JP2009543579A - 抗炎症反応のための標的としてのWSX−1/p28 - Google Patents

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Abstract

WSX−1およびp28(IL−30)に関連する組成物および方法が提供される。特に、種々のWSX−1、p28、EBI3、およびgp130ポリペプチドおよび複合体またはそのような複合体に結合し、またはその活性を調節する部分を用いて哺乳動物患者において免疫疾患を治療する方法が記載される。可溶性WSX−1またはgp130ポリペプチドを含む単離または組換え複合体、単離または組換えWSX−1融合タンパク質、および単離または組換えp28融合タンパク質も記載される。

Description

関連出願の相互参照
本出願は、各々を全ての目的のために参照によりその全体を本明細書に組み込む、先の仮特許出願である2006年7月19日に出願されたUSSN 60/832,213(Christopher A.Hunter「WSX−1/P28 AS A TARGET FOR ANTI−INFLAMMATORY RESPONSES」)、および2006年8月11日に出願されたUSSN 60/837,450(Christopher A.Hunter「WSX−1/P28 AS A TARGET FOR ANTI−INFLAMMATORY RESPONSES」)の優先権および恩典を主張する非仮特許出願である。
連邦に補助された研究および開発下でなされた発明に対する権利に関する陳述
本発明は、米国国立衛生研究所(National Institutes of Health)からの補助金番号AI42334、AI41158、および1−T32−AI−055428下で政府の援助でなされた。政府は本発明に対してある種の権利を有することができる。
本発明は、前記種々のWSX−1、p28、EBI3、およびgp130ポリペプチドおよび複合体、もしくはそのような複合体と結合し、または活性を調節する部分を用いて、哺乳動物患者における炎症性疾患を治療する方法に関する。本発明はまた、単離または組換え可溶性WSX−1またはgp130 ポリペプチド、単離または組換えWSX−1融合タンパク質、および単離または組換えp28融合タンパク質を含む、単離または組換え複合体に関する。
多くの組換えサイトカインが種々の臨床的状況で用いられる。これらはインターロイキン−2(IL−2)、GM−CSF、IL−11、IL−12およびI型インターフェロン(IFN)を含む。これらのタンパク質は主として、免疫細胞の刺激体として用いられて、成長因子として作用させるため、または抗癌またはウイルスの応答を増強させる。免疫系を阻害するために少数のサイトカインはほとんど用いられておらず、例えば、T細胞機能に必要なアクセサリー細胞機能に間接的に働き、および特にクローン病および炎症性腸疾患を標的として開発されたIL−10、およびTGFで阻害が試みられてきた。これらの成功は限定されたものであった。
IL−12 p40のアンタゴニストが、クローン病の患者に臨床試験でテストされ、いくらかの成功を収めた。
IL−15のアンタゴニストは、このサイトカインがこの病気の発生に関与したという観察結果に基づいて、関節炎について臨床試験中である。
前記IL−1受容体アンタゴニストは関節リウマチの患者を治療するために用いられる、市販されている製品である。これは、炎症促進性サイトカインIL−1とその受容体との相互作用をブロックする製品である。
いくつかの会社が、関節リウマチの患者の治療で現在用いられるサイトカインTNF−αに特異的な抗体/アンタゴニストを開発した。この手法は炎症を妨げる内因性サイトカインの中和に依存する。同様な手法がIL−1およびIL−6に特異的な抗体で追求されてきた。1つの安全性の問題は、これらの治療がTBおよびトキソプラズマ症を含む日和見感染の発生に関連していることである。
WSX−1は、ヘテロ二量体サイトカインIL−27に結合する、近年公表されたサイトカイン受容体である。本発明者らの研究は、このサイトカイン/受容体の組み合わせがT細胞介在炎症応答の負の調節に関与することを示唆した。T細胞活動亢進の抑制におけるWSX−1についての役割の同定は、T細胞介在炎症障害についての臨床的意味合いを有し、および免疫ベースの療法に対する新規標的を表す。本研究所の仕事は継続して、異なるT細胞応答におけるIL−27の阻害効果に焦点を当てており、本発明者らは、このサイトカイン受容体系の生物学における新しい識見を提供し、および抗炎症療法を開発するためにこの情報を用いる新しい方法を示唆したという、いくつかの観察結果をなした。
本発明者らの研究から、WSX−1はT細胞応答に対して負の効果を有することは明らかである。IL−27はTh1およびTh2応答、およびT細胞成長因子IL−2を産生するこれらの細胞の能力を阻害することができる。加えて、IL−27は、主要な病理学的T細胞サブセットであると考えられる、新しいT細胞サブセット−T17(IL−17を産生するT細胞)を阻害する。融合タンパク質WSX−1Fcは、IL−2およびIFNγのT細胞産生を阻害するIL−27の能力を増強させることができる。これは、この受容体の放出された異形(version)が、IL−27またはその個々の成分がT細胞にシグナルを与えるのを容易とすることができることを意味する。これは、部分的には、IL−6活性に密接に関連するサイトカイン/受容体成分の生物学に基づく。この考えは、(eBioscienceによって供給され、IL−30としても知られる)組換えp28が、IL−27程は効果的ではないが、IL−2およびIL−17の産生を拮抗することができるという観察結果によって裏付けられる。これらのデータは、単独の、修飾された、もしくはWSX−1を誘導するもう1つの分子または複合体の一部としてのp28が、免疫系の細胞を変調する有用な治療手段を表すことを本発明者らに示唆する。同様に、可溶性WSX−1ポリペプチドおよび複合体もまた有用な治療手段を表す。IL−27はWSX−1およびgp130双方を含む受容体複合体を介してシグナル伝達を行うことができるので、可溶性gp130ポリペプチドおよび複合体がさらなる有用な治療手段を表す。
従って、実施形態の1つの一般的なクラスは、単離または組換え可溶性WSX−1/p28ポリペプチド複合体、単離または組換え可溶性WSX−1/EBI3ポリペプチド複合体、単離または組換え可溶性WSX−1/IL−27複合体、単離または組換え可溶性gp130/p28ポリペプチド複合体、単離または組換え可溶性gp130/EBI3ポリペプチド複合体、単離または組換え可溶性gp130/IL−27複合体、またはその変異体を含む組成物を提供する。
1つの態様において、組成物は抗炎症性である。組成物は任意で、例えば、組成物を患者に投与すべき実施形態において、薬学的に許容される賦形剤を含む。1つの実施形態において、組成物はIL−6および形質転換増殖因子βによって誘導された、ナイーブT細胞からのIL−17細胞の発生を抑制する。
組成物は、一つまたは複数の細胞、例えば、一つまたは複数のT細胞、B細胞、肥満細胞、好中球、マクロファージ、樹状細胞、もしくはgp130またはWSX−1を発現する他の細胞を含むことができる。複合体は前記細胞の機能または活性に影響し得る。1つの実施形態において、組成物はT細胞を含み、および組成物はT細胞の機能または活性を改変する。例えば、T細胞は、IL−2、IFN−γ、TNF−α、IL−6、IL−4、IL−13、IL−17、IL−25、IL−10、IL−5、またはCD25の発現の改変、増殖の改変、または生存の改変を呈することができる。組成物は任意で、形質転換増殖因子βを含む。
実施形態のもう1つの一般的なクラスは、組換えまたは単離されたWSX−1融合タンパク質を提供する。前記融合タンパク質は、例えば、前記融合タンパク質のN末端、前記融合タンパク質のC末端、または前記融合タンパク質の内部に存在することができるWSX−1ポリペプチドを含む。WSX−1ポリペプチドは、天然に存在するWSX−1(例えば、ヒトWSX−1)またはその変異体の細胞内ドメイン、またはそのサブ配列を含むことができる。
実施形態の1つのクラスにおいて、融合タンパク質は、細胞特異的マーカーを認識する一つまたは複数のドメイン、例えば、前記マーカーを認識する一つまたは複数の抗体ドメインを含む。例示的なマーカーは、CD4、CD8、CD11c、CD11b、およびNK1.1を含む。実施形態の1つのクラスにおいて、融合タンパク質はp28またはEBI3に由来する一つまたは複数のポリペプチドドメインを含む。
実施形態のさらなる一般的なクラスは、組換えまたは単離されたp28融合タンパク質を提供する。前記融合タンパク質は、例えば、前記融合タンパク質のN末端、前記融合タンパク質のC末端、または前記融合タンパク質の内部に存在することができるp28ポリペプチドを含む。前記p28ポリペプチドは天然に存在するp28(例えば、ヒトp28)またはその変異体に由来することができる。
前記融合タンパク質は、任意で、一つまたは複数の抗体ドメインを含む。例えば、前記融合タンパク質は細胞特異的マーカー、例えばCD4、CD8、CD11c、CD11b、またはNK1.1を認識する一つまたは複数の抗体ドメインを含むことができる。
WSX−1およびp28融合タンパク質をコードするポリヌクレオチドは、本発明のもう1つの特徴である。例えば、実施形態の1つのクラスは、組換えまたは単離されたWSX−1融合タンパク質をコードする核酸を提供し、前記この融合タンパク質は、細胞特異的マーカーを認識する一つまたは複数のドメイン、またはp28またはEBI3に由来する一つまたは複数のポリペプチドドメインを含む。前記核酸は任意で、抗体ドメイン、Fc領域、p28ドメイン、またはEBI3ドメインから選択される一つまたは複数のポリペプチドドメインをコードし、およびWSX−1ポリペプチドをコードする。実施形態のもう1つのクラスは、組換えまたは単離されたp28融合タンパク質を含む核酸を提供する。
本発明のポリペプチドおよび複合体に結合する抗体もまた本発明の特徴である。従って、実施形態の1つのクラスは、可溶性WSX−1ポリペプチド、可溶性WSX−1/p28ポリペプチド複合体、または可溶性WSX−1/IL−27ポリペプチド複合体に特異的に結合する抗体を提供する。抗体は、任意で、ポリペプチドまたはポリペプチド複合体の活性を増強する。
本発明の1つの態様は、哺乳動物患者、例えば、ヒト患者の炎症性疾患を治療する方法を提供する。治療すべき例示的な炎症性疾患は、免疫異常(例えば、自己免疫病);感染;多発性骨髄腫および骨髄性および他の白血病、ならびに腫瘍転移などの癌;アレルギー;関節炎;喘息;潰瘍性大腸炎またはクローン病などの炎症性腸疾患;ブドウ膜炎;乾癬;狼瘡;多発性硬化症;慢性感染症;結核;強直性脊椎炎;移植片拒絶;サルコイドーシス;肝炎;中枢神経系の炎症;後天性免疫不全症候群;急性膵炎;アジソン病;アルコール性肝硬変を含むアルコール誘導肝傷害;アルツハイマー病;無脊椎アテローム性動脈硬化症;喘息および他の肺疾患;アテローム性動脈硬化症;自己免疫血管炎;自己免疫肝炎誘導肝傷害;胆汁性肝硬変;AIDS誘導悪液質を含む悪液質/食欲不振;慢性疲労症候群;クロストリジウム関連下痢を含むクロストリジウム関連病;鬱血性心不全、冠動脈再狭窄、心筋梗塞、心筋機能不全、および冠動脈バイパスグラフトを含む冠動脈疾患および適応症;若年性発症1型、真性糖尿病、およびインスリン耐性を含む糖尿病;子宮内膜症、子宮内膜炎、および関連疾患;精巣上体炎;エリスロポエチン耐性;発熱;線維筋痛または無痛;糸球体腎炎;移植片対宿主病/移植片拒絶;グレーブス病;ギラン・バレー症候群;橋本病;溶血性貧血;出血性ショック;痛覚過敏;変形性関節炎、関節リウマチ、若年性(リウマチ性)関節炎、血清反応陰性多発性関節炎、強直性脊椎炎、ライター症候群および反応性関節炎、スティル病、乾癬性関節炎、腸疾患性関節炎、多発性筋炎、皮膚筋炎、強皮症、全身性硬化症、血管炎(例えば、川崎病)、脳血管炎、ライム病、ブドウ球菌誘導関節炎、シェーグレン症候群、リウマチ熱、多発性軟骨炎およびリウマチ性多発筋痛症および巨細胞性動脈炎を含む関節の炎症性疾患およびリウマチ病;例えば角膜移植に関連する炎症性眼病;例えば角膜移植に関連する炎症性眼病;炎症性腸疾患;脳虚血を含む虚血;川崎病;学習機能障害;肺疾患;ループス腎炎;多発性硬化症;重症筋無力症;筋疾患;神経炎症病;神経毒性;眼変性およびブドウ膜炎を含む眼疾患および症状;骨粗鬆症;癌関連疼痛を含む疼痛;パーキンソン病;天疱瘡;歯周疾患;毛孔性紅色粃糠疹;早期陣痛;前立腺炎および関連疾患;乾癬および関連疾患;乾癬性関節炎;肺線維症;再灌流傷害;リウマチ熱;関節リウマチ;サルコイドーシス;強皮症;敗血症性ショック;放射線療法の副作用;シェーグレン症候群;睡眠障害;脊椎関節症;全身性エリテマトーデス;一過性顎関節病;甲状腺炎;組織移植または筋挫傷、捻挫、軟骨傷害、外傷および整形外科手術に起因する炎症性疾患;血管炎;ならびに筋挫傷、捻挫、軟骨傷害、外傷、整形外科手術、感染または他の疾患経過に起因する炎症性疾患を含むが、これらに限定されるものではない。
実施形態の1つのクラスにおいて、前記方法は、可溶性WSX−1ポリペプチド、p28ポリペプチド、可溶性WSX−1/p28ポリペプチド複合体、可溶性WSX−1/EBI3ポリペプチド複合体、可溶性WSX−1/IL−27ポリペプチド複合体、可溶性gp130/IL−27複合体、可溶性gp130/p28ポリペプチド複合体、可溶性gp130/EBI3ポリペプチド複合体、p28ポリペプチドおよび可溶性WSX−1ポリペプチド、EBI3ポリペプチドおよび可溶性WSX−1ポリペプチド、IL−27および可溶性WSX−1ポリペプチド、可溶性gp130ポリペプチドおよびp28ポリペプチド、可溶性gp130ポリペプチドおよびIL−27、可溶性gp130ポリペプチドおよびEBI3ポリペプチド、ならびにそれらの変異体からなる群より選択される、単離または組換え部分を患者に投与することを含む。組換えまたは単離ポリペプチドの組み合わせが投与される実施形態において(例えば、p28ポリペプチドおよび可溶性WSX−1ポリペプチド)、ポリペプチドは複合体を形成することができるが複合体を形成する必要はなく、およびポリペプチドは同時投与または別々に投与することができる。前記方法は、任意で、前記投与に先立って炎症性疾患の患者を診断することを含む。単離または組換え部分は、任意で、第二の化合物、例えば、形質転換増殖因子βと組み合わせて患者に投与される。
実施形態のもう1つのクラスにおいて、前記本方法は、gp130/WSX−1/IL−27複合体に特異的に結合し、またはその活性を調節する、または細胞における複合体の形成を調節する部分を患者に投与し、それにより疾患について患者を治療することを含む。前記部分は、例えば、抗体、アンタゴニスト、アゴニスト、および活性調節因子であり得る。
もう1つの態様において、本発明は、可溶性WSX−1ポリペプチド、可溶性WSX−1/p28ポリペプチド複合体、可溶性WSX−1/IL−27ポリペプチド複合体、可溶性WSX−1/EBI3ポリペプチド複合体、可溶性gp130/p28ポリペプチド複合体、可溶性gp130/IL−27ポリペプチド複合体、または可溶性gp130/EBI3ポリペプチド複合体に結合し、またはその活性を調節する化合物を同定する方法を提供する。前記本方法において、ポリペプチドまたは複合体を含む生物学的または生化学試料を、試験化合物と接触させる。試験化合物のポリペプチドまたは複合体への結合または試験化合物によるポリペプチドまたは複合体の活性の調節が検出され、それによりポリペプチドまたは複合体に結合し、またはその活性を調節する化合物を同定する。化合物は、任意で、ポリペプチドまたは複合体によるT細胞応答の阻害を増強し、IL−2またはIL−17に対するアンタゴニスト活性を増強し、もしくはT細胞増殖、生存、またはIL−2、IFN−γ、INF−α、IL−6、IL−4、IL−13、IL−17、IL−25、IL−10、IL−5、またはCD25の発現を改変する。
図1のパネルAおよびBは、TEの間の脳におけるIL−27の発現を示す。パネルAは、ebi3およびIl27(p28)mRNAを検出するための、感染していないおよび慢性的に感染した(感染から30日後)野生型(WT) C57BL/6マウスの脳から単離された全細胞RNAについての定量的リアルタイムPCRの結果の棒グラフを表す。パネルBは、初期の野生型 C57BL/6星状膠細胞培養から単離されたebi3およびIl27mRNAの定量的リアルタイムPCRの結果の棒グラフを表す。1×10星状膠細胞をウェルあたりに平板培養し、18時間刺激後、RNAを単離した。リアルタイムPCRの結果は、Actb(β−アクチン)のmRNAに対して規準化した。データは、2つの独立した実験の代表例である。NDは「検出されず」を意味する。 図2のパネルA〜Hは、IL−27が慢性TEに対する耐性に必要であることを示す。パネルAは、トキソプラズマ原虫(T.gondii)のMe49株由来の20嚢胞で腹腔内感染させた後CTLA4−Igで処理したIl27ra−/−(n=8)および野生型 C57BL/6(n=10)マウスの生存を示す線グラフを示す。矢印は、CTLA4−Ig処理の日数を示す。パネルBは、感染(矢印)から5日後に始めたスルファジアジン処理したIl27ra−/−(n=10)または野生型(n=10)マウスの生存を示す線グラフを示す。処理は、2週間後に停止した。パネルCは、CTLA4−Igで処理したIl27ra−/−マウスの、感染から14日および30日後の肝臓および肺の組織病理学的分析の写真を示す。パネルDは、星状膠細胞特異的マーカーGFAPによる、感染から30日後における慢性的に感染した野生型およびIl27ra−/−マウスの脳における病理学分析についての写真を示す。パネルEは、リアルタイム定量的PCRによって測定された、慢性的に感染した野生型およびIl27ra−/−マウスの脳から単離された寄生虫DNAの棒グラフを示す。結果は、群当たり4〜5匹のマウスでの2回の実験の代表例である。パネルF〜Hは、STAgの存在下でインビトロにて再刺激した野生型またはIl27ra−/−マウスから単離されたBMNCからのNO(パネルF)、IFN−γ(パネルG)、およびIL−12(パネルH)産生を示す棒グラフを表し、48時間後に上清を収集し分析した。結果は、同様な結果およびSEMを示すエラーバーを含む4つの独立した実験の代表例である。 図3のパネルA〜Eは、CD4+T細胞の枯渇がIl27ra−/−マウスを救済し、脳における炎症を低下させることを示す。パネルAは、4〜5匹の慢性的に感染したIl27ra−/−および野生型マウスの群から収穫された全BMNCの棒グラフを表す。結果は、3つの独立した実験の代表例である。パネルBは、CD4+T細胞、CD8+T細胞、マクロファージおよび小膠細胞の棒グラフを表す。フローサイトメトリーによって測定した各BMNC調製物におけるCD4+T細胞、CD8+T細胞、マクロファージおよび小膠細胞の割合を用いて、各集団における細胞の合計数を計算した。棒はパネルAのように着色する。結果は、4〜5匹のマウスの群での2つの独立した実験の代表例である。パネルBは、20個のMe49嚢胞で感染させ、感染から5日後からスルファジアジンで2週間処理し、4週間後からCD4+T細胞の枯渇を開始した、寄生虫複製の対照のIl27ra−/−マウスの生存を示す線グラフを表す。データは、群当たり3匹のマウスでの、2つの独立した実験を表す。パネルDは、脳におけるCD4枯渇の成功を定量するため、単離ならびにCD4およびCD8について染色された、BMNCまたは脾細胞のフローサイトメトリーを示す。パネルEは、組織学のために感染から35日後に採取された脳切片の写真を示す。は、P値≦0.05を示す。 図4のパネルA〜Dは、IL−27が、トキソプラズマ原虫で慢性的に感染したマウスの脳においてIL−17の産生を阻害することを示す。パネルAは、慢性的に感染した、Il27ra−/−および野生型マウスの脳におけるIL−17、IL−6およびTNFのmRNAの、定量的リアルタイムPCRの棒グラフを表す(感染から30日後)。データは、2つの独立した実験の代表例である。パネルBは、STAgの存在下でインビトロにて48時間再刺激後、IL−17、IL−6およびTNFについて評価された野生型またはIl27ra−/−マウスから単離されたBMNCの上清のELISAアッセイの棒グラフを表す。結果は、同様な結果およびSEMを示すエラーバーを含む4つの独立した実験の代表例である。パネルCは、野生型マウスから単離された後、IL−23、IL−27またはIL−23およびIL−27の存在下または非存在下、STAgで48時間再刺激された、BMNCの上清のELISAアッセイの棒グラフを表す。結果は、同様な結果を含む2つの独立した実験の代表例であり、エラーバーはSEMを示す。パネルDは、エクスビボにてBFAの存在下、PMAおよびイオノマイシンで2時間刺激した後、IL−17について細胞内染色した野生型およびIl27ra−/−マウスのBMNCのフローサイトメトリーを示す。結果は、同様な結果を伴う2つの独立した実験の代表例である。NDは「検出されず」を意味する。 図5のパネルA〜Cは、IL−27がインビトロで生じたT−17細胞によるIL−17の産生を阻害することを示す。パネルA〜Cは、C57BL/6マウスから単離後、IL−27(パネルA、B、およびC)またはp28(パネルC)の存在下または非存在下、T−17誘導条件下で抗−CD3および抗−CD28で活性化されたCD4+(パネルAおよびC)およびCD8+(パネルBおよびC)T細胞についてのフローサイトメトリーを示す。各々4日および3日間培養されたCD4+およびCD8+T細胞を、細胞内IL−17(パネルA、B、およびC)、TNF(パネルAおよびB)またはIFN−γ(パネルC)について染色する前に4時間、BFAの存在下でPMAおよびイオノマイシンで刺激した。プロットは、特定された場合、CD4+またはCD8+T細胞について開放(gate)され、象限における数は各々における細胞の頻度を表す。データは3つの独立した実験の代表例である。 図6のパネルA〜Fは、IL−27が介在したT細胞によるIL−17産生阻害がSOCS3から独立していることを示す。パネルAおよびBは、IL−17産生のための抗IL−6抗体の存在または非存在下、IL−27濃度を増大させて、T−17誘導条件下で成長したC57BL/6マウスから単離された、CD4+T細胞の上清の、ELISAアッセイの棒グラフを示す。パネルCは、IL−6での刺激(5分、60分または24時間)後に細胞内P−STAT3について染色されたgp130Y757Fマウスまたは野生型同腹子対照から精製された、CD4+T細胞についてのフローサイトメトリーを示す。パネルDは、gp130Y757Fマウスまたは野生型同腹子対照から単離された後、細胞内IL−17およびIFN−γについての染色に4日先立って、IL−27の存在下または非存在下、T−17誘導条件下で抗CD3および抗CD28で刺激されたCD4+T細胞のフローサイトメトリーを示す。パネルEは、IL−17産生を増大させるIL−27量の増加の条件下、T−17誘導条件下で成長させたgp130Y757Fまたは野生型同腹子対照からの、CD4+T細胞上清のELISAアッセイの棒グラフを表す。パネルFは、細胞内IL−17についての染色前に、IL−27の存在下または非存在下でIL−17の産生を誘導するように活性化されたCreMMTVSocs3fl/flマウスから単離されたSoc3−/−CD4+T細胞のフローサイトメトリーを示す。プロットはCD4+T細胞について開放され、象限における数は各々における頻度を表す。データは3つの独立した実験の代表例である。エラーバーはSEMを表す。 図7のパネルA〜Bは、T細胞によるIL−17産生のIL−27介在阻害がSTAT1に依存するが、T−betには依存しないことを示す。パネルAは、CD57BL/6、StatI−/−、またはTbx2l−/−マウスから単離後、IL−27の存在下または非存在下、T−17誘導条件下で抗−CD3および抗−CD28で活性化され、次いで細胞内IL−17およびTNFについて染色されたCD4+T細胞についてのフローサイトメトリーを示す。データは3つの独立した実験を示す。パネルBは、トキソプラズマ原虫Me49株由来の20個の嚢胞による腹腔内感染から7日後にC57BL/6(n=3)またはStat1−/−(n=3)マウスから単離後、IL−17産生についてSTAgの存在下または非存在下で48時間再刺激された脾細胞の上清についてのELISAアッセイの棒グラフを表す。プロットはCD4+T細胞について開放され、象限における数字は各々における頻度を表す。エラーバーはSEMを示す。 慢性的に感染したIl27ra−/−および野生型マウスの脳から単離されたT細胞が活性化された表現型を呈することを示すフローサイトメトリーデータを表す。BMNCは慢性的に感染したIl27ra−/−および野生型マウスから単離された。CD4+およびCD8+T細胞は、活性化マーカーCD44およびCD62Lについて染色された。プロットは、示された場合、CD4+またはCD8+T細胞について開放される。データは、3つの独立した実験の代表例である。 PMAおよびイオノマイシンでの刺激なしで、IL−27がCD4+T細胞によるIL−17産生を阻害することを示すフローサイトメトリーデータを表す。C57BL/6マウスから単離されたCD4+T細胞を、非分極条件(抗IFN−γ、抗IL−4)下において、α−CD3およびα−CD28で活性化した。単独またはIL−6またはIL−6、IL−1−β、TNFと組み合わせたTGF−βを用いて、IL−27の存在下または非存在下でT−17細胞を生じさせた。4日目に、細胞をPMAおよびイオノマイシン刺激なしで、細胞内IL−17およびIFN−γについて染色した。プロットはCD4+T細胞について開放され、象限中の数は各々における細胞の頻度を表す。データは2つの独立した実験の代表例である。 T細胞によるIL−17産生のIL−27阻害がSOCS3から独立していることを示すフローサイトメトリーデータを表す。gp130Y757Fマウスまたは野生型同腹子対照からのCD4+T細胞を、IL−27の存在下または非存在下、T−17誘導条件下で成長させた。しかしながら、本実験においては、細胞内IL−17およびTNFについての染色から4日目に先立ち、T細胞をPMAおよびイオノマイシン+BFAで4時間刺激した。プロットはCD4+T細胞について開放され、象限中の数は各々における細胞の頻度を表す。データは3つの独立した実験の代表例である。 IL−17のIL−27阻害がIL−2産生を阻害する能力から独立して起こることを示す、IL−17レベルの棒グラフを表す。トランスジェニックDO11.10マウスから単離されたCD4+T細胞を、IL−27の存在下または非存在下、T−17誘導条件下で、オボアルブミンペプチドで活性化した。ELISAで細胞上清のIL−17について分析する前に、ヒトIL−2の存在下または非存在下にて細胞を4日間培養した。データは2つの独立した実験の代表例である。 IL−27によるIL−2およびIFNγ産生の阻害が、WSX−1ノックアウトマウス由来のCD4+T細胞における可溶性WSX−1ポリペプチドによって増強されることを示す、IL−2およびIFNγレベルの線グラフを表す。 図13のパネルA〜Cは、IL−27受容体またはその成分WSX−1およびgp130を通じてのシグナル伝達を調節することによって炎症反応を調節するための戦略を模式的に示す。パネルAは、IL−27によるIL−27受容体を通じてのシグナル伝達を模式的に示す(EBI3およびp28のヘテロ二量体)。パネルBは、可溶性WSX−1/p28複合体または可溶性WSX−1/IL−27複合体によるgp130を通じてのシグナル伝達を模式的に示す。パネルCは、可溶性gp130/p28複合体または可溶性gp130/IL−27複合体によるWSX−1を通じてのシグナル伝達を模式的に示す。 図14のパネルA〜Cは、IL−27がCD4+およびCD8+T細胞によるIL−10産生を促進することを示す。パネルAは、非分極条件下で培養された細胞とIL−27で刺激された細胞間のパーセント変化として表される、RodentMAP(商標)バイオアッセイの結果を示す棒グラフを表す。パネルBおよびCは、72時間の培養上清のフローサイトメトリーおよびELISAによって測定されたCD4+T細胞(パネルB)およびCD8+T細胞(パネルC)の産生を示す(エラーバー、標準偏差)。T細胞はC57BL/6マウスの脾臓およびリンパ節から単離し、IL−27の存在下または非存在下、非分極条件下で抗−CD3および抗−CD28で活性化した。各々4日間および3日間培養したCD4+およびCD8+T細胞を、細胞内IL−10についての染色前に、ブレフェルジンAの存在下で、PMAおよびイオノマイシンで4時間刺激した。ボックス中の数字はIL−10+細胞の割合を示す。太文字の数字は、平均蛍光強度(MFI)を表す。パネルBおよびCにおける結果は、同様な結果を伴う3つの独立した実験の代表例である。 図15のパネルA〜Cは、IL−10の産生がIL−27Rシグナル伝達の非存在下で低下することを示す。パネルAは、野生型C57BL/6(野生型)またはIl−27ra−/−マウスから単離されたCD4+T細胞の上清中のIL−10のELISAの棒グラフを表し、細胞は、IL−27の存在下または非存在下、非分極条件下で成長させた。結果は同様な結果を伴う3つの独立した実験の代表例である(エラーバー、標準偏差)。パネルBは、トキソプラズマ原虫で慢性的に感染させた野生型およびIl−27ra−/−マウス由来のBMNCおよび脾臓のフローサイトメトリーを示し、細胞はブレフェルジンAの存在下でPMAおよびイオノマイシンでエクスビボにて5時間刺激し、IL−10について細胞内染色した。ボックス中の数字はIL−10+細胞の割合を示す。結果は同様な結果を伴う3つの独立した実験の代表例である。パネルCは、IL−27の存在下または非存在下、可溶性トキソプラズマ抗原(STAg)でインビトロにて48時間再刺激した野生型 BMNC(n=4)由来の上清中のIL−10のELISAの線グラフを表す。エラーバー、標準偏差、P=0.0275。 図16のパネルA〜Bは、CD4+T細胞は、T1およびT2下でIL−27に応答してIL−10を産生するが、T17条件下ではそうではないことを示す。パネルAは、細胞内IL−10についての染色前に、IL−27の存在下または非存在下、非分極条件下にて抗−CD3および抗−CD28で活性化されたC57BL/6マウスから単離されたCD4+T細胞のCFSE希釈分析を示す(時間、前記プロット)。プロットは、CD4+T細胞について開放される。パネルBは、IL−10の細胞内染色前に、IL−27の存在下または非存在下、T1、T2またはT17分極条件下で、抗−CD3および抗−CD28で活性化されたC57BL/6マウスから単離されたCD4+T細胞のフローサイトメトリーを示す。太文字の数字はMFIを表す。パネルAおよびBでは、ボックス中の数はIL−10+細胞の割合を示す。データは、同様な結果を伴う3つの独立した実験の代表例である。 図17のパネルA〜Bは、IL−27がT1条件下でIFN−γ+IL−10+CD4+T細胞の産生を誘導することを示す。パネルAは、C57BL/6マウスから単離後、細胞内IL−10およびシグネチャーT関連サイトカインIFN−γ、IL−13またはIL−17についての染色前に、IL−27の存在下または非存在下、T1、T2またはT17分極条件下で抗−CD3および抗−CD28で活性化されたCD4+T細胞のフローサイトメトリーを示す。パネルBは、細胞内IL−10およびIL−17についての染色前に、IL−27の存在下または非存在下、T17誘導条件下で抗−CD3および抗−CD28で活性化されたIL−10−/−マウスから単離されたCD4+T細胞のフローサイトメトリーを示す。プロットはCD4+T細胞につき開放され、象限中における数は各々における細胞の頻度を表す。データは3つ(パネルA)または2つ(パネルB)の独立した実験の代表例である。 図18のパネルA〜Cは、TGF−βがCD4+T細胞によるIL−27駆動IL−10産生を増大させることを示す。CD4+T細胞によるIL−10の産生は、72時間培養の上清のフローサイトメトリー(パネルA)およびELISA(パネルB)によって測定された。C7BL/6マウスから単離されたCD4+T細胞を、IL−27、TGF−βまたは双方のサイトカインの組み合わせの存在下または非存在下、非分極条件下で抗−CD3および抗−DC28で活性化した。4日間培養したCD4+T細胞を、細胞内IL−10についての染色前に、ブレフェルジンAの存在下で、PMAおよびイオノマイシンで4時間刺激した。ボックス中の数字はIL−10+細胞の割合を示し、太文字の数字はMFIを表す。データは10匹のマウスの平均±標準偏差である。パネルCは、IL−27、TGF−βまたは双方のサイトカインの組み合わせの存在下または非存在下、非分極条件下で、抗−CD3および抗−CD28で活性化されたFoxp3GFPレポーターマウスから単離されたCD4+T細胞のフローサイトメトリーを示す。3日間培養したCD4+T細胞を、細胞内IL−10およびGFPについての染色前にブレフェルジンAの存在下で、PMAおよびイオノマイシンで4時間刺激した。プロットは、CD4+T細胞について開放され、象限中の数字は各々における細胞の頻度を表す。データは3つ(a、b)または2つ(c)の独立した実験の代表例である。 図19のパネルA〜Dは、IL−6がTGF−βと協同して、IL−10の産生を促進することを示す。CD4+T細胞によるIL−10の産生は、72時間の培養の上清のフローサイトメトリー(パネルA)およびELISA(パネルB)によって測定された。C7BL/6マウスから単離されたCD4+T細胞を、IL−6、TGF−β、または双方のサイトカインの組み合わせの存在下または非存在下、非分極条件下で抗−CD3および抗−CD28で活性化した。4日間培養したCD4+T細胞を、細胞内IL−10についての染色前にブレフェルジンAの存在下で、PMAおよびイオノマイシンで4時間刺激した。ボックス中の数字はIL−10+細胞の割合を示し、太文字の数字はMFIを表す。データは三連の平均±標準偏差である。パネルCおよびDは、C57BL/6マウスから精製されたCD4+T細胞のフローサイトメトリーを示す。細胞を刺激しないまま放置し、またはIL−6またはIL−27(時間、前記プロット)で刺激し、次いで、細胞内リン酸化(パネルC)STAT1(P−STAT1)または(パネルD)STAT3(P−STAT3)について染色した。ボックス中の数字は(パネルC)P−STAT1+または(パネルD)P−STAT3+CD4+T細胞の割合を表す。データは3つ(パネルAおよびB)または2つ(パネルCおよびD)独立した実験の代表例である。 図20のパネルA〜Fは、IL−10のSTAT依存性誘導を示す。C7BL/6、Statl−/−(パネルA)、Tbx2l−/−(パネルB)、Stat3CD4−/−(パネルC)またはStat4−/−(パネルD)マウスから単離されたCD4+T細胞のフローサイトメトリーは、IL−27の存在下または非存在下、非分極条件下で抗−CD3および抗−CD28で活性化し、次いで細胞内IL−10を染色した。C7BL/6、Statl−/−(パネルE)またはStat3CD4−/−(パネルF)から単離されたCD4+T細胞のフローサイトメトリーは、TGF−βの存在下または非存在下、IL−6での非分極条件下で抗−CD3および抗−CD28で活性化し、次いで細胞内IL−10について染色した。ボックス中の数字はIL−10+細胞の割合を表す。データは3つの独立した実験の代表例である。 IL−6がT2条件下でIL−10+CD4+T細胞の生成を誘導することを示すフローサイトメトリーデータを表す。C57BL/6マウスから単離されたCD4+T細胞のフローサイトメトリーは、細胞内IL−10についての染色前に、IL−27の存在下または非存在下、T1またはT2分極条件下で抗−CD3および抗−CD28で活性化された。ボックス中の数字はIL−10+細胞の割合を表し、太文字数字はMFIを表す。データは3つの独立した実験の代表例である。 1条件下でのIL−10産生がSTAT4に依存することを示すフローサイトメトリーデータを表す。C7BL/6およびStat4−/−マウスから単離され、CD4+T細胞のフローサイトメトリーは、IL−27の存在下または非存在下、T1分極条件下で抗−CD3および抗−CD28で活性化され、次いで細胞内IL−10について染色された。ボックス中の数字はIL−10+細胞の割合を表す。データは、3つの独立した実験の代表例である。
定義
他の定義がなされているのでなければ、本明細書において用いられる全ての技術用語および科学用語は、本発明が属する当業者によって通常理解されるのと同一の意味を有する。以下の定義は当分野におけるものを補い、本出願に向けられ、およびいずれかの関連するまたは関連しない場合、例えば、いずれかの共通に所有された特許または出願に転嫁されるべきではない。本明細書において記載されたのと同様なまたは同等ないずれの方法および物質も本発明のテストについての実施で用いることができるが、好ましい物質および方法は本明細書において記載される。従って、本明細書において用いる専門用語は特定の実施形態のみを記載する目的のものであり、限定的であることを意図しない。
本明細書および添付の特許請求の範囲で用いるように、単数形態「ある(a)、(an)」および「前記(the)」は、文脈がそうでないことを明らかに指令するのでなければ、複数言及を含む。従って、例えば、「あるタンパク質」への言及は複数のタンパク質を含み、「ある細胞」への言及は細胞の混合物を含む、等である。
用語「単離された」とは、通常は、その天然に存在する環境に付随、またはそれと相互作用する成分を実質的に含まない、核酸またはポリペプチドなどの生物学的物質を指す。単離された物質は、任意で、例えば細胞などの天然の環境における物質と共に見いだされない物質を含む。例えば、物質が細胞などの自然環境にあるのであれば、前記物質はその環境で見出される物質に対して天然ではない細胞中の位置(例えば、ゲノムまたは遺伝因子)に位置されている。例えば、天然に存在する核酸(例えば、コード配列、プロモーター、エンハンサー等)は、それがその核酸に対して天然でないゲノムの遺伝子座へ非天然手段(例えば、プラスミドまたはウイルスベクターなどのベクター、または単位複製配列)によって導入されたならば、単離になる。そのような核酸もまた「異種」核酸を指す。単離されたポリペプチドは、例えば、野生型ポリペプチドの自然環境以外の環境(例えば、細胞培養系、または細胞培養から精製された系)にある。好ましくは、単離されたポリペプチドは、その治療、診断、予防、研究または他の使用に干渉しない自然環境で見出されるタンパク質、ポリペプチドまたは他の汚染を実質的に含まない。
用語「組換え」は、物質(例えば、核酸またはポリペプチド)が、人為的介入によって人工的または合成的(非天然的に)に改変されていることを示す。前記改変は、その自然環境または状態内、またはそこから取り出された物質について行うことができる。例えば「組換え核酸」は、例えばクローニング、DNAシャッフリングまたは他の手法の間に核酸を組み換えることによって作製されたものであり、「組換えポリペプチド」または「組換えタンパク質」は、例えば、組換え核酸の発現によって産生されるポリペプチドまたはタンパク質である。
用語「核酸」は、ヌクレオチドのポリマー(例えば、一般的なDNAまたはRNAポリマー)、PNA、修飾されたオリゴヌクレオチド(例えば、2’−O−メチル化オリゴヌクレオチドなどの生物学的RNAまたはDNAに対して一般的でないヌクレオチドを含むオリゴヌクレオチド)等を含むヌクレオチドの紐(string)に対応し得る単量体単位の任意の物理的紐を包含する。核酸は、例えば、一本鎖または二本鎖であり得る。特に示されていない限り、本発明の特定の核酸配列は、明示的に示された配列に加えて、相補的配列を包含する。
「ポリヌクレオチド配列」または「ヌクレオチド配列」は、文脈に応じて、ヌクレオチド(オリゴヌクレオチド、DNA、核酸等)のポリマー、またはヌクレオチドポリマーを表す文字列である。いずれかの特定のポリヌクレオチド配列から、既知の核酸または相補的ポリヌクレオチド配列(例えば、相補的核酸)のいずれかを決定することができる。
「遺伝子の発現」または「核酸の発現」は、(任意で、RNAの修飾、例えば、スプライシングを含む)DNAのRNAへの転写、(場合により、ポリペプチドの引き続いての修飾、例えば、翻訳後修飾を含む)RNAのポリペプチドへの翻訳、または転写および翻訳の双方を、文脈によって示されたように意味する。
用語「遺伝子」は、生物学的機能に関連したいずれの核酸も指すのに広く用いられる。遺伝子は、一般的にコード配列および/またはコード配列の発現に必要な調節配列を含む。用語「遺伝子」は特定のゲノム配列に、ならびにそのゲノム配列によってコードされたcDNAまたはmRNAに適用される。遺伝子はまた、例えば、他のタンパク質についての認識配列を形成する、発現されない核酸セグメントも含む。発現されない調節配列は、転写因子などの調節タンパク質が結合し、その結果隣接するまたは近くの配列の転写がもたらされる「プロモーター」および「エンハンサー」を含む。「組織特異的」プロモーターまたはエンハンサーは、特異的組織型または細胞型において転写を調節するものである。
「発現ベクター」は、その中に取込まれた核酸の発現ならびに複製を促進することができるプラスミドなどのベクターである。一般的には、発現されるべき核酸はプロモーターおよび/またはエンハンサーに「操作可能に連結され」、プロモーターおよび/またはエンハンサーによる転写調節制御に供する。
本明細書において、用語「コードする」とは、それによりポリマー巨大分子または配列中の情報を用いて、第一の分子または配列とは異なる第二の分子または配列の産生を指令する、いずれの工程を指す。本明細書において、この用語は広く用いられ、種々の適用を有することができる。1つの態様において、前記用語「コードする」は半保存的DNA複製の工程を記載し、二本鎖DNA分子の一方の鎖は、DNA依存性DNAポリメラーゼによる新しく合成された相補的姉妹染色分体をコードするための鋳型として用いられる。もう1つの態様において、用語「コードする」は、それにより1つの分子中の情報を用いて、第一の分子とは異なる化学的性質を有する第二の分子の産生を指令する、いずれの工程を指す。例えば、DNA分子は、(例えば、DNA依存性RNAポリメラーゼ酵素を取込む転写工程によって)RNA分子をコードすることができる。また、RNA分子は翻訳工程に供されるポリペプチドをコードすることができる。1つの態様において、DNA分子はポリペプチドをコードすることができ、その場合に用いられる「コードする」は転写および翻訳の両方の工程を共に取込むと理解される。
「ポリペプチド」は、2以上のアミノ酸残基(例えば、ペプチドまたはタンパク質)を含むポリマーである。前記このポリマーは、加えて、標識、消光剤、保護基等のような非アミノ酸要素を含むことができ、任意で、グリコシル化等のような修飾を含むことができる。ポリペプチドのアミノ酸残基は天然または非天然であり得、置換されていない、修飾されていない、置換されたまたは修飾されたものであり得る。
「アミノ酸配列」は、文脈に応じて、アミノ酸残基(タンパク質、ポリペプチド等)のポリマー、またはアミノ酸ポリマーを表す文字列である。
「インターロイキン−27」または「IL−27」は、「EBI3」および「p28」を含むヘテロ二量体サイトカインである。文献中のp28についての他の名称は、インターロイキン30またはIL30を含む。p28は、例えば、www(dot)ncbi(dot)nlm(dot)nih(dot)gov/Omimのワールドワイドウェブにて、Manデータベース中のOnline Mendelian Inheritanceでのエントリー608273に記載されている。また、例えば、www(dot)ncbi(dot)nlm(dot)nih(dot)gov/entrezのワールドワードウェブにおけるNational Center for Biotechnology Information’s Entrez protein,nucleotide,and gene browsersを通じて入手できるタンパク質配列id NP_663634およびNP_663611.1、ヌクレオチド配列アクセッション番号NM_145659およびNM_145636.1、およびGene ID246778および246779も参照されたい。EBI3(「エプスタイン・バーウイルス誘導遺伝子3」)は、例えば、ManデータベースにおけるOnline Mendelian Inheritance中のエントリー605816に記載されている。また、タンパク質配列id NP_005746およびNP_056581.1、ヌクレオチド配列アクセッション番号NM_005755およびNM_015766、およびGene ID10148および50498も参照されたい。
IL−27は、クラスIサイトカイン受容体「WSX−1」および「gp130」を含む受容体複合体を通じてシグナル伝達を行う。文献中のWSX−1についての他の名称はT細胞サイトカイン受容体(TCCR)、インターロイキン27受容体α(IL27RA)、およびインターロイキン27受容体(IL27R)を含む。WSX−1は、例えば、ManデータベースにおけるOnline Mendelian Inheritance中のエントリー605350に記載されている。また、タンパク質配列id NP_004834およびNP_057880.1、ヌクレオチド配列アクセッション番号NM_004843およびNM_016671、およびGene ID9466および50931も参照されたい。文献中におけるgp130についての他の名称は、インターロイキン6シグナル伝達物質(IL6ST)を含む。gp130は、例えば、ManデータベースにおけるOnline Mendelian Inheritance中のエントリー600694に記載されている。また、タンパク質配列id NP_002175およびNP_034690、ヌクレオチド配列アクセッション番号NM_002184およびNM_010560、およびGene ID3572および16195も参照されたい。
「WSX−1ポリペプチド」(または、類似して、「gp130ポリペプチド」、「p28ポリペプチド」または「EBI3ポリペプチド」)とは、天然に存在するWSX−1(またはgp130、p28、またはEBI3)の全長アミノ酸配列、またはそのサブ配列または断片、またはその変異体(すなわち、全長配列またはサブ配列の変異体)を含むポリペプチドを指す。例示的なWSX−1、gp130、p28、およびEBI3ポリペプチドは先に示した。WSX−1、gp130、p28、およびEBI3ポリペプチドはそれぞれに対して相同なまたは実質的に同一のポリペプチド、およびそのサブ配列または変異体も含む。
「サブ配列」または「断片」は、完全配列以下の、およびそれを含む全配列のいずれかの部分である。一般的には、サブ配列または断片は全長配列未満を含む。任意で、完全な配列の長さに応じて、サブ配列は、例えば、完全な配列の少なくとも約25、少なくとも約50、少なくとも約75、少なくとも約100、少なくとも約200、少なくとも約300、または少なくとも約500連続アミノ酸を含むことができる。
ポリペプチドに関して用語「変異体」(または「誘導体」)は、前記その変異体が、参照配列(例えば、天然に存在する配列)に関する一つまたは複数のアミノ酸によって改変されるアミノ酸配列を有することを示す。前記変異体は「保存的」変化を有することができ、置換されたアミノ酸、例えば、ロイシンのイソロイシン置換は同様な構造的または化学的特性を有する。あるいは、変異体は「非保存的」変化、例えば、グリシンのトリプトファン置換を有することができる。類似の非主要変異もまたアミノ酸の欠失または挿入、または双方を含むこともできる。いずれのアミノ酸残基を生物学的または免疫学的活性を排除することなく置換し、挿入し、または欠失できるかの決定におけるガイダンスは、当業者に周知のコンピュータプログラム、例えば、DNASTARソフトウエアを用いて見出すことができる。保存的置換の例もまた以下に記載する。変異体は融合タンパク質、およびそうでなければポリペプチドに由来するポリペプチドも含む。任意で、変異体は参照配列(例えば、天然に存在する配列、例えば、ヒトまたはマウスWSX−1、gp130、p28、またはEBI3ポリペプチド配列)またはそのサブ配列に対して少なくとも約60%同一である。しばしば、そのような配列は、例えば参照配列の少なくとも約25、少なくとも約50、少なくとも約75、少なくとも約100、少なくとも約200、少なくとも約300、または少なくとも約500の連続アミノ酸を含む参照配列のサブ配列にわたって、参照配列に対して少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または少なくとも約99.5%である。
用語「に由来する」とは、特定の分子または前記特定の分子からの情報を用いて単離または作製された化合物を指す。例えば、第二のポリペプチドに由来するポリペプチドは、第二のポリペプチドのアミノ酸配列またはサブ配列と同一または実質的に同一である、アミノ酸配列またはサブ配列を含むことができる。ポリペプチドの場合には、誘導された種は、例えば、自然発生的突然変異誘発、人工的な定方向突然変異誘発、人工的なランダム変異誘発、または組換えポリペプチドを産生するための他の技術によって得ることができる。ポリペプチドの突然変異誘発は、一般的には、ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドの操作を必要とする。
用語「融合タンパク質」は、前記タンパク質が1より多い親タンパク質またはポリペプチドに由来するポリペプチド成分を含むことを示す。一般的には、融合タンパク質は、1つのタンパク質からのポリペプチド配列をコードするヌクレオチド配列が、異なるタンパク質からのポリペプチド配列をコードするヌクレオチド配列とインフレームにて付着する、および任意でそれからリンカーによって分離される融合遺伝子から発現される。次いで、融合遺伝子を細胞によって(またはインビトロ発現系において)単一の組換え融合タンパク質として発現することができる。もう1つの例として、融合タンパク質は、各成分が別々に産生された後に、ポリペプチド成分を共有結合により(例えば、インビトロにて)連結することによって産生することができる。
「可溶性WSX−1ポリペプチド」または「可溶性WSX−1」は、WSX−1ポリペプチド(例えば、天然に存在するWSX−1またはその変異体)の細胞外ドメインの全てまたは部分を含むが、膜貫通ドメインまたは細胞内ドメインは含まない。ポリペプチド(または前記ポリペプチドを含む複合体)は、任意で、少なくとも約10μg/ml、少なくとも約100μg/ml、少なくとも約1mg/ml、または少なくとも約10mg/mlの濃度で水溶液に可溶性である。
「可溶性gp130ポリペプチド」または「可溶性gp130」は、gp130ポリペプチド(例えば、天然に存在するgp130またはその変異体)の細胞外ドメインの全てまたは一部を含むが、膜貫通ドメインまたは細胞内ドメインは含まない。ポリペプチド(または前記ポリペプチドを含む複合体)は、任意で、少なくとも約10μg/ml、少なくとも約100μg/ml、少なくとも約1mg/ml、または少なくとも約10mg/mlの濃度で水溶液に可溶性である。
タンパク質の「ドメイン」は、完全なタンパク質以下およびそれを含む、全タンパク質のいずれかの部分であって、一般的には、完全なタンパク質未満を含む。ドメインは、その必要はないが、タンパク質鎖の残りから独立して折畳むことができ、および/または特定の生物学的機能または位置(例えば、リガンド結合ドメイン、もしくは細胞質、膜貫通または細胞外ドメイン)に相関することができる。
用語「炎症性疾患」とは、炎症が存在する任意の病気、障害、または他の疾患を指す。炎症は、例えば、急性、慢性、局所化、および/または全身であり得、生来のおよび/または適応的免疫反応の細胞によって介在される。
「抗炎症」組成物は、炎症を緩和するものである。例えば、組成物は炎症性疾患の消散(resolution)を引き起こし、または炎症性疾患さらなる悪化を妨げることができる。
本明細書において「患者」は、一般的にはヒトであるが、非ヒト哺乳動物であり得る。例示的な非ヒト哺乳動物は、例えば、マウス、ネコ、イヌ、ウマ、およびウシなどの、実験室動物、愛玩動物、ペット動物、スポーツ動物および家畜動物を含む。1つの態様において、そのような患者は炎症性疾患の治療に適格である。本明細書における目的では、そのような適格な患者は、炎症性疾患の一つまたは複数の症状、兆候または他の指標(indicator)を経験している、または経験したことがあるものである。疾患の診断(および治療のための適格性の決定)は当分野で確立されているように行うことができる。
本明細書において患者の「処置」とは、治療的処置および予防的または予防措置の両方をいう。処置を必要とする患者は、炎症性疾患を既に有するおよび炎症が予防されるべき患者を含む。したがって、患者は炎症性疾患を有すると判断することができ、もしくは炎症性疾患に対して素因または感受性であり得る。
用語「緩和する」または「緩和」とは、本明細書において、異常または兆候を含む疾患、病気、障害または表現型の減少、低下または排除を指す。
疾患、病気または障害の「兆候」は、患者が経験した、病的兆候、または構造、機能または感覚における正常からの逸脱、および前記疾患、病気または障害の指標である。
表現「治療上有効量」とは、疾患、病気または障害を予防、緩和、または治療するのに効果的な量を指す。例えば、ポリペプチドまたは複合体の「治療上有効量」とは、特定の炎症性疾患を予防、緩和、または治療するのに効果的なポリペプチドまたは複合体の量を指す。同様に、ポリペプチドまたは複合体および第二の化合物(例えば、抗体、もう1つのポリペプチドまたは複合体、または薬物)の組み合わせの「治療上有効量」とは、組み合わせて、特定の疾患を予防、緩和、または治療するのに効果的なポリペプチドまたは複合体の量、および第二の化合物の量を指す。
専門用語「2つの化合物の組み合わせ」は、化合物が相互に混合されて投与されなければならないことを意味しないのは理解されるべきである。従って、そのような組み合わせでの治療または前記使用は、化合物の混合物、または化合物の別々の投与を包含し、同日または異なる日での投与を含む。従って、専門用語「組み合わせ」は、2以上の化合物が治療のために、個々に、または相互に混合して用いられることを意味する。例えば、ポリペプチドまたは複合体および第二の化合物が組み合わせて患者に投与される場合、ポリペプチドまたは複合体が、ポリペプチドまたは複合体および第二の化合物が個々に、または混合されて患者に投与されるか否かを問わず、第二の化合物が患者に存在する時点で患者に存在する。
用語「抗体」は、本明細書において、最も広い意味で用いられ、具体的には、所望の生物学的活性を呈する限り、モノクローナル抗体、ポリクローナル抗体、少なくとも2つの完全(intact)抗体から形成された多特異的抗体(例えば、二重特異性抗体)、および抗体の断片を網羅する。抗体は、免疫グロブリン遺伝子または免疫グロブリン遺伝子の断片によって実質的に、または部分的にコードされる一つまたは複数のポリペプチドを含むタンパク質である。認識された免疫グロブリン遺伝子はκ、λ、α、γ、δ、εおよびμ定常領域遺伝子、ならびに無数の免疫グロブリン可変領域遺伝子を含む。
「抗体断片」は、好ましくは、その抗原結合領域を含む完全抗体の部分を含む。抗体断片の例はFab、Fab’、F(ab’)およびFv断片、二重特異性抗体、直鎖状抗体、単一鎖抗体分子、および抗体断片から形成された多特異的抗体を含む。
「完全抗体」は、重鎖および軽鎖可変ドメインならびにFc領域を含むもものである。
「天然抗体」は、通常、2つの同一の軽(L)鎖および2つの同一の重(H)鎖から構成された約150,000ダルトンのヘテロ四量体糖タンパク質である。各軽鎖は、1つの共有ジスルヒド結合によって重鎖に連結しており、他方、ジスルフィド結合の数は異なる免疫グロブリンイソタイプの重鎖内で変化する。各重鎖および軽鎖は規則的に間隔が設けられた鎖内ジスルフィド架橋も有する。各重鎖は、1つの端部において、可変ドメイン(V)に続いて多数の定常ドメインを有する。各軽鎖は、1つの端部における可変ドメイン(V)およびその他の端部における定常ドメインを有し、軽鎖の定常ドメインは重鎖の第一の定常ドメインと整列し、および軽鎖の可変ドメインは重鎖の可変ドメインと整列する。特定のアミノ酸残基は、軽鎖および重鎖可変ドメインの間で界面を形成するとみられている。
用語「可変」とは、可変ドメインのある部分は抗体の間で配列が大々的に異なり、その特定の抗原に対する各特定の抗体の結合およびその特異性において用いられる事実を指す。しかしながら、可変性は、抗体の可変ドメイン全体に均一に分布しない。可変性は、軽鎖および重鎖可変ドメイン双方において超可変領域と呼ばれる3つのセグメントに濃縮される。可変ドメインのより高度に保存された部分はフレームワーク領域(FR)と呼ばれる。天然型重鎖および軽鎖の可変ドメインは、いくつかの場合において部分的にβ−シート構造形成する、ループ結合を形成する3つの超可変領域によって連結された、β−シート立体配置を主として採用する4つのFRを含む。各鎖における超可変領域はFRによって近接近して結合され、他の鎖からの超可変領域と共に、抗体の抗原結合部位の形成に貢献する(Kabat et al.Sequences of Proteins of Immunological Interest,5th Ed.Public Health Service,National Institutes of Health,Bethesda,Md.(1991)を参照)。定常領域は抗体を抗原に結合させることにおいて直接的に関与しないが、抗体依存性細胞介在細胞傷害性における抗体の参加などの種々のエフェクター機能を呈する。
抗体のパパイン消化が、各々が単一の抗原結合部位を有する「Fab」断片、およびその名称が容易に結晶化するその能力を反映する残りの「Fc」断片と呼ばれる2つの同一の抗原結合断片を生じる。用語「Fc領域」とは、単量体または多量体形態であるかを問わず、全抗体の消化から得られたそのような非抗原結合断片を指す。ペプシン処理は、2つの抗原結合部位を有し、依然として、抗原を架橋結合させることができるF(ab’)断片を生じる。
「Fv」は、完全な抗原−認識および抗原結合部位を含む最小の抗体断片である。この領域は、密接な非共有結合性会合した1つの重鎖および1つの軽鎖可変ドメインの二量体からなる。この立体配置において、各可変ドメインの3つの超可変領域が相互作用して、V−V二量体の表面の抗原結合部位を規定する。集合的に、6つの超可変領域は抗原結合特異性を抗体に付与する。しかしながら、単一の可変ドメインでさえ(または抗原に対して特異的な3つの超可変領域のみを含むFvの半分)、全結合部位よりは低い親和性ではあるが、抗原を認識および結合する能力を有する。
Fab断片は軽鎖の定常ドメインおよび重鎖の第一の定常ドメイン(CH1)も含む。Fab’断片は、抗体ヒンジ領域からの一つまたは複数のシステインを含む重鎖CH1ドメインのカルボキシ末端における数個の残基の付加がある点で、Fab断片とは異なる。「Fab’−SH」は、本明細書において、定常ドメインのシステイン残基が少なくとも1つの遊離チオール基であるFab’の意味である。F(ab’)抗体断片は、元来、それらの間にヒンジシステインを有するFab’断片の対として生じた。抗体断片の他の化学的カップリングもまた公知である。他の抗体断片のより詳細な記載については、例えば、Fundamental Immunology,W.E.Paul,ed.,Raven Press,N.Y.(1999)を参照されたい。
種々の抗体断片は完全抗体の消化に関して規定されるが、当業者であれば、そのような断片は化学的にまたは組換えDNA方法を利用することによって新規合成することができる。従って、用語「抗体」は、本明細書において、全抗体の修飾によって生じた、または組換えDNA方法を用いて新規合成された抗体またはその断片を含む。
いずれかの脊椎動物種からの抗体(免疫グロブリン)の「軽鎖」は、それらの定常ドメインのアミノ酸配列に基づいて、カッパ(κ)およびラムダ(λ)と呼ばれる2つの明瞭に別々のタイプの1つに帰属させることができる。
重鎖の定常領域のアミノ酸配列に依存して、抗体は異なるクラスに帰属させることができる。完全抗体は5つの主なクラスIgA、IgD、IgE、IgG、およびIgMがあり、これらのいくつかはサブクラス(イソタイプ)、例えば、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA、およびIgA2にさらに分割することができる。抗体の異なるクラスに対応する重鎖定常ドメインは、各々、α(アルファ)、δ(デルタ)、ε(イプシロン)、γ(ガンマ)、およびμ(ミュー)と呼ばれる。免疫グロブリンの異なるクラスのサブユニット構造および三次元立体配置は周知である。
「単一鎖Fv」または「scFv」抗体断片は抗体のVおよびVドメインを含み、これらのドメインは単一のポリペプチド鎖に存在する。好ましくは、Fvポリペプチドは、scFvが抗原結合についての所望の構造を形成するのを可能とするVとVドメイン間にさらにポリペプチドリンカーを含む。scFvの総説については、Pluckthun in The Pharmacology of Monoclonal Antibodies,vol.113,Rosenburg and Moore eds.,Springer−Verlag,New York,pp.269−315(1994)を参照されたい。
用語「二重特異性抗体」とは、2つの抗原結合部位を備える小さな抗体断片を指し、その断片は、同一ポリペプチド鎖(V−V)中の軽鎖可変ドメイン(V)に連結された重鎖可変ドメイン(V)を含む。余りにも短くて、同一鎖上の2つのドメインの間の対合を可能とできないリンカーを用いることによって、ドメインは強制的にもう1つの鎖の相補的ドメインと対合し、2つの抗原結合部位を作り出す。二重特異性抗体は、例えば、EP 404,097;WO 1993/11161;およびHollinger et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,90:6444−6448(1993)で、十分に記載されている。
用語「モノクローナル抗体」とは、本明細書において、実質的に均質な抗体の集団から得られる抗体を指し、すなわち、前記集団を含む個々の抗体は、モノクローナル抗体の産生の間に生起し得る可能な変異体を除き、同一でありおよび/または同一のエピトープに結合し、そのような変異体は、一般には、少量で存在する。一般的には、異なる決定基(エピトープ)に対して配向する、異なる抗体を含むポリクローナル抗体調製物とは対照的に、各モノクローナル抗体は抗原上の単一決定基に対して配向する。特異性に加えて、モノクローナル抗体は、他の免疫グロブリンによって汚染されない点で有利である。修飾語「モノクローナル」は、抗体の実質的に均質な集団から得られるものとしての抗体の特性を示し、いずれかの特定の方法による抗体の産生を必要とすると解釈されるべきではない。例えば、本発明に従って用いるべきモノクーナル抗体は、Kohler et al.,Nature,256:495(1975)によって最初に記載されたハイブリドーマ方法によって作製することができるか、または組換えDNA方法によって作製することができる(例えば、米国特許第4,816,567号を参照)。「モノクローナル抗体」は、例えば、Clackson et al.,Nature,352:624−628(1991)およびMarks et al.,J.Mol.Biol.,222:581−597(1991)に記載された技術を用いて、ファージ抗体ライブラリーから単離することができる。
モノクローナル抗体は、本明細書において、具体的には、重鎖および/または軽鎖の部分が、特定の種に由来する、もしくは特定の抗体クラスまたはサブクラスに属する抗体中の対応する配列と同一または相同である一方、鎖の残りは、別の種に由来もしくは別の抗体クラスまたはサブクラスに属する抗体中の対応する配列に同一または相同である「キメラ」抗体(免疫グロブリン)、ならびに所望の生物学的活性を呈する限りはそのような抗体の断片を含む(米国特許第4,816,567号;Morrison et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,81:6851−6855(1984))。目的のキメラ抗体は、本明細書において、非ヒト霊長類(例えば、ヒヒ、アカゲザル、またはカニクイザルなどの旧世界サル)由来の可変ドメイン抗原結合配列、およびヒト定常領域配列を含む「霊長類化」抗体を含む(米国特許第5,693,780号)。
非ヒト(例えば、ネズミ)抗体の「ヒト化」形態は、非ヒト免疫グロブリンに由来する最小配列を含むキメラ抗体である。大部分は、ヒト化抗体は、受容体の超可変領域由来の残基が、所望の特異性、親和性、および能力を有するマウス、ラット、ウサギまたは非ヒト霊長類などの非ヒト種(ドナー抗体)の超可変領域由来の残基に置換されるヒト免疫グロブリン(受容体抗体)である。場合によっては、ヒト免疫グロブリンのフレームワーク領域(FR)残基は対応する非ヒト残基に置換される。さらに、ヒト化抗体は、受容体抗体またはドナー抗体に見出されない残基を含むことができる。これらの修飾は、抗体の性能をさらに高めるようになされる。一般に、ヒト化抗体は、超可変ループのすべてまたは実質的に全てが非ヒト免疫グロブリンの超可変ループに対応し、かつFRの全てまたは実質的に全てが、前記したFR置換を除いて、ヒト免疫グロブリン配列のFRである、少なくとも1つ、一般的には2つの可変ドメインの実質的に全てを含む。ヒト化抗体は、任意で、免疫グロブリン定常領域の少なくとも一部、一般的には、ヒト免疫グロブリン定常領域やはり含む。さらなる詳細については、Jones et al.,Nature 321:522−525(1986);Riechmann et al.,Nature 332:323−329(1988);およびPresta,Curr.Op.Struct.Biol.2:593−596(1992)を参照されたい。
用語「超可変領域」とは、本明細書において、抗原結合を担う抗体のアミノ酸残基を指す。超可変領域は「相補性決定領域」または「CDR」からのアミノ酸残基(例えば、Kabat et al.Sequences of Proteins of Immunological Interest,5th Ed.Public Health Service,National Institutes of Health,Bethesda,Md.(1991)を参照)、および/または「超可変ループ」からの残基(例えば、Chothia and Lesk J.Mol.Biol.196:901−917(1987)を参照)を含む。「フレームワーク」または「FR」残基は、本明細書において定義されたように、超可変領域残基以外の可変ドメイン残基である。
用語「Fc受容体」および「FcR」は、抗体のFc領域に結合する受容体を記載するのに用いられる。FcRはRavetch and Kinet(1991)Annu.Rev.Immunol 9:457−92;Capel et al.(1994)Immunomethods 4:25−34;およびde Haas et al.(1995)J.Lab.Clin.Med.126:330−41に概説されている。将来に同定されるものを含む他のFcRは、本明細書において、用語「FcR」に包含される。前記用語「FcR」は、母性IgGの胎児への移動を担う新生児受容体FcRnも含む(Guyer et al.(1976)J.Immunol.117:587およびKim et al.(1994)J.Immunol.24:249)。
「活性修飾因子」は、ポリペプチドまたは複合体(例えば、受容体または受容体リガンド)の活性を部分的にまたは完全に調節(増強または阻害)する。調節因子は、例えば、小分子、ポリペプチド、核酸などであり得る。
「アゴニスト」は、受容体に結合し、および受容体を活性化することができ、それによりその受容体に特徴的な応答(例えば、生理学的または薬理学的応答)を開始することができる化合物(例えば、内因性物質または薬物)である。アゴニストは、例えば、完全アゴニストまたは部分アゴニストであり得る。
「アンタゴニスト」は、受容体に結合でき、およびアンタゴニストがその受容体に結合し、および活性化するのを妨げることができる化合物(例えば、薬物)である。一般的には、アンタゴニストの受容体への結合は、あたかも受容体が占有されていないかのごとく、いずれの応答も生起させない複合体を形成する。あるいは、アンタゴニストは部分アゴニストであり得る。
ある種の化合物がアゴニストおよびアンタゴニストの双方として分類することができるのは言及する価値がある。例えば、「混合アゴニスト−アンタゴニスト」(「部分アゴニスト」とも呼ばれる)は、受容体に対する親和性を保有するが、完全アゴニストとは異なり、例え受容体のほとんどが前記この化合物によって占有されたとしても、その受容体に特徴的な応答をわずかしか誘発しない化合物である。部分アゴニストによる受容体のこのような占有は、完全アゴニスト(例えば、内因性アゴニスト)の受容体への結合を妨げ得る。
種々のさらなる用語が定義され、またはそうでなければ本明細書において特徴付けられる。
詳細な説明
T細胞が病気の臨界的メディエーターである多数の炎症性疾患があり、多くの努力がT細胞応答を特異的に阻害する戦略の開発に焦点を当ててきた。例えば、炎症性腸疾患、クローン病、多発性硬化症、ブドウ膜炎、乾癬、関節炎、喘息、狼瘡および移植片拒絶は、全てT細胞が関与する疾患である。免疫応答は、強直性脊椎炎(ankalyzing sponadalitis)およびサルコイドーシスなどの種々の他の特発性疾患にも関連付けられてきた。これらの疾患の全てについて、新しい治療手段を開発する差し迫った要求がある。WSX−1がT細胞応答の阻害に重要であるという認識は、この受容体がこれらのタイプの免疫応答を妨げるための実行可能な標的を表すことを意味する。あるいは、この受容体の遮断は、例えば、ワクチン接種または癌のための免疫介在療法の間に、T細胞応答を増大させるのに用いることができる。加えて、WSX−1を発現するある種のタイプの腫瘍も、この受容体を介しての阻害性シグナル伝達に感受性であり得る。
WSX−1またはそのパートナーgp 130を発現する他の細胞(双方を発現する細胞を含む)は同様に標的化することができる。WSX−1発現細胞によって、またはgp130発現細胞によって介在される応答は、例えば、各々可溶性gp130ポリペプチドまたは複合体、もしくは可溶性WSX−1ポリペプチドまたは複合体、もしくはp28によって調節することができる。従って、B細胞、肥満細胞、好中球、マクロファージ、樹状細胞などに介在される応答は、関連受容体の活性化または遮断によって調節することができる。
潜在的な商業的使用および適用
p28は、単独またはWSX−1の可溶性形態と組み合わせてアレルギー、関節炎、炎症性腸疾患、ブドウ膜炎、ある種の癌、乾癬、狼瘡、多発性硬化症、および結核および肝炎などの慢性感染性疾患を含む多くの炎症性疾患を抑制するのに用いることができるが、これらの疾患に限定されない。同様の手法は、これらの観察結果からの有用な治療手段であると意味する。従って、内因性IL−27と相互作用し、およびgp130とのその相互作用を促進し、標的に対する負の効果を促進する、(例えば、免疫グロブリンとの)WSX−1融合タンパク質が有用である。治療分子は、二重の機能を有するように構築することもでき、例えば、そのような分子は、1つの鎖がCD4、CD8、CD11c等の、これら限定されない細胞特異的マーカーを認識することができ、他の鎖がWSX−1またはp28融合を含む抗体構造に基づくことができる。これは、非常に特異的な細胞型の標的化を可能とする。加えて、受容体生物学がトランスシグナリングのエレメントを包含するという認識は、IL−27またはp28(またはEBI3さえ)との複合体におけるgp130の可溶性形態は、WSX−1を通じての特異的シグナル伝達を促進するように作用することもできるという考えを導く。いずれかの特定のメカニズムに制限されることなく、本発明者らの現在のモデルにおいては、IL−27受容体の異なる受容体鎖は固有のシグナル伝達機能を有し、および別々のT細胞機能に影響し得る。この概念は、特定のサイトカインのT細胞産生に非常に特異的に影響する分子の設計を導く。本発明者らの仕事およびデータに専ら基づくと、本発明者らは、この手法を用いて、例えば、IL−2、IFN−γ、TNF−α、IL−6、IL−4、IL−13、IL−17およびIL−25、ならびにIL−10、IL−5、および/またはCD25を標的化することができることを示唆する。これらの全てはバイオテクノロジーにおける有効な薬物標的を表し、多くのT細胞介在炎症性疾患において重要である。図13のパネルA〜Cはいくつかの候補戦略を概説する。本明細書におけるより詳細な検討およびさらなる実施例には、本発明者らが別々の免疫機能を合理的に標的化するのを可能とするこの情報に基づいて考案することができる多くのさらなる手法がある。
抗炎症性組成物
本発明の1つの態様は、抗炎症活性を有する組成物を含む、新規ポリペプチドおよび複合体を含む組成物を提供する。
実施形態の1つの一般的なクラスは、単離または組換え可溶性WSX−1/p28ポリペプチド複合体、単離または組換え可溶性WSX−1/EBI3ポリペプチド複合体、単離または組換え可溶性WSX−1/IL−27複合体、単離または組換え可溶性gp130/p28ポリペプチド複合体、単離または組換え可溶性gp130/EBI3ポリペプチド複合体、単離または組換え可溶性gp130/IL−27複合体、またはその変異体を含む組成物を提供する。一例として、「可溶性WSX−1/p28ポリペプチド複合体」はp28ポリペプチドとの複合体中の可溶性WSX−1ポリペプチドを含み、および前記複合体の変異体は変異体可溶性WSX−1ポリペプチドおよび/または変異体p28ポリペプチドを含む。
1つの態様において、前記組成物は抗炎症性である。前記組成物は、任意で、このような投与に先立って炎症を呈する、例えばヒトまたは動物などの患者に投与する場合、炎症を減少させる。同様に、前記組成物は、任意で、前記組成物が適用される細胞において、例えば特定のサイトカインの発現などの炎症応答に特徴的な一つまたは複数の細胞活性を、前記組成物に曝露されていない細胞に対して改変する(例えば、減少させる)。前記組成物は、任意で、例えば、前記組成物を患者に投与すべき実施形態において、薬学的に許容される賦形剤を含む。1つの実施形態において、前記組成物は、IL−6および形質転換増殖因子β(TGF−β)によって誘導されたナイーブT細胞由来の(T17細胞とも呼ばれる)IL−17産生細胞の発生を抑制する。例えば、前記組成物は、IL−6および形質転換増殖因子βによって誘導されるナイーブT細胞由来のIL17産生CD4 Tヘルパー細胞(T−17)の発生を抑制することができる。同様に、前記組成物は、任意で、T17細胞の一つまたは複数の機能を抑制する。1つの実施形態において、前記組成物はTGF−βを含む。
前記組成物は、例えば、一つまたは複数のT細胞、B細胞、肥満細胞、好中球、マクロファージ、樹状細胞、もしくはgp130またはWSX−1を発現する他の細胞(例えば、内皮細胞)を発現する他の細胞などである、一つまたは複数の細胞を含むことができる。前記複合体は細胞の機能または活性に影響し得る。1つの実施形態において、前記組成物はT細胞を含み、前記組成物は、前記組成物で処理されていない対応するT細胞に対して、T細胞の機能または活性を改変する。例えば、T細胞はIL−2、IFN−γ、TNF−α、IL−6、IL−4、IL−13、IL−17、IL−25、IL−10、IL−5、またはCD25の改変された発現、改変された増殖、または改変された生存を呈することができる。種々のサイトカインの発現は、例えば、mRNAおよび/またはタンパク質のレベルを検出するための当分野で周知の種々の技術のいずれかによって検出することができる。サイトカイン(例えば、IL−2およびIFN−γ)の発現は、一般的には、複合体によって下方制御されるが、阻害性サイトカインIL−10の産生は一般的には増大される。一般的には、WSX−1複合体は、gp130(および、任意でWSX−1も)を発現する細胞の活性を調節するのに用いられ、他方gp130複合体はWSX−1(および、任意で、gp130も)を発現する細胞の活性を調節するのに用いられる。
適当な可溶性WSX−1およびgp130ポリペプチドは、例えば、WSX−1またはgp130の細胞外ドメインまたはその一部(サブ配列)を含む。細胞外ドメインは、任意で、融合タンパク質の一部、例えば、本明細書において記載されたもの、またはFc領域、例えば、IgG Fcドメインとの融合である。例えば、例示的な可溶性WSX−1ポリペプチドの記載については、「Methods for modulating an inflammatory response」と題されたHunterおよびVillarinoによる米国特許出願公開20040185049、およびWirtz et al.「Protection from lethal septic peritonitis by neutralizing the biological function of interleukin 27」J.Exp.Med.10.1084/jem.20060471を参照されたい。さらなる可溶性WSX−1ポリペプチドは容易に構築され、およびいくつかは市販されている。例えば、ヒトおよびマウスTCCR/WSX−1/Fcキメラは(www(dot)rndsystems(dot)comのウェブにて)R&D Systemsから入手可能である。可溶性gp130ポリペプチドは、例えば、Jostock et al.(2001)「Soluble gp130 is the natural inhibitor of soluble interleukin−6 receptor transsignaling responses」Eur.J.Biochem.268:160−167およびLin et al.(2006)「The functional expression of a biologically active fragment of soluble gp130 as an ELP fusion protein in transgenic plants:purification via inverse−transition−cycling」Biochem J.May 23 doi:10.1042/BJ20060544を参照して、同様に産生することができる。同様に、適当なp28およびEBI3ポリペプチドは、例えば、p28またはEBI3もしくはそれらのサブ配列を含む。複合体の成分は、任意で、複合体中で非共有結合により会合しているか、または複合体中で化学架橋剤などによって任意で共有結合により連結されている。
融合タンパク質は本発明のもう1つの特徴である。従って、実施形態の1つの一般的なクラスは組換えまたは単離されたWSX−1融合タンパク質を提供する。融合タンパク質は、例えば、前記融合タンパク質のN末端、前記融合タンパク質のC末端、または前記融合タンパク質に対して内部に存在し得るWSX−1ポリペプチドを含む。前記WSX−1ポリペプチドは、天然に存在するWSX−1(例えば、ヒトWSX−1)またはその変異体の細胞外ドメイン、またはそのサブ配列を含むことができる。
実施形態の1つのクラスにおいて、融合タンパク質は、細胞特異的マーカーを認識する一つまたは複数のドメイン、例えば、前記マーカーを認識する一つまたは複数の抗体ドメイン(例えば、VおよびVドメイン)を含む。細胞特異的マーカーは本質的にいずれの細胞特異的マーカーとすることもでき、例えば、リンパ球集団、T細胞、好中球などの生来の免疫応答の細胞、樹状細胞、または肥満細胞、または癌細胞に対するマーカーとすることができる。種々の細胞型に対する種々のこのようなマーカーは当分野で公知であり、当業者に周知の技術によってより多くを決定することができる。実施形態の1つのクラスにおいて、細胞特異的マーカーはCD4、CD8、CD11c、CD11b、およびNK1.1から選択される。
実施形態の1つのクラスにおいて、融合タンパク質はp28またはEBI3に由来する一つまたは複数のポリペプチドドメインを含む。融合タンパク質は、任意で、p28およびEBI3双方に由来するドメインを含む。WSX−1ポリペプチドはリンカーを介してp28またはEBI3ポリペプチドに連結することができる。多くの適当なリンカーが当分野で公知であり(例えば、4〜6のGlyおよび/またはAla残基を含むリンカー)、およびさらなるリンカーは容易に設計される(例えば、Crasto and Feng(2000)「LINKER:A program to generate linker sequences for fusion proteins」Protein Engineering 13:309−312を参照されたい)。
融合タンパク質は単量体、二量体(例えば、ホモ二量体またはヘテロ二量体)または多量体であり得る。融合タンパク質は好ましくは可溶性である。任意で融合タンパク質は、p28、EBI3、またはIL−27と複合体を形成する。
本質的に、前記実施形態で述べた特徴の全ては、関連するものとして、同様にこれらの実施形態に適用される。例えば、融合タンパク質を含む組成物は、任意で、薬学的に許容される賦形剤、細胞(例えば、T細胞)、および/またはTGF−βを含む。
実施形態のもう1つの一般的なクラスは、組換えまたは単離されたp28融合タンパク質を提供する。融合タンパク質は、例えば、前記融合タンパク質のN末端、前記融合タンパク質のC末端、または前記融合タンパク質に対して内部に存在し得るp28ポリペプチドを含む。p28ポリペプチドは天然に存在するp28(例えば、ヒトp28)またはその変異体に由来することができる。
融合タンパク質は、任意で、一つまたは複数の抗体ドメインを含む。例えば、融合タンパク質は、細胞特異的マーカーを認識する一つまたは複数の抗体ドメインを含むことができる。
前記した実施形態について述べた特徴の本質的に全ては、例えば、細胞特異的マーカー、溶解性、単量体、二量体または多量体の状態、複合体形成、(例えば、薬学的に許容される賦形剤、細胞、および/またはTGF−βと共に)組成物への包含などに関して、関連するものとして、同様にこれらの実施形態に適用される。
gp130およびEBI3融合タンパク質は同様に構築され、本発明のもう1つの特徴を形成することは明らかである。
調節因子のスクリーニング
WSX−1、p28、EBI3、および/またはgp130の活性を調節する化合物は、例えば、炎症を治療し、またはそうでなければ炎症反応を調節するのに有用であり得る。従って、実施形態の1つの一般的なクラスは、可溶性WSX−1ポリペプチド、可溶性WSX−1/p28ポリペプチド複合体、可溶性WSX−1/IL−27ポリペプチド複合体、可溶性WSX−1/EBI3ポリペプチド複合体、可溶性gp130/p28ポリペプチド複合体、可溶性gp130/IL−27ポリペプチド複合体、または可溶性gp130/EBI3ポリペプチド複合体に結合もしくはその活性を調節する化合物を同定する方法を提供する。前記方法において、前記ポリペプチドまたは複合体を含む、生物学的または生化学試料を試験化合物と接触させる。前記ポリペプチドまたは複合体への試験化合物の結合、もしくは試験化合物による前記ポリペプチドまたは複合体の活性の調節は検出され、これにより前記ポリペプチドまたは複合体に結合もしくはその活性を調節する化合物を同定する。
実施形態の1つのクラスにおいて、前記化合物は、前記ポリペプチドまたは複合体によるT細胞応答の阻害を増強させ、IL−2またはIL−17に対するアンタゴニスト活性を増強させ、もしくはT細胞の増殖、生存、またはIL−2、IFN−γ、TNF−α、IL−6、IL−4、IL−13、IL−17、IL−25、IL−10、IL−5、またはCD25の発現を、前記化合物で処理されていない対応するT細胞に対して改変する。前記化合物は、任意で、IL−27受容体への結合、WSX−1とgp130間の相互作用のブロック、WSX−1とgp130間の相互作用の増強、p28のWSX−1またはIL−27受容体との相互作用の増強、等を行う。例示的な化合物は、抗体(例えば、WSX−1、p28、EBI3、および/またはgp130ポリペプチドに対する抗体)、アゴニスト、アンタゴニスト、および例えば、小分子などの活性調節因子を含む。
生物学的または生化学試料は、単離または組換えたポリペプチドまたは複合体、細胞(例えば、T細胞)、組織試料等を含むことができる。増殖、生存、およびマーカー発現などのT細胞応答は当分野で公知の技術によってアッセイすることができる。
抗体
可溶性WSX−1ポリペプチド、p28ポリペプチド、単離または組換え可溶性WSX−1/p28ポリペプチド複合体、単離または組換え可溶性WSX−1/EBI3ポリペプチド複合体、単離または組換え可溶性WSX−1/IL−27ポリペプチド複合体、単離または組換え可溶性gp130/IL−27複合体、単離または組換え可溶性gp130/p28ポリペプチド複合体、単離または組換え可溶性gp130/EBI3ポリペプチド複合体、またはその変異体に特異的に結合する抗体は、本発明の特徴である。このような抗体は、任意で、前記ポリペプチドまたはポリペプチド複合体の活性を、例えば、増強などの調節をする。1つの実施形態において、抗体はgp130/WSX−1/IL−27複合体に結合またはその活性を調節し、または細胞中で前記複合体の形成を調節する。例えば、抗体は前記複合体の半減期を増大させることができる。このような抗体は、ポリクローナル、モノクローナル、キメラ、ヒト化、単一鎖、Fab断片およびFab発現ライブラリーによって産生された断片を含むことができるが、これらに限定されない。このような抗体は、例えば、炎症性疾患の治療において用途を見出す。このような抗体を生じさせる方法は本明細書において記載される。
抗体の産生または抗体についてスクリーニングするのに用いるべき抗原は、例えば、WSX−1、p28、gp130またはEBI3の可溶性形態、または所望のエピトープを含む一部または複合体であってよい。あるいは、または加えて、細胞表面においてWSX−1またはgp130を発現する細胞を用いて、抗体の産生またはスクリーニングすることができる。抗体を作り出すのに有用なWSX−1、p28、gp130またはEBI3ポリペプチドの他の形態は、当業者に明らかである。IL2およびIL6の作用を容易とする抗体は当分野で公知であり、WSX−1、p28、gp130、および/またはEBI3の作用を容易とする抗体のスクリーニングは、同様な方法を通じて得ることができる。例えば、Boyman et al.(2006)「Selective Stimulation of T Cell Subsets with Antibody−Cytokine Immune Complexes」Science 311:1924−1927、およびSuzuki et al.(1994)「Antibody against interleukin−6 reduces inflammation and numbers of cysts in brains of mice with toxoplasmic encephalitis」Infect Immun.62:2773−2778を参照されたい。例えば、(複合体を含む)WSX−1、p28、gp130、および/またはEBI3ポリペプチドに対して産生された抗体は、ポリペプチドまたはその複合体への結合についてのアッセイ、またはして、それらが当分野で公知の技術を用いてポリペプチドまたは複合体の活性を調節するか否かを決定するアッセイをすることができる。複合体に結合する抗体は、任意で、ポリペプチドが複合体の一部であるか否かに関わらず複合体のポリペプチド成分に結合する抗体であり、または任意で、複合体に特異的に結合し、および複合体のいずれかのポリペプチド成分には結合しない抗体である(例えば、前記抗体はそれが複合体の成分に結合するよりも少なくとも1000倍大きな親和性で複合体に結合することができる)。
抗体を産生するための多数の方法が当業者に公知であり、本発明のポリペプチドまたは複合体に特異的な抗体を産生するために適合させることができる。以下の項、ならびに例えば、Coligan(1991)Current Protocols in Immunology Wiley/Greene,NY;およびHarlow and Lane(1989)Antibodies:A Laboratory Manual Cold Spring Harbor Press,NY;Stites et al.(eds.)Basic and Clinical Immunology(4th ed.)Lange Medical Publications,Los Altos,CA、およびそこで引用された文献;Goding(1986)Monoclonal Antibodies:Principles and Practice(2d ed.)Academic Press,New York,NY;Fundamental Immunology,e.g.,4thEdition(or later),W.E.Paul(ed.),Raven Press,N.Y.(1998);およびKohler and Milstein(1975)Nature 256:495−497を参照されたい。抗体調製のための他の適当な技術は、ファージまたは同様のベクター中の組換え抗体のライブラリーの選択を含む。Huse et al.(1989)Science 246:1275−1281、およびWard,et al.(1989)Nature 341:544−546を参照されたい。抗体産生およびエンジニアリング技術についてのさらなる詳細は、USPN 5,482,856,Borrebaeck(ed)(1995)Antibody Engineering,2nd Edition Freeman and Company,NY(Borrebaeck);McCafferty et al.(1996)Antibody Engineering,A Practical Approach IRL at Oxford Press,Oxford,England(McCafferty),Paul(1995)Antibody Engineering Protocols Humana Press,Towata,NJ(Paul),Ostberg et al.(1983)Hybridoma 2:361−367,Ostberg,USPN 4,634,664およびEngelman et al.USPN 4,634,666に見出すことができる。特異的な抗体(例えば、特異的なモノクローナルおよびポリクローナル抗体)および抗血清は、通常、少なくとも約0.1μM、好ましくは少なくとも約0.01μMまたはそれ以下、最も一般的および好ましくは0.001μMまたはそれ以下のKで結合する。十分に理解されるように、このような抗体の結合特性は、一般的には、環境特性、例えば、pH、塩濃度などを含む抗体が晒される具体的適用に依存する。ある好ましい態様において、環境条件は、一般的には、例えば、約2〜約9の間(例えば、約7)のpH、および例えば、約0mM〜100mMの間の生化学的に関連するイオン強度における塩レベルなどの生化学的系を含む。
ポリクローナル抗体
ポリクローナル抗体は、好ましくは、関連抗原およびアジュバントの多数回の皮下または腹腔内注射によって動物で産生させる。例えば、マレイミドベンゾイルスルホスクシンイミドエステル(システイン残基を通じての接合)、(リジン残基を介する)N−ヒドロキシスクシンイミド、グルタルアルデヒド、無水コハク酸、SOCl、RおよびR’が異なるアルキル基であるR’N=C=NRなどの二機能性または誘導体化剤を用いて、例えばキーホールリンペットヘモシアニン、血清アルブミン、ウシチログロブリン、または大豆トリプシン阻害剤などの関連抗原を免疫化すべき種において免疫原性であるタンパク質へ接合(conjugate)接合させるのは有用であり得る。
例えば、(各々、ウサギまたはマウスについて)100μgまたは5μgのタンパク質または接合体を3容量のフロイントの完全アジュバントと組み合わせ、溶液を複数の部位に皮内注射することによって、動物を抗原、免疫原性接合、または誘導体に対して免疫化する。1ヶ月後、動物に、フロイントの完全アジュバント中の元の量の1/5〜1/10のペプチドまたは接合体で、複数部位に皮下注射によってブーストする。7〜14日後に、動物から採血し、抗体力価について血清をアッセイする。力価がプラトーとなるまで動物に追加免疫する。好ましくは、動物は、異なるタンパク質に接合し、および/または異なる架橋剤を通じて接合した以外は同一抗原の接合体でブーストされる。接合体は、融合タンパク質として組換え細胞培養において作製することもできる。また、ミョウバンなどの凝集剤を適切に用いて、免疫応答を増強させる。
モノクローナル抗体
モノクローナル抗体は、すなわち、前記集団を含む個々の抗体がモノクローナル抗体の産生の間に生起する可能な変異体を除いて同一であり、および/または同一エピトープに結合する、実質的に均質な抗体集団から得られ、そのような変異体は、一般的に少量存在する。従って、修飾語「モノクローナル」は、別々のまたはポリクローナル抗体の混合物ではない、抗体の特性を示す。
例えば、モノクローナル抗体は、Kohler et al.,Nature,256:495(1975)によって最初に記載されたハイブリドーマ方法を用いて作成することができるか、または組換えDNA方法(米国特許第4,816,567号)によって作成することができる。
ハイブリドーマ法において、ハムスターなどのマウスまたは他の適当な宿主動物を前記したように免疫化して、免疫化で用いるタンパク質に特異的に結合する抗体を産生し、または産生することができるリンパ球を誘発させる。または、リンパ球はインビトロにて免疫化することができる。次いで、リンパ球は、ポリエチレングリコールなどの適当な融合剤を用いて骨髄腫細胞と融合させて、ハイブリドーマ細胞を形成する(Goding,Monoclonal Antibodies:Principles and Practice,pp.59−103(Academic Press,1986))。
このようにして調製されたハイブリドーマ細胞を、融合していない親骨髄腫細胞の成長または生存を阻害する一つまたは複数の物質を含むことが好ましい適当な培養基に撒き、そこで成長させる。例えば、親骨髄腫細胞が酵素ヒポキサンチングアニンホスホリボシルトランスフェラーゼ(HGPRTまたはHPRT)を欠損している場合、ハイブリドーマのための培地は、一般的には、ヒポキサンチン、アミノプテリン、およびチミジン(HAT培地)を含み、その物質はHGPRT欠乏細胞の成長を妨げる。
好ましい骨髄腫細胞は、効果的に融合し、選択された抗体産生細胞によって抗体の安定な高レベル産生を支持し、およびHAT培地などの培地に対して感受性であるものである。これらの中で、好ましい骨髄腫細胞系は、Salk Institute Cell Distribution Center,San Diego,Calif.USAから入手できるMOPC−21およびMPC−11マウス腫瘍、およびAmerican Type Culture Collection,Rockville,Md.USAから入手できるSP−2またはX63−Ag8−653細胞に由来するもののような、マウス骨髄腫系である。ヒト骨髄腫およびマウス−ヒトへテロ骨髄腫細胞系もまた、ヒトモノクローナル抗体の産生について記載されている(Kozbor,J.Immunol.,133:3001(1984);Brodeur et al.,Monoclonal Antibody Production Techniques and Applications,pp.51−63(Marcel Dekker,Inc.,New York,1987))。
ハイブリドーマ細胞がそこで成長している培地を、抗原に対するモノクローナル抗体の産生についてアッセイする。好ましくは、ハイブリドーマ細胞によって産生されるモノクローナル抗体の結合特異性は、免疫沈澱によってまたはラジオイムノアッセイ(RIA)または酵素結合免疫吸着検定法(ELISA)などのインビトロ結合アッセイによって決定される。モノクローナル抗体の結合親和性は、例えば、Munson et al.,Anal.Biochem.,107:220(1980)のスキャッチャード分析によって決定することができる。
所望の特異性、親和性、および/または活性の抗体を産生するハイブリドーマ細胞を同定した後、限界希釈方法によってクローンをサブクローンし、標準的な方法によって成長させる(Goding,Monoclonal Antibodies:Princeples and Practice,pp.59−103(Academic Press,1986))。この目的における適当な培地は、例えば、D−MEMまたはRPMI−1640培地を含む。加えて、ハイブリドーマ細胞を動物中の腹水腫瘍としてインビボで成長させてもよい。
サブクローンによって分泌されたモノクローナル抗体は、例えば、プロテインA−Sepharose(登録商標)架橋アガロース、ヒドロキシルアパタイトクロマトグラフィー、ゲル電気詠動、透析、またはアフィニティークロマトグラフィーなどの従来の免疫グロブリン精製手法によって培地、腹水または血清から適切に分離される。
モノクローナル抗体をコードするDNAは、従来の手法を用い(例えば、ネズミ抗体の重鎖および軽鎖をコードする遺伝子に特異的に結合することができるオリゴヌクレオチドプローブを用いることによって)容易に単離され、配列決定される。ハイブリドーマ細胞は、そのようなDNAの好ましい原料としての役目を果たす。一旦単離されれば、DNAを発現ベクターに入れることができ、次いで、これを大腸菌(E.coli)細胞、サルCOS細胞、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞などの宿主細胞、またはそうでなければ免疫グロブリンタンパク質を産生しない骨髄腫細胞に形質転換して、組換え宿主細胞におけるモノクローナル抗体の合成を得る。抗体をコードするDNAの細菌における組換え発現についての総説文献は、Skerra et al.,Curr.Opinion in Immunol.,5:256−262(1993)and Pluckthun,Immunol.Revs.,130:151−188(1992)を含む。
さらなる実施形態において、抗体または抗体断片は、McCafferty et al.,Nature,348:552−554(1990)に記載された技術を用いて生じさせた抗体ファージライブラリーから単離することができる。Clackson et al.,Nature,352:624−628(1991)およびMarks et al.,J.Mol Biol.,222:581−597(1991)は、各々、ファージライブラリーを用いてネズミおよびヒト抗体の単離を記載する。続く刊行物は、鎖シャッフリングによる高親和性(nM範囲)ヒト抗体の産生(Marks et al.,Bio/Technology,10:779−789(1992))、ならびに非常に大きなファージライブラリーを構築するための戦略としてのコンビナトリアルの感染およびインビボの組換え(Waterhouse et al.,Nuc.Acids.Res.,21:2265−2266(1993))を記載する。従って、これらの技術は、モノクローナル抗体の単離のための伝統的なモノクローナル抗体ハイブリドーマ技術に対する、実行可能な代替法である。
DNAは、例えば、相同なネズミ配列の代わりにヒト重鎖および軽鎖定常ドメインのコード配列で置換することによって(米国特許第4,816,567号;Morrison,et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,81:6851(1984))、もしくは非免疫グロブリンポリペプチドについてのコード配列の全てまたは一部を、免疫グロブリン−コード配列に共有結合させることにより連結することによって、修飾することもできる。
任意で、そのような非免疫グロブリンポリペプチドは抗体の定常ドメインの代わりに置換され、またはそれらは抗体の1つの抗原組み合わせ部位の可変ドメインの代わりに置換して、抗原に対する特異性を有する1つの抗原結合部位、および異なる抗原に対する特異性を有するもう1つの抗原結合部位を含む、キメラ二価抗体を生じさせる。
ヒト化抗体
非ヒト抗体をヒト化するための方法は当分野で記載されてきた。好ましくは、ヒト化抗体は、非ヒトである原料からそれに導入された一つまたは複数のアミノ酸残基を有する。これらの非ヒトアミノ酸残基は、しばしば、「移入」残基を指し、これらは、一般的には、「移入」可変ドメインから取られる。ヒト化は、ヒト抗体の対応する配列にを超可変領域配列で置換することによって、Winterおよび共同研究者の方法(Jones et al.,Nature,321:522−525(1986);Riechmann et al.,Nature,332:323−327(1988);Verhoeyen et al.,Science,239:1534−1536(1988))の方法に従って本質的に行うことができる。従って、このような「ヒト化」抗体はキメラ抗体であり(米国特許第4,816,567号)、ここに、実質的に完全ヒト可変ドメイン未満が、非ヒト種由来の対応する配列に置換されている。実施においては、ヒト化抗体は、一般的にいくつかの超可変領域残基および、場合により、いくつかのFR残基がげっ歯類抗体の類似の部位の残基によって置換されるヒト抗体である。
ヒト化抗体を作成するのに用いる軽鎖および重鎖双方のヒト可変ドメインの選択は、抗原性を低下させるのに非常に重要である。いわゆる「ベスト−フィット」方法に従い、げっ歯類抗体の可変ドメインの配列を、公知のヒト可変ドメイン配列の全ライブラリーに対してスクリーニングする。次いで、げっ歯類の配列に最も近いヒト配列を、ヒト化抗体のヒトフレームワーク領域(FR)として受容する(Sims et al.,J.Immunol.,151:2296(1993);Chothia et al.,J.Mol,Biol.,196:901(1987))。もう1つの方法は、軽鎖または重鎖可変領域の特定のサブ群の全てのヒト抗体のコンセンサス配列に由来する特定のフレームワーク領域を使用する。同一フレームワークを、いくつかの異なるヒト化抗体で用いることができる(Carter et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,89:4285(1992);Presta et al.,J.immunol.,151:2623(1993))。
抗体は、抗原に対する高い親和性、および他の好ましい生物学的特性を保持しつつヒト化されるのがさらに重要である。この目標を達成するには、好ましい方法に従い、ヒト化抗体は、親およびヒト化配列の三次元モデルを用いた、親配列および種々の概念的ヒト化産物の分析工程によって調製される。三次元免疫グロブリンモデルは通常入手可能であり、当業者によく知られている。選択された候補免疫グロブリン配列の可能な三次元立体配座構造を説明および表示するコンピュータプログラムが入手可能である。これらの表示の調査は、候補免疫グロブリン配列の機能化における可能性が高い残基の役割の分析、すなわち、その抗原に結合する候補免疫グロブリンの能力に影響する残基の分析を可能とする。このようにして、FR残基は、標的抗原に対する増大した親和性などの所望の抗体特性が達成されるように、レシピエントおよび移入配列から選択および組み合わせることができる。一般に、超可変領域残基は、抗原結合への影響に直接的かつ最も実質的に関与する。
ヒト抗体
ヒト化に対する代替法として、ヒト抗体を生じさせることができる。例えば、今や、免疫化に際して、内因性免疫グロブリン産生の非存在下でヒト抗体の十分なレパートリーを産生することができるトランスジェニック動物(例えば、マウス)を産生するのが可能である。例えば、キメラおよび生殖系突然変異体マウスにおける抗体重鎖接合領域(J)遺伝子のホモ接合性欠失の結果、内因性抗体産生の完全な阻害がもたらされると記載されている。そのような生殖系突然変異体マウスへの、ヒト生殖系免疫グロブリン遺伝子配列(array)の移入の結果、抗原誘発に際してヒト抗体の産生がもたらされる。例えば、Jakobovits et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,90:2551(1993);Jakobovits et al.,Nature,362:255−258(1993);Bruggermann et al.,Year in Immuno.,7:33(1993);および米国特許第5,591,669号、第5,589,369号および第5,545,807号を参照されたい。
または、ファージディスプレイ技術(McCafferty et al.,Nature 348:552−553(1990))を用いて、免疫化されていないドナー由来の免疫グロブリン可変(V)ドメイン遺伝子レパートリーから、インビトロにてヒト抗体および抗体断片を産生することができる。この技術に従い、抗体Vドメイン遺伝子を、M13またはfdなどの糸状バクテリオファージの主たるまたは従たるコート−タンパク質遺伝子のいずれかにインフレームにてクローン化し、ファージ粒子の表面の機能的抗体断片として表示する。糸状粒子はファージゲノムの一本鎖DNAコピーを含むので、抗体の機能的特性に基づく選択の結果、それらの特性を呈する抗体をコードする遺伝子の選択がもたらされる。従って、ファージはB細胞の特性のいくつかを模倣する。ファージディスプレイは種々の型式で行うことができ、それらの総説については、例えば、Johnson,Kevin S.and Chiswell,David J.,Current Opinion in Structural Biology 3:564−571(1993)を参照されたい。V−遺伝子セグメントのいくつかの原料をファージディスプレイに用いることができる。Clackson et al.,Nature,352:624−628(1991)は、免疫化マウスの脾臓に由来するV遺伝子の小さなランダムなコンビナトリアルライブラリーから、抗オキサゾロン抗体の多様な配列を単離した。免疫化されていないヒトドナーからのV遺伝子のレパートリーを構築することができ、(自己抗原を含む)抗原の多様な配列に対する抗体を、Marks et al.,J.Mol.Biol.222:581−597(1991)、またはGriffith et al.,EMBO J.12:725−734(1993)によって記載された技術に本質的に従って単離することができる。また、米国特許第5,565,332号および第5,573,905号を参照されたい。
ヒト抗体は、インビトロ活性化B細胞によって生じさせてもよい(米国特許第5,567,610号および第5,229,275号を参照)。
抗体断片
抗体断片の産生のために、種々の技術が開発されている。伝統的には、これらの断片は完全抗体のタンパク質消化を介して誘導された(例えば、Morimoto et al.,Journal of Biochemical and Biophysical Methods 24:107−117(1992)and Brennan et al.,Science,229:81(1985)を参照されたい)。しかしながら、これらの断片は、今や、組換え宿主細胞によって直接的に産生することができる。例えば、抗体断片は、先に議論した抗体ファージライブラリーから単離することができる。または、Fab’−SH断片は大腸菌(E.coli)から直接的に回収することができ、化学的にカップリングさせて、F(ab’)断片を形成することができる(Carter et al.,Bio/Technology 10:163−167(1992))。もう1つの手法では、F(ab’)断片を組換え宿主細胞培養から直接的に単離することができる。抗体断片の産生のための他の技術は当業者に明らかである。他の実施形態において、選択した抗体は単一鎖Fv断片(scFv)である。WO 1993/16185および米国特許第5,571,894号および第5,587,458号を参照されたい。抗体断片は、例えば、米国特許第5,641,870号に記載された「直鎖状抗体」であってもよい。そのような直鎖状抗体断片は単一特異性または二重特異性であってよい。
二重特異性抗体
二重特異性抗体は、少なくとも2つの異なるエピトープについて結合特異性を有する抗体である。例示的な二重特異性抗体はWSX−1、p28、gp130、またはEBI3抗原の2つの異なるエピトープに結合することができる。他のそのような抗体はWSX−1、p28、gp130、またはEBI3の1つに結合することができ、さらに、WSX−1、p28、gp130、またはEBI3のもう1つ、もしくはT細胞表面マーカーに結合することができる。二重特異性抗体を用いて、薬物または細胞傷害薬物を、抗原を含む細胞に局所化してもよい。これらの抗体はWSX−1、p28、gp130、またはEBI3結合アーム、および薬物または細胞傷害薬物に結合するアームを保有する。二重特異性抗体は、全長抗体または抗体断片(例えば、F(ab’)二重特異性抗体)として調製することができる。
二重特異性抗体を作成する方法は当分野で公知である。全長二重特異性抗体の伝統的な産生は、2つの免疫グロブリン重鎖−軽鎖対の同時発現に基づき、そこでは、2つの鎖は異なる特異性を有する(Millstein et al.,Nature,305:537−539(1983))。免疫グロブリン重鎖および軽鎖のランダム分類のため、これらのハイブリドーマ(クアドローマ)は、その内1つのみが正しい二重特異性構造を有する、10の異なる抗体分子の潜在的混合物を生じる。通常は、アフィニティークロマトグラフィー工程によってなされる正しい分子の精製はむしろ面倒であり、産物の収率は低い。同様な手法がWO 1993/08829において、およびTraunecker et al.,EMBO J.,10:3655−3659(1991)に開示されている。
異なる手法によれば、所望の結合特異性を備える抗体可変ドメイン(抗体−抗原組み合わせ部位)を免疫グロブリン定常ドメイン配列に融合する。好ましい融合は、ヒンジの少なくとも一部、CH2、およびCH3領域を含む免疫グロブリン重鎖定常ドメインとである。融合の少なくとも1つに存在する軽鎖結合に必要な部位を含む第一の重鎖定常領域(CH1)を有するのが好ましい。免疫グロブリン重鎖融合および、所望であれば、免疫グロブリン軽鎖をコードするDNAを別々の発現ベクターに挿入し、適当な宿主生物に同時形質移入する。これは、構築で用いる3つのポリペプチド鎖の等しくない比率が最適な収率を提供する場合の実施形態における、3つのポリペプチド断片の相互の割合を調整することにおいて大きな柔軟性を提供する。しかしながら、同等な比率での少なくとも2つのポリペプチド鎖の発現の結果、高い収率が得られる場合、または比率が特に重要でない場合、1つの発現ベクターに2つまたは全ての3つのポリペプチド鎖についてのコード配列を挿入するのが可能である。
手法の好ましい実施形態において、二重特異性抗体は1つのアームにおいて第一の結合特異性を備えるハイブリッド免疫グロブリン重鎖、および他のアームにおいて(第二の結合特異性を提供する)ハイブリッド免疫グロブリン重鎖−軽鎖対から構成される。この非対称構造は、二重特異性分子の半分における免疫グロブリン軽鎖の存在は、分離の容易な方法を供するため、望まない免疫グロブリン鎖組み合わせからの所望の二重特異性化合物の分離を容易とすることが判明した。この手法は、WO 1994/04690に開示されている。二重特異性抗体を生じさせるさらなる詳細については、例えば、Suresh et al.,Methods in Enzymology,121:210(1986)を参照されたい。
米国特許第5,731,168号に記載されたもう1つの手法によると、抗体分子の対の間の界面は、組換え細胞培養から回収されるヘテロ二量体の割合を最大化するように設計することができる。好ましい界面は抗体定常ドメインのCH3ドメインの少なくとも一部を含む。この方法において、第一の抗体分子の界面からの一つまたは複数の小さなアミノ酸側鎖をより大きな側鎖(例えば、チロシンまたはトリプトファン)で置換する。大きな側鎖に対する同一または同様なサイズの代償「キャビティ」が、大きなアミノ酸側鎖をより小さなもの(例えば、アラニンまたはスレオニン)で置換することによって第二の抗体分子の界面に生じさせる。これは、ホモ二量体などの他の望まない最終産物よりもヘテロ二量体の収率を増大させるためのメカニズムを提供する。
二重特異性抗体は、架橋されたまたは「ヘテロ接合」抗体を含む。例えば、へテロ接合体における抗体の1つをアビジンに、他方をビオチンにカップリングさせることができる。このような抗体は、例えば、免疫系細胞の望まない細胞への標的化(米国特許第4,676,980号)、およびHIV感染の治療(WO 1991/00360、WO 1992/200373、およびEP 03089)のために提案されている。ヘテロ接合抗体は、いずれかの便利な架橋方法を用いて作成してもよい。適当な架橋剤は当分野で周知であり、例えば、多数の架橋技術と共に、米国特許第4,676,980号に開示されている。
抗体断片から二重特異性抗体を生じさせるための技術もまた、文献に記載されている。例えば、二重特異性抗体は化学結合を用いて調製することができる。Brennan et al.,Science,229:81(1985)は、完全抗体がタンパク質分解により切断されてF(ab’)断片を生じさせる手法を記載する。これらの断片は、ジチオール錯化剤亜ヒ酸ナトリウムの存在下で還元されて隣接ジチオールを安定化し、分子間ジスルフィド形成を妨げる。次いで、生じたFab’断片をチオニトロベンゾエート(TNB)誘導体に変換する。次いで、Fab’−TNB誘導体の1つを、メルカプトエタノールアミンでの還元によってFab’−チオールに再度変換し、等モル量の他のFab’−TNB誘導体と混合して二重特異性抗体を形成する。生じた二重特異性抗体は、酵素の選択的固定化のための薬剤として用いることができる。
組換え細胞培養から直接的に二重特異性抗体断片を作成し、単離するための種々の技術も記載されている。例えば、二重特異性抗体は、ロイシンジッパーを用いて産生されている(Kostelny et al.,J.Immunol.,148(5):1547−1553(1992))。FosおよびJunタンパク質からのロイシンジッパーペプチドは、遺伝子融合によって2つの異なる抗体のFab’部分に連結された。抗体ホモ二量体はヒンジ領域において還元されて単量体を形成し、次いで、再度酸化されて、抗体へテロ二量体を形成した。この方法は、抗体ホモ二量体の産生で利用することもできる。Hollinger et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,90:6444−6448(1993)によって記載された「二重特異性抗体」技術は、二重特異性抗体断片を作成するため代替メカニズムを提供した。前記断片は、余りにも短くて同一鎖上の2つのドメインの間の対合を可能としないリンカーによって、軽鎖可変ドメイン(V)に連結された重鎖可変ドメイン(V)を含む。従って、1つの断片のVおよびVドメインは、強制的にもう1つの断片の相補的VおよびVドメインと対合され、それにより2つの抗原結合部位を形成する。単一鎖Fv(sFv)二量体の使用によって二重特異性抗体断片を作成するためのもう1つの戦略も報告されている。Gruber et al.,J.Immunol.,152:5368(1994)を参照されたい。
2つより多い価数を備える抗体が考えられる。例えば、三重特異性抗体を調製することができる(Tutt et al.J.Immunol.,147:60(1991))。
ある種の融合タンパク質、例えば、ある種のWSX−1またはp28融合タンパク質は、二重特異性抗体の産生技術に類似の技術を用いて調製することができることが明らかである。二重特異性抗体に基づくWSX−1またはp28融合タンパク質は、細胞特異的マーカー(例えば、CD4、CD8、CD11c、CD11b、およびNK1.1)に結合する1つのアーム、および抗原結合ドメインがWSX−1またはp28ポリペプチドでそこで置換された1つのアームを保有することができる。
抗体の接合および他の修飾
本明細書において、前記方法で用いられ、または製品に含まれる抗体は、任意でWO 2004/032828および米国特許出願公開2006/0024295に記載されているように、薬物に接合される。本発明の抗体は、プロドラッグ(例えば、ペプチジル化学療法剤、WO 1981/01145を参照)を活性な抗癌剤または他の薬物に変換するプロドラッグ活性化酵素と接合させてもよい。例えば、WO 1988/07378、米国特許第4,975,278号、および米国特許出願公開2006/0024295を参照されたい。
抗体の他の修飾が本明細書において考えられる。例えば、抗体は種々の非タンパク質性ポリマーのうちの1つ、例えば、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリプロピレングリコール、ポリオキシアルキレン、またはポリエチレングリコールおよびポリプロピレングリコールのコポリマーに連結させることができる。
本明細書で開示された抗体はリポソームとして処方してもよい。抗体を含むリポソームは、Epstein et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,82:3688(1985)、Hwang et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,77:4030(1980)、米国特許第4,485,045号、第4,544,545号、およびWO1997/38731 published Oct.23,1997に記載されたような、当分野で公知の方法によって調製される。増強された循環時間を備えるリポソームが米国特許第5,013,556号に開示されている。
特に有用なリポソームは、ホスファチジルコリン、コレステロールおよびPEG誘導体化ホスファチジルエタノールアミン(PEG−PE)を含む脂質組成物での逆相蒸発方法によって産生することができる。リポソームを規定された孔径のフィルターを通して押出して、所望の直径を備えるリポソームを得る。本発明の抗体のFab’断片は、ジスルフィド相互交換反応を介し、Martin et al.J.Biol.Chem.257:286−288(1982)に記載されているようにリポソームに接合させることができる。化学療法剤は、任意で、リポソーム内に含まれる。Gabizon et al.,J.National Cancer Inst.81(19)1484(1989)を参照されたい。
本明細書において記載されたタンパク質またはペプチド抗体のアミノ酸配列修飾が考えられる。例えば、抗体の結合親和性および/または他の生物学的特性を改良するのが望ましい。抗体のアミノ酸配列変異体は、適当なヌクレオチド変化を抗体核酸に導入することによって、またはペプチド合成によって調製される。そのような修飾は、例えば、抗体のアミノ酸配列内の残基からの欠失、および/または残基への挿入、および/または残基の置換を含む。欠失、挿入、および置換のいずれの組み合わせも行って、最終構築体に到達し、最終構築体は所望の特性を保有する。アミノ酸変化は、グリコシル化部位の数または位置の変化などのように、抗体の翻訳後プロセスを改変することもできる。
突然変異誘発のための好ましい位置である抗体のある種の残基または領域を同定するのに有用な方法は、Cunningham and Wells Science,244:1081−1085(1989)によって記載されたように、「アラニン−スキャニング突然変異誘発」と呼ばれる。ここに、残基または標的残基の群が同定され(例えば、Arg、Asp、His、Lys、およびGluなどの荷電残基)、中性または負に荷電したアミノ酸(最も好ましくは、アラニンまたはポリアラニン)に置換されて、アミノ酸と抗原との相互作用に影響する。次いで、置換の部位において、または前記部位のために、さらなるまたは他の変異体を導入することによって、置換に対する機能的感度を示すアミノ酸の位置を改良する。従って、アミノ酸配列変動を導入するための部位は特定されているが、突然変異の性質は、それ自体、特定されている必要はない。例えば、所定の部位における突然変異の性能を分析するためには、alaスキャニングまたはランダム突然変異誘発を標的コドンまたは領域で行い、発現された抗体変異体を所望の活性についてスクリーニングする。
アミノ酸配列挿入は、1から100の残基長以上を含むポリペプチドのアミノ−および/またはカルボキシル末端融合、ならびに単一または複数アミノ酸残基の配列内挿入を含む。末端挿入の例は、N末端メチオニル残基を備える抗体、または細胞傷害性ポリペプチドと融合した抗体を含む。抗体分子の他の挿入変異体は、酵素、または抗体の血清中半減期を増大させるポリペプチドの、抗体のN−またはC末端への融合を含む。
もう1つのタイプの変異体はアミノ酸置換変異体である。これらの変異体は、異なる残基によって置換された、抗体分子中の少なくとも1つのアミノ酸残基を有する。抗体の置換突然変異誘発のための最大の目標となる部位は超可変領域を含むが、FR改変もまた考えられる。このような置換は保存的または非保存的であり得る。
抗体の適切な立体配座の維持に関与しないいずれのシステイン残基も、一般にセリンで置換して、分子の酸化的安定性を改良し、異常な架橋を妨げることもできる。逆に、システイン結合を抗体に付加して、(特に、抗体がFv断片などの抗体断片である場合に)その安定性を改良することができる。
1つのタイプの置換変異体は、親抗体の一つまたは複数の超可変領域残基での置換を含む。一般に、さらなる開発のために選択された取得変異体は、元の親抗体に対して改良された生物学的特性を有する。そのような置換変異体を生じさせるための便利な方法は、ファージディスプレイを用いる親和性成熟である。簡単に述べると、いくつかの超可変領域部位(例えば、6〜7部位)を突然変異させて、各部位において全ての可能なアミノ酸置換を生じさせる。このようにして生じた抗体変異体は、各粒子内にパッケージされたM13の遺伝子III産物との融合体として、線維状ファージ粒子から一価様式で表示される。次いで、ファージ表示変異体を、本明細書において開示されたように、それらの生物学的活性(例えば、結合親和性)についてスクリーニングする。修飾のための候補超可変領域部位を同定するためには、アラニン−スキャニング突然変異誘発を行って、抗原結合に有意に寄与する超可変領域残基を同定することができる。別法として、または加えて、抗原−抗体複合体の結晶構造を分析して、抗体および抗原の間の接触点を同定するのは有益であり得る。そのような接触残基および隣接残基は、本明細書において説明した技術による置換の候補である。一旦そのような変異体が産生されたならば、変異体のパネルを本明細書において記載されたようなスクリーニングに供し、一つまたは複数の関連アッセイにおいて優れた特性を備える抗体をさらなる開発のために選択することができる。
抗体のアミノ酸変異体のもう1つのタイプは、抗体の元のグリコシル化パターンを改変する。このような改変は、抗体に見出される一つまたは複数の炭水化物部分の欠失、および/または抗体に存在しない一つまたは複数のグリコシル化部位の付加を含む。
ポリペプチドのグルコシル化は、一般的にはN結合型またはO結合型のいずれかである。N結合とは、炭水化物部分のアスパラギン残基側鎖への付加を指す。Xがプロリンを除くいずれかのアミノ酸であるトリペプチド配列アスパラギン−X−セリンおよびアスパラギン−X−スレオニンは、炭水化物部分のアスパラギン側鎖への酵素付加のための認識配列である。従って、ポリペプチド中のこれらのトリペプチド配列のいずれかの存在は、潜在的なグリコシル化部位を生じさせる。O結合グリコシル化とは、N−アセチルガラクトサミン、ガラクトース、またはキシロース糖のうちの1つの、ヒドロキシアミノ酸、最も普通にはセリンまたはスレオニンへの付着を指すが、5−ヒドロキシプロリンまたは5−ヒドロキシリジンを用いてもよい。
グリコシル化部位の抗体への付加は、前記したトリペプチド配列(N結合グリコシル化部位のための)の一つまたは複数を含有するようにアミノ酸配列を改変することによって、都合よく達成される。前記改変は、一つまたは複数のセリンまたはスレオニン残基の(O結合グリコシル化部位のための)元の抗体の配列への付加、または前記残基による置換によってなすこともできる。
抗体がFc領域を含む場合、Fc領域に付着した炭水化物を改変しまたは除去することができる。例えば、本明細書の1つのグリコシル化変異体において、一つまたは複数のアミノ酸置換を抗体のFc領域に導入して、一つまたは複数のグリコシル化部位を排除する。このような無グリコシル化抗体は、補体活性化および/または抗体依存性細胞介在細胞傷害性を誘導する能力が減少し、および無グリコシル化抗体がFc受容体に対して低下した結合性(または無結合性)を有することができるように、例えば、ヒトIgG1と比較して低下したエフェクター機能を有することができる。
ある種の抗体については、例えば、抗体の枯渇、抗体のADCCおよび/またはCDCを増強させるための抗体の修飾が望ましい。例えば、抗体のFc領域に付着したフコースを欠如する成熟炭水化物構造を備える抗体はU.S.2003/0157108(Presta,L.)に記載されている。また、U.S.2004/0093621(Kyowa Hakko Kogyo Co.,Ltd.)を参照されたい。抗体のFc領域に付着した炭水化物中のバイセクトN−アセチルグルコサミン(GlcNAc)を備える抗体は、WO2003/011878,Jean−Mairet et al.および米国特許第6,602,684号、Umana et al.に参照される。抗体のFc領域に付着したオリゴ糖中に少なくとも1つのガラクトース残基を備える抗体はWO 1997/30087,Patel et al.に報告されている。また、そのFc領域に付着した改変された炭水化物を備える抗体に関するWO 1998/58964(Raju,S.)およびWO 1999/22764(Raju,S.)も参照されたい。
従って、グリコシル化変異体は、任意で、Fc領域に付着した炭水化物構造がフコースを欠如するFc領域を含む。そのような変異体は改良されたADCC機能を有する。任意で、Fc領域は、ADCCをさらに改良するその中の一つまたは複数のアミノ酸置換、例えば、Fc領域の位置298、333、および/または334(残基のEuナンバリング)における置換をさらに含む。「脱フコシル化」または「フコース欠乏」抗体に関連する刊行物の例は、U.S.2003/0157108、WO 2000/61739、WO 2001/29246、U.S.2003/0115614、U.S.2002/0164328、U.S.2004/0093621、U.S.2004/0132140、U.S.2004/0110704、U.S.2004/0110282、U.S.2004/0109865、WO 2003/085119、WO 2003/084570、WO 2005/035586、WO 2005/035778、Okazaki et al.J.Mol.Biol.336:1239−1249(2004)、およびYamane−Ohnuki et al.Biotech.Bioeng.87:614(2004)を含む。脱フコシル化抗体を産生する細胞系の例は、タンパク質フコシル化が欠損したLec13 CHO細胞(Ripka et al.Arch.Biochem.Biophys.249:533−545(1986)、U.S.2003/0157108,Presta,L、およびWO 2004/056312,Adams et al.,特に実施例11)、およびα−1,6−フコシルトランスフェラーゼ遺伝子および/またはFUT8−ノックアウトCHO細胞などのノックアウト細胞系(Yamane−Ohnuki et al.Biotech.Bioeng.87:614(2004))を含む。
例えば、抗体のADCCおよび/またはCDCを増強させるために、エフェクター機能に関する抗体の修飾は、一つまたは複数のアミノ酸置換を抗体のFc領域に導入することによって達成することができる。別法として、または加えて、システイン残基をFc領域に導入することにより、この領域における鎖間ジスルフィド結合の形成を可能とすることができる。このようにして産生したホモ二量体抗体は、改良された内在化能力および/または増大した補体介在細胞致死およびADCCを有することができる。Caron et al.,J.Exp Med.176:1191−1195(1992)およびShopes,B.J.Immunol 148:2918−2922(1992)を参照されたい。増強された抗腫瘍活性を備えるホモ二量体抗体は、Wolff et al.Cancer Research 53:2560−2565(1993)に記載されたようにヘテロ二機能性架橋剤を用いて調製することもできる。または、二重Fc領域を有する抗体を作成することができ、およびそれにより増強された補体溶解およびADCC能力を有することができる。Stevenson et al.Anti−Cancer Drug Design 3:219−230(1989)を参照されたい。WO 2000/42072(Presta,L)は、ヒトエフェクター細胞の存在下でADCC機能が改良された抗体を記載し、前記抗体はそのFc領域においてアミノ酸置換を含む。好ましくは、改良されたADCCを備える抗体は、Fc領域の位置298、333、および/または334における置換を含む。好ましくは、改変されたFc領域は、これらの位置のうち1、2または3における置換を含む、または置換からなるヒトIgG1 Fc領域である。
改変されたC1q結合および/またはCDCを備える抗体は、WO 1999/51642および米国特許第6,194,551号、第6,242,195号、第6,528,624号、および第6,538,124号(Idusogie et al.)に記載されている。抗体は、そのFc領域の一つまたは複数のアミノ酸位置270、322、326、327、329、313、333、および/または334におけるアミノ酸置換を含む。
抗体の血清中半減期を増加させるために、例えば、米国特許第5,739,277号に記載されたように、サルベージ受容体結合エピトープを抗体(特に抗体断片)に取込むことができる。本明細書において、用語「サルベージ受容体結合エピトープ」とは、IgG分子のインビボ血清半減期を増加させることを担うIgG分子(例えば、IgG、IgG、IgG、またはIgG)のFc領域のエピトープを指す。そのFc領域における置換、および増大した血清中半減期を備える抗体はWO 2000/42072(Presta,L.)に記載されている。
本発明の非枯渇(または他の)抗体のいずれも、FcRn結合または血清中半減期を改良する、Fc領域における少なくとも1つの置換を含むことができる。例えば、本発明は、改変された新生児Fc受容体(FcRn)結合親和性を備える、変異体Fc領域を含む抗体をさらに提供する。FcRnは主要組織適合複合体(MHC)と構造的に同様であり、β2−ミクログロブリンに非共有結合したα鎖からなる。新生児Fc受容体FcRnの複数の機能はGhetie and Ward(2000)Annu.Rev.Immunol.18:39−766に概説されている。FcRnは、母親からの免疫グロブリンIgGの子供への受動的送達、および血清中IgGレベルの調節において役割を果たす。FcRnは、細胞内および細胞を横切って完全形態の飲作用を受けたIgGに結合しおよびそれを輸送し、それらを初期分解経路から救済するサルベージ受容体として作用する。IgGをサルベージすることを担うメカニズムは依然として明らかでないが、未結合IgGはリソソーム中でのタンパク質分解に向けられ、他方、結合したIgGは細胞の表面に再利用され、放出されると考えられる。この制御は、成人の組織全体に位置した内皮細胞内で起こる。FcRnは少なくとも肝臓、乳腺、および成人の腸において発現される。FcRnはIgGに結合し、FcRn−IgG相互作用は広く研究されており、IgGのFc領域のCH2、CH3ドメイン界面における残基に関連するようである。これらの残基は、FcRnのα2ドメインに初期に位置する残基と相互作用する。
本発明のある実施形態において、非枯渇変異体抗体はFcRnに対する増大した結合を表示でき、Fc領域のアミノ酸位置238、256、265、272、286、303、305、307、311、312、317、340、356、360、362、376、378、380、382、413、424または434のいずれかの一つまたは複数におけるアミノ酸修飾を含むことができ、Fc領域における残基のナンバリングはKabatにおけるEU指標のそれである。例えば、米国特許第6,737,056号、および、Shields et al.,J.Biol.Chem.276:6591−6604(2001)を参照されたい。本発明の1つの実施形態において、抗体は、少なくともAsn 434のHis(N434H)へのアミノ酸置換を含む変異体IgG Fc領域を含む。本発明の1つの実施形態において、抗体は、少なくともAsn 434のAla(N434A)への、アミノ酸置換を含む変異体IgG Fc領域を含む。一般的には、これらの変異体は、天然配列/野生型配列Fc領域を有するポリペプチドよりもFcRNに対するより高い結合親和性を含む。これらのFc変異体ポリペプチドおよび抗体は、分解されるよりはむしろサルベージおよび再利用される利点を有する。これらの非枯渇抗体は本明細書において提供された方法で用いることができる。
3以上の(好ましくは、4の)機能的抗原結合部位を備える作成された抗体も考えられる(US 2002/0004587A1,Miller et al.)。
抗体のアミノ酸配列変異体をコードする核酸分子は、当分野で公知の種々の方法によって調製される。これらの方法は、(天然に存在するアミノ酸配列変異体の場合における)天然源からの単離、または抗体のより初期に調製された変異体または非変異体バージョンのオリゴヌクレオチド介在(または部位特異的)突然変異誘発、PCR突然変異誘発、およびカセット変異導入による調製を含むが、これらに限定されるものではない。
炎症の治療
本発明の1つの態様は、哺乳動物患者、例えば、ヒト患者において炎症性疾患を治療する方法を提供する。治療すべき炎症性疾患は本質的にいずれの炎症性疾患でもあり得る。前記疾患は、任意で、T細胞介在のものであり、例えば、前記疾患はT1細胞、T2細胞、T17細胞、T−17細胞、CD4T細胞、CD8T細胞、γ/δT細胞、ナチュラルキラーT細胞、および/または調節性T細胞によって介在され得る。治療すべき例示的な炎症性疾患は、免疫異常(例えば、自己免疫病);感染;多発性骨髄腫、骨髄性および他の白血病、ならびに腫瘍転移などの癌;アレルギー;関節炎;喘息;潰瘍性大腸炎またはクローン病などの炎症性腸疾患;ブドウ膜炎;乾癬;狼瘡;多発性硬化症;慢性感染性病;結核;強直性脊椎炎;移植片拒絶;サルコイドーシス;肝炎;中枢神経系の炎症;後天性免疫不全症候群;急性膵炎;アジソン病;アルコール性肝硬変を含むアルコール誘導肝傷害;アルツハイマー病;無脊椎アテローム性動脈硬化症;喘息および他の肺疾患;アテローム性動脈硬化症;自己免疫血管炎;自己免疫肝炎誘導肝傷害;胆汁性肝硬変;AIDS誘導悪液質を含む悪液質/食欲不振;慢性疲労症候群;クロストリジウム関連下痢を含むクロストリジウム関連病;鬱血性心不全、冠動脈再狭窄、心筋梗塞、心筋機能不全、および冠動脈バイパスグラフトを含む冠動脈疾患および適応症;若年性発症1型、真性糖尿病、およびインスリン耐性を含む糖尿病;子宮内膜症、子宮内膜炎、および関連疾患;精巣上体炎;エリスロポエチン耐性;発熱;線維筋痛または無痛;糸球体腎炎;移植片対宿主病/移植片拒絶;グレーブス病;ギラン・バレー症候群;橋本病;溶血性貧血;出血性ショック;痛覚過敏;変形性関節炎、関節リウマチ、若年性(リウマチ性)関節炎、血清反応陰性多発性関節炎、強直性脊椎炎、ライター症候群および反応性関節炎、スティル病、乾癬性関節炎、腸疾患性関節炎、多発性筋炎、皮膚筋炎、強皮症、全身性硬化症、血管炎(例えば、川崎病)、脳血管炎、ライム病、ブドウ球菌誘導関節炎、シェーグレン症候群、リウマチ熱、多発性軟骨炎およびリウマチ性多発筋痛症および巨細胞性動脈炎を含む、関節の炎症性疾患およびリウマチ病;例えば角膜移植に関連する炎症性眼病;例えば角膜移植に関連する炎症性眼病;炎症性腸疾患;脳虚血を含む虚血;川崎病;学習機能障害;肺疾患;ループス腎炎;多発性硬化症;重症筋無力症;筋疾患;神経炎症病;神経毒性;眼変性およびブドウ膜炎を含む眼疾患および症状;骨粗鬆症;癌関連疼痛を含む疼痛;パーキンソン病;天疱瘡;歯周疾患;毛孔性紅色粃糠疹;早期陣痛;前立腺炎および関連疾患;乾癬および関連疾患;乾癬性関節炎;肺線維症;再灌流傷害;リウマチ熱;関節リウマチ;サルコイドーシス;強皮症;敗血症性ショック;放射線療法の副作用;シェーグレン症候群;睡眠障害;脊椎関節症;全身性エリテマトーデス;一過性顎関節病;甲状腺炎;組織移植または筋挫傷、捻挫、軟骨傷害、外傷および整形外科手術に起因する炎症性疾患;血管炎;または筋挫傷、捻挫、軟骨傷害、外傷、整形外科手術、感染または他の疾患経過に起因する炎症性疾患を含むが、これらに限定されない。
実施形態の1つのクラスにおいて、前記方法は、患者に、可溶性WSX−1ポリペプチド、p28ポリペプチド、可溶性gp130ポリペプチド、EBI3ポリペプチド、可溶性WSX−1/p28ポリペプチド複合体、可溶性WSX−1/EBI3ポリペプチド複合体、可溶性WSX−1/IL−27ポリペプチド複合体、可溶性gp130/IL−27複合体、可溶性gp130/p28ポリペプチド複合体、可溶性gp130/EBI3ポリペプチド複合体、p28ポリペプチドおよび可溶性WSX−1ポリペプチド、EBI3ポリペプチドおよび可溶性WSX−1ポリペプチド、IL−27および可溶性WSX−1ポリペプチド、可溶性gp130ポリペプチドおよびp28ポリペプチド、可溶性gp130ポリペプチドおよびIL−27、可溶性gp130ポリペプチドおよびEBI3ポリペプチド、およびその変異体からなる群より選択される、単離または組換え部分を投与することを含む。組換えまたは単離されたポリペプチドの組み合わせが投与される実施形態においては(例えば、p28ポリペプチドおよび可溶性WSX−1ポリペプチド)、ポリペプチドが複合体を形成できるが、その必要はなく、ポリペプチドは同時投与でき、または別々に投与できる。
実施形態のもう1つのクラスにおいて、前記方法は、患者にgp130/WSX−1/IL−27複合体に特異的に結合またはその活性を調節する、もしくは(例えば、原形質膜において)細胞中の複合体の形成を調節する部分を投与することにより疾患について患者を治療することを含む。前記部分は、例えば、抗体、アンタゴニスト、アゴニスト、および活性調節因子であり得る。任意で、前記部分はgp130/WSX−1/IL−27複合体の形成または活性を増強させる。
実施形態のいずれかのクラスにおいて、前記方法は任意で、前記投与に先立って炎症性疾患の患者を診断することを含む。治療上有効量の成分が、一般的に患者に投与される。任意で、患者は治療に対する応答についてモニターされる。実施形態の1つのクラスにおいて、治療の開始後、患者は、炎症の減少、例えば、炎症細胞数の低下、循環中または炎症の部位におけるIL17T細胞数の低下、および/またはIL17の発現の減少を示す。
関連複合体は、任意で、インビボで形成され得るのは明らかである。例えば、ポリペプチドが投与される実施形態において、ポリペプチドは内因性タンパク質とで活性複合体を形成できる。1つの例として、可溶性WSX−1ポリペプチド(例えば、WSX−1Fc融合タンパク質)が患者に投与される場合、WSX−1は内因性p28および/またはIL−27とで複合体を形成でき、治療的結果に導く。投与されるべきポリペプチドは、任意で、例えば、野生型タンパク質よりも受容体成分に対してより高い親和性を有する変異体である(例えば、変異体が由来する、対応する天然型p28よりも、WSX−1またはWSX−1/gp130受容体複合体に対してより高い親和性を有する変異体p28、またはgp130に対して増大した親和性を有する変異体可溶性WSX−1)。
1つの態様において、前記方法は、治療上の有効量を、前記部分および少なくとも第二の化合物との組み合わせを患者に投与することを含む。前記第二の化合物は、一般的には、例えば、標準的治療または実験的治療などの炎症性疾患を治療するのに用いるものである。例示的な第二の化合物は、IL−23、IL−12、IL−6またはTGFに影響する免疫調節因子(例えば、IL−12 p40、p35またはIL−23 p19に特異的な抗体);IL−1(例えば、アナキンラ(Kineret(登録商標))、可溶性IL−1受容体)およびTNF(例えば、抗TNF抗体、エタネルセプト、インフリキシマブ、およびレフルノミド)の機能と拮抗する抗体または薬剤;細胞傷害薬物;免疫抑制剤(例えば、シクロホスファミド);B細胞表面マーカーアンタゴニスト;B細胞表面マーカーに対する抗体;例えば、リツキシマブ(US20060051345を参照)などのCD20抗体;CD5、CD28、またはCD40抗体または遮断薬;コルチコステロイド(例えば、プレドニゾン)、CTLA4−Ig、ナタリズマブ(Tysabri(登録商標))などのα4−インテグリン抗体またはアンタゴニスト、ミコフェノール酸モフェチル、スタチン、LFA−1またはCD−11a抗体もしくは遮断薬(「Method for treating multiple sclerosis」と題されたJardieu et al.による米国特許出願公開20050281817を参照)、インターロイキン−12抗体、βインターフェロン(例えば、Avonex(登録商標)またはRebif(登録商標)などのインターフェロンβ−1a、またはBetaseron(登録商標)などのインターフェロンβ−1b)、グラチラマー酢酸(Copaxone(登録商標))、アレムツヅマン(CamPath(登録商標))などのCD52抗体、ダクリズマブ(Zenapax(登録商標)、インターロイキン−2受容体αサブユニットに対する抗体)などのインターロイキン受容体抗体等を含むが、これらに限定されない。実施形態の1つのクラスにおいて、第二の化合物は増形質転換殖因子β(TGF−β)である。
1つの実施形態において、患者は炎症性疾患を治療するために薬物で従前には決して治療されておらず、および/または本発明の成分で従前には決して治療されていない。もう1つの実施形態において、患者は炎症性疾患を治療するために従前に薬物で治療されており、および/またはそのような成分で従前に治療されている。
一般的には、患者はすなわち、適格患者などの、炎症性疾患の治療に適格がある。本明細書における目的において、このような適格患者は、炎症性疾患の一つまたは複数の症状、兆候または他の指標を経験しつつあり、経験したことがある、または経験した可能性が高い;例えば、新たに診断された、新しい再発または悪化と従前に診断され、および寛解されている等に拘わらず、炎症性疾患と診断されたことがある;および/または炎症性疾患を発症する危険性がある患者である。
投与
当業者に理解されるように、本発明の成分の適当な用量(例えば、ポリペプチド、複合体、抗体等)は、一般には、同様な成分が単独で、または他の治療剤と組み合わせて投与される臨床的療法で既に使用されたものの程度である。用量の変動は、治療すべき疾患に依存して起こる可能性が高い。治療を投与する医師は、個々の患者についての適当な用量を決定することができる。前記成分と組み合わせて投与される市販されている第二の化合物についての調製および投与スケジュールは、製造業者の指示に従って用いることができるか、または技量がある実施者によって経験的に決定できる。
病気の予防または治療のための、前記成分、および前記成分と組み合わせて投与されるいずれかの第二の化合物の適当な用量は、前記定義の治療すべき病気のタイプ、病気の重症度および経過、前記成分または組み合わせが予防的または治療的目的で投与されるか、従前の療法、抗体または組み合わせに対する患者の臨床的履歴および応答、ならびに主治医の裁量に依存する。前記成分または組み合わせは、一般的に一連の治療にわたって、1回以上患者に適切に投与される。
病気のタイプおよび重症度に依存して、例えば、一つまたは複数の別々の投与によるか、または持続注入によるかを問わず、約1μg/kg〜50mg/kg(例えば、0.1〜20mg/kg)の前記成分が患者への投与のための最初の候補用量である。一般的な日用量は、前記した因子に応じて、約1μg/kg〜約100mg/kg以上におよぶ。数日以上にわたる反復投与では、疾患に依存して、病兆の所望の抑制が起こるまで治療を維持する。しかしながら、他の投与計画は有用であり得る。一般的には、臨床家は、必要とされる生物学的効果を提供する用量に到達するまで、本発明の成分を(単独でまたは第二の化合物と組み合わせて)投与する。本発明の療法の進行は、従来の技術およびアッセイによって容易にモニターされる。
前記成分は、非経口、局所、皮下、腹腔内、肺内、鼻腔内、および/または病巣内投与を含むいずれかの適当な手段によって投与することができる。非経口注入は筋肉内、静脈内、動脈内、腹腔内、または皮下投与を含む。鞘内投与もまた考えられる(例えば、Grillo−Lopezによる米国特許出願公開2002/0009444を参照)。加えて、前記成分は、適切には、例えば、前記成分の用量を減少させつつパルス注入によって投与することができる。任意で、投与は静脈内または皮下に、任意で静脈内注入によって行われる。同一または異なる投与手段を用いて各曝露を提供することができる。1つの実施形態において、各曝露は静脈内投与による。
上で述べたように、前記成分は単独でまたは少なくとも第二の化合物との組み合わせて投与することができる。これらの第二の化合物は、一般には同一用量で、および以前に用いられていた投与経路で、または以前に使用された用量の約1〜99%で用いられる。このような第二の化合物を用いる場合、任意で、前記成分が存在しないよりも低い量で第二の化合物を用いることにより引き起こされる副作用を排除し、または低下させる。
本発明の成分、およびいずれかの第二の化合物の投与は同時に、例えば、単一組成物としてまたは同一または異なる投与経路を用いて2以上の別々の組成物として行うことができる。別法として、または加えて、前記投与はいずれかの順序で順次に行うことができる。ある実施形態において、数分〜数日、ないし数週間〜数ヶ月におよぶ間隔を、2以上の組成物の投与の間に存在させることができる。例えば、前記成分を最初に投与し、続いて本発明の第二の化合物を投与することができる。しかしながら、同時投与または本発明の第二の化合物の最初の投与も考えられる。
第三、第四等の化合物を、任意で、前記成分および前記第二の化合物と組み合わせて投与する。同様に、に対して二次的なまたは炎症性疾患(例えば、痙性、失禁、疼痛、疲労等)に関連する兆候の治療を、例えば前記成分または組み合わせでの治療の間に患者に投与することができる。
医薬処方
本発明に従って用いる本発明の成分(例えば、ポリペプチド、複合体、抗体等)の治療処方は、所望の程度の純度を有する成分を、凍結乾燥処方または水溶液の形態で、任意の薬学的に許容される担体、賦形剤、または安定化剤(Remington’s Pharmaceutical Sciences 16th edition,Osol,A.Ed.(1980))と混合することによって、貯蔵のために調製される。許容される担体、賦形剤または安定化剤は、使用される用量および濃度ではレシピエントに対して非毒性であり、およびリン酸塩、クエン酸塩、および他の有機酸のような緩衝液;アスコルビン酸およびメチオニンを含む抗酸化剤;(塩化オクタデシルジメチルベンジルアンモニウム;塩化ヘキサメトニウム;塩化ベンザルコニウム;塩化ベンゼトニウム;フェノール、ブチルまたはベンジルアルコール;メチルまたはプロピルパラベンなどのアルキルパラベン;カテコール;レゾルシノール;シクロヘキサノール;3−ペンタノール;およびm−クレゾールなどの)保存剤;(約10残基未満の)低分子量ポリペプチド;血清アルブミン、ゼラチン、または免疫グロブリンなどのタンパク質;ポリビニルピロリドンなどの親水性ポリマー;グリシン、グルタミン、アスパラギン、ヒスチジン、アルギニン、またはリシンなどのアミノ酸;グルコース、マンノース、またはデキストリンを含む単糖、二糖および他の炭水化物;EDTAなどのキレート化剤;スクロース、マンニトール、トレハロースまたはソルビトールなどの糖;ナトリウムなどの塩形成性対イオン;金属錯体(例えば、Zn−タンパク質錯体);および/またはTween(登録商標)、Pluronics(登録商標)、またはPEGなどの非イオン性界面活性剤を含む。
皮下投与に適合させた凍結乾燥処方は、例えば、米国特許第6,267,958号(Andya et al.)に記載されている。このような凍結乾燥処方は適当な希釈剤で高タンパク質濃度まで元に戻すことができ、および元に戻された処方は本明細書中で治療すべき哺乳動物に皮下投与できる。前記成分の結晶化形態もまた考えられる。例えば、U.S.2002/0136719A1(Shenoy et al.)を参照されたい。
前記処方は、本明細書において、少なくとも治療すべき特定の適応症に必要な第二の化合物、好ましくは、相互に悪影響しない相補的活性を備えるものを含むこともできる。例えば、形質転換増殖因子β(TGF−β)、細胞傷害薬物(例えば、メトトレキセート、シクロホスファミド、またはアザチオプリン)、化学療法剤、免疫抑制剤、サイトカイン、サイトカインアンタゴニストまたは抗体、成長因子、ホルモン、インテグリン、インテグリンアンタゴニストまたは抗体(例えば、LFA−1抗体、またはナタリズマブなどのα4インテグリン抗体)、IFN−β−1aまたはIFN−β−1bなどのインターフェロンのクラスの薬物、酢酸グラチラマーなどのオリゴペプチド、静脈内免疫グロブリン(γグロブリン)、リンパ球枯渇薬物(例えば、ミトキサントロン、シクロホスファミド、CamPath(登録商標)抗体、またはクラドリビン)、非リンパ球枯渇免疫抑制薬物(例えば、MMFまたはサイクロスポリン)、「スタチン」クラスのコレステロール降下薬、エストラジオール、狼瘡またはMS(例えば、痙性、失禁、疼痛、疲労)の二次的または関連する兆候を治療する薬物、TNF阻害剤、疾患修飾性抗リウマチ薬物、非ステロイド抗炎症薬物、コルチコステロイド(例えば、メチルプレドニゾロン、プレドニゾン、デキサメタゾン、またはグルココルチコイド)、レボチロキシン、サイクロスポリンA、ソマトスタチンアナログ、抗代謝産物、T−またはB細胞表面アンタゴニスト/抗体等、もしくは処方において前記した他のものをさらに提供するのが望ましい。このような他の薬剤のタイプおよび有効量は、例えば、処方に存在する成分量、治療すべき炎症性疾患のタイプ、および患者の臨床的パラメーターに依存する。
有効成分は、例えば、コアセルベーション技術によってまたは界面重合によって調製されたマイクロカプセル、例えば、コロイド状薬物送達系(例えば、リポソーム、アルブミンマイクロスフェア、マイクロエマルジョン、ナノ粒子およびナノカプセル)における、またはマクロエマルジョンにおける、各々、ヒドロキシメチルセルロースまたはゼラチン−マイクロカプセルおよびポリ−(メチルメタクリレート)マイクロカプセルに封入することもできる。このような技術は、例えば、Remington’s Pharmaceutical Sciences 16th edition,Osol,A.Ed.(1980)に開示されている。
徐放性製剤を調製してもよい。徐放性製剤の適当な例は、抗体を含む固体疎水性ポリマーの半透膜マトリックスを含み、このマトリックスは、例えばフイルム、またはマイクロカプセルなどの造形品の形態である。徐放マトリックスの例はポリエステル、ヒドロゲル(例えば、ポリ(2−ヒドロキシエチル−メタクリレート)、またはポリ(ビニルアルコール))、ポリラクチド(米国特許第3,773,919号)、L−グルタミン酸およびエチル−L−グルタミン酸塩のコポリマー、非分解性エチレン−酢酸ビニル、Lupron Depot(登録商標)(乳酸−グリコール酸コポリマーおよびロイプロリド酢酸塩から構成される注射可能マイクロスフェア)などの分解性乳酸−グリコール酸コポリマー、およびポリ−D−(−)−3−ヒドロキシ酪酸を含む。
インビボ投与で用いるべき処方は滅菌されていなければならない。これは、除菌膜を通じての濾過によって容易に達成される。
関連技術の議論
現在開発中であるか、または市販されているいくつかのサイトカインまたはサイトカイン特定アンタゴニストがある。
多数の組換えサイトカインが種々の臨床背景において用いられる。これらはIL−2、GM−CSF、IL−11、IL−12およびI型IFNを含む。これらのタンパク質は、主として免疫細胞の刺激体として、および成長因子として作用させるため、もしくは抗癌またはウイルス応答を増強させるために用いられている。免疫系を阻害するサイトカインは、例えば、T細胞機能に必要なアクセサリー細胞の機能に間接的に働き、標的としてのクローン病および炎症性腸疾患に対して特異的に開発されたIL−10、およびTGFなど、少数しか用いられていない。。これらでの成功は制限されている。
IL−12 p40のアンタゴニストは、いくらかの成功によってクローン病の患者について、臨床試験でテストされてきた。
IL−15のアンタゴニストは、このサイトカインがこの病気の発生に関与したという観察結果に基づいて、関節炎について臨床試験中である。
IL−1受容体アンタゴニストは、関節リウマチの患者を治療するのに用いられる市販品である。これは、炎症促進性サイトカインIL−1とその受容体との相互作用を遮断する製品である。
(とりわけ)Amgen、Schering Plough and Centrocorは、関節リウマチの患者の治療で現在使用されているサイトカインTNF−αに特異的な抗体/アンタゴニストを開発した。これは、炎症を妨げるための内因性サイトカインの中和に依拠する手法である。同様な手法が、IL−1およびIL−6に特異的な抗体で調べられている。1つの安全性の問題は、これらの治療が、TBおよびトキソプラズマ症を含む日和見感染の発生に関連付けられていることである。
他の製品に対する差/利点
これらの製品(特に、IL−10)の多くは、炎症時にT細胞応答を直接的に標的とできない。WSX−1はT細胞によって発現されるので、この受容体を標的とする戦略は、現在用いられているまたは開発されつつある他の手法のいくつかよりもかなり特異的な効果を有すると予測される。加えて、現在の標的の多くはT細胞活性の下流の単一分子であり、他方、p28/WSX−1(および他の融合タンパク質および本明細書において記載された複合体)はこれらの因子(例えば、IL−2、IFN−γ、IL−4、IL−17、TNF、IL−6)の多くを直接的に標的とし、加えてIL−10の発現を増大させることができることにより治療効果を増幅させる。加えて、副作用が多くのサイトカイン(IL−2、IL−12、IFN)で認められているが、本発明者らは、組換えIL−27で処理されたマウスにおいて、いかなる臨床疾患の明らかな兆候も観察されなかった。
核酸およびポリペプチド配列および変異体
種々の天然型WSX−1、gp130、p28、およびEBI3タンパク質および核酸についての配列は公的に入手できる。例えば、ヒトp28についてのタンパク質配列id NP_663634およびヌクレオチド配列アクセッション番号NM_145659、ヒトEBI3についてのタンパク質配列id NP_005746およびヌクレオチド配列アクセッション番号NM_005755、ヒトWSX−1についてのタンパク質配列id NP_004834およびヌクレオチド配列アクセッション番号NM_004843、ヒトgp130についてのタンパク質配列id NP_002175およびヌクレオチド配列アクセッション番号NM_002184、ネズミp28についてのタンパク質配列id NP_663611.1およびヌクレオチド配列アクセッション番号NM_145636.1、マウスEBI3についてのタンパク質配列id NP_056581.1およびヌクレオチド配列アクセッション番号NM_015766、マウスWSX−1についてのタンパク質配列id NP_057880.1およびヌクレオチド配列アクセッション番号NM_016671、およびマウスgp130についてのタンパク質配列id NP_034690およびヌクレオチド配列アクセッション番号NM_010560を参照されたい。これらのヌクレオチドまたはアミノ酸配列に相同なまたは実質的に同一な配列もまた、本発明の目的である。本明細書において述べたように、このようなタンパク質の種々の可溶性および/または融合変異体は記載されており(例えば、米国特許出願公開20040185049およびWirtz et al.,前記を参照)、およびp28およびEBI3の組換え変異体は市販されている。
新規WSX−1およびp28融合タンパク質を含む、多数のさらなる新規なポリペプチドが本明細書において記載されている。このような融合タンパク質は抗体ドメインを含むことができ、前記で詳細に記載したように、任意で、二重特異性抗体に基づく。
1つの態様において、本発明は、本発明の新規なポリペプチドをコードする種々のポリヌクレオチドを提供する。例えば、1つの実施形態は、組換えまたは単離されたWSX−1融合タンパク質をコードする核酸を提供し、前記融合タンパク質は、細胞特異的マーカー、またはp28またはEBI3由来の一つまたは複数のポリペプチドドメインを認識する、一つまたは複数のドメインを含む。核酸は、任意で、抗体ドメイン、Fc領域、p28ドメイン、またはEBI3ドメインから選択される一つまたは複数のポリペプチドドメイン、ならびにWSX−1ポリペプチドをコードする。もう1つの例示的な実施形態は、組換えまたは単離されたp28融合タンパク質を含む核酸を提供する。これまでの実施形態に関して、核酸は、任意で、一つまたは複数の抗体ドメイン、Fc領域、およびEBI3ドメイン、ならびにp28ポリペプチドをコードする。
当業者であれば、本明細書において記載された機能を備える多くの関連配列、例えば、WSX−1融合タンパク質、p28融合タンパク質、gp130融合タンパク質、EBI3融合タンパク質、可溶性WSX−1ポリペプチド、可溶性gp130ポリペプチド等をコードするポリヌクレオチドを提供することを認識する。
遺伝暗号の縮重のため、多くのポリヌクレオチドは、同等に所定のポリペプチド配列をコードする。前記した配列のいずれかに相補的なポリヌクレオチド配列が、本発明のポリヌクレオチド内に含まれる。同様に、核酸の実質的全長にわたって、高ストリンジェント条件下で前述のポリヌクレオチドにハイブリダイズする(および天然に存在するポリヌクレオチド以外である)人工的なまたは組換え核酸は、本発明のポリヌクレオチドである。
ある実施形態において、ベクター(例えば、プラスミド、コスミド、ファージ、ウイルス等)は本発明のポリヌクレオチドを含む。1つの実施形態において、ベクターは発現ベクターである。もう1つの実施形態において、発現ベクターは、本発明のポリヌクレオチドの一つまたは複数に操作可能に連結されたプロモーターを含む。もう1つの実施形態において、細胞は本発明のポリヌクレオチドを含むベクターを含む。
当業者であれば、開示された配列の多くの変異体が本発明に含まれるも認識する。例えば、機能的に同様な配列を生じる開示された配列の保存的変異は本発明に含まれる。変異体が少なくとも1つの開示された配列にハイブリダイズする核酸ポリヌクレオチド配列の変異体は、本発明に含まれると考えられる。例えば、標準的な配列比較技術によって決定するように、本明細書において開示された配列がユニークなサブ配列もまた、本発明に含まれる。
保存的変異
遺伝暗号の縮重のため、「サイレント置換」(すなわち、コードされたポリペプチドの改変をもたらさない核酸配列における置換)は、アミノ酸配列をコードするあらゆる核酸配列の言外の特徴である。同様に、アミノ酸配列中の1または限定数のアミノ酸が、高度に同様な特性を備えた、異なるアミノ酸で置換される「保存的アミノ酸置換」もまた、開示された構築体と高度に同様であるとして容易に同定される。各開示された配列のこのような保存的変異は、本発明の特徴である。
特定の核酸配列の「保存的変異」とは、同一または本質的に同一のアミノ酸配列をコードする核酸配列を指し、もしくは核酸がアミノ酸配列をコードしない場合には、本質的に同一の配列を指す。当業者であれば、コードされた配列中の単一アミノ酸またはほんの数パーセントのアミノ酸(一般的には、5%未満、より一般的には4%、2%または1%未満)を改変し、付加しまたは欠失する個々の置換、欠失または付加は「保存的に修飾された変異」であり、前記改変が、関連機能を保有しつつ、アミノ酸の欠失、アミノ酸の付加、または化学的に同様なアミノ酸でのアミノ酸の置換をもたらすことを認識する。従って、本発明の列挙されたポリペプチド配列の「保存的変異」は、ポリペプチド配列のアミノ酸のほんの数パーセント、一般的には5%未満、より一般的には2%または1%未満の、同一保存的置換基のアミノ酸での置換を含む。最後に、非機能的またはタグ配列(核酸におけるイントロン、コードされるポリペプチド中のポリHisまたは同様な配列等)の付加などの核酸分子にコードされた活性を改変しない配列の付加は、基本核酸またはポリペプチドの保存的変異である。
機能的に同様なアミノ酸を提供する保存的置換の表は当分野で周知であり、1つのアミノ酸残基が同様な化学的特性(例えば、芳香族側鎖または正に荷電した側鎖)を有する他のアミノ酸残基に代えて置換された結果、ポリペプチド分子の機能的特性は実質的に変化しない。表1は、同様な化学的特性の天然アミノ酸を含有する例示的な群を記載し、群内の置換は「保存的置換」である。
Figure 2009543579
核酸ハイブリダイゼーション
比較ハイブリダイゼーションを用いて、本発明の核酸の保存的変異を含む本発明の核酸を同定することができる。加えて、高、超高および超−超高ストリンジェント条件下で本発明の核酸にハイブリダイズする標的核酸は、前記核酸が天然型核酸以外である場合、本発明の特徴である。このような核酸の例は、本発明の所定の核酸配列と比較して、1または少数のサイレントまたは保存的核酸置換を備えるものを含む。
「テスト核酸」は、それ自体が完全に一致した相補的標的に少なくとも50%程度でプローブにハイブリダイズする場合、すなわち、完全に一致したプローブが完全に一致した相補的標的に結合する場合が、いずれかの一致していない標的核酸へのハイブリダイゼーションにおいて観察されたSN比より少なくとも約5倍〜10倍高い条件下で、標的に対するプローブのハイブリダイゼーションの少なくとも半分以上のSN比である場合、プローブ核酸に特異的にハイブリダイズするという。
核酸は、一般的に溶液中で会合する場合、「ハイブリダイズ」する。核酸は、水素結合、溶媒排除、塩基スタッキング等のような、種々のよく特徴付けられた物理化学力によりハイブリダイズする。核酸のハイブリダイゼーションに対する広範なガイドが、Tijssen(1993)Laboratory Techniques in Biochemistry and Molecular Biology−−Hybridization with Nucleic Acid Probes パートI第二章,「Overview of principles of hybridization and the strategy of nucleic acid probe assays」(Elsevier,New York)、ならびにCurrent Protocols in Molecular Biology,Ausubel et al.,eds.,Current Protocols,Greene Publishing Associates,Inc.およびJohn Wiley & Sons,Inc.の間のジョイントベンチャー、(2007を通じて補遺)(「Ausubel」)において見出される;Hames and Higgins(1995)Gene Probes 1 IRL Press at Oxford University Press,Oxford,England,(Hames and Higgins 1)およびHames and Higgins(1995)Gene Probes 2 IRL Press at Oxford University Press,Oxford,England(Hames and Higgins 2)は、オリゴヌクレオチドを含むDNAおよびRNAの合成、標識、検出および定量についての詳細を提供する。
サザンまたはノーザンブロットにおいてフィルター上に100より多い相補的残基を有する相補的核酸のハイブリダイゼーションについてのストリンジェントなハイブリダイゼーション条件の例は、42℃において1mgのヘパリンを含む50%ホルマリンで一晩行われるハイブリダイゼーションである。ストリンジェントな洗浄条件の例は、65℃における15分間の0.2×SSC洗浄である(SSC緩衝液の記載については、Sambrook et al.,Molecular Cloning−A Laboratory Manual(3rd Ed.),Vol.1−3,Cold Spring Harbor Laboratory,Cold Spring Harbor,New York,2000(「Sambrook」)を参照)。しばしば、高ストリンジェント洗浄の前に低ストリンジェント洗浄を行い、バックグラウンドプローブシグナルを除去する。例示的な低ストリンジェント洗浄は40℃における15分間の2×SSC洗浄である。一般に、特定のハイブリダイゼーションアッセイにおいて無関係なプローブの観察結果よりも5倍の(またはそれより高い)SN比は、特異的ハイブリダイゼーションの検出を示す。
サザンまたはノーザンハイブリダイゼーションなどの核酸ハイブリダイゼーション実験に関する「ストリンジェントなハイブリダイゼーション洗浄条件」は、配列依存性であり、異なる環境パラメーター下で異なる。核酸のハイブリダイゼーションに対する広範な手引はTijssen(1993),前記において、およびHames and Higgins,1および2に見出される。ストリンジェントなハイブリダイゼーションおよび洗浄条件は、いずれのテスト核酸についても経験的に容易に決定することができる。例えば、ストリンジェントなハイブリダイゼーションおよび洗浄条件の決定において、ハイブリダイゼーションおよび洗浄条件は、(例えば、温度の上昇せ、塩濃度の減少、界面活性剤濃度の増大せ、および/またはハイブリダイゼーションまたは洗浄におけるホルマリンなどの有機溶媒濃度の増加によって)、基準の選択された組が満足されるまで、徐々に増大される。例えば、高ストリンジェントなハイブリダイゼーションおよび洗浄条件においては、ハイブリダイゼーションおよび洗浄条件は、プローブの一致していない標的へのハイブリダイゼーションで観察結果より少なくとも5倍高いSN比で、プローブが完全に一致した相補的標的に結合するまで、徐々に増大させる。
「非常にストリンジェントな」条件は、特定のプローブの熱融点(T)と同等となるように選択される。Tは、テスト配列の50%が完全に一致したプローブにハイブリダイズする(規定されたイオン強度およびpH下での)温度である。本発明の目的において、一般に、「高度にストリンジェントな」ハイブリダイゼーションおよび洗浄条件は、規定されたイオン強度およびpHにおける特定配列についてのTよりも約5℃低いように選択される。
「超高ストリンジェントな」ハイブリダイゼーションおよび洗浄条件は、完全に一致した相補的標的核酸に対するプローブの結合についてのSN比が、一致していない標的核酸のいずれかに対するハイブリダイゼーションについて観察されたSN比より少なくとも10倍高くなるまで増加させるものである。完全に一致した相補的標的核酸のSN比の少なくとも1/2のSN比でハイブリダイズする条件下でプローブにハイブリダイズする標的核酸は、超高ストリンジェント条件下でプローブに結合するという。
同様に、より高いレベルのストリンジェンシーでさえ、関連ハイブリダイゼーションアッセイのハイブリダイゼーションおよび/または洗浄条件を徐々に増加させることによって決定することができる。例えば、ハイブリダイゼーションおよび洗浄条件のストリンジェンシーを、完全に一致した相補的標的核酸に対するプローブの結合についてのSN比が、一致していない標的核酸のいずれかへのハイブリダイゼーションで観察されたSN比の少なくとも10×、20×、50×、100×、または500×以上高くなるまで増大させることが挙げられる。完全に一致した相補的標的核酸のSN比の少なくとも1/2のSN比で、そのような条件下でプローブにハイブリダイズする標的核酸は、超−超高ストリンジェント条件下でプローブに結合するといわれている。
ストリンジェントな条件下で相互にハイブリダイズしない核酸は、それらがコードするポリペプチドが実質的に同一であるならば、依然として実質的に同一である。これは、例えば、核酸のコピーが遺伝暗号によって可能にされる最大コドン縮重を用いて作り出される場合に起こる。
配列の比較、同一性、および相同性
2以上の核酸またはポリペプチド配列との関係で用語「同一」または「同一性割合」とは、以下に記載する配列比較アルゴリズムの1つ(または当業者に入手できる他のアルゴリズム)を用いて、または目視検査によって測定して最大対応性について比較および整列させた場合に、同一であるかまたは同一であるアミノ酸残基またはヌクレオチドの特定の割合を有する2以上の配列またはサブ配列を指す。
2つの核酸またはポリペプチド(例えば、WSX−1、p28、EBI3、またはgp130ポリペプチドをコードするDNA、またはWSX−1、p28、EBI3、またはgp130ポリペプチドのアミノ酸配列)との関係で語句「実質的に同一」とは、配列比較アルゴリズムを用いて、または目視検査によって測定して最大対応性について比較および整列させた場合に、少なくとも約60%、約80%、約90%、約95%、約98%、約99%以上のヌクレオチドまたはアミノ酸残基同一性を有する、2以上の配列またはサブ配列を指す。そのような「実質的に同一な」配列は、一般的には、現実の起源に言及することなく「相同」であると考えられる。好ましくは、「実質的な同一性」は、長さが少なくとも約50残基である配列の領域にわたって、より好ましくは少なくとも約100残基の領域にわたって存在し、最も好ましくは、配列は少なくとも約150残基にわたって、または比較すべき2つの配列の全長にわたって実質的に同一である。
タンパク質および/またはタンパク質配列は、それらが通常の起源タンパク質またはタンパク質配列に、天然でまたは人工的に由来する場合、「相同」である。同様に、核酸および/または核酸配列は、それらが、共通の起源核酸または核酸配列に、天然でまたは人工的に由来する場合、相同である。相同性は、一般には、2以上の核酸またはタンパク質(またはその配列)間の配列類似性から推測される。相同性を確立するのに有用な配列間の類似性の正確な割合は、課題の核酸およびタンパク質で変化するが、50、100、150以上の残基(ヌクレオチドまたはアミノ酸)における25%以下の配列相同性をルーチン的に用いて、相同性を確率する。例えば、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、または99%以上などのより高いレベルの配列類似性を用いて、相同性を確立することもできる。配列類似性割合を決定するための方法(例えば、初期パラメーターを用いるBLASTPおよびBLASTN)は本明細書において記載されており、一般に利用できる。「相同分子種(ortholog)」は、種分化によって共通の起源遺伝子から進化した、異なる種における遺伝子である。通常、相同分子種は、進化の過程において同一または同様な機能を保有する。本明細書において用いるように、「相同分子種」は用語「相同体(homolog)」に含まれる。
配列の比較および相同性の決定のためには、一般的には1つの配列は、比較されるテスト配列対して参照配列として作用する。配列比較アルゴリズムを用いる場合、テストおよび参照配列をコンピュータに入力し、必要であればサブ配列座標を指定し、配列アルゴリズムプログラムパラメーターを指定する。次いで、配列比較アルゴリズムは、指定されたプログラムパラメーターに基づいて、参照配列に対するテスト配列の配列同一性割合を計算する。
比較のための配列の最適な整列は、例えば、Smith & Waterman,Adv.Appl.Math.2:482(1981)の局所的相同性アルゴリズム、Needleman & Wunsch,J.Mol.Biol.48:443(1970)の相同性整列アルゴリズム、Pearson & Lipman,Proc.Nat’l.Acad.Sci.USA 85:2444(1988)の類似性方法についての調査、これらのアルゴリズムのコンピュータ化された実施(Wisconsin Genetics Software Package,Genetics Computer Group,575 Science Dr.,Madison,WIにおけるGAP,BESTFIT,FASTAおよびTFASTA)、または目視検査(一般に、Current Protocols in Molecular Biology,Ausubel et al.,eds.,Current Protocols,Greene Publishing Associates,Inc.and John Wiley & Sons,Inc.の間のジョイントベンチャー,2007まで補遺を参照)によって行うことができる。
配列同一性割合および配列類似性を決定するのに適するアルゴリズムの1つの例は、Altschul et al.,J.Mol.Biol.215:403−410(1990)に記載されるBLASTアルゴリズムである。BLAST分析を行うためのソフトウエアは、National Center for Biotechnology Informationを通じて公的に入手できる。このアルゴリズムは、まず、データベース配列中の同一長さのワードと整列させた場合に、ある正の値の閾値スコアTに一致またはそれを満足する、問い合わせ配列中の長さWの短いワードを同定することによって、高いスコアリング配列対(HSP)を同定することを含む。Tは、隣接ワードスコア閾値を指す(Altschul et al.,前記)。これらの初期隣接ワードのヒットは、それらを含むより長いHSPを見出すための調査を開始するためのシードとして作用する。次いで、ワードのヒットは、累積整列スコアを増加させることができる限り、各配列に沿って両方向に伸ばされる。累積スコアは、ヌクレオチド配列について、パラメーターM(マッチング残基の対についての報酬スコア;常に>0)およびN(ミスマッチする残基についてのペナルティスコア;常に<0)を用いて計算される。アミノ酸配列については、スコアリングマトリックスを用いて累積スコアを計算する。累積整列スコアが達成されたその最大値から量Xだけ外れ;一つまたは複数の負のスコアリング残基整列の累積により、累積スコアがゼロ以下となり;またはいずれかの配列の末端に到達した場合、各方向へのワードヒットの延長が停止される。BLASTアルゴリズムパラメーターW、T、およびXは整列の感度およびスピードを決定する。(ヌクレオチド配列のための)BLASTNプログラムは、初期設定として、11のワード長さ(W)、10の予測(E)、100のカットオフ、M=5、N=−4、および双方の鎖の比較を用いる。アミノ酸配列については、BLASTPプログラムは、初期設定として、3のワード長さ(W)、10の予測(E)、およびBLOSUM62スコアリングマトリックスを用いる(Henikoff & Henikoff(1989)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 89:10915を参照)。
配列同一性割合の計算に加えて、BLASTアルゴリズムは、2つの配列間の類似性の統計解析も行う(例えば、Karlin & Altschul,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 90:5873−5787(1993)を参照)。BLASTアルゴリズムによって提供される類似性の1つの尺度は、最小合計確率(P(N))であり、これは、2つのヌクレオチドまたはアミノ酸配列の間の一致が偶然起こる確率の指標を提供する。例えば、参照核酸に対するテスト核酸の比較における最も小さな合計確率が約0.1未満、より好ましくは約0.01未満、最も好ましくは約0.001未満であれば、核酸は参照配列に対して類似であると考えられる。
組換えポリペプチドの作成および単離
一般に、本発明の、または本発明の方法または組成物で用いるポリペプチドをコードする核酸は、クローニング、組換え、インビトロ合成、インビトロ増幅および/または他の入手可能な方法によって作成することができる。本質的にいずれの核酸も、特注品、またはOperon Technologies Inc.(Alameda,CA)などの、種々の商業的供給源のいずれかから注文された標準品であり得る。加えて、種々の組換え方法を、本発明のポリペプチドをコードする発現ベクターを発現するのに用いることができる。核酸を作成するための組換え方法、発現された産物の発現および単離は周知であり、例えば、Sambrook,Ausubel,and Innis et al.(eds.)、PCR Protocols:A Guide to Methods and Applications,Academic Press Inc.,San Diego,CA(1990)に記載されている。
細胞からのプラスミドまたは他の関連核酸の精製用に、大量のキットが市販されている(例えば、Pharmacia BiotechのEasyPrep(商標)およびFlexiPrep(商標);StratageneのStrataClean(商標);およびQiagenのQIAprep(商標)を参照)。いずれの単離されたおよび/または精製された核酸も、他の核酸を産生、細胞への形質移入、発現用の生物に感染させるため関連ベクターへの取込み等のために、さらに操作することができる。一般的なクローニングベクターは、転写および翻訳ターミネーター、転写および翻訳開始配列、および特定の標的核酸の発現調節に有用なプロモーターを含む。ベクターは、任意で、少なくとも1つの独立したターミネーター配列、真核生物、原核生物、または双方におけるカセットの複製を可能とする配列(例えば、シャトルベクター)、および原核生物および真核生物系双方の選択マーカーを含む遺伝子発現カセットを含む。ベクターは、原核生物、真核生物、または双方における複製および取込みに適している。Giliman & Smith,Gene 8:81(1979);Roberts,et al.,Nature,328:731(1987);Schneider,B.,et al.,Protein Expr.Purif.6435:10(1995);Ausubel supra,Sambrook supra,and Berger and Kimmel,Guide to Molecular Cloning Techniques,Methods in Enzymology volume 152 Academic Press,Inc.,San Diego,CAを参照されたい。クローニングで有用な細菌およびバクテリオファージのカタログは、例えば、ATCCによって堤供される。例えば、The ATCC Catalogue of Bacteria and Bacteriophageは、ATCCによって毎年発行される。配列決定、クローニング、ならびに分子生物学および基礎をなす理論考察の他の態様についてのさらなる基本的な手法は、Watson et al.(1992)Recombinant DNA second Edition,Scientific American Books,NYにおいても見出される。
例えば、(例えば、次の核酸またはポリペプチド単離のための)細胞の単離および培養のための他の有用な文献は、Freshney(1994)Culture of Animal Cells,a Manual of Basic Technique,第三版Wiley−Liss,New Yorkおよびその中に引用された文献;Payne et al.(1992)Plant Cell and Tissue Culture in Liquid Systems John Wiley & Sons,Inc.New York,NY;Gamborg and Phillips(eds)(1995)Plant Cell,Tissue and Organ Culture;Fundamental Methods Springer Lab Manual,Springer−Verlag(Berlin Heidelberg New York)and Atlas and Parks(eds)The Handbook of Microbiological Media(1993)CRC Press,Boca Raton,FLを含む。
種々のタンパク質の単離および検出方法は公知であり、例えば、本発明の組換え融合または可溶性タンパク質を発現する細胞の組換え培養からポリペプチドを単離するのに用いることができる。種々のタンパク質単離および検出方法は当分野で周知であり、例えば、R.Scopes,Protein Purification,Springer−Verlag,N.Y.(1982);Deutscher,Methods in Enzymology Vol.182:Guide to Protein Purification,Academic Press,Inc.N.Y.(1990);Sandana(1997)Bioseparation of Proteins,Academic Press,Inc.;Bollag et al.(1996)Protein Methods,2nd Edition Wiley−Liss,NY;Walker(1996)The Protein Protocols Handbook Humana Press,NJ,Harris and Angal(1990)Protein Purification Applications:A Practical Approach IRL Press at Oxford,Oxford,England;Harris and Angal Protein Purification Methods:A Practical Approach IRL Press at Oxford,Oxford,England;Scopes(1993)Protein Purification:Principles and Practice 3rd Edition Springer Verlag,NY;Janson and Ryden(1998)Protein Purification:Principles,High Resolution Methods and Applications,Second Edition Wiley−VCH,NY;and Walker(1998)Protein Protocols on CD−ROM Humana Press,NJ;およびその中に引用された文献に記載されているものを含む。タンパク質精製および検出方法に関するさらなる詳細は、Satinder Ahuja ed.,Handbook of Bioseparations,Academic Press(2000)に見出すことができる。
従って、可溶性WSX−1およびgp130ポリペプチド、p28ポリペプチド、およびEBI3ポリペプチドを当業者が発現させ、精製することができる。または、多数のこのようなポリペプチドは市販されている。例えば、組換えp28およびEBI3は、Abnova Corporation(www(dot)abnova(dot)com(dot)tw)から入手できる。ポリペプチド複合体が望まれる場合、複合体の2つ(またはそれ以上)のポリペプチド成分が、任意で、複合体と一緒に同時発現され、精製されるか、または成分は別々に精製後、組み合わせて複合体を形成することができる。成分は、任意で、複合体中で非共有結合により会合し、または任意で複合体中の化学的架橋剤等によって共有結合により連結される。
本明細書において記載された実施例および実施形態は例示目的だけのためであり、その観点から種々の修飾または変化が当業者に示唆されており、本出願の精神および目的、および添付の特許請求の範囲の範囲内に含まれるべきであると理解される。従って、以下の実施例は主張される発明を説明するために掲げるが、それを限定するものではない。
インターロイキン27は、慢性CNS炎症時におけるインターロイキン17−産生Tヘルパー17細胞の発生を負に調節する。
最近の研究は、実験的自己免疫脳炎などの自己免疫性に関連するT−17細胞の発生に影響する事象に焦点を当ててきたが、T−17エフェクター応答に拮抗するサイトカインについては比較的ほとんど知られていない。本明細書における実験は、トキソプラズマ原虫に慢性的に感染したインターロイキン(IL)−27R−欠損マウスが、CD4+T細胞依存性および顕著なIL−17応答に関連する、重度の神経炎症を発生したことを示す。インビトロでは、ナイーブ一次T細胞のIL−27処理は、STAT1に依存するが、IL−6シグナル伝達のSOCS3介在阻害から独立した、IL−6およびTGF−βによって誘導されたT−17細胞の発生を抑制した。従って、T−17細胞発生の強力な阻害剤であるIL−27は、これらの細胞によって介在される炎症病を治療するための有用な標的である。同様に、前記の融合タンパク質および複合体は、これらの細胞によって介在される炎症病を治療するための有用な手法を提供する。
Tヘルパータイプ1(T−1)−T2パラダイムは約20年間Tヘルパー細胞の機能の研究を支配してきたが、最近の研究は、IL−23に対する応答においてIL−17A、IL−17F、TNFおよびIL−6を産生するCD4+T細胞の新規なサブセットを同定した2、3。これらの「T−17」リンパ球は、実験的自己免疫脳炎(EAE)およびコラーゲン誘導関節炎を含むいくつかの自己免疫疾患に関連する炎症のメディエーターとして関係しているとみなされてきた3−7。結果として、これらの病理学的CD4+T細胞の個体発生およびこれらの活性を調節する因子の定義において、関心対象であった8−10。初期の研究は、T−17細胞産生を促進におけるIL−23の役割を確立する一方で、最近の研究は、IL−23がT−17細胞の新規産生における強い誘導因子ではないことを示した。IL−23で刺激した場合に、IL−23欠損マウスからのT細胞がIL−17を分泌できるという観察結果は、他の因子がIL−17産生細胞の発生を促進することを示した。いくつかの最近の報告は、事実、ネズミT−17細胞の新規発生におけるTGF−βおよびIL−6の臨床的な役割を同定した11−13。これらの発生におけるIL−6およびTGF−βの重要性を示す際の成功は(少なくともマウスにおいては)比較的迅速であったが、T−17細胞の生理学的アンタゴニストについてはほとんど知られていない。
エプスタイン・バーウイルス誘導遺伝子3(EBI3)およびp28から構成されるヘテロ二量体サイトカインであるIL−27は、IL−27R(WSX−1/TCCR)およびgp130から構成される受容体複合体を介してシグナル伝達を行う14、15。IL−27Rの発現は免疫細胞に制限されるが15−18、IL−6を含むいくつかのサイトカインの共有の受容体成分である相手方のgp130は、免疫および非免疫細胞上で恒常的に発現される19、20。IL−27の産生に導く事象に直接的に取り組んでいる研究はほとんどないが、現在のモデルは、IL−27ヘテロ二量体が活性化APCによって産生されると判断している21。初期の報告は、T細胞増殖およびT1応答の発生を促進するIL−27の能力に焦点を当てており18、22;続く研究は、それが、種々の寄生虫感染に対する耐性に関与するT1およびT2応答も制限できることを示した。従って、IL−27R−欠損(Il27ra−/−)マウスは、トキソプラズマ症、シャーガス病、リーシュマニア症の急性段階の間に、過剰なTヘルパー細胞応答および続く蠕虫攻撃を発生する23−26。最近、同様な表現型がIL−2産生のIL−27阻害に関連付けられているが27、IL−27が他のT細胞サブセットまたは機能に対するさらなる抑制効果を有するか否かは明らかでなかった。
炎症の急性モデルにおけるIL−27の役割の評価があるが、慢性病におけるIL−27の役割、およびIL−27の組織特異的効果、理解については限られていた。証拠は、IL−27がCNSにおける炎症時に産生されるが28、慢性トキソプラズマ症時におけるIL−27の可能な機能には取り組まれていないことを示唆し;IL−27が「免疫特権」CNSにおいて炎症促進性または抗炎症効果を有するか否かは明瞭でなかった。
本明細書において記載された結果は、トキソプラズマ原虫で慢性的に感染したIl27ra−/−マウスが、脳における寄生虫の複製を制御するが、過剰なT−17応答に関連する致死的なCD4+T細胞介在症状を生じることを明示する。さらなるエクスビボ研究は、IL−27、またはそのp28成分単独でさえ、度合は低いが、T−17細胞の発生に拮抗することができたことを示した。IL−27の抑制活性は、gp130シグナル伝達のSOCS3依存性阻害から独立していたが、STAT1には依存していた。同時に、これらの知見は、IL−27がT−17細胞発生のアンタゴニストであることを同定し、従って、T−17細胞に関連する炎症病を治療するための可能な治療的標的を示す。
結果
トキソプラズマ症脳炎時のIL−27の産生
リアルタイムPCRを用いて、TE時のIL−27についての転写産物の相対的レベルを定量した。少量〜最小量のebi3(EBI3に対する遺伝子)およびIl27(p28に対する遺伝子)のmRNAが未感染脳において検出された。しかしながら、慢性的に感染したマウスからの組織においては、脳におけるebi3 mRNAの量の3倍より大きい増加、およびIl27についてのmRNA量の500倍より大きい増加があった(図1のパネルA)。樹状細胞およびマクロファージが末梢組織におけるIL−27の産生源であると考えられると仮定すれば14、TE時に検出された上昇したebi3およびIl27転写体は、これらの細胞のCNSへの移動による可能性がある。または、IL−27を産生することもできる常在脳細胞は、小膠細胞および脳常在単球を含む29。TEの間における、CNS中での常在細胞のサブセットである星状膠細胞の活性化、および感染応答においてサイトカインを産生する星状膠細胞の能力30は、星状膠細胞がIL−27の産生源であることを意味することを示唆する。しかしながら、野生型マウスからの一次星状膠細胞は基底レベルのebi3 mRNAを発現したが、LPS+IFN−γでの刺激応答において増加は観察されなかった(図1のパネルB)。対照的に、Il27 mRNAの量はLPSおよびIFN−γでの刺激後にほぼ2000倍に増加した。これらの観察結果は、同時に、IL−27の両成分がTEの間に局所的に産生され、および活性化された星状膠細胞がEBI3およびp28の両方を発現できることを示唆する。
トキソプラズマ原虫での慢性感染時におけるIL−27の役割
IL−27に対する従前の焦点は、ナイーブT細胞のエフェクターT1細胞への分化におけるそれに対する役割に関連していた14、31−34。しかしながら、Il27ra−/−マウスは、トキソプラズマ原虫で攻撃した場合には、頑強なT1応答を生じることが判明したが、マウスは、重度の肝臓病変および肺病理26に伴うIFN−γおよびIL−226、27の過剰な産生によって特徴付けられる、急性致死CD4+T細胞依存性炎症病で死亡した。
急性トキソプラズマ症に対するIl27ra−/−マウスの感受性を仮定することのより、慢性感染を発生させるいくつかの戦略が工夫された。これらのうち最初のものは、T細胞35のCD28依存性同時刺激のアンタゴニストであるCTLA4−Igで、感染から7日および10日後に感染したマウスを処理することであった。CTLA4−Ig処理後、感染したIl27ra−/−マウスは感染後14日にわたって生存し、慢性期に進行したがCTLA4−Igを受けたIl27ra−/−マウスは感染から5週間以内に死亡したため、前記処理は長期間の保護を提供しなかった。同一処理を受けた野生型マウスは生存していたので、CTLA4−Ig処理の後に観察された死亡率は、CTLA4−Ig介在免疫抑制の二次的結果であるように見えなかった(図2のパネルA)。肝臓および肺の組織学的分析は、CTLA4−Igで処理したIl27ra−/−マウスが急性期で生存するが、感染後14日において、依然としてそれらの器官における顕著な免疫細胞浸潤、壊死および炎症を発生したことを明らかにした(図2のパネルC)。CTLA4−Igで処理したか否かに拘らず、病態は感染した野生型マウスにおいて明らかでなかった(データは示さず)。この時点において肝臓および肺で観察されたものとは対照的に、いずれかのIl27ra−/−または野生型マウスの脳で観察された炎症の組織学的徴候はなかった(データは示さず)。
しかしながら、感染の慢性期(30日)まで進行したIl27ra−/−マウスにおいては、急性感染時における肝臓および肺に存在する病態は解決した(図2のパネルC)。対照的に、脳およびCNSにおいては、Il27ra−/−マウスは、強い炎症の領域、実質における多数の血管周囲への浸潤および重度の髄膜炎を示した(図2のパネルD)。他方、野生型マウスは最小〜中程度TEを有した。さらに、星状膠細胞活性化は、グリア線維性タンパク質(GFAP)に対する染色によって評価して、感染は野生型動物におけるこの構造的タンパク質の発現を増大に導いたが、これはIl27ra−/−マウスにおいて顕著に増加した(図2のパネルD)ことを明らかにした。Il27ra−/−マウスを慢性期まで進行させる補足的な手法において、寄生虫複製を阻害するが感染を根絶しない、感染後5日において開始する抗寄生虫薬物スルファジアジンでの処理もまた、Il27ra−/−マウスにおいて急性死亡率を下げた。薬物処理の停止後に、野生型マウスは慢性病を発現しなかったが、Il27ra−/−マウスは重度のCNS病態に関連する病気の徴候を発生し、2〜3週間内に死亡した(図2のパネルB)。従って、本実施例の残りに示したデータは、CTLA4−Igまたはスルファジアジンでの処理を通じて慢性病を発生させられたマウスに由来するものであり、これらの異なる実験群の間で差は明らかでなかった。
IL−27が、CNS36におけるトキソプラズマ原虫の制御に対して決定的なサイトカインであるIFN−γの産生を増大させることができるという報告を前提として18、22、31−34、IL−27シグナル伝達の非存在下における脳で見られた増強された炎症は、IFN−γ産生の失敗、および寄生虫複製を制御する能力の欠如の結果であり得る。しかしながら、寄生虫負荷の測定可能な差は、慢性的に感染したIl27ra−/−および野生型マウスの脳では見出せなかった(図2のパネルE)。さらに、野生型およびIl27ra−/−マウスの脳(BMNC)から単離された単核細胞は、IFN−γ依存性抗寄生虫エフェクター分子一酸化窒素(NO)を産生する能力は欠損していなかった(図2のパネルF)。この観察結果に合致して、STAg(可溶性トキソプラズマ症抗原)で刺激した野生型およびIl27ra−/−マウス由来のBMNCは、同様なレベルのIL−12およびIFN−γを生じた(図2のパネルGおよびH)。これらの知見は、Il27ra−/−マウスにおける重度の神経炎症が、IFN−γ産生の欠損、または寄生虫負荷の増加の結果ではなかったことを示した。IL−27はCD4+T細胞によるIL−2の産生を阻害するので27,37、IL−27シグナル伝達の非存在下において、脳におけるこのT細胞成長因子の産生の増大は、観察結果の免疫病理に寄与し得る可能性があった。しかしながら、従前の報告と同様に、慢性的に感染した野生型マウスの脳において検出可能な量のIl2(IL−2)mRNAまたはタンパク質は見出されず、この結果はIL−27Rの非存在下で変化しなかった(データは示さず)。同様に、これらの実験群の脳において、Il4(IL−4)またはIl13(IL−13)、2つのT2関連サイトカインについての検出可能な転写産物はなかった。最後に、他のT細胞サブセットの検査は、脳におけるFoxp3+T調節(Treg)細胞の小量の存在を明らかとしたが、慢性的に感染した野生型またはIl27ra−/−マウス間で細胞数の差はなかった(データは示さず)。
病原性CD4T細胞の蓄積におけるIL−27R効果の欠如
IL−27Rの非存在下における顕著な感染誘導CNS炎症を仮定して、実験を行って浸潤性細胞の表現型を同定した。組織病理学に従い、慢性的に感染したマウスから単離したBMNCの分析は、Il27ra−/−脳から回収された細胞の数の顕著な増加(P≦0.05;図3のパネルA)、およびCD4+T細胞の数およびパーセンテージの有意な増加(P≦0.05)、ならびに回収されたCD8+T細胞の数を示した(図3のパネルB)。T細胞集団の組成の差に拘らず、野生型およびIl27ra−/−マウス由来の脳のT細胞分析は、CD44hiおよびCD62Llowの活性化された表現型を示した(図8)。さらに、双方の組のマウス由来の単球は、それらの表面での主要組織適合性複合体クラスIIの発現の増大によって特徴付けられる、活性化された表現型を示した(データは示さず)。しかしながら、常在小膠細胞(CD11bint、CD45int)の数の差はなかったが、IL−27Rの非存在下において浸潤性マクロファージ(CD11bhi、CD45hi)の数の有意な増加があった(P≦0.05;図3のパネルB)。
前記の実験において、慢性的に感染したIl27ra−/−マウスで認められた著しい特徴の1つは、脳に存在するCD4+T細胞数の有意な増加である。浸潤するリンパ球がTEの制御で必要であるが38、この感染時におけるCNS病理学の発生にも寄与し得る39。慢性的に感染したIl27ra−/−マウスで見られた致死的病気にCD4+T細胞が関与するかどうかを決定するために、マウスを感染から4週間後にCD4に特異的な枯渇mAbで処理し、生存についてモニターした。抗CD4 mAbでの処理後のマウスの分析は、脾臓における95%より大きいCD4+T細胞の枯渇、および脳における50%に減少したCD4+T細胞の枯渇を明らかにした(図3のパネルC)。抗CD4 mAbで処理したIl27ra−/−マウスの生存は感染から60日より長く、他方、未処理マウスの大部分は脳において重度の病理学を発生し、50日までに病気で死亡した(図3のパネルD)。さらに、この処理から7日後の組織学的分析は、実質および髄膜炎における炎症の減少を明らかにした(図3のパネルE)。同時に、これらのデータは、浸潤性CD4+T細胞が、IL−27の非存在下でTEの間に観察された脳における致死的病態に寄与することを確立した。
IL−27は、抗原を経験したT細胞によるIL−17の産生を阻害する
慢性的に感染したIl27ra−/−マウスにおける神経病態は欠陥があるT1応答の結果ではないが、代わりに、CD4+T細胞によって介在されるという認識は、致死的病態におけるCD4+T細胞の最近記載されたT−17サブセットの可能性を調べる判断に導いた。T−17細胞は、CNS炎症のモデルにおける病気の発生に関与しているIL−17、IL−6およびTNFの産生によって特徴付けられるので、これらのサイトカインについてのmRNA転写体の量は、慢性的に感染した野生型およびIl27ra−/−マウスの脳に由来するRNAを用いてリアルタイムPCRによって評価された。野生型およびIl27ra−/−双方のマウスは同量程度ののIl6(IL−6)およびTnf(TNF)を発現したが、Il17(IL−17)の転写産物はIl27ra−/−マウス由来の試料のみで検出された(図4のパネルA)。
TEの間、脳においてはIL−6およびTNFに対する多数の細胞源(星状膠細胞、小膠細胞、マクロファージ、T細胞)があるが、IL−17の産生はT細胞によって大いに制限される。従って、Il27ra−/−マウス由来のBMNCは野生型マウスからの細胞よりも、IL−17、IL−6、およびTNFをより有意に産生したSTAgの存在下で再刺激された(図4のパネルB)。IL−23を添加することによって増加し、IL−27の添加によってほとんど完全にブロックされた、STAgで刺激された野生型 BMNCによって少量のIL−17もまた産生された(図4のパネルC)。さらに、慢性的に感染した野生型およびIl27ra−/−マウスからのBMNC調製物におけるCD4+およびCD8+T細胞集団の細胞内染色は、Il27ra−/−マウスの脳における細胞による、IL−17産生の増大を明らかにした(図4のパネルD)。同時にこれらの結果は、IL−27が、T−17活性を制限することによって、慢性的TEの間にCNSにおいて炎症を調節することを示唆する。
IL−27は、IL−17 CD4+およびCD8+T細胞の産生を阻害する。
インビトロでのT−17細胞の分化に対する最近の報告は、ナイーブCD4+T細胞からのこれらの細胞の発生についてTGF−βおよびIL−6が必要であり、他方、IFN−γおよびIL−4の遮断はT−17発生について好都合な環境を支持すると結論した3、11−13、40、41。従って、C57BL/6マウスの脾臓から単離されたナイーブCD4+およびCD8+T細胞をこれらの条件下で培養して、IL−17のT細胞産生を阻害するIL−27の能力を直接的に評価した。PMAおよびイオノマイシンでの刺激に続き、ほとんどすべてのT細胞はTNFを産生し、およびかなりの集団がIL−17およびTNFを同時発現した。先に示した研究と同様に、IL−27の添加はCD4+およびCD8+T細胞によるIL−17産生を効果的に阻害したが、これらの細胞によるTNFの産生を変化させなかった(図5のパネルAおよびB)。PMAおよびイオノマイシン刺激の非存在下では、IL−17産生細胞の割合および平均蛍光強度はより低かったが、IL−27は、依然としてこの活性の強力なアンタゴニストであった(図9)。
p28の元の記載は、このタンパク質がそれ自体によって分泌されるが、IL−27とは異なり、T細胞増殖を促進せず、またはIFN−γ産生を促進しなかったことを示した14。IL−27がIL−17産生を阻害し、p28発現が活性化された星状膠細胞において劇的に増加するという知見の観点から、EBI3発現は変化しなかったが(図1のパネルB)、実験を行って、p28それ自体がT細胞によるIL−17の産生を阻害し得るかを決定した。C57BL/6マウスから単離されたCD4+またはCD8+T細胞は、p28の存在下、IL−17誘導条件下で刺激された。IL−27ほどは効果的ではなかったが、単独のp28処理では、CD4+およびCD8+T細胞によるIL−17の産生を阻害できた(図5のパネルC)。
gp130関連サイトカインは、T−17発生に対して別々の効果を有する。
多数のグループによる最近の研究は、T−17細胞の発生におけるIL−6についての役割を明らかにした11−13。IL−6およびIL−27は共有される受容体成分gp130を通じてシグナル伝達を行うため、IL−17の産生を阻害するIL−27の能力は、gp130結合および/またはシグナル伝達に対するIL−6との競合の結果であった可能性があった。この論点に取り組むために、野生型 C57BL/6マウスの脾臓から単離されたCD4+Tを用いて一連の実験を行った。これらの細胞を非分極条件下でIL−23またはTGF−βの存在下で抗CD3+抗CD28抗体で活性化した場合(抗IFN−γ、抗IL−4)、IL−17の顕著な分泌が起こり、およびIL−27の添加は用量依存的にIL−17の産生を阻害できた(図6のパネルAおよびB)。(抗IL−6抗体を用いる)培養条件におけるIL−6の続く中和の結果、従前の報告と同様にIL−17産生の減少がもたらされた11;しかしながら、これらの条件においてさえ、IL−27の添加は、依然として、用量依存的にIL−17のレベルを低下させ(図6のパネルAおよびB)、これは、密接に関連するサイトカインであるIL−27およびIL−6がT−17細胞に対して対照的な効果を有することを示す。
多くのタイプIサイトカインによるシグナル伝達の直接的な結果の1つは、SOCSタンパク質の下流活性化であり、これは、負の調節フィードバックループを通じてのT細胞応答の抑制を導く42。IL−6のように、IL−27はCD4+T細胞におけるSOCS3発現を誘導すると従前に報告されており27,37、およびこの活性は、IL−2の産生を阻害するIL−27の能力を説明すると提唱されている37。T−17活性を阻害するIL−27能力についてのこの経路の可能性を探るために、gp130における高次形態突然変異を発現するgp130Y757Fマウスを用いた43。これらのトランスジェニックマウスにおいて、野生型gp130は、Tyr757残基がフェニルアラニンで置換されたバージョンに交換されている。従前の研究は、この残基を、SOCS3およびSHP2の結合と関連付けており、この観察結果と合致して、この置換の結果、STAT3のIL−6介在超活性化、およびRas−ERK経路の損なわれた活性化をもたらす44
IL−6で刺激したgp130Y757FマウスからのT細胞の結果、過剰なかつ持続したSTAT3リン酸化がもたらされた(図6のパネルC、データは示さず)。STAT3リン酸化のピークは1時間において起こり、24時間後にgp130Y757F T細胞は上昇したままであった(図6のパネルC、およびデータは示さず)。続いてCD4T細胞はgp130Y757Fマウスおよび野生型同腹子対照から単離後、T−17誘導条件下で4日間成長させ、続いて、細胞内IL−17を測定した。これらの実験において、gp130におけるこの突然変異は、PMAおよびイオノマイシンでの再刺激なしで、IL−17細胞の頻度を3桁の増大に導いた(図6のパネルD)が、この効果は、PMAおよびイオノマイシン刺激を用いた場合にはあまり明らかでなかった(図10)。培養上清の分析は、gp130Y757F CD4T細胞が野生型 CD4T細胞よりも5倍多くIL−17を分泌したことを明らかにした(図6のパネルE)。これらのデータは、SOCS3のIL−6介在産生がIL−17を促進するIL−6の能力を制限し、および最近報告されたIL−23誘導IL−17産生における負のレギュレーターとしてのSOCS3の役割と合致することを確立する45。それにも拘らず、IL−27の添加は、PMAおよびイオノマイシン再刺激の有無にかかわらず、gp130Y757F T−17細胞によるIL−17の産生と拮抗し(図6のパネルDおよび図10)、およびIL−27は用量依存的に突然変異体および野生型 CD4T細胞による分泌IL−17のレベルを低下させることができた(図6のパネルE)。最後に、IL−27によるIL−17産生を制限する際のSOCS3の役割を直接的に調べるために、CD4T細胞におけるSocs3の条件欠失を備えるCreMMTVSocsfl/flマウスを用いた。CreMMTVSocsfl/flCD4T細胞をIL−27の存在下、T−17誘導条件下で成長させた場合、IL−17産生は依然として阻害された(図6のパネルF)。同時に、これらの結果は、IL−17産生を阻害するIL−27の能力は、gp130−IL−6シグナル伝達のSOCS3介在減衰に寄与できないことを示す。
IL−27はSTAT1を通じてのIL−17産生を阻害する。
IL−6およびIL−27は密接に関連するサイトカインであり、およびgp130介在シグナル伝達を共有するが、示されたデータは、これらがIL−17産生に対して反対の効果を有することを大いに示す。この結論は、IL−27由来の阻害シグナルがIL−27R特異的成分を介して介在され、およびIL−6がSTAT3を主に活性化するが、いくつかの研究はユニークなIL−27R鎖をSTAT1の活性化および転写因子T−betに続く誘導に繋げていることを意味する32、33。従って、IL−17産生を阻害するIL−27の能力がこれらの転写因子に関係したかを決定するために、Stat1−/−またはTbx21−/−(T−bet−欠損)マウス由来のCD4+T細胞を、IL−27の存在下または非存在下、T−17誘導条件下で刺激した。これまでのように、IL−27添加の結果、野生型およびT−bet−欠乏CD4+T細胞によるIL−17産生の顕著な阻害がもたらされたが、効果はSTAT1の非存在下で折衷された(図7のパネルA)。これらのデータは、T−17機能に拮抗するIL−27の能力における、STAT1についての主要な役割を同定する。
インビボでのSTAT1の役割を調べるために、Stat1−/−マウスをトキソプラズマ原虫で急性的に感染させ、IL−17の産生をモニターした。脾細胞の感染後7日におけるSTAgでの再刺激は、Stat1−/−脾細胞がそれらの野生型の対応物よりも多くIL−17を分泌することを示した(図7のパネルB)。Stat1−/−マウスは寄生虫複製を制御できないので46、インビトロのデータと合致するが、インビボのデータは慎重に解釈されるべきである。なお、結果は、従前に、T−17活性のSTAT1介在阻害についてのインビボ証拠を提供したEAEでの実験と同様である。
考察
最近、IL−17、TNFおよびIL−6の産生に係るT細胞独自のサブセットが、多発性硬化症、炎症性腸疾患および関節リウマチのモデルにおいて観察された病態の発生に関連付けられている3−7。異常なT−17応答が自己免疫性に関連付けられている一方で、これらは病原体クレブシエラおよびトキソプラズマの攻撃に対する急性耐性においても役割を有するが47−49、これらの状況においては、T−17応答は自己免疫性に導かない。これらの結果の意味は、ほとんどのT細胞応答について調べているのと同様に、T−17活性を適切に調節するためのメカニズムが存在することであり、今日、IFN−γおよびIL−4が、T−17細胞に拮抗する他のTヘルパー細胞に必要であるという明らかな証拠がある3,13,40,41
本明細書における結果は、トキソプラズマ原虫で慢性的に感染したIl27ra−/−マウスは、IL−17、IL−6およびTNFの異常なT細胞産生に関連付けられる、CD4T細胞によって介在される重度の神経障害を発症することを示し、これは、T−17活性調節におけるIL−27の役割を示す。T−17細胞に対するIL−27の抑制効果は、IL−23で刺激された慢性的に感染したマウス、ならびにTCRトランスジェニックCD4T細胞および脾臓由来CD4およびCD8T細胞由来のBMNCによるIL−17の産生をIL−27が阻害した実験によって示された。これらの結果は、IL−27が炎症の他の面においてT−17細胞を調節する可能性が高いことを示す。
先に強調したように、IL−6およびIL−27は、共に、gp130を介してシグナル伝達を行う、密接に関連したサイトカインであり、およびこれらの細胞効果はJAK−STAT経路の活性化を通じて介在されるが8,52、これらがT−17活性に対して非常に異なる効果を有する。最近の報告は、STAT3のIL−23誘導活性化を、IL−17のCD4T細胞産生の促進に関連付けており53、T−17活性を促進するSTAT3の主なアクチベーターであるIL−6の能力と合致する知見である。同様に、gp130Y757F T細胞がIL−17産生量を上げるという観察結果は、SOCS3がIL−6介在シグナル伝達を制限する古典的な負のフィードバックループの一部であることを示す現在のモデルと合致する。しかしながら、IL−27はSOCS3を活性化するが27,37、IL−6の非存在下、およびgp130Y757F−またはSOCS3−欠乏CD4T細胞におけるT−17活性を低下させるIL−27の能力は、それが、単に拮抗するIL−6介在シグナル伝達とは別の阻害効果を有することを示す。
初期の報告はIL−27の炎症促進性活性に焦点を当ててきたが、IL−27が病理学的T細胞応答に拮抗するという認識が増えつつある。IL−2のTヘルパー細胞産生をIL−27が阻害することを示す最近の研究は、その可能な抗炎症活性に対する識見を提供した27。さらに、外因性IL−2の存在下においてIL−17産生を減少するIL−27の能力は、減少したT−17活性が単純にIL−2レベルが低下した結果ではないことを示す(図11)。事実、いくつかのデータは、IL−2がIFN−γを優先的に促進し、IL−17応答をしないことを示唆する11
本明細書において示したデータは、IL−27がSTAT1を使用して、CD4およびCD8T細胞によるIL−17産生を抑制することを示し、これは、T−betから独立した効果である。この観察結果は、IL−2産生によるIL−27阻害がSTAT1から独立していたという従前の報告とは対照的である27。IFN−γまたはIL−27によるSTAT1の活性化はT1応答の発生に主に関連付けられてきたが、本データは、このシグナル伝達経路もやはり抗炎症活性を介在することを強調する。この結論は、Stat1−/−マウスにおけるインビボでのT−17細胞の発生が増強されたという観察結果7、54によって、およびIFN−γの中和がIL−17産生を促進するという事実3、40、41によって裏付けられる。さらに、STAT1のIL−27介在活性化は、CNSにおけるIL−17産生T細胞の内因性阻害経路を表すという仮定は、Stat1−/−マウスがより多量のEAEを産生するという知見を説明できる55。後者の知見はIFN−γシグナル伝達の欠如に帰結されているが、低下したIL−27活性の機能であり得る可能性が高いように思われる。現在、異なる実験系におけるSTAT1の阻害効果についての分子的機序は知られていないが、免疫応答の抑制における種々のSTATの役割を強調する文献が増え続けている56、57
p28単独によるIL−17産生の阻害は、どのようにしてこのタンパク質がその受容体に結合し、その阻害効果を変換するかという、生物学的機序についてのいくつかの疑問を生起させる。1つの可能性は、p28の分泌がIL−27の形成に導く構成的に利用可能なEBI3とで二量体化できるか、またはp28がIL−6と同様にして分子間シグナル伝達できるということである19。IL−27の免疫刺激活性のいずれも、従前にはp28に帰されていないが14、この分泌タンパク質の生物学的機序のさらなる理解は、これを治療的に用いることができる方法に対して識見を提供することができる。本明細書において提示された知見は、p28シグナル伝達それ自体の関連性、およびT−17活性の生理学的アンタゴニストとしてのIL−27の重要性を示唆する。IL−17活性の遮断が種々の自己免疫異常において病気を緩和するという強力な証拠が発見されているが3、50、51、58、IL−17の中和はT−17活性の下流のサイトカインを特異的に標的にする。対照的に、IL−27および/またはそのp28サブユニットによる刺激は、抗原特異的T−17細胞に直接的に拮抗でき、IL−17の細胞源を特異的に標的にする機会を提供し、これは、ある種の自己免疫疾患の治療に対するより効果的な手法を提供することができる。
方法
マウスおよび寄生虫
C57BL/6マウスはJackson laboratoriesから入手し、WSX−1−/−(Il27ra−/−)マウスはChristiaan Saris博士(Amgen Inc.)より提供された。I−Adと関連するニワトリオボアルブミンペプチド(OVA(323−339))に対してTCR特異的なトランスジェニックDO11.10マウス、Stat1−/−マウスおよびTbx21−/−マウスはPhillip Scott博士(University of Pennsylvania,Philadelphia,PA)より提供された。gp130Y757FおよびCreMMTVSocs3fl/flマウスは従前に記載されている43、45。マウスを、制度的ガイドラインに従って、ペンシルバニア大学の病理生理学部門において特異的病原体が無い施設に収容し、育種した。
トキソプラズマ原虫のMe49株は、慢性的に感染したCBA/caマウスから調製し、20個の嚢胞で実験動物を腹腔内感染させた。Il27ra−/−マウスは、感染後7日および10日において、200μgのCTLA4−Ig(Bristol Meyers Squibb)を腹腔内投与するか、または感染後5日において飲料水に200mg/Lのスルファジアジン(Sigma)を加えて2週間処理した。可溶性トキソプラズマ抗原(STAg)は、先に記載したようにRH株のタキゾイトから調製した59。組織学的調査のために、肝臓、肺および脳を動物から収集し、10%ホルマリン中で固定し、パラフィンに包埋し、区分し、ヘマトキシリンおよびエオシンで染色した。星状膠細胞活性化を決定するために、脳セクションを従前に記載されているようにGFAPについて染色した30。寄生虫負荷を測定するために、35倍反復トキソプラズマ原虫 B1遺伝子を、従前に記載された条件を用いてAB7500速リアルタイムPCRマシーン(Applied Biosystems)中でSYBR(登録商標)Green PCR Masterミックス(Applied Biosystems)を用いるリアルタイムPCRによって増幅した30。実験試料から得られたC値を規準化するめに、マウスβ−アクチン遺伝子を同一条件下で増幅した30
脳単核細胞(BMNC)の分析
慢性的に感染した野生型およびIl27ra−/−マウスからのBMNCの単離を、従前に記載されたプロトコルに従って行った30、60。細胞を、従前に記載されているようにエクスビボ表面染色および細胞内染色のために処理した27。細胞を、CD4、CD8、CD44、CD45、I−A/I−E(BD Pharmingen)、CD62LおよびCD11b(eBioscience)に対する抗体を用いて、表面に染色した。IL−17(BD Pharmingen)、IFN−γおよびTNF(eBioscience)に対する抗体を用いて、T細胞を細胞内染色した。試料をFACScaliberフローサイトメーター(Becton Dickenson)で獲得し、FloJoソフトウエア(TreeStar Inc.)を用いて結果を分析した。BMNCを、96ウェル丸底プレート(Costar)中で200μlの最終容量中のウェル当たり2×10細胞の最終密度で平板培養した。組換えmIL−27(100ng/ml;Amgen Inc.)、IL−23(10ng/ml;DNAX)または双方の存在下または非存在下で、細胞をSTAg(50μg/ml)の有無にかかわらず刺激した。上清を48時間後に収集し、IL−2、IFN−γ、IL−12、IL−17、TNFおよびIL−6のレベルをELISAによって測定した。酸化窒素(NO)レベルをグレイス(Greiss)アッセイの使用によって測定した。
リアルタイム定量的PCR分析
全細胞RNAを、標準的な手法を用いて慢性的に感染した野生型およびIl27ra−/−マウス、ならびに感染していない野生型マウスの、灌流後ホモジナイズした脳から単離した後、記載されているようにcDNAに変換した26。加えて、全RNAを野生型 C57BL/6一次星状膠細胞培養から単離し、これを用いてcDNAを作成した。一次星状膠細胞を、従前に記載されているように、1〜3日齢マウスの脳から収穫し30、グリア線維性酸性タンパク質(GFAP)染色(抗マウスGFAP、BD Pharmingen)によって判断した星状膠細胞培養の純度は一貫して90%を超えていた。Qiagenから入手したプライマーを用いて、TNF、IL−6、IL−27p28およびEBI3の発現を決定し、Power Sybr green(登録商標)試薬(Applied Biosystems)を用いてAB7500速リアルタイムPCRマシーンで行った。Taqman(登録商標)プライマー、プローブ、およびApplied Biosystemsから入手した試薬を用いて、IL−17の発現を決定した。β−アクチンハウスキーピング遺伝子を双方の場合における規準化対照として用いた。
−17細胞の作製
IL−17−産生CD4+およびCD8+T細胞を、他の文献等に記載されている11、40、方法を改変して産生させた。簡単に述べると、前記したマウスから単離した脾細胞をCD8+およびNK1.1+細胞について枯渇させて、CD4+T細胞を豊富化させ、またはそれらをCD4+およびNK1.1+細胞について枯渇させて、磁性ビーズ分離(Polysciences)によりCD8+T細胞を豊富化させた。細胞を5×10細胞/mlの密度にて96ウェルプレート(Costar)中で平板培養した。Tg CD4+T細胞を5μg/mlのOVAペプチドで刺激し、他方、他のT細胞を抗TCR抗体(抗CD3;1μg/ml;eBioscience)および抗CD28(1μg/ml;eBioscience)で刺激した。T−17細胞の産生のために、培養に、組換えマウスIL−23(10ng/ml;DNAX)またはヒトTGF−β(1ng/ml;R&D)単独またはIL−6(10ng/ml;eBioscience)、TNF(10ng/ml;eBioscience)およびIL−1β(10ng/ml;BD Pharmingen)との組み合わせを補充した。加えて、抗IFN−γ(10μg/ml;クローンXMG1.2)および抗IL−4(10μg/ml;クローン11B11)を用いて、IFN−γおよびIL−4を培養中で中和した。規定される場合には、組換えIL−27(100ng/ml;Amgen)を加えた。組換えp28はeBioscienceによって提供され、規定される場合、100ng/mlの濃度で用いた。CD8+T細胞を3日目に収穫し、他方、CD4+T細胞は3日目に新鮮な培地および試薬を補足し、4日目に収穫した。双方の細胞型を、続いてPMAおよびイオノマイシン刺激+ブレフェルジンA(Sigma)の存在下または非存在下にて、細胞内IL−17、TNFおよびIFN−γにつき染色した。
統計学
独立スチューデントt検定を用いて有意差を決定し、0.05未満のP値は有意と考えられた。
実施例1についての文献
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可溶性WSX−1はIL−27によるIL−2産生阻害を増強する。
全脾細胞を2匹のIl27ra−/−マウス(WSX−1 KO1およびWSX−1 KO2)から単離した。脾細胞からNK1.1+およびCD8+細胞を枯渇させて、CD4+T細胞を豊富化した。次いで、CD4+T細胞をCFSE(カルボキシフルオレセインスクシニミジルエステル)で標識し、抗CD3抗体および抗CD28抗体で刺激した。sIL−27R Fcタンパク質(可溶性WSX−1ポリペプチド、Amgen Inc.によって提供された、WSX−1細胞外ドメイン配列を含むFc融合タンパク質)の有無に関わらず、IL−27を、細胞を含むウェルに加えた。sIL−27R Fcタンパク質を細胞ウェルへの添加に先立ってIL−27と共に30分間インキュベートして、結合を促進した。細胞を37℃で48時間インキュベートした。上清をELISAアッセイで用いて、IL−2およびIFN−γの産生を測定した(図12)。
可溶性WSX−1融合タンパク質sIL−27R Fcの添加は、IL−27によるIL−2およびIFN−γ産生阻害を増強させた。結果は、可溶性受容体が内因性受容体の非存在下で機能できることを示し、受容体は分子間で働くことができることを示す。
IL−10のT細胞産生におけるSTAT3のインターロイキン27およびIL−6介在活性化についての中心的役割
IL−10は、保護的T細胞応答と病理学的T細胞応答の間のバランスを調節する際に主な役割を有する。この活性と合致して、ミエロイド細胞ならびに種々のT細胞サブセットを含むこのサイトカインの多数の産生源がある。しかしながら、IL−10の生来の産生を調節する多くの経路があるが、適応応答によるその産生を支配する因子はあまり理解されていない。本実施例において提示した実験は、IL−27およびIL−6が種々のT細胞集団を誘導してIL−10を産生させることができることを明らかにする。この効果は、IL−27については転写因子STAT1およびSTAT3、ならびにIL−6についてはSTAT3に依存する。同時に、これらの実験は、免疫系が炎症応答を和らげるのを可能とする新規な経路を同定する。
IL−10は、T1細胞によるIFN−γの産生を阻害したT2関連サイトカインとして最初は記載された1,2。後に、これは間接的な効果であって、およびT1細胞機能を緩和する能力は、アクセサリー細胞活性を拮抗させる能力によるものであったと認識された。従って、IL−10は、IL−1、TNFおよびIL−12などの炎症促進性サイトカインを産生するマクロファージの能力を低下させ、およびT細胞応答に必要な同時刺激性およびMHC分子の発現を減少させた3−9。IL−10は種々の生物学的特性を有するが、インビボでのその主な役割の1つは、抗原提示細胞に対するその阻害効果と合致する炎症応答に限定する。この機能は、IL−10−/−マウスは自然発症的に炎症性腸疾患(IBD)を発症することを明らかとした最初の報告において、まず強調された。敗血症、感染疾患および自己免疫のマウスモデルを用いた続いての研究は、T1、T2およびT17活性に関連する先天性および適応応答の調節におけるIL−10の役割について広範の理解を有する11−13。感染疾患との関係では、どのようにしてIL−10の非存在が病原体に対する耐性の増強を導くが、宿主を殺すことができる異常な炎症応答の発生をももたらす、いくつかの例がある14−16。同時に、これらの研究は、保護免疫性と病態発生間のバランスを維持する際の、IL−10の中心的役割を示す。
炎症を制限する際にIL−10の重要な役割を仮定すると、恐らくは、微生物産物で刺激されたマクロファージおよび樹状細胞を含む、この免疫調節因子の多数の産生源があることは驚くべきことではない。加えて、IL−10はT2サイトカインとして最初は特徴付けられたが1,2、今では、Tr1細胞17、CD25+18,19、CD25調節T細胞(Treg)20,21、およびT1細胞22,23もまたIL−10を分泌することが認識されている。IL−10の産生源としての3つの異なるサブセットと相対的重要性が長期にわたる疑問であったが24,25、近年、Treg細胞とIL−10間の関連性はこの領域の研究を優勢なものとした。それにもかかわらず、種々の病気状況においては、IFN−γ+IL−10+Tヘルパー細胞の存在について確立した文献があり26,27、いくつかの最近の研究は、トキソプラズマ原虫での感染時に、および森林型熱帯リーシュマニア(Leishmania major)の非治癒モデルにおいて、IFN−γをやはり産生するCD4+CD25−Foxp3−T細胞によるIL−10依存性免疫抑制の重要性を強調している28,29。それにもかかわらず、炎症を制限するT細胞由来IL−10の重要性に対する多くの証拠によっても、T細胞によるこのサイトカインの産生を誘導する事象は不明瞭なままであった24,25
IL−10は、炎症を制御するための免疫系によって用いられる唯一の抗炎症メディエーターではなく、このプロセスに関与する経路(CTLA4、BTLA、PD1)のリストは継続的に増大している。最近、エプスタイン・バー誘導タンパク質3(EBI3)およびp28から構成されるヘテロ二量体サイトカインであるサイトカインIL−27が30、いくつかのT細胞機能のアンタゴニストとして記載されてきた。このサイトカインは、最初、T1細胞の発生を促進する因子として同定されたが31、32、続いての報告は、IL−27が感染および自己免疫の種々のモデルに関与するT1、T2およびT17応答をも制限することができることを強調した32−40。事実、これらの研究所における研究は、IL−10−/−マウスのように、トキソプラズマ原虫に感染させたIL−27ra−/−マウスが、炎症促進性サイトカインの過剰な産生、肝臓における壊死の大きな面積および多数の器官における激しい免疫細胞浸潤物の存在によって特徴付けられる、致死的CD4+T細胞介在応答を発生したことを明らかとした14,33,38,41,42。これらの表現型の類似性は、これらの抗炎症性サイトカインが継続する免疫応答を調節する際に果たす重要な役割を強調するのみならず、これら2つの免疫調節因子間の可能な関連性を示唆する。
T細胞に対するIL−27の効果をより理解するために、IL−27の存在下または非存在下における67の可溶性免疫メディエーターの産生をアッセイした。この分析は、IL−27がT1、T2およびT17細胞に関連する多数のサイトカインを阻害したが、驚くべきことに、IL−27はIL−10の産生も促進したことを明らかとした。なぜなら、トキソプラズマ原虫で慢性的に感染したIL−27ra−/−マウス由来のT細胞は、IL−10を作製する能力の欠陥を有していたため、この観察結果は、インビボにおいても酷似していた。インビトロ実験は、IL−27がIL−10のCD4+およびCD8+T細胞集団を増強できるが、IL−27によって誘導されたIL−10+T細胞の大部分はFoxp3を発現しないことを明らかとし、これはIL−27が多数のT細胞集団によるIL−10産生を刺激できることを示す。さらに、IL−27+TGF−βによるT細胞の刺激の結果、TGF−βもまたIL−10の強力なインデューサーでもあったことと組み合わせた場合、(IL−27のように、gp130を介してシグナル伝達を行う)IL−10、およびIL−6に対する相加的効果をもたらした。IL−10産生を刺激するIL−27の能力は、細胞内シグナル伝達分子STAT4および転写因子T−betから独立していたが、STAT1およびSTAT3活性化に依存しており、他方、IL−6はSTAT3のみを必要とする。集合的に、これらのデータは、IL−10のT細胞産生を促進するサイトカインの環境、およびこの調節経路を支持する分子事象に対する新規な識見を提供する。
結果
IL−27はIL−10のT細胞産生を誘導する。
最近の研究は多数の炎症促進性サイトカインのT細胞産生を阻害するIL−27の能力を強調してきたが38、43、IL−27に対するさらなる標的を同定することができるスクリーニングが目的であった。従って、C57BL/6マウスからのナイーブCD4+T細胞を、アクセサリー細胞が存在下するIL−27の存在下または非存在下、非分極条件下で(α−IFN−γおよびα−IL−4)、抗TCR(α−CD3)およびα−CD28抗体で活性化した。細胞を3日間培養した後、げっ歯類Multi−Analyte Profile(RodentMAP(商標))を用いて、上清を67の分泌免疫産物のパネルについてアッセイした。従前の報告と合致して、IL−27のこれらの非分極培養物への付加は、T1(IFN−γ)、T2(IL−5)およびT17(IL−17)応答に関連する多数のサイトカインの減少に導くだけでなく、GM−CSF、IL−1β、IL−3、MIP−1αおよび−βおよびリンホタクチンも含んだ(図14のパネルA)。加えて、IL−18、IL−6、IL−7を含むいくつかの他のサイトカインおよびMCP−1、MCP−3、M−CSF、MMP−9を含むケモカインはこの処理によって変化しなかった(表2)。しかしながら、最も顕著な結果は、IL−27が、これらの培養上清におけるIL−10のレベルの1000倍増加に導いたという観察結果であった(図14のパネルAおよび表2)。
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細胞内染色を用いるさらなる分析は、同様な条件下で刺激し、続いてフォルボール12−ミリステート13−アセテート(PMA)およびイオノマイシンで再刺激した場合、IL−10+CD4+およびCD8+T細胞のほんの数パーセントがあったが、IL−27の付加はこのパーセンテージの顕著な増加を導いたことを明らかとした(図14のパネルBおよびC)。これらの結果は、同様な数のCD4+およびCD8+T細胞がIL−27に応答してIL−10を産生したことを示したが、CD4+T細胞が豊富化された培養からの上清中のIL−10の量は、平均蛍光強度(MFI)の差と合致して、CD8+T細胞を含有する培養で観察されたものよりも高かった(図14のパネルBおよびC)。結果として、本実施例で示された研究の大部分は、IL−10の産生源としてのCD4+T細胞に焦点を当てた。
IL−27Rは、インビトロおよびインビボでのIL−10の最適T細胞産生に必要である。
前記した実験は、IL−27がIL−10のT細胞産生を増強できることを示した。これらの事象におけるIL−27Rの役割を評価するために、野生型またはIl−27ra−/−マウス由来の脾細胞を、IL−27の存在下または非存在下、非分極条件下で活性化し、IL−10をアッセイした。野生型マウス由来の細胞はIL−27に応答した増強されたレベルのIL−10を分泌したが、これはIl−27ra−/−マウス由来の培養では観察されなかった(図15のパネルA)。事実、これらの上清における均一基礎レベルのIL−10は野生型対照と比較して低下した。IL−27/IL−27Rがインビボにて炎症応答の調節に関与したか否かを評価するために、野生型およびIl−27ra−/−マウスをトキソプラズマ原虫38で慢性的に感染した実験系を用いた。これらの実験において、脳単核細胞(BMNC)調製物および慢性的に感染した野生型マウス由来の脾細胞の再刺激は、IL−10を産生するCD4+T細胞の存在を直接的にエクスビボにて明らかにした。対照的に、慢性的に感染したIl−27ra−/−マウスの脳および脾臓由来の細胞を用いた場合、IL−10において顕著な欠陥があった(図15のパネルB)。逆に、IL−27の存在下における野生型BMNCのSTAgでの再刺激の結果、IL−10の有意な増加があった(図15のパネルC)。これらの結果は、集合的に、インビトロでのIL−10のT細胞産生の促進における、およびトキソプラズマ原虫に関連する慢性感染誘導炎症の状況における、IL−27およびIL−27Rに対する顕著な役割を示唆する。
IL−27は、T1およびT2条件下でIL−10の産生を誘導するが、T17条件下では誘導しない。
前記した実験は中性条件下で行ったが、トキソプラズマ原虫で感染させたマウスからのデータは、T1支配的応答の間におけるIL−10プロデューサーの発生におけるIL−27についての役割を示す。従って、さらなるインビトロ実験を行って、T細胞活性化後のいずれの時点において、IT−10が産生されたかを決定し、およびT1、T2またはT17細胞の発生に好都合な条件下で、IL−10を促進するIL−27の能力を評価した。IL−27に応答した4日間にわたるCD4+T細胞によるIL−10産生の分析は、活性化から48時間後に細胞がIL−10の産生を開始し、72時間においてピークとなったIL−10+細胞の数は96時間に渡って維持されたことを明らかにした(図16のパネルA)。加えて、細胞をCFSE標識して、IL−27によって生じたIL−10産生T細胞が活発に増殖しているか、またはT細胞の非複製集団の一部であるかを決定した。CFSE希釈によって示されるように、CFSE反応がはっきりしない細胞のみがIL−27に応答してIL−10を産生した。この知見は、T細胞がサイトカイン産生を獲得するのに増殖が必要である際のモデルと合致する44。また、これらの実験におけるIL−10産生のパターンは、最近活性化されたT細胞についてのIL−27Rの発現プロフィールに相関する45
従前の報告23と合致し、T1条件下で(IL−12+α−IL−4)、IL−10を産生した少数のCD4+T細胞があったが、IL−27添加の結果、IL−10について陽性に染色された細胞の割合の増加をもたらした(図16のパネルB)。T2条件下(IL−4+α−IFN−γ)では、従前の報告と同様に、かなりの数のIL−10+CD4+T細胞があり、IL−27の添加の結果、割合およびIL−10染色についてのMFIの顕著な増加がもたらされた。驚くほど、T17条件下(TGF−β+IL−6)でのCD4+T細胞の分極の結果、全ての他の条件を比較した場合に、IL−10を産生したT細胞の最大集団の存在をもたらした。しかしながら、IL−27を加えた場合、IL−10のさらなる増加はなかった(図16のパネルB)。同時に、これらのデータは、IL−10産生を促進するIL−27の能力はT1およびT2条件下では最も顕著であるが、T17条件下ではそうでないことを示す。
デュアルサイトカイン産生株に対するIL−27の効果
IL−27はT1およびT2条件下でIL−10の産生を促進でき、T17分極に続いてIL−10+CD4+T細胞のかなりの割合があったが、これらのIL−10+細胞もこれらのTサブセットに関連するシグネチャーサイトカイン(sigunature cytokine)を産生するか否かは明らかでなかった。従って、CD4+T細胞をT1、T2およびT17条件下で刺激し、IL−10についての細胞内染色を、IFN−γ、IL−13またはIL−17各々と組み合わせた。T1条件下で刺激した場合、IL−10産生T細胞の大部分もまた、IFN−γについて陽性に染色されたが、二重プロデューサーのこの集団は、依然としてまさにIFN−γを産生する細胞と比較して少数であった(図17のパネルA)。IL−27の添加はIFN−γ+細胞の数を低下させず、その代わりIFN−γ+IL−10+CD4+T細胞の割合の増加をもたらした。T2条件下では、IL−10+細胞のほぼ50%がやはりIL−13を産生していた(図17のパネルA)。IL−27の添加はIL−10+細胞の割合を増大させ、IL−13+IL−10+細胞およびIL−13単一産生株数の同時低下を引き起こした。
予想外に、IL−17およびIL−10の産生のためにIL−6+TGF−β(T17)と共に培養したT細胞の分析結果は、T細胞の3つの別々の集団:IL−17またはIL−10の単一の産生株、およびIL−17+IL−10+細胞の集団の存在を明らかとした(図17のパネルA)。従前の報告38と同様に、IL−27の添加はIL−17の発現を阻害したが、IL−10を発現する細胞の割合を増加させなかった。むしろ、IL−10+IL−17−T細胞増殖の増加があった。これらの培養におけるアクセサリー細胞の存在を仮定すると、IL−17の産生を阻害するIL−27の能力は、IL−10分泌を誘導する能力の結果である可能性があった。しかしながら、IL−10−/−マウス由来のCD4+T細胞を用いた場合、IL−27は依然として、IL−17産生を阻害できた(図17のパネルB)。
TGF−βは、IL−10+CD4+T細胞の集団を駆動するIL−27の能力を増強する。
17細胞は、これらの条件下でIL−27はIL−10を増強することができないことと組み合わせて、有意なレベルのIL−10を産生したという知見は、TGF−βまたはIL−6もまたこれらの事象の調節に関与し得ることを示唆した。CD4+T細胞に対するTGF−βの効果の調査は、IL−27、TGF−β単独とは異なり、IL−10の中程度の増加をもたらしたが、IL−27と組み合わせた場合、IL−10+細胞の割合の増加ならびにMFIの増加に導く相加的効果を有したことを明らかとした(図18のパネルAおよびB)。加えて、外因性TGF−βはIL−10産生を増加させないが、内因性TGF−βの中和は、IL−10産生を促進するIL−27の能力を排除しなかったが、IL−10+細胞の割合を中程度の低下に導いた(データは示さず)。
TGF−βはCD4+CD25−T細胞を、Foxp3を発現するCD4+CD25+誘導Treg細胞に変換できるので46,47、TGF−βを含めるのはTreg増殖に好都合であり、IL−27はIL−10のTreg分泌を促進する可能性があった。従って、Foxp3GFPでキメラマウス由来のCD4+T細胞48は、TGF−β、IL−27または双方のサイトカインの組み合わせ存在下、非分極条件下でα−CD3およびα−CD28で活性化された。非分極条件下での72時間のインキュベーション後、TGF−βを含まない培養においては少数のFoxp3GFP+細胞しか存在せず、しかしながら、TGF−βの添加の結果、10%以下のIL−10を産生するFoxp3GFP+CD4+T細胞のより大きな集団の発生がもたらされた(図18のパネルC)。CD4+T細胞をIL−27の存在下で培養した場合、Foxp3GFP+細胞の増殖はなかったが、Foxp3GFP+細胞の50%はIL−10を産生していた。しかしながら、IL−27に応答して産生したIL−10産生T細胞の大部分はFoxp3GFP−(20%対1.4%)であった。最後に、TGF−βをIL−27とを組み合わせた場合、TGF−β単独を含む培養と比較して、Foxp3GFP+細胞数が約70%減少した。IL−27単独で見られたように、Foxp3GFP+細胞の50%近くがIL−10を作製したが、IL−10産生CD4+T細胞の大部分はFoxp3GFP−に存在し、IL−10産生に対するIL−27の効果はFoxp3+T regsに対して特異的でないことを示す。同時に、これらのデータは、TGF−βは、IL−27と組み合わせた場合、CD4+T細胞によるIL−10産生に対して相乗効果を有することを示し、この結果は、これらの培養におけるFoxp3+Treg細胞数の増大によるものではない。
IL−10産生の促進におけるIL−6の役割
TGF−βは、IL−10産生単独を刺激するIL−27の能力を増強させることができるが、T17条件下で存在するIL−10+T細胞の高い割合を説明できない。従って、IL−27と構造的相同性および受容体サブユニットを共有するタイプIのサイトカインであるIL−6もまた、IL−10の産生を促進できるかを決定するために、CD4+T細胞を非分極条件下でIL−6と共にインキュベートした。これらの実験においてTGF−βで見られたように、IL−6の添加の結果、IL−10の中程度の増大のみがもたらされた(図19のパネルAおよびB)。なお、TGF−βと組み合わせた場合、IL−6は相乗的に、IL−10+CD4+T細胞の大きな集団の出現を促進した。IL−10を正に調節するIL−27の能力はT1分極条件下で最も明らかであったので、T1およびT2条件下でのIL−10産生に対するIL−6の効果を調べた。IL−27とは異なり、IL−6は続いてのT1分極下でIL−10を増強させることができなかった(図21)。対照的に、T2分化条件下で、IL−6の添加は、IL−10の産生レベルに対して相加的効果を有した(図21)。
IL−10産生CD4+T細胞の産生におけるStat1およびStat3の役割
CD4+T細胞における特異的STATタンパク質の活性化は、T細胞の別々のT細胞系への分化に関連した寄与因子の1つであり、IL−27は、STAT1(および結果として、T−bet)、STAT3および、より程度は低いが、STAT4を含む多数のSTATタンパク質を活性化することが示されており49、50、他方、IL−6は主としてSTAT3および、程度はより低いが、STAT1を活性化する51、52。IL−27およびIL−6がSTAT1およびSTAT3を活性化する動態学を決定するために、精製されたCD4+T細胞を3時間にわたって各サイトカインで刺激し、これらの転写因子のリン酸化をモニターした。これらの実験は、CD4+T細胞がIL−6およびIL−27に応答してSTAT1およびSTAT3をリン酸化できたが、IL−6はIL−27よりも早い速度でこれを行うことができたことをを明らかにした(図19のパネルCおよびD)。最高数のP−STAT1+細胞はIL−27での刺激後30分まで見られなかったが、IL−6とIL−27応答のピーク間に、P−STAT1+細胞の割合の差はなかった。他方、IL−6はSTAT3リン酸化のそのように強いインデューサーであったので、刺激の5分後には、T細胞のほぼ90%はP−STAT3+であり、高レベルのP−STAT3は3時間にわたって維持された。対照的に、わずかな割合のCD4+T細胞がIL−27に応答してP−STAT3につき陽性に染色され、P−STAT3+細胞のこの集団は刺激から3時間後に維持されていなかった。
IL−27によるIL−10の誘導におけるJAK−STATシグナル伝達経路の役割をさらに調べるために、個々のSTATタンパク質が欠損したマウスを用いた。IL−17を阻害するIL−27の能力は、以前はSTAT1を活性化するその能力に帰されており38、他方、T1分化の促進におけるIL−27Rシグナル伝達の役割は、STAT1依存性ならびに非依存性メカニズムを介するT−betの活性化にほとんどが帰されてきた53。従って、IL−10を促進するIL−27の能力がこれらのタンパク質に関係するかを決定するために、Stat1−/−およびTbx21−/−(T−bet−欠損)マウスから得られたCD4+T細胞を、IL−27の存在下または非存在下、非分極条件下で刺激した。STAT1−/−マウス由来のCD4+T細胞はIL−27に応答してIL−10を産生できない(図20のパネルA)一方で、T−betの非存在は、IL−10を促進するIL−27の能力に影響しなかった(図20のパネルB)。
STAT3の役割を評価するために、CD4−Cre導入遺伝子(Stat3CD4−/−)54をも発現するloxPが導入された(floxed)STAT3対立遺伝子を有するマウスから誘導されたCD4+T細胞を、IL−27の存在下または非存在下にて先のように刺激した。CD4+T細胞からのSTAT3対立遺伝子の除去は、Stat3fl/fl CD4−Cre−陰性野生型同腹子対照と比較して、IL−27に応答してIL−10を産生するそれらの能力を低下させた(図20のパネルC)。これらのデータは、STAT1およびSTAT3がIL−10産生を促進するIL−27の能力に関与することを示す。
加えて、IL−27もまたSTAT4に関連しているが、Stat4−/−マウス由来のCD4+T細胞を、IL−27の存在下、非分極条件下で培養した場合、STAT4の非存在はIL−10を促進するIL−27の能力を妨げず(図20のパネルD)、これはSTAT4非依存性事象であることを示す。しかしながら、STAT4−/−T細胞をT1条件下で培養した場合、IL−27を加えた場合でさえ、IL−12に応答した野生型細胞と比較しても、IL−10産生が少なかったことに注意するのは重要である(図22)。
最後に、Stat1−/−およびStat3 CD4−/−マウス由来のCD4+T細胞を、単独でまたはTGF−βと組み合わせてIL−6で刺激した場合に、IL−10を産生するそれらの能力について評価した。Stat1−/−およびStat3CD4−/−マウス由来のCD4+T細胞は、IL−6に応答してIL−10を産生する能力の低下を示した(図20のパネルEおよびF)。対照的に、Stat1−/−マウス由来のCD4+T細胞は、野生型対照と比較して、IL−6+TGF−βと共にインキュベートした場合に等量のIL−10を産生し、他方、Stat3CD4−/−マウス由来のT細胞は、これらの同一条件下でIL−10を産生する能力を欠乏していた。これらの知見は、STAT1シグナル伝達ではなく、STAT3シグナル伝達が、T17条件下でIL−10産生を開始するためには、IL−6を要求することを示す。
考察
2細胞に関連するサイトカインとしてのIL−10の元の記載以来、今日、免疫応答の多くのクラス(T1、T2、T17)の全体的阻害剤として作用するIL−10の多くの先天的および適合する産生源があることが認識されている。それにも拘わらず、T細胞はIL−10の主な産生源であるという初期の認識に拘わらず、これらのリンパ球におけるその発現を支配する因子について多くの疑問が依然として存在する。Trinchieriおよび同僚による初期の研究は、IL−12をIFN−γ/IL−10ダブルプロデューサー23、26の発生の駆動に関連付けており、これはT1条件下で、STAT4がこれらの事象に関与することを示すデータによって本明細書に反復された観察結果である。さらに、IL−10の存在下におけるヒトおよびマウスT細胞の慢性的刺激は、高レベルのIL−10を分泌し、結腸炎17を軽減し得るTヘルパー細胞(Tr1)の集団の出現を導いた。同様に、デキサメタゾン+ビタミンD3での、インビトロでのナイーブヒトおよびネズミCD4+T細胞の反復刺激は、Treg細胞の集団によってIL−10産生を促進することが示されている55。対照的に、本明細書において提示された研究は、短期間の刺激後においてさえ、IL−27およびIL−6が種々の分極条件下でIL−10のT細胞産生を誘導できたことを明らかとする。この観察結果は、IL−10の産生を促進し、およびIL−6/IL−12ファミリーメンバーの炎症促進性および抗炎症性特性間の複雑な関係を補強する新しい経路を同定する。
IL−27は最初、T1応答を促進する能力に基づいて記載されたが、今日、このタイプIサイトカインはT細胞応答の強度および持続の負のレギュレーターとしての役割を有すると認識されている32−34。IL−27の広い抗炎症効果は、IFN−γ、IL−2、IL−4およびIL−17の産生の阻害を通じてTヘルパー細胞の機能に拮抗する能力に帰されている50、56。しかしながら、多数の実験的状況においては、Il−27ra−/−マウスの表現型はIL−10−/−マウスのそれと顕著に同様であった33、38、39。例えば、トキソプラズマ原虫に感染させたIL−10−/−およびIl−27ra−/−両方のマウスは、調節不全T1応答に関連する致死的CD4+T細胞介在炎症を急性に発生したが14、15、33、改変されたT17は慢性疾患に応答する38、42。これらの後者の報告に関し、Sherおよび同僚は、トキソプラズマ誘導病態を妨げるのに、CD4+CD25−Foxp3−IL−10+T細胞が必要とされることを確立した29。これらの知見と共に本明細書において提示されたデータは、IL−27の機能の1つは、感染時にT細胞介在病態を制限するのを補助するIL−10のT細胞産生を促進するモデルを示唆する。推定上、この調節経路はトキソプラズマ症に制限されず、種々の感染および炎症状況50、56においてIl−27ra−/−マウスで観察された炎症の増強が、少なくとも部分的には、IL−10応答欠陥に帰すことができる。
IL−10の多数の細胞源があるが、IL−10転写についての系特異的要件を規定した少数の研究がある。マクロファージにおいては、微生物の産物および免疫複合体はIL−10およびMAPKを誘導することができ、NF−KBおよびSp1はこの遺伝子の転写調節に関連付けられている57−59。T細胞においては、T2細胞においては、JUNタンパク質がこれらの事象に関係付けられており、およびGATA3がこの遺伝子の転写に必要なIL−10遺伝子座の再構築および安定性に関連付けられているが、IL−10合成を制御する分子事象についてはそれほど知られていない60。IL−27はGATA3発現を拮抗するので61、この特定の転写因子は、T1およびT17分極条件下でIL−10転写を促進するIL−27およびIL−6の能力を説明しないように見える。むしろ、本明細書において提示したデータは、主にSTAT3、ならびにSTAT1およびSTAT4を、IL−10のサイトカイン介在誘導に関連付ける。この観察結果は、IL−10プロモーター中のSTAT結合部位の存在、およびIFN−αはIL−10受容体を分子間活性化するSTAT1およびSTAT3の動員を誘導することができるという従前の報告と合致する62
IL−6およびIL−27は共にgp130を通じてシグナル伝達を行い、STAT1およびSTAT3を活性化し、IL−10を促進できるが、IL−27のみがIL−2およびIL−17をダウンレギュレートでき、一方で、IL−6がT17活性を促進することは注目すべきである。これらの観察結果は、T細胞の分化および機能におけるSTAT分子の外見上の反対効果のいくつかを強調してきた文献の一部である。1990年代半ば以来、STAT4およびSTAT6はT1およびT2の発生を促進する鍵となる転写因子であると認識されており63、64、他方、より最近の研究はSTAT3をT17細胞に関連させてきた65−67。今日、いずれのSTATタンパク質がT細胞におけるIL−27の効果を介在するかは明らかになりつつある。従って、STAT1を誘導するIL−27の能力はT17発生に拮抗できる一方で、IL−27がIL−10を誘導するのにSTAT1およびSTAT3が必要とされる。対照的に、T17活性およびIL−10を促進するIL−6の能力は、STAT3依存性である。これらの別々の効果についての有望な説明は、IL−6およびIL−27双方に対する受容体はgp130を含むが、ユニークなIL−6RaおよびIL−27Ra鎖が存在するということである。これは、STAT1/STAT3ヘテロ−二量体がIL−27効果を介在することを示すかどうかとしても、(TFGと組み合わせた場合に)IL−6が、STAT3ホモ−二量体を要求することはまた公式に試験されていない。あるいは、IL−6とIL−27間のSTAT3リン酸化の程度の差は、IL−6によって能動的に誘導された高レベルのSTAT3がIL−10を促進するのに十分である一方で、IL−27がSTAT1およびSTAT3の組み合わせを必要とすることを示唆する。
本実施例に記載されたこの研究の焦点は、IL−10を促進するIL−6およびIL−27の能力に当てられてきたが、恐らくは、同等に重要なのは、TGF−βもまたこの経路に影響するという観察結果である。部分的には、TGF−β−/−マウス68におけるT細胞介在炎症の存在、ならびにINF−γ1、69、70の先天性および適合産生を直接的に阻害するTGF−βの能力に基づいて、TGF−βは抗炎症性サイトカインであると推定された。TGF−βは、TregおよびT17細胞の発生、ならびに現在、非Treg細胞によるIL−10の産生において顕著な役割を有するという認識の下で、それがT細胞の分化を指令するか、または細胞運命を決定する環境に存在するサイトカイン(IL−12、IL−6、IL−27)によって調節されるT細胞活性の共有された中枢的レギュレーターであるかは明らかでないままである。
本明細書において提示した研究は、IL−10のT細胞産生を促進する因子としてのIL−27およびIL−6を同定したが、より大きな問題の1つは、この観察結果が別々のT細胞サブセットの開発を示すか否かに関連する。MossmanおよびCoffmanが最初にT1およびT2細胞を記載した時点で、彼らは、T細胞表現型の全多様性、および他のT細胞型がインビボで存在するかどうかに疑問を持った71。いずれの特定のメカニズムにも限定されるものではなく、本明細書において提示したデータの1つの可能な解釈は、Tヘルパーサブセットは、単独でまたはIL−10と組み合わせてIFN−γ、IL−4およびIL−17を産生する能力によって規定することができることである。現在に至るまで、インビトロにてIL−10産生T細胞の安定な集団を生じさせるためにIL−27を用いる当初の試みは不成功に終わった。これらの予備的データを解釈するいくつかの方法があるが、1つの可能性は、IL−10を分泌する能力は別々のT細胞サブセットの顕著な特徴ではなく、むしろ、IL−27およびIL−6などのサイトカインは、慢性炎症との関係でそれらにIL−10を産生させる主なT細胞サブセットに対する修飾剤を表すことである。再度、これは、異なるクラスの病原体を取り扱うのに要求される適当なTヘルパーサブセットの確立を可能とする1つのメカニズムであるが、それら自身の炎症活性を規制するためのメカニズムを備える3つの別々のエフェクターサブセットの各々を提供するが、これらに限定されない。それにも拘わらず、強力な抗炎症サイトカインとしてのIL−10の同定により、IL−10を用いて種々の自己免疫疾患を治療することができるという希望がある。しかしながら、明らかでないという理由で、IL−10での臨床試験は期待外れであった。IL−10の産生を促進するそれらの能力と組み合わせたT細胞エフェクター機能を阻害できるIL−27などのサイトカインの使用は、炎症性疾患の管理においてより有用であると予測される。
本発明との関係では、本実施例に記載された実験は、前記した複合体および融合タンパク質が炎症応答を抑制できる(T細胞に対する直接的作用に加えて)もう1つの経路としてのIL−10発現の誘導を同定する。加えて、本実施例に記載した結果は、形質転換増殖因子βの同時投与は、複合体および融合タンパク質の効果を増強することができることを示す。
方法
マウスおよび寄生虫
C57BL/6、Balb/c、Stat4−/−およびTbx21−/−マウスはJackson laboratoriesから入手した。WSX−1−/−(Il27ra−/−)マウスはChristiaan Saris博士(Amgen Inc.)より提供された。Stat1−/−マウスはPhillip Scott博士(University of Pennsylvania,Philadelphia,PA)より提供された。Foxp3についての翻訳の部位においてノックインされたGFPレポーターを備えるマウスが従前に記載されており72、Laurence Turka博士(University of Pennsylvania)より提供された。制度ガイダンスに従い、ペンシルベニア大学の病理生物学部門における特異的病原体が無い施設にマウスを収容し、育種した。
トキソプラズマ原虫のME49株は慢性的に感染させたCBA/caマウスから調製し、20個の嚢胞で実験動物を腹腔内感染させた。Il27ra−/−および野生型C57BL/6対照マウスを、感染から5日後において飲料水に200mg/Lのスルファジアジン(Sigma)を加えて2週間処理して、Il27ra−/−を感染の慢性期まで進行させた。可溶性トキソプラズマ抗原(STAg)は、従前に記載されているように、RH株のタキゾイトから調製した73。慢性的に感染させたマウスからのBMNCは、公表されたプロトコルに従って単離した72、74
IL−10産生T細胞の産生
CD4+およびCD8+T細胞を、磁気ビーズ分離(Polysciences)によって、CD8+およびNK1.1+細胞を枯渇させてCD4+T細胞を豊富化した、またはCD4+およびNK1.1+細胞を枯渇させて、CD8+T細胞を豊富化させた脾細胞およびリンパ節から単離した。細胞を、5×10細胞/mlの密度で、96ウェル丸底プレート(Costar)中で平板培養した。細胞を抗TCR抗体(α−CD3;1μg/ml;eBioscience)および抗CD28抗体(1μg/ml;eBioscience)で刺激した。IL−10の産生のために、T細胞培養に、組換えマウスIL−27(100ng/ml;Amgen)、もしくはヒトTGF−β(1ng/ml;R&D)単独またはIL−27との組み合わせを補充した。加えて、抗IFN−γ(10μg/ml;クローンXMG1.2)および抗IL−4(10μg/ml;クローン11B11)を用いて、IFN−γおよびIL−4を非分極培養中で中和した。いくつかの場合においては、T細胞を、T1(10ng/ml組換えIL−12;eBioscience+10μg/ml α−IL−4)、T2(8ng/ml組換えIL−4;eBioscience+10μg/ml α−IFN−γ)またはT17(1ng/ml TGF−β;R&D,10ng/ml IL−6;eBioscience,+10μg/ml α−IFN−γおよびα−IL−4)条件下で培養した。CD8+T細胞を3日目に収穫する一方で、3日目のCD4+T細胞に新鮮な培地および試薬を補充し、4日目に収穫した。次いで、T細胞をPMAおよびイオノマイシン+ブレフェルジンA(Sigma)で再刺激した。フローサイトメトリー分析は、FACSCaliber(BD Biosciences)またはBDFACS CantoII(BD Biosciences)機器で行い、FlowJoソフトウエア(Tree Star Inc.)を用いて分析した。全ての抗体は、BD PharmingenまたはeBioscienceから購入した。GFPの細胞内染色のために、細胞をまずマウス抗GFP抗体(eBioscience)で染色し、続いてウサギ抗マウス−FITC抗体(Jackson Immunoresearch)で第二の染色を行った。
P−STAT1およびP−STAT3についての細胞内染色
CD4+単離キット(Milltenyi)を用いて、CD4+T細胞をC57BL/6マウスから精製した。1×10の精製されたCD4+T細胞をIL−6またはIL−27と共に5、30、60または180分間インキュベートした。次いで、細胞を、2%パラホルムアルデヒドで、37℃で10分間固定した。次いで、固定後、細胞に90%メタノールを氷上で30分間浸透させ、続いてCD4、P−STAT1およびP−STAT3について染色した。STAT1およびSTAT3のリン酸化されたチロシン残基に対する抗体は、BD Pharmingenから購入した。
統計学
独立スチューデントのt検定を用いて有意差を決定し記載し、P値<0.05は有意と考えられた。
実施例3についての文献
Figure 2009543579
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前述の本発明は明瞭性および理解の目的でいくらか詳細に記載してきたが、本発明の真の範囲を逸脱することなく、形態および詳細において種々の変形をなすことができるのは、本開示を読んだ当業者に明らかである。例えば、前記した全ての技術および装置を種々の組み合わせで用いることができる。本出願において引用した全ての刊行物、特許、特許出願、および/または他の書類は、あたかも各個々の刊行物、特許、特許出願、および/または他の書類が個々に示されて、全ての目的で参照により組み込まれるのと同程度に、全ての目的で参照によりその全体が組み込まれる。

Claims (30)

  1. 単離または組換え可溶性WSX−1/p28ポリペプド複合体、単離または組換え可溶性WSX−1/EBI3ポリペプチド複合体、単離または組換え可溶性WSX−1/IL−27複合体、単離または組換え可溶性gp130/p28ポリペプド複合体、単離または組換え可溶性gp130/EBI3ポリペプド複合体、単離または組換え可溶性gp130/IL−27複合体、またはその変異体を含む組成物。
  2. 前記組成物が抗炎症性である、請求項1に記載の組成物。
  3. 薬学的に許容される賦形剤を含む、請求項1に記載の組成物。
  4. 前記組成物が、IL−6および形質転換増殖因子βによって誘導されるナイーブT細胞からのIL−17細胞の発生を抑制する、請求項1に記載の組成物。
  5. 前記組成物が、さらに一つまたは複数のT細胞を含む、請求項1に記載の組成物。
  6. 前記T細胞が、IL−2、IFN−γ、TNF−α、IL−6、IL−4、IL−13、IL−17、IL−25、IL−10、IL−5、またはCD25の改変された発現、改変された増殖、または改変された生存を示す、請求項5に記載の組成物。
  7. 前記組成物が、さらに一つまたは複数のB細胞、肥満細胞、好中球、マクロファージ、樹状細胞、gp130を発現する細胞、またはWSX−1を発現する細胞を含む、請求項1に記載の組成物。
  8. 前記組成物が形質転換増殖因子βを含む、請求項1に記載の組成物。
  9. 組換えまたは単離されたWSX−1融合タンパク質であって、前記融合タンパク質が細胞特異的マーカーを認識する一つまたは複数のドメインを含み、または前記融合タンパク質がp28またはEBI3に由来する一つまたは複数のポリペプチドドメインを含む、組換えまたは単離されたWSX−1融合タンパク質。
  10. 細胞特異的マーカーを認識する前記一つまたは複数のドメインが、細胞特異的マーカーを認識する一つまたは複数の抗体ドメインを含む、請求項9に記載の組換えまたは単離された融合タンパク質。
  11. 前記細胞特異的マーカーがCD4、CD8、CD11c、CD11b、およびNK1.1から選択される、請求項10に記載の組換えまたは単離された融合タンパク質。
  12. 請求項9の前記組換えまたは単離された融合タンパク質をコードする、核酸。
  13. 前記核酸が、抗体ドメイン、Fc領域、p28ドメイン、またはEBI3ドメインから選択される一つまたは複数のポリペプチドドメインをコードする、請求項12に記載の核酸。
  14. 組換えまたは単離されたp28融合タンパク質。
  15. 前記融合タンパク質が一つまたは複数の抗体ドメインを含む、請求項14に記載の組換えまたは単離された融合タンパク質。
  16. 前記抗体ドメインの少なくとも1つが細胞特異的マーカーを認識する、請求項15に記載の組換えまたは単離された融合タンパク質。
  17. 前記細胞特異的マーカーがCD4、CD8、CD11c、CD11b、およびNK1.1から選択される、請求項16に記載の組換えまたは単離された融合タンパク質。
  18. 請求項14の前記組換えまたは単離された融合タンパク質をコードする、核酸。
  19. 可溶性WSX−1ポリペプチド、可溶性WSX−1/p28ポリペプチド複合体、または可溶性WSX−1/IL−27ポリペプチド複合体に特異的に結合する抗体。
  20. 前記抗体が前記ポリペプチドまたはポリペプド複合体の活性を増強させる、請求項19に記載の抗体。
  21. 哺乳動物患者において炎症性疾患を治療する方法であって、前記患者に、可溶性WSX−1ポリペプチド、p28ポリペプチド、可溶性WSX−1/p28ポリペプチド複合体、可溶性WSX−1/EBI3ポリペプチド複合体、可溶性WSX−1/IL−27ポリペプチド複合体、可溶性gp130/IL−27複合体、可溶性gp130/p28ポリペプチド複合体、可溶性gp130/EBI3ポリペプチド複合体、p28ポリペプチドおよび可溶性WSX−1ポリペプチド、EBI3ポリペプチドおよび可溶性WSX−1ポリペプチド、IL−27および可溶性WSX−1ポリペプチド、可溶性gp130ポリペプチドおよびp28ポリペプチド、可溶性gp130ポリペプチドおよびIL−27、可溶性gp130ポリペプチドおよびEBI3ポリペプチド、およびその変異体からなる群より選択される、単離されたまたは組換え部分を投与することを含む、方法。
  22. 前記患者がヒトである、請求項21に記載の方法。
  23. 前記炎症性疾患が、免疫異常、感染、癌、アレルギー、関節炎、喘息、炎症性腸疾患、クローン病、ブドウ膜炎、乾癬、狼瘡、多発性硬化症、慢性感染性疾患、結核、強直性脊椎炎、移植片拒絶、サルコイドーシスおよび肝炎から選択される、請求項21に記載の方法。
  24. 前記方法が前記投与に先立って炎症性疾患の前記患者を診断することを含む、請求項21に記載の方法。
  25. 前記単離されたまたは組換え部分が形質転換増殖因子βと組み合わせて前記患者に投与される、請求項21に記載の方法。
  26. 哺乳動物患者において炎症性疾患を治療する方法であって、前記患者にgp130/WSX−1/IL−27複合体に特異的に結合し、または前記複合体の活性を調節する、または細胞中の前記複合体の形成を調節する部分を投与し、それにより前記疾患について前記患者を治療することを含む方法。
  27. 前記部分が、抗体、アンタゴニスト、アゴニスト、および活性調節因子から選択される、請求項26に記載の方法。
  28. 前記炎症性疾患が、免疫異常、感染、癌、アレルギー、関節炎、喘息、炎症性腸疾患、クローン病、ブドウ膜炎、乾癬、狼瘡、多発性硬化症、慢性感染性疾患、結核、強直性脊椎炎、移植片拒絶、サルコイドーシスおよび肝炎から選択される、請求項26に記載の方法。
  29. 可溶性WSX−1ポリペプチド、可溶性WSX−1/p28ポリペプチド複合体、可溶性WSX−1/IL−27ポリペプチド複合体、可溶性WSX−1/EBI3ポリペプチド複合体、可溶性gp130/p28ポリペプチド複合体、可溶性gp130/IL−27ポリペプチド複合体、または可溶性gp130/EBI3ポリペプチド複合体に結合し、またはその活性を調節する化合物を同定する方法であって、
    (a.)前記ポリペプチドまたは複合体を含む生物学的または生化学試料を試験化合物と接触させることと、
    (b.)前記試験化合物の前記ポリペプチドまたは複合体への結合、または前記ポリペプチドまたは複合体の前記試験化合物による前記活性の調節を検出し、それにより前記ポリペプチドまたは複合体に結合し、またはその活性を調節する前記化合物を同定することと、
    を含む方法。
  30. 前記化合物が前記ポリペプチドまたは複合体によるT細胞応答の阻害を増強し、IL−2またはIL−17に対するアンタゴニスト活性を増強し、またはT細胞の増殖、生存、もしくはIL−2、IFN−γ、TNF−α、IL−6、IL−4、IL−13、IL−17、IL−25、IL−10、IL−5、またはCD25の発現を改変する、請求項29に記載の方法。
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