亜類の存在を示唆する。これらのデータを、免疫系におけるIL−10およびLy1B細胞の役割に関するそれらの意味との関係において論及する。
免疫系は、種々の造血系および非造血系細胞によって生産されるサイトカインと称する一群の可溶性糖タンパク質によって調節される。この5年間にわたるこれらの免疫調節物質の広範囲のインビトロ特性決定は、サイトカイン系内の広範囲の機能的多面性および重複性の概念をもたらす。現在、免疫学者は、この概念がインビボでのサイトカインの生理学的役割を正確に反映しているかどうかを評価する課題に直面している。最近発見されたサイトカインIL−10の生理学的役割が、研究の主題となっている。インビトロの性質の広範囲のリストは、若干のモノカインおよびサイトカインの生産をダウンレギュレートし且つ全部ではないが若干の抗原提示細胞による抗原提示を阻害することができる強力な免疫抑制剤としてIL−10を特性決定した。刺激性についての同様に項目の多いリストは、胸腺細胞、末梢T細胞、B細胞およびマスト細胞の成長同時刺激剤;細胞毒性T細胞の発生および機能のアンプリファイア;並びにB細胞の生存可能性および分化の誘導物質と同一のサイトカインを表わしている。インビボでのIL−10の生理学的役割を評価するために、マウスに中和性抗IL−10単クローン性抗体を誕生から成体まで週に2〜3回注射した。初期の分析は、この処置が、Ly−1またはB−1 B細胞と称するBリンパ球の少数のサブセットの著しい枯渇をもたらし、それによってIL−10はLy−1/B−1 B細胞発生の調節剤として暗示されることを示した。
Ly−1 B細胞は、ヒトおよびマウスの胎児および新生児のリンパ系組織において極めて支配的であるが、成体免疫系においては少数しか見出されないBリンパ球の亜集団である。成体の一次および二次リンパ系組織においてはかろうじて検出可能なLy−1B細胞は、成体マウスの腹膜および胸膜腔においては極めて豊富であるが、成人の循環中においては低数で見出される。ネズミの系におけるそれらの広範な特性決定は、体細胞突然変異を容易に受けないし、しかも自己抗原および細菌の細胞壁成分と極めて交差反応性である限られたレパートリーの低親和性抗体を含む多数の興味ある性質を示した。更に、ネズミ再構成実験は、通常のB細胞とは対照的に、Ly−1 B細胞は宿主の全寿命の間自己補充することができること、並びにそれらは大部分の血清IgM並びにホスホリルコリンおよびα1,3−デキストランなどのいくつかの細菌決定因子に対する完全な抗体応答を生じることを示した。Ly−1 B細胞の従来の特性決定は、IL−10の大きく増加した且つ誘導しうる生産の基準でそれらを通常のB細胞と更に区別することができることを示しており、これらの細胞に関するより広範な免疫調節の役割の可能性を高めた。これらの興味ある性質にもかかわらず、免疫系におけるLy−1 B細胞の正確な役割は不明のままである。
中和性抗IL−10抗体で誕生から成体まで継続的に処置されてきたマウスは、それらの腹膜B細胞の欠失によって並びにそれらが血清IgM濃度と、α1,3−デキストランおよびホスホリルコリンに対するインビボ抗体応答とを激しく減少させたことによって実証されたように、Ly−1 B細胞を枯渇した状態になる。Ly−1 B細胞の枯渇は、内因性IFNγの増加の二次的な結果であることが分かっており、抗IFNγ抗体の同時投与によって防止することができた。これらのマウスの引続きの免疫状態においてLy−1B細胞および内因性IL−10両方を特異的に枯渇した結果をここで報告する。
実施例G1
内因性サイトカイン濃度に対するマウスの抗IL−10処置の効果
マウス
妊娠中期のBALB/cマウスをシモンセン・ラボラトリー(ギルロイ、CA)から入手した。
抗IL−10処置
令のそろったBALB/cマウス5〜10匹に、以下のプロトコルにしたがって、2種類の抗IL−10抗体のどちらかを誕生から8週令まで腹腔内注射した。若干の実験において、マウスに、SXC.1ラットIgM抗マウスIL−10抗体(モスマン(Mosmann)ら(1990)J.Immunol.145:2938〜2945を参照されたい)(第1週に0.2mg/注射、第2週に0.5mg/注射、第3〜8週に1.0mg/注射)、等量のJ5/Dと称するイソタイプ対照または等容量(100または200μl)のリン酸緩衝溶液(PBS)を1週間に3回注射した。他の実験においては、マウスに、2A5、ラットIgG1抗マウスIL−10抗体(第1週に0.2mg/注射、第2週に0.5mg/注射、第3〜8週に1mg/注射)、等量のGL113と称するイソタイプ対照または等容量の(100または200μl)のリン酸緩衝溶液(PBS)を1週間に2回注射した。未処置の令のそろったBALB/cマウスを、全部の実験において比較用に含んだ。抗体は全て、血清不含ハイブリドーマ上澄みから得られ、硫酸アンモニウム沈殿によって精製された。この処置計画の後、プールされた脾臓、胸腺、リンパ節または腹膜洗浄細胞を4種類の群のマウスそれぞれから集められ且つ流動血球計算法および機能検定によって分析された。
サイトカインエリザ
抗IL−10処置または対照マウスから集められた血清試料のネズミTNFαまたはネズミIL−6を、サイトカイン特異的エリザを用いて検定した。
マウスの誕生から成体までの継続した抗IL−10処置は、双方ともそれらの血清中の検出可能なIFNγを欠失している未処置またはイソタイプ対照処置マウスとは対照的に、8週目に集められた血清中の実質的な量のIFNγの存在をもたらす。抗IL−10処置から得られた内因性サイトカイン摂動を更に探求するために、処置の8週間後に集められた血清のTNFαおよびIL−6の存在を、サイトカイン特異的エリザを用いて評価した。抗IL−10処置マウスからの血清は、極めて高いTNFα濃度を含み(図32)、しばしば高いIL−6濃度を含んだ(図33)。抗IL−10処置マウスにおけるTNFαおよびIL−6の増加は、インビトロでのモノカイン生産を抑制する報告されたIL−10の能力と一致している。
実施例G2
マウス血清Ig濃度に対する抗IL−10処置の効果
内毒素に誘導されたショック
マウスに、1μg〜500μgの範囲の用量の内毒素(大腸菌血清型0111:B4、シグマ・ケミカル・カンパニーからのリポ多糖)を腹腔内注射した。その後1〜6日間にわたって生存を監視した。
内因性モノカイン濃度に対する抗IL−10の作用を、LPSに誘導されたショックすなわちモノカインに媒介された炎症性反応に対するこれらの被験動物の感受性を評価することによって更に分析した。初期に示されたデータは、TNFα、IL−1またはIL−6に対する中和性単クローン性抗体およびIL−1Raと称する生理学的IL−1アンタゴニストが、LPSに誘導されたショックからマウスを効果的に防護することを示した。このような実験は、SXC.1(ラットIgM)かまたは2A5(ラットIgG1)抗IL−10抗体を誕生から8週目まで注射されたマウスが、LPSに誘導されたショックによる致死に対して著しく感受性であったことを示す(図34)。DNAX動物施設の8週令のBALB/cマウスに関するLPS LD100は、大部分の抗IL−10処置マウスを死滅させた内毒素1μgと同程度に少量の>380μg/マウス(腹腔内)であることが分かった。この増大した感受性の正確な機序はまだ決定されていないが、これらのデータは、抗IL−10処置マウスのおける炎症性モノカインの一般化されたアップレギュレーションと一致している。
抗体エリザ
処置の8週間後に集められた血清試料の、全イソタイプのマウス免疫グロブリンの存在を、イソタイプ特異的サンドウィッチエリザを用いて検定した。この目的に用いられたプレート結合性抗体は以下の通りであった。すなわち、ラット抗マウスIgG1(3096、R.コフマン(Coffman)、DNAXによって豊富に提供された);ラット抗マウスIgG2a(R8−103;ファーミンジェン、サン・ディエゴ、CA);ラット抗マウスIgG2b(R9−91、ファーミンジェン);ラット抗マウスIgG3(R2−38、ファーミンジェン);ラット抗マウスIgA(R5−140、ファーミンジェン);ラット抗マウスIgE(EM95、R.コフマンによって豊富に提供された)。プレート被覆抗体を1〜5μg/mlで用いた。これらのエリザで用いたサンドウィッチ抗体は、ビオチニル化ラット抗マウスIgG1(3098B、R.コフマンによって豊富に提供された);ビオチニル化ラット抗マウスIgG2a(R19−15;ファーミンジェン);ビオチニル化ラット抗マウスIgG2b(R12−3、ファーミンジェン);ビオチニル化ラット抗マウスIgG3(R40−82、ファーミンジェン);ビオチニル化ラット抗マウスIgA(2740B、R.コフマンによって豊富に提供された);ビオチニル化ラット抗マウスIgE(R35−118、ファーミンジェン)であった。これらのサンドウィッチ抗体を、ストレプトアビジンを結合した西洋ワサビ大根のペルオキシダーゼ(カルビオケム、ラ・ホヤ、CA)および基質[2,2−アジノビス(3−エチルベンズチアソリン硫酸);シグマ]と一緒に1〜3μg/mlで用いた。エリザは、精製マウス骨髄腫免疫グロブリンを標準として用いて定量した。
マウスの誕生から成体までの継続した抗IL−10処置は、イソタイプ対照処置マウスにおいて観察された正常血清IgM濃度と比較して顕著な血清IgM濃度の枯渇をもたらす。処置の8週間後に集められた血清中の他の免疫グロブリンイソタイプの測定値を図35に示す。3種類の対照群マウス(すなわち、未処置、PBS処置またはイソタイプ対照抗体で処置された)における各免疫グロブリンイソタイプの濃度は、正常マウスにおける血清Ig濃度の以前に実証された範囲とほとんど変わらなかった。しかしながら、抗IL−10処置マウスにおける血清Ig濃度においては多数の変化が観察された。これらのマウスは、従来報告された血清IgMの減少並びにIgG2αおよびIgG2βの著しい増加を伴う血清IgA濃度の顕著な減少を示した(図35)。残りのイソタイプ(IgG1、IgG3、IgE)は変化しないかまたは若干の実験において2〜4倍に増加した。
実施例G3
抗IL−10処置マウスにおけるLy−1B細胞の枯渇は一時的である。
免疫蛍光法
洗浄した細胞を、以下の試薬の組合わせで染色した。すなわち、フルオレセイン処理抗マウスIgM抗体(DS−1、ファーミンジェン、サン・ディエゴ、CA);ビオチニル化ラット抗マウスIgD抗体(11−26c、J.カーニー、U.バーミンガム、Ala.によって製造された);フルオレセイン処理抗マウスCD3抗体(145−2C11、ベーリンガー・マンハイム、インディアナポリス、IN);ビオチニル化抗マウスB220抗体(RA3−6B2;カルタグ、S.F.);およびビオチニル化ラット抗マウス顆粒球/好酸球抗体(8C5;R.コフマン、DNAXによって製造された)。ビオチニル化試薬は、フィコエリトリン結合ストレプトアビジン(ベクトン・ディキンソン、マウンテン・ヴュー、CA)と一緒に用いられた。細胞はファクスカンを用いて分析され、そして死滅細胞は先の観点および横のばらつきの基準で排除された。結果は、各実験群から計数された生存細胞5,000個の蛍光強度を示す。
抗IL−10処置マウスは、抗IL−10処置を中断した後に評価され、これらの被験動物におけるLy−1B細胞の枯渇が不可逆的であるかどうかを決定した。いくつかの群のマウスに、抗IL−10抗体を誕生から8週間まで注射した後、処置を中断した。次に、各群を、腹膜Ly1 B細胞の存在に関して、処置の終了直後かまたはその後8週間の間の種々の時点で分析した。重要なことに、種々の時点で集められた全腹膜洗浄細胞の収量には有意の差が見られなかった。この性質を有するいくつかの実験において、抗IL−10処置後に最初の3週間、マウスは腹膜Ly1B細胞を欠いたままであった。その時間間隔の後、Ly1B細胞は腹膜腔中に再度現れ始め、Ly1B細胞の正常な全数は、抗IL−10処置の終了後8週間目に観察された(図36)。腹膜B細胞区分の再構成は、抗IL−10処置を中断後約4週間目にB220鮮明IgM不鮮明B細胞が最初に現れ、その後数週間後にB220不鮮明IgM鮮明B細胞が現れることを特徴とした(図36)。
実施例G4
抗IL−10処置マウスにおける腹膜T細胞および顆粒球の増大した数
示差造血系細胞計数
脾臓および腹膜洗液からの細胞懸濁液を用いて、細胞形態学分析用のサイトスピン(cytospins)を製造した。試料をライト・ギムザ(シグマ、セント・ルイス)で染色し且つそのリンパ球、マクロファージ、顆粒球、好酸球およびマスト細胞を検鏡によって分析した。
誕生から8週令まで継続的に処置されたマウスは腹膜B細胞を枯渇した状態になったが、このようなマウスから得ることができる腹膜洗液細胞の全数は、対照マウスのそれとほとんど変わらなかった。抗IL−10処置マウスから集められた腹膜洗液細胞で実施された示差造血系細胞計数は、これが腹膜顆粒球/好酸球および見掛け上の非B細胞リンパ球の増大を反映していることを示した(表G1)。抗IL−10処置マウスからの腹膜洗液細胞の表面遺伝標識表現型決定により、Ly1鮮明Ig陰性細胞(図37)、CD3陽性Ig陰性細胞、Mac1鮮明Ig陰性細胞(図38)および8C5鮮明Ig陰性細胞の増加が示された。これらの分析は、Ly1陽性、CD3陽性のTリンパ球の増加を示し、そしてMac1および8C5表面遺伝標識を発現する顆粒球の増加を確証する(表G1)。
実施例G5
抗IL−10処置マウスは胸腺非依存性抗原TNP−フィコールに対して応答する。
特異的抗体応答
TNP−フィコールに対する特異的抗体応答は、TNP−フィコール(ジェームズ・モンド博士、USUHSによって提供された)10μgをマウスの腹腔内に試験投与し且つ5日または10日後に血清を集めた後に決定された。抗IL−10または対照抗体の注射は、抗原の試験投与と血清採集との間継続された。TNP特異的抗体はエリザを用いて定量された。
抗IL−10処置マウスは、2種類の胸腺非依存II型抗原であるホスホリルコリンおよびα1,3デキストランに対するインビボ抗体応答を引出すそれらの能力を欠失している。図39は、抗IL−10処置マウスが、第三の胸腺非依存II型抗原であるTNP−フィコールに対して正常なインビボ抗体応答を生じることを示す。この応答性は、抗IL−10処置マウスからの脾臓B細胞が、胸腺非依存II型抗原の推定上の多クローン性類似体である抗IgM抗体による刺激後に正常の増殖応答を生じるという本発明者の従来の観察報告と一致する。
実験H
抗IL−10抗体の継続した投与は、NZB/Wマウスにおける自己免疫の開始を遅らせる。
概要
BALB/cマウスに対する抗IL−10抗体の継続した投与は、「狼瘡傾向のある」NZB/Wマウスにおいて自己免疫の発生をもたらすことが知られている3種類の免疫媒介物質である自己抗体、プレクス(plex)TNFαおよびIFNγの内因性濃度を変更する。NZB/WマウスにおけるIL−10中和の結果を探求するために、被験動物に抗IL−10抗体またはイソタイプ対照抗体を誕生から8〜10か月まで週に2〜3回注射した。抗IL−10処置は、全体の生存率によってかまたは、タンパク尿、腎炎若しくは自己抗体の発生によって監視されるNZB/Wマウスにおける自己免疫の開始を実質的に遅らせた。9か月目の生存率は、被処置マウスにおいては対照に相対して10%〜80%増加した。自己免疫に対するこの防護は、中和性抗TNFα抗体を、長期間抗IL−10処置されたマウス中に30週目に導入した場合に、防護されたNZB/Wマウスが速やかに自己免疫を生じたことから、内因性TNFαの抗IL−10に誘導されたアップレギュレーションに依ると考えられた。これらのデータは、IL−10アンタゴニストがヒト全身性エリテマトーデスの治療において有益であることを示す。
(NZBxNZW)F1ハイブリッドマウスは、ヒトの全身性エリテマトーデスによく似た苛酷な自己免疫疾患を発症する。NZB/Wマウスは、致命的な免疫複合体に媒介された糸球体腎炎を、雌では約6〜9か月目に、そして雄では12〜18か月目に自発的に発症する。NZB/Wマウスにおける自己免疫の根本的な原因を定義するための従来の試みは、MHC遺伝子に可能な役割に対して集中していた。実際に、様々な細胞種におけるMHCクラスII抗原の発現をアップレギュレートするサイトカインであるインターフェロンγ(IFNγ)は、NZB/Wマウスにおいて自己免疫の発生を促進する。いくつかの最近の研究は、MHC複合体中に位置するTNFα遺伝子が、NZB/Wマウスの狼瘡腎炎の発病に関与していることがあるということを示唆した。これらの研究は、NZB/Wマウスが例外的に低濃度のTNFαを生産すること並びにこれはTNFα遺伝子jの制限断片長多型およびTNFα遺伝子の5′調節領域の単純なジヌクレオチドタンデム反復の多型性と相関することを示す。これらの観察報告の原因となる役割は、組換体TNFαによる置換療法がNZB/Wマウスの腎炎の発症を有意に遅らせるという事実によって暗示される。
IL−10は、インビトロ検定においてマウスおよびヒトの種々の免疫刺激および免疫抑制性双方を媒介する活性T細胞、B細胞およびマクロファージのサブセットによって生産されるサイトカインである。IL−10の生理学的役割を評価する最近の研究において、BALB/cマウスを中和性抗IL−10抗体で誕生から8週令まで継続して処置した。IL−10の既知のインビトロの性質と一致して、抗IL−10処置マウスは、高濃度の内因性IFNγおよびTNFαを特徴とする。高濃度のIFNγは、引続き、大部分のネズミ自己抗体が由来する集団であるLy1またはCD5またはB−1 B細胞と称するBリンパ球の数的に少数のサブセットの枯渇をもたらす。正常マウスでのこれらの研究は、IL−10の中和が、NZB/Wマウスにおいて若干の望ましい結果、すなわち、内因性TNFαの増加および自己抗体生産の減少並びに若干の望ましくない結果、すなわち、内因性IFNγの増加を生じることがあるということを示唆した。NZB/W雌マウスにおける自己免疫の発生に対する継続した抗IL−10処置の全作用をここで実験する。IL−10の中和がこれらのマウスでの自己免疫の開始を有意に遅らせるというデータは、内因性TNFαのアップレギュレーションに依る。
マウス
NZB/W F1マウスをDNAXリサーチ・インスティトゥートの動物集団中において、ジャクソン・ラボラトリー(Jackson Laboratory)(バー・ハーバー、ME)から購入したNZBの雌およびシモンセン・ラボラトリーズ(ギルロイ、CA)から購入したNZWの雄を用いて繁殖させた。自己免疫のより速い開始ゆえに、雌のF1マウスのみを用いた。
抗IL−10処置
B/W F1雌マウス17〜23匹の群を、SXC.1またはJES 2A5と称するIL−10に対するラットIgM mAbまたはIgG mAbで処置した。令のそろったB/W F1雌マウス21〜23匹/群を、J5/D(IgM)またはGL113(IgG)と称するイソタイプ適合対照mAbで処置した。抗IL−10mAbおよびイソタイプ対照mAbは、ヌード(nu/nu)マウスから腹水として採集し、2連続硫酸アンモニウム沈殿によって精製し、リン酸緩衝溶液(PBS)に対して透析し、そしてタンパク質電気泳動および光学濃度の測定によって定量した。処置は3部分から成り、すなわち、(a)誕生から第1週までmAb0.2mg/マウスを、IgMで4回/週またはIgGで2回/週腹腔内(i.p.)注射し、(b)第2週に、mAb0.5mg/マウスをIgMで3回/週またはIgGで2回/週腹腔内注射し、そして(c)第3週から成体まで、mAb1mg/マウスをIgMで3回/週またはIgGで2回/週腹腔内注射した。予備実験により、この計画はマウス血清中のラットIgM濃度を約50μg/mlに維持することができることが示された。
腎臓疾患の評価
タンパク尿は、アルブスティクス(Albustix)ディップスティック(マイルス・ラボラトリーズ・インコーポレーテッド(Miles Laboratories,Inc.)、エルクハート、IN)を用いて比色定量的に測定し、そして以下のコードにしたがって等級を付けた。すなわち、痕跡=10mg/dl;1+=30mg/dl;2+=100mg/dl;3+=300mg/dl;4+=1,000mg/dl。糸球体腎炎の組織学的苛酷さは、組織病理学的変化の強さおよび範囲に基づく0〜2+のスケールで等級を付け、0=糸球体病変のない腎臓;1+=軽い病変、例えば、増大したメサンギウム基質、メサンギウム/糸球体細胞性、半月形成、または炎症性滲出液および被膜癒着の存在;顕著な腎円柱なし;2+=苛酷な病変、例えば、広範囲の腎円柱形成によって70%を越える糸球体が閉塞した糸球体構造であった。
自己抗体エリザ
二本鎖または一本鎖DNAに特異的な血清抗体(ds−またはss−DNA)をエリザによって定量した。簡単にいえば、ds−またはss−DNA5mg/mlを4℃で一晩中のインキュベーションにおいて用いてエリザプレート(フロー・ラボラトリーズ、マクリーン、VA)を切断した。次に、抗原で被覆されたプレートを、0.05%トゥイーン20,0.02%NaN3含有PBSで1時間ブロックした後、1:100に希釈した被験または標準血清と一緒に室温で1時間インキュベートした。次に、プレートをPBS−0.05%トゥイーン20で洗浄し、そして西洋ワサビ大根のペルオキシダーゼ(HRP)1μg/mlを結合した抗マウスIgGまたはIgM(ザイムド・ラボラトリーズ・インコーポレーテッド(Zymed laboratories,Inc.)S.サン・フランシスコ、CA)と一緒に1時間インキュベートした。Vmaxマイクロプレートリーダー(モレキュラー・ディバイシズ(Molecular Devices)、メンロ・パーク、CA)を用いて、2,2′−アジノ−ビス(3−エチルベンチアゾリン−6−スルホン酸);ABTS(シグマ。ケミカルズ、セント・ルイス、MO)1mg/mlを加えて30分後に吸光度を測定した。抗DNA力価は、シェリング・プラウ・コーポレーションのシェルビー・ウムランド博士(Dr.Shelby Umland)によって提供された4月令のMRL/MpJ−lprマウスからプールされた血清の対照標準を用いる単位として表わされた。この標準血清の1:100希釈液を、便宜上、100単位であると仮定した。
IgおよびTNFαの血清濃度
Igエリザに関して、ヤギ抗マウスIgG(キルケガード・アンド・ペリー・ラボラトリーズ・インコーポレーテッド(Kirkegaard & Perry Laboratories,Inc.)、ゲイサーズバーグ、MD)で被覆されたプレートを、1:1000または1:5000希釈の被験血清と一緒に、続いてHRP結合ヤギ抗IgGまたは抗IgM(ザイムド・ラボラトリーズ・インコーポレーテッド)と一緒にインキュベートし、そして発色させた。IgGおよびIgM濃度は、骨髄腫タンパク質の混合物である既知の濃度の本発明者の原液と一緒にインキュベートすることによって作成された標準曲線から決定された。
TNFαエリザに関して、ラット抗マウスTNFα mAb(MP6−XT3.11)で被覆されたプレートを、1:10希釈の被験血清と一緒に、続いてHRP結合ラット抗マウスTNFα mAb(MP6−XT22)と一緒にインキュベートし、そして発色させた。
本出願人は、pH5C、pH15CおよびpBCRF1(SRa)を有する大腸菌MC1061の別個の培養物を、アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクション(American Type Culture Collection)、ロックビル、MD、米国(ATCC)にそれぞれ受託番号68191、68192および68193として寄託した。これらの寄託は、特許手続上の微生物の寄託に関するATCCの承認に基づいて与えられる条件に基づいて行なったものであり、それによって、その寄託は、米国成文法35条122および米国規制基準37条1.14に従って米国特許商標局長に対して利用可能にさせるものであることおよび米国特許証の公的発行に対して利用可能にさせるものであることが補償され、それによって寄託が維持されることが必要とされる。寄託された菌株の入手可能性は、いかなる政府のその特許法による代理権に基づいて付与された権利に違反して本発明を実施する許可として解釈するべきではない。
寄託は、1989年12月20日に行なわれ、そしてブダペスト条約の要件を満たすように修正された。
TRPC11プラスミドの図。[実施例3を参照されたい] IL−4、hIL−10およびvIL−10は、IL−2で活性化された末梢血液単核細胞(PBMC)による(A)IFNγおよび(B)TNFα合成を阻害する。NDは測定されなかった。エラーバーは一つの実験での二重反復試験試料の範囲を示す。異なるドナーからのPMBCは、IL−2によって刺激された場合、IFNγおよびTNFαを生産する能力が異なった。IL−4およびIL−10の阻害作用は、それぞれ(c)抗IL−4および(d)抗IL−10中和抗体によって逆行する。PBMCを、実験の項に記載したように、組換体IL−2(rIL−2)200U/mlおよび種々の量のrIL−4かまたはCOS細胞で生産されたヒトIL−10(COS−hIL−10)と一緒に中和性抗サイトカイン10μg/mlまたはイソタイプ対照免疫グロブリンの存在下で培養した。抗体およびサイトカインを、PBMCを加える前に30分間インキュベートした。 (A)IL−4は、PBMC中のIL−2によって誘導されたリンパ球活性化キル(LAK)活性を阻害するが、ヒトIL−10(hIL−10)またはウイルスIL−10(vIL−10)はこれを阻害しない。図2の場合と同様の実験によるPBMCを上澄みと一緒に採集し、そして51Cr標識COLO(結腸癌、図3A1)およびダウディ(バーキットリンパ腫、図3A2)細胞に対するその細胞毒性を検査した。 (B)LAK活性は、IL−2およびIL−10と一緒に培養されたPBMC中のCD56+細胞によって発現される。PBMCを、FITCに結合した抗CD−56抗体で染色し、そしてファクスター・プラス(FacStar Plus)(ベクトン・ディキンソン(Becton−Dickinson)、サン・ホセ、CA)で選別した。CD56+およびCD56−(純度99.7%)部分の細胞毒活性を検査した。IL−2のみを有するPBMCの培養物由来の細胞と同様の結果が得られた。 (A)精製NK細胞によるIL−2誘導IFNγ合成はIL−4によって直接的に阻害されるが、hIL−10によってもvIL−10によっても阻害されない。FACSで精製したNK細胞(純度>99.5%)を細胞106個/mlで、200単位/mlのrIL−2と、500単位/mlのrIL4かまたはイセル(Yssel′s)培地中のCOS−hIL−10、COS−vIL−10か若しくはCOS−模擬上澄み(10%)と一緒に4〜5日間培養した後、二重反復試験培養物からの上澄みを集め且つエリザによるIFNγの測定用に混合した。 (B)精製NK細胞およびPBMCによるIL−2誘導増殖はIL−4によって阻害されるが、hIL−10/vIL−10によって阻害されない(図4B1:選別されたNK;図4B2:PBL)。 (A)T細胞ではない付着細胞の添加は、精製NK細胞によるIL−2誘導IFNγ合成のIL−10に媒介された阻害を回復した。 (B)精製された単球の添加は、精製NK細胞によるIL−2誘導IFNγ合成のIL−10に媒介された阻害を回復した。単球単独では、検出可能な量より少ないIFNγを生じた。エラーバーは一つの実験の二重反復試験試料の範囲を示す。IL−2不存在下のIFNγ生産は検出限界未満であった(図2)。異なるドナーからのNK細胞は、IFNγを生産する能力が異なった。 (C)NK細胞、CD14+細胞および両方の細胞種並存によるIL−2誘導TNFα合成に対するIL−10の効果。NK細胞(細胞106個/ml)および/またはCD14+細胞(細胞3x105個/ml)を、400U/mlのrIL−2および10%COS−hIL−10上澄みの存在下または不存在下で5日間培養した。 LPSによって活性化されたヒト単球によるIL−10生産の速度論。遠心水簸によって単離されたヒト単球をテフロンバッグ中において(細胞4x106個/ml)LPS(1μg/ml)の不存在下または存在下で培養し、そして(A)IL−10の生産を、サイトカイン特異的エリザによって指示された時間に採集された培養物上澄み中で決定した。 LPSによって活性化されたヒト単球によるIL−6生産の速度論。遠心水簸によって単離されたヒト単球をテフロンバッグ中において(細胞4x106個/ml)LPS(1μg/ml)の不存在下または存在下で培養し、そして(B)IL−6の生産を、サイトカイン特異的エリザによって指示された時間に採集された培養物上澄み中で決定した。 LPSによって活性化されたヒト単球によるTNFα生産の速度論。遠心水簸によって単離されたヒト単球をテフロンバッグ中において(細胞4x106個/ml)LPS(1μg/ml)の不存在下または存在下で培養し、そして(C)TNFαの生産を、サイトカイン特異的エリザによって指示された時間に採集された培養物上澄み中で決定した。 LPSによって活性化されたヒト単球によるGM−CSF生産の速度論。遠心水簸によって単離されたヒト単球をテフロンバッグ中において(細胞4x106個/ml)LPS(1μg/ml)の不存在下または存在下で培養し、そして(D)GM−CSFの生産を、サイトカイン特異的エリザによって指示された時間に採集された培養物上澄み中で決定した。 LPSの増大する濃度に応答したヒト単球によるIL−10の生産。ヒト単球(細胞4x106個/ml)をテフロンバッグ中において増大する濃度のLPSと一緒に24時間培養し、そしてIL−10の生産をエリザによって決定した。 IFNγ、LPSまたはLPSおよびIFNγによって活性化された単球によるサイトカインの生産に対するIL−10の効果。ヒト単球(細胞4x106個/ml)を、IFNγ(100U/ml)、1、10、100または1000ng/mlのLPS並びにLPS(1、10、100または1000ng/ml)およびIFNγ(100U/ml)の組合わせと一緒に、IL−10(100U/ml)の不存在下(中抜き棒)かまたは存在下(斜線棒)で24時間培養し、そして(A)IL−1αの生産をサイトカイン特異的エリザによって上澄み中において決定した。 IFNγ、LPSまたはLPSおよびIFNγによって活性化された単球によるサイトカインの生産に対するIL−10の効果。ヒト単球(細胞4x106個/ml)を、IFNγ(100U/ml)、1、10、100または1000ng/mlのLPS並びにLPS(1、10、100または1000ng/ml)およびIFNγ(100U/ml)の組合わせと一緒に、IL−10(100U/ml)の不存在下(中抜き棒)かまたは存在下(斜線棒)で24時間培養し、そして(B)IL−1βの生産をサイトカイン特異的エリザによって上澄み中において決定した。 IFNγ、LPSまたはLPSおよびIFNγによって活性化された単球によるサイトカインの生産に対するIL−10の効果。ヒト単球(細胞4x106個/ml)を、IFNγ(100U/ml)、1、10、100または1000ng/mlのLPS並びにLPS(1、10、100または1000ng/ml)およびIFNγ(100U/ml)の組合わせと一緒に、IL−10(100U/ml)の不存在下(中抜き棒)かまたは存在下(斜線棒)で24時間培養し、そして(C)IL−6の生産をサイトカイン特異的エリザによって上澄み中において決定した。 IFNγ、LPSまたはLPSおよびIFNγによって活性化された単球によるサイトカインの生産に対するIL−10の効果。ヒト単球(細胞4x106個/ml)を、IFNγ(100U/ml)、1、10、100または1000ng/mlのLPS並びにLPS(1、10、100または1000ng/ml)およびIFNγ(100U/ml)の組合わせと一緒に、IL−10(100U/ml)の不存在下(中抜き棒)かまたは存在下(斜線棒)で24時間培養し、そして(D)TNFαの生産をサイトカイン特異的エリザによって上澄み中において決定した。 IFNγ、LPSまたはLPSおよびIFNγによって活性化された単球によるサイトカインの生産に対するIL−10の効果。ヒト単球(細胞4x106個/ml)を、IFNγ(100U/ml)、1、10、100または1000ng/mlのLPS並びにLPS(1、10、100または1000ng/ml)およびIFNγ(100U/ml)の組合わせと一緒に、IL−10(100U/ml)の不存在下(中抜き棒)かまたは存在下(斜線棒)で24時間培養し、そして(E)GM−CSFの生産をサイトカイン特異的エリザによって上澄み中において決定した。 LPSによって活性化した単球によるTNFαおよびGM−CSFの生産に対するヒトIL−10またはウイルスIL−10の効果。ヒト単球(細胞4x106個/ml)をLPS(1μg/ml)によって活性化し且つヒトIL−10(100U/ml)またはウイルスIL−10と一緒に中和性抗IL−10mAb 19F1(10μg/ml)の不存在下または存在下で24時間培養し、そして(A)TNFαまたは(B)GM−CSFの生産をサイトカイン特異的エリザによって決定した。 LPSによって活性化したヒト単球によるサイトカイン特異的mRNAレベルの発現に対する外因性IL−10、内因的に生じたIL−10およびIL−4の効果。ヒト単球(細胞4x106個/ml)を培地中において4℃および37℃で培養しまたはIL−4(100U/ml)、IL−10(100U/ml)および中和性抗IL−10mAb 19F1(10μg/ml)の不存在下または存在下においてLPS(1μg/ml)によって活性化し、そしてmRNAを24時間後に単離した。β−アクチン、IL−1α、IL−1β、IL−6、IL−8、TNFα、GM−CSFおよびG−CSFの発現を、サイトカイン特異的プライマーを用いるPCR分析に続いて内部プローブを用いる反応生成物のサザンブロッティングにより、逆転写されたmRNAで決定した。CD4+T細胞クローンから得られたcDNAは、TNFαおよびGM−CSFの発現に関する対照として包含された。 LPSによって活性化したヒト単球によるサイトカイン特異的mRNAレベルの発現に対するIL−10の効果。mRNAをヒト単球(細胞4x106個/ml)から単離し、IL−10(100U/ml)の不存在下または存在下においてLPS(1μg/ml)によって7時間活性化し、そしてIL−6、IL−8、IL−10、TGFβおよびβ−アクチンの発現をノザン分析によって決定した。 LPSによって活性化したヒト単球によるIL−10およびTGFβ特異的mRNAレベルの発現に対する外因性IL−10、内因的に生じたIL−10およびIL−4の効果。ヒト単球(細胞4x106個/ml)を培地中において4℃および37℃で培養しまたはIL−4(100U/ml)、IL−10(100U/ml)および中和性抗IL−10mAb 19F1(10μg/ml)の不存在下または存在下においてLPS(1μg/ml)によって活性化した。mRNAを24時間後に単離した。(A)IL−10、(B)TGFβおよびβ−アクチンの発現をノザン分析によって決定し、そして(B)IL−10の発現を、サイトカイン特異的プライマーを用いるPCR分析に続いて内部プローブを用いる反応生成物のサザンブロッティングにより、逆転写されたmRNAで決定した。 LPSによって活性化したヒト単球によるクラスII MHC発現に対する内因的に生じたIL−10の効果。ヒト単球を(A)0ng/mlのLPSと一緒に中和性抗IL−10mAb 19F1(10μg/ml)の不存在下または存在下において40時間培養した。HLA−DR/DP(Q5/13)の発現を間接免疫蛍光法によって決定した。 LPSによって活性化したヒト単球によるクラスII MHC発現に対する内因的に生じたIL−10の効果。ヒト単球を(B)0.1ng/mlのLPSと一緒に中和性抗IL−10mAb 19F1(10μg/ml)の不存在下または存在下において40時間培養した。HLA−DR/DP(Q5/13)の発現を間接免疫蛍光法によって決定した。 LPSによって活性化したヒト単球によるクラスII MHC発現に対する内因的に生じたIL−10の効果。ヒト単球を(C)10ng/mlのLPSと一緒に中和性抗IL−10mAb 19F1(10μg/ml)の不存在下または存在下において40時間培養した。HLA−DR/DP(Q5/13)の発現を間接免疫蛍光法によって決定した。 LPSによって活性化したヒト単球によるクラスII MHC発現に対する内因的に生じたIL−10の効果。ヒト単球を(D)1000ng/mlのLPSと一緒に中和性抗IL−10mAb 19F1(10μg/ml)の不存在下または存在下において40時間培養した。HLA−DR/DP(Q5/13)の発現を間接免疫蛍光法によって決定した。 マクロァージ細胞系のAPC機能に対するIL−10の効果。上段(図14A):マクロファージ細胞系1G18.LAまたはPU5.1(細胞106個/ml)をIFNγ(2ng/ml)で活性化させた。次に、これらのAPCを洗浄し且つHDK.1 Th1細胞(細胞5x104個/ウェル)および抗原(TNP−KLH、10μg/ml)と一緒に、精製IL−10(200単位/ml)の存在下(□)または不存在下(■)でインキューベートした(細胞105個/ウェル)。上澄みを48時間後に集め、そしてIFNγの検査をした。下段(図14B):マクロファージ1G18.LAを上記のように活性化させた後、TNP−KLH(10μg/ml)を加えたHDK.1 Th1細胞(細胞5x104個/ウェル);かまたはオボアルブミン(2.5mg/ml)を加えたDO11.10T細胞ハイブリドーマ(細胞5x104個/ウェル)と一緒に、精製IL−10(下段)(200単位/ml)の存在下(□)または不存在下(■)でインキューベートした(細胞105個/ウェル)。上澄みを20時間後に集め、そしてIL−2の検査をした。全パネルにおいて、三重反復試験培養物の平均値およびSDを示す。 IL−10は、精製された腹膜マクロファージにおいて形態学的変化を引起こす。腹膜マクロファージ(Mac−1+、鮮明、B220−)をFACSで精製した後、IFNγ(2ng/ml)(上段、図15A)またはIL−10(200単位/ml)を加えたIFNγ(2ng/ml)(下段、図15B)の存在下で72時間インキュベートした。上澄みを除去し、細胞を自然乾燥させ、固定し、そしてライト・ギムザで染色し、乾燥させた後、写真をとった。 IL−10は、マクロファージ細胞系によるLPSに誘導されたIL−1、TNF−αおよびIL−6タンパク質の生産を阻害する。マクロファージ細胞系1G18.LA(図16A、BおよびC)を、示されたように、LPS(10μg/ml);またはIFNγ(2ng/ml)を加えたLPS(10μg/ml)と一緒に;IL−10またはIL−4(若干の場合)を双方とも200単位/mlでの存在下または不存在下でインキュベートした(細胞106個/ml)。上澄みを集め、そしてそれらのIL−1、IL−6またはTNF−α濃度を検査した。 IL−10は、マクロファージ細胞系によるLPSに誘導されたIL−1、TNF−αおよびIL−6タンパク質の生産を阻害する。マクロファージ細胞系PU5.1(図16D、EおよびF)を、示されたように、LPS(10μg/ml);またはIFNγ(2ng/ml)を加えたLPS(10μg/ml)と一緒に;IL−10またはIL−4(若干の場合)を双方とも200単位/mlでの存在下または不存在下でインキュベートした(細胞106個/ml)。上澄みを集め、そしてそれらのIL−1、IL−6またはTNF−α濃度を検査した。 (A)。IL−10は、マクロファージ細胞系におけるLPSに誘導されたTNF−αRNAの発現を阻害する。マクロファージ細胞系1G18.LAを図16の場合と同様に刺激した。上澄みを6時間後に除去し、そしてRNA調製用に細胞を採集する際にイソチオシアン酸グアニジウム溶液を加えた。適宜に刺激された細胞系1G18.LAの試料の全RNAの10μgをゲルに充填し、ブロットした後、TNFαおよびアクチンをプローブした。 (B1)。IL−10は、マクロファージ細胞系におけるLPSに誘導されたTNF−αRNAの発現を阻害する。マクロファージ細胞系1G18.LAを図16の場合と同様に刺激した。上澄みを6時間後に除去し、そしてRNA調製用に細胞を採集する際にイソチオシアン酸グアニジウム溶液を加えた。適宜に刺激された細胞系1G18.LAの試料の全RNAの10μgをゲルに充填し、ブロットした後、TNFαおよびアクチンをプローブした。 (B2)。IL−10は、マクロファージ細胞系におけるLPSに誘導されたTNF−αRNAの発現を阻害する。マクロファージ細胞系1G18.LAを図16の場合と同様に刺激した。上澄みを6時間後に除去し、そしてRNA調製用に細胞を採集する際にイソチオシアン酸グアニジウム溶液を加えた。適宜に刺激された細胞系1G18.LAの試料の全RNAの10μgをゲルに充填し、ブロットした後、TNFαおよびアクチンをプローブした。 (C)。IL−10は、マクロファージ細胞系におけるLPSに誘導されたTNF−αRNAの発現を阻害する。マクロファージ細胞系1G18.LAを図16の場合と同様に刺激した。上澄みを6時間後に除去し、そしてRNA調製用に細胞を採集する際にイソチオシアン酸グアニジウム溶液を加えた。適宜に刺激された細胞系1G18.LAの試料の全RNAの10μgをゲルに充填し、ブロットした後、TNFαおよびアクチンをプローブした。 腹膜マクロファージの刺激。IL−10は、腹膜マクロファージによるLPSに誘導されたIL−6タンパク質の合成を阻害する。腹膜マクロファージ(Mac−1+,鮮明、B220-)をFACSで精製した後、単独でまたは、IL−10(200単位/ml)、抗IL−10(10μg/ml)若しくはIFNγ(2ng/ml)の存在下または不存在下においてLPS(10μg/ml)と一緒に、細胞7x105個/mlでインキュベートした。上澄みを採集し、そして特異的免疫検定(エリザ)を用いる既知の標準に相対するそのIL−6濃度を検査した。 IL−10は、マクロファージからの可溶性同時刺激剤をダウンレギュレートしないしまたは可溶性阻害剤を誘導しない。(A)上澄みは、IFNγで24時間刺激後にTh1細胞(HDK−1、細胞2x105個/ml)および抗原(KLH、500μg/ml)で24時間更に刺激後のマクロファージ細胞系1G18.LAから得た。上澄みを濃縮しそしてIFNγおよびIL−2を枯渇させた後にCSIF検定において用いた。これらの上澄み単独には、それ自体で検出可能な濃度のIFNγが含まれていなかった。IFNγで活性化した1G18.LAマクロファージAPC(細胞105個/ウェル)を細胞HDK−1(細胞5x104個/ウェル)および抗原(TNP−KLH、10μg/ml)のみと一緒に(△)または上記上澄み(最終濃度25%)を加えた(□)か若しくは除いた(▲)種々の用量のIL−10の存在下でインキュベートした。CSIF検定からの上澄みを48時間後に集め、そしてそのIFNγ濃度を検定した。一つの実験での三重反復試験培養物の平均値およびSDを示す。(B)勾配用量の精製した脾臓マクロファージをIL−10の不存在下(■)若しくは存在下(□)(200単位/ml)において;または勾配用量の精製マクロファージとB細胞(細胞2.5x103個/ウェル)との混合物をIL−10の不存在下(●)若しくは存在下(○)(200単位/ml)において;またはB細胞のみをIL−10の不存在下( )若しくは存在下( )(200単位/ml)において、TNP−KLH(10μg/ml)を用いるHDK−1 Th1クローン(細胞104個/ウェル)のためのAPCとして用いた。48時間後に上澄みを集め、そしてそのIFNγを検定した。三重反復試験培養物の平均値およびSDを示す。 IL−10は、Balb/CマウスにおいてSEBに誘導された毒性を防止する。図20A:SEB20μg/d−Gal30mg;図20B:IL−10/SEB20μg/d−Gal30mg;図20C:SEB10μg/d−Gal30mg;図20D:IL−10/SEB10μg/d−Gal30mg;図20E:ガラクトサミン30mg;図20F:IL−10 10μg。 IL−10はマウスを致命的な内毒素血症から防護する。Balb/cマウス20匹の群に、LPS350μgを、またはLPS350μgと種々の用量の精製組換体ネズミIL−10とを同時に腹腔内(i.p.)注射した。引続き6日間にわたって致死を監視した。 抗IL−10抗体は、致命的な内毒素血症からマウスを防護するIL−10の能力を中和する。LPSを投与する1時間前に、Balb/cマウス20匹の群に、抗IL−10抗体2A5を1mg(図22A)またはイソタイプ対照抗体GL113を1mg(図22B)腹腔内に与えた。次に、図21の説明に記載したように、マウスにLPS350μgを単独でかまたは種々の用量のIL−10と同時に腹腔内注射した。 IL−10は、LPS注射の30分後に投与された場合、致命的な内毒素血症からマウスを防護する。Balb/cマウス20匹の群に、LPS350μgを時間0において腹腔内に、そして組換体IL−10の1.0μgをLPS注射後の時間0、0.5時間、1時間、2時間または5時間に腹腔内に与えた。IL−10不存在下でLPSを350μg腹腔内に与えられた対照マウスはこの実験において全て死亡した。 抗IL−10処置および対照マウスから得られた全生存腹膜洗浄細胞による表面IgMおよびIgD発現の免疫蛍光法分析。Balb/cマウスに、誕生から8週間まで、実験の項に記載したように、何もしなかった(図24A)。結果は、各実験群から計数された5,000個の生存細胞の蛍光強度を示す。 抗IL−10処置および対照マウスから得られた全生存腹膜洗浄細胞による表面IgMおよびIgD発現の免疫蛍光法分析。Balb/cマウスに、誕生から8週間まで、実験の項に記載したように、イソタイプ対照抗体J5/Dを注射した(図24B)。結果は、各実験群から計数された5,000個の生存細胞の蛍光強度を示す。 抗IL−10処置および対照マウスから得られた全生存腹膜洗浄細胞による表面IgMおよびIgD発現の免疫蛍光法分析。Balb/cマウスに、誕生から8週間まで、実験の項に記載したように、リン酸緩衝溶液(PBS)を注射した(図24C)。結果は、各実験群から計数された5,000個の生存細胞の蛍光強度を示す。 抗IL−10処置および対照マウスから得られた全生存腹膜洗浄細胞による表面IgMおよびIgD発現の免疫蛍光法分析。Balb/cマウスに、誕生から8週間まで抗IL−10抗体SXC−1を注射した(図24D)。結果は、各実験群から計数された5,000個の生存細胞の蛍光強度を示す。 処置の8週間後に検査された抗IL−10処置および対照マウスの血清IgM濃度。結果は、各群における5個体の血清の幾何平均±SEMを示し、2種類の異なる実験からのデータがある。3種類の追加の実験により、同一結果が得られた。 α1,3−デキストラン(図26B)またはホスホリルコリン(図26A)に対する抗IL−10処置および対照マウスのインビボでの抗体応答。Balb/cマウスに、誕生から9週間まで抗IL−10抗体SXC.1、イソタイプ対照抗体J5/D、PBSを注射するかまたは未処置のままにした。8週目に、実験の項に記載したように、マウスにα1,3−デキストランまたは加熱殺菌した肺炎連鎖球菌(Streptococcus pneumoniae)を試験投与した。結果は、5個体血清中で検出された特異的抗体濃度の幾何平均±SEMを示す。 SXC.1抗IL−10処置および対照マウスから得られた生存脾臓リンパ系細胞の表面B220およびCD3発現の免疫蛍光法分析。更に詳細に関して、図24の説明〜図24Aに対応する図27Aを参照されたい。 SXC.1抗IL−10処置および対照マウスから得られた生存脾臓リンパ系細胞の表面B220およびCD3発現の免疫蛍光法分析。更に詳細に関して、図24の説明〜図24Bに対応する図27Bを参照されたい。 SXC.1抗IL−10処置および対照マウスから得られた生存脾臓リンパ系細胞の表面B220およびCD3発現の免疫蛍光法分析。更に詳細に関して、図24の説明〜図24Cに対応する図27Cを参照されたい。 SXC.1抗IL−10処置および対照マウスから得られた生存脾臓リンパ系細胞の表面B220およびCD3発現の免疫蛍光法分析。更に詳細に関して、図24の説明〜図24Dに対応する図27Dを参照されたい。 抗IL−10処置または対照マウスのTNP−KLHに対するインビボ応答。マウスに誕生から10週令まで抗IL−10抗体(●)またはイソタイプ対照(○)を注射した。8週目に、被験動物にTNP−KLHを10μg腹腔内に試験投与した。TNP特異的IgM(図28A)およびIgG(図28B)の血清濃度をそれぞれ免疫感作して7日および14日後に決定した。結果は3種類の別個の実験を示し、各円は個々のマウスを示す。 抗IL−10抗体は腹膜洗浄B細胞に対して直接的に細胞毒性ではない。非感作の8週令Balb/cマウスに、抗IL−10抗体1mg(SXC.1−図29、A、BおよびC部分)またはイソタイプ対照1mg(J5/D−図29、D、EおよびF部分)を腹腔内に注射した。腹膜洗浄細胞を別個の被験動物から1日、2日または3日後に集め、そして表面IgDおよびIgMの同時発現を分析した。結果は、各実験群から計数された5,000個の生存細胞の蛍光強度を示す。 抗IL−10処置または対照マウスにおける血清IFNγ濃度。Balb/cマウスに誕生から8週間まで抗IL−10抗体(●)またはイソタイプ対照(○)を注射した。8週目に集められた血清のIFNγを免疫検定によって分析した。結果は、5種類の別個の実験を示し、各円は個々のマウスを示す。 抗IFNγ抗体の同時投与は、マウスの腹膜B細胞を枯渇させる抗IL−10処置の能力を低下させる。Balb/cマウスを、誕生から8週間まで抗IL−10抗体(図31C);抗IFNγ抗体を加えた抗IL−10(図31B)で処置するか;または処置しなかった(図31A)。次に、腹膜洗浄細胞のB220およびIgMの同時発現を分析した。結果は、各実験群から計数された5,000個の生存細胞の蛍光強度を示す。 抗IL−10処置マウスにおける8週目の血清TNFα濃度。マウスを、実験の項に記載したように、誕生から8週間まで抗IL−10抗体SXC.1(●)またはイソタイプに適合した対照抗体(○)で処置した。8週目に集められた血清のTFNα含量をエリザによって検定した。結果は、5種類の別個の実験を示し、各円は個々のマウスを示す。 抗IL−10処置マウスにおける血清IL−6濃度。誕生から8週間まで抗IL−10抗体SCX.1(●)またはイソタイプに適合した対照抗体(○)で処置したマウスから集められた血清のIL−6含量をエリザによって検定した。結果は、5種類の別個の実験を示し、各円は個々のマウスを示す。 抗IL−10処置マウスは、LPSに誘導されたショックの結果としての致死に対する増大した感受性を示す(AにおいてLPS500μg)。マウスを誕生から8週令までSXC.1ラットIgM抗IL−10抗体(●)、2A5ラットIgG1抗IL−10抗体(▲)または適当なイソタイプ対照抗体(○)(△)で処置した。8週目に、マウス(マウス5匹/群)に種々の用量のLPSを腹腔内注射した。引続き4日間にわたって致死を監視した。 抗IL−10処置マウスは、LPSに誘導されたショックの結果としての致死に対する増大した感受性を示す(BにおいてLPS400μg)。マウスを誕生から8週令までSXC.1ラットIgM抗IL−10抗体(●)、2A5ラットIgG1抗IL−10抗体(▲)または適当なイソタイプ対照抗体(○)(△)で処置した。8週目に、マウス(マウス5匹/群)に種々の用量のLPSを腹腔内注射した。引続き4日間にわたって致死を監視した。 抗IL−10処置マウスは、LPSに誘導されたショックの結果としての致死に対する増大した感受性を示す(CにおいてLPS100μg)。マウスを誕生から8週令までSXC.1ラットIgM抗IL−10抗体(●)、2A5ラットIgG1抗IL−10抗体(▲)または適当なイソタイプ対照抗体(○)(△)で処置した。8週目に、マウス(マウス5匹/群)に種々の用量のLPSを腹腔内注射した。引続き4日間にわたって致死を監視した。 抗IL−10処置マウスは、LPSに誘導されたショックの結果としての致死に対する増大した感受性を示す(DにおいてLPS50μg)。マウスを誕生から8週令までSXC.1ラットIgM抗IL−10抗体(●)、2A5ラットIgG1抗IL−10抗体(▲)または適当なイソタイプ対照抗体(○)(△)で処置した。8週目に、マウス(マウス5匹/群)に種々の用量のLPSを腹腔内注射した。引続き4日間にわたって致死を監視した。 抗IL−10処置マウスは、LPSに誘導されたショックの結果としての致死に対する増大した感受性を示す(EにおいてLPS50μg)。マウスを誕生から8週令までSXC.1ラットIgM抗IL−10抗体(●)、2A5ラットIgG1抗IL−10抗体(▲)または適当なイソタイプ対照抗体(○)(△)で処置した。8週目に、マウス(マウス5匹/群)に種々の用量のLPSを腹腔内注射した。引続き4日間にわたって致死を監視した。 抗IL−10処置マウスは、LPSに誘導されたショックの結果としての致死に対する増大した感受性を示す(FにおいてLPS1μg)。マウスを誕生から8週令までSXC.1ラットIgM抗IL−10抗体(●)、2A5ラットIgG1抗IL−10抗体(▲)または適当なイソタイプ対照抗体(○)(△)で処置した。8週目に、マウス(マウス5匹/群)に種々の用量のLPSを腹腔内注射した。引続き4日間にわたって致死を監視した。 抗IL−10処置マウスにおける免疫グロブリンイソタイプの血清濃度。マウスを誕生から8週間までSXC.1若しくは2A5抗IL−10ラット抗体、適当なイソタイプ対照抗体またはPBSで処置した。8週目に集められた血清の全ネズミIgG1の含量を、イソタイプ特異的免疫グロブリンエリザを用いて検定した。結果は、各免疫グロブリンイソタイプ分析に関する4種類の別個の実験を示す。各実験中のデータを、5個体の血清中で検出された免疫グロブリン濃度の幾何平均値±S.E.M.として示す。 抗IL−10処置マウスにおける免疫グロブリンイソタイプの血清濃度。マウスを誕生から8週間までSXC.1若しくは2A5抗IL−10ラット抗体、適当なイソタイプ対照抗体またはPBSで処置した。8週目に集められた血清の全ネズミIgG3の含量を、イソタイプ特異的免疫グロブリンエリザを用いて検定した。結果は、各免疫グロブリンイソタイプ分析に関する4種類の別個の実験を示す。各実験中のデータを、5個体の血清中で検出された免疫グロブリン濃度の幾何平均値±S.E.M.として示す。 抗IL−10処置マウスにおける免疫グロブリンイソタイプの血清濃度。マウスを誕生から8週間までSXC.1若しくは2A5抗IL−10ラット抗体、適当なイソタイプ対照抗体またはPBSで処置した。8週目に集められた血清の全ネズミIgG2aの含量を、イソタイプ特異的免疫グロブリンエリザを用いて検定した。結果は、各免疫グロブリンイソタイプ分析に関する4種類の別個の実験を示す。各実験中のデータを、5個体の血清中で検出された免疫グロブリン濃度の幾何平均値±S.E.M.として示す。 抗IL−10処置マウスにおける免疫グロブリンイソタイプの血清濃度。マウスを誕生から8週間までSXC.1若しくは2A5抗IL−10ラット抗体、適当なイソタイプ対照抗体またはPBSで処置した。8週目に集められた血清の全ネズミIgEの含量を、イソタイプ特異的免疫グロブリンエリザを用いて検定した。結果は、各免疫グロブリンイソタイプ分析に関する4種類の別個の実験を示す。各実験中のデータを、5個体の血清中で検出された免疫グロブリン濃度の幾何平均値±S.E.M.として示す。 抗IL−10処置マウスにおける免疫グロブリンイソタイプの血清濃度。マウスを誕生から8週間までSXC.1若しくは2A5抗IL−10ラット抗体、適当なイソタイプ対照抗体またはPBSで処置した。8週目に集められた血清の全ネズミIgG2bの含量を、イソタイプ特異的免疫グロブリンエリザを用いて検定した。結果は、各免疫グロブリンイソタイプ分析に関する4種類の別個の実験を示す。各実験中のデータを、5個体の血清中で検出された免疫グロブリン濃度の幾何平均値±S.E.M.として示す。 抗IL−10処置マウスにおける免疫グロブリンイソタイプの血清濃度。マウスを誕生から8週間までSXC.1若しくは2A5抗IL−10ラット抗体、適当なイソタイプ対照抗体またはPBSで処置した。8週目に集められた血清の全ネズミIgAの含量を、イソタイプ特異的免疫グロブリンエリザを用いて検定した。結果は、各免疫グロブリンイソタイプ分析に関する4種類の別個の実験を示す。各実験中のデータを、5個体の血清中で検出された免疫グロブリン濃度の幾何平均値±S.E.M.として示す。 抗IL−10処置マウスにおけるLy1 B細胞枯渇は一時的である。マウスを誕生から8週令まで抗IL−10抗体SXC.1で処置した後、処置を中止した。腹膜洗浄細胞をこのようなマウスの種々の群(マウス3匹/群)から8週目に集めた。結果は、各実験群から5000個の生存細胞が計数される全生存腹膜洗浄細胞による表面IgMおよび表面B220発現の免疫蛍光法分析を示す。 抗IL−10処置マウスにおけるLy1 B細胞枯渇は一時的である。マウスを誕生から8週令まで抗IL−10抗体SXC.1で処置した後、処置を中止した。腹膜洗浄細胞をこのようなマウスの種々の群(マウス3匹/群)から12週目に集めた。結果は、各実験群から5000個の生存細胞が計数される全生存腹膜洗浄細胞による表面IgMおよび表面B220発現の免疫蛍光法分析を示す。 抗IL−10処置マウスにおけるLy1 B細胞枯渇は一時的である。マウスを誕生から8週令まで抗IL−10抗体SXC.1で処置した後、処置を中止した。腹膜洗浄細胞をこのようなマウスの種々の群(マウス3匹/群)から8週目16週目に集めた。結果は、各実験群から5000個の生存細胞が計数される全生存腹膜洗浄細胞による表面IgMおよび表面B220発現の免疫蛍光法分析を示す。 抗IL−10処置マウスにおけるLy1 B細胞枯渇は一時的である。マウスを誕生から8週令まで抗IL−10抗体SXC.1で処置した後、処置を中止した。腹膜洗浄細胞をこのようなマウスの種々の群(マウス3匹/群)から8週目に集めた。結果は、各実験群から5000個の生存細胞が計数される全生存腹膜洗浄細胞による表面IgMおよび表面B220発現の免疫蛍光法分析を示す。 抗IL−10処置マウスにおけるLy1 B細胞枯渇は一時的である。マウスを誕生から8週令まで抗IL−10抗体SXC.1で処置した後、処置を中止した。腹膜洗浄細胞をこのようなマウスの種々の群(マウス3匹/群)から12週目に集めた。結果は、各実験群から5000個の生存細胞が計数される全生存腹膜洗浄細胞による表面IgMおよび表面B220発現の免疫蛍光法分析を示す。 抗IL−10処置マウスにおけるLy1 B細胞枯渇は一時的である。マウスを誕生から8週令まで抗IL−10抗体SXC.1で処置した後、処置を中止した。腹膜洗浄細胞をこのようなマウスの種々の群(マウス3匹/群)から16週目に集めた。結果は、各実験群から5000個の生存細胞が計数される全生存腹膜洗浄細胞による表面IgMおよび表面B220発現の免疫蛍光法分析を示す。 SXC.1抗IL−10処置マウス(図37D)または対照マウス(図37Cではイソタイプ対照抗体J5/D、図37Bではリン酸緩衝溶液(PBS)で処置し、または図37Aでは何もしなかった)から得られた生存腹膜洗浄リンパ系細胞による表面Ly1および表面IgM発現の免疫蛍光法分析。結果は、各実験群から計数された5000個の生存細胞の蛍光強度を示す。 SXC.1抗IL−10処置または対照マウス(図37と同様)から得られた全生存腹膜洗浄細胞による表面Mac−1および表面IgM発現の免疫蛍光法分析。結果は、各実験群から計数された5000個の生存細胞の蛍光強度を示す。 抗IL−10処置または対照マウスのTNP−フィコールに対するインビボでの抗体応答。マウスに誕生から9週令まで抗IL−10抗体SXC.1(○)またはイソタイプ対照抗体(●)を注射した。8週目に、被験動物にTNP−フィコール10μgを腹腔内に試験投与した。TNP特異的IgMまたはIgGの血清濃度を、エリザによってそれぞれ5日後または10日後に決定した。各データの円は個々のマウスを示す。 抗IL−10抗体処置はNZB/Wマウスにおける自己免疫の開始を遅らせる。雌のNZB/W F1マウス20匹の群に、SXC−1ラットIgM抗マウスIL−10抗体(●)かまたはJ5/Dと称するイソタイプ対照抗体(○)を誕生から全実験の間中1週間に3回注射した。引続き42週間にわたって被験動物の生存を監視した。 抗IL−10抗体で処置されたNZB/W雌マウスにおけるタンパク尿(>3+)の発生。雌のNZB/W F1マウス20匹の群に、SXC−1抗IL−10抗体(●)かまたはイソタイプ対照抗体(○)を誕生から全実験の間中1週間に3回注射した。腎臓病の発症は、アルブスティクスディップスティックを用いて12週間から42週間までタンパク尿を測定することによって決定された。データは、尿中のタンパク質が300mg/dlを越えるマウスの割合を示す。 抗IL−10処置NZB/Wマウスからの腎臓の組織学的検査。図42Aは、対照NZB/WF1腎臓(PAS染色)を示す。細管中に免疫複合体およびタンパク質円柱の均一な沈着を伴う苛酷な糸球体腎炎が存在し、細管に対するタンパク質の漏出を示す。図42Bは、抗IL−10処置したNZB/WF1腎臓(PAS染色)を示す。 抗IL−10処置NZB/Wマウスにおける自己抗体産生。NZB/W雌マウスに、SXC−1抗IL−10抗体(●)またはイソタイプ対照(○)を誕生から全実験の間中3日毎に注射した。5か月目または6か月目に集められた血清のIgG抗体結合性二本鎖DNA含量をエリザを用いて評価した。各円は個々のマウスを示す。 抗IL−10処置NZB/WF1マウスにおける血清TNFα濃度。NZB/W雌マウスに、SXC−1抗IL−10抗体(●)またはイソタイプ対照(○)を誕生から全実験の間中3日毎に注射した。5か月目、7か月目または8か月目に集められた血清のTNFα含量をサイトカイン特異的エリザを用いて評価した。各円は個々のマウスを示す。 抗TNFα抗体は、NZB/W F1マウスの抗IL−10に誘導された防御を逆行させる。NZB/W雌マウス36匹および18匹の群に、2A5抗IL−=10抗体(■)(▲)またはGL113と称するイソタイプ対照抗体(□)をそれぞれ誕生から全実験の間中1週間に2回注射した。抗IL−10抗体を注射した被験動物の半数は更に、XT22抗TNFα抗体を誕生後30週目に開始して1週間に2回与えられた(▲)。被験動物の生存を34週間にわたって監視した。

Claims (29)

  1. インターロイキン−10またはその類似体、アゴニスト若しくはアンタゴニストを有効成分として含んでなる、宿主における炎症を調節するための医薬組成物。
  2. 炎症が腫瘍壊死因子アルファの異常濃度を伴う、請求項1に記載の組成物。
  3. 有効成分がインターロイキン−10である、請求項2に記載の組成物。
  4. インターロイキン−1またはインターロイキン−6の濃度を更に調節する、請求項2に記載の組成物。
  5. 異常濃度を上昇させる、請求項2に記載の組成物。
  6. 異常濃度が微生物感染を伴う、請求項2に記載の組成物。
  7. 異常濃度が、発熱、低血圧症、組織壊死、代謝性アシドーシスまたは器官機能不全を伴う、請求項2に記載の組成物。
  8. 微生物感染が、敗血症性ショック、毒素性ショック、髄膜炎菌性髄膜炎またはマラリアの症状を引起こす、請求項6に記載の組成物。
  9. 宿主が細菌に感染している、請求項2に記載の組成物。
  10. 細菌感染がグラム陰性細菌による、請求項9に記載の組成物。
  11. 細菌感染が敗血症性ショックの症状を示す、請求項10に記載の組成物。
  12. 細菌感染がグラム陽性細菌による、請求項9に記載の組成物。
  13. 細菌感染が敗血症性ショックの症状を示す、請求項12に記載の組成物。
  14. インターロイキン−10またはその類似体、アゴニスト若しくはアンタゴニストを有効成分として含んでなる、宿主におけるT細胞媒介免疫機能を調節するための医薬組成物。
  15. T細胞媒介免疫が腫瘍壊死因子アルファの異常濃度を伴う、請求項14に記載の組成物。
  16. 有効成分がインターロイキン−10である、請求項15に記載の組成物。
  17. インターロイキン−10を有効成分として含んでなる、宿主における敗血症性ショックを治療するための医薬組成物。
  18. インターロイキン−10を有効成分として含んでなる、宿主における毒素性ショックを治療するための医薬組成物。
  19. インターロイキン−10アンタゴニストを有効成分として含んでなる、宿主における自己免疫疾患を治療するための医薬組成物。
  20. 自己免疫疾患がB細胞に媒介される、請求項19に記載の組成物。
  21. 自己免疫疾患が腫瘍壊死因子アルファに媒介される、請求項19に記載の組成物。
  22. インターロイキン−10アンタゴニストが抗体分子である、請求項19に記載の組成物。
  23. 抗体分子がインターロイキン−10に対して結合しうる、請求項22に記載の組成物。
  24. 腫瘍壊死因子アルファ、インターロイキン−6またはインターロイキン−1の少なくとも1種類を調節する、請求項19に記載の組成物。
  25. ヒトを除く宿主における炎症を調節する方法であって、前記宿主に対して有効量のインターロイキン−10またはその類似体、アゴニスト若しくはアンタゴニストを投与する工程を含む方法。
  26. ヒトを除く宿主におけるT細胞媒介免疫機能を調節する方法であって、前記宿主に対して有効量のインターロイキン−10またはその類似体、アゴニスト若しくはアンタゴニストを投与する工程を含む方法。
  27. ヒトを除く宿主における敗血症性ショックを治療する方法であって、前記宿主に対して有効量のインターロイキン−10を投与することを含む方法。
  28. ヒトを除く宿主における毒素性ショックを治療する方法であって、前記宿主に対して有効量のインターロイキン−10を投与することを含む方法。
  29. ヒトを除く宿主における自己免疫疾患を治療する方法であって、前記宿主に対して有効量のインターロイキン−10アンタゴニストを投与することを含む方法。
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