JP4196592B2 - 免疫系細胞吸着材料およびそれを用いた体外循環用カラムおよび免疫系細胞の除去方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、Th2細胞吸着材料およびそれを用いたTh2細胞吸着カラムに関する。特にヒト血液中のTh2細胞を吸着除去する事により、アレルギーによる炎症、アトピー性疾患、喘息あるいは全身性エリテマトーデス、腫瘍等の病態を改善させる用途に好適に用いられる。
【0002】
【従来の技術】
免疫系細胞は液性因子であるサイトカインの産生を介して免疫応答を始めとする種々の生体応答を調節していることが知られている。CD4陽性ヘルパーT細胞はサイトカインの産生パターンの違いにより少なくとも2種類の亜集団、Tヘルパータイプ1(以下、Th1と呼ぶ。)とTヘルパータイプ2(以下、Th2と呼ぶ。)とに分類される。インターフェロンガンマを産生するTh1細胞は主として遅延型過敏症や炎症反応等の細胞性免疫応答を担っており、細菌やウイルス等の細胞内病原体に対する感染免疫応答に重要な役割を果たしていると考えられている。一方、IL−4を産生するTh2細胞はB細胞を抗体産生細胞へ分化させることにより体液性免疫応答を誘導したり好酸球の増殖・機能発現を調節しており、寄生虫等の細胞外病原体に対する防御反応に関与しているものと考えられている。Th1やTh2細胞から分泌されるサイトカインはそれぞれ他方のT細胞亜集団の機能をお互いに制御していることから、Th1及びTh2サイトカインを中心にした種々の免疫応答の調節機構に関する研究がめざましく展開され、Th1/Th2バランスが免疫調節の中枢として位置づけられている。このTh1/Th2バランスはアレルギー、癌、感染症、自己免疫疾患など多くの分野において発症の原因を考えるうえで重要な因子である。
【0003】
Th1、Th2への分化のメカニズムは、複雑であるために、その全貌が明らかにされていないが、ヘルパーT細胞によって調節されるTh1/Th2破綻は、多くの免疫病発症の原因になっていると考えられている。Th1に偏向した場合は、細胞性免疫増強により癌や感染症に対する免疫応答が高まるが、同時に自己組織障害性も高まり、臓器特異性の自己免疫疾患の原因となる。このようなTh1主導の免疫病としては、糖尿病、肝障害、実験的自己免疫性脳脊髄炎(EAE)、潰瘍性大腸炎、あるいは移植片対宿主病(GVHD)などがあげられる。一方Th2に偏向した場合は、TGFβやIL−10、4の過剰産生により、細胞性免疫の低下を引き起こし、結果として感染症に対する感受性が高まり、自己抗体の過剰産生および全身性の免疫疾患の発症につながる。このTh2によって産生されるIL−4はIgEクラススイッチに不可欠である。このようなTh2主導免疫の過剰増強はアレルギー発症原因になると考えられている。また、Th2から産生されるIL−5は好酸球を炎症部位に誘導し、さらに好酸球を刺激し活性化することによって炎症を引き起こすと考えられている。
【0004】
Th1細胞とTh2細胞はサイトカイン産生パターンで分類されているが、Th2に特異的に発現している細胞表面抗原としてはCCケモカインレセプター4(以下、CCR4と呼ぶ。)、chemoattractant receptor-homologous molecule expressed on Th2 cells(以下、CRTH2と呼ぶ。)、ST2L 、CCR8などが報告されている。CCR4はTh1細胞には発現されず、Th2細胞のみに発現すると報告されている( J.Immunol.161,5111-5115,1998)。またアトピー性皮膚炎患者の末梢血ヘルパ−T細胞にはCCR4が発現しているという報告がある(J.Leukoc. Biol.Vol.68,568-574,2000)。これらの事実からCCR4を指標にTh2細胞を吸着除去することにより、アレルギー性の炎症、アトピー性疾患、喘息等の病態を改善できることが示唆される。CRTH2はEur.J.Immunol.30,2972-2979,2000にST2LはJ.Exp.Med.Vol.187,No.5,787-794,1998にTh2細胞に特異的に発現していることが示されている。
【0005】
上記の知見からCCR4発現細胞(遺伝子組み換えによりCCR4遺伝子を挿入した細胞)が吸着する材料はTh2細胞を吸着することが示唆される。
【0006】
これまでは特開平1-332594に示されているように、CD4陽性細胞(ヘルパーT細胞)を吸着する方法は示されていたが、さらに分類されるサブクラスであるTh2を特異的に吸着することはできなかった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はTヘルパー細胞のバランスがTh2細胞に傾いたことによって引き起こされる疾患患者血液から特異的にTh2細胞を吸着するための材料、およびそれを用いた吸着カラムを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、Th2細胞の表面抗原と親和性を有する物質が水不溶性担体に固定化されてなるTh2細胞吸着材料である。
【0009】
また本発明は、上記の材料を内蔵してなる体外循環用カラムである。
【0010】
また本発明は、上記のカラムに血液を通過させてTh2細胞を吸着する、免疫系細胞の除去方法である。
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明においては、Th2細胞を吸着し得る材料を提供することができる。
【0012】
本発明においては、Th2細胞表面抗原としてはCCR4、CRTH2、ST2Lなどが用いられる。
本発明においてTh2細胞表面抗原と親和性を有する物質としては抗体、ポリペプチド、多糖類、核酸等をいい、具体的には、抗体は抗CCR4ポリクローナル抗体、抗CCR4モノクローナル抗体などが用いられ、ポリペプチドとしては30アミノ酸以下が好ましく、特に15から30アミノ酸が好適に用いられる。
【0013】
本発明に用いられる不溶性担体の材料は、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリ(芳香族ビニル化合物)、ポリエステル、ポリメチルメタクリレート、ポリスルホン、ポリエチレン、ポリビニルアルコール、ポリテトラフルオロエチレンなどの合成高分子や、セルロース、コラーゲン、キチン、キトサン、デキストランおよびそれらの誘導体を含む天然高分子、などが好適に用いられる。さらに、金属、セラミックス、ガラスなどの無機材料を適当な高分子で被覆したり、表面を直接修飾したものも好適に用いられる。
【0014】
本発明の材料の形状は、繊維状、中空糸状、ビーズ状、平膜状、粉状などを用いることができるが、繊維状、中空糸状あるいはビーズ状のものが好ましく用いられる。吸着率を上げるには、接触面積の大きい材料が好ましい。繊維状の場合は20μm以下が好ましく、特に10μm以下が好適に用いられる。また、ビーズとしては、カラムに充填した際の圧損が少なくかつ表面積の大きいものが良いので、粒径が50〜1000μmのものが好ましく、200〜700μmのものがさらに好ましい。
【0015】
繊維状材料の成分としては、特に限定されるものではないが、ポリスチレン繊維、架橋ポリスチレン繊維、アクリル酸・アクリロニトリル共重合体繊維、カルボキシル基を有するポリビニルアルコール繊維が官能基の導入が特に容易な点で好ましく用いられる。さらに、加工性と耐久性の点で、島成分で補強された、いわゆる海島状繊維が好ましく用いられ、例えば、海成分としてはポリスチレン、島成分としてはポリプロピレン等を用いた海島状繊維が好ましく用いられる。
【0016】
繊維状材料の表面積は、体外循環に用いることを想定した場合、0.1〜100m2/gの表面積を有するものが好ましい。表面積はベット法によって測定されるものとする。
【0017】
得られた吸着カラムに、処理液を通過させることによりTh2細胞を吸着することができる。かかる処理液としては、Th2細胞が含まれる血液が用いられる。吸着方法としては、上記カラムのうち、例えば、本発明材料を布の形にし、中心軸に巻き付けてカラムに詰めた形態の場合には、中心軸内部に血液を注入し、中心軸に形成された孔から処理液を外部に流出することにより、Th2を吸着する方法が効率よくTh2細胞を吸着する点で好ましい。
【0018】
本発明材料は、Th2細胞を好適に除去することができ、Tヘルパー細胞のバランスがTh2細胞に傾いたことによって生じるアレルギーによる炎症、アトピー性疾患、喘息あるいは全身性エリトマトーデス、腫瘍等の患者に体外循環等で用いることによって、Th2細胞増加にかかわる疾患を改善するなどの用途に好適に用いることができる。
【0019】
【実施例】
以下に実施例を用いて詳細な検討を加えるが、発明の内容が実施例に限定されるものではない。
【0020】
(実施例1)
CNBr活性セファロース6MB(ファルマシア)1.5gを1mMHCl、10mlに膨潤させ、さら1mMHCl、10mlで2回デカンテーション法で洗浄した。最後に0.1MNaHCO3 (pH8.5)、0.5MNaCl溶液で手早く洗浄し上清を除去した。このビーズに0.1MNaHCO3 (pH8.5)、0.5MNaCl溶液に溶解した1mg/ml濃度の抗CCR4モノクローナル抗体(CCR4発現細胞をマウスに免疫し、CCR4発現細胞とのみ反応するものをスクリーニングして得た。)、あるいは正常マウスIgGを4.5mlを添加し、4℃一昼夜ローテーターで反応させた。上清を除去し、0.1MCH3COOH(pH4.5)、0.5MNaCl溶液10mlと0.1MNaHCO3 (pH8.5)、0.5MNaCl溶液10mlで交互に洗浄した。この操作を2回繰り返しおこない最後は0.1MNaHCO3 (pH8.5)、0.5MNaCl溶液とし上清を除去した。ここへ0.2Mグリシンを含む0.1MNaHCO3 (pH8.5)、0.5MNaCl溶液2mlを加え、室温で2時間ローテーターで反応させた。反応後0.1MNaHCO3 (pH8.5)、0.5MNaCl溶液10mlで3回洗浄した。得られた抗CCR4抗体固定化ビーズ、あるいはマウスIgG固定化ビーズをそれぞれ容量1.5mlカラムに充填し、0.25%BSA添加HBSS(ハンクスバッファー)溶液で洗浄した。このカラムそれぞれに105/mlのCCR4発現細胞を含有する0.25%BSA添加HBSS溶液1mlを1ml/min.の流速で流し、そのあとさらに0.25%BSA添加HBSS溶液を1mlを1ml/min.の流速で流した。それぞれの濾液を分取、混合し、1200rpm5min遠心後上清を除去した。細胞に0.25%BSA添加HBSS溶液200μlを添加し分散させ、細胞を計測した。この時カラムに添加する前の105/mlの細胞も、細胞数を計測した。(カラム添加前細胞数−濾液細胞数)/カラム添加前細胞数×100から細胞吸着率を算出した。
【0021】
CCR4発現細胞は抗CCR4抗体固定化ビーズによく吸着され、マウスIgGビーズには吸着されなかった。
【0022】
【表1】
【0023】
(実施例2)
健常者ボランティアより採血した血液から、リンフォプレップ(NYCOMED社)を用いて密度勾配法でリンパ球を分離した。このリンパ球を0.25%BSA添加HBSS溶液に105/mlの分散液とした。実施例1で用いた抗CCR4抗体固定化ビーズ、あるいはマウスIgG固定化ビーズを充填したカラムそれぞれにリンパ球分散液2mlを1ml/min.の流速で流した。次に0.25%BSA添加HBSS溶液2mlを1ml/min.の流速で流した。それぞれの濾液を分取、混合し、1200rpm5min遠心後上清を除去した。細胞に0.1%BSA、0.1%NaN3/PBS200μl添加し分散させた。この時、カラムを通す前のリンパ球分散液2mlも同じ操作を行った。この細胞分散溶液50μlを新しいチューブに分取し、抗CCR4モノクローナル抗体20μg/mlを含む0.1%BSA、0.1%NaN3溶液50μlを添加し4℃で1時間反応させた。0.1%BSA、0.1%NaN3/PBS 1mlを添加し細胞を分散させた後、1200rpm5min.遠心し上清を除去した。この操作を洗浄という。次にFITCラベル抗マウスIgG(Zymed社)を0.1%BSA、0.1%NaN3/PBSで100倍に希釈した溶液を50μl添加し、4℃1時間反応させた。次に洗浄操作を2回行った。最後に0.1%BSA、0.1%NaN3/PBS溶液300μlに細胞を分散させた。この細胞分散溶液をフローサイトメーターで測定した。カラム通過前の細胞中と、通過後の細胞中の抗CCR4抗体と反応する細胞の割合の変化を比較した。[カラム通過前抗CCR4抗体反応細胞(Th2)の割合−カラム通過後抗CCR4抗体反応細胞(Th2)の割合]/カラム通過前抗CCR4抗体反応(Th2)細胞の割合×100を吸着率とする。
【0024】
抗CCR4抗体と反応する細胞(Th2細胞)はマウスIgG固定化ビーズへの吸着率は低く、抗CCR4抗体固定化ビーズによく吸着された。
【0025】
【表2】
【0026】
【発明の効果】
本発明により、Th2細胞吸着材料を提供することができた。
Claims (13)
- 抗CCケモカインレセプター4抗体が合成高分子又は天然高分子からなる水不溶性担体に固定化されてなるTヘルパータイプ2細胞吸着材料。
- 前記合成高分子は、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリ(芳香族ビニル化合物)、ポリエステル、ポリメチルメタクリレート、ポリスルホン、ポリビニルアルコール又はポリテトラフルオロエチレンである、請求項1記載のTヘルパータイプ2細胞吸着材料。
- 前記天然高分子は、セルロース、コラーゲン、キチン、キトサン、若しくはデキストラン又はそれらの誘導体である、請求項1記載のTヘルパータイプ2細胞吸着材料。
- 前記水不溶性担体は、CNBr活性セファロースである、請求項1記載のTヘルパータイプ2細胞吸着材料。
- 前記水不溶性担体が繊維状の形態を持つ、請求項1〜4のいずれか一項記載のTヘルパータイプ2細胞吸着材料。
- 前記水不溶性担体がビーズ状の形態を持つ、請求項1〜4のいずれか一項記載のTヘルパータイプ2細胞吸着材料。
- 前記水不溶性担体は、ポリスチレン繊維、架橋ポリスチレン繊維、アクリル酸・アクリロニトリル共重合体繊維又はカルボキシル基を有するポリビニルアルコール繊維である、請求項5記載のTヘルパータイプ2細胞吸着材料。
- Tヘルパー細胞のバランスがTヘルパータイプ2細胞に傾いたことによって生じる疾患の治療に用いる、請求項1〜7のいずれか一項記載のTヘルパータイプ2細胞吸着材料。
- 前記疾患は、アレルギーによる炎症、アトピー性疾患又は喘息である、請求項8記載のTヘルパータイプ2細胞吸着材料。
- 前記疾患は、全身性エリテマトーデス等の自己免疫疾患である、請求項8記載のTヘルパータイプ2細胞吸着材料。
- 前記疾患は、腫瘍である、請求項8記載のTヘルパータイプ2細胞吸着材料。
- 請求項1〜11のいずれか一項記載のTヘルパータイプ2細胞吸着材料を内蔵してなる体外循環用カラム。
- 請求項12記載の体外循環用カラムにヒト以外の動物の血液を通過させてTヘルパータイプ2細胞を吸着する、免疫系細胞の除去方法。
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