JP2015199755A - 医薬組成物 - Google Patents

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Abstract

【課題】心筋梗塞などの心臓障害後の心臓機能の回復、及び炎症性疾患の症状の低下に使用できる組成物の提供。
【解決手段】哺乳類被検者における心筋梗塞のサイズを低下させる方法に使用される腫瘍壊死因子刺激遺伝子6(TSG−6)タンパク質を含む医薬組成物であって、前記方法は、前記心筋梗塞の発生後に前記TSG−6タンパク質を前記哺乳類被検者に投与することを含み、前記TSG−6タンパク質が0.001〜1000mg/kg/日の量で投与される医薬組成物。
【選択図】なし

Description

関連出願の相互参照
本出願は、2008年6月18日に出願された本出願人の米国仮特許出願第61/073739号の優先権の利益を主張し、あらゆる目的において、その全体を本願明細書においても参照して取り入れられる。
本発明は、アメリカ国立衛生研究所の国立心肺血液研究所によって賄われる認可番号HL073252、P40RR17447、POlHL075161、及び1R01HL080682−01A2による米国政府の支援の下でなされた。米国政府は本発明に関して特定の権利を有する。
本発明は、間葉系幹細胞(間充織幹細胞又はMSCとも称する)を含む組成物、及び心臓障害の修復と炎症性疾患の治療のためのその新規な使用に関する。また、本発明は、特定の条件下でMSCによって分泌されるタンパク質(TSG−6)、及び心臓障害の修復と炎症性疾患の治療のためのその新規な使用に関する。本発明の組成物は、限定されるものではないが、心筋梗塞などの心臓障害の後の心臓機能の回復、及び炎症性疾患の症状の抑制に特に有用と考えられる。
現在、心臓疾患に対する細胞に基づく治療について、非常に楽観的な注力がなされている。しかしながら、細胞治療は初期段階にあり、種々の問題が存在する。例えば、細胞治療から最も恩恵を得る患者の特定、急性疾患と慢性疾患の患者についての最適な細胞の種類と数、細胞送達の最適な時間と仕方、及び細胞が有益な効果を示す作用のメカニズムについて、さらに評価がなされる必要がある。
最近の総説(シーガーとリー、2008年)に記載のように、心筋梗塞の患者における細胞治療を含む31件の臨床試験報告がなされている。これらのうち、14件は左心室の駆出率における統計的に有意な改善を報告し、1件は死亡率の減少に注目し、2件は評価に十分なデータを提供せず、14件は駆出率における有意な改善を報告していない。ここで明らかなことは、骨髄有核細胞、循環前駆細胞、CD133造血幹細胞、CD34造血幹細胞、骨格筋芽細胞、MSC、MSCと内皮前駆細胞の併存、及び不特定の骨髄細胞などの様々な細胞が使用されているため、これらの結果の意味が非常に難しいことである。また、評価する患者、対象標準の性質、含める患者の数、平均の追跡時間、投与する細胞数、投与ルートの選定に関し、種々の研究機関が大きく異なる基準を使用している。したがって、現時点で言える最適なことは、細胞に基づく治療は、心臓病の患者に希望を与えるが、有望な治療の多くの局面がさらなる検討を必要としているということである(参照:シーガーとリー、2008年;ディメラーとレリー、2008年;チャーワットら、2008年;バートら、2008年)。最適な細胞、投与ルート、及び心臓を修復できるMSCのメカニズムをさらに改良することにニーズが存在している。したがって、本発明の技術的課題は、心臓病の細胞に基づく治療に適する細胞種を特定し、心臓病における改良結果をもたらす少なくとも1つの細胞に基づく因子と特定することによって、従来技術の問題を解決することである。この技術的課題に対する解決策は、特許請求の範囲に特徴づけられる態様によって提供される。
本明細書で記載のように、本発明者は、間葉系幹細胞又は多能性間充織幹細胞(いずれ
も「MSC」)と称される骨髄からの幹細胞又は前駆細胞を用いた細胞治療に関し、上記の課題のいくつかにおいて、重要な進展を達成した。とりわけ、本発明者は、致死的肺動脈塞栓を発生する傾向の減少、マウスの梗塞心臓への生着の増加、及び当該分野の殆どの研究者に現在採用されているMSC標本よりも効率的な分化、を実証するMSC亜集団(RS−MSCと定義)を規定する表面エピトープを見出した。ここで、本発明者は、ヒトMSCのマウスへの静脈(IV)注入後、肺に捕捉されたMSCが活性化され、「TNFα刺激遺伝子」(TSG−6)として知られる多能性抗炎症性遺伝子を非常な高レベルで発現することを実証した。TSG−6は、「腫瘍壊死因子α誘導タンパク質6」又はTNFAIP6としても知られており、その発現は、インターロイキン−1(IL1)及びリポ多糖体(LPS)によっても誘導される。MSCによるTSG−6の発現は、梗塞に対する有害な炎症反応を抑制し、心筋梗塞症(MI)のマウスにおける機能改善は、主に、MSCの活性化とTSG−6の発現に由来する。即ち、本発明者は、心筋梗塞症(MI)の後、MSCのIV注入が、注入された細胞の殆どが肺に捕捉されるにもかかわらず機能を改善するといった、多数の人によって報告されている奇妙な事象に対する説明を提供する。さらに、データは、MIに対する細胞に基づく治療の有益な効果の少なくとも一部が、(1)高いレベルのTSG−6の発現するためにTNF−α、IL1、及び/又はLPSを用いたプレインキュベーションで活性化されたMSCを含む注入、(2)高いレベルのTSG−6の発現するように操作されたMSC(例、TSG−6を過剰発現させる形質移入MSC)を含む注入、及び(3)組換え型TSG−6(例、組換え型ヒトTSG−6)を含む注入、によって得ることができることを示唆する。本明細書における「注入」は、特に明記しない限り、静脈注入と心臓内注入の双方を含む。
即ち、1つの態様において、本発明は、複数のMSCを、それを必要とする哺乳類に投与することを含む心臓障害の治療方法を提供し、前記MSCは予備活性化されたMSCであり、前記予備活性化されたMSCは高いレベルのTSG−6を発現する。また、本発明は、複数のMSCを、それを必要とする哺乳類に投与することを含む心臓障害の治療方法を提供し、前記MSCはTSG−6を過剰発現する。また、組換え型ヒトTSG−6を、それを必要とする哺乳類に投与することを含む心臓障害の治療方法が提供される。さらに、本発明は、MSCを提供し、前記MSCは、TSG−6を過剰発現するように形質移入される。さらに、本発明は、薬学的に許容されるMSC製剤を提供し、前記MSCは、TNF−α、IL1、又はLPSの1つ又は複数で予備活性化される。
より詳しくは、本発明は、1つ又は複数のサイトカインで予備活性化されたMSCの集団からTSG−6陽性細胞を選択・分離することを含む(例、濃縮集団、即ち、TSG−6陰性細胞の数が低下した集団から分離)。1つの態様において、正の選択は、TSG−6に対する抗体を用いて達成される(例、細胞捕獲に対する固定化抗体、細胞分類に対する蛍光抗体、等)。
本発明は、さらに、高いレベルのTSG−6タンパク質を発現する条件下で1つ又は複数のリガンドと接触した間葉系幹細胞(MSC)の精製集団を提供する。好ましい態様において、接触はインビトロ処理を含む。さらなる態様において、リガンドは、サイトカイン、ケモカイン、及び/又はLPSを含む。
また、本発明は、高いレベルのTSG−6タンパク質を発現する条件下でTNF−α、IL1、及びLPSの1つ又は複数と接触した間葉系幹細胞(MSC)の精製集団を提供する。より好ましい態様において、前記精製集団は、精製した迅速自己更新性の間葉系幹細胞(RS−MSC)を含む。
また、本発明は、高いレベルのTSG−6タンパク質を発現する条件下でTNF−α、IL1、及びLPSの1つ又は複数と接触した迅速自己更新性の間葉系幹細胞(RS−M
SC)の精製集団を提供する。
本発明は、さらに、(a)TSG−6タンパク質をコードする異種ヌクレオチド配列を含み、かつ(b)TSG−6タンパク質を発現する、遺伝子組換え間葉系幹細胞(MSC)の集団を提供する。1つの好ましい態様において、前記集団は精製される。別な態様において、遺伝子組換え間葉系幹細胞(MSC)の集団は、(a)TSG−6タンパク質をコードする異種ヌクレオチド配列を含み、かつ(b)TSG−6タンパク質を発現する、遺伝子組換えの迅速自己更新性の間葉系幹細胞(RS−MSC)を含む。さらなる態様において、前記遺伝子組換えの迅速自己更新性の間葉系幹細胞(RS−MSC)は精製される。
また、本発明において、(a)TSG−6タンパク質をコードする異種ヌクレオチド配列を含み、かつ(b)TSG−6タンパク質を発現する、遺伝子組換えの迅速自己更新性の間葉系幹細胞(RS−MSC)の集団が提供される。
本発明は、さらに、本明細書に記載の任意の細胞の集団を含む医薬組成物を提供する。
本発明は、さらに、(a)RS−MSCを含む細胞の第1集団を提供し、(b)細胞の集団を(i)PODXLに特異的に結合する抗体、及び(ii)CD49fに特異的に結合する抗体、の一方又は双方に接触させ、及び(c)前記抗体の一方又は双方に結合する細胞を分離し、それによって精製RS−MSCの集団を産生することを含む、迅速自己更新性の間葉系幹細胞(RS−MSC)の精製方法を提供する。1つの態様において、本方法は、(d)精製RS−MSCの集団によって発現するTSG−6タンパク質レベルに比較して高いレベルのTSG−6タンパク質を発現する細胞の接触集団を産生する条件下で、精製RS−MSCの集団をTNF−α、IL1、及びLPSの1つ又は複数と接触させる、ことをさらに含む。さらにもう1つの態様において、TSG−6タンパク質の増加レベルは10倍から500倍である。さらなる態様において、本方法は、(d)精製RS−MSCの集団に、TSG−6タンパク質をコードするヌクレオチド配列を移入する、ことをさらに含む。本発明は、さらに、本段落に記載の任意の方法によって産生された迅速自己更新性の間葉系幹細胞(RS−MSC)の精製集団を含む。
また、本発明は、(a)(i)心筋細胞壊死の1つ又は複数の症状を減少させる必要のある哺乳類被検者、及び(ii)精製された腫瘍壊死因子α刺激遺伝子6(TSG−6)タンパク質を含む組成物を提供し、(b)前記哺乳類被検者に前記組成物の治療的有効量を投与し、それによって心筋細胞壊死の1つ又は複数の症状を減少させる、ことを含む哺乳類被検者の心筋細胞壊死の1つ又は複数の症状を減少させる方法を提供する。投与ルートは限定されるものではなく、1つの態様において、投与は、心筋への筋肉内投与と静脈内投与からなる群より選択される。さらなる態様において、TSG−6タンパク質は、(a)TSG−6タンパク質をコードする異種ヌクレオチド配列を含み、かつ(b)TSG−6タンパク質を発現する、遺伝子導入細胞から精製される。
また、本発明は、(a)(i)心筋細胞壊死の1つ又は複数の症状を減少させる必要のある哺乳類被検者、及び(ii)高いレベルのTSG−6タンパク質を発現する条件下でケモカイン、サイトカイン、及びLPSの1つ又は複数と接触した精製間葉系幹細胞(MSC)の集団を提供し、(b)前記哺乳類被検者に精製間葉系幹細胞(MSC)の集団の治療的有効量を投与し、それによって心筋細胞壊死の1つ又は複数の症状を減少させる、ことを含む哺乳類被検者の心筋細胞壊死の1つ又は複数の症状を減少させる方法を提供する。特定の態様において、精製間葉系幹細胞(MSC)の集団は、迅速自己更新性の間葉系幹細胞(RS−MSC)の精製集団を含む。さらなる態様において、投与の工程は、心筋への筋肉内投与と静脈内投与からなる群より選択される。
また、本発明は、(a)(i)心筋細胞壊死の1つ又は複数の症状を減少させる必要のある哺乳類被検者、及び(ii)(イ)TSG−6タンパク質をコードする異種ヌクレオチド配列を含み、かつ(ロ)TSG−6タンパク質を発現する、遺伝子組換え間葉系幹細胞(MSC)の集団、を提供し、(b)前記哺乳類被検者に遺伝子組換え間葉系幹細胞(MSC)の集団の治療的有効量を投与し、それによって心筋細胞壊死の1つ又は複数の症状を減少させる、ことを含む哺乳類被検者の心筋細胞壊死の1つ又は複数の症状を減少させる方法を提供する。1つの態様において、遺伝子組換え間葉系幹細胞(MSC)の集団は、精製された迅速自己更新性の間葉系幹細胞(RS−MSC)を含む。さらなる態様において、投与の工程は、心筋への筋肉内投与と静脈内投与からなる群より選択される。
また、本発明は、(a)(i)組織における無菌性炎症の1つ又は複数の症状を減少させる必要のある哺乳類被検者、及び(ii)高いレベルのTSG−6タンパク質を発現する条件下でTNF−α、IL1、及びLPSの1つ又は複数と接触した精製間葉系幹細胞(MSC)の集団を提供し、(b)前記哺乳類被検者に前記精製間葉系幹細胞(MSC)の集団の治療的有効量を投与し、それによって組織における無菌性炎症の1つ又は複数の症状を減少させる、ことを含む哺乳類被検者の無菌性炎症の1つ又は複数の症状を減少させる方法を提供する。1つの態様において、精製間葉系幹細胞(MSC)の集団は、精製された迅速自己更新性の間葉系幹細胞(RS−MSC)を含む。さらなる態様において、投与の工程は、心筋組織への筋肉内投与と静脈内投与からなる群より選択される。もう1つの態様において、組織は心筋組織を含み、投与は、心筋組織への筋肉内投与と静脈内投与からなる群より選択される。もう1つの態様において、被検者は、無菌性炎症疾患を有するか又は有する恐れがある。
また、本発明は、(a)(i)組織における無菌性炎症の1つ又は複数の症状を減少させる必要のある哺乳類被検者、及び(ii)(イ)TSG−6タンパク質をコードする異種ヌクレオチド配列を含み、かつ(ロ)TSG−6タンパク質を発現する、遺伝子組換え間葉系幹細胞(MSC)の集団を提供し、(b)前記哺乳類被検者に前記遺伝子組換え間葉系幹細胞(MSC)の集団の治療的有効量を投与し、それによって組織における無菌性炎症の1つ又は複数の症状を減少させる、ことを含む哺乳類被検者の無菌性炎症の1つ又は複数の症状を減少させる方法を提供する。1つの態様において、遺伝子組換え間葉系幹細胞(MSC)の集団は、精製された迅速自己更新性の間葉系幹細胞(RS−MSC)を含む。さらなる態様において、組織は心筋組織を含み、投与の工程は、心筋への筋肉内投与と静脈内投与からなる群より選択される。もう1つの態様において、組織は心筋組織を含み、投与は、心筋組織への筋肉内投与と静脈内投与からなる群より選択される。もう1つの態様において、被検者は、無菌性炎症疾患を有するか又は有する恐れがある。
また、本発明は、(a)(i)組織における無菌性炎症の1つ又は複数の症状を減少させる必要のある哺乳類被検者、及び(ii)精製された腫瘍壊死因子α刺激遺伝子6(TSG−6)タンパク質を含む組成物を提供し、(b)前記哺乳類被検者に前記組成物の治療的有効量を投与し、それによって組織における無菌性炎症の1つ又は複数の症状を減少させる、ことを含む哺乳類被検者の無菌性炎症の1つ又は複数の症状を減少させる方法を提供する。1つの態様において、組織は心筋組織を含み、投与は、心筋組織への筋肉内投与と静脈内投与からなる群より選択される。別な態様において、被検者は、無菌性炎症疾患を有するか又は有する恐れがある。さらなる態様において、TSG−6タンパク質は、TSG−6タンパク質をコードする異種ヌクレオチド配列を含みかつTSG−6タンパク質を発現する遺伝子組換え細胞から精製される。
さらに、本発明は、(a)組織における無菌性炎症の1つ又は複数の症状を減少させる必要のある哺乳類被検者を提供し、(b)プラスミン活性、マクロファージ誘導タンパク
質−1(MCP−1)、マクロファージ炎症性タンパク質−1α(MIP−1α)、βトロンボグロブリン、可溶性ST2受容体、C反応性タンパク質(CRP)、及びナトリウム利尿ペプチドの2つ以上(3、4、5、6等)の血清レベルの増加を、組織における無菌性炎症を有しない対照標準の哺乳類被検者に比較して検出することを含む、哺乳類被検者の組織における無菌性炎症を検出する方法を提供する。1つの態様において、組織は心筋組織を含む。もう1つの態様において、本方法は、さらに、(c)(i)精製された腫瘍壊死因子α刺激遺伝子6(TSG−6)タンパク質を含む組成物、(ii)高いレベルのTSG−6タンパク質を発現する条件下でTNF−α、IL1、及びLPSの1つ又は複数と接触した精製間葉系幹細胞(MSC)の集団、及び(iii)TSG−6タンパク質をコードする異種ヌクレオチド配列を含んでTSG−6タンパク質を発現する遺伝子組換え間葉系幹細胞(RS−MSC)の集団の1つ又は複数の治療的有効量を前記被検者に投与することを含み、前記投与は治療被検者を産出し、さらに(d)前記治療被検者において、工程(b)で検出した血清レベルに比較して、プラスミン活性、MCP−1、MIP−1α、βトロンボグロブリン、可溶性ST2受容体、C反応性タンパク質、CRP、及びナトリウム利尿ペプチドの2つ以上の血清レベルの減少を検出することを含む。
本発明の特徴、目的、効果をさらに理解するために、以下に説明する図面と併せて以下の詳細な説明を理解するべきである。ここで、同じ参照番号は同じ要素を示す。
図1は、有用な表面エピトープのための予備スクリーンとしてのマイクロアレイの使用を示す。図1Aは、ヒトMSCを調製するために使用される2つのプロトコルの概略である。多くの研究者が高密度培養を採用し、低密度培養は、RS−MSCを保持するために設計される。図1Bは、100細胞/cmで蒔いて5〜9日間インキュベートし、継代2のMSCを生成した、継代1/ドナー1からの生存MSCの位相差顕微鏡像を示す。図1Cは、図1BからのMSCの前方と側方の光の散乱によるアッセイを示す。アッセイを標準化するために、ミクロビーズとともに縦線と横線を示した。本発明者は、以前に、RS−MSCをSM−MSCと区別するためにアッセイを用いたが、再現性は高くなかった(スミスら、2004年)。図1Dは、100細胞/cmで蒔いてインキュベートし、5日間で約50%培養密度、10日間で約100%培養密度、15日間で過剰培養密度となった、継代1/ドナー6からの生存hMSCによるmRNAのマイクロアレイのアッセイを示す。これらの値は、15日(左側)又は5日(右側)のmRNA信号に標準化した。 図2は、100細胞/cmで蒔いて、5日間又は9日間インキュベートし、継代2のMSCを生成した、生存MSCの継代1/ドナー5の培養アッセイを示す。継代3のMSCを調製するため、9日培養物をトリプシン/EDTAとともに上げ、100細胞/cmで再び蒔いて、5日間又は9日間インキュベートした。図2AはRT−PCRアッセイを示す。図2Bはウエスタンブロットアッセイを示す。図2Cは免疫細胞化学によるアッセイを示す。バーは200μmである。細胞核をDAPIで標識化した(9日カラム、継代2と継代3)。 図3は、培養物の増殖を伴うMSCにおけるエピトープの変化のFACScanを示す。図3Aは、100細胞/cmで蒔いて、5、6、7、8、又は9日間インキュベートした、生存の継代1/ドナー4のMSCを示す。細胞はトリプシン/EDTAとともに上げた。図3Bは、図3Aと同じ条件下の5つのドナーからの、MSCを用いて得られたデータを示す。各値は、平均蛍光強度(X平均)又は陽性細胞%のいずれかで表わした。図3Cは、第5日の値に標準化した図3BのX平均値を示す。図3Dは、図3Aと同様にインキュベートし、STRO−1とGD2についてアッセイした、継代1/ドナー1のMSCのFACScanを示す。図3Eは、継代1/ドナー1とドナー7のMSCのX平均値を示す。 図4は、静脈内注入したMSCの組織分布を示す(注入細胞の%として表わす)。PODXLhi/CD49fhi又はPODXLlo/CD49floのいずれかの100万の継代2のMSC(ドナー1とドナー2)を、対照標準マウス又は心筋梗塞(MI)マウスに静脈内注入した。MSC注入の1日後に組織を回収した。ヒトAlu配列についてのリアルタイムPCRアッセイ値を注入ヒト細胞又はヒト細胞の数の%として表わす。; 誤差バー:値の範囲; n=4〜6; ★:ノンパラメトリックなマンホイットニー検定による対照標準マウスにおけるp<0.05対PODXLhi/CD49fhi、及びMIマウスにおけるp<0.05対PODXLlo/CD49flo コルモゴルフ・スミルノフ検定は、データが標準的に分布していないことを示した。; ★★:両側スチューデントt検定による対照標準マウスにおけるp<0.05対PODXLhi/CD49fhi、及びMIマウスにおけるp<0.05対PODXLlo/CD49flo +:両側スチューデントt検定によるMIマウスにおけるp<0.05対PODXLlo/CD49flo 図5は、注入されたhMSC、癌細胞、及びヒトWBCの組織分布を示す。図5の左上は、静脈注入されたMSCが、5分間以内に血液から浄化されていくことを示す。7つの他の組織についてのAlu配列の全回復が、下側曲線と数値で示されている。図5の右上は、心臓の左心室に注入されたhMSCもまた5分間以内に浄化されることを示す。図5の左下は、hMSCのIV注入の15分後のヒトAlu配列、乳癌細胞株(MDAMB−231)、及びヒトWBCの組織分布を示す。図5の右下は、hMSCのIC注入の15分後及び癌細胞株の分布を示す。 図6は、IV注入hMSC(2×10)の組織分布を示す(注入した細胞の%で表わす)。図6Aは、注入された細胞の80%以上が肺に捕獲され、次いで約50時間にわたって徐々に消失することを表わした、Alu配列とヒトmGAPHDについてのアッセイを示す。図6Bは、hMSCのIV注入から15分後の肺中のヒト細胞の存在を実証する免疫組織化学の結果を示す(ヒトβ2ミクログロブリン+)。図6Cは、hMSC(10)のIV投与15分後のヒトALu配列の組織分布であり、血管拡張剤の事前投与の有無、CD49f又はCD49dへの抗体を用いた細胞の事前インキュベーション、及びヒトWBC(10)の併投与を含む。図6Dは、MIの1日後のIV注入hMSCの遅発的出現を示す。 図7は、ヒト特異的mRNAについてのリアルタイムRT−PCRアッセイの結果を示す。「インビトロMSC」は、マウスへのIV注入前のhMSCについてのRNAを示す。「インビボMSC1」と「インビボMSC2」は、hMSC(10)のIV注入の10時間後の2匹の別なマウス(マウス1、マウス2)の肺からのRNAを示す。値は、インビトロMSC(値=1に設定)での観察レベルに対する増加倍数である。 図8は、TSG−6の発現を示す。図8の左上は、hMSCのリアルタイムRT−PCRアッセイ(継代2と3)及び10ng/mlのTNFαを用いて無血清培地でインキュベートされた線維芽細胞を示す。図8の右上は、細胞溶解物のウエスタンブロットを示す。一部のTSG−6は、より大きい分子形態で回収され、これは明らかに、ヒアルロナンその他のタンパク質へのその強い結合によるものである。図8の中段左は、hMSCと線維芽細胞(Fibros)からの培地のELISAアッセイを示す。図8の中段右は、馴化培地(最初の4列)とローディングコントロール(次の4列、クーマシィ着色)のウエスタンブロットを示す。図8の左下は、siRNAによるTSG−6への形質導入後のhMSCのTSG−6のリアルタイムRT−PCRアッセイを示す。図8の右下は、図8の左下のサンプルからの培地におけるTSG−6についてのELISAアッセイを示す。 図9は、MIのマウスにおける静脈注入(IV)hMSCの効果を示す。持続性MIをマウスに引き起こし、2×10hMSC又は100mgの組換え型TSG−6を1時間後に尾静脈に注入した。48時間後に血清又は心臓を回収した。図9Aは、クロモジムPL(ロシュ・アプライド・サイエンス)による血清プラスミン活性を示す。値は±SD、「★★」はp<0.01、n=3である。図9Bは、カゼインのチモーゲンゲル(インビトロゲン)の上の組織プラスミノーゲン活性化剤(tPA)とウロキナーゼ(uPA)についてアッセイした心臓の結果を示す。図9Cは、ゼラチンのチモーゲンゲル(インビトロゲン)のプロマトリックスと活性マトリックスの金属プロテアーゼについてアッセイした心臓の結果を示す。 図10は、静脈内投与後の循環するhMSCを示す。hMSCの静脈内投与の15分後にマウス血液についてCFU−fアッセイを行った。抗ヒト核、β2ミクログロブリン、及びDAPIでコロニーを標識化した。 図11は、心臓内投与後の循環するhMSCと組織の分布を示す。図11Aは、マウスに約2×10hMSCを心臓内注入した後の血液からのヒトAlu配列の浄化を示す。各値は、平均±SD(標準偏差)であり、n=6である。図11Bは、マウスに約2×10hMSCを心臓内注入した15分後のヒトAlu配列の組織分布を示す。各値は、平均±SDであり、n=6である。 図12は、MIから3週間後の心臓の組織断面である。心臓を尖部から底部を通して5μmの薄片に切り、マッソントリクロームで染色した。梗塞症をカバーする各20番目の薄片を示す。記号は図16Bと同様であり、心臓:n=3又は4である。 図13は、マウスに注入したhMSCの運命についてのアッセイを示す。図13Aは、マウスに約2×10hMSCをIV注入した後の血液からのヒトAlu配列の浄化を示す。各値は、平均±SDであり、n=6である。図13Bは、7つの器官におけるヒトAlu配列のリアルタイムPCRアッセイについての標準曲線である。各値は、マウス/ヒトGAPDH遺伝子のプライマーと同サンプルのAlu配列についてのΔΔCを示す。図13Cは、マウスに約2×10hMSCをIV注入した15分後のヒトAlu配列の組織分布を示す。各値は、平均±SDであり、n=6である。図13Dは、GAPDHについてのヒトmRNAのリアルタイムRT−PCRアッセイについての標準曲線である。各値は、マウス/ヒトGAPDH遺伝子のプライマーと同サンプルのヒト特異的GAPDHのcDNAについてのΔΔCを示す。図13Eは、約2×10hMSCをIV注入した後の肺とその他6つの組織におけるhMSCの動態を示す。各値は、平均±SDであり、n=6である。図13Fは、約2×10hMSCをIV注入した後、左前下行枝冠状動脈の永続的連結から1日後の心臓におけるhMSCの出現を示す。 図14は、hMSCのIV注入後のマウス肺におけるマイクロアレイのアッセイのヒートマップを示す。約2×10hMSCをIV注入し、10時間後に肺RNAを回収し、マウス特異的マイクロアッセイとヒト特異的マイクロアッセイ(アフィメトリクス、サンタクララ、カリフォルニア州)の双方についてアッセイした。データをクロスハイブリダイゼーションについてフィルタにかけ(CV>0.5、コール>33%)、マイクロアレイスイート5.0プログラムで解析し、値1と3SDの分散に標準化した(+3、赤;3、青)。遺伝子の遺伝子存在カテゴリーが示されている。発現の差異がある遺伝子の数が枠の中に示されている。図14Aは、マウス特異的チップ上のアッセイである。図14Bは、ヒト特異的チップ上の同じアッセイである。図中の記号として、「con」は対照標準マウスからの肺、「hMSCs con」はRNA抽出前の対照標準マウスから肺に添加したhMSCのサンプル、「hMSCs IV」はhMSCsのIV注入後10時間のマウス肺からのサンプルである。 図15は、TSG−6を発現するためのhMSCの活性化を示す。図15Aは、2×10hMSCをIV注入して10時間後の、肺のヒト特異的mRNAについてのリアルタイムRT−PCRアッセイを示す。各値は、hGAPDHについてΔΔQによって標準化した、培養したhMSCについての値に対する増加倍数である。図中の記号として、「hMSCs con」はRNA抽出前の対照標準マウスから肺に添加したhMSCのサンプル、「hMSCs IV1」と「hMSCs IV2」はhMSCsのIV注入後10時間の2匹のマウスの肺からのサンプルである。図15Bは、マウス肺におけるヒトTSG−6についてのリアルタイムRT−PCRアッセイを示す。約2×10hMSCを、未処理マウス(IV−nor)又はMIから1時間後のマウス(IV−MI)にIV注入し、注入から0.25〜24時間後に肺を回収した。各値は平均±SDであり、正常マウスについてn=2又は3、MIマウスについてn=6である。図15Cは、10ng/mlのTNF−αを含む無血清培地中で24時間又は48時間にわたってインキュベートした同じドナーからのhMSCのTSG−6とヒト線維芽細胞についてのリアルタイムRT−PCRアッセイを示す。同じ細胞の2つの継代の結果を示す。各値は±SDであり、n=3である。図15Dは、10ng/mlのTNF−αを含む無血清培地中で48時間にわたってインキュベートしたhMSCからの培地中のTSG−6とヒト線維芽細胞についてのELISAアッセイを示す。各値は±SDであり、n=3である。図15Eは、対照標準hMSC(Con)、形質移入試薬のみで処理したhMSC(no siRNA)、スクランブルしたsiRNAで形質移入したhMSC(scr siRNA)、又はTSG−6のsiRNAで形質移入したhMSC(TSG−6 siRNA)のリアルタイムRT−PCRアッセイのTSG−6を示す。細胞は10ng/mlのTNF−αの有り又は無しで6時間にわたってインキュベートした。各値は±SDであり、n=3である。図15Fは、TNF−αの有り又は無しで細胞を48時間にわたってインキュベートした後の培地中のTSG−6についてのELISAアッセイを示す。記号は図15Eと同様である。各値は±SDであり、n=3である。 図16は、血清と心臓のアッセイを示す。図16Aは、MIから48時間後の血清中の心臓トロポニンIについてのアッセイを示す。各値は±SDであり、「★★」はマウスのグループあたりn=3(正常)又はn=6(MI)でp<0.01である。図16Bは、MIから48時間後の血清中のプラスミン活性を示す。図中の記号として、「正常」は未処理マウス、「−」はMIのみ、「hMSC」はMIから1時間後に2×10hMSCをIV注入、「scr siRNA」はMIから1時間後にIV注入したスクランブルsiRNAを形質移入した2×10hMSC、「TSG−6 siRNA」はMIから1時間後にIV注入したTSG−6 siRNAを形質移入した2×10hMSC、「rhTSG−6」はMIから1時間後と24時間後にIV注入した30μgのrhTSG−6タンパク質である。各値は±SDであり、「★★」はグループあたりn=3のマウスでp<0.01である。「N.S.」は有意でないことを表わす。図16Cは、MIから48時間後のゼラチンのチモーゲンゲル上のプロマトリックスと活性マトリックスMMP9についての心臓アッセイである。像は反転させた。記号は、図16Bと同様である。図16Dと図16Eは、MIから48時間後の心臓の顆粒球と単球の浸潤である。薄片を抗Ly−6GとLy−6Cで染色した。記号は、MIから1時間後と24時間後に100μgのrhTSG−6タンパク質をIV注入した以外は、図16Bと同様である。倍率は×4で、寸法バーは250μmである。各値は±SDであり、各グループについてn=3又は4である。「★★」はp<0.001、「N.S.」は有意でないことを表わす。 図17は、梗塞サイズのアッセイを示す。心臓を尖部から底部を通して400枚を順次の5μmの薄片に切り、マッソントリクロームで染色した。各20番目の薄片を示す。図12に示すものに加えたサンプルである。図17A〜Eにおいて、記号は、MIから1時間後と24時間後に100μgのrhTSG−6タンパク質をIV注入した以外は、図16Bと同様である。図17Fは、各心臓の合計20枚の薄片につき、梗塞領域の第10薄片の正中線長さを測定して得られた梗塞サイズの測定(%)を示す(タカガワら、2007年)。各値は±SDであり、各グループについてn=3又は4のマウスである。「★★★」はMI対照標準に比較してp<0.0001を、「N.S.」はMI対照標準に比較して有意でないことを表わす。「★」はMI+rhTSG−6に対するMI+MSCについてp<0.05を表わす。 図18は、MIから3週間後の心エコーのアッセイを示す。図18Aは、代表的なMモードの心エコー図である。記号は図16Bと同様である。図18Bは、心エコーのデータからの左心室の短縮率(LVFS)と左心室の駆出率(LVFE)を示す。各値は±SDであり、各グループについてn=5又は6である。「★」はMIに対して0.05を表わし、「N.S.」は有意でないことを表わす。 図19Aは、TSG−6アミノ酸配列、図19Bは、ヒト腫瘍壊死因子をコードするヌクレオチド配列、α誘導タンパク質6(TSG−6)(TNFAIP6)(ジェンバンクNo.NM_007115)を表わす。
本発明の理解を容易にするため、いくつかの用語を以下のように定義する。
本明細書と特許請求の範囲において、各用語は、特段の明記がなければ、複数のものについての言及を含む。特段の明記がなければ、本願における技術的用語及び科学的用語は、本発明が属する分野における当業者が一般に理解しているものと同じ意味を有する。
用語「細胞」と「細胞の集団」は、複数の細胞、即ち、1を超える細胞を、いずれも指称することができる。集団は、1つの細胞種類を含む純粋な集団であってもよい。あるいは、集団は、複数の細胞種類を含んでもよい。本発明において、細胞の集団が含んでもよい細胞の種類には制限がない。
「間葉系幹細胞」、「MSC」、「骨髄間質細胞」、及び「多能性間質細胞」は、互換的に用いることができ、骨髄(プロコップ、1997年)、末梢血(クズネツォーフら、2001年)、脂肪組織(ギラックら、2004年)、臍帯血(ロサーダら、2003年)、滑液膜(デバリら、2001年)、歯周靭帯(セオら、2005年)に由来する細胞を指称する。MSCは、プラスチック組織培養表面に付着する能力(フリーデンシュタインら、オーエンとフリーデンシュタイン、1988年に概説)、及び造血幹細胞の効率的なフィーダー層である(イーブスら、2001年)という特徴がある。また、MSCは、培養下とインビボの双方において、骨芽細胞と軟骨細胞の中、含脂肪細胞、筋肉細胞(ワキタニら、1995年)、及び心筋細胞(フクダとユアサ、2006年)の中、神経前駆体(ウッドベリーら、2000年;デングら、2001年;キムら、2006年;マレシら、2006年;クランペラら、2007年)で分化することができる。間葉系幹細胞(MSC)は、当該分野で知られる方法によって精製することができる(ワキタニら、1995年;フクダとユアサ、2006年;ウッドベリーら、2000年;デングら、2001年;キムら、2006年;マレシら、2006年;クランペラら、2007年)。
「迅速自己更新性の間葉系幹細胞」、「RS−MSC」、及び「1型間葉系幹細胞」は、互換的に用いることができ、初期前駆細胞を指称する。これらは、典型的に、紡錘状であり、低密度で蒔かれた初期継代MSCに存在する。迅速自己更新性の間葉系幹細胞(RS−MSC)は、本明細書に記載の方法を用いて、骨髄細胞から及び/又は間葉系幹細胞(MSC)の精製集団から精製することができる(例、PODXLに特異的に結合する抗体及びCD49fに特異的に結合する抗体の1つ又は複数に結合)。
「遅増殖性の間葉系幹細胞」、「2型間葉系幹細胞」、及び「SR−MSC」は、互換的に用いることができ、初期前駆細胞を指称する。細胞は、RS−MSCよりもサイズが大きく、低密度で蒔かれた初期継代MSCに存在する。典型的に、SR−MSCは、培養物が集密度に拡大するときに、RS−MSCから発生する。
用語「減少」、「抑制」、「軽減」、「抑止」、「低減」、及びこれらの文法的に同等な用語(「より低い」、「より少ない」、等)は、第1サンプル(又は患者)の第2サンプル(又は治療された患者)に対する、何らかの分子(例えば、PODXLタンパク質、CD49fタンパク質、TSG−6タンパク質、MCP−1、MCP−1α、βトロンボグロブミン、可溶性ST2受容体、CRP、ナトリウム利尿ペプチド、PODXLに特異的に結合する抗体、CD49fタンパク質に特異的に結合する抗体、TSG−6タンパク質に特異的に結合する抗体、等のようなアミノ酸配列、及び本明細書に記載の任意のポリペプチドをコードするもののような核酸配列)、細胞(例、骨髄細胞、間葉系幹細胞(MSC)、迅速自己更新性の間葉系幹細胞(RS−MSC)、遅増殖性の間葉系幹細胞(S
R−MSC)、等)、及び/又は現象(例、プラスミン活性、病気の症状、細胞増殖、細胞分化、細胞移植、細胞死、細胞予定死、細胞生存能力、細胞生存、分子への結合、結合の親和性、核酸配列の発現、核酸配列の転写、酵素活性、等)のレベルに関し、当該分野で認められている何らかの統計的方法を用いた統計的に有意な量によって、第1サンプル(又は患者)の分子、細胞、及び/又は現象の量が、第2サンプル(又は治療された患者)よりも低いことを意味する。1つの態様において、減少は、例えば、患者が痛み、疲労、呼吸困難、視覚の明瞭性、吐気、等のような病徴の主観的感じ方について述べるときは、主観的に判定することがある。もう1つの態様において、第1サンプルにおける分子、細胞、及び/又は現象の量が、第2サンプルにおける分子、細胞、及び/又は現象の量よりも、5%〜100%の数値割合の範囲で、例えば、限定されるものではないが、10%〜100%、20%〜100%、30%〜100%、40%〜100%、50%〜100%、60%〜100%、70%〜100%、80%〜100%、及び90%〜100%の範囲で低い。
用語「増加」、「上昇」、「増大」、及びこれらの文法的に同等な用語(「より高い」、「より大きい」、等)は、第1サンプル(又は患者)の第2サンプル(又は治療された患者)に対する、何らかの分子(例えば、PODXLタンパク質、CD49fタンパク質、TSG−6タンパク質、MCP−1、MCP−1α、βトロンボグロブミン、可溶性ST2受容体、CRP、ナトリウム利尿ペプチド、PODXLに特異的に結合する抗体、CD49fタンパク質に特異的に結合する抗体、TSG−6タンパク質に特異的に結合する抗体、等のようなアミノ酸配列、及び本明細書に記載の任意のポリペプチドをコードするもののような核酸配列)、細胞(例、骨髄細胞、間葉系幹細胞(MSC)、迅速自己更新性の間葉系幹細胞(RS−MSC)、遅増殖性の間葉系幹細胞(SR−MSC)、等)、及び/又は現象(例、プラスミン活性、病気の症状、細胞増殖、細胞分化、細胞移植、細胞死、細胞予定死、細胞生存能力、細胞生存、分子への結合、結合の親和性、核酸配列の発現、核酸配列の転写、酵素活性、等)のレベルに関し、当該分野で認められている何らかの統計的方法を用いた統計的に有意な量によって、第1サンプル(又は患者)の分子、細胞、及び/又は現象の量が、第2サンプル(又は治療された患者)よりも大きいことを意味する。1つの態様において、増加は、例えば、患者が痛み、疲労、呼吸困難、視覚の明瞭性、吐気、等のような病徴の主観的感じ方について述べるときは、主観的に判定することがある。もう1つの態様において、第1サンプルにおける分子、細胞、及び/又は現象の量が、第2サンプルにおける同じ分子、細胞、及び/又は現象の量よりも、5%〜100%の数値割合で、例えば、10%以上、25%以上、50%以上、75%以上、及び/又は90%以上多い。さらにもう1つの態様において、第1サンプルにおける分子、細胞、及び/又は現象の量が、5倍から1000倍までの何らかの数値範囲で、例えば、10〜400倍、20〜300倍、30〜200倍、40〜200倍、又は50〜200倍の範囲で多い。
「心筋梗塞症」、「心筋梗塞」、「MI」、「急性心筋梗塞」、及び「AMI」は、一般に、心臓麻痺として知られるもので、心臓の器官への血液供給の遮断が生じて、心筋壊死を引き起こす。最も多くは、脆弱な動脈硬化プラークの破裂後の冠状動脈の閉塞(封鎖)による。結果としての虚血(血液供給の制限)と酸素不足は、かなりの時間にわたって処置されないと、心臓筋肉組織(心筋)の障害及び/又は死(梗塞症)を生じることがある。
用語「治療」、「処置」、及びこれらの文法的に同等な用語は、疾病(例、心筋梗塞、心筋細胞壊死、炎症、等)に関する場合、1つ又は複数の客観的症状及び/又は1つ又は複数の主観的症状のレベルを遅延及び/又は低下させることを含む。
「腫瘍壊死因子α刺激遺伝子6タンパク質」、「TSG−6タンパク質」、「TNF−
α刺激遺伝子6」、及び「TNFAIP6タンパク質」は、互換的に用いることができ、ヒアルロン酸結合ドメインを含む分泌タンパク質、即ち、ヒアルロン酸結合タンパク質ファミリーのメンバーを指称する。ヒアルロン酸結合ドメインは、細胞外マトリックス安定性と細胞移動に関与することが知られている。このタンパク質は、インターαインヒビター(IαI)とともに安定な複合体を形成することが実証されており、即ち、IαIのセリンプロテアーゼの阻害活性を高め、このことは、炎症に伴うプロテアーゼネットワークにおいて重要である。この遺伝子の発現は、腫瘍壊死因子αとインターロイキン−1によって誘導することができる。また、この発現は、血管平滑筋細胞の機械的刺激によって誘導することができ、プロテオグリカンの合成と凝集に関与することが見出されている。TSG−6タンパク質は、図19Aのヒトアミノ酸配列によって例示され、これは、図19Bのヌクレオチド配列によってコードされる(ジェンバンクNo.NM_007115)。組換え型精製ヒトTSG−6タンパク質は市販されている(R&Dシステムズ社、ミネアポリス、カタログ#2104−TS−050)。TSG−6に特異的に結合する抗体は市販されている(ELISA、TSG−6特異的モノクローナル抗体(クローンA38.1.20);サンタクルス・バイオテクノロジー社、カタログ#BAF2104;ビオチニル化抗ヒトTSG−6(TSG−6ビオチニル化PAb検出抗体;R&Dシステムズ社、ミネアポリス))。
「PODXL」、「ポドカリキシン−様2」、「エンドグリカン」、「PODLX2」、「ポドカリキシン−様タンパク質2前駆体」、及び「UNQ1861/PRO3742」は、互換的に用いることができ、ジェンバンク受入No.NM_015720によって例示され、これは、mRNA(ジェンバンク)AF219137でコードされている。PODXLに特異的に結合する抗体は、当該分野で知られており、FITC標識抗ヒトPCLP1(カタログ#M084−4、MBLインターナショナル社、ウォーバン、マサチューセッツ州)が挙げられる。
「CD49f」、「α6−インテグリン」、「インテグリン、α6」、及び「ITGA6」タンパク質生成物は、インテグリンα鎖α6である。インテグリンは、α鎖とβ鎖を含む複合的な細胞表面タンパク質である。所与の鎖が、多数のパートナーと結合し、種々のインテグリンを生じることができる。例えば、α6は、TSP180と称されるインテグリンのβ4、又はインテグリンVLA−6のβ1と結合することができる。インテグリンは、細胞粘着とともに細胞表面仲介シグナル伝達に関わることが知られている。異なるアイソフォームをコードする2つの転写異性体が、この遺伝子について見出されている。例示のヒトのインテグリンのアミノ酸配列とヌクレオチド配列、α6(ITGA6)、転写異性体2が、ジェンバンク受入No.NM_000210に記載されている。ヒト染色体2、参照アセンブリー、完全な配列が、ジェンバンク受入No.NC_000002.11に記載されている。CD49fに特異的に結合する抗体は、PE−Cy5ラット抗ヒトCD49fなどが当該分野で知られている(カタログ#551129、BDファーミンゲン/BDバイオサイエンシズ)。
本発明は、間葉系幹細胞(MSC)を含む組成物、心臓障害の修復と炎症性疾患の治療におけるその新規な使用方法を提供する。また、本発明は、心臓障害の修復と炎症性疾患の治療のために、特定の条件下でMSCによって分泌された、TSG−6の使用方法を提供する。本発明の組成物は、心臓障害に、限定されるものではないが、心筋梗塞症の後に心臓機能を回復させること、及び炎症性疾患の症状を低下させることに、特に有用であることができる。本発明者は、(1)MSC製剤のRS−MSC含量の定量的データを最初に提供することができる新規なエピトープの同定、(2)RS−MSCは、よりクローン原性であり、培養物中で分化するより高い可能性を有し、他の殆どの研究者によって採用されたMSC(SR−MSC)の集密的培養物よりもマウスのMI心臓と他の組織により効率的に生着すること、(3)肺に捕獲された細胞が、活性化され、負傷した心臓のセリ
ンプロテアーゼを阻害する多機能抗炎症性タンパク質TSG−6を多量に分泌するため、hMSCのIV注入後にMIマウスの心臓機能が改善すること、及び(4)MIにおけるhMSCの一部の保護効果が、rhTSG−6の体系的注入によって再生され得ることを、本明細書において開示する。
以下、本発明を、(A)間葉系幹細胞(MSC)、(B)肺の塞栓形成細胞が活性化されて抗炎症性タンパク質TSG−6を分泌するため、静脈注入hMSCがマウスの心筋梗塞症を改善、(C)TSG−6タンパク質を過剰発現する予備活性化された間葉系幹細胞(MSC)及び/又は予備活性化された迅速自己更新性の間葉系幹細胞(RS−MSC)、(D)TSG−6タンパク質を過剰発現する遺伝子組換え間葉系幹細胞(MSC)及び/又は遺伝子組換え迅速自己更新性の間葉系幹細胞(RS−MSC)、(E)医薬組成物、(F)RS−MSCの精製方法、(G)予備活性化されたMSC及び/又は予備活性化されたRS−MSCを投与する心筋障害の治療方法、(H)遺伝子組換えMSC及び/又は遺伝子組換えRS−MSCを投与する心筋障害の治療方法、(I)TSG−6タンパク質を投与する心筋障害の治療方法、(J)予備活性化されたMSC及び/又は予備活性化されたRS−MSCを用いる無菌性炎症の治療方法、(K)遺伝子組換えMSC及び/又は遺伝子組換えRS−MSCを用いる無菌性炎症の治療方法、(L)TSG−6タンパク質を投与する無菌性炎症の治療方法、及び(M)バイオマーカーを用いる炎症の検出方法、についてさらに記載する。
(A)間葉系幹細胞(MSC)
100年以上前に行われた最初の実験は、哺乳類の骨髄からの血液感染症細胞が組織修復と再生に関与することを示唆した(プロコップ、1997年に概説)。多数の組織の修復に寄与すると考えられる骨髄細胞についての最初の直接的証明のいくつかは、フリーデンシュタインらによって40年以上前に発表され(オーエンとフリーデンシュタイン、1988年に概説)、組織培養物表面に付着した骨髄からのごく僅かの細胞が、培養物とインビボの双方で、骨芽細胞と軟骨細胞の中に分化し得ることを実証した。その後、骨髄細胞からの同じプラスチック付着細胞が、造血幹細胞にとって有効なフィーダー層であることが見出された(参照:エバンスら、2001年)。フリーデンシュタインらによる最初の観察は、多数の以降の研究者によって確認・拡大された(カストロ−マラスピナら、1980年;メッツとベルドンク、1981年;ピエルスマ、1983年;オーエンとフリーデンシュタイン、1988年;カプラン、1990年;プロコップ、1997年)。その後の研究は、細胞が培養下で含脂肪細胞、筋肉細胞(ワキタニら、1995年)、心筋細胞(フクダとユアサ、2006年)の中で分化できることを実証した。MSCが神経系前駆体の中に分化し得るといった本発明者による最初の報告は(ウッドベリーら、2000年;デングら、2001年)、決定的ではないと批評されたが、神経系細胞の電気生理学的性質を果たす細胞にMSCが培養下で分化し得るという、別な研究機関による粘り強い報告があった(キムら、2006年;マレシら、2006年;クランペラら、2007年)。また、骨髄に非常によく似た特性を有する細胞が、末梢血(クズネツォーフら、2001年)、脂肪組織(ギラックら、2004年)、臍帯血(ロサダら、2003年)、滑膜(デバリら、2001年)、及び歯周靭帯(セオら、2005年)などの多数の組織で特定された。これらの結果は、多くの組織の中のMSC状の幹/前駆細胞の広範囲なネットワークの存在を示唆した。このネットワークは、恐らく、負傷に対して最初に応答するが、その後必要時に骨髄からのMSCによって補充されるレスポンダーを含む。
骨髄MSCは、細胞療法を開発する努力を注がれてきたが(カプラン、1990年;プロコップ、1997年;プロコップら、2003年;カプラン、2005年)、その理由は、容易に、患者から得られて培養下で増大されるためである。MSCを用いた最初の臨床試験は、重症の骨形成不全症の患者(ホロウィッツ、1999年、2002年)、1型コラーゲンの遺伝子における突然変異によって生じる脆性骨症の患者(プロコップ、19
85年;プロコップとキビリッコ、1995年)においてであった。試験は、本発明者らの研究室で開発した遺伝子組換えマウスのモデルにおける実験データに基づいて立案された(ペレイラら、1998年)。その後の試験は、ムコ多糖症の患者(コックら、2002年)、移植片対宿主病(GVHD)の患者におけるものであり、免疫反応を抑制する細胞の能力を利用するものであった(アガワルとピッテンジャー、2005年;リンデンら、2006年)。MSCを用いた新たな臨床試験の最近の急増が、この1年半以内に新規株式公開(IPO)を成功裏に行った3つのバイオ企業によって大きく促進された。これらの最初の企業のオシリス・セラピーティクス(ボルチモア、メリーランド州)は、関節炎、心臓病、クローン病(フェーズIII)、1型糖尿病(フェーズII)、移植片対宿主病(フェーズIII)における臨床試験を公表した。他の企業は、脳卒中などの広範囲な疾病の試験を公表した。
MSCは、そもそも、多数の細胞表現型に分化する幹状特性によって関心を呼んだが、最近の結果はパラドックスを生んでおり、即ち、移植又は分化のいずれにもそれほどの証拠なしに傷害組織を修復することが多い。例えば、重度の骨形成不全症の子供を治療するためにMSCを使用した最初の臨床試験において(ホロウィッツら、1999年、2002年)、子供は、成長速度とその他の症状を改善した。ここで、子供からの組織のアッセイは、ドナーMSCの1%未満が生着したことを明らかにした。その後、機能改善の同様な観察が、パーキンソン症、脊髄損傷、脳卒中、及び心筋梗塞などの疾病について、一連の動物モデルにおいて行われた(概説:プロコップら、2003年;プロコップ、2007年;カプランとデニス、2006年)。心筋梗塞症において、例えば、何人かの研究者は、MI後の心筋細胞の中にMSCが分化することを観察している(フクダとユアサ、2006年)。とはいえ、殆どは、梗塞心臓中のMSCの僅かな期間の移植を伴う改善機能を報告し(参照:ミシェラ、2008年)、ある観察では、MIの免疫不全マウスの中へのヒトMSCのIV注入後に確認した(イソら、2007年)。したがって、どのようにしてMSCが傷害組織を修復できるかについての説明に、パラダイム変化がある。現在は、MSCが造血細胞に効果的なフィーダー層を提供するという早期の観察に新たな関心があり(参照:エバンスら、2001年)、これは、その細胞が種々のサイトカインとケモカインを分泌するためである(参照:ザチャレックら、2007年;シンコーゼら、2008年;ペノラッジら、2007年)。
このパラダイム変化は、(1)組織内在幹/前駆細胞の高められた増殖と分化、(2)ミトコンドリア又はミトコンドリアDNAの転写による虚血細胞の救出、(3)過剰炎症反応の抑制、及び(4)過剰免疫反応の抑制、などのいくつかの異なるメカニズムを介して修復を高めるために、MSCが傷害組織とのクロストークに応答するといった、最近の証拠によって支持されている。
本発明者は、マウスの海馬の歯状回の中にヒトMSCを注入することが、マウスの内部神経幹細胞の増殖、移動、及び神経分化を高めることを観察した(ムノスら、2005年)。本発明が特定のメカニズムに限定されるものではないが、組織内在幹/前駆細胞のこうした刺激が、MSCの心臓内注入は血漿糖質を低下させ、ストレプトゾトシンで糖尿病を引き起こした免疫不全マウスのマウスインスリンを高めるといった本発明者の以降の観察を、一部において説明することができる(リーら、2006年)。
また、本発明者は、ヒトMSCが非機能的ミトコンドリアを有する肺上皮細胞(A549ρ細胞)と共培養された後、完全ミトコンドリア機能を有するA549ρ細胞の救出クローンが回収されたことを観察した(スピースら、2006年)。遺伝学的解析は、ゲノムDNAの転写又は他の細胞融合の証拠なしに、救出クローンがMSCからミトコンドリアDNAを受け入れたことを示した。本発明が特定のメカニズムに限定されるものではないが、機能的ミトコンドリアの損失は、虚血の早期帰結であることから、虚血性傷害
の最も早期の事象の1つがミトコンドリア機能の低下であるため、MSCは、心筋その他の組織への虚血性傷害を、一部においては、救出できるかもしれない。
現在、頑固な慢性炎症は、パーキンソン症(タンセイら、2007年;マックギア、2007年)から糖尿病(シューマとフォンセカ、2004年;ショエルソンら、2007年)までの範囲の様々な疾病における要因として認識されている。最近の一連の報告は、哺乳類における組織障害に対する炎症反応は、過度であることが多く、細胞伝達部分を要求して反応を積極的に抑制し、それによって組織修復を改善すると強調している(シュワープら、2007年;セルハンら、2008年)。ある種類の炎症抑制剤は、リポキシン、レゾルビン、及びプロテクシンと称される脂質を含む(セルハンら、2008年)。ここで、最近の一連の報告は、MSCが活性化されて、炎症反応と免疫反応の双方を調節するペプチドとタンパク質を分泌することから、MSCが炎症抑制の別なメカニズムを与えることを示している。インターロイキン1(IL1)受容体アンタゴニストのMSCによる分泌は、恐らく、ブレオマイシンによって引き起こされる線維症の肺モデルにおけるMSC投与で観察される改善を説明した(オルティスら、2007年)。LPSによって急性肺炎が引き起こされた後、MSCの気管内投与は、MIP−1とその他のサイトカインの発現によって、炎症を抑制し、マウスの生存を長くした(グプタら、2007年)。下記に示すように、本発明者は、ヒトMSCがマウスに静脈注入されると、殆どの細胞が肺に捕獲されて活性化され、多能性の抗炎症性タンパク質TSG−6を分泌することを観察した(ゲッティングら、2002年;ウイスニースキーとヴィルチェック、2004年;フォルテーザら、2007年;ミルナーら、2006年)。
一連の報告は、MSCが培養液中の混合リンパ球反応を抑制し、動物モデルにおける多発性硬化症の改善をもたらし(ゲルドニら、2007年)、移植片対宿主拒絶反応の患者を改善する(アガワルとピッテンジャー、2005年;ルブランとリンデン、2007年)ことを実証している。最近、MSCによる免疫抑制のメカニズムが明らかにされ、即ち、IFNγとともにTリンパ球を引き付ける別な3つの炎症性サイトカインの1つによってMSCが活性化される。次いで、MSCは亜酸化窒素を分泌し、Tリンパ球を抑制する。本発明者は、最近、一過性全脳虚血の後のマウスの海馬に注入されたヒトMSCが活性化され、炎症性反応と免疫反応の双方を抑制することにより、神経学的欠損と神経細胞死を低減することを観察した(オータキら、2008年)。
多くの研究者が、動物モデル(ペレイラら、1998年;アキヤマら、2002年;チェンら、2003年;ノムラら、2005年、ウーら、2008年)と患者(ホロウィッツら、1999年、2002年;コックら、2002年;リンデンら、2006年)の双方において、IV投与によってMSCが有益な効果を生じ得ることを独自に観察している。IV注入された殆どのMSCが迅速に肺に捕獲されることが納得のいくように実証されているため、その結果は驚くべきである(ガオら、2001年;シュレップファーら、2007年)。肺におけるMSCの捕獲は、捕獲が多形核球(PMN)細胞(ホッグら、1994年)、転移性腫瘍(マクドナルドら、2002年)、及び恐らく造血幹細胞(ドーナーら、2004年)でも生じることから、それ自体は予想外ではない。しかしながら、肺に捕獲されたMSCが、心臓、脳、及びその他の組織の修復をどのようにして促進できるのかは、明らかではなかった。このため、MIのマウスへのIV注入(下記に示す)の効果についての本発明者の観察が、大幅な進歩を提示する。
(B)肺の塞栓形成細胞が活性化されて抗炎症性タンパク質TSG−6を分泌するため、静脈注入hMSCがマウスの心筋梗塞症を改善
ここでのデータは、ヒトのDNAとmRNAについての定量分析を用いて得られたデータを示し、静脈注入(IV)されたヒト多能性間質細胞(hMSC)が、有意な移植なしに組織修復を促進できるといったパラドックスを検討するために使用した。2×10
MSCをマウスにIV注入した後、殆どの細胞が、塞栓として肺に捕獲された。肺の細胞は、約24時間の半減期で消失したが、1000未満の細胞が6つの別な組織に出現した。肺のhMSCは、多数の遺伝子の発現を上方調節し、抗炎症性タンパク質TSG−6が大きく増加した。心筋梗塞の後、IVのhMSCは(TSG−6のsiRNAを形質移入されたhMSCではない)、炎症反応を低下させ、梗塞サイズを減少させ、心臓機能を改善した。組換え型TSG−6のIV投与もまた炎症反応を低下させ、梗塞サイズを減少させた。この結果は、MSCのIV注入後の動物モデルと患者における改善が、少なくとも部分的に、TSG−6を分泌するMSCの活性化によって説明されることを示唆する。
本発明者は、最初に、マウスに注入されたヒト細胞の運命についての定量的データを与えるアッセイを開発した。次いで、本発明者は、IV注入されたヒトMSC(hMSC)が心筋梗塞(MI)のマウスに機能的改善を与えるのは、少なくとも部分的に、肺に塞栓として捕獲された細胞が活性化され、抗炎症因子のTNF−α誘導タンパク質6(TNAIP6又はTSG−6)を発現するためであることを実証した。
IV注入後のマウスの肺に捕獲されたhMSCは、肺血管系における細胞のミクロ塞栓によって生じた肺への損傷に反応して、遺伝子発現のパターンに大きな変化を受ける(フルラーニら、2009年;リーら、2009年)。タンパク質の抗炎症作用のため(ミルナーら、2006年;ウイスニースキーとヴィルチェック、2004年)、及び過度の炎症反応がMIによって生じる病変の一因となるため(オベーチキンら、2005年;パオロッチら、2006年;カルバリョ、2006年;ファングら、2007年;モーシャルら、2008年)、ヒトTSG−6の上方調節は特に関心が高い。したがって、この結果は、MSCのIV注入が、MIのモデルにおける心臓機能を改善したという観察に対して、あり得る説明を示唆する(ハルコスら、2008年;イソら、2007年;クラウゼら、2007年;ウルフら、2007年)。MIのマウスモデルにおいて、hMSCにおけるTSG−6発現の大幅低下は、hMSCのIV注入によって生じる炎症反応、梗塞サイズ、及び心臓機能の改善を大きく否定した。また、rhTSG−6のIV注入は、炎症反応と梗塞サイズに及ぼすhMSCの治療効果をかなり複製した。したがって、この結果は、肺に捕獲されたhMSCが活性化されてTSG−6を分泌し、そのTSG−6がLADに対する過度の炎症反応を抑制し、そして心臓に対するタンパク分解性損傷及び以降の線維瘢痕と心臓機能低下を減少させることを示した。10hMSCの注入後に損傷心臓に一時的に表れた約1500のhMSCもまた、抗炎症作用に寄与したとも考えられる。
TSG−6の上方調節は、NOD/scidマウスに注入するhMSGの異種間ストラテジーによって検出した。動物モデルにhMSCを用いる同様なストラテジーは、以前より、有用であることが証明されており、この理由は、hMSCが細胞に多数の内的マーカーを与え、明らかな異種間人為現象に遭遇しないため(ウォンら、2008年;ルーら、2009年;バイら、2009年;ゴンザレスとレイら、2009年;サスポータスら、2009年)、明らかに細胞の免疫調節効果によるためである(ウッチェリら、2008年)。また、hMSCを用いるストラテジーは、マウスMSCを分離する技術的困難(バドゥーら、2003年;グネッキとメロ、2009年;ペイスタら、2004年;ソンら、2008年)、及び培養下で増殖するときのゲノム不安定性を生じて発癌性になるマウスMSCの顕著な傾向(ソンら、2008年;トラールら、2007年)を回避する。マウスにおける永久的LAD連結は、大型動物における虚血と再灌流ほどは、ヒトMIによく似てはいない。しかしながら、マウスがMIへの過度な炎症反応を保有するため(イソら、2007年)、NOD/scidマウスの永久的LAD連結は、hMSCに及ぼす効果の試験に有用なモデルを与えた。
TSG−6は、30kDaの糖タンパク質であり(ヘングら、2008年;ミルナーら、2006年)、次の3つの明確な抗炎症効果を生じることが実証されている(ミルナー
ら、2006年;ウイスニースキーとヴィルチェック、2004年)。即ち、(a)主としてインターα阻害剤の阻害活性を高めることにより、プロテアーゼの炎症性ネットワークを阻害する、(b)ヒアルロナンの断片に結合し、それによって炎症反応促進効果を鈍らせる、(c)炎症箇所への好中球浸潤を阻害する。遺伝子組換えマウスにおいて、遺伝子の不活化が炎症反応を高め(スザントら、2004年)、遺伝子の過剰発現が炎症反応を低下させた(ミンドレスキューら、2002年)。また、組換え型タンパク質の投与が、いくつかのネズミ科モデルにおいて、関節炎を改善した(バルドスら、2001年;ミンドレスキューら、2000年)。TSG−6は、最初は、TNF−αとともにインキュベートされた線維芽細胞からcDNAをスクリーニングすることによって発見されたが、ここでの結果は、hMSCが、TNF−αに応えて、皮膚線維芽細胞よりもはるかに多くのTSG−6を生成することを実証した。
肺に捕獲されたhMSCは、TSG−6のほか、さらなる心保護的因子を分泌した。マウスの梗塞サイズに及ぼすrhTSG−6の効果は、hMSCのIV注入の効果よりも若干小さい。ケモカイン又は損傷細胞に反応する培養下のMSCは、TGF−β、HGF、IL−4、IL−10、PGE2、及びスタニオカルシン−1などの治療的因子を多量に分泌する(カプラン、2009年;グネッキら、2008年;ブロックら、2009年;オータニら、2008年)。ここで、TSG−6は、MSCの多くの有益な効果において重要な役割を果たす。無菌組織傷害に対する炎症反応は過剰であって、能動抑制を必要とすることが多い(シュバーブら、2007年)。また、慢性炎症は、糖尿病、脳卒中、アルツハイマー病、及びパーキンソン症のような疾病において重要な役割を果たす(ベルグスバッケンら、2009年;マッコームとリード、2008年;ショールソンら、2006年;シューマとフォンセカ、2004年)。したがって、肺に塞栓として捕獲されたMSCによるTSG−6の分泌は、これら及び他の疾病についての動物モデルにおけるMSCのIV注入後に観察される治療効果を、一部において説明することができる(ウッチェリら、2008年;イズカーら、2008年;パールら、2007年)。また、TSG−6の分泌は、骨格筋芽細胞、胎児筋芽細胞、及びES細胞のような他の細胞を用いた心臓病の治療において、役割を果たすことがある(ジョリクールら、2007年)。
(C)TSG−6タンパク質を過剰発現する予備活性化された間葉系幹細胞(MSC)及び/又は予備活性化された迅速自己更新性の間葉系幹細胞(RS−MSC)
1つの態様において、本発明は、高いレベルのTSG−6タンパク質を発現する条件下で、炎症促進性ケモカイン、炎症促進性サイトカイン(例、TNF−α、IL1)、及びLPSからなる群より選択された1つ又は複数のリガンドと接触した、間葉系幹細胞(MSC)の精製集団を提供する。特定の態様において、間葉系幹細胞(MSC)の精製集団は、精製された迅速自己更新性の間葉系幹細胞(RS−MSC)を含む。これらの細胞集団の各々は、心筋細胞壊死及び/又は組織の無菌性炎症の1つ又は複数の症状を減少させるための下記の方法に有用である。
用語「精製」、「分離」、及びこれらの文法的に同等な用語は、少なくとも1つの望ましくない成分(例えば、細胞種類、タンパク質、及び/又は核酸配列)の量をサンプルから減少させることを指称し、5%から100%までの任意の数値割合での減少を含み、限定されるものではないが、10%〜100%、20%〜100%、30%〜100%、40%〜100%、50%〜100%、60%〜100%、70%〜100%、80%〜100%、及び90%〜100%などが挙げられる。こうした精製は「濃縮」をもたらし、即ち、サンプル中の所望の細胞種類、タンパク質、及び/又は核酸配列の量が増加する。例えば、間葉系幹細胞(MSC)は、当該分野で公知の方法を用いて、骨髄細胞から精製することができる(ワキタニら、1995年;フクダとユアサ、2006年;ウッドベリーら、2000年;デングら、2001年;キムら、2006年;マレスキら、2006年;クランペラら、2007年)。もう1つの例において、迅速自己更新性の間葉系幹細
胞(RS−MSC)は、本明細書に記載の方法を用い、骨髄細胞及び/又は間葉系幹細胞(MSC)の精製集団から精製することができる(例、PODXLに特異的に結合する抗体、及び/又はCD49fに特異的に結合する抗体の1つ又は複数に結合)。
「サイトカイン」は、細胞通信に関与するシグナル分子(タンパク質、ペプチド、糖タンパク質)のカテゴリーである。「炎症性サイトカイン」は、主に小膠細胞のような活性化された免疫細胞によって産生されるサイトカインを指称し、炎症反応の増幅に関与する。炎症性サイトカインには、IL−1α、IL−1β、IL−6、TNF−α、及びTGF−βが例示される。その他の炎症性媒介物には、LIF、IFN−γ、OSM、CNTF、TGF−β、GM−CSF、IL11、IL12、IL17、IL18、及びIL8が挙げられる。
「ケモカイン」と「炎症性ケモカイン」は、互換的に用いることができ、炎症細胞を化学誘引し、分子の三次元形状の形成に関与する少なくとも2つ(好ましくは、少なくとも3つ)のシステイン残基を有するポリペプチドを含む分子を指称する。ケモカインは、CCケモカイン、CHCケモカイン、Cケモカイン、及びCX3Cケモカインを含む。「CCケモカイン」(「βケモカイン」とも称す)は、アミノ末端の近くに2つの隣接システインを有し、4つのシステインを有するもの(C4−CCケモカイン)と6つのシステインを有するもの(C6−CCケモカイン)を包含する。CCケモカインには、RANTES、AOP−RANTES、CAP−RANTES、HEY−GIy−RANTES、HEA−GIy−RANTES、NNY−RANTES、NNA−RANTES、DDY−RANTES、PSC−RANTES、Pl−RANTES、P2−RANTES、C1,C5−RANTES、L−RANTES、Met−RANTES、MIP−1α、MIP−1αP、AOP−MIP−lα、MIP−1β、γMIP−IIが挙げられる。「CXCケモカイン」(「αケモカイン」とも称す)において、2つのN末端システインが、1つのアミノ酸(「X」)によって分離される。CXCケモカインは、CXCモチーフ(ELR陽性)(例えば、CXCLl、CXCL2、CXCL3、CXCL5、CXCL6、CXCL8)の第1サイトカインの直前にモチーフのグルタミン酸−ロイシン−アルギニン(ELR)を備えたケモカイン、及びELRモチーフを有しないもの(ELR陰性)を包含する。ELR配列モチーフを備えたケモカインは、主として、好中球を化学誘引して活性化することが見出されている。ELR配列モチーフを備えないケモカインは、単球、樹枝状細胞、T細胞、NK細胞、Bリンパ球、好塩基球、及び好酸球を化学誘引して活性化すると思われる。「Cケモカイン」(「γケモカイン」としても知られる)は2つのみのシステインを有し、即ち、1つのN末端システインと1つのシステイン下流である。「CXCケモカイン」(「δケモカイン」としても知られる)は、2つのシステインの間に3つのアミノ酸を有する。
本発明者は、現状で殆どの研究者に採用されており、本発明者が「SM−MSC」と特定するより融合性の培養物からのより成熟したMSC(スミスら、2004年)よりも、RS−MSCの分離調製が、はるかにクローン原性であって、培養下で分化する高い可能性を有することを実証した。本発明者は、培養物の血清飢餓によって得られるMSCの亜集団が(pre−RS−MSC)、Oct−4と他の胚性遺伝子の高い発現を備えた非常に早期の前駆細胞(ポチャムパリーら、2004年)であることを実証した。本発明者は、Wntシグナリングを阻害するDkk−1由来合成ペプチドを特定しており、したがって、MSCの早期前駆体亜集団の培養下の回収と操作の手段を提供する(グレゴリーら、2005年)。本発明者は、RS−MSCと特定されるMSCの亜集団が、IV注入後、免疫不全マウスの中に優先的に生着されること、及びCXCR4とCX3R1、SDF−1の受容体、及びフラクタルカインの発現により(リーら、2006年)、幹細胞を引き付けるサイトカインまでより効率的に移動することを立証した。
本発明者は、生体外で共培養実験を用い、MSCが熱ショックを与えた肺上皮細胞又は心臓内皮細胞(スピースら、2003年)とともに共培養されると、細胞融合の証拠なしに、細胞の融合と分化の双方が生じることを実証した。本発明者は、生体外で共培養実験を用い、インタクトなミトコンドリア又はミトコンドリアDNAのいずれかの転写によって(スピースら、2003年)、MSCが非機能的ミトコンドリアを有する細胞を救出することができるといった驚くべき発見を実証した。本発明者は、ニワトリ胚を用いる実験により、細胞融合の証拠なしに(ポチャムパリーら、2004年)、ラットMSCが初期心筋細胞に分化可能なことを実証した。
フリーデンシュタインらは(オーエンとフリーデンシュタイン、1998年)、最初に、組織培養表面への容易な付着によってMSCを同定し、その後、殆どの研究者がその分離技術を追従した。数多くの試みが、MSC上の表面エピトープに抗体を調製することによる、細胞の分離と特性評価のためのより特定の処置を開発するためになされた(シモンズとトロック・ストーブ、1991年;ハイネスワースら、1992年;グロントスら、2003年;アンジョス・アフォンソ、ボンネット、2007年;ゲングら、2007年;バチュラら、2007年;マルチネス、2007年)。MSCに対する公表された抗体は有用であるが、低密度で蒔かれる初期継代ヒトMSCに存在する2つの大きな亜集団が区別されておらず、即ち、(a)1型細胞(メッツとベルダンク、1982年)又は「RS−MSC」(コルターら、2002年)と称される紡錘状の迅速自己更新性細胞、及び(b)培養物が集密度に拡大するときに1型又はRS−MSCから生じる遅増殖性の2型細胞又は「SR−MSC」である。
このように、1つの態様において、本発明は、高いレベルのTSG−6タンパク質を発現する条件下で、TNF−α、IL1、及びLPSのようなリガンドの1つ又は複数と接触した迅速自己更新性の間葉系幹細胞(RS−MSC)の精製集団を提供する。これらの細胞は、心筋細胞壊死及び/又は組織の無菌性炎症の1つ又は複数の症状を減少させる下記の方法に有用である。
(D)TSG−6タンパク質を過剰発現する遺伝子組換え間葉系幹細胞(MSC)及び/又は遺伝子組換え迅速自己更新性の間葉系幹細胞(RS−MSC)
さらなる態様において、本発明は、(a)TSG−6タンパク質をコードする異種ヌクレオチド配列を含み、かつ(b)TSG−6タンパク質を発現する、遺伝子組換え間葉系幹細胞(MSC)の集団を提供する。特定の態様において、遺伝子組換え間葉系幹細胞(MSC)の集団が精製される。さらなる態様において、遺伝子組換え間葉系幹細胞(MSC)の集団は、(a)TSG−6タンパク質をコードする異種ヌクレオチド配列を含み、かつ(b)TSG−6タンパク質を発現する、遺伝子組換え迅速自己更新性の間葉系幹細胞(RS−MSC)を含む。これらの細胞集団の各々は、心筋細胞壊死及び/又は組織の無菌性炎症の1つ又は複数の症状を低減させる下記の方法に有用である。
また、本発明は、(a)TSG−6タンパク質をコードする異種ヌクレオチド配列を含み、かつ(b)TSG−6タンパク質を発現する、遺伝子組換え迅速自己更新性の間葉系幹細胞(RS−MSC)の集団を提供する。これらの細胞は、心筋細胞壊死及び/又は組織の無菌性炎症の1つ又は複数の症状を低減させる下記の方法に有用である。
用語「遺伝子組換え」は、細胞に関して用いた場合、導入遺伝子を含む細胞、又はそのゲノムが導入遺伝子によって変化した細胞を指称する。遺伝子組換え細胞はいくつかの方法によって産生することができ、ベクター(例、プラスミド、線状DNA、キャプシド形成ウイルス、等)のような当該分野で公知の方法を用いる人間の介入による、標的細胞の中に核酸(通常はDNA)を含む「導入遺伝子」の導入、又は標的細胞の染色体の中に導入遺伝子を統合、などが挙げられる。
本願における用語「導入遺伝子」は、実験的操作によって細胞の中に導入された核酸配列を指称する。導入遺伝子は、「内在性DNA配列」又は「異種性DNA配列」であることができる。用語「内在性DNA配列」は、自然発生的配列に対する何らかの修飾(例、点変異、選択可能マーカーの存在、等)を含まない限り、それが導入される細胞に自然に見られるヌクレオチド配列を指称する。用語「異種性DNA配列」と「異種DNA配列」は、互換的に用いることができ、自然には連結しない又は自然の別な場所で連結する核酸配列に、連結する又は操作によって連結するようになったヌクレオチド配列を指称する。異種DNAは、それが導入される細胞に対して内在性ではないが、別な細胞から得られている。また、異種DNAは、ある修飾を含む内在性DNA配列を含む。一般に、必ずしもではないが、異種DNAは、その中で発現する細胞によっては通常は産生されないRNAとタンパク質をコードする。異種DNAの例には、レポーター遺伝子、転写翻訳制御配列、選択可能なマーカータンパク質(例、薬剤耐性を与えるタンパク質)が挙げられる。
ベクターは(例、プラスミド、線状DNA、キャプシド形成ウイルス、等)、当該分野で周知の技術を用いて細胞に導入することができる。細胞の中に核酸配列を「導入する」とは、標的細胞の中に核酸配列を導入して、「形質転換」又は「遺伝子組換え」の細胞を産生することを指称する。細胞の中に核酸配列を導入する方法は、当該分野でよく知られている。例えば、核酸配列が線状DNAのプラスミド又は裸片の場合、例えば、リン酸カルシウム−DNAの共沈、DEAE−デキストランの媒介形質転換、ポリブレン媒介の形質転換、電気穿孔、マイクロインジェクション、リポソーム融合、リポフェクション、原形質融合、及び微粒子銃を用いて、配列を細胞の中に「形質導入」することができる。あるいは、核酸配列がウイルス粒子の中に包まれている場合、細胞をそのウイルスに感染させることによって配列を細胞の中に導入することができる。
細胞の形質転換は安定又は一時的であってよい。用語「一時的な形質転換」と「一時的に形質転換される」は、宿主細胞のゲノムの中に問題のヌクレオチド配列を統合することなしに、問題のヌクレオチド配列の1つ又は複数を細胞の中に導入することを指称する。一時的な形質転換は、例えば、問題のヌクレオチド配列の1つ又は複数によってコードされたポリペプチドの存在を検出する酵素免疫測定法(ELISA)によって検出することができる。あるいは、一時的な形質転換は、問題のヌクレオチド配列によってコードされたタンパク質の活性を検出することによって検出してもよい。用語「一時的な形質転換体」は、問題のヌクレオチド配列の1つ又は複数を一時的に取り入れた細胞を指称する。
これに対し、用語「安定な形質転換」と「安定に形質転換される」は、細胞のゲノムの中に問題のヌクレオチド配列の1つ又は複数を導入して統合することを指称する。「安定な形質転換体」は、一時的な形質転換体とは以下のように区別され、即ち、安定な形質転換体からのゲノムDNAは、問題の異種ヌクレオチド配列の1つ又は複数を含むのに対し、一時的な形質転換体からのゲノムDNAは、問題の異種ヌクレオチドを含まない。細胞の安定な形質転換は、問題のヌクレオチド配列の1つ又は複数を結合することができる核酸配列を有する細胞のゲノムDNAのサザンブロットハイブリダイゼーション法によって検出することができる。あるいは、細胞の安定な形質転換は、問題のヌクレオチド配列を増幅する細胞のゲノムDNAのポリメラーゼ鎖反応によっても検出することができる。
「遺伝子発現」とは、遺伝子の「転写」を介して(即ち、RNAポリメラーゼの酵素作用を経て)、遺伝子にコードされた遺伝情報をRNA(例、mRNA、rRNA、tRNA、又はsnRNA)に変換するプロセスを指称し、遺伝子をコードするタンパク質については、mRNAの「翻訳」を介してタンパク質に変換するプロセスを指称する。遺伝子発現は、プロセスの多くの段階で規制することができる。「上方制御」又は「活性化」とは、遺伝子発現の産物(即ちRNA又はタンパク質)の産生を増加させる制御を指称し、
一方、「下方制御」又は「抑制」とは、産生を減少させる制御を指称する。上方制御又は下方制御に関与する分子(即ち、転写因子)は、それぞれ「活性化因子」又は「抑制因子」と称されることが多い。
(E)医薬組成物
本発明は、さらに、精製MSC、及び/又は精製RS−MSC、及び/又はTSG−6を発現する遺伝子組換えMSC、及び/又はTSG−6を発現する遺伝子組換えRS−MSC、及び/又は精製TSG−6を提供する。
用語「医薬」組成物と「生理的許容」組成物は、互換的に用いることができ、薬学的に許容される分子を含む組成物を指称し、即ち、被検者に投与することができる分子であって、例えば、被検者に投与したときに拒絶又はアレルギー反応、眩暈、異常高進、毒性などのような不都合な作用を実質的に生じない分子を含む組成物を指称する。また、好ましくは、薬学的に許容される分子は、本発明の組成物の活性を実質的に低減しない。薬学的分子には、限定されるものではないが、賦形剤と希釈剤が挙げられる。
「賦形剤」は、本発明の組成物の担体として使用される不活性な物質であって、本発明の組成物の便利で正確な用量を可能にする搬送、吸収、及び増量に使用することができる物質である。賦形剤には、限定されるものではないが、固着防止剤、バインダー(例、スターチ、糖、セルロース;ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、及びメチルセルロースなどの改質セルロース;ラクトース;キシリトール、ソルビタール、及びマルチトールなどの糖アルコール;ゼラチン、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール)、コーティング(例、セラック、トウモロコシタンパク質ゼイン、多糖類)、錠剤分解物質(例、スターチ、セルロース、架橋ポリビニルピロリドン、グリコール酸ナトリウム、カルボキシメチルナトリウム、セルロースメチルセルロース)、フィラー(例、セルロース、ゼラチン、リン酸カルシウム、植物油脂、ラクトースなどの糖類)、希釈剤、香味料、着色剤、流動促進剤(例、二酸化ケイ素、タルク)、潤滑剤(例、タルク、シリカ、脂肪、ステアリン、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸)、保存料(例、ビタミンA、B、Cなどの酸化防止剤、セレン、システイン、メチオニン、クエン酸、クエン酸ナトリウム、メチルパラベン、プロピルパラベン)、吸着剤、甘味料(例、シロップ)が挙げられる。特定の態様において、賦形剤は、ノニオン系の水溶性ポリマーであって、増粘、懸濁、結合、乳化、膜形成、安定化、分散、保水、及び保護コロイド作用を与えることができるポリマーのHEC(ヒドロキシエチルセルロース)を含む。
代表的な「希釈剤」には、水、食塩水、ヒト血清アルブミン、オイル、ポリエチレングリコール、ブドウ糖水溶液、グリセリン、プロピレングリコール、又はその他の合成溶媒が挙げられる。
(F)RS−MSCの精製方法
本発明は、(a)RS−MSCを含む細胞の第1集団を提供し、(b)細胞の集団を(i)PODXLに特異的に結合する抗体、及び(ii)CD49fに特異的に結合する抗体、の一方又は双方に接触させ、及び(c)前記抗体の一方又は双方に結合する細胞を分離し、それによって精製RS−MSCの集団を産生することを含む、迅速自己更新性の間葉系幹細胞(RS−MSC)の精製方法を提供する。
例えば、図3は、培養物の増殖を伴うMSCにおけるエピトープの変化を示し、PODXLhi/CD49Fhi細胞に富む細胞集団が、それらが分離されたMSC細胞集団に比較して高いクローン形成能と分化能を実証している。
用語「抗体」は、任意の源(例、ヒト、齧歯類、ヒト以外の霊長類、ヤギ、ウシ、ウマ
、ヒツジ、等)から得られる任意の免疫グロブリン(例、IgG、IgM、IgA、IgE、IgD、等)を包含する。この定義には、ポリクローナル抗体、モノクローナル抗体、及びキメラ抗体が含まれる。モノクローナル抗体の製造方法が公知である(例、「Harlow and Lane, Antibodies: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY)、「Kohler and Milstein, Nature, 256:495-497 (1975)」
、PCT/US90/02545、「Kozbor et al., Immunol. Today, 4:72 (1983)」、「Cole et al.,
in Monoclonal Antibodies and Cancer Therapy, Alan R. Liss, Inc., pp. 77-96 (1985)」、参照)。2つの異なる抗体の部分、典型的には2つの異なる種類を含む「キメラ抗体」もまた当該技術で標準的である(例、キャビリーらの米国特許第4816567号、シューマーカーらの米国特許第4978745号、ビーバーらの米国特許第4975369号、及びボスらの米国特許第4816397号、参照)。
用語「特異的結合」、「結合特異性」、及びこれらの文法的に同等な用語は、第1分子(ポリペプチド、糖タンパク質、核酸配列、等)の第2分子(ポリペプチド、糖タンパク質、核酸配列、等)に対する結合が言及された場合、第2分子と第3分子の間の相互作用よりも、第1分子と第2分子の間の優先的な相互作用を言及するものである。特異的結合は、結合の絶対的特異性を必要としない相対的用語であり、言い換えると、「特異的結合」は、第2分子が第3分子と相互作用をせずに、第2分子が第1分子と相互作用することを要求しない。正しくは、第1分子と第2分子の間の相互作用のレベルが第2分子と第3分子の間の相互作用のレベルよりも高ければ十分である。また、第1分子の第2分子との「特異的結合」は、第1分子と第2分子の間の相互作用が、第1分子における特殊な構造の存在によることを意味する。例えば、第2分子が第1分子における構造Aに特異的であるならば、構造Aを含む第3核酸配列の存在は、第1分子に結合する第2分子の量を減少させると考えられる。
PODXLに特異的に結合する抗体は、当該分野で公知であり、FITC標識抗ヒトPCLP1(カタログ#M084−4、MBLインターナショナル社、ウォバーン、マサチューセッツ州)が挙げられる。CD49に特異的に結合する抗体は、当該分野で公知であり、PE−Cy5ラット抗ヒトCD49f(カタログ#551129、BDファーミンゲン/BDバイオサイエンセス)が挙げられる。
特定の態様において、本方法は、精製RS−MSCの集団によって発現するTSG−6タンパク質レベルよりも増加したレベルのTSG−6タンパク質を発現する細胞の接触集団を産生する条件下で、精製RS−MSCの集団をTNF−α、IL1、及びLPSの1つ又は複数と接触させる工程(d)をさらに含む。より好ましい態様において、TSG−6タンパク質の増加レベルは、10倍から500倍である。さらなる態様において、TSG−6タンパク質の増加レベルは、5倍から1000倍であり、5倍から500倍、10倍から400倍、20倍から300倍、30倍から200倍、40倍から200倍、50倍から200倍などである。例えば、図8は、60倍〜120倍で増加した発現を示す。
さらなる態様において、本方法は、精製RS−MSCの集団を、TSG−6タンパク質をコードするヌクレオチド配列(例、図19の配列)で形質移入する工程(d)を含む。
本発明は、さらに、本明細書に記載の方法によって産生した迅速自己更新性の間葉系幹細胞(RS−MSC)の精製集団に関する。
(G)予備活性化されたMSC及び/又は予備活性化されたRS−MSCを投与する心筋障害の治療方法
特定の態様において、本発明は、(a)(i)心筋細胞壊死の1つ又は複数の症状を減少させる必要のある哺乳類被検者、及び(ii)高いレベルのTSG−6タンパク質を発
現する条件下でTNF−α、IL1、及びLPSの1つ又は複数と接触した精製間葉系幹細胞(MSC)の集団を提供し、(b)前記哺乳類被検者に前記精製間葉系幹細胞(MSC)の集団の治療的有効量を投与し、それによって心筋細胞壊死の1つ又は複数の症状を減少させる、ことを含む哺乳類被検者の心筋細胞壊死の1つ又は複数の症状を減少させる方法を提供する。特定の態様において、精製間葉系幹細胞(MSC)の集団は、精製された迅速自己更新性の間葉系幹細胞(RS−MSC)を含む。
「被検者」と「動物」は、互換的に用いることができ、任意の多細胞動物、好ましくは、動物(例、ヒト、ヒト以外の霊長類、ネズミ、ヒツジ、ウシ、反芻動物、ウサギ、ブタ、ヤギ、ウマ、イヌ、ネコ、トリ、等)を指称する。即ち、哺乳類被検者には、マウス、ラット、モルモット、ハムスター、フェレット、及びチンチラが含まれる。
心筋細胞壊死や炎症などの疾病の1つ又は複数の症状を減少させる必要のある被検者には、疾病の1つ又は複数の症状を示している又は示す恐れのある被検者が含まれる。例えば、被検者は、家族歴、遺伝因子、環境要因に基づいて恐れのあるものでもよい。この用語には、本明細書に記載のマウスモデルにおける疾病の動物モデルが含まれる。
本明細書における心筋細胞壊死及び/又は心筋梗塞に関する組成物(例、細胞、ヌクレオチド配列、タンパク質配列、等)の「治療的有効量」と「保護的量」は、互換的に用いることができ、1つの態様において、問題の組成物が不在の場合に比較して疾病の1つ又は複数の症状を遅延、低減、軽減、緩和、安定化、防止、及び/又は逆転させる組成物の量を指称する。全ての症状が完全に解消する必要は必ずしもない。症状を「遅延する」とは、症状が検出される期間を長くすることを指称する。症状を「解消する」とは、1つ又は複数の症状を100%低減することを指称する。治療的有効量は、当該分野では公知で本明細書にも開示され、臨床試験としてのインビトロとインビボのアッセイを用いて求めることができる。その量は、例えば、投与ルート、患者の体重(例、薬剤mg/体重kg)によって決まる。この量を決定する因子とそれらの関係は、医薬、獣医、及びその他の関連分野における当業者によく知られている。この投与の量と方法は、最適な有効性を得るように調整できるが、体重、食生活、併用投薬のような因子、及び当業者が知るその他の因子によって決まる。投与量と頻度は、実質的に有害な作用がない組成物の有効レベルを形成するように選択される。経口又は静脈に投与される場合、ポリペプチドの用量は、一般に、0.001〜1000mg/kg/日、より好ましくは、0.01〜100mg/kg/日、最も好ましくは、0.1〜10mg/kg/日の範囲と考えられる。
「心筋細胞壊死の症状」と「心筋梗塞の症状」は、客観的及び/又は主観的症状に言及して用いられる。客観的症状には、血清中の高いプラスミン活性(図9A)、プラスミノーゲン活性化因子(tPA)の1つ又は複数の高い心臓組織レベル、ウロキナーゼ(uPA)、プロマトリックスメタロプロテアーゼ9(pro−MMP9)、活性MMP(図9B、9C)、及び心筋細胞死が挙げられる。症状には、胸痛、息切れ、吐気、嘔吐、動悸、発汗、不安症、消化不良感、疲労、等の客観的症状も含まれる。
「壊死」とは、細胞と生体組織の早死を指称する。壊死は、一般に、感染、毒、トラウマ、血液供給の低下などの外的因子によって生じる。これは、自然に生じる細胞死の原因であるアポトーシスと異なる。
用語「投与する」は、ポリペプチドを導入する、ポリペプチドをコードする核酸配列を導入する、及び/又はポリペプチドを発現する宿主細胞を導入することを指称する。ポリペプチドは、当業者に公知の方法を用いて被検者に投与することができ(例、エリクソンらの米国特許第6632979号、フルタらの米国特許第6905839号、ジャコブセンらの米国特許第6238878号、シモンらの米国特許第5851789号)、バクテ
リアを投与する方法(ベリンガーらの米国特許第6964856号)、アンチセンスを投与する方法(デラモンテらの米国特許第7291454号、スミスらのWO90/09180、スキントらのWO93/00909)、オリゴヌクレオチドを投与する方法(イノウエらの米国特許第5272065号)もまた挙げられる。ポリペプチド、核酸配列、及び/又は細胞は、予防的に(即ち、疾病の症状が観られる前)及び/又は治療的に(即ち、疾病の症状が観られた後)に投与することができる。また、投与は、1つ又は複数の疾病の症状の徴候に合わせることもできる(即ち、同時に又はその間)。また、本発明の組成物は、別な種類の薬物の投与又は治療手段(例、外科的)の前、同時、及び/又は後に投与することができる。本発明の組成物の投与方法には、限定されるものではないが、非経口、経口、腹腔内、鼻腔内、局所(例、直腸、膣)、及び舌下における投与が挙げられる。非経口の投与ルートには、例えば、皮下、静脈内、筋肉内、胸骨内、及び輸液のルートが挙げられる。
特定の態様において、投与ルートは、心筋への筋内投与と静脈内投与からなる群より選択される。
(H)遺伝子組換えMSC及び/又は遺伝子組換えRS−MSCを投与する心筋障害の治療方法
本発明は、(a)(i)心筋細胞壊死の1つ又は複数の症状を減少させる必要のある哺乳類被検者、及び(ii)(イ)TSG−6タンパク質をコードする異種ヌクレオチド配列を含み、かつ(ロ)TSG−6タンパク質を発現する、遺伝子組換え間葉系幹細胞(MSC)の集団、を提供し、(b)前記哺乳類被検者に遺伝子組換え間葉系幹細胞(MSC)の集団の治療的有効量を投与し、それによって心筋細胞壊死の1つ又は複数の症状を減少させる、ことを含む哺乳類被検者の心筋細胞壊死の1つ又は複数の症状を減少させる方法を提供する。
1つの態様において、遺伝子組換え間葉系幹細胞(MSC)の集団は、精製された迅速自己更新性の間葉系幹細胞(RS−MSC)を含む。
投与ルートを特定のルートに限定するものではないが、1つの態様において、投与ルートは、心筋への筋内投与と静脈内投与からなる群より選択される。
(I)TSG−6タンパク質を投与する心筋障害の治療方法
また、本発明は、(a)(i)心筋細胞壊死の1つ又は複数の症状を減少させる必要のある哺乳類被検者、及び(ii)精製された腫瘍壊死因子α刺激遺伝子6(TSG−6)タンパク質を含む組成物を提供し、(b)前記哺乳類被検者に前記組成物の治療的有効量を投与し、それによって心筋細胞壊死の1つ又は複数の症状を減少させる、ことを含む哺乳類被検者の心筋細胞壊死の1つ又は複数の症状を減少させる方法を提供する。
精製された組換え型TSG−6タンパク質は市販されている(R&Dシステムズ社、ミネアポリス、カタログ#2104−TS−050)。もう1つの態様において、TSG−6タンパク質は、(a)TSG−6タンパク質をコードする異種ヌクレオチド配列を含み、かつ(b)TSG−6タンパク質を発現する遺伝子組換え細胞から精製することができる。
形質転換して異種ヌクレオチド配列を発現するいずれの細胞も、TSG−6タンパク質を発現するために使用することができる。こうした細胞には、ヒトとヒト以外の真核動物細胞が挙げられる。1つの態様において、細胞はヒトの真核動物細胞であり、以下のものが例示される:U937細胞(マクロファージ)、ATCC#crl1593.2;A−375細胞(メラノーマ/メラニン形成細胞)、ATCC#crl−1619;KLE細
胞(子宮内膜)、ATCC#crl−1622;T98G細胞(グリア芽腫)、ATCC#crl−1690;CCF−STTGl細胞(星状細胞腫)、ATCC#crl−1718;HUV−EC−C細胞(血管内皮)、ATCC#CRL−1730;UM−UC−3細胞(膀胱)、ATCC#crl−1749;CCD841−CoN細胞(結腸、ATCC#crl−1790;SNU−423細胞(肝細胞癌)、ATCC#crl−2238;WI38細胞(肺、正常)、ATCC#crl−75;ラジ細胞(リンパ芽球様)、ATCC#ccl−86;BeWo細胞(胎盤、絨毛腫)、ATCC#ccl−98;HT1080細胞(線維肉腫)、ATCC#ccl−121;MIAPaCa2細胞(膵臓)、ATCC#crl−1420;CCD−25SK細胞(皮膚線維芽細胞)、ATCC#crl−1474;ZR75−30細胞(乳腺)、ATCC#crl−1504;HOS細胞(骨肉腫)、ATCC#crl−1543;293−SF細胞(腎臓)、ATCC#crl−1573;LL47(MaDo)細胞(正常リンパ芽球)、ATCC#ccl−135;andヒーラ細胞(子宮頸癌)、ATCC#ccl−2。
もう1つの態様において、細胞はヒト以外の真核動物細胞であり、限定されるものではないが、以下のものが例示される:酵母細胞(AH109)、LM細胞(マウス線維芽細胞)、ATCC#ccl−1.2;NCTC3526細胞(赤毛猿腎臓)、ATCC#ccl−7.2;BHK−21細胞(ゴールデンハムスター腎臓)、ATCC#ccl−10;MDBK細胞(ウシ腎臓)、ATCC#ccl−22;PK15細胞(ブタ腎臓)、ATCC#ccl−33;MDCKcells(イヌ腎臓)、ATCC#ccl−34;PtKl細胞(カンガルーネズミ腎臓)、ATCC#ccl−35;Rk13細胞(ウサギ腎臓)、ATCC#ccl−37;Dede細胞(チャイニーズハムスター肺線維芽細胞)、ATCC#ccl−39;Bu(IMR31)細胞(バイソン肺線維芽細胞)、ATCC#ccl−40;FHM細胞(ミノウ上皮)、ATCC#ccl−42;LC−540細胞(ラットライディヒ細胞腫瘍)、ATCC#ccl−43;TH−I細胞(カメ心臓上皮)、ATCC#ccl−50;イーデルム(NBL−6)細胞(ウマ線維芽細胞)、ATCC#ccl−57;MvLn細胞(ミンク上皮)、ATCC#ccl−64;ChIEs細胞(ヤギ線維芽細胞)、ATCC#ccl−73;PlINt細胞(アライグマ線維芽細胞)、ATCC#ccl−74;SpIk細胞(イルカ上皮)、ATCC#ccl−78;CRFK細胞(ネコ上皮)、ATCC#ccl−94;GekkoLung1細胞(トカゲ・ヤモリ上皮)、ATCC#ccl−111;ネッタイシマカ細胞(蚊上皮)、ATCC#ccl−125;ICR134細胞(カエル上皮)、ATCC#ccl−128;アヒル胚細胞(アヒル線維芽細胞)、ATCC#ccl−141;DBSFcI−I細胞(サル肺線維芽細胞)、ATCC#ccl−161。
(J)予備活性化されたMSC及び/又は予備活性化されたRS−MSCを用いる無菌性炎症の治療方法
また、本発明は、限定されるものではないが、哺乳類被検者における無菌性炎症などの炎症の1つ又は複数の症状を減少させる方法を提供するものであり、(a)(i)組織における無菌性炎症の1つ又は複数の症状を減少させる必要のある哺乳類被検者、及び(ii)高いレベルのTSG−6タンパク質を発現する条件下でTNF−α、IL1、及びLPSの1つ又は複数と接触した精製間葉系幹細胞(MSC)の集団を提供し、(b)前記哺乳類被検者に前記精製間葉系幹細胞(MSC)の集団の治療的有効量を投与し、それによって組織における無菌性炎症の1つ又は複数の症状を減少させることを含む。1つの態様において、精製間葉系幹細胞(MSC)の集団は、精製された迅速自己更新性の間葉系幹細胞(RS−MSC)を含む。もう1つの態様において、被検者は、無菌性炎症疾患を有するか又は有する恐れがある。炎症は、自己免疫反応によるものであってもよい。
「炎症」、「炎症性」、及びその文法的同義語は、疾病に関する場合、病原体、損傷細胞、又は刺激物のような有害な刺激に対する血管組織の複雑な生物学的反応を指称する。
これは、組織に対する有害な刺激を除去すると同時に治癒プロセスを開始するための生命体による保護的企てである。
炎症は、急性又は慢性であってもよい。急性炎症は、有害な刺激に対する生命体の初期反応であり、血液から損傷組織への血漿と白血球の増加した動きによって達成される。生化学的事象のカスケードが伝搬し、局所血管系、免疫系、及び損傷組織内の種々の細胞などに炎症反応を成熟させる。慢性炎症として知られる長期間の炎症は、炎症箇所に存在する細胞種類に漸進的変化をもたらし、炎症過程による同時破壊と組織治癒を特徴とする。
炎症は、病原体による感染と同義語ではない。即ち、「無菌性炎症」とは、病原体(例、バクテリア、ウイルス、等)によって生じたものではなく、傷害、又は物理的、化学的、もしくは生物分子(タンパク質、DNA、等)によって生じる異常刺激に反応して生じる炎症を指称し、これらの反応には、局所的反応とそれによる形態変化、損傷を与えた物質の破壊又は排除、及び修復と治癒をもたらす反応が含まれる。炎症における1つの基本的テーマとして、疾病は、宿主タンパク質(抗原)などのタンパク質や異種物質の認識をもたらす細胞免疫反応の動揺である。即ち、炎症反応は、特定の臓器又は組織を標的にするエフェクター細胞を有する宿主組織で誤った方向に行き、不可逆的損傷に帰結することが多い。自己免疫疾患の自己認識面は、疾病状態における特定のT細胞受容体(TCR)サブタイプによって特徴づけられるT細胞サブタイプのクローン性増殖に反映されることが多い。多くの場合、炎症性疾患は、Tヘルパー(Th)サブセットのレベルにおける不釣り合い(即ち、ThI細胞対Th2細胞)によっても特徴づけられる。
無菌性炎症疾患と状態は、体系的(例、狼瘡)であっても特定の組織又は臓器に限定されてもよい。
無菌性炎症疾患の例には、限定されるものではないが、心筋梗塞(MI)、糖尿病、脳卒中、アルツハイマー病、多発性硬化症、パーキンソン症、腎炎、癌、間接における骨及び/又は軟骨の急性又は慢性炎症を伴う炎症疾患、アナフィラキシー反応、喘息、結膜炎、全身性エリテマトーデス、肺サルコイドーシス、眼の炎症、アレルギー、肺気腫、虚血・再かん流傷害、線維筋痛、乾癬と皮膚炎から選択される炎症性皮膚疾患、間接リウマチ、通風性関節炎、若年性関節リウマチ、及び変形性関節症から選択される関節炎が挙げられる。
「炎症の症状」と「無菌性炎症の症状」は、互換的に用いることができ、客観的及び/又は主観的症状に言及して用いられる。主観的症状には、組織における炎症のない対照標準の哺乳類被検者に比較して、プラスミン活性(実施例11、図9、図16)、マクロファージ誘導タンパク質−1(MCP−1)、マクロファージ炎症性タンパク質−1α(MIP−1α)、βトロンボグロブリン、可溶性ST2受容体、C反応性タンパク質(CRP)、及びナトリウム利尿ペプチドの1つ又は複数(2、3、4、5、6、7など)における高い血清レベルが例示される。主観的症状には痛みが挙げられる。
1つの態様において、炎症が心筋組織の場合、投与ルートは、心筋への筋内投与と静脈内投与からなる群より選択される。
(K)遺伝子組換えMSC及び/又は遺伝子組換えRS−MSCを用いる無菌性炎症の治療方法
また、本発明は、(a)(i)組織における無菌性炎症の1つ又は複数の症状を減少させる必要のある哺乳類被検者、及び(ii)(イ)TSG−6タンパク質をコードする異種ヌクレオチド配列を含み、かつ(ロ)TSG−6タンパク質を発現する、遺伝子組換え間葉系幹細胞(MSC)の集団を提供し、(b)前記哺乳類被検者に前記遺伝子組換え間
葉系幹細胞(MSC)の集団の治療的有効量を投与し、それによって組織における無菌性炎症の1つ又は複数の症状を減少させる、ことを含む哺乳類被検者の無菌性炎症の1つ又は複数の症状を減少させる方法を提供する。
1つの態様において、遺伝子組換え間葉系幹細胞(MSC)の集団は、精製された迅速自己更新性の間葉系幹細胞(RS−MSC)を含む。さらなる態様において、組織は心筋組織を含み、投与のルートは、心筋組織への筋肉内投与と静脈内投与からなる群より選択される。もう1つの態様において、被検者は、無菌性炎症疾患を有するか又は有する恐れがある。
(L)TSG−6タンパク質を投与する無菌性炎症の治療方法
さらに、本発明は、(a)(i)組織における無菌性炎症の1つ又は複数の症状を減少させる必要のある哺乳類被検者、及び(ii)精製された腫瘍壊死因子α刺激遺伝子6(TSG−6)タンパク質を含む組成物を提供し、(b)前記哺乳類被検者に前記組成物の治療的有効量を投与し、それによって組織における無菌性炎症の1つ又は複数の症状を減少させる、ことを含む哺乳類被検者の無菌性炎症の1つ又は複数の症状を減少させる方法を提供する。
1つの態様において、組織は心筋組織を含み、投与ルートは、心筋組織への筋肉内投与と静脈内投与からなる群より選択される。もう1つの態様において、組織は心筋組織を含み、投与は、心筋組織への筋肉内投与と静脈内投与からなる群より選択される。別な態様において、被検者は、無菌性炎症疾患を有するか又は有する恐れがある。さらなる態様において、TSG−6タンパク質は、TSG−6タンパク質をコードする異種ヌクレオチド配列を含みかつTSG−6タンパク質を発現する遺伝子組換え細胞から精製される。
(M)バイオマーカーを用いる炎症の検出方法
さらに、本発明は、(a)組織における無菌性炎症の1つ又は複数の症状を減少させる必要のある哺乳類被検者を提供し、(b)プラスミン活性、マクロファージ誘導タンパク質−1(MCP−1)、マクロファージ炎症性タンパク質−1α(MIP−1α)、βトロンボグロブリン、可溶性ST2受容体、C反応性タンパク質(CRP)、及びナトリウム利尿ペプチドの1つ又は複数(2、3、4、5、6、7など)の血清レベルの増加を、組織における無菌性炎症を有しない対照標準の哺乳類被検者に比較して検出することを含む、哺乳類被検者の組織における無菌性炎症を検出する方法を提供する。1つの態様において、組織は心筋組織を含む。
本発明の方法に用いられるバイオマーカーのレベルは、標準的技術を用いて決めることができる。例えば、プラスミン活性の検出方法は本明細書に記載されており(実施例11、図9と図11)、MCP−1とMIP−1αは、市販のELISAキット(レインコ・テクノロジーズ社、セントルイス、ミズーリ州)を用いてアッセイすることができ、βトロンボグロブリンは市販のELISAキット(ASSERACHROMB−TG、ダイアグノスチカ・スタゴ社、パーシッパニー、NJ)を用いてアッセイすることができ、ST2は市販のELISAキット(MBL、ウォーバン、MA)を用いてアッセイすることができ、CRPはクエスト・ダイアゴノスティクスによってアッセイすることができる。バイオマーカーのレベルを検出する以下の方法が当該分野で知られている:マクロファージ誘導タンパク質−1(MCP−1)(Aukrust et al.(1998) Circulation 97:1136−1143)、マクロファージ炎症性タンパク質−1α(MIP−1α)(Aukrust et al.(1998))、βトロンボグロブリン(Riza et al.(2004) Coron Artery Dis.;15:265−8)、可溶性ST2受容体(Weinberg et al.(2002) Circulation 106:2961−2966)、C反応性タンパク質(CRP)(Pye et al.(1990) Br Heart J 63:228−230)、及びナトリウム利尿ペプチド((Weinberg et al.(2002))。
もう1つの態様において、本方法は、さらに、(c)(i)精製された腫瘍壊死因子α刺激遺伝子6(TSG−6)タンパク質を含む組成物、(ii)高いレベルのTSG−6タンパク質を発現する条件下でTNF−α、IL1、及びLPSの1つ又は複数と接触した精製間葉系幹細胞(MSC)の集団、及び(iii)TSG−6タンパク質をコードする異種ヌクレオチド配列を含んでTSG−6タンパク質を発現する遺伝子組換え間葉系幹細胞(RS−MSC)の集団の1つ又は複数の治療的有効量を前記被検者に投与することを含み、前記投与は治療被検者を産出し、さらに(d)前記治療被検者において、工程(b)で検出した血中濃度に比較して、プラスミン活性、MCP−1、MIP−1α、βトロンボグロブリン、可溶性ST2受容体、C反応性タンパク質、CRP、及びナトリウム利尿ペプチドの2つ以上の血清レベルの減少を検出することを含む。
以下の実施例は、本発明の特定の態様と局面を例証するためのものであるが、本発明の範囲を限定するものではない。
実施例1
PODXLとCD49fのエピトープ発現を用いるRS−MSCの分離
最近、本発明者は、MSCの培養物中の早期前駆体を特定する表面タンパク質に対する抗体について探索した(図1A、1B)。最初のストラテジーとして、本発明者は、低密度で蒔かれたhMSCと培養物が広がるときの、表面タンパク質の転写物における変化についてのマイクロアレイのデータに疑問を抱いた。その結果は、10転写物にわたって安定状態レベルが減少し(2倍超)、殆ど同数が減少したことを示した(図2D)。最大の減少の2つの転写物は、細胞運動性と腫瘍進行に関連することが先に示されているタンパク質をコードしたもので、POXDL(ファーネスとマクナグニー、2006年)とα6インテグリン(CD49f)(リプスコムとメルクリオ、2005年)であった。
次いで、本発明者は、MSCの培養物を拡張しながら、市販の抗体を使用し、POXDL、α6インテグリン(CD49f)、及び細胞の輸送と運動性に関連するいくつかの他のエピトープの発現を追跡した(図2、図3)。示した種々のアッセイにより、POXDLとα6インテグリン(CD49f)に対する抗体が、後期SR−MSCから早期前駆体RS−MSCを最も一貫して区別した。特に興味深いことは、継代2細胞の培養物が9日間培養後に培養密度に近づきながら、エピトープが消滅したにもかかわらず、細胞が低密度で再度蒔かれて5日間インキュベートされると、それらが再び発現して継代3細胞を発生したことである。同様なパターンがいくつかの他のエピトープで観察されたが(α6インテグリン、c−Met、CXCR4、及びCX3CR1)、これらは培養物から細胞を持ち上げるのに必要なトリプシン処理(図示せず)によって切断・内部移行されたため、又はこれらはMSCの種々の調製の中で結果が一貫していないため(図3)、信頼が低いことが分かっている。もう1つの興味深い観察は、MSCを特定するために先に使用した2つのエピトープ(図3D、図3E)、STRO−1(シモンスとトロック・ストーブ、1991年)とGD2(マルチネスら、2007年)の増殖について、減少ではなく増加があったことである。
PODXLhi/CD49fhiMSCの高いクローン形成能と分化能を実証するため、MSCを100細胞/cmで蒔いた。培養物を5日間増殖させて、PODXLhi/CD49fhiとしてのMSCを取得し、9日間増殖させて、PODXLlo/CD49floとしてのMSCを取得した。次いで、2つの亜集団を再び1細胞/cmで蒔いて
、コロニー形成単位(CFU−F)をアッセイした。PODXLhi/CD49fhi細胞は、クローン形成能がより高く、PODXLlo/CD49floの48%±5SDに対して90%±0.6SDのCFU−F値であった(n=4、p<0.1)。また、PODXLhi/CD49fhi細胞は、鉱化細胞と含脂肪細胞により効率的に分化し、即ち、骨形成培地中のインキュベーション後の抽出アリザリンレッドSにおける吸光度は0.65OD単位±0.029SDに対して0.16OD単位±0.05SDであり(n=4、p<0.01)、脂質形成培地中のインキュベーション後の抽出オイルレッドOにおける吸光度は0.06OD単位±0.012SDに対して0.70OD単位±0.14SDであった(n=4、p<0.01)。
実施例2
MI後のマウス心臓にRS−MSCのより効率的な生着
本発明者は、MIマウスへのRS−MSC(PODXLhi/CD49fhi)の生着を比較するためにヒトAluについての改良PCRアッセイ(下記参照)を採用した。図4に示すように、RS−MSCは、MI心臓により効率的に生着した。また、細胞は、腎臓により効率的に生着し、血清クレアチニン値濃度の増加に反映されるように、腎臓に対する二次的損傷の結果と思われる(1.08±0.14SDに対して0.53mg/dcl±0.08SD、n=4)。
図3Dに示すように、あるドナーからのMSC培養物は、100細胞/cmで蒔かれたときPODXLhi/CD49fhiを維持し、7日まで増殖した。適切数の細胞を首尾よく得る目的で、こうした選択ドナーからのRS−MSCが濃縮された7日培養物を以降の実験に使用した。特に明記がなければ、それらを単にMSCと称する。
実施例3
注入hMSC、癌細胞、及びヒトWBCの組織分布
マウスへのIV注入後、5分間以内に血液からhMSCを除去した(図5、左上)。先の報告の確認において(ババシュら、2003年;ガオら、2001b;シュレップファーら、2007年)、注入細胞の殆どは肺に捕獲された(図5、左下)。ヒト乳癌細胞株(MDA−MB−231)とヒトWBCについて同様な観察を行い、但し、一部のヒトWBCは、肺への捕獲を逃れ、肝臓で回収された。心臓の左心室に注入したhMSC(IC注入)もまた5分間以内に血液から除去したが(図5、右上)、脳、心臓、肺、肝臓、膵臓、脾臓、腎臓、及び骨髄に現れる多数のhMSCのIV注入と比較した(図5、右下)。
IV注入後、4日間(100時間)までに、マウスの血液、肺、及び7つの組織についてAlu配列をアッセイした(図6上)。最初の60分間には、血液に循環するヒト細胞に増加がなく、捕獲細胞は殆ど肺を離れないことを示唆した。また、他の7つの組織における注入ヒト細胞の回収は、合計で0.2%未満、又は2000細胞未満であった。ヒトGAPDHのmRNAについてのアッセイによって実質的に同じ値が得られたため(図6左上)、肺におけるAlu配列のアッセイは、生体MSCを反映した。捕獲されたMSC数は、血管拡張剤(ニトロプルシド・ナトリウム)によるマウスの即時前処理によって減少した(図6左下)。α4−インテグリン又はα6−インテグリンに対する抗体を用いた細胞の前処理、又はWBCでのインキュベーションからは、効果がなく、全ての手順は、骨髄に対する造血幹細胞の回遊を抑制することを報告した(チエンら、2006年;チュート、2006年)。また、注入細胞の数を10まで少なくすることにより、肺に捕獲されるhMSCの割合は減少しなかった(図示せず)。hMSCのIV注入の1日前に生成した永久的MIのマウスにおいて、心臓に少数のhMSC(<2000)の遅発性出現があった(図6右下)。
実施例4
hMSCが肺に捕獲された後のマウス肺細胞とhMSCの双方の変化のトランスクリプトーム
肺に捕獲されるhMSCの作用を調べるため、MSCをIV注入して10時間後にマウス肺からRNAを抽出し、マウス特異的マイクロアレイとヒト特異的マイクロアレイの双方についてRNAアッセイをした。予想通り、マウスのトランスクリプトームに大きな変化があり、755遺伝子が上方制御され、347遺伝子が2倍以上に下方制御された(図示せず)。また、hMSCのトランスクリプトームに大きな変化があり、451遺伝子が上方制御され、1001遺伝子が2倍以上に下方制御された。したがって、この結果は、hMSCがhMSCの塞栓を含むマウス肺とのクロストークに応答したことを示す。
hMSCにおいて2倍以上に上方制御された数100のヒト遺伝子の主観解析は、ヒト特異的リアルタイムRT−PCRアッセイによってデータを確認するための興味ある候補リストを提供した(図7)。最大の増加は、TNF−α刺激遺伝子6(TNFAIP6又はTSG−6)についての転写における30倍以上の増加であった。TSG−6における増加は、そのタンパク質が先に有力な抗炎症因子であることが示されていたため、特に興味深い(ゲッティングら、2002年;ウィスニースキーとビルセク、2004年;フォルテーザら、2007年;ミルナーら、2006年)。30kDaタンパク質は、いくつかの以下の作用により炎症を減少させることが実証されているおり、即ち、(i)ヒアルロナンの断片と結合して、炎症誘発効果を阻止する、(ii)インターα阻害剤と安定な複合体を形成し、殆どの炎症反応の基本的成分であるセリンプロテアーゼの阻害において100倍の増加を産生する、(iii)好中球走化性を阻害する、及び(iv)関節炎の動物モデルにおいて、関節軟骨の損傷を防止する、が挙げられる。
実施例5
hMSCを活性化して高いレベルのTSG−6を発現可能
hMSCによるTSG−6の合成を検討するため、hMSCを炎症誘発性サイトカインTNF−αとともにインキュベートした。hMSCは活性化し、60倍〜120倍のレベルのTSG−6転写物を発現した(図8左上)。未刺激のhMSCは、測定可能な量のタンパク質を分泌しなかったが、TNF−αによって活性化されたhMSCは大量に分泌した(図8中央)。siRNAを用いた遺伝子のノックダウンは、転写物レベルとタンパク質分泌の双方を低下させた(図8下側)。驚くことに、TNF−αとともにインキュベートした線維芽細胞においてTSG−6が最初に発見されたにもかかわらず(ウイスニースキーとヴィルチェック、2004年)、TNF−αに対するhMSCの反応は、ヒト線維芽細胞の反応を大きく超えた。
実施例6
IVのMSCと組換え型TSG−6の双方が、MIマウスにおける血清と心臓の炎症促進性プロテアーゼを減少させる
永久的MIを免疫不全マウスに生成させた後、本発明者が先に左心室駆出率を改善すると観察した条件下で(イソら、2007年)、尾静脈にhMSCを注入した。血清アッセイは、MIマウスでプラスミン活性が増加すること、及び1時間後のhMSCのIV投与が活性を低下させることを実証した(図9A)。また、ヒト組換え型TSG−6の1回のIV注入によって、hMSCの作用を再現した。心臓アッセイは、組織プラスミノゲン活性化因子(tPA)、ウロキナーゼ(uPA)、プロマトリックスメタロプロテアーゼ9(pro−MMP9)、及び活性MMP9のレベルがMIマウスで増加することを実証した(図9B、図9C)。
既知のTSG−6の抗炎症作用、及びMMP9などのプロテイナーゼの活性化(モシャルら、2007年)が心臓病の炎症反応と悪影響に寄与するとの証拠により(オベーチキ
ンら、2005年;パオロッチら、2006年;カルバリョら、2006年)、この結果は特に興味深い。
実施例7
補足的方法
以下の方法を用いて得られたデータを下記に示す。
(A)MSCの調製
hMSCは、成体幹細胞の調製・分配センターから入手した。細胞は、培養物中で一貫して3系列に分化され、造血性マーカー(CD34、CD36、CD117、及びCD45)に対して陰性であり、CD29(95%)、CD44(>93%)、CD49c(99%)、CD49f(>70%)、CD59(>99%)、CD90(>99%)、CD105(>99%)、及びCD166(>99%)に対して陽性であった。約100万細胞のバイアルを解凍し(継代1又は2)、25mlの完全培養培地(CCM)中の174cmの皿(Nunc)に蒔き、5%COの37℃でインキュベートした。CCMは、17%FBS(hMSCの迅速成長のためにロット選択、アトランタ・バイオロジカルス社、ローレンスビル、GA)、100単位/mlのペニシリン、100μg/mlのストレプトマイシン、及び2mMLのグルタミン(GIBCO/BRL)を含むα−MEM(GIBCO/BRL)とした。1日後、培地を置き換え、培養物をPBSで洗浄して非付着性細胞を除去した後、0.25%トリプシン/1mMのEDTA(GIBCO/BRL)を用いて37℃で5分間インキュベートし、生存細胞を回収した。細胞を800Gの10分間の遠心分離によって濃縮し、CCMに懸濁させ、174cmの皿に100細胞/cmで再度蒔き、70%集密まで6〜7日間にわたってインキュベートし、その結果、約50%の細胞が、抗細胞接着タンパク質PODOXL(リーら、2009年)に対して陽性であった。骨髄からのマウス(C57/B16)MSCもまた前記センターから入手し、記載のようにして(ペイスタ−ら、2004年)、継代5まで拡大した。
凍結バイアルからのヒト乳癌細胞(MDA−MB231、アメリカ合衆国培養細胞系統保存機関)を10000細胞/cmで蒔き、2つの継代を通して80%密集度まで増殖させた。MDA−MB231細胞の培地は、10%FBS(アトランタ・バイオロジカルス社)で補われた高グルコースDMEM(GIBCO/BRL)、100単位/mlのペニシリン、100μg/mlのストレプトマイシン、及び2mMLのグルタミン(GIBCO/BRL)を含んだ。hMSCの提供と同じドナーからのヒト皮膚線維芽細胞(カール・グレゴリー博士から贈呈、再生医療研究所)を、同じ条件下で増殖させた。ヒト白血球(hWBC)を、ヘパリン添加末消血液の新しいサンプルから調製し、密度勾配遠心分離法(フィコール・ハイパック、ファーマシア・バイオテクノロジー社)によって分離し、PBSで洗浄した。癌細胞とhWBCを、hMSCと同じ条件下でマウスに注入した。
(B)血液中のhMSCの検出
IV注入から15分後にマウス血液中のhMSCを検出するため、50μlの血液をCCM中の10cmの皿の上に蒔いた。1日後、細胞をPBSで洗浄し、10mlのCCMで被覆し、3〜4日ごとに培養液を交換しながら、14日間にわたってインキュベートした。コロニー(図10)を4%パラホルムアルデヒドで20分間固定し、抗ヒト核抗原(1:200、クローン235−1、ケミコン社)と抗ヒトβ2ミクログロブリン(1:200、ロッシェ社)で標識化し、DAPIで封入した(VECTASHIELD(商標)、DAPIを用いる封入剤、ベクター・ラボラトリイズ社)。
(C)hMSCと線維芽細胞のインキュベーション
hMSC、マウスMSC、及び線維芽細胞を、6ウェルプレートのCCMに50000細胞/ウェルで蒔き、18時間にわたってインキュベートした。一部のFBSを細胞上に
保有させるために洗浄せずに培地を除去し、10ng/mlの組換え型ヒトTNF−α(R&Dシステムズ社)を含んで血清を含まないCCMに置き換えた。0〜48時間のインキュベーションの後、RT−PCRアッセイのために全体のRNAを抽出し(RNeasyミニキット、QIAGEN)、培地をELISAのために回収した。
(D)心筋トロポニン−ELISA
ネズミトロポニンIのELISAキット(ライフダイアグノースティック社)を用い、メーカーの指示書にしたがって、LAD連結から2日後のマウスの血清で、心臓トロポニンIの濃度を測定した。
(E)プラスミン活性
200万の継代2のMSCを、MIから1時間後のマウスにIV注入し、48時間後に血清と心臓を回収した。50mMのトリスのpH7.4で0.9%のNaCl中の発色基質としてクロモジムPL(ロシュ・アプライド・サイエンス社)を用い、マウス血清からプラスミン活性をアッセイした。反応混合物を37℃でインキュベートし、30分間にわたって2分ごとに405nmで分光光度法によってアッセイした。値を「吸光度/分」の平均変化として表わした。
(F)ザイモグラム
溶解緩衝液(1%のトリトンX−100、0.1%のSDS、pH7.2のIXPBS中の0.1%アジ化ナトリウム)中の氷上で心臓組織をホモジナイズし、4℃で1時間にわたって回転しながらインキュベートした。溶解物を4℃で10分間の12000Gで除去した。プレキャストのゼラチンゲル(10%ザイモグラムのゼラチンゲル、インビトロゲン/ノベックス)を用いたザイモグラムにより、心臓抽出物の5μlのアリコートを分析した。一定の軽い撹拌をしながら、室温で30分間にわたってゲルを再生し、37℃で一晩展開し、コロイダルブルー(Novex技術告示IM−6025)で着色し、広範囲に洗浄し(20時間超)、均一なバックグラウンド信号を生成した。着色したウェットゲルのデジタル像を、スキャナーを用いて捕えた。
(G)マイクロアレイによる肺におけるmRNAのアッセイ
対照標準マウスの肺、約200万のhMSCのIV注入から10時間後のマウスの肺、及び均質化の直前に100万のhMSCを添加した肺から、RNAを分離した。マウス(MG−4302.0)又はヒト(HG−Ul33Plus2.0)のマイクロアレイ(アフィメトリクス社)でのアッセイに、約8μgの合計RNAを使用した。マイクロアレイSuite5.0(MASS5.0、アフィメトリクス社)とdChip1.3+プログラム(シャートら、2001年)を用いてデータを解析した。それらの値は、対照標準マウスの肺、均質化前にhMSCを添加した対照標準マウスの肺、又はhMSCのIV注入後のマウスの肺における信号強度に対する変化の倍数で表わした。データは、クロスハイブリッド形成(CV>0.5とコール>33%)についてフィルタ処理し、マイクロアレイSuite5.0プログラムで解析し、先に記載のように(オータキら、2008年)、値1と変動3SD(+3、赤;3、青)に標準化した。
実施例8
IV注入後に肺において上方制御されたhMSCの上方制御と下方制御の転写物

Figure 2015199755
Figure 2015199755
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Figure 2015199755
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Figure 2015199755
実施例9
MIから3週間後の心エコーのデータ
Figure 2015199755
実施例10
PCRプライマー配列
Figure 2015199755
実施例11
補足的方法
以下の方法を用いて得られたデータを図13〜18に示す。
(A)調製
骨髄からのhMSCとマウスMSCを、成体幹細胞の調製・分配センターから入手した。このセンターは、国立衛生研究所と国立研究資源センターの助成金(P40RR17447−06)の援助下で、250以上の研究施設に、初期前駆細胞の濃縮されたMSCの標準調製物を供給している。hMSCを継代3と70%密集度に増殖させ、マウスMSC培養物も実施例7〜10に示すように調製した。ヒト乳癌細胞と線維芽細胞の培養物の源と条件もまた実施例7〜10に示している。
(B)hMSCのIV注入
マウスに麻酔をかけ、28ゲージ針を用い、尾静脈を通して又は胸壁を通して左心室に、約1又は2×10hMSCのサスペンジョンの約150μlを注入した。成功したIV注入について、その箇所で血管外漏出がないか、及び注入から1時間以内の肺におけるAlu配列の約80%の回復(図13C)をモニターした。注入前に細胞を4℃に維持し、ピペットを用いて軽く再懸濁させ、注入前に凝集していないことを確保した。
(C)DNAとRNAの分離
50μlの血液サンプルを、心臓の左心室から針と注射器を用いて抜き出し、2mMの
EDTAに調節した。次いで、20mlのPBSを左心室を通して、5mlのPBSを右心室を通して、マウスに灌流した。切開によって、脳、心臓、肺、肝臓、膵臓、脾臓、腎臓の組織、及び骨髄を分離し、−80℃で保存した。DNAを抽出するため、サンプルを解凍し、5mlの緩衝液(10mMのトリスHCl、(pH8.0)、20μlのプロテイナーゼK(10mg/ml)、0.1mMのEDTA(pH8.0)、0.5%SDS、及び20μg/mlのRNA分解酵素Aを含む)を各サンプルに添加した。サンプルを均質化し(パワーゲン125型ホモジナイザー、フィシャー・サイエンティフィック社)、200rpmの振盪機中で、50℃にて一晩インキュベートした。0.5mlのサンプルに0.5mlのフェノール/クロロホルム溶液(pH6.7)を添加し、2mlのフェーズロックゲルチューブ(フェーズロックゲル、エッペンドルフ/ブリンクマン社)の中で15300Gで5分間わたって遠心分離することによって、DNAを抽出した。半体積の2.5Mの酢酸アンモニウムと同体積の100%エタノールを添加し、40℃で終夜にわたってDNAを沈殿させた。沈殿物を氷冷の75%エタノールで洗浄し、無菌水中に再度懸濁させた。トリゾール(インビトロゲン社)を用いて同じマウス組織と細胞培養物からRNAを分離し、RNeasyミニキット(Qiagen社)で洗浄した。
(D)Alu配列のリアルタイムPCRアッセイ
いくつかの組織からのDNA抽出物のUV吸光度によるアッセイが、PCRアッセイについて十分に正確な値を与えなかったため、ジフェニルアミン反応(バートン、1956年)によってDNA濃度を測定した。5μlのデオキシリボヌクレアーゼ緩衝剤と2μlの無菌水中の3μlのデオキシリボヌクレアーゼI(フィシャー・サイエンティフィック社)を用い、40μlのサンプルを37℃で1時間にわたって消化した。各サンプルを50μlの無菌水で希釈し、ジフェニルアミン試薬の原液200μlを添加した(100mlの氷酢酸(フィシャー・サイエンティフィック社)と2.75mlのHSO(シグマ社)中の1gのジフェニルアミン(フィシャー・サイエンティフィック社))。サンプルを100℃で21分間インキュベートし、吸光度を595nmで測定した。0.039〜1.25mg/mlの仔ウシ胸腺DNA(シグマ社)を用いて検量線を作成した。
25μlのタクマンユニバーサルPCRマスターミックス(アプライド・バイオシステムズ社)、900nMの各前後プライマー、250nMのタクマンプローブ、及び200ngの標的テンプレートを含む50μlの体積で(プライマーとプローブの順序について実施例10参照)、Alu配列についてリアルタイムPCRアッセイを行った(マックブライドら、2003年)。反応物を50℃で2分間、及び95℃で10分間にわたってインキュベートした後、95℃で15秒間と60℃で1分間を40サイクル行った。均質化の直前に、マウス組織サンプルにhMSCを連続希釈で添加することによって検量線を作成した。25μlのSYBRグリーンマスターミックス(アプライド・バイオシステムズ社)、200nMの各前後プライマー、及び200ngの標的テンプレートを含む50μlの体積で、GAPDHについてヒトとマウスの遺伝子のリアルタイムPCRアッセイを行った。リアルタイムPCRアッセイは、いずれも2回又は3回行い、平均値を示した。サンプル中の合計DNAについての最終値は、GAPHDについてヒトとマウスの遺伝子の双方を増幅するプライマーを用いた平行リアルタイムPCRアッセイによって修正した(NCBIホームページ、実施例7〜10)。
(E)ヒトGAPDHについてのmRNAのリアルタイムRT−PCRアッセイ
均質化の直前に、マウス組織サンプルにhMSCを連続希釈で添加することによって検量線を作成した。約200ngの合計RNAを使用し、逆転写によって2本鎖cDNAを合成した(スーパースクリプトIII、インビトロゲン社)。タクマンユニバーサルPCRマスターミックス(アプライド・バイオシステムズ社)を用い、ヒト特異的GAPDHプライマーとプローブ(タクマン(商標)遺伝子発現アッセイID、Hs00266705_gl)を用いて、リアルタイムPCR(ABI7900配列検出器、アプライド・バ
イオシステムズ社)によってcDNAを分析した。サンプル中の合計cDNAについての最終値は、GAPHDについてヒトとマウスの遺伝子の双方を増幅するプライマーを用いた平行リアルタイムPCRアッセイによって修正した(実施例7〜10参照)。
(F)マイクロアレイによる肺におけるmRNAのアッセイ
マウスの肺からRNAを分離し、マウス(MG−4302.0)とヒト(HG−Ul33Plus2.0)のマイクロアレイ(アフィメトリクス社、サンタクララ、CA)の双方についてアッセイし、そのデータを実施例7〜10に記載のようにしてフィルタ処理した。
(G)選択したmRNAについてのリアルタイムRT−PCR分析
約200ngの合計RNAを使用し、逆転写によって2本鎖cDNAを合成した(スーパースクリプトIII、インビトロゲン社)。タクマンユニバーサルPCRマスターミックス(アプライド・バイオシステムズ社)を用い、リアルタイムPCRによってcDNAを分析した。アッセイのため、反応物を50℃で2分間、及び95℃で10分間にわたってインキュベートした後、95℃で15秒間と60℃で1分間を40サイクル行った。遺伝子発現の相対的計量のため、ヒト特異的GAPDHプライマーとプローブ(タクマン(商標)遺伝子発現アッセイID、Hs00266705_gl)を使用した。それ以外のPCRプライマーとプローブ配列は、実施例10に列挙した。
(H)TSG−6siRNAの形質移入
6ウェルのプレートのCCMに50000細胞/ウェルで蒔いた生存可能な継代1のhMSCを用い、形質移入用の標的hMSCを調製した。1日間のインキュベーションの後、市販のキット(Lipofectamine(商標)RNAiMAX試薬、インビトロゲン社)を用い、TSG−6(sc−39819、サンタクルス・バイオテクノロジー社、サンタクルス、CA)について10nMもしくは20nMのsiRNA、又はRNAi陰性対照標準(Stealth(商標)RNAi陰性対照標準、インビトロゲン社)を用いて、細胞を形質移入した。6時間後、3ml/ウェルの抗生物質を含まないCCMで培地を置き換え、16〜20時間にわたってhMSCをインキュベートした。
(I)TSG−6のELISA
TNF−α処理MSCからの培地中のTSG−6タンパク質のレベルをELISAによって測定した。96ウェルのプレート(マキシソープ(商標)、ヌンク社)を、0.2M重炭酸ナトリウム緩衝液(pH9.2)中のTSG−6(クローンA38.1.20、サンタクルス・バイオテクノロジー社)に特異的な10μg/mlのモノクローナル抗体の50μlで、40℃にて一晩被覆した。プレートを、PBSで洗浄し、PBS中の0.25%(wt/vol)BSAと0.05%(vol/vol)のTween−20で、室温にて30分間にわたってブロックした。プレートをPBSで再度洗浄した。ブロック緩衝液中の50μlのサンプル又は組換え型ヒトTSG−6タンパク質(R&Dシステムズ社)の対照標準を添加した。室温で2時間後、PBSと、さらに50μl/ウェルの0.5μg/mlのビオチニル化抗ヒトTSG−6(TSG−6ビオチニル化PAb検出抗体、R&Dシステムズ社)で洗浄した。2時間後、プレートをPBSで洗浄した。各ウェルに50μlのストレプトアビジン−HRP(R&Dシステムズ社)を添加した。プレートを被覆し、室温で20分間にわたってインキュベートした。100μlの基質溶液(R&Dシステムズ社)を添加し、サンプルを室温で10分間にわたってインキュベートした。吸光度を450nmで測定した(フロースターオプティマ、BMGラボテクノロジーズ社)。
(J)冠動脈前下行枝の永久的連結(LAD)
生後7〜8週間のオスの免疫不全NOD/scidマウス(NOO.CB17−Prk
dcscid/J、ザジャクソン・ラボラトリィ)をイソフルオリンによる麻酔下で機械的に人口呼吸し、胸を開き、左冠動脈前下降枝を連結し、胸を閉じた。LADの有効性は、予備実験によって確立されており、外科措置から48時間後に7匹のマウスで血清の心臓トロポニンIのレベルが増加したことが実証されている(図16A)。
(K)その他のアッセイ
実施例7〜10に示したように、市販のキットを使用し、マウス血清中の心臓トロポニンI(ELISAキット、ライフ・ダイアグノスティクス社)、血清中のプラスミン活性(ロシュ・アプライド・サイエンス)、酵素電気泳動による心臓のMMP(10%ザイモグラムのゼラチンゲル、インビトロゲン/ノベックス)をアッセイした。
(L)心臓の白血球湿潤アッセイ
MI誘発マウスの5μmの凍結心臓片を抗−Ly−6GとLy−6C(RB6−8C5、BDバイオサイエンス社)で着色し、Ly−6GとLy−6Cの陽性細胞をソフトウエアプログラム(ImageJ、NIHイメージ社)でカウントした。
(M)心筋の顕微鏡検査
MIから21日後のパラフィン包埋心臓サンプルを、400以上の連続した5μmの片に切断し、マッソントリクロームで着色した。先に記載のように(タカガワら、2007年)、梗塞サイズについて定量的アッセイを行った。手短に言えば、梗塞領域に及ぶ第10番目の片ごとの像(1つの心臓につき合計で20片)を、×4対物レンズを用いたスピニングディスク顕微鏡(オリンパス社)によって調べ、ステレオ・インベスティゲータ・ソフトウエア(ステレオ・インベスティゲータ・バージョン7、MBFバイオサイエンス社)で把握した。立体的定量ソフトウエアを使用し、心臓の正中線の梗塞長さを測定した。
(N)心エコー検査
MIから21日後に心エコー検査を行った(アクソンセコイアC512心エコー検査システム、シーメンス・メディカル・ソリューションズUSA社)。
(O)統計的解析
2つのグループ間の比較は、非対の両側スチューデントt−検定を用いて行った。P<0.05を有意とみなした。
実施例12
全身注入hMSCの血液と捕獲からの浄化
マウスにIV注入したhMSCの結末を追跡するため、本発明者は、ヒト特異的Alu配列についてのリアルタイムPCRアッセイを用いた(マックブライドら、2003年)。2×10ヒトMSCのIV注入後、Aluアッセイは、細胞の99%±1.07SDが5分間以内に循環から浄化されることを示した(図13A)。約10分間の遅延期の後、2%〜3%の細胞(4〜6×10)が再度循環に現れ、肺から放出されたものと思われた。血液中に検出された少数のAlu配列がhMSCを反映することを立証するため、15分後に回収した50μlの末梢血を、hMSC培地のプラスチック培養皿の上に蒔き、14日間にわたってインキュベートした。培養物は、紡錘状hMSCの典型的なコロニーを発生し、ヒト核抗原とヒトβ2ミクログロブリンの両方に、抗体によって標識した(補足的な図13)。組織における細胞の分布を追跡するため、均質化直前の未処理マウスからの組織に対し、いろいろな数のhMSCを加えることによって、各々の組織について個々の検量線を作成した(図13B)。組織特異的検量線の使用は、抽出DNAの収率、臓器の細胞数、又はPCR反応の効率の相違によって生じる変動を最小限にする。アッセイの感度は、アッセイしたマウス臓器あたり約100のヒト細胞であった。アッセイを容易にするため、UV吸光度に代えて、抽出物中のDNAについて定量的比色分析を使用し(バートン、1956年)、PCR反応について適切なアリコートを選択した。予想通り(ガオら、2001年;シュレップファーら、2007年;リーら、2009年)、循環から浄化された細胞の殆どは肺に捕獲されていた。15分後に屠殺したマウスにおいて、ヒトDNAの83%±6.3SDが肺で回収され、僅かな痕跡量が別な組織で回収された(図13C)。一連の転移性乳癌細胞のIV注入による対照標準実験でも同様な結果が得られた(図13CのMDA−MB−231)。ヒト白血球のIV注入後、少ない割合で15分後に肺において回収され、多い割合で循環系に残って肝臓にも現れた(図13C)。肺に捕獲されるhMSCの割合は、同じ体積(150μl)の媒体中で注入MSCの数を10000まで少なくすること、インテグリン−α4又はインテグリン−α6に対する抗体で細胞を前処理すること(チェンら、2006年)、又はラット白血球とともに細胞を前インキュベートすること(チュート、2006年)によっては、有意には減少しなかった。動脈内注入の効果を検討するため、心臓の左心室に2×10hMSCを注入した。5分間で血液から殆どの細胞が同様に浄化されたが(補足的な図14A)、15〜60分間にわたって注入細胞の約1.72%±1.81SDのわずかな再循環がやはり存在した(補足的な図14A)。また、IV注入に比較して、注入から15分後に、脳、心臓、肺、肝臓、及び腎臓などの臓器で多数の細胞が回収された(補足的な図14B)。転移性乳癌細胞による対照実験は、同様なパターンの組織分布を生じた(補足的な図14B)。
生存細胞についての半定量的なアッセイについて(ニシダら、2006年)、同様な方策を用い、ヒトGAPDHのmRNAに特異的な定量的RT−PCRアッセイを開発した(図13D)。このアッセイは、Aluアッセイとほぼ同じ感度を有するが、サンプルのより多くの操作を必要とした。このアッセイで得られたデータは、Alu配列の分布が生細胞を大きく反映することを示した(図13E、13F)。
実施例13
肺に捕獲されたhMSCの動態学と再分配
肺からの細胞の経時な再分配を検討するため、2×10hMSCをIV注入し、マウスの7つの組織を4日以内にアッセイした(図13E)。Alu配列のアッセイは、肺に最初に捕獲された細胞が、約24時間の半減期で消失することを示した。同様な値が、GAPDHについてのヒトmRNAのレベルで、生存ヒト細胞についてのアッセイによって得られた(図13E)。肺の組織切片は、肺に捕獲されたヒトMSCが、輸入血管に塞栓を形成し(リーら、2009年)、多くの細胞がアポトーシスすることを実証した(図示せず)。肺から消失した細胞は、6つの他の組織に有意な数で現れず、注入したAlu配列の合計0.04%(約4000細胞に相当)が、48時間後に6つの組織で回収され、96時間後には0.01であった(図13E)。
実施例14
梗塞心臓におけるhMSCの捕獲
多数のIV注入hMSCがMI後の心臓に現れるかどうかを調べるため、冠動脈前下行枝(LAD)の永久的連結によってMIを発生させてから1日後のNOD/SCIDマウスの尾静脈に、hMSCを注入した。Alu配列のアッセイは、注入細胞の0.04%±0.03SD(400細胞±300SD、n=5)が、注入から15分後の梗塞心臓で回収されたことを示した(図13F)。IV注入から1日後、心臓のAlu配列は約5倍の0.148%±0.053SDに増加し、約1480細胞±530SD(n=5)に相当した。同様な値が、注入から1日後のヒトGAPDHのmRNAのアッセイによって得られた(792細胞±140SD、n=5)。
実施例15
塞栓によって生じるマウスとヒトのトランスクリプトームにおける変化
双方のトランスクリプトームをアッセイするため、約2×10hMSCをマウスの尾静脈に注入し、10時間後に肺からRNAを抽出した。その10時間後は、ヒトGAPDHのmRNAについてのアッセイが、アッセイに適当な量のヒトmRNAが存在することを示した時間である(図13E)。ヒトmRNAによるクロスハイブリダイゼーションについてのフィルタ処理後、このデータは、hMSCの塞栓が、755マウス転写物の発現を上方制御し、347マウス転写物の発現を2倍以上に下方制御することを示した(図14A)。また、このデータは、肺における塞栓後に、451ヒト転写物が上方制御され、1009転写物が下方制御されることを示した(図14B)。
上方制御された451ヒト転写物を、興味のある候補遺伝子について主観的に検討し、ヒト特異的リアルタイムRT−PCRアッセイを用いて、マイクロアレイのデータを確認した(図15A)。その結果は、SMAD6、CSFl、VCAM−1、及びTNFAIP6(TSG−6)の転写物において、2倍以上の増加を確認した。TSG−6における増加は、28倍と47倍であり、又はマイクロアレイにより7.5倍よりかなり大きい増加が検出された(補足的な表1)。最近報告されたように(イロスタロら、2008年)、リアルタイムRT−PCRアッセイは、本願で採用するシステムを用いたマイクロアレイのアッセイよりも、転写物において大きな変化を示すことが多い。
実施例16
インビトロMSCは活性化してTSG−6を分泌
TSG−6の増加は、そのタンパク質が先に有力な抗炎症因子であると示されていたため、特に興味が深い(フォルテーザら、2007年;ゲッティングら、2002年;ウィスニースキーとビルセク、2004年;ミルナーら、2006年)。リアルタイムRT−PCRアッセイは、肺におけるヒトTSG−6mRNAが、hMSCのIV注入から10時間後に増加し、24時間後にさらに増加することを示した(図15B)。未処理マウスとMIマウスの肺において、TSG−6の発現に相違はない(図15B)。TSG−6は、TNF−αとともにインキュベートされたヒト線維芽細胞からのcDNAクローンの分析によって発見された(リーら、1992年)。したがって、同じドナーからのhMSCと線維芽細胞をTNF−αとともにインキュベートし、リアルタイムRT−PCRによってmRNAをアッセイした。hMSCにおけるTSG−6の転写物は、48時間にわたる10ng/mlのTNF−αを用いたインキュベート後に約120倍増加し、hMSCの次の継代では約80倍に増加した(図15C)。ELISAは、48時間にわたるTNF−αを用いたインキュベーションが、TSG−6タンパク質の分泌を、検出不能レベルから2000pg/ml/10細胞/48時間を超えるレベルまで増加させることを示した(図15D)。驚くことに、TNF−αに対するhMSCの反応は、ヒト線維芽細胞の反応をはるかに超えた。並列実験において、同じ条件下でTNF−αとともにインキュベートしたマウスMSCは、TSG−6についての転写物の発現を3.94倍(±0.49SD、n=4)に上方制御した。
TSG−6のsiRNAを用いたhMSCの一時的形質導入は、TSG−6の転写(図15E)と分泌(図3F)に及ぼすTNF−αの効果を抑止した。TSG−6の発現は、スクランブルsiRNAを用いたニセ形質導入又は形質導入によって部分的に低減した。
実施例17
IVのMSCとrhTSG−6はいずれもMIマウスの炎症促進性プロテアーゼを減少
急性MIは急性炎症反応を発生し、湿潤性好中球が心筋を劣化させるMMPを生成する(ファングら、2007年;リンジーら、2001年)。永久的LADは、心臓トロポニンI(図16A)、心筋障害のバイオマーカー(チャペル、1998年;パルベイズ、1997年)、プラスミン活性(図16B)、及び炎症反応のマーカー(ハイマンスら、1999年;グリフィンら、2005年)の血清レベルを増加させる。プラスミン活性は、rhTSG−6の2回の注入で減少し、その既知の抑制効果(バルドスら、2001年;ミルナーら、2006年)と矛盾のない観察であった。また、プラスミン活性は、hMSC、又はhMSCとスクランブルsiRNAのIV注入によって減少したが、TSG−6のsiRNAを形質移入されたhMSCでは減少しなかった。
予想通り(ファングら、2007年)、プロMMP9と活性MMP9の双方の酵素活性は、MIから2日後の心臓において増加した(図16C)。スクランブルsiRNAで形質導入したhMSC又はhMSCのIV注入は、双方の活性を低下させた(図16C)。hMSCの効果は、細胞注入前のTSG−6遺伝子のノックダウンによって部分的に否定された。また、hMSCの効果は、ヒト組換え型TSG−6の2つの注入によって、部分的に複製された。プロMMP活性における減少は、心臓における顆粒球と単球の浸透の減少に反映された(図16D、16E)。
実施例18
MIにおける梗塞サイズと心臓機能に及ぼすTSG−6の効果
先に報告されたように(イソら、2007年)、hMSCのIV注入は、MIから3週間後の梗塞サイズを低下させた(図17A、17B、17F、及び図12)。TSG−6遺伝子のsiRNAノックダウンをともなうhMSCは、梗塞サイズに効果を有しなかった(図17D、17F)。スクランブルsiRNAで形質導入したhMSCは、梗塞サイズに中間的効果を生じ(図17D、17F)、スクランブルsiRNAが、TSG−6の分泌に部分的な効果を有するためと思われた(図15E、15F)。また、外科処置の直後と24時間後の100μgのrhTSG−6のIV注入は、梗塞サイズを減少させた(図17E、17F、図12)。しかしながら、rhTSG−6の効果は、hMSC(p<0.05)の投与後の梗塞サイズの減少よりも若干小さかった。
心エコー検査によるアッセイは、心臓機能に及ぼす同等な効果を実証した。MIから1時間後の2×10hMSC又はスクランブルsiRNAと併せたhMSCのIV注入は、3週間後にアッセイした心臓において、左心室短縮率と左心室駆出率の割合に有意な改良を生じた(図18、表3)。TSG−6のノックダウンをともなうhMSCの注入は、効果を有しなかった。
参考文献
以下の参考文献は、本願明細書に示した記載に対して例示的手順又は他の補足的事項を与える範囲で、本願でも具体的に参考にして取り入れられる。
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本明細書で引用する参考文献、特許、公開特許は、各々の引用が具体的かつ個々に本明細書に記載されているように、本願にも参考にして取り入れられる。各引用文献についての引用は、本出願日前の開示事項に関するものであり、先行発明を参考にすることから本発明が特許を受ける資格がないと解釈すべきではない。
また、本発明は、本明細書に記載の特定の態様に限定されるものではなく、特定の態様の変形がなされてもよく、それらは、本願の特許請求の範囲に含まれるものと理解すべきである。また、本明細書における用語は、特定の態様を記載するためであって、発明の範囲を制限しないものと理解するべきである。言い換えれば、本発明の範囲は、本願の特許請求の範囲によって規定される。
さらに、上述の各要素又は2以上の組み合わせは、本願に記載の種類とは異なる別は種類の方法に有用な応用を見出し得ると理解される。さらなる解析をしなくても、上述の記載は、本発明の要旨を十分に明らかにしており、当業者は、現状知識を適用することにより、本発明の特徴を逸脱することなく種々の用途に容易に適用するものと考えられ、したがって、本明細書の記載は、従来技術の見地からは、本願の特許請求の範囲に示した本発明の一般的又は固有的な局面の基本的特徴を公平に構成するものである。そして、上述の態様は、例示の目的に過ぎない。
本明細書で引用した文献と特許は、各々がいずれも全ての目的において、本願に参照して取り入れられる。

Claims (9)

  1. 哺乳類被検者における心筋梗塞のサイズを低下させる方法に使用される腫瘍壊死因子刺激遺伝子6(TSG−6)タンパク質を含む医薬組成物であって、前記方法は、前記心筋梗塞の発生後に前記TSG−6タンパク質を前記哺乳類被検者に投与することを含み、前記TSG−6タンパク質が0.001mg/kg/日から1000mg/kg/日までの量で投与される医薬組成物。
  2. 前記TSG−6タンパク質が0.01mg/kg/日から100mg/kg/日までの量で投与される請求項1に記載の医薬組成物。
  3. 前記TSG−6タンパク質が0.1mg/kg/日から10mg/kg/日までの量で投与される請求項2に記載の医薬組成物。
  4. 哺乳類被検者における心筋梗塞のサイズを低下させる方法に使用される腫瘍壊死因子刺激遺伝子6(TSG−6)タンパク質を含む医薬組成物であって、前記方法は、前記心筋梗塞の発生後の24時間以内に前記TSG−6タンパク質を前記哺乳類被検者に投与することを含み、前記TSG−6タンパク質が前記哺乳類被検者における心筋梗塞のサイズを低下させるのに有効な量で投与される医薬組成物。
  5. 前記哺乳類被検者がヒトである請求項4に記載の医薬組成物。
  6. 前記TSG−6タンパク質が静脈内に投与される請求項4に記載の医薬組成物。
  7. 前記TSG−6タンパク質が心筋に直接注射される請求項4に記載の医薬組成物。
  8. 前記TSG−6タンパク質が0.001mg/kg/日から1000mg/kg/日までの量で投与される請求項4に記載の医薬組成物。
  9. 哺乳類被検者における心筋梗塞のサイズを低下させる方法に使用される腫瘍壊死因子刺激遺伝子6(TSG−6)タンパク質を含む医薬組成物であって、前記方法は、前記心筋梗塞の発生後の24時間以内に前記TSG−6タンパク質を前記哺乳類被検者に投与することを含み、前記TSG−6タンパク質が0.001mg/kg/日から1000mg/kg/日までの量で投与される医薬組成物。
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