JP4102403B2 - インビトロでの造血細胞の刺激 - Google Patents

Description

（関連出願）
本願は、米国特許法第１１９条（ｅ）の下で、１９９７年９月２９日に出願さ
れ、そしてインビトロでの造血細胞の刺激という名称である、米国仮出願第６０
／０６０，３０６号に対して優先権を主張し、その全内容は本明細書中に参考と
して援用される。

（発明の分野）
本発明は、インビトロでの造血細胞の刺激のための、ジペプチジルペプチダー
ゼＩＶ（ＤＰＩＶ、ＣＤ２６としても知られる）に結合する薬剤の使用に関する
。

（発明の背景）
骨髄移植は、高用量の化学療法または放射線治療を受けている患者に対して広
く使用される。用量を制限する、化学療法および放射線治療の副作用は、全造血
細胞の前駆細胞である骨髄細胞の破壊による、造血細胞へのそれらの有害な効果
である。この骨髄損傷は骨髄抑制または骨髄剥離をもたらし、患者を日和見感染
に長期間かかりやすくする。骨髄移植は、患者の造血系（免疫系を含む）を回復
させる能力を有する初期骨髄前駆細胞の注入を伴う。移植は、化学療法または放
射線治療後の免疫系回復に通常必要とされる期間、従って日和見感染の恐れのあ
る期間を減らす。

骨髄細胞は、全系列（リンパ系列、骨髄系列、および赤血球系列を含む）の造
血細胞を生じさせる全能性幹細胞を含む。幹細胞は、自己再生する能力ならびに
全造血系列の前駆細胞に分化する能力を有する。前駆細胞は、増殖能力および全
系列の分化細胞を生じさせる能力を保持する。分化細胞は増殖能力を失い、そし
てそれらの系列（例えば、マクロファージ、顆粒球、血小板、赤血球、Ｔ細胞、
およびＢ細胞）に特異的な形態特徴を示す。幹細胞および前駆細胞は、それらの
表面上にＣＤ３４を発現するが、他方、分化細胞は発現しない。骨髄は、幹細胞
、ならびにリンパ系列（ＴおよびＢ細胞）、骨髄系列（顆粒球、マクロファージ
）、および赤血球系列（赤血球）の前駆細胞を含む。

骨髄移植における使用のための造血前駆細胞は、ガン患者（自己移植片）また
は組織適合ドナー（同種異系移植片）いずれかに由来し得る。これらの細胞は、
骨髄、末梢血、または臍帯血から単離され得る。全ての場合において、細胞は、
化学療法または放射線治療の前に採集される。一度に採集され得る前駆細胞の数
は少なく、そして多くの場合、首尾良い移植に十分でない。従って、血液アフェ
レーシスまたは臍帯血から得られる骨髄細胞または前駆細胞をインビトロで増大
するための、いくつかの方法が開発された。

これらの細胞を増大する能力は、高用量の化学療法および／または放射線を伴
うガン処置の実行可能な補助治療として、骨髄移植技術を発展させるのを助けた
。しかし、現存する造血細胞増大のための方法は、造血幹細胞のインビトロ増大
を可能にする適切なサイトカインの添加を必要とする。このような増殖因子の高
コストは、移植または他の目的のために、当業者がインビトロで造血細胞を増大
する能力に不利に影響した。従って、細胞増殖および分化を支持する外部添加サ
イトカインを必要としない、インビトロで造血細胞を増大するための新たな方法
を開発する必要がある。

本発明によって以下が提供される：
（項目１） 造血細胞をインビトロで刺激するための方法であって、該方
法は、以下の工程：
（１）該造血細胞とＩＶ型ジペプチジルペプチダーゼインヒビターの十分な量
とを、該造血細胞の数および／または該造血細胞の分化状態を、該インヒビター
と接触されないが他の点では該インヒビター存在下で培養される該造血細胞と同
じ培養条件に供されるコントロール培養において存在する造血細胞の数および分
化と比較して増大させるために、接触させる工程；および
（２）該造血細胞を、該インヒビター存在下および外部サイトカインの非存在
下で、該コントロール培養において存在した造血細胞の数と比較して該造血細胞
の数および／または該造血細胞の分化を増大させるのに十分な条件下および時間
で、培養する工程、
を包含する、方法。
（項目２） 項目１に記載の方法であって、ここで前記造血細胞の数を
増大させることが、前記造血細胞が最初に前記インヒビターと接触させられたと
きに存在した造血細胞の数と比較して、少なくとも２倍、該細胞の数を増大させ
ることを含む、方法。
（項目３） 項目１に記載の方法であって、ここで前記造血細胞は、造
血幹細胞、始原幹細胞、初期前駆細胞、ＣＤ３４＋細胞、間葉系列、骨髄系列、
リンパ系列、および赤血球系列の初期系列細胞、骨髄細胞、血球、臍帯血細胞、
ストローマ細胞、ならびに造血前駆細胞からなる群より選択される、方法。
（項目４） 項目１に記載の方法であって、ここで前記ＩＶ型ジペプチ
ジルペプチダーゼ（ＤＰＩＶ）インヒビターは、ＤＰＩＶの可溶性インヒビター
およびＤＰＩＶの固定化インヒビターからなる群より選択される、方法。
（項目５） 項目１に記載の方法であって、ここで前記ＤＰＩＶインヒ
ビターが、Ｌｙｓ−ｂｏｒｏＰｒｏ単量体、Ｐｒｏ−ｂｏｒｏＰｒｏ単量体、Ｖ
ａｌ−ｂｏｒｏＰｒｏ単量体、およびＬｙｓ−ｂｏｒｏＰｒｏ結合体からなる群
より選択される、方法。
（項目６） 前記インヒビターが固定化インヒビターである、項目１に
記載の方法。
（項目７） 前記固定化インヒビターが、組織培養容器である固定化構造
に接着されたインヒビターを含む、項目６に記載の方法。
（項目８） 前記固定化インヒビターが、粒子である固定化構造に接着さ
れたインヒビターを含む、項目６に記載の方法。
（項目９） 前記インヒビターの十分な量は、前記造血細胞の数を少なく
とも２倍増大させるのに必要な量である、項目１に記載の方法。
（項目１０）
（１）容器；および
（２）それに含まれるか、またはそれに接着されたＤＰＩＶインヒビター、
を含む、装置。
（項目１１）
前記容器が無菌性である、容器。
（項目１２）
前記容器が細胞培養容器であり、前記ＤＰＩＶインヒビタ
ーが該細胞培養容器の表面に接着されている、項目１０に記載の装置。
（項目１３） 前記ＤＰＩＶインヒビターが、前記容器に含まれる粒子に
接着されている、項目１０に記載の装置。
（項目１４）
（１）磁気粒子；および
（２）それに接着されたＤＰＩＶインヒビター、
を含む組成物。
（項目１５） 前記組成物が滅菌されている、項目１３に記載の組成物。
（項目１６） 造血細胞をインビトロで刺激するためのキットであって、
該キットは、以下：
（１）項目１０、１１、１２および１３のいずれかに記載の装置；および
（２）該造血細胞の数をインビトロで増大させるために、該装置を使用するた
めの説明書、
を含む、キット。
（項目１７） 項目１６に記載のキットであって、前記造血細胞を培養するための
１つ以上の増殖栄養分をさらに含み、ここで該増殖栄養分は、前記装置の容器中
または別の容器中に提供され、該別の容器の内容物は、該細胞を培養するときに
該装置の容器に添加され得る、キット。
（項目１８） 抗原特異的Ｔ細胞をインビトロで増大するための方法であって、
該方法は、以下の工程：
（１）骨髄細胞を、ＤＰＩＶインヒビターの十分な量の存在下で培養して、培
養中の初期Ｔ系列細胞の数を増大する工程；および
（２）該初期Ｔ系列細胞を、抗原性ペプチドに接着されたＤＰＩＶインヒビタ
ーを含むヘテロ結合体の十分な量の存在下で培養して、培養中の該抗原特異的Ｔ
細胞の数を増大する工程、
を包含する、方法。
（項目１９） 抗原特異的Ｔ細胞をインビトロで増大するための方法であって、
該方法は、以下の工程：
（１）臍帯血細胞を、ＤＰＩＶインヒビターの十分な量の存在下で培養して、
培養中の初期Ｔ系列細胞の数を増大する工程；および
（２）該初期Ｔ系列細胞を、抗原性ペプチドに接着されたＤＰＩＶインヒビタ
ーを含むヘテロ結合体の十分な量の存在下で培養して、培養中の該抗原特異的Ｔ
細胞の数を増大する工程、
を包含する、方法。
（項目２０） 抗原特異的Ｔ細胞をインビトロで増大するための方法であ
って、該方法は、以下の工程：
（１）末梢血細胞を、ＤＰＩＶインヒビターの十分な量の存在下で培養して、
培養中のＴ細胞の数を増大する工程；および
（２）該Ｔ細胞を、抗原性ペプチドに接着されたＤＰＩＶインヒビターを含む
ヘテロ結合体の十分な量で培養して、培養中の該抗原特異的Ｔ細胞の数を増大す
る工程、
を包含する、方法。
（項目２１） 抗原特異的Ｔ細胞をインビトロで増大するための方法であ
って、該方法は、以下の工程：
（１）末梢血細胞を、抗原性ペプチドに接着されたＤＰＩＶインヒビターを含
むヘテロ結合体の十分な量の存在下で培養して、培養中の該抗原特異的Ｔ細胞の
数を増大する工程、
を包含する、方法。
（項目２２） 前記ＤＰＩＶインヒビターが、ＤＰＩＶ単量体、ＤＰＩＶ
ホモ結合体、および前述の組み合せからなる群より選択される、項目１８、
１９、２０または２１に記載の方法。
（項目２３） 前記ヘテロ結合体が腫瘍特異的抗原を含む、項目１８、
１９、２０または２１に記載の方法。
（項目２４） 前記ヘテロ結合体が病原体特異的抗原を含む、項目１８、
１９、２０または２１に記載の方法。
（項目２５） 少なくとも１つの培養する工程が、添加サイトカインまたは
ストローマ細胞の存在下で行われる、項目１８、１９、２０または２１に
記載の方法。
（項目２６） 少なくとも１つの培養する工程が、添加サイトカインまた
はストローマ細胞の非存在下で行われる、項目１８、１９、２０または２１
に記載の方法。
（項目２７） 前記工程（２）が抗原性ペプチドの存在下で行われる、請
求項１８、１９または２０に記載の方法。
（項目２８） 前記工程（１）が抗原性ペプチドの存在下で行われる、請
求項２１に記載の方法。
（項目２９） 前記工程（１）および工程（２）が連続して行われる、請
求項１８、１９または２０に記載の方法。
（項目３０） 前記骨髄細胞が、単離されたＣＤ３４＋細胞および単離さ
れた幹細胞からなる群より選択される、項目１８に記載の方法。
（発明の要旨）
本発明は、インビトロで造血細胞の増殖および分化を刺激するための方法およ
び組成物を提供する。都合よく、本発明の方法および組成物は、造血細胞の刺激
をインビトロで支持する外部添加サイトカインの添加を必要としない。従って、
本発明の方法および組成物は、インビトロで造血細胞の数を増大させ、そして／
または初期前駆細胞の分化を引き起こすことに有用である。培養造血細胞の数お
よび／または分化の増大は、種々の条件下でのこのような培養細胞の特徴付け、
ならびにそれに由来する組換え分子または天然に生じる分子のインビトロ生成の
ための、このような培養細胞の使用を可能にする。さらに、本発明の刺激造血細
胞は、インビボでの造血細胞またはそれらの前駆体の数の減少により特徴付けら
れる障害の処置に有用である。このような状態は、例えば、ガンの化学療法およ
び／または放射線治療の結果として、免役抑制された患者において頻繁に起こる
。

本発明の新規性は、少なくとも部分的に、ジペプチジルペプチダーゼＩＶ型（
「ＤＰＩＶ」）インヒビターが、外部添加サイトカインもしくは他の増殖因子ま
たはストローマ細胞の非存在下で、造血細胞の増殖および分化を刺激することに
有用であるという発見に基づく。この発見は、サイトカインまたはサイトカイン
を生成する細胞（ストローマ細胞）の添加が培養造血細胞の増殖および分化を維
持および刺激するための必須要素であることを提供する、造血細胞刺激分野にお
ける定説に反する。（例えば、ＷＯ９４／０３０５５として公開された、ＰＣＴ
国際出願番号ＰＣＴ／ＵＳ９３／０１７１７３を参照のこと）。

本発明の１つの局面によれば、造血細胞を、インビトロで増殖および分化する
ように刺激するための方法が提供される。この方法は、以下の工程を含む：（１
）造血細胞と十分な量のジペプチジルペプチダーゼＩＶ型インヒビターとを接触
させて、その細胞がインヒビターの存在下で培養される場合に、造血細胞の数お
よび／または分化を、インヒビターと接触されないが他の点ではインヒビター存
在下で培養される造血細胞と同じ培養条件に供されるコントロール培養において
存在する造血細胞の数および分化と比較して増大させる工程；（２）その造血細
胞を、インヒビター存在下および外部添加サイトカインの非存在下で、コントロ
ール培養において存在した造血細胞の数と比較して造血細胞の数および／または
このような細胞の分化を増大させるのに十分な条件下および時間で、培養する工
程；（３）造血細胞を、ストローマ細胞の存在下または非存在下で培養する工程
；ならびに（４）ストローマ細胞を、ＤＰＩＶインヒビターの存在下で培養する
工程。一般的に、造血細胞の数を増大させるとは、その細胞が最初にインヒビタ
ーと接触させられる時に存在する造血細胞の数と比較して、少なくとも約２倍、
細胞数を増大させることをいう。一般的に、インヒビターと接触させられないが
、他の点では同一に処理されたコントロール培養において存在する細胞の数は、
インヒビターと接触する前の培養物中の細胞の初期数とほぼ同じである。好まし
くは、造血細胞の数は、造血細胞が最初にインヒビターと接触されられる時に存
在する造血細胞の数と比較して、少なくとも約４倍、１０倍、２０倍、または最
も好ましくは少なくとも１００倍増大させられる。

本明細書中で使用する、造血細胞は、造血幹細胞、始原幹細胞、初期前駆細胞
、ＣＤ３４＋細胞、間充織系列、骨髄系列、リンパ系列、および赤血球系列の初
期系列細胞、骨髄細胞、血球、臍帯血細胞、ストローマ細胞、ならびに当業者に
公知の他の造血前駆細胞を含む。

本明細書中で使用する、ジペプチジルペプチダーゼＩＶ型（「ＤＰＩＶ」）イ
ンヒビターとは、一般的に、ＤＰＩＶの機能的活性を阻害する分子をいう。従っ
て、本発明のインヒビターは、ジペプチジルペプチダーゼＩＶ型の酵素活性のイ
ンヒビターを含む。好ましくは、ＤＰＩＶのインヒビターは、ＤＰＩＶの活性部
位と、それと共有結合することによるか、またはそれとイオン相互作用を形成す
ることにより結合する。このようなインヒビターは、ＤＰＩＶの競合インヒビタ
ー（例えば、ＤＰＩＶの遷移状態アナログ）、およびＤＰＩＶの非競合インヒビ
ター（例えば、フルオロアルキルケトン）を含む。ＤＰＩＶインヒビターはまた
、活性部位以外のＤＰＩＶタンパク質の部位で、（共有結合により、またはイオ
ン相互作用を介して）ＤＰＩＶに選択的に結合し、それによりＤＰＩＶ酵素活性
を阻害する、ＤＰＩＶの非競合インヒビターを含む。このような非競合インヒビ
ターは、ＤＰＩＶに選択的に結合し、そしてインビトロで造血細胞または胸腺細
胞を刺激する能力を有する結合分子の１つのカテゴリーである。ＤＰＩＶに選択
的に結合し、そして造血細胞を刺激する能力を有する他の結合分子は、（１）Ｄ
ＰＩＶに結合し得、そして（２）インビトロで造血細胞および／または胸腺細胞
を刺激し得る、モノクローナル抗体、ポリクローナル抗体、および前述のフラグ
メントを含む。本発明の状況において有用なＤＰＩＶインヒビターは固定化形態
または不溶性形態であり得る。一般的に、前述のインヒビターは、一価、二価、
または多価であり得る。（例えば、ＤＰＩＶインヒビターの２量体および他の結
合体の説明については、「レセプターを架橋するための多価化合物およびその使
用」という名称の、米国特許出願第０８／６７１，７５６号および同第０８／８
３７，３０５号を参照のこと）。固定化されるＤＰＩＶインヒビターは、従来の
培養容器（例えば、攪拌フラスコ、攪拌タンクリアクター、エアリフトリアクタ
ー、懸濁細胞リアクター、細胞吸着リアクターおよび細胞トラップリアクター、
ペトリ皿、マルチウェルプレート、マイクロタイタープレート、試験管、培養フ
ラスコ、バッグおよび中空繊維デバイス、ならびにセルフォーム（ｃｅｌｌ ｆ
ｏａｍ））を含む、種々の固定化構造に固定化され得る。好ましくは、このよう
な固定化構造は、例えば、ポリスチレン、ポリプロピレン、アクリル酸ポリマー
、ナイロン、布、ニトロセルロース、アガロース、セファロースなどを含む材料
から形成される。

本発明のこの方法によれば、可溶性ＤＰＩＶインヒビターを含む固定化構造中
または代替の細胞培養デバイス中の造血細胞は、その細胞がインヒビターの存在
下で培養された場合に造血細胞の数を増大させ、そして／またはこのような細胞
の分化を引き起こすために十分な量のＤＰＩＶインヒビターと接触させられる。
一般的に、造血細胞の数および／またはそれらの分化状態の増大の決定は、当業
者に公知の従来の方法を用いて評価される。本発明の重要な利点は、培養造血細
胞が、外部添加サイトカインの非存在下で分化し、そして／または数が増大する
ようにさせられ得ることである。外部添加サイトカインの非存在下で造血細胞を
刺激する方法を提供することにより、本発明は、本出願人らが培養造血細胞を刺
激するのににもはや必須の因子でないことを発見したサイトカインを排除するこ
とにより、このような細胞培養に対する実質的なコスト削減、ならびにこのよう
な細胞培養物の汚染可能性を都合の良く低下することを提供する。

本発明の別の局面によれば、本発明の方法を行うための装置が提供される。こ
の装置は、容器、およびそれに含まれるか、またはそれに接着されるＤＰＩＶイ
ンヒビターを含む。好ましくは、容器は、当業者に公知の前述の細胞培養容器の
いずれかから選択される滅菌容器である。ＤＰＩＶインヒビターは、可溶性形態
もしくは固定化形態で容器に含まれるか、または容器の内面に直接接着される。
例えば、ＤＰＩＶインヒビターは、１つ以上の異なるＤＰＩＶインヒビターが接
着される磁気粒子を含み得る。固定化または可溶性ＤＰＩＶインヒビターの含有
に加えて、容器は、必要に応じて、細胞培養のための１つ以上の増殖培地成分を
含む。このような成分は、当業者に公知である。

本発明のなお別の局面によれば、培養造血細胞を刺激するためのキットが提供
される。このキットは、上記の装置、およびインビトロで造血細胞を刺激するた
めのに、この装置を使用するための説明書を含む。

本発明のさらに別の局面によれば、インビトロで造血細胞を刺激し、そして抗
原特異的Ｔ細胞を増大するための方法が提供される。この刺激工程および増大工
程は、同時にまたは連続して行われ得る。この方法を例示するために、この方法
の３つの実施態様が以下に記載される。一般的に、実施態様は、インビトロで刺
激される造血細胞の選択において互いに異なる。各々の実施態様において、培養
工程（単数または複数）は、添加サイトカインまたはストローマ細胞の存在下ま
たは非存在下で行われ得る。各々の実施態様において使用される好ましいヘテロ
結合体（ｈｅｔｅｒｏｃｏｎｊｕｇａｔｅ）は、本発明のＤＰＩＶインヒビター
に結合体化された腫瘍特異的抗原または病原体特異的抗原を含む。

抗原特異的Ｔ細胞を得るための方法の第１の実施態様は、培養骨髄細胞を刺激
する工程を含む。培養骨髄細胞は、細胞の混合物を含み得るが；好ましくは、培
養骨髄細胞は、単離ＣＤ３４＋細胞または単離幹細胞である。この実施態様によ
れば、この方法は、骨髄細胞を、ＤＰＩＶインヒビター（例えば、ＤＰＩＶ単量
体および／またはホモ結合体（ｈｏｍｏｃｏｎｊｕｇａｔｅ））の十分な量の存
在下で培養して、培養初期Ｔ系列細胞の数を増大する工程；ならびに（２）初期
Ｔ系列細胞を、抗原ペプチド（例えば、腫瘍または病原体特異的抗原）に接着さ
れたＤＰＩＶインヒビターのインヒビターを含むヘテロ結合体の十分な量と共に
培養して、その培養物中の抗原特異的Ｔ細胞の数を増大する工程、を含む。工程
（２）は、特異的抗原の存在下または非存在下で行われ得る。工程（１）および
（２）は、同時にまたは連続して行われ得る。一般的に、抗原特異的Ｔ細胞の数
は、コントロール培養がヘテロ結合体と接触されないことを除いて、工程（１）
および（２）に記載のように処理された骨髄細胞のコントロール培養と比較され
る。各工程で、細胞は、ＤＰＩＶインヒビターまたはヘテロ結合体の存在下で、
それぞれ、コントロール培養において存在するこのような細胞の数と比較して、
初期Ｔ系列細胞の数を増大させるのに十分な時間および抗原特異的Ｔ細胞の数を
増大するのに十分な時間で培養される。

第２の実施態様は、培養臍帯血細胞を刺激することに関する。この実施態様は
、（１）臍帯血細胞を、ＤＰＩＶインヒビター（例えば、ＤＰＩＶ単量体および
／またはホモ結合体）の十分な量の存在下で培養して、培養初期Ｔ系列細胞数を
増大する工程；ならびに（２）初期Ｔ系列細胞を、抗原ペプチド（例えば、腫瘍
または病原体特異的抗原）に接着されたＤＰＩＶインヒビターのインヒビターを
含むヘテロ結合体と共に培養して、その培養物に存在する抗原特異的Ｔ細胞の数
を増大する工程、を含む。工程（２）は、特異的抗原の存在下または非存在下で
行われ得る。工程（１）および（２）は、同時にまたは連続して行われ得る。一
般的に、抗原特異的Ｔ細胞の数は、コントロール培養がヘテロ結合体と接触され
ないことを除いて、工程（１）および（２）に記載のように処理された臍帯血細
胞のコントロール培養と比較される。各工程で、細胞は、ＤＰＩＶインヒビター
またはヘテロ結合体の存在下で、それぞれ、コントロール培養において存在する
このような細胞の数と比較して、初期Ｔ系列細胞の数を増大させるのに十分な時
間および抗原特異的Ｔ細胞の数を増大するのに十分な時間で培養される。

第３の実施態様は、培養末梢血幹細胞を刺激することに関する。この実施態様
は、（１）末梢血幹細胞を、ＤＰＩＶインヒビター（例えば、ＤＰＩＶ単量体お
よび／またはホモ結合体）の十分な量の存在下で培養して、培養Ｔ細胞の数を増
大する工程；ならびに（２）Ｔ細胞を、抗原ペプチド（例えば、腫瘍または病原
体特異的抗原）に接着されたＤＰＩＶインヒビターのインヒビターを含むヘテロ
結合体の十分な量と共に培養して、その培養物中の抗原特異的Ｔ細胞の数を増大
する工程、を含む。工程（２）は、特異的抗原の存在下または非存在下で行われ
得る。工程（１）および（２）は、同時にまたは連続して行われ得る。一般的に
、抗原特異的Ｔ細胞の数は、コントロール培養がヘテロ結合体と接触されないこ
とを除いて、工程（１）および（２）に記載のように処理された末梢血幹細胞の
コントロール培養と比較される。各工程で、細胞は、ＤＰＩＶインヒビターまた
はヘテロ結合体の存在下で、それぞれ、コントロール培養において存在するこの
ような細胞の数と比較して、Ｔ細胞数を増大させるのに十分な時間および抗原特
異的Ｔ細胞の数を増大するのに十分な時間で培養される。あるいは、末梢血がＴ
細胞を含むことが知られているので、刺激工程（１）なしで培養抗原特異的Ｔ細
胞の数を増大することは可能である。すなわち、抗原特異的Ｔ細胞の数を増大す
るための方法は、末梢血細胞を、抗原ペプチド（例えば、腫瘍または病原体特異
的抗原）に接着されたＤＰＩＶインヒビターのインヒビターを含むヘテロ結合体
の十分な量と共に培養して、培養抗原特異的Ｔ細胞の数を増大する工程を含む。
この工程は、特異的抗原の存在下または非存在下で行われ得る。

本発明のこれらおよび他の局面、ならびに有用性における種々の利点は、図面
および本発明の詳細な説明を参照してより明らかである。

（発明の詳細な説明）
本発明は、培養造血細胞を刺激するために改善した方法、特に、外部添加サイ
トカインの非存在下で、インビトロで造血細胞を刺激するための方法を提供する
。本出願人らの発明は、ＤＰＩＶインヒビターを添加した場合に、サイトカイン
またはサイトカイン発現細胞（ストローマ細胞）の培養造血細胞への添加が、造
血細胞の維持または刺激に必須の要素ではないという発見に関係する。従って、
出願人らの発見は、サイトカインを細胞培養物に提供する必要を排除することに
より、ならびにこのような培養細胞への潜在的な汚染源を都合よく排除すること
により、著しいコスト削減をもたらす。

本発明の１つの局面によれば、造血細胞をインビトロで刺激するための方法が
提供される。この方法は、（１）造血細胞とジペプチジルペプチダーゼＩＶ型（
「ＤＰＩＶ」）インヒビターの十分な量とをインビトロで接触させて、造血細胞
の数および／またはこのような造血細胞の分化を、インヒビターと接触されない
が他の点ではインヒビター存在下で培養される造血細胞と同じ培養条件に供され
るコントロール培養において存在する造血細胞の数および分化と比較して増大さ
せる工程、ならびに（２）造血細胞を、インヒビター存在下および外部添加サイ
トカインの非存在下で、コントロール培養において存在した造血細胞の数と比較
して造血細胞の数および／またはそれらの分化を増大させるのに十分な条件下お
よび時間で培養する工程、を含む。）本明細書中で使用する、造血細胞を刺激す
るとは、造血細胞が増殖および／または分化するように誘導することをいう。従
って、本発明の方法および組成物およびデバイスは、細胞数を増大させることに
、ならびに初期前駆細胞の分化を引き起こすことに有用である。

（造血細胞）
本明細書中で使用する造血細胞とは、血球の生成に関連する細胞をいう。例示
的な造血細胞は、造血幹細胞、始原幹細胞、初期前駆細胞、ＣＤ３４＋細胞、間
充織系列、骨髄系列、リンパ系列、および赤血球系列の初期系列細胞、骨髄細胞
、血液細胞、臍帯血細胞、ストローマ細胞、ならびに当業者に公知の他の造血前
駆細胞を含む。

当該分野での慣例によれば、造血細胞の定義は、胸腺細胞を除外する。胸腺に
由来する胸腺細胞は、このような細胞が胸腺から得られ、そして既に最終分化へ
運命付けられている（ｃｏｍｍｉｔｔｅｄ）ので、「造血前駆」細胞とみなされ
ない。本出願人らは、本発明のある方法が、造血細胞ならびに胸腺細胞に関して
有用であることを発見した。従って、本発明の方法は、造血細胞単独、胸腺細胞
単独、または胸腺細胞と組み合せた造血細胞を用いて行われ得ることが理解され
るべきである。

骨髄細胞は、全系列（リンパ系列、骨髄系列、および赤血球系列を含む）の造
血細胞を生じさせる全能性幹細胞を含む。幹細胞は、自己再生する能力ならびに
全造血系列の前駆細胞に分化する能力を有する。前駆細胞は、増殖能力および全
系列の分化細胞を生じさせる能力を保持する。分化細胞は増殖能力を失い、そし
てそれらの系列（例えば、マクロファージ、顆粒球、血小板、赤血球、Ｔ細胞、
およびＢ細胞）に特異的な形態特徴を示す。骨髄は、幹細胞、ならびにリンパ系
列（ＴおよびＢ細胞）、骨髄系列（顆粒球、マクロファージ）、および赤血球系
列（赤血球）の前駆細胞を含む。幹細胞および前駆細胞は、それらの表面上にＣ
Ｄ３４を発現するが、他方、分化細胞は発現しない。従って、ＣＤ３４の検出は
、分化細胞と未分化細胞とを区別するために使用され得る。

骨髄移植における使用のための造血前駆細胞は、ガン患者（自己移植片）また
は組織適合ドナー（同種異系移植片）いずれかに由来し得る。これらの細胞は、
骨髄、末梢血、または臍帯血から単離され得る。一般的に、細胞は、化学療法ま
たは放射線治療の前に採集される。骨髄は、代表的に、腸骨稜から吸引され、そ
して長々としたかつ痛い手順である。骨髄はＣＤ３４＋細胞に富み；代表的に、
骨髄細胞の１〜２％は前駆細胞である。末梢血は、代表的にＣＤ３４＋細胞を１
％未満含む。ＣＤ３４＋細胞を富化するために、血液前駆細胞は、低用量の化学
療法または特定のサイトカイン（例えば、Ｇ−ＣＳＦまたはＳＣＦ）を用いた前
処理により、骨髄から末梢に動員される。臍帯血は初期前駆細胞に非常に富み、
そして造血細胞移植のための細胞供給源として大きな見込みがある。

どちらの供給源からでも一度に採集され得る前駆細胞の数は少なく、多くの場
合、首尾良い移植に十分でない。血液アフェレーシスまたは臍帯血から得られる
骨髄細胞または前駆細胞をインビトロ培養において増大させるために、いくつか
の方法が開発された。これらの細胞を増大する能力は、高用量の化学療法および
／または放射線を含むガン処置の実行可能な補助治療として、骨髄移植技術を発
展させるのを補助してきている。造血幹細胞のインビトロ増大は、適切な増殖因
子の添加、ならびにいわゆるストローマ細胞により提供される特定の増殖条件を
必要とする。ストローマ細胞は、造血前駆細胞に物理的支持、ならびに幹細胞数
の増大に必要とされる特定の増殖因子を提供する。

未分化細胞からＣＤ３４＋細胞（分化細胞）の分離は、多数の異なる方法によ
り達成され得る。これらの細胞の、固形支持体（Ｃｅｌｌｐｒｏ，Ｂａｘｔｅｒ
）上に固定化された抗ＣＤ３４抗体への結合に基づく陽性免疫学的選択が最も広
く使用される。他の選択方法は、ＣＤ３４を発現しない全細胞が、系列特異的細
胞表面抗原のそれらの発現に基づいてＣＤ３４＋細胞から単離される、陰性選択
を含む。

本発明の特定の実施態様において、造血細胞は、添加サイトカイン、ストロー
マ細胞、または胸腺細胞の非存在下で、単量体を用いて刺激される。他の実施態
様において、造血細胞または胸腺細胞は、添加サイトカインまたはストローマ細
胞の非存在下または存在下で、本発明の化合物（好ましくは、単量体を除く）を
用いて刺激される。本出願人らは、本発明の代表的な単量体および結合体を使用
して、添加サイトカインおよび／またはストローマ細胞の非存在下で、単離ＣＤ
３４＋細胞（例えば、ストローマ細胞が除去されている）を刺激した。本出願人
らはまた、このような細胞が刺激されて、液体培養中で増殖および分化し得るこ
とを実証した。従って、本発明の１つの重要な利点は、本明細書中に開示された
方法が、造血細胞または胸腺細胞の刺激のためにストロマ細胞を必要としないこ
とである。本発明の別の重要な利点は、本明細書中に開示される化合物および方
法が、ヒト幹細胞（ＣＤ３４＋）を刺激することに有用であることである。この
ような標的細胞は、重要な治療適用を有する成熟細胞型に分化するそれらの能力
のために、増大の重要な標的である。添加サイトカインまたはストローマ細胞の
非存在下での幹細胞の刺激は、以前に報告されたことがない。

（造血細胞の培養）
前駆細胞の増大は、種々の異なる培養容器において、そして異なる培養条件下
で行われ得る。一般的に、先行技術の方法を用いて造血細胞を培養するために使
用される同じ培養条件が、ＤＰＩＶインヒビターを先行技術培養方法におけるサ
イトカインの代わりに用いることを除いて、本明細書中で使用される。細胞を培
養するための、例示的な先行技術のプロトコルは以下に提供される。従って、こ
のプロトコルは、ＤＰＩＶインヒビターの存在下および外部添加サイトカインの
非存在下で細胞を培養することによる、本発明の方法に従う使用のために改変さ
れている。

分離後、前駆細胞は、好ましくはヒトまたはウシ胎仔血清および増殖因子混合
物を添加した培地（例えば、ＲＰＭＩ、イスコブＤＭＥＭ、ＴＣ１９９、Ｘ−Ｖ
ＩＶＯ−１０）においてインキュベートされる。血清または血漿は、５〜５０％
の濃度で添加され得る。増殖因子は、任意または全てのインターロイキン（ＩＬ
−１〜ＩＬ−１６）、インターフェロン（ＩＮＦ−α、β、およびγ）、エリス
ロポエチン（ＥＰＯ）、幹細胞因子（ＳＣＦ）、インシュリン様増殖因子、線維
芽細胞増殖因子、血小板由来増殖因子、腫瘍増殖因子β、腫瘍壊死因子α、顆粒
球コロニー刺激因子（Ｇ−ＣＳＦ）、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子（
ＧＭ−ＣＳＦ）、マクロファージコロニー刺激因子（Ｍ−ＣＳＦ）、ｆｍｓ様チ
ロシンキナーゼ−３リガンド（Ｆｆｔ−３リガンド）、およびｃＫＩＴリガンド
（ｃＫＬ）を含む。これらの増殖因子の多くは市販されている。最も一般的に使
用される増殖因子の混合物は、Ｇ−ＣＳＦ、ＧＭ−ＣＳＦ、ＳＣＦ、ＩＬ−１、
ＩＬ−３、およびＩＬ−６を含む。使用される増殖因子の大部分は、組換えＤＮ
Ａ技術により生成され、種々の程度まで精製される。いくつかの増殖因子は、標
準的な生化学的技術により腫瘍細胞株の培養培地から精製される。広く使用され
る増殖因子は、組換え技術により生成され、そしてＧＭ−ＣＳＦおよびＩＬ−３
両方の活性を示す、ＰＩＸＹ３２１である。その培養において使用する増殖因子
の量は、使用する、因子調製物の活性および増殖因子の組み合わせに依存する。
代表的に、濃度は、０．５〜５００ｎｇ／ｍｌの範囲である。各増殖因子の最適
濃度は、いくつかの増殖因子が他の増殖因子と相乗作用をするので、個々の培養
条件について決定されなければならない。上記のように、本発明の方法は外部添
加サイトカインを排除し、その代わりにＤＰＩＶを利用して、培養造血細胞を刺
激する。

本明細書中で使用する、造血細胞の数を増大させるとは、ＤＰＩＶインヒビタ
ー処理培養と同じ培養条件に供される並行コントロール培養（このようなコント
ロール培養がＤＰＩＶインヒビターと接触させられないことを除く）において存
在する造血細胞の数と比較して、少なくとも約２倍、細胞数を増大させることを
意味する。好ましくは、造血細胞の数は、並行コントロール培養において存在す
る造血細胞の数と比較して、少なくとも約４倍、より好ましくは１０倍、最も好
ましくは少なくとも２０倍増大する。

造血細胞の数が増大する期間は、少なくとも部分的に、細胞型の関数であり、
そして使用する特定の培養容器に依存する。一般的に、この期間は、（短期間の
増大については）約２〜３日から、長期移植定着に適する細胞増大については数
週間の範囲に及ぶ。当業者に公知の慣用手順を使用して、培養細胞数を、培養細
胞とＤＰＩＶインヒビターとの漸増インキュベーション時間の関数として決定し
得る。代表的に、増大（細胞数の増大）は、細胞数を数えることにより、例えば
、特異的色素の取り込みを測定するか、または血球計もしくはセルカウンターを
用いてヘマトクリットを決定することにより測定される。従って、上記の細胞数
増大倍を達成するために必要な、特定の増殖条件の最適化およびＤＰＩＶインヒ
ビター量の選択は、慣用的な実験を用いるだけで決定される。このような慣用的
な実験は、例えば、（ｉ）一定のインキュベーション時間でＤＰＩＶインヒビタ
ー量を変えること；（ｉｉ）一定のＤＰＩＶインヒビター量でインキュベーショ
ン時間を変えること；（ｉｉｉ）前述の最適化実験を適用して、予め選択された
細胞型について予め選択された細胞数増大倍を達成するために必要な特定の条件
を決定すること；および（ｉｖ）ＤＰＩＶインヒビターの他の因子（例えば、同
一性、価数（例えば、一価もしくは二価）、または状態（可溶性または固定化さ
れているかどうか）を含む）を変えて、所望の結果を達成するために培養条件を
最適化すること、を含む。従って、細胞培養インキュベーション期間の長さは変
化し、そして所望の増大の程度に依存する。大抵の適用について、この期間は、
約４日〜１４日の範囲である。一般的に、液体培養中の増大は、インキュベーシ
ョン開始からの細胞総数の増大により、および／または培養中のＣＤ３４＋細胞
の％を決定することにより、および／またはＤＰＩＶインヒビターと接触されな
かったコントロール培養と比較して、総細胞の増大を決定することにより評価さ
れる。ＣＦＵ−ＧＭ数は、細胞が、３５ｍｍペトリ皿おいて適切な増殖因子を含
むイスコブメチルセルロース培地に１０〜１４日間接種された場合に評価される
。代表的な開始密度は、１０００個細胞／ｍｌである。インキュベーション期間
の終わりに、５０個を超える骨髄（ＣＦＵ−ＧＭ）起源細胞または赤血球（ＢＦ
Ｕ−Ｅ）起源細胞を含むコロニーの数が、倒立顕微鏡を用いてスコア付けされる
。

増大後、細胞は採集され、そして患者への注入の前に、新鮮な培養培地で洗浄
される。

（造血細胞とＤＰＩＶインヒビターとの接触：）
本明細書中で使用する、造血細胞とＤＰＩＶインヒビターとを接触させるとは
、ＤＰＩＶインヒビターが細胞と直接物理的に接触するのを可能にするように、
ＤＰＩＶインヒビターを培養物に導入することを意味する。一般的に、可溶性Ｄ
ＰＩＶインヒビターは、可溶性ＤＰＩＶインヒビターを、先行技術のより従来か
らあるサイトカイン因子の代わりに用いる以外は、可溶性サイトカインまたは他
の可溶性増殖因子が細胞培養物に導入されるのと同じように、培養細胞と接触さ
せられる。従って、例えば、可溶性ＤＰＩＶインヒビターは、細胞培養物に水溶
液として、または細胞培養マトリクス中で水溶液をもたらすために粉末（例えば
、凍結乾燥）形態で添加され得る。いくつかの代表的なＤＰＩＶインヒビターを
接触させるための例示的な手順は、実施例に提供される。

一般的に、不溶性ＤＰＩＶインヒビターは、不溶性ＤＰＩＶインヒビターの物
理的形態により指図される方法で、培養細胞と接触させられる。不溶性ＤＰＩＶ
インヒビターとは、溶液中に入らず、そして入れ得ないＤＰＩＶインヒビターを
いう。従って、不溶性ＤＰＩＶインヒビターとは、不溶性支持体に接着されるＤ
ＰＩＶインヒビターをいう。この不溶性支持体は細胞培養容器であり得、この場
合、インヒビターは、培養容器の培養接触面に接着されるか、あるいはこの不溶
性支持体は、粒子形態（例えば、磁気粒子、セファロース）であり得、この場合
、インヒビターは粒子の表面に接着される。従って、培養容器表面に接着された
不溶性ＤＰＩＶインヒビターの接触は、造血細胞増殖用に公知であるが、外部添
加サイトカインを排除した適切な栄養分と共に、培養容器中に細胞を入れること
を含む。粒子に接着された不溶性ＤＰＩＶインヒビターの接触は、（乾燥または
懸濁）粒子を、造血細胞を含む培養容器に導入することを含む。あるいは、造血
細胞は、可溶性または不溶性ＤＰＩＶインヒビターを既に含む培養容器に添加さ
れ得る。ＤＰＩＶインヒビターの物理的状態（可溶性または不溶性）にかかわら
ず、造血細胞とインヒビターとの接触は、外部添加サイトカインの非存在下で行
われる。

（ＤＰＩＶインヒビターの導入）
本発明のＤＰＩＶインヒビターは、ＤＰＩＶに結合する分子である。一般的に
、２つのカテゴリーのＤＰＩＶインヒビターがある：（１）活性部位インヒビタ
ーおよび（２）非活性部位結合薬剤。活性部位インヒビターとは、ＤＰＩＶの触
媒活性部位に（共有結合により、またはイオン相互作用を介して）結合し、それ
によりＤＰＩＶの酵素活性を阻害する薬剤をいう。例示的な活性部位インヒビタ
ーは、ＤＰＩＶの競合酵素インヒビター（例えば、天然ＤＰＩＶ基質の遷移状態
アナログ（以下に記載））を含む。非活性部位結合薬剤は、活性部位以外のＤＰ
ＩＶタンパク質部位に（共有結合により、またはイオン相互作用を介して）結合
し、そして本明細書中に記載の条件下で造血細胞または胸腺細胞を刺激する能力
を有する薬剤をいう。あるいは、特定の非活性部位結合薬剤（例えば、非競合Ｄ
ＰＩＶインヒビター）のＤＰＩＶへの結合は、非活性部位結合薬剤への暴露後の
ＤＰＩＶ酵素活性低下を観察することにより検出され得る。例示的な非活性部位
結合薬剤は、ＤＰＩＶに対する抗体およびそのフラグメントを含み、これらは、
結合薬剤が、本明細書中に記載の条件下で造血細胞および／または胸腺細胞と共
に培養された場合に、このような細胞を刺激する能力をもたらすように、ＤＰＩ
Ｖに選択的に結合する。

ＤＰＩＶ酵素活性を測定するためのアッセイは記載されている（Ｗ．Ｇ．Ｇｕ
ｔｈｅｉｌおよびＷ．Ｗ．Ｂａｃｈｏｖｃｈｉｎ，Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ
３２，８７２３−８７３１（１９９３）；Ｇｕｔｈｅｉｌ，Ｗ．Ｇ．およびＷ．
，Ｂ．Ｗ．Ｋｉｎｌｓｑ、Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ
２２３，１３−２０（１９９４）；ならびにＧｕｌｔｈｅｉｌ，Ｗ．Ｇ．ら、Ｐ
ｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．Ｕ．Ｓ．Ａ．９１，６５９４−６５９８
（１９９４））。これらの方法は、色素原（ｃｈｒｏｍａｔｏｇｅｎｉｃ）基質
Ａｌａ−Ｐｒｏ−ｐ−ニトロアニリド（ＡｐｐＮＡ）および蛍光基質Ａｌａ−Ｐ
ｒｏ−７−アミノ−４−トリフルオロメチルクマリン（ＡＰ−ＡＦＣ）を使用す
る。ＡｐｐＮＡおよびＡＰ−ＡＦＣは市販されている（例えば、Ｅｎｚｙｍａｔ
ｉｃ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，Ｄｕｂｌｉｎ，ＣＡ）。このような
方法は、ＤＰＩＶインヒビターがインビトロでＤＰＩＶ酵素機能を阻害するかど
うか決定するためのスクリーニングアッセイとして使用され得る。

（ＤＰＩＶ活性部位に結合するＤＰＩＶインヒビター：）
ＤＰＩＶは、プロリン後（ｐｏｓｔｐｒｏｌｙｌ）切断活性を示すセリンプロ
テアーゼファミリーのメンバーである。従って、ＤＰＩＶの天然基質は、そのア
ミノ末端にジペプチドＸａａ−Ｐｒｏを含むペプチドであり、ここで標準的なア
ミノ酸命名法に従って、Ｘａａは任意のアミノ酸を示し、そしてＰｒｏはプロリ
ンを示す。本発明の活性部位インヒビターは、その天然基質のＤＰＩＶによる結
合および／または切断反応を阻害する。

本発明の単量体活性部位結合インヒビターは、以下の式Ｉ：
（Ｉ）表面−（Ｌ）_q−Ｐ¹Ｒ¹
により示され、
ここでＰ¹は、ＤＰＩＶの基質結合部位を模倣する、第１の標的部分（好まし
くは、ペプチド）を示し；
Ｒ¹は、ＤＰＩＶの反応中心における官能基と反応する反応基を示し；
Ｌは、（ｉ）約１００ダルトン〜約２０００ダルトンの範囲の分子量を有し、
（ｉｉ）約２０Å〜約３００Åの範囲の長さを有し；（ｉｉｉ）単結合、２重結
合、または３重結合により結合される、Ｃ、Ｏ、Ｎ、Ｓ、およびリン原子からな
る群より選択される原子の鎖を含み、そして（ｉｖ）表面に接着された場合、約
２０Å〜約３００Åの範囲の表面密度（ｓｕｒｆａｃｅ ｄｅｎｓｉｔｙ）（す
なわち、１つのリンカー分子と表面との共有結合接着と、次のリンカー分子と表
面との共有結合接着との間の距離）を有する、必要に応じて存在するリンカー分
子を示し；そして
ｑは０または１であり、すなわち、ｑ＝０の場合、リンカーは存在せず、そし
て単量体活性部位結合インヒビターはリンカーを介して表面（例えば、組織培養
容器表面または磁気粒子）に接着されず、そしてｑ＝１の場合、リンカーは存在
し、そして単量体活性部位インヒビターはリンカーを介して表面に接着される。
このような実施態様において、Ｌは、単一結合部分を表面に共有結合するように
働くので２価リンカーと呼ばれる。このような２価リンカーは当業者に公知であ
り、そして以下により詳細に記載される。

ＤＰＩＶの基質結合部位を模倣するペプチドＰ¹は、ＤＰＩＶの競合インヒビ
ター（例えば、ＤＰＩＶの遷移状態アナログ）およびＤＰＩＶの非競合インヒビ
ター（例えば、フルオロアルキルケトン）を含む。これらの型のインヒビターの
各々は、以下で議論される。本発明の重要な実施態様において、Ｐ¹は、ペプチ
ドまたはペプチド模倣物（ｐｅｐｔｉｄｏｍｉｍｅｔｉｃ）である。

本発明の多価活性部位インヒビターは、以下の式ＩＩ：

により示され、
ここでＰ¹、Ｒ¹、Ｌは上記で定義され、そしてｑ＝１であり；
Ｐ²は、第１の標的部分と同じであるか、または異なり得る、第２の標的部分
（好ましくは、ペプチド）を示し；
Ｒ²は、第１の反応基と同じであるか、または異なり得る、第２の反応基を示
し；
ｍ＝０または１；
ｎは、０から１０の整数であり；
ｒ＝０または１；そして
Ａは、表面に結合され得るリンカーのアームであり、すなわち、ｒ＝０の場合
、リンカーＬは表面に結合されず、そしてｒ＝１の場合、リンカーは表面に結合
される。

本発明の特定の実施態様において、Ｐ²＝Ｐ¹であれば、Ｒ²は存在しないか、
Ｒ¹と同じであるか、または異なり得る。一般的に、ｎは１であり、そして本発
明の化合物は、ホモ結合体（すなわち、Ｐ²＝Ｐ¹）またはヘテロ結合体（すなわ
ち、Ｐ²≠Ｐ¹）と呼ばれる。

特定の実施態様において、Ｌは、表面（例えば、組織培養容器または磁気粒子
）を介してさらに接着される。このような実施態様において、Ｌは、２つ以上の
結合部分を、互いにならびに表面に共有結合するように働くので、多価リンカー
と呼ばれる。このような多価リンカーは、当業者に公知である。

ペプチドであり、そして報告によればプロリン後切断酵素を阻害するのに有用
性を有し、そして反応基に結合された場合に、プロリン後切断酵素の反応部位に
おける官能基と共有結合複合体を形成する、例示的な結合部分Ｒ¹は、Ｂａｃｈ
ｏｖｃｈｉｎらに発行された、米国特許第４，９３５，４９３号、「プロテアー
ゼインヒビター」（「Ｂａｃｈｏｖｃｈｉｎ，４９３」）；Ｂａｃｈｏｖｃｈｉ
ｎらに発行された、米国特許第５，４６２，９２８号、「ジペプチジルアミノペ
プチダーゼＩＶ型インヒビター」（「Ｂａｃｈｏｖｃｈｉｎ，９２８」）；Ｐｏ
ｗｅｒらに発行された、米国特許第５，５４３，３９６号、「プロリンホスホネ
ート誘導体」（「Ｐｏｗｅｒｓ，３９６」）；Ｈａｎｋｏらに発行された、米国
特許第５，２９６，６０４号、「ＨＩＶプロテアーゼインヒビターとしてのプロ
リン誘導体およびそれらの使用のための組成物」（「Ｈａｎｋｏ，６０４」）；
ＰＣＴ／ＵＳ９２／０９８４５、「プロリンボロネートエステルを作るための方
法」、およびその米国優先権出願（米国特許出願第０７／７９６，１４８号およ
び同第０７／９３６，１９８号）、出願人Ｂｏｅｈｒｉｎｇｅｒ Ｉｎｇｅｌｈ
ｅｉｍ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ．（「Ｂｏｅｈｒｉｎｇｅｒ
」）；ならびにＰＣＴ／ＧＢ９４／０２６１５、「ＤＰＩＶ−セリンプロテアー
ゼインヒビター」、出願人Ｆｅｒｒｉｎｇ Ｖ．Ｖ．（「Ｆｅｒｒｉｎｇ」）に
記載される。前述のインヒビターの代表例は以下に記載され、そして遷移状態ア
ナログベースのインヒビターであるＸａａ−ｂｏｒｏＰｒｏを含み、Ｌｙｓ−Ｂ
ｏｒｏＰｒｏ、Ｐｒｏ−ＢｏｒｏＰｒｏ、およびＡｌａ−ＢｏｒｏＰｒｏを含み
、ここで「ｂｏｒｏＰｒｏ」は、カルボキシル基（ＣＯＯＨ）がボロニル基（Ｂ
（ＯＨ）₂）で置換されたプロリンのアナログをいう。本発明の代替の活性部位
インヒビターは、ボロニル基がホスホネートまたはフルオロアルキルケトンで置
換された類似構造を有する（以下に記載）。当業者は、これらの化合物の結合特
性および複合体形成特性に有意に影響を及ぼすことなくなされ得る、他のこのよ
うな変化があることを理解している。

ＤＰＩＶ基質結合部位を模倣する合成化合物が選択され得る、ファージディス
プレイライブラリーおよび化学コンビナトリアルライブラリーの開発は、さらな
るＰ¹標的部分の同定を可能し、このＰ¹標的部分にＲ¹反応基が共有結合により
接着されて、プロテアーゼの基質結合部分を模倣し、そしてプロテアーゼ反応部
位における官能基と複合体を形成する、結合部分を形成し得る。このようなライ
ブラリーは、天然に生じない推定標的部分を同定するために、推定ファージディ
スプレイライブラリー分子またはコンビナトリアルライブラリー分子の存在下お
よび非存在下でプロテアーゼ切断活性をアッセイし、そしてこの分子が、プロテ
アーゼによるその天然基質または基質アナログ（例えば、分光光度計アッセイに
おいて容易に検出可能な発色団基質アナログ）の切断を阻害するかどうかを決定
することによりスクリーニングされ得る。次いで、プロテアーゼ阻害を示す、こ
れらのファージディスプレイ分子および／またはコンビナトリアルライブラリー
分子は、本明細書中に開示される反応基Ｒ¹に共有結合され、そして再度、これ
らの新規分子がプロテアーゼに選択的に結合するかどうかを決定するために（例
えば、上記のスクリーニングアッセイを繰り返すことにより）試験され得る。こ
ういうふうに、天然に生じない本発明の標的部分を同定するための、単純な高ス
ループットのスクリーニングアッセイが提供される。

一般的に、本発明の第１の結合部分Ｐ¹は、それらのカルボキシル末端アミノ
酸のカルボキシル基を介して、第１の反応基Ｒ¹に共有結合される。本明細書中
で使用するＲ¹とは、ＤＰＩＶの反応中心における官能基と反応し得る反応基を
いう。この標的プロテアーゼの反応中心と反応することは、Ｒ¹が活性部位に位
置する官能基と共有結合または強いイオン相互作用を形成することを意味する。
本発明に含まれるＲ¹反応基は、Ｂａｃｈｏｖｃｈｉｎらに発行された、米国特
許第４，９３５，４９３号、「プロテアーゼインヒビター」において「Ｔ」基と
呼ばれる反応基を含む。これらは、ボロネート基、ホスホネート基、およびフル
オロアルキルケトン基を含む。例示的なボロネート基は、以下および実施例に記
載される。ホスホネート基およびフルオロアルキルケトン基は以下に記載される
。一般的に、標的部分のカルボキシル末端と反応基との間の結合がＬ配置である
ことが好ましい。反応基が、活性部位における官能基と共有結合を形成すること
もまた好ましいが；結合部分と活性部位との間に複合体を形成するために、共有
結合を形成する必要はない。

本願を通じて、慣習的な用語を使用して、以下および当業者に公知の適当な教
科書に記載のように異性体を示す。（例えば、Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ｉｎ Ｂ
ｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ａ．Ｌ．Ｌｅｈｎｉｎｇｅｒ編，９９−１００頁，Ｗ
ｏｒｔｈ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ，Ｉｎｃ．（１９８２）Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，Ｎ
Ｙ；Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｍｏｒｒｉｓｏｎ ａｎｄ Ｂｏｙ
ｄ，第３版，第４章，Ａｌｌｙｎ ａｎｄ Ｂａｃｏｎ，Ｉｎｃ．，Ｂｏｓｔｏ
ｎ，ＭＡ（１９７８）；特許協力条約により公開された出願ＷＯ９３／１０１２
７、出願番号ＰＣＴ／ＵＳ９２／０９８４５もまた参照のこと）。

グリシンを除く全てのアミノ酸は、不斉炭素およびキラル炭素を含み、そして
１を超えるキラル炭素原子を含み得る。アミノ酸の不斉α炭素原子はキラル中心
と呼ばれ、そして２つの異なる異性体形態で存在し得る。これらの形態は、それ
らが平面偏光の回転を引き起こし得る方向を除いて、全ての化学的特性および物
理的特性において同一である。これらのアミノ酸は「光学活性」であるといわれ
、すなわち、このアミノ酸は、一方の方向にまたは他方の方向に平面偏光を回転
し得る。

α炭素に接着した４つの異なる置換基は、空間において２つの異なる配置をと
り得る。これらの配置は、互いに重ね合わすことのできない鏡像であり、そして
光学異性体、鏡像異性体、または立体異性体と呼ばれる。所定のアミノ酸の一方
の立体異性体の溶液は平面偏光を左に回転し、そして左旋性異性体（（−）で示
す）と呼ばれ；アミノ酸の他方の立体異性体は、平面偏光を同程度であるが右に
回転し、そして右旋性異性体（（＋）で示す）と呼ばれる。

立体異性体を分類および命名するためのより体系的な方法は、不斉炭素原子（
例えば、α炭素原子）を取り巻くテトラヘドリンにおける４つの異なる置換基の
絶対配置である。この体系を確立するために、不斉炭素原子を有する最も小さな
糖である、参照化合物（グリセルアルデヒド）が選択された。当該分野での慣習
により、グリセルアルデヒドの２つの立体異性体がＬおよびＤと命名される。そ
れらの絶対配置はＸ線解析により確立された。ＬおよびＤの名称はまた、グリセ
ルアルデヒドの絶対配置への参照によりアミノ酸に割り当てられた。従って、平
面偏光を回転する方向にかかわらず、Ｌ−グリセルアルデヒドの配置と関連する
配置を有するキラル化合物の立体異性体はＬと指定され、そしてＤ−グリセルア
ルデヒドと関連する配置を有する立体異性体はＤと指定される。従って、記号Ｌ
およびＤは、キラル炭素を取り巻く４つの置換基の絶対配置を示す。

一般的に、キラル中心を含む天然に生じる化合物は、ＤまたはＬいずれかの、
１つの立体異性体形態しかない。天然に生じるアミノ酸はＬ立体異性体であるが
；本発明は、Ｄ立体異性体配置であり得るアミノ酸を含む。

タンパク質において見出されるたいていのアミノ酸は、ＤＬ体系を用いて明白
に命名され得る。しかし、２つ以上のキラル炭素を有する化合物は、２ⁿ個の可
能な立体異性体配置があり得、ここでｎはキラル中心数である。これらの立体異
性体は、時々、２つ以上のキラル中心を含むアミノ酸の配置をより明確に指定す
るＲＳ体系を用いて指定される。例えば、スレオニン、イソロイシンのような化
合物は２つの不斉炭素原子を含み、従って、４つの立体異性体配置を有する。２
つのキラル中心を有する化合物の異性体は、ジアステレオマーとして知られる。
アミノ酸の光学異性体を指定するＲＳ体系の完全な議論は、Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ
ｓ ｉｎ Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ａ．Ｌ．Ｌｅｈｎｉｎｇｅｒ編、９９−
１００頁、前出に提供される。この分類法の簡単な要約は以下の通りである。

ＲＳ体系は、化合物が２つ以上のキラル中心を含む場合のあいまいさを避ける
ために発明された。一般的に、この分類法は、最も小さなまたは最も順位の低い
基を見る人から真っ直ぐに離して向けた場合に、原子番号が減る順番で、または
原子価密度（ｖａｌａｎｃｅ ｄｅｎｓｉｔｙ）が減る順番で、不斉炭素原子を
取り巻く４つの異なる置換原子を順位付けるように設計されている。異なる順序
付けは当該分野で周知であり、そしてＬｅｈｎｉｎｇｅｒの９９頁に記載される
。順位の順番の減少が時計回りであると判断された場合、キラル中心を取り巻く
配置はＲと呼ばれ；順位の順番の減少が反時計回りである場合、配置はＳと呼ば
れる。従って、各々のキラル中心は、この体系を用いて命名される。この分類法
をスレオニンに適用すると、当業者は、名称Ｌ−スレオニンが、ＲＳ体系におい
て（２Ｓ，３Ｒ）−スレオニンをいうことを決定する。Ｌ−、Ｄ−、Ｌ−アロ、
およびＤ−アロのスレオニンのより伝統的な名称は、相当長い間、一般的に使用
されており、そして当業者により使用され続けている。しかし、ＲＳ体系は、ア
ミノ酸、特に１を超えるキラル中心を含むアミノ酸を指定するためにますます使
用される。

本発明の特に好適な実施態様では、ボロプロリン（ｂｏｒｏＰｒｏｌｉｎｅ）
化合物はＶａｌ−ボロプロリン化合物である。「Ｖａｌ−ボロプロリン化合物」
は、カルボキシ末端ボロプロリンが標準的なペプチド化学に従ってペプチド結合
を介してバリンアミノ酸残基に共有結合している化合物をいう。バリンアミノ酸
は必要に応じて、ペプチド結合を介してさらなるアミノ酸残基にさらに結合する
が、ただしこのさらなるアミノ酸残基はＶａｌ−ボロプロリン化合物がＣＤ２６
に結合する能力を阻害しない。最も好適な実施態様では、本発明の化合物はＶａ
ｌ−ボロＰｒｏ（「ＰＴ−１００」ともいう）である。アミノ酸残基上およびホ
ウ素原子に結合する炭素上に存在するキラル炭素原子のせいで、Ｖａｌ−ボロＰ
ｒｏは複数の異性体形態：（ａ）Ｌ−Ｖａｌ−Ｓ−ボロＰｒｏ、（ｂ）Ｌ−Ｖａ
ｌ−Ｒ−ボロＰｒｏ、（ｃ）Ｄ−Ｖａｌ−Ｓ−ボロＰｒｏ、および（ｄ）Ｄ−Ｖ
ａｌ−Ｒ−ボロＰｒｏ、で存在し得る。より好ましくは、この化合物はＬ−Ｖａ
ｌ−Ｓ−ボロＰｒｏまたはＬ−Ｖａｌ−Ｒ−ボロＰｒｏである。類似の様式で本
発明の他のボロプロリン化合物も複数の異性体形態で存在し得る。しかし一般に
、各アミノ酸キラル中心が「Ｌ−」立体配置を有し、そしてボロＰｒｏがＲまた
はＳ立体配置である形態がこの化合物の好適な形態である。

ボロプロリンペプチドである本発明の第１の反応基Ｐ¹Ｒ¹を有する第１の標的
化部分は以下の構造を有すると考えることができる：

（ａ）ここでＢはホウ素であり、
（ｂ）ここでＹ１およびＹ２の各々は独立して、ヒドロキシル部分および生理学
的条件下でヒドロキシル部分に転化される反応性部分からなる群から選択され、
（ｃ）ここで−Ａ３−Ａ４−は構造

を有し、
（ｄ）ここでＤ１−Ａ１−Ａ２−は、

からなる群から選択される構造を有するアミノ酸であり、
ここでＲはアミノ酸の側鎖を表す。
これらのポロプロリンペプチドはアミノペプチド結合および／または化学的架橋
剤を介し第２の標的部分Ｐ²に連結し、アミノ酸側鎖Ｒを介し、例えば抗原性ペ
プチドの側鎖に連結して、上記化合物［Ｐ²（Ｒ²）_m］_n−（Ｌ）_q−Ｐ¹Ｒ¹］を
形成する。例示的なペプチドには、自己免疫疾患抗原性ペプチド、感染性疾患抗
原性ペプチド、およびアレルギー性疾患抗原性ペプチドが包含される。好適な抗
原性ペプチドはＴ細胞表面レセプターまたはＢ細胞表面レセプター、例えばＴＣ
Ｒ／ＣＤ３、ＣＤ２、ＣＤ４、ＣＤ８、ＣＤ１０、ＣＤ２６、ＣＤ２８、ＣＤ４
０、ＣＤ４５、Ｂ７．１およびＢ７．２に結合するペプチドである。

あるいは、反応性部分はフルオロアルキルケトンまたはホスホネート基であり
得る。フルオロアルキルケトン反応性基である本発明の反応性基は次式：

を有し、ここでＧは、Ｈ、Ｆ、または１個から２０個の炭素原子と必要に応じて
ヘテロ原子（これはＮ、Ｓ、またはＯであり得る）を含むアルキル基である。本
明細書において、ホスホネート基である本発明の反応性基は次式：

を有し、ここで各Ｊは独立して、Ｏ−アルキル、Ｎ−アルキル、またはアルキル
（各々、約１−２０個の炭素原子を含む）、そして必要に応じてヘテロ原子（こ
れはｎ＝Ｎ、Ｓ、またはＯであり得る）である。パーフルオロアルキル基、フェ
ニル基または置換フェニル基を含み、かつ本発明の方法に従って用いられ得るさ
らなる例示的なプロリンホスホネート誘導体は、米国特許第５，５４３，３９６
号（Ｐｏｗｅｒｓ、３９６）に記載されている誘導体である。プロテアーゼ（例
えば、セリンプロテアーゼまたはシステインプロテアーゼ）の反応中心と反応す
るのに有用な反応性基である他のケトアミド、ケト酸、およびケトエステルは、
ＰＣＴ／ＵＳ９１／０９８０１、「Ｐｅｐｔｉｄｅｓ，Ｋｅｔｏａｍｉｄｅｓ，
Ｋｅｔｏａｃｉｄｓ，ａｎｄ Ｋｅｔｏｅｓｔｅｒｓ」、出願人：Ｇｅｏｒｇｉ
ａ Ｔｅｃｈ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｏｒｐ．（「ＧＡ Ｔｅｃｈ」）（これは
１９９０年１２月２８日出願の米国特許第６３５，２８７号に基づく優先権を主
張する）に記載される。

特定の実施態様では、反応性基は次式を有する基から選択される：

アルファケトアミド；

（ここでＲはアルキル、またはアリール基であり、そして置換または非置換であ
り得る）、アルファケトエステル；および

アルファケト酸。

本発明の反応性基はまた、ＰＣＴ／ＧＢ９４／０２６１５、「ＤＰＩＶ−Ｓｅ
ｒｉｎｅ Ｐｒｏｔｅａｓｅ Ｉｎｈｉｂｉｔｏｒｓ」（Ｆｅｒｒｉｎｇ）に記
載の反応性基を含む。これらは上記ボロニル基［Ｂ（ＯＨ）₂］、ならびにピロ
リジドおよび以下の反応性基を含み、これらのいずれも置換または非置換であり
得、ただし置換はそれが結合する反応性基または結合部分の機能活性に悪影響を
あたえない：ＣＮ、Ｃ≡Ｃ、ＣＨＯおよびＣＨ＝ＮＰｈ（ここでＰｈはフェニル
を表す）。これらの例は例示のみであり、本発明の範囲を限定することを意図し
ない。Ｆｅｒｒｉｎｇに記載のように、これらの代表的な反応性基を含む化合物
は、Ｅ．Ｓｃｈｏｎら、Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．Ｈｏｐｐｅ−Ｓｅｙｌｅｒ：３７
２：３０５−３１１（１９９１）およびＷ．Ｗ．Ｂａｃｈｏｖｃｈｉｎら、Ｊ．
Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．２６５：３７３８−３７４３（１９９０）に記載の一般的
な経路を適応することによって調製され得る。（上記のＢａｃｈｏｖｃｈｉｎの
米国特許もまた参照のこと）。

第２の標的部分Ｐ²は、第１の標的部分が結合する細胞と同じまたは異なる細
胞の表面上に存在する分子と結合する。好ましくは、第２の標的部分は、Ｔ細胞
の表面またはＢ細胞の表面上に存在する分子（例えば、レセプター、主要組織適
合複合体（ＭＨＣ）分子）に結合する。特定の実施態様では、第２の標的部分は
、免疫系調節に関与する細胞上に存在するプロテアーゼの基質結合部位を模倣す
る構造を有する。従って、第２の標的部分は第１の標的部分と同じであり得、そ
して本発明の化合物は同じまたは異なる細胞上のＤＰＩＶ分子を架橋させるのに
有用である。例えば、本発明の化合物を用いて、第１の細胞上の第１のプロテア
ーゼ（例えば、ポストプロリル開裂酵素（ｐｏｓｔ−ｐｒｏｌｙｌ ｃｌｅａｖ
ｉｎｇ ｅｎｚｙｍｅ）と、同じまたは異なる第２の細胞の表面上に発現する異
なるプロテアーゼ（例えば、トリプシン、キモトリプシン、エラスターゼあるい
は他のセリンプロテアーゼまたはシステインプロテアーゼ）を架橋し得る。特定
の好適な実施態様では、その第１および第２の標的部分は同一（すなわち、Ｐ²
＝Ｐ¹）であり、かつ第２の反応性基Ｒ²は存在しない（すなわちｍ＝０）か、第
１の反応性基Ｒ¹と同じかまたは異なり得る（すなわちＲ¹≠Ｒ²）。同一のＰ¹お
よびＰ²基ならびに同一のＲ¹およびＲ²基を含む化合物を「ホモ結合体」とよぶ
。さらに他の実施態様では、この第１および第２の標的部分は異なり、これらの
化合物を「ヘテロ結合体」とよぶ。

さらに他の実施態様では、第２の標的部分は抗原であり、これは抗原提示細胞
の表面上のＭＨＣ分子に選択的に結合する。このような本発明の実施態様は抗原
（例えば、腫瘍）特異性Ｔ細胞増殖のために有用である。従って、本発明の関連
の局面によれば、抗原（例えば、腫瘍特異的抗原）である第２の標的部分Ｐ²を
含む上記のＤＰＩＶインヒビターは、一般に、Ｔ細胞系の造血前駆細胞を（第１
の標的部分Ｐ¹を通じて）刺激し、そして末梢血Ｔ細胞の集団のサブセットを特
異的に増殖させて抗原特異的Ｔ細胞を得るために用いられ得る。特に、このよう
な化合物は、このようなＴ細胞集団のサブセットを増殖して抗原特異的Ｔ細胞を
富化するために有用である。従って、本発明は、エクスビボで造血細胞刺激を抗
原特異的Ｔ細胞増殖と相乗的に組み合わせる、改良された方法を提供する。これ
は、残在する腫瘍細胞、転移細胞に対する免疫応答を誘発するため、あるいは同
種移植における抗腫瘍Ｔ細胞活性を増強するために、治療的である。これはまた
、腫瘍抗原、病原性抗原および他の有害な医学的状態に関連する抗原に対して特
異的な末梢記憶Ｔ細胞のエクスビボでの増殖にも用いられ得る。従って、上記方
法に従って用いられ得る抗原は、病原および癌抗原に特徴的な抗原を含む。

上記の方法および組成物はまた、幹細胞を遺伝子治療適用のための異種核酸（
例えば、アンチセンスオリゴヌクレオチド、治療的タンパク質またはペプチドを
コードする核酸）を含むレトロウイルスまたは他のベクターでトランスフェクト
した後に、エクスビボ増殖するのに有用である。エクスビボで異種核酸が導入さ
れた幹細胞は、トランスフェクトされた細胞を遺伝子治療のためにヒトに移植す
るための公知の方法を用いて被験体に導入され得る。例えば、Ａｎｄｅｒｓｏｎ
らに対して発行された米国特許第５，３９９，３４６号（「Ｇｅｎｅ Ｔｈｅｒ
ａｐｙ」）；ＰＣＴ国際出願番号ＰＣＴ／ＵＳ９２／０１８９０（公開番号ＷＯ
９２／１５６７６、「Ｓｏｍａｔｉｃ Ｃｅｌｌ Ｇｅｎｅ Ｔｈｅｒａｐｙ」
、米国特許出願番号６６７，１６９号（１９９１年３月８日出願、発明者Ｉ．Ｍ
．Ｖｅｒｍａ）に基づく優先権主張）；ＰＣＴ国際出願番号ＰＣＴ／ＵＳ８９／
０５５７５（公開番号ＷＯ９０／０６９９７、「Ｇｅｎｅｔｉｃａｌｌｙ Ｅｎ
ｇｉｎｅｅｒｅｄ Ｅｎｄｏｔｈｅｌｉａｌ Ｃｅｌｌｓ ａｎｄ Ｕｓｅ Ｔ
ｈｅｒｅｏｆ」、米国特許出願番号２８３，５８６号（１９８９年１２月８日、
発明者Ａｎｄｅｒｓｏｎ，Ｗ．Ｆ．ら）に基づく優先権主張）を参照。

腫瘍抗原の特徴を示す抗原は典型的には、腫瘍組織の細胞の細胞表面、細胞質
、核、オルガネラなどに由来する。例には、腫瘍タンパク質（変異したオンコジ
ーンによってコードされるタンパク質を含む）に特徴的な抗原；腫瘍に関連する
ウイルス性タンパク質；および腫瘍ムチンおよび糖脂質が含まれる。腫瘍には、
以下の部位の癌および以下のタイプの癌が含まれるがこれらに限定されない：口
唇、鼻咽腔、咽頭および他の口腔、食道、胃、結腸、直腸、肝臓、胆嚢、胆管樹
（ｂｉｌｉａｒｙ ｔｒｅｅ）、膵臓、喉頭、肺および気管支、皮膚の黒色腫、
胸部、頸部、子宮、卵巣、膀胱、腎臓、脳および他の神経系の一部、甲状腺、前
立腺、精巣、ホジキン病、非ホジキンリンパ腫、多発性骨髄腫、および白血病。
腫瘍に関連するウイルスタンパク質は上記のクラスのウイルス由来のものである
。腫瘍に特徴的な抗原は腫瘍前駆体細胞によっては通常発現しないタンパク質で
あり得るか、あるいは腫瘍前駆体細胞で通常発現するタンパク質であり得るが、
腫瘍に特徴的な変異を有する。腫瘍に特徴的な抗原は正常なタンパク質の変異体
であり得、変化した活性または細胞内分布を有する。上記のものに加えて、腫瘍
抗原を生じさせる遺伝子の突然変異は、コード領域、５’または３’非コード領
域、あるいは遺伝子のイントロン中に存在し得、そして点変異、フレームシフト
、欠失、付加、重複、染色体再配列などの結果であり得る。当業者は、腫瘍抗原
を生じさせる正常遺伝子の構造および発現に対する多様な変化に精通している。
腫瘍抗原の具体的な例は：Ｂ細胞リンパ腫のＩｇ−イディオタイプ、黒色腫の変
異型サイクリン依存性キナーゼ４、黒色腫のＰｍｅｌ−１７（ｇｐ１００）、黒
色腫のＭＡＲＴ−１（Ｍｅｌａｎ−Ａ）、黒色腫のｐ１５タンパク質、黒色腫の
チロシナーゼ、黒色腫のＭＡＧＥ１、２および３、甲状腺髄質（Ｍｅｄｕｌｌａ
ｒｙ）、小細胞肺癌、結腸および／または気管支の扁平上皮癌、膀胱のＢＡＧＥ
、黒色腫、乳癌、扁平上皮癌、黒色腫のｇｐ７５、黒色腫の腫瘍胎児抗原；炭水
化物／脂質、例えば、乳癌、膵臓癌、および卵巣癌のｍｕｃ１ムチン、黒色腫の
ＧＭ２およびＧＤ２ガングリオシド；癌腫の変異型ｐ５３のようなオンコジーン
、結腸癌の変異型ｒａｓ、および乳癌のＨＥＲ−２／ｎｅｕプロトオンコジーン
；ウイルス産物、例えば頸部および食道の扁平上皮癌のヒトパピローマウイルス
タンパク質を包含する。タンパク質性腫瘍抗原はまた、ＨＬＡ分子によって全タ
ンパク質由来の特定のペプチドとして提示され得ることが意図される。抗原性ペ
プチドを与えるタンパク質の代謝プロセスは当該分野で周知である。例えば、米
国特許第５，３４２，７７４号（Ｂｏｏｎら）参照。

本発明の好適な腫瘍抗原は、黒色腫腫瘍抗原（例えば、ＭＡＧＥタンパク質フ
ァミリー（ＭＡＧＥ−１、ＭＡＧＥ−２、ＭＡＧＥ−３）；ＭＡＲＴ−１（ペプ
チド２７−３５）；およびｇｐ１００）；および結腸癌抗原（例えば、変異した
ＡＰＣ遺伝子産物のペプチド）を包含する。特に好適な黒色腫腫瘍抗原配列はＳ
ｌｉｎｇｌｕｆｆらが、Ｃｕｒｒ．Ｏｐｉｎ．ｉｎ Ｉｍｍｕｎｏｌ．６：７３
３−７４０（１９９４）で報告している配列である：

ＭＡＧＥタンパク質ファミリーはまた、１を越えるタイプの癌腫に関連してい
ることが報告されている：ＭＡＧＥ−１（黒色腫、甲状腺髄質、および小細胞肺
の癌腫）、ＭＡＧＥ−２（黒色腫、小細胞肺、結腸、気管支扁平上皮細胞、およ
び甲状腺髄質の癌腫）、およびＭＡＧＥ−３（黒色腫、小細胞肺、結腸、気管支
扁平上皮細胞、および甲状腺髄質の癌腫）。Ｍｏｒｉｏｋａら、「Ａ Ｄｅｃａ
ｐｅｐｔｉｄｅ（Ｇｌｎ−Ａｓｐ−Ｌｅｕ−Ｔｈｒ−Ｍｅｔ−Ｌｙｓ−Ｔｙｒ−
Ｇｌｎ−Ｉｌｅ−Ｐｈｅ）ｆｒｏｍ Ｈｕｍａｎ Ｍｅｌａｎｏｍａ Ｉｓ Ｒ
ｅｃｏｇｎｉｚｅｄ ｂｙ ＣＴＬ ｉｎ Ｍｅｌａｎｏｍａ Ｐａｔｉｅｎｔ
ｓ」、Ｊ．Ｉｍｍｕｎｏｌ．１５３：５６５０（１９９４）もまた、さらなる腫
瘍抗原（例えば、Ｐ１Ａ、コネキシン３７、ＭＡＧＥ−１、ＭＡＧＥ−３、ＭＡ
ＲＴ１／Ａａ、ｇｐ１００、チロシナーゼ）および／または選択された腫瘍抗原
の組織分布に関する情報について参照のこと。

変異ＡＰＣ遺伝子産物のペプチドである特に好適な腫瘍抗原はＴｏｗｎｓｅｎ
ｄら、Ｎａｔｕｒｅ３７１：６６２（１９９４）に報告されているものである：

他の実施態様では、第２の標的部分は細胞（好ましくはＴ細胞またはＢ細胞）
の表面上に発現されるレセプターに選択的に結合するリガンドである。本発明の
第２の標的部分で模倣され得る天然に存在するリガンドを有する例示的なレセプ
ターは、以下の群から選択されるレセプターを包含する：ＣＤ２、ＴＣＲ／Ｃ３
、ＣＤ４、ＣＤ８、ＣＤ１０、、ＣＤ２６、ＣＤ２８、ＣＤ４０、ＣＤ４４、Ｃ
Ｄ４５、Ｂ７．１およびＢ７．２。さらに他の実施態様によれば、第２の標的部
分は抗体または抗体フラグメントであり、これは細胞表面に発現されるエピトー
プに選択的に結合する。このエピトープは上記のレセプターのいずれかの一部で
あり得る。

第２の標的部分の標的（例えば、プロテアーゼ、レセプター、ＭＨＣ複合体、
エピトープ）の性質にかかわらず、ファージディスプレイおよび他のタイプのコ
ンビナトリアルライブラリを上で記載したのと類似の様式でスクリーニングして
、本発明の化合物を形成するのに有用な天然に存在しない標的部分を同定し得る
。

（ＤＰＩＶの活性部位に結合しないＤＰＩＶインヒビター（非活性部位結合剤
）：）
非活性部位ＤＰＩＶ結合剤は：（ｉ）活性部位以外の位置でＤＰＩＶに選択的
に結合し、そして（ｉｉ）造血細胞および／または胸腺細胞を本明細書に記載の
条件下で刺激し得る薬剤である。特定の非活性部位ＤＰＩＶ結合剤（例えば、非
競合的ＤＰＩＶインヒビター）はまた、ＤＰＩＶの酵素活性を阻害する。ＤＰＩ
Ｖの酵素活性の阻害は、例えばＤＰＩＶのタンパク質分解開裂酵素活性を、推定
ＤＰＩＶインヒビターの存在下または非存在下で測定し、そのインヒビターがこ
のようなＤＰＩＶ酵素活性を阻害するかどうかを決定することによって評価され
得る。好ましくは、このような結合剤はＤＰＩＶに選択的に結合する単離された
ポリペプチドである。単離された結合ポリペプチドは、抗体および抗体のフラグ
メント（例えば、Ｆａｂ、Ｆ（ａｂ）₂、ＦｄおよびＤＰＩＶに選択的に結合す
るＣＤＲ３領域を含む抗体のフラグメント）を含む。好適な単離された結合ポリ
ペプチドは、ＤＰＩＶの触媒部位またはその近くのエピトープに結合するポリペ
プチドである。

従って、本発明は、ＤＰＩＶに選択的に結合し、かつ造血細胞および／または
胸腺細胞を本明細書に記載された条件下で刺激する能力を有する、抗体または抗
体のフラグメントの使用を含む。抗体はポリクローナルおよびモノクローナル抗
体を包含し、従来の方法論で調製される。

重要なことには、当該分野で周知のように、抗体分子のほんの小さな部分であ
るパラトープが、そのエピトープに対する抗体の結合に関与する（一般的に、Ｃ
ｌａｒｋ，Ｗ．Ｒ．（１９８６）Ｔｈｅ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ｆｏｕｎ
ｄａｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｍｏｄｅｒｎ Ｉｍｍｕｎｏｌｏｇｙ Ｗｉｌｅｙ ＆
Ｓｏｎｓ， Ｉｎｃ．， Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ；Ｒｏｉｔｔ，Ｉ．（１９９１）
Ｅｓｓｅｎｔｉａｌ Ｉｍｍｕｎｏｌｏｇｙ，第７版、Ｂｌａｃｋｗｅｌｌ Ｓ
ｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎｓ， Ｏｘｆｏｒｄを参照のこと
）。ｐＦｃ’およびＦｃ領域は、例えば、補体カスケードのエフェクターである
が、抗原結合には関与しない。ｐＦｃ’領域が酵素的に切断された抗体、または
ｐＦｃ’領域なしで産生される抗体は、Ｆ（ａｂ’）₂フラグメントと称され、
インタクトな抗体の抗原結合部位の両方を保持する。同様に、Ｆｃ領域が酵素的
に切断された抗体、またはＦｃ領域なしで産生された抗体は、Ｆａｂフラグメン
トと称され、インタクトな抗体分子の抗原結合部位のうちの１つを保持する。Ｆ
ａｂフラグメントは共有結合で結合した抗体軽鎖およびＦｄで表される抗体重鎖
の一部から構成される。このＦｄフラグメントは抗体特異性の主たる決定基であ
り（単一のＦｄフラグメントは抗体の特異性を変化させることなく１０個までの
異なる軽鎖と会合し得る）、そしてＦｄフラグメントは単離においてもエピトー
プ結合能力を保持する。

抗体の抗原結合部分内には当該分野で周知のように相補性決定領域（ＣＤＲ）
（これは抗原のエピトープと直接相互作用する）およびフレームワーク領域（Ｆ
Ｒ）（これはパラトープの三次構造を維持する）が存在する（一般的に、Ｃｌａ
ｒｋ、１９８６；Ｒｏｉｔｔ、１９９１参照）。ＩｇＧ免疫グロブリンの重鎖Ｆ
ｄフラグメントおよび軽鎖の両方には、４つのフレームワーク領域（ＦＲ１から
ＦＲ４）が存在し、これらは各々３つの相補性決定領域（ＣＤＲ１からＣＤＲ３
）で隔てられている。ＣＤＲ、詳細にはＤＲ３領域、最も詳細には重鎖ＣＤＲ３
が抗体特異性の主たる原因である。

哺乳類抗体の非ＣＤＲ領域は元の抗体のエピトープの特異性を保持しながら、
反対の特異性または異なる特異性の抗体の同様の領域で置換し得ることが、当該
分野で現在、確立されている。これは「ヒト化」抗体の開発および使用において
最も明らかに証明されており、ここで非ヒトＣＤＲをヒトＦＲおよび／またはＦ
ｃ／ｐＦｃ’領域に共有結合して、機能性抗体が生産される。従って、例えばＰ
ＣＴ国際公開番号ＷＯ９２／０４３８１はヒト化マウスＲＳＶ抗体の生産および
使用を教示し、ここではマウスＦＲ領域の少なくとも一部をヒト起源のＦＲ領域
で置換している。このような抗体は、抗原結合能力を有するインタクトな抗体の
フラグメントを含み、しばしば「キメラ」抗体と呼ばれる。

従って、当業者に理解されるように、本発明はまた、Ｆ（ａｂ’）₂、Ｆａｂ
、ＦｖおよびＦｄフラグメント；キメラ抗体（ここでＦｃおよび／またはＦＲお
よび／またはＣＤＲ１および／またはＣＤＲ２および／または軽鎖ＣＤＲ３領域
が相同のヒトまたは非ヒト配列で置換されている）；キメラＦ（ａｂ’）₂フラ
グメント抗体（ここでＦＲおよび／またはＣＤＲ１および／またはＣＤＲ２およ
び／または軽鎖ＣＤＲ３領域が相同のヒトまたは非ヒト配列で置換されている）
；キメラＦａｂフラグメント抗体（ここでＦＲおよび／またはＣＤＲ１および／
またはＣＤＲ２および／または軽鎖ＣＤＲ３領域が相同のヒトまたは非ヒト配列
で置換されている）；およびキメラＦｄフラグメント抗体（ここでＦＲおよび／
またはＣＤＲ１および／またはＣＤＲ２領域が相同のヒトまたは非ヒト配列で置
換されている）を提供する。本発明はまた、いわゆる一本鎖抗体を包含する。従
って、本発明は、ＤＰＩＶに特異的に結合してその機能活性を阻害する、多数の
サイズおよびタイプのポリペプチドを含む。これらのポリペプチドはまた、抗体
技術以外の供給源由来であり得る。例えば、このようなポリペプチド結合剤は、
縮重ペプチドライブラリによって提供され得、これは溶液、固定化形態で、また
はファージディスプレイライブラリとして容易に調製され得る。コンビナトリア
ルライブラリはまた、１つ以上のアミノ酸を含むペプチドから合成され得る。ラ
イブラリはさらにペプチドおよび非ペプチド合成部分から合成され得る。

ファージディスプレイは、本発明による有用な結合ペプチドを同定するために
特に有効であり得る。簡単にいうと、４個から約８０個のアミノ酸残基の挿入物
を提示するファージライブラリ（例えば、ｍ１３、ｆｄ、またはラムダファージ
を用いる）を従来の手順を用いて調製する。挿入物は、完全に縮重または偏った
（ｂｉａｓｅｄ）アレイを表し得る。次に、ＤＰＩＶに結合する、ファージが保
持する挿入物を選択し得る。このプロセスを、ＤＰＩＶに結合するファージを再
選択する数サイクルにわたり繰り返し得る。回数を繰り返すことでファージが保
持する特定の配列が豊富になる。ＤＮＡ配列分析を行って、発現されたポリペプ
チドの配列を同定し得る。ＤＰＩＶに結合する配列の最小の線状部分を決定し得
る。最小の線状部分の一部または全部とその上流または下流に１つ以上の追加の
縮重残基とを含む挿入物を含む偏ったライブラリを用いて、この手順を繰り返す
ことができる。このように、ＤＰＩＶ、その細胞外ドメインなどを用いて、ペプ
チドライブラリ（ファージディスプレイライブラリを含む）をスクリーニングし
て、ＤＰＩＶの細胞外部分のペプチド結合パートナーを同定および選択し得る。
このような選択された分子を次にスクリーニングアッセイで試験し得る。このス
クリーニングアッセイは、結合剤がＤＰＩＶの機能活性（例えば、ＤＰＩＶの酵
素機能活性）を阻害する能力、または造血細胞の増殖および／または分化を刺激
する能力を測定する。

ＤＰＩＶに選択的に結合する上記の結合剤を、直接または（リンカーを介して
）間接的に培養容器または他の表面に、ＤＰＩＶ活性部位インヒビターのそのよ
うな表面への付着に関連してさきに記載したのと同じタイプの化学反応を用いて
、付着させる。

（リンカーおよび標的部分Ｐ¹の付着：）
リンカーを、第１および（必要に応じて）第２の標的部分Ｐ¹および（必要に
応じて）Ｐ²に、これらの部分がその各々が標的とする結合パートナーと結合す
る能力に悪影響を与えないようなやり方で、共有結合させる。好ましくは、この
ようなリンカーはさらに、標的部分を培養容器、他の表面、および／またはさら
なる標的部分に付着させるための官能基を含む。好適なリンカーＬは、１つの結
合部分と第２の結合部分または表面との間に位置した場合に、これらの部分の間
または部分と表面との間が最小で約２０オングストロームとなるような長さを有
する。好ましくは、この距離は２０から６０オングストロームであり、より好ま
しくは３０から５０オングストロームである。例示のリンカーは、リンカー組成
、サイズ、およびリンカーを標的部分にカップリングさせる手順の説明を含めて
、以下に示される。一般に、このようなリンカーは市販されており（例えば、Ｐ
ｉｅｒｃｅ Ｃａｔａｌｏｇ ａｎｄ Ｈａｎｄｏｂｏｏｋ、Ｒｏｃｋｆｏｒｄ
、Ｉｌｌ参照）、当業者に周知の従来のカップリング手順を用いて標的部分にカ
ップリングされる。

一般に、リンカーＬは少なくとも２つの反応性基を含む。ホモ二価架橋剤は２
つの同一の反応性基を含み得、そしてヘテロ二価架橋剤は２つの異なる反応性基
を含む。さらなる多価リンカーも利用可能であり、これは２つより多くの反応性
基を含み、これらは同じ（ホモ多価）か、または異なり（ヘテロ多価）得る。典
型的には、本発明のリンカーは、標的部分Ｐ¹を、アミノまたはスルフヒドリル
基を介して、第２の標的部分または表面に共有結合させる。なぜなら、このよう
な官能基は、タンパク質、およびタンパク質の固定化のための支持体材料を形成
するために用いられるポリマー中に一般的に見いだされるからである。アミノ反
応性基はイミドエステルおよびＮ−ヒドロキシスクシンイミジル（ＮＨＳ）エス
テルを包含する。スルフヒドリル反応性基は、マレイミド、アルキルおよびアリ
ールハロゲン化物、α−ハロアセチルおよびピリジルジスルフィドを包含する。
市販のヘテロ二価架橋剤の大部分は、アミン反応性官能基を含む。一端がアミン
反応性であり、他端がスルフヒドリル反応性である架橋剤が非常に一般的である
。他のリンカーが市販されており、これは標的部分Ｐ¹を他の標的部分、表面、
またはさらなる標的部分に、アミノまたはスルフヒドリル基以外の反応性基を介
して（例えば、ヒドロキシル、カルボキシル、フェノール、または炭水化物基を
介して）共有結合させる。カルボジイミドも用いられ、カルボキシルを第一級ア
ミンまたはヒドラジドとカップリングさせて、アミドまたはヒドラゾン結合を形
成し得る。

（標的部分Ｐ¹の培養容器または他の表面への付着：）
タンパク質、ペプチドおよび他の分子を、本発明の方法に従って使用するため
に、固相マトリックス上に固定化し得る。このマトリックスは、アガロース、ビ
ーズ状ポリマー、ポリスチレンプレートまたはボール、多孔質ガラスまたはガラ
ススライド、およびニトロセルロースまたは他の膜材料であり得る。いくつかの
支持体はリガンドとの直接カップリングのために活性化され得る。他の支持体は
、架橋剤を用いてタンパク質または他のリガンドと連結し得る求核体または他の
官能基を有するように作製される。

本発明のＤＰＩＶインヒビターの固体支持体への固定化は慣用的なカップリン
グ化学を用いて達成され得る。一般に、本発明の化合物は、化合物中にアクセス
可能な第１の官能基（例えば、アルコール基）を含め、そしてこの化合物を相補
的な第２の官能基（例えば、カルボキシル基）を含む固体支持体に、第１および
第２の官能基が互いに反応して共有結合（例えば、エステル結合）を形成させる
のに十分な条件および時間で接触させることによって、固定化される。「アクセ
ス可能」とは官能基についていう場合、官能基が反応性であり、かつ固体支持体
との反応を立体的に妨げられない形態であることを意味する。付着は、直接また
は間接（例えば、リンカーＬを介して）であり得る。

本発明の化合物の固体支持体への固定化のための官能基は、これらの化合物の
ペプチド結合部分またはリンカー部分に導入され得る。例えば、側鎖に官能基を
含むアミノ酸（例えば、アスパラギン酸、グルタミン酸、システイン残基）は合
成の間にペプチド結合部分に取り込まれ得、そしてその化合物とその標的タンパ
ク質との間の反応における固体支持体による望ましくない立体障害を回避するた
めに、標的タンパク質に結合する反応性基から十分に離れた位置に配置される。
あるいは、本発明の化合物は、リンカー分子中の官能基を介して固体支持体に固
定化され得る。従って、例えば、本発明のこの局面で用いられるリンカーは、第
１および第２のペプチド結合部分に結合するための第１および第２のリンカー反
応性基に加えて、固体支持体と結合するためのさらなる官能基を含み得る。この
タイプの例示的な多価（三価）リンカーを以下に図示する。このような多価リン
カーは市販されており、そして当業者により慣用的な実験のみを用いて容易に合
成され得る：

副反応を防ぐために、リンカー分子をペプチド結合部分にカップリングするた
めに使用されるリンカーの反応性基は、リンカーを固体支持体にカップリングす
るために用いられる官能基とは異なることが好ましい。このような官能基はリン
カー分子に、これらの分子の合成の最中またはその後の任意の時点で導入され得
る。従って、一般に、当該分野で、リンカー分子を、例えばタンパク質またはペ
プチドを互いにカップリングさせるため、または支持体にカップリングさせるた
めに用いるために確立されたのと同じタイプの官能基、保護／脱保護反応および
試薬、ならびに反応条件を、本発明の化合物を固体支持体に固定化するために用
い得る。

この詳細な説明の最後に、例えばＰｉｅｒｃｅ Ｃａｔａｌｏｇ ａｎｄ Ｈ
ａｎｄｂｏｏｋ、Ｒｏｃｋｆｏｒｄ、Ｉｌｌから抜き出した市販の架橋剤の代表
例を示した表を含める。この表はまた、そのリンカーがどのような基に対して反
応性であるかを示す（例えば、スルフヒドリル、カルボキシル）。

（培養容器および表面：）
種々の培養容器を用い得る。市販のインキュベーション容器は、攪拌フラスコ
（Ｃｏｒｎｉｎｇ，Ｉｎｃ．Ｃｏｒｎｉｎｇ，ＮＹ）、攪拌タンク反応器（Ｖｅ
ｒａｘ、Ｌｅｂａｎｏｎ、ＮＨ）、エアリフト反応器、懸濁細胞反応器、細胞吸
着反応器および細胞エントラップメント反応器、ペトリ皿、マルチウェルプレー
ト、フラスコ、バッグおよび中空糸装置、細胞フォーム（Ｃｙｔｏｍａｔｒｉｘ
）、マキシソルブ（ｍａｘｉｓｏｒｂ）プレート（ＮＵＮＣ）、および細胞培養
系（例えば、Ａａｓｔｒｏｍ細胞生産系、Ｐａｌｓｓｏｎらに対して発行された
米国特許第５，６３５，３８６号、発明の名称「Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ ｒｅ
ｇｕｌａｔｉｎｇ ｔｈｅ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｌｉｎｅａｇｅｓ ｏｆ ｃｅ
ｌｌｓ ｐｒｏｄｕｃｅｄ ｉｎ ａ ｈｕｍａｎ ｈｅｍａｔｏｐｏｉｅｔｉ
ｃ ｃｅｌｌ ｃｕｌｔｕｒｅ」、およびＥｍｅｒｓｏｎらに対して発行された
、米国特許第５，６４６，０４３号、発明の名称「Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ ｔ
ｈｅ ｅｘ ｖｉｖｏ ｒｅｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｈｕｍａｎ ｓｔｅｍ
ｃｅｌｌｓ ａｎｄ／ｏｒ ｅｘｐａｎｓｉｏｎ ｏｆ ｈｕｍａｎ ｐｒｏ
ｇｅｎｉｔｏｒ ｃｅｌｌｓ」もまた参照のこと）を含む。Ａａｓｔｒｏｍ培養
装置は、ヒト幹細胞をエクスビボで増殖させるためのインキュベーションチャン
バーであり、特定の培地交換培養系を用いる。この装置は、すべてのタイプの造
血細胞（例えば、幹細胞、前駆体細胞、ストローマ細胞を含むが、リンパ系細胞
を除く）の増殖に有用であると報告されている。一般に、上記の培養容器を用い
る細胞培養は、攪拌、混合またはビーズによる懸濁を含む種々の技術によって懸
濁状態に維持される。一般に、このような容器は以下の成分のうちの１つ以上か
ら形成される：ポリスチレン、ポリプロピレン、アクリル、ナイロン、およびガ
ラス。第１の標的部分Ｐ¹が容器表面に付着する実施態様については、従来の固
定化技術を利用して、この部分を表面に直接またはリンカーＬを介して付着させ
る。

上記の不溶性マトリックスは本発明の化合物の付着のための官能基をそれ自体
は有さないので、活性化として知られるプロセスで化学的に修飾されなければな
らない。例えば、ポリスチレンはフェニル残基のクロロメチル化（Ｐｉｅｒｃｅ
Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｃａｔａｌｏｇ ａｎｄ Ｈａｎｄｂｏ
ｏｋ； Ｃｏｍｂｉｎａｔｏｒｉａｌ Ｐｅｐｔｉｄｅ ＆ Ｎｏｎｐｅｐｔｉ
ｄｅ Ｌｉｂｒａｒｉｅｓ．Ａ Ｈａｎｄｂｏｏｋ ＶＣＨ Ｗｅｉｎｈｅｉｍ
編、Ｇｉｕｎｔｈａ Ｊｕｎｇ−１９９６−第１６章および第１７章）で活性化
されて、クロロメチルポリスチレンを生じ得る。次に、反応性塩化ベンジル官能
基を利用して、カルボキシレート、アミノ、ヒドロキシル、マレイミド、スルフ
ヒドリル、Ｎ−スクシンイミジル、および多くの他の官能基を導入し得る。官能
基の導入により、次に、本発明の化合物を直接またはリンカースペーサ単位を介
して共有結合させることができる化学反応を行うことが可能となる。連結反応は
、適合するマトリクス上の官能基、および本発明の化合物に結合している、ある
いは結合するリガンドまたはスペーサーリンカー基を必要とする。例えば、カル
ボキシレート基をマトリックス上に導入すると、遊離アミノ基の共有結合が可能
になる。カルボキシレート基を有するように誘導体化されたポリスチレンは、Ｌ
ｙｓ側鎖の遊離εアミノ基へのカップリングを介して、または遊離アミノ基を有
するスペーサーリンカーを介して、Ｌｙｓ−ボロＰｒｏに直接共有結合し得る。
あるいは、アミノ基を有するように誘導体化されたポリスチレンは、例えば、Ｌ
ｙｓ−ボロＰｒｏに、２つのカルボキシレート基（１つはＬｙｓ−ボロＰｒｏの
εアミノ基カップリングし、他方はアミノ誘導体化ポリスチレンのアミノ基にカ
ップリングする）を含むスペーサーリンカーを介してのカップリングを通じて付
着し得る。

このようなカップリングを導く化学は周知であり、多くの出典に記載されてお
り、これにはＰｉｅｒｃｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌのような企業のカタログが含まれ
る。Ｐｉｅｒｃｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌは活性化および未活性化のマトリックス、
およびリンカー−スペーサー分子の両方を販売する。他の供給者にはとりわけＳ
ｉｇｍａ、Ｎｏｖａｂｉｏｃｈｅｍが含まれる。リガンドの付着方法を上でポリ
スチレンに関して記載したが、上で列挙した他のマトリックスに特有の方法も、
利用可能であり、周知であり、そして上記のような出典およびＩｍｍｏｂｉｌｉ
ｚｅｄ Ａｆｆｉｎｉｔｙ Ｌｉｇａｎｄ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ．Ｓｈａｎ
Ｓ．Ｗｏｎｇによる『Ａｌｌ ｔｈｅ’ｒｅｃｉｐｅｓ’ｆｏｒ ｓｕｃｃｅｓ
ｓｆｕｌ ａｆｆｉｎｉｔｙ ｍａｔｒｉｘ ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ』：Ｃｈ
ｅｍｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｐｒｏｔｅｉｎ Ｃｏｎｊｕｇａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃ
ｒｏｓｓ−ｌｉｎｋｉｎｇ、に記載されている。

マトリックスは、ビーズを含むいくつかの形態で入手可能であり、そして磁気
ビーズは特にマトリックスに付着したリガンドを容易に除去することができる。

アビジン−ビオチン化学は同じ最終結果、すなわち本発明の化合物の不溶性マ
トリックスへの付着を達成する別の方法を提供する。ビオチンは例えばＬｙｓ−
ボロＰｒｏのεアミノ基に容易に付着し得、そして得られる結合体は高い親和性
でアビジンまたはストレプトアビジンに接着する。様々な種類のアビジンおよび
ストレプトアビジンの不溶化誘導体が市販されている（Ａｖｉｄｉｎ−Ｂｉｏｔ
ｉｎ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ：Ａ Ｈａｎｄｂｏｏｋ−Ｐｉｅｒｃｅ技術アシスタ
ントエキスパートにより開発）。

あるいは、標的部分Ｐ¹は、標的部分が直接または間接的に付着する表面を有
する特定の形態（例えば、粒子または膜）に付着し得る。そのような粒子を形成
するために用いられ得る例示の材料は、ニトロセルロース、アガロース、セファ
ロース、およびリガンドが慣用的に付着して、例えばアフィニティークロマトグ
ラフィー材料を形成する他のタイプの支持体材料を含む。好適な実施態様では、
粒子は磁気粒子、例えば、米国特許第４，５５４，０８８号（Ｗｈｉｔｅｈｅａ
ｄらに対して発行）、発明の名称「Ｍａｇｎｅｔｉｃ ｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｆ
ｏｒ ｕｓｅ ｉｎ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎｓ」；同第５，３８２，４６８号（
Ｃｈａｎｇｎｏｎらに対して発行）、発明の名称「Ｂｉｏｄｅｇｒａｄａｂｌｅ
ｍａｇｎｅｔｉｃ ｍｉｃｒｏｃｌｕｓｔｅｒｓ ａｎｄ ｍｅｔｈｏｄｓ
ｆｏｒ ｍａｋｉｎｇ ｔｈｅｍ」；同第４，４５４，２３４号（Ｃｚｅｒｌｉ
ｎｋｓｋｉらに対して発行）、発明の名称「Ｃｏａｔｅｄ ｍａｇｎｅｔｉｚａ
ｂｌｅ ｍｉｃｒｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ，ｒｅｖｅｒｓｉｂｌｅ ｓｕｓｐｅｎ
ｓｉｏｎ ｔｈｅｒｅｏｆ，ａｎｄ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ｒｅｌａｔｅｄ ｔ
ｈｅｒｅｔｏ」；同第４，７９５，６９８号（Ｏｗｅｎらに対して発行）、発明
の名称「Ｍａｇｎｅｔｉｃ ｐｏｌｙｍｅｒ ｐａｒｔｉｃｌｅｓ」；および同
第４，５８２，６２２号（Ｉｋｅｄａらに対して発行）、発明の名称「Ｍａｇｎ
ｅｔｉｃ ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ ｆｏｒ ｉｍｍｏｂｉｌｉｚａｔｉｏｎ
ｏｆ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｒｏｔｅｉｎ ａｎｄ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ
ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ ｔｈｅ ｓａｍｅ」に記載されるような磁気粒子である
。

本発明のさらに他の局面では、上記の方法を実施するための装置が提供される
。この装置は、容器；およびその中に入れられた、あるいはそれに付着したＤＰ
ＩＶのインヒビターを含む。好ましくは、容器は滅菌容器である。ＤＰＩＶイン
ヒビターは上記のように可溶性または不溶性形態であり得る。従って、例えば、
ＤＰＩＶインヒビターは容器中に乾燥状態（例えば、凍結乾燥）で容器の表面に
未結合または付着して存在し得るか、そしてエンドユーザーに滅菌形態で販売さ
れて、エンドユーザーによる（例えば、インヒビターを容器に入れる場合の）汚
染の可能性を最小化し、そしてさらにインヒビターの活性の損失の可能性を最小
化する（例えば、インヒビターを乾燥状態で提供することによる。これは貯蔵時
に活性が損失しにくい）。あるいは、ＤＰＩＶインヒビターを、粒子、例えば磁
気粒子に付着させ得、次にこの粒子を乾燥状態で別々の容器に入れて販売し得る
か、あるいは細胞培養の容器に入れて提供し得る。

本発明のさらに他の局面によれば、造血細胞のインビトロでの増殖および／ま
たは分化を刺激するためのキットが提供される。このキットは、上記の装置を、
その装置を用いて造血細胞の増殖および／または分化をインビトロで刺激するた
めの指示と共に含む。必要に応じて、このキットはさらに、造血細胞を培養する
ために、適切な追加の増殖栄養素を含む。このような栄養素は液体または乾燥形
態で装置の容器中に提供されるか、あるいは別の容器に提供され、その内容物は
細胞の培養時に装置の容器に添加され得る。

本発明のさらに他の局面によれば、インビトロで造血細胞を刺激する方法およ
び抗原特異的Ｔ細胞を増殖させる方法が提供される。刺激および増殖工程は、同
時または逐次的に行われ得る。この方法の３つの実施態様を以下記載して、この
方法を例示する。一般に、これらの実施態様はインビトロで刺激される造血細胞
の選択において互いに異なる。各実施態様において、培養工程は添加されるサイ
トカインまたはストローマ細胞の存在または非存在下で行われ得る。各実施態様
で用いられる好適なヘテロ結合体は、腫瘍特異的抗原または病原特異的抗原を含
む。

抗原特異的Ｔ細胞を得るための方法の第１の実施態様は、培養中の骨髄細胞を
刺激することを含む。培養物中の骨髄細胞は細胞の混合物を含み得る。しかし好
ましくは、培養物中の骨髄細胞は単離されたＣＤ３４＋細胞または単離された幹
細胞である。この実施態様によれば、この方法は：（１）骨髄細胞を十分な量の
ＤＰＩＶインヒビター（例えば、ＤＰＩＶモノマーおよび／またはホモ結合体）
の存在下で培養して、培養物中の初期Ｔ系統細胞の数を増加させる工程；および
（２）初期Ｔ系統細胞を十分な量の、抗原性ペプチド（例えば、腫瘍または病原
特異的抗原）に付着したＤＰＩＶインヒビターを含むヘテロ結合体と共に培養し
て、培養物中の抗原特異的Ｔ細胞の数を増加させる工程を含む。工程（２）は特
異的抗原の存在または非存在下で行われ得る。工程（１）および（２）は同時ま
たは逐次的に行われ得る。一般に、抗原特異的Ｔ細胞の数を骨髄細胞の対照培養
と比較する。この対照培養は工程（１）および（２）に記載のように処理される
が、ただしこの対照培養はヘテロ結合体と接触させない。各工程で、細胞は、Ｄ
ＰＩＶインヒビターまたはヘテロ結合体の存在下で、各々、対照培養物中に存在
するそのような細胞の数に比較して、初期Ｔ系統細胞の数が増大し、そして抗原
特異的Ｔ細胞の数が増加するのに十分な時間、培養される。

第２の実施態様は、培養物中の臍帯血細胞の刺激に関する。この実施態様は：
（１）臍帯血細胞を十分な量のＤＰＩＶインヒビター（例えば、ＤＰＩＶモノマ
ーおよび／またはホモ結合体）の存在下で培養して、培養物中の初期Ｔ系統細胞
の数を増加させる工程；および（２）初期Ｔ系統細胞を、抗原性ペプチド（例え
ば、腫瘍または病原特異的抗原）に付着したＤＰＩＶインヒビターを含むヘテロ
結合体と共に培養して、培養物中に存在する抗原特異的Ｔ細胞の数を増加させる
工程を含む。工程（２）は特異的抗原の存在または非存在下で行われ得る。工程
（１）および（２）は同時または逐次的に行われ得る。一般に、抗原特異的Ｔ細
胞の数を臍帯血細胞の対照培養と比較する。この対照培養は工程（１）および（
２）に記載のように処理されるが、ただし対照培養はヘテロ結合体と接触させな
い。各工程で、細胞は、ＤＰＩＶインヒビターまたはヘテロ結合体の存在下で、
各々、対照培養中に存在するそのような細胞の数に比較して、初期Ｔ系統細胞の
数が増大し、そして抗原特異的Ｔ細胞の数が増加するのに十分な時間、培養され
る。

第３の実施態様は、培養物中の末梢血幹細胞の刺激に関する。この実施態様は
：（１）末梢血幹細胞を十分な量のＤＰＩＶインヒビター（例えば、ＤＰＩＶモ
ノマーおよび／またはホモ結合体）の存在下で培養して、培養物中のＴ細胞の数
を増加させる工程；および（２）Ｔ細胞を十分な量の、抗原性ペプチド（例えば
、腫瘍または病原特異的抗原）に付着したＤＰＩＶインヒビターを含むヘテロ結
合体と共に培養して、培養物中の抗原特異的Ｔ細胞の数を増加させる工程を含む
。工程（２）は特異的抗原の存在または非存在下で行われ得る。工程（１）およ
び（２）は同時または逐次的に行われ得る。一般に、抗原特異的Ｔ細胞の数を、
末梢血幹細胞の対照培養と比較する。この対照培養は工程（１）および（２）に
記載のように処理されるが、ただし対照培養はヘテロ結合体と接触させない。各
工程で、細胞は、ＤＰＩＶインヒビターまたはヘテロ結合体の存在下で、各々、
対照培養中に存在するそのような細胞の数に比較して、Ｔ細胞の数が増大し、そ
して抗原特異的Ｔ細胞の数が増加するのに十分な時間、培養される。あるいは、
末梢血はＴ細胞を含むことが知られているので、培養中の抗原特異的Ｔ細胞の数
を、刺激工程（１）なしで増加させることが可能である。すなわち、抗原特異的
Ｔ細胞の数を増加させる方法は、末梢血細胞を、十分な量の、抗原性ペプチド（
例えば、腫瘍または病原特異的抗原）に付着したＤＰＩＶインヒビターを含むヘ
テロ結合体と共に培養して、培養物中の抗原特異的Ｔ細胞の数を増加させる工程
を含む。この工程は特異的抗原の存在または非存在下で行われ得る。

（実施例）
いくつかの代表的なＤＰＩＶインヒビターを接触させる例示の手順を以下に示
す。

（実験プロトコル）
１．骨髄または臍帯血をヘパリン処理された（グリーントップ）チューブ中に得
る。使用時まで４８時間以内、室温で貯蔵できる。
２．骨髄／血液を１：１で、４℃で貯蔵していたリン酸緩衝化生理食塩水、ｐＨ
７．４（ＰＢＳ）と混合する。
３．血液−ＰＢＳ混合物を、４℃で貯蔵していた２倍の容量のＨｉｓｔｏｐａｑ
ｕｅ（Ｓｉｇｍａ）の上に注意深く重層する。
４．３７℃で４００ｇ×２０分、遠心分離する。
５．界面の細胞を注意深く採取して、冷ＰＢＳ中で２回洗浄する。
６．生存細胞をトリパンブルーを用いてカウントする。
７．細胞を１ｍｌの培養物として、プラスチック培養チューブ（あるいは９６ウ
ェルまたは２４ウェルのマイクロタイタープレート）中で、カナマイシン（５μ
ｇ／ｍｌ）、所望の濃度のＸａａ−ボロＰｒｏまたは他の本発明の化合物を含み
、かつ増殖因子の供給源としての巨細胞腫瘍馴化培地（ＧＣＴ−ＣＭ、Ｏｒｉｇ
ｅｎ）を含むか、または含まないＣｅｌｌＧｒｏ Ｉｓｃｏｖｅ改変Ｄｕｌｂｅ
ｃｃｏ’ｓ培地（Ｍｅｄｉｔｅｃｈ）中、１０４細胞／ｍｌでセットアップする
。本発明のＸａａ−ボロＰｒｏまたは他の化合物は、培地中に希釈され、そして
細胞が培養チューブ中に存在する後にのみ、培養物に添加されるべきである。
８．細胞を３７℃で、５％ＣＯ₂を含む加湿空気インキュベーター中で培養する
。
９．所望の時間に、細胞のアリコートを取り出し、カウントする。
１０．カウントは顕微鏡下で（直接）、あるいはＭＴＴアッセイ（比色アッセイ
）を用いて行われ得る。

このプロトコルを用いた実験の結果を添付の図面に示し、そして図面の簡単な
説明に記載する。

本出願で同定したすべての特許、公開特許公報、および他の文献は、その全体
が本明細書中に参考として援用される。

当業者は、慣用的な実験を越えずに、本明細書に記載された本発明の特定の実
施態様の多くの等価物を認識し、あるいは確認し得る。このような等価物は以下
の請求の範囲に包含されることが意図される。

以下に、表、そして次に、請求の範囲、配列表、および要約を提示する。

新鮮に単離された骨髄細胞を単離し、そしてウェルあたり１０，０００個の細胞を、ＣｅｌｌＧｒｏイスコブ（Ｉｓｃｏｖｅ）ダルベッコ改変培地（ＩＭＤＭ）中、そして指示された濃度のＰｒｏ−ｂｏｒｏＰｒｏの存在下または非存在下（コントロール）で、９６マイクロタイタープレートにおいて４日間インキュベートした。このインキュベーション期間の終わりに、細胞を顕微鏡の下で計数した。Ｐｒｏ−ｂｏｒｏＰｒｏの非存在下の培養物は、４日間の終わりで１０，０００個の細胞を含んだ。Ｐｒｏ−ｂｏｒｏＰｒｏを含む培養物は、１０^−６Ｍで５３，０００個の細胞、１０^−８Ｍで３８，０００個の細胞、および１０^−１０Ｍで４２，０００個の細胞を有した。増殖因子混合物（ＧＦ）を含む培養物は、８２，０００個の細胞を含んだ。増殖因子を、ＯＰＩＴＥＮ（登録商標）巨細胞腫瘍馴化培地（ＩＧＥＮ）中で供給した。 臍帯血細胞を、Ｖａｌ−ｂｏｒｏＰｒｏを指示された濃度の刺激物として使用した以外は、本質的に図１の説明文に記載されたものと同じ条件下でインキュベートした。４日間のインキュベーション後：バルク臍帯血；総細胞数。コントロール培養：０．２×１０^６個細胞；増殖因子５×１０^６個細胞；Ｖａｌ−ｂｏｒｏＰｒｏ：３×１０^６個（１０^−６Ｍ）；３×１０^６個（１０^−８Ｍ）；４×１０^６個（１０^−１０Ｍ）。 臍帯血細胞を、Ｖａｌ−ｂｏｒｏＰｒｏを指示された濃度の刺激物として使用した以外は、本質的に図１の説明文に記載されたものと同じ条件下でインキュベートした。４日間のインキュベーション後：ＣＤ３４＋単離細胞：ＣＤ３４＋細胞を、陽性選択のためにＣＤ３４ｍＡｂ結合ビーズを用いて単離した。細胞調製物は、ＣＤ３４＋細胞を９８％含んだ。４日間のインキュベーションの後、コントロールにおける０．６×１０^６個細胞および増殖因子とのインキュベーションにおける４×１０^６個細胞と比較して、１０^−１０ＭのＶａｌ−ｂｏｒｏＰｒｏを含む培養物は８．５×１０^６個の細胞を含んだ。 臍帯血細胞を、Ｖａｌ−ｂｏｒｏＰｒｏを指示された濃度の刺激物として使用した以外は、本質的に図１の説明文に記載されたものと同じ条件下でインキュベートした。４日間のインキュベーション後：４日間の培養後に残存するＣＤ３４＋細胞のパーセント：Ｖａｌ−ｂｏｒｏＰｒｏとインキュベーションした培養物は、４日間の培養後に、ＣＤ３４＋細胞の１０〜１５％を含んだ。増殖因子とインキュベートした培養物は、ＣＤ３４＋細胞の４％しか残存しなかった（パネルｂ）。これは、Ｖａｌ−ｂｏｒｏＰｒｏが、ＣＤ３４＋細胞から成熟末梢血細胞への分化に対する効果に加えて、ＣＤ３４＋細胞に対して増殖刺激効果を有することを示した。これは、培養におけるＣＤ３４＋細胞の％が、Ｖａｌ−ｂｏｒｏＰｒｏおよび増殖因子の存在下でのこれらのＣＤ３４＋細胞の培養により、Ｖａｌ−ｂｏｒｏＰｒｏ単独で見られる割合から変えられないが、この組み合せ培養における総細胞数が、Ｖａｌ−ｂｏｒｏＰｒｏ単独とのインキュベーションにおける８．５×１０^６個細胞と比較して、５５×１０^６個細胞に増えた（パネルａ）という観察により支持される。 Ｌｙｓ−ｂｏｒｏＰｒｏの二量体化（ホモ結合体）は、Ｌｙｓ−ｂｏｒｏＰｒｏの単量体形態の効果と比較した場合に、骨髄細胞増殖刺激を劇的に増大する。培養を、Ｌｙｓ−ｂｏｒｏＰｒｏおよびホモ結合体を使用した以外は、図１の説明文に記載したように設定し、そして４日間インキュベートした。 骨髄細胞を、Ｖａｌ−ｂｏｒｏＰｒｏおよびホモ結合体を４日培養において使用した以外は、図１に記載のようにインキュベートした：Ｖａｌ−ｂｏｒｏＰｒｏは、増殖因子混合物（ＧＦ）と同様の骨髄細胞増大を与えたが、一方、二量体は、その効果の２倍以上であった。 骨髄細胞を、Ｖａｌ−ｂｏｒｏＰｒｏおよびホモ結合体を４日間の培養において使用した以外は、図１に記載のようにインキュベートした。 （パネルａ）：コントロール培養物の細胞増殖刺激の増大と比較して、Ｖａｌ−ｂｏｒｏＰｒｏとインキュベートした単離ＣＤ３４＋細胞（９８％純度）は、増殖因子を用いた１８倍の増大と比べて、２０倍の細胞増殖刺激の増大までにとどまった。ホモ結合体は、１０^−６Ｍの濃度で１２５倍、および１０^−６Ｍで９６倍、増殖活性を増大した。 （パネルｂ）：４日間のインキュベーション期間後培養物中に残存するＣＤ３４＋細胞のパーセント；コントロール６３％；ＧＦ５％；Ｖａｌ−ｂｏｒｏＰｒｏ４３％；ホモ二量体１０％。

Claims (11)

1. 造血細胞をインビトロで刺激するための方法であって、該方法は、以下の工程：
   該造血細胞を、外因性サイトカインおよび外因性ストローマ細胞の非存在下で、かつ該造血細胞を刺激するのに十分な量のＩＶ型ジペプチジルペプチダーゼ（ＤＰＩＶ）インヒビターの存在下で、培養する工程、
   を包含する、方法。
2. 請求項１に記載の方法であって、ここで、前記造血細胞が、造血幹細胞、初期前駆細胞または造血前駆細胞である、方法。
3. 請求項１に記載の方法であって、ここで、前記造血細胞が、臍帯血細胞または骨髄細胞である、方法。
4. 請求項１に記載の方法であって、ここで、前記ＤＰＩＶインヒビターが、Ｌｙｓ−ｂｏｒｏＰｒｏ単量体、Ｐｒｏ−ｂｏｒｏＰｒｏ単量体、Ｖａｌ−ｂｏｒｏＰｒｏ単量体、またはＬｙｓ−ｂｏｒｏＰｒｏ結合体である、方法。
5. 請求項１に記載の方法であって、ここで、前記ＤＰＩＶインヒビターが、ＤＰＩＶの固定化インヒビターである、方法。
6. 請求項５に記載の方法であって、ここで、前記ＤＰＩＶの固定化インヒビターが、組織培養容器である固定化構造に接着されたインヒビターである、方法。
7. 請求項５に記載の方法であって、ここで、前記ＤＰＩＶの固定化インヒビターが、粒子である固定化構造に接着されたインヒビターを含む、方法。
8. 請求項１に記載の方法であって、前記刺激された造血細胞は、それらを必要とする被験体に投与されるのに適切である、方法。
9. 請求項８に記載の方法であって、ここで、前記刺激された造血細胞が、前記被験体に対して自己由来である、方法。
10. 請求項８に記載の方法であって、ここで、前記造血細胞が、化学療法または放射線療法の後に前記被験体に投与されるのに適切である、方法。
11. 刺激された造血細胞を産生するための方法であって、該方法は、以下の工程：
    （ａ）外因性サイトカインおよび外因性ストローマ細胞の非存在下で、かつ造血細胞を刺激するのに十分な量のＩＶ型ジペプチジルペプチダーゼ（ＤＰＩＶ）インヒビターの存在下で、造血幹細胞をインビトロで培養する工程、
    を包含する、方法。

Images