JP2007504244A - アテローム硬化症および/または心血管性疾患の処置および予防のためのコレステロールのオゾン化産物 - Google Patents

アテローム硬化症および/または心血管性疾患の処置および予防のためのコレステロールのオゾン化産物 Download PDF

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Abstract

本発明は、アテローム硬化病変において産生されるコレステロールのオゾン化産物の作用に妨げることによって、アテローム硬化症および/または循環器病を治療および予防するための組成物および方法に関する。本出願中に説明される通り、コレステロールは、アテローム硬化プラーク中に存在する際、酸化される。この反応により細胞傷害性のコレステロール酸化またはオゾン化産物が生成される。本出願は、コレステロールオゾン化産物、その産物に対して指向性を有する結合性実体、および、各種疾病の治療のためにそれら結合性実体および細胞傷害性物質を用いる方法に向けられる。

Description

(関連出願)
本出願は、2003年9月5日出願の仮出願第60/500,845号、2003年11月6日出願の仮出願第60/517,940号に対する優先権を主張する。なお、上記仮出願の開示の全体を本出願に含める。
(政府権利の宣言)
本出願に記載される発明は、国立衛生研究所によって賦与される研究助成金番号POCA27489の下に米国政府の支援によって為された。本発明において米国政府もいくつかの権利を有する。
(発明の分野)
本発明は、アテローム硬化病変において産生されるコレステロールのオゾン化産物の作用に妨げることによって、アテローム硬化症および/または循環器病を治療および予防するための組成物および方法に関する。本発明によれば、コレステロールオゾン化産物は、低密度リポタンパク(LDL)中のタンパク質の二次構造を変え、脂質摂取を亢進し、泡沫細胞形成を促進する細胞毒素である。本発明の細胞傷害性コレステロールオゾン化産物はまた、自己免疫疾患、癌、腫瘍、細菌感染、ウィルス感染、真菌感染、潰瘍および/または、細胞毒素の局所投与が有益な結果を生むその他の疾病の治療および予防にも使用することが可能である。
(発明の背景)
循環器病は依然として、多くの国々において、主要疾患の一つ、主要死因の一つである。男性のほぼ3人に一人は60歳前に大きな循環器病を発症する。女性の循環器病にこのような危険度は最初は低いが(1対10の比率)、年齢と共にさらに優勢となる。例えば、65歳を過ぎると、女性は、男性とちょうど同じ程度に循環器病に対して弱くなる。血管病、例えば、冠状動脈疾患、発作、再狭窄、および末梢血管病は、世界中到るところで死亡および身体障害の主要原因の一つとなっている。
循環器病の進行を抑えるために医師は食事やライフスタイルの変化を奨めるのであるが、一方、血管病による発作および死亡の発生率には脂血症に至る遺伝的素因が重要な要因となっている。従って、問題となるアテローム硬化病変の形成および治療に関する新しい洞察が求められている。
(発明の概要)
本発明者等は、先に、オゾンのような反応性の高い酸素分子種が抗体によって生産されることを示した。Wentworth et al.,Science298,2195(2002);Babior et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.100,3920(2003);P.Wentworth Jr.et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.100,1490(2003)。本出願は、オゾンのような反応性酸素分子種、およびコレステロールオゾン化産物が、アテローム硬化プラーク物質によって生成されることを示す証拠を提供する。
本発明によれば、コレステロールのオゾン化産物がアテローム硬化病変中に存在し、問題のプラークの形成を悪化または加速する可能性がある。例えば、コレステロールのオゾン化産物は、マクロファージによる脂質摂取を増進し、泡沫形成細胞が形成される速度を増す可能性がある。コレステロールのオゾン化産物はさらに、アポタンパクB100の二次構造ばかりでなく、アポタンパクB100が存在する低密度リポタンパク(LDL)にたいしても悪影響を及ぼす可能性がある。
本発明によって示されるように、コレステロールオゾン化産物は、アテローム硬化病変のマーカーとなる。オゾンのみならず、コレステロールのオゾン化産物に結合するその他の結合因子を生成することのない抗体を用いてコレステロールのオゾン化産物の毒性を不活性化または抑制し、そうすることによってアテローム硬化症を治療・予防することが可能である。以上の観点から、本発明は、コレステロールオゾン化産物に対して向けられる抗体および結合実体を提供する。
本発明はまた、治療剤を結合させた抗体または結合実体を哺乳動物に投与することによって哺乳動物のアテローム硬化症を治療または予防する方法を目的とし、その抗体または結合実体は、アテローム硬化プラーク中に存在する分子または抗原、例えば、コレステロールオゾン化産物に結合することが可能であることを特徴とする。この治療剤は、例えば、アテローム硬化病変の成長を遅らせ、またはそのサイズを縮小させるのに役立たせることができる。
本出願はまた、コレステロールオゾン化の細胞傷害性産物を目的とし、自己免疫疾患、癌、腫瘍、細菌感染、ウィルス感染、真菌感染、潰瘍および/または、細胞毒素の局所投与が有効なその他の疾病の治療のために上記の細胞傷害性コレステロールオゾン化産物を用いる方法も目的とする。
本発明の一つの局面は、原核細胞または真核細胞に対して細胞傷害性を示すことのできるコレステロールのオゾン化産物の単離体である。このオゾン化産物は、マクロファージの脂質摂取、または泡沫細胞の形成を招く可能性がある。本発明のオゾン化産物はまた、低密度リポタンパク中のタンパク質の二次構造を変える可能性がある。例えば、本発明のオゾン化産物は、アポタンパクB100の二次構造を変える可能性がある。
本発明のオゾン化産物は、式4a−15a,7cの内の任意の一つを有する任意の化合物、またはそれらの組み合わせを含む。
Figure 2007504244
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本発明の別の局面は、アテローム硬化病変の治療および予防用マーカーであって、式4aまたは式5aを有するコレステロールのオゾン化産物を含むマーカーである。
本発明の別の局面は、担体と、原核細胞または真核細胞に対して細胞傷害性を有する可能性のあるコレステロールオゾン化産物単離体とを含む組成物である。コレステロールオゾン化産物は、本出願に記載されるコレステロールオゾン化産物の内の任意のものであってよい。
本発明の別の局面は、コレステロールのオゾン化産物に結合することが可能な、単離された結合実体である。この結合実体が結合することが可能なコレステロールのオゾン化産物は、式4a−15a,7cの内の任意の一つを有する任意の化合物、またはそれらの組み合わせであってもよい。ある実施態様では、オゾン化産物は4aまたは5aである。結合実体は、例えば、抗体である。結合実体は、ハプテン、例えば、式13a、14a、または15aを有するハプテンに向けられたものであってもよい。抗体結合実体の例は、ATCC登録番号PTA−5427またはPTA−5428を有するハイブリドーマKA1−11C5またはKA1−7A6から得られた抗体を含む。抗体結合実体のその他の例としては、ATCC登録番号PTA−5429およびPTA−5430を有するハイブリドーマKA2−8F6またはKA2−1E9から得られた抗体が挙げられる。
ある実施態様では、本発明の結合実体は治療剤に連結される。用いられる治療剤は、例えば、アテローム硬化病変の縮小、または、動脈のそれ以上の閉塞を防ぐことが可能である。本発明の結合剤と合わせて使用することが可能な治療剤の例としては、抗酸化剤、抗炎症剤、薬剤、小分子、ペプチド、ポリペプチド、または核酸が挙げられる。
本発明の別の局面は、コレステロールのオゾン化産物に連結される、原核細胞または真核細胞に対して細胞傷害性である単離された結合実体である。
本発明の別の局面は、患者のアテローム硬化症を治療する方法であって、コレステロールオゾン化産物に結合する結合剤を患者に投与する工程を包含する治療法である。結合剤が結合するコレステロールのオゾン化産物は、式4a−15a、または7cの内の任意の一つを有する化合物であってもよい。結合剤は、反応性の高い酸素分子種を生成しないことが好ましい。ある実施態様では、結合性実体は、治療剤に連結される。この治療剤は、アテローム硬化病変の成長を遅らせ、またはそのサイズを縮小させるのに役立たせることができる。使用が可能な治療剤の例としては、抗酸化剤、抗炎症剤、薬剤、小分子、ペプチド、ポリペプチド、または核酸が挙げられる。
本発明の別の局面は、患者の標的細胞に結合することが可能な結合剤を患者に投与することによって、標的細胞を殺戮する方法であって、その際、結合剤は、コレステロールのオゾン化産物に連結される。この結合実体は抗体であってもよい。この実施態様では、結合実体すなわち抗体は、反応性の高い酸素分子種を生成してもよい。抗体はまた、一重項酸素を生成することが可能な化合物に連結されてもよい。一重項酸素を生成することが可能な化合物の例としては、アントラセン−9,10−ジプロピオン酸エンドペルオキシドのようなエンドペルオキシドが挙げられる。一重項酸素を生成することが可能な化合物の他の例としては、プテリン、フラビン、ヘマトポルフィリン、テトラキス(4−スルフォナトフェニル)ポルフィリン、ビピリジルルテニウム(II)錯体、ローズベンガル染料、キノン、ローダミン染料、フタロシアニン(phthalocyanin)、ヒポクレリン(hypocrellin)、ルブロシアニン(rubrocyanin)、ピナシアノール、またはアロシアニン(allocyanin)が挙げられる。
本発明の別の局面は、哺乳動物から細胞傷害性コレステロールオゾン化産物を除去する方法であって、コレステロールオゾン化産物に結合することが可能な結合実体または抗体を用いて、その哺乳動物の体液から細胞傷害性コレステロールオゾン化産物を分離することによって除去する方法である。オゾン化産物は哺乳動物の循環血から除去される。別の実施態様では、オゾン化産物は、体外において、哺乳動物の血液から除去される。さらに別の実施態様では、結合実体または抗体は、局所の組織に局所的に投与される。
本発明の別の局面は、コレステロールの細胞傷害性オゾン化産物に連結した抗体を哺乳動物に投与することによって、哺乳動物において癌を治療または予防する方法である。この抗体は癌細胞に結合することができる。
本発明の別の局面は、コレステロールの細胞傷害性オゾン化産物に連結した抗体を哺乳動物に投与することによって、哺乳動物において不適切な免疫応答を治療または阻止する方法である。この抗体は不適切な免疫応答に関与した免疫細胞に結合することができる。
本発明の別の局面は、抗体による反応性の高い酸素分子種の生産を修飾する因子を特定するための方法であって、(a)抗体と候補因子とを結合させること、(b)形成された反応性酸素分子種を定量すること、および、(c)形成された反応性酸素分子種の量を標準値と比較することによって特定する方法である。標準値は、候補因子無しで抗体から形成された反応性酸素分子種を定量することによって得られる。ある実施態様では、反応性の高い酸素分子種はオゾンである。
(発明の詳細な説明)
本発明によれば、アテローム硬化プラークにはコレステロールのオゾン化産物が存在する。コレステロールのこれらオゾン化産物は、例えば、アポタンパクB100の構造ばかりでなく、アポタンパクB100が含まれる低密度リポタンパク(LDL)の構造をも変えたり、マクロファージによる脂質摂取を加速したり、また、形成される泡沫細胞の数を増すことによって、アテローム硬化症を悪化させたり、あるいはその進展を加速することを可能とする。従って、コレステロールのオゾン化産物は、問題の多い血管病の症状、例えば、心臓発作、うっ血性心不全、脳梗塞等をもたらす可能性が比較的高い高度のアテローム硬化病変の形成を加速する可能性がある。
本発明はまた、アテローム硬化症のマーカーとして有用なコレステロールのオゾン化産物を提供する。さらに、コレステロールのオゾン化産物の作用に対抗することが可能な組成物、キット、および結合剤も提供する。これらの組成物、キット、および結合剤は、アテローム硬化症、循環器病、およびその他の血管病を治療および予防するのに有用である。
別の実施態様では、本発明は、細胞毒素としてコレステロールのオゾン化産物を提供し、自己免疫疾患、癌、腫瘍、細菌感染、ウィルス感染、真菌感染、潰瘍および/または細胞毒素の局所投与が有効なその他の疾病の治療のために上記細胞傷害性コレステロールオゾン化産物を用いる方法を提供する。
(コレステロールのオゾン化)
本発明によれば、コレステロールは、アテローム硬化プラーク内で、オゾンのような反応性の高い酸素分子種によって酸化される。この過程でいくつかのコレステロールオゾン化産物が生成されるが、これらは、アテローム硬化症患者のから採取された組織または流体サンプルにおいて検出することが可能である。
コレステロールは、下記の構造(3)を有する
Figure 2007504244
コレステロールが動脈に沈着すると、アテローム硬化プラークが形成される。本出願において説明されるように、アテローム硬化プラークは、オゾンのような反応性の高い酸素分子種を放出することが可能であり、このアテローム硬化プラークはまたコレステロールのオゾン化産物も生成する。特定の機構に限定されることを望むものではないが、マクロファージ、好中球、抗体、およびその他の免疫細胞が、アテローム硬化病変内部で網目を形成し、オゾンのような反応性の高い酸素分子種を放出するのであるらしい。生産された、反応性酸素分子種は、病変においてコレステロールと反応し、コレステロールを酸化し、いくつかの産物に変える。これらの産物は、患者から採取された生物学的サンプル中に検出することが可能である。
例えば、コレステロール3が酸化されると、セコ−ケトアルデヒド4aおよびそのアルドール付加物5aが、形成される主要産物となる。
Figure 2007504244
さらに、化合物6a−15a、および7cのような構造を有するコレステロールオゾン化産物も観察される。
Figure 2007504244
Figure 2007504244
Figure 2007504244
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本発明によれば、セコ−ケトアルデヒド4a、そのアルドール付加物5a、および関連化合物、例えば、6a−15aまたは7cは、アテローム硬化症の患者から採取したアテローム硬化プラーク中に存在する。さらに、患者の血流中に検出されるセコ−ケトアルデヒド、アルドール付加物5a、および関連化合物6a−15aまたは7cの量は、その患者におけるアテローム硬化プラーク形成の広がりおよび重度と相関する。
例えば、そのアテローム硬化症病状が動脈内視鏡摘出術を正当化するほど重度の進展を遂げている8名の患者の内、6名の血流(血漿)において、アルドールが、70−1690nMの範囲で検出された(図5C)。一方、一般医学クリニックに通院する1群の患者からランダムに選ばれた患者から得られた15サンプルでは、5aが検出されたのは僅かに1サンプルのみであった。
さらに、本発明によれば、コレステロールのオゾン化産物は、酸化的にLDL、および/または、アポタンパクB100(アポB−100)すなわちLDLのタンパク質成分を修飾することが可能である。LDLをセコ−ケトアルデヒド4aまたはアルドール付加物5aで処理すると、LDLおよび/またはアポB−100のα−ヘリックス成分が減少し、ランダムコイル成分が増加し、これによって、この複合体の二次構造が変えられる。さらに重要なことは、セコ−ケトアルデヒド4aまたはアルドール付加物5aは、マクロファージによる脂質摂取を増進し、泡沫細胞の形成を促進することである。
本発明は、コレステロールのオゾン化産物の、これら否定的作用に対抗する方法を提供する。
(コレステロールオゾン化産物の作用に対抗する方法)
本発明によれば、コレステロールオゾン化産物の否定的作用は、そのコレステロールオゾン化産物に結合する薬剤によって調節または抑制することが可能である。別の実施態様では、コレステロールオゾン化産物を、アテローム硬化病変のマーカーおよび部位特異的抗原として用い、治療剤をアテローム硬化病変に搬送するようにすることも可能である。
以上から、本発明は、血管病、コレステロールの沈着を含む循環器病態、および細胞傷害性コレステロールオゾン化産物の放出と関連する問題点を治療または予防する方法に関する。このような病態および問題点は、ある解剖学的部位または系における血管の消失、傷害、または破壊と関連する可能性がある。「血管病態」または「血管病」という用語は、血流が阻害されている、または阻害されるようになった血管組織状態を指す。
本発明によって治療または予防される血管病は、哺乳類の血管病である。哺乳類という用語は任意の哺乳動物を意味する。哺乳動物の例をいくつか挙げるならば、例えば、イヌおよびネコのようなペット動物、ブタ、ウシ、ヒツジ、およびヤギのような農業動物、マウスおよびラットのような実験動物、サル、類人猿、およびチンパンジーのような霊長類、およびヒトがある。ある実施態様では、本発明の方法で処理されるのはヒトであることが好ましい。
本発明の組成物および方法で治療または予防される血管病態および疾患の例としては、アテローム硬化症(または動脈硬化症)、子癇前症、末梢血管病、心臓病、および脳梗塞が挙げられる。従って、本発明は、脳梗塞、動脈硬化症、急性冠状動脈症候群であって、不定なアンギナ、血栓症と心筋梗塞、プラーク破裂、冠状動脈または末梢動脈における一次的および二次的(ステント内)再狭窄を含む症候群、末梢四肢病、間欠性は行、および糖尿病合併症(虚血性心疾患、末梢動脈病、うっ血性心不全、網膜症、神経障害、腎症を含む)、脳梗塞または血栓症のような病気の治療法に向けられる。
本出願で提供される方法および試薬はまた、アテローム硬化プラーク発達における任意の段階で使用することが可能である。米国心臓協会によって採用され、本研究でも使用される新規の分類によれば、アテローム硬化症の進行時には、8種類の病変タイプを区別することが可能である。
I型病変は、内皮における小規模の脂質沈着(細胞内、およびマクロファージ泡沫細胞内)によって形成され、動脈壁において初期の、もっとも軽微な変化を引き起こす。この変化は、動脈壁の肥厚を招かない。
II型病変は、内皮を1ミリ未満肥厚させる、黄色条または斑を含む脂肪斑によって特徴付けられる。この病変は、I型病変で観察されるものよりも多量の脂質の蓄積から成る。脂質含量は、病変の乾燥重量の約20−25%である。脂質の多くは、細胞内であって、主にマクロファージの泡沫細胞、および平滑筋細胞内に存在する。細胞外空間も脂質小滴を含むことがあるが、これらは、細胞内のものよりも小さく、小型の袋状粒子である。これら脂質小滴は、従来、コレステロールエステル(コレステリルオレエートおよびコレステリルリノレート)、コレステロール、およびリン脂質から成ると記載されている。本発明によれば、コレステロールオゾン化産物は、アテローム硬化病変形成に関連する細胞による脂質摂取を促進することが可能である。さらに、本出願に記載されるものと同じコレステロールオゾン化産物は、上記細胞の細胞内にも、細胞外にも蓄積することが可能である。
III型病変も、前アテローム病変と記載される。III型病変では、内皮は、II型病変で観察されたものよりもやや大きく肥厚する。III型病変は、動脈血流を塞ぐことはない。細胞外脂質および小胞状粒子は、II型病変で観察されたものと同じであるが、量が増え(乾燥重量で約25−35%)、集まって小さな集合プールを形成し始める。
IV型病変はアテロームに関連する。病変は三日月形であり、動脈の厚みを増す。病変は、血漿コレステロールレベルが極めて高いヒトを除いては、動脈内腔をほとんど狭めることはない(多くの人々において動脈造影術でも病変は見えない)。IV型病変は、内皮層における細胞外脂質の広範な蓄積(乾燥重量の約60%)から成る(時に脂質コアとも呼ばれる)。この脂質コアは、ミネラルの小塊を含むことがある。この病変は、破裂しやすく、また、剥がれた壁による血栓形成を生じやすい。
V型病変は線維性アテロームと関連する。病変は、主にI型コラーゲンから成る、1層または複数層の繊維組織を有する。V型病変では壁の厚みが増し、アテローム硬化症が進行するにつれて内腔の減少は増大する。この病変には特徴があり、それに基づいてさらに細分することが可能である。Va型病変では、新規組織は、脂質コアを有する病変の一部である。Vb型病変では、脂質コアと病変の他の部分は石灰化する(VII型病変となる)。Vc型病変では、脂質コアは消失し、脂質は全体として極小になる(VIII型病変となる)。一般に、破壊を被る病変は、Va型病変である。この病変は比較的柔らかく、遊離のコレステロール一水塩結晶ではなく高濃度のコレステロールエステルを有する。V型病変は破裂し、壁が剥落して血栓を形成する可能性がある。
VI型病変は、IV型およびV型病変に重ねて、病変表面に破壊部を有する複雑な病変である。破壊部は、例えば、溝、侵食、または潰瘍(VIa型)であったり、血腫または出血部(VIb型)であったり、血栓堆積(VIc型)であったりする。VI型病変では、病変の厚みは増し、内腔はしばしば完全に閉塞される。この病変は、V型病変に変わることもあるが、V型病変よりも大きく、より閉塞的である。
VII型病変は、比較的発達した病変の大規模なミネラル化を特徴とする石灰化病変である。ミネラル化は、リン酸カルシウムおよびアパタイトの形を取り、これらが、死滅細胞および細胞外脂質の蓄積残留物に置き換わる。
VIII型病変は、ほとんど脂質を持たず、主に複数層のコラーゲンから成る繊維性病変である。VIII型病変は、血栓、または脂質性病変の脂質が退行し、拡張部がコラーゲンに変化した結果と考えられる。この病変は、中等サイズの動脈の内腔を閉塞することがあり得る。
アテローム硬化病変の形成において内皮傷害が最初のステップと考えられているが、この傷害は多くの場合コレステロールの蓄積、細胞の増殖、および結合組織繊維の形成を招く。傷を受けた内皮細胞および内皮細胞以外の内膜においてIgGおよび補体因子C3が蓄積することが観察されている。血液からやってきた単核食細胞も、アテローム硬化病変における細胞集団の一部を為す。
本発明によれば、このような抗体および免疫細胞の集積は、反応性の高い酸素分子種の生産をもたらし、これが次にコレステロールオゾン化産物の形成に寄与すると考えられる。前述したように、アテローム硬化病変形成に関連する細胞内部における脂質の蓄積は、問題となるアテローム硬化病変の発達においてもっとも重要なステップの一つである。プラーク形成の一つの機構は、脂肪の蓄積がマクロファージの侵入を招き、これに続いてT細胞およびB細胞の侵入、および抗体生産がある。本出願に示すように、本発明のコレステロールオゾン化産物は、マクロファージによる脂質摂取を促進し、マクロファージ泡沫細胞の形成を強化する。従って、本発明者等が示したように、コレステロールオゾン化産物は、アテローム硬化症のような炎症性血管病を悪化させる可能性がある。
本発明は、血管病および病態を予防し、処置する治療組成物および方法を熟考する。本発明によって提供される組成物は、様々なやり方で血管病態を治療するのに用いることが可能である。
一つの実施態様では、本発明は、コレステロールオゾン化産物に結合する抗体または結合薬剤を動物に投与する工程を包含する方法を提供する。このような抗体、または結合実体は、コレステロールオゾン化産物を修飾し、そのオゾン化産物の、脂質負荷および泡沫細胞生成活性を抑制する。この方法で使用される抗体は、オゾンのような反応性酸素分子種を生成しないことが好ましい。抗体または結合剤は、本出願で記載されるコレステロールオゾン化産物の内の任意のもの、例えば、セコ−ケトアルデヒド4a、そのアルコール付加物5a、または関連化合物6a−15aまたは7cに結合することが可能である。このような抗体および結合実体は、コレステロールオゾン化産物と構造的に関連し、天然に生産されるコレステロールオゾン化産物と交差反応する抗体または結合実体調製物を生成する、ハプテンを用いて生産することが可能である。
例えば、別の実施態様では、本発明は、式3c、13a、13b、14a、14b、15a、または14bの内から任意に選ばれる式を有するハプテンであって、コレステロールオゾン化産物と反応することが可能な抗体を生成するのに使用が可能なハプテンを提供する。
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式15aを有する化合物に対して特異的となるように生産されたハイブリドーマKA1−11C5およびKA1−7A6は、ブダペスト協定の条項に基づいて、2003年8月29日、米国基準菌株保存機関(10801University Blvd.,Manassas,Va.,20110−2209USA(ATCC))に、ATCC登録番号ATCCNo.PTA−5427およびPTA−5428として寄託された。式14aを有する化合物に対して特異的となるように生産されたハイブリドーマKA2−8F6およびKA2−1E9も、ブダペスト協定の条項に基づいて、2003年8月29日、米国基準菌株保存機関に、ATCC登録番号ATCCNo.PTA−5429およびPTA−5430として寄託された。
別の実施態様では、コレステロールオゾン化産物は、アテローム硬化病変の標的またはマーカーとして用いられる。従って、コレステロールオゾン化産物に結合することが可能な結合実体に連結される治療剤を、アテローム硬化症の哺乳動物に投与することが可能である。アテローム硬化症および関連血管病を治療または予防するために、コレステロールオゾン化産物を、アテローム硬化病変の標的またはマーカーとして用いることが可能である。コレステロールオゾン化産物の内の任意のもの、例えば、セコ−ケトアルデヒド4a、そのアルドール付加物5a、および/またはA環脱水産物6aを、結合実体および/または治療剤をアテローム硬化プラークに向けて狙い打ちするためのマーカーとして使用することが可能である。別に、式7aから15aまで、または7cを有するコレステロールオゾン化産物の内の任意のものを、結合実体および/または治療剤をアテローム硬化プラークに向けて狙い打ちするためのマーカーとして使用することが可能である。
結合性実体は、コレステロールオゾン化産物(単数および複数)に結合するばかりでなく、アテローム硬化病変を縮小するように、あるいは、動脈のそれ以上の閉塞を阻止するように局所的に作用する治療仲介物または薬剤を搬送するように設計される。それとは別に、治療剤は、コレステロールオゾン化産物の否定的作用を阻止、遮蔽、または抑制してもよい。従って、コレステロールオゾン化産物に対して結合が可能な結合実体に連結される治療剤を、アテローム硬化症のような血管病の哺乳動物に投与することが可能である。
コレステロールオゾン化産物を認識することが可能であり、本発明の方法に使用することが可能な結合実体は、コレステロールオゾン化産物に結合することが可能な、任意の小分子、ポリペプチド、または抗体を含む。そのようなポリペプチドおよび抗体についてさらに精しく後述する。
結合実体に連結することが可能な治療剤としては、任意の抗酸化剤、薬剤、因子、化合物、ペプチド、ポリペプチド、核酸、または、アテローム硬化病変の酸化を抑え、または治療するために当業者が選ぶと思われる任意の介在因子が挙げられる。コレステロールオゾン化産物の活性に対抗し、アテローム硬化プラークを溶解、消化、分解、またはその成長を抑制し、あるいはその他のやり方でアテローム硬化症の進行を抑えるのに役立つ任意の治療剤の使用が可能である。
治療剤はまた、活性を有する代謝産物、およびその薬剤前駆体を含むように設計される。活性を有する代謝産物とは、治療剤が代謝された時に生産される治療剤の、活性を有する誘導体である。薬剤前駆体とは、代謝されて治療剤となるか、または、代謝されて、治療剤の、活性を有する代謝産物(単複)となる化合物である。本発明を用いて、治療剤、例えば、低分子量化合物、抗酸化剤、放射性核種、薬剤、酵素、ペプチド、タンパク質、治療性ポリペプチドをコードする核酸、発現ベクター、アンチセンスRNA、干渉的低分子量RNA、リボザイム、または抗体のような治療剤を投与することが可能である。
例えば、本発明の結合実体を用いて繊維溶解剤を搬送することが可能である。このような治療剤としては、例えば、ストレプトキナーゼのような血栓溶解剤、組織プラスミノゲン活性剤、プラスミンおよびウロキナーゼ、外因系プロテアーゼ抑制因子(TFPI)のような抗血栓剤、抗炎症剤、メタロプロテイナーゼ抑制因子、ネマトード抽出抗凝固タンパク質(NAP)、細胞増殖を抑制する薬剤、細胞増殖因子を抑制する薬剤等が挙げられる。さらに、本発明の結合実体に連結が可能な治療剤の、さらに別の例としては下記のものが挙げられる。すなわち、
1)脂質レベルを修飾する薬剤(例えば、HMG−CoAレダクターゼ抑制因子、チロシン様物質、フィブラート系薬剤、ペルオキシソーム増殖因子活性化受容体(PPAR)の作用薬(PPAR−アルファ、PPAR−ガンマ、および/またはPPAR−デルタ);
2)酸化過程を調節および修飾する薬剤、例えば、抗酸化剤、反応性酸素分子種の修飾因子、コレステロールオゾン化産物の修飾因子、リポタンパク修飾因子(コレステロールオゾン化産物を含む)の抑制因子;
3)インスリン耐性および/または活性、またはグルコース代謝または活性を調節および修飾する薬剤、例えば、PPAR−アルファ、PPAR−ガンマ、および/またはPPAR−デルタの作用因子、DRP−IVの修飾因子、およびグルココルチコイド受容体の修飾因子を含む薬剤であるが、ただしこれらに限定されない;
4)任意の血管位置における内皮細胞または平滑筋細胞における受容体または接着分子またはインテグリンの発現を調節および修飾する薬剤;
5)任意の血管位置における内皮細胞または平滑筋細胞の活性を調節および修飾する薬剤;
6)炎症関連受容体であって、ケモカイン受容体、RAGE、toll−like受容体、アンギオテンシン受容体、TGF受容体、インターロイキン受容体、TNF受容体、C−反応性タンパク質受容体、および、NF−kbの活性化を含む炎症性シグナル伝達経路に関与する他の受容体を含むが、それらに限定されない炎症関連受容体を調節および修飾する薬剤;
7)内皮細胞、血管平滑筋またはリンパ球、単球、および、血管に、または血管内部に付着する好中球の増殖、アポトーシス、または壊死を調節および修飾する薬剤;
8)任意の細胞外基質タンパク質、すなわち、コラーゲン、エラスチン、およびプロテオグリカンを含むが、それらに限定されない細胞外基質タンパク質の生産、分解、または交差結合を調節および修飾する薬剤;
9)哺乳類血管内に存在する任意の細胞タイプの活性化、分泌、または脂質負荷を調節および修飾する薬剤;
10)哺乳類血管内に存在する樹状細胞の活性化、増殖、または任意の他の改変を調節および修飾する薬剤;
11)血管壁レベルで起こる血小板事象を修飾する活性化、接着、またはその他の過程を調節および修飾する薬剤;
12)抗体および/またはアテローム硬化プラーク材料によるオゾンの生産を調節および修飾する薬剤;および、
13)イブプロフェン、アセチルサリチル酸、ケトプロフェン等のような抗炎症剤。
本発明の結合実体は、上記の治療剤と共有的に連結されても、またはその他のやり方で結合されてもよい。結合実体を担持し、治療剤(単複)を含むリポソームを用いて、治療剤の搬送を促進することも可能である。投与されると、治療剤は、結合実体によってアテローム硬化病変部位に局在し、そのアテローム硬化病変領域の血流を調節し、病変を減衰させ、または、その他のやり方で動脈血流を改善するのに役立つ。本発明の結合実体はまた、遺伝子治療用ベクターのようなナノ粒子を搬送するのに用いることも可能である。
本発明の考える治療剤はまた、酸化剤に対して拮抗作用を有する任意の分子と定義される「抗酸化剤」を含む。このように定義された抗酸化剤は、1)抗体によるオゾン、または反応性酸素分子種の生成を抑制する抑制因子、2)コレステロールオゾン化産物の抑制因子、および3)コレステロールオゾン化産物による有毒作用を抑制する抑制因子を含む。好ましい抗酸化剤は、コレステロールオゾン化産物の生産を抑制するばかりでなく、すでに形成されたものを中和するものも含む。抗酸化作用は、分解を含む任意の機構を通じて生じてよい。一つの分類項目に収められる抗酸化剤として、反応性酸素分子種スカベンジャー、オゾン・スカベンジャー、あるいは、フリーラジカル・スカベンジャーが挙げられる。抗酸化剤は、必要な場合はいつでも入手可能となるように様々のタイプのものであってよい。好気生物では全身に渡って酸素が存在することを考えるならば、抗酸化剤は、様々の細胞、組織、器官および細胞外区画において利用可能であってよい。細胞外区画としては、細胞外流体スペース、眼房水、滑液、脳脊髄液、消化器分泌液、間質液、血液、およびリンパ液が挙げられる。抗酸化剤は、食事を補うことによって、あるいは、注射、静注投与などによって供給することが可能である。
使用が可能な抗酸化剤の例としては、アスコルビン酸、α−トコフェロール、γ−グルタミルシステイニルグリシン、γ−グルタミルトランスペプチダーゼ、α−リポ酸、ジヒドロリポエート、アセチル−5−メトキシトリプタミン、フラボン、フラボネン、フラボノール、カタラーゼ、ペルオキシダーゼ、スーパーオキシドジスムターゼ、メタロチオネイン、およびブチル化ヒドロキシトルエンが挙げられるが、ただしこれらに限定されない。
別の実施態様では、結合実体は、アテローム硬化プラークに対するレーザー血管成形剥離術を採用するための手段を提供する。本発明の、1種以上の結合実体が染料に接合され、しかも染料の吸収最大は、血管成形に使用されるレーザーの最大発射波長に一致するものとする。投与後、染料付き結合実体は、アテローム硬化病変のコレステロールオゾン化産物に結合するが、正常組織に対しては実質的に結合を示すことはない。この染料を、アテローム硬化病変に対してレーザーエネルギーを集束するための標的として用いることが可能である。剥離処置の間、レーザーからのエネルギーは染料によって吸収され、そのため、病変部位に集中させることが可能となる。その結果、剥離の効率は増すと考えられ、一方、周囲の正常組織に対する傷害は抑えられる。
多種多様な蛍光染料を、結合実体に対して接合させることが可能である。染料をタンパク質に、特に抗体に接合させるためのいくつかの方法が発表されている。染料の選択および接合の方法は、レーザー血管形成術およびタンパク質化学の従来技術に精通した当業者であればすぐに明らかになることであろう。レーザー血管形成術において有用と考えられる一つの染料はローダミンである。ローダミンは、蛍光染料であるが、その各種誘導体は、ほぼ570nmの波長の光を吸収する。
結合実体は、現在利用可能な手順によってローダミンのような染料に連結させることが可能である。例えば、結合実体は、50mMのホウ酸ナトリウムバッファーpH8.2に対して透析することが可能である。リサミンローダミンBスルフォニルクロリド(Molecular Probes,Inc.Eugene、オレゴン州)の新鮮な溶液を、乾燥アセトンに0.25mg/mLとして溶解して調製することが可能である。この溶液において、接合される結合実体の量よりもローダミンの方が6倍モル濃度過剰となる分液をガラス管に取る。アセトンを乾燥アルゴン流の下に蒸発させる。試験管のローダミン残渣に透析した抗体を加える。試験管にキャップをし、アルミニウムフォイルで被い、絶えず攪拌しながら4°Cで3時間インキュベートする。
結合実体溶液の容量の1/10に等しい、1.5Mヒドロキシラミンヒドロクロリド(Sigma)溶液(pH8.0)の分液を反応混合液に加える。この溶液を、絶えず攪拌しながら4°Cで3時間インキュベートする。次に、反応混合液を、暗黒中にてホウ酸塩バッファーに対して大規模に透析する。このローダミン−抗体接合体は、染料の光脱色を避けるために暗黒中4°Cで保存することが可能である。
投与されると、標識結合実体は、染料を、特異的にアテローム硬化病変に搬送するが、正常組織には搬送しない。標識結合実体に結合する組織は、約570nmの波長を有するレーザーを照射することによって剥離することが可能である。
別の実施態様では、本発明の結合実体を用いて、アテローム硬化病変部位に酵素を特異的に搬送することが可能である。この酵素は、プラークの1種以上の成分を消化することが可能であるならば、どのような酵素であってもよい。一つの酵素、または複数の酵素の組み合わせが、タンパク質化学の従来技術に精通した当業者に既知の、各種接合技術の内の一つによって結合実体に接合される。
別の方法では、本発明の結合実体は、酵素の不活性形、例えば、酵素前駆体または酵素−抑制因子複合体に結合される。この方法の利点は、比較的大量の酵素を投与し、大量の酵素をプラークに搬送することが可能な一方で、循環する接合体によって正常組織に対して傷害を起こすことが全くないことである。結合実体−酵素複合体がプラークに結合し、未結合の循環複合体が除去された後に、プラークの消化を開始するように酵素を活性化することが可能である。活性化は、酵素前駆体の特異的な分断、または酵素抑制因子の除去を含むことが考えられる。
別の実施態様では、治療の薬剤の搬送のために、アテローム硬化病変の他の因子を認識しそれに結合する、抗体または結合実体が使用される。ヒトのアテローム硬化プラークからは、各種可溶性タンパク質、例えば、IgA、IgG、IgM、BIC(C3)、α−アンチトリプシン、α−マクログロブリン、フィブリノーゲン、アルブミン、LDL、HDL、α−酸性糖タンパク質、β2−糖タンパク質、トランスフェリン、およびセルロプラスミンを含む可溶性タンパク質が抽出されている。病的な内皮も、少量の組織結合性IgG、IgA、およびB1Cを含むことが見出されている[Hollander,W.et al.,Atherosclerosis,34:391−405(1979)]。IgGは、病変内、および隣接内皮組織中に関されている[Parums,D.et al.,Atherosclerosis,38:211−216(1981),Hansson,G.et al.,Experimental and Molecular Pathology,34:264−280(1981),Hannson,G.et al.,Acta Path.,Microbiol.Immunol.Scand.Sect.A.,92:429−435(1984)]。治療剤をアテローム硬化病変に搬送するには、上記タンパク質の内の任意のものを用いることが可能である。
米国特許第6,025,477号は、アテローム硬化プラークの細胞外成分として特異的に出現する精製抗原、および該抗原に向けられる抗体を提供する。この抗原は、複雑な炭水化物構造と、200,000ダルトンを超える分子量を有する。ハイブリドーマQ10E7によって記載されるモノクロナール抗体は、アテローム硬化病変に選択的に結合する。米国特許第6,025,477号を参照することにより本出願に含める。
さらに別の実施態様では、アテローム硬化症患者の血流に内因的に放出されるコレステロールの細胞傷害性オゾン化産物を、患者を体内的に処置することによって、あるいは、患者の血液を、そのオゾン化産物(単複)に結合し、そのコレステロールオゾン化産物の除去を促進する結合実体によって処置することによって除去することが可能である。本出願に記載されるように、アテローム硬化症患者から得られた血漿サンプルには、検出可能なレベルのコレステロールオゾン化産物があった。アテローム硬化症患者から成る試験群は、動脈内視鏡摘出術を必要とするほど進んだアテローム硬化病態を呈する8名の患者を含んでいた。コントロール群の患者は、一般的医学クリニックを訪れた患者の内からランダムに選ばれた。試験群の8名の患者の内6名において、アルドール5aは、70−1690nMの範囲の検出可能な血漿レベルを持っていた(図5参照)。コントロール群の15本の血漿サンプルの内ただ1本のみに検出可能な5aが見られた。ケトアルデヒド4aは、実際には、いずれの患者の血液サンプルにも検出されなかったが、用いたアッセイの検出限界は約1−10nMであった。ケトアルデヒド4aは、アテローム硬化病変から放出の最中に、または放出後にアルドール5aに変換される可能性がある。従って、アテローム硬化症患者の血流から細胞傷害性コレステロールオゾン化産物を除去するように設計される治療法では、アルドール付加物5aを除去すべき一次産物としてよい。
血管病態を処置し、細胞傷害性コレステロールオゾン化産物を血流から除去するために本発明によって提供される治療法では、外科的な、またその他の侵襲的で、危険な治療処置を回避することが可能である。例えば、アテローム硬化症に対する現在の治療法は、一般に、外科的方法と、内科的に病気を管理する方法とに分割される。外科的方法は、閉塞領域をバイパスするための血管移植処置(例えば、冠状動脈バイパス移植術)、動脈壁からの閉塞性プラークの除去(例えば、頚動脈内視鏡摘出術)、または経皮的プラーク破壊(例えば、バルーン血管形成術)を必要とすることがある。外科的治療は、重大な危険をはらみ、かつ個々の病変のみを1時に1個ずつ処置するに過ぎない。外科的治療はまた、アテローム硬化症の進行を制限することもなく、再狭窄のような合併症と関連する。
本発明の方法を用いてコレステロールオゾン化産物を狙撃することは、心臓病の治療を簡単化し、患者が手術の危険および合併症を回避するのを可能とする。本発明の方法が手術の回避を可能とする理由の一つは、該方法によって特定されるコレステロールオゾン化産物が、アテローム硬化病変によって特異的に生産されるらしいことに基づく。従って、このオゾン化産物を狙撃することは、アテローム硬化症の部位と原因に対して正確に、特異的に狙撃することになる。同様に、血流から細胞傷害性オゾン化産物を除去することは、血管系に対するさらに新たな傷害の出現を阻止することを可能とする。
(コレステロールのオゾン化を阻止する介在因子を特定する)
本発明はさらに、抗体による反応性酸素分子種の形成を阻止する介在因子を特定する方法を提供する。この方法は、一重項酸素( )の供給源を備えた抗体による反応性酸素分子種の生産を抑制する因子を特定するスクリーニングを含む。ここで用いられる一重項酸素( )は、好中球のような、一重項酸素( )の天然の供給源であってもよい。別に、この一重項酸素( )は、一重項酸素の合成供給源であってもよい。例えば、光のような誘発因子に暴露されると一重項酸素を精製する、金属欠損ポルフィリンのような「感作性」分子を用いることが可能である。
これまで本発明者等によって示されたように、事実上任意の抗体または好中球が、その抗体または好中球が一重項酸素( )に暴露されると、酸素分子種、例えば、スーパーオキシドラジカル(O )、ヒドロキシルラジカル(OH)、過酸化水素Hまたはオゾン(O)を含む、強力な反応性を有する酸素分子種−ただしこれらに限定されない−を生成することが可能である。Wentworth Jr.et al.,Science298,2195(2002);B.M.Babior,C.Takeuchi,J.Ruedi,A.Guitierrez,P.Wentworth Jr.,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.100,3920(2003);P.Wentworth Jr.et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.100,1490(2003)を参照されたい。上記から、本出願で用いる「反応性酸素分子種」という用語は、抗体生成による酸素分子種を意味する。これらの反応性酸素分子種は、1個以上の不対電子を所有するか、あるいは他のやり方で高い反応性を有する。なぜなら、それらは簡単に他の分子と反応するからである。このような反応性分子種としては、スーパーオキシドフリーラジカル、過酸化水素、ヒドロキシルラジカル、ペルオキシルラジカル、オゾン、およびオゾンと同じ化学的符号を有する、その他の、短命の3酸素付加物が挙げられるが、ただしこれらに限定されない。さらに、本出願に記載される実験によって具体的に示されるように、アテローム硬化病変内部でオゾンが生成される。
抗体は、免疫系の他の成分を要することなく、すなわち、補体のカスケード反応や食細胞反応を要することなく一重項酸素( )の反応性酸素分子種への変換を実行する。この、一重項酸素から反応性酸素分子種を生産する能力は、天然の免疫グロブリンばかりでなく、抗体断片、例えば、Fab、F(ab′)、およびFv断片にも認められる。この活性はまた、抗体分子中のジスルフィドの存在と関連するものでもない。しかしながら、抗体が、一重項酸素から反応性酸素分子種を生成する能力は、抗体を変性すると失われる。このことは、抗体による反応性酸素分子種の生成のためには、無傷の、または事実上無傷の三次元構造が必要であることを示す。
抗体による反応性酸素分子種の生成にとって必要な最小要件は、酸素の存在である。従って、一般に好気条件が必要とされる。もっと具体的に言うと、体内での抗体の利用度は、最重要基質である が手近にあるかどうかに依存するが、このような は、様々の生理的過程において生産され、体内で利用可能である。J.F.Kanofsky Chem.−Biol.Interactions70,1(1989)および同論文中の参考文献を参照されたい。例えば、 は再環流の際に生産される。X.Zhai and M.Ashraf Am.J.Physiol.269(Heart Circ.Physiol.38)H1229(1995)。さらに、食菌活動時、好中球活性化において生産される。J.R.Kanofsky,H.Hoogland,R.Wever, S.J.Weiss J.Biol.Chem.263,9692(1998);Babior et al.,Amer.J.Med.,109:33−34(2000)。
一重項酸素()も、金属欠損ポルフィリン前駆体に光を照射することによって生成される。一重項酸素を反応性酸素分子種に転ずる生物学的変換は、可視光、赤外線を含む光、および、下紫外放射条件のもとで起こる。可視光条件を用いる場合、一重項酸素の供給源となることが可能な他の分子を用いることによって一重項酸素の生産を強化することが可能である。一重項酸素を生成する分子には、他の因子または誘発因子を要することなく一重項酸素を生成する分子ばかりでなく、誘発因子に対する暴露後に一重項酸素を生成することが可能となる「感作」分子も含まれる。他の因子または誘発因子を要することなく一重項酸素を生成することが可能な分子の例としては、エンドペルオキシドが挙げられるが、ただしこれに限定されない。ある実施態様では、用いられるエンドペルオキシドは、アントラセン−9,10−ジプロピオン酸エンドペルオキシドである。感作分子の例としては、プテリン、フラビン、ヘマトポルフィリン、テトラキス(4−スルフォナトフェニル)ポルフィリン、ビピリジルルテニウム(II)錯体、ローズベンガル染料、キノン、ローダミン染料、フタロシアニン、ヒポクレリン、ルブロシアニン、ピナシアノール、またはアロシアニンが挙げられるが、ただしこれらに限定されない。
感作分子は、誘発因子に暴露されると一重項酸素を生成するように励起される。そのような誘発因子の一つは光である。光は、感作分子の種類および構造に応じて、可視光、紫外線、または赤外線であってもよい。
従って、本発明は、抗体による反応性酸素分子種の生産を修飾することが可能な介在因子を特定するためのスクリーニング法であって、抗体と一重項酸素供給源の混合体を、ある因子に接触させること、および、抗体による反応性酸素生産がそれによって修飾されるかどうかを観察する工程を包含するスクリーニング法を提供する。ある実施態様では、介在因子による反応性酸素分子種の生産は比較的低いことが好ましい。別の実施態様では、介在因子による反応性酸素分子種の生産は比較的高いことが好ましい。
(細胞傷害性コレステロールオゾン化産物の用途)
本出願に記載されるように、セコ−ケトアルデヒド4a、そのアルドール付加物5a、および関連化合物6a−15aおよび7cは、いくつかの細胞タイプに対して細胞傷害性である。化合物7cの構造を下記に示す。
Figure 2007504244
例えば、本出願に説明されるように、セコ−ケトアルデヒド4aおよびそのアルドール付加物5aは、Levy et al.,Cancer22,517(1968)に記載されるようにヒトBリンパ球(WI−L2)に対して細胞傷害性であり、Weiss et al.,J.Immunol.133,123(1984)に記載されるようにTリンパ球細胞系統(Jurkat E6.1)に対しても、Folkman et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.76,5217(1979)に記載されるように血管平滑筋細胞系統(VSMC)および腹大動脈内皮(HAEC)細胞系統に対しても、Ralph et al.,J.Exp.Med.143,1528(1976)に記載されるようにラット組織マクロファージ(J774A.1)に対しても、Mbawuike et al.,J.Leukoc.Biol.46,119(1989)に記載されるように肺胞マクロファージ細胞系統(MH−S)に対しても細胞傷害性を有する。
同じ手順を用いて、本発明者等によって、化合物6a、7a、7c、10a、11a、および12aも、白血球細胞系統に対して細胞傷害性であること、および、セコ−ケトアルデヒド4aおよびそのアルドール付加物5aも、神経細胞系統に対して細胞傷害性であることが判明した。
従って、本発明は、本発明のコレステロールオゾン化産物を含む組成物、および、不適切な免疫応答、自己免疫疾患、腫瘍、細菌感染、ウィルス感染、真菌感染、潰瘍および/またはその他の病態、細胞毒素の局所投与が有利である疾患を治療および予防する方法を提供する。
細胞毒素は、コレステロールオゾン化が、非病的組織に対して有害な作用を及ぼさないようマスクされなければならない場合がある。処方において4aまたは5a細胞毒素をマスクするための手順の一つの例として、リポソームの使用が挙げられる。例えば、4aまたは5a細胞毒素をリポソームの中に収め、結合性実体を、リポソームのリン脂質膜の中に固定することが可能である。結合性実体は、リポソームの、病的組織に対する局在を促進し、リポソームの脂質コートは、非病的組織を、細胞傷害性コレステロールオゾン化産物から保護する。リポソーム脂質コートはまた、アテローム硬化病変の脂質と相互作用を持ち、リポソーム内容の融合と放出をもたらすことを可能とする。
(癌および腫瘍を治療する)
別の実施態様では、細胞傷害性コレステロールオゾン化産物は、癌を治療または予防するのに使用することが可能である。従って、本発明は、化合物4aから15a、および7cの内の任意のものを含む抗癌細胞毒素、およびその製薬組成物を提供する。本出願で具体的に説明するように、4a、5aおよび関連化合物は、いくつかの哺乳類細胞に対して、例えば、Levy et al.,Cancer22,517(1968)に記載されるようにヒトB−リンパ球(WI−L2)に対して、Weiss et al.,J.Immunol.133,123(1984)に記載されるようにT−リンパ球細胞系統(Jurkat E6.1)に対して、Folkman et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.76,5217(1979)に記載されるように血管平滑筋細胞系統(VSMC)に対して、Ralph et al.,J.Exp.Med.143,1528(1976)に記載されるようにラット組織マクロファージ(J774A.1)に対して、Mbawuike et al.,J.Leukoc.Biol.46,119(1989)に記載されるように肺胞マクロファージ細胞系統(MH−S)に対して細胞傷害性を有する。従って、4aおよび5a細胞毒素を、いくつかの異なる癌細胞タイプを殺戮、またはその増殖を抑制するために用いることが可能である。
本出願で用いる場合「癌」という用語は、哺乳類の固相腫瘍のみならず、血清学的悪性疾患も含む。「哺乳類の固相腫瘍」は、頭部および頚部の癌、肺癌、中皮腫、縦隔、食道、胃、膵臓、尿道、膀胱、肝胆嚢系、小腸、結腸、結腸直腸、肛門、腎臓、尿道、膀胱、前立腺、尿道、陰茎、睾丸、婦人科器官、卵巣、乳房、内分泌系、皮膚中枢神経系の癌;軟部組織および骨の肉腫、および皮膚および眼球内起源のメラノーマが挙げられる。「血清学的悪性疾患」という用語は、小児白血病およびリンパ腫、ホジキン病、リンパ節および皮膚起源のリンパ腫、急性および慢性白血病、プラズマ細胞新生物およびAIDS関連性癌を含む。さらに、任意の進行段階の癌、例えば、一次、転移、および再発癌も治療が可能である。様々のタイプの癌に関する情報は、米国癌協会(www.cancer.org)、または、例えば、Wilson et al.(1991)Harrison‘s Principles of Internal Medicine,12th Edition,McGraw−Hill,Inc.において認めることができる。ヒトおよび家畜の両用途が考慮される。
本出願で用いる「正常の哺乳類細胞」および「正常の動物細胞」という用語は、正常な成長調節機構(例えば、遺伝子調節)の下で成長し、正常な細胞分化を示す細胞と定義される。癌細胞は、正常細胞とは、その成長パターンおよび細胞表面の性質において異なる。例えば、癌細胞は、従来技術でよく知られる特質の中でも特に、周囲の細胞に無関心に、連続的にでたらめに成長する傾向がある。
哺乳類および、鳥類を含むその他の動物は、本出願に記載され、特許主張される方法および組成物によって治療してよい。そのような哺乳類および鳥類としては、ヒト、イヌ、ネコ、および家畜、例えば、ウマ、ウシ、ヒツジ、ヤギ、ニワトリ、七面鳥等が挙げられる。
上記から、本発明は、動物において癌細胞の増殖を処置、抑制または予防するための製薬組成物であって、該動物において標的癌を治療または予防するのに有効な量の、化合物4aから15a、および7cの内から任意に選ばれる化合物を含む細胞毒素と、製薬学的に受容可能な担体とを含み、その際、該細胞毒素は、癌細胞に選択的に結合する抗体または結合実体に連結されることを特徴とする製薬組成物を提供する。
本発明はまた、動物において癌細胞の増殖を処置、抑制または予防するための方法であって、有害な量の非癌性哺乳類細胞死を招くことなく、標的癌細胞死を誘発するのに十分な量の、化合物4aから15a、および7cの内から任意に選ばれる化合物を含む細胞毒素に、標的癌細胞を接触させる工程を包含し、その際、該細胞毒素は、癌細胞に選択的に結合する抗体または結合実体に連結されることを特徴とする方法を提供する。
本発明はさらに、動物において癌細胞の増殖を処置、抑制または予防するための方法であって、有害な量の非癌性哺乳類細胞死を招くことなく、標的癌細胞死を誘発するか、または癌細胞の増殖を抑制するのに十分な量の、化合物4aから15a、および7cの内から任意に選ばれる化合物を含む細胞毒素を含む処方を投与する工程を包含し、その際、該細胞毒素は、癌細胞に選択的に結合する抗体または結合実体に連結されることを特徴とする方法を提供する。
癌細胞に選択的に結合する抗体または結合実体は、利用可能な任意の組織特異的抗原、または当業者によって選択される任意の癌マーカーを認識、またはそれと結合することが可能である。
腫瘍抗原、および腫瘍抗原に対する抗体は既知である。上皮癌または肉腫細胞またはリンパ腫上に存在する腫瘍関連抗原と反応する結合実体、抗体、または抗体断片は、例えば、Goldberg et al.,Journal of Clinical Oncology,Vol 9,No.4,pp.548−564,1991,and Pawlak et al.,Cancer Research,Vol 49,pp.4568−4577,1989において、LL−2およびEPB−2(同じ)として開示される。Primus et al.Cancer Res.,43:686−692,1983には別のものが開示されている。すなわち、抗CEAモノクロナール抗体が開示される。Hansen et al.Proc.Am.Assoc.Cancer Res.,30:414,1989では、抗CEAモノクロナール抗体が開示、比較されている。Gold et al.Cancer Res.,50:6405−6409,1990では、結腸特異的抗原−p(CSAp)と反応するモノクロナール抗体が開示される。Gold et al.Proc.Am.Assoc,Cancer Res.,31:292,1990では、膵臓の腫瘍関連エピトープと反応するモノクロナール抗体が開示される。KC−4ラットモノクロナール抗体も使用が可能である。このものは、独特の抗原決定基に対して特異的であり、新生癌細胞に対して選択的、かつ強力に結合するが、ヒトの正常組織に対しては結合しない(Coulterに付与された米国特許第4,708,930号)。
BrE−3抗体(Peterson et al.,Hybridoma 9:221(1990)、米国特許第5,075,219号)は、ヒト乳房上皮ムチンのポリペプチドコアのタンデム反復列に結合することが明らかになった。ムチンをグルコシル除去すると、より多くのタンデム反復エピトープの存在が暴露されて、抗体の結合が増す。従って、BrE−3のような抗体は、新生癌腫瘍に積極的に結合する。なぜなら、これらの腫瘍は、正常上皮組織では発現されない、乳房上皮ムチンの脱グリコシル化形を発現するからである。この積極的結合と、乳癌患者のような癌患者の循環中にはこれらの抗体に対するエピトープは低濃度でしか見られないという観察事実を突き合わせれば、ムチンエピトープに対して特異性を有する抗体は癌療法においてきわめて効果的であることになる。
従って、本発明は、癌を治療および/または予防するための組成物および方法を提供する。
(移植拒絶反応を治療する)
Tリンパ球は、異種移植片(例えば、心臓のような移植臓器)の拒絶反応を主に引き起こす細胞タイプである。Tリンパ球(キラーおよびヘルパー)は、Tリンパ球表面に一過性にIL−2受容体が出現することで特徴付けられる爆発的増殖を遂げることによって異種移植に反応する。爆発的増殖時に、Tリンパ球と特異的に反応する細胞毒素を投与することによってこれらの細胞を殺戮することによって、異種移植拒絶反応を抑制することが可能である。活性化Tリンパ球を特異的に認識する結合実体に細胞毒素を連結するならば、細胞毒素は、好都合にも、他の細胞(感染と戦うのに必要な安静または長期記憶Tリンパ球を含む)に有害な作用を及ぼすことはない。活性化Tリンパ球の上には存在するが、安静または長期記憶Tリンパ球の上には存在しない細胞表面タンパク質の一つは、インターロイキン2(IL−2)受容体である。従って、IL−2受容体に結合する結合実体に連結される細胞毒素の使用は、活性化Tリンパ球に対する選択性を実現する。
本出願中で記載されるように、用いられる細胞毒素は、セコ−ケトアルデヒド4a、そのアルドール付加物5a、または化合物4aから15aまでと7cの内の任意のものである。これらのコレステロールオゾン化産物は、Weiss et al.,J.Immunol.133,123(1984)に記載されるようにTリンパ球細胞系統(Jurkat E6.1)に対して細胞傷害性を有する。ある実施態様では、4a−12a、または7c細胞毒素は、細胞溶解、細胞死を誘発し、または細胞増殖を抑制することが可能である。
4a−14a、または7c細胞毒素は、Tリンパ球の機能または増殖を抑制するのであるから、用いられる結合実体は、IL−2とIL−2受容体との相互作用を阻止するように、あるいは阻止しないように結合する。一方、もしもIL−2が結合する部位を遮断するならば、さらに確実にTリンパ球の十分な活性化の阻止が確保されることになり、移植組織拒絶反応の抑制に貢献するいくつかの重要な現象をもたらすことが可能となる。
活性化Tリンパ球を選択的に狙撃することにより、本発明の方法は、全身的な免疫抑制、およびそれに基づく危機的な感染症の危険性をもたらすこと無く異種移植拒絶反応を抑制する。さらに、この方法は、ドナー特異的Tサプレッサーには手を出さないから、該Tサプレッサーは増殖し、異種移植片の寿命の延長を助けることが可能となる。さらに、治療は、異種移植後連続的である必要はなく、一連の治療後打ち切ることも可能である。
本発明の一つの実施態様は、IL−2受容体特異的結合実体として、例えば、4a−15a、または7c細胞毒素に連結される、Tリンパ球のIL−2受容体に対して特異的な抗体を用いる。この細胞毒素は、結合実体が結合するTリンパ球を溶解することが可能である。Tリンパ球のIL−2受容体に対して特異的な抗体は、本出願に記載される標準法によって作製することが可能である。別に、そのような抗体は、例えば、Beckton Dickenson Companyから購入することも可能である(例えば、マウス−ヒトモノクロナール抗IL−2受容体抗体)。この抗体は、モノクロナール、またはポリクロナールであってもよく、適当な任意の動物のものであってもよい。抗体がモノクロナールであり、治療される哺乳動物がヒトである場合、ヒトの、またはヒト化抗IL−2受容体抗体であることが好ましい。
IL−2受容体に対して特異的な抗体を生産するための、モノクロナール抗体の生産と最初のスクリーニングは、Uchiyama et al.(1981)J.Immunol.126(4),1393に記載する通りに実行することが可能である。簡単に言うと、この方法は下記の工程を用いる。ヒトの培養Tリンパ球を、哺乳動物、例えば、マウスに注入し、その免疫化動物の脾臓を取り出し、脾臓細胞を分離し、次に、恒久細胞、例えば、マウスまたはヒト骨髄腫細胞と融合して、ハイブリドーマを形成する。培養上清から得られた抗体含有上清について、下記のような補体依存性細胞傷害試験を用いて、IL−2受容体に対して特異的な抗体を求めてスクリーニングを行う。ヒトTリンパ球およびEBV変換Bリンパ球を、51Crクロム酸ナトリウムで標識し、標的細胞として用いる。この細胞を、ハイブリドーマ培養上清および補体とインキュベートし、上清を収集し、ガンマカウンターでカウントする。活性化Tリンパ球に対して毒性を示すが、安静TまたはBリンパ球に対しては毒性を示さない上清を選び、さらに、50キロダルトンの糖タンパク質IL−2受容体を沈殿させる(すなわち、それと特異的に反応する)抗体を含む上清を選出するためのスクリーニング工程を行う(Leonard et al.(1983)P.N.A.S.USA80,6957に精しく記載される)。望みの抗IL−2受容体抗体は、通例法によって上清から精製される。
(自己免疫疾患の治療)
CD4+Tリンパ球(本出願ではCD4+T細胞と呼ぶ)は、感染細胞、および癌と考えられる細胞との戦いにおいて他の白血球に与える「援助」のために免疫系では中心的なプレーヤーである。CD4+T細胞は、体液性免疫でも、細胞性免疫でも本質的な役割を演じる。さらに、この細胞は、寄生虫感染の際にも、好塩基球およびマスト細胞の分化を促進するように働く。もしもCD4+T細胞が(AIDS患者の場合のように)失われると、宿主は、通常は、宿主にとって脅威とはならないいくつかの病原体および腫瘍に対して脆弱になる。
CD4+T細胞は、病気の予防では重要な、有益な役割を果たす一方、これらの細胞の機能が常軌を逸すると重大な問題を招くことがある。ある個人の場合、CD4+T細胞の異常機能は、自己免疫やその他の病気を招く。CD4+T細胞が関与する自己免疫疾患としては、多発性硬化症、関節リューマチ、および自己免疫ブドウ膜炎が挙げられる。実質的には、これらの疾患は、異常な免疫応答であって、免疫系が、侵入する病原体を攻撃するという正常な役割から逸れて、代わりに宿主の生体組織を攻撃し、その結果病気および死をすら招くという異常な免疫応答に関連する。攻撃の標的とされる宿主組織は、様々な自己免疫疾患においてそれぞれ異なる。例えば、多発性硬化症では、免疫系は、脳および脊髄の白質を攻撃し、関節リューマチでは、免疫系は、関節滑膜の内皮を攻撃する。活性化CD4+T細胞はまた、移植組織および器官の拒絶反応、およびCD4+T細胞リンパ腫の発達を含む、その他の疾患にも関係する。
上記から、本発明は、有害な免疫応答に対して有用な治療法を提供する。一つの実施態様では、本発明は、T細胞介在性自己免疫疾患を治療または予防する方法を提供する。別の実施態様では、本発明は、活性化CD4+T細胞介在性自己免疫疾患を治療および予防する方法を提供する。治療が可能な疾患としては、例えば、多発性硬化症、関節リューマチ、サルコイドーシス、および自己免疫ブドウ膜炎、対宿主移植片病(GVHD)および/または炎症性腸疾患が挙げられる。
この方法で用いられる細胞毒素は、セコ−ケトアルデヒド4a、そのアルドール付加物5a、または式4aから15a、または7cのうちのいずれかを有する化合物である。これらのコレステロールオゾン化産物は、Weiss et al.,J.Immunol.133,123(1984)に記載されるようにTリンパ球細胞系統(Jurkat E6.1)に対して細胞傷害性を有する。ある実施態様では、4a−15a、または7c細胞毒素は、細胞溶解、細胞死を誘発し、または細胞増殖を抑制することが可能である。
4a−15a、または7c細胞毒素は、T細胞、好ましくはCD4+T細胞を特異的に認識し、結合する結合実体と組み合わせて使用される。このような結合実体は、T細胞に対して選択性を有するものであればどのような結合実体であってもよい。例えば、本出願に記載される細胞傷害性オゾン化産物の搬送のための結合実施体として働くことのできる抗体を生成するために、任意のT細胞特異的抗原を使用することが可能である。実例としては、ヒト受容体タンパク質H4−1BBが挙げられる。pH4−1BBベクターにコードされるH4−1BBのcDNAは、米国農業研究サービス系統保存機関(ARSCC)に寄託され、登録番号NRRL B21131を割り当てられている。このH4−1BBタンパク質に対して特異的な抗体は、米国特許第6,569,997号に記載されている。
米国特許第6,556,082号によれば、OX−40という名前の、ある特定のタンパク質抗原は、抗原活性化T細胞、特に、例えばCD4+T細胞の細胞表面に特異的に発現される。ラットにおけるEAE疾患モデルを用い、この抗原は、炎症部位(この疾患モデルでは脊髄)に存在する活性化された、自己抗原特異的CD4+T細胞の表面では発現されるが、非炎症部位のCD4+T細胞には見られないことが判明した。これらのCD4+T細胞におけるこの抗原の、もっとも高度の発現は、自己免疫疾患の臨床的徴候の見られる前日に起こることが判明した。しかも、この抗原の発現は、病気が進行するにつれて低下した。OX−40抗原の発現の特異性、およびその発現の一過性は、本発明において始めて示されたものであるが、この所見によって、動物、例えば、T細胞介在性病態を抱えるヒトにおいて、活性化T細胞を抗体を介して除去するための標的としてこの抗原を用いる試験法の試行が促された。
CD4+T細胞は、実験的に誘発される動物の、いくつかの自己免疫疾患、例えば、実験的自己免疫性脳脊髄炎(EAE)、コラーゲン誘発関節炎(CIA)、および実験的自己免疫性ブドウ膜炎(EAU)を引き起こすことが示されている。本出願に提供される方法および処方を試験するためにこのような動物モデルの使用が可能である。
(潰瘍の治療)
Helicobacter pyloriは、1982年、慢性胃炎患者の胃生検において始めて単離された、曲線状の、微好気性、グラム陰性菌である。Warren et al.,Lancet:1273−75(1983)。もともとCamphylobacter pyloriと名づけられていたが、Helicobacterという別の属の一部であると認識された。Goodwin et al.,Int.J.Syst.Bacteriol.39:397−405(1989)。この細菌は、ヒトの胃粘膜に集落を形成し、感染は数十年持続することもある。ここ数年の間に、この細菌の存在は、B型慢性胃炎と関連付けられるようになった。これは、大抵の感染者では無症状のままであるが、胃潰瘍および胃腺癌にかかる危険度を著明に増す。別の研究から、H.pyroli感染は、B型胃炎、胃潰瘍、および胃腫瘍の原因であるか、あるいは共同作用因子であることが強く示唆されている。例えば、Blaser,Gastroenterology93:371−83(1987);Dooley et al.,New Engl.J.Med.321:1562−66(1989);Parsonnet et al.,New Engl.J.Med.325:1127−31(1991)を参照されたい。H.pyroliは、経口ルートによって伝染すると考えられている。Thomas et al.,Lancet:340,1194(1992)。感染の危険度は年齢と共に増すが、Graham et al.,Gastroenterology100:1495−1501(1991)、人ごみの中では促進される。Drumm et al.,New Engl.J.Med.4322:359−63(1990);Blaser,Clin.Infect.Dis.15:386−93(1992)。先進国では、H.pyroli抗原に対する抗体の存在は、30歳の人口と60歳の人口では、それぞれ、20%未満と50%超越へと増加する。Jones et al.,Med.Microbiol.22:57−62(1986);Morris et al.,N.Z.Med.J.99:657−59(1986)。一方、発達途上国では、人口の80%を超える人々が、20歳までに既に感染する。Graham et al.,Digestive Diseases and Sciences36:1084−88(1991)。
本発明によれば、H.pyroli抗原に結合する結合実体に連結する細胞毒素を用いて、H.pyroliの増殖を抑制することが可能である。用いる細胞毒素は、セコ−ケトアルデヒド4a、そのアルドール付加物5a、または式6aから15a、または7cのうちのいずれかを有する化合物である。ある実施態様では、4aまたは15aまたは7c細胞毒素は、細胞溶解、細胞死を誘発し、または細胞増殖を抑制することが可能である。
(微生物感染の治療)
本発明の細胞傷害性コレステロールオゾン化産物はまた、微生物の増殖または感染を修飾するために用いることも可能である。
下記の標的微生物による感染は、本発明の細胞傷害性コレステロールオゾン化産物によって治療することが可能である。その標的微生物とは、Aeromonas spp.,Bacillus spp.,Bacteroides spp.,Campylobacter spp.,Clostridium spp.,Enterobacter spp.,Enterococcus spp.,Escherichia spp.,Gastrospirillum sp.,Helicobacter spp.,Klebsiella spp.,Salmonella spp.,Shigella spp.,Staphylococcus spp.,Pseudomonas spp.,Vibrio spp.,Yersinia spp.,等である。本発明の細胞傷害性コレステロールオゾン化産物によって治療することが可能な感染症としては、ブドウ球菌感染(Staphylococcus aureus)、チフス(Salmonella typhi)、食中毒(Escherichia coli、例えばO157:H7)、桿菌赤痢(Shigella dysenteria)、肺炎(Pseudomonas aerugenosa、および/またはPseudomonas cepacia)、コレラ(Vibrio cholerae)、潰瘍(Helicobacter pyroli)、およびその他が挙げられる。E.coli血清型O157:H7は、従来から、下痢、出血性大腸炎、溶血性尿毒症症候群(HUS)、および血栓性血小板減少性紫斑病(TTP)の病気発生に関わるとされている。本発明の細胞傷害性オゾン化産物は、細菌の薬剤耐性株、および複数薬剤耐性株、例えば、Staphylococcus aureusの複数耐性株や、Enterococcus faeciumおよびEnterococcus faecalisのバンコマイシン耐性株に対しても活性を有する。
本発明の抗微生物組成物はウィルスに対しても有効である。「ウィルス」という用語は、DNAおよびRNAウィルス、ウィロイド、およびプリオンを指す。ウィルスは、エンベロープ付きおよびエンベロープ無しウィルスの両方、例えば、A型肝炎ウィルス、B型肝炎ウィルス、C型肝炎ウィルス、ヒト免疫不全ウィルス(HIV)、ポックスウィルス、ヘルペスウィルス、アデノウィルス、パポバウィルス、パルボウィルス、レオウィルス、オルビウィルス、ピコルナウィルス、ロタウィルス、アルファウィルス、ルビウィルス、インフルエンザウィルスA型およびB型、フラビウィルス、コロナウィルス、パラミコウィルス、モルビリウィルス、ニューモウィルス、ラブドウィルス、リサウィルス、オルソミクソウィルス、ブニャウィルス、フレボウィルス、ナイロウィルス、ヘパドナウィルス、アレナウィルス、レトロウィルス、エンテロウィルス、リノウィルス、およびフィロウィルスを含む。
本発明の化合物は、全身の、局所的な、および粘膜感染の治療において、ヒトを含む動物の真菌感染の治療に有用な活性の高い抗真菌剤である。本発明によって治療が可能な真菌感染の例としては、Candida、Aspergillus、およびFusariumによる感染が挙げられる。ある実施態様では、真菌感染は、Candida albicans、またはCandida glabrataによって引き起こされる。
本発明の化合物は、ヒトを含む動物における各種真菌感染症の治療に有用である。そのような感染症としては、浅層、皮膚、皮下、および全身性真菌感染症、例えば、気道感染、消化管感染、循環器感染、尿路感染、CNS感染、カンジダ症および慢性粘膜カンジダ症、および真菌による皮膚感染症、皮膚および粘膜皮膚カンジダ症、水虫、爪周囲炎、真菌性おむつかぶれ、カンジダ外陰炎、カンジダ亀頭炎、および外耳炎が挙げられる。該化合物は、全身性および局所性真菌感染症を予防するための予防薬として用いてもよい。予防薬としての使用は、免疫機能が危機に陥っている患者、例えば、AIDS患者、抗癌療法を受けている患者、または移植手術患者の感染予防のための、選択的消化器汚染防止処方の一部として好適である可能性がある。
いくつかの種のAspergillusは、免疫機能がひどく冒されている患者では、侵襲的な脊髄肺感染を引き起こすことが知られている。胞子を吸い込むと、臨床的に明らかなアスペルギルス症が大きな三つの症状として現れることがある。最初の症状は、アレルギー性気管支肺アスペルギルス症であるが、これはアスペルギルス種が気管支に集落を形成し、過敏症肺炎を引き起こす抗原を放出する際に発症する。第二の症状はアスペルギルス腫、すなわち「キノコ球」であるが、これは、肺の腔に、多くの場合、結核のような他の肺疾患と共同して発達する。第三の形態は、侵襲的肺または分散性アスペルギルス症であるが、これは、死亡率の高い生命を脅かす感染症である。
細胞傷害性コレステロールオゾン化産物の抗微生物活性は、当業者の利用可能な方法を用いて各種微生物に対して評価することが可能である。例えば、抗微生物活性は、本発明の細胞傷害性コレステロールオゾン化産物の、ある特定の微生物種の増殖を阻止する最小抑制濃度を特定することによって求められる。一つの実施態様では、抗微生物活性は、標準用量または用量反応法を用いて測定される、微生物の50%を殺戮する細胞傷害性コレステロールオゾン化産物の量である。
微生物感染を、本出願に記載される細胞傷害性コレステロールオゾン化産物で治療するための、治療的に有効な用量を評価する方法は、そこにおいてはインビトロにおいて実質的に微生物の増殖が全く見られない、細胞傷害性コレステロールオゾン化産物の最小抑制濃度を求める工程を包含する。この方法によって、微生物の増殖を抑制するのに必要な、または、微生物の50%を殺戮するのに必要な、細胞傷害性コレステロールオゾン化産物の、容量当たりの近似量を計算することが可能になる。この量は、例えば、標準的な微小希釈法によって求めることが可能である。例えば、同じ量の培養液、および実質的に同じ量の微生物を含む、一連の微生物培養管を準備し、細胞傷害性コレステロールオゾン化産物の分液を加える。これらの分液は、同じ容量の溶液中に異なる量の細胞傷害性コレステロールオゾン化産物を含む。微生物を1から10世代に相当する期間培養し、培養液中の微生物の数を求める。
培養液の光学的濁度を用いても、微生物の増殖が起こっているかどうかを評価することが可能である。すなわち、光学的濁度に著明な増加が認められないのであれば、著明な微生物増殖は起こっていない。一方、光学的濁度が増加しているのであれば、微生物増殖は起こっている。細胞傷害性コレステロールオゾン化産物に暴露後、どれだけの数の微生物細胞が生存しているかを決めるには、培養液から少量の分液を、細胞傷害性コレステロールオゾン化産物を添加した時点(ゼロ時点)で、またその後に定期的に取り出す。この、培養液の分液を、微生物培養プレートに撒き、プレートを、微生物増殖に導く条件下にインキュベートし、コロニーが現れた時、そのコロニー数を数える。
(抗体および結合実体)
本発明は、コレステロールオゾン化産物に結合することが可能な抗体および結合実体、または、本発明の細胞傷害性コレステロールオゾン化産物を疾病部位に搬送するに当たってマーカーとなることが可能な標的抗原を提供する。本出願に記載されるように、コレステロールオゾン化産物に向けられた抗体および結合実体を用いて、これらコレステロールオゾン化産物の細胞傷害性を抑制または修飾し、それによって血管病、例えば、アテローム硬化症、心臓病、または循環器病を治療することが可能である。さらに前述したように、細胞傷害性コレステロールオゾン化産物を抗体または結合実体に連結し、病態や病気、例えば、自己免疫疾患、癌、腫瘍、細菌感染、ウィルス感染、真菌感染、潰瘍および/または、細胞毒素の局所投与が有効であるその他の病態または疾病を治療または予防するために用いることが可能である。
本出願で用いる「結合実体」という用語は、コレステロールオゾン化産物、またはその他の疾病マーカーを結合することが可能な抗体および、その他のポリペプチドを含む。
従って、一つの実施態様では、本発明は、コレステロールオゾン化産物、例えば、セコ−ケトアルデヒド4a、そのアルドール付加物5a、関連化合物、例えば、3c、6a−15a、または7cのコレステロールオゾン化産物またはハプテンの内の任意のもの、に向けられた抗体調製品および結合実体を提供する。このような抗体および結合実体は、コレステロール関連血管病、例えば、炎症性血管病、アテローム硬化症、心臓病、または循環器病を治療するのに有用である。ある実施態様では、コレステロールオゾン化産物は、抗体の調製をやり易くするように化学的に修飾することが可能である。例えば、セコ−ケトアルデヒド4a、そのアルドール付加物5a、および関連化合物、例えば、3c、6a−15a、または7cの化合物の内の任意のもの、のヒドラゾン誘導体を、抗体調製に用いることが可能である。このヒドロゾン誘導体は、化合物4b、4c、5b、および6b−15bまたは10cの内の任意のものと同様の構造を有する化合物を含む。
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コレステロールオゾン化産物は、例えば、ヒドラジン化合物、例えば、2,4−ジニトロフェニルヒドラジンとの反応によってヒドロゾン誘導体に変換することが可能である。ある実施態様では、反応は、アセトニトリル、またはアルコール(例えば、メタノールまたはエタノール)のような有機溶媒において実行される。多くの場合、酸性環境および、酸素非含有、非反応性雰囲気が利用される。
本発明はさらに、コレステロールオゾン化産物、およびそのようなオゾン化産物のヒドラゾン誘導体に構造的に関連するハプテンに対しても向けられる。例えば、本発明は、式3c、13a、13b、14a、15a、または15bを有するハプテンであって、コレステロールのオゾン化およびヒドラゾン産物と反応することが可能な抗体を生成することが可能なハプテンを提供する。
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式15aを有する化合物に対して特異的となるように生産されたハイブリドーマKA1−11C5およびKA1−7A6は、ブダペスト協定の条項に基づいて、2003年8月29日、米国基準菌株保存機関(10801University Blvd.,Manassas,Va.,20110−2209USA(ATCC))に、ATCC登録番号ATCCNo.PTA−5427およびPTA−5428として寄託された。式14aを有する化合物に対して特異的となるように生産されたハイブリドーマKA2−8F6およびKA2−1E9も、ブダペスト協定の条項に基づいて、2003年8月29日、米国基準菌株保存機関に、ATCC登録番号ATCCNo.PTA−5429およびPTA−5430として寄託された。
本発明はまた、コレステロールオゾン化産物、または、病気の、任意の都合のよいマーカーに結合することが可能な、現在利用可能な手順によって作製される抗体および結合実体を提供する。これらの抗体の結合ドメイン、例えば、抗体のCDR領域はまた、任意の、好適な結合実体のバックボーンに移送すること、または、同バックボーンと併用することが可能である。
抗体分子は、免疫グロブリンと呼ばれる血漿タンパク質ファミリーに属する。この免疫グロブリンの基本的構造ブロック、免疫グロブリン襞またはドメインは、様々な形で、免疫系および他の生物学的認識システムの多くの分子において利用されている。標準的な抗体は、2本の、同一の、免疫グロブリン重鎖と、2本の同一の、免疫グロブリン軽鎖から成るテトラマー構造であり、約150,000ダルトンの分子量を有する。
抗体の重鎖および軽鎖は異なるドメインから成る。各軽鎖は、一つの可変ドメイン(VL)と一つの定常ドメイン(CL)を有する。一方、各重鎖は、一つの可変ドメイン(VH)と三つまたは四つの定常ドメイン(CH)を有する。例えば、Alzai,P.N.,Lascombe,M−B.& Poljak,R.J.(1988)Three−dimensional structure of antibodies,Ann.Rev.Immunol.6,555−580を参照されたい。約110個のアミノ酸残基から成る各ドメインは畳まれて、互いに向き合うようにまとめられた2枚のβ−シートから形成される、特徴的なβ−サンドイッチ構造、免疫グロブリン襞の形を取る。VHおよびVLドメインはそれぞれ、3個の相補性決定領域(CDR1−3)を有する。これらは、ドメインの一端においてβ−鎖に接続するループ、または屈曲である。軽鎖・重鎖両方の可変域が、全体として抗原特異性に与る。ただし、特異性に与る個々の鎖の度合いは必ずしも等しくない。抗体分子は、6個の無作為に選ばれたループ(CDR)を用いることによって多数の分子に結合できるように進化を遂げる。
免疫グロブリンは、その重鎖の定常ドメインのアミノ酸配列に応じて異なるクラスに割り当てられる。少なくとも5種類の、大きな免疫グロブリンクラス、すなわち、IgA、IgD、IgE、IgG、およびIgMがある。これらの内のいくつかは、さらにサブクラス(異性形)に分類されることがある。例えば、IgG−1、IgG−2、IgG−3、およびIgG−4;IgA−1およびIgA−2がそれである。免疫グロブリンのIgA、IgD、IgE、IgGおよびIgMクラスに対応する重鎖定常ドメインは、それぞれ、アルファ(α)、デルタ(δ)、イプシロン(ε)、ガンマ(γ)、およびミュー(μ)と呼ばれる。抗体の軽鎖は、その定常ドメインのアミノ酸配列に基づいて、カッパ(κ)およびラムダ(λ)と呼ばれる、二つの別々のタイプのどちらかに割り当てることが可能である。免疫グロブリンの異なるクラスのサブユニット構造および三次元形態もよく知られている。
抗体の可変ドメインに関連して用いられる「可変」という用語は、可変ドメインのある部分は、抗体によってその配列が大きく異なるという事実を指す。可変ドメインは、各特定の抗体において、その特定の抗原に対して結合させるためのものであり、その特定の抗原に対する特異性を決定する。しかしながら、変化の度合いは、抗体の可変ドメイン全体に渡って均一に分布するのではない。逆に、変化の度合いは、軽鎖の可変ドメインでも重鎖の可変ドメインでも、相補性決定領域(CDR)と呼ばれる、別名超可変領域とも呼ばれる三つのセグメントに集中する。
可変ドメインの内比較的高い保存領域を、枠組み構造領域(FR)と呼ぶ。天然の重鎖および軽鎖の可変ドメインは、それぞれ、大部分β−シート形状を有する4個のFR領域を含む。これらのFR領域は、β−シート構造に接続する、場合によってはその一部となるループを形成する3個のCDRによって連結される。各鎖のCDRは、FR領域によって寄せ集め保持され、別の鎖のCDRと共に、抗体の抗原結合部位の形成に与る。定常ドメインは、抗体の抗原に対する結合には直接与らないが、抗体依存性細胞毒性における抗体参加のような各種エフェクター機能を提示する。
上記から、本発明において使用が考慮される抗体は、各種の形態の内から選ばれる任意の形態、例えば、全体免疫グロブリン、Fv、Fab、類似断片のような抗体断片や、可変ドメインの相補性決定領域(CDR)を含む1本鎖抗体、および、類似の形態を含む任意の形態を取ることが可能であり、これらは全て、本出願で用いる、広義の「抗体」という用語の中に含まれる。本発明は、ポリクロナールであれ、モノクロナールであれ、抗体の全ての特異性の使用を考慮するものであり、ある特異なコレステロールオゾン化産物、またはその誘導体を認識し、それと免疫応答を有する抗体に限定されない。
さらに、抗体の結合領域、すなわちCDRは、任意の好適な結合性実体ポリペプチドのバックボーン中に設けることが可能である。好ましい実施態様では、本出願で記載される方法との関連において、式3、3c、4a、4a−15a、7cの化合物の内の任意のものを始めとして、ヒドラゾン誘導体を含む、その誘導体に対して免疫特異性を有する抗体、結合性実体、またはその断片が使用される。
「抗体断片」という用語は、全長抗体の一部であって、一般に、抗原結合領域、すなわち可変領域を指す。抗体断片の例としては、Fab、Fab′、F(ab′)、およびFv断片が挙げられる。抗体をパパイン消化することによって、それぞれが単一抗原結合部位を有する、Fab断片と呼ばれる、2本の同一抗原結合断片と、残りの1本のFc断片が得られる。従って、Fab断片は、1本の無傷の軽鎖と、1本の重鎖の一部を有する。ペプシン処理すると、抗原に架橋結合することが可能な2本の抗原結合断片を有する、1本のF(ab′)断片と、pFc′断片と呼ばれる、1本の残余断片が得られる。Fab′断片は、ペプシン消化抗体の還元後に得られ、1本の無傷の軽鎖と、重鎖の一部とから成る。抗体1分子当たり2本のFab′断片が得られる。Fab′断片は、抗体のヒンジ領域の1個以上のシステインを含む、重鎖CH1ドメインのカルボキシル末端の数個の残基を加えた分だけFab断片とは異なる。
Fvは、1個の完全な抗原認識・結合部位を含む最小の抗体断片である。この領域は、1本の重鎖可変ドメインと1本の軽鎖可変ドメインが、緊密な非共有的連結で繋がれたダイマーから成る(V−Vダイマー)。この形態においてこそ、各可変ドメインの3個のCDR同士が相互作用を持って、VH−VLダイマーの表面に抗原決定部位を定める。全体では、6個のCDRが、抗体に対する抗原結合特異性を付与する。しかしながら、単一可変ドメイン(または、抗原に対して特異的な僅か3個のCDRしか含まない、Fvの半分)であっても抗原を認識し、結合する能力を有する。ただし、その親和度は、全体結合部位よりも低い。本出願で用いる、抗体に関する「機能的断片」とは、Fv、F(ab)、およびF(ab′)断片を指す。
さらに追加の断片としては、抗体断片から形成される、二重特異性抗体、直線的抗体、1本鎖抗体分子、および複数特異性抗体が挙げられる。1本鎖抗体とは、遺伝学的に融合された単一鎖分子となるように、適当なポリペプチドリンカーによって連結された軽鎖の可変領域と重鎖の可変領域とを含む、遺伝子工学的に加工された分子である。このような1本鎖抗体はまた、「1本鎖Fv」とも、“sFv”抗体断片とも呼ばれる。一般に、Fvポリペプチドは、sFvが抗原結合について所望の構造を形成することを可能となるように、VHとVLドメインの間にさらにポリペプチドリンカーを含む。sFvに関する総説については、Pluckthun,The Pharmacology of Monoclonal Antibodies,vol.113,Rosenberg and Moore eds.Springer−Verlag,N.Y.,pp.269−315(1994)を参照されたい。
「二重特異性抗体」という用語は、二つの抗原結合部位を有する小型の抗体断片であって、同じポリペプチド鎖(VH−VL)において軽鎖可変ドメイン(VL)に接続した重鎖可変ドメイン(VH)を含む。同じ鎖の二つのドメインの間にペア形成ができないほど短いリンカーを用いることによって、ドメインは、別の鎖の相補的ドメインとペア形成をするように強制され、二つの抗原結合部位を生み出す。二重特異性抗体についてはさらに精しく、例えば、欧州特許第404,097号、PCT特許第93/11161号、およびHollinger et al.,Natl.Acad.Sci.USA90:6444−6448(1993)に記載されている。
従って、本発明の考慮する抗体断片は、完全長抗体ではない。しかしながら、この抗体断片は、完全長抗体に対して、近似の、または、さらに向上した免疫学的特性を有することが可能である。この抗体断片は、約4アミノ酸、5アミノ酸、6アミノ酸、7アミノ酸、9アミノ酸、約12アミノ酸、約15アミノ酸、約17アミノ酸、約18アミノ酸、約20アミノ酸、約25アミノ酸、約30アミノ酸以上、と同程度に小型であってもよい。
一般に、本発明の抗体断片は、疾病マーカー、例えば、コレステロールのオゾン化産物に対して特異的に結合する抗体に比べ、近似の、またはより優れた免疫学的特性を有する限り、サイズにおいて任意の上限を有することが可能である。例えば、比較的小型の結合実体および軽鎖抗体断片は、もしそれが軽鎖抗体サブユニットに関連するものであるならば、200未満のアミノ酸、約175未満、約150未満、または約120未満のアミノ酸を有するものであってもよい。さらに、比較的大型の結合実体および重鎖抗体断片は、もしそれが重鎖抗体サブユニットに関連するものであるならば、約425未満のアミノ酸、約325未満、または約300未満のアミノ酸を有するものであってもよい。
疾病マーカーに対して特異性を有するように調製される抗体は、利用可能な任意の手法によって作製することが可能である。ポリクロナール抗体の調製法は当業者には利用可能である。例えば、Green,et al.,Production of Polyclonal Antisera,in:Immunochemical Protocols(Manson,ed.),pages1−5(Humana Press);Coligan,et al.,Production of Polyclonal Antisera in Rabbits,Rats Mice and Hamsters,in:Current Protocols in Immunology,section 2.4.1(1992)を参照されたい。なお、これらの文書を引用することにより本出願に含める。
モノクロナール抗体も本発明に用いることが可能である。翻出願で用いる「モノクロナール抗体」という用語は、実質的には均一な抗体の集団から得られた抗体を指す。言い換えれば、この集団を構成する個々の抗体は、ごく少数存在することがある若干の抗体中に時折天然に起こる突然変異を除いては同一である。モノクロナール抗体は、単一の抗原部位に対して指向性を有するように調製されているので、極めて特異性が高い。さらに、通常、様々な決定基(エピトープ)に対して指向性を有するように調製される様々な抗体を含むポリクロナール抗体調製物とは違って、各モノクロナール抗体は、抗原上の単一決定基に対して指向性を有するように調製される。特異性に加えてさらに、モノクロナール抗体は、他の免疫グルブリンによる汚染に乱されることなく、ハイブリドーマ培養体によって合成される点で有利である。「モノクロナール」という修飾語は、抗体の特性が、実質的に均一な抗体集団から得られたものであることを示すものであって、その抗体が、何かある特定の方法によって生産されることを要求するものと考えてはならない。
本出願のモノクロナール抗体は、特に「キメラ」抗体を含む。キメラ抗体では、重鎖および/または軽鎖の一部が、ある特定の動物種、またはある特定の抗体クラスまたはサブクラスから得られた抗体の対応配列と同一、または相同であり、一方、該鎖(単複)の残りの部分は、別の動物種、または別の抗体クラスまたはサブクラスから得られた抗体の対応配列と同一、または相同である。このような抗体の断片も、所望の生物学的活性を示す限り、使用が可能である。米国特許第4,816,567号;Morrison et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.81,6851−55(1984)を参照されたい。
モノクロナール抗体の調製も同様に通例通りである。例えば、Kohler & Milstein,Nature,256:495(1975);Coligan, et al.,sections2.5.1−2.6.7;and Harlow,et al.,in:Antibodies:A Laboratory Manual,page726(Cold Spring Harbor Pub.(1988))を参照されたい。なお、これらの文書を引用することにより本出願に含める。モノクロナール抗体は、様々な既存の技術を用いてハイブリドーマ培養体から分離し、精製することが可能である。そのような分離技術としては、タンパク質Aセファローズを備えたアフィニティークロマトグラフィー、サイズ排除クロマトグラフィー、およびイオン交換クロマトグラフィーが挙げられる。例えば、Coligan, et al.,sections2.7.1−2.7.12and sections2.9.1−2.9.3;Barnes,et al.,Purification of Immunoglobulin G(IgG),in:Methods in Molecular Biology,Vol.10,pages79−104(Humana Press(1992))を参照されたい。
抗体のインビトロおよびインビボ操作法は、当業者には利用可能である。例えば、本発明に従って用いられるモノクロナール抗体は、前述のハイブリドーマ法で作製してもよいし、または、例えば、米国特許第4,816,567号に記載されるように組み換え法によって作製してもよい。本発明によって使用されるモノクロナール抗体は、Clackson et al.Nature352:624−628(1991)およびMarks et al.,J.Mol.Biol.222:581−597(1991)に記載される技術を用いてファージ抗体ライブラリーから分離してもよい。
抗体断片を作製する方法も従来技術において既知である(例えば、Harlow and Lane,Antibodies:A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Laboratory,New York,(1988)、なお、この文書を引用することにより本出願に含める)。本発明の抗体断片は、抗体のタンパク質を加水分解することによって、または、適当な宿主において抗体断片をコードする核酸を発現させることによって調製することが可能である。抗体断片は、従来法である、全体抗体をペプシンまたはパパインで消化することによって獲得することが可能である。例えば、抗体断片は、抗体をペプシンで酵素的に分断することによって、F(ab′)と記述される5S断片を得ることが可能である。この断片は、チオール還元剤を用いてさらに分断することによって、また、要すれば任意に、ジスルフィド結合から生じるスルフヒドリル基に対する遮蔽基を用いて、3.5S Fab′の一価断片を得ることが可能である。別法として、ペプシンによる酵素的分断は、二つの一価のFab′断片と、1個のFc断片を直接生産する。これらの方法は、例えば、米国特許第4,036,945号および4,331,647号、および該文書の参考文献中に記載されている。これらの特許の全体を引用することにより本出願に含める。
抗体を分断するその他の方法としては、例えば、重鎖を分離して一価の軽・重鎖断片を形成する方法、断片をさらに分断する方法、または、他の酵素的、化学的、または遺伝学的方法があるが、それらの方法も、その断片が、元の抗体によって認識される抗体に結合可能である限り、使用が可能である。例えば、Fv断片は、V鎖とV鎖の連結を含む。この連結は非共有的であってもよいし、二つの可変鎖は、分子間ジスルフィド結合によって連結されてもよいし、グルタールアルデヒドのような薬品によって架橋結合されてもよい。Fv断片は、ペプチドリンカーによって接続されるVおよびV鎖を含むことが好ましい。この1本鎖抗原結合タンパク質(sFv)は、オリゴヌクレオチドで接続されたVおよびVドメインをコードするDNA配列を含む構造的遺伝子を構築することによって調製される。構造遺伝子は発現ベクターに挿入され、次にベクターは、E.coliのような宿主に導入される。この組み換え宿主細胞は、二つのVドメインを架橋結合するリンカーを備えた1本鎖ポリペプチドを合成する。sFvの生産法は、例えば、Whitlow,et al.,Methods:a Companion to Methods in Enzymology,Vol.2,page97(1991);Bird,et al.,Science242:423−426(1988);Ladner,et al,米国特許第4,946,778号;および、Pack,et al.,Bio/Technology11:1271−77(1993)に記載される。
もう一つの形の抗体断片は、単一相補性決定領域(CDR)をコードするペプチドである。CDRペプチド(「最小認識単位」)は、多くの場合、抗原認識と結合に関与する。CDRペプチドは、対象抗体のCDRをコードする遺伝子をクローンまたは構築することによって得られる。このような遺伝子は、例えば、ポリメラーゼ連鎖反応を用いて抗体生産細胞のRNAから可変領域を合成することによって調製される。例えば、Larrick,et al.,Methods:a Companion to Methods in Enzymology,Vol2,page106(1991)を参照されたい。
本発明は、ヒト抗体、および非ヒト(例えば、ラット)抗体のヒト化形態を考慮する。このようなヒト化抗体は、最小の、非ヒト免疫グロブリン由来配列を含む、キメラ免疫グロブリン、免疫グロブリン鎖、またはその断片(例えば、Fv、Fab、Fab′、F(ab′)、または、その他の、抗体の抗原結合配列)である。ヒト化抗体は、大部分、ヒト免疫グロブリン(レシピエント抗体)であるが、該免疫グロブリンにおいて、レシピエントの相補性決定領域(CDR)が、非ヒト動物種(ドナー抗体)、例えば、マウス、ラット、またはウサギ由来の、所望の特異性、親和性、および能力を有する残基によって置換されるものである。
ある場合、ヒト免疫グロブリンのFv枠組み構造残基は、対応する非ヒト残基によって置換される。さらに、ヒト化抗体は、レシピエント抗体にも、導入されたCDRまたは枠組み構造配列にも見られない残基を含んでもよい。抗体の性能をさらに洗練し、最適化するために、これらの修飾は実行される。一般に、ヒト化抗体は、少なくとも1個の、典型的には2個の可変ドメインの、実質的に全てを含む。その際、CDR領域の全て、または実質的に全ては、非ヒト免疫グロブリンのCDRに対応し、FR領域の全て、または実質的に全ては、ヒト免疫グロブリンの共通配列である。ヒト化抗体はさらに、免疫グロブリン、典型的にはヒト免疫グロブリンの定常域(Fc)の少なくとも一部を含むともっとも好適である。さらに詳細については、Jones et al.,Nature321,522−525(1986);Reichmann et al.,Nature332,323−329(1988);Presta,Curr.Op.Struct.Biol.2,593−596(1992);Holmes,et al.,J.Immunol.,158:2192−2201(1997);and Vaswani et al.,Annals Allergy,Asthma & Immunol.,81:105−115(1998)を参照されたい。
抗体を生産するためには標準法の利用が可能である一方、抗体のサイズ、抗体の複数鎖構造、および、抗体中に存在する6本の結合ループの複雑性は、改良に当たって、また、大量の抗体を生産する際にハードルとなる。従って、本発明は、結合実体であって、コレステロールのオゾン化産物を含む疾病マーカーを認識し結合することが可能なポリペプチドを含む結合実体の使用法を考慮する。
いくつかのタンパク質は、疾病マーカーに対する結合ドメインが付着するタンパク質スカフォールドとして働くことが可能であり、したがって適当な結合実体を形成することが可能である。結合ドメインは、本発明のコレステロールオゾン化産物に結合、または該産物と相互作用を持ち、一方、タンパク質スカフォールドは、結合ドメインが結合できるようにそれらドメインを単に保持し、安定化する。いくつかのタンパク質スカフォールドは利用可能である。例えば、ファージカプシド・タンパク質は利用が可能である。Clackson & Wells,Trends Biotechnol.12:173−184(1994)の総説を参照されたい。ファージカプシド・タンパク質は、ランダムなペプチド配列、例えば、ウシ膵臓トリプシン抑制因子(Roberts et al.,PNAS89:2429−2433(1992))、ヒト成長ホルモン(Lowman えt al.,Biochemistry30:10832−10838(1991));Venturini et al.,Protein Peptide Letters1:70−75(1994))、および、StreptococcusのIgG結合ドメイン(O‘Neil et al.,Techniques in Protein Chemistry V(Crabb,L.,ed.)pp.517−524,Academic Press,San Diego(1994))を含む配列を発現するためのスカフォールドとして利用されてきている。上記スカフォールドは、コレステロールオゾン化産物のような疾病マーカーに対する結合ドメインを含むように修飾することが可能な、ランダム化単一ループまたは領域を発現する。
研究者達はまた、繊維状ファージM13の発現スカフォールドとして、小さい、74個のアミノ酸から成るα−アミラーゼ阻害剤Tendamistatを用いている。McConnell,S.J.,& Hoess,R.H.,J.Mol.Biol.250:460−470(1995)。Tendamistatは、Streptomyces tendaeから得られたβ−シートタンパク質である。Tendamistatは、ペプチド結合用スカフォールドとして魅力的な特質、例えば、小型、安定性、および、高解像度のNMRおよびX線構造データが利用可能であることを含む、いくつかの特質を備える。例えば、Tendamistatの全体的トポロジーは、一連のループによって接続される2枚のβ−シートを備えた免疫グロブリンのものと近似する。しかし、免疫グロブリンドメインと違って、Tendamistatのβ−シートは、1個ではなく、2個のジスルフィド結合によって繋がれており、これが、このタンパク質の高い安定性を造りだしている。Tendamistatのループは、免疫グロブリンに見られるCDRループの同様の機能を営むが、インビトロ突然変異によって簡単にランダム化することが可能である。Tendamistatは、Streptomices tendaeから得られたものであり、ヒトに対しては抗原性を有する可能性がある。従って、Tendamistatを用いる結合実体は、インビトロで使用するのが好ましい。
フィブロネクチンIII型ドメインも、結合実体を付着させるタンパク質スカフォールドとして利用されている。フィブロネクチンIII型は、免疫グロブリンスーパーファミリーの大型サブファミリー(s−型IgファミリーのFn3ファミリー)の一部である。配列、ベクター、および、このフィブロネクチンIII型ドメインを、結合実体(例えばCDRペプチド)のタンパク質スカフォールドとして利用するためのクローニング法は、例えば、米国特許出願第20020019517号に記載されている。また、Bork,P.& Doolittle,R.F.(1992)、Proposed acquisition of an animal protein domain by bacteria.Proc.Natl.Acad.Sci.USA89,8990−8994;Jones,E.Y.(1993)The immunoglobulin superfamily Curr.Opinion Struct.Biol.3,846−852;Bork,P.,Hom,L.& Sander,C.(1994)The immunoglobulin fold.Structural classification, sequence patterns and common core.J.Mol.Biol.242,309−320;Campbell,I.D.& Spitzfaden,C.(1994)Building proteins with fibronectin type III molecules Structrue 2, 233−337;Harpez,Y.& Chothia,C.(1994)も参照されたい。
免疫系では、大規模なライブラリーから、特異的抗体が選択され、増幅される(親和性成熟)。免疫細胞で用いられる組み合わせ法は、突然変異、および結合実体の組み合わせライブラリーの生成によって模倣することが可能である。結合実体、抗体断片、および抗体の変種も、ディスプレイ型技術を用いて生成することが可能である。このようなディスプレイ型技術としては、例えば、ファージディスプレイ、レトロウィルスディスプレイ、リボソームディスプレイ、およびその他の技術が挙げられる。結合実体のライブラリーを生成し、そのライブラリーについてスクリーニングするために、従来技術で得られる技術を用いることが可能であり、また、選択された結合実体を、親和性成熟のようなさらに新たな成熟過程を経過させることも可能である。Wright and Harris、上記;Hanes and Plucthau PNAS USA94:4937−4942(1997)(リボソームディスプレイ)、Parmley and Smith Gene73:305−318(1988)(ファージディスプレイ);Scott TIBS17:241−245(1992),Cwirla et al.PNAS USA87:6378−6382(1990),Russel et al.Nucl.Acids Research21:1081−1085(1993),Hoganboom et al.Immunol.Reviews130:43−68(1992),Chiswell and McCafferty TIBTECH10:80−84(1992)、および米国特許第5,733,743号。
従って、本発明は、抗体、CDR、または結合ドメインについて、その親和度、選択性、結合強度、および/またはその他の好ましい性質を最適化するように、抗体、CDR、または結合ドメインを突然変異させる方法を提供する。結合ドメイン突然変異とは、選択された結合ドメイン(例えばCDR)の、アミノ酸配列変種を指す。一般に、結合ドメイン突然変異の1個以上のアミノ酸残基が、参照結合ドメイン中に存在するものと異なる。このような抗体突然変異では、参照アミノ酸配列との同一性、または類似性は必ず100%未満である。一般に、突然変異種結合ドメインは、参照結合ドメインのアミノ酸配列に対して、少なくとも75%のアミノ酸配列同一性または類似性を有する。変異種結合ドメインは、参照結合ドメインのアミノ酸配列に対して、少なくとも80%、より好ましくは少なくとも85%、さらに好ましくは少なくとも90%、もっとも好ましくは少なくとも95%のアミノ酸配列同一性または類似性を有する。
例えば、ファージディスプレイによる親和性成熟を、変異種結合ドメインを生成するための一つの方法として利用することが可能である。ファージディスプレイによる親和性成熟とは、Lowman et al.Biochemistry30(45):10832−10838(1991)に記載される方法を指す。さらに、Hawkins et al.,J.Mol.Biol.254:889−896(1992)も参照されたい。下記の記述に厳密に限定されるものではないが、この方法は、各部位において可能な全てのアミノ酸置換体を生成する目的で、いくつかの異なる部位においていくつかの結合ドメインまたは抗体の超可変領域を変異させる方法と簡単に書くこともできる。このようにして生成された結合ドメイン変異種は、繊維状ファージ粒子において融合タンパク質として得られた一価形式でディスプレイされる。融合は、一般にM13のIII遺伝子産物に対して為される。様々な突然変異種を発現するファージを、興味の性質、例えば、結合親和度または選択性を求めて数ラウンドの選択サイクルに渡って繰り返すことが可能である。興味の突然変異を分離し、配列決定する。このような方法が、より詳細に、米国特許第5,750,373号、米国特許第6,290,957号、およびCunningham,B.C.et al.,EMBO J.13(11),2508−2515(1994)に記載されている。
上記から、一つの実施態様では、本発明は、疾病マーカー、例えば、コレステロールオゾン化産物を認識するに当たって結合特性が改善された結合実体、抗体、および抗体断片を生成するように、結合実体、抗体、および抗体断片を操作する方法を提供する。
既存の結合実体または抗体の一部を突然変異させる方法は、疾病マーカーに対する結合ドメインをコードするポリペプチドをコードする核酸を、ファージコート・タンパク質をコードする核酸に融合し、それによって融合タンパク質をコードする組み換え核酸を生成し、融合タンパク質をコードする組み換え核酸を突然変異させて、変異融合タンパク質をコードする変異核酸を生成し、この変異融合タンパク質をファージ表面に発現し、かつ、疾病マーカーに結合するファージを選択する工程を包含する。
従って、本発明は、疾病マーカー(例えば、コレステロールオゾン化産物、ハプテン、またはコレステロール誘導体)を認識し、結合することが可能な抗体、抗体断片、および結合実体ポリペプチドを提供する。本発明はさらに、抗体、抗体断片、および結合実体ポリペプチドについて、その結合特性、またはその他の所望の特性(例えば、安定性、サイズ、取り扱い易さ)を最適化するための操作法を提供する。
(用量、処方、および投与ルート)
本発明の組成物は、病気、例えば、アテローム硬化症、心臓病、循環器病、自己免疫疾患、癌、腫瘍、細菌感染、ウィルス感染、真菌感染、潰瘍および/または、細胞毒素の局所投与が有益な結果を生むその他の病態または疾病に関連する少なくとも一つの症状を緩和するために投与される。
この所望の効果(単複)を実現するために、細胞毒素、結合実体、抗体、またはそれらの組み合わせは、例えば、体重kg当たり、少なくとも約0.01mg/kgから約500から750mg/kg、少なくとも約0.01mg/kgから約300から500mg/kg、少なくとも約0.1mg/kgから約100から300mg/kg、または、少なくとも約1mg/kgから約50から100mg/kgの、単一用量または分割用量として投与されてよい。ただし、これ以外の用量であっても有益な結果をもたらす場合がある。投与される量は、様々な要因、例えば、治療剤が、細胞毒素か、結合実体か、または抗体か、哺乳動物の病気、体重、身体状態、健康、年齢、実現されるのは予防なのか治療なのか、および、治療剤は化学的に修飾されているか、を含む様々な要因に応じて変動するが、ただし、要因は上記のものに限定されない。このような要因は、動物モデル、または、従来技術で利用可能なその他の試験システムを用いることができる臨床家には簡単に決定することが可能である。
本発明による治療剤の投与は、例えば、治療受容者の生理的状体、投与の目的が治療か予防か、および、その他の、熟練した開業家には既知の要因に応じて、単一用量、複数用量として、あるいは、連続的に、または間欠的に行われてもよい。細胞毒素(単複)、抗体、またはそれらの組み合わせの投与は、事実上指定の期間連続的であってよいが、あるいは、間隔を置いて行われる一連の投与であってもよい。局所投与も全身投与も考慮される。
組成物を調製するために、細胞毒素(単複)、結合実体、抗体、またはそれらの組み合わせが、合成され、または他のやり方で獲得され、必要または所望に応じて精製される。次に、これらの治療剤は、凍結乾燥されるか、安定化され、その濃度は適当な量に調節されるが、治療剤は、要すれば任意に他の薬剤と組み合わせられる。単位用量に含まれる、細胞毒素、結合実体、抗体またはそれらの組み合わせの絶対重量は、広範に変動することが可能である。例えば、ある特定の細胞タイプに対して特異的な、少なくとも1種の細胞毒素、結合実体、または抗体を、約0.01から約2g、約0.1から約500mg投与することが可能である。それとは別に、単位剤形は、約0.01gから約50g、約0.01gから約35g、約0.1gから約25g、約0.5gから約12g、約0.5gから約8g、約0.5gから約4g、または、約0.5gから約2gまでの範囲を変動することが可能である。
細胞毒素(単複)、結合実体、抗体またはその組み合わせの1日当たり用量も変動することが可能である。例えば、1日当たり用量は、約0.1g/日から約50g/日、約0.1g/日から約25g/日、約0.1g/日から約12g/日、約0.5g/日から約8g/日、約0.5g/日から約4g/日、および、約0.5g/日から約2g/日までの範囲を変動してよい。
上記から、本発明の治療剤を含む、1種以上の好適な剤形を、各種ルート、例えば、経口、非経口(皮下、静脈内、筋肉内、および腹腔内を含む)、直腸、皮膚、経皮、胸郭内、肺内、および、鼻腔内(呼吸器)ルートを含む各種ルートを通じて投与することが可能である。治療剤はまた、持続放出用に処方されてもよい(例えば、ミクロカプセル封入によって、PCT特許第94/07529号および米国特許第4,962,091号を参照)。処方は、適当な場合であれば、都合よくばらばらの単位剤形として提示されてもよいし、製薬技術でよく知られるいずれかの方法で調製されてよい。そのような方法は、治療剤を液性担体、固相基質、微粉状固相担体、またはそれらの組み合わせと混合する工程、次に、要すれば、その製品を所望の搬送システムに成形または導入する工程を含んでもよい。
本発明の治療剤を経口投与用に調製する場合、一般に、製薬学的に受容可能な担体、希釈剤、または賦形剤と組み合わされて、製薬処方、または単位剤形を形成する。経口投与用の場合、治療剤は、粉末、顆粒状処方、溶液、懸濁液、乳液として存在してもよいし、または、チュウインガムから活性剤が吸収されるように、天然または合成ポリマーまたは樹脂の中に含まれてもよい。治療剤はまた、ボーラス、糖剤、またはペーストとして提示されてもよい。本発明の経口投与治療剤は、持続放出用に処方されてもよい。例えば、治療剤は、コートされてもよいし、微小カプセルに封入されてもよいし、あるいは、他のやり方で持続放出デバイスの中に封じ込まれてもよい。このような処方における全体活性成分は、処方重量の0.1から99.9%を含む。
「製薬学的に受容可能な」とは、処方の他の成分と適合し、処方の服用者に対しても有害でない、担体、希釈剤、賦形剤、および/または塩を意味する。
本発明の治療剤を含む製薬処方は、よく知られ、簡単に入手が可能な成分を用い従来技術で既知の手順を用いて調製が可能である。例えば、治療剤は、一般的な賦形剤、希釈剤、または担体と処方し、錠剤、カプセル、溶液、懸濁液、散剤、アエロゾル等に成形することが可能である。このような処方に好適な賦形剤、希釈剤、および担体の例としては、バッファーを始め、充填剤および増量剤、例えば、でん粉、セルロース、糖分、マンニトール、およびケイ酸誘導体が挙げられる。結合剤、例えば、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロースおよびその他のセルロース誘導体、アルギン酸塩、ゼラチン、およびポリビニール−ピロリドンを使用することも可能である。グリセロールのような保湿剤、炭酸カルシウムおよび重炭酸ナトリウムのような崩壊剤も含めてよい。パラフィンのような溶解を遅らせる薬剤を含めてもよい。第4アンモニウム化合物のような吸収加速物質を含めてもよい。セチルアルコールおよびグリセロールモノステアレートのような界面活性剤を含めてもよい。カオリンおよびベントナイトのような吸着性担体を含めてもよい。タルク、ステアリン酸カルシウムおよびマグネシウム、および固相ポリエチレングリコールのような潤滑剤を含めてもよい。防腐剤を加えてもよい。本発明の組成物はまた、セルロースおよび/またはセルロース誘導体のような増粘剤を含んでもよい。組成物はまた、ゴムであって、例えば、キサンタン、グアまたはカルボゴムまたはアラビアゴム、あるいは別法としてポリエチレングリコール、ベントンおよびモンモリロナイト等のゴムを含んでもよい。
例えば、本発明の治療剤を含む錠剤またはカプレットは、炭酸カルシウム、酸化マグネシウム、および炭酸マグネシウムのような緩衝剤を含んでもよい。カプレットおよび錠剤はまた、不活性成分、例えば、セルロース、あらかじめゼラチン化したでん粉、二酸化ケイ素、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ステアリン酸マグネシウム、微結晶セルロース、でん粉、タルク、二酸化チタン、安息香酸、クエン酸、コーンスターチ、鉱物油、ポリプロピレングリコール、リン酸ナトリウム、ステアリン酸亜鉛等のような不活性成分を含んでもよい。本発明の少なくとも1種の治療剤を含む、硬性または軟性ゼラチンカプセルは、不活性成分であって、例えば、ゼラチン、微結晶セルロース、ラウリル硫酸ナトリウム、でん粉、タルク、および二酸化チタン等の不活性成分ばかりでなく、ポリエチレングリコール(PEG)および植物油のような液性ベヒクルを含んでもよい。さらに、本発明の1種以上の治療剤を含む、腸管融解被覆錠剤またはカプレットは、胃における分解に抵抗し、十二指腸のより中性からアルカリに溶解するように設計される
本発明の治療剤はまた、エリクシル剤として、すなわち、経口投与用に好適な溶液として、あるいは、非経口投与用、例えば、筋肉内、皮下、腹腔内、または静脈内ルートによって投与するのに好適な溶液として処方することも可能である。本発明の治療剤の製薬処方は、水溶液または無水溶液、または分散体の形を取ってもよいし、あるいは別に乳液、懸濁液、または塗布剤の形を取ってもよい。
上記から、治療剤は、非経口投与用(例えば、注入、ボーラス注入、または連続点滴)に処方されてもよく、アンプル、あらかじめ充填された注射筒、少量の点滴容器、または、複数用量容器のような単位剤形として提示されてもよい。前述したように、剤形の使用期間の維持を助けるために防腐剤を加えることも可能である。活性剤とその他の成分は、懸濁液、溶液、または、油状または水性ベヒクルにおいて乳液を形成してもよく、処方剤、例えば、懸濁剤、安定化剤、および/または、分散剤を含んでもよい。あるいは別に、治療剤および他の成分は、無菌の固体を消毒下に単離して得られる、または溶液から凍結乾燥することによって得られる粉末形であって、使用前に、適当なベヒクル、例えば、無菌の、発熱物質フリーの水と調合されるように構成される粉末形であってもよい。
これらの処方は、従来技術でよく知られる、製薬学的に受容可能な担体、ベヒクル、およびアジュバントを含んでもよい。例えば、生理学的見地から受容可能な有機溶媒(単複)であって、水の外に、アセトン、エタノール、イソプロピルアルコール、“Dowanol”の名称の下で販売されているグリコールエーテル、ポリグリコールとポリエチレングリコール、短鎖の酸のC−Cアルキルエステル、乳酸エチルまたはイソプロピル、“Miglyol”の名称の下で市販される製品のような脂肪酸トリグリセリド、ミリスチン酸イソプロピル、動物、鉱物および植物油、および、ポリシロキサン等のような溶媒から選ばれる1種以上の有機溶媒を用いて溶液を調製することが可能である。
要すれば、抗酸化剤、界面活性剤、その他の防腐剤、フィルム形成、ケラト分解、またはコメド分解剤、芳香剤、香料、および着色剤の中から選ばれるアジュバントを加えることも可能である。抗酸化剤、例えば、t−ブチルヒドロキノン、ブチル化ヒドロキシアニソール、ブチル化ヒドロキシトルエン、およびα−トコフェロールおよびその誘導体を添加することも可能である。
さらに、本治療剤は、持続放出剤形等のような処方にも好適である。処方は、例えば、循環系または気道の特定の一部に対して、できれば長期に活性成分を放出するように構成することが可能である。コーティング、エンベロープ、および保護基質を、例えば、ポリマー物質、例えば、ポリラクチド−グリコレート、リポソーム、ミクロエマルジョン、ミクロ粒子、ナノ粒子、またはワックスのようなポリマー物質で作製してもよい。これらコーティング、エンベロープ、および保護基質は、滞留デバイス、例えば、ステント、カテーテル、腹膜透析チューブ、ドレーンデバイス等をコートするのに有用である。
局所投与の場合、本治療剤は、標的領域の直接塗布に関して従来技術で既知なように処方されてよい。局所塗布用に調製される主な形態は、例えば、クリーム、ミルク、ゲル、分散または微細乳液、大なり小なり粘り気を持たせたローション、含浸パッド、軟膏またはスティック、エロゾル処方(例えば、噴霧または泡剤)、石鹸、洗剤、ローションまたは石鹸ケーキの形を取る。この目的のために通例として用いられる形としては、傷口包帯、コート包帯または他のポリマーカバー、軟膏、クリーム、ローション、ペースト、ゼリー、噴霧、およびエロゾルが挙げられる。上記から分かるように、本発明の治療剤は、皮膚投与用パッチまたは包帯を通じて搬送することが可能である。別に、本治療剤は、接着性ポリマー、例えば、ポリアクリレート、またはアクリレート/ビニールアセテート・コポリマーの一部となるように処方することも可能である。長期塗布のためには、微小孔および/または呼吸性裏張り積層体を用いるのが好ましいと考えられる。なぜならその場合皮膚のむくみ、または浸軟を抑えることが可能となるからである。裏張り層は、所望の保護および支持機能を与えるものである限り、適当な任意の厚さを有するものであってよい。適切な厚みは、一般に、約10から約200ミクロンである。
軟膏およびクリームは、適当な増粘剤および/またはゲル化剤を添加した、水性または油性基材と共に処方される。ローションは、水性または油性基材と共に処方され、一般に、さらに、1種以上の乳化剤、安定化剤、分散剤、懸濁剤、増粘剤、または着色剤を含む。活性成分は、例えば、米国特許第4,140,122号、4,383,529号、または4,051,842号に開示されるようにイオン導入法によって搬送することも可能である。局所処方における本発明の治療剤の重量パーセントは、処方の全体重量の0.01%から95%、典型的には0.1−85重量%である。
点眼薬または点鼻薬のような点滴薬は、1種以上の分散剤、安定化剤、または懸濁剤を含む水性、または非水性基材に溶解させた1種以上の治療剤として処方されてもよい。液体噴霧剤は、加圧パックから搬送されると好都合である。点滴薬は、簡単な点眼用キャップ付き瓶、または、液体内容物を点滴として配送するように適応したプラスチック瓶の特殊形態閉鎖部を通じて搬送することが可能である。
本治療剤はさらに、口または喉における局所投与用に処方してもよい。例えば、活性成分は、さらに芳香基材、通常は蔗糖およびアカシアまたはトラガカントを含むローゼンジとして;ゼラチンおよびグリセリンまたは蔗糖、およびアカシアのような不活性基材を含む香錠として;および、本発明の組成物を適当な液性担体に溶解させて含む口臭剤として処方されてもよい。
本発明の製薬処方は、任意に加えられる成分として、製薬学的に受容可能な担体、希釈剤、可溶化または乳化剤、および、従来技術で利用可能なタイプの塩を含んでもよい。このような物質の例としては、正常な生食液、例えば、生理学的緩衝液および水が挙げられる。本発明の製薬処方において有用な担体および/または希釈剤の、特定の、非限定的例としては、水、および、生理学的に受容可能な緩衝塩液、例えば、リン酸緩衝塩液pH7.0−8.0が挙げられる。
本発明の活性成分はまた、気道に投与されてもよい。従って、本発明はまた、本発明の方法に使用されるエロゾル製薬処方および剤形も提供する。一般に、このような剤形は、本発明の薬剤の少なくとも一つについて、ある特定の免疫応答、血管病態または疾病の臨床症状の治療または予防に効果的な量を含む。本発明の方法に関連して治療した免疫応答、血管病態または疾病の1種以上の症状が統計的に有意に緩和された場合、それがどれほどのものであっても、それは、その免疫応答、血管病態または疾病が、本発明の範囲内で治療されたと考察される。
別に、吸入または吸引による投与の場合、組成物は、乾燥粉末、例えば、治療剤と、ラクトースまたはでん粉のような適当な粉末基材から成る粉末混合物の形を取ってもよい。粉末組成物は、カプセルまたはカートリッジのような単位剤形として提示されてもよいし、あるいは、ゼラチンまたは薄膜パックであって、粉末が、そのパックから、吸入器、吸引器、または定量吸入器(例えば、Newman,S.P.in Aerosols and the Lung,Clarke,S.W.and Davia,D.eds.,pp.197−224,Butterworths,London,England,1984に開示される加圧式定量吸入器(MDI)および乾燥粉末吸入器を参照されたい)の助けを借りて投与されるようになっていてもよい。
本発明の治療剤はまた、エロゾルまたは吸入形で投与される場合、水溶液として投与することも可能である。従って、その他のエロゾル製薬処方は、例えば、適応症すなわち治療される疾病に対して特異的な、本発明の1種以上の治療剤を約0.1mg/mlから約100mg/ml含む生理学的に受容可能な緩衝塩液を含んでもよい。液体に溶解または懸濁しない、微細な粉末状固相治療剤の形を取る乾燥エロゾルも、本発明の実行には有用である。本発明の治療剤は、微細粉末として処方されてもよいし、平均粒径が約1と5μmの間、あるいは別に2と3μmの間の微細な粉末を含んでもよい。微細粒子は、従来技術でよく知られる技術を用いて、粉砕およびスクリーンろ過によって調製することが可能である。粒子は、散剤の形を取ってもよい、この微細化材料の所定量を吸入することによって投与されてもよい。各剤形の個別のエロゾル用量に含まれる、一つの活性成分、または複数の活性成分の単位含量は、それ自体が、特定の免疫応答、血管病態または疾病を治療するのに有効な量を構成する必要がないことが理解されよう。なぜならば、必要な有効量は、複数の剤形の投与によって達成が可能なのであるから。さらに、有効量は、剤形中の用量未満を用いても、個別の投与において、または一連の投与において達成される。
吸入によって、上気道(鼻腔)または下気道に投与する場合、本発明の治療剤は、噴霧器、または加圧パック、または、エロゾル噴霧を搬送する、他の適当な手段によって好適に搬送される。加圧パックは、適当な推進剤、例えば、ジクロロジフルオロメタン、トリクロロフルオロメタン、ジクロロテトラフルオロエタン、二酸化炭素、またはその他の適当なガスを含んでもよい。加圧エロゾルの場合、剤形単位は、定量を搬送するためのバルブを設けることによって定められる。噴霧器としては、米国特許第4,624,251号、3,703,173号、3,561,444号、および4,635,627号に記載されるものが挙げられるが、ただしそれらに限定されない。本出願に開示されるタイプのエロゾル搬送システムは、多くの供給業者、例えば、Fisons Corporation(Bedford、マサチューセッツ州)、Schering Corp.(Kenilworth,ニュージャージー州)、およびAmerican Pharmoseal Co.(Valencia、カリフォルニア州)を含む業者から入手が可能である。鼻腔内投与の場合、本治療剤は、点鼻器、液体噴霧器、例えば、プラスチック瓶噴霧器または定量吸入器を用いて投与してもよい。噴霧器の典型的なものはMistometer(Wintrop)およびMedihaler(Riker)である。
さらに、活性成分も、前述の病態の治療のためであれ、その他の病態の治療のためであれ、他の治療剤、例えば、鎮痛剤、抗炎症剤、抗ヒスタミン剤、気管支拡張剤等と組み合わせて使用してもよい。
(キット)
本発明はさらに、パックされた製薬組成物、例えば、病気をコントロール、予防、または治療するためのキットまたはその他の容器に関する。キットまたは容器は、病気をコントロールするための製薬組成物の有効量、および、その、病気をコントロールするための製薬組成物を使用するための指示事項を収容する。製薬組成物は、本発明の少なくとも1種の結合実体、または抗体を、病気をコントロール、予防、または治療することが可能となるよう、治療的有効量として含む。
一つの実施態様では、キットは、コレステロールのオゾン化産物に特異的に結合する抗体を含む容器を含む。抗体は、直接、または間接的に連結される治療剤を有する。抗体はまた、液体、粉体、または、その他の、動物に簡単に投与される形態において供給される。
別の実施態様では、本発明は、病気がコントロール、予防、または治療されるように、治療的有効量の、少なくとも1種の細胞傷害性コレステロールオゾン化産物を含む製薬組成物を提供する。コレステロールオゾン化産物を有するこのキットは、例えば、好ましくない細胞タイプを抑制、または殺戮するための細胞毒素として使用することが可能である。
本発明の別の実施態様では、キットは、コレステロールの細胞傷害性オゾン化産物と接合する結合実体を含むことも考えられる。このキットは、自己免疫疾患、癌、腫瘍、細菌感染、ウィルス感染、潰瘍および/または、細胞毒素の局所投与が有益な結果を生むその他の疾病に苦しむ患者を治療するのに使用が可能と考えられる。この結合実体−細胞毒素接合体は、患者に注入投与するのに好適な剤形で供給されるならばそれは好ましいと考えられる。上記から、キットは、適当な製薬賦形剤に懸濁させた場合のような、懸濁液として結合実体−細胞毒素接合体を含むものであってもよい。別に、接合体は、再構成するのに好適な固体形であってもよい。
本発明のキットは、本発明の組成物を投与するのに有用なツールを備えた容器を含んでいてもよい。そのようなツールとしては、注射筒、スワッブ、カテーテル、無菌液等が挙げられる。
下記の実施例は、本発明を具体的に説明するもので、限定するものではない。上述したように本発明ついては数多くの変種および修飾を、本発明の精神や範囲から逸脱することなく実現することが可能である。
(実施例1:材料および方法)
アテローム硬化動脈標本の手術による分離および操作。組織サンプルを、頚動脈内視鏡切除術によって得た。サンプルは、アテローム硬化プラークと、若干の内皮および中膜の付着物を含んでいた。プラーク分析のプロトコールは、Scripps臨床ヒト被験者委員会の承認を得、手術前に患者の承認を得た。新鮮な頚動脈内視鏡摘出組織は、手術による除去後30分以内に分析した。プラーク標本は、保存も、防腐処置もしていないことに注意されたい。全ての分析操作は、外科的切除後2時間以内に完了した。標本には固定液を加えなかった。
ヒトアテローム硬化動脈標本によるインディゴカルミンの酸化。前述のように分離した動脈内視鏡摘出組織(n=15)を、ほぼ等しい湿重量(±5%)の二つのセクションに分割した。各標本を、インディゴカルミン1(200μM、Aldrich)とウシカタラーゼ(100μg)を含むリン酸バッファー生食液(PBS、pH7.4、1.8mL)に移した。インディゴカルミン1は、オゾンを捕捉するための化学的トラップとなるように加えた。Takeuchi et al.,Anal.Chem.Acta230,183(1990);Takeuchi et al.,Anal.Chem.61,619(1989)。ミリスチン酸フォルバル(PMA、40μgを0.2mLのDMSOに溶解したもの)、またはDMSO(0.2mL)を、タンパク質キナーゼCの活性化因子として加えた。各サンプルを、組織ホモジェナイザーにより10分間ホモジェナイズし、次に遠心した(10,000rpmで10分)。上清を傾斜法により取り出し、フィルター(0.2μm)を通過させ、ろ液を、定量的HPLCを用いてイサチンスルフォン酸2の有無について分析した。
図1Bに示すように、インディゴカルミン1による可視的吸収は漂白され、反応は、新規の化学的分子種を生じ、これは、定量的HPLCによって検出され(表1)、イサチンスルフォン酸と特定された(図1Aも参照)。
イサチンスルフォン酸2定量のためのHPLCアッセイ。HPLC分析を、L−7200自動サンプラー、L−7100ポンプ、およびL−7400u.v.検出器(254nm)を備えたHitachiD−7000装置を用いて実行した。L−7100は、Dell GX150PCコンピュータにおいてHitachi−HSMソフトウェアを用いて制御した。LC条件は、Spherisorb RP−C18カラム、および、アセトニトリル:水(0.1%TFA)(80:20)移動相1.2mL/分であった。イサチンスルフォン酸2は、約9.4分の保持時間Rを持っていた。定量化は、マッキントッシュ用のGraphPad v3.0ソフトウェアを用い、真正サンプルのピーク面積対濃度の標準曲線に対してピーク面積を比較して行った(表1)。
(表1)
(活性化アテローム硬化動脈材料によって形成されるイサチンスルフォン酸(ISA)
Figure 2007504244
18Oにおけるヒトアテローム硬化動脈標本によるインディゴカルミン1の酸化。本実験は、下記の例外を除き、前述のインディゴカルミン定量と同様に行った。先ず、各プラーク標本(n=2)を、95%を超えるH 18Oのリン酸バッファー(10mM、pH7.4)に加えた。第二に、ろ液はPD10カラムで脱塩し、Finneganエレクトロスプレイ質量分析器を用い陰性エレクトロスプレイ質量分析によって分析した。生のイオン量データをGraphpad Prism v3.0フォーマットに抽出し表示した。
この実験から、プラーク物質とH 18O(>95%18O)の存在下では、18O同位元素は、イサチンスルフォン酸2のラクタムカルボニルの中に取り込まれることが示された。オゾンのみが、インディゴカルミン1の二重結合を酸化的に分断して、イサチンスルフォン酸2のラクタムカルボニルに対する、H 18Oからの同位元素の取り込みを増進することができると考えられるので、恐らくオゾンが、インディゴカルミン1を酸化する反応性酸素分子種であったと思われる。かくして、オゾンが、アテローム硬化プラークの内部に生成される。また、Wenthworth Jr.et al.,Science298,2195(2002);B.M.Babior,C.Takeuchi,J.Ruedi,A.Guitierrez,P.Wentworth Jr.,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.100,3920(2003);P.Wentworth Jr.et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.100,1490(2003)も参照されたい。
アテローム硬化動脈標本におけるアルデヒド抽出および誘導体形成過程。前述のように分離した動脈内視鏡摘出標本を、ほぼ等しい湿重量(±5%)の二つのセクションに分割した。各標本を、ウシカタラーゼ(100μg)と、フォルボルミリスチン酸(40μgを0.2mLのDMSOに溶解したもの)かDMSO(0.2mL)のどちらかを含むリン酸バッファー生食液(PBS、pH7.4、1.8mL)に移した。各サンプルを、組織ホモジェナイザーにより10分間ホモジェナイズした。次に、前述のように分離した、ホモジェナイズした動脈内視鏡摘出サンプルをジクロロメタン(DCM、3×5mL)で洗浄した。合わせた有機相を減圧留去した。残渣をエタノール(0.9mL)に溶解し、2,4−ジニトロフェニルヒドラジン(100μL、2mM、および1N HCl)のエタノール液を加えた。溶液を通じて窒素を5分間バブルさせ、次に、溶液を2時間攪拌した。得られた懸濁液を0.22μmフィルターにてろ過し、ろ液をHPLCアッセイによって分析した。下記参照。コレステロール3(1−20μM)をこの条件下で処理すると、4aまたは5aは形成されなかった。PMA添加前後におけるアテローム硬化動脈抽出物に検出される4bの量を、動脈抽出物における4aレベルに対するPMA添加の有意性を定めるために(p<0.05を有意と判断した)、スチューデントの両側t−検定を行い、マッキントッシュ用Graphpad v3.0ソフトウェアによって決めた。
この条件下での4aの誘導体形成の間、4aの濃度範囲(5から100μM)において、4aの約20%が5bに変換された。このデータは、5aの測定量が、同じプラークサンプルに存在する4aの20%を超えており、これは、3のオゾンによる分解後のアルドール形成によって生じたものであることを示す。用いた誘導体形成条件下において4aが6bに変換される度合いは、4aの濃度範囲(5から100μM)において一貫して<2%であった。これらの所見は、プラーク抽出物中に存在し、ケトアルデヒド4aの量の2%を越える6aの量が、誘導体形成前に存在していたものであり、オゾン分解産物4aから水のβ−除去によって生じたものであることを示す。
いくつかのプラーク抽出物において、主な三つのヒドラゾン産物4b−6bの他に、7aのヒドラゾン誘導体(7bと呼ばれる)が痕跡量(<5pmol/mg)検出された(R約26分、[M−H]579、SOM、図2と4)。化合物7aは、5aのA環脱水産物である。誘導体形成後のプラーク抽出物中の7bの量は、用いたHPLCアッセイの検出限界に近づいたので、プラークサンプル全てについてこの化合物を完全に分析調査することはしなかった。化合物7aと7bの形状割り当ては、真正の合成物質7bを用いたH−H ROSEY実験に基づく。
Figure 2007504244
Figure 2007504244
図4におけるR約26分ピーク[M−H]579を有する化合物を特定するために、化合物6b、7a、7b、8a、および9aの合成調製物を用いた。
ヒドラゾンのHPLC−MS分析。HPLC−MS分析を、L−7200自動サンプラー(規則的注入量10μl)、L−7100ポンプ、およびL−7400u.v.検出器(360nm)またはL−7455ダイオードアレイ検出器(200−400nm)を備えたHitachiD−7000装置、および、直列接続M−8000イオン捕捉質量分析装置(陰性イオンモード)を用いて実行した。L−7100およびM−8000は、Dell GX150PCコンピュータにおいてHitachi−HSMソフトウェアを用いて制御した。HPLCは、Vydec C18逆相カラムを用いて実行した。イソクラチック移動相(75%アセトニトリル、20%メタノール、および5%水)を0.5mL/分で用いた。ピーク高および面積は、Hitachi D7000クロマトグラフィーステーション・ソフトウェアを用いて求め、真正物質の標準曲線との比較から濃度に変換した。上記条件下では、ヒドラゾン4b−6bの検出限界は1−10nMの間にあった。このHPLCシステムでは、シスとトランスヒドラゾン異性体の分解は得られなかった。
抽出されて誘導体形成したアテローム硬化物質の代表的HPLC−MSを図4に示す。重要なヒドラゾン化合物についていくつかの真性サンプルの保持時間および質量比を表2に示す。
(表2:真正ヒドラゾンのLCMS分析)
Figure 2007504244
真正アルデヒド8aのヒドラゾンは、前述の誘導体形成過程によって調製したが、アルデヒド8aは独立に合成、精製しなかった。市販のケトン9aのヒドラゾンは、前述の誘導体形成過程によって調製したが、独立に合成、精製しなかった。真正アルデヒド10aのヒドラゾンは、前述の誘導体形成過程によって調製したが、独立に合成、精製しなかった。8bと9bの区別は、それぞれのu.v.スペクトラムに基づいて行った[Hitachi L−7455ダイオードアレイ検出器(200−400nm)にて測定]。α、β−不飽和ヒドラゾン8bは435nmのλmaxを有するが、一方、ヒドラゾン9bは416nmのλmaxを有する。
アルデヒド4aおよび5aに関する血漿サンプルの分析。24時間以内に頚動脈内視鏡切除術を受ける予定の患者(n=8)から血漿サンプルを得た。これらの血漿サンプル全てについて、サンプル採取後3日目に4aおよび5aの有無について分析した。コントロールサンプルは、一般内科クリニックに通院するランダムな患者(n=15)から得、採取後7日目に分析した。典型的な処置では、EDTA(1ml)に入れた血漿をジクロロメタン(DCM、3×1mL)で洗浄した。合わせた有機相を減圧留去した。残渣をメタノール(0.9mL)に溶解し、2,4−ジニトロフェニルヒドラジン(100μL、0.01M、Lancaster)および1N HClのエタノール溶液を加えた。溶液を通じて窒素を5分間バブルさせ、次に、溶液を2時間攪拌した。得られた懸濁液を0.22μmフィルターにてろ過し、ろ液を前述のようにHPLCアッセイによって分析した。予備実験から、血漿から抽出される5aの量は、1日につき約5%減少することが明らかになった。
真正サンプル4a、4b、5a、5b、6a、6b、7a、7b、8a、および8bの調製。一般的方法。別様に明言しない限り、全ての反応は、不活性雰囲気下、乾燥試薬、溶媒、および炎乾燥ガラス器具を用いて行った。開始物質は全て、Aldrich、Sigma、Fisher、またはLancasterから購入し、受け入れたままの状態で使用した。ケトン9aはAldrichから入手した。フラッシュカラムクロマトグラフィーは全てシリカゲル(230−400メッシュ)を用いて行った。準備段階の薄層クロマトグラフィー(TLC)は、Merck(0.25、0.5、または1mm)の被覆シリカゲルKieselgel60F254プレートを用いて行った。H NMRスペクトラムは、Bruker AMX−600(600MHz)、AMX−500(500MHz)、AMX−400(400MHz)、またはAC−250(250MHz)スペクトロメーターにて記録した。13C NMRスペクトラムは、AMX−500(125.7MHz)、またはAMX−400(100.6MHz)にて記録した。化学シフトは、内部標準からのδスケールにおいて百万分のいくつ(ppm)で表した。高解像度質量分析スペクトラムは、VG ZAB−VSE装置にて記録した。
3β−ヒドロキシ−5−オキソ−5,6−セココレスタン−6−アル(4a)。
本化合物は、K.Wang,E.Bermudez,W.A.Pryor,Steroids58,225(1993)に概説されている通りに合成した。コレステロール3(1g、2.6mmol)の、クロロフォルム−メタノール(9:1)(100ml)溶液を、ドライアイス温度で10分オゾン化した。反応混合液を蒸発させ、水−酢酸(1:9、50ml)においてZn粉末(650mg、10mmol)により室温で3時間攪拌した。この還元混合物を、ジクロロメタン(100ml)で希釈し、水で洗浄した(3×50ml)。合わせた有機分画を硫酸ナトリウム上で乾燥し、減圧留去した。残渣をシリカゲルクロマトグラフィー[酢酸エチル−ヘキサン(25:75)]にて精製したところ、標記の化合物4aが白色の固体(820mg、76%)として得られた:
Figure 2007504244
3β−ヒドロキシ−5−オキソ−5,6−セココレスタン−6−アルの2,4−ジニトロフェニルヒドラゾン(4b)。本化合物は、K.Wang,E.Bermudez,W.A.Pryor,Steroids58,225(1993)に概説されている通りに合成した。2,4−ジニトロフェニルヒドラジン(52mg、0.26mmol)およびp−トルエンスルフォン酸(1mg、0.0052mmol)を、ケトアルデヒド4a(100mg、0.24mmol)のアセトニトリル(10ml)溶液に加えた。この反応混合液を室温で4時間攪拌し、減圧留去した。残渣を酢酸エチル(10ml)に溶解し、水(3×20ml)で洗浄した。合わせた有機分画を硫酸ナトリウム上で乾燥し、減圧留去した。残渣をシリカゲルクロマトグラフィー[酢酸エチル−ヘキサン(1:4)]にて精製したところ、標記の化合物4bが黄色の固体(100mg、70%)で、シスとトランス異性体の混合物(1:4)として得られた。ヘキサン−塩化メチレンで結晶化させたところ、トランス4bが黄色針状結晶として得られた(30mg、21%):
Figure 2007504244
3β−ヒドロキシ−5β−ヒドロキシ−B−ノルコレスタン−6β−カルボキサルデヒド(5a) 本化合物は、T.Miyamoto,K.Kodama,Y.Aramaki,R.Higuchi,R.W.M.Van Soest,Tetrahedron Letter42,6349(2001)に概説されている通りに合成した。ケトアルデヒド4a(800mg、1.9mmol)のアセトニトリル−水(20:1,100ml)溶液に、L−プロリン(220mg、1.9mmol)を加えた。この反応混合液を室温で2時間攪拌し、減圧留去した。残渣を酢酸エチル(50ml)に溶解し、水(3×50ml)で洗浄した。合わせた有機分画を硫酸ナトリウム上で乾燥し、減圧留去した。残渣をシリカゲルクロマトグラフィー[酢酸エチル−ヘキサン(1:4)]にて精製したところ、標記の化合物5aが白色の固体(580mg、73%)として得られた:
Figure 2007504244
3β−ヒドロキシ−5β−ヒドロキシ−B−ノルコレスタン−6β−カルボキサルデヒドの2,4−ジニトロフェニルヒドラゾン(5b)。本化合物は、K.Wang,E.Bermudez,W.A.Pryor,Steroids58,225(1993)に概説されている通りに合成した。2,4−ジニトロフェニルヒドラジン(52mg、0.26mmol)および塩酸(12M、2滴)を、アルデヒド5a(100mg、0.24mmol)のアセトニトリル(10ml)溶液に加えた。この反応混合液を室温で4時間攪拌し、減圧留去した。残渣を酢酸エチル(10ml)に溶解し、水(3×20ml)で洗浄した。合わせた有機分画を硫酸ナトリウム上で乾燥し、減圧留去した。残渣をシリカゲルクロマトグラフィー[酢酸エチル−ヘキサン(1:4)]にて精製したところ、標記の化合物5bが黄色の固体(90mg、62%)、トランス−5bフェニルヒドラゾンとして得られた:
Figure 2007504244
5−オキソ−5,6−セココレスト−3−エン−6−アル(6a)。本化合物は、P.Yates,S.Stiveer,Can.J.Chem.66,1209(1988)に概説されている通りに合成した。メタンスルフォニルクロリド(400μl、2.87mmol)を、攪拌中の、ケトアルデヒド4a(300mg、0.72mmol)とトリエチルアミン(65μl,0.84mmol)のCHCl(15ml)溶液に氷浴の温度で滴下した。得られた溶液を、0℃でアルゴン中で30分攪拌し、トリエチルアミン(400μl、2.87mmol)を加え、混合液を室温に温めた。2時間後、反応混合液を減圧留去した。残渣を塩化メチレン(15ml)に溶解し、水で洗浄した。合わせた有機分画を無水硫酸ナトリウム上で乾燥し減圧留去した。未精製残渣をシリカゲルクロマトグラフィー[酢酸エチル−ヘキサン(1:9)]にて精製した。分画を蒸発させたところ、アルデヒド6aが無色の油状物(153mg、53%)として得られた:
Figure 2007504244
5−オキソ−5,6−セココレスト−3−エン−6−アルの2,4−ジニトロフェニルヒドラゾン(6b)。2,4−ジニトロフェニルヒドラジン(45mg、0.23mmol)を、ケトアルデヒド6a(80mg、0.2mmol)とp−トルエンスルフォン酸(1mg、0.0052mmol)のアセトニトリル(10ml)溶液に加えた。この反応混合液を室温で2時間攪拌し、減圧留去した。残渣を塩化メチレン(10ml)に溶解し、水(3×20ml)で洗浄した。合わせた有機分画を硫酸ナトリウム上で乾燥し減圧留去した。残渣をシリカゲルクロマトグラフィー[酢酸エチル−ヘキサン(15:85)]にて精製したところ、標記の化合物6bが黄色固体(70mg、60%)として得られた:
Figure 2007504244
5β−ヒドロキシ−B−ノルコレスト−3−エン−6β−カルボキサルデヒド(7a)。本化合物は、P.Yates,S.Stiveer,Can.J.Chem.66,1209(1988)に概説されている通りに合成した。ナトリウムメトキシドのメタノール液(0.5M、0.16mmol)を、ケトアルデヒド4a(50mg、0.125mmol)の無水メタノール(10ml)溶液にアルゴン雰囲気下室温で滴下した。30分後、メタノールを減圧除去し、残渣をジクロロメタン(20ml)に溶解し、水(3×20ml)で洗浄した。合わせた有機分画を硫酸ナトリウム上で乾燥し減圧留去した。残渣をシリカゲルクロマトグラフィー[酢酸エチル−ヘキサン(1:9)]にて精製したところ、標記のアルデヒド7aが無色の油状物(16mg、32%)として得られた:
Figure 2007504244
5β−ヒドロキシ−B−ノルコレスト−3−エン−6β−カルボキサルデヒドの2,4−ジニトロフェニルヒドラゾン(7b)。2,4−ジニトロフェニルヒドラジン(8mg、0.041mmol)とp−トルエンスルフォン酸(1mg、5.2μmol)を、アルデヒド7a(15mg、0.037mmol)のアセトニトリル(5ml)溶液に加えた。この反応混合液を室温で2時間攪拌し、減圧留去し、塩化メチレン(10ml)で希釈した。有機相を水(3×20ml)で洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥し、蒸発乾固した。残渣をシリカゲルクロマトグラフィー[酢酸エチル−ヘキサン(1:9)]にて精製したところ、ヒドラゾン7bが黄色固体(9mg、41%)として得られた:
Figure 2007504244
3β−ヒドロキシ−B−ノルコレスト−5−エン−6−カルボキサルデヒド(8a)。アルデヒド5a(50mg、0.12mmol)とリン酸(85%、5ml)のアセトニトリル−塩化メチレン(1:1、4ml)溶液を、環流しながら30分加熱した。この反応混合液を減圧留去し、塩化メチレン(50ml)で希釈し、水(3×20ml)で洗浄した。有機相を硫酸ナトリウム上で乾燥し、減圧留去した。残渣を、酢酸エチル−ヘキサン(1:4)を含むシリカゲルによる液体クロマトグラフィーにて精製したところ、α,β−不飽和アルデヒド8aから成る標記のアルデヒド12mg(25%)が得られた。8aのH NMR(CDCl)は、
Figure 2007504244
B−ノルコレスト−3,5−ジエン−6−カルボキサルデヒド12a、白色固体(27mg、60%)が、この反応の副産物として得られた:
Figure 2007504244
Figure 2007504244
アミノ酸によるケトアルデヒド4aのアルドール化。典型的な過程では、ケトアルデヒド4a(2mg、4.8μmol)を、1本のNMR管においてDMSO−d(800μl)とDO(80μl)に溶解した。この溶液に、a)L−プロリン、b)グリシン、c)L−リシン塩酸、d)L−リシンエチルエステルジクロリドの内のどれかの1当量を加えた。複数の時点で、サンプルを、H NMRにて分析した。通例として、反応の後では、H NMR(DMSO−d)におけるいくつかの共鳴点の変化を監視した:
Figure 2007504244
。この条件下では、DMSO−d(800μl)とDO(80μl)にはアルドール化は起こらない。
アテローム硬化動脈および血液分画によるセコケトアルデヒド4aのアルドール化。典型的な過程では、ケトアルデヒド4a(5mg、0.0012mmol)をDMSO−d(800μl)とDO(80μl)に溶解した。この溶液に、a)組織ホモジェナイザーによってPBS(1ml)にてホモジェナイズし、次に凍結乾燥したアテローム硬化動脈(2.1mg)、b)凍結乾燥したヒト血液(1ml)、c)凍結乾燥したヒト血漿(1ml)、d)凍結乾燥したPBS(1ml)の内のどれかを加えた。複数の時点で、サンプルを取り出し、前述の通りH NMRにて分析した。この条件下では、凍結乾燥PBSの存在下で4aのアルドール化は起こらなかった。
(4aおよび5aによる生物学的研究)
体内でコレステロールの酸化によって生成されるオキステロールがいくつかこれまでに記載されている。E.Lund,I.Bjorkhem,Acc.Chem.Res.28,241(1995)。さらに、コレスタン側鎖のみが構造的に異なる5aの類縁体が、天然の細胞傷害性産物を探る一般的スクリーニングの一部として、海綿Stelletta hiwasaensisから分離された。T.Miyamoto,K.Kodama,Y.Aramaki,R.Higuchi,Van Soest,Tetrahedron Lett.42,6349(2001);B.Liu,Z.Weishan,Tetrahedron Lett.43,4187(2002)。しかしながら、ステロール4aおよび5aのように、ステロイド核が破壊された誘導体はこれまで報告されていない。
細胞傷害性アッセイ。WI−L2ヒトB−リンパ球、HAAE−1ヒト腹大動脈内皮細胞系統、MH−Sラット肺胞マクロファージ細胞系統、およびJ774A.1ラット組織マクロファージ細胞系統を、ATCCより入手した。ヒト大動脈内皮細胞(HAEC)およびヒト血管平滑筋細胞(VSMS)を、Cambrex Bio Scienceから入手した。Jurkat E6−1T−リンパ球は、J.Kaye博士(スクリップス研究所)から恵与された。細胞は、10%仔牛血清を含む、ATCC推奨培養液中で培養した。細胞は、37℃で、5または7%COを含む調節雰囲気下でインキュベートした。乳酸デヒドロゲナーゼ(LDH)放出アッセイのために、接着細胞を、0.05%トリプシン/EDTAの添加によって、または掻き落とすことによって収集した。得られた細胞を、96ウェルマイクロタイター・プレート(ウェル当たり25,000細胞)に撒き、24−48時間回復させた。細胞を穏やかに洗浄し、培養液を、5%仔牛血清を含む新鮮培養液と交換した。二点測定以上の細胞サンプルを、3、4a、または5a(0−100μM)で18時間処理した。次に、細胞傷害性を、培養細胞から放出される乳酸デヒドロゲナーゼ(LDH)を測定することによって定量した。簡単に言うと、ケトアルデヒド4a、アルドール5a、またはコレステロール3のいずれかによる処理期間の終了時に、96ウェルプレートの培養細胞について、細胞上清におけるLDH活性を、CytoTox96非放射性細胞傷害性アッセイ(Promega,米国)にて測定した。100%細胞傷害性は、トリパンブルー排出によって示される死亡細胞によって放出されるLDHの最大量、または細胞の分解時0.9%トリトンX−100によって検出されるLDHの最大量と定義された。IC50値は、濃度対細胞傷害性(%)に関する生の二点測定のデータを、マッキントッシュ用Graphpad v3.0ソフトウェアを用いて非線形回帰分析(Hillプロット)と比較することによって求めた。
脂質負荷アッセイ(泡沫細胞形成)。J774.1マクロファージは、10%仔牛血清を含む、ATCC推奨培養液中で培養した。細胞は、8ウェルチェンバー・スライドにて、37℃で、5または7%COを含む雰囲気調節下でインキュベートした。次に、細胞を、抗酸化剤2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノールトルエン(100μM)、ジエチレントリアミン−ペンタ酢酸(100μM)、および下記のいずれか、すなわちLDL(100μg/mL)、LDL(100μg/mL)とアテロナール−A 4a(20μM)、または、LDL(100μg/mL)とアテロナール−B 5a(20μM)を含む同じ培養液にて72時間インキュベートした。終了時、細胞を、PBS(pH7.49にて2度洗浄した。次に、細胞を、PBSに溶解した6%(v/v)パラフォルムアルデヒドにて30分固定し、プロピレングリコールにて2分濯ぎ、脂質を、5mg/mlのオイルレッドOにて8分染色した。細胞を、Harrisのヘマトキシリンで45秒カウンター染色し、背景染色を、6%パラフォルムアルデヒドにて除去し、その後PBSで1回洗浄し、水道水で1回洗浄した。スライドグラスにグリセロールでカバースリップを載せ、このスライド標本を光学顕微鏡観察によって調べた。各スライドの単一視野において数えられた合計少なくとも100個の細胞について、脂質担持細胞の得点数を数え、細胞合計のパーセントとして表した。100×倍率で写真を撮った。
円偏光二色性。PBS(pH7.4,1%イソプロパノロールを含む)に溶解したLDL(100μg/mL)、LDL(100μg/mL)と4a(10μM)、および、LDL(100μg/mL)と5a(10μM)の円偏光二色性(CD)スペクトラムを、恒温調節(±0.1℃)の0.1cm石英キュベットにおいてAviv分光偏光計にて37℃で記録した。信号対雑音比を向上させるために、各測定について複数のスペクトラム(3個)を平均した。各測定値におけるモル楕円スペクトラムの曲面解除は、デルパソコンにてCDPro suiteソフトウェア(コロラド州立大学のNarasimha Sreeramaによる)を用いて実行した。
(実施例2:アテローム硬化プラークはオゾンおよびコレステロールのオゾン分解産物を生成する)
前述の方法を用いて、本実施例は、15名のヒト患者(n=15)から頚動脈内視鏡摘出術で得たアテローム硬化組織が、インディゴカルミン1との反応によって検出可能なオゾンを生産することが可能であることを示す。
(アテローム硬化プラークによって生産されるオゾンによるインディゴカルミンの脱色)
本発明者等は、以前に、抗体被覆白血球を、タンパク質キナーゼC活性化因子、4−β−フォルボル12−ミリスチン酸13−アセテート(PMA)で、インディゴカルミン1(オゾンを捕捉するための化学的トラップ)の溶液において処理すると、インディゴカルミン1の可視性吸収が脱色され、インディゴカルミン1がイサチンスルフォン酸2に変換されることを見出した。例えば、Wentworth Jr.et al.,Science298,2195(2002);B.M.Babior,C.Takeuchi,J.Ruedi,A.Guitierrez,P.Wentworth Jr.,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.100,3920(2003);P.Wentworth Jr.et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.100,1490(2003)を参照されたい。イサチンスルフォン酸の構造は図1Aに示される。これらの実験を、H 18O(>95%18O)で行った場合、イサチンスルフォン酸2のラクタムカルボニルへの同位元素の取り込みが観察された。上記参照。この過程は、オゾンと*とを、他の、同様にインディゴカルミン1を酸化する可能性のある酸化剤と区別する。なぜなら、炎症と関連すると考えられる酸化剤の中では、オゾンだけが、インディゴカルミン1の二重結合を酸化的に分断し、イサチンスルフォン酸2のラクタムカルボニルの中に同位元素(H 18O)を取り込ませるからである(上記および図1A参照)。
実施例1で述べたように、プラーク物質を、問題のあるアテローム硬化症を抱えていると考えられる15名のヒト患者から頚動脈内視鏡摘出術によって得た。各プラーク物質を二つの等しい部分(約50mgの湿重量で1mLのPBSに懸濁させたもの)に分割した。プラーク物質の各部分を、インディゴカルミン1(200μM)とウシカタラーゼ(50μg/mL)の、リン酸緩衝生食液(PBS、pH7.4、10mMリン酸バッファー、150mM NaCl)(1mL)溶液に加えた。分析は、DMSO(10μL)またはフォルボルミリステート(PMA、10μL、20μg/mL)のDMSO溶液を、プラーク物質懸濁液のどちらか一方の分液に添加することで開始した。
1の可視吸収の脱色は、PMA添加によって、15個のプラークサンプルの内14に観察された(図1B)。この脱色は、逆相HPLC分析で定められるように、イサチンスルフォン酸2の形成を伴っていた(図1AおよびC)。形成されるイサチンスルフォン酸2の量は、試験されるプラーク分離体によって1.0から262.1nmol/mgの範囲を変動した。様々な分離体によって生成されるイサチンスルフォン酸2の平均量は、72.62±21.69nmol/mgであった。
プラーク物質懸濁液のPMA活性化を、インディゴカルミン1(200μM)を含む、H 18O含有PBS(>95%18O)(n=2)で実行すると、遊離分断産物であるイサチンスルフォン酸のマススペクトラムにおける[M−H]228および230のマス断片ピークの相対的強度によって示されるように、インディゴカルミン1のラクタムカルボニル酸素の約40%は18Oを取り込んだ(図1D)。
インディゴカルミン1によるこの実験から、活性化アテローム硬化プラーク物質によってオゾンが生産されることが示された。
(コレステロールのオゾン分解産物)
アテローム硬化プラーク中に存在する主要脂質の一つはコレステロール3である。D.M.Small,Arteriosclerosis8,103(1988)。化学モデル実験において、研究者達は、一組のオキシダント、例えば、 、・O 、O 2−、ヒドロキシルラジカル、Oと・O 、およびオゾンOの内で、オゾンのみが、コレステロールのΔ5,6二重結合を分断して5,6−セコステロール4aを生成することを示した(図2A)。この所見は、他の化学的報告、すなわち、5,6−セコステロール4aが、コレステロール3のオゾン分解の主要産物であることを示す報告と一致する。Gumulka et al.J.Am.Chem.Soc.105,1972(1983);Jaworski et al.,J.Org.Chem.53,545(1988);Paryzek et al.,J.Chem.Soc.Perkin Trans.1,1222(1990);Cornforth et al.,Biochem.J.54,590(1953)。
従って、その後の実験は、5,6−セコステロール4a、またはコレステロールのその他のオゾン分解産物が、アテローム硬化プラークの中にあるかどうかを検出・特定する方向に向けられた。そのため、14名の患者(n=14)のヒトアテローム硬化プラークについて、PMAによる活性化の前後で5,6−セコステロール4aの有無を求めた。
これらの実験には、Pryorと同僚達によって開発された分析法の変法を用いた。K.Wang,E.Bermudez,W.A.Pryor,Steroids58,225(1993)を参照されたい。この変法は、ホモジェナイズしたプラーク物質(約50mgの湿重量)のPBS(1mL、pH7)懸濁液を有機溶媒(塩化メチレン、3×5mL)で抽出し、有機分画を、2,4−ジニトロフェニルヒドラジン塩酸(DNPH HCl)(2mMエタノール液、pH6.5)で室温で2時間処理する工程を包含する。この反応混合液を、HPLC(直接注入、360nmにおけるu.v.検出)および直接導入陰性イオンエレクトロスプレイ質量分析によって、4b、すなわち、オゾン分解産物4aの2,4−ジニトロフェニルヒドラゾン誘導体の有無について分析した(図3)。ヒドラゾン4bは、14個の不活性化プラーク抽出物の内11個に(プラーク1mgにつき6.8から61.3pmol/mg)、また、全ての活性化プラーク抽出物に検出された(1.4から200.6pmol/mg)。さらに、4bの量から判断される、プラーク物質における4aの量は、PMAの活性化によって著明に増大した。特に、PMAを用いない場合、4bの平均量は18.7±5.7pmol/mgであった。それとは対照的に、PMAを加えると、4bの平均量は42.5±13.6pmol/mgとなった(n=14、p<0.05)(図3A−B)。
4bの他に、プラーク抽出物のHPLC分析の際、さらに二つの大きなヒドラゾンピークが観察された。第1ピークは、R〜20.5分と[M−H]597を持ち、第2ピークは、R〜18.0分と[M−H]579を持っていた(図3A,B)。ヒドラゾン4bは、これらのピークと簡単に区別することが可能である。なぜなら、4bは約13.8分の保持時間(R〜13.8分と[M−H]597を持っているからである(図3A,B)。真正サンプルと比較することによって、R〜20.8分のピークは、アルドール縮合産物5aのヒドラゾン誘導体5bであると判定された(図2および3E)。化学モデル実験において、Pryorは以前に、4aのヒドラジン誘導体形成の主な副産物が、アルドール縮合産物5aのヒドラゾン誘導体5bであり、その相対量は、酸の濃度と反応時間の両方の関数であることを述べていた。K.Wang,E.Bermudez,W.A.Pryor,Steroids58,225(1993)。
用いた誘導体形成条件下における4aの5bへ変換される度合いは、試験した4aの濃度範囲(5から100μM)において約20%であった。しかしながら、20%を超える変換もしばしば観察された。同じプラークサンプルに存在する4aの20%を越える5aの測定値は、3がオゾン分解された後にアルドール化されたことによるものらしい。
アミノ基またはカルボン酸基を含む多くの生化学的成分がアルドール化反応を触媒するようである。そのような成分はプラークや血液にも存在し、4aから5aへの変換を促進するのかも知れない。その後の実験によって、下記のアミノ酸および物質も4aから5aへの変換を促進することが示されている。すなわち、L−Pro(2時間、完全な変換)、Gly(24時間、完全変換)、L−Lys.HCl(24時間、完全変換)、L−Lys(OEt).2HCl(100時間、62%変換)を始めとして、アテローム性動脈(22時間、完全変換)、全血(15時間、完全変換)、血漿(15時間、完全変換)、および血清(15時間、完全変換)からの抽出物である。これら介在因子は全て、背景反応速度に比べて、4aから5aへの変換を加速した。
前述したように、プラーク内のケトアルデヒド4aの量は、PKA活性化に応じて増加した。一方、PMAの5aの形成に及ぼす作用はそれほど明瞭ではなかった。ある場合には、5aのレベルはPMA活性化後増加したが(図5B、患者FとH)、別の場合では、5aのレベルはPMA活性化後減少した(図5B,患者C、G、およびN)。
18分[M−H]579のピーク(図3A,B)の特定を助けるため、いくつかのカルボニル含有ステロイド誘導体6a−9aで、その2,4−ジフェニルヒドラゾン誘導体が、マススペクトラムにおいて[M−H]579のピークを有する誘導体6a−9aを合成して分析した。真性サンプルとのHPLCの共同注入、陰性エレクトロスプレイ質量分析、およびu.v.スペクトラムの比較によって、〜18分のピークは6b、すなわち、6aのヒドラゾン誘導体で、4aのA環脱水産物であると判定された(図3D)。4aから6aへの変換の程度を、誘導体形成に選ばれた標準条件下において調べた。この変換程度は、試験した4aの濃度範囲(5から100μM)において一貫して2%未満であることが判明した。これらのデータから、プラーク抽出物中のケトアルデヒド4aの量の2%を超えて存在する6aの量は、誘導体形成前に存在していたものであり、水のβ−除去による4aのオゾン分解産物から生じたものであることが示された。
3種の主要ヒドラゾン産物4b−6bの他に、もう一つの産物7bが検出され、7aのヒドラゾン誘導体であり、5aのA環脱水産物であると判定された。この産物(7b)は、いくつかのプラーク抽出物中に痕跡量(<5pmol/mg)存在し、約26分([M−H]579、図4)の保持時間を持っていた。一方、プラーク抽出物における7bの量は、用いたHPLCアッセイの検出限界に近く、全てのプラークサンプルにおけるこの化合物の有無に関する調査はまだ実行されていない。
活性化プラーク物質は、化学的名称がオゾンという物体によってインディゴカルミン1の二重結合を酸化的に分断すること、および、コレステロールのΔ5,6−二重結合は、既知の化学によれば、オゾン独特の経路を通じて分断されるという実験的証拠から、アテローム硬化プラークはオゾンを生成することが可能であるという結論がどうしても導かれる。さらに、コレステロールの、これらの独特のオゾン酸化産物は、プラーク活性化前にも存在するのであるから、オゾンは、アテローム硬化プラークの発達中にも生成されることになる。
外から投与されたオゾンは、生体内においても、インターロイキン(IL)−1α、IL−8、インターフェロン(IFN)−γ、血小板凝集因子(PAF)、増殖関連癌遺伝子(Gro)−α、核因子(NF)−κB、および腫瘍壊死因子(TNF)−αの活性化を通じて炎症を促進することはよく確かめられている。炎症におけるオゾンの、これらの一般的に知られている作用の他に、オゾンが、プラーク部位に生産された場合、この内因的に生成されたオゾンが、この疾病の発症および慢性化を促進する病理的役割をさらに増進するような、アテローム硬化プラーク独特の状況がある。コレステロールのオゾン分解は、プラーク独特のものかも知れない。なぜなら、必要な高濃度のオゾンとコレステロールが、発生したオゾンを捕捉することのできる、他の反応物質が何も無い所で出会うのはこの場所しか無いからである。
アテローム硬化動脈が、抗体および 生成システムを、活性化マクロファージおよびミエロペルオキシダーゼという形で含む限り、アテローム硬化病変が、抗体触媒水−酸化経路を通じてOを生成することは可能であると考えられる。実際、3のΔ5,6−二重結合が分断されて4aを生じるという所見は、炎症中に抗体触媒によってオゾンが生産されることを裏付けるさらなる証拠である。生体内において、コレステロールの酸化によって多くのオキシステロールが生成されることが知られており、かつ、海綿Stelletta hiwasaensisから、構造的にコレステタン側鎖においてのみ異なる5aの類縁体が、細胞傷害性天然産物に対する全身性スクリーンの一部として分離されている。T.Miyamoto,K.Kodama,Aramaki,R.Higuchi,R.W.M.Van Soest,Tetrahedron Letter42,6349(2001);B.Liu,Z.Weishan,Tetrahedron Lett.43,4187(2002)。一方、ステロール4a−6aのように、ステロイド核が破壊された誘導体は、我々の知る限り、ヒトでは報告されていない。従って、このような他のステロイドおよびその誘導体を探索し、それらの生物学的機能を調べることが重要である。
(実施例3:コレステロールオゾン分解産物はアテローム硬化症患者の血流に存在する)
本発明者は、以前に、オゾンが、水−酸化経路が抗体触媒される際に生成されること、および、強力な酸化剤であるオゾンが炎症に関与する可能性があることを示した。P.Wentworth J.et al.,Science298,2195(2002);B.M.Babior,C.Takeuchi,J.Ruedi,A.Guitierrez,P.Wentworth Jr.Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.100,3920(2003);P.Wentworth Jr.et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.100,1490(2003)。
炎症は、アテローム硬化症の病態発生の一因子と考えられている。R.Ross,New Engl.J.Med.340,115(1999);G.K.Hansson,P.Libby,U.Schoenbeck,Z.−Q.Yan,Circ.Res.91,281(2002)。しかしながら、本発明前には、炎症性動脈疾患を、その他の炎症過程と区別することを可能とする、特異的、非侵襲的方法は無かった。アテローム硬化プラーク独特の組成物、および、アテローム硬化プラーク物質によって血中に放出される産物が、そのような方法を提供するかも知れない。特に、アテローム硬化病変は、高濃度のコレステロールを含む。本出願に示すように、オゾンがアテローム硬化病変によって生成され、4a、および/またはそのアルドール産物である5aのようなコレステロールのオゾン分解産物も、アテローム硬化病変によって生成される。このため、このようなコレステロールオゾン分解産物が、アテローム硬化症のような炎症性動脈疾患のマーカーとなり得るかどうかを確かめるためにさらに実験を行った。
二つの患者コホートから得られた血漿サンプルを、4aまたは5aの有無について分析した。コホートAは、そのアテローム硬化疾患が、動脈内視鏡摘出を必要とするほどに進んだ病態を呈する患者(n=8)から成っていた。コホートBは、一般内科クリニックに通院する患者からランダムに選択された患者であった。コホートAの8名の患者の内6名に、アルドール5aが検出され、その量は70−1690nMの範囲に渡っていた(〜1−10nMがアッセイの検出限界である)(図5A−C)。コホートBから得られた15個の血漿サンプルの内ただ一つにおいてのみ、5aが検出可能であった。ケトアルデヒド4aは、どの患者の血液サンプルにおいても検出されなかった(〜1−10nMがアッセイの検出限界である)。これらのデータは、4aは、血液中に含まれる触媒によって5aに変換されたのか、または、血漿内成分は、4aおよび5aに対して差動親和性を有することを示す。
以前は、「オキシステロール」の血清分析は、コレステロールの自己酸化の問題のために困難があった。H.Hietter,P.Bishoff,J.P.Beck,G.Ourisson,B.Luu,Cancer Biochem.Biophys.9,75(1986)。しかしながら、本出願に記載するように、コレステロール3の生物学的関連の酸化によって生成される、全てのコレステロールオゾン化産物の中で、ステロイド誘導体4aおよび5aはオゾン特異的である。これらの研究は、血漿中のアルドール化産物5aの存在は、これは、そのDNPヒドラゾン誘導体5bとして検出されるが、アテローム硬化症における発達した動脈炎症を示すマーカーとなり得ることを示す。従って、抗体触媒によるオゾン生成は、動脈硬化症に至る病理学的カスケード反応へと導くコレステロール蓄積、炎症、酸化、および細胞傷害という、他の立場から見ると一見無関係な因子を連結するものとなるかも知れない。
いくつかの研究から、コレステロールの酸化産物は、細胞傷害性、アテローム病原性、および突然変異原性のような生物学的活性を有することが示されている。H.Hietter,P.Bishoff,J.P.Beck,G.Ourisson,B.Luu,Cancer Biochem.Biophys.9,75(1986);J.L.Lorenso,M.Allorio,F.Bernini,A.Corsini,R.Fumagalli,FEBS Lett.218,77(1987);A.Sevanian,A.R.Peterson,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.81,4198(1984)。コレステロールの酸化産物4aおよび5aはこれまでヒトでは見られないと考えられていたので、これらの化合物の、アテローム硬化症の鍵となる重要な局面に対する作用を下記に述べるようにさらに調べた。
(実施例4:コレステロールのオゾン分解産物の細胞傷害性)
コレステロールのいくつかの酸化産物は、細胞傷害性、アテローム病原性、および突然変異原性のような生物学的活性を有する。本実施例では、4aおよび5aの、各種細胞系統に対する細胞傷害性を分析した。
本実験には、下記の細胞系統を用いた。すなわち、Levy et al.,Cancer22,517(1968)に記載されるヒトB−リンパ球(WI−L2);Weiss et al.,J.Immunol.133,123(1984)に記載されるT−リンパ球細胞系統(Jurkat E6.1);Folkman et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.76,5217(1979)に記載される血管平滑筋細胞系統(VSMC)および腹大動脈内皮(HAEC)細胞系統;Ralph et al.,J.Exp.Med.143,1528(1976)に記載されるラット組織マクロファージ(J774A.1);および、Mbawuike et al.,J.Leukoc.Biol.46,119(1989)に記載される肺胞マクロファージ細胞系統(MH−S)である。
化学的に合成された4aおよび5aは、アテローム硬化プラーク中に存在することが既知であるある範囲の細胞タイプ、すなわち、白血球、血管平滑筋、および内皮細胞に対して細胞傷害性である。結果を図6と表3に示す。
(表3)
Figure 2007504244
4aと5aのIC50値は、調べた細胞系統に対して極めて近似している。さらに、化合物4aと5aの、調べた細胞系統に対する細胞傷害性プロフィールも極めて近似していた。この結果は、4aと5aの間の著明な構造上の違いを考えると驚くべきことである。しかしながら、4aと5aは、前述したようにアミノ酸のような細胞成分によって促進される過程において相互に平衡するが、この細胞傷害性アッセイの時間枠内においても4aと5aは互いに平衡しているのかも知れない。従って、化合物4aと5aは、生体内でも近似の細胞傷害性を有するかも知れない。
同様の手順を用いて、化合物6a、7a、7c、10a、11a、および12aも、本発明者によって、白血球細胞系統に対して細胞傷害性を有することが示され、また、セコ−ケトアルデヒド4aとそのアルドール付加物5aも、神経細胞系統に対して細胞傷害性を有することが示された。
オゾンとコレステロールの接触は、細胞傷害性ステロイド4a−6aの生体内生産を招き、これが、前述したように、内皮細胞または平滑筋細胞の傷害を促進し、あるいは、アテローム内部の炎症細胞のアポトーシスを誘発することによって病変の進行に役割を演じているのかも知れない。アテローム硬化プラークの、前述の結晶相におけるコレステロールのオゾン分解が、動脈閉塞前の最終段階とされるプラークの不安定化を促すのかもしれない。
(実施例5:コレステロールのオゾン分解産物は、泡沫細胞の形成を促し、LDLおよびアポタンパクB100構造を変える)
低密度リポタンパク(LDL)を、そのアテローム硬化原性を高めるように修飾することが、循環器病発症の鍵となる決定的に重要な事象と考えられている。D.Steinberg,J.Biol.Chem.272,20963(1997)。例えば、LDL、またはアポタンパクB100(LDLのタンパク質成分であるアポB−100)の酸化的修飾は、CD36、およびその他の、マクロファージのスカベンジャー受容体を介してマクロファージに摂取されるLDLの取り込みを増加させるが、この修飾は、アテローム硬化症の発症において決定的に重要な病理学的原因事象である。本実施例は、コレステロールのオゾン分解産物4aおよび5aが、マクロファージから泡沫細胞への転換を促進し、かつ、LDLおよびアポB−100の構造を修飾することを示す実験を記載する。
実施例1で前述したように、LDL(100μg/mL)を、非活性化ラットマクロファージ(J774.1)の存在下に4aまたは5aとインキュベートした。4aまたは5aに暴露後、これらのマクロファージは脂質負荷を開始し、泡沫細胞が、反応容器の中に現れ始めた(図7)。
さらに、ヒトのLDL(100μg/ml)を4aおよび5a(10μM)とインキュベートすると、円偏光二色性によって検出されるように、アポB−100の構造に時間依存性変化が得られた(図8B,C)。4aおよび5a無添加の場合の全体LDLの円偏光二色性分析から、LDLの二次構造は、実験の持続時間(48時間)においては概して安定であることが明らかになった(図8A)。図8Aに示すように、正常なLDLのタンパク質内容は、大部分がα螺旋構造(〜40±2%)であり、より少量がβ構造(〜13±3%)、βターン(〜20±3%)、およびランダムコイル(27±2%)となる。4aおよび5aとインキュベートしたLDLのスペクトラムの形は、元のLDLとやや似ているものの(図8BおよびC),主にα螺旋構造の消失(4a〜23±5%;5a〜20±2%)による二次構造の著明な消失が見られ、それに対応してランダムコイルのパーセンテージがより高くなった(4a〜39±2%;5a〜32±4%)。このことから、4aおよび5aコレステロールのオゾン分解産物は、LDL構造の統合性を冒すようである。
LDL構造を修飾するためには、4aおよび5aコレステロールのオゾン分解産物のアルデヒド成分と、アポB−100リシン残基のε−アミノ側基との間に共有的反応を起こし、シッフ塩基、またはエナミン中間産物を形成することが考えられる。これは、マロンジアルデヒドとアポB−100の4−ヒドロキシノネナルとの間の反応において以前に観察された化合物と近似する。Steinbrecher et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.81,3883(1984);Steinbrecher et al.,Arteriosclerosis 1,135(1987);Fong et al.,J.Lipid.Res.28,1466(1987)。このシッフ塩基またはエナミン中間産物は、相当な長寿なので、誘導体化されたLDLは、マクロファージのスカベンジャー受容体によって認識される形態に変化させられる可能性がある。以上から、4aおよび5aのコレステロールオゾン分解産物と、アポB−100の間の共有的反応によって、アポB−100−LDL複合体が誘導され、これが、マクロファージのスカベンジャー受容体によってより高速に認識され、捕捉されるので、図7で観察される泡沫細胞の生成を招くと考えられる。
アルデヒド成分を含む、コレステロールの唯一の既知の酸化形は、4aと5aのオゾン分解産物である。従って、このコレステロール誘導体と、LDL/アポB−100との間の反応は、コレステロールと、泡沫細胞形成、動脈プラーク形成の間を繋ぐミッシングリンクを提供するものかも知れない。従って、患者の血流において、高濃度の4aおよび5aオゾン分解産物を検出することは、それらの患者のアテローム硬化症の病状の直接の尺度を提供する可能性がある。
(実施例6:コレステロールオゾン化産物に対して特異的な抗体を生成する)
本実施例は、式13a、14a、または15aを有するハプテンに対して特異的となるように調製され、コレステロールのオゾン化およびヒドラゾン産物に対して反応することが可能な抗体について述べる。式13a、14a、または15aを有するハプテンの構造を下記に示す。
Figure 2007504244
化合物13aは、4−[4−フォルミル−5−(4−ヒドロキシ−1−メチル−2−オキソ−シクロヘキシル)−7a−メチル−オクタヒドロ−1H−インデン−1−イル]ペンタン酸である。
Figure 2007504244
Figure 2007504244
(方法)
化合物13a、14a、および15aのKLH接合体を調製した。マウスを、標準法によりこれらのKLH接合体によって免疫化した。マウスから脾臓を取り出し、分散させ、抗体産生細胞として脾臓細胞を得た。
脾臓細胞とSP2/0−Ag14細胞、マウス骨髄腫から得たATCC CRL−1581を、あらかじめ37℃に温めた、血清無添加RPMI−1640培養液(pH7.2)に、それぞれ、3×10細胞/mlおよび1×10細胞/mlの密度となるように懸濁した。この懸濁液を遠心し、沈殿を収集した。沈殿に対して、50w/v%のポリエチレングリコール(pH7.2)を含む、血清無添加RPMI−1640培養液を1分間に渡って滴下し、次に、得られた混合物を37℃で1分インキュベートした。血清無添加RPMI−1640培養液(pH7.2)をさらに混合物に滴下し、最終容量を50mlとし、遠心によって沈殿を収集した。沈殿を、HAT培養液に懸濁し、200μl分液に分割、それぞれを96ウェルマイクロプレートに配布した。このマイクロプレートを37℃で1週間インキュベートしたところ、約1,200種類のハイブリドーマが形成された。このハイブリドーマの上清について、イムノアッセイによってコレステロールオゾン化産物に対する結合の有無を分析した。
式15aを有する化合物に対して特異的となるように生産されたハイブリドーマKA1−11C5およびKA1−7A6は、ブダペスト協定の条項に基づいて、2003年8月29日、米国基準菌株保存機関(10801University Blvd.,Manassas,Va.,20110−2209USA(ATCC))に、ATCC登録番号ATCCNo.PTA−5427およびPTA−5428として寄託された。式14aを有する化合物に対して特異的となるように生産されたハイブリドーマKA2−8F6およびKA2−1E9も、ブダペスト協定の条項に基づいて、2003年8月29日、米国基準菌株保存機関に、ATCC登録番号ATCCNo.PTA−5429およびPTA−5430として寄託された。
ハプテン15aのKLH接合体に対して特異的となるように生産された、モノクロナール抗体調製物KA1−7A6:6およびKA1−11C5:6、および、ハプテン14aのKLH接合体に対して特異的となるように生産された調製物KA2−8F6およびKA2−1E9のプールを生成した。15aに対して免疫惹起させたモノクロナール抗体KA1−7A6:6およびKA1−11C5:6の、オゾン化産物5aおよびコレステロールハプテン3cに対する結合力価を、ELISAアッセイによって定量した。ELISAアッセイはまた、KA2−8F6:4およびKA2−1E9:4抗体(オゾン化産物5aに対して惹起されたもの)の、13b、14b、およびコレステロールハプテン3cに対する結合力価を定量するためにも実行した。
コレステロールハプテン3cの構造を下に示す。
Figure 2007504244
ELISAアッセイは下記のように行った。13a、14a、3c、13b、14b、または15aのBSA接合体を別々に、ハイバインド96−ウェルマイクトタイタープレート(Fischer Biotech.)に加え、4℃で一晩放置した。プレートをPBSで徹底的に洗浄し、ミルク溶液(PBSに1%w/vに溶解したもの、100μL)を加えた。プレートを室温で2時間放置し、PBSで洗浄した。様々な抗体標本を含む培養体をPBSで連続希釈し、各希釈液の50μLを、別々に各列の第1ウェルに加えた。混合および希釈後に、プレートを4℃で一晩放置した。プレートをPBSで洗浄し、ヤギ抗マウス西洋ワサビペルオキシダーゼ接合体(0.01μg、50μL)を加えた。プレートを37℃で2時間インキュベートした。プレートを洗浄し、基質液(50μL)3,3′、5,5′−テトラメチルベンジジン[0.1mg、10mLの酢酸ナトリウム(0.1M、pH6.0)と過酸化水素(0.01%w/v)において]を加えた。プレートを暗黒中で30分現像した。硫酸(1.0M、50μL)を加えて反応を停止させ、光学的密度を450nmで測定した。
記録力価は、最大光学密度の50%に相当する血清希釈度である。データはGraphpad Prism v3.0で分析し、少なくとも二重測定値の平均値として記録した。
(結果)
ELISA試験の結果を表4と5に示す。
(表4:15a、オゾン化産物5a、およびコレステロールハプテン3cに対する抗15a抗体KA1−7A6:6およびKA1 11C5:6の結合力価)
Figure 2007504244
*力価は、15a、5a、および3cのBSA接合体に対してELISAによって測定した。
絶対値は、結合した場合、最大吸収の50%に相当する、抗体の組織培養上清液の希釈係数である。
表4に示されるように、前述のように測定した場合、見かけの結合親和度は、ほとんど同じである。
(表5:15a、14b、およびコレステロールハプテン3cに対する抗5a抗体KA2−8F6:4およびKA2−1E9:4の結合力価)
Figure 2007504244
*力価は、15b、14b、およびコレステロールハプテン3cのBSA接合体に対してELISAによって測定した。絶対値は、13b、15b、およびコレステロールハプテン3cのBSA接合体に結合した場合、最大吸収の50%に相当する、抗体の組織培養上清液の希釈係数である。
これらの結果は、コレステロールオゾン化産物に対して、親和性の高い抗体標本を生成することが可能であることを示す。
(実施例7:さらに別の、コレステロールオゾン化産物の検出方法)
本実施例は、コレステロールオゾン化産物は、各種手法、例えば、これらオゾン化産物の遊離アルデヒド基を蛍光性成分に接合すること、および、これらオゾン化産物に対して反応性を有する抗体を用いる工程を包含する方法によって検出が可能であることを示す。
(材料と方法)
(一般的方法)
別様に明言しない限り、全ての反応は、乾燥試薬、溶媒、および炎乾燥ガラス器具を用いて行った。開始物質は全て、別様に明言しない限り、Aldrich Companyから購入し、搬入されたまま使用した。コレステロール−[26,26,26,27,27,27−D]は、MEDICAL ISOTOPES,INC.から購入した。フラッシュカラムクロマトグラフィーはシリカゲル(230−400メッシュ)を用いて行った。コレステロールのオゾン化産物4aおよび5a、およびオゾン化産物4aおよび5aの2,4−ジニトロフェニルヒドラゾン(それぞれ4bおよび5b)は、前述の実施例に記載する通りに合成した。薄層クロマトグラフィー(TLC)は、Merck(0.25mm)の被覆シリカゲルKieselgel60F254プレートを用いて行い、パラ−アニスアルデヒド染色で可視化した。H NMRスペクトラムは、Bruker AMX−600(600MHz)スペクトロメーターにて記録した。13C NMRスペクトラムは、Bruker AMX−600(150MHz)スペクトロメーターにて記録した。化学シフトは、外部標準からのδスケールにおいて百万分のいくつ(ppm)で表した。
(3β―ヒドロキシ−5−オキソ−5,6−セココレスタン−6−アルのダンシルヒドラゾンの合成(4d))
ダンシルヒドラジン(50mg、0.17mmol)およびp−トルエンスルフォン酸(1mg、0.0052mmol)を、コレステロールオゾン化産物4a(65mg、0.16mmol)のアセトニトリル(8ml)溶液に加えた。この反応混合液をアルゴン雰囲気下室温で2時間攪拌し、減圧留去した。残渣を塩化メチレン(10ml)に溶解し、水(2×10ml)で洗浄した。有機分画を硫酸マグネシウム上で乾燥し減圧濃縮した。未精製の黄色油状物をシリカゲルクロマトグラフィー[酢酸エチル−ヘキサン(1:1;7:3)]にて精製したところ、標記の化合物4d(70mg、68%)が、幾何学的異性体(シス:トランス、8:92)の混合物として得られた:
Figure 2007504244
*2Cは、この信号は、ダンシル成分からの2個の炭素信号(gHSQCの場合はC)に相当すると考えられることを示す。
(3β―ヒドロキシ−5β−ヒドロキシ−B−ノルコレスタン−6β−カルボキサルデヒドのダンシルヒドラゾンの合成(5c))
コレステロールオゾン化産物5a(30mg、0.072mmol)のテトラヒドロフラン(5ml)溶液に、ダンシルヒドラジン(25mg、0.08mmol)と塩酸(濃縮液、0.05ml)を加えた。直ちに形成される白色沈殿を、水(0.2ml)を加えて溶解した。この均一な反応混合液をアルゴン雰囲気下室温で3時間攪拌し、蒸発乾燥した。赤色残渣を塩化メチレン(10ml)に溶解し、水(2×10ml)で洗浄した。有機分画を硫酸マグネシウム上で乾燥し減圧濃縮した。未精製の黄色油状物を、先ずシリカゲルクロマトグラフィー[酢酸エチル−塩化メチレン(1:4−1:1)]で、次に、予備的HPLC(C18Zorbax 21.22mmおよび25cm、100%アセトニトリル)で精製したところ、標記の化合物5c(14.5mg、30%)が、幾何学的異性体(シス:トランス、17:83)の混合物として得られた:
Figure 2007504244
(3β−ヒドロキシ−5−オキソ−5,6−セコ−[26,26,26,27,27,27−D]−コレスタン−6−アル(D−4a)の合成)
酸素中にオゾンを含ませた気体混合物を、D−コレステロール(50mg、0.13mmol)の、5mLクロロフォルム−メタノール(9:1)溶液中に、−78°で1分間バブルさせた。その時までに溶液はやや青みを帯びた。この反応混合液を蒸発させ、2.5mLの酢酸−水(9:1)中でZn粉末によって、室温で3時間攪拌した。この不均一な混合物を塩化メチレン(10ml)で希釈し、水(3×5ml)と塩水(5mL)で洗浄した。有機分画を硫酸マグネシウム上で乾燥し蒸発させた。残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(ヘキサン−酢酸エチル5:1、3:1、および2:1で溶出)で精製したところ、標記の化合物が白色固体(44mg、0.104mmol)として得られた。収率:81%。
Figure 2007504244
(3β−ヒドロキシ−5β−ヒドロキシ−B−ノルコレステロール−[26,26,26,27,27,27−D]−6β−カルボキサルデヒド(D−5a)の合成)
−4a(26mg、0.061mmol)のアセトニトリル−水(20:1、5mL)の溶液にL−プロリン(11mg)を加えた。この反応混合液を室温で2時間攪拌し、減圧留去した。残渣を酢酸エチル(10mL)に溶解し、水(2×5ml)と塩水で洗浄した。有機分画を硫酸マグネシウム上で乾燥し蒸発させたところ、白色の固体が残った。これは、分析したところ、NMRにおいて純粋であった(26mg、0.061mmol、収率:100%)。
Figure 2007504244
(4−(5−(4−ヒドロキシ−1−メチル−2−オキソシクロヘキシル)−7α−メチル−4−(2−オキソエチル)−オクタヒドロ−1H−インデン−1−イル)ペンタン酸15aの合成)
3β−ヒドロキシコレスト−5−エン−24−オン酸3cのオゾン分解を、D−5aで記載した通りに実行した。
Figure 2007504244
(コレステロールのオゾン化産物の抽出)
血液および組織サンプルから全脂質を抽出するために、BlighおよびDyer法の変法を用いた。Bligh EG,D.W.Can J.Biochem Physiol 1959,37,911−17を参照されたい。抗凝固剤としてクエン酸またはEDTAを含む真空性チューブに収集したヒト血漿(200μL)を4℃で保存し、キャップ付きガラス管においてリン酸二水素カリウム(KHPO、0.5M、300μL)に加えた。メタノール(500μL)を加え、サンプルを短時間渦巻き攪拌した。クロロフォルム(1mL)を加え、サンプルを2分間渦巻き攪拌し、3000rpmで5分遠心し、有機層を取り出した。このクロロフォルム添加、渦巻き攪拌、および遠心から成る過程を繰り返した。有機分画を合わせ、減圧蒸留した。通例の適応指示に基づいて頚動脈内視鏡摘出術を受けた患者から、内視鏡摘出された標本を得た。Scripps Green病院内の検閲委員会は、ヒト被験者試験プロトコールを承認した。標本は、分析前、−70℃で凍結保存した。分析には、組織標本を室温に温め、次に、水溶液バッファー(KHPO,0.5M、1−2mL)中で、組織ホモジェナイザー(Tekmar)にてホモジェナイズした。このホモジェネートを、メタノール:クロロフォルム(1:3、6mL)の溶液に加え、3000rpmで5分遠心した。有機分画を収集した。残りの水性混合分画にクロロフォルム(6mL)を加え、サンプルを遠心した(3000rpm5分)。合わせた有機分画を減圧留去した。
(抽出されたコレステロールオゾン化産物の、ダンシルヒドラジンによる誘導体形成、およびHPLC分析)
前述の、留去血液または組織抽出物を、ダンシルヒドラジン(200μM)およびHSO(100μM)を含むイソプロパノール(200μM)に再懸濁し、37℃で48時間インキュベートした。分析法は、蛍光検出(励起波長360nm、発光波長450nm)を用いるHitachi D−7000HPLCシステムによるHPLC分析に基づく。このシステムは、アセトニトリル:水(90:10、0.5mL/分)から成るイソクラチック移動相を備えたVydec C−18RPカラムに接続される。オゾン化産物5a(5b)のダンシル誘導体の保持時間(R)は約8.1分であった。5a(5b)のヒドラジン誘導体の保持時間は約10.7分であった。濃度は、通例として、マッキントッシュパソコンとプリズム4.0ソフトウェアを用い、真正標準を基準としたピーク面積計算によって求めた。
(ガスクロマトグラフィー−質量分析)
蒸発標本は、塩化メチレンにて1mL容量に再構成し、さらに、この濃縮プラーク抽出物に対して、100μLのピリジン、および1%トリメチルクロロシランを含む100μLのN,O−ビス(トリメチルシリル)−トリフルオロアセタミドを添加することによってシリル化した。サンプルを37℃で2時間インキュベートし、回転蒸発によって蒸発乾固した。各サンプルを、分析前に、100μLの塩化メチレンに再懸濁した。2.5μlのサンプルを、非分岐注入(Agilent7673オートサンプラー)によって、HP−5msカラム、30m×0.25mm(内径)×0.25um薄層厚さ、流速1.2ml/分、注入温度290℃で注入した。温度プログラムは、50℃でスタートし、5分維持し、次に20℃/分で300℃まで上昇し、12分維持した。質量分析は、Agilentモデル5973不活性状態、走査範囲50−700m/z、m/z354および360に対する、選択的イオン監視(SIM)走査の下に行った。MS quad温度は150℃であり、MS発射源温度は280℃であった。
(ハプテン15aの、担体タンパク質KLHおよびBSAに対する結合)
1−エチル−3,3′−ジメチルアミノプロピル−カルボジイミド塩酸(EDC、1.5mg、0.008mmol)とスルフォN−ヒドロキシスクシニミド(1.8mg,0.008mmol)とを、0.01mLのHOに溶解し、これを、ハプテン(2.5mg,0.006mmol)の0.1mLのDMF溶液に溶解した。この混合液を渦巻き攪拌し、室温で24時間維持し、その後、PBSバッファー(0.9ml、0.05mM、pH=7.5)に溶解したBSA(5mg)に4℃で加えた。この最終混合液を、4℃で24時間維持し、−20℃で保存した。化合物15aのKLHまたはBSA接合体を合成するのに関わった反応を下記に示す。
Figure 2007504244
反応aは、前述のように、化合物3cのO/Oによるオゾン分解を含む。反応bは、化合物15aを、EDCおよびHOBtのDMF溶液によって一晩処理し、次に、BSAまたはKLHのリン酸バッファー生食液(PBS)、pH7.4とインキュベートした過程を含む。
モノクロナール抗体生産は標準法によって実行した。8週齢の129GIX+マウスの免疫化は、マウス1匹当たり、50μLのPBSに溶解した10μgのKLH−15a接合体で、等量のRIBIアジュバントを含む抗原液をIP注入し、これを、3日置きに、合計5回の免疫化処置することによって行った。結成の抗体力価はELISAで定量した。30日後、100μLのPBSに溶解した50μgのKLH−15a接合体を、尾の側面静脈に静脈注入(IV)した。3日後、動物を屠殺し、脾臓を融合のために取り出した。免疫化動物の脾臓細胞は、RPMI培養液にてX63−Ag8.653骨髄細胞と5:1混合し、遠心し、37℃で1mLのPEG1500に再懸濁した。PEGを、9mLのRPMIにて3分間希釈し、37℃で10分インキュベートし、次に遠心し、培養液に再懸濁し、15×96ウェルプレートに撒いた。ELISAを実行して、コレステロールのオゾン化産物4aまたは5aには結合するが、コレステロールには結合しない抗体を選別した。選ばれたハイブリドーマを2世代に渡ってサブクローンし、モノクロナール性を確保した。
(ApoEノックアウトマウスの上行大動脈の組織切片の調製)
標本は液体窒素にて急速冷凍した。10ミクロン切片を取り、ガラススライドに載せた。標本を、1:1エチルアルコール:ジエチルエーテル20分、100%エタノール10分、および95%エタノール10分の順で浸透させた。PBSにて洗浄後、コレステロールオゾン化産物に対して特異的な抗体の1:200希釈液を適用し、組織と共に1時間インキュベートした。二次標識を、FITC標識ヤギ抗マウスIgG(Calbiochem)の40:1希釈液を用いて実行した。組織像を、optronics microfireディジタルカメラにて得、アドベのフォトショップにて処理した。
(結果)
(コレステロールオゾン化産物のダンシルヒドラゾンの蛍光検出)
前述の実施例において述べた通り、コレステロールオゾン化産物は、K.Wang,E.Bermudez,W.A.Pryor,Steroids58,225(1993)による化学的研究において開発された分析法の変法を用いて、生体内で検出することが可能である。この変法は、PBS(1mL)pH7.4に溶解した、プラーク物質(〜50mg湿重量)ホモジェネートの懸濁液を、有機溶媒(塩化メチレン、3×5mL)で抽出し、この有機溶媒可溶性分画を2,4−ジニトロフェニルヒドラジン塩酸(DNPH HCl)(2mM、pH6.5)のエタノール溶液にて室温で2時間処理する工程を包含する。この反応混合液を、4b、4aおよび5bの2,4−ジニトロフェニルヒドラゾン(2,4−DNP)誘導体、5aの2,4−DNP誘導体の有無について調べるために、逆相HPLC(直接注入、360nmでu.v.検出)、および直接導入陰性イオンエレクトロスプレイ質量分析にて分析した。この技法は、高速であり、かつ高感度である。しかしながら、このアッセイは生物サンプルに応用する場合、いくつかの制限がある。そのような制限としては、360nmの紫外線吸収では他の生物化合物との干渉があること、共役反応時4bから5bへの変換があること、および、低濃度のコレステロールオゾン化産物では共役反応の効率が低下することが挙げられる。
従って、アッセイの高感度が実現可能かどうかを確かめるために、新しい手法を試験した。この方法は、蛍光発色団を有するヒドラジンに対してコレステロールオゾン化産物を接合し、その後、蛍光を検出し、HPLC分析する工程を包含する。選ばれた傾向発色団はダンシル基であった。アッセイは、抽出されたコレステロールオゾン化産物を、前述の酸性条件下で、ダンシルヒドラジンによって誘導体形成する工程を包含する。ダンシルヒドラジンと、コレステロールオゾン化産物4aとの反応産物は、下記に示す4dである。
Figure 2007504244
ダンシルヒドラジンと、コレステロールオゾン化産物5aとの反応産物は、下記に示す5cである。
Figure 2007504244
ダンシルヒドラジンの誘導体形成の反応効率を、ヘキサン、メタノール、クロロフォルム、テトラヒドロフラン、アセトニトリル、およびイソプラノール(IPA)のようなある範囲の溶媒について評価した。この分析から、反応能率の観点からIPAが最適の溶媒であり、コレステロールオゾン化産物4aが自発的にアルドール化して5aとなる率がもっとも低いと判定された。反応効率は、化学的に合成された真正のダンシルヒドラゾン標準4dおよび5cを用いてHPLCにて定量化した(図9)。IPAに溶解したダンシルヒドラジン(200μM)と硫酸(100μM)によって37℃48時間でコレステロールオゾン化産物4aの誘導体形成をすると、約11.2分の保持時間(R)を有する4aヒドラゾン誘導体4dが形成されるが、その誘導体形成効率は86±8.0%であった。重要なことは、5cの僅か1.3%のみが、この誘導体形成過程の際に4aまたは4dのアルドール化で形成されたに過ぎないことである。5aの、そのダンシルヒドラゾン誘導体5c(R〜19.4分)への変換効率は、5aの、0.01−100μMの濃度範囲において83±11%であった。ダンシル−ヒドラゾン4dおよび5cに対する感受性レベルは〜10nMであった。
血漿サンプルにおいて、4aおよび5aコレステロールオゾン化産物が抽出され、誘導体形成する効率を求めるために、ヒトの血漿サンプルに5aを添加し、次に、2,4−DNPまたはダンシルヒドラジンで共役結合した。どちらの方法でも検出された接合ヒドラゾンの量に有意差はなかった。すなわち、ダンシルヒドラゾン5cとして誘導体形成したもの37.5±1.9%、2,4−DNPヒドラゾン5bとして回収されたもの31±8.9%であった。
(同位元素希釈ガスクロマトグラフィーと直接導入質量分析(ID−GCMS))
現在、血液(血漿)およびアテローム硬化動脈のようなコレステロールの豊富な組織におけるオキシステロールの定量に用いられる分析法は大抵、GCと、水素炎イオン化検出器(FID)、または、選択イオン監視(SIM)の組み合わせに基づく。FID法よりもSIMが優る利点は、検出の特異性である。生物基質におけるオキシステロールの分析にはこの特異性が必要である。SIM戦略にとって決定的に重要な局面は、内部標準の使用である。もっとも一般的なものは5α−コレスタンである。Jialil,I.,Freeman,D.A.,Grundy,S.M.Aterioscler.Thromb.1991,11,482−488;Hodis,H.N.,Crawford,D.W.,Sevanian,A.Atherosclerosis1991,89,117−126。しかしながら、重水素標識内部標準を備えるGC−MSは好ましい方法である。なぜなら、この方法は、高感度で、特異的で、異なる分析対象の異なる回収率を補正するからである。Dzeletovic,S.,Brueuer,O.,Lund,E.,Diszfalusy,U.Analytical Biochem.1995,225,73−80。重水素標識内部標準の役割は二重である。先ず、同位元素量と濃度との相関による定量化を可能にする。第二に、抽出過程前に、既知量の重水素標識分子を添加することによって、コレステロールオゾン化産物の抽出効率の評価が可能になる。Leoni,V.,Materman,T.,Patel,P.,Meaney,S.,Diczfalusy,U.,Bjorkhelm,I.J.Lipid.Res.2003,44,793−799。
下記に概説するように、6重水素付加コレステロールオゾン化産物D−4aおよびD−5aを、[26,26,26,27,27,27−D]−コレステロール(重水素付加3c)から調製した。
Figure 2007504244
合成の第1工程(a)では、78℃で、D−3cのクロロフォルム−メタノール(9:1)溶液にオゾンをバブルして、D−4aを生成した。第2工程(b)では、D−4aをDNSOに溶解し、室温で2.5時間プロリンと反応させてD−5aを生成した。
−4aとD−5aを内部標準として用いて、所蔵のAgilent GC/MSによってこのGC/MSの感度を試験した。典型的な手法では、真正コレステロール、4a、5a、D−コレステロール、D−4a、およびD−5aのサンプルを、アルゴン雰囲気下37℃で2時間ピリジンおよびBSTFAで処理して、それぞれのトリメチルシリルエーテルに変換した。揮発物の除去後(減圧下)、残渣を塩化メチレンに溶解し、オートサンプラー瓶に移した。
次に、GC−MSを、5973不活性MSDに接続したAgilant Technologies 6890GC(分岐型/非分岐型入力システム、および7683オートインジェクター・モジュール)にて実行した。マススペクトロメーターをフルイオン走査モードで作動させた。観察された保持時間(R)およびMイオンは下記の通り。4aおよび5a(R=29.6分、M354);D−4aとD−5a(R=29.6分、M360);コレステロール(R=27.2分、M329);D−コレステロール(R=27.2分、M335)。GC−MS内部におけるコレステロールオゾン化産物4aおよび5aの、導き出された断片化は下に示す通りである。
Figure 2007504244
上に示すように、コレステロールオゾン化産物4aおよび5aの両方とも、約M354の断片を生ずる。重水素(D)導入4aおよび5aコレステロールオゾン化産物は、約M360の断片を生ずる。
従って、GC−MSアッセイでは、コレステロールオゾン化産物4aと5aの間には何の差も観察されなかった。これは恐らくコレステロールオゾン化産物4aが、シリル化工程の際に5aに変換されるためと考えられる。従って、M354(または360)の量は、真正4aおよび5aコレステロールオゾン化産物の濃度の尺度となる。354イオンピークの面積は、濃度と直線関係にあり、これまでに測定された感度の低位レベルは、コレステロールオゾン化産物では10fg/μLである(前述の実施例で記載したLC/MSアッセイの検出限界に対して推定2logの増加と等価である)。
このGCMSアッセイの有効性は、臨床的に摘出された頚動脈プラーク物質から得られたコレステロールオゾン化産物の抽出によっても確かめられた。通例分析のために頚動脈内視鏡摘出術を受けた患者から入手した頚動脈内視鏡摘出組織(n=2)を、組織ホモジェナイザーで10分ホモジェナイズし(アルゴン雰囲気下)、CHCl/MeOHで抽出した。この抽出物を前述のようにシリル化し、GC−MS分析にて調べた(図10および11)。イオン量対時間に関するGC−MSトレースは、まだ定義されていない数多くのオキシステロールがあることを示す。一方、結合オゾン化産物4aおよび5a(R=22.49分)は明瞭に区別された。
これらのデータは、生物サンプルにおける4aおよび5aコレステロールオゾン化産物の全体的抽出、およびそれらの産物の分析におけるGC−MSアッセイの実行性を明瞭に確立し、前述の実施例におけるアテローム硬化プラークの分析について記載された結果を裏付ける。
(コレステロールオゾン化産物4aおよび5aの、免疫組織化学的局在特定)
前述のように、マウスを、コレステロールオゾン化産物4aの類縁体である化合物15aのKLH接合体によって免疫化した。ハイブリドーマ法によってモノクロナール抗体を生成した。コレステロールオゾン化産物5aに対して優れた結合親和性<1μMを持ち、その特異性は、コレステロール(1000倍低い親和度)に対するものよりも優れる2種類のマウスモノクロナール抗体、11C5および7A7が得られた。
4a類縁体であるハプテンに対する抗5a抗体の生成はさほど驚くには当たらない。なぜなら、上に示したように、血液にコレステロールオゾン化産物4aを加えることは、直ちに5aへの変換をもたらすからである。
ApoE欠損マウスから得られた大動脈の凍結固定切片を、抗体11C5、およびFITC標識抗IgG二次抗体によって免疫組織化学的に染色し、その染色像を、非特異的マウス抗体で染色した連続切片と比較すると、血管の内皮以下の細胞層を含むアテローム硬化症領域におけるコレステロールオゾン化産物5aの局在が明らかになる。抗体を可溶性コレステロールで吸収しても、内皮以下の蛍光は除去されなかった。
(参考文献)
Figure 2007504244
Figure 2007504244
Figure 2007504244
本明細書で参照または引用した特許および刊行物は全て、本発明が関係する当業者の熟練レベルを示すものであり、これら参照特許または刊行物はそれぞれ、それがあたかも個別にその全体が本明細書に組み込まれる、または個別にその全体が本明細書に記載されるのと同程度に、参照することにより本明細書に含められる。本出願人は、前記引用特許または刊行物に含まれる任意の、および全ての材料および情報を、本明細書に物理的に組み込む権利を保留する。
本明細書に記載される特定の方法および組成物は、好ましい実施態様を表すものであり、例示的なものであり、本発明の範囲に対する限定を意図されたものではない。その他の目的、局面、および実施態様は、本明細書を見れば当業者には思い当たるものであり、それらは、特許請求の範囲に定められる、本発明の精神の中に含まれる。異なる代置および修正が、本発明の範囲および精神から逸脱することなく、本明細書に開示される発明に対して為され得ることは当業者には容易に明らかであろう。本明細書に例を挙げて具体的に説明された本発明は、どの一つの要素または複数の要素、または、どの一つの制限または複数の制限−それらはいずれも本明細書にはそれと指定して必須と開示されてはいない−が欠けたままでも好適に実施されよう。本明細書に例を挙げて具体的に説明された方法および手順は、異なる工程順序で好適に実行されようし、また、本明細書、または本特許請求項に示された工程順序に必ずしも限定されない。本明細書、および付属の請求項で用いられる単数形の“a(一つの)”“an(一つの)”および“the(その)”は、文脈から明らかに別様と判断されない限り、複数への参照を含む。従って、例えば、「一つの宿主細胞」という言及は、複数の、そのような宿主細胞(例えば、培養体または集団)等を含む。どのような状況下においても、本発明が、本明細書に特異的に開示される、特定の実施例または実施態様または方法に限定されるものと解釈してはならない。どのような状況下においても、本特許が、試験官、または他の、特許局および商標局の役人または雇員によって為された発言によって、その発言が、本出願人によって、特定的に、かつ、尋問・留保なく、返書において明白に採用されていない限り、制限されるものと解釈してはならない。
上記に用いられた用語および表現は、説明の用語として用いられたもので、限定の用語として用いられたものではなく、このような用語および表現の使用には、図示し説明した特質、およびその一部に対する等価物を排除する意図は全く無く、むしろ各種修正は、ここに請求される本発明の範囲内において可能であることが認められている。従って、本発明は、好ましい実施態様、および要すれば任意に採用される特質に基づいて具体的に開示されたけれども、本明細書に開示される概念については、修正および変更が、当業者によって求められようが、そのような修正および変更は、付属の特許請求項に定められる本発明の範囲内にあると考えられることを理解しなければならない。
本発明は、本明細書において広く、一般的に記述された。この一般的開示に含まれる、さらに狭い種類、さらに細かい集団もそれぞれ、本発明の一部を形成する。このことは、種属から何かの主題を外す条項または否定的制限を有する本発明の一般的記述をも、その外された材料が本明細書に特異的に明言されようとされまいと、含む。
他の実施態様も下記の特許請求項の中に含まれる。さらに、本発明の特質または局面がマーカッシュのグループ分けに基づいて記述される場合でも、当業者ならば、本発明は、マーカッシュグループのうちの任意の個別メンバー、またはメンバーのサブグループに基づいても記述されることが理解されよう。
図1A−Dは、インディゴカルミン1が、4−β−フォルボル12−ミリスチン酸13−酢酸(PMA)処理ヒトアテローム硬化病変によって酸化されてイサチンスルフォン酸を形成することが可能であることを示す。図1Aは、インディゴカルミン1が、オゾンによってイサチンスルフォン酸2に変換される際に起こる化学的変化を示す。図1Bは、インディゴカルミン1が、PMA−活性化アテローム硬化病変によって脱色される様を示す。各ガラス瓶は、リン酸バッファー生食液(PBS、10mMリン酸ナトリウム、150mM NaCl)pH7.4に溶解させたインディゴカルミン1(200μM)とウシカタラーゼ(50μg)の溶液に分散させた、等量のアテローム硬化プラーク(約50mgの湿重量)を含む。右側の瓶に対しては、写真は、PMA(10μL、40μg/mL)のDMSO溶液の添加30分後に撮影した。左側の瓶に対しては、PMA無しで等量のDMSOを加えた。反応混合液の全体量は1mLであった。図1Cは、逆相HPLCで分析した場合、図1Bに示した+PMA瓶の上清において新規のHPLCピークが生じたことを示す。この新規のピークは、約9.71分の保持時間(R)を有するイサチンスルフォン酸2に対応する。図1Dは、図1Bにおいて前述したように、PMA活性化ヒトアテローム硬化プラーク物質で、インディゴカルミン1と反応させた物質の遠心上清の陰性イオンスプレイ質量分析図を示す。プラーク物質懸濁液のPMA活性化を、インディケーターのインディゴカルミン1を用いてH 18O中で実行した場合、遊離分断産物イサチンスルフォン酸2のマススペクトラムにおける[M−H]230の質量断片ピークの出現および相対的強度によって示されるように、インディゴカルミン1のラクタムカルボニル酸素の約40%が18Oを取り込んだ。正常な水(H 16O)の存在下にインディゴカルミン1から形成されたイサチンスルフォン酸2は、228の[M−H]−質量断片ピークを有する。 図2Aは、コレステロール3がオゾン分解されて、5,6−セコステロール4aを形成し、それがアルドール化によって5aに変換される過程に含まれる化学的工程を示す。2,4−ジニトロフェニルヒドラジン(2mM、0.08%HClの溶液)による誘導体形成によって、それぞれ、ヒドラゾン誘導体4bおよび5bが得られる。誘導体形成過程において4aから形成される5bの量は約20%であった。5aと5bのコンフォメーション割り当ては、K.Wang,E.Bermudez,W.A.Pryor,Steroids58,225(1993)の記載する通りに行った。 図2Bは、図3の約18分[M−H]579において溶出するピークに対する標準として調べた、オキシステロール6a−9a、および2,4−ジニトロフェニルヒドラジン塩酸誘導体6b−7bの構造を示す。7a−7bのコンフォメーション割り当ては、真正の合成7b物質を用いたH−H ROSEY実験に基づく。 図3A−Eは、液体クロマトグラフィー質量分析(LCMS)を用いて、ヒドラゾン4b、5bおよび6bについてプラーク物質と化学的に合成した真正サンプルの分析結果を示す。条件:吸着環境−HSRP−C18カラム、75%アセトニトリル、20%水、5%メタノール、0.5mL/分の流速、360nm検出、直接導入陰性イオンエレクトロスプレイ質量分析(MS)(Hitachi M8000装置)。プラーク抽出物を、2,4−ジニトロフェニルヒドラジン塩酸(DNPH HCl)で誘導体形成後分析を行った。図3Aは、PMA活性化無しのプラーク物質について、本出願に記載する通りに2,4−ジニトロフェニルヒドラジンによる誘導体形成後のLCMS分析の結果を示す。PMA(40μg/mL)による活性化前に化合物4b(RT〜14.1分)、5b(RT〜20.5分)、および6b(RT〜18分)がアテローム硬化病変中に検出された。図3Bは、前述のように、PMA(40μg/mL)による活性化、抽出、および、2,4−ジニトロフェニルヒドラジンによる誘導体形成後におけるプラーク物質のLCMS分析結果を示す。PMA(40μg/mL)による活性化後、アテローム硬化病変では、より大量の化合物4b(RT〜14.1分)、および、より少量の化合物6b(RT〜18分)が検出された。 図3Cは、真正の4bのHPLC分析を示す。挿入図は、質量分析を示す。図3Dは、真正の6bのHPLC分析を示す。挿入図は、質量分析を示す。 図3Eは、真正の5bのHPLC分析を示す。挿入図は、質量分析を示す。 図4A−Dは、アテローム硬化物質の抽出標本と誘導体形成標本のHPLC−MS分析結果を示す。この分析では、痕跡的ヒドラゾンを検出するために100μl注入容量を用いた。図4Aは、下記に詳述する条件を用いて得られた時間対強度のLCトレースを示す。R26.7は7bである(真正物質との比較による)。R〜24.7のピークは、「M−H」461を有する未知のヒドラゾンである。図4Bは、[M−H]597における単一イオン監視を示す。 図4Cは、[M−H]579における単一イオン監視を示す。図4Dは、[M−H]461における単一イオン監視を示す。 図5A−Cは、患者A−Nのアテローム硬化病変抽出物におけるコレステロールオゾン化産物の濃度を示す。図5Aは、PMAによる活性化前後において、患者のアテローム硬化病変からの4a抽出および誘導体形成後に得られた、ヒドラゾン4bの測定濃度を示す棒グラフである。マッキントッシュ用GraphPad Prism V3を用いてスチューデントのt−test(両側性)(p<0.05,n=14)で求めた、活性化前後で検出された量の数値を示す。図5Bは、PMAによる活性化前後において、患者のアテローム硬化病変からの5a抽出および誘導体形成後に得られた、5bの測定濃度を示す棒グラフである(n=14)。 図5Cは、患者から採取した血漿サンプルから5aを抽出し誘導体形成を行った後に得られた5bの測定濃度を示す。コホートA(n=8)の患者は、24時間以内に動脈内視鏡摘出術を受ける予定であった(血漿分析はサンプル採取後3日に実施された)。コホートB(n=15)の患者は、一般医学クリニックに通院する患者の中からランダムに選ばれた(血漿分析はサンプル採取後7日に行われた)。予備試験では、5aの血漿レベルは1日当たり約5%低下したことに注意。この定量の条件下では、4bおよび5bの検出限界は1−10nMであった。従って、4bまたは5bが見かけ上存在しない場合は、4bまたは5bのレベルは10nM未満である。 図6Aは、B細胞(WI−L2)細胞系統に対する3、4a、および5aの細胞傷害性を示す。各データポイントは、少なくとも二重の測定値の平均である。4a(四角)および5a(三角)のIC50±標準誤差は、マッキントッシュコンピュータ用Graphpad Prism v3.0ソフトウェアを用いて非線形回帰分析(Hillプロット分析)によって求めた。この濃度範囲では、3(逆三角)では細胞傷害性は観察されなかった。図6Bは、T細胞(Jurkat)細胞系統に対する3、4a、および5aの細胞傷害性を示す。各データポイントは、少なくとも二重の測定値の平均である。4a(四角)および5a(三角)のIC50±標準誤差は、マッキントッシュコンピュータ用Graphpad Prism v3.0ソフトウェアを用いて非線形回帰分析(Hillプロット分析)によって求めた。この濃度範囲では、3(逆三角)では細胞傷害性は観察されなかった。 図7A−Bは、コレステロールのオゾン分解産物4aおよび5aが、マクロファージによる脂質摂取を増し、泡沫細胞を産生することを示す。図7Aは、J774.1マクロファージとインキュベートしたLDLは、これらのマクロファージの脂質負荷に対してほとんど何の作用も及ぼさないことを示す。マクロファージは先ず、10%仔牛血清を含むRPMI−1640中で24時間培養し、次に、LDL(100μg/mL)を含む同じ培養液で72時間インキュベートした。細胞は、4%フォルムアルデヒドにて固定し、ヘマトキシリンおよびオイルレッドOで、脂質顆粒が暗赤色に染まるように染色した。倍率100倍。図7Bは、オゾン分解産物4aとインキュベートしたLDLは、マクロファージの脂質負荷を誘発し、泡沫細胞を産生させることを示す。J774.1マクロファージを、10%仔牛血清を含むRPMI−1640中で24時間培養した。次に、細胞を、LDL(100μg/mL)とオゾン分解産物4a(20μM)を含む同じ培養液で72時間インキュベートした。細胞は、4%フォルムアルデヒドにて固定し、ヘマトキシリンおよびオイルレッドOで、脂質顆粒が暗赤色に染まるように染色した。倍率100倍。マクロファージに対するオゾン分解産物4aの作用は、オゾン分解産物5aの作用と区別できないことに注意されたい。 図8A−Cは、LDLの二次構造は、円偏光二色性で検出した場合、オゾン分解産物4aまたは5aに暴露されることによって変化させられることを示す。提出の結果は、各サンプルにつき少なくとも二重実験に基づくものである。図8Aは、正常なLDLのタンパク質内容は、大部分がα螺旋構造(〜40±2%)であり、より少量がβ構造(〜13±3%)、βターン(〜20±3%)、およびランダムコイル(27±2%)となることを示す。図8Aは、37℃におけるPBS(pH7.4)中のLDL(100μg/ml)について得られた時間依存性円偏光二色性スペクトラムを示す。図8Bは、37℃におけるPBS(pH7.4)中でLDLをオゾン分解産物4aとインキュベートした場合、アポB−100の二次構造が消失することを示す。図8Aは、37℃におけるPBS(pH7.4)中のLDL(100μg/ml)および4a(10μM)について得られた時間依存性円偏光二色性スペクトラムを示す。 図8Cは、37℃におけるPBS(pH7.4)中でLDLをオゾン分解産物5aとインキュベートした場合、アポB−100の二次構造が消失することを示す。図8Aは、37℃におけるPBS(pH7.4)中のLDL(100μg/ml)および5a(10μM)について得られた時間依存性円偏光二色性スペクトラムを示す。 図9は、コレステロールオゾン化産物4aおよび5aのダンシルヒドラジン(それぞれ4dおよび5c)の構造、および、これらヒドラジン誘導体のHPLCパターンを示す。図示のように、コレステロールオゾン化産物4aおよび5aは、異なるHPLC保持時間を有するダンシルヒドラジン接合体を生ずる。 図10は、コレステロールオゾン化産物が、ヒトの頚動脈標本において、ガスクロマトグラフィー−質量分析(GCMS)によって検出可能であることを示す。図示のクロマトグラムは、アテローム硬化プラーク抽出物の典型的なものである。22.49分に溶出するピークは、コレステロールオゾン化産物4aおよび5a両方に対応するピークである。質量分析クロマトグラフ挿入図は、22.49分で溶出する分子種はm/z354を有することを示す。 図11は、二つのアテローム硬化プラークの、ID−GCMSによる定量分析結果を示す。検出された、コレステロールオゾン化産物4aおよび5aの量は、組織mg当たり約80−100pmol/mgであり、LC−MS分析によって検出されたものと近似していた。各バーは、二重抽出物であることを示し、平均±SEMとして表されている。

Claims (51)

  1. 原核細胞または真核細胞に対して細胞傷害性であり得る、単離されたコレステロールのオゾン化産物。
  2. マクロファージの脂質摂取か、またはマクロファージからの泡沫細胞形成を引き起こし得る、請求項1に記載のオゾン化産物。
  3. 低密度リポタンパクにおけるタンパク質の二次構造を変えることが可能な、請求項1に記載のオゾン化産物。
  4. 前記タンパク質はアポタンパクB100である、請求項3に記載のオゾン化産物。
  5. 式4aを有する、請求項1に記載のオゾン化産物
    Figure 2007504244
  6. 式5aを有する、請求項1に記載のオゾン化産物
    Figure 2007504244
  7. 式6a〜15a、7cのうちのいずれか一つ、またはそれらの組み合わせを有する、請求項1に記載のオゾン化産物
    Figure 2007504244
    Figure 2007504244
    Figure 2007504244
  8. 担体と、原核細胞または真核細胞に対して細胞傷害性であり得る単離されたコレステロールのオゾン化産物とを含む、組成物。
  9. 前記オゾン化産物が式4aを含む、請求項8に記載の組成物
    Figure 2007504244
  10. 前記オゾン化産物が式5aを含む、請求項8に記載の組成物
    Figure 2007504244
  11. 前記オゾン化産物が、式6a〜15a、7cのうちのいずれか一つ、またはそれらの組み合わせを有する化合物を含む、請求項8に記載の組成物
    Figure 2007504244
    Figure 2007504244
    Figure 2007504244
    Figure 2007504244
  12. コレステロールのオゾン化産物に結合することが可能な、単離された結合実体。
  13. 前記コレステロールのオゾン化産物が、式4aの化合物である、請求項12に記載の結合実体
    Figure 2007504244
  14. 前記コレステロールのオゾン化産物が、式5aの化合物である、請求項12に記載の結合実体
    Figure 2007504244
  15. 前記抗体がまた、式6a、7a、7c、8a、9a、10a、11a、12a、13a、14a、または15aのうちのいずれか一つを有する化合物に対して結合することが可能である、請求項12に記載の結合実体
    Figure 2007504244
    Figure 2007504244
    Figure 2007504244
    Figure 2007504244
  16. 前記結合実体が、式13a、14a、または15aを有するハプテンに対して生じる、請求項12に記載の結合実体
    Figure 2007504244
  17. 前記結合実体が抗体である、請求項12に記載の結合実体。
  18. 前記単離された抗体が、ATCC登録番号PTA−5427またはPTA−5428を有するハイブリドーマKA1−11C5またはKA1−7A6に由来する、請求項17に記載の結合実体。
  19. 前記単離された抗体が、ATCC登録番号PTA−5429またはPTA−5430を有するハイブリドーマKA2−8F6またはKA2−1E9に由来する、請求項17に記載の結合実体。
  20. 前記結合実体が、治療剤に連結されている、請求項12に記載の結合実体。
  21. 前記治療剤が、アテローム硬化病変を軽減するか、または動脈のさらなる閉塞を防止することが可能である、請求項20に記載の結合実体。
  22. 前記治療剤が、抗酸化剤、抗炎症剤、薬剤、小分子、ペプチド、ポリペプチド、または核酸である、請求項20に記載の結合実体。
  23. コレステロールのオゾン化産物に連結された結合実体であって、該コレステロールのオゾン化産物は、原核細胞または真核細胞に対して細胞傷害性である、結合実体。
  24. 前記結合実体が抗体である、請求項23の結合実体。
  25. 前記コレステロールのオゾン化産物は、式4a〜15aまたは7cのうちのいずれか一つの化合物である、請求項23に記載の結合実体
    Figure 2007504244
    Figure 2007504244
    Figure 2007504244
    Figure 2007504244
  26. アテローム硬化病変を治療または予防するためのマーカーであって、式4aまたは式5aを有するコレステロールのオゾン化産物を含む、マーカー
    Figure 2007504244
  27. 患者のアテローム硬化症を治療するための方法であって、コレステロールのオゾン化産物に対して結合することが可能な結合剤を該患者に投与する工程を包含する、方法。
  28. 前記コレステロールのオゾン化産物は、式4a〜15aまたは7cのうちのいずれか一つを有する化合物である、請求項27に記載の方法
    Figure 2007504244
    Figure 2007504244
    Figure 2007504244
    Figure 2007504244
  29. 前記結合剤が、活性酸素種を生成しない、請求項27に記載の方法。
  30. 前記結合実体が、治療剤に連結されている、請求項27に記載の方法。
  31. 前記治療剤が、アテローム硬化病変の成長の遅滞、または該アテローム硬化病変のサイズの縮小を促進し得る、請求項30に記載の方法。
  32. 前記治療剤が、抗酸化剤、抗炎症剤、薬剤、小分子、ペプチド、ポリペプチド、または核酸である、請求項30に記載の方法。
  33. 患者の標的細胞を殺すための方法であって、
    標的細胞に結合することが可能な結合剤を該患者に投与する工程を包含し、該結合剤は、コレステロールのオゾン化産物に連結される、方法。
  34. 前記結合実体が抗体である、請求項33に記載の方法。
  35. 前記抗体が、活性酸素種を生成する、請求項33に記載の方法。
  36. 前記抗体がまた、一重項酸素を生成することが可能な化合物に連結される、請求項33に記載の方法。
  37. 前記一重項酸素を生成することが可能な化合物が、エンドペルオキシドである、請求項36に記載の方法。
  38. 前記一重項酸素を生成することが可能な化合物が、アントラセン−9,10−ジプロピオン酸エンドペルオキシドである、請求項36に記載の方法。
  39. 前記一重項酸素を生成することが可能な化合物が、プテリン、フラビン、ヘマトポルフィリン、テトラキス(4−スルフォナトフェニル)ポルフィリン、ビピリジルルテニウム(II)錯体、ローズベンガル染料、キノン、ローダミン染料、フタロシアニン、ヒポクレリン、ルブロシアニン、ピナシアノール、またはアロシアニンである、請求項36に記載の方法。
  40. 哺乳動物から細胞傷害性コレステロールオゾン化産物を除去するための方法であって、コレステロールのオゾン化産物に結合することが可能な結合実体または抗体を用いて、該哺乳動物の体液から該細胞傷害性コレステロールオゾン化産物を分離する工程を包含する、方法。
  41. 前記コレステロールのオゾン化産物が、式4aの化合物である、請求項40に記載の方法
    Figure 2007504244
  42. 前記コレステロールのオゾン化産物が、式5aの化合物である、請求項40に記載の方法
    Figure 2007504244
  43. 前記コレステロールのオゾン化産物が、式6a〜15aまたは7cのうちのいずれか一つを有する化合物である、請求項40に記載の方法
    Figure 2007504244
    Figure 2007504244
    Figure 2007504244
    Figure 2007504244
  44. 前記オゾン化産物が、哺乳動物の循環血から除去される、請求項40に記載の方法。
  45. 前記オゾン化産物が、哺乳動物の血液から生体外で除去される、請求項40に記載の方法。
  46. 前記結合実体または前記抗体が、局所組織に対して局所的様式で投与される、請求項40に記載の方法。
  47. 哺乳動物の癌を治療または予防する方法であって、コレステロールの細胞傷害性オゾン化産物に連結した抗体を該哺乳動物に投与する工程を包含し、該抗体は癌細胞に結合することが可能である、方法。
  48. 哺乳動物の不適切な免疫応答を治療または予防する方法であって、コレステロールの細胞傷害性オゾン化産物に連結した抗体を該哺乳動物に投与する工程を包含し、該抗体は、該不適切な免疫応答に関与する免疫細胞に結合することが可能である、方法。
  49. 抗体からの、活性酸素種の産生を調節する因子を同定するための方法であって、
    (a)抗体および候補因子を結合する工程、
    (b)形成された活性酸素種の量を決定する工程、および、
    (c)形成された活性酸素種の量を、該候補因子なしで該抗体から形成された活性酸素種の量を決定することによって得られた標準値と比較する工程、
    を包含する、方法。
  50. 前記活性酸素種がオゾンである、請求項49に記載の方法。
  51. 前記抗体は、式4a〜15aまたは7cのうちのいずれか一つを有するコレステロールオゾン化産物に結合することが可能である、請求項47〜49のいずれか1項に記載の方法
    Figure 2007504244
    Figure 2007504244
    Figure 2007504244
    Figure 2007504244
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