JP2008509227A - 可溶性ZcytoR14、抗ZcytoR14抗体および結合相手ならびに炎症における使用方法 - Google Patents

可溶性ZcytoR14、抗ZcytoR14抗体および結合相手ならびに炎症における使用方法 Download PDF

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Abstract

本発明は、IL‐17F、IL‐17AまたはIL‐17AおよびIL‐17Fの両方のポリペプチド分子の活性の遮断、抑制、低減、拮抗または中和に関する。IL‐17AおよびIL‐17Fは、炎症過程およびヒト疾患に関与するサイトカインである。ZcytoR14は、IL‐17AおよびIL‐17Fに関する共通の受容体である。本発明は、可溶性ZcytoR14および抗ZcytoR14抗体および結合相手、ならびにこのような可溶性受容体、抗体および結合相手を用いたIL‐17F、IL‐17AまたはIL‐17AおよびIL‐17Fの両方の拮抗方法を包含する。

Description

関連発明の参照
本出願は、米国特許仮出願第60/578,805号(2004年6月10日提出)(この記載内容は参照により本明細書中で援用される)の利益を主張する。
発明の背景
サイトカインは、多数の細胞型の増殖および分化の調節を含めた種々の生物学的作用を媒介する可溶性小タンパク質である(例えばArai et al., Annu. Rev. Biochem. 59: 783(1990); Mosmann, Curr. Opin. Immunol. 3: 311(1991); Paul and Seder, Cell 76: 241(1994)参照)。サイトカイン群を構成するタンパク質としては、インターロイキン、インターフェロン、コロニー刺激因子、腫瘍壊死因子およびその他の調節分子が挙げられる。例えばヒトインターロイキン‐17は、インターロイキン‐6、細胞内接着分子1、インターロイキン‐8、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子およびプロスタグランジンE2の発現を刺激し、CD34+造血性前駆体の好中球への選択的成熟に一役を演じるサイトカインである(Yao et al., J. Immunol. 155: 5483(1995); Fossiez et al., J. Exp. Med. 183: 2593(1996))。
サイトカインと結合する受容体は、典型的には高親和性でサイトカインと結合する1つまたは複数の内在性膜タンパク質からなり、そしてある種の受容体サブユニットの細胞質部分を通して細胞にこの結合事象を形質導入する。サイトカイン受容体は、それらの細胞外リガンド結合ドメインにおける類似性に基づいて、数個のクラスにグループ分けされている。
サイトカインおよびそれらの受容体の実証されたin vivo活性は、他のサイトカイン、サイトカイン受容体、サイトカインアゴニストおよびサイトカインアンタゴニストの臨床的能力、ならびにそれらの必要性を例証する。例えば前炎症性サイトカインファミリーの実証されたin vivo活性は、前炎症性分子のアンタゴニストの桁外れの臨床的能力、ならびにそれらの必要性を例証する。
発明の詳細な説明
本発明は、前炎症性サイトカインIL‐17AおよびIL‐17Fに対するアンタゴニストを提供することにより、これらの必要性を取り扱う。特定的には、前炎症性サイトカインIL‐17AおよびIL‐17Fは高度の配列類似性を有し、多数の生物学的特性を共有し、そしてともに活性化T細胞により産生される。それらは、種々の自己免疫および炎症性疾患、例えば慢性関節リウマチおよび喘息の進行に関与する因子としてともに関連付けられてきた。実際、IL‐17A機能を無効にする試薬は、ヒト疾患のいくつかのマウスモデルにおける疾患発生率および重症度を有意に改善する。IL‐17Aは、そのコグネイト受容体、IL‐17受容体(IL‐17R)との相互作用によりその作用を媒介するが、しかしIL‐17Fに関する受容体は未だ同定されていない。IL‐17Fに関する受容体としてIL‐17R関連分子、ZcytoR14を同定した、ということをここにわれわれは報告する。しかしながら、この受容体が、類似の高親和性でIL‐17AおよびIL‐17Fの両方と結合する、ということにもわれわれは留意した。他方でIL‐17Rは高親和性でIL‐17Aと結合するが、しかしIL‐17Fとは極低親和性で結合する。これと一致して、可溶性形態のIL‐17Rは、いずれかの受容体を発現する細胞中でのIL‐17A結合およびシグナル伝達を遮断するが、しかしZcytoR14とのIL‐17Fの結合または機能を妨害しない、ということをわれわれは示した。それに反して、可溶性形態のZcytoR14は、いずれかの受容体を発現する細胞中でのIL‐17AおよびIL‐17Fを、単独でまたは一緒に、拮抗する。IL‐17A介入はいくつかの自己免疫疾患のための有効な療法として提唱されてきたため、可溶性ZcytoR14受容体を含み、抗ZcytoR14抗体を中和するIL‐17A、IL‐17FまたはIL‐17AおよびIL‐17Fの両方の活性を遮断し、抑制し、低減し、拮抗するかまたは中和し得る本発明のアンタゴニストの使用は、これら2つのサイトカインのうちの1つだけをターゲッティングする療法を上回る利点を有する。本発明はさらに、炎症性疾患におけるそのための使用、ならびに関連組成物および方法を提供する。
A)概要
免疫関連および炎症性疾患は、正常生理学では、傷害または損傷に対して応答し、傷害または損傷からの修復を開始し、異質生物体に対する生得的および後天的防御を装備するために重要である、かなり複雑な、しばしば多重相互連絡生物学的経路の顕示または結果である。これらの正常生理学経路が、応答の強度に直接関連するとして、異常調節または過剰刺激の結果として、自己に対する反応として、あるいはこれらの組合せとして、付加的傷害または損傷を引き起こす場合に、疾患または病理学は起きる。
これらの疾患の起源はしばしば、マルチステップ経路を、そしてしばしば多数の異なる生物学的系/経路を包含するが、しかし1つまたは複数のこれらの経路における臨界点での介入は改善または治療作用を有し得る。療法的介入は、有害なプロセス/経路の拮抗作用または有益なプロセス/経路の刺激により起こり得る。
多数の免疫関連疾患が既知であり、広範に研究されてきた。このような疾患としては、免疫媒介性炎症性疾患(例えば慢性関節リウマチ、免疫媒介性腎疾患、肝胆道疾患、炎症性腸疾患(IBD)、感染および喘息)、非免疫媒介性炎症性疾患、感染性疾患、免疫不全症、新生物等が挙げられる。
リンパ球(T細胞)は、哺乳類免疫応答の重要な構成成分である。T細胞は、主要組織適合性複合体(MHC)内の遺伝子によりコードされる自己分子と関連する抗原を認識する。抗原は、抗原提示細胞、ウイルス感染細胞、癌細胞、移植片等の表面でMHC分子と一緒に表示され得る。細胞系は、宿主哺乳類に対する健康脅威を有するこれらの変異細胞を排除する。T細胞としては、ヘルパーT細胞および細胞傷害性T細胞が挙げられる。ヘルパーT細胞は、抗原提示細胞上での抗原‐MHC複合体の認識後に、広範に増殖する。ヘルパーT細胞は、B細胞、細胞傷害性T細胞および免疫応答に参加する種々の他の細胞の活性化において中心的役割を演じる種々のサイトカイン、即ちリンフォカインも分泌する。
体液性および細胞媒介性免疫応答における中心的事象は、ヘルパーT細胞の活性化およびクローン拡大である。ヘルパーT細胞活性化は、抗原提示細胞の表面でのT細胞受容体(TCR)‐CD3複合体と抗原‐MHCの相互作用により開始される。この相互作用は、休止中のヘルパー細胞を細胞周期に入るよう誘導する(G0→G1遷移)生化学的事象のカスケードを媒介し、IL‐2、そして時としてIL‐4に関する高親和性受容体の発現を生じる。活性化T細胞は、周期を通して進行して、記憶細胞またはエフェクター細胞に増殖し、分化する。
TCRにより媒介されるシグナルのほかに、T細胞の活性化は、抗原提示細胞により、あるいは抗原提示細胞上の膜結合分子都T細胞との相互作用により放出されるサイトカインにより誘導される付加的同時刺激を包含する。サイトカインIL‐1およびIL‐6は、同時刺激シグナルを提供することが示されている。さらにまた抗原提示細胞の表面で発現されるB7分子とT細胞表面で発現されるCD28およびCTLA‐4分子との間の相互作用は、T細胞活性化をもたらす。活性化T細胞は、増大数の細胞接着分子、例えばICAM‐1、インテグリン、VLA‐4、LFA‐1、CD56等を発現する。
混合リンパ球培養または混合リンパ球反応(MLR)におけるT細胞増殖は、免疫系を刺激する化合物の能力の確立された指標である。多数の免疫応答において、炎症細胞は損傷または感染の部位に浸潤する。移動細胞は、罹患組織の組織学的検査により確定され得るように、好中球、好酸球、単球またはリンパ球であり得る(Current Protocols in Immunology, ed. John E. Coligan, 1994, John Wiley & Sons, Inc.)。
免疫関連疾患は、免疫応答を抑制することにより治療され得る。可溶性受容体および/または免疫刺激活性を有する分子を抑制する中和抗体の使用は、免疫媒介性および炎症性疾患の治療に有益である。免疫応答を抑制する分子は、免疫応答を抑制するために利用され(直接的にまたは抗体アゴニストの使用によるタンパク質)、したがって免疫関連疾患を改善し得る。
インターロイキン‐17(IL‐17A)は、Tリンパ指向性ヘルペスウイルス・サイミリ(HSV)によりコードされるタンパク質の細胞オーソログとして同定されている[Rouvier et al., J. Immunol., 150(12): 5445-5456 (1993); Yao et al., J. Immunol., 122(12): 5483-5486 (1995)およびYao et al., Immunity, 3(6): 811-821 (1995)参照]。その後の特性化は、このタンパク質が広範囲の末梢組織中の前炎症性応答を誘導するよう作用する強力なサイトカインである、ということを示した。IL‐17Aは、CD4+活性化記憶T細胞によってのみ合成され、分泌される約32 kDaのジスルフィド結合ホモ二量体サイトカインである(Fossiez et al., Int. Rev. Immunol., 16: 541-551 [1998]で再検討されている)。特定的には、IL‐17は、19〜23残基のN末端シグナル配列を有する155アミノ酸の前駆体ポリペプチドとして合成され、ジスルフィド結合ホモ二量体糖タンパク質として分泌される。IL‐17Aは、WO9518826(1995)、WO9715320(1997)およびWO9704097(1997)、ならびに米国特許第6,063,372号に開示されている。
その制限組織分布にもかかわらず、IL‐17Aは種々の型の細胞上で多面的生物学的活性を示す。IL‐17Aは、多数のサイトカインの産生を刺激することが見出されている。それは、繊維芽細胞、ケラチノサイト、上皮および内皮細胞のような接着細胞によるIL‐6、IL‐8、IL‐12、白血病抑制因子(LIF)、プロスタグランジンE2、MCP‐1およびGCSFの分泌を誘導する。IL‐17Aは、ICAM‐1表面発現、T細胞の増殖、ならびにCD34.sup.+ヒト始原細胞の好中球への分化を誘導する能力も有する。IL‐17Aは骨代謝にも関連づけられており、そして活性化T細胞およびTNF‐アルファ産生の存在により特性化される病理学的状態、例えば慢性関節リウマチおよび骨移植片のルースニングにおいて重要な役割を演じることが示唆されている(Van Bezooijen et al., J. Bone Miner. Res. 14: 1513-1521 [1999])。慢性関節リウマチ患者由来の滑膜組織の活性化T細胞は、正常個体または骨関節炎患者由来のものより多い量のIL‐17Aを分泌することが見出された(Chabaud et al., Arthritis Rheum. 42: 963-970 [1999])。この前炎症性サイトカインは、慢性関節リウマチにおける滑膜炎症に能動的に関与する、ということが示唆された。その前炎症性役割は別として、IL‐17Aは、さらに別のメカニズムにより慢性関節リウマチの病理学に関与すると思われる。例えばIL‐17Aは、骨芽細胞中の破骨細胞分化因子(ODF)mRNAの発現を誘導することが示されている(Kotake et al., J. Clin. Invest., 103: 1345-1352 [1999])。ODFは、骨再吸収に関与する細胞である破骨細胞への始原細胞の分化を刺激する。
IL‐17Aのレベルは慢性関節リウマチ患者の滑膜中で有意に増大されるため、IL‐17A誘導性破骨細胞形成は慢性関節リウマチにおける骨再吸収にきわめて重要な役割を演じると思われる。IL‐17Aは、ある種の他の自己免疫障害、例えば多発性硬化症において重要な役割を演じるとも考えられる(Matusevicius et al., Mult. Scler., 5: 101-104 [1999])。IL‐17Aはさらに、細胞内シグナル伝達により、ヒトマクロファージにおけるCa.Sup.2+流入および[cAMP]の低減を刺激することが示されている(Jovanovic et al., J. Immunol., 160: 3513 [1998])。IL‐17Aで処理される繊維芽細胞はNF‐カッパBの活性化を誘導する[Yao et al., Immunity, 3: 811 (1995), Jovanovic et al., 上記]が、一方、それで処理されたマクロファージはNF‐カッパBおよび有糸分裂促進因子活性化プロテインキナーゼを活性化する(Shalom-Barek et al., J. Biol. Chem. 273: 27467 [1998])。
さらにIL‐17Aはまた、骨および軟骨成長に関与する哺乳類サイトカイン様因子7との配列類似性を共有する。IL‐17Aポリペプチドが配列類似性を共有するその他のタンパク質は、ヒト胚由来インターロイキン関連因子(EDIRF)およびインターロイキン‐20である。
IL‐17A野広範囲の作用と一致して、IL‐17Aに関する細胞表面因子は、多数の組織および細胞型において広範に発現されることが見出されている(Yao et al., Cytokine, 9: 794 [1997])。ヒトIL‐17A受容体(IL‐17R)のアミノ酸配列(866アミノ酸)は単一膜貫通ドメインおよび長い525アミノ酸細胞内ドメインを有するタンパク質を予測するが、しかし受容体配列は独特であり、そしてサイトカインからの受容体/成長因子受容体ファミリーのいずれかのものと類似しない。これは、その他の既知のタンパク質とのIL‐17Aそれ自体の類似性の欠如と結び付けられて、IL‐17Aおよびその受容体がシグナル伝達タンパク質および受容体の新規のファミリーの一部であり得る、ということを示す。IL‐17A活性はその独特の細胞表面受容体との結合により媒介される、ということが実証されているが、この場合、従来の研究は、T細胞と可溶性形態のIL‐17A受容体ポリペプチドとの接触が、PHA、コンカナバリンAおよび抗TCRモノクローナル抗体により誘導されるT細胞増殖およびIL‐2産生を抑制する、ということを示している(Yao et al., J. Immunol., 155: 5483-5486 [1995])。このようなものとして、既知のサイトカイン受容体、特にIL‐17A受容体との相同性を有する新規のポリペプチドを同定し、特性化することに、有意の関心が存在する。
IL‐17Fの発現パターンは、それが活性化CD4+T細胞および単球のみを含むよう、IL‐17Aのパターンと類似する、と思われる(Starnes et al. J. Immunol. 167: 4137-4140 [2001])。IL‐17Fは、繊維芽細胞においてG‐CSF、IL‐6およびIL‐8(Hymowitz et al., EMBO J. 20: 5322-5341 [2001])を、そして内皮細胞ではTGF‐b(Starnes et al. J. Immunol. 167: 4137-4140 [2001])を誘導することが実証されている。樹状細胞により産生されるサイトカインであるIL‐23は、主に記憶T細胞において、IL‐17AおよびIL‐17Fの両方の産生を媒介し得る、ということが近年報告されている(Aggarwal et al. J. Biol. Chem. 278: 1910-1914 [2003])。
さらに、IL‐17AおよびIL‐Fの両方の過剰発現または上向き調節は、関節炎および喘息個体で示されている(Moseley et al. Cytokine Growth Factor Rev 14: 155-174 [2003]で再検討)。関節炎に関して、これらのサイトカインは慢性関節リウマチおよび骨関節炎に関連する軟骨および関節破壊に特徴的な方法で作用する。例えばIL‐17AおよびIL‐17Fは、新規のプロテオグリカンおよびコラーゲンの合成を抑制しながら、軟骨プロテオグリカン、グリコサミノグリカンおよびコラーゲン断片の放出により関節軟骨外植片中のマトリックス分解を増強することが実証されている(Cai et al. Cytokine 16: 10-21 [2001]; Attur et al Arthritis Rheum 44: 2078-2083 [2001])。
IL‐17Aと同様に、マウスにおけるIL‐17Fの過剰発現も、肺好中球動員を増大し、肺におけるTh1関連サイトカイン、例えばIL‐6、IFN‐ガンマ、IPハイフン10およびMIGの発現増大を生じる(Starnes et al. J. Immunol. 167: 4137-4140 [2001])。IL‐17Fはまた、アレルゲン攻撃誘発性喘息患者からのT細胞において上向き調節され(Kawaguchi et al J. Immunol 167: 4430-4435 [2001])、NHBEにおけるIL‐6およびIL‐8産生を誘導することが判明した。IL‐17Aに対比して、IL‐17Fは、in vitroでの血管新生を抑制すると思われる(Starnes et al. J. Immunol. 167: 4137-4140 [2001])。
IL‐17F mRNAは、種々のヒト組織中でノーザンブロットにより検出されなかったが、しかしCD4+T細胞および単球の活性化時に劇的に誘導された(同上)。マウスにおいて、Th2細胞および肥満細胞は、活性化時にIL‐17Fを発現することが判明した(Dumont, Expert Opin. Ther. Patents 13(3) (2003)参照)。IL‐17Aと同様、IL‐17Fの発現もマウスにおいてIL‐23により上向き調節されることが判明した。
IL‐17サイトカイン/受容体ファミリーは、免疫および炎症応答の操作に対する革新的アプローチを提供するサイトカインネットワーク内で独特のシグナル伝達系を表わすと思われる。したがって本発明は、新規のIL‐17ファミリー受容体、ZcytoR14の発見、ならびにIL‐17AおよびIL‐17Fの両方と結合するその能力に基づいている。
したがって、IL‐17FおよびIL‐17A活性に対するアンタゴニスト、例えばZcytoR14可溶性受容体およびそれに対する抗体、例えば本発明の抗ヒトZcytoR14モノクローナルおよび中和抗体は、特にIL‐17FおよびIL‐17Aの両方に対するアンタゴニストとして、炎症性疾患の治療的処置において、単独で、または乾癬の治療においてもともに、有用である。さらに、IL‐17F活性に対するアンタゴニスト、例えばZcytoR14可溶性受容体およびそれに対する抗体、例えば本発明の抗ヒトZcytoR14モノクローナルおよび中和抗体は、例えばアトピー性および接触性皮膚炎、IBD、結腸炎、内毒素血症、関節炎、慢性関節リウマチ、乾癬性関節炎、成人性呼吸器疾患(ARD)、敗血症性ショック、多発性臓器不全、炎症性肺損傷、例えば喘息、慢性閉塞性肺疾患(COPD)、気道反応性亢進,慢性気管支炎、アレルギー性喘息、細菌性肺炎、乾癬、湿疹、ならびに炎症性腸疾患、例えば潰瘍性結腸炎およびクローン病、ヘリコバクター・ピロリ感染、腹膜炎症の結果としての腹腔内癒着および/または膿瘍(即ち感染、損傷等からの)、全身性エリテマトーデス(SLE)、多発性硬化症、全身性硬化症、ネフローゼ症候群、臓器同種異系移植片拒絶、移植片対宿主疾患(GVHD)、腎臓、肺、心臓等の移植片拒絶、連鎖球菌細胞壁(SCW)誘導性関節炎、骨関節炎、歯肉炎/歯周炎、ヘルペス性間質性角膜炎、癌、例えば前立腺癌、腎臓癌、結腸癌、卵巣癌、子宮頚部癌、白血病、血管新生、再狭窄および川崎病の治療において、IL‐17FおよびIL‐17A(個別にまたは一緒に)を結合し、遮断し、抑制し、低減し、拮抗しまたは中和する場合、その他の炎症性疾患の療法的処置に有用である。
サイトカイン受容体サブユニットは、リガンド結合ドメイン、ならびに典型的にはシグナル伝達に関与するエフェクタードメインを含む多ドメイン構造により特性化される。多量体サイトカイン受容体としては、単量体、ホモ二量体(例えばPDGF受容体ααおよびββアイソフォーム、エリスロポイエチン受容体、MPL[トロンボポイエチン受容体]、およびG‐CSF受容体)、そのサブユニットが各々リガンド結合およびエフェクタードメインを有するヘテロ二量体(例えばPDGF受容体αβアイソフォーム)、ならびに本質的に異なる機能を有する構成成分サブユニットを有する多量体(例えばIL‐2、IL‐3、IL‐4、IL‐5、IL‐6、IL‐7およびGM‐CSF受容体)が挙げられる。いくつかの受容体サブユニットは、複数の受容体に共通である。例えばそれ自体の上でリガンドを結合できないが、しかし細胞内シグナル伝達ドメインを含むAIC2Bサブユニットは、IL‐3およびGM‐CSF受容体の一構成成分である。多数のサイトカイン受容体は、それらの構造および機能に基づいて、4つの関連ファミリーのうちの1つに置かれ得る。例えばクラスI造血性受容体は、保存システイン残基およびWSXWSモチーフ(配列番号10)を含有するドメインの存在により特性化される。付加的ドメイン、例えばプロテインキナーゼドメイン;フィブロネクチンIII型ドメイン;および免疫グロブリンドメイン(ジスルフィド結合ループにより特性化される)が、ある種の造血性受容体中に存在する。サイトカイン受容体構造は、Urdal, Ann. Reports Med. Chem. 26: 221-228, 1991およびCosman, Cytokine 5: 95-106, 1993により再検討されている。一般に、生物体が新規の生物学的機能を獲得するための選択的圧力下で、新規の受容体ファミリー成員は現存する受容体遺伝子の重複から生じて、多遺伝子ファミリーを存在させる、と考えられる。したがってファミリー成員は先祖遺伝子の痕跡を含有し、そしてこれらの特質的特徴は、付加的ファミリー成員の単離および同定において利用され得る。
本発明の中でも特に、本発明は、「ZcytoR14」または「可溶性ZcytoR14」または「sZcytoR14」(これらはすべて、本明細書中で互換的に用いられ得る)と呼ばれる可溶性受容体、あるいはZcytoR14サイトカイン受容体に対する中和抗体に関する新規の使用を提供する。本発明は、ヒト炎症性および自己免疫疾患において用いるための、可溶性ZcytoR14ポリペプチド断片および融合タンパク質も提供する。本発明の抗ZcytoR14抗体および可溶性ZcytoR14受容体、例えば本発明の中和抗ZcytoR14抗体は、炎症および炎症性疾患、例えば乾癬、乾癬性関節炎、慢性関節リウマチ、内毒素血症、炎症性腸疾患(IBD)、結腸炎、喘息、同種異系移植片拒絶、免疫媒介性腎疾患、肝胆道疾患、多発性硬化症、アテローム硬化症、腫瘍増殖の促進または変形性関節疾患、ならびに本明細書中に開示されるその他の炎症性症状の治療において、IL‐17FまたはIL‐17AあるいはIL‐17AおよびIL‐17Fの両方の活性を遮断し、抑制し、低減し、拮抗しまたは中和するために用いられ得る。
ヒトZcytoR14をコードする例示的ヌクレオチド配列は、配列番号1により提示される;コード化ポリペプチドは、配列番号2で示される。ZcytoR14は、IL‐17A(配列番号13&14)およびIL‐17F(配列番号15&16)の両方に関する受容体として機能する。ZcytoR14は、単量体、ホモ二量体またはヘテロ二量体として作用し得る。好ましくはZcytoR14は、IL‐17Aおよび/またはIL‐17Fの両方に関するホモ二量体受容体として作用する。ZcytoR14は、IL‐17関連サイトカインに関するヘテロ二量体受容体としても作用する。ZcytoR14は、共同所有米国特許出願第10/458,647号および共同所有WIPO公告WO 01/04304(これらはともに、参照により本明細書中で援用される)に開示されている。ZcytoR14(配列番号1)をコードするヒトcDNAクローンの分析は、約20アミノ酸残基(配列番号2のアミノ酸残基1〜20)の推定シグナル配列、約431アミノ酸残基(配列番号2;配列番号3のアミノ酸残基21〜452)の細胞外リガンド結合ドメイン、約20アミノ酸残基(配列番号2のアミノ酸残基453〜473)の膜貫通ドメイン、および約203アミノ酸残基(配列番号2のアミノ酸残基474〜677)の細胞内ドメインを含む692アミノ酸(配列番号2)をコードするオープンリーディングフレームを明示した。さらにリガンド結合ドメインは、配列番号22により表わされる。
「ZcytoR14‐1」と呼ばれる変異体ヒトZcytoR14をコードするさらに別の例示的ヌクレオチド配列は、配列番号4により提供され、コード化ポリペプチドは配列番号5で示される。ZcytoR14‐1は、共同所有米国特許出願第10/458,647号および共同所有WIPO公告WO 01/04304(これらはともに、参照により本明細書中で援用される)に開示されている。配列分析は、ZcytoR14‐1が受容体ポリペプチドの切頭型であることを明示した。即ち、ZcytoR14‐1は、配列番号2のアミノ酸残基1〜113を欠く。配列番号10は、ZcytoR14のN末端部分を含むZcytoR14‐1ポリペプチドのアミノ酸配列を提示する。
ZcytoR14およびZcytoR14‐1アミノ酸配列の比較は、2つのポリペプチドが代替的スプライス化変異体を表わす、ということも示した。ZcytoR14のアミノ酸配列は、ZcytoR14‐1が欠いている17アミノ酸セグメント(配列番号2のアミノ酸残基339〜355)を含み、一方、ZcytoR14は、アミノ酸479の後ろで、ZcytoR14‐1において見出される13アミノ酸セグメント(配列番号5のアミノ酸残基350〜362)を欠く。両方のアミノ酸セグメントを含有するポリペプチドは配列番号11により提供され、一方、配列番号12は、13および17アミノ酸セグメントの両方を欠くポリペプチドのアミノ酸配列を提示する。
「ZcytoR14‐6」と呼ばれる変異体ヒトZcytoR14をコードするさらに別の例示的ヌクレオチド配列は、配列番号23により提供され、コード化ポリペプチドは配列番号24で示される。ZcytoR14‐6は、配列番号2で例示されるようなZcytoR14と比較して、25アミノ酸残基欠失を含有する。特定的にはZcytoR14‐6は、配列番号2のアミノ酸残基94〜アミノ酸残基118を含有しない。ZcytoR14‐6(配列番号23)をコードするヒトcDNAクローンの分析は、約427アミノ酸残基(配列番号24のアミノ酸残基1〜427)の細胞外リガンド結合ドメイン、約20アミノ酸残基(配列番号24のアミノ酸残基428〜448)の膜貫通ドメイン、および約218アミノ酸残基(配列番号24のアミノ酸残基449〜667)の細胞内ドメインを明示した。
変異体ネズミZcytoR14をコードする例証的ヌクレオチド配列は、配列番号25により提供される;コードポリペプチドは配列番号26で示される。ネズミZcytoR14は、ネズミIL‐17A(配列番号17&18)およびネズミIL‐17F(配列番号19&20)の両方に関する受容体として機能する。ZcytoR14(配列番号1)をコードするネズミcDNAクローンの分析は、約449アミノ酸残基(配列番号27)の細胞外リガンド結合ドメインを明示した。さらにリガンド結合ドメインは、配列番号28により表わされる。
変異体ネズミZcytoR14をコードするさらに別の例証的ヌクレオチド配列は、配列番号29により提供される;コード化ポリペプチドは、配列番号30で示される。
ZcytoR14遺伝子は、染色体3p25‐3p24に存在する。下記のように、この領域は種々の障害および疾患と関連する。
ノーザン分析は、甲状腺、副腎、前立腺および肝臓組織中にZcytoR14遺伝子の強い発現が、そして心臓、小腸、胃および気管組織中では低発現が認められる、ということを示す。これに反して、脳、胎盤、肺、骨格筋、腎臓、膵臓、脾臓、胸腺、精巣、卵巣、結腸、末梢血白血球、脊髄、リンパ節および骨髄中では発現はほとんどまたは全く存在しない。これらの観察は、ZcytoR14配列が種々の組織間を区別するために用いられ得ることを示す。
下記のように、本発明は、配列番号2の参照アミノ酸配列と少なくとも70%、少なくとも80%または少なくとも90%、あるいは95%より多く、例えば96%、97%、98%、または99%より多く、あるいはそれ以上同一であるアミノ酸配列を含む単離ポリペプチドを提供し、この場合、単離ポリペプチドは、配列番号2のアミノ酸配列を含むポリペプチドと特異的に結合する抗体と特異的に結合する。本発明は、以下の:(a)配列番号2のアミノ酸残基21〜452、(b)配列番号10のアミノ酸残基21〜435、(c)配列番号2のアミノ酸残基21〜677、および(d)配列番号2のアミノ酸残基1〜692から成る群から選択される参照アミノ酸配列と少なくとも70%、少なくとも80%、または少なくとも90%同一であるアミノ酸配列を含む単離ポリペプチドであって、配列番号2のアミノ酸配列、または配列番号10のアミノ酸配列のいずれかからなるポリペプチドと特異的に結合する抗体と特異的に結合する単離ポリペプチドも提供する。例示的ポリペプチドとしては、配列番号10、配列番号11または配列番号12のアミノ酸配列を含むポリペプチドが挙げられる。
本発明は、細胞外ドメインを含む単離ポリペプチドであって、細胞外止め因果配列番号2のアミノ酸配列のアミノ酸残基21〜452、または配列番号10のアミノ酸配列のアミノ酸残基21〜435を含む単離ポリペプチドも提供する。このようなポリペプチドは、細胞外ドメインに関してカルボキシル末端位置に存在する膜貫通ドメインをさらに含み得るが、この場合、膜貫通ドメインは配列番号2のアミノ酸残基453〜473を含む。これらのポリペプチドは、膜貫通ドメインに関してカルボキシル末端位置に存在する細胞内ドメインも含み得るが、この場合、細胞内ドメインは、配列番号2のアミノ酸残基474〜677、配列番号10のアミノ酸残基457〜673を、そして任意に細胞外ドメインに関してアミノ末端位置に存在するシグナル分泌配列(ここで、シグナル分泌配列は配列番号2のアミノ酸配列のアミノ酸残基1〜20を含む)を含む。
本発明は、変異体ZcytoR14ポリペプチドも包含するが、この場合、変異体ポリペプチドのアミノ酸配列は、少なくとも70%の同一性、少なくとも80%の同一性、少なくとも90%の同一性、少なくとも95%の同一性、または95%より大きい同一性からなる群から選択される配列番号2のアミノ酸配列との同一性を共有し、そして変異体ポリペプチドのアミノ酸配列と配列番号2のアミノ酸配列との間の任意の差は、1つまたは複数の保存的アミノ酸置換によるものである。
さらに本発明は、IL‐17Fと結合する上記のような単離ポリペプチドも提供する(例えば配列番号16で示されるようなヒトIL‐17Fポリペプチド配列)。ヒトIL‐17Fポリヌクレオチド配列は、配列番号15で示される。マウスIL‐17Fポリヌクレオチド配列は配列番号19で示され、そして対応するポリペプチドは配列番号20で示される。本発明は、IL‐17Aと結合する上記のような単離ポリペプチドも提供する(例えば配列番号14で示されるようなヒトIL‐17Aポリペプチド配列)。ヒトIL‐17Aポリヌクレオチド配列は、配列番号13で示される。マウスIL‐17Aポリヌクレオチド配列は配列番号17で示され、そして対応するポリペプチドは配列番号18で示される。
本発明は、配列番号2または3のアミノ酸配列の少なくとも15連続アミノ酸残基を含む単離ポリペプチドおよびエピトープも提供する。例証的ポリペプチドとしては、配列番号2または3を含むかまたはそれらから成るポリペプチド、その抗原エピトープ、またはその機能性IL‐17AまたはIL‐17F結合断片が挙げられる。さらに本発明は、IL‐17FまたはIL‐17Aの活性を結合し、遮断し、抑制し、低減し、拮抗しまたは中和する上記のような単離ポリペプチドも提供する。
本発明は、変異体ZcytoR14ポリペプチドも包含するが、この場合、変異体ポリペプチドのアミノ酸配列は、少なくとも70%の同一性、少なくとも80%の同一性、少なくとも90%の同一性、少なくとも95%の同一性、または95%より大きい同一性、例えば96%、97%、98%または99%より多い同一性からなる群から選択される配列番号2のアミノ酸配列との同一性を共有し、そして変異体ポリペプチドのアミノ酸配列と配列番号2のアミノ酸配列との間の任意の差は、1つまたは複数の保存的アミノ酸置換によるものである。このような保存的アミノ酸置換は、本明細書中に記載されている。さらに本発明は、IL‐17FまたはIL‐17Aの活性を結合し、遮断し、抑制し、低減し、拮抗しまたは中和する上記のような単離ポリペプチドも提供する。
本発明はさらに、このようなポリペプチドと特異的に結合する抗体および抗体断片を提供する。例示的抗体としては、中和抗体、ポリクローナル抗体、ネズミモノクローナル抗体、ネズミモノクローナル抗体由来のヒト化抗体およびヒトモノクローナル抗体が挙げられる。例証的抗体断片としては、F(ab’)2、F(ab)2、Fab’、Fab、Fv、scFvおよび最小認識単位が挙げられる。中和抗体は、IL‐17AおよびIL‐17FとZcytoR14との相互作用が遮断され、抑制され、低減され、拮抗されまたは中和されるよう、好ましくはZcytoR14と結合し;IL‐17AまたはIL‐17FとZcytoR14との結合が遮断され、抑制され、低減され、拮抗されまたは中和されるような抗ZcytoR14中和抗体も本発明により包含される。即ち本発明の中和抗ZcytoR14抗体は、IL‐17AまたはIL‐17Fの各々を単独で結合し、遮断し、抑制し、低減し、拮抗しまたは中和し得るし、あるいはIL‐17AおよびIL‐17Fを一緒に結合し、遮断し、抑制し、低減し、拮抗し、または中和し得る。本発明はさらに、本明細書中に記載される担体およびペプチド、ポリペプチドまたは抗体を含む組成物を包含する。
さらに本発明は、製薬上許容可能な担体および少なくとも1つのこのような発現ベクターまたはこのようなベクターを含む組換えウイルスを含む製剤組成物を提供する。本発明はさらに、製薬上許容可能な担体および本明細書中に記載されるポリペプチドまたは抗体を含む製剤組成物を包含する。
本発明は、配列番号2のアミノ酸配列を含むポリペプチドまたはその断片と特異的に結合する抗体または抗体断片と特異的に結合する抗イディオタイプ抗体または抗イディオタイプ抗体断片も意図する。例示的抗イディオタイプ抗体は、配列番号2から成るポリペプチドと特異的に結合する抗体と結合する。
本発明は、ZcytoR14ポリペプチドおよび免疫グロブリン部分を含む融合タンパク質も提供する。このような融合タンパク質では、免疫グロブリン部分は、免疫グロブリン重鎖定常部、例えばヒトFc断片であり得る。本発明はさらに、このような融合タンパク質をコードする単離核酸分子を包含する。
本発明は、可溶性受容体を含めた単量体、ホモ二量体、ヘテロ二量体および多量体受容体のようなZcytoR14細胞外ドメインを含むポリペプチドと結合するポリクローナルおよびモノクローナル抗体も提供する。さらにこのような抗体は、ZcytoR14リガンド、IL‐17F(配列番号16)およびIL‐17A(配列番号14)の、個別のまたは一緒の、ZcytoR14受容体との結合を拮抗するために用いられ得る。
本発明のこれらのおよびその他の態様は、以下の詳細な説明を参照すれば明白になる。さらに種々の参考文献が以下で確認され、そしてそれらの記載内容は各々、参照により本明細書中で援用される。
B)定義
以下の説明では、多数の用語が広範囲に用いられる。以下の定義は、本発明の理解を促すために提供される。
本明細書中で用いる場合、「核酸」または「核酸分子」とは、ポリヌクレオチド、例えばでオキシリボ核酸(DNA)またはリボ核酸(RNA)、オリゴヌクレオチド、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)により生成される断片、ならびに結紮、分割、エンドヌクレアーゼ作用およびエキソヌクレアーゼ作用のいずれかにより生成される断片をさす。核酸分子は、天然ヌクレオチド(例えばDNAおよびRNA)または天然ヌクレオチドの類似体(例えばα‐エナンチオマー形態の天然ヌクレオチド)あるいは両方の組合せである単量体で構成され得る。修飾ヌクレオチドは、糖部分に、および/またはピリミジンまたはプリン塩基部分に変異を有し得る。糖修飾としては、例えば1つまたは複数のヒドロキシル基のハロゲン、アルキル基、アミンおよびアジド基による置換が挙げられ、あるいは糖はエーテルまたはエステルとして官能化され得る。さらに全糖部分は、立体的および電子的類似構造物、例えばアザ‐糖およびカルボン酸糖類似物で置き換えられ得る。塩基部分における修飾の例としては、アルキル化プリンおよびピリミジン、アシル化プリンまたはピリミジン、あるいはその他の周知の複素環式置換基が挙げられる。核酸単量体は、ホスホジエステル結合またはこのような結合の類似物により連結され得る。ホスホジエステル結合の類似物としては、ホスホロチオエート、ホスホロジチオエート、ホスホロセレノエート、ホスホロジセレノエート、ホスホロアニロチオエート、ホスホルアニリデート、ホスホルアミデート等が挙げられる。「核酸分子」という用語は、いわゆる「ペプチド核酸」も含み、これは、ポリアミド主鎖に結合される天然または修飾核酸塩基を含む。核酸は、一本鎖または二本鎖であり得る。
「核酸分子の相補体」という用語は、参照ヌクレオチド配列と比較して相補的ヌクレオチド配列および逆方向を有する核酸分子を指す。例えば配列5’ ATGCACGGG 3’は、5' CCCGTGCAT 3'と相補的である。
「縮重ヌクレオチド配列」という用語は、一ポリペプチドをコードする参照核酸分子と比較して1つまたは複数の縮重コドンを含むヌクレオチドの一配列を意味する。縮重コドンはヌクレオチドの異なる三つ組を含有するが、しかし同一アミノ酸残基をコードする(即ち、GAUおよびGAC三つ組は各々、Aspをコードする)。
「構造遺伝子」という用語は、メッセンジャーRNA(mRNA)に転写され、これが次に特定ポリペプチドに特有のアミノ酸の一配列に翻訳される核酸分子を指す。
「単離核酸分子」とは、生物体のゲノムDNAに組み込まれない核酸分子である。例えば細胞のゲノムDNAから分離された成長因子をコードするDNA分子は、単離DNA分子である。単離核酸分子の別の例は、生物体のゲノム中に組み込まれない化学合成核酸分子である。特定の種から単離された核酸分子は、その種からの染色体の完全DNA分子より小さい。
「核酸分子構築物」は、現実に存在しない整列で組合されるかまたは並置される核酸のセグメントを含有するよう人が介入して修飾された、一本鎖または二本鎖の核酸分子である。
「線状DNA」とは、自由5’および3’末端を有する非環状DNA分子を意味する。線状DNAは、酵素消化または物理的破壊により閉環DNA分子、例えばプラスミドから調製され得る。
「相補的DNA(cDNA)」は、酵素逆転写酵素によりmRNA鋳型から生成される一本鎖DNAである。典型的には、mRNAの一部分と相補的なプライマーが、逆転写の開始のために用いられる。このような一本鎖DNA分子およびその相補的DNA鎖から成る二本鎖DNAを指すためにも、当業者は「cDNA」という用語を用いる。「cDNA」という用語は、RNA鋳型から合成されるcDNA分子のクローンも指す。
「プロモーター」は、構造遺伝子の転写を指図するヌクレオチド配列である。典型的には、プロモーターは、構造遺伝子の転写開始部位に近位の遺伝子の5’非コード領域に置かれる。転写の開始に際して機能するプロモーター内の配列要素は、しばしばコンセンサスヌクレオチド配列により特性かされる。これらのプロモーター素子としては、RNAポリメラーゼ結合部位、TATA配列、CAAT配列、分化特異的要素(DSE;McGehee et al., Mol. Endocrinol. 7: 551 (1993))、環状AMP応答要素(CRE)、血清応答要素(SRE;Treisman, Seminars in Cancer Biol. 1: 47 (1990))、糖質コルチコイド応答要素(GRE)、ならびにその他の転写因子、例えばCRE/ATF(O’Reilly et al., J. Biol. Chem. 267: 19938 (1992))、AP2(Ye et al., J. Biol. Chem. 269: 25728 (1994))、SP1、cAMP応答素子結合タンパク質(CREB;Loeken, Gene Expr. 3: 253 (1993))および八量体因子(概して、Watson et al., eds., Molecular Biology of the Gene, 4th ed. (The Benjamin/Cummings Publishing Company, Inc. 1987)およびLemaigre and Rousseau, Biochem. J. 303: 1 (1994)参照)に関する結合部位が挙げられる。プロモーターが誘導性プロモーターである場合には、転写速度は誘導作因に応答して増大する。逆に、プロモーターが構成性プロモーターである場合、転写速度は誘導作因により調節されない。抑制性プロモーターも既知である。
「コアプロモーター」は、TATAボックスおよび転写の開始を含めたプロモーター機能に関する必須ヌクレオチド配列を含有する。この定義により、コアプロモーターは、活性を増強するかまたは組織特異的活性を付与し得る特定配列の非存在下で検出可能な活性を有することも有さないこともあり得る。
「調節要素」とは、コアプロモーターの活性を調整するヌクレオチド配列である。例えば調節素子は、特定の細胞、組織または細胞小器官中で、専らまたは選択的に、転写を可能にする細胞因子と結合するヌクレオチド配列を含有し得る。これらの型の調節素子は、普通は、「細胞特異的」、「組織特異的」または「細胞小器官特異的」方法で発現される遺伝子と関連する。
「エンハンサー」は、転写の開始部位に関するエンハンサーの距離または配向とは関係なく、転写の効率を増大し得る調節要素の一型である。
「非相同DNA」とは、所定の宿主細胞内に天然では存在しないDNA分子またはDNA分子の集団を指す。特定宿主細胞と非相同性であるDNA分子は、その宿主DNAが非宿主DNA(即ち外因性DNA)と組合される限り、宿主細胞種由来のDNA(即ち内因性DNA)を含有し得る。例えば転写プロモーターを含む宿主DNAセグメントに操作可能的に連結されるポリペプチドをコードする非宿主DNAセグメントを含有するDNA分子は、非相同DNA分子であるとみなされる。逆に、非相同DNA分子は、外因性プロモーターと操作可能的に連結される内因性遺伝子を含み得る。別の例証として、野生型細胞由来の遺伝子を含むDNA分子は、そのDNA分子が野生型遺伝子を欠く突然変異体細胞中に導入される場合、非相同DNAとみなされる。
「ポリペプチド」とは、天然で産生されようと、合成的に産生されようと、ペプチド結合により連結されるアミノ酸残基のポリマーである。約10未満のアミノ酸残基のポリペプチドは、一般的に「ペプチド」と呼ばれる。
「タンパク質」は、1つまたは複数のポリペプチド鎖を含む高分子である。タンパク質は、非ペプチド構成成分、例えば炭水化物基も含み得る。炭水化物およびその他の非ペプチド置換基は、タンパク質が産生される細胞によりタンパク質に付加され、そして細胞の型に伴って変わる。タンパク質は、それらのアミノ酸主鎖構造に関して、本明細書中で定義される;置換基、例えば炭水化物基は一般に特定されないが、しかしそれにもかかわらず存在し得る。
非宿主DNA分子によりコードされるペプチドまたはポリペプチドは、「非相同的」ペプチドまたはポリペプチドである。
「クローンベクター」は、宿主細胞中で自律的に複製する能力を有する核酸分子、例えばプラスミド、コスミドまたはバクテリオファージである。クローニングベクターは、典型的には、ベクターの不可欠な生物学的機能の損失を伴わずに確定可能方式での核酸分子の、ならびにクローニングベクターで形質転換された細胞の同定および選択に用いるのに適したマーカー遺伝子をコードするヌクレオチド配列の挿入を可能にする1つまたは少数の制限エンドヌクレアーゼ認識部位を含有する。マーカー遺伝子は、典型的にはテトラサイクリン耐性またはアンピシリン耐性を提供する遺伝子を包含する。
「発現ベクター」は、宿主細胞中で発現される遺伝子をコードする核酸分子である。典型的には発現ベクターは、転写プロモーター、遺伝子および転写ターミネーターを含む。遺伝子発現は通常はプロモーターの制御下に置かれ、そしてこのような遺伝子は、プロモーターと「操作可能的に連結される」といわれる。同様に、調節素子およびコアプロモーターは、調節素子がコアプロモーターの活性を調整する場合、操作可能的に連結される。
「組換え宿主」とは、非相同的核酸分子、例えばクローニングベクターまたは発現ベクターを含有する細胞である。本発明の状況では、組換え宿主の一例は、発現ベクターからのZcytoR14を産生する細胞である。逆に言えば、ZcytoR14は、ZcytoR14の「天然供給源」である、そして発現ベクターを欠く細胞により産生され得る。
「組込みタンパク質」は、少なくとも2つの遺伝子のヌクレオチド配列を含む核酸分子により発現されるハイブリッドタンパク質である。例えば融合タンパク質は、親和性マトリックスと結合するポリペプチドと融合されるZcytoR14ポリペプチドの少なくとも一部を含み得る。このような融合タンパク質は、アフィニティークロマトグラフィーを用いて大量のZcytoR14を単離するための一手段を提供する。
「受容体」という用語は、「リガンド」と呼ばれる生物活性分子と結合する細胞関連タンパク質を意味する。この相互作用は、細胞に及ぼすリガンドの作用を媒介する。受容体は、膜結合性受容体、サイトゾル受容体または核受容体;単量体受容体(例えば甲状腺刺激ホルモン受容体、β‐アドレナリン作動性受容体)または多量体受容体(例えばPDGF受容体、成長ホルモン受容体、IL‐3受容体、GM‐CSF受容体、G‐CSF受容体、エリスロポイエチン受容体およびIL‐6受容体)であり得る。膜結合受容体は、細胞外リガンド結合ドメイン、ならびに典型的にはシグナル伝達に関与する細胞内エフェクタードメインを含む多ドメイン構造により特性化される。ある種の膜結合受容体では、細胞外リガンド結合ドメインおよび細胞内エフェクタードメインは、完全機能性受容体を含む別個のポリペプチド中に置かれる。
概して、リガンドと受容体との結合は、細胞中のエフェクタードメインおよびその他の分子(単数または複数)間の相互作用を引き起こす受容体における立体配座変化を生じ、これは次に細胞の代謝における変化をもたらす。受容体‐リガンド相互作用にしばしば結び付けられる代謝事象としては、遺伝子転写、リン酸化、脱リン酸化、環状AMP産生の増大、細胞カルシウムの可動化、膜脂質の可動化、細胞接着、イノシトール脂質の加水分解、およびリン脂質の加水分解が挙げられる。
「可溶性受容体」は、細胞膜に結合されない受容体ポリペプチドである。可溶性受容体は、最も一般的には、膜貫通および細胞質ドメイン、ならびに細胞膜とのその他の連結、例えばグリコホスホイノシトール(gpi)による連結を欠くリガンド結合受容体ポリペプチドである。可溶性受容体は、付加的アミノ酸残基、例えばポリペプチドの精製を提供するかまたは基質へのポリペプチドの結合のための部位を提供する親和性タグ、または免疫グロブリン定常部配列を含み得る。多数の細胞表面受容体は、タンパク質分解により産生されるかまたは代替的スプライス化mRNAから翻訳される天然の可溶性同等物を有する。可溶性受容体は、単量体、ホモ二量体、ヘテロ二量体または多量体性であり、多量体受容体は一般に9より多いサブユニットを含まず、好ましくは6より多いサブユニットを含まず、最も好ましくは3より多いサブユニットを含まない。受容体ポリペプチドは、それらがそれぞれ膜固定またはシグナル伝達を提供するのに十分なこれらセグメントの部分を欠く場合、膜貫通および細胞内ポリペプチドセグメントを実質的に有さないといわれている。サイトカイン受容体の可溶性受容体は一般に、膜貫通ドメインおよび細胞内ドメインを含有しない細胞外サイトカイン結合ドメインを含む。例えば代表的可溶性受容体としては、配列番号21で示されるようなIL‐17Rに関する可溶性受容体が挙げられる。既知のサイトカイン受容体配列のうちのどの配列が、膜貫通ドメインおよび細胞内ドメインを含有しない細胞外サイトカイン結合ドメインを含むかを概説することは、十分に当業者のレベル内である。さらに、遺伝子コードを使用する当業者は、このような可溶性受容体ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを容易に確定し得る。
「分泌シグナル配列」という用語は、より大きいポリペプチドの一構成成分として、それが合成される細胞の分泌経路を通してより大きいポリペプチドを指図するペプチド(「分泌ペプチド」)をコードするDNA配列を意味する。より大きいポリペプチドは一般に、分泌経路を通して輸送中に分泌ペプチドを取り出すために切断される。
「単離ポリペプチド」とは、夾雑細胞構成成分、例えば実際にポリペプチドと関連した炭水化物、脂質またはその他のタンパク質様不純物を本質的に含有しないポリペプチドである。典型的には、単離ポリペプチドの製剤は、高精製形態で、即ち少なくとも約80%の純度、少なくとも約90%の純度、少なくとも約95%の純度、95%より高い純度、例えば96%、97%または98%、あるいはそれより高い純度、または99%より高い純度でポリペプチドを含有する。特定タンパク質製剤が単離ポリペプチドを含有することを示す一方法は、タンパク質製剤のドデシル硫酸ナトリウム(SDS)‐ポリアクリルアミドゲル電気泳動およびゲルのクーマシーブリリアントブルー染色後の単一帯域の出現によるものである。しかしながら「単離」という用語は、代替的物理学的形態、例えば二量体の、あるいは代替的グリコシル化または誘導形態の同一ポリペプチドの存在を排除しない。
「アミノ末端」および「カルボキシル末端」という用語は、ポリペプチド内の位置を意味するために本明細書中で用いられる。状況が許す場合、これらの用語は、近接または相対位置を意味するために、ポリペプチドの特定配列または部分に関連して用いられる。例えばポリペプチド内の参照配列に対してカルボキシル末端に位置するある種の配列は、参照配列のカルボキシル末端に近位に置かれるが、しかし必ずしも完全ポリペプチドのカルボキシル末端に存在しない。
「発現」という用語は、遺伝子産物の生合成を指す。例えば構造遺伝子の場合、発現は、構造遺伝子のmRNAへの転写、ならびに1つまたは複数のポリペプチドへのmRNAの翻訳を包含する。
「スプライス変異体」という用語は、遺伝子から転写されるRNAの代替的形態を意味するために本明細書中で用いられる。スプライス変異は、転写RNA分子内の、あるいはあまり一般的ではないが別個に転写されたRNA分子間の代替的スプライシング部位の使用により、天然に生じ、そして同一遺伝子から転写されるいくつかのmRNAを生じ得る。スプライス変異体は、変異アミノ酸配列を有するポリペプチドをコードし得る。スプライス変異体という用語は、一遺伝子から転写されるmRNAのスプライス変異体によりコードされるポリペプチドを意味するためにも、本明細書中で用いられる。
本明細書中で用いる場合、「免疫調節物質」という用語は、サイトカイン、幹細胞増殖因子、リンフォトキシン、共刺激分子、造血因子、dthe様、およびこれらの分子の合成類似体を包含する。
「相補体/抗相補体対」という用語は、適切な条件下で非共有結合安定対を形成する非同一部分を意味する。例えばビオチンおよびアビジン(またはストレプトアビジン)は、相補体/抗相補体対の原型成員である。その他の例示的相補体/抗相補体としては、受容体/リガンド対、抗体/抗原(あるいはハプテンまたはエピトープ)対、センス/アンチセンスポリヌクレオチド対等が挙げられる。相補体/抗相補体対のその後の解離が望ましい場合、相補体/抗相補体対は好ましくは109 M-1未満の結合親和性を有する。
「抗イディオタイプ抗体」は、免疫グロブリンの可変部ドメインと結合する抗体である。本発明の状況では、抗イディオタイプ抗体は抗ZcytoR14抗体の可変部と結合し、したがって抗イディオタイプ抗体はZcytoR14のエピトープを模倣する。
「抗体断片」は、抗体の一部分、例えばF(ab’)2、F(ab)2、Fab’、Fab等である。構造と関係なく、抗体断片は、無傷抗体により認識される同一抗原と結合する。例えば抗ZcytoR14モノクローナル抗体断片は、ZcytoR14のエピトープと結合する。
「抗体断片」という用語は、特異的抗原と結合する合成または遺伝子工学処理ポリペプチド、例えば軽鎖可変部から成るポリペプチド、重および軽鎖の可変部から成る「Fv」断片、軽および重鎖可変部がペプチドリンカーにより連結される組換え一本鎖ポリペプチド分子(「scFvタンパク質」)、ならびに超可変部を模倣するアミノ酸残基からなる最小認識単位も包含する。
「キメラ抗体」は、齧歯類抗体由来の可変ドメインおよび相補性決定領域を含有する組換えタンパク質であり、抗体分子の残部はヒト抗体に由来する。
「ヒト化抗体」とは、モノクローナル抗体のネズミ相補性決定領域がネズミ免疫グロブリンの重および軽可変鎖からヒト可変ドメインに移入された組換えタンパク質である。ネズミ抗体由来であるヒトにおける治療的使用のためのヒト化抗体、例えばヒトタンパク質と結合するかまたはそれを中和するものの構築は、当業者の技術内である。
本明細書中で用いる場合、「治療剤」とは、治療に有用な接合体を産生するために抗体部分に接合される分子または原子である。治療剤の例としては、毒素、免疫調節剤、キレート化剤、ホウ素化合物、光活性剤または染料、および放射性同位体が挙げられる。
「検出可能標識」とは、診断に有用な分子を産生するために抗体部分に接合され得る分子または原子である。検出可能標識の例としては、キレート化剤、光活性剤、放射性同位体、蛍光剤、常磁性イオンまたはその他のマーカー部分が挙げられる。
「親和性タグ」という用語は、二次ポリペプチドの精製または検出を提供するかあるいは基質への二次ポリペプチドの結合のための部位を提供する二次ポリペプチドと結合し得るポリペプチドセグメントを意味するために本明細書中で用いられる。原則的に、抗体またはその他の特異的結合剤が利用可能である任意のペプチドまたはタンパク質は、親和性タグとして用いられ得る。親和性タグとしては、ポリヒスチジン路、プロテインA(Nilsson et al., EMBO J. 4: 1075 (1985); Nilsson et al., Methods Enzymol. 198: 3 (1991))、グルタチオンSトランスフェラーゼ(Smith and Johnson, Gene 67: 31 (1988))、Glu‐Glu親和性タグ(Grussenmeyer et al., Pro. Natl. Acad. Sci. USA 82: 7952 (1985))、サブスタンスP、FLAGペプチド(Hopp et al., Biotechnology 6: 1204 (1988))、ストレプトアビジン結合ペプチド、またはその他の抗原エピトープまたは結合ドメインが挙げられる(概して、Ford et al., Protein Expression and Purification 2: 95 (1991)参照)。親和性タグをコードするDNA分子は、市販供給元(例えばPharmacia Biotech, Piscataway, NJ)から入手可能である。
「裸抗体」とは、抗体断片とは対照的に、治療剤と接合されない完全抗体である。裸抗体としては、ポリクローナルおよびモノクローナルの両方の抗体、ならびにある種の組換え抗体、例えばキメラおよびヒト化抗体が挙げられる。
本明細書中で用いる場合、「抗体構成成分」という用語は、完全抗体および抗体断片の両方を含む。
「免疫複合体」とは、抗体構成成分と治療剤または検出可能標識との複合体である。
本明細書中で用いる場合、「抗体融合タンパク質」という用語は、抗体構成成分およびZcytoR14ポリペプチド構成成分を含む組換え分子を指す。抗体融合タンパク質の例としては、ZcytoR14細胞外ドメインならびにFcドメインまたは抗原結合領域を含むタンパク質が挙げられる。
「標的ポリペプチド」または「標的ペプチド」とは、少なくとも1つのエピトープを含身、そして標的細胞、例えば腫瘍細胞または感染性作因抗原を保有する細胞上で発現されるアミノ酸配列である。T細胞は、標的ポリペプチドまたは標的ペプチドに対する主要組織適合性複合体分子により提示されるペプチドエピトープを認識し、典型的には標的細胞を溶解するかまたは他の免疫細胞を標的細胞の部位に動員し、それにより標的細胞を殺害する。
「抗原ペプチド」とは、主要組織適合性複合体分子と結合して、T細胞により認識されるMHC‐ペプチド複合体を形成し、それによりT細胞への提示時に細胞傷害性リンパ球応答を誘導するペプチドである。したがって抗原ペプチドは、適切な主要組織適合性複合体分子と結合して、細胞傷害性T細胞応答、例えば細胞溶解、あるいは抗原を結合するかまたは発現する標的細胞に対する特異的サイトカイン放出を誘導し得る。抗原ペプチドは、クラスIまたはクラスII主要組織適合性複合体分子の状況では、抗原提示細胞上で、または標的細胞上で結合され得る。
真核生物では、RNAポリメラーゼIIは、mRNAを産生するための構造遺伝子の転写を触媒する。核酸分子は、RNA転写体が特定mRNAの配列と相補的である配列を有するRNAポリメラーゼII鋳型を含有するよう設計され得る。RNA転写体は「アンチセンスRNA」と呼ばれ、そしてアンチセンスRNAをコードする核酸分子は「アンチセンス遺伝子」と呼ばれる。アンチセンスRNA分子は、mRNA分子と結合して、mRNA翻訳の抑制を生じ得る。
「ZcytoR14に特異的なアンチセンスオリゴヌクレオチド」または「ZcytoR14アンチセンスオリゴヌクレオチド」は、(a)ZcytoR14遺伝子の一部分と安定三重鎖を形成し得る、または(b)ZcytoR14遺伝子のmRNA転写体の一部分と安定二重鎖を形成し得る配列を有するオリゴヌクレオチドである。
「リボザイム」とは、触媒中心を含有する核酸分子である。本用語は、RNA酵素、自己スプライシングRNA、自己切断RNA、およびこれらの触媒機能を実施する核酸分子を包含する。リボザイムをコードする核酸分子は、「リボザイム遺伝子」と呼ばれる。
「外部ガイド配列」とは、内因性リボザイム、RNアーゼPを特定種の細胞内mRNAに向けて、RNアーゼによるmRNAの切断を生じる核酸分子である。外部ガイド配列をコードする核酸分子は、「外部ガイド配列遺伝子」と呼ばれる。
「変異体ZcytoR14遺伝子」という用語は、配列番号2の修飾であるアミノ酸配列を有するポリペプチドをコードする核酸分子を指す。このような変異体としては、ZcytoR14遺伝子の天然多型物、ならびに配列番号2のアミノ酸配列の保存的アミノ酸置換を含有する合成遺伝子が挙げられる。付加的変異体形態のZcytoR14遺伝子は、本明細書中に記載されるヌクレオチド配列の挿入または欠失を含有する核酸分子である。変異体ZcytoR14遺伝子は、例えば緊縮条件下で遺伝子が配列番号1または配列番号4のヌクレオチド配列を有する核酸分子あるいはその相補体とハイブリダイズするか否かを確定することにより同定され得る。
あるいは変異体ZcytoR14遺伝子は、配列比較により同定され得る。最大対応に関して整列されたときに2つのアミノ酸配列のアミノ酸残基が同一である場合、2つのアミノ酸配列は「100%アミノ酸配列同一性」を有する。配列比較は、DNASTAR(Madison, Wisconsin)により製造されるLASERGENE bioinformatics computing suiteに含まれるもののような標準ソフトウエアプログラムを用いて実施され得る。最適アラインメントを確定することにより2つのヌクレオチドまたはアミノ酸配列を比較するためのその他の方法は、当業者に周知である(例えばPeruski and Peruski, The Internet and the New Biology: Tools for Genomic and Molecular Research (ASM Press, Inc. 1997), Wu et al. (eds.), “Information Superhighway and Computer Databases of Nucleic Acids and Proteins,” in Methods in Gene Biotechnology, pages 123-151 (CRC Press, Inc. 1997)およびBishop (ed.), Guide to Human Genome Computing, 2nd Edition (Academic Press, Inc. 1998)参照)。配列同一性を確定するための特定方法は、以下に記載される。
変異体ZcytoR14遺伝子または変異体ZcytoR14ポリペプチドを同定するために用いられる特定方法とは関係なく、変異体遺伝子または変異体遺伝子によりコードされるポリペプチドは、抗ZcytoR14抗体と特異的に結合する能力を機能的に特性化され得る。変異体ZcytoR14遺伝子または変異体ZcytoR14ポリペプチドは、本明細書中に記載される生物学的または生化学的検定を用いて、そのリガンド、例えばIL‐17Aおよび/またはIL‐17Fと結合する能力も機能的に特性化され得る。
「対立遺伝子変異体」という用語は、同一染色体遺伝子座を占める遺伝子の2またはそれより多い代替的形態のうちのいずれかを意味するために本明細書中で用いられる。対立遺伝子変異は突然変異により天然に起こり、そして集団内に表現型多型を生じ得る。遺伝子突然変異はサイレント(コード化ポリペプチドに変化なし)であり得るし、あるいは変異アミノ酸配列を有するポリペプチドをコードし得る。対立遺伝子変異体という用語は、遺伝子の対立遺伝子変異体によりコードされるタンパク質を意味するためにも、本明細書中で用いられる。
「オーソログ」という用語は、異なる種からのポリペプチドまたはタンパク質の機能的同等物である1つの種から得られるポリペプチドまたはタンパク質を意味する。オーソログ間の配列差は、特殊化の結果である。
「パラログ」とは、生物体により作られる別個の、しかし構造的に関連するタンパク質である。パラログは、遺伝子重複により生じると考えられる。例えばα‐グロビン、β‐グロビンおよびミオグロビン葉、互いにパラログである。
本発明は、ZcytoR14遺伝子の機能的断片を包含する。本発明の状況内では、ZcytoR14遺伝子の「機能性断片」は、本明細書中に記載されるドメインであるかまたは抗ZcytoR14抗体と少なくとも特異的に結合するZcytoR14ポリペプチドの一部をコードする核酸分子を指す。
標準分析方法の不正確さのために、ポリマーの分子量および長さはおよその値であると理解される。このような値が「約」Xまたは「およそ」Xとして表わされる場合、Xの記述値は±10%の精度であると理解される。
C)ZcytoR14ポリヌクレオチドまたは遺伝子の産生
ヒトZcytoR14遺伝子をコードする核酸分子は、配列番号1または配列番号4に基づいたポリヌクレオチドプローブを用いてヒトcDNAまたはゲノムライブラリーをスクリーニングすることにより得られる。これらの技法は標準で且つ十分に確立されており、そして商業的供給元により入手可能なクローニングキットを用いて成し遂げられ得る(例えばAusubel et al. (eds.), Short Protocols in Molecular Biology, 3rd Edition, John Wiley & Sons 1995; Wu et al., Methods in Gene Biotechnology, CRC Press, Inc. 1997; Aviv and Leder, Proc. Nat’l Acad. Sci. USA 69: 1408 (1972); Huynh et al., “Constructing and Screening cDNA Libraries in λgt10 and λgt11,” in DNA Cloning: : A Practical Approach Vol. 1, Glover (ed.), page 49 (IRL Press, 1985); Wu (1997) at pages 47-52参照)。
ヒトZcytoR14遺伝子をコードする核酸分子は、ZcytoR14遺伝子またはcDNAのヌクレオチド配列に基づいているヌクレオチド配列を有するオリゴヌクレオチドプライマーとのポリメラーゼ連鎖反応(PCR)を用いても得られ得る。PCRを用いてライブラリーをスクリーニングするための一般的方法は、例えばYu et al., “Use of the Polymerase Chain Reaction to Screen Phage Libraries,” in Methods in Molecular Biology, Vol. 15: PCR Protocols: Current Methods and Applications, White (ed.), Humana Press, Inc., 1993により提供される。さらに関連遺伝子を単離するためにPCRを用いる技法は、例えばPreston, “Use of Degenerate Oligonucleotide Primers and the Polymerase Chain Reaction to Clone Gene Family Members,” in Methods in Molecular Biology, Vol. 15: PCR Protocols: Current Methods and Applications, White (ed.), Humana Press, Inc., 1993に記載されている。代替的方法として、ZcytoR14遺伝子は、相互プライミング長オリゴヌクレオチドおよび本明細書中に記載されるヌクレオチド配列を用いて核酸分子を合成することにより得られる(例えばAusubel (1995)参照)。ポリメラーゼ連鎖反応を用いて確立された技法は、少なくとも2キロベース長のDNA分子を合成する能力を提供する(Adang et al., Plant Molec. Biol. 21: 1131 (1993)、Bambot et al., PCR Methods and Applications 2: 266 (1993)、Dillon et al., “Use of the Polymerase Chain Reaction for the Rapid Construction of Synthetic Genes,” in Methods in Molecular Biology, Vol. 15: PCR Protocols: Current Methods and Applications, White (ed.), (Humana Press, Inc., 1993)およびHolowachuk et al., PCR Methods Appl. 4: 299 (1995))。ポリヌクレオチドに関する再検討のためには、例えばGlick and Pasternak, Molecular Biotechnology, Principles and Applications of Recombinant DNA (ASM Press 1994)、Itakura et al., Annu. Rev. Biochem. 53: 323 (1984)およびClimie et al., Proc. Nat’l Acad. Sci. USA 87: 633 (1990)を参照されたい。
D)ZcytoR14遺伝子変異体の産生
本発明は、本明細書中に開示されるZcytoR14ポリペプチドをコードする種々の核酸分子、例えばDNAおよびRNA分子を提供する。遺伝子コードの縮重にかんがみて、これらのポリヌクレオチド分子間でかなりの配列変異が考え得る、ということを当業者は容易に認識する。さらに本発明は、配列番号2の受容体ポリペプチドと実質的に相同である少なくとも1つのZcytoR14受容体サブユニットを含む単離可溶性単離体、ホモ二量体、ヘテロ二量体および多量体受容体ポリペプチドも提供する。したがって本発明は、配列番号1または配列番号4の縮重ヌクレオチドを含むZcytoR14ポリペプチドコード核酸分子およびそれらのRNA等価物を意図する。
遺伝子コードの縮重にかんがみて、これらのポリヌクレオチド分子間でかなりの配列変異が考え得る、ということを当業者は容易に認識する。配列番号7は、配列番号2のZcytoR14ポリペプチドをコードするすべての核酸分子を包含する縮重ヌクレオチド配列である。配列番号7の縮重配列は、Tの代わりにUを置換することにより、配列番号2をコードするすべてのRNA配列も提供する、と当業者は認識する。したがって本発明は、配列番号1のヌクレオチド154〜ヌクレオチド2229を含むZcytoR14ポリペプチドコード核酸分子およびそれらのRNA等価物を意図する。同様に、配列番号6のZcytoR14‐1縮重配列も、Tの代わりにUを置換することにより、配列番号5をコードするすべてのRNA配列を提供する。
表1は、縮重ヌクレオチド位置を意味するための一文字コードを記述する。「解」は、コード文字により意味されるヌクレオチドである。「相補」は、相補的ヌクレオチド(単数または複数)に関するコードを示す。例えばコードYはCまたはTを意味し、そしてその相補RはAまたはGを意味する。AはTと相補的であり、そしてGはCと相補的である。
Figure 2008509227
所定のアミノ酸に関するすべての考え得るコドンを包含する縮重コドンを、表2に記述する。
Figure 2008509227
アミノ酸をコードするすべての考え得るコドンを代表する縮重コドンを確定するに際して、何らかの多義性が導入される、と当業者は理解する。例えばセリンに関する縮重コドン(WSN)は、いくつかの環境ではアルギニン(AGR)をコードし、そしてアルギニンに関する縮重コドン(MGN)は、いくつかの環境では、セリン(AGY)をコードする。同様の関係は、フェニルアラニンおよびロイシンをコードするコドン間に存在する。したがって縮重配列により包含されるいくつかのポリヌクレオチドは変異体アミノ酸配列をコードし得るが、しかし配列番号3のアミノ酸配列を参照することにより、当業者はこのような変異体配列を容易に同定し得る。変異体配列は、本明細書中に記載されるように機能性に関して容易に試験され得る。
異なる種は、「選択的コドン使用」を示し得る(概して、Grantham et al., Nucl. Acids Res. 8: 1893 (1980)、Haas et al. Curr. Biol. 6: 315 (1996)、Wain-Hobson et al., Gene 13: 355 (1981)、Grosjean and Fiers, Gene 18: 199 (1982)、Holm, Nuc. Acids Res. 14: 3075 (1986)、Ikemura, J. Mol. Biol. 158: 573 (1982)、Sharp and Matassi, Curr. Opin. Genet. Dev. 4: 851 (1994)、Kane, Curr. Opin. Biotechnol. 6: 494 (1995)およびMakrides, Microbiol. Rev. 60: 512 (1996)参照)。本明細書中で用いる場合、「選択的コドン使用」または「選択的コドン」という用語は、ある種の細胞で最も頻繁に用いられ、したがって各アミノ酸をコードする潜在的コドンの1または2〜3つの代表物を選ぶタンパク質翻訳コドンを指す技術分野の用語である(表2参照)。例えばアミノ酸トレオニン(Thr)はACA、ACC、ACGまたはACTによりコードされ得るが、しかし哺乳類細胞では、ACCは最も一般的に用いられるコドンである;他の種では、例えば昆虫細胞、酵母、ウイルスまたは細菌では、異なるThrコドンが優先的であり得る。特定の種に関する優先的コドンは、当該技術分野で既知の種々の方法により本発明のポリヌクレオチドに導入され得る。優先的コドン配列の組換えDNAへの導入は、例えば特定細胞型または種内でのタンパク質翻訳をより効率的にすることにより、タンパク質の産生を増強する。したがって本明細書中に開示される縮重コドン配列は、当該技術分野で一般的に用いられそして本明細書中に開示される種々の細胞型および種におけるポリヌクレオチドの発現を最適化するための鋳型として役立つ。優先的コドンを含有する配列は、種々の種における発現のために試験され、最適化されて、本明細書中に開示されるように機能性に関して試験され得る。
ZcytoR14コードcDNAは、種々の方法により、例えば完全または部分的ヒトcDNAを用いて、あるいは開示配列に基づいた1つまたは複数組の縮重プローブを用いてプローブすることにより、単離され得る。cDNAは、本明細書中に開示される代表的ヒトZcytoR14配列から設計されるプライマーによるポリメラーゼ連鎖反応を用いてもクローン化され得る。さらに、cDNAライブラリーは宿主細胞を形質転換するかまたはトランスフェクトするために用いられ得るし、当該cDNAの発現は、ZcytoR14ポリペプチドに対する抗体を用いて検出され得る。
配列番号1で開示される配列はヒトZcytoR14の単一対立遺伝子を表わし、そして対立遺伝子変異および代替的スプライシングが起こると予測される、と当業者は認識する。この配列の対立遺伝子変異体は、標準手法に従って異なる個体からcDNAまたはゲノムライブラリーをプローブすることによりクローン化され得る。本明細書中に開示されるヌクレオチド配列の対立遺伝子変異体、例えばサイレント突然変異を含有するもの、ならびに突然変異がアミノ酸配列変化を生じるものは、本明細書中に開示されるアミノ酸配列の対立遺伝子変異体であるタンパク質である場合と同様に、本発明の範囲内である。ZcytoR14ポリペプチドの特性を保持する代替的スプライス化mRNAから生成されるcDNA分子は、このようなcDNAおよびmRNAによりコードされるポリペプチドである場合と同様に、本発明の範囲内に含まれる。これらの配列の対立遺伝子変異体およびスプライス変異体は、当該技術分野で既知の標準手法に従って異なる個体または組織からのcDNAまたはゲノムライブラリーをプローブすることによりクローン化され得る。
上記の方法を用いて、配列番号1または配列番号4と実質的に相同であるか、あるいは配列番号2または配列番号5のアミノ酸をコードする可溶性ZcytoR14受容体サブユニット、またはその対立遺伝子変異体を含み、そして野生型ZcytoR14受容体のリガンド結合特性を保持する種々のポリペプチドを、当業者は調製し得る。このようなポリペプチドは、一般的に本明細書中に開示されるような付加的ポリペプチドセグメントも含み得る。
本発明のある種の実施形態内では、単離核酸分子は、緊縮条件下で、本明細書中に開示されるヌクレオチド配列を含む核酸分子とハイブリダイズし得る。例えばこのような核酸分子は、緊縮条件下で、配列番号1または配列番号4のヌクレオチド配列を含む核酸分子と、または配列番号1または配列番号4と相補的なヌクレオチド配列を含む核酸分子、あるいはその断片とハイブリダイズし得る。
概して、緊縮(ストリンジェント)条件は、限定イオン強度およびpHで、特定配列に関する熱融点(Tm)より約5℃低いよう選択される。Tmは、標的配列の50%が完全整合プローブとハイブリダイズする温度(限定イオン強度およびpH下)である。ハイブリダイゼーション後、核酸分子は、緊縮条件下で、または高緊縮条件下で、非ハイブリダイズ化核酸分子を除去するために洗浄され得る(例えばSambrook et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Second Edition (Cold Spring Harbor Press 1989);Ausubel et al., (eds.), Current Protocols in Molecular Biology (John Wiley and Sons, Inc. 1987);Berger and Kimmel (eds.), Guide to Molecular Cloning Techniques, (Academic Press, Inc. 1987);およびWetmur, Crit. Rev. Biochem. Mol. Biol. 26: 227 (1990)参照)。配列分析ソフトウエア、例えばOLIGO 6.0(LSR; Long Lake, MN)およびPrimer Premier 4.0(Premier Biosoft International; Palo Alto, CA)、ならびにインターネット上のサイトは、所定の配列を分析し、ユーザー限定判定基準に基づいてTmを算定するための利用可能なツールである。特定のポリヌクレオチドハイブリッドを使用するためのハイブリダイゼーションおよび洗浄条件に適合させることは、十分に当業者の能力内である。
本発明は、配列番号2のポリペプチドまたはそれらのオーソログと実質的に類似の配列同一性を有する単離ZcytoR14ポリペプチドも提供する。「実質的に類似の配列同一性」という用語は、配列番号2で示される配列と少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%、例えば96%、97%、98%、または95%より高い配列同一性を有するポリペプチド、またはそれらのオーソログを意味するために、本明細書中で用いられる。例えば変異体およびオーソログZcytoR14受容体は、免疫応答を生成し、そしてヒトZcytoR14に対する交差反応性抗体を生じるために用いられ得る。このような抗体はヒト化され、本明細書中に記載されるように修飾され、そして乾癬、乾癬性関節炎、IBD、結腸炎、内毒素血症を治療するために、ならびに本明細書中に記載されるその他の治療的用途において、療法的に用いられ得る。
本発明は、2つの判定基準:即ち、配列番号2のアミノ酸配列を有するコード化ポリペプチド間の類似性の確定、ならびにハイブリダイゼーション検定の2つを用いて同定され得るZcytoR14変異体核酸分子も意図する。このようなZcytoR14変異体としては、(1)洗浄緊縮が55〜65℃で0.1%SDSを含有する0.5×〜2×SSCと等価である緊縮洗浄条件下で、配列番号1または配列番号4のヌクレオチド配列を有する核酸分子(またはその相補体)とハイブリダイズしたままである、そして(2)配列番号2のアミノ酸配列と少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%、または95%より以上、例えば96%、97%、98%、または99%の配列同一性を有するポリペプチドをコードする核酸分子が挙げられる。あるいはZcytoR14変異体は、(1)洗浄緊縮が50〜65℃で0.1%SDSを含有する0.1×〜0.2×SSCと等価である高緊縮洗浄条件下で、配列番号1または配列番号4のヌクレオチド配列を有する核酸分子(またはその相補体)とハイブリダイズしたままである、そして(2)配列番号2のアミノ酸配列と少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%、または95%より以上、例えば96%、97%、98%、または99%またはそれより高い配列同一性を有するポリペプチドをコードする核酸分子として特性化され得る。
配列同一性%は、慣用的方法により確定される(例えばAltshul et al., Bull. Math. Bio. 48: 603 (1986)およびHenikoff and Henikoff, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89: 10915 (1992)参照)。要するに、2つのアミノ酸配列は、10のギャップ開始ペナルティー、1のギャップ伸長ペナルティー、および表3に示されるようなHenikoff and Henikoff(同上)の「BLOSUM62」スコアリングマトリックスを用いて、アラインメントスコアを最適化するよう整列される(アミノ酸は、標準一文字コードにより同定される)。次に同一性%が、以下のように算定される:([同一整合の総数]/[長い方の配列の長さ+2つの配列を整列するために、長い方の配列中に導入されるギャップの数])(100)。
Figure 2008509227
2つのアミノ酸配列を整列するために利用可能な多数の確立されたアルゴリズムが存在する、と当業者は理解する。PearsonとLipmanの「FASTA」類似性検索アルゴリズムは、本明細書中に開示されるアミノ酸配列および推定ZcytoR14変異体のアミノ酸配列により共有される同一性のレベルを検査するための適切なタンパク質アラインメント法である。FASTAアルゴリズムは、Pearson and Lipman, Proc. Nat’l Acad. Sci. USA 85: 2444 (1988)により、そしてPearson, Meth. Enzymol. 183: 63 (1990)により記載されている。要するに、FASTAは、先ず、保存的アミノ酸置換、挿入または欠失を考慮せずに、問合わせ配列(例えば配列番号2または配列番号3)および同一性のうちの最高同一性(ktup変数が1である場合)または同一性の対(ktup=2である場合)を有する試験配列により共有される領域を同定することにより、配列類似性を特性化する。次に、アミノ酸置換マトリックスを用いてすべての対合アミノ酸の類似性を比較することにより、最高密度の同一性を有する10領域が再スコアされ、そしてその領域の末端は、最高スコアに関与する残基のみを含むよう「刈り込まれる」。「カットオフ」値(配列の長さおよびktup値に基づいて予定式により算定)より大きいスコアを有するいくつかの領域が存在する場合には、その領域がギャップを有するおよそのアラインメントを形成するよう連結され得るか否かを確定するために、刈り込み初期領域が検査される。最後に、2つのアミノ酸配列の最高スコアリング領域はNeedleman-Wunsch-Sellersアルゴリズム(Needleman and Wunsch, J. Mol. Biol. 48: 444 (1970);Sellers, SIAM J. Appl. Math. 26: 787 (1974))の変法を用いて整列され、これが、アミノ酸挿入および欠失を可能にする。FASTA分析のための例証的パラメーターを以下に示す:ktup=1、ギャップ開始ペナルティー=10、ギャップ伸長ペナルティー=1および置換マトリックス=BLOSUM62。これらのパラメーターは、Pearson, Meth. Enzymol. 183: 63 (1990)の付録2に説明されているように、スコアリングマトリックスファイル(「SMATRIX」)を修正することにより、FASTAプログラムに導入され得る。
FASTAは、上記のような比率を用いて核酸分子の配列同一性を確定するためにも用いられ得る。ヌクレオチド配列比較に関しては、ktup値は、1〜6、好ましくは3〜6の範囲、最も好ましくは3であり、上記のようなその他のパラメーター組を伴う。
本発明は、本明細書中に開示されるアミノ酸配列と比較して、保存的アミノ酸変化を有するポリペプチドをコードする核酸分子を包含する。例えば、一アルキルアミノ酸がZcytoR14アミノ酸配列中の一アルキルアミノ酸の代わりに置換され、一芳香族アミノ酸がZcytoR14アミノ酸配列中の一芳香族アミノ酸の代わりに置換され、一イオウ含有アミノ酸がZcytoR14アミノ酸配列中の一イオウ含有アミノ酸の代わりに置換され、一ヒドロキシ含有アミノ酸がZcytoR14アミノ酸配列中の一ヒドロキシ含有アミノ酸の代わりに置換され、一酸性アミノ酸がZcytoR14アミノ酸配列中の一酸性アミノ酸の代わりに置換され、一塩基性アミノ酸がZcytoR14アミノ酸配列中の一塩基性アミノ酸の代わりに置換され、1つの二塩基性一カルボン酸性アミノ酸がZcytoR14アミノ酸配列中の1つの二塩基性一カルボン酸性アミノ酸の代わりに置換される配列番号2の1つまたは複数のアミノ酸置換を含有する変異体が得られる。例えば共通アミノ酸の間で、「保存的アミノ酸置換」は、以下の群の各々の中のアミノ酸間の置換により例証される:(1)グリシン、アラニン、バリン、ロイシンおよびイソロイシン、(2)フェニルアラニン、チロシンおよびトリプトファン、(3)セリンおよびトレオニン、(4)アスパラギン酸およびグルタミン酸、(5)グルタミンおよびアスパラギン、ならびに(6)リシン、アルギニンおよびヒスチジン。BLOSUM62表は、タンパク質配列セグメントの約2,000の局所的多アラインメントに由来するアミノ酸置換マトリックスであって、関連タンパク質の500より多い群の高保存領域を表わす(Henikoff and Henikoff, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89: 10915 (1992))。したがってBLOSUM62置換頻度を用いて、本発明のアミノ酸配列中に導入され得る保存的アミノ酸置換を限定し得る。単に化学的特性(上記のような)に基づいたアミノ酸置換を設計することはできるが、しかし、「保存的アミノ酸置換」という用語は、好ましくは−1より大きいBLOSUM62により表わされる置換を指す。例えばアミノ酸置換は、0、1、2または3のBLOSUM62値により置換が特性化される場合、保存的である。この系によれば、好ましい保存的アミノ酸置換は、少なくとも1(例えば、1、2または3)のBLOSUM62値により特性化され、一方、さらに好ましい保存的アミノ酸置換は、少なくとも2(例えば、2または3)のBLOSUM62値により特性化される。ZcytoR14の特定変異体は、対応するアミノ酸配列(例えば配列番号2)と少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%、または95%より以上、例えば96%、97%、98%、または99%またはそれより高い配列同一性を有することにより特性化され得るが、この場合、アミノ酸配列における変異は、1つまたは複数の保存的アミノ酸置換のためである。
ZcytoR14中の保存的アミノ酸変化は、例えば配列番号1または配列番号4中に列挙されるヌクレオチドの代わりにヌクレオチドを置換することにより、導入され得る。このような「保存的アミノ酸」変異体は、オリゴヌクレオチド特異的突然変異誘発、リンカー‐スキャニング突然変異誘発、ポリメラーゼ連鎖反応を用いた突然変異誘発等により得られる(Ausubel (1995);およびMcPerson (ed.), Directed Mutagenesis: A Practical Approach (IRL Press 1991)参照)。変異体ZcytoR14ポリペプチドは、抗ZcytoR14抗体と得的に結合する能力により同定され得る。
本発明のタンパク質は、非天然アミノ酸残基も含み得る。非天然アミノ酸残基としては、トランス‐3‐メチルプロリン、2,4‐メタノプロリン、シス‐4‐ヒドロキシプロリン、トランス‐4‐ヒドロキシプロリン、N‐メチルグリシン、アロ‐トレオニン、メチルトレオニン、ヒドロキシエチルシステイン、ヒドロキシエチルホモシステイン、ニトログルタミン、ホモグルタミン、ピペコリン酸、チアゾリジンカルボン酸、デヒドロプロリン、3‐および4‐メチルプロリン、3,3‐ジメチルプロリン、tert‐ロイシン、ノバリン、2‐アザフェニルアラニン、3‐アザフェニルアラニン、4‐アザフェニルアラニンおよび4‐フルオロフェニルアラニンが挙げられるが、これらに限定されない。タンパク質中に非天然アミノ酸残基を組み入れるためのいくつかの方法が当該技術分野で既知である。例えば、化学的アミノアシル化サプレッサーtRNAを用いてナンセンス突然変異が抑制されるin vitro系が用いられ得る。アミノ酸およびアミノアシル化tRNAを合成するための方法は、当該技術分野で既知である。ナンセンス突然変異を含有するプラスミドの転写および翻訳は、典型的には、大腸菌S30抽出物および市販の酵素およびその他の試薬を含む無細胞系で実行される。タンパク質は、クロマトグラフィーにより精製される(例えばRobertson et al., J. Am. Chem. Soc. 113: 2722 (1991)、Ellman et al., Methods Enzymol. 202: 301 (1991)、Chung et al., Science 259: 806 (1993)およびChung et al., Pro. Nat’l Acad. Sci. USA 90: 10145 (1993)参照)。
第二の方法では、翻訳は、突然変異化mRNAおよび化学的アミノアシル化サプレッサーtRNAのマイクロインジェクションにより、アフリカツメガエル卵細胞で実行される(Turcatti et al., J. Biol. Chem. 271: 19991 (1996))。第三の方法内では、大腸菌細胞は、置き換えられるべきである天然アミノ酸(例えばフェニルアラニン)の非存在下で、そして所望の非天然アミノ酸(単数または複数)(例えば2‐アザフェニルアラニン、3‐アザフェニルアラニン、4‐アザフェニルアラニンまたは4‐フルオロフェニルアラニン)の存在下で培養される。非天然アミノ酸は、その天然同等物の代わりにタンパク質中に組み入れられる(Koide et al., Biochem. 33: 7470 (1994)参照)。天然アミノ酸残基は、in vitro化学修飾により、非天然種に転化され得る。化学修飾は、置換の範囲をさらに拡大するために、部位特異的突然変異誘発と組合され得る(Wynn and Richards, Protein Sci. 2: 395 (1993))。
限定数の非保存的アミノ酸、遺伝子コードによりコードされないアミノ酸、非天然アミノ酸、ならびに人為的アミノ酸が、ZcytoR14アミノ酸残基の代わりに置換され得る。
本発明のポリペプチド中の必須アミノ酸は、当該技術分野で既知の手法、例えば部位特異的突然変異誘発またはアラニン・スキャニング突然変異誘発に従って同定され得る(Cunningham and Wells, Science 244: 1081 (1989)、Bass et al., Pro. Nat’l Acad. Sci. USA 88: 4498 (1991)、Coombs and Corey, “Site-Directed Mutagenesis and Protein Engineering,” in Proteins: Analysis and Design, Angeletti (ed.), pages 259-311 (Academic Press, Inc. 1998)。後者の技法では、単一アラニン突然変異が分子中のすべての残基に導入され、そしてその結果生じる突然変異分子が生物学的活性に関して試験されて、分子の活性に重要であるアミノ酸残基を同定する(Hilton et al., J. Biol. Chem. 271: 4699 (1996)も参照)。
配列分析を用いてZcytoR14リガンド結合領域をさらに限定し得るが、しかし核磁気共鳴、結晶学、電子回析または光親和性標識を、推定接触部位アミノ酸の突然変異と一緒に用いることにより、ZcytoR14結合活性(例えばZcytoR14とIL‐17AまたはIL‐17Fとの、あるいは抗ZcytoR14抗体との結合)において一役を演じるアミノ酸も確定され得る(例えばde Vos et al., Science 255: 306 (1992)、Smith et al., J. Mol. Biol. 224: 899 (1992)およびWlodaver et al., FEBS Lett. 309: 59 (1992)参照)。
突然変異誘発およびスクリーニングの既知の方法、例えばReidhaar-Olson and Sauer(Science 241: 53 (1988))またはBowie and Sauer(Pro. Nat’l Acad. Sci. USA 86: 2152 (1989))により開示された方法を用いて、多アミノ酸置換が作製され、試験され得る。要するにこれらの著者は、ポリペプチド中の2またはそれより多い位置を同時に無作為化し、機能的ポリペプチドを選択し、次に突然変異化ポリペプチドをシーケンシングして、各位置での許容可能な置換の範囲を確定する。用いられ得るその他の方法としては、ファージ・ディスプレイが(例えばLowman et al., Biochem. 30: 10832 (1991)、 米国特許第5,223,409号(Ladner等)、国際公告WO 92/06204(Huse))、および領域特異的突然変異誘発(Derbyshire et al., Gene 46: 145 (1986)およびNer et al., DNA 7: 127 (1988))。さらに、ビオチンまたはFITCで標識されるZcytoR14は、ZcytoR14リガンドの発現クローニングのために用いられ得る。
開示ZcytoR14ヌクレオチドおよびポリペプチド配列の変異体は、Stemmer, Nature 370: 389 (1994)、Stemmer, Pro. Nat’l Acad. Sci. USA 91: 10747 (1994)および国際公開WO 97/20078により開示されているようにDNAシャッフリングによっても生成され得る。要するに、変異体DNA分子は、親DNAの無作為断片化と、その後のPCRを用いた再構築によるin vitro相同組換えにより生成されて、無作為導入点突然変異を生じる。この技法は、親DNA分子の一ファミリー、例えば対立遺伝子変異体または異なる種からのDNA分子を用いることにより修飾されて、当該プロセスに付加的変異性を導入する。所望の活性に関する選択またはスクリーニングと、その後の突然変異誘発および検定の付加的反復は、有害変化に対して同時的に選択しながら、望ましい突然変異に関して選択することにより配列の迅速な「進化」を提供する。
本明細書中に開示されるような突然変異誘発方法は、高処理量自動スクリーニング法と組合されて、宿主細胞中のクローン化突然変異化ポリペプチドの活性を検出し得る。生物学的活性ポリペプチドまたは抗ZcytoR14抗体と結合するポリペプチドをコードする突然変異化DNA分子は、宿主細胞から回収され、最新装置を用いて迅速にシーケンシングされる。これらの方法は、当該ポリペプチド中の個々のアミノ酸残基の重要性の迅速確定を可能にし、そして未知の構造のポリペプチドに適用され得る。
本発明は、ZcytoR14ポリペプチドの「機能性断片」、ならびにこのような機能性断片をコードする核酸分子も包含する。核酸分子のルーチン欠失分析は、ZcytoR14ポリペプチドをコードする核酸分子の機能性断片を獲得するために実施され得る。例証として、配列番号1または配列番号4のヌクレオチド配列を有するDNA分子は、一連の入れ子式欠失を得るためにBal31ヌクレアーゼで消化される。次に断片は適切なリーディングフレーム中の発現ベクターに挿入され、そして発現ポリペプチドが単離され、抗ZcytoR14抗体と結合する能力に関して試験される。エキソヌクレアーゼ消化の一代替物は、欠失を導入するためのオリゴヌクレオチド特異的突然変異誘発または所望の断片の産生を特定するための停止コドンを使用することである。あるいはZcytoR14遺伝子の特定断片は、ポリメラーゼ連鎖反応を用いて合成され得る。
この一般的アプローチは、インターフェロンの一端または両端での切頭化に関する試験により例示される(Horisberger and Di Marco, Pharmac. Ther. 66: 507 (1995)により要約されている)。さらに、タンパク質の機能分析に関する標準技法は、例えばTreuter et al., Molec. Gen. Genet. 240: 113 (1993)、Content et al., “Expression and preliminary deletion analysis of the 42 kDa 2-5A synthetase induced by human interferon,” in Biological Interferon Systems, Proceedings of ISIR-TNO Meeting on Interferon Systems, Cantell (ed.), pages 65-72 (Nijhoff 1987)、Herschman, “The EGF Receptor,” in Control of Animal Cell Proliferation, Vol. 1, Boynton et al., (eds.) pages 169-199 (Academic Press 1985), Coumailleau et al., J. Biol. Chem. 270: 29270 (1995)、Fukunaga et al., J. Biol. Chem. 270: 25291 (1995)、Yamaguchi et al., Biochem. Pharmacol. 50: 1295 (1995)およびMeisel et al., Plant Molec. Biol. 30: 1 (1996)により記載されている。
本発明は、本明細書中に開示されるアミノ酸配列と比較して、アミノ酸変化を有するZcytoR14遺伝子の機能性断片も意図する。変異体ZcytoR14遺伝子は、上記のように開示ヌクレオチドおよびアミノ酸配列との同一性レベルを確定することにより、構造に基づいて同定され得る。構造に基づいて変異体遺伝子を同定するための代替的アプローチは、潜在的変異体ZcytoR14遺伝子をコードする核酸分子が配列番号1または配列番号4のようなヌクレオチド配列を含む核酸分子とハイブリダイズし得るか否かを確定することである。
本発明は、ZcytoR14ポリペプチドの機能性断片、抗原エピトープ、ZcytoR14ポリペプチドのエピトープ保有部分、ならびにこのような機能性断片、抗原エピトープ、ZcytoR14ポリペプチドのエピトープ保有部分をコードする核酸分子の使用も包含する。このような断片を用いて、IL‐17AまたはIL‐17F、あるいはIL‐17AおよびIL‐17Fの両方の活性を結合し、遮断し、抑制し、低減し、拮抗し、または中和する抗体および結合相手を生成するに際して用いるためのポリペプチドを生成する。本明細書中で定義されるような「機能性」ZcytoR14ポリペプチドまたはその断片は、IL‐17AまたはIL‐17F炎症、増殖または分化活性を遮断し、抑制し、低減し、拮抗しまたは中和するその能力により、特殊化細胞機能を誘導するかまたは抑制するその能力により、あるいは抗ZcytoR14抗体、細胞、IL‐17AまたはIL‐17Fと特異的に結合するその能力により、特性化される。本明細書中で前に記載されたように、ZcytoR14は、本明細書中に記載されるような独特のサイトカイン受容体構造およびドメインにより特性化される。したがって本発明はさらに、以下の:(a)上記の1つまたは複数のドメインを含むポリペプチド分子;ならびに(b)1つまたは複数のこれらのドメインを含む機能性断片を包含する融合タンパク質の使用を意図する。融合タンパク質のその他のポリペプチド部分は、別のサイトカイン受容体、例えばIL‐10R、IL‐13R、IL‐17R、IL‐10RB(CRF2‐4)により、あるいは融合タンパク質の分泌を促す非ネイティブおよび/または非関連分泌シグナルペプチドにより寄与され得る。
本発明は、本明細書中に記載されるZcytoR14ポリペプチドのエピトープ保有部分を含むポリペプチド断片またはペプチドも提供する。このような断片またはペプチドは、完全タンパク質が免疫原として用いられる場合に抗体応答を引き出すタンパク質の一部である「免疫原性エピトープ」を含み得る。免疫原性エピトープ保有ペプチドは、標準方法を用いて同定され得る(例えばGeysen et al., Pro. Nat’l Acad. Sci. USA 81: 3998 (1983)参照)。
逆に、ポリペプチド断片またはペプチドは、抗体が特異的に結合し得るタンパク質分子の一領域である「抗原エピトープ」を含み得る。ある種のエピトープはアミノ酸の線状または連続ストレッチからなり、そしてこのようなエピトープの抗原性は変性剤により崩壊されない。タンパク質のエピトープを模倣し得る相対的に短い合成ペプチドを用いてタンパク質に対する抗体の産生を刺激し得る、ということは当該技術分野で既知である(例えばSutcliffe et al., Science 219: 660 (1983)参照)。したがって本発明の抗原エピトープ保有ペプチド、抗原ペプチド、エピトープおよびポリペプチドは、本明細書中に記載されるポリペプチドと結合する抗体を生じるために、ならびに中和されつつある、そしてIL‐17FおよびIL‐17A(個別にまたは一緒に)の活性を結合し、遮断し、抑制し、低減し、拮抗しまたは中和し得る抗ZcytoR14モノクローナル抗体を同定し、スクリーニングするために有用である。本発明のこのような中和モノクローナル抗体は、ZcytoR14抗原エピトープと結合し得る。Hopp/Woods親水性プロフィールは、配列番号2または4内のほとんどの抗原性能力を有する領域を確定するために用いられ得る(Hopp et al., Pro. Nat’l Acad. Sci. 78: 3824-3828, 1981;Hopp, J. Immun. Meth. 88: 1-18, 1986およびTriquier et al., Protein Engineering 11: 153-169, 1998)。プロフィールは、スライディング6残基ウインドウに基づいている。埋没G、SおよびT残基ならびに露出H、YおよびW残基は無視された。ZcytoR14では、これらの領域は当業者により確定され得る。さらに、例えばDNASTAR Proteanプログラム(DNASTAR, Inc., Madison, WI)を用いて、Jameson-Wolfプロットにより予測されたような配列番号2または4内のZcytoR14抗原エピトープは好ましい抗原エピトープとして役立ち、そして当業者により確定され得る。この分析の結果は、配列番号2の以下のアミノ酸配列が適切な抗原ペプチドを提供する、ということを示した:アミノ酸26〜33(「抗原ペプチド1」)、アミノ酸41〜46(「抗原ペプチド2」)、74〜81(「抗原ペプチド3」)、アミノ酸95〜105(「抗原ペプチド4」)、アミノ酸109〜119(「抗原ペプチド5」)、アミノ酸95〜119(「抗原ペプチド6」)、アミノ酸178〜185(「抗原ペプチド7」)、アミノ酸200〜206(「抗原ペプチド8」)、アミノ酸231〜238(「抗原ペプチド9」)、アミノ酸231〜241(「抗原ペプチド10」)、アミノ酸264〜270(「抗原ペプチド11」)、アミノ酸274〜281(「抗原ペプチド12」)、アミノ酸317〜324(「抗原ペプチド13」)、アミノ酸357〜363(「抗原ペプチド14」)、アミノ酸384〜392(「抗原ペプチド15」)、アミノ酸398〜411(「抗原ペプチド16」)、アミノ酸405〜411(「抗原ペプチド17」)、アミノ酸423〜429(「抗原ペプチド18」)およびアミノ酸434〜439(「抗原ペプチド19」)。本発明は、ZcytoR14に対する抗体を生成するための抗原ペプチド1〜19のいずれか1つの使用を意図する。本発明は、抗原ペプチド1〜19のうちの少なくとも1つを含むポリペプチドも意図する。
好ましい実施形態では、本発明の中和抗体が結合する抗原エピトープは、例えばZcytoR14およびIL‐17AまたはIL‐17F(個別にまたは一緒に)を用いるリガンド‐受容体結合に重要である配列番号2(および配列番号3の対応する残基)または配列番号5の残基を含有する。
抗原エピトープ保有ペプチドおよびポリペプチドは、本明細書中に開示されるアミノ酸配列の少なくとも4〜10のアミノ酸、少なくとも10〜15のアミノ酸、または約15〜約30のアミノ酸を含有し得る。このようなエピトープ保有ペプチドおよびポリペプチドは、本明細書中に記載されるように、ZcytoR14ポリペプチドを断片化することにより、または化学的ペプチド合成により産生され得る。さらに、エピトープは、無作為ペプチドライブラリーのファージ・ディスプレーにより選択され得る(例えばLane and Stephen, Curr. Opin. Immunol. 5: 268 (1993)およびCortese et al., Curr. Opin. Biotechnol. 7: 616 (1996)参照)。エピトープを同定し、エピトープを含む小ペプチドから抗体を産生するための標準方法は、例えばMole, “Epitope Mapping,” in Methods in Molecular Biology, Vol. 10, Manson (ed.), pages105-116 (The Humana Press, Inc. 1992)、Price, “Production and Characterization of Synthetic Peptide-Derived Antibodies,” in Monoclonal Antibodies: Production, Engineering, and Clinical Application, Ritter and Ladyman (eds.), pages60-84 (Cambridge University Press 1995)およびColigan et al., (eds.), Current Protocols in Immunology, pages 9.3.1-9.3.5 and pages 9.4.1-9.4.11 (John Wiley & Sons 1997)により記載されている。
任意のZcytoR14ポリペプチド(変異体および融合タンパク質を含めて)に関して、上記の表1および2に記述された情報を用いて、その変異体をコードする完全縮重ポリヌクレオチド配列を、当業者は容易に生成され得る。さらに、本明細書中に記載されるヌクレオチドおよびアミノ酸配列に基づいてZcytoR14変異体を考案するために、当業者は標準ソフトウエアを用い得る。
E)ZcytoR14ポリペプチドの産生
本発明のポリペプチド、例えば全長ポリペプチド;可溶性単量体、ホモ二量体、ヘテロ二量体および多量体受容体;全長受容体;受容体断片(例えばリガンド結合断片および抗原エピトープ)、機能性断片、ならびに融合タンパク質は、慣用的技法に従って、組換え宿主細胞中で産生され得る。ZcytoR14遺伝子を発現するために、ポリペプチドをコードする核酸分子は、発現ベクター中での転写発現を制御する調節配列と操作可能的に連結され、次に、宿主細胞中に導入されなければならない。転写調節配列、例えばプロモーターおよびエンハンサーのほかに、発現ベクターは、翻訳調節配列、ならびに発現ベクターを保有する細胞の選択に適したマーカー遺伝子を含み得る。
真核生物細胞中の外来タンパク質の産生に適した発現ベクターは、典型的には、(1)細菌複製開始点をコードする原核生物DNA素子、および細菌宿主中の発現ベクターの増殖および選択を提供するための抗生物質耐性マーカー;(2)転写の開始を制御する真核生物DNA素子、例えばプロモーター;ならびに(3)転写物のプロセッシングを制御するDNA素子、例えば転写終結/ポリアデニル化配列を含有する。上記のように、発現ベクターは、宿主細胞の分泌経路中に異種ポリペプチドを向ける分泌配列をコードするヌクレオチド配列も包含し得る。例えばZcytoR14発現ベクターは、ZcytoR14遺伝子、および任意の分泌遺伝子に由来する分泌配列を含み得る。
本発明のZcytoR14タンパク質は、哺乳類細胞中で発現され得る。適切な哺乳類宿主細胞の例としては、アフリカミドリザル腎細胞(ベロ;ATCC CRL1587)、ヒト胚性腎細胞(293‐HEK;ATCC CRL1573)、ハムスター乳仔腎細胞(BHK‐21、BHK‐570;ATCC CRL8544、ATCC CRL10314)、イヌ腎細胞(MDCK;ATCC CRL34)、チャイニーズハムスター卵巣細胞(CHO‐K1;ATCC CRL61;CHO DG44(Chasin et al., Som. Cell. Molec. Genet. 12: 555, 1986))、ラット下垂体細胞(GH1;ATCC CRL82)、HeLaS3細胞(ATCC CRL2.2)、ラット肝細胞癌(H‐4‐II‐E;ATCC CRL1548)、SV40‐形質転換化サル腎細胞(COS‐1;ATCC CRL1650)およびネズミ胚細胞(NIH‐3T3;ATCC CRL1658)が挙げられる。
哺乳類宿主に関しては、転写および翻訳調節シグナルは、哺乳類ウイルス源、例えばアデノウイルス、ウシ乳頭腫ウイルス、サルウイルス等に由来し、この場合、調節シグナルは高レベルの発現を有する特定遺伝子と関連する。適切な転写および翻訳調節配列は、哺乳類遺伝子、例えばアクチン、コラーゲン、ミオシンおよびメタロチオネイン遺伝子からも得られる。
転写調節配列は、RNA合成の開始を指図するのに十分なプロモーター領域を包含する。適切な真核生物プロモーターとしては、マウスメタロチオネインI遺伝子のプロモーター(Hamer et al., J. Molec. Appl. Genet. 1: 273 (1982))、ヘルペスウイルスのTKプロモーター(McKnight, Cell 31: 355 (1982))、SV40初期プロモーター(Benoist et al., Nature 290: 304 (1981))、ラウス肉腫ウイルスプロモーター(Gorman et al., Pro. Nat’l Acad. Sci. USA 79: 6777 (1982))、サイトメガロウイルスプロモーター(Foecking et al., Gene 45: 101 (1980))、およびマウス乳癌ウイルスプロモーター(一般的にEtcheverry, “Expression of Engineered Proteins in Mammalian Cell Culture,” in Protein Engineering: Principles and Practice, Cleland et al., (eds.), pages 163-181 (John Wiley & Sons, Inc. 1996参照)が挙げられる。
あるいは原核生物プロモーター、例えばバクテリオファージT3 RNAポリメラーゼプロモーターは、原核生物プロモーターが真核生物プロモーターにより調節される場合、哺乳類細胞中でのZcytoR14遺伝子発現を制御するために用いられ得る(Zhou et al., Mol. Cell. Biol. 10: 4529 (1990)およびKaufman et al., Nucl. Acids Res. 19: 4485 (1991))。
ある種の実施形態では、ZcytoR14可溶性受容体ポリペプチドまたはZcytoR14ポリペプチドの断片をコードするDNA配列は、発現ベクター内の、転写プロモーターおよびターミネーターを含めたその発現のために必要とされるその他の遺伝子素子と操作可能的に連結される。ベクターは一般に、1つまたは複数の選択マーカーおよび1つまたは複数の複製開始点も含有するが、しかしある種の系内では、選択マーカーは別個のベクター上に提供され、そして外因性DNAの複製は宿主細胞ゲノム中への組込みにより提供され得る、と当業者は認識する。プロモーター、ターミネーター、選択マーカー、ベクターおよびその他の素子の選択は、当業者のレベル内のルーチン設計の問題である。多数のこのような素子は文献に記載されており、商業的供給元を通して入手可能である。可溶性受容体複合体の多構成成分は、個々の発現ベクター上で同時トランスフェクトされ得るし、あるいは単一発現ベクター中に含有され得る。タンパク質複合体の多構成成分を発現するこのような技法は、当該技術分野で周知である。
発現ベクターは、種々の標準技法、例えばリン酸カルシウムトランスフェクション、リポソーム媒介性トランスフェクション、マイクロプロジェクタイル媒介性送達、電気穿孔等を用いて、宿主細胞中に導入され得る。トランスフェクト化細胞が選択され、増殖されて、宿主細胞ゲノム中に安定的に組み込まれた発現ベクターを含む組換え宿主細胞を提供する。真核生物細胞中にベクターを導入するための技法、ならびに優性選択マーカーを用いてこのような安定形質転換体を選択するための技法は、例えばAusubel (1995)により、ならびにMurray (ed.), Gene Transfer and Expression Protocols (Humana Press 1991)により記載されている。
例えば適切な一選択マーカーは、抗生物質ネオマイシンに対する耐性を提供する遺伝子である。この場合、選択は、ネオマイシン型薬剤、例えばG‐418等の存在下で実行される。選択系は、「増幅」と呼ばれるプロセスである当該遺伝子の発現レベルを増大するためにも用いられ得る。増幅は、低レベルの選択作用物質の存在下でトランスフェクト体を培養し、次に導入遺伝子の高レベルの産物を産生する細胞に関して選択するために選択作用物質の量を増大することにより実行される。適切な増幅可能選択マーカーは、ジヒドロフォレートレダクターゼ(DHFR)であり、これは、メトトレキセートに対する耐性を付与する。その他の薬剤耐性遺伝子(例えばヒグロマイシン耐性、多剤耐性、プロマイシンアセチルトランスフェラーゼ)も用いられ得る。あるいは変異表現型を導入するマーカー、例えばグリーン蛍光タンパク質、または表面タンパク質、例えばCD4、CD8、クラスI MHC、胎盤アルカリ性ホスファターゼは、FACS選別または磁気ビーズ分離技法のような手段により非トランスフェクト化細胞からトランスフェクト化細胞を選別するために用いられ得る。
ZcytoR14ポリペプチドは、ウイルス送達系を用いて、培養哺乳類細胞によっても産生され得る。この目的のための例示的ウイルスとしては、アデノウイルス、レトロウイルス、ヘルペスウイルス、ワクシニアウイルスおよびアデノ随伴ウイルス(AAV)が挙げられる。二本鎖DNAウイルスであるアデノウイルスは、非相同核酸の送達に関して一般的に最も良く研究された遺伝子移入ベクターである(再検討のためには、Becker et al., Meth. Cell Biol. 43: 161 (1994)およびDouglas and Curiel, Science & Medicine 4: 44 (1997)参照)。アデノウイルス系の利点としては、相対的に大型のDNA挿入物の収容、高力価に増殖する能力、広範囲の哺乳類細胞型に感染する能力、ならびに異なるプロモーターを含有する多数の利用可能なベクターを伴う使用を可能にする柔軟性が挙げられる。
アデノウイルスゲノムの一部を欠失することにより、非相同DNAのより大きな挿入物(7 kbまで)が収容され得る。これらの挿入物は、直接結紮により、あるいは同時トランスフェクト化プラスミドとの相同的組換えにより、ウイルスDNA中に組み入れられ得る。選択肢は、ウイルスベクターから不可欠なE1遺伝子を欠失することであり、これはE1遺伝子が宿主細胞により提供されない限り、複製不能を生じる。例えばアデノウイルスベクター感染ヒト293細胞(ATCC番号CRL‐1573、45504、45505)は、接着細胞として、あるいは相対的に高い細胞密度での懸濁液培養中で増殖されて、有意量のタンパク質を産生し得る(Garnier et al., Cytotechnol. 15: 145 (1994)参照)。
ZcytoR14は、他の高等真核生物細胞、例えば鳥類、真菌、昆虫、酵母または植物細胞中でも発現され得る。バキュロウイルス系は、昆虫細胞中にクローン化ZcytoR14遺伝子を導入するための効率的手段を提供する。適切な発現ベクターはキンウワバ(Autographa californica)多核多角体病ウイルス(AcMNPV)に基づいており、周知のプロモーター、例えばショウジョウバエ熱ショックタンパク質(hsp)70プロモーター、キンウワバ(Autographa californica)核多角体病ウイルス即時性初期遺伝子プロモーター(ie‐1)および遅延性初期39Kプロモーター、バキュロウイルスp10プロモーター、およびショウジョウバエメタロチオネインプロモーターを含有する。組換えバキュロウイルスを作製するための第二の方法は、Luckow (Lockow, et al., J. Virol. 67: 4566 (1993))により記載されたトランスポゾンベースの系を利用する。移入ベクターを利用するこの系は、BAC‐to‐BACキット(Life Technologies, Rockville, MD)で販売されている。この系は、Tn7トランスポゾンを含有する移入ベクターPFASTBAC(Life Technologies)を利用して、「バクミド」と呼ばれる大型プラスミドとして大腸菌中に保持されるバキュロウイルスゲノム中にZcytoR14ポリペプチドをコードするDNAを移動する(Hill-Perkins and Possee, J. Gen. Virol. 71: 971 (1990)、Bonning, et al., J. Gen. Virol. 75: 1551 (1994)およびChazenbalk, and Rapoport, J. Biol. Chem. 270: 1543 (1995)参照)。さらに、移入ベクターは、発現ZcytoR14ポリペプチドのC‐またはN末端にエピトープタグ、例えばGlu‐GluエピトープタグをコードするDNAを伴うインフレーム融合体を含み得る(Grussenmeyer et al., Pro. Nat’l Acad. Sci. 82: 7952 (1985))。当該技術分野で既知の技法を用いて、ZcytoR14遺伝子を含有する移入ベクターは大腸菌中で形質転換され、組換えバキュロウイルスを示す分断化lacZ遺伝子を含有するバクミドに関してスクリーニングされる。組換えバキュロウイルスゲノムを含有するバクミドDNAは次に、一般技法を用いて単離される。
例証的PFASTBACベクターは、相当程度まで修飾され得る。例えば多角体プロモーターは除去され、バキュロウイルス塩基性タンパク質プロモーター(Pcor、p6.9またはMPプロモーターとしても既知)で置換されるが、これは、バキュロウイルス感染の早期に発現され、そして分泌タンパク質を発現するために有益であることが示されている(例えばHill-Perkins and Possee, J. Gen. Virol. 71: 971 (1990)、Bonning, et al., J. Gen. Virol. 75: 1551 (1994)およびChazenbalk, and Rapoport, J. Biol. Chem. 270: 1543 (1995)参照)。このような移入ベクター構築物では、塩基性タンパク質プロモーターの短いまたは長いバージョンが用いられ得る。さらに、ネイティブZcytoR14分泌シグナル配列を昆虫タンパク質由来の分泌シグナル配列に置き換える移入ベクターが構築され得る。例えばエクジステロイドグルコシルトランスフェラーゼ(EGT)、ミツバチメリチン(Invitrogen Corporation; Carlsbad, CA)またはバキュロウイルスgp67(PharMingen: San Diego, CA)からの分泌シグナル配列が構築物中に用いられて、ネイティブZcytoR14分泌シグナル配列に取って代わる。
組換えウイルスまたはバクミドは、トランスフェクト化宿主細胞に用いられる。適切な昆虫宿主細胞としては、IPLB‐Sf‐21由来の細胞株、ツマジロクサヨトウ(Spodoptera frugiperda)蛹卵巣細胞株、例えばSf9(ATCC CRL1711)、Sf21AEおよびSf21(Invitrogen Corporation; Carlsbad, CA)、ならびにショウジョウバエ・シュナイダー‐2細胞、およびイラクサギンウワバ(Trichoplusia ni)(米国特許第5,300,435号)由来のHIGH FIVEO細胞株(Invitrogen)が挙げられる。市販の無血清培地は、細胞を増殖し、保持するために用いられ得る。適切な培地は、Sf9細胞に関してはSf900IITM(Life Technologies)またはESF 92ITM(Expression Systems);そしてイラクサギンウワバ細胞に関してはEx細胞O405TM(JRH Biosciences, Lenexa, KS)またはExpress FiveOTM(Life Technologies)である。組換えウイルスが用いられる場合、細胞は典型的には、約2〜5×105細胞の接種密度から約1〜2×106細胞の密度に増殖され、この時点で、組換えウイルスストックが0.1〜10、さらに典型的にはほぼ3の感染多重度(MOI)で付加される。
バキュロウイルス系で組換えタンパク質を産生するための確立された技法は、Bailey et al., “Manipulationof Baculovirus Vectors,” Methods in Molecular Biology, Volume 7: Gene Transfer and Expression Protocols, Murray (ed.), pages 147-168 (The Humana Press, Inc. 1991)により、Patel et al., “The baculovirus expression system,” in DNA Cloning 2: Expresson Systems, 2nd Edition, Glover et al. (eds.), pages 205-244 (Oxford University Press 1995)により、Ausubel (1995) at pages 16-57により、Richardson (ed.), Baculovirus Expression Protocols (The Humana Press, Inc. 1995)により、およびLucknow, “Insect Cell Expression Technology,” in Protein Engineering: Principles and Practice, Cleland et al. (eds.), pages 183-218 (John Wiley & Sons, Inc. 1996)により提供される。
真菌細胞、例えば酵母細胞も、本明細書中に記載される遺伝子を発現するために用いられ得る。この点で特に興味深い酵母種としては、出芽酵母(Saccharomyces cerevisiae)、ピキア酵母ピキアパストリス(Pichia pastoris)およびメチロトローフ酵母(Pichia methanolica)が挙げられる。酵母における発現のための適切なプロモーターとしては、GAL1(ガラクトース)、PGK(ホスホグリセレートキナーゼ)、ADH(アルコールデヒドロゲナーゼ)、AOX1(アルコールオキシダーゼ)、HIS4(ヒスチジノールデヒドロゲナーゼ)等からのプロモーターが挙げられる。多数の酵母クローニングベクターが意図され、容易に入手可能である。これらのベクターとしては、YIpベースのベクター、例えばYIp5、YRpベクター、例えばYRp17、YEpベクター、例えばYEp13、およびYCpベクター、例えばYCp19が挙げられる。外因性DNAで出芽酵母細胞を形質転換し、それから組換えポリペプチドを産生するための方法は、例えば米国特許第4,599,311号(Kawasaki)、米国特許第4,931,373号(Kawasaki等)、米国特許第4,870,008号(Brake)、米国特許第5,037,743号(Welch等)および米国特許第4,845,075号(Murray等)により開示されている。形質転換化細胞は、選択マーカーにより確定される表現型、一般に薬剤耐性または特定栄養素(例えばロイシン)の非存在下で増殖する能力により選択される。出芽酵母において用いるための適切なベクター系は、Kawasaki等(米国特許第4,931,373号)により開示されるPOT1ベクター系であり、これはグルコース含有培地中での増殖により形質転換化細胞を選択させる。酵母で用いるための付加的な適切なプロモーターおよびターミネーターとしては、解糖酵素遺伝子からのもの(例えば米国特許第4,599,311号(Kawasaki)、米国特許第4,615,974号(Kingsman等)および米国特許第4,977,092号(Bitter)参照)、およびアルコールデヒドロゲナーゼ遺伝子が挙げられる(米国特許第4,990,446号、第5,063,154号、第5,139,936号および第4,661,454号も参照)。
他の酵母、例えばメタノール資化性酵母(Hansenula polymorpha)、分裂酵母(Schizosaccharomyces pombe)、キラー酵母クルイベロミセス・ラクティス(Kluyveromyces lactis)、クルイベロミセス・フラギリス(Kluyveromyces fragilis)、植物病原菌ウスチラゴ・マイディス(Ustilago maydis)、ピキア酵母ピキア・パストリス(Pichia pastoris)、メチロトローフ酵母(Pichia methanolica)、ピキア・グイレルモンディ(Pichia guillermondii)およびカンジダ・マルトサ(Candida maltosa)に関する形質転換は、当該技術分野で既知である(例えばGleeson et al., J. Gen. Microbiol. 132: 3459 (1986)および米国特許第4,882,279号(Cregg)参照)。アスペルギルス細胞は、米国特許第4,935,349号(McKnight等)の方法に従って利用され得る。アクレモニウム・クリソゲナム(Acremonium chrysogenum)を形質転換するための方法は、米国特許第5,162,228号(Sumino等)により開示されている。アカパンカビ(Neurospora)を形質転換するための方法は、米国特許第4,486,533号(Lambowitz)により開示されている。
例えば組換えタンパク質の産生のための宿主としてのメチロトローフ酵母(Pichia methanolica)の使用は、米国特許第5,716,808号(Raymond)、米国特許第5,736,383号(Raymond)、Raymond et al., Yeast 14: 11-23 (1998)および国際公開WO 97/17450、WO 97/17451、WO 98/02536およびWO 98/02565に開示されている。メチロトローフ酵母(Pichia methanolica)を形質転換するに際して用いるためのDNA分子は一般に、二本鎖、環状プラスミドとして調製されるが、これは好ましくは形質転換前に線状化される。メチロトローフ酵母(Pichia methanolica)におけるポリペプチド産生のためには、プラスミド中のプロモーターおよびターミネーターはメチロトローフ酵母(Pichia methanolica)遺伝子、例えばメチロトローフ酵母(Pichia methanolica)アルコール利用遺伝子(AUG1またはAUG2)のものであり得る。その他の有用なプロモーターとしては、ジヒドロキシアセトンシンターゼ(DHAS)、フォルメートデヒドロゲナーゼ(FMD)およびカタラーゼ(CAT)遺伝子のものが挙げられる。宿主染色体中へのDNAの組込みを促すためには、宿主DNA配列が両端で側面を接するプラスミドの完全発現セグメントを有するのが好ましい。メチロトローフ酵母(Pichia methanolica)で用いるための適切な選択マーカーはメチロトローフ酵母(Pichia methanolica)ADE2遺伝子であり、これはホスホリボシル‐5‐アミノイミダゾールカルボキシラーゼ(AIRC;EC4.1.1.21)をコードし、そしてアデニンの非存在下でade2宿主細胞を増殖させる。メタノールの使用を最小限にするのが望ましい大規模な産業的プロセスに関しては、両メタノール利用遺伝子(AUG1およびAUG2)が欠失された宿主細胞が用いられ得る。分泌タンパク質の産生のために、宿主細胞は、液胞プロテアーゼ遺伝子(PEP4およびPRB1)を欠き得る。電気穿孔は、メチロトローフ酵母(Pichia methanolica)細胞中への当該ポリペプチドをコードするDNAを含有するプラスミドの導入を促すために用いられる。メチロトローフ酵母(Pichia methanolica)細胞は、2.5〜4.5 kV/cm、好ましくは約3.75 kV/cmの電場強度、ならびに1〜40ミリ秒、最も好ましくは約20ミリ秒の時間定数(t)を有する指数関数的減衰パルス化電場を用いて、電気穿孔により形質転換され得る。
発現ベクターは、植物原形質体、無傷植物組織または単離植物細胞中にも導入され得る。植物組織中への発現ベクターの導入方法としては、直接感染、あるいはアグロバクテリウム・ツメファシエンス(Agrobacterium tumefaciens)との植物組織の同時培養、マイクロプロジェクタイル媒介性送達、DNA注射、電気穿孔等が挙げられる(例えばHorsch et al., Science 227: 1229 (1985)、Klein et al., Biotechnology 10: 268 (1992)およびMiki et al., “Procedures for Introducing Foreign DNA into Plants,” in Methods in Plant Molecular Biology and Biotechnology, Glick et al. (eds.), pages 67-88 (CRC Press, 1993)参照)。
あるいはZcytoR14遺伝子は、原核生物宿主細胞中で発現され得る。原核生物宿主中でZcytoR14ポリペプチドを発現するために用いられ得る適切なプロモーターは当業者に周知であり、例としてはT4、T3、Sp6およびT7ポリメラーゼを認識し得るプロモーター、バクテリオファージλのPRおよびPLプロモーター、大腸菌のtrp、recA、熱ショック、lacUV5、tac、lpp‐lacSpr、phoAおよびlacZプロモーター、枯草菌のプロモーター、バシラス属のバクテリオファージのプロモーター、ストレプトミセス属プロモーター、バクテリオファージλのintプロモーター、pBR322のblaプロモーター、ならびにクロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ遺伝子のCATプロモーターが挙げられる。原核生物プロモーターは、Glick, J. Ind. Microbiol. 1: 277 (1987)、Watson et al., Molecular Biology of the Gene, 4th Ed. (Benjamin Cummins 1987)およびAusubel et al. (1995)により再検討されている。
適切な原核生物宿主としては、大腸菌および枯草菌が挙げられる。大腸菌の適切な菌株としては、BL21(DE3)、BL21(DE3)pLysS、BL21(DE3)pLysE、DH1、DH4I、DH5、DH5I、DH5IF、DH5IMCR、DH10B、DH10B/p3、DH11S、C600、HB101、JM101、JM105、JM109、JM110、K38、RR1、Y1088、Y1089、CSH18、ER1451およびER1647が挙げられる(例えばBrown (ed.), Molecular Biology Labfax (Academic Press 1991)参照)。枯草菌の適切な菌株としては、BR151、YB886、MI119、MI120およびB170が挙げられる(例えばHardy, “Bacillus Cloning Methods,” in DNA Cloning: A Practical Approach, Glover (ed.)(IRL Press 1985)参照)。
細菌、例えば大腸菌中でZcytoR14ポリペプチドを発現する場合、ポリペプチドは、細胞質中に、典型的には不溶性顆粒として保持され得るし、または細菌分泌配列により細胞膜周辺腔に向けられ得る。前者の場合、細胞は溶解され、顆粒が回収され、そして、例えばグアニジンイソチオシアネートまたは尿素を用いて変性される。変性ポリペプチドは次に、変性体を希釈することにより、例えば尿素の溶液、ならびに還元および酸化グルタチオンの組合せに対する透析とその後の緩衝化生理食塩溶液に対する透析により、リフォールディングされ、二量体化され得る。後者の場合、ポリペプチドは、細胞を崩壊して(例えば音波処理または浸透圧衝撃により)、細胞膜周辺腔の内容物を放出し、そしてタンパク質を回収し、それにより変性およびリフォールディングに対する必要性を不要にすることにより、可溶性および機能性形態で細胞膜周辺腔から回収され得る。
原核生物宿主中でタンパク質を発現する方法は、当業者に周知である(例えばWilliams et al., “Expression of foreign proteins in E. coli using plasmid vectors and purification of specific polyclonal antibodies,” in DNA Cloning 2: Expression Systems, 2nd Edition, Glover et al. (eds.), page 15 (Oxford University Press 1995)、Ward et al., “Genetic Manipulation and Expression of Antibodies,” in Monoclonal Antibodies: Principles and Applications, page 137 (Wiley-Liss, Inc. 1995)およびGeorgiou, “Expression of Proteins in Bacteria,” in Protein Engineering: Principles and Practice, Cleland et al. (eds.), page 101 (John Wiley & Sons, Inc. 1996)参照)。
細菌、酵母、昆虫および植物細胞中に発現ベクターを導入するための標準方法は、例えばAusubel (1995)により提供される。
哺乳類細胞系により産生される外来タンパク質を発現し、回収するための一般的方法は、例えばEtcheverry, “Expression of Engineered Proteins in Mammalian Cell Culture,” in Protein Engineering: Principles and Practice, Cleland et al., (eds.), pages 163 (Wiley-Liss, Inc. 1996)により提供される。細菌系により産生されるタンパク質を回収するための標準技法は、例えばGrisshammer et al., “Purification of over-produced proteins freom E. coli cells,” in DNA Cloning 2: Expression Systems, 2nd Edition, Glover et al. (ess.), pages 59-92 (Oxford University Press 1995)により提供される。バキュロウイルス系から組換えタンパク質を単離するための確立された方法は、Richardson (es.), Baculovirus Expression Protocols (The Humana Press, Inc. 1995)に記載されている。
代替物として、本発明のポリペプチドは、排他的固相合成、部分的固相法、断片縮合または古典的溶液合成により合成され得る。これらの合成方法は、当業者に周知である(例えばMerrifield, J. Am. Chem. Soc. 85: 2149 (1963)、Stewart et al., “Solid Phase Peptide Synthesis” (2nd Edition), (Pierce Chemical Co. 1984)、Bayer and Rapp, Chem. Pept. Prot. 3: 3 (1986)、Atherton et al., Solid Phase Peptide Synthesis: A Practical Approach (IRL Press 1989)、Fields and Colowick, “Solid Phase Peptide Synthesis,” Methods in Enzymology Volume 289 (Academic Press 1997)およびLloyd-Williams et al., Chemical Approaches to the Synthesis of Peptide and Proteins (CRC Press, Inc. 1997)参照)。全体的化学合成戦略における変異、例えば「ネイティブ化学結紮」および「発現タンパク質結紮」も標準的である(例えばDawson et al., Science 266: 776 (1994)、Hackeng et al., Pro. Nat’l Acad. Sci. USA 94: 7845 (1997)、Dawson, Methods Enzymol. 287: 34 (1997)、Muir et al., Pro. Nat’l Acad. Sci. USA95: 6705 (1998)およびSeverinov and Muir, J. Biol. Chem. 273: 16205 (1998)参照)。
本発明のペプチドおよびポリペプチドは、配列番号2または5の少なくとも6、少なくとも9、または少なくとも15連続アミノ酸残基を含む。例証として、ポリペプチドは、配列番号2または5の少なくとも6、少なくとも9、または少なくとも15連続アミノ酸残基を含む。本発明のある種の実施形態内では、ポリペプチドは、これらのアミノ酸配列の20、30、40、50、100またはそれより多い連続残基を含む。このようなペプチドおよびポリペプチドをコードする核酸分子は、ポリメラーゼ連鎖反応プライマーおよびプローブとして有用である。
さらに、ZcytoR14ポリペプチドおよびその断片は、高等真核生物細胞内で単量体、ホモ二量体、ヘテロ二量体または多量体として発現され得る。このような細胞は、少なくとも1つのZcytoR14ポリペプチドを含むZcytoR14単量体、ホモ二量体、ヘテロ二量体および多量体受容体ポリペプチド(「ZcytoR14含有受容体」または「ZcytoR14含有受容体ポリペプチド」)を産生するために用いられ得るし、あるいはスクリーニング系における検定細胞として用いられ得る。本発明の一態様内では、ZcytoR14細胞外ドメインを含む本発明のポリペプチドは培養細胞により産生され、そしてその細胞は、受容体のためのリガンド、例えば天然リガンド、IL‐17F、ならびにIL‐17Aに関して、あるいは天然リガンドのアゴニストおよびアンタゴニストに関してさえ、スクリーニングするために用いられる。このアプローチを要約するために、当該受容体をコードするcDNAまたは遺伝子が、その発現に必要とされるその他の遺伝子素子(例えば転写プロモーター)と組合され、その結果生じた発現ベクターが宿主細胞中に挿入される。DNAを発現し、機能性受容体を産生する細胞は、種々のスクリーニング系内で選択され、用いられる。単量体、ホモ二量体、ヘテロ二量体および多量体受容体複合体の各構成成分は、同一細胞中で発現され得る。さらに、単量体、ホモ二量体、ヘテロ二量体および多量体受容体複合体の構成成分はまた、膜貫通ドメインまたはその他の膜融合部分と融合されて、上記のようなトランスフェクト体の複合アセンブリーおよびスクリーニングを可能にする。
本発明のIL‐17AおよびIL‐17Fアンタゴニストポリペプチドおよび抗体を検定するために、ZcytoR14含有受容体あるいはIL‐17AまたはIL‐17Fを結合することが既知のその他の受容体を発現し、受容体媒介性シグナルを形質導入するに際して用いるのに適した哺乳類細胞(例えばIL‐17Rを発現する細胞)としては、ZcytoR14と機能的複合体を形成し得るその他の受容体サブユニットを発現する細胞が挙げられる。発現されるべき受容体と同一種からの細胞を用いるのも好ましい。好ましい実施形態内では、細胞は、その増殖のために外因的に供給される造血成長因子によっている。この型の好ましい細胞株は、ヒトTF‐1細胞株(ATCC番号CRL‐2003)およびAML‐193細胞株(ATCC番号CRL‐9589)であり、これらはGM‐CSF依存性ヒト白血球細胞株、ならびにIL‐3依存性ネズミ前‐B細胞株であるBaF3(Palacios and Steinmetz, Cell 41: 727-734 (1985))である。その他の細胞株としては、BHK、COS‐1およびCHO細胞が挙げられる。適切な宿主細胞は、工学処理されて、必要な受容体サブユニットまたは所望の細胞応答に必要とされるその他の細胞構成成分を産生し得る。このアプローチは、細胞株が工学処理されて任意の種からの受容体サブユニットを発現し、それにより種特異性に起因する潜在的制限を克服する。ヒト受容体cDNAの種オーソログはクローン化され、同一種からの細胞株内で用いられ得る(例えばBaF3細胞株中のネズミcDNA)。したがって、GM‐CSFまたはIL‐3のような一造血性成長因子によって細胞株は、工学処理されて、IL‐17FまたはIL‐17AのようなZcytoR14受容体により作用する別のサイトカイン依存性になり得る。
機能性受容体を発現する細胞は、スクリーニング検定内で用いられる。種々の適切な検定が、当該技術分野で既知である。これらの検定は、標的細胞中の生物学的応答の検出に基づいている。このような一検定は、細胞増殖検定である。細胞は、試験化合物の存在下または非存在下で培養され、そして例えばトリチウム化チミジンの取り込みを測定することにより、または臭化3‐(4,5‐ジメチルチアゾール‐2‐イル)‐2,5‐ジフェニルテトラゾリウム(MTT)の代謝的分解に基づいた比色検定により細胞増殖が検出される(Mosman, J. Immunol. Meth. 65: 55-63 (1983))。代替的検定フォーマットは、レポーター遺伝子を発現するようさらに工学処理される細胞を用いる。レポーター遺伝子は、受容体連結経路に応答性であるプロモーター素子と連結され、そして検定は、レポーター遺伝子の転写の活性化を検出する。この点での好ましいプロモーター素子は、血清応答素子またはSREである(例えばShaw et al., Cell 56: 563-572, (1989)参照)。好ましいこのようなレポーター遺伝子は、ルシフェラーゼ遺伝子である(de Wet et al., Mol. Cell. Biol. 7: 725 (1987))。ルシフェラーゼ遺伝子の発現は、当該技術分野で既知の方法を用いて発光により検出される(例えばBaumgartner et al., J. Biol. Chem. 269: 29094-29101, (1994); Schenborn and Goiffin, Promega Notes 41: 11, 1993)。ルシフェラーゼ活性検定キットは、例えばPromega Corp., Madison, WIから市販されている。この型の標的細胞株は、化学物質、細胞状態調節培地、真菌ブロス、土壌試料、水試料等のライブラリーをスクリーニングするために用いられ得る。例えば細胞状態調節培地試料のバンクは、リガンドを産生する細胞を同定するために標的細胞で検定され得る。次に陽性細胞を用いて、哺乳類発現ベクター中にcDNAライブラリーを産生し、これを分けてプールし、宿主細胞中にトランスフェクトして、発現させる。次にトランスフェクト化細胞からの培地試料が検定され、その後、分けられてプールされ、再トランスフェクトされて、二次培養され、陽性細胞が再検定されて、リガンドをコードするクローン化cDNAが単離される。
本発明により提供される付加的スクリーニングアプローチは、ハイブリッド受容体ポリペプチドの使用を包含する。これらのハイブリッドポリペプチドは、2つの一般的クラスに分けられる。第一のクラスでは、ZcytoR14の細胞内ドメインは、第二受容体のリガンド結合ドメインに接合される。第二クラスのハイブリッド受容体ポリペプチドは、第二受容体、好ましくは造血性サイトカイン受容体の細胞内ドメイン、ならびに膜貫通ドメインを伴うZcytoR14の細胞外(リガンド結合)ドメイン(配列番号3)を含む。この第二クラスの本発明受容体のハイブリッドZcytoR14単量体、ホモ二量体、ヘテロ二量体および多量体は、第二受容体により形質導入されるシグナルに応答し得ることが既知である細胞中で発現される。同時に、これら2つのクラスのハイブリッド受容体は、IL‐17FまたはIL‐17Aを検出するための検定の開発のための応答性細胞型の同定を可能にする。さらに、このような細胞は、競合型検定において本発明の可溶性受容体アンタゴニストを検定するために、IL‐17FまたはIL‐17Aの存在下で用いられる。このような検定では、本発明の可溶性受容体の存在下でのIL‐17FまたはIL‐17Aの増殖またはシグナル伝達の低減は、拮抗活性を実証する。さらに、細胞ベースの検定であるZcytoR14可溶性受容体結合検定も、可溶性受容体がIL‐17FまたはIL‐17A活性を結合し、遮断し、抑制し、低減し、拮抗しまたは中和するか否かを査定するために用いられ得る。
F)ZcytoR14融合タンパク質および接合体の産生
ZcytoR14類似体の一般的一クラスは、本明細書中に開示されるアミノ酸配列の一突然変異であるアミノ酸配列を有する変異体である。ZcytoR14類似体の別の一般的クラスは、下記のような抗イディオタイプ抗体およびその断片により提供される。さらに、抗イディオタイプ可変ドメインを含む組換え抗体は、類似体として用いられ得る(例えばMonfardini et al., Proc. Assoc. Am. Physicians 108: 420 (1996)参照)。抗イディオタイプZcytoR14抗体の可変ドメインはZcytoR14を模倣するため、これらのドメインはZcytoR14結合活性を提供し得る。抗イディオタイプ触媒性抗体の産生方法は、当業者に既知である(例えばJoron et al., Ann. N Y Acad. Sci. 672: 216 (1992)、Friboulet et al., Appl. Biochem. Biotechnol. 47: 229 (1994)およびAvalle et al., Ann. N Y Acad. Sci. 864: 118 (1998)参照)。
ZcytoR14類似体を同定するための別のアプローチは、コンビナトリウムリアル・ライブラリーの使用により提供される。ファージ・ディスプレーおよびその他のコンビナトリウムリアル・ライブラリーを構築し、スクリーニングするための方法は、例えばKay et al., Phage Display of Peptides and Proteins (Academic Press 1996)、米国特許第5,783,384号(Verdine)、米国特許第5,747,334号(Kay等)および米国特許第5,723,323号(Kauffman等)により提供される。
ZcytoR14ポリペプチドは、in vivoおよびin vitroの両方の用途を有する。例証として、培養細胞により産生されるZcytoR14リガンド(即ちIL‐17F、IL‐17Aまたはその両方)の作用を抑制するために、可溶性形態のZcytoR14が細胞培地に付加され得る。
ZcytoR14の融合タンパク質は、組換え宿主中でZcytoR14を発現するために、そして産生ZcytoR14を単離するために、用いられ得る。下記のように、特定のZcytoR14融合タンパク質は、診断および治療における用途も有する。一型の融合タンパク質は、組換え宿主細胞からのZcytoR14ポリペプチドを先導するペプチドを含む。真核生物宿主細胞の分泌経路にZcytoR14ポリペプチドを向けるために、分泌シグナル配列(シグナルペプチド、リーダー配列、プレプロ配列またはプレ配列としても既知)がZcytoR14発現ベクター中に提供される。分泌シグナル配列はZcytoR14に由来し得るが、しかし適切なシグナル配列は別の分泌タンパク質由来でもあり得るし、あるいはde novoで合成され得る。分泌シグナル配列は、2つの配列が的確なリーディングフレーム内で接合され、宿主細胞の分泌経路に新輝合成ポリペプチドを向けるよう配置されるように、ZcytoR14コード配列と操作可能的に連結される。分泌シグナル配列は一般に当該ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列に対して5’に配置されるが、しかしある種の分泌シグナル配列は当該ヌクレオチド配列中の別の箇所に配置され得る(例えば米国特許第5,037,743号(Welch等);米国特許第5,143,830号(Holland等)参照)。
哺乳類細胞により産生されるZcytoR14または別のタンパク質の分泌シグナル配列(例えば米国特許第5,641,655号に記載されているような組織型プラスミノーゲン活性剤シグナル配列)は組換え哺乳類宿主中でのZcytoR14の発現のために有用であるが、しかし酵母シグナル配列が酵母細胞中での発現のために選択される。適切な酵母シグナル配列の例は、酵母交配フェルモンα因子(MFα1遺伝子によりコードされる)、インベルターゼ(SUC2遺伝子によりコードされる)または酸性ホスファターゼ(PHO5遺伝子によりコードされる)由来のものである(例えばRomanos et al., “Expression of Cloned Genes in Yeast,” in DNA Cloning 2: A Practical Approach, 2nd Edition, Glover and Hames (eds.), pages 123-167 (Oxford University Press 1995参照)。
ZcytoR14可溶性受容体ポリペプチドは、細胞外ドメイン、例えば配列番号3を含有するポリペプチドまたは非ヒト受容体の対応する領域をコードする切頭化DNAを発現することにより、調製され得る。細胞外ドメインポリペプチドは、膜貫通および細胞内ポリペプチドセグメントを実質的に含有しない形態で調製される、というのが好ましい。宿主細胞からの受容体ドメインの輸出を指図するために、受容体DNAは、分泌ペプチド、例えばt‐PA分泌ペプチドをコードする第二DNAセグメントと連結される。分泌受容体ドメインの精製を促すために、C末端伸長、例えばポリヒスチジンタグ、サブスタントP、FlagTMペプチド(Hopp et al., Biotechnology 6: 1204-1210, (1998);Eastman Kodak Co., New Haven, CTから入手可能)、あるいは抗体またはその他の特異的結合剤が利用可能な別のポリペプチドまたはタンパク質が、受容体ポリペプチドと融合され得る。さらに、細胞外サイトカイン結合ドメインからのZcytoR14抗原エピトープも、上記のように調製される。
代替的アプローチでは、ZcytoR14またはその他のサイトカイン受容体構成成分の受容体細胞外ドメインは、免疫グロブリン重鎖定常部、典型的にはFc断片との融合体として発現され得るが、これは、2つの定常部ドメインおよびヒンジ領域を含有するしかし可変部を欠く(米国特許第6,018,026号および第5,750,375号(Sledziewski,AZ等)参照)。本発明の可溶性ZcytoR14ポリペプチドは、このような融合体を包含する。このような一融合体は、配列番号64で示される。このような融合体は、典型的には、Fc部分が互いにジスルフィド結合され、そして2つの受容体ポリペプチドが互いに密接して整列される多量体分子として分泌される。この型の融合体は、リガンドを特異的にて規定することによりin vitroでシグナルを遮断し、抑制しまたは低減するためのin vitro検定ツールとして、そして循環リガンドを結合し、循環からそれを取り除くためにそれらを非経口投与することにより、in vivoでのアンタゴニストとして、溶液からコグネイトリガンドをアフィニティー精製するために用いられ得る。リガンドを精製するために、受容体‐リガンド結合を促す条件(典型的にはほぼ生理学的温度、pHおよびイオン強度)下で、リガンドを含有する試料(例えば細胞条件調節培地または組織抽出物)に、ZcytoR14‐Igキメラが付加される。次にキメラ‐リガンド複合体はプロテインAを用いた混合物により分離され、これは、固体支持体(例えば不溶性樹脂ビーズ)上に固定される。次に、慣用的化学的技法を用いて、例えば塩またはpH勾配を用いて、リガンドが溶離される。代替的方法では、キメラそれ自体が固体支持体と結合され、結合および溶離は上記と同様に実行される。キメラは、炎症性応答、例えば急性期応答、例えば血清アミロイドA(SAA)、C‐反応性タンパク質(CRP)等を調節するためにin vivoで用いられ得る。高結合親和性を有するキメラは、非経口投与される(例えば筋肉内、皮下または静脈内注射により)。循環分子はリガンドと結合し、そして正常生理学的プロセスにより循環から取り除かれる。検定に用いるために、キメラは、Fc領域を介して支持体に結合され、そしてELISAフォーマットで用いられる。
本発明の抗ZcytoR14および結合相手を単離するのを手助けするために、リガンド結合受容体(または抗体、補体/抗補体対の一成員)またはその結合断片、市販のバイオセンサー計器(BIAcore, Pharmacia Biosensor, Piscataway, NJ)を使用する検定系が有益に用いられ得る。このような受容体、抗体、補体/抗補体対の成員、あるいは断片は、受容体チップの表面に固定される。この計器の使用は、Karlsson, J. Immunol. Methods 145: 229-40, 1991およびCunningham and Wells, J. Mol. Biol. 234: 554-63, 1993に開示されている。受容体、抗体、成員または断片は、アミンまたはスルフヒドリル化学を用いて、フローセル内の金フィルムに付着されたデキストラン繊維と共有結合される。試験試料は、セルを通過する。リガンド、エピトープまたは補体/抗補体対の反対成員が試料中に存在する場合、それはそれぞれ固定受容体、抗体または成員と結合して、媒質の屈折率の変化を引き起こし、これが金フィルムの表面プラズモン共鳴の変化として検出される。この系は、オン‐およびオフ‐レートの確定(これから結合親和性が算定され得る)、ならびに結合の化学量論の査定を可能にする。あるいはリガンド/受容体結合は、SELDI(TM)技法(Ciphergen, Inc., Palo Alto, CA)を用いて分析され得る。さらにまた、上記のBIACORE技法は、異なるモノクローナル抗体がZcytoR14ポリペプチド上の同一のまたは異なるエピトープと結合するか否かを確定するために競合実験に用いられ得るし、このようなものとして、IL‐17FまたはIL‐17AおよびIL‐17Fの両方を結合し、遮断し、抑制し、低減し、拮抗しまたは中和する本発明の中和抗体のエピトープマッピングを手助けするために用いられ得る。
リガンド結合受容体ポリペプチドは、当該技術分野で既知のその他の検定系内でも用いられ得る。このような系としては、結合親和性の確定のためのScatchard分析(Scatchard, Ann. NY Acad. Sci. 51: 660-72, 1949参照)、ならびに比色検定(Cunningham et al., Science 253: 545-48, 1991;Cunningham et al., Science 245: 821-25, 1991)が挙げられる。
本発明はさらに、種々のその他のポリペプチド融合体ならびに1つまたは複数のポリペプチド融合体を含む関連多量体タンパク質を提供する。例えば可溶性ZcytoR14受容体は、米国特許第5,155,027号および第5,567,584号に開示されるような二量化タンパク質との融合体として調製され得る。この点での好ましい二量化タンパク質は、免疫グロブリン定常部ドメイン、例えばIgGγ1およびヒトκ軽鎖を包含する。免疫グロブリン‐可溶性ZcytoR14融合体は、遺伝子工学処理細胞中で発現されて、種々の多量体ZcytoR14受容体類似体を産生し得る。補助ドメインは、それらを特定の細胞、組織または高分子(例えばコラーゲン、あるいはZcytoR14リガンドIL‐17FまたはIL‐17Aを発現する細胞)にターゲッティングするために、可溶性ZcytoR14受容体に融合され得る。ZcytoR14ポリペプチドは、2またはそれより多い部分、例えば精製のためのアフィニティー・タグ、ならびにターゲッティングドメインと融合され得る。ポリペプチド融合体は、特にドメイン間に、1つまたは複数の切断部位も含み得る(Tuan et al., Connective Tissue Research 34: 1-9, 1996参照)。
細菌細胞では、毒性を低減し、安定性を増大し、そして発現タンパク質の回収を増強するための融合タンパク質として、異種タンパク質を発現するのがしばしば望ましい。例えばZcytoR14は、グルタチオンS‐トランスフェラーゼポリペプチドを含む融合タンパク質として発現され得る。グルタチオンS‐トランスフェラーゼ融合タンパク質は、典型的には可溶性であり、そして固定化グルタチオンカラム上で大腸菌溶解物から容易に精製可能である。類似のアプローチにおいて、マルトース結合タンパク質ポリペプチドを含むZcytoR14融合タンパク質は、アミロース樹脂カラムを用いて単離され得るが、一方、切頭化プロテインA遺伝子のC末端を含む融合タンパク質は、IgG‐セファロースを用いて精製され得る。細菌細胞中で融合タンパク質として異種ポリペプチドを発現するための確立された技法は、例えばWilliams et al., “Expression of Foreign Proteins in E. coli Using Plasmid Vectors and Purification of Specific Polyclonal Antibodies,” in DNA Cloning 2: A Practical Approach, 2nd Edition, Glover and Hames (Eds.), page 15-58 (Oxford University Press 1995)により記載されている。さらに、市販の発現系が利用可能である。例えばPINPOINT Xaタンパク質精製系(Promega Corporation; Madison, WI)は、アビジンを含む樹脂を用いて発現中にビオチニル化されるようになるポリペプチドを含む融合タンパク質の単離方法を提供する。
原核生物または真核生物細胞により発現される異種ポリペプチドを単離するために有用であるペプチドタグとしては、ポリヒスチジンタグ(ニッケルキレート樹脂に対する親和性を有する)、c‐mycタグ、カルモジュリン結合タンパク質(カルモジュリンアフィニティークロマトグラフィーを用いて単離される)、サブスタンスP、RYIRSタグ(抗RYIRS抗体と結合する)、Glu‐Gluタグ、およびFLAGタグ(抗FLAG抗体と結合する)が挙げられる(例えばLuo et al., Arch. Biochem. Biophys. 329: 215 (1996)、Morganti et al., Biotechnol. Appl. Biochem. 23: 67 (1996)およびZheng et al., Gene 186: 55 (1997)参照)。このようなペプチドタグをコードする核酸分子は、例えばSigma-Aldrich Corporation (St. Louis, MO)から入手可能である。
別の形態の融合タンパク質は、ZcytoR14ポリペプチドおよび免疫グロブリン重鎖定常部、典型的にはFc断片を含み、これは、2または3つの定常部ドメインおよびヒンジ領域を含有するが、しかし可変部を欠く。例証として、米国特許第5,723,125号(Chang等)は、ヒトインターフェロンおよびヒト免疫グロブリンFc断片を含む融合タンパク質を記載する。インターフェロンのC末端は、ペプチドリンカー部分によりFc断片のN末端に連結される。ペプチドリンカーの一例は、主としてT細胞挿入配列を含むペプチドであり、これは免疫学的に不活性である。例示的ペプチドリンカーは、アミノ酸配列:GGSGG SGGGG SGGGG S(配列番号9)を有する。この融合タンパク質では、例証的Fc部分はヒトγ4鎖であり、これは溶液中で安定で、そして補体活性化活性をほとんどまたは全く有さない。したがって本発明は、ZcytoR14部分およびヒトFc断片を含むZcytoR14融合タンパク質を意図するが、この場合、ZcytoR14部分のC末端は、ペプチドリンカー、例えば配列番号2または5のアミノ酸配列を含むペプチドを介してFc断片のN末端に結合される。ZcytoR14部分は、ZcytoR14分子またはその断片であり得る。例えば融合タンパク質は、配列番号3のアミノ酸およびFc断片(例えばヒトFc断片)(配列番号64)を含み得る。
別の変異では、ZcytoR14融合タンパク質は、IgG配列、IgG配列のアミノ末端と共有結合されるZcytoR14部分、ならびにZcytoR14部分のアミノ末端と共有結合されるシグナルペプチドを含み、この場合、IgG配列は、以下の順序での以下の要素からなる:ヒンジ領域、CH2ドメインおよびCH3ドメイン。したがってIgG配列は、CH1ドメインを欠く。ZcytoR14部分は、本明細書中に記載されるようなZcytoR14活性、例えばZcytoR14リガンドと結合する能力を表示する。抗体および非抗体部分の両方を含む融合タンパク質産生へのこの一般的アプローチは、EP 742830(WO 95/21258)(LaRochelle等)により記載されている。
ZcytoR14部分およびFc部分を含む融合タンパク質は、例えばin vitro検定ツールとして用いられ得る。例えば生物学的試料中のZcytoR14リガンドの存在は、ZcytoR14‐免疫グロブリン融合タンパク質を用いて検出され得るが、この場合、ZcytoR14部分はリガンドを結合するために持ちられ、そして高分子、例えばプロテインAまたは抗Fc抗体は、融合タンパク質を固体支持体に結合するために用いられる。このような系を用いて、ZcytoR14リガンド、例えばIL‐17FまたはIL‐17AおよびIL‐17Fの両方とそれらの受容体との結合を妨害するアゴニストおよびアンタゴニストを同定し得る。
抗体融合タンパク質のその他の例としては、抗原結合ドメインを含むポリペプチド、ならびにZcytoR14細胞外ドメインを含有するZcytoR14断片が挙げられる。このような分子は、ZcytoR14結合活性の利益のために特定組織をターゲッティングするために用いられ得る。
本発明はさらに、種々のその他のポリペプチド融合体を提供する。例えば生物学的機能を付与するドメイン(単数または複数)の一部または全部が、本発明のZcytoR14間で、サイトカイン受容体ファミリーの別の成員からの機能的に等価なドメイン(単数または複数)と交換され得る。ポリペプチド融合体は、組換え宿主細胞中で発現されて、種々のZcytoR14融合類似体を産生し得る。ZcytoR14ポリペプチドは、2またはそれより多い部分またはドメイン、例えば精製のためのアフィニティー・タグ、およびターゲッティングドメインと融合され得る。ポリペプチド融合体は、特にドメイン間に、1つまたは複数の切断部位も含み得る(例えばTuan et al., Connective Tissue Research 34: 1 (1996)参照)。
融合タンパク質は、融合タンパク質の各構成成分を調製し、そしてそれらを化学的に接合することにより、当業者に既知の方法により調製され得る。あるいは適正リーディングフレーム中の融合タンパク質の両構成成分をコードするポリヌクレオチドが、既知の技法を用いて生成され、そして本明細書中に記載される方法により発現され得る。融合タンパク質の酵素的および化学的切断のための一般的方法は、例えばAusubel (1995) at pages 16-19〜16-25により記載されている。
ZcytoR14結合ドメインは、核磁気共鳴、結晶学、電子回析または光親和性標識のような技法を、ZcytoR14リガンドアゴニストの推定接触部位アミノ酸の突然変異とともに用いて確定した場合の、構造の物理学的分析により、さらに特性化され得る(例えばde Vos et al., Science 255: 306 (1992)、Smith et al., J. Mol. Biol. 224: 899 (1992)およびWlodaver et al., FEBS Lett. 309: 59 (1992)参照)。
本発明は、ZcytoR14ポリペプチドがポリマーと連結される化学修飾ZcytoR14組成物も意図する。例証的ZcytoR14ポリペプチドは、機能性膜貫通ドメインを欠く可溶性ポリペプチド、例えばアミノ酸残基配列番号3から成るポリペプチドである。典型的にはポリマーは、ZcytoR14接合体が水性環境、例えば生理学的環境中で沈殿しないよう、水溶性である。適切なポリマーの一例は、単一反応基、例えばアシル化のための活性エステルまたはアルキル化のためのアルデヒドを有するよう修飾されたものである。このようにして、重合の程度が制御され得る。反応性アルデヒドの一例は、ポリエチレングリコールプロピオンアルデヒドあるいはそのモノ‐(C1〜C10)アルコキシまたはアリールオキシ誘導体である(例えば米国特許第5,252,714号(Harris等)参照)。ポリマーは、分枝鎖であるかまたは非分枝鎖であり得る。さらにポリマーの混合物は、ZcytoR14接合体を産生するために用いられ得る。
治療のために用いられるZcytoR14接合体は、製薬上許容可能な水溶性ポリマー部分を含み得る。適切な水溶性ポリマーとしては、ポリエチレングリコール(PEG)、モノメトキシ‐PEG、モノ‐(C1〜C10)アルコキシ‐PEG、アリールオキシ‐PEG、ポリ‐(N‐ビニルピロリドン)PEG、トレシルモノメトキシPEG、PEGプロピオンアルデヒド、ビス‐スクシンイミジルカルボネートPEG、プロピレングリコールホモポリマー、ポリプロピレンオキシド/エチレンオキシド・コポリマー、ポリオキシエチル化ポリオール(例えばグリセロール)、ポリビニルアルコール、デキストラン、セルロースまたはその他の炭水化物ベースのポリマーが挙げられる。適切なPEGは、約600〜約60,000、例えば5,000、12,000、20,000および25,000の分子量を有し得る。ZcytoR14接合体は、このような水溶性ポリマーの混合物も含み得る。
ZcytoR14接合体の一例は、ZcytoR14部分、ならびにZcytoR14部分のN末端に結合されるポリアルキルオキシド部分を含む。PEGは、適切な一ポリアルキルオキシドである。一例証として、ZcytoR14は、PEGで修飾され得る、即ち、「PEG化」として既知のプロセスである。ZcytoR14のPEG化は、当該技術分野で既知のPEG化反応のいずれかにより実行され得る(例えばEP 0 154 316、Delgado et al., Critical Reviews in Therapeutic Drug Carrier Systems 9: 249 (1992)、Duncan and Spreafico, Clin. Pharmacokinet. 27: 290 (1994)およびFrancis et al., Int J Hematol 68: 1 (1998)参照)。例えばPEG化は、アシル化反応により、または反応性ポリエチレングリコール分子とのアルキル化反応により、実施され得る。代替的アプローチでは、ZcytoR14接合体は、活性化PEGを縮合することにより形成されるが、この場合、PEGの末端ヒドロキシまたはアミノ基は、活性化リンカーにより置き換えられている(例えば米国特許第5,382,657号(Karasiewicz等)参照)。
アシル化によるPEG化は、典型的には、PEGの活性得るテル誘導体をZcytoR14ポリペプチドと反応させることを要する。活性化PEGエステルの一例は、N‐ヒドロキシスクシンイミドにエステル化されるPEGである。本明細書中で用いる場合、「アシル化」という用語は、ZcytoR14と水溶性ポリマーとの間の、以下の型の結合を含む:アミド、カルバメート、ウレタン等。アシル化によるPEG化ZcytoR14の調製方法は、典型的には、(a)1つまたは複数のPEG基がZcytoR14と結合する条件下で、ZcytoR14ポリペプチドをPEG(例えばPEGのアルデヒド誘導体の反応性エステル)と反応させ、そして(b)反応産物(単数または複数)を得る、というステップを含む。一般的に、アシル化反応のための最適反応条件は、既知のパラメーターおよび所望の結果に基づいて確定される。例えばPEG:ZcytoR14の比が大きいほど、ポリPEG化ZcytoR14産物のパーセンテージは大きい。
アシル化によるPEG化の産物は、典型的にはポリPEG化ZcytoR14産物であり、この場合、リシンε‐アミノ基はアシル連結基を介してPEG化される。接続結合の一例は、アミドである。典型的には、その結果生じるZcytoR14は少なくとも95%モノ‐、ジ‐またはトリ‐ペギル化されるが、しかし高度のPEG化を有するいくつかの種が、反応条件によって形成され得る。PEG化種は、標準精製方法、例えば透析、限外濾過、イオン交換クロマトグラフィー、アフィニティークロマトグラフィー等を用いて、非接合ZcytoR14ポリペプチドから分離され得る。
アルキル化によるPEG化は一般的に、PEGの末端アルデヒド誘導体を、還元剤の存在下でZcytoR14と反応させることを包含する。PEG基は、‐CH2‐NH基を介してポリペプチドと結合され得る。
さらに、本発明の抗ZcytoR14抗体または抗体断片は、当該技術分野のそして本明細書中に記載される方法を用いて、PEG化され得る。
モノPEG化産物を産生するための還元的アルキル化による誘導化は、誘導化のために利用可能な異なる型の第一アミノ基の異なる反応性を利用する。典型的には反応は、リシン残基のε‐アミノ基とタンパク質のN末端残基のα‐アミノ基との間のpKa差を利用可能にする。このような選択的誘導化により、アルデヒドのような反応性基を含有する水溶性ポリマーのタンパク質への結合が制御される。ポリマーとの接合は、その他の反応性基、例えばリシン側鎖アミノ基の有意の修飾を伴わずに、タンパク質のN末端で優先的に起こる。本発明は、ZcytoR14モノポリマー接合体の実質的に同質の調製を提供する。
モノポリマーZcytoR14接合体分子の実質的に同質の集団を産生するための還元的アルキル化は、(a)ZcytoR14のアミノ末端のα‐アミノ基の選択的修飾を可能にするのに適したpHでの還元的アルキル化条件下で、ZcytoR14ポリペプチドを反応性PEGと反応させ、そして(b)反応産物(単数または複数)を得る、というステップを含み得る。還元的アルキル化のために用いられる還元剤は、水溶液中で安定であり、そして還元的アルキル化の最初のプロセスで形成されるシッフ塩基のみを還元し得るべきである。例証的還元剤としては、ホウ水素化ナトリウム、シアノホウ水素化ナトリウム、ジメチルアミンボラン、トリメチルアミンボランおよびピリジンボランが挙げられる。
モノポリマーZcytoR14接合体の実質的同質集団に関しては、還元的アルキル化反応条件は、水溶性ポリマー部分とZcytoR14のN末端との選択的結合を可能にするものである。このような反応条件は一般に、N末端でのリシンアミノ基とα‐アミノ基との間のpKa差を提供する。pHも、用いられるべきポリマー対タンパク質比に影響を及ぼす。概して、pHが低い場合、N末端α‐基が低反応性であるため、より過度のポリマー対タンパク質比が望ましく、最適条件を達成するためにはより多くのポリマーが必要とされる。pHが高い場合、より多くの反応基が利用可能であるため、ポリマー:ZcytoR14は同じくらい大きい必要はない。典型的には、pHは3〜9または3〜6の範囲内に入る。この方法は、ZcytoR14含有ホモ二量体、ヘテロ二量体または多量体可溶性受容体接合体を作製するために用いられ得る。
考慮する別の因子は、水溶性ポリマーの分子量である。一般的に、ポリマーの分子量が大きいほど、タンパク質に結合され得るポリマー分子の数は少ない。PEG化反応に関しては、典型的分子量は約2 kDa〜約100 kDa、約5 kDa〜約50 kDa、または約12 kDa〜約25 kDaである。水溶性ポリマー対ZcytoR14のモル比は、一般的に1:1〜100:1の範囲である。典型的には、水溶性ポリマー対ZcytoR14のモル比は、PEG化に関しては1:1〜20:1、そしてモノPEG化に関しては1:1〜5:1である。
ポリペプチドおよび水溶性ポリマー部分を含む接合体を産生するための一般方法は、当該技術分野で既知である(例えば米国特許第5,382,657号(Karasiewicz等)、米国特許第5,738,846号(Greenwald等)、Nieforth et al., Clin. Pharmacol. Ther. 59: 636 (1996)、Monkarsh et al., Anal. Biochem. 247: 434 (1997)参照)。この方法は、ホモ二量体、ヘテロ二量体または多量体可溶性受容体接合体を作製するために用いられ得る。
本発明は、ペプチドまたはポリペプチド、例えば本明細書中に記載される可溶性受容体または抗体を含む組成物を意図する。このような組成物は、担体をさらに含み得る。担体は、慣用的有機または無機担体であり得る。担体の例としては、水、緩衝溶液、アルコール、プロピレングリコール、マクロゴール、ゴマ油、トウモロコシ油等が挙げられる。
G)ZcytoR14ポリペプチドの単離
本発明のポリペプチドは、夾雑高分子、特に他のタンパク質および核酸に関して、少なくとも約80%の純度に、少なくとも約90%の純度に、少なくとも約95%の純度に、または95%より高い、例えば96%、97%、98%、または99%より高い純度に精製され、そして感染性および発熱性作因を含有しない。本発明のポリペプチドは、99.9%より高い純度である薬学的純粋状態にも精製され得る。ある種の調製物では、精製ポリペプチドは、他のポリペプチド、特に動物起源の他のポリペプチドを含有しない。
分別および/または慣用的精製方法を用いて、天然供給源(例えばヒト組織源)から精製されるZcytoR14の調製物、合成ZcytoR14ポリペプチド、ならびに組換えZcytoR14ポリペプチド、および組換え宿主細胞から精製される融合ZcytoR14ポリペプチドを生成し得る。概して、硫酸アンモニウム沈降および産生またはカオトロープ抽出は、試料の分別のために用いられ得る。例示的精製ステップとしては、ヒドロキシアパタイト、サイズ排除、FPLCおよび逆相高速液体クロマトグラフィーが挙げられ得る。適切なクロマトグラフィー媒質としては、誘導化デキストラン、アガロース、セルロース、ポリアクリルアミド、特製スライド等が挙げられる。PEI、DEAE、QAEおよびQ誘導体が適している。例示的クロマトグラフィー媒質としては、フェニル、ブチルまたはオクチル基で誘導される媒質、例えばフェニル‐セファロースFF(Pharmacia)、Toyopearlブチル650(Toso Haas, Montgomeryville, PA)、オクチル‐セファロース(Pharmacia)等;あるいはポリアクリル樹脂、例えばアンバークロムCG71(Toso Haas)等が挙げられる。適切な固体支持体としては、それらが用いられるべきである条件下で不溶性であるガラスビーズ、シリカベースの樹脂、セルロース性樹脂、アガロースビーズ、架橋アガロースビーズ、ポリスチレンビーズ、架橋ポリアクリルアミド樹脂等が挙げられる。これらの支持体は、アミノ基、カルボキシル基、スルフヒドリル基、ヒドロキシル基および/または炭水化物部分によりタンパク質の結合を可能にする反応基で修飾され得る。
カップリング化学の例としては、臭化シアン活性化、N‐ヒドロキシスクシンイミド活性化、エポキシド活性化、スルフヒドリル活性化、ヒドラジド活性化、ならびにカルボジイミドカップリング化学のためのカルボキシルおよびアミノ誘導体が挙げられる。これらのおよびその他の固体媒体は周知であり、当該技術分野で広範に用いられ、そして商業的供給元から入手可能である。ポリペプチド単離および精製のための特定の方法の選択は、ルーチン設計の問題であり、一部は選択支持体の特性により確定される(例えばAffinity Chromatography: Principles & Methods (Pharmacia LKB Biotechnology 1988)およびDoonan, Protein Purification Protocols (The Humana Press 1996)参照)。
ZcytoR14単離および精製における付加的変異は、当業者により考案され得る。例えば下記のように得られる抗ZcytoR14抗体は、イムノアフィニティー精製により大量のタンパク質を単離するために用いられ得る。
本発明のポリペプチドは、特別な特質の開発によっても単離され得る。例えば固定化金属イオン吸着(IMAC)クロマトグラフィーは、富ヒスチジンタンパク質、例えばポリヒスチジンタグを含むものを精製するために用いられ得る。要するに、ゲルに先ず二価金属イオンが負荷されて、キレート化合物が形成される(Sulkowski, Trends in Biochem. 3: 1 (1985))。富ヒスチジンタンパク質は、用いられる金属イオンによって、異なる親和性でこのマトリックスに吸着され、競合的溶離、pH低下、または強キレート化剤の使用により溶離される。その他の精製方法としては、レクチンアフィニティー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によるグリコシル化タンパク質の精製が挙げられる(M. Deutscher, (ed.), Meth. Enzymol. 182: 529 (1990))。本発明の付加的実施形態内では、当該ポリペプチドとアフィニティー・タグ(例えばマルトース結合タンパク質、免疫グロブリンドメイン)の融合は、精製を促すために構築される。さらにZcytoR14細胞外ドメインのリガンド結合特性は、例えばアフィニティークロマトグラフィーを用いて、例えばZcytoR14含有可溶性受容体の精製のために開発されるが、この場合、IL‐17Fリガンドがカラムに結合され、そしてZcytoR14含有受容体が結合され、その後、標準クロマトグラフィー法を用いて溶離される。
ZcytoR14ポリペプチドまたはその断片は、上記のように化学合成によっても調製され得る。ZcytoR14ポリペプチドは、単量体または多量体で;グリコシル化または非グリコシル化され;PEG化または非PEG化され得るし;そして最初のメチオニンアミノ酸残基を含むことも含まないこともあり得る。
H)ZcytoR14タンパク質に対する抗体の産生
ZcytoR14に対する抗体は、例えばZcytoR14発現ベクターの産物、あるいは抗原として天然供給源から単離されるZcytoR14を用いて得られる。特に有用な抗ZcytoR14抗体は、ZcytoR14と「特異的に結合する」。抗体は、抗体が以下の2つの特性のうちの少なくとも1つを示す場合、特異的に結合しているとみなされる:(1)抗体が閾値レベルの結合活性でZcytoR14と結合する、ならびに(2)抗体がZcytoR14に関連するポリペプチドと有意に交差反応しない。
第一の特質に関して、抗体は、それらがZcytoR14ポリペプチド、ペプチドまたはエピトープと106 M-1またはそれより大きい、好ましくは107 M-1またはそれより大きい、さらに好ましくは108 M-1またはそれより大きい、最も好ましくは109 M-1またはそれより大きい結合親和性(Ka)で特異的に結合する場合、特異的に結合する。抗体の結合親和性は、例えばスカチャード分析(Scatchard, Ann. NY Acad. Sci. 51: 660 (1949))により、当業者に容易に確定され得る。第二の特質に関しては、抗体は、例えばそれらが標準ウエスタンブロット分析を用いてZcytoR14を検出するが、しかし目下既知のポリペプチドを検出しない場合、関連ポリペプチド分子と有意に交差反応しない。既知の関連ポリペプチドの例としては、既知のサイトカイン受容体が挙げられる。
抗ZcytoR14抗体は、抗原性ZcytoR14エピトープ保有ペプチドおよびポリペプチドを用いて産生され得る。本発明の抗原エピトープ保有ペプチドおよびポリペプチドは、本明細書中に開示される配列番号2、配列番号3、配列番号5または別のアミノ酸配列内に含有される少なくとも9または15〜約30のアミノ酸の配列を含有する。しかしながら30〜50アミノ酸、または本発明のポリペプチドの全アミノ酸配列以下の任意数を含有する本発明のアミノ酸配列の大部分を含むペプチドまたはポリペプチドも、ZcytoR14と結合する抗体を誘導するために有用である。エピトープ保有ペプチドのアミノ酸配列は、水性溶媒中で実質的可溶性を提供するよう選択されるのが望ましい(即ち、配列は相対的に親水性の残基を含み、一方、疎水性残基は典型的には回避される)。さらに、プロリン残基を含有するアミノ酸配列も、抗体産生のために望ましいことがある。
例証として、ZcytoR14中の潜在的抗原部位は、LASERGENE(DNASTAR; Madison, WI)のPROTEANプログラム(バージョン3.14)により実行される場合、ジェイムソン・ウォルフ法(Jameson and Wolf, CABIOS 4: 181, (1988))を用いて同定された。デフォルトパラメーターが、この分析では用いられた。
ジェイムソン・ウォルフ法は、タンパク質構造予測のために6主要サブルーチンを組合せることにより潜在的抗原決定基を予測する。要するに、ホップ・ウッズ法(Hopp et al., Pro. Nat’l Acad. Sci. USA 78: 3824 (1981))を先ず用いて、最大局所親水性の領域を示すアミノ酸配列を同定した(パラメーター:平均7残基)。第二ステップでは、エミニ法(Emini et al., J. Virology 55: 836 (1985))を用いて、表面確率を算定した(パラメーター:表面決定閾値(0.6)=1)。三番目に、カルプラス・シュルツ法(Karplus and Schultz, Naturwissenschaften 72: 212 (1985))を用いて、主鎖柔軟性を予測した(パラメーター:柔軟性閾値(0.2)=1)。分析の第四および第五ステップでは、チョウ・ファスマン法(Chou, “Prediction of Protein Structural Classes from Amino Acid Composition,” in Prediction of Protein Structure and the Principles of Protein Conformation, Fasman (ed.), pages 549-586 (Plenum Press 1990))およりガルニエル・ロブソン法(Garnier et al., J. Mol. Biol. 120: 97 (1978))を用いて、二次構造予測をデータに適用した(チョウ・ファスマンパラメーター:配座表=64タンパク質;α領域閾値=103;β領域閾値=105;ガルニエル・ロブソンパラメーター:αおよびβ決定定数=0)。第六サブルーチンでは、柔軟性パラメーターおよびヒドロパシー/溶媒接触可能性因子が組合されて、「抗原指標」と呼ばれる表面輪郭値を確定した。最後に、ピーク拡大関数を抗原指数に適用したが、これは、内部領域と比較した表面領域の移動度から得られる付加的自由エネルギーを説明するためにそれぞれのピーク値の20、40、60または80%を付加することにより、主要表面ピークを拡大する。しかしながらこの計算は、らせん領域は低柔軟性傾向があるため、らせん領域に存在する任意の主要ピークに適用されなかった。ホップ/ウッズ親水性プロフィールを用いて、配列番号3内の最抗原性能力を有する領域を確定し得る(Hopp et al., Pro. Nat’l Acad. Sci. 78: 3824-3828, 1981;Hopp, J. Immun. Meth. 88: 1-18, 1986およびTriquier et al., Protein Engineering 11: 153-169, 1998)。プロフィールは、スライディング6‐残基ウインドウに基づいている。埋没G、SおよびT残基ならびに露出H、YおよびW残基は無視された。さらに、例えばDNASTAR Proteanプログラム(DNASTAR, Inc., Madison, WI)を用いて、Jameson-Wolfプロットにより予測されたような配列番号3内のZcytoR14抗原エピトープは好ましい抗原エピトープとして役立ち、そして当業者により確定され得る。このような抗原エピトープとしては、(1)配列番号3のアミノ酸残基73〜アミノ酸残基82;(2)配列番号3のアミノ酸残基95〜アミノ酸残基104;(3)配列番号3のアミノ酸残基111〜アミノ酸残基119;(4)配列番号3のアミノ酸残基179〜アミノ酸残基186;(5)配列番号3のアミノ酸残基200〜アミノ酸残基205;(6)配列番号3のアミノ酸残基229〜アミノ酸残基236;(7)配列番号3のアミノ酸残基264〜アミノ酸残基268;ならびに(8)配列番号3のアミノ酸残基275〜アミノ酸残基281が挙げられる。本発明は、ZcytoR14に対する抗体を生成するために、または本発明の中和モノクローナル抗体をスクリーニングまたは同定するためのツールとして、抗原性ペプチドX〜Yのいずれか1つを使用することを意図する。本発明は、抗原性ペプチドX〜Yの少なくとも1つを含むポリペプチドも意図する。本発明は、ZcytoR14に対する抗体を生成するための、ならびに中性にする、そしてIL‐17FおよびIL‐17A(個別にまたは一緒に)の活性を結合し、遮断し、抑制し、低減し、拮抗しまたは中和し得る抗ZcytoR14モノクローナル抗体を同定するかまたはスクリーニングするための、本明細書中に記載される任意の抗原性ペプチドまたはエピトープの使用も意図する。
さらに、適切な抗原としては、上記のZcytoR14サイトカイン結合または細胞外ドメインを別のサイトカイン細胞外ドメイン、例えばクラスIまたはIIサイトカイン受容体ドメイン、例えば可溶性ZcytoR14へテロ二量体または多量体ポリペプチド等と組合せて含むZcytoR14ポリペプチドも挙げられる。
組換えZcytoR14タンパク質に対する、または天然源から単離されるZcytoR14に対するポリクローナル抗体は、当業者に周知の方法を用いて調製され得る(例えばGreen et al., “Production of Polyclonal Antisera,” in Immunochemical Protocols (Manson, ed.), pages 1-5 (Humana Press 1992)およびWilliams et al., “Expression of foreign proteins in E. coli using plasmid vectors and purification of specific polyclonal antibodies,” in DNA Cloning 2: Expression Systems, 2nd Edition, Glover et al. (eds.), page 15 (Oxford University Press 1995)参照)。ZcytoR14ポリペプチドの免疫原性は、アジュバント、例えば明礬(水酸化アルミニウム)またはフロイント完全または不完全アジュバントの使用により、増大され得る。免疫感作のために有用なポリペプチドとしては、融合ポリペプチド、例えばZcytoR14またはその一部分と免疫グロブリンポリペプチドとの、またはマルトース結合タンパク質との融合体も挙げられる。ポリペプチド免疫原は、全長分子またはその一部分であり得る。ポリペプチド部分が「ハプテン様」である場合、このような部分は、免疫感作のために高分子担体(例えばカギアナカサガイヘモシアニン(KLH)、ウシ血清アルブミン(BSA)または破傷風トキソイド)と有益に接合または連結され得る。
ポリクローナル抗体は典型的には動物、例えばウマ、ウシ、イヌ、鶏、ラット、マウス、ウサギ、モルモット、ヤギまたはヒツジで産生されるが、しかし本発明の抗ZcytoR14抗体は、類人種霊長類抗体由来でもあり得る。ヒヒ属において診断的および治療的に有用な抗体を産生するための一般的技法は、例えば国際特許公告WO 91/11465(Goldenberg等)およびLosman et al., Int. J. Cancer 46: 310 (1990)に見出され得る。
あるいはモノクローナル抗ZcytoR14抗体が生成され得る。特異的抗原に対する齧歯類モノクローナル抗体は、当業者に既知の方法により得られる(例えばKohler et al., Nature 256: 495 (1975)、Coligan et al., (eds.), Current Protocols in Immunology, Vol. 1, pages 2.5.1-2.6.7 (John Wiley & Sons 1991)[“Coligan”]、Picksley et al., “Priduction of monoclonal antibodies against proteins expressed in E. coli,” in DNA Cloning 2: Expression Systems, 2nd Edition, Glover et al. (eds.), page 93 (Oxford University Press 1995)参照)。
要するに、ZcytoR14遺伝子産物を含む組成物をマウスに注射し、血清試料を採取し、脾臓を取り出してB‐リンパ球を採取して、Bリンパ球を黒色腫細胞と融合してハイブリドーマを産生し、ハイブリドーマをクローニング氏、抗原に対する抗体を産生する陽性クローンを選択し、抗原に対する抗体を産生するクローンを培養し、そしてハイブリドーマ培養から抗体を単離することにより抗体産生の存在を立証することにより、モノクローナル抗体が得られる。
さらに、本発明の抗ZcytoR14抗体は、ヒトモノクローナル抗体に由来する。ヒトモノクローナル抗体は、抗原攻撃誘発に応答して特異的ヒト抗体を産生するよう工学処理されたトランスジェニックマウスから得られる。この技法では、ヒト重鎖および軽鎖遺伝子座の素子は、内因性重鎖および軽鎖遺伝子座の標的化崩壊を含有する胚性幹細胞株由来のマウスの系統に導入される。トランスジェニックマウスは、ヒト抗原に特異的なヒト抗体を合成し、そしてマウスは、ヒト抗体分泌ハイブリドーマを産生するために用いられ得る。トランスジェニックマウスからヒト抗体を得るための方法は、例えばGreen et al., Nature Genet. 7: 13 (1994)、Lonberg et al., Nature 368: 856 (1994)およびTaylor et al., Int. Immun. 6: 579 (1994)により記載されている。
モノクローナル抗体は、種々の十分に確立された技法により、ハイブリドーマ培養から単離され、精製され得る。このような単離技法としては、プロテインAセファロースを用い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 at pages 2.7.1-2.7.12 and pages 2.9.1-2.9.3;Baines et al., “Purification of Immunoglobulin G(IgG),” in Methods in Molecular Biology, Vol. 10, pages 79-104 (The Humana Press, Inc. 1992)参照)。
特別な用途に関しては、抗ZcytoR14抗体の断片を調製するのが望ましい。このような抗体断片は、例えば抗体のタンパク質分解的加水分解により得られる。抗体断片は、慣用的方法により、全抗体のペプシンまたはパパイン消化により得られる。例証として、抗体断片は、ペプシンを用いた抗体の酵素的切断し、F(ab’)2と呼ばれる5S断片を提供することにより、産生される。この断片は、3.5S Fab’一価断片を産生するために、チオール還元剤を用いてさらに切断され得る。任意に、切断反応は、ジスルフィド結合の切断に起因するスルフヒドリル基のために遮断基を用いて、実施され得る。代替物として、ペプシンを用いる酵素的切断は、2つの二価Fab断片およびFc断片を直接産生する。これらの方法は、例えば米国特許第4,331,647号(Goldenberg)、Nisonoff et al., Arch Biochem, Biophys. 89: 230 (1960)、Porter, Biochem. J. 73: 119 (1959)、Edelman et al., in Methods in Enzymology Vol. 1, page 422 (Academic Press 1967)により、ならびにColigan at pages 2.8.1-2.8.10 and 2.10.-2.10.4により記載されている。
断片が無傷抗体により認識される抗原と結合する限り、抗体を切断するその他の方法、例えば一価軽鎖断片を生成するための重鎖の単離、断片のさらなる切断、あるいはその他の酵素的、化学的または遺伝子的技法も用いられ得る。
例えばFv断片は、VHおよびVL鎖の会合を含む。この会合は、Inbar et al., Pro. Nat’l Acad. Sci. USA 69: 2659 (1972)に記載されるように、非共有的であり得る。あるいは、可変鎖は、分子間ジスルフィド結合により連結され得るし、またはグルタルアルデヒドのような化学物質により架橋され得る(例えばSandhu, Crit. Rev. Biotech. 12: 437 (1992)参照)。
Fv断片は、ペプチドリンカーにより接続されるVHおよびVL鎖を含み得る。これらの一本鎖抗原結合タンパク質(scFv)は、オリゴヌクレオチドにより接続されるVHおよびVLドメインをコードするDNA配列を含む構造遺伝子を構築することにより調製される。構造遺伝子は、発現ベクター中に挿入され、これはその後、宿主細胞、例えば大腸菌中に導入される。組換え宿主細胞は、2つのVドメインを架橋するリンカーペプチドを用いて単一ポリペプチド鎖を合成する。scFvの産生方法は、例えばWhitlow et al., Methods: A Companion to Methods in Enzymology 2: 97 (1991)(Bird et al., Science 242: 423 (1988)も参照)、米国特許第4,946,778号(Ladner等)、Pack et al., Bio/Technology 11: 1271 (1993)およびSandhu(上記)により記載されている。
例証として、scFvは、in vivoでZcytoR14ポリペプチドにリンパ球を曝露し、そしてファージまたは類似のベクター中の抗体表示ライブラリーを選択する(例えば固定化または標識化ZcytoR14タンパク質またはペプチドの使用により)ことにより得られる。潜在的ZcytoR14ポリペプチド結合ドメインを有するポリペプチドをコードする遺伝子は、ファージ(ファージ・ディスプレイ)上に、または細菌、例えば大腸菌上に表示される無作為ペプチドライブラリーをスクリーニングすることにより得られる。ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列は、多数の方法で、例えば無作為突然変異誘発および無作為ポリヌクレオチド合成により、得られる。これらの無作為ペプチド表示ライブラリーは、リガンドまたは受容体のようなタンパク質またはポリペプチド、生物学的または合成高分子、あるいは有機または無機物質であり得る既知の標的と相互作用するペプチドに関してスクリーニングするために用いられ得る。このような無作為ペプチド表示ライブラリーを作製し、スクリーニングするための技法は、当該技術分野で既知であり(米国特許第5,223,409号(Ladner等)、米国特許第4,946,778号(Ladner等)、米国特許第5,403,484号(Ladner等)、米国特許第5,571,698号(Ladner等)およびKay et al., Phage Display of Peptides and Proteins (Academic Press 1996))、そして無作為ペプチド表示ライブラリーおよびこのようなライブラリーをスクリーニングするためのキットは、例えばCLONTECH Laboratories, Inc. (Palo Alto,CA)、Invitrogen Inc. (San Diego, CA)、New England Biolabs, Inc. (Beverly, MA)およびPharmacia LKB Biotechnology Inc. (Piscataway, NJ)から入手可能である。無作為ペプチド表示ライブラリーは、本明細書中に開示されるZcytoR14配列を用いてスクリーニングされて、ZcytoR14と結合するタンパク質を同定し得る。
抗体断片の別の形態は、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、当該抗体のCDRをコードする遺伝子を構築することにより得られる。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ることにより調製されて、抗体産生細胞のRNAからの可変部を合成する(例えばLarrick et al., Methods: A Companion to Methods in Enzymology 2: 106 (1991)、Courtenay-Luck, “Genetic Manipulation of Monoclonal Antibodies,” in Monoclonal Antibodies: Production, Engineering and Clinical Application、Ritter et al., (eds.), page 166 (Cambridge University Press 1995)およびWard et al., “Genetic Manipulation and Expression of Antibodies,” in Monoclonal Antibodies: Principles and Applications, Birch et al., (eds.), page 137 (Wiley-Liss, Inc. 1995)参照)。
あるいは抗ZcytoR14抗体は、「ヒト化」モノクローナル抗体に由来し得る。ヒト化モノクローナル抗体は、マウス免疫グロブリンの重および軽可変鎖殻のマウス相補性決定領域をヒト可変ドメイン中に移入することにより産生される。次にヒト抗体の典型的残基は、ネズミ同等物のフレームワーク領域で置換される。ヒト化モノクローナル抗体由来の抗体構成成分の使用は、ネズミ定常部の免疫原性に関連した潜在的問題を未然に回避する。ネズミ免疫グロブリン可変ドメインをクローニングするための一般的技法は、例えばOrlandi et al., Pro. Nat’l Acad. Sci. USA 86: 3833 (1989)により記載されている。ヒト化モノクローナル抗体を産生するための技法は、例えばJones et al., Nature 321: 522 (1986)、Carter et al., Pro. Nat‘l Acad. Sci. USA 89: 4285 (1992)、Sandhu, Crit. Rev. Biotech. 12: 437 (1992)、Singer et al., J. Immun. 150: 2844 (1993)、Sudhir (ed.), Antibody Engineering Protocols (Humana Press, Inc. 1995)、Kelley, “Engineering Therapeutic Antibodies,” in Protein Engineering: Principles and Practice, Cleland et al. (eds.), pages 399-434 (John Wiley & Sons, Inc. 1996)により、および米国特許第5,693,762号(Qeen等)(1997)により記載されている。
さらに、本発明の抗ZcytoR14抗体または抗体断片は、当該技術分野におけるそして本明細書中に記載される方法を用いて、PEG化され得る。
ポリクローナル抗イディオタイプ抗体は、標準技法を用いて、抗ZcytoR14抗体または抗体断片で動物を免疫感作することにより、調製され得る(例えばGreen et al., “Production of Polyclonal Antisera,” in Methods In Molecular Biology: Immunochemical Protocols, Manson (ed.), pages 1-12 (Humana Press 1992)参照)(Coligan at pages 2.4.1-2.4.7も参照)。あるいはモノクローナル抗イディオタイプ抗体は、上記の技法とともに、免疫原として抗ZcytoR14抗体または抗体断片を用いて調製され得る。別の代替物として、ヒト化抗イディオタイプ抗体または類人種霊長類抗イディオタイプ抗体が、上記の技法を用いて調製され得る。抗イディオタイプ抗体の産生方法は、例えば米国特許第5,208,146号(Irie)、米国特許第5,637,677号(Greene等)およびVarthakavi and Minocha, J. Gen. Virol. 77: 1875 (1996)により記載されている。
抗ZcytoR14抗体は検出可能標識と接合されて、抗ZcytoR14免疫複合体を形成し得る。適切な検出可能標識としては、例えば放射性同位体、蛍光標識、化学発光標識、酵素標識、生物発光標識またはコロイド金が挙げられる。このような検出可能的に標識された免疫複合体の作製および検出方法は当業者に周知であり、以下でさらに詳細に説明される。
検出可能標識は、オートラジオグラフィーにより検出される放射性同位体であり得る。本発明の目的のために特に有用である同位体は、3H、125I、131I、35Sおよび14Cである。
抗ZcytoR14免疫複合体は、蛍光化合物でも標識され得る。蛍光的標識化抗体の存在は、適正波長の光に免疫複合体を曝露して、その結果生じる蛍光を検出することにより確定される。蛍光標識化合物としては、フルオレセインイソチオシアネート、ローダミン、フィコエリトリン、フィコシアニン、アロフィコシアニン、o‐フタルアルデヒドおよびフルオレスカミンが挙げられる。
あるいは抗ZcytoR14免疫複合体は、抗体構成成分を化学発光化合物とカップリングすることにより、検出可能的に標識され得る。化学発光標識化免疫複合体の存在は、化学反応の経過中に生じる発光の存在を検出することにより確定される。化学発光標識化合物の例としては、ルミノール、イソルミノール、芳香族アクリジニウムエステル、イミダゾール、アクリジニウム塩およびシュウ酸エステルが挙げられる。
同様に、生物発光化合物は、本発明の抗ZcytoR14免疫複合体を標識するために用いられ得る。生物発光は、触媒タンパク質が化学発光反応の効率を増大する生物学的系中で見出される化学発光の一型である。生物発光タンパク質の存在は、発光の存在を検出することにより確定される。標識するために有用である生物発光化合物としては、ルシフェリン、ルシフェラーゼおよびエクオリンが挙げられる。
あるいは抗ZcytoR14免疫複合体は、抗ZcytoR14抗体構成成分を酵素と連結することにより、検出可能的に標識され得る。抗ZcytoR14‐酵素接合体が適切な基質の存在下でインキュベートされる場合、酵素部分は基質と反応して、化学物質部分を産生し、これは、例えば分光分析的、蛍光測光的または視覚的手段により、検出され得る。多特異的免疫複合体を検出可能的に標識するために用いられ得る酵素の例としては、β‐ガラクトシダーゼ、グルコースオキシダーゼ、ペルオキシダーゼおよびアルカリ性ホスファターゼが挙げられる。
当業者は、本発明に従って用いられ得るその他の適切な標識を理解する。マーカー部分と抗ZcytoR14抗体との結合は、当該技術分野で既知の標準技法を用いて成し遂げられ得る。この点で典型的な方法は、Kennedy et al., Clin. Chim. Acta 70: 1 (1976)、Schurs et al., Clin. Chim. Acta 81: 1 (1977)、Shih et al., Int’l J. Cancer 46: 1101 (1990)、Stein et al., Cancer Res. 50: 1330 (1990)およびColigan(上記)に記載されている。
さらに、免疫化学的検出の便益および可変性は、アビジン、ストレプトアビジンおよびビオチンと接合された抗ZcytoR14抗体を用いることにより、増強され得る(例えばWilchek et al., (eds.), “Avidin-Biotin Technology,” Methods In Enzymology, Vol. 184 (Academic Press 1990)およびBayer et al., “Immunochemical Applications of Avidin-Biotin Technology,” in Methods In Molecular Biology, Vol. 10, Manson (ed.), pages 149-162 (The Humana Press, Inc. 1992)参照)。
免疫学的検定の実施方法は、十分に確立されている(例えばCook and Self, “Monoclonal Antibodies in Diagnostic Immunoassays,” in Monoclonal Antibodies: Production, Engineering, and Clinical Application, Ritter and Ladyman (eds.), pages 180-208, (Cambridge University Press, 1995)、Perry, “The Role of Monoclonal Antibodies in the Advancement of Immunoassay Technology,” in Monoclonal Antibodies: Principles and Applications, Birch and Lennox (eds.), pages 107-120 (Wiley-Liss, Inc. 1995)およびDiamandis, Immunoassay (Academic Press, Inc. 1996)参照)。
本発明は、ZcytoR14遺伝子発現に関する免疫学的診断検定を実施するためのキットも意図する。このようなキットは、抗ZcytoR14抗体または抗体断片を含む少なくとも1つの容器を包含する。キットは、ZcytoR14抗体または抗体断片の存在を示し得る1つまたは複数の試薬を含む第二容器も包含する。このような指標試薬の例としては、検出可能標識、例えば放射性標識、蛍光標識、化学発光標識、酵素標識、生物発光標識、コロイド金等が挙げられる。キットは、ZcytoR14抗体または抗体断片がZcytoR14タンパク質を検出するために用いられる使用者への運搬のための一手段も包含し得る。例えば使用説明書は、同封された抗体または抗体断片がZcytoR14を検出するために用いられ得る、ということを記述し得る。書かれた物質は、容器に直接適用され得るし、あるいは書かれた物質は包装挿入物の形態で提供され得る。
I)IL‐17FまたはIL‐17AおよびIL‐17Fの両方と結合するZcytoR14を拮抗するための抗ZcytoR14抗体の使用
本明細書中で有用な抗体を生成しまたは選択するための代替的技法としては、可溶性ZcytoR14受容体ポリペプチドまたはその断片、例えば抗原エピトープへのリンパ球の曝露、ならびにファージまたは類似のベクター中の抗体表示ライブラリーの選択(例えば固定化または標識化可溶性ZcytoR14受容体ポリペプチドまたはその断片、例えば抗原エピトープの使用による)が挙げられる。潜在的結合ドメインを有するポリペプチド、例えば可溶性ZcytoR14受容体ポリペプチドまたはその断片、例えば抗原エピトープをコードする遺伝子は、ファージ(ファージディスプレイ)上に、または細菌、例えば大腸菌上に表示される無作為ペプチドライブラリーをスクリーニングすることにより得られる。ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列は、多数の方法で、例えば無作為突然変異誘発および無作為ポリヌクレオチド合成により、得られる。これらの無作為ペプチド表示ライブラリーは、リガンドまたは受容体のようなタンパク質またはポリペプチド、生物学的または合成高分子、あるいは有機または無機物質であり得る既知の標的と相互作用するペプチドに関してスクリーニングするために用いられ得る。このような無作為ペプチド表示ライブラリーを作製し、スクリーニングするための技法は、当該技術分野で既知であり(米国特許第5,223,409号(Ladner等)、米国特許第4,946,778号(Ladner等)、米国特許第5,403,484号(Ladner等)および米国特許第5,571,698号(Ladner等))、そして無作為ペプチド表示ライブラリーおよびこのようなライブラリーをスクリーニングするためのキットは、例えばCLONTECH Laboratories, Inc. (Palo Alto,CA)、Invitrogen Inc. (San Diego, CA)、New England Biolabs, Inc. (Beverly, MA)およびPharmacia LKB Biotechnology Inc. (Piscataway, NJ)から入手可能である。無作為ペプチド表示ライブラリーは、本明細書中に開示される可溶性ZcytoR14受容体ポリペプチドまたはその断片、例えば抗原エピトープポリペプチド配列を用いてスクリーニングされて、ZcytoR14含有受容体ポリペプチドと結合するタンパク質を同定し得る。可溶性ZcytoR14含有受容体ポリペプチドと相互作用するこれらの「結合ポリペプチド」は、細胞をターゲッティングするために;アフィニティー精製により相同ポリペプチドを単離するために用いられ得る;それらは、薬剤、毒素、放射核種等と直接または間接的に接合され得る。これらの結合ポリペプチドは、分析的方法に、例えば発現ライブラリーをスクリーニングし、活性を中和するために、例えばIL‐17AおよびIL‐17F(個別にまたは一緒に)およびZcytoR14間の相互作用、あるいは受容体とのウイルス結合を、結合し、遮断し、抑制し、低減し、拮抗しまたは中和するためにも用いられ得る。結合ポリペプチドは、可溶性ZcytoR14含有受容体ポリペプチド循環レベルを確定するための;根元的病態または疾患のマーカーとしての可溶性または非可溶性ZcytoR14含有受容体を検出するかまたは定量するための診断検定にも用いられ得る。これらの結合ポリペプチドは、「アンタゴニスト」としても作用して、可溶性または膜結合ZcytoR14単量体受容体あるいはZcytoR14ホモ二量体、ヘテロ二量体または多量体ポリペプチド結合(例えばリガンドとの)およびシグナル伝達を、in vitroおよびin vivoで、遮断するかまたは抑制し得る。さらにまたこれらの結合ポリペプチドは、抗ZcytoR14単量体受容体または抗ZcytoR14ホモ二量体、ヘテロ二量体または多量体ポリペプチドとして役立ち、そしてIL‐17FまたはIL‐17AおよびIL‐17Fの両方の活性、ならびに受容体活性またはタンパク質結合を抑制するために有用である。本発明の天然受容体複合体に対して産生される抗体、ならびにZcytoR14‐エピトープ結合抗体および抗ZcytoR14中和モノクローナル抗体は、それらがZcytoR14に対してより特異的に作用し得るし、そしてIL‐17FまたはIL‐17AおよびIL‐17Fの両方を抑制し得るので、好ましい実施形態であり得る。さらに本発明の抗体の拮抗および結合活性は、それぞれIL‐17AまたはIL‐17Fの存在下でのIL‐17AまたはIL‐17F増殖、シグナルトラップ、ルシフェラーゼまたは結合検定で、そして本明細書中に記載されるZcytoR14含有可溶性受容体およびその他の生物学的または生化学的検定で、検定され得る。
可溶性ZcytoR14受容体ポリペプチドに対する抗体(例えば配列番号3に対する抗体)またはその断片、例えば抗原エピトープは、in vivoでのIL‐17A、IL‐17FまたはIL‐17AおよびIL‐17Fの両方の炎症作用を抑制するために、炎症および炎症性疾患、例えば乾癬、乾癬性関節炎、慢性関節リウマチ、内毒素血症、炎症性腸疾患(IBD)、結腸炎、喘息、同種異系移植片拒絶、免疫媒介性腎疾患、肝胆道疾患、多発性硬化症、アテローム硬化症、腫瘍増殖の促進または変形性関節疾患、ならびに本明細書中に開示されるその他の炎症性症状に対する治療的使用のために;ZcytoR14受容体を発現する細胞を標識するために;アフィニティー精製により可溶性ZcytoR14含有受容体ポリペプチドを単離するために;可溶性ZcytoR14含有受容体ポリペプチドの循環レベルを確定するための診断的検定のために;根元的病態または疾患のマーカーとしての可溶性ZcytoR14含有受容体を検出するかまたは定量するために;FACSを用いる分析方法に;発現ライブラリーをスクリーニングするために;IL‐17FまたはIL‐17Aアゴニストとして作用し得る抗イディオタイプ抗体を生成するために;そしてZcytoR14受容体機能を結合し、遮断し、抑制し、低減し、または拮抗するための、あるいはin vitroおよびin vivoでのIL‐17Fおよび/またはIL‐17A活性(個別にまたは一緒に)を結合し、遮断し、抑制し、低減し、拮抗しまたは中和するための、中和抗体として、またはアンタゴニストとして、用いられ得る。適切な直接タグまたは標識としては、放射性核種、酵素、基質、補因子、ビオチン、阻害剤、蛍光マーカー、化学発光マーカー、磁気粒子等が挙げられる;間接的タグまたは標識は、中間体としてのビオチン‐アビジンまたはその他の補体/抗補体対の使用を特徴づけ得る。本明細書中の抗体は、薬剤、毒素、放射性核種等と直接または間接的に接合され得るし、これらの接合体はin vivo診断または治療用とのために用いられる。さらに、可溶性ZcytoR14含有受容体ポリペプチドまたはその断片に対する抗体は、検定における、例えばウエスタンブロットまたは当該技術分野で既知のその他の検定における変性または非変性ZcytoR14含有受容体ポリペプチドまたはその断片を検出するために、in vitroで用いられ得る。
可溶性ZcytoR14受容体、あるいは可溶性ZcytoR14ホモ二量体、ヘテロ二量体または多量体受容体ポリペプチドに対する抗体は、対応する受容体を発現する細胞に標識をつけ、そしてそれらの発現レベルを検定するために、アフィニティー精製のために、受容体ポリペプチドの循環レベルを確定するための診断的検定内で、蛍光活性化細胞選別を用いる分析的方法のために有用である。さらに、二価抗体および抗イディオタイプ抗体は、ZcytoR14リガンドIL‐17FまたはIL‐17Aの作用を模倣するためのアゴニストとして用いられ得る。
本明細書中の抗体はまた、薬剤、毒素、放射性核種等と直接または間接的に接合され得るし、そしてこれらの複合体はin vivo診断または治療用途のために用いられる。例えば可溶性ZcytoR14受容体または可溶性ZcytoR14ホモ二量体、ヘテロ二量体または多量体受容体ポリペプチドを認識する抗体または結合ポリペプチドは、対応する抗相補的分子(即ちZcytoR14含有可溶性または膜結合受容体)を発現する組織または器官を同定するかまたは治療するために用いられ得る。さらに特定的には、可溶性ZcytoR14含有受容体ポリペプチドあるいはその生物活性断片または一部に対する抗体は、検出可能または細胞傷害性分子と結合されて、ZcytoR14含有受容体を発現する細胞、組織または器官、例えばZcytoR14発現癌を有する哺乳類に送達され得る。
適切な検出可能分子は、ZcytoR14含有受容体ポリペプチドを結合するポリペプチド、例えば「結合ポリペプチド」(上記の結合ペプチドを含めて)、抗体、あるいはその生物活性断片または一部分と結合するポリペプチドと、直接または間接的に結合され得る。適切な検出可能分子としては、放射性核種、酵素、基質、補因子、阻害剤、蛍光マーカー、化学発光マーカー、磁気粒子等が挙げられる。適切な細胞傷害性分子は、ポリペプチドまたは抗体に直接または間接的に結合され、そして例としては、細菌または植物毒素(例えば破傷風毒素、シュードモナス内毒素、リシン、アブリン等)、ならびに治療用放射性核種例えばヨウ素‐131、レニウム‐188またはイットリウム‐90(ポリペプチドまたは抗体に直接結合されるか、あるいは例えばキレート部分の手段を介して間接的に結合される)が挙げられる。結合ポリペプチドまたは抗体はまた、細胞傷害性薬、例えばアドリアマイシンと接合され得る。検出可能または細胞傷害性分子の間接的結合に関しては、検出可能または細胞傷害性分子は、補体/抗補体対の一成員と接合され得るが、この場合、その他の成員は結合ポリペプチドまたは抗体部分と結合される。これらの目的のために、ビオチン/ストレプトアビジンは、例示的補体/抗補体対である。
別の実施形態では、結合ポリペプチド‐毒素融合タンパク質または抗体‐毒素融合タンパク質、標的化細胞または組織抑制または切除のために(例えば癌細胞または組織を治療するために)用いられ得る。アル芭結合ポリペプチドが多機能性ドメイン(即ち活性化ドメインまたはリガンド結合ドメイン+ターゲッティングドメイン)を有する場合、ターゲッティングドメインのみを含む融合タンパク質は、検出可能分子、細胞傷害性分子または補体分子を当該細胞または組織型に向けるために適切であり得る。単一ドメインのみを含む融合タンパク質が補体分子を含む場合には、抗補体分子は検出可能または細胞傷害性分子と接合され得る。したがってこのようなドメイン‐補体分子融合タンパク質は、総称的抗補体‐検出可能/細胞傷害性分子複合体の細胞/組織特異的送達のための総称的ターゲッティングビヒクルを表わす。
別の実施形態では、ZcytoR14結合ポリペプチド‐サイトカインまたは抗体‐サイトカイン融合タンパク質は、結合ポリペプチド‐サイトカインまたは抗ZcytoR14受容体抗体が過増殖性細胞をターゲッティングする場合、標的組織(例えば脾臓、膵臓、血液、リンパ系、結腸および骨髄癌)のin vivo殺害を増強するために用いられ得る(一般的にHornick et al., Blood 89: 4437-47, 1997参照)。記載された融合タンパク質は、所望の作用部位へのサイトカインのターゲッティングを可能にし、それによりサイトカインの局所濃度上昇を提供する。適切な抗ZcytoR14単量体、ホモ二量体、ヘテロ二量体または多量体抗体は、望ましくない細胞または組織(即ち腫瘍または白血病)を標的にして、融合サイトカインがエフェクター細胞による標的細胞溶解改善を媒介する。この目的のための適切なサイトカインとしては、例えばインターロイキン2および顆粒球‐マクロファージコロニー刺激因子(GM‐CSF)が挙げられる。
あるいは本明細書中に記載されるZcytoR14受容体結合ポリペプチドまたは抗体融合タンパク質は、ZcytoR14受容体調整アポトーシス経路を直接的に刺激して、ZcytoR14含有受容体を発現する過増殖性細胞の細胞死を生じることにより、標的組織のin vivo殺害を増強するために用いられ得る。
J)ZcytoR14活性を有するポリペプチドまたはZcytoR14に対する抗体の治療的使用
可溶性ZcytoR14活性を有するアミノ酸配列は、ZcytoR14リガンドIL‐17AおよびIL‐17F(単一でまたは一緒に)を結合し、したがってZcytoR14リガンドと内因性ZcytoR14受容体との結合を阻止することにより、免疫系を調整するために用いられ得る。ZcytoR14アンタゴニスト、例えば可溶性ZcytoR14または抗ZcytoR14抗体も、ZcytoR14リガンドと内因性ZcytoR14受容体との結合を抑制することにより免疫系を調整するために用いられ得る。したがって本発明は、適量のこのポリペプチドを欠くか、または過剰のZcytoR14リガンドを産生する被験者に対する、ZcytoR14活性を有するタンパク質、ポリペプチドおよびペプチド(例えば可溶性ZcytoR14ポリペプチド、ZcytoR14ポリペプチド断片、ZcytoR14類似体(例えば抗ZcytoR14抗イディオタイプ抗体)、およびZcytoR14融合タンパク質)の使用を包含する。ZcytoR14アンタゴニスト(例えば抗ZcytoR14抗体)も、過剰のZcytoR14リガンドまたはZcytoR14を産生する被験者を治療するために用いられ得る。適切な被験者としては、哺乳類、例えばヒトが挙げられる。例えばこのようなZcytoR14ポリペプチドおよび抗ZcytoR14抗体は、炎症ならびに炎症性疾患、例えば乾癬、乾癬性関節炎、慢性関節リウマチ、内毒素血症、炎症性腸疾患(IBD)、結腸炎、喘息、同種異系移植片拒絶、免疫媒介性腎疾患、肝胆道疾患、多発性硬化症、アテローム硬化症、腫瘍増殖の促進または変形性関節疾患、ならびに本明細書中に開示されるその他の炎症性症状の治療において、IL‐17AおよびIL‐17F(単独でまたは一緒に)を結合し、遮断し、抑制し、低減し、拮抗し、または中和するのに有用である。
好ましい実施形態内では、可溶性受容体形態のZcytoR14(配列番号3)は、in vivoでIL‐17FおよびIL‐17A(個別にまたは一緒に)を結合し、遮断し、抑制し、低減し、拮抗し、または中和する単量体、ホモ二量体、ヘテロ二量体または多量体である。このようなZcytoR14単量体、ホモ二量体、ヘテロ二量体または多量体に対する抗体および結合ポリペプチドも、本明細書中に記載されるように、ZcytoR14活性のアンタゴニストとして、そしてIL‐17AおよびIL‐17Fアンタゴニスト(単一でまたは一緒に)として役立つ。
さらに、ポリクローナルおよびモノクローナル中和抗IL‐17F抗体はともに、細胞ベースの中和検定において、IL‐17FおよびIL‐17A活性を結合し、遮断し、抑制し、低減し、拮抗し、または中和する、とわれわれは本明細書中で記載した。ZcytoR14 cDNAに対応するmRNAの組織分布の分析は、mRNA ZcytoR14遺伝子は、甲状腺、副腎、前立腺および肝臓組織中で強く発現され、そして心臓、小腸、胃および気管組織中でより低い程度に発現される、ということを示した。特にZcytoR14は、非T細胞末梢血細胞系、例えば単球、B細胞、および骨髄系統の細胞中で一貫して発現される。さらにまた、ZcytoR14 mRNAは、皮膚由来の細胞株中で確実に発現される。ZcytoR14を発現するその他の細胞株は、アレイ上に存在した全部で5つの大腸細胞株である。逆に、脳、胎盤、肺、骨格筋、腎臓、膵臓、脾臓、胸腺、精巣、卵巣、結腸、末梢血白血球、脊髄、リンパ節および骨髄中での発現はほとんどまたは全く認められなかった。ZcytoR14が結合するリガンド(IL‐17Fおよび/またはIL‐17A)は、炎症応答の誘導に関連し、炎症性媒介物質、例えばIL‐1b、IL‐6およびTNF‐a、ならびに好中球野増殖、成熟および走化性に関与する媒介物質の産生を増強するその能力を主に介して、炎症性疾患に関与する(Witowski et al., Cell. Mol. Life Sci. 61: 567-579 [2004]で再検討)。
したがって本発明の特定の実施形態は、炎症性および免疫疾患または症状、例えば乾癬、乾癬性関節炎、アトピー性皮膚炎、炎症性皮膚症状、慢性関節リウマチ、炎症性腸疾患(IBD)、クローン病、憩室症、喘息、膵炎、I型糖尿病(IDDM)、膵臓癌、膵炎、グレーブス病、結腸および腸管癌、自己免疫疾患、敗血症、臓器および骨髄移植辺;内毒素血症による炎症、外傷、外科手術または感染;アミロイドーシス;巨脾腫;移植片対宿主疾患;ならびに炎症の抑制、免疫抑制、造血性、免疫、炎症性またはリンパ系細胞、マクロファージ、T細胞(Th1およびTh2細胞を含む)の増殖の低減、病原体または抗原に対する免疫応答の抑制の場合、あるいはIL‐17FまたはIL‐17Aサイトカインの抑制が望ましいその他の場合におけるアンタゴニストとしての可溶性ZcytoR14および抗ZcytoR14抗体の使用に向けられる。
さらに、本明細書中に記載されるZcytoR14ポリペプチドと結合する抗体または結合ポリペプチド、およびZcytoR14ポリペプチドそれ自体は、以下のために有用である:
1)急性炎症、外傷、組織損傷、外科手術、敗血症または感染の結果としての炎症、ならびに慢性炎症性疾患、例えば喘息、炎症性腸疾患(IBD)、慢性結腸炎、巨脾腫、慢性関節リウマチ、再発性急性炎症性症状出現(例えば結核)の治療、ならびにアミロイドーシスおよびアテローム硬化症、キャッスルマン病、喘息および急性応答の誘導に関連したその他の疾患の治療におけるIL‐17AまたはIL‐17F受容体を介したシグナル伝達を遮断し、抑制し、低減し、拮抗し、または中和するために。
2)ZcytoR14を介して免疫細胞(例えばリンパ球、単球、白血球)におけるシグナル伝達を阻止するかまたは抑制するために、自己免疫疾患、例えばIDDM、多発性硬化症(MS)、全身性エリテマトーデス(SLE)、重症筋無力症、慢性関節リウマチおよびIBDの治療におけるIL‐17AまたはIL‐17F受容体を介したシグナル伝達を遮断し、抑制し、低減し、拮抗し、または中和するために。あるいは、ZcytoR14含有受容体に対する抗体、例えばモノクローナル抗体(MAb)も、自己免疫疾患を治療するために望ましくない免疫細胞を枯渇させるためのアンタゴニストとして用いられ得る。喘息、アレルギーおよびその他のアトピー性疾患は、例えば可溶性ZcytoR14可溶性受容体に対するMAbで治療されて、免疫応答を抑制するか、または障害細胞を枯渇し得る。本発明のポリペプチドおよび抗体を用いるZcytoR14を介したシグナル伝達の遮断、抑制、低減または拮抗も、膵臓、腎臓、下垂体およびニューロン細胞の疾患に有益であり得る。IDDM、NIDDM、膵炎および膵臓癌に有益であり得る。ZcytoR14は、拮抗性MAbが癌増殖を抑制し、免疫媒介性殺害を標的かする癌のMAb両方のための標的として役立ち得る(Hollinger P, and Hoogenboom, H: Nature Biotech. 16: 1015-1016, 1998)。可溶性ZcytoR14に対するMabは、腎症、例えば糸球体硬化症、膜性腎症、アミロイドーシス(他の組織の中でも腎臓に影響を及ぼす)、腎性アテローム硬化症、種々の起源の糸球体腎炎、腎臓の繊維増殖性疾患、ならびにSLE、IDDM、II型糖尿病(NIDDM)、腎腫瘍およびその他の疾患に関連した腎不全を治療するためにも有用であり得る。
3)IDDM、MS、SLE、重症筋無力症、慢性関節リウマチおよびIBDのような自己免疫疾患の治療におけるIL‐17AまたはIL‐17F受容体によるシグナル伝達の作動、増強、増大または開始。抗ZcytoR14中和およびモノクローナル抗体は、分化し、増殖を変更し、あるいは自己免疫性を改善するサイトカインまたは細胞表面タンパク質の産生を変えるよう、リンパ球またはその他の免疫細胞に信号を送り得る。特定的には、サイトカイン分泌の代替パターンに対するT‐ヘルパー細胞応答の調整は、疾患を改善するよう自己免疫応答を偏向し得る(Smith JA et al., J. Immunol. 160: 4841-4849, 1998)。同様に、作動性抗可溶性ZcytoR14単量体、ホモ二量体、ヘテロ二量体および多量体モノクローナル抗体は、喘息、アレルギーおよびアトピー性疾患に関与する免疫細胞をシグナル伝達し、枯渇させ、そして偏向させるために用いられ得る。ZcytoR14によるシグナル伝達も、膵臓、腎臓、下垂体およびニューロン細胞の疾患に有益であり得る。IDDM、NIDDM、膵炎および膵臓癌にも有益である。ZcytoR14は、シグナリングMAbが癌増殖を抑制し、そして免疫媒介性殺害を標的かする膵臓癌のMAb療法のための標的として役立ち得る(Tutt, AL et al., J Immunol. 161: 3175-3185, 1998)。同様に、腎細胞癌は、本発明のZcytoR14含有可溶性受容体に対するモノクローナル抗体を用いて治療され得る。
本明細書中に記載される可溶性ZcytoR14ポリペプチドは、上記のように自己免疫疾患、アトピー性疾患、NIDDM、膵炎および腎不全の治療において、IL‐17FまたはIL‐17A活性を、単一でまたは一緒に、結合し、遮断し、抑制し、低減し、拮抗し、または中和するために用いられ得る。可溶性形態のZcytoR14は、Th細胞により媒介される抗体応答を促進するためにおよび/またはリンパ球またはその他の免疫細胞によるIL‐4またはその他のサイトカインの産生を促進するために用いられ得る。
本発明の可溶性ZcytoR14含有受容体は、IL‐17AまたはIL‐17Fのアンタゴニストとして有用である。このようなアンタゴニストは、IL‐17AまたはIL‐17Fの直接的中和または結合により達成され得る。アンタゴニスト的使用のほかに、本発明の可溶性受容体は、IL‐17Fと結合して、身体内の異なる組織、器官および細胞にリガンドを輸送するために、IL‐17AまたはIL‐17Fサイトカインのための担体タンパク質として作用する。このようなものとして、本発明の可溶性受容体は、可溶性受容体‐リガンド複合体を特定部位、例えば組織、特定免疫細胞または腫瘍に向ける分子、ポリペプチドまたは化学物質部分と融合または結合され得る。例えば急性感染またはいくつかの癌においては、利益は、IL‐17Fの作用による炎症および局所急性期応答タンパク質の誘導に起因し得る(Cosman, D. Cytokine 5: 95-106, 1993;およびFernandez-Botran, R. Exp. Opin. Invest. Drugs 9: 497-53, 2000参照)。
さらに、本発明の可溶性受容体は、分解またはクリアランスからリガンドを安定化することにより、あるいは身体内の作用部位にリガンドを標的化することにより、IL‐17FまたはIL‐17Aを安定化し、生物学的利用能、治療寿命および/またはリガンドの効力を増大するために用いられ得る。例えば天然IL‐6/可溶製IL‐6R複合体はIL‐6を安定化し、そしてgp130受容体を介してシグナル伝達し得る(Cosman, D.(上記)およびFernandez-Botran, R.(上記)参照)。さらに、ZcytoR14はコグネイトリガンド、例えばIL‐17Fと組合されて、リガンド/可溶性受容体複合体を構成し得る。このような複合体は、例えばpDIRS1(IL‐17ARB)またはCRF2‐4(IL‐10RB)のようなコンパニオン受容体サブユニットを提示する細胞からの応答を刺激するために用いられ得る。ZcytoR14/リガンド複合体の細胞特異性は、投与されるリガンド単独に関して観察されるものとは異なる。さらに、複合体は、別個の薬物動態特性、例えば半減期に及ぼす作用、用量/応答、ならびに器官または組織特異性を有し得る。したがってZcytoR14/IL‐17FまたはZcytoR14/IL‐17A複合体は、アゴニスト活性を有して、免疫応答を増強し、あるいはメサンギウム細胞を刺激し、あるいは肝細胞を刺激し得る。あるいは複合体とヘテロ二量体化するシグナル伝達サブユニットを発現する組織のみが、IL‐6/IL‐6R複合体に対する応答と同様に影響を及ぼされ得る(Hirota H. et al., Pro. Nat’l Acad. Sci. 92: 4862-4866, 1995; Hirano, T. in Thomason, A. (Ed.) “The Cytokine Handbook”, 3rd Ed., p. 208-209)。IL‐12およびCNTFに関する可溶性受容体/サイトカイン複合体は、類似の活性を表示する。
さらに、炎症は、侵襲作因を寄せ付けないための生物体による防御的応答である。炎症は、多数の細胞性および体液性媒介物質を包含するカスケード事象である。一方、炎症性応答の抑制は、宿主免疫無防備状態のままである。しかしながら検査されないままである場合、炎症は重篤な合併症、例えば慢性炎症性疾患(例えば乾癬、関節炎、慢性関節リウマチ、多発性硬化症、炎症性腸疾患等)、敗血症性ショックおよび多臓器不全を引き起こし得る。重要なことには、これら多様な疾患状態は、共通の炎症性媒介物質を共有する。炎症により特性化される集合的疾患は、ヒトの罹患率および死亡率に及ぼす大きな衝撃を有する。したがって、抗炎症性タンパク質、例えばZcytoR14および抗ZcytoR14抗体が、喘息およびアレルギーから自己免疫および敗血症性ショックまでの、膨大な数のヒトおよび動物疾患に関する極めて重大な治療的可能性を有する、ということは明らかである。
1.関節炎
関節炎、例えば骨関節炎、慢性関節リウマチ、損傷の結果としての関節炎関節等は、一般的炎症性症状であり、これらは、抗炎症性タンパク質、例えば本発明のZcytoR14ポリペプチドの治療的使用により利益を得る。例えば慢性関節リウマチ(RA)は、全身に影響を及ぼす全身性疾患であり、そして関節炎の最も一般的な形態の1つである。それは、関節を裏打ちする膜の炎症により特性かされ、これが、疼痛、硬直、温熱、発赤および腫脹を引き起こす。炎症細胞は、骨および軟骨を消化し得る酵素を放出する。慢性関節リウマチの結果として、関節の内張りすなわち滑膜の炎症が骨および軟骨を侵襲しそして損傷して、他の生理学的作用の中でも関節悪化および重症疼痛をもたらす。罹患関節はその形状および整列を失って、疼痛および運動損失を生じる。
慢性関節リウマチ(RA)は、炎症とその後の組織損傷により特定的に特性化され、重症運動障害および死亡率増大をもたらす免疫媒介性疾患である。種々のサイトカインが、リウマチ様関節中で局所的に産生される。2つの原型前炎症性サイトカインIL‐1およびTNF‐αが、滑膜炎症にならびに新構成関節破壊に関与するメカニズムにおいて重要な役割を演じる、ということを多数の研究が実証している。事実、RA患者におけるTNF‐αおよびIL‐1阻害薬の投与は、炎症の臨床的および生物学的兆候の劇的改善、ならびに骨侵食および軟骨破壊の放射線学的兆候の低減をもたらした。しかしながら、これらの勇気付けられる結果にもかかわらず、有意パーセンテージの患者がこれらの作用物質に対して応答せず、このことは、他の媒介物質も関節炎の病理生理学に関与することを示唆する(Gabay, Expert. Opin. Biol. Ther. 2(2): 135-149, 2002)。それらの媒介物質のうちの1つはIL‐17AまたはIL‐17Fである可能性があり、このようなものとして、IL‐17FまたはIL‐17A活性を結合するかまたは抑制する分子、例えば可溶性ZcytoR14、ZcytoR14ポリペプチドまたは抗ZcytoR14抗体あるいは結合相手は、慢性関節リウマチおよびその他の関節疾患における炎症を低減するための有益な治療薬として役立ち得る。
当該技術分野で既知の慢性関節リウマチに関するいくつかの動物モデルが存在する。例えばコラーゲン誘導性関節炎(CIA)モデルでは、マウスは、ヒト慢性関節リウマチと非常に良く似た慢性炎症性関節炎を発症する。CIAはRAと類似の免疫学的および病理学的特徴を共有するため、これがそれを潜在的ヒト抗炎症化合物をスクリーニングするための理想的モデルにする。CIAモデルは、起こる順に、免疫応答および炎症性応答の両方によっているマウスにおける周知のモデルである。免疫応答は、抗原として投与されるコラーゲンに対する応答におけるB細胞とCD4+T細胞の相互作用を包含し、そして抗コラーゲン抗体の産生をもたらす。炎症期は、マウスのネイティブコラーゲンと交差反応し、補体カスケードを活性化するこれらの抗体のいくつかの結果としての、炎症の媒介物質からの組織応答の結果である。CIAモデルの使用における利点は、病因の基本メカニズムが既知であるという点である。II型コラーゲン上の関連T細胞およびB細胞エピトープが同定されており、そして免疫媒介性関節炎に関する種々の免疫学的(例えば遅延型過敏症および抗コラーゲン抗体)および炎症的(例えばサイトカイン、ケモカインおよびマトリックス分解酵素)パラメーターが確定されており、したがってCIAモデルにおける試験化合物効力を査定するために用いられ得る(Wooley, Curr. Opin. Rheum. 3: 407-20, 1999;Williams et al., Immunol. 89: 9784-788, 1992;Myers et al., Life Sci. 61: 1861-78, 1997;およびWang et al., Immunol. 92: 8955-959, 1995)。
一群は、抗マウスIL‐17抗体が対照と比較してマウスCIAモデルにおける症候を低減する、ということを示し、したがって可溶性ZcytoR14‐Fcがヒト疾患を治療するのに有益であり得る、ということを概念的に示している。単一マウスIL‐17特異的ラット抗血清の投与は、予防的に、または関節炎の症候がモデルにすでに存在した後に導入された場合、動物における関節炎の症候を低減した(Lubberts et al., Arthritis Rheum. 50: 650-9, 2004)。したがってZcytoR14‐Fcは、特定ヒト疾患、例えば関節炎、乾癬、乾癬性関節炎、内毒素血症、炎症性腸疾患(IBD)、結腸炎および本明細書中に開示されたその他の炎症性症状の治療において、IL‐17Aおよび/またはIL‐17Fを中和するために用いられ得る。
これらのCIAモデルマウスへの、可溶性ZcytoR14含有ポリペプチド(ZcytoR14)、例えばZcytoR14‐Fc4またはその他のZcytoR14可溶性および融合タンパク質の投与は、症候を改善し、疾患経過を変更するために用いられるIL‐17Fに対するアンタゴニストとしての可溶性ZcytoR14の使用を評価するために用いられ得る。さらに、ZcytoR14によるIL‐17Fの抑制を示す結果は、他のIL‐17Fアンタゴニスト、例えば可溶性ZcytoR14またはそれに対する中和抗体も、症候を改善し、疾患の経過を変更するために用いられ得る、という概念の証拠を提供する。さらに、IL‐17Aおよび/またはIL‐17FはIL‐1bおよびTNF‐a(これらはともに慢性関節リウマチの病因および進行に関連する)の産生を誘導するため、可溶性ZcytoR14含有ポリペプチド、例えばZcytoR14‐Fc4またはその他のIL‐17F可溶性受容体(例えばZcytoR14;配列番号3)および抗ZcytoR14抗体、ならびに融合タンパク質の全身または局所投与は、RAにおける炎症性応答を潜在的に抑制し得る。例(非限定的)として、10〜200 ugのZcytoR14‐Fc/マウスの注射(s.c.、i.p.またはi.m.投与経路により4週間まで(これに限定されない)、週1〜7回)は、疾患スコア(脚スコア、炎症または疾患の発生事象)を有意に低減し得る。ZcytoR14‐Fc投与の開始(例えばコラーゲン免疫感作前または感作時、あるいは二次コラーゲン免疫感作後の任意の時点、例えば疾患がすでに進行している時点)によって、ZcytoR14は慢性関節リウマチの防止に、ならびにその進行の防止に効果的であり得る。その他の考え得る治療薬としては、ZcytoR14ポリペプチド、抗ZcytoR14抗体あるいは抗IL‐17F抗体または結合相手等が挙げられる。
2.内毒素血症
内毒素血症は、一般に感染性作因、例えば細菌およびその他の感染性疾患作因、敗血症、毒性ショック症候に起因する、あるいは日和見感染を蒙った免疫無防備状態患者等における重症症状である。抗炎症性タンパク質、例えば本発明のZcytoR14ポリペプチドおよび抗体の治療的有用性は、ヒトおよび動物における内毒素血症を予防し、治療するのに役立つ。ZcytoR14ポリペプチドまたは抗ZcytoR14抗体または結合相手は、内毒素血症における炎症および病理学的作用を低減するための有益な治療薬として役立ち得る。
リポポリサッカリド(LPS)誘導性内毒素血症は、感染性疾患における病理学的作用を生じる多数の前炎症媒介物質の多くに携わっており、齧歯類におけるLPS誘導性内毒素血症は、潜在的前炎症および免疫調節剤の薬理学的作用を研究するための広範に用いられそして許容可能なモデルである。グラム陰性細菌中で産生されるLPSは、敗血症性ショックの病因における主要原因作因である(Glausner et al., Lancet 338: 732, 1991)。ショック様状態は、実際、動物へのLPSの1回注射により実験的に誘導され得る。LPSに応答する細胞により産生される分子は、直接または間接的に病原体を標的化し得る。これらの生物学的応答は、侵襲病原体に対して宿主を防御するが、しかしそれらは害も引き起こし得る。したがって重症グラム陰性細菌感染の結果として生じる生得免疫の大刺激は、サイトカインおよびその他の分子の過剰産生、ならびに致命的症候、敗血症性ショック症候(発熱、高血圧、散在性血管内凝固および多臓器不全により特性化される)の発症をもたらす(Dumitru et al., Cell 103: 1071-1083, 2000)。
LPSのこれらの毒性作用はほとんど、マクロファージ活性化に関連して、多炎症性媒介物質の放出をもたらす。これらの媒介物質の中で、TNFは、中和抗TNF抗体の投与によるLPS毒性の防止により示されるように、重要な役割を演じると思われる(Beutler et al., Science 229: 869, 1985)。C57B1/6マウスへの大腸菌LPSの1 ug注射は、注射後2時間で、循環IL‐6、TNF‐α、IL‐1および急性期タンパク質(例えばSAA)における有意の増大を生じる、ということが十分に確立されている。これらの媒介物質に対する受動免疫感作は死亡率低減を生じ得るので、LPSの毒性はこれらのサイトカインにより媒介されると思われる(Beutler et al., Science 229: 869, 1985)。敗血症性ショックの予防および/または治療のための考え得る免疫介入戦略としては、抗TNF mAb、IL‐1受容体アンタゴニスト、LIF、IL‐10およびGCSFが挙げられる。
これらのLPS誘導性モデルへの可溶性ZcytoR14含有ペプチド、例えばZcytoR14‐Fc4またはその他のZcytoR14可溶性および融合タンパク質の投与は、LPS誘導性疾患の症候を改善し、経過を変更するためのZcytoR14の使用を評価するために用いられ得る。さらに、ZcytoR14によるIL‐1の抑制を示す結果は、他のIL‐17Fアンタゴニスト、例えば可溶性ZcytoR14またはそれに対する中和抗体も、LPS誘導性モデルにおける症候を改善し、疾患の経過を変更するために用いられ得る、という概念の証拠を提供する。モデルは、LPS注射によるIL‐17Fの誘導、ならびにZcytoR14ポリペプチドによる疾患の潜在的治療を示す。LPSは、内毒素血症の病態におそらくは関与する前炎症因子の産生を誘導するため、アンタゴニストZcytoR14ポリペプチドによるIL‐17F活性またはその他の前炎症因子の中和が、内毒素性ショックで観察されるのと同様に、内毒素血症の症候を低減するために用いられ得る。その他の考え得る治療薬としては、ZcytoR14ポリペプチド、抗ZcytoR14抗体または結合相手等が挙げられる。
3.炎症性腸疾患IBD
米国では、約500,000人もの人々が、結腸および直腸(潰瘍性結腸炎)またはその両方、小腸および大腸(クローン病)に影響を及ぼし得る炎症性腸疾患(IBD)に罹患する。これらの疾患の病因は不明であるが、しかしそれらは罹患組織の慢性炎症を包含する。ZcytoR14ポリペプチド、抗ZcytoR14抗体または結合相手は、IBDおよび関連疾患における炎症および病理学的作用を低減するための有益な治療薬として役立ち得る。
潰瘍性結腸炎(UC)は、結腸の粘膜または最も内側の裏打ち層の炎症および潰瘍により特性化される一般に結腸と呼ばれる大腸の炎症性疾患である。この炎症は、しばしば結腸を空にさせて、下痢を引き起こす。症候としては、糞便の軟化、および関連腹部痙攣、発熱および体重損失が挙げられる。UCの正確な原因は不明であるが、しかし近年の研究は、身体が異物であると考える身体内のタンパク質に対して身体の自然の防御が働いている(「自己免疫反応」)、と示唆している。おそらく、それらが腸中の細菌タンパク質に似ているため、これらのタンパク質は、結腸の内層を破壊し始める炎症プロセスを扇動するかまたは刺激し得る。結腸の内層が破壊されると、潰瘍が生じて、粘液、膿および血液を放出する。疾患は通常は直腸領域で開始し、そして最終的には全大腸全体に拡大する。炎症が反復して起きると、瘢痕組織を伴って腸および直腸の壁の肥厚を生じる。結腸組織の死または敗血症が、重症疾患に伴って起こり得る。潰瘍性結腸炎の症候は重症度が種々であり、それらの開始は漸進的または突発的であり得る。発作は、多数の因子、例えば呼吸器感染またはストレスにより惹起され得る。
UCに関する治癒法は一般に利用可能でないが、しかし治療は、結腸内層における腹腔炎症プロセスの抑制に集中される。コルチコステロイド免疫抑制剤(例えばアザチオプリン、メルカプトプリンおよびメトトレキセート)ならびにアミノサリチレートを含めた治療は、疾患を治療するために利用可能である。しかしながら免疫抑制剤、例えばコルチコステロイドおよびアザチオプリンの長期使用は、種々の副作用、例えば骨細り、白内障、感染、ならびに肝臓および骨髄作用を生じ得る。最新療法が上手くいかない患者では、手術が一選択肢である。手術は、全結腸および直腸摘出を包含する。
慢性潰瘍性結腸炎を部分的に模倣し得るいくつかの動物モデルが存在する。最も広範に用いられるモデルは、2,4,6‐トリニトロベンスルホン酸/エタノール(TNBS)誘導性結腸炎モデルであり、これは、結腸における慢性炎症および潰瘍を誘導する。TNBSが直腸内滴注により感受性マウスの結腸中に導入されると、それは、結腸粘膜におけるT細胞媒介性免疫応答を誘導し、この場合、大腸の全壁を通してのT細胞およびマクロファージの高密度浸潤により特性化される大粘膜炎症をもたらす。この組織病理学的所見は、漸進的体重損失(衰弱)、血便、脱肛および大腸壁肥厚という臨床像により成し遂げられる(Neurath et al., Intern. Rev. Immunol. 19: 51-62, 2000)。
別の結腸炎モデルはデキストラン硫酸ナトリウム(DSS)を用いるが、これは、血便、体重損失、結腸の短縮および好中球浸潤を伴う粘膜潰瘍により症状発現される急性結腸炎を誘導する。DSS誘導性結腸炎は、リンパ系過形成、病巣性陰窩損傷および上皮潰瘍を伴う固有層中への炎症細胞の浸潤により組織学的に特性化される。これらの変化は、上皮に及ぼすDSSの毒性作用のため、そして固有層細胞の食作用ならびにTNF‐αおよびIFN‐γの産生により、発生すると考えられる。その一般的使用にもかかわらず、ヒト疾患との関連性についてのDSSのメカニズムに関するいくつかの問題は依然として未解決のままである。DSSは、それがT細胞欠乏動物、例えばSCIDマウスにおいて観察されるため、T細胞非依存性モデルとみなされる。
これらのTNBSまたはDSSモデルへの、可溶性ZcytoR14含有ポリペプチド、例えばZcytoR14‐Fc4またはその他のZcytoR14可溶性および融合タンパク質の投与は、症候を改善し、消化器疾患の経過を変更するための可溶性ZcytoR14の使用を評価するために用いられ得る。さらに、ZcytoR14によるIL‐17Fの抑制を示す結果は、その他のIL‐17Fアンタゴニスト、例えば可溶性ZcytoR14またはそれに対する抗体が結腸炎/IBDモデルにおける症候を改善し、そして疾患の経過を変更するためにも用いられ得る、という概念の証拠を提供する。
4.乾癬
乾癬は、700万人を超えるアメリカ人に影響を及ぼす慢性皮膚症状である。乾癬は、新しい皮膚細胞が異常に増殖して、皮膚の炎症化、腫脹化および落屑性パッチを生じる場合に起こり、この場合、古い皮膚は迅速に十分にはがれ落ちない。最も一般的な形態であるプラーク乾癬は、銀白色鱗屑を載せた皮膚の炎症化パッチ(「病変」)により特性化される。乾癬は、2〜3のプラークに限定されるか、または皮膚の中等度〜広範囲の面積を包含して、最も一般的には頭皮、膝、肘および胴体上に出現する。それは高度に可視的であるが、しかし乾癬は接触感染性疾患ではない。当該疾患の病因は、罹患組織の慢性炎症を包含する。ZcytoR14ポリペプチド、抗ZcytoR14抗体または結合相手は、感染、その他の炎症性皮膚疾患、皮膚および粘膜アレルギー、ならびに関連疾患における炎症および病理学的作用を低減するための有益な治療薬として役立ち得る。
乾癬は、かなりの不快を引き起こし得る皮膚のT細胞媒介性炎症性障害である。それは、治療法がなく、そしてすべての年齢の人々に影響を及ぼす疾患である。乾癬は、欧州および北米の集団の約2%に影響を及ぼす。軽症乾癬を有する個体はしばしば局所作用物質でそれらの疾患を制御し得るが、しかし世界中の100万人より多い患者が、紫外線または全身免疫抑制療法を要する。残念ながら、紫外線照射の不便性および危険性ならびに多数の療法の毒性は、それらの長期使用を制限する。さらに、患者は通常は乾癬の再発を有し、そしていくつかの場合、免疫抑制療法の停止直後にリバウンドを示す。
ZcytoR14可溶性受容体ポリペプチドおよびそれに対する抗体は、IL‐17FまたはIL‐17Aリガンドの循環レベルの検出のための診断系内で、そして急性期炎症応答に関連したIL‐17Fの検出にも用いられ得る。関連実施形態内では、本発明のZcytoR14可溶性受容体と特異的に結合する抗体またはその他の作用物質は、循環受容体ポリペプチドを検出するために用いられ得る;逆に、ZcytoR14可溶性受容体それ自体は、循環性または局所的作用性IL‐17FまたはIL‐17Aポリペプチドを検出するために用いられ得る。リガンドまたは受容体ポリペプチドのレベルの上昇または低下は、炎症または癌を含めた病理学的症状を示し得る。IL‐17Fは、関連急性期炎症応答を誘導することが既知である。さらに、急性期タンパク質または分子、例えばIL‐17AまたはIL‐17Fの検出は、ある種の疾患状態(例えば喘息、乾癬、慢性関節リウマチ、結腸炎、IBD)における慢性炎症症状を示し得る。このような症状の検出は、疾患診断を助成し、ならびに適正療法を選択するに際して医者を手助けするのに役立つ。
可溶性ZcytoR14の子宮内投与は、IL‐17Fを過剰発現するIL‐17Fトランスジェニック仔、あるいはIL‐17Aを過剰発現するIL‐17Aトランスジェニック仔に関連した表現型を低減するかまたは排除することにより、疾患モデルにおけるin vivoでの効力を示すために用いられ得る。中和モノクローナル抗体(mAb)のようなアンタゴニストを用いた子宮内治療に関して当該技術分野における先例がある。ある場合には、B細胞のB‐1サブセットの発生は、B細胞特異的分子、CD19に特異的なmAbを用いて妊娠雌マウスを治療することにより、劇的に影響を及ぼされた(例えばKrop I. Et al., Eur. J. Immunol. 26 (1): 238-42, 1996)。Krop等は、妊娠9日目に開始して、PBS中の500 ugのラット抗マウスCD19 mAb(またはラットアイソタイプ整合対照Ab)を妊娠マウスの腹腔内に時限注射し、その後、誕生まで、1日おきに注射した。仔は、10日齢で、これらの抗体500 ugを1回注射された。別の場合、Tanaka等は、IL‐2受容体β鎖に対するモノクローナル抗体による子宮内治療は、Thy‐1+樹状上皮細胞の発達を完全に阻止する、ということを見出した。IL‐2受容体の2つの別個のサブユニット、即ちα鎖(IL‐2R α)およびβ鎖(IL‐2R β)は、胎仔胸腺個体発生を通してほぼ相互排除様式で発現される。IL‐2R βへの中和mAbの投与による、IL‐2Rのシグナル伝達構成成分であるIL‐2R βの遮断は、Thy‐1+皮膚樹状上皮細胞の完全且つ選択的消失を生じた。任意のその他のT細胞サブセットの発生は、非日和見的であった。これは、IL‐2が胎仔Vγ5+細胞およびそれらの子孫の発生において重要な役割を演じる、ということを示した(Tanaka T. et al., Int. Immunol. 4(4): 487-9, 1992参照)。さらに、Schattemann等は、PDGF‐Aが、子宮内系を用いた正常ネズミ心臓血管発生のために必要とされる、ということを示した。証拠のいくつかの系列は、血小板由来成長因子A鎖(PDGF‐A)が正常胚性心臓血管発生のために必要とされる、ということを示唆する。子宮内でのマウス脱落膜中への抗PDGF‐A中和抗体の導入は、18〜24時間の期間のin vivoでのPDGF‐Aリガンド‐受容体相互作用の選択的崩壊を商事、そしてPDGF‐A画心臓血管発生のために必要とされるか否か、そしてそれが必要とされるのはいつかの査定を可能にした(Schattemann GC et al., Dev. Biol. 176 (1): 133-42, 1996参照)。これらの結果、ならびに当該技術分野で記載される他のものは、アンタゴニスト、例えば中和mAbまたは可溶性受容体が子宮内で強力な作用を引き出し得る、という証拠を提供する。同様に、IL‐17AおよびIL‐17Fをそれぞれ過剰発現するIL‐17AおよびIL‐17Fトランスジェニック仔で見出される皮膚表現型を低減するかまたは排除するための疾患モデルにおけるin vivoでのモノクローナル抗体を用いた可溶性受容体および/または中和IL‐17AまたはIL‐17Fの効力を示すデータが示され得る。
本明細書中に記載されるその他の疾患モデルのほかに、ヒト乾癬性病変由来の炎症性組織に及ぼす可溶性ZcytoR14および/または抗ZcytoR14抗体の活性は、重症複合型免疫不全症(SCID)マウスモデルを用いてin vivoで測定され得る。日と細胞が免疫不全売僧に移植されるいくつかのマウスモデル(集合的に異種移植モデルと呼ばれる)が開発されている(例えばCattan AR, Douglas E, Leuk. Res. 18: 513-22, 1994およびFlavell, DJ, Hematological Oncology 14: 67-82, 1996参照)。乾癬に関するin vivo異種移植モデルとして、ヒト乾癬皮膚組織がSCIDマウスモデルに移植され、適切なアンタゴニストを用いて攻撃誘発される。さらに、当該技術分野におけるその他の乾癬動物モデルは、AGR129マウスモデル中に移植され、適切なアンタゴニストで攻撃誘発されるヒト乾癬皮膚移植片のようにIL‐17AおよびIL‐17Fアンタゴニストを評価するために用いられ得る(例えばBoyman, O. et al., J. Exp. Med. Online publication #20031482, 2004参照(この記載内容は参照により本明細書中で援用される))。IL‐17FまたはIL‐17AおよびIL‐17Fの両方の活性を結合し、遮断し、抑制し、低減し、拮抗し、または中和する可溶性ZcytoR14または抗ZcytoR14抗体は好ましいアンタゴニストであるが、しかしながら抗IL‐17Aおよび抗IL‐22抗体(単独でまたは組合せて)、可溶性ZcytoR14、ならびにその他のIL‐17AおよびIL‐17Fアンタゴニストがこのモデルで用いられ得る。同様に、ヒト結腸炎、IBD、関節炎またはその他の炎症性病変由来の組織または細胞がSCIDモデルで用いられて、本明細書中に記載されるIL‐17AおよびIL‐17Fアンタゴニストの抗炎症特性を査定し得る。
可溶性ZcytoR14、抗ZcytoR14抗体またはその誘導体、アゴニスト、複合体または変異体を用いて炎症を無効にし、遅らせ、または低減するよう意図される療法は、ヒト炎症組織(例えば乾癬性病変等)を保有するSCIDマウス、または本明細書中に記載されるその他のモデルへの、抗ZcytoR14抗体または可溶性ZcytoR14化合物の投与により、試験され得る。治療の効力が測定され、当該技術分野で周知の方法を用いて、長時間に亘る処置集団内の抗炎症作用増大として統計学的に評価される。いくつかの例示的方法としては、例えば乾癬モデルにおいて、表皮厚、上部真皮中の炎症細胞の数、および錯角化症の等級を測定することが挙げられるが、これらに限定されない。このような方法は当該技術分野で既知であり、本明細書中に記載されている(例えばZeigler, M. et al. Lab Invest 81: 1253, 2001;Zollner, T.M. et al. J. Clin. Invest. 109: 671, 2002;Yamanaka, N. et al. Microbiol. Immunol. 45: 507, 2001;Raychaudhuri, S.P. et al. Br. J. Dermatol. 144: 931, 2001;Boehncke, W.H et al. Arch. Dermatol. Res. 291: 104, 1999;Boehncke, W.H et al. J. Invest. Dermatol. 116: 596, 2001;Nickoloff, B.J. et al. Am. J. Pathol. 146: 580, 1995;Boehncke, W.H et al. J. Cutan. Pathol. 24: 1, 1997;Sugai, J., M. et al. J. Dermatol. Sci. 17: 85, 1998;およびVilladsen L.S. et al. J. Clin. Invest. 112: 1571, 2003参照)。炎症は、周知の方法、例えばフローサイトメトリー(またはPCR)を用いて長時間モニタリングして、試料中に存在する炎症または病変細胞の数、IBDに関するスコア(体重損失、下痢、直腸出欠、結腸長)、CIA RAモデルに関する脚疾患スコアおよび炎症スコアを定量し得る。例えばこのようなモデルを試験するのに適した療法戦略としては、可溶性ZcytoR14、抗ZcytoR14抗体、その他のIL‐17AおよびIL‐17Fアンタゴニスト(単独でまたは一緒に)、または関連複合体、あるいは可溶性ZcytoR14とそのリガンドIL‐17AおよびIL‐17Fとの破壊的相互作用に基づいたアンタゴニストを用いる、もしくは可溶性ZcytoR14または抗ZcytoR14抗体あるいはその誘導体、アゴニスト、複合体または変異体を利用する細胞ベースの療法のための、直接治療が挙げられる。
さらに、乾癬は、過形成性表皮ケラチノサイトおよび浸潤性単核球、例えばCD4+記憶T細胞、好中球およびマクロファージと関連した慢性炎症性皮膚疾患である(Christophers, Int. Arch. Allergy Immunol., 110: 199, 1996)。環境抗原は、疾患の病態を開始および関与に有意の役割を演じる、と一般に考えられる。しかしながらそれは、乾癬の病態を媒介すると考えられる自己抗原に対する耐性の損失である。樹状細胞およびCD4+T細胞は、免疫応答を媒介し、病態をもたらす抗原提示および認識に重要な役割を演じると考えられる。CD4+CD45RB移入モデルに基づいた乾癬の一モデルを、われわれは近年開発した(Davenport et al., Internat. Immunopharmacol., 2: 653-672)。本発明の可溶性ZcytoR14または抗ZcytoR14抗体は、マウスに投与される。疾患スコア(皮膚病変、炎症サイトカイン)の抑制は、乾癬におけるIL‐17AおよびIL‐17Fアゴニスト、例えば抗ZcytoR14抗体またはZcytoR14可溶性受容体の有効性を示す。
5.アトピー性皮膚炎
ADは、ヘルパーT細胞サブセット2(Th2)の過活性化サイトカインにより特性化される一般的慢性炎症性疾患である。ADの精確な病因は不明であるが、しかし機能亢進性Th2免疫応答、自己免疫、感染、アレルゲンおよび遺伝的素因を含めた多因子が関連づけられている。疾患の重要な特徴としては、乾皮症(皮膚の乾燥)、掻痒症(皮膚の痒み)、結膜炎、炎症性皮膚病変、黄色ブドウ球菌感染、血液好酸球増加、血清IgEおよびIgG1上昇、ならびにT細胞、肥満細胞、マクロファージおよび好酸球浸潤を伴う慢性皮膚炎が挙げられる。黄色ブドウ球菌によるコロニー形成または感染は、ADを悪化させ、そしてこの皮膚疾患の慢性を永続させる。
ADは、喘息およびアレルギー性鼻炎を有する患者にしばしば見出され、そしてしばしばアレルギー疾患の初期症状発現である。西欧諸国における集団の約20%がこれらのアレルギー性疾患に罹患し、先進国におけるADの発生率は未知の理由のために上昇中である。ADは典型的には小児期に始まり、そしてしばしば青年期を通して成人期まで存続し得る。ADのための一般的治療としては、局所的コルチコステロイド、経口的シクロスポリンA、非コルチコステロイド免疫抑制剤、例えばタクロリムス(軟膏形態のFK506)、およびインターフェロン‐γが挙げられる。ADのための治療の多様性にもかかわらず、多くの患者の症候は改善せず、あるいは彼等は薬に対する悪反応を示し、他のさらに有効な治療薬を必要とする。本発明の可溶性ZcytoR14ポリペプチドおよび抗ZcytoR14抗体、例えば本発明の中和抗ヒトZcytoR14抗体は、特定のヒト疾患、例えばアトピー性皮膚炎、炎症性皮膚症状および本明細書中に開示されるその他の炎症性症状の治療において、IL‐17FおよびIL‐17Aを中和するために用いられ得る。
6.喘息
IL‐17は、気道中でのアレルゲン誘導性T細胞活性化および好中球流入に重要な役割を演じる。IL‐17に関する受容体は、気道中で発現され(Yao, et al. Immunity 3: 811 (1995))、そしてアレルギー性喘息におけるIL‐17媒介性好中球動員が、IL‐17刺激性ヒト気管支上皮細胞(HBEC)およびヒト気管支繊維芽細胞により産生される化学誘引物質IL‐8、GRO‐αおよびマクロファージ炎症タンパク質‐2(MIP‐2)により大いに誘導される(Yao, et al. J Immunol 155: 5483 (1995);Molet, et al. J Allergy Clin Immunol 108: 430 (2001))。IL‐17はHBECも刺激して、IL‐6好中球活性化因子を放出し(Fossiez, et al., J Exp Med 183: 2593 (1996)およびLinden, et al. Int Arch Allergy Immunol 126: 179 (2001))、そしてTNF‐αと相乗作用してin vitroでのヒト好中球の生存を延長することが示されている(Laan, et al. Eur Respir J 21: 387 (2003))。さらにIL‐17は、気道再構築に関連したサイトカイン、例えば前繊維性サイトカイン、IL‐6およびIL‐11、ならびに炎症調節物質顆粒球コロニー刺激因子(G‐CSF)および顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM‐CSF)の分泌を増強するその能力により、喘息における炎症性応答を増幅し得る(Molet, et al. J Allergy Clin Immunol 108: 430 (2001))。
臨床的証拠は、喘息の急性重症悪化は気道中の好中球の動員および活性化に関連し、したがってIL‐17が喘息において有意の役割を演じると思われる、ということを示す。軽症喘息患者は、遊離可溶性IL‐17Aタンパク質の局所濃度の検出可能な増大を示す(Molet, et al. J Allergy Clin Immunol 108: 430 (2001))が、一方、ブタ出産に曝露されたために重症気道炎症を誘導された健常ヒト有志は、気管支肺胞感激中の遊離可溶性IL‐17Aタンパク質の濃度の顕著な増大を示す(Fossiez, et al, J Exp Med 183: 2593 (1996)およびLinden, et al. Int Arch Allergy Immunol 126: 179 (2001))。さらに喀痰中のIL‐17レベルは,気道反応亢進増大を示す個体と相関した(Barczyk, et al. Respir Med 97: 726 (2003))。
気道過応答性の動物モデルでは、感作マウスによるオバルブミンの慢性吸入は、気管支好酸球性炎症および炎症肺組織におけるIL‐17mRNA発現の早期誘導を、気管支好中球増加とともに生じた(Hellings, et al. Am J Respir Cell Mol Biol 28: 42 (2003))。抗IL‐17モノクローナル抗体は気管支好中球流入を強力に低減したが、しかし気管支肺胞洗浄液および血清の両方においてIL‐5レベルを有意に増強し、アレルゲン誘導性気管支好酸球流入を悪化させたが、これは、IL‐17Aが抗原攻撃後の好中球および好酸球蓄積間の平衡の確定に関与し得る、ということを示唆する(同上)。
IL‐17ファミリー成員の中で、IL‐17FはIL‐17Aと最も密接に関連する。IL‐17Fにより媒介される生物学的活性はIL‐17Aのものと類似し、この場合、IL‐17FはIL‐6、IL‐8およびG‐CSFの産生を刺激する(Hurst, et al. J Immunol 169: 443 (2002))。IL‐17Fは、内皮細胞におけるIL‐2、形質転換成長因子(TGF)‐ および単球化学誘引物質タンパク質(MCP)の産生も誘導する(Starnes, et al. J Immunol 167: 4137 (2001))。同様に、アレルゲン攻撃誘発は、アレルギー性喘息患者における局所IL‐17Fを増大し得る(Kawaguchi, et al. J Immunol 167: 4430 (2001))。ネズミ肺におけるIL‐17Fの遺伝子送達は、気管支肺胞間隙中の好中球を増大するが、一方、IL‐17F遺伝子の粘膜移入は、Ag誘導性肺好中球増加およびメタコリンに対する気道応答性のレベルを増強する(Oda, et al. Am J Respir Crit Care Med 171: 12 (2005))。
喘息とは別に、いくつかの慢性炎症性気道疾患は、気道中の好中球動員により特性化され、IL‐17は、呼吸器症状、例えば慢性閉塞性肺疾患(COPD)、細菌性肺炎および嚢胞性繊維症の病因に重要な役割を演じることが報告されている(Linden, et al. Eur Respir J 15: 973 (2000)、Ye, et al. Am J Respir Cell Mol Biol 25: 335 (2001)、Rahman, et al. Clin Immunol 115: 268 (2005))。抗IL‐17Aおよび/または抗IL‐17F治療分子は、炎症のin vitroモデルにおいて慢性炎症性気道疾患に有効であることが実証され得た。培養HBECまたは気管支繊維芽細胞からのIL‐17Aおよび/またはIL‐17F誘導性サイトカインならびにケモカイン産生を抑制するIL‐17Fおよび/またはIL‐17A活性に対するアンタゴニスト、例えばZcytoR14可溶性受容体およびそれに対する抗体、例えば本発明の抗ヒトZcytoR14モノクローナルおよび中和抗体の能力は、IL‐17Aおよび/またはF刺激に直接起因する炎症媒介物質の産生の防止におけるこのようなアンタゴニストに関する効力の一測定値として用いられ得る。IL‐17Fおよび/またはIL‐17A活性に対するアンタゴニスト、例えばZcytoR14可溶性受容体およびそれに対する抗体例えば本発明の抗ヒトZcytoR14モノクローナルおよび中和抗体の付加が炎症媒介物質の産生および発現を顕著に低減する場合、それは、慢性気道炎症と関連する炎症性態様において有効であると予測される。
薬学的使用に関しては、本発明の可溶性ZcytoR14または抗ZcytoR14抗体は、慣用的方法に従って、非経口的、特に静脈内または皮下送達のために処方される。静脈内投与は、ボーラス注射、例えばミニポンプまたはその他の適切な技法を用いた制御放出による、あるいは1〜数時間の典型的期間に亘る注入によるものである。概して、製剤処方物は、造血タンパク質を、製薬上許容可能なビヒクル、例えば生理食塩水、緩衝化生理食塩水、水中5%デキストロース等と組合せて含む。処方物はさらに、1つまたは複数の賦形剤、防腐剤、可溶化剤、緩衝剤、バイアル表面のタンパク質損失を防止するためのアルブミン等を含む。このような組合せ療法を利用する場合、サイトカインは単一処方物中に併合され得るし、あるいは別個の処方物中で投与され得る。処方方法は当該技術分野で周知であり、例えばRemington’s Pharmaceutical Sciences, Gennaro, ed., Mack Publishing Co., Easton PA, 1990(この記載内容は参照により本明細書中で援用される)に開示されている。治療用量は一般に、0.1〜100 mg/患者の体重1 kg/日、好ましくは0.5〜20 mg/kg/日の範囲であり、正確な用量は、治療されるべき症状の性質および重症度、患者の特質等を考慮しながら、容認標準に従って臨床医により確定される。用量の確定は、当業者のレベル内である。タンパク質は一般に、化学療法または骨髄移植後28日までの期間に亘って、あるいは血小板数>20,000/mm3、好ましくは>50,000/mm3が達成されるまで、投与される。さらに一般的には、タンパク質は、1週間またはそれ未満、しばしば1〜3日の期間、投与される。概して、本発明の可溶性ZcytoR14または抗ZcytoR14抗体の治療的有効量は、リンパ系または骨髄系始原細胞の増殖および/または分化における臨床的有意の増大を生じるのに十分な量であり、これは、成熟細胞(例えば血小板または好中球)の循環レベルの増大として明示される。したがって血小板障害の治療は、少なくとも20,000/mm3、好ましくは50,000 /mm3の血小板数が達成されるまで継続される。本発明の可溶性ZcytoR14または抗ZcytoR14抗体は、他のサイトカイン、例えばIL‐3、‐6および‐11;幹細胞因子;エリスロポイエチン;G‐CSFおよびGM‐CSFと組合せても投与され得る。組合せ療法のレジメン内では、他のサイトカインの1日用量は、概して:EPO、150 U/kg;GM‐CSF、5〜15 lg/kg;IL‐3、1〜5 lg/kg;およびG‐CSF、1〜25 lg/kgである。例えばEPOを用いる組合せ療法は、低EPOレベルを有する貧血患者で示される。
一般的に、投与される可溶性ZcytoR14(またはZcytoR14類似体または融合タンパク質)または抗ZcytoR14抗体の投与量は、患者の年齢、体重、身長、性別、全身的医学的状態および既往症といった因子によって変わる。典型的には、約1 pg/kg〜10 mg/kg(作用物質の量/患者の体重)の範囲である可溶性ZcytoR14または抗ZcytoR14抗体の投与量をレシピエントに提供するのが望ましいが、しかしそれより低いかまたは高い投与量も、環境が指図する場合は投与され得る。
被験者への可溶性ZcytoR14または抗ZcytoR14抗体の投与は、静脈内、動脈内、腹腔内、筋肉内、皮下、胸膜腔内、くも膜下注射、局所カテーテルを通した還流による、または直接病変内注射によるものであり得る。注射により治療タンパク質を投与する場合、投与は、連続注入によるかまたは1回または多数回ボーラス注射により得る。
付加的投与経路としては、経口、粘膜、肺および経皮投与が挙げられる。経口送達は、ポリエステル・マイクロスフェア、ゼイン・マイクロスフェア、プロテノイド・マイクロスフェア、ポリシアノアクリレート・マイクロスフェアおよび脂質ベースの系に適している(例えばDiBase and Morrel, “Oral Delivery of Microencapsulated Proteins,” in Protein Delivery: Physical Systems, Sanders and Hendren (eds.), pages 255-288 (Plenum Press 1997)参照)。鼻内送達の実現可能性は、例えばインスリン投与方式により例示される(例えばHinchcliffe and Illum, Adv. Drug Deliv. Rev. 35: 199 (1999)参照)。可溶性ZcytoR14または抗ZcytoR14抗体を含む乾燥または液体粒子が調製され、乾燥粉末分散器、液体エーロゾル発生装置またはネブライザーの助けを借りて吸入され得る(例えばPettit and Gombotz, TIBTECH 16: 343 (1998);Patton et al., Adv. Drug Deliv. Rev. 35: 235 (1999))。このアプローチは、肺にエーロゾル化インスリンを送達するハンド・ヘルド電子吸入器であるAERX糖尿病管理系により例証される。48,000 kDaの大きさのタンパク質は、低周波数超音波の助けを借りて治療濃度で皮膚を通して送達されたという研究が示されているが、これは経皮投与の実現可能性を例証する(Mitragotri et al., Science 269: 850 (1995))。電気穿孔を用いた経皮送達は、ZcytoR14結合活性を有する分子を投与するための別の手段を提供する(Potts et al., Pharm. Biotechnol. 10: 213 (1997))。
可溶性ZcytoR14または抗ZcytoR14抗体を含む製剤組成物は、既知の方法に従って処方されて、薬学的に有用な組成物を調製し、それにより治療タンパク質が混合物中で製薬上許容可能な単体と併合される。組成物は、その投与がレシピエント患者により耐容され得る場合、「製薬上許容可能な担体」であるといわれる。滅菌リン酸塩緩衝生理食塩水は、製薬上許容可能な担体の一例である。その他の適切な担体は、当業者に周知である(例えばGennaro (ed.), Remington’s Pharmaceutical Sciences, 19th Edition (Mack Publishing Company 1995)参照)。
治療の目的のために、可溶性ZcytoR14または抗ZcytoR14抗体分子および製薬上許容可能な担体は、治療的有効量で患者に投与される。本発明の治療薬分子と製薬上許容可能な担体の組合せは、投与される量が生理学的に有意である場合、「治療的有効量」で投与されるといわれる。作用物質は、その存在がレシピエント患者の生理学に検出可能な変化を生じる場合、生理学的に有意である。例えば炎症を治療するために用いられる作用物質は、その存在が炎症応答を軽減する場合、生理学的に有意である。
ZcytoR14(またはZcytoR14類似体または融合タンパク質)または中和抗ZcytoR14抗体を含む製剤組成物は、液体形態で、エーロゾルで、または固体形態で供給され得る。液体形態は、注射溶液および経口懸濁液により例証される。例示的固体形態としては、カプセル、錠剤および制御放出形態が挙げられる。後者の形態は、ミニ浸透ポンプおよび移植片により例証される(Bremer et al., Pharm. Biotechnol. 10: 239 (1997);Ranade, “Implants in Drug Delivery,” in Drug Delivery Systems, Ranade and Hollinger (eds.), pages 95-123 (CRC Press 1995);Bremer et al., “Protein Delivery with Infusion Pumps,” in Protein Delivery: Physical Systems, Sanders and Hendren (eds.), pages 239-254 (Plenum Press 1997);Yewey et al., “Delivery of Proteins from a Controlled Release Injectable Implant,” in Protein Delivery: Physical Systems, Sanders and Hendren (eds.), pages 93-117 (Plenum Press 1997))。
リポソームは、静脈内に、腹腔内に、くも膜下に、筋肉内に、皮下に、または経口投与、吸入または鼻内投与により、被験者に治療ポリペプチドを送達するための一手段を提供する。リポソームは、水性区画を取り囲む1つまたは複数の脂質二重層からなる顕微鏡的小胞である(一般的に、Bakker-Woudenberg et al., Eur. J. Clin. Microbiol. Infect. Dis. 12 (Suppl. 1): S61 (1993)、Kim, Drugs 46: 618 (1993)およびRanade, “Site-Specific Drug Delivery Using Liposomes as Carriers,” in Drug Delivery Systems, Ranade and Hollinger (eds.), pages 3-24 (CRC Press 1995)参照)。リポソームは組成物中では、細胞膜と類似し、その結果、リポソームは安全に投与され得るし、生分解性である。調製方法によって、リポソームは一重膜または多重膜であり得るし、そしてリポソームは、0.02 μmから10 μmより大きい範囲の直径に伴ってサイズを変え得る。種々の作用物質がリポソーム中に封入され得る:二重膜中の疎水性作用物質区画および内部水性間隙(単数または複数)内の親水性作用物質区画(例えばMachy et al., Liposomes In Cell Biology And Pharmacology (John Libbey 1987)およびOstro et al., American J. Hosp. Pharm. 46: 1576 (1989)参照)。さらに、リポソームサイズ、二重膜の数、脂質組成、ならびにリポソームの負荷および表面特質を変えることにより、封入作用物質の治療的利用可能性を制御することができる。
リポソームは、事実上任意の型の細胞に吸着し、次に封入作用物質を徐々に放出し得る。あるいは吸着リポソームは、食作用性である細胞により飲食され得る。飲食作用の後にはリポソーム脂質のリソソーム内分解ならびに封入作用物質の放出が起こる(Scherphof et al., Ann. N.Y. Acad. Sci. 446: 368 (1985))。静脈内投与後、小リポソーム(0.1〜1.0 μm)は典型的には、主として肝臓および脾臓中に見出される細網内皮系の細胞により取り込まれるが、一方、3.0 μmより大きいリポソームは、肺中に沈着される。細網内皮系の細胞による小型リポソームのこの選択的取り込みは、マクロファージに、そして肝臓の腫瘍に、化学療法薬を送達するために用いられてきた。
細網内皮系は、いくつかの方法、例えば大用量のリポソーム粒子による浸潤、または薬理学的手段による選択的マクロファージ不活性化により、包囲され得る(Claassen et al., Biochim. Biophys. Acta 802: 428 (1984))。さらに、リポソーム膜中への糖脂質またはポリエテレングリコール誘導化リン脂質の取込みは、細網内皮系による有意の取込み低減を生じることが示されている(Allen et al., Biochim. Biophys. Acta 1068: 133 (1991);Allen et al., Biochim. Biophys. Acta 1150: 9 (1993))。
リポソームは、リン脂質組成を変えることにより、あるいはリポソーム中に受容体またはリガンドを挿入することにより、特定の細胞または器官を標的化するためにも調製され得る。例えば高含量の非イオン性界面活性剤を用いて調製されたリポソームは、肝臓を標的化するために用いられてきた(日本国特許第04-244,018号(Hayakawa等);Kato et al., Biol. Pharm. Bull. 16: 960 (1993))。これらの処方物は、メタノール中でダイズホスファチジルコリン、α‐トコフェロールおよびエトキシル化水素化ヒマシ油(HCO‐60)を混合し、混合物を真空下で濃縮し、次に混合物を水で再構成することにより、調製された。ジパルミトイルホスファチジルコリン(DPPC)と、ダイズ由来ステリルグルコしド混合物(SG)およびコレステロール(Ch)とのリポソーム処方物も、肝臓を標的化することが示されている(Shimizu et al., Biol. Pharm. Bull. 20: 881 (1997))。
あるいは種々のターゲッティング・リガンド、例えば抗体、抗体断片、炭水化物、ビタミンおよび輸送タンパク質が、リポソームの表面に結合され得る。例えばリポソームは、分枝鎖型ガラクトシル脂質誘導体を用いて修飾されて、肝臓細胞の表面で専ら発現されるアシアロ糖タンパク質(ガラクトース)受容体を標的化する(Kato and Sugiyama, Crit. Rev. Ther. Drug Carrier Syst. 14: 287 (1997);Murahashi et al., Biol. Pharm. Bull. 20: 259 (1997))。同様に、Wu等(Hepatology 27: 772 (1998))は、アシアロフェツインによるリポソームの標識化は、リポソーム血漿半減期短縮ならびに肝細胞によるアシアロフェツイン標識化リポソームの取込みの大幅な増強をもたらすことを示した。他方で、分枝鎖型ガラクトシル脂質誘導体を含むリポソームの肝臓蓄積は、アシアロフェツインの前注射により抑制され得る(Murahashi et al., Biol. Pharm. Bull. 20: 259 (1997))。ポリアコニチル化ヒト血清アルブミンリポソームは、肝臓細胞に対してリポソームをターゲッティングするための別のアプローチを提供する(Kamps et al., Pro. Nat’l Acad. Sci. USA 94: 11681 (1997))。さらに、Geho等(米国特許第4,603,044号)は、肝臓の特殊化代謝細胞に関連した肝胆道受容体に対する特異性を有する肝細胞特異的リポソーム小胞送達系を記載する。
組織ターゲッティングのさらに一般的なアプローチでは、標的細胞は、標的細胞により発現されるリガンドに特異的なビオチニル化抗体で予備標識される(Harasym et al., Adv. Drug Deliv. Rev. 32: 99 (1998))。遊離抗体の血漿排除後、ストレプトアビジン接合リポソームが投与される。別のアプローチでは、ターゲッティング抗体がリポソームに直接結合される(Harasym et al., Adv. Drug Deliv. Rev. 32: 99 (1998))。
ポリペプチドおよび抗体は、標準技法を用いてリポソーム内に封入され得る(例えばAnderson et al., Infect. Immun. 31: 1099 (1981)、Anderson et al., Cancer Res. 50: 1853 (1990)およびCohen et al., Biochim. Biophys. Acta 1063: 95 (1991)、Alving et al., “Preparaton and Use of Liposomes in Immunological Studies,” in Liposome Technology, 2nd Edition, Vol. III, Gregoriadis (ed.), page 317 (CRC Press 1993)、Wassef et al., Meth. Enzymol. 149: 124 (1987)参照)。上記のように、治療的に有用なリポソームは、種々の構成成分を含有し得る。例えばリポソームは、ポリ(エチレングリコール)の脂質誘導体を含み得る(Allen et al., Biochim. Biophys. Acta 1150: 9 (1993))。
分解性ポリマー・マイクロスフェアは、高全身レベルの治療タンパク質を保持するよう設計されている。マイクロスフェアは、分解性ポリマー、例えばポリ(ラクチド‐コ‐グリコリド)(PLG)、ポリ無水物、ポリ(オルトエステル)、非生分解性エチルビニルアセテートポリマーから調製され、この場合、タンパク質はポリマー中に包括される(Gombotz and Pettit, Bioconjugate Chem. 6: 332 (1995);Ranade, “Role of Polymers in Drug Delivery,” in Drug Delivery Systems, Ranade and Hollinger (eds.), pages 51-93 (CRC Press 1995);Roskos and Maskiewicz, “Degradable Controlled Release Systems Useful for Protein Delivery,” in Protein Delivery: Physical Systems, Sanders and Hendren (eds.), pages 45-92 (Plenum Press 1997);Bartus et al., Science 281: 1161 (1998);Putney and Burke, Nature Biotechnology 16: 153 (1998);Putney, Curr. Opin. Chem. Biol. 2: 548 (1998))。ポリエチレングリコール(PEG)被覆ナノスフェアも、治療タンパク質の静脈内投与のための担体を提供し得る(例えばGref et al., Pharm. Biotechnol. 10: 167 (1997)参照)。
本発明は、結合ZcytoR14活性を有する化学修飾ポリペプチド、例えば、上記のような、ZcytoR14単量体、ホモ二量体、ヘテロ二量体または多量体可溶性受容体、ならびにZcytoR14アンタゴニスト、例えば抗ZcytoR14抗体あるいは結合ポリペプチドまたは中和抗ZcytoR14抗体(ポリペプチドがポリマーと連結される)も意図する。
その他の剤形は、例えばAnsel and Popovich, Pharmaceutical Dosage Forms and Drug Delivery Systems, 5th Edition (Lea & Febiger 1990)、Gennaro (ed.), Remington’s Pharmaceutical Sciences, 19th Edition (Mack Publishing Company 1995)により、ならびにRanade and Hollinger, Drug Delivery Systems (CRC Press 1996)により示されるように、当業者により考案され得る。
例証として、製剤組成物は、ZcytoR14細胞外ドメインを有するポリペプチド、例えばZcytoR14単量体、ホモ二量体、ヘテロ二量体または多量体可溶性受容体、あるいはZcytoR14アンタゴニスト(例えばZcytoR14ポリペプチドと結合する抗体または抗体断片、あるいは中和抗ZcytoR14抗体)を含む容器を包含するキットとして供給され得る。治療ポリペプチドは、1回または多数回用量投与のための注射溶液の形態で、あるいは注射前に再構成される滅菌粉末として、提供され得る。あるいはこのようなキットは、治療ポリペプチドの投与のための乾燥粉末分散器、液体エーロゾル発生装置またはネブライザーを包含し得る。このようなキットはさらに、製剤組成物の適応症および使用法に関する情報説明書を包含し得る。さらにこのような情報は、ZcytoR14に対する既知の過敏性を有する患者においてZcytoR14組成物が禁忌される状態を含み得る。
抗ZcytoR14抗体または結合相手(または抗ZcytoR14抗体断片、抗体融合体、ヒト化抗体等)、あるいはZcytoR14可溶性受容体を含む製剤組成物は、液体形態で、エーロゾルで、または固体形態で供給される。液体形態は、注射溶液、エーロゾル、液滴、位相幾何学的溶液および経口懸濁液により例証される。例示的固体形態としては、カプセル、錠剤、制御放出形態が挙げられる。後者の形態は、ミニ浸透ポンプおよび移植片により例証される(Bremer et al., Pharm. Biotechnol. 10: 239 (1997);Ranade, “Implants in Drug Delivery,” in Drug Delivery Systems, Ranade and Hollinger (eds.), pages 95-123 (CRC Press 1995);Bremer et al., “Protein Delivery with Infusion Pumps,” in Protein Delivery: Physical Systems, Sanders and Hendren (eds.), pages 239-254 (Plenum Press 1997);Yewey et al., “Delivery of Proteins from a Controlled Release Injectable Implant,” in Protein Delivery: Physical Systems, Sanders and Hendren (eds.), pages 93-117 (Plenum Press 1997))。その他の固体形態としては、クリーム、ペースト、その他の位相幾何学的適用等が挙げられる。
リポソームは、静脈内に、腹腔内に、くも膜下に、筋肉内に、皮下に、または経口投与、吸入または鼻内投与により、被験者に治療ポリペプチドを送達するための一手段を提供する。リポソームは、水性区画を取り囲む1つまたは複数の脂質二重層からなる顕微鏡的小胞である(一般的に、Bakker-Woudenberg et al., Eur. J. Clin. Microbiol. Infect. Dis. 12 (Suppl. 1): S61 (1993)、Kim, Drugs 46: 618 (1993)およびRanade, “Site-Specific Drug Delivery Using Liposomes as Carriers,” in Drug Delivery Systems, Ranade and Hollinger (eds.), pages 3-24 (CRC Press 1995)参照)。リポソームは組成物中では、細胞膜と類似し、その結果、リポソームは安全に投与され得るし、生分解性である。調製方法によって、リポソームは一重膜または多重膜であり得るし、そしてリポソームは、0.02 μmから10 μmより大きい範囲の直径に伴ってサイズを変え得る。種々の作用物質がリポソーム中に封入され得る:二重膜中の疎水性作用物質区画および内部水性間隙(単数または複数)内の親水性作用物質区画(例えばMachy et al., Liposomes In Cell Biology And Pharmacology (John Libbey 1987)およびOstro et al., American J. Hosp. Pharm. 46: 1576 (1989)参照)。さらに、リポソームサイズ、二重膜の数、脂質組成、ならびにリポソームの負荷および表面特質を変えることにより、封入作用物質の治療的利用可能性を制御することができる。
リポソームは、事実上任意の型の細胞に吸着し、次に封入作用物質を徐々に放出し得る。あるいは吸着リポソームは、食作用性である細胞により飲食され得る。飲食作用の後にはリポソーム脂質のリソソーム内分解ならびに封入作用物質の放出が起こる(Scherphof et al., Ann. N.Y. Acad. Sci. 446: 368 (1985))。静脈内投与後、小リポソーム(0.1〜1.0 μm)は典型的には、主として肝臓および脾臓中に見出される細網内皮系の細胞により取り込まれるが、一方、3.0 μmより大きいリポソームは、肺中に沈着される。細網内皮系の細胞による小型リポソームのこの選択的取り込みは、マクロファージに、そして肝臓の腫瘍に、化学療法薬を送達するために用いられてきた。
細網内皮系は、いくつかの方法、例えば大用量のリポソーム粒子による浸潤、または薬理学的手段による選択的マクロファージ不活性化により、包囲され得る(Claassen et al., Biochim. Biophys. Acta 802: 428 (1984))。さらに、リポソーム膜中への糖脂質またはポリエテレングリコール誘導化リン脂質の取込みは、細網内皮系による有意の取込み低減を生じることが示されている(Allen et al., Biochim. Biophys. Acta 1068: 133 (1991);Allen et al., Biochim. Biophys. Acta 1150: 9 (1993))。
リポソームは、リン脂質組成を変えることにより、あるいはリポソーム中に受容体またはリガンドを挿入することにより、特定の細胞または器官を標的化するためにも調製され得る。例えば高含量の非イオン性界面活性剤を用いて調製されたリポソームは、肝臓を標的化するために用いられてきた(日本国特許第04-244,018号(Hayakawa等);Kato et al., Biol. Pharm. Bull. 16: 960 (1993))。これらの処方物は、メタノール中でダイズホスファチジルコリン、α‐トコフェロールおよびエトキシル化水素化ヒマシ油(HCO‐60)を混合し、混合物を真空下で濃縮し、次に混合物を水で再構成することにより、調製された。ジパルミトイルホスファチジルコリン(DPPC)と、ダイズ由来ステリルグルコしド混合物(SG)およびコレステロール(Ch)とのリポソーム処方物も、肝臓を標的化することが示されている(Shimizu et al., Biol. Pharm. Bull. 20: 881 (1997))。
あるいは種々のターゲッティング・リガンド、例えば抗体、抗体断片、炭水化物、ビタミンおよび輸送タンパク質が、リポソームの表面に結合され得る。例えばリポソームは、分枝鎖型ガラクトシル脂質誘導体を用いて修飾されて、肝臓細胞の表面で専ら発現されるアシアロ糖タンパク質(ガラクトース)受容体を標的化する(Kato and Sugiyama, Crit. Rev. Ther. Drug Carrier Syst. 14: 287 (1997);Murahashi et al., Biol. Pharm. Bull. 20: 259 (1997))。同様に、Wu等(Hepatology 27: 772 (1998))は、アシアロフェツインによるリポソームの標識化は、リポソーム血漿半減期短縮ならびに肝細胞によるアシアロフェツイン標識化リポソームの取込みの大幅な増強をもたらすことを示した。他方で、分枝鎖型ガラクトシル脂質誘導体を含むリポソームの肝臓蓄積は、アシアロフェツインの前注射により抑制され得る(Murahashi et al., Biol. Pharm. Bull. 20: 259 (1997))。ポリアコニチル化ヒト血清アルブミンリポソームは、肝臓細胞に対してリポソームをターゲッティングするための別のアプローチを提供する(Kamps et al., Pro. Nat’l Acad. Sci. USA 94: 11681 (1997))。さらに、Geho等(米国特許第4,603,044号)は、肝臓の特殊化代謝細胞に関連した肝胆道受容体に対する特異性を有する肝細胞特異的リポソーム小胞送達系を記載する。
組織ターゲッティングのさらに一般的なアプローチでは、標的細胞は、標的細胞により発現されるリガンドに特異的なビオチニル化抗体で予備標識される(Harasym et al., Adv. Drug Deliv. Rev. 32: 99 (1998))。遊離抗体の血漿排除後、ストレプトアビジン接合リポソームが投与される。別のアプローチでは、ターゲッティング抗体がリポソームに直接結合される(Harasym et al., Adv. Drug Deliv. Rev. 32: 99 (1998))。
IL‐17FまたはIL‐17A結合活性を有する抗ZcytoR14中和抗体および結合相手、あるいはZcytoR14可溶性受容体は、タンパク質顕微封入の標準技法を用いてリポソーム内に封入され得る(例えばAnderson et al., Infect. Immun. 31: 1099 (1981)、Anderson et al., Cancer Res. 50: 1853 (1990)およびCohen et al., Biochim. Biophys. Acta 1063: 95 (1991)、Alving et al., “Preparaton and Use of Liposomes in Immunological Studies,” in Liposome Technology, 2nd Edition, Vol. III, Gregoriadis (ed.), page 317 (CRC Press 1993)、Wassef et al., Meth. Enzymol. 149: 124 (1987)参照)。上記のように、治療的に有用なリポソームは、種々の構成成分を含有し得る。例えばリポソームは、ポリ(エチレングリコール)の脂質誘導体を含み得る(Allen et al., Biochim. Biophys. Acta 1150: 9 (1993))。
分解性ポリマー・マイクロスフェアは、高全身レベルの治療タンパク質を保持するよう設計されている。マイクロスフェアは、分解性ポリマー、例えばポリ(ラクチド‐コ‐グリコリド)(PLG)、ポリ無水物、ポリ(オルトエステル)、非生分解性エチルビニルアセテートポリマーから調製され、この場合、タンパク質はポリマー中に包括される(Gombotz and Pettit, Bioconjugate Chem. 6: 332 (1995);Ranade, “Role of Polymers in Drug Delivery,” in Drug Delivery Systems, Ranade and Hollinger (eds.), pages 51-93 (CRC Press 1995);Roskos and Maskiewicz, “Degradable Controlled Release Systems Useful for Protein Delivery,” in Protein Delivery: Physical Systems, Sanders and Hendren (eds.), pages 45-92 (Plenum Press 1997);Bartus et al., Science 281: 1161 (1998);Putney and Burke, Nature Biotechnology 16: 153 (1998);Putney, Curr. Opin. Chem. Biol. 2: 548 (1998))。ポリエチレングリコール(PEG)被覆ナノスフェアも、治療タンパク質の静脈内投与のための担体を提供し得る(例えばGref et al., Pharm. Biotechnol. 10: 167 (1997)参照)。
本発明は、化学修飾抗ZcytoR14抗体または結合相手、例えば上記のようなポリマーと連結される抗ZcytoR14抗体またはZcytoR14可溶性受容体も意図する。
その他の剤形は、例えばAnsel and Popovich, Pharmaceutical Dosage Forms and Drug Delivery Systems, 5th Edition (Lea & Febiger 1990)、Gennaro (ed.), Remington’s Pharmaceutical Sciences, 19th Edition (Mack Publishing Company 1995)により、ならびにRanade and Hollinger, Drug Delivery Systems (CRC Press 1996)により示されるように、当業者により考案され得る。
本発明は、本明細書中に記載されるような抗体、ペプチドまたはポリペプチドを含む抗IL‐17F抗体の組成物、ならびに方法および治療的使用を意図する。このような組成物はさらに、担体を含み得る。担体は、慣用的有機または無機担体であり得る。担体の例としては、水、緩衝溶液、アルコール、プロピレングリコール、マクロゴール、ゴマ油、トウモロコシ油等が挙げられる。
K)トランスジェニックマウスの生産
トランスジェニックマウスは、全組織中で、あるいは組織特異的または組織選択的調節素子の制御下で、IL‐17F、IL‐17AまたはZcytoR14遺伝子を過剰発現するよう工学処理され得る。これらの過剰産生体は、過剰発現に起因する表現型を特性化するために用いられ、そしてトランスジェニック動物は、過剰IL‐17F、IL‐17AまたはZcytoR14により引き起こされるヒト疾患のためのモデルとして役立ち得る。これらのうちのいずれかを過剰発現するトランスジェニックマウスは、大型動物の乳汁または血液中のZcytoR14、例えば可溶性ZcytoR14の産生に関するモデルバイオリアクターも提供する。トランスジェニックマウスの生産方法は、当業者に周知である(例えばJacob, “Expression and Knockout of Interferons in Transgenic Mice,” in Overexpression and Knockout of Cytokines in Transgenic Mice, Jacob (ed.), pages 111-124 (Academic Press, Ltd. 1994)、Monastersky and Robl (eds.), Strategies in Transgenic Animal Science (ASM Press 1995)およびAbbud and Nilson, “Recombinant Protein Expression in Transgenic Mice,” in Gene Expression Systems: Using Nature for the Art of Expression, Fernandez and Hoeffler (eds.), pages 367-397 (Academic Press, Inc. 1999)参照)。
例えばZcytoR14遺伝子を発現するトランスジェニックマウスの生産方法は、成体の繁殖力のある雄(繁殖用雄)(B6C3f1、2〜8月齢(Taconic Farms, Germantown, NY))、精管切除雄(繁殖不能雄)(B6D2f1、2〜8月齢(Taconic Farms, Germantown, NY))、思春期前の繁殖力のある雌(ドナー)(B6C3f1、4〜5週齢(Taconic Farms))および成体の繁殖力のある雌(レシピエント)(B6D2f1、2〜4月齢(Taconic Farms))を用いて開始し得る。ドナーを1週間順化させて、次に約8 IU/マウスの妊娠雌馬の血清ゴナドトロピン(Sigma Chemical Company; St. Louis, MO)を腹腔内注射し、46〜47時間後、8 IU/マウスのヒト絨毛性ゴナドトロピン(hCG(Sigma))を腹腔内注射して、過剰排卵を誘導した。ドナーは、ホルモン注射後、繁殖用雄と交配される。排卵は一般的に、hCG注射の13時間以内に起こる。交尾は、交配翌朝の膣栓の存在により確証される。
受精卵は、手術用顕微鏡下で収集される。卵管が収集され、ヒアルロニダーゼ(Sigma)を含入する尿検査用スライドに卵が放出される。卵はヒアルロニダーゼ中で1回、そして5%CO2、5%O2および90%N2とともに37℃でインキュベートされたWhittenのW640培地(例えばMenino and O’Claray, Biol. Rreprod. 77: 159 (1986)およびDienhart and Downs, Zygote 4: 129 (1996)により記載)中で2回洗浄される。次に卵は、マイクロインジェクションまで、37℃/5%CO2インキュベーター中に保存される。
ZcytoR14コード配列を含有するプラスミドDNA10〜20 μgが線状化され、ゲル精製されて、マイクロインジェクションのために、最終濃度5〜10 ng/μlで、10 mMトリス‐HCl(pH7.4)、0.25 mMEDTA(pH7.8)中に再懸濁される。例えばZcytoR14コード配列は、配列番号2のアミノ酸残基21〜452を含むポリペプチドをコードし得る。
プラスミドDNAは、温CO2平衡鉱油で覆われたW640培地1滴中に含入される収穫卵中にマイクロインジェクトされる。DNAは注射針中に引き抜かれて(内径0.75 mm、外径1 mmのホウシリケートガラス毛管から引かれる)、個々の卵に注射される。各卵は注射針を差し込まれ、針は一倍体前核の一方または両方に入る。
ピコリットルのDNAを前核に注射し、核小体と接触しないようにして注射針を引き抜く。すべての卵が注射されるまで、当該手法を繰り返す。首尾よくマイクロインジェクトされた卵は、前ガス処理したW640培地を含有する器官組織培養皿に移されて、37℃/5%CO2インキュベーター中で一晩貯蔵される。
翌日、二細胞胚は偽妊娠レシピエントに移される。レシピエントは、精管切除繁殖不能雄との交尾後、交尾栓の存在により同定される。レシピエントは麻酔され、背部左側を剃毛されて、手術用顕微鏡に移される。胸郭、鞍部および後足、膝および脾臓間の中途地点で輪郭を描かれた腹部域の真ん中に筋肉壁を通して皮膚に小切開がなされる。生殖器官は、小手術用布上で体外に露出される。脂肪パッドが手術用布上に広げられ、止血小鉗子(Roboz, Rockville, MD)が脂肪バッドに取り付けられて、マウスの背中上に吊り下げられたままにされて、器官が背部から滑り込まないようにする。
鉱油とその後に交互にW640および気泡を含入する微細全量ピペットを用いて、前日の注射からの12〜17個の健常二細胞胚がレシピエントに移される。膨大したアンプルが配置され、アンプルと嚢の間に卵管を保持し、卵管中の切れ目が28 g針で嚢の近くに作られて、アンプルまたは嚢を確実に引き裂かないようにする。
ピペットは卵管中の切れ目に移されて、胚が吹かれて、最初の気泡をピペットに逃がす。脂肪パッドは静かに腹膜中に押されて、生殖器官を滑り込ませる。腹膜壁は一縫合で閉じられて、皮膚が創傷クリップで閉じられる。マウスは37℃スライドウォーマー上で最低4時間、回復させられる。
レシピエントはペアでケージに戻されて、19〜21日懐胎させられる。出産後、分娩後19〜21日目に、離乳させられる。離乳仔は雌雄鑑別され、性別ケージに入れられて、0.5 cm生検(遺伝子型分けに用いられる)が清浄鋏で尾から切り取られる。
例えばQIAGEN DNEASYキットをメーカーの使用説明書に従って用いて、ゲノムDNAが尾小片から調製される。ZcytoR14遺伝子または同一プラスミド中に導入された選択マーカー遺伝子を増幅するよう意図されたプライマーを用いて、PCRにより、ゲノムDNAは分析される。動物がトランスジェニックであると確証された後、トランスジェニック雌を野生型雄と、あるいはトランスジェニック雄を1または2匹の野生型雌(単数または複数)と一緒に入れることにより、それらは近交系に戻し交配される。仔が生まれ、離乳されると、性別に分けられて、それらの尾が遺伝子型分けのために切り取られる。
生きている動物における導入遺伝子の発現に関して検査するために、部分肝切除が実施される。外科標本が、剣状突起の真下の上腹部から作られる。滅菌技法を用いて、小さな1.5〜2 cm切開が胸骨下になされて、肝臓の左外側葉が体外に露出される。4-0絹糸を用いて、下葉周囲にそれを体腔外に固定させる。タイを保持するために非外傷クリップが用いられるが、その間、吸収性Dexon(American Cyanamid; Wayne, N.J.)の二次ループは一次タイの近位に置かれる非外傷クリップが用いられる。Dexonタイから遠位切断がなされ、約100 mgの切除肝組織が滅菌ペトリ皿中に入れられる。切除肝臓切片は、14 mlポリエチレン丸底試験管に移されて、液体窒素中で急速冷凍されて、次にドライアイス上で保存される。外科手術部位が縫合および創傷クリップで閉じられて、動物ケージが37℃加熱パッド上に術後24時間置かれる。動物は術後毎日検査され、手術後7〜10日目に創傷クリップが外される。RNA溶液ハイブリダイゼーション検定またはポリメラーゼ連鎖反応を用いて、各トランスジェニックマウスに関して、ZcytoR14 mRNAの発現レベルが検査される。
IL‐17F、IL‐17AまたはZcytoR14を過剰発現するトランスジェニックマウスを生産するほかに、これらの遺伝子のいずれかを異常に低く発現するかまたは全く発現しないトランスジェニックマウスを工学処理することが有用である。このようなトランスジェニックマウスは、IL‐17F、IL‐17AまたはZcytoR14の欠如に関連した疾患に関する有用なモデルを提供する。上記のように、ZcytoR14遺伝子発現は、アンチセンス遺伝子、リボザイム遺伝子または外部ガイド配列遺伝子を用いて抑制され得る。ZcytoR14遺伝子を過少発現するトランスジェニックマウスを生産するためには、このような抑制配列がZcytoR14 mRNAに対して標的化される。特定遺伝子の異常に低い発現を有するトランスジェニックマウスの生産方法は、当業者に既知である(例えばWu et al., “Gene Underexpression in Cultured Cells and Animals by Antisense DNA and RNA Strategies,” in Methods in Gene Biotechnology, pages 205-224 (CRC Press 1997)参照)。
ZcytoR14遺伝子発現をほとんどまたは全く有さないトランスジェニックマウスを生産するための代替的アプローチは、非機能性ZcytoR14遺伝子に置き換えられる少なくとも1つの正常ZcytoR14対立遺伝子を有するマウスを生成することである。非機能性ZcytoR14遺伝子を設計する一方法は、ZcytoR14をコードする核酸分子内に、別の遺伝子、例えば選択マーカー遺伝子を挿入することである。これらのいわゆる「ノックアウトマウス」を生産するための標準方法は、当業者に既知である(例えばJacob, “Expression and Knockout of Interferons in Transgenic Mice,” in Overexpression and Knockout of Cytokines in Transgenic Mice, Jacob (ed.), pages 111-124 (Academic Press, Ltd. 1994)およびWu et al., “New Strategies for Gene Knockout,” in Methods in Gene Biotechnology, pages 339-365 (CRC Press 1997)参照)。
以下の非限定実施例により、本発明をさらに例証する。
実施例
実施例1
ZcytoR14遺伝子の発現
ヒト多組織ブロット(CLONTECH Laboratories, Inc., Palo Alto, CA)を用いて、ノーザン分析を実施した。ゲル精製PCR産物から、2つのプローブを生成した。プライマーとして、以下の:
Figure 2008509227
および
Figure 2008509227
を用いて、第一プローブを作製した。メーカーのプロトコールに従って、Amersham(Arlington Heights, IL)からのマルチプライム・ラベリング・キットを用いて、プローブを放射能標識した。NUCTRAPプッシュカラム(STRATAGENE, La Jolla, CA)を用いて、プローブを精製した。ノーザンブロットのための前ハイブリダイゼーションおよびハイブリダイゼーション溶液用に、EXPRESSHYB(CLONTECH)溶液を用いた。ハイブリダイゼーションは、65℃で一晩、実施した。ハイブリダイゼーション後、ブロットを、0.1%SDSおよびSSCを含有する溶液中で、以下のように、各々30分間洗浄した:2×SSC中で室温で2回、0.1×SSC中で50℃で3回、0.1×SSC中で55℃で1回、そして0.1×SSC中で65℃で1回。結果は、ZcytoR14遺伝子が、甲状腺、副腎、前立腺および肝臓組織中で強く発現され、そして心臓、小腸、胃および気管組織中ではそれより低い程度に発現されることを実証した。これに反して、脳、胎盤、肺、骨格筋、腎臓、膵臓、脾臓、胸腺、精巣、卵巣、結腸、末梢血白血球、脊髄、リンパ節および骨髄中では発現はほとんどまたは全く認められない。
実施例2
PCRを用いた細胞株パネル中のmRNAの分布
全RNAを、社内で増殖させた休止中および刺激化細胞株から精製し、メーカーの使用説明書に従ってQiagen(Valencia, CA)を用いて、あるいは酸‐フェノール精製プロトコール(Chomczynski and Sacchi, Analytical Biochemistry, 162: 156-9, 1987)に従って、精製した。Agilentバイオアナライザー上でアリコートを走行させることにより、RNAの質を査定した。RNAが有意に分解された場合、それはその後の一次鎖cDNAの作製に用いなかった。遺伝子間ゲノムDNAの単一部位を増幅するプライマーである以下の:
Figure 2008509227
および
Figure 2008509227
を用いて、RNAのアリコートに関してPCR検定により、夾雑ゲノムDNAの存在を査定した。夾雑ゲノムDNA検定に関するPCR条件を以下に示す:最終容積25 ul中に、2.5 μlの10×緩衝液および0.5 μlのAdvantage2 cDNAポリメラーゼ混合物(BD Biosciences Clontech, Palo Alto, CA)、2 ulの2.5 mMdNTP混合物(Applied Biosystems, Foster City, CA)、2.5 μlの10×Rediload(Invitrogen, Carlsbad, CA)および0.5 μlの20 uM zc41011およびzc41012。サイクルパラメーターは、94℃20秒、94℃20秒、60℃1分20秒の40サイクル、ならびに72℃7分の1サイクル。10 ulの各反応物をアガロースゲル電気泳動に付して、夾雑ゲノムDNAからのPCR産物の存在に関してゲルを検査した。夾雑ゲノムDNAが観察された場合、メーカーの使用説明書に従って無DNA試薬(Ambion, Inc, Austin, TX)を用いて、全RNAをDNアーゼ処理し、次に上記のように再試験した。夾雑ゲノムDNAを含有しないと思われるRNAのみを、その後の一次鎖cDNAの作製に用いた。
82のヒト細胞株からの全RNA20 μgを、各々、H2Oで98 μlとして、次に、各々10 μgの全RNAを含有する2つの49 ulアリコートに分割し、2つの96ウエルPCRプレート中に入れた。各アリコートに、一次鎖cDNA合成のための試薬(Invitrogen First Strand cDNA Synthesis System, Carlsbad, CA)を付加した:20 μlの25 mMMgCl2、10 ulの10×RT緩衝液、10 ulの0.1 MDTT、2 μlのオリゴdT、2 ulのRNアーゼOut。次に、各細胞株からの1つのアリコートに、2 μlのSuperscriptII逆転写酵素を付加し、そして対応する細胞株に、約2 μlのH2Oを付加して、マイナス逆転写酵素陰性対照を作った。全試料を、以下のようにインキュベートした:25℃で10分、42℃で50分、70℃で15分。試料をウエル深皿中に配置し、H2Oで1.7 mlに希釈した。Multipette(Saigan)ロボットを用いて、多数回、96ウエルPCRプレートの各々のウエル中に16.5 μlアリコート化して、細胞株の多数の一用途PCRパネルを生成して、これを次に密封して、−20℃で保存した。これらのパネル中の各ウエルは、約100 ngの全RNAからの一次鎖cDNAを表わす。82の細胞株を2つのパネル:アレイ#118Aおよび#118B全体に広げる。2つの広範に発現されるがしかし中等度に豊富な遺伝子、CLTC(クラスリン)およびTFRC(トランスフェリン受容体C)に対するプライマーを用いて、パネル上の一次鎖cDNAの質を査定した。各々0.5 ulのクラスリンプライマー:
Figure 2008509227
Figure 2008509227
およびTFRCプライマー:
Figure 2008509227
Figure 2008509227
を、2.5 μlの10×緩衝液および0.5 μlのAdvantage2 cDNAポリメラーゼ混合物(BD Biosciences Clontech, Palo Alto, CA)、2 ulの2.5 mMdNTP混合物(Applied Biosystems, Foster City, CA)、2.5 μlの10×Rediload(Invitrogen, Carlsbad, CA)と混合し、アレイ#118Aおよび#118Bのパネルの各ウエルに付加した。サイクルパラメーターを以下に示す:94℃20秒、94℃20秒、67℃80秒の35サイクル、ならびに72℃7分の1サイクル。10 ulの各反応物をアガロースゲル電気泳動に付して、各細胞株に関して+RTウエルに特異的な各遺伝子に関する頑強なPCR産物の存在に関して、ゲルを採点した。
試料毎にこれらのPCR条件:2.5 μlの10×緩衝液および0.5 μlのAdvantage2 cDNAポリメラーゼ混合物(BD Biosciences Clontech, Palo Alto, CA)、2 μlの2.5 mMdNTP混合物(Applied Biosystems, Foster City, CA)、2.5 μlの10×Rediload(Invitrogen, Carlsbad, CA)および0.5 μlの20 uMの各センスおよびアンチセンスプライマー:下で、センスオリゴ:
Figure 2008509227
およびアンチセンスオリゴ:
Figure 2008509227
を用いてPCRにより、ZcytoR14に関するヒト一次鎖cDNA中のmRNAの発現を検定した。サイクル条件は、94℃2分、94℃1分、66℃30秒、72℃1.5分の35サイクル、ならびに72℃7分の1サイクルであった。10 ulの各反応物をアガロースゲル電気泳動に付して、ZcytoR14の陽性または陰性発現に関して、ゲルを採点した。
ZcytoR14 mRNAは、広範囲の組織および細胞型を表わす多数の細胞株中で広範に発現される。特に、ZcytoR14は、非T細胞末梢血細胞株、例えば単球、B細胞、および骨髄系統の細胞中で一貫して発現される。さらにまたZcytoR14 mRNAは、皮膚由来の細胞株中で確実に発現される。ZcytoR14を発現するその他の細胞株は、アレイ上に存在した5つすべての大腸細胞株である。
実施例3
RT PCRを用いたマウス細胞株パネル中のmRNAの分布
全RNAを、社内で増殖させた60の休止中および刺激化細胞株から精製し、そしてメーカーの使用説明書に従ってQiagen(Valencia, CA)を用いて、酸‐フェノール精製プロトコール(Chomczynski and Sacchi, Analytical Biochemistry, 162: 156-9, 1987)、あるいはトリゾール試薬プロトコール(Invitrogen, Carlsbad, CA)に従って、精製した。
各細胞株からの5 μgの全RNAを、96ウエル深皿中に配置し、125 μlの3 MNaOAcおよび100 μlのPellet Paint(Novagen, Madison, WI)を各ウエルに付加し、次に最終容積をH2Oで1.25 mlに調整した。Multipette(Saigan)ロボットを用いて、多数回、96ウエルPCRプレートの各々のウエル中に25 μl RNA混合物アリコート、その後、75 ul EtOHのアリコートにして、細胞株の多数の一用途RT PCRパネルを生成して、これを次に密封して、−20℃で保存した。Qiagen(Valencia, CA)96ウエル遠心分離機中で6000rpmで10分間、パネルを先ず遠心分離することにより、RT PCRスクリーニングを実施した。プレートを吸取り紙上に逆さにすることにより、上清を除去した。RNAペレットを100 μlの70%EtOHで洗浄し、その後、6000 rpmで5分間遠心分離した。上清を再び除去し、残りのEtOHが蒸発されるまで、プレートを風乾させた。RNAペレットを15 μlのH2O中に再懸濁した。
試料毎にこれらのRT PCR条件:Platinum Taqキットを用いたSuperScriptワンステップPCR(Invitrogen, Carlsbad, CA)下で、以下の:
Figure 2008509227
および
Figure 2008509227
を用いて、RT PCRにより、マウス細胞株RNAパネル中のZcytoR14 mRNAの発現を検定した。サイクル条件は:48℃で30分、94℃で2分のサイクル、その後94℃で15秒、55℃で30秒、72℃で1.5分の35サイクル、その後、72℃で7分の1サイクルであった。10 ulの各反応物をアガロースゲル電気泳動に付して、ZcytoR14の陽性または陰性発現に関して、ゲルを採点した。
ネズミZcytoR14mRNAを、いくつかのマウス細胞株中で、特に骨髄由来の細胞株、例えば骨芽細胞、および前脂肪細胞株中で、発現される。さらにまた、マウスZcytoR14 mRNAは、内分泌系、例えば膵臓間質細胞株、膵臓島細胞株および視床下部、唾液腺、ならびに精巣細胞株からのいくつかの試料中で表わされる。
実施例4
大腸菌中で産生されるpIL‐17Fのリフォールディングおよび精製
A)封入体単離およびpIL‐17Fの抽出
バッチ発酵またはシェーカーフラスコ培養中でのタンパク質発現の誘導後、大腸菌ブロスを1リットル瓶中で3000 rpmでSorvall旋回バケット回転機中で遠心分離する。200 mMNaClおよび5 mMEDTAを含有する50 mMトリス、pH8.0を用いて、上清が透明になるまで、任意のブロス夾雑物を除去するための細胞ペーストの洗浄を実施する。
次に細胞ペレットを、氷冷溶解緩衝液(50 mMトリス、pH8.0;5 mMEDTA;200 mMNaCl、10%スクロース(w/v);5 mMDTT;5 mMベンズアミジン)中に、600 nmで10〜20光学濃度単位に懸濁する。次にこのスラリーを8500〜9000 psiで冷却APV2000 Labホモジナイザー中で3回処理して、破壊細胞溶解物を産生する。4℃で1時間、20,000×Gでの細胞溶解物の遠心分離により、不溶性分画(封入体)を回収する。
20,000×G遠心分離により生じる封入体ペレットを計量し、次に封入体1 g当たり洗浄緩衝液10 mlで、洗浄緩衝液(200 mMNaCl、5 mMEDTA、5 mMDTT、5 mMベンズアミジンを含有する50 mMトリス、pH8.0)中に再懸濁する。OMNI Internationalロータースターター発生器を用いてホモジナイズすることにより、完全分散を達成する。この懸濁液を、4℃で30分間、20,000×Gで遠心分離する。上清が透明になるまで、洗浄サイクルを3〜5回反復する。
0.1 M亜硫酸ナトリウムおよび0.02 Mナトリウムテトラチオネートを含有する40 mMトリス緩衝液、pH8中の7 MグアンジンHCl中に、最終洗浄ペレットを可溶化する。4℃で一晩、静かに撹拌しながら、抽出および亜硫酸分解反応を進行させる。その結果生じる桃色を帯びた溶液を、4℃で1時間、35,000×gで遠心分離し、可溶性pIL‐17Fを含有する清澄化上清を、0.45 um濾過する。
B)pIL‐17Fリフォールディング手法
55 mMMES、10.56 mMNaCl、0.44 mMKCl、0.055%PEG(3400 K)、1.1 mMEDTA、20%グリセロール、0.5 MグアニジンHCl、0.75 Mアルギニンおよび1:1比でのグルタチオンレドックス対(1 mMGSH:1 mMGSSG)を含有する氷冷リフォールディング緩衝液中に滴下希釈することにより、可溶化亜硫酸分解化pIL‐17Fをリフォールディングする。リフォールディング緩衝液のpHをHClで6.5に調整し、pIL‐17Fを付加して、最終濃度を100 ug/mlとする。一旦希釈したら、混合物を冷室中で72時間静かに撹拌させる。
C)生成物回収&精製
リフォールディング化pIL‐17Fを、実験室スケールTFF系上で対10 kDaカットオフ膜で10×濃縮する。次に、0.45ミクロン膜を用いてそれを濾過し、酢酸の付加によりpHを5.1に調整する。50 mM酢酸塩緩衝液、pH5.1中で平衡させたPharmaciaSPFast Flowカラム上での陽イオン交換クロマトグラフィーにより、pH調整物質を捕獲する。190 cm/時の流量で平衡緩衝液で1:5でインライン配分することにより、pIL‐17Fを負荷する。この希釈はイオン強度を低下させて、標的とマトリックスの効率的結合を可能にする。試料負荷完了後、カラムを平衡緩衝液で洗浄して、基線吸光度にする。カラムを50 mM酢酸塩緩衝液、pH5.1中の0.4 MNaClで洗浄し、次に結合タンパク質を、50 mM酢酸塩緩衝液、pH5.1中の0.4 MNaClから1.5 MNaClまでの5 CV勾配で溶離する。タンパク質は〜1 MNaClで溶離し、溶出液分画のSDS PAGE分析により、約85%二量体である。pIL‐17Fを含有する分画をプールし、サイズ排除クロマトグラフィーによる最終精製および緩衝液交換のための調製物中のAmicon撹拌セルを用いて、10 kDaカットオフ限外濾過膜に対して濃縮する。
D)サイズ排除緩衝液交換および処方物
30 cm/時の流量で、109 mMNaClを含有する50 mMリン酸ナトリウム緩衝液、pH7.2中で平衡させたPharmaciaスーパーデックス75サイズ排除カラム上に、濃縮陽イオンプール(CVの3〜4%の容積で)を注入する。生成物を含有する対称的溶出液ピークを、109 mMNaClを含有する50 mMリン酸ナトリウム緩衝液、pH7.2中で1 mg/mlの濃度に希釈する。最後に、pIL‐17Fを0.2 ミクロン滅菌濾過し、アリコート化して、−80℃で保存する。最終プロセス収率は20%である。
実施例5
哺乳類可溶性ZcytoR14発現構築物の構築
ヒトZcytoR14[L21‐K451]‐mFc1を含有する発現構築物(マウスBALB/c μ2a Fc)を、ZcytoR14ポリペプチド(配列番号43)をコードするDNA断片(配列番号42)、mFc1(配列番号44)をコードするDNA断片および発現ベクターpZMP20を用いて、重複PCRおよび相同組換えにより構築する。断片は、PCR増幅により生成する。
ZcytoR14[L21‐K451]をコードするPCR断片は、最適化組織プラスミノーゲン活性剤プレ・プロ分泌リーダー配列コード領域中のpZMP20ベクター配列との5’重複、ZcytoR14細胞外ドメインコード[L21‐K451]およびmFc1コード領域との3’重複を含有する。PCR増幅反応は、5’オリゴヌクレオチド:
Figure 2008509227
、3’オリゴヌクレオチド:
Figure 2008509227
そしてZcytoR14の予備生成DNAクローンを鋳型として用いる。
mFc1をコードするPCR断片は、ZcytoR14配列との5’重複、mFc1コード領域、およびポリオウイルス内部リボソームエントリー部位領域中のpZMP20との3’重複を含有する。PCR増幅反応は、5’オリゴヌクレオチド:
Figure 2008509227
、3’オリゴヌクレオチド:
Figure 2008509227
そしてmFc1の予備生成DNAクローンを鋳型として用いる。
PCR増幅反応条件を以下に示す:94℃で5分を1サイクル;94℃で1分、その後55℃で2分、その後72℃で3分を35サイクル;72℃で10分を1サイクル。PCR反応混合物を1%アガロースゲル上で走行させて、予測サイズに対応するDNA断片を、QIAquickTMゲル抽出キット(Qiagen、カタログ番号28704)を用いてゲルから抽出する。
2つのPCR断片を、重複PCRにより接合させる。各々約1 μlの2つのゲル抽出断片を、5’オリゴヌクレオチド:
Figure 2008509227
および3’オリゴヌクレオチド:
Figure 2008509227
を用いて、PCR増幅反応で併合する。PCR増幅反応条件を以下に示す:94℃で5分を1サイクル;94℃で1分、その後55℃で2分、その後72℃で3分を35サイクル;72℃で10分を1サイクル。PCR反応混合物を1%アガロースゲル上で走行させて、挿入物のサイズに対応するDNA断片を、QIAquickTMゲル抽出キット(Qiagen、カタログ番号28704)を用いてゲルから抽出する。
プラスミドpZMP20は、MPSVプロモーター、酵母組換え前の線状化のためのBglII部位、otPAシグナルペプチド配列、ポリオウイルスからの内部リボソームエントリー素子、膜貫通ドメインのC末端で切頭されたCD8の細胞外ドメイン;大腸菌複製起点;SV40プロモーター、エンハンサーおよび複製の起点、DHFR遺伝子およびSV40ターミネーターを含む哺乳類選択マーカー発現単位;ならびに出芽酵母における選択および複製に必要とされるURA3およびCEN‐ARS配列を有する発現カセットを含有する哺乳類発現ベクターである。
ゲル抽出ZcytoR14[L21‐K451]‐mFc1PCR断片を用いて、酵母中での組換え前に、プラスミドpZMP20をBglIIで消化する。100 μlのコンピーテント酵母(出芽酵母)細胞を、10 μlのZcytoR14[L21‐K451]‐mFc1挿入物DNAおよび100 ngのBglII消化pZMP20ベクターと併合し、混合物を0.2 cm電気穿孔キュベットに移す。酵母/DNA混合物を、0.75 kV(5 kV/cm)、∞オームおよび25 μFの電源(BioRad Laboratories, Hercules, CA)設定を用いて、電気パルス処理する。600 μlの1.2 Mソルビトールをキュベットに付加し、酵母を2つのURA‐Dプレート上の100 μlおよび300 μlアリコート中でプレート化して、30℃でインキュベートする。約72時間後、単一プレートからのUra+酵母形質転換体を、1 mlのH2O中に再懸濁して、短時間遠心分離して、酵母細胞をペレット化する。細胞ペレットを0.5 mlの溶解緩衝液(2%トリトンX‐100、1%SDS、100 mMNaCl、10 mMトリス、pH8.0、1 mMEDTA)中に再懸濁する。500 μlの溶解混合物を、250 μlの酸洗浄ガラスビーズおよび300 μlのフェノール‐クロロホルムを含有するエッペンドルフ管に付加して、3分間かき混ぜて、最大速度でエッペンドルフ管中で5分間遠心分離する。300 μlの水性相を新たな試験管に移して、600 μlのエタノールでDNAを沈殿させた後、最大速度で30分間遠心分離する。試験管をデカントし、ペレットを1 mLの70%エタノールで洗浄する。試験管をデカントし、DNAペレットを、30 μlの10 mMトリス、pH8.0、1 mMEDTA中に再懸濁する。
5 μlの酵母DNA調製物および50 μlの大腸菌細胞を用いて、エレクトロコンピテント大腸菌宿主細胞(DH12S)の形質転換を実行する。2.0 kV、25 μFおよび400 ohmで、細胞を電気パルス処理する。電気穿孔後、1 mlのSOC(2%BactoTMトリプトン(Difco, Detroit, MI)、0.5%酵母抽出物(Difco)、10 mMNaCl、2.5 mMKCl、10 mMMgCl2、10 mMMgSO4、20 mMグルコース)を付加し、次に2つのLB AMPプレート(LBブロス(Lennox)、1.8%BactoTM寒天(Difco)、100 mg/Lアンピシリン)上の50 μlおよび200 μlアリコート中でプレート化する。
構築物に関する3つのDNAクローンの挿入物を配列分析に付して、正しい配列を含有する1つのクローンを選択する。メーカーの使用説明書に従って、市販キット(QIAGEN Plasmid Mega Kit, Qiagen, Valencia, CA)を用いて、大規模プラスミドDNAを単離する。
実施例6
ZcytoR14‐CEE、ZcytoR14‐CHISおよびZcytoR14‐CFLAGを発現する哺乳類可溶性ZcytoR14発現構築物の構築
ヒトZcytoR14[L21‐K451]を、C末端タグ、Glu‐Glu(CEE)、6つのHis(CHIS)またはFLAG(CFLAG)とともに含有する発現構築物を、ZcytoR14[L21‐K451](配列番号42)をコードするDNA断片および発現ベクターpZMP20を用いて、PCRおよび相同組換えにより構築する。
ZcytoR14CEEをコードするPCR断片は、最適化組織プラスミノーゲン活性剤プレ・プロ分泌リーダー配列コード領域中のpZMP20ベクター配列との5’重複、ZcytoR14細胞外ドメインコード[L21‐K451]、Glu‐Gluタグの配列(Glu Glu Tyr Met Pro Met Glu;配列番号53)およびポリオウイルス内部リボソームエントリー部位領域中のpZMP20ベクターとの3’重複を含有する。PCR増幅反応は、5’オリゴヌクレオチド:
Figure 2008509227
、3’オリゴヌクレオチド:
Figure 2008509227
そしてZcytoR14の予備生成DNAクローンを鋳型として用いる。
PCR増幅反応条件を以下に示す:94℃で5分を1サイクル;94℃で1分、その後55℃で2分、その後72℃で3分を35サイクル;72℃で10分を1サイクル。PCR反応混合物を1%アガロースゲル上で走行させて、予測サイズに対応するDNA断片を、QIAquickTMゲル抽出キット(Qiagen、カタログ番号28704)を用いてゲルから抽出する。
ゲル抽出ZcytoR14CEE PCR断片を用いて、酵母中での組換え前に、プラスミドpZMP20をBglIIで消化する。100 μlのコンピーテント酵母(出芽酵母)細胞を、10 μlのZcytoR14CEE挿入物DNAおよび100 ngのBglII消化pZMP20ベクターと併合し、混合物を0.2 cm電気穿孔キュベットに移す。酵母/DNA混合物を、0.75 kV(5 kV/cm)、∞オームおよび25 μFの電源(BioRad Laboratories, Hercules, CA)設定を用いて、電気パルス処理する。600 μlの1.2 Mソルビトールをキュベットに付加し、酵母を2つのURA‐Dプレート上の100 μlおよび300 μlアリコート中でプレート化して、30℃でインキュベートする。約72時間後、単一プレートからのUra+酵母形質転換体を、1 mlのH2O中に再懸濁して、短時間遠心分離して、酵母細胞をペレット化する。細胞ペレットを0.5 mlの溶解緩衝液(2%トリトンX‐100、1%SDS、100 mMNaCl、10 mMトリス、pH8.0、1 mMEDTA)中に再懸濁する。500 μlの溶解混合物を、250 μlの酸洗浄ガラスビーズおよび300 μlのフェノール‐クロロホルムを含有するエッペンドルフ管に付加して、3分間かき混ぜて、最大速度でエッペンドルフ管中で5分間遠心分離する。300 μlの水性相を新たな試験管に移して、600 μlのエタノールでDNAを沈殿させた後、最大速度で30分間遠心分離する。試験管をデカントし、ペレットを1 mLの70%エタノールで洗浄する。試験管をデカントし、DNAペレットを、30 μlの10 mMトリス、pH8.0、1 mMEDTA中に再懸濁する。
5 μlの酵母DNA調製物および50 μlの大腸菌細胞を用いて、エレクトロコンピテント大腸菌宿主細胞(DH12S)の形質転換を実行する。2.0 kV、25 μFおよび400 ohmで、細胞を電気パルス処理する。電気穿孔後、1 mlのSOC(2%BactoTMトリプトン(Difco, Detroit, MI)、0.5%酵母抽出物(Difco)、10 mMNaCl、2.5 mMKCl、10 mMMgCl2、10 mMMgSO4、20 mMグルコース)を付加し、次に2つのLB AMPプレート(LBブロス(Lennox)、1.8%BactoTM寒天(Difco)、100 mg/Lアンピシリン)上の50 μlおよび200 μlアリコート中でプレート化する。
構築物に関する3つのDNAクローンの挿入物を配列分析に付して、正しい配列を含有する1つのクローンを選択する。メーカーの使用説明書に従って、市販キット(QIAGEN Plasmid Mega Kit, Qiagen, Valencia, CA)を用いて、大規模プラスミドDNAを単離する。
同一プロセスを用いて、Gly Ser Gly Gly His His His His His Hisから成るC末端hisタグを有するZcytoR14(ZcytoR14CHIS:配列番号51)またはGly Ser Asp Tyr Lys Asp Asp Asp Asp Lysから成るC末端FLAGタグを有するZcytoR14(ZcytoR14CFLAG:配列番号52)を調製する。これらの構築物を調製するために、配列番号50の3’オリゴヌクレオチドの代わりに、3’オリゴヌクレオチド:
Figure 2008509227
を用いてZcytoR14CHISを生成し、あるいは3’オリゴヌクレオチド:
Figure 2008509227
を用いてZcytoR14CFLAGを生成する。
実施例7
ZcytoR14‐mFc1融合タンパク質ならびにZcytoR14‐CEE、ZcytoR14‐CHISおよびZcytoR14‐CFLAG C末端標識化タンパク質を発現する可溶性ZcytoR14受容体発現構築物のトランスフェクションおよび発現
3組の各々の200 μgの可溶性ZcytoR14融合または標識化発現構築物を別々に、37℃で3時間、200単位のPvuIで消化し、イソプロピルアルコールで沈殿させて、1.5 mL微小遠心管中で遠心分離する。上清をデカントしてペレットを得て、ペレットを1 mLの70%エタノールで洗浄して、室温で5分間インキュベートさせる。試験管を微小遠心管中で14,000 rpmで10分間遠心分離して、上清をデカントしてペレットを得る。次にペレットを滅菌環境中の750 μlのCHO細胞組織培地中に再懸濁して、60℃で30分間インキュベートさせ、室温に冷却させる。約5×106CHO細胞を3つの試験管の各々の中でペレット化して、DNA培地溶液を用いて再懸濁する。DNA/細胞混合物を0.4 cmギャップ・キュベット中に入れて、以下のパラメーターを用いて電気穿孔する:950 μF、高キャパシタンス、300 Vで。次にキュベットの内容物を取り出して、プールし、CHO細胞組織培地で25 mLに希釈して、125 mL振盪フラスコ中に入れる。120 RPMで振盪しながら、37℃、6%CO2で振盪器上のインキュベーター中にフラスコを入れる。
CHO細胞を栄養選択に付した後、200 nMメトトレキセート(MTX)に、次いで1 μMMTXにステップ増幅する。ウエスタンブロットにより融合または標識化タンパク質発現を確証し、タンパク質精製のための収穫物に関して、CHO細胞プールを拡大する。
実施例8
可溶性ZcytoR14の発現
ZcytoR14_TbxのDNA断片および発現ベクターpZMP40を用いて、相同組換えにより、ZcytoR14‐Tbx‐C(Fc9)(配列番号64)を含有する発現プラスミドを構築した。プライマーzc44531およびzc44545を用いて、PCR増幅により、断片を生成した。
PCR断片ZcytoR14‐Tbxは、鋳型としてZcytoR14の予備生成クローンを用いて作製された部分的ZcytoR14細胞外ドメインコード領域を含有する。断片は、otPAコード領域中のpZMP40ベクター配列との5’重複、ZcytoR14セグメント(配列番号2のアミノ酸残基21〜451)、リンカー配列、トロンビン切断部位、およびFc9コード領域中のpZMP40ベクターとの3’重複を含む。用いたPCR条件を以下に示す:94℃で5分を1サイクル;94℃で1分、その後55℃で2分、その後72℃で3分を35サイクル;72℃で10分を1サイクル。
PCR反応混合物を1%アガロースゲル上で走行させて、挿入物のサイズに対応する帯域を、QIAquickTMゲル抽出キット(Qiagen、カタログ番号28704)を用いてゲル抽出した。
プラスミドpZMP20は、MPSVプロモーター、コード配列、otピイAシグナルペプチド配列およびFc9に関する配列の挿入のための多制限部位;ポリオウイルスからの内部リボソームエントリー部位(IRES)素子、および膜貫通ドメインのC末端で切頭されたCD8の細胞外ドメイン;大腸菌複製起点;SV40プロモーター、エンハンサーおよび複製の起点、DHFR遺伝子およびSV40ターミネーターを含む哺乳類選択マーカー発現単位;ならびに出芽酵母における選択および複製に必要とされるURA3およびCEN‐ARS配列を有する発現カセットを含有する哺乳類発現ベクターである。それは、pZMP21から構築された(特許公告US 2003/0232414 A1;アメリカ培養細胞コレクションに寄託され、ATCC#PTA‐5266と呼ばれる)。
PCR断片を用いて、酵母中での組換え前に、プラスミドpZMP40をBglIIで消化する。100 μlのコンピーテント酵母(出芽酵母)細胞を、個別に、10 μlの挿入物DNA(配列番号66)および100 ngの切断pZMP40ベクターと併合し、混合物を0.2 cm電気穿孔キュベットに移す。酵母/DNA混合物を、0.75 kV(5 kV/cm)、∞オームおよび25 μFの電源(BioRad Laboratories, Hercules, CA)設定を用いて、電気パルス処理する。600 μlの1.2 Mソルビトールをキュベットに付加し、酵母を2つのURA‐Dプレート上の100 μlおよび300 μlアリコート中でプレート化して、30℃でインキュベートする。約72時間後、単一プレートからのUra+酵母形質転換体を、1 mlのH2O中に再懸濁して、短時間遠心分離して、酵母細胞をペレット化する。細胞ペレットを0.5 mlの溶解緩衝液(2%トリトンX‐100、1%SDS、100 mMNaCl、10 mMトリス、pH8.0、1 mMEDTA)中に再懸濁した。500 μlの溶解混合物を、250 μlの酸洗浄ガラスビーズおよび300 μlのフェノール‐クロロホルムを含有するエッペンドルフ管に付加して、3分間かき混ぜて、最大速度でエッペンドルフ管中で5分間遠心分離した。300 μlの水性相を新たな試験管に移して、600 μlのエタノールでDNAを沈殿させた後、最大速度で30分間遠心分離した。試験管をデカントし、ペレットを1 mLの70%エタノールで洗浄した。試験管をデカントし、DNAペレットを、30 μlのTE中に再懸濁した。
5 μlの酵母DNA調製物および50 μlの細胞を用いて、エレクトロコンピテント大腸菌宿主細胞(DH12S)の形質転換を実行した。2.0 kV、25 μFおよび400 ohmで、細胞を電気パルス処理した。電気穿孔後、1 mlのSOC(2%BactoTMトリプトン(Difco, Detroit, MI)、0.5%酵母抽出物(Difco)、10 mMNaCl、2.5 mMKCl、10 mMMgCl2、10 mMMgSO4、20 mMグルコース)を付加し、次に2つのLB AMPプレート(LBブロス(Lennox)、1.8%BactoTM寒天(Difco)、100 mg/Lアンピシリン)上の50 μlおよび200 μlアリコート中でプレート化した。
構築物に関する3つのDNAクローンの挿入物を配列分析に付して、正しい配列を含有する各構築物に関して1つのクローンを選択した。メーカーの使用説明書に従って、市販キット(QIAGEN Plasmid Mega Kit, Qiagen, Valencia, CA)を用いて、大規模プラスミドDNAを単離した。
3組の各々の200 μgのZcytoR14[L21‐K451]_Tbx_C(Fc9)構築物を別々に、37℃で3時間、200単位のPvuIで消化し、次にIPAで沈殿させて、1.5 mL微小遠心管中で遠心分離する。上清をデカントしてペレットを得て、ペレットを1 mLの70%エタノールで洗浄して、室温で5分間インキュベートさせた。試験管を微小遠心管中で14,000 rpmで10分間遠心分離して、上清をデカントしてペレットを得た。次にペレットを滅菌環境中の750 μlのPF‐CHO培地中に再懸濁して、60℃で30分間インキュベートさせ、室温に冷却させた。5E6 APFDXB11細胞を3つの試験管の各々の中で遠心分離して、DNA培地溶液を用いて再懸濁した。DNA/細胞混合物を0.4 cmギャップ・キュベット中に入れて、以下のパラメーターを用いて電気穿孔した:950 μF、高キャパシタンス、300 V。次にキュベットの内容物を取り出して、プールし、PF‐CHO培地で25 mLに希釈して、125 mL振盪フラスコ中に入れた。120 RPMで振盪しながら、37℃、6%CO2で振盪器上のインキュベーター中にフラスコを入れた。
細胞株を栄養選択に付した後、200 nMメトトレキセート(MTX)に、次いで1 μMMTXにステップ増幅する。ウエスタンブロットにより発現を確証し、細胞株を拡大し、その後タンパク質精製した。
実施例9
CHO細胞からの可溶性ZcytoR14の精製
ZcytoR14‐TbX‐Fc9(配列番号64)を発現するCHO細胞からの状態調節培地を、2つのBiomax 0.1 m2 30 kD分子量カットオフ膜カセット(Millipore, Bedford, MA)に対してPellicon-II接線流系を用いて約10倍濃縮した。濃縮培地を、氷酢酸でpHを5.5に調整し、0.2 m滅菌濾過して、4℃で一晩、バッチクロマトグラフィーにより、プロテインGセファロースFast Flow樹脂(Pharmacia, Piscataway, NJ)上に負荷した。pH調整状態調節培地を負荷する前に、5カラム容積(約150 ml)の25 mM酢酸ナトリウム、150 mMNaCl、pH5.5で、プロテインG樹脂を前平衡させた。濾過、pH調整、状態調節培地対樹脂の比率は、33:1(v/v)であった。
周囲温度(約21℃)で、バッチクロマトグラフィーを実施した。バッチ化、pH調整、0.22 μm濾過、状態調節培地を空の5.5×20.5 cmガラスカラム(BioRad, Hercules, CA)中に注ぎ入れ、重力により詰め込んだ。カラムを10カラム容積(約300 ml)の25 mM酢酸ナトリウム、150 mMNaCl、pH5.5で洗浄した。次に結合タンパク質を100 mMグリシン、pH2.7で溶離した。9.0 ml分画を収集し、直ちに1.0 mlの2.0 Mトリス、pH8.0で中和した。収集分画をSDS‐PAGEクーマシー染色により分析した。ZcytoR14‐Tbx‐Fc9を含有する分画をプールし、メーカーの使用説明書に従って5 kD分子量カットオフBiomax膜回転濃縮器(Millipore, Bedford, MA)を用いて、約6倍に濃縮した。
次にプールした濃縮分画を、7 kD分子量カットオフ膜Slide-A-Lyzer(Pierce, Rockford, IL)を用いて、1×リン酸塩緩衝生理食塩水、pH7.3(Sigma, St. Louis, MO)に対して、4℃で広範に透析した。1×リン酸塩緩衝生理食塩水、pH7.3中に処方した場合のZcytoR14‐Tbx‐Fc9を、0.22 μm濾過した後、アリコート化して、−80℃で貯蔵した。
実施例10
IL‐17AおよびIL‐17FとヒトZcytoR14との結合
ヒトIL‐受容体(配列番号21)、ヒトZcytoR14(配列番号2)またはこれらの受容体の両方をコードする発現ベクターでトランスフェクト化した乳仔ハムスター腎臓(BHK)細胞を、ビオチニル化ヒトIL‐17AおよびヒトIL‐17Fと結合するそれらの能力に関して査定する。細胞をベルセンを用いて収穫し、計数し、染色培地(SM)(HBSS+1 mg/mlウシ血清アルブミン(BSA)、10 mMHepesおよび0.1%アジ化ナトリウム(w/v))中に107細胞/mlに希釈する。ビオチニル化ヒトIL‐17A(配列番号14)およびヒトIL‐17F(配列番号16)を、種々の濃度で30分間、氷上で細胞とともにインキュベートする。30分後、過剰サイトカインをSMで洗い落とし、フィコエリスリンに接合されたストレプトアビジン(SA‐PE)の1:100希釈液を用いて、氷上で30分間、細胞をインキュベートする。過剰SA‐PEを洗い落とし、細胞をフローサイトメトリーにより分析する。サイトカイン結合量を、サイトカイン染色の平均蛍光強度から定量した。この分析から、ヒトIL‐17AはヒトIL‐17RおよびZcytoR14の両方と同程度に結合する、ということを見出した。さらにまたヒトIL‐17FはZcytoR14と同レベルに結合するが、しかしIL‐17Rは、検出可能であるが、しかしIL‐17Aで観察されたよりもかなり低レベルで結合する。
B)ビオチニル化サイトカインとヒト末梢血単核球との結合
フィコール密度勾配遠心分離により、全血からヒト末梢血単核球(PBMC)を調製した。107細胞/mlのPBMCを、1 μg/mlのビオチニル化IL‐17AまたはIL‐17F、ならびに種々の白血球系統を区別するよう設計された特異的細胞表面タンパク質に対する蛍光クロム接合抗体を用いて、同時にインキュベートした。これらのマーカーとしては、CD4、CD8、CD19、CD11b、CD56およびCD16が挙げられる。過剰量の抗体およびサイトカインを洗い落とし、上記のようなSA‐PEとともにインキュベートすることにより、特異的サイトカイン結合を検出する。試料をフローサイトメトリーにより分析し、この分析から、IL‐17Aは、検査した事実上すべてのPBMC集団と結合するが、しかしヒトIL‐17Fは任意の集団と検出可能的に結合しない、ということを見出した。
C)非標識化サイトカインによるビオチニル化ヒトIL‐17AおよびIL‐17Fの特異的結合の抑制
結合試験を上記と同様に実施するが、しかし過剰量の非標識化ヒトIL‐17AおよびIL‐17Fを結合反応中に含める。BHK細胞を用いた試験では、非標識化サイトカインの量は、一連の濃度に亘って変わり、そして非標識化IL‐17Aの付加は、IL‐17AおよびIL‐17Fの両方とZcytoR14およびIL‐17Rの両方との結合に関して競合した、ということが分かる。しかしながら非標識化IL‐17Fは、IL‐17AおよびIL‐17Fの両方とZcytoR14との結合に関して競合したが、しかしIL‐17Rとの結合に関しては有効に競合しなかった。これは、IL‐17AおよびIL‐17Fの両方がZcytoR14と特異的に結合し、そしてそれらが結合に関して交差競合するため、それらは同一であるかまたは重複する部位で有意に結合する、ということを示す。さらにまたIL‐17AはIL‐17FまたはIL‐17Rの相対的に弱い結合に関して競合するが、これは、これら2つのサイトカインがIL‐17R中の類似領域とも結合するが、しかしIL‐17FはZcytoR14に比して非常に低い親和性でIL‐17Rと結合することを示す。
D)可溶性ZcytoR14およびIL‐17Rによるビオチニル化ヒトIL‐17AおよびIL‐17Fの特異的結合の抑制
結合試験を上記と同様に実施するが、但し、可溶性形態のZcytoR14またはIL‐17Rを結合反応中に含める。これらの可溶性受容体は、ヒトIgG定常(Fc)領域に融合される各受容体の細胞外ドメイン由来の融合タンパク質である。可溶性ZcytoR14はヒトIL‐17AおよびIL‐17Fの両方とIL‐17RおよびZcytoR14トランスフェクト化BHK細胞の両方との結合にを抑制することが分かる。しかしながら可溶性IL‐17Rは、IL‐17Aといずれかの受容体との結合を抑制するが、しかしIL‐17FとZcytoR14との結合を有効に遮断せず、これはIL‐17Rに関するIL‐17Fの不十分な結合と一致する。
実施例11
IL‐17AおよびIL‐17FはZcytoR14と結合する
A)冷却リガンドによる結合抑制
hZcytoR14(配列番号2)およびIL‐17R(配列番号21)でトランスフェクトしたBHK細胞を、24ウエル皿(Costar 3527)中に40,000細胞/ウエルで2日間プレート化した後、検定した。ヨードビーズ法により放射能標識しておいたIL‐17A(配列番号14)およびIL‐17F(配列番号16)を、結合緩衝液(RPMI1640培地(JRH51502-500M)+10mg/mlウシ血清アルブミン(Gibco 15260-037))中の総計250 ul/ウエルを用いて、10 ng/mlで三重反復実験で、別個にウエルに付加した。冷却競合体を100倍モル過剰量で付加した。試験した競合体としては、IL‐17A、IL‐17B、IL‐17C、IL‐17D、IL‐17E、IL‐17FおよびIL‐21が挙げられる。ウエルを氷上で1時間インキュベートし、その後、2つはPBS(Invitrogen 20021-027)で洗浄し、1つは高塩溶液(1.5 MNaCl、50 mMHEPES、pH7.4)で洗浄した。ウエルを500 ulの0.8 MNaOHで室温で30分間抽出し、計数/分をガンマ計数器(Packard Cobra II A5005)で測定した。
結果は、100×モル冷却IL‐17AおよびIL‐17Fが125IIL‐17AとBHKhZcytoR14との結合を約7倍低減し得たが、一方、IL‐17B、C、D、EおよびIL‐21は結合に及ぼす作用を全く有さない、ということを示した。100×モル冷却IL‐17Aは、125IIL‐17AとBHKIL‐17Rとの結合を約4倍低減したが、一方、IL‐17B、C、D、E、FおよびIL‐21は結合に及ぼす作用を全く有さない。100×モル冷却IL‐17AおよびIL‐17Fは、125IIL‐17FとBHKhZcytoR14との結合をそれぞれ約4倍および5倍低減したが、一方、IL‐17B、C、D、EおよびIL‐21は結合に及ぼす作用を全く有さない。
B)可溶性受容体による結合抑制:
hZcytoR14(配列番号2)およびIL‐17R(配列番号21)トランスフェクト化BHK細胞との結合をパート1と同様に実施したが、しかし100倍モル過剰量の可溶性hZcytoR14×1/Fc9(実施例8)および可溶性IL‐17R/Fc(R&Dから入手;Ref. 177-IR)を、競合における冷却リガンドの代わりに用いた。パート1の場合と同様に、細胞を洗浄し、抽出して、計数した。
可溶性hZcytoR14/Fcは、125IIL‐17FとBHKhZcytoR14との結合を3つの実験からの10×モル過剰平均のIC50で抑制した。同一細胞株における125IIL‐17Aの可溶性hZcytoR14/Fc抑制は、20×モル過剰の平均IC50を示し、そして125IIL‐17Aの可溶性IL‐17R/Fc抑制は、20×モル過剰の平均IC50を示した。
C)結合飽和
トランスフェクト化BHK細胞を、パート1と同様に、24ウエル皿中にプレート化した。結合緩衝液中の総量250 μl/ウエルを用いて、三重反復実験で、8つの1:3希釈液(1.83 pMの濃度に)において4 nMの濃度で開始して、放射能標識IL‐17AおよびIL‐17Fを付加した。別個に、100倍モル過剰量の冷却リガンドを、各希釈時点で付加した。パート1の場合と同様に、細胞を洗浄し、抽出し、計数した。各希釈時点で100倍過剰計数を非競合計数から差し引くことにより、付加した放射能標識リガンドの濃度に対して特定計数/分をプロットした。これらの正規化データをプロットして、放射能標識リガンドおよびトランスフェクト化BHK細胞の各組換えに関する飽和結合曲線を作成した。表4は、3つの実験すべてから算定した親和性値を示す。
Figure 2008509227
一部位結合曲線適合度は、IL‐17Rと結合するIL‐17A&IL‐17Fと最も密接に一致した。二部位結合曲線適合度は、hZcytoR14と結合するIL‐17AおよびIL‐17Fと最も密接に一致した。高親和性結合部位は、上記の値である。低親和性結合部位は極低親和性を有し、3つの実験間で広範に変化した。
実施例12
ネズミNih3t3細胞はヒトIL‐17AおよびIL‐17Fに応答する
A)細胞プレート化およびkz142アデノウイルスレポーター感染
マウス繊維芽細胞に由来するNih3t3細胞(ATCCで記載) Nih3t3を、グルタミンを含有し、ピルベートで改良したDMEM/10%FBSを用いて、固体白色細胞培養被覆96ウエルプレート(カタログ番号#3917.Costar)中で5000細胞/ウエルでプレート化し、37℃で5%CO2で一晩培養した。この第2日目に、プレート化培地を取り出して、5000粒子/細胞の感染多重度のKz142アデノウイルス粒子を、グルタミンを含有し、ピルベートで改良したDMEM/10%FBS中に調製し、37℃で5%CO2で一晩培養した。
B)kz142アデノウイルスレポーター感染nih3t3細胞のIL‐17AおよびF活性化を測定するルシフェラーゼ検定
アデノウイルス粒子レポーターを用いて一晩インキュベーション後、ヒトIL‐17AおよびIL‐17Fリガンド処理物を、0.28%BSAに改良した無血清培地()中で調製した。アデノウイルス粒子および培地を取り出し、適切なリガンド用量を、三重反復実験で投与した。37℃で5%CO2でのインキュベーションを4時間継続し、その後、培地を取り出して、細胞を15分間溶解し、ルシフェラーゼ検定系および試薬(カタログ番号#1531, Promega, Medison, WI)ならびにマイクロプレート・ルミノメーターを用いて、平均蛍光強度(MFI)を測定した。活性を.1〜1000 ng/mlヒトIL‐17AおよびIL‐17Fの濃度で検出し、両リガンドに関して約50 ng/mlのEC50値を得た。これらのデータは、nih3t3細胞がこれらのリガンドに対する受容体を保有し、そしてIL‐17AおよびIL‐17FがNfKb/Ap‐1転写因子を活性化する、ということを示唆する。
実施例13
ネズミNih3t3細胞はIL‐17R受容体およびZcytoR14受容体の両方に応答する
nih3t3 RNAのRTPCR分析は、これらの細胞がIL‐17R受容体およびZcytoR14受容体の両方に対して陽性であ利、これは、ヒトIL‐17AおよびIL‐17F媒介に対するそれらのnfkb/ap1応答がこれらの受容体の一方または両方により媒介されるのと一致する、ということを実証した。
RTPCR詳細:
A)マウスcytor14PCR
標準方法を用いて、nih3t3細胞から単離した総RNAから、一次鎖cDNAを調製した。HotStarポリメラーゼおよびメーカーの推薦状(Qiagen, Valencia, CA)を用いて、センスプライマー:
Figure 2008509227
およびアンチセンスプライマー:
Figure 2008509227
ならびに35サイクルの増幅を用いて、PCRを適用した。アガロースゲル電気泳動は、予測850 bpサイズの単一の強固なアプリコンを明示した。
B)マウスIL‐17R PCR
標準方法を用いて、nih3t3細胞から単離した総RNAから、一次鎖cDNAを調製した。HotStarポリメラーゼおよびメーカーの推薦状(Qiagen, Valencia, CA)を用いて、センスプライマー:
Figure 2008509227
およびアンチセンスプライマー:
Figure 2008509227
ならびに35サイクルの増幅を用いて、PCRを適用した。アガロースゲル電気泳動は、予測498 bpサイズの単一の強固なアプリコンを明示した。
実施例14
ap1/nfkb転写因子を発現する安定Nih3t3検定クローンの作製
上記のネズミnih3t3細胞株を、ネオマイシン選択マーカーを含有するkz142 ap1/nfkbレポーター構築物で安定的にトランスフェクトした。Neo耐性トランスフェクションプールを、クローン密度でプレート化した。クローニング・リングを用いてクローンを単離氏、そしてヒトIL‐17Aリガンドを誘導物質として用いて、ルシフェラーゼ検定によりスクリーニングした。最高平均蛍光強度(MFI)(ap1/NfkBルシフェラーゼによる)および最低バックグラウンドを有するクローンを選択した。安定トランスフェクト体細胞株を選択し、nih3t3/kz142.8と名づけた。
実施例15
可溶性ZcytoR14およびIL‐17受容体/FCキメラを用いたネズミNih3t3細胞中でのヒトIL‐17AおよびIL‐17Fによる活性化の抑制
ルシフェラーゼ検定におけるap1/nfkb素子のヒトIL‐17AおよびIL‐17F活性化のアンタゴニストとして、可溶性形態のZcytoR14またはIL‐17Rを用いた。これらの可溶性受容体は、ヒトIgG1定常(Fc)領域に融合された各受容体の細胞外ドメイン由来の融合タンパク質である。可溶性ヒトIL‐17R FC融合タンパク質を購入した(組換えヒトIL‐17R/FCキメラ、カタログ番号177-IR‐100、R&D Systems, Inc., Minneapolis, Mn)。可溶性ヒトZcytoR14 FCキメラ(ZcytoR14/FC9)を、上記と同様に構築した。過剰ZcytoR14/FC9およびヒトIL17RsR/FCキメラは、ネズミnih3t3/kz142.8検定細胞株のap1/nfkb活性化のヒトIL‐17AおよびIL‐17F媒介の両方のEC50レベルを抑制する、ということが分かる。
ZcytoR14/FC9タンパク質はIL‐17Fを拮抗するに際して最大効力を示し、そしてIL17RsR/FCキメラは、IL‐17A活性化を拮抗するに際して最大効力を示した。
実施例16
IL‐17FmRNAは喘息のネズミモデルにおいて上向き調節される
マウスの感作および気道攻撃誘発モデルで、IL‐17FmRNAレベルを測定した。マウス(8〜10週齢)の群を、50%Imject 明礬(Pierce)中の10 ugの組換えヤケヒョウダニ(Dermatophagoides pteronyssinus)アレルゲン1(DerP1)(Indoor biotechnologies, Cardiff, UK)を、0および7日目に、腹腔内注射することにより感作した。7日後に、50 ulのPBS中の20 ugのDerP1を用いて、3連続日(14、15および16日目)に、マウスを攻撃誘発した。4匹がこの群を代表した。陰性対照は、リン酸塩緩衝生理食塩水(PBS)感作を施した5匹のマウスを含んだ。さらに3匹のマウスには、DerP1感作とその後のPBS攻撃誘発を施した。アレルゲン投与または対照攻撃誘発の48時間後に、全肺組織を収穫し、全RNAを単離した。
各被験者から同量の総RNAを用いて、一次鎖cDNAを調製した。Qiagen HotStarポリメラーゼ(Qiagen, Valencia, CA)およびメーカーの推薦状を用いて、IL‐17FPCRを適用した。IL‐17FPCRは、センスプライマー:
Figure 2008509227
およびアンチセンスプライマー:
Figure 2008509227
を用いる35サイクルの増幅を利用した。鋳型の質が全被験者間で均一であることを確立するために、IL‐17F増幅に用いられる同一量の各鋳型に、βアクチンPCRを適用した。BアクチンPCRは、センスプライマー:
Figure 2008509227
およびアンチセンスプライマー:
Figure 2008509227
を用いる25サイクルのPCRを包含した。
DerP1感作、DerP1攻撃誘発処置群(喘息模擬実験)からの全4匹のマウスは、強固なIL‐17F増幅を示した。逆に、弱IL‐17F増幅が、DerP1感作/PBS攻撃誘発処置群を表わす3被験者のうちの3匹、ならびにPBS感作/PBS攻撃誘発処置群からの5被験者のうちの5匹を含めた陰性対照から観察された。Bアクチン増幅は、陰性対照に関しては、喘息模擬実験被験者に関するものと少なくとも同様に強固であったが、これは、弱陰性対照IL‐17F増幅が鋳型問題のためでないことを実証した。
実施例17
COS細胞トランスフェクションおよび分泌トラップ
A)Cos細胞トランスフェクションおよび分泌トラップ検定はZcytoR14sR/Fc9およびIL‐17Fが受容体/リガンド対であることを示す
分泌トラップ検定を用いて、ヒトZcytoR14(配列番号2)をヒトIL‐17F(配列番号16)と整合させた。可溶性ZcytoR14sR/Fc9融合タンパク質(実施例8)を、分泌検定における結合試薬として用いた。ヒトIL‐17B、C、D、EおよびFのcDNAを含有するSV40 ori含有発現ベクターを、COS細胞中に一時的にトランスフェクトした。下記の分泌トラップ検定を用いて、ZcytoR14sR/Fc9とトランスフェクト化COS細胞の結合を実行した。ZcytoR14sR/Fc9の陽性結合は、ヒトIL‐17Fに対して観察されただけであった。これらの結果は、ヒトZcytoR14およびIL‐17Fが受容体/リガンド対である、という新規の知見を実証する。
B)COS細胞トランスフェクション
COS細胞トランスフェクションを、以下のように実施した:92 ulの無血清DMEM培地(500 mlのDMEM中の55 mgのピルビン酸ナトリウム、146 mgのL‐グルタミン、5 mgのトランスフェリン、2.5 mgのインスリン、1 μgのセレンおよび5 mgのフェツイン)中の混合物3 ulプール化DNAおよび5 ulリポフェクタミンTMを、室温で30分間インキュベートし、次に400 ulの無血清DMEM培地を付加した。この500 ulの混合物を、12ウエル組織培養プレート上にプレート化した1.5×105COS細胞/ウエル上に付加し、37℃で5時間インキュベートする。500 ulの20%FBS DMEM培地(500 mlのDMEM中の100 mlのFBS、55 mgのピルビン酸ナトリウムおよび146 mgのL‐グルタミン)を付加し、一晩インキュベートする。
C)分泌トラップ検定
分泌トラップを、以下のように実施した:培地をPBSで細胞洗浄して、次に、PBS中の1.8%ホルムアルデヒドで15分間固定した。次に細胞をTNT(H2O中0.1 Mトリス‐HCl、0.15 MNaClおよび0.05%トゥイーン‐20)で洗浄し、PBS中の0.1%トリトン‐Xを15分間浸透させて、再びTNTで洗浄した。細胞をTNB(H2O中0.1 Mトリス‐HCl、0.15 MNaClおよび0.5%遮断試薬(NEN Renaissance TSA-Directキット))で1時間遮断し、再びTNTで洗浄した。細胞を、1 μg/mlヒトZcytoR14×1sR/Fc9可溶性受容体融合タンパク質細胞とともに1時間インキュベートして、次に、TNTで洗浄した。細胞を、1:200希釈ヤギ抗ヒトIg‐HRP(Fc特異的)とともにさらに1時間インキュベートした。再び細胞をTNTで洗浄した。
希釈緩衝液で1:50希釈し、4〜6分間インキュベートし、そしてTNTで洗浄したフルオレセインチラミド試薬(NENキット)を用いて、陽性結合を検出した。TNT中に1:5希釈したベクターフィールド封入培地(Vector Labs Burlingame, CA)を用いて、細胞を保存した。蛍光顕微鏡上でFITCフィルターを用いて、細胞を可視化した。
実施例18
ネズミ抗ヒトZcytoR14モノクローナル抗体の生成
A. 抗ZcytoR14抗体の生成のための免疫感作
1. 可溶性ZcytoR14‐muFc
隔週スケジュールで、Ribiアジュバント(Sigma)と1:1(v/v)で混合した可溶性ヒトZcytoR14‐muFcタンパク質(実施例23)25〜50 ugを腹腔内注射することにより、6〜12週齢無傷またはZcytoR14ノックアウトマウスを免疫感作する。3回目の免疫感作後7〜10日目に、眼窩後方放血により血液試料を採取し、血清を収穫して、中和検定におけるIL‐17またはIL‐17FとZcytoR14との結合を抑制する(例えば本明細書中に記載)、ならびにFACS染色検定においてZcytoR14トランスフェクト化対非トランスフェクト化293細胞を染色するその能力に関して評価した。中和力価がプラトーに達するまで、上記のようにマウスを免疫感作し続けて、血液試料を採取し、評価した。その時点で、最高中和力価を有するマウスにPBS中の可溶性ZcytoR14‐Fcタンパク質25〜50 ugを血管内注射した。3日後に、これらのマウスから脾臓およびリンパ節を収穫して、例えばマウス黒色腫(P3‐X63‐Ag8.653.3.12.11)細胞または当該技術分野におけるその他の適切な細胞株を用いて、当該技術分野で既知の標準方法(例えばKearney, J.F. et al., J. Immunol. 123: 1548-50, 1979;およびLane, R.D. J Immunol Methods 81: 223-8, 1985参照)を用いて、ハイブリドーマ生成のために用いた。
2. 可溶性ZcytoR14、ZcytoR14‐CEE、ZcytoR14‐CHIS、ZcytoR14‐CFLAG
隔週スケジュールで、Ribiアジュバント(Sigma)と1:1(v/v)で混合した可溶性ヒトZcytoR14‐CEE、ZcytoR14‐CHISまたはZcytoR14‐CFLAG25〜50 ugを腹腔内注射することにより、6〜12週齢無傷またはZcytoR14ノックアウトマウスを免疫感作する。3回目の免疫感作後7〜10日目に、眼窩後方放血により血液試料を採取し、血清を収穫して、中和検定におけるIL‐17またはIL‐17FとZcytoR14との結合を抑制する(例えば本明細書中に記載)、ならびにFACS染色検定においてZcytoR14トランスフェクト化対非トランスフェクト化293細胞を染色するその能力に関して評価した。中和力価がプラトーに達するまで、上記のようにマウスを免疫感作し続けて、血液試料を採取し、評価する。その時点で、最高中和力価を有するマウスにPBS中の可溶性ZcytoR14、ZcytoR14‐CEE、ZcytoR14‐CHISまたはZcytoR14‐CFLAG25〜50 ugを血管内注射する。3日後に、これらのマウスから脾臓およびリンパ節を収穫して、例えばマウス黒色腫(P3‐X63‐Ag8.653.3.12.11)細胞または当該技術分野におけるその他の適切な細胞株を用いて、当該技術分野で既知の標準方法(例えばKearney, J.F. et al., J. Immunol. 123: 1548-50, 1979;およびLane, R.D. J Immunol Methods 81: 223-8, 1985参照)を用いて、ハイブリドーマ生成のために用いた。
3. ZcytoR14を発現するP815
1×105の生トランスフェクト化P815細胞、例えばP815/ZcytoR14細胞の腹腔内注射(例えば2×105細胞/mlの細胞密度で0.5 ml)により、6〜10週齢雌DBA/2マウスを免疫感作する。注射前に、細胞を指数増殖期に保持する。注射のために、細胞を収穫し、PBSで3回洗浄し、次にPBS中に2×105細胞/mlの密度に再懸濁する。このモデルでは、マウスは2〜3週間以内に腹水腫瘍を発症し、トランスフェクト化標的抗原に対する免疫応答が配備されていない限り、4〜6週までに死に進行する。3週間目に、見かけの腹部腫脹(腹水を示す)を有さないマウスを、2〜3週間間隔で、上記のように再免疫感作する。二次免疫感作後7〜10日目に、眼窩後方放血により血液試料を採取し、血清を収穫して、中和検定におけるIL‐17またはIL‐17FとIL‐17またはZcytoR14との結合を抑制する(例えば本明細書中に記載)、ならびにFACS染色検定においてZcytoR14トランスフェクト化対非トランスフェクト化293細胞を染色するその能力に関して評価する。中和力価がプラトーに達するまで、上記のようにマウスを免疫感作し続けて、血液試料を採取し、評価する。その時点で、最高中和力価を有するマウスに、1×105の生トランスフェクト化P815細胞を腹腔内注射する。4日後に、これらのマウスから脾臓およびリンパ節を収穫して、例えばマウス黒色腫(P3‐X63‐Ag8.653.3.12.11)細胞または当該技術分野におけるその他の適切な細胞株を用いて、当該技術分野で既知の標準方法(例えばKearney, J.F. et al.、上記;およびLane, R.D.、上記)を用いて、ハイブリドーマ生成のために用いる。
生トランスフェクト化P815細胞を用いる上記の免疫感作スキームの代替物は、2〜3週間毎の1〜5×106の放射線照射トランスフェクト化細胞の腹腔内注射を包含する。このアプローチでは、腹水を発症し、そして死亡する動物はいない。実際、二次免疫感作後の放血で開始して、上記のようにそれらの血清中のZcytoR14に対する中和免疫応答に関してモニタリングする。一旦中和力価が最大レベルに達したら、最高力価を有するマウスに、5×106の放射線照射細胞の前融合腹腔内注射を施し、そして4日後、これらのマウスからの脾臓およびリンパ節を収穫して、例えばマウス黒色腫(P3‐X63‐Ag8.653.3.12.11)細胞または当該技術分野におけるその他の適切な細胞株を用いて、当該技術分野で既知の標準方法(例えばKearney, J.F. et al.、上記;およびLane, R.D.、上記)を用いて、ハイブリドーマ生成のために用いる。
B. ZcytoR14を結合する、そしてIL‐17またはIL‐17FとZcytoR14との結合を抑制する抗体に関するハイブリドーマ融合体のスクリーニング
融合後8〜10日目に、ハイブリドーマ上清に関して3つの異なる一次スクリーニングを実施する。一次検定のために、HRP接合ヤギ抗マウスκおよび抗λ軽鎖二次ステップ試薬を用いて、ELISAにより、結合可溶性ヒトZcytoR14、ZcytoR14‐muFc、ZcytoR14‐CEE、ZcytoR14‐CHISまたはZcytoR14‐CFLAGタンパク質を結合して、結合マウス抗体を同定するそれらの能力に関して、上清中の抗体を試験した。ZcytoR14融合タンパク質のZcytoR14部分に関する特異性を実証するために、同一ネズミFc領域(mG2a)、EE配列、HIS配列またはFLAG配列と融合された無関連タンパク質に関して、初期検定における陽性上清を評価した。ZcytoR14融合タンパク質と結合するが、無関連muFCまたは融合タンパク質配列を含有する他のタンパク質と結合しない上清中の抗体は、ZcytoR14に特異的であると考えられた。二次検定のためには、ビオチニル化ヒトIL‐17またはビオチニル化ヒトIL‐17Fの結合を抑制して、結合ZcytoR14‐muFcまたはZcytoR14融合タンパク質をプレート化するそれらの能力に関して、ELISAにより、すべてのハイブリドーマ上清中の抗体を評価した。
ZcytoR14と特異的に結合する抗体を含有する全上清を、ELISA検定においてそれらがIL‐17またはIL‐17FとZcytoR14との結合を抑制してもしなくても、その後、IL‐17またはIL‐17FとZcytoR14トランスフェクト化Baf3またはBHK細胞あるいは正常ヒト気管支上皮細胞との結合を抑制するそれらの能力に関して試験した。IL‐17またはIL‐F抑制検定のいずれか、あるいはIL‐およびIL‐17F抑制検定の両方において中和陽性であるすべての上清を、その後、FACS分析によりZcytoR14トランスフェクト化対非トランスフェクト化Baf3またはBHK細胞を染色するそれらの能力に関して評価した。この分析は、IL‐17またはZcytoR14とのIL‐17F結合の抑制が、実際は、ZcytoR14受容体と特異的に結合する抗体によるものである、ということを確証するよう意図された。さらに、FACS分析は抗IgG二次ステップ試薬を用いて実施されるため、特異的FACS陽性結果は、中和抗体がIgGクラスのものであると考えられた、ということを示す。これらの手段により、プレート結合ELISAにおいてZcytoR14を結合し、ELISAベースの抑制検定においてIL‐17またはIL‐FとZcytoR14との結合を抑制し、それぞれIL‐17およびIL‐17FとZcytoR14トランスフェクト化Baf3またはBHK細胞との相互作用を遮断し、そして抗マウスIgG二次ステップ試薬によるZcytoR14トランスフェクト化Baf3またはBHK細胞の染色に関して強陽性であるmasterが良好に同定された。
三次検定は、ZcytoR14を発現し、IL‐17F処理に対して応答してIL‐8またはIL‐6を分泌するよう誘導され得る一次ヒト気管支上皮細胞からなる。これらの細胞によるIL‐17またはIL‐17F刺激性IL‐8またはIL‐6産生を抑制するその能力により、特異的モノクローナル抗体を検定する。IL‐8およびIL‐6産生は、上記のようにIL‐17またはIL‐17Fに応答して検定される。
あるいはNIH 3T3またはその他のZcytoR14含有細胞におけるIL‐17またはIL‐17F誘導性ルシフェラーゼ産生のモノクローナル抗体;抗ZcytoR14媒介性抑制は、上記の生物活性中和検定のうちの1つとともに、またはその代わりに、用いられ得る。NIH 3T3細胞におけるNFkB媒介性ルシフェラーゼ検定は、本明細書中に記載されている。
C)抗ZcytoR14特異的抗体産生ハイブリドーマのクローニング
IL‐17およびIL‐17Fと適切にトランスフェクト化されたBaF3またはBHK細胞との結合を交差中和した特異的抗ZcytoR14 mAbを産生するハイブリドーマ細胞株を、標準低密度希釈(1細胞/ウエル未満)アプローチによりクローン化する。プレートかの約5〜7日後、例えばプレート結合ヒトZcytoR14‐muFcに関するELISAと、その後の上記のような無関連muFc含有融合タンパク質に関するELISAにより、クローンをスクリーニングする。その上清がZcytoR14‐muFcと結合するが無関連muFc含有融合タンパク質とは結合しない選択クローンをさらに、中和検定ならびにFACS分析の両方を反復することにより、特異的抗体活性に関して確証する。全選択ZcytoR14抗体陽性クローンを、最低2回クローン化して、組織クローン性を保証し、そして抗体産生の安定性を査定するのを手助けする。好ましくは結果的に生じるクローンの少なくとも95%が中和抗ZcytoR14抗体産生に関して陽性になるまで、上記と同様にさらに何回かクローニングを実施し、スクリーニングする。
D)抗ZcytoR14mAbにより認識される分子の生化学的特性化
推定抗ZcytoR14 mAbにより認識される標的分子ZcytoR14が実際にZcytoR14であるという生化学的確証を、標準免疫沈降と、その後のSDS‐PAGE分析またはウエスタンブロット手法(ともに、ZcytoR14トランスフェクト化対非トランスフェクト化Baf3またはBHK細胞からの可溶性膜調製物を用いる)により、実施する。さらに、ZcytoR14を発現する非トランスフェクト化細胞株の可溶性膜調製物を用いて、mAbがネイティブ受容体鎖ならびにトランスフェクト化鎖を認識することを示す。あるいは、可溶性ZcytoR14‐muFcタンパク質を特異的に免疫沈降するかまたはウエスタンブロットするそれらの能力に関して、mAbを試験する。
実施例19
ヒトZcytoR14でトランスフェクトしたP815細胞を注射したマウスからの血清によるヒトZcytoR14の中和
細胞ベースの中和検定を用いて、生ヒトZcytoR14トランスフェクト化P815細胞(実施例17)を注射したマウスからの血清を、1%、0.5%、0.25%、0.13%0.06、0.03%、0.02%および0%の連続希釈液として付加する。検定プレートを37℃、5%CO2で4時間インキュベートし、この時点で、アラマーブルー(Accumed, Chicago, IL)を20 μl/ウエルで付加する。プレートを再び、37℃、5%CO2で16時間インキュベートする。結果は、動物のうちの4匹からの血清が、ヒトZcytoR14によりhuIL‐17およびhuIL‐17Fの両方のシグナル伝達を中和し得る、ということを示した。
これらのような結果は、例えば本発明のZcytoR14に対する中和モノクローナル抗体によりIL‐17またはIL‐17F活性(個別にまたは一緒に)を結合し、遮断し、抑制し、低減し、拮抗しまたは中和することによりZcytoR14を有効に遮断することが、in vivoでのIL‐17およびIL‐17F(単独でまたは一緒に)の作用を低減するのに有益であり得るし、そしてIL‐17および/またはIL‐17F誘導性炎症、例えばIL‐17および/またはIL‐17Fにより誘導される乾癬、IBD、結腸炎、慢性閉塞性肺疾患、嚢胞性繊維症またはその他の炎症性疾患、例えばIBD、関節炎、喘息、乾癬性関節炎、結腸炎、炎症性皮膚症状およびアトピー性皮膚炎を低減し得る、という付加的証拠を提供する。
実施例20
抗ヒトZcytoR14モノクローナル抗体の薬物動態
試験モノクローナル抗体である抗ヒトZcytoR14 mAbを、例えば約1 mg/mL(280 nMでのUV吸光度により確定)の濃度での、3×3 mLアリコートで提供し、使用するまで−80℃で保存した。ビヒクルは、1×PBS(50 mMNaPO4、109 mMNaCl)、pH7.3である。mAbを使用前に室温で解凍し、アリコート1および2を、それぞれ100 μgIVおよびSC用量投与群を提供する場合に用いる。アリコート3の半分を50 μgSC用量投与群用に1×PBS中に1:2希釈し、アリコート3の残り半分を10 μgSC用量投与群用に1×PBS中に1:10希釈する。メスSCIDマウス(n=96)を、Charles River Labsから入手する。動物を到着時に健康に関して検査し、群別に収容する(3匹/ケージ)。マウスは、試験開始時に、12週齢で、平均体重約22 gである。
A)用量投与プロトコール
雌SCIDマウス(n=24/用量投与群)を、4つの用量投与群に無作為に入れる(表5)。群1には、抗ヒトZcytoR14 mAbを尾への約93 μLのIV注射により投与し、群2、3および4には、頚部の首筋への約93 μLのSC注射によりmAbを投与する。
B)試料収集
血液収集前に、マウスをハロタンまたはイソフルオランで十分に麻酔した。血液試料を全時点に関して心臓スティックにより収集したが、但し、168時間時点では、眼放血により収集し、そして再び同一動物を504時間時点で心臓スティックにより放血させた。血液を血清分離器管中に収集し、15分間凝固させた。試料をその後、14,000 rpmで3分間遠心分離した。遠心分離後、125〜150 uLのアリコートを標識化エッペンドルフ管中に分配し、分析まで、直ちに−80℃で保存した。
Figure 2008509227
C)ELISAによる血清抗ヒトZcytoR14mAb濃度の定量
酵素連結免疫吸着検定(ELISA)を開発し、そして薬物動態試験中の抗ZcytoR14 mAbを投与した動物からのマウス血清試料を分析するのに適格にする。この検定は、市販の二次抗体およびTMBを用いる比色検定を利用するよう意図される。標準曲線のために用いられる希釈を修正して、標準曲線の線状部分の明確さを改良する。2倍希釈に伴う100 ng/mL〜0.23 ng/mLの範囲の標準曲線は、マウス血清試料の定量を可能にする。QC試料を、10%SCIDマウス血清中に1:100、1:1000および1:10000に希釈し、標準曲線から逆算する。
D)薬物動態分析
薬物動態分析のために、血清濃度対時間データを、WinNonlin Professional 4.0ソフトウエア(Pharsight, Inc.; Cary, NC)にダウンロードする。非区画分析を用いて、各時点での平均に基づいた薬物動態パラメーターを確定する。
実施例21
抗ヒトZcytoR14モノクローナル抗体によるIL‐17およびIL‐17F活性の中和
細胞ベースの中和検定を用いて、精製マウス抗ヒトZcytoR14モノクローナル抗体を、例えば10 μg/ml、5 μg/ml、2.5 μg/ml、1.25 μg/ml、625 ng/ml、313 ng/ml、156 ng/mlおよび78 ng/mlでの連続希釈液として付加する。検定プレートを37℃、5%CO2で4時間インキュベートし、この時点で、アラマーブルー(Accumed, Chicago, IL)を20 μl/ウエルで付加する。プレートを再び、37℃、5%CO2で16時間インキュベートする。この検定は、精製抗ヒトZcytoR14モノクローナル抗体がヒトZcytoR14によりhuIL‐17およびhuIL‐17Fの両方のシグナル伝達を中和し得る、ということを実証し得る。非常に有効な抗体に関して、約10 μg/ml濃度で用いる場合、抗体はhuIL‐17またはhuIL‐17Fにより誘導される増殖を完全に中和し、増殖の抑制はより低い濃度で用量依存性様式で低減する。上記の濃度で試験されるアイソタイプ整合化ネイティブ対照マウスmAbは、いずれかのサイトカインの増殖の抑制を提供しないと予測される。これらの結果は、ZcytoR14に対するモノクローナル抗体が実際に低濃度で前炎症リガンドIL‐17およびIL‐17Fの活性を拮抗し得る、ということをさらに実証し得る。
実施例22
IL‐17Aはヒト末梢血単核球中の高レベルのIFN‐γおよびTNF‐αを誘導する
フィコール密度勾配遠心分離により、ヒト末梢血単核球(PBMC)を精製し、次に、培地単独、50 ng/ml抗ヒトCD3抗体または50 ng/ml抗ヒトCD3抗体+1 _g/ml抗ヒトCD28抗体の組合せ中で、37℃で一晩、インキュベートした。これらの条件の各々に関する同型培養を設定し、無サイトカイン、25 ng/mlヒトIL‐17Aまたは25 ng/mlヒトIL‐17Fを投与する。24時間インキュベーション後、各培養からの上清を収穫し、B-D BioscienceのヒトTh/Th2血球数測定ビーズアレイ(CBA)を用いて、サイトカイン含量に関して検定する。抗CD3または抗CD3+抗CD28で刺激されていた、そしてIL‐17Aを補足されていた培養は、付加されたサイトカインまたはIL‐17Fを受容したものを伴わない培養を上回る有意に高レベルのIFN‐γおよびTNF‐α(各々3〜5倍増大)を含有する、ということを見出した。抗CD3刺激を付加しない培養は、サイトカインレベルの有意の変化を示さなかった。さらに、IL‐17A付加は、IL‐2、IL‐4、IL‐5およびIL‐10を含めたCBAを用いて検定される他のサイトカインにおける有意の変化を誘導しなかった。このデータは、IL‐17Aは抗CD3または抗CD3+抗CD28を用いて刺激されるPBMC培養中のIFN‐γおよびTNF‐αの産生を増大し得る。
実施例23
ZcytoR14‐Fcはマウスコラーゲン誘導性関節炎(CIA)モデルにおける疾患発生率および進行を低減する
10週齢雄DBA/1Jマウス(Jackson Labs)を13マウス/群の3群に分ける。21日目に、完全フロイントアジュバント(Chondrex, Redmond, WAにより調製)中に処方した1 mg/mlヒヨコII型コラーゲン50〜100 μlを尾に皮膚内注射し、3週間後、0日目にそれらに同一注射を施すが、但し、不完全フロイントアジュバント中に調製する。ZcytoR14‐Fcを、0日目から、マウスの大多数が疾患の中等度の症候を示す日までの範囲の異なる時点で、4週間の間、週3回、腹腔内注射として投与する。群は10または100 μgのZcytoR14‐Fc/動物/用量投与を摂取し、そして対対照は、ビヒクル対照、PBS(Life Technologies, Rockville, MD)を摂取する。動物は二回目のコラーゲン注射後に関節炎の症候を示し始め、ほとんどの動物が1.5〜3週間以内に炎症を発症する。足の厚みを測定するためにカリパスを用いることにより、各足に臨床スコア(0〜3)を割り当てることにより、各足において、疾患の程度を評価する:0=正常、0.5=足指(単数または複数)炎症、1=軽症足炎症、2=中等度足炎症および3=重症足炎症(以下で詳述)。
B)疾患モニタリング
動物は二回目のコラーゲン注射後直ぐに足指炎症の兆候を示し始め、そして二回目コラーゲン注射の前に足指炎症の兆候を有し始める動物さえ存在することがある。ほとんどの動物が追加免疫注射の1.5〜3週間以内に関節炎を発症するが、しかし長期間を要するものもいる。このモデルにおける疾患発生率は典型的には95〜100%であり、そして0〜2非応答者(観察の6週間後に確定)が典型的には40動物を用いた試験において観察される。炎症が開始すると、可変性の低等級の足または足指炎症の一般的一過性発生が生じ得る、ということに留意されたい。この理由に関しては、動物は顕著な持続性の足腫脹が発症するまで確立された疾患を有すると考えられない。
全動物を毎日観察して彼等の足の疾患状態を査定するが、これは、足の各々に定性的臨床スコアを割り当てることにより実行される。毎日、各動物を、臨床疾患のその状態によってその4本の足に関してスコアする。臨床スコアを確定するために、足を3つのゾーン、即ち足指、足それ自体(手または足)および手首または足首関節を有すると考える。これらのゾーンに関する炎症の程度および重症度を、以下を含めて留意する:腫脹に関する各足の観察;裂けた爪または足指の赤味;足のいずれかにおける水腫または赤味の任意の証拠の表記;腱または骨の微細解剖学的区分の任意の損失の表記;任意の水腫または赤味に関する手首または足首の評価;ならびに炎症が近位的に足を上昇して拡大する場合の表記。1、2または3という足スコアは、第一に、重症度の全体的印象に、そして第二に、多数のゾーンがどのように包含されるかに基づいている。臨床スコアリングに用いられるスケールを以下に示す。
C)臨床スコア
0=正常
0.5=1つまたは複数の足指が包含されるが、しかし足指のみが炎症
1=足(1ゾーン)を包含する軽症炎症、そして単数または複数の足指を含み得る
2=足における中等度の炎症、そして足指および/または手首/足首(2ゾーン)のいくつかを含み得る
3=足、手首/足首、そして足指のいくつかまたは全部(3ゾーン)における重症炎症。
2日間連続で持続する確立された疾患は、足炎症等級2またはそれ以上と定義される。一旦確立された疾患が存在すると、データが記録され、「確立疾患」を有する動物初日と呼ばれる。
血液を実験を通して収集して、抗コラーゲン抗体の血清レベル、ならびに血清免疫グロブリンおよびサイトカインレベルをモニタリングする。血清抗コラーゲン抗体は、疾患の重症度と良好に相関する。動物を21日目に安楽死させて、血清およびCBSのために血液を収集する。各動物から、一罹患足を組織学用に10%NBF中に収集し、そして1つを液体窒素中で凍結指せて、mRNA分析のために−80℃で保存する。さらにまた、1/2脾臓、1/2胸腺、1/2腸間膜リンパ節、1肝葉および左腎をRNA分析のためにRNAlater中に収集し、そして1/2脾臓、1/2胸腺、1/2腸間膜リンパ節、残りの肝臓および右腎を組織学用に10%NBF中に収集する。血清を収集し、免疫グロブリンおよびサイトカイン検定のために−80℃で凍結する。
全時点でZcytoR14‐Fcを摂取するマウスの群を、足炎症の開始および/または進行の遅延により特性化する。これらの結果は、ZcytoR14が炎症ならびにこのモデルに関連した疾患活性率および進行を低減し得る、ということを示す。これらの結果はさらに、ZcytoR14‐Fcが血清TNFa、IL‐1bおよび抗コラーゲン抗体のレベル低減を生じた、という観察により支持される。
実施例24
ap1/nfkb転写因子を発現するネズミ検定細胞株Nih3t3/kz142.8におけるZcytoR14の安定過剰発現
ネズミnih3t3/kz142.8検定細胞株を、メトトレキセート耐性遺伝子(ジヒドロフォレートレダクターゼ、DHFR)を有する発現ベクター中のヒトzcytoR14×1(配列番号2)でトランスフェクトした。市販のキットおよびメーカーの推薦状(Mirus, Madison, WI、カタログ番号#MIR218)を用いて、このトランスフェクションを実施した。細胞を1 μM mtx修正増殖培地中に入れて、ヒトzcytor14X1導入遺伝子を含有する発現ベクターに関して選択する。選択後、ヒトzcytoR14×1トランスフェクションプールを生成し、nih3t3/kz142.8/hcytor14×1と名づけた。
A)nih3t3/kz142.8検定細胞株を用いたルシフェラーゼ検定
nih3t3/kz142.8は安定kz142レポーターを有するため、このレポーターを付加するためにアデノウイルス感染を必要としない。したがってルシフェラーゼ検定プロトコールを短縮し、以下の方法を実行した:
1. 細胞プレート化
グルタミンを含有し、ピルビン酸塩で修正したDMEM/10%FBSを用いて、固体白色細胞培養被覆96ウエルプレート(カタログ番号#3917. Costar)中で、5000細胞/ウエルで、nih3t3/kz142.8細胞をプレート化し、37℃、5%CO2で一晩培養した。この2日目に、プレーティング培地を除去し、グルタミンを含有し、ピルビン酸塩で修正したDMEM/1%FBSと交換して、37℃、5%CO2で一晩培養した。
2. 安定kz142レポーターのIL‐17AおよびF活性化を測定するルシフェラーゼ検定
1%fbs、DMEM培地中で一晩インキュベーション後、ヒトIL‐17AおよびIL‐17Fリガンド希釈液を、BSAで.28%レベルに修正した無血清培地中で作製した。リガンド希釈液を付加後、細胞を37℃、5%CO2で4時間インキュベートし、その後、培地を除去し、細胞を15分間溶解し、ルシフェラーゼ検定系および試薬(カタログ番号#1531, Promega, Medison, WI)ならびにマイクロプレート・ルミノメーターを用いて、平均蛍光強度(MFI)を測定した。活性を.1〜1000 ng/mlの範囲の濃度で両リガンドに関して検定した。nih3t3/kz142.8/hcytor14×1トランスフェクションプールは、ネズミIL‐17Aリガンドに関して親細胞株(実施例14)の場合と同様の活性を示した。しかしながらcytor14×1トランスフェクト体プールは、これらのリガンド濃度が20 femptogramという低い場合でさえ、ヒトIL‐17AおよびFに対する応答性増大を示した。mIL‐17Aシグナル伝達が親細胞株(実施例14)の場合に匹敵するという事実は、ヒトZcytoR14発現細胞を用いて一般的非特異的問題は存在しないということ、そしてネズミIL‐17Aはおそらくは内因性ネズミnih3t3細胞IL‐17RまたはZcytoR14受容体によりシグナル伝達しているということを示唆する。したがってヒトIL‐17AおよびIL‐17Fがこのような低リガンド濃度でMFIの増大を引き起こすという事実は、過剰発現ヒトZcytoR14受容体により媒介されるそれらのリガンドに対する細胞の特異的過剰応答性を示し得る。
この結果は、有意の臨床的および生物学的派生問題を有する。例えば生理学的状況は、ZcytoR14受容体の局所的上向き調節を生じ、これは次に、これらの領域をIL‐17AおよびIL‐17Fに対して過応答性にして、ZcytoR14過剰発現を伴わずに、示唆されたものよりはるかに低いリガンド濃度で生物学的活性化を引き起こす。したがって、当業者により従来考えられるかまたは認識されていたよりもはるかに低い受容体レベルが、これらの仮定的により低いリガンド濃度を拮抗するためには十分であり得る。
実施例25
IL‐17FおよびIL‐17A活性に対するアンタゴニストは炎症性腸疾患(IBD)モデルにおける疾患発生率および進行を低減する
このモデルは、IBD患者からの培養腸組織が、健常対照からの組織と比較して、より高いレベルの炎症媒介物質を産生する、ということを示すよう意図される。炎症媒介物質(例えばIL‐1b、IL‐4、IL‐5、IL‐6、IL‐8、IL‐12、IL‐13、IL‐15、IL‐17AおよびF、IL‐18、IL‐23、TNF‐a、IFN‐g、MIPファミリー成員、MCP‐1、G‐およびGM‐CSF等(これらに限定されない))のこの産生増強は、炎症経路および下流エフェクター細胞の活性化に及ぼすそれらの作用(単数または複数)により、IBDに関連した症候および病態、例えばクローン病(CD)および潰瘍性結腸炎(UC)に関与する。次にこれらの経路および構成成分は、in vivoで観察される組織および細胞の損傷/破壊をもたらす。したがってこのモデルは、このIBDの炎症媒介物質増強態様をシミュレートし得る。さらに健常対照からまたはヒト腸上皮細胞(IEC)株からの腸組織をこれらの炎症性構成成分の存在下で培養する場合、炎症経路シグナル伝達、ならびに組織および細胞損傷の証拠が観察され得る。
ヒトIBDにin vivoで有効である治療薬は、炎症媒介物質の産生および/または存在を抑制するかおよび/または中和することにより、上記のex-vivoまたはIECモデルで作用する。
このモデルでは、ヒト腸組織をIBD患者から、または腸生検、切除を受けている健常対照から、あるいは死後組織収集物から収集し、Alexakis等(Gut 53: 85-90; 2004)の変法を用いて処理する。無菌条件下で、試料を多量のPBSで静かに清浄化し、その後、完全組織培地(細菌過剰増殖を防止するために抗生物質をプラス)の存在下で、組織の細分切片を培養する。細分組織の同一プールからの試料を以下のうちの1つで処理する:ビヒクル(PBS);組換えヒト(rh)IL‐17A;rhIL‐17F;またはrhIL‐17A+rhIL‐17F。さらに、これらを、IL‐17AまたはIL‐17Fのアンタゴニストを、単独でまたは組合せて(例えば可溶性ZcytoR14)用いて、または用いずに処理する。この実験プロトコールの後には、ヒトIEC株を用いた試験を実行するが、但し、細胞は現存ストックから継代される。カラム中で種々の時間(1時間〜数日)後、上清を収集し、炎症媒介物質、例えば上記のもののレベルに関して分析する。IBD患者からの試料中またはrhIL‐17Aおよび/またはFで処理した試料中では、炎症サイトカインおよびケモカインのレベルは、非処理健常対照組織試料と比較して増大する。IL‐17Fおよび/またはIL‐17A活性に対するアンタゴニスト、例えばZcytoR14可溶性受容体およびそれに対する抗体、例えば本発明の抗ヒトZcytoR14モノクローナルおよび中和抗体の付加は、炎症媒介物質の産生を顕著に低減し、したがってヒトIBDに有効であると予測される。
実施例26
IL‐17FおよびIL‐17A活性に対するアンタゴニストは多発性硬化症(MS)モデルにおける疾患発生率および進行を低減する
多発性硬化症(MS)は、多数の因子、例えばリンパ球および単核球炎症浸潤の存在、ならびにCNS全体を通しての脱髄の存在により媒介されると考えられる複合疾患である。小膠細胞は、中枢神経系(CNS)を形成するマクロファージ様細胞であり、損傷または感染時に活性化されるようになる。小膠細胞は、MSを含めた種々のCNS疾患に重大な役割を演じると関連付けられてきており、疾患の開始、進行および治療のメカニズム(単数または複数)を研究するために用いられ得る(Nagai et al. Neurobiol Dis 8: 1057-1068, 2001;Olson et al. J. Neurosci Methods 128: 33-43, 2003)。固定化ヒト小膠細胞株および/または確立されたヒト星状膠細胞株は、したがって、これらの細胞型に及ぼす炎症媒介物質の作用のうちのいくつか、および中和のためのそれらの能力を試験するために用い得る。炎症媒介物質(例えばIL‐1b、IL‐6、IL‐8、IL‐12、IL‐13、IL‐15、IL‐17AおよびF、IL‐18、IL‐23、TNF‐a、IFN‐g、MIPファミリー成員、RANTES、IP‐10、MCP‐1、G‐およびGM‐CSF等(これらに限定されない))は、炎症経路および下流エフェクター細胞の活性化に及ぼすそれらの作用(単数または複数)によりMSに関連した症候および病態に関与し得る。
IL‐17AおよびIL‐17Fの前炎症作用、ならびにこれらの作用を中和するかまたは低減するIL‐17Fおよび/またはIL‐17A活性のアンタゴニスト、例えばZcytoR14可溶性受容体およびそれに対する抗体、例えば本発明の抗ヒトZcytoR14モノクローナルおよび中和抗体の能力を評価するために、培養膠細胞を以下のうちの1つで処理する:ビヒクル;rhIL‐17A;rhIL‐17F;rhIL‐17A+rhIL‐17F。さらに、これらを、IL‐17AまたはIL‐17Fのアンタゴニストを、単独でまたは組合せて(例えば可溶性ZcytoR14)用いて、または用いずに処理する。培養中で種々の時間(1時間〜数日)後、上清および細胞を収集し、炎症媒介物質、例えば上記のもののレベルおよび/または発現に関して分析する。炎症サイトカインおよびケモカインのレベルは、ビヒクル単独で処理した培養と比較して、rhIL‐17Aおよび/またはrhIL‐17Fの存在下では増大する。IL‐17Fおよび/またはIL‐17A活性に対するアンタゴニスト、例えばZcytoR14可溶性受容体およびそれに対する抗体、例えば本発明の抗ヒトZcytoR14モノクローナルおよび中和抗体の付加は、炎症媒介物質の産生および発現を顕著に低減し、したがってヒトMSに関連した炎症態様に有効であると予測される。
実施例27
IL‐17FおよびIL‐17A活性に対するアンタゴニストは慢性関節リウマチ(RA)および骨関節炎(OA)モデルにおける疾患発生率および進行を低減する
このモデルは、RAおよびOA患者からのヒト滑膜培養(滑膜マクロファージ、滑膜繊維芽細胞および関節軟骨細胞)および外植片が、健常対照からの培養/外植片と比較して、より高いレベルの炎症媒介物質を産生する、ということを示すよう意図される。炎症媒介物質(例えばオンコスタチンM、IL‐1b、IL‐6、IL‐8、IL‐12、IL‐15、IL‐17AおよびF、IL‐18、IL‐23、TNF‐a、IFN‐g、IP‐10、RANTES、RANKL、MIPファミリー成員、MCP‐1、G‐およびGM‐CSF、酸化窒素等(これらに限定されない))のこの産生増強は、炎症経路および下流エフェクター細胞の活性化に及ぼすそれらの作用(単数または複数)により、RAおよびOAに関連した症候および病態に関与する。次にこれらの経路および構成成分は、炎症性浸潤物、軟骨および基質の損失/破壊、骨損失、ならびにプロスタグランジンおよびシクロオキシゲナーゼの上向き調節をもたらす。したがってこのモデルは、in vitroおよびex-vivo実験におけるRAおよびOAの破壊的炎症態様をシミュレートし得る。さらに健常対照から外植片および滑膜培養をこれらの炎症性構成成分(例えばオンコスタチンM、TNF‐a、IL‐1b、IL‐6、IL‐17AおよびF、IL‐15等)のいくつかの存在下で培養する場合、炎症経路シグナル伝達が観察され得る。ヒトRAにin vivoで有効である治療薬は、炎症媒介物質の産生および/または存在を抑制するかおよび/または中和することにより、上記のin vitroおよびex-vivoモデルで作用する。
このモデルでは、ヒト滑膜外植片をRA、OH患者から、または関節置換を受けている健常対照から、あるいは死後組織収集物から収集し、Wooley and Tetlow(Arthritis Res 2: 65-70; 2000)およびHof等(Rheumatology 39: 1004-1008, 2000)の変法を用いて処理する。滑膜繊維芽細胞、滑膜マクロファージおよび関節軟骨細胞の培養も試験する。同型試料を以下のうちの1つで処理する:ビヒクル(PBS);組換えヒト(rh)IL‐17A;rhIL‐17F;またはrhIL‐17A+rhIL‐17F。いくつかの試料は、*オンコスタチンM、TNF‐a、IL‐1b、IL‐6、IL‐17AおよびF、ならびにIL‐15の種々の組合せを含有する。さらに、これらを、IL‐17AまたはIL‐17Fのアンタゴニスト、例えばZcytoR14可溶性受容体およびそれに対する抗体、例えば本発明の抗ヒトZcytoR14モノクローナルおよび中和抗体を用いて、または用いずに処理する。培養の種々の時間(1時間〜数日)後、上清を収集し、炎症媒介物質、例えば上記のもののレベルに関して分析する。RAまたはOA患者からの試料中、あるいはrhIL‐17Aおよび/またはF(単独でまたは他の炎症サイトカインと組合せて)で処理した試料中では、炎症サイトカインおよびケモカインのレベルは、非処理健常対照外植片または非処理細胞培養と比較して増大する。IL‐17Fおよび/またはIL‐17A活性に対するアンタゴニスト、例えばZcytoR14可溶性受容体およびそれに対する抗体、例えば本発明の抗ヒトZcytoR14モノクローナルおよび中和抗体の付加は、炎症媒介物質の産生を顕著に低減し、したがってヒトRAおよびOAに有効であると予測される。
実施例28
IL‐17AおよびIL‐17F機能性応答
NIH‐3t3/KZ142細胞を、ヒトzcytoR14×1(配列番号1)およびマウスzcytoR14×1(配列番号25)で安定的にトランスフェクトした。上記のように、IL‐17A、IL‐17F、ネズミIL‐17Fおよび適切な対照の用量応答で715分間、各株を処理した。ZcytoR14×1(配列番号)をトランスフェクトした場合、IL‐17AおよびIL‐17Fは、対照株からの固有のシグナル伝達より約30%高い、リン酸化IκB‐aおよびp38MAPK転写因子における用量依存性応答を示した。IL‐17AおよびIL‐17Fは、ネズミZcytoR14×1(配列番号25)をトランスフェクトした場合、シグナル伝達増大を示さなかった。ネズミIL‐17Fは、ヒトまたはネズミZcytoR14×1に関するシグナル伝達における増大を示さなかった。
実施例29
ネズミ疾患モデルにおけるIL‐17A、IL‐17F、IL‐17RおよびZcytoR14発現
疾患の4つのネズミモデル(喘息、DSS結腸炎、アトピー性皮膚炎および実験的アレルギー性脳脊髄炎)を、IL‐17A、IL‐17F、IL‐17RおよびZcytoR14の発現に関して、既知の技法を用いて分析した。
喘息モデルでは、罹患および非罹患マウスにおけるIL‐17AおよびIL‐17Fは、肺、脾臓、肺流入領域リンパ節および肺浸潤細胞中の極低〜非検出可能レベルで発現される。ZcytoR14メッセージは、脾臓およびリンパ節と比較して、肺においてより高度に発現されるが、しかし疾患に伴って調節されるわけではないことが判明した。IL‐17Rは、肺と比較して脾臓および肺流入領域リンパ節でより高度に発現されるが、しかしこれもまた疾患に伴って調節されるわけではなかった。
喘息モデルと対照して、IL‐17AおよびIL‐17Fは、近位および遠位結腸の両方でのDSS‐結腸炎モデルで、罹患マウスにおいては高度に上向き調節されたが、しかし正常マウスではそうではなかった。いずれのサイトカインも、腸間膜リンパ節中で有意に上向き調節されなかった。さらに、両サイトカインの上向き調節は、急性DSS誘導性結腸炎の状況では認められるが、慢性DSS誘導性結腸炎ではそうではないことが判明した。IL‐17Rは、近位および遠位結腸と比較して、腸間膜リンパ節中で顕著に発現されるが、しかし疾患に伴って調節されないことが分かった。それに反して、ZcytoR14は、腸間膜リンパ節と比較して、近位および遠位結腸でより高度に発現された。ZcytoR14発現も、疾患に伴って調節されなかった。
アトピー性皮膚炎では、IL‐17A mRNAは検出されなかった。IL‐17Fは、皮膚および皮膚‐流入域リンパ節中で発現されるが、疾患に伴って有意に調節されるとは思われなかった。IL‐17R mRNAは、皮膚と比較して皮膚‐流入領域リンパ節中でより高度に発現されたが、しかし疾患に伴って調節されることはなかった。ZcytoR14は、皮膚‐流入領域リンパ節と比較して皮膚中でより高度に発現されたが、しかし疾患に伴って調節されることはなかった。
実験的アレルギー性脳脊髄炎では、IL‐17AおよびIL‐17Fはともに、罹患マウスにおける脊髄で上向き調節されると思われたが、しかし健常マウスではそうではなかった。IL‐17Fは、脊髄と比較してリンパ節でより高度に発現されたが、しかしリンパ節中での発現は疾患に伴って調節されなかった。しかしながらこれらの組織中での発現の全体的レベルは、非常に低かった。IL‐17Rは、脳および脊髄と比較して、リンパ節中でより高度に発現された。ZcytoR14は試験されなかった。
要するに、IL‐17AおよびIL‐17F発現は、DSS誘導性結腸炎および実験的アレルギー性脳脊髄炎モデルの状況では疾患に伴って調節されると思われるが、しかし喘息またはアトピー性皮膚炎に関しては明らかにそうではない。IL‐17Rおよびzcytor14発現は、疾患に伴って調節されると思われないが、しかしIL‐17R発現は、リンパ系組織中で濃化されると思われ、一方、zcytor14発現は非リンパ系組織中で濃化されると思われる。
実施例30
ZcytoR14はIL‐17AおよびIL‐17Fの両方に対する活性化の媒介物質である
ネズミnih3t3/kz142.8検定細胞株を、メトトレキセート耐性遺伝子(ジヒドロフォレートレダクターゼ、DHFR)を有する発現ベクター中のヒトzcytoR14×1(配列番号2)でトランスフェクトした。ヒトIL‐17RA(配列番号21)を、同様にこの細胞株中でトランスフェクトした。市販のキットおよびメーカーの推薦状(Mirus, Madison, WI、カタログ番号#MIR218)を用いて、トランスフェクションを実施した。細胞を1 μM mtx修正増殖培地中に入れて、発現構築物を含有する発現ベクターに関して選択する。選択後、トランスフェクションプールを生成し、nih3t3/kz142.8/hcytor14×1およびnih3t3/kz142.8/IL‐17Rと名づけた。
A)nih3t3/kz142.8ベースの細胞株を用いたルシフェラーゼ検定
nih3t3/kz142.8は安定ap1/nfkbレポーター(kz142)を有するため、このレポーターを付加するためにアデノウイルス感染を必要としない。したがってルシフェラーゼ検定プロトコールを短縮し、以下の方法を実行した:
1. 細胞プレート化
グルタミンを含有し、ピルビン酸塩で修正したDMEM/10%FBSを用いて、固体白色細胞培養被覆96ウエルプレート(カタログ番号#3917. Costar)中で、5000細胞/ウエルで、細胞をプレート化し、37℃、5%CO2で一晩培養した。この2日目に、プレーティング培地を除去し、グルタミンを含有し、ピルビン酸塩で修正したDMEM/1%FBSと交換して、37℃、5%CO2で一晩培養した。
2. 安定kz142レポーターのIL‐17AおよびF活性化を測定するルシフェラーゼ検定
1%fbs、DMEM培地中で一晩インキュベーション後、ヒトIL‐17AおよびIL‐17Fリガンド希釈液を、BSAで.28%レベルに修正した無血清培地中で作製した。リガンド希釈液を付加後、細胞を37℃、5%CO2で4時間インキュベートし、その後、培地を除去し、細胞を15分間溶解し、ルシフェラーゼ検定系および試薬(カタログ番号#1531, Promega, Medison, WI)ならびにマイクロプレート・ルミノメーターを用いて、平均蛍光強度(MFI)を測定した。活性を.1〜1000 ng/mlの範囲の濃度で両リガンドに関して検定した。
下記のEC50は、少なくとも4つの実験の平均である。nih3t3/kz142.8/hcytor14×1トランスフェクションプールは、ネズミIL‐17Aリガンドに関して、約4 ng/mlのEC50を有する親細胞株(実施例14)の場合と同様の活性を示した。hcytor14×1組換え株におけるmIL‐17Aシグナル伝達が親細胞株(実施例14)の場合に匹敵するという事実は、ネズミIL‐17Aはおそらくは内因性ネズミnih3t3細胞IL‐17RAまたはzcytor14受容体によりシグナル伝達しており、そしてhcytor14×1により細胞を活性化しない、ということを示唆する。しかしながらhcytor14×1トランスフェクト体プールは、ヒトIL‐17A処理に対する応答性増大を示し、EC50は.41 ng/ml対2.8 ng/ml(4実験の平均)(親株)(組換え株の6.8倍のEC50)であった。さらに、hIL‐17RCX1組換え株はhIL‐17Fに対する応答性増強を有し、EC50は.61 ng/ml(組換え株)対10 ng/ml(親株)であった(組換え株の17倍)。hIL‐17RCX1株におけるhIL‐17AおよびFに対する効力増大は、ヒトIL‐17AおよびIL‐17Fの両方に対する高親和性受容体であるヒトzcytor14×1と一致する。逆に、hIL‐17RA組換え体株は、hIL‐17Aに対してのみ感受性増強を示し、EC50は.6 ng/ml対2.8 ng/ml(親株)であった。hIL‐17RA組換え体株におけるhIL‐17F EC50の増強は認められず、ECは12.4 ng/ml(IL‐17F)対8.9 ng/ml(親株)であった。
この結果は、それがhIL‐17AおよびhIL‐17Fの両方に対する活性化の媒介物質としてのhzcytor14×1と特異的に関連するため、有意であり、そしてhIL‐17RAがhIL‐17A活性化に対してのみシグナル伝達を媒介し、hIL‐17Fに対しては媒介しないことを示唆する。
実施例31
IL‐17AおよびIL‐17Fの静脈内投与
種々の時点でのBALB/cマウスにおける全血球数(CBC)および血清サイトカイン/ケモカインに及ぼすネズミまたはヒトIL‐17AまたはIL‐17Fの静脈内送達の作用を確定するため。
1 ug mIL‐17Aの静脈内投与は、投与後1〜2時間に、循環好中球(CBCによる)の約2倍増、および血清KCおよびMCP‐1(Luminexによる)における約10倍増を生じた。これらのケモカインにおける類似の結果は、5 ugのhIL‐17Aを用いて観察された。血中単球レベルも、2時間時点で、1 ugのmIL‐17A(最大増大を示した)、5 ughIL‐17Aまたは5 ughIL‐17Fで処理したマウスで有意に増大された。mおよびhIL‐17Fの静脈内投与は、1および2時点で血清IL‐15の顕著な増大を生じ、そしてこれらの同一時点で、血清KCおよびMCP‐1の小増大を生じた。
実施例32
静脈内投与IL‐17AおよびIL‐17Fの中和
サイトカインおよびケモカインの静脈内IL‐17AおよびIL‐17F媒介性増大を中和するために、腹腔内可溶性受容体(mIL‐17RA:Fc(ネズミリガンド用);可溶性ヒトZcytoR14(ヒトリガンド用))を用いた。雌BALB/cマウスに、PBS、100 ugのmIL‐17RA:Fcまたは100 ugの可溶性ヒトZcytoR14を、腹腔内注射により投与し、3時間後に、PBS;2 ugのmIL‐17A、mIL‐17F、または2 ugのmIL‐AおよびFの両方(mIL‐17RA:Fcを摂取したマウス用);あるいは2 ugのhIL‐17A、hIL‐17F、あるいは2 ugのhIL‐17AおよびFの両方(可溶性ヒトZcytoR14を摂取したマウス用)を静脈内尾注射した。血清をリガンド投与の1時間後に収集し、少量の血清サイトカインおよびケモカインに関して分析した。
腹腔内可溶性受容体で前処置したマウスは、PBS+IL‐17Aで処置したマウスと比較して、IL‐17AおよびKCの血清濃度におけるIL‐17A媒介性増大の顕著な低減を示した。
上記から、本発明の特定の実施形態を例証の目的で記載してきたが、本発明の本質および範囲を逸脱しない限り、種々の修正がなされ得る、と理解される。したがって本発明は、添付の特許請求の範囲による場合を除いて、限定されない。

Claims (44)

  1. 少なくとも1つのZcytoR14サブユニットを含む単離可溶性受容体であって、ZcytoR14サブユニットが配列番号3のアミノ酸配列を有するポリペプチドを含む単離可溶性受容体。
  2. 少なくとも1つのZcytoR14サブユニットを含む単離可溶性受容体であって、ZcytoR14サブユニットが配列番号24のアミノ酸残基1〜アミノ酸残基427を含む単離可溶性受容体。
  3. 2つのZcytoR14サブユニットを含む、請求項1または請求項2記載の可溶性受容体であって、前記サブユニットがポリペプチドリンカーにより一緒に連結される可溶性受容体。
  4. ポリペプチドリンカーが約100〜240アミノ酸残基を有する、請求項3記載の可溶性受容体。
  5. ZcytoR14を含む単離可溶性受容体であって、ZcytoR14が配列番号3で示されるようなアミノ酸残基の配列を有するポリペプチドを含み、そして前記可溶性受容体がIL‐17A(配列番号14)またはIL‐17F(配列番号16)の前炎症活性を低減する単離可溶性受容体。
  6. IL‐17A(配列番号14)またはIL‐17F(配列番号16)の前炎症活性を低減する、請求項5記載の可溶性受容体。
  7. 配列番号2で示されるようなアミノ酸残基の配列を含むポリペプチドと結合する抗体または抗体断片であって、IL‐17A(配列番号14)またはIL‐17F(配列番号16)の前炎症活性を低減する抗体または抗体断片。
  8. IL‐17A(配列番号14)およびIL‐17F(配列番号16)の両方の前炎症活性を低減する、請求項7記載の抗体または抗体断片。
  9. (a)ポリクローナル抗体、(b)ネズミモノクローナル抗体、(c)(b)由来のヒト化抗体、(d)抗体断片、または(e)ヒトモノクローナル抗体である、請求項8記載の抗体または抗体断片。
  10. 抗体が放射性核種、酵素、基質、補因子、蛍光マーカー、化学発光マーカー、ペプチドタグ、磁気粒子、薬剤または毒素をさらに含む、請求項8記載の抗体または抗体断片。
  11. PEG付加をさらに含む、請求項9記載の抗体。
  12. (a)ポリクローナル抗体、(b)ネズミモノクローナル抗体、(c)(b)由来のヒト化抗体、(d)抗体断片、または(e)ヒトモノクローナル抗体である、請求項8記載の抗体または抗体断片。
  13. 抗体が放射性核種、酵素、基質、補因子、蛍光マーカー、化学発光マーカー、ペプチドタグ、磁気粒子、薬剤または毒素をさらに含む、請求項8記載の抗体または抗体断片。
  14. PEG付加をさらに含む、請求項12記載の抗体。
  15. IL‐17A誘導性またはIL‐17F誘導性炎症の低減方法であって、炎症を低減するのに十分な量の請求項7記載の抗体の組成物を炎症を有する哺乳類に投与することを包含する方法。
  16. IL‐17A誘導性またはIL‐17F誘導性炎症の低減方法であって、炎症を低減するのに十分な量の請求項1記載のZcytoR14可溶性受容体の組成物を炎症を有する哺乳類に投与することを包含する方法。
  17. IL‐17AまたはIL‐17Fが一役を演じる炎症性疾患に罹患した哺乳類の治療方法であって、以下の:
    炎症が低減されるよう哺乳類にIL‐17AまたはIL‐17Fのアンタゴニストを投与することを包含する方法であり、この場合、アンタゴニストは(i)ZcytoR14のポリペプチドまたはポリペプチド断片と特異的に結合する抗体、抗体断片または結合ポリペプチド(配列番号2)、あるいは(ii)ZcytoR14のポリペプチドまたはポリペプチド断片(配列番号3)を含み;そして
    IL‐17A(配列番号14)またはIL‐17F(配列番号16)の炎症活性が低減される
    方法。
  18. 疾患が喘息である、請求項17記載の方法。
  19. 疾患が慢性炎症性疾患である、請求項17記載の方法。
  20. 疾患が炎症性腸疾患、潰瘍性結腸炎、クローン病、関節炎、アトピー性皮膚炎または乾癬を含む慢性炎症性疾患である、請求項19記載の方法。
  21. 疾患が急性炎症性疾患である、請求項17記載の方法。
  22. 疾患が内毒素血症、敗血症、毒物ショック症候群または感染性疾患を含む急性炎症性疾患である、請求項21記載の方法。
  23. 抗体、抗体断片または結合ポリペプチドが放射性核種、酵素、基質、補因子、蛍光マーカー、化学発光マーカー、ペプチドタグ、磁気粒子、薬剤または毒素をさらに含む、請求項17記載の方法。
  24. IL‐17AまたはIL‐17Fが一役を演じる炎症性疾患に罹患した哺乳類の治療方法であって、以下の:
    炎症が低減されるよう哺乳類にIL‐17AまたはIL‐17Fの両方のアンタゴニストを投与することを包含する方法であり、この場合、アンタゴニストは(i)ZcytoR14のポリペプチドまたはポリペプチド断片と特異的に結合する抗体、抗体断片または結合ポリペプチド(配列番号2)、あるいは(ii)ZcytoR14のポリペプチドまたはポリペプチド断片(配列番号3)を含み;そして
    IL‐17A(配列番号14)またはIL‐17F(配列番号16)の両方の炎症活性が低減される
    方法。
  25. 疾患が喘息である、請求項24記載の方法。
  26. 疾患が慢性炎症性疾患である、請求項24記載の方法。
  27. 疾患が炎症性腸疾患、潰瘍性結腸炎、クローン病、関節炎、アトピー性皮膚炎または乾癬を含む慢性炎症性疾患である、請求項26記載の方法。
  28. 疾患が急性炎症性疾患である、請求項24記載の方法。
  29. 疾患が内毒素血症、敗血症、毒物ショック症候群または感染性疾患を含む急性炎症性疾患である、請求項28記載の方法。
  30. 抗体、抗体断片または結合ポリペプチドが放射性核種、酵素、基質、補因子、蛍光マーカー、化学発光マーカー、ペプチドタグ、磁気粒子、薬剤または毒素をさらに含む、請求項24記載の方法。
  31. ZcytoR14活性に関連した被験者における病理学的状態の治療方法であって、有効量の請求項1記載の可溶性受容体を投与し、それにより前記病理学的状態を治療することを包含する方法。
  32. 前記病理学的状態が喘息である、請求項31記載の方法。
  33. 前記病理学的状態が慢性炎症性状態である、請求項31記載の方法。
  34. 前記慢性炎症性状態が炎症性腸疾患、潰瘍性結腸炎、クローン病、関節炎、アトピー性皮膚炎または乾癬を含む、請求項33記載の方法。
  35. 前記病理学的状態が急性炎症性状態である、請求項31記載の方法。
  36. 前記急性炎症性状態が内毒素血症、敗血症、毒物ショック症候群または感染性疾患を含む、請求項35記載の方法。
  37. ZcytoR14が一役を演じる炎症性疾患に罹患した哺乳類の治療方法であって、以下の:
    炎症が低減されるよう哺乳類にZcytoR14のアンタゴニストを投与することを包含する方法であり、この場合、アンタゴニストはZcytoR14のポリペプチドまたはポリペプチド断片と特異的に結合する抗体、抗体断片、ZcytoR14可溶性受容体または結合ポリペプチド(配列番号2)を含み;そして
    炎症活性が低減される
    方法。
  38. 疾患が喘息である、請求項37記載の方法。
  39. 疾患が慢性炎症性疾患である、請求項37記載の方法。
  40. 疾患が炎症性腸疾患、潰瘍性結腸炎、クローン病、関節炎、アトピー性皮膚炎または乾癬を含む慢性炎症性疾患である、請求項39記載の方法。
  41. 疾患が急性炎症性疾患である、請求項37記載の方法。
  42. 疾患が内毒素血症、敗血症、毒物ショック症候群または感染性疾患を含む急性炎症性疾患である、請求項41記載の方法。
  43. 抗体、抗体断片または結合ポリペプチドが放射性核種、酵素、基質、補因子、蛍光マーカー、化学発光マーカー、ペプチドタグ、磁気粒子、薬剤または毒素をさらに含む、請求項37記載の方法。
  44. 抗体、抗体断片または結合ポリペプチドがPEG付加をさらに含む、請求項37記載の方法。
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