JP4339598B2 - 毒素サブユニットまたはそのフラグメントと共に、又はこれとコンジュゲートされたアレルゲンの経皮投与によるアレルギー反応の抑制 - Google Patents
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Description
本発明はコレラ毒素の粘膜性結合サブユニットまたはそのフラグメントと共に、またはそれと連結して投与される特異的アレルゲンの経皮投与による哺乳類におけるI型過敏性反応の抑制のための経皮投与用治療薬に関する。
アレルギーは全世界の個体の多数が経験している不快症状である。アレルギー応答を誘発する物質(以下「アレルゲン」と記載する)に対して個体を非感受性化するためにアレルゲンの一定量を注射するという試みは、今日まで全てのアレルギー個体において再現性良くアレルギー症状を完全に緩解することに成功していない。アレルギー応答は技術用語であり明確な意味をもつ。本発明の観点において、アレルギー性またはレアギン性の応答には、特に、以下の特徴、すなわち1)個体血清中のIgEの異常に高い濃度の生産、2)ヒスタミンの放出をもたらすアレルゲン、個体のIgEおよび白血球の間の免疫学的相互作用、3)過敏症による蕁麻疹、発赤、虫指されおよび紅潮および類似の皮膚科学的症状の形成、および、4)アナフィラキシー、のうちの少なくとも1つを含む。
1)抗ヒスタミンは放出されたヒスタミン、即ちアレルギー応答の主要な媒介物質をブロックして除去する。
2)β1β2アゴニスト例えばエピネフリン、サルブタモールは血管および平滑筋に対する下流の作用を間接的に克服する。
3)クロモグリケートは肥満細胞/好塩基球の脱顆粒化の一次的防止に有用である。この予防法は持続的に行なわなければならない。IgEの交叉結合は防止しないが、その後の事象を何らかの態様で妨害する。
4)テオフィリンおよび他のホスホジエステラーゼ阻害剤もまた環状ヌクレオチドに関っている下流の生化学的事象に影響する。
5)ステロイドはアレルギー応答に対して複数の活性部位を有している。局所的および/または全身的に投与される。
アレルゲンに対して脱感作することを望む個体は、まず毎週または1週おきに所定量のアレルゲンの注射を受け、その後、年間を通じて隔月〜毎月に漸減することが必要である場合が多い。このような注射は一般的に少量のアレルゲンで開始し、その後、最大寛容維持用量に達するまで漸増される。次に個体は長期間、または、アレルゲンへのアレルギー反応が生じなくなるまで、維持用量を継続する。
他の治療方法はアレルギー応答を低減または排除するために考案されている。アレルゲン注射療法(皮下免疫療法(SCIT)としても知られているアレルゲン免疫療法は)はアレルギー性鼻炎の重症度を低減することがわかっている。この治療は異なる形態の抗体、即ち「ブロッキング抗体」とも称される保護性抗体の生成を利用する(非特許文献3を参照。)。IgEとその受容体との間の相互作用を抑制する薬品が開発されている(特許文献1(Cheng等)及び特許文献2(Ra等)を参照)。IgE拮抗剤もまたアレルギー疾患を治療するために使用されており(特許文献3(Presta等)を参照)、免疫抑制活性を示し、ヒスタミン放出を抑制する化合物も知られている(特許文献4(Bycroft等)を参照)。
コレラ毒素(CT)および緊密に関連する大腸菌(Escherichia coli)の熱不安定性毒素(LT)は種々の粘膜経路で抗原と同時投与された場合に例外的に強力な免疫アジュバントとなることが知られている(非特許文献5、6及び7を参照)。CTおよびLTは共に、それらが2種の異なる構造的および機能的成分、即ち単一の毒性活性Aサブユニット成分およびGM1ガングリオシド受容体に対して強力な結合親和性を有する非毒性細胞結合Bサブユニットホモ5量体成分よりなるという点において、「AB」毒素として認識されている(非特許文献8を参照)。このような受容体は大部分の哺乳類細胞、例えば、皮膚および他の上皮細胞上、全ての知られた抗原提示細胞、例えば樹状細胞(DC)およびランゲルハンス細胞(LC)並びにBおよびTリンパ球上に存在することが知られている。
本発明はアレルギー反応を抑制するために有効な量の非ADPリボシル化毒素または毒素サブユニットと連係させてアレルゲンを経皮投与することによる、哺乳類におけるIgE媒介アレルギー反応を抑制するための方法を提供する。
1つの実施態様において、アレルゲンは非ADPリボシル化毒素または毒素サブユニットと混合される。
別の実施態様において、アレルゲンは非ADPリボシル化毒素または毒素サブユニットと化学的にコンジュゲートされる。
更に別の実施態様において、アレルゲンは非ADPリボシル化毒素または毒素サブユニットと遺伝子的に融合される。
別の実施態様において、アレルゲンと非ADPリボシル化毒素または毒素サブユニットは局所または経皮投与に適する製剤中に含まれる。
更に別の実施態様において、アレルゲンとAおよびBサブユニットを含むホロトキシンはアルデヒドとともに製剤中に含まれる。
本明細書中に引用した全ての特許出願、特許および参考文献は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
図1(AおよびB)。CTまたはCTBと共にOVAで経皮免疫化した後の血清抗体応答。15匹のマウスの群にそれぞれ卵白アルブミン(300μg)を単独でまたはCT(○)またはCTB(□)50μgと同時に、第1、14および21日に三回局所投与した。別のマウス群には分析の3週間前にアルミニウム吸着OVA(陽性対照)100μgを腹腔内注射した。抗−CTB(A)および抗−OVA(B)IgGは、ELISA試験により皮膚表面免疫化の初回および2回目の2週間後(A)および最終回の3週間後に血清中で検出した。データはIgGの幾何平均の力価+1標準偏差として表示し、対数スケール上に表示する。*はp<0.05におけるWilcoxonの順位検定により計算した比較群間の有意差を示す。
図7。皮膚表面のCTおよびCTBの投与はDLNDCによるナイーブのT細胞の抗原特異的増殖を強化した。材料および方法に記載したとおり、調製の24時間前に、耳介、鼡径部および腋窩の連絡リンパ節由来のDCをCT(水平線棒グラフ)、CTB(斜線棒グラフ)またはPBS(黒色棒グラフ)を皮膚表面適用することにより投与した動物から精製した。(A)リンパ節由来の精製されたトランスジェニックTCR−HA T細胞を72時間HAペプチド(aa110−119)(5mM)の存在下または非存在下にCT−、CTB投与または対照マウスのいずれかより単離した104個のDCと共にT細胞2x105個/ウェルの濃度で平底96穴プレート中でインビトロ培養し、培養の最後18時間は[3H]チミジン1mCiでパルスした。データは3連で分析した試料のcpmの平均(±SD)として表した。これらの結果は3回の独立した実験の代表であり、同様の結果であった。
本明細書において使用する用語は一般的に、本発明の内容の範囲において、そして各用語が使用される特定の範囲において、当該分野で通常の意味を有する。特定の用語を以下および明細書中の別の個所に記載することにより、本発明の組成物および方法、およびその製造および使用方法の説明において、当業者に対して更に指針が与えられる。
本明細書においては、「アレルゲン」とはアレルゲンのフラグメントまたはアレルゲンとして機能するハプテンを包含する。これらには、アレルギー患者においてIgE媒介応答をもたらすことのできる全ての特異的アレルゲンが包含される。従って本発明はヒト、他の霊長類およびイヌ、ネコおよびウマのような哺乳類対象におけるアレルギー疾患の治療に有用であると考えらえる。
本明細書においては、「過敏性反応」とはアレルゲンのような外来性物質に対する過剰な免疫応答に対して身体が反応する際の、変化した反応性の状態を包含する。
「抑制するために有効な量」とは、アレルギー応答をモジュレートするアレルゲンの量である。このような免疫応答のモジュレートは例えば脱感作または免疫抑制のような治療手段を与える。
「Th2」応答はIgG1、IgG2bまたはIgEのような抗体の特定のクラスおよびサブクラスの生産、IL4およびIL−5生産の増大およびIgG2a/IgG1比の低下を特徴とする。
「細胞毒性Tリンパ球(CTL)」とはクラスI組織適合性分子の部分であるエピトープに結合するCD8+「キラー」T細胞である。それらはそれらが結合している細胞を破壊する分子を分泌する。ウィルスに感染している、または癌により形質転換されている細胞の本体を取り除くことに加えて、CTLは組織および臓器の移植片の拒絶反応にも関与している。
MHCクラスII分子は抗原提示細胞の外部で生成される蛋白に由来するペプチドに結合する。一方、MHCクラスI分子は細胞内部で生産される蛋白から誘導されるペプチドに結合する。クラスII分子の意味においてペプチドを提示するためには、APCは抗原を貪食して細胞内ベシクル中に取りこみ、ここで抗原を切断し、MHCクラスII分子に結合させ、次に抗原提示細胞の表面に戻す。
「連係させて」とは2種以上の反応体(例えば抗原またはその部分と免疫モジュレート剤、例えばコレラ毒素Bサブユニット(CTB)または他の毒素Bサブユニット(例えばE.coliLTB)の部分であって、場合によりサイトカインや免疫モジュレート性の核酸またはオリゴヌクレオチドを含む他の薬剤の存在下または非存在下のもの)の間の製剤として定義され、ここで、これらの反応体は何れかの効果的な製剤中、例えば混合物、化学コンジュゲート、遺伝子融合蛋白または反応の何れかまたはすべてのコードする核酸調製物中で、相互に連携してPCに提示される。
「コレラ毒素(CT)」はADPリボシル化体外毒素のファミリーに属する細菌体外毒素である。大部分のADPリボシル化体外毒素はA:B二量体として機能的に組織されており、ここで結合B部またはサブユニットまたはA部またはサブユニットはADPリボシルトランスフェラーゼ活性を含んでいる。このような毒素には、ジフテリア毒素、シュードモナス体外毒素A、CT、E.coli熱感受性エンテロトキシン(LT)、百日咳毒素(パーツシゲン)、C.ボツリナム毒素C2、C.ボツリナム毒素C3、C.リモサムエキソ酵素、B.セレウスエキソ酵素、シュードモナス体外毒素S、スタフィロコッカス・アウレウスEDINおよびB.サフェリカス毒素が包含される。
CTはAおよびBサブユニットにより組織されているADPリボシル化体外毒素の原型の例である。Bサブユニットは結合サブユニットであり、単一のサブユニットであるAサブユニットに非共有結合的に結合するBサブユニットのホモ5量体よりなる。Bサブユニット5量体は標的細胞上のGM1−ガングリオシドに結合する左右対称のドーナツ型の構造に構成されている。Aサブユニットは環状AMPの細胞内濃度上昇をもたらすGs蛋白を含むヘテロ3量体GTP蛋白(G蛋白)のサブセットのαサブユニットをADPリボシル化する作用を有する。これによりコレラの症例において腸細胞からのイオンおよび液体の放出が促進される。
「約」または「概ね」という用語は、数値を計測または測定する方法、即ち測定系の限度に一部依存している、当業者により決定される特定の数値の許容できる誤差範囲内にあることを意味する。例えば「約」とは当該分野の慣行により、標準偏差1またはそれ以上の範囲内にあることを意味する。或いは、「約」とは所定の数値の20%まで、好ましくは10%まで、より好ましくは5%まで更に好ましくは1%までの範囲にあることを意味する。或いは、特に生物学的な系または方法に関しては、用語はあるオーダー内、好ましくは数値の5倍以内、更に好ましくは2倍以内にあることを意味する。
「類縁体」とは、経皮投与時に非ADPリボシル化毒素サブユニットの生物学的作用、例えば非ADPリボシル化毒素サブユニットの特徴である免疫抑制活性を摸倣できる物質である。
「プロモーター配列」とは細胞内でRNAポリメラーゼに結合することができ、下流(3’方向)のコーディング配列の転写を開始できるDNA調節領域である。本発明の定義の目的のためには、プロモーター配列はその3’末端において転写開始部位に結合し、上流(5’方向)に伸長し、バックグラウンドを超えて検出可能な濃度で転写を開始するのに必要な最小数の塩基またはエレメントを含むものである。プロモーター配列内には転写開始部位(好都合には例えばヌクレアーゼS1によるマッピングにより発見できる)並びにRNAポリメラーゼへの結合に関与する蛋白結合ドメイン(コンセンサス配列)が存在する。
「発現する」または「発現」という用語は、遺伝子またはDNA配列中の情報の顕在化を可能化または誘発する、例えば相当する遺伝子またはDNA配列の転写および翻訳に関与する細胞内機能を活性化することによりRNA(例えばrRNAまたはmRNA)または蛋白を生産することを意味する。DNA配列は細胞により発現され、これによりRNA(例えばmRNAまたはrRNA)のような「発現産物」を形成する。発現産物そのもの、例えば形成したRNAまたは蛋白もまた細胞により「発現された」と言ってもよい。
)に記載のもの;コウボまたは他のカビに由来するプロモーターエレメント、例えばGal4プロモーター、ADC(アルコールデヒドロゲナーゼ)プロモーター、PGK(ホスホグリセロールキナーゼ)プロモーター、アルカリホスファターゼプロモーター;および造血組織特異性を示す転写制御領域、特に:骨髄性細胞において活性なβグロビン遺伝子調節領域(参考文献:Mogram等.,Nature,315:338-340,1985; Kollias et al.,Cell 46:89-94,1986)、造血幹細胞分化因子プラスミド、エリスロポエチン受容体プロモーター(参考文献:Maouche等.,Blood,15:2557,1991)等である。
皮膚の上皮、即ち表皮は大分子や病原体の吸収を防止するための角質層により被覆されたケラチノサイト(KC)の多層により形成される重層扁平角化上皮である。皮膚は専属の抗原提示樹状細胞、例えばランゲルハンス細胞(LC)を表皮に、そして皮膚樹状細胞(DC)を真皮に含んでいる。LCは形態学的には、KCの間に樹状突起を突出させている細胞のネットワークから生じる、その長細い原形質突起を特徴とする。皮膚を通過して抗原が侵入した後、LCは急速に真皮DC前駆体から表皮に集合し、そこでエンドサイトーシスにより抗原を捕獲して内在化し、そしてネイティブの抗原からエンドサイト経路のMHCクラスII(MHCII)ベシクル内に貯留されているペプチドへのプロセシングを開始する。LCによる抗原の捕獲によりLCの形態学的変化および可動化が起こり、これにより求心性のリンパを経由して連絡リンパ節(DLN)のT細胞領域に移行し、そこで指状突起を有するDCとして認識され、リンパ節T細胞と密着する。この段階までに、B7ファミリーの同時刺激分子の発現、ペプチドに結合したMHCクラスIおよびクラスII分子のアップレギュレートされた表面発現およびIL−12、IL1のような前炎症性サイトカインを高濃度で分泌する能力を獲得している。即ち、指状突起を有するDCはナイーブのT細胞から抗原特異的T細胞への活性化において高度に特殊化されている。
抗原特異的T細胞の活性化の第1段階は、同時刺激シグナルとともに細胞表面上のMHCクラスIIとの複合体において抗原を吸着、加工および提示する抗原提示細胞(APC)により制御される。次に応答したT細胞はCD4+サブセットとなり、Th1またはTh2または他のヘルパーまたは調節細胞の何れかに成長する。APCはまた、細胞表面のMHCクラスI、または、より最近の報告によれば、CD1分子の何れかとの複合体において抗原を提示することもできる。MHCクラスIの意味において提示される抗原は通常は、例えば細胞内の細菌、ウィルスまたは寄生性の抗原(細胞内で異種の抗原を発現するように操作された組み換え体のこのような生物を含む)による感染の結果としてAPC内において細胞内生産され、そして細胞毒性リンパ球(CTL)に成長する場合のある同族のCD8+T細胞により認識される。しかしながら、一部の型の外来性抗原、例えば粒子状の抗原製剤はまたAPCMHCクラスI経路に転座され、CTLを含むCD8+T細胞を刺激する場合がある。蛋白のCD1ファミリーは大部分のAPCにおいて顕著に発現され、これらの蛋白は最近では、主に種々の脂質および糖脂質の抗原をCD1反応性/制限性T細胞、例えばCD4+、CD8+およびCD4/CD8二重陰性T細胞に提示することにより、MHCクラスIおよびMHCクラスIIに加えて別の抗原提示系をもたらすことが解かった。
以前より、免疫応答を誘導するために経皮的投与により薬剤を特殊化された細胞(例えば抗原提示細胞(ランゲルハンス細胞およびリンパ球)にデリバリーされている(Bos, Clin Exp Immunol. 1997;107 Suppl.1:3−5)。しかしながら、本発明は部分的には、特異的免疫応答を誘導する外に、アレルゲンの経皮投与は進行中のアレルギー応答も抑制できるという予測されなかった発見に基づいている。
本発明の1つの特徴は皮膚を穿刺する必要無く未損傷の皮膚を介して過敏性反応をモジュレートするための新しい手段を提供することである。経皮デリバリーシステムはアレルゲンと担体を免疫系、特に、皮膚に伏在する特殊化された抗原提示細胞、例えば、ランゲルハンス細胞にデリバリーすることのできる方法を提供する。
経皮デリバリーはパッチ下部のガーゼに含浸したCTBに混合またはコンジュゲートしたアレルゲンの溶液を用いるか、またはたのパッチ法を用いることにより達成される。経皮パッチは当該分野でよく知られている。米国特許4,994,267号公報;5,605,701号公報;5,948,433号公報および6,267,983号公報が参考にでき、その内容は参照により本明細書に組み込まれる。経皮デリバリーのための医薬品製剤を調製するための方法は当該分野でよく知られており、これにより抗原およびアジュバントを製薬上許容しうる担体ベヒクルと組み合わせることができる。適当なベヒクルおよびその調製方法は、例えばE.W.マーチン(Martin)による(参考文献:Remington's Pharmaceutical Sciences)に記載されている。このような製剤はヒトまたは動物への投与に適する製薬上許容しうる組成物を調製するためにベヒクル適量と共に抗原およびアジュバントの有効量を含有する。製剤はクリーム、乳液、ゲル、ローション、軟膏、ペースト、溶液、懸濁液、スプレーまたは他の知られた剤型において適用してよい。特に、皮膚の含水、浸透、または両方を促進する製剤が好ましい。他の製薬上許容しうる添加剤または賦形剤、例えば希釈剤、バインダー、安定化剤、保存料、浸透促進剤および着色料も配合してよい。更にまた、経皮デリバリーシステムは未熟練の担当者により施行でき、自己適用も行ないやすい。更にまた、この簡素なデリバリーシステムは小児患者および高齢者、および、第3世界の国の集団においても治療を容易にする。
経皮デリバリーシステムは直接皮膚に適用して風乾するか;皮膚または頭皮に擦り込むか;包帯、パッチまたは吸収材で保持するか、または、皮膚に噴霧することにより、皮膚との接触を旨適化してよい。製剤は吸収材、包帯またはガーゼ中で適用してよい。製剤は閉鎖性包帯、例えばAQUAPHOR(ワセリン、鉱物油、鉱物ワックス、ウールワックス、パンテノール、ビサボールおよびグリセリンの乳液:Beiersdorf, Inc.より入手可能)、プラスチックフィルム、COMFEEL(Coloplast)またはヴァセリン;または非閉鎖性包帯、例えばDUODERM(3M)またはOPSITE(Smith&Napheu)で被覆してよい。閉鎖性包帯は水の通過を完全に防止する。
経皮投与を用いることの利点は、注射の必要性が排除されることのほかに、治療のための経口投与と比較して低用量のアレルゲンを使用してアレルギー応答の進歩した治療が可能である点である。経皮投与はまたアレルゲンの患者への投与をより簡素化し、経口投与の場合に起こる吸収の過程における胃腸管の問題を回避でき、そして、初回通過、即ち全身および門脈循環を経由する薬剤の最初の通行が回避することができる。経皮投与はまた単回の適用により複数日の治療が可能であるため、患者の用法遵守が改善される。皮下免疫療法と比較して、経皮投与は非侵襲的な方法であり、特殊な施設や熟練した担当者を必要としない。
即時型および/または遅延型の過敏症の症状を誘発する外来性化合物を本明細書ではアレルゲンと称する。「アレルゲン」という用語は主に、アレルギー応答を誘発することのできる外来性化合物を指す。アレルゲンに対する動物の感受性に影響する因子には、遺伝的要素および/またはアレルゲンへの環境上の曝露が包含される。動物は動物が過敏となるアレルゲンを反復して注射することによりアレルゲンに対して脱感作することができる。
本発明により包含されるアレルゲンは、環境中の浮遊アレルゲン、雑草花粉アレルゲン、草木花粉アレルゲン、樹木花粉アレルゲン、ハウスダストダニアレルゲン、貯蔵ダニアレルゲン、カビ胞子アレルゲン、動物アレルゲン、食物アレルゲン(例えば卵、ピーナツ、コムギ、牛乳、海産物、果実)、昆虫アレルゲン、害虫毒(膜翅類、スズメバチ、ミツバチ、ジガバチ、クマンバチ、ホタル)およびゴキブリ、ノミ、カ等の他の環境昆虫アレルゲン、細菌、例えば連鎖球菌抗原、寄生虫、例えば回虫の抗原、ウィルス抗原、薬剤抗原、効性物質、全蛋白、例えばホルモン(インスリン)、酵素(ストレプトキナーゼ)および不完全な抗原またはハプテンとして機能することのできるそれらの代謝産物、産業化学物質およびハプテンとして機能することができ免疫系を刺激することのできるそれらの代謝産物、職業場のアレルゲン、例えばパン屋喘息におけるコムギなど、ヒマノミ、コーヒー豆、ラテックス、綿花、羊毛、鉱物油、産業用染料、金属、例えば銅およびコバルトである(参考文献:Lachowski等., Curr Allergy Asthma Rep.2001;1(6):587-93; Stenton, Occup Med.2000;15(2):431-44;Quirce等., Allergy. 1998;53(7):633-41)。このようなアレルゲンに関する詳細な説明は以下の論文が参照できる。
Arruda LK,et al., Curr Allergy Asthma Rep. 2001; 1(5):466-73;
Phipatanakul W., Curr Allergy Asthma Rep. 2001; 1(5):461-5.
Review;Dziadzio L, Curr Allergy Asthma Rep. 2001; 1(5):455-60;
Wurtzen P A., APMIS. 2001; 109(9):561-71;
Fountain DW. et al, Biologist (London). 2002;49(1):5-9;
Zucker-Pinchoff B, Mt Sinai J Med. 2002; 69(1-2):88-95;
Spergel JM et al., Curr Opin Pediatr. 2001; 13(6):517-22;
Esch RE et al., Clin Rev Allergy Immunol. 2001;21(2-3):261-92.
本発明のアレルゲンは組み換え手段により発現してよく;遊離または担体蛋白にコンジュゲートされたオリゴペプチドの化学合成を用いて本発明の抗原を得てよい。組み換えポリペプチドを発生させる方法は、例えば、Sambrook,Fritsch & Maniatis,Molecular Cloning: A Laboratory Manual,Second Edition (1989) Cold Spring Harbor Laboratory Press,Cold Spring Harbor,New York;DNA Cloning: A Practical Approach,Volumes I and II (D.N.Glover ed,1985); Oligonucleotide Synthesis (M.J.Gait ed,1984); Nucleic Acid Hybridization [B.D.Hames & S.J.E Higgins ds. (1985)]Transcription And Translation [B.D.Hames & S.J. Higgins,eds. (1984)]; Animal Cell Culture [R.I.Freshney,ed. (1986)]; Immobilized Cells And Enzymes [IRL Press,(1986)]; B.EPerbal,A Practical Guide To Molecular Cloning (1984); F.M.Ausubel et al.,(eds.),Current Protocols in Molecular Biology,John Wiley & Sons,Inc.(1994)
に記載されている。
組み換え手段またはペプチド合成により得られるアレルゲン並びに天然の原料または抽出物から得られる本発明の抗原は抗原の物理的および化学的特性により、好ましくは、分画またはクロマトグラフィーにより精製してよい(参考文献:Gregroire et al., Clin Rev Allergy Immunol. 2001;21(2-3):215-27)。或いは非精製の粗製のアレルゲンも使用してよい。
本発明の1つの実施態様においては、ADPリボシル化活性を有さない毒性サブユニットに連結または融合されたアレルゲン2種以上の組み合わせを用いてよい。或いは、Bサブユニット連結および融合アレルゲンの組み合わせも意図される。複数のアレルゲンを含有する製剤を使用して同時に1種より多いアレルゲンに対する免疫応答を誘導してもよい。
アレルゲンは緩衝液中に溶解してよい。適当な緩衝液は例えばリン酸塩緩衝食塩水Ca2+/Mg2+非含有(PBS)、規定食塩水(水中150mM NaCl)およびトリス緩衝液である。グリセロールは本発明において使用するための適当な非水生緩衝液である。
経口慣用性は全身免疫慣用性を誘導するための長期間に渡り認定されてきた方法である。しかしながら、高用量の抗原と頻繁な投与が必要となる場合が多い。本発明によれば、抗原を非毒性の粘膜結合CTBに連結させた場合、抗原の必要量を劇的に低減することができる。本発明者等は更に、CTBにカップリングさせたモデルアレルゲンの経口による予防または治療的投与が高IgE応答Balb/cマウスにおいてアレルゲン特異的IgE応答をモジュレートすることも発見した。従って、CTB−OVAコンジュゲートの経口投与は抗原特異的Th1媒介遅延型過敏症を効果的に抑制し、CTBコンジュゲートモデルアレルゲンの投与は抗原経験動物においてさえもT細胞誘発免疫応答の広範な領域に影響することができる(参考文献:Rask C, Holmgren J,Fredriksson M, Lindblad M, Nordstrom I, Sun JB, and Czerkinsky C, Clin Exp Allergy, Jul;30(7):1024-32,2000)。
1つの実施態様においては、アレルゲンと細胞結合分子(CTB)の間の直接の連結はアレルゲンと細胞結合分のCTBを化学的または遺伝子的に交叉結合することにより行なうことができる。蛋白またはペプチドを担体抗原にコンジュゲートし、融合蛋白を生成する方法は当該分野でよく知られている。
(詳細なプロトコルはRask等.,Clin. Exp. Allergy 2000,30:1024-1032およびSchodel等.,Gene 1991;99:255-59に記載されている。最終交叉結合蛋白が使用する特異的抗原/アレルゲンに対するアレルギー応答の抑制を誘導する能力を保持している限り、如何なる適当な方法も成分の交叉結合に用いてよい。
適当な交叉結合の操作法は当該分野で知られており、例えばCarlsson J.等., Biochem. J. 173:723-737, 1978; Cumber, J.A.等., Methods in Enzymology 112:207-224, 1985; Walden, P.等., J.Mol.Cell Immunol.2:191-197, 1986; Gordon, R.D.等., Proc. Natl. Acad. Sci. (USA) 84: 308-312, 1987; Avramcas, S.等., Immuno-chemistry 6:53, 1969; Joseph, K.C.等., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 75:2815-2819, 1978; Middlebrook, J.等., Academic Press, New York, pp.311-350, 1981を参照することができる。)
本発明により免疫応答を誘導するための製剤はアジュバントを含有してよく、その際、単一の分子はアジュバントおよび抗原の特性の両方を有していてもよい(例えばコレラ毒素:Elson and Detzbaugh, Infect Immun. 1993;61(1):48-55)。アジュバントは抗原特異的免疫応答を特異的または非特異的に強化するために使用される物質である。通常は、アジュバントおよび製剤は予め混合し、その後抗原提示するが、別法として、それらは短時間の間隔を置いて別個に提示してもよい。アジュバントには、例えば、油性乳液(例えば完全または不完全フロイントアジュバント)、ケモカイン(例えばデフェンシン1または2、RANTES、MIP1−α、MIP−2、IL−8)またはサイトカイン(例えば、インターロイキン−1β、IL−2、IL−6、IL−10またはIL−12;インターフェロンガンマ(IFN−γ);腫瘍壊死因子−α(TNF−α);または顆粒球単球コロニー刺激因子(GM−CSF)(参考文献:Nohria and Rubin 1994))、ムラミルジペプチド誘導体(例えばムラブチド、スレオニル−MDPまたはムラミルトリペプチド)、熱ショック蛋白または誘導体、熱帯リーシュマニアLeIF(参考文献:Skeiky等., J Exp Med. 1995; 181(4);1527-37)、CTB、リポ多糖類(LPS)誘導体(例えば脂質Aまたはモノホスホリル脂質A)、または、スーパー抗原(参考文献:Saloga et al., J Invest Dermatol. 1996;106(5):982-8)が包含される。
呈示した説明および参考文献により、当業者は容易に実験を反復でき、使用する抗原の性質および選択、コンジュゲートまたは遺伝子融合の方法、および、細胞調製方法および免疫学的試験に関して種々の変更や改変が可能となる。
以下の実施例においては以下に記載する材料および方法を用いた。
動物。雌性BALB/cマウスをCharles River(L’Arbresle, France)より購入した。全実験において、6〜8週齢の雌性マウスをOVA非含有飼料で生育させたものを用いた。
雄性Sprague−Dawleyラットの12〜14週齢のものをBK Universal(Stockholm,Sweden)より購入した。
MHCクラスII I−Adにより制限されるインフルエンザウィルスヘマグルチニン(aa111−119)のHA免疫優性エピトープに特異的なTCRを発現するTCR−HAトランスジェニックマウスはH.von Boehmer(Harvard University,Boston)より提供された。
OVAのアミノ酸323番目〜アミノ酸339番目に渡る免疫優性エピトープに特異的なTCRを発現するTCR−OVAトランスジェニックBalb/cマウス(DO11)はN.Lycke(Goteborg University, Sweden)より提供された。
組み換えCTBはCT遺伝子を欠失しCTBをコードするマルチコピープラスミドでトランスフェクトされたVibrio cholerae 01の突然変異株により生産させた。使用したCTBは文献記載の通り炎沈殿およびクロマトグラフィー法の組み合わせにより培地から精製した(参考文献:Lebens et al.,BioTech.11:1574-8,1993およびSanchez et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 86:481-5, 1989)。
全卵白アルブミン(OVA)の等級VはList Biologicals (Campbell, CA)より入手し、GM1−ELISAで測定した所、混在するCTBの量は無視できる者であった(<0.3%)。OVAは供給元の指示書に本質的に従って2官能性の試薬としてN−スクシンイミジル(3−(2−ピリジル)ジチオ)−プロピオネート(SPDP、Pharmacia)を用いてCTBにコンジュゲートした。要すれば、CTBおよびOVAをモル比1:4および1:1.5でそれぞれSPDPで誘導体化し、その後、OVA−SPDPを還元してCTB−SPDPと混合した。得られたコンジュゲートは、捕獲系としてGM1(参考文献:Svennerholm et al., Curr. Microbiol. 1978;1:19-23)および検出試薬としてCTBおよびOVAに対する抗体を用いた固相ELISAによれば、GM1−結合活性およびCTBおよびOVAの血清学的反応性を温存していた。
CTBまたはLTBによる融合蛋白の作成のための方法は報告されており、そこでは、目的の抗原のTまたはBエピトープの何れかまたは両方をコードする核酸をCTBのNまたはC末端の何れかまたは両方のコーディング配列に遺伝子的に融合させるか、またはCTBまたはLTBコーディング配列内の鎖内位置にいれるか、またはCTAまたはLTAの同じ位置に連結させる(参考文献:Backstrom等.,Gene 1995;165:163-171; Backstrom等.,Gene 1994;149:211-217; Schodel等.,Gene 1991;99:255-259;)。方法はまたCTAまたはLTAのカルボキシまたはアミの末端へのペプチドの融合に関し、および、CTBまたはLTBを用いたこれらの融合蛋白の同時発現に関して記載している(参考文献:Sanchez 等.,FEBS Lett,1986;208:194-198,Sanchez 等.,FEBS Lett,1997;401:95-97)。
CTB::OVAp:OVAペプチドの17アミノ酸をコードする合成オリゴヌクレオチドを合成した(Innovagem AB,Lund,Sweden)。オリゴヌクレオチドをアニーリングし、次にCTB遺伝子の3’末端に連結した。最終プラスミドpMLCTB::OVAのDNA配列決定により、遺伝子融合の最終配列を確認した。
CTBに挿入されたペプチドを担持する組み換え蛋白はNまたはC末端に連結したペプチドを担持するものよりも安定である(参考文献:Backstrom et al.,Gene 1994;149:211-217;)。即ち、CTB56 63HApはVibrio cholerae中に発現されるが、CTB::OVApはE.coli中に発現され、CTB上のc末端ペプチドの伸長を用意に破壊することがわかっている細胞外のV.choleraeプロテアーゼによる切断を回避する(参考文献:Schodel 等.,Gene 1991;99:255-259;)。
pML CTB::OVApをE.coliBL21中に移行させた(参考文献:Grodberg 等.,Bacteriol. 1998; 170:1245-1253)。使用したCTB遺伝子は原形質周囲への合成蛋白の輸送を指向するシグナルペプチドを欠いていた。このため、単量体としての生成物(CTB::OVAp)の原形質蓄積が起こり、これにより不溶性の封入体が形成された。これを6.5M尿素に溶解し、透析により再組立した(L’Hoir et al.,Gene 1990;89:47−52)。
Biologic Workstation FPLC system(バイオラッド,Ca,USA)を用いながら、イオン交換(Resource Q カラム,Pharmacia Biotech,Uppsala,Sweden)およびFPLCゲル濾過(Superdex 200 16/60カラム,ファルマシア バイオテック,Uppsala,Sweden)により、CTB::OVApおよびpCB56 64HApの融合蛋白を更に精製した。
免疫化および飼料の調製。皮膚表面免疫化のために、免疫化の24時間前に、外科用ナイフを用いてBalb/cマウスの腹部を剃毛した。次に動物にナトリウムペントバルビタール(60mg/gマウス)(Sanofi)を腹腔内注射することにより1時間麻酔し、免疫化溶液200mlを4cm2の表面積に渡って剃毛皮膚上に置き、1時間放置した。インキュベーションの後、マウスを水道水で十分洗浄した。第1、14および28日に三回の一連の皮膚表面免疫化を行った。マウスには更に、フロイントの完全アジュバント(CFA)中に乳化した100μgのOVAを用いて一方の足掌中に皮下注射して免疫化するか、他の実験ではBalb/cマウスをAl(OH)3(Sigma)2μgに吸着させた10mgのOVAを用いて腹腔内で感作、惹起した。血清は免疫化前および後のマウスの尾静脈血から調製した。
IgE抗体応答の誘導。第0日および14日に、表1に示す各数値で示した時点において、Balb/cマウスをAl(OH)3ゲル(ミョウバン,Superfos,Biosector, Kvistgaard,Denmark)2mgに吸着させた100μgのOVAを用いて腹腔内で感作、惹起した。血清は尾静脈血から調製した。
連続希釈されたマウス血清を1時間インキュベートし、プレートをPBSで洗浄した。固相結合抗体の検出は、上記したとおり、マウスIgGまたはIgG1、IgG2aまたはIgG2bに対するパーオキシダーゼ標識ヤギ抗体(Southern Biotechnology)と共にインキュベートし、最終的に酵素基質で展開することにより行なった。血清の力価は、バックグラウンドより0.4高値の吸光度を与える最も高い希釈度の逆数として表示した。ノンパラメトリックのWilcoxon Mann−Withneyの順位試験を用いて実験群の統計学的有意差を比較した。
OVA特異的増殖応答は、免疫化されたまたは対照のマウスから得たDLN細胞懸濁液の3連培養物を用いて測定した。細胞を96穴培養プレートの平底ウェル当たり4x105個の密度で播種した。OVA(2mg/ml)の存在下または非存在下に72時間37℃でインキュベートした後、培養物を更に18時間、1μCiの[3H]チミジンでパルスした。或いは、CTまたはCTBを皮膚表面投与されたマウスまたは対照マウスのDLNから単離した104個のMLN DCドデカペプチドHA(インフルエンザヘマグルチニン由来aa111−119)の存在下または非存在下に2×105個のトランスジェニックTCR−TH T細胞と共に72時間培養し、最後の18時間の培養中に1μCiの[3H]チミジンでパルスした。培養物をセルハーベスターを用いてガラスフィルター上に回収し、取りこまれた放射性チミジンをβシンチレーションカウンターで測定した。
OVAによるインビトロの刺激の後のDLNから得た培養上澄みのIL−2、IFN−γ、IL−4およびIL−5含量について、R&Dduosetを用いたELISAにより製造元の指示書に従って測定した。要すれば、高結合96穴ポリスチレンプレート(Nunc,Roskilde,Denmark)を室温で一夜0.1Mリン酸塩緩衝液中の抗−IL−2、IFN−γ、IL−4およびIL−5コーティング抗体(2μg/ml)のいずれか100μlでコーティングし、その後、0.12%TritonX100を含有する1%脱脂乳粉中60分間飽和させた。全工程とも室温で行い0.05%Tween20含有PBS(PBST)で3回洗浄した。上澄みを1%脱脂乳を含有するPBSTで2〜5倍希釈し、室温で2時間インキュベートした。洗浄後、PBST中IL−2、IFN−γ、IL−4またはIL−5に対するビオチニル化抗体(0.1μg/ml)に1時間ウェルを曝露し、ストレプトアビジンビオチニル化セイヨウワサビペルオキシダーゼ複合体(ABC複合体、Amersham)および3,3’,5,5’−テトラメチルベンジジン(TMB)/H2O2(Kirkegaard and Perry laboratories, Gaitherburg, MA)を段階的に添加して展開した。
パラフィン包埋耳横断切片の調製。マウスをCTまたはCTBの皮膚表面投与の後種々の時点で屠殺し、その耳介を切開した。次に耳介を抗原の温存が可能な方法を用いて低融点のパラフィンに包埋した(参考文献:Becksteadt et al., J.Histochem. Cytochem. 1994;42:1127-1134)。要すれば、耳介を酢酸亜鉛(0.5%)および塩化亜鉛(0.5%)を含有するトリス酢酸カルシウム緩衝液中4℃で一夜固定し、アセトン溶液(70%および100%)で脱水した。次に標本を低融点パラフィンワックス(BDH laboratory, 融点37〜39℃)に包埋した。10μmの連続切片を調製し、顕微鏡のスライドガラス(Starfrost)に移した。スライドガラスを室温で一夜乾燥し、4℃で保存した。
スライドガラスを3分間アセトンで脱ワックス処理し、PBSで洗浄した。切片に防水ペン(Dako)で丸を付した。非特異的結合部位を室温で30分間PBS中に希釈した10%ウシ胎児結成(FCS)でブロッキングした。次に切片を室温で1時間同じ濃度のビオチンコンジュゲート抗−MHCIIモノクローナル抗体(クローン2G9、Pharmingen,San Diego, CA)(1μg/ml)またはアイソタイプの対照抗体(クローンB39−4、Pharmingen)と共にインキュベートした。特異的染色は、ABC−HRP複合体と共に30分間インキュベートし、その後発色基質(H2O2および3−アミノ−9−エチルカルバゾール;H2O2−AEC)と共にインキュベートすることにより明らかにした。スライドガラスをヘマトキシリンエオシンで逆染色した。
DCのサブ集団の表現型分析は、フルオレセイン(FITC)−コンジュゲート抗−CD11c(クローンN418、実験室で調製)、フィコエリスリン(pe)コンジュゲート抗−CD8a(クローン53−6‐72、Pharmingen)およびビオチンコンジュゲート抗−CD11b(クローンM1/70、Pharmingen)、抗−B7−1(クローン16−10A1、Pharmingen)、抗−B7−2(クローンGL1、Pharmingen)、抗−CD40(クローン3/23、Pharmingen)を用いた3重染色、次いでストレプトアビジントリカラー(Caltag、San Francisco, CA)処理の後に行なった。LCの分析は、PE−コンジュゲート抗−MHCII(クローン2G9、Pharmingen)およびフルオレセインコンジュゲート抗−CD11c、ビオチンコンジュゲート抗−B7−1、ビオチンコンジュゲート抗−B7−2、ビオチンコンジュゲート抗−CD40を用いた二重染色、次いでストレプトアビジントリカラー処理の後に行なった。全ての染色肯定は5mMEDTAおよび2%FCSを含有するPBS中0〜4℃で行った。分析はFACScanフローサイトメーター(Becton Dickinson & Co., Mountain View, CA)を用いて行った。
データはノンパラメトリックのMann−WhitneyまたはFisherのexact試験により比較し、両側でp値<0.05を有意とした。
実施例1:CTおよびCTBは共にそれらに対する強力な血清抗体応答を経皮的に誘導する。
皮膚に局所投与された場合、CTBはそれ自体への特異的な抗体の生産の誘導においてCTと同等に効率的であった(図1A)。3回の皮膚表面投与の後、全てのマウスは10000以上の抗−CTB抗体力価で応答した。
実施例2:同時投与OVAへの全身抗体応答の促進においてCTBはCTよりも低効率である。
免疫化の皮膚表面部位に連絡するリンパ節(DLN)由来および脾臓由来の細胞における特異的増殖応答を評価した。このために、この細胞のOVA誘導増殖を、3回の連続皮膚表面免疫化後の2mg/mlのOVAによるインビトロ再刺激の間に測定した。
CTまたはCTBと共にOVAを局所適用する事により、DLN細胞において同様に強力な抗−OVA増殖応答が起こった(図2A)。これらの応答は、未関連の蛋白抗原LACKに対するインビトロの応答がないことにより示されるとおり、OVAに対して特異的なものであった(データ示さず)。興味深い事に、OVAおよびCTまたはCTBの皮膚表面投与は、細胞応答を誘導するのに極めて強力であることが知られている治療であるCFA中のOVAの皮下注射と同様に、抗−OVA増殖応答誘導において効率的であった。
マウスを遊離のOVA単独か、またはCTまたはCTBのいずれか50μgと同時に投与されるOVAのいずれかで、2日おきに2週間、皮膚表面から免疫化した。最後のTCIの3週間後、動物をアルム吸着OVAで全身感作した。血清を感作3週間後に採取し、その抗−OVAレアギン性抗体力価をラットレシピエントにおけるPCRにより測定した。図4Aに示されるとおり、皮膚表面CTは高抗−OVAIgEを強化したが、CTBの皮膚表面投与ではOVAのみで皮膚表面免疫化した対照動物と比較してPCA力価が低下していた。
CTBと組み合わせられたTCIが感作マウスにおけるアレルゲン特異的IgE抗体応答を抑制するかどうかを調べるために、第1日および第14日にミョウバン吸着OVAの腹腔内注射によりマウスを感作し、惹起した。OVA単独またはCTまたはCTBのいずれかとの同時投与を第12週から第16週まで、即ちブースター注射の前2週間前と後、連続4週間、週3回行なった。PCA力価をOVAブースター注射の直前および3週間後に測定した。図4Bに示されるとおり、OVAおよびCTBと組み合わせたTCIは対照マウスと比較して大部分の動物(6/7)においてIgE応答を有意に抑制した(p<0.02)が、CtはIgE応答を抑制せず、逆にIgE力価を増大させた。
OVAによるインビトロ再刺激の後に、OVA単独またはOVAとCTまたはCTBの組み合わせを用いた回連続TCIの後のDLNまたは脾細胞により生産されるサイトカインを分析した。図3および表1に示されるとおり、CTBは、対照マウスと比較して免疫化されたマウスの脾細胞により生産される、そして程度はより低いがDLN細胞により生産されるIL−2およびIFN−γの生産を選択的に強化した。このような投与は一方において、インビトロのOVA誘導IL−4およびIL−5応答は増大させなかった。一方、CTBと共に抗原を同時投与したものは、IL−4およびIL−5濃度を誘導せず、これはDLNにおいてOVA単独(または未免疫化対照T細胞)による誘導とは異なっていた。
これとは対照的に、CTは脾細胞によるTh−1(IFN−γ)およびTh−2(IL−4、IL−5)サイトカインの両方の生産を強化した(表1)。同様の結果がDLN細胞においても得られた(図3)。更にまた、CTAとCTBの混合物によるTCIはCTによる誘導と同等のTH1(IFN−γ)およびTh2(IL−4およびIL−5)サイトカインの濃度を誘導した。興味深いことにOVAに対して検出可能な抗体応答および増殖応答を誘導できなかったOVAおよびCTAを用いたTCIは、Th2サイトカイン(IL−4およびIL−5)の生産を選択的に増強し(下記表1)、皮膚を通過する遊離のIVAの経路をCTAは貫通および/または促進することが示唆された。
耳介皮膚へのCTおよびCTBの局所適用が表皮のLC密度に影響するかどうかを調べた。CTおよびCTBの皮膚表面投与後90分にマウス耳介から表皮シートを摘出し、酵素免疫組織化学的染色を行った後にMHCII+細胞を計数することによりシート中のLC数を評価した。図5Aに示されるとおり、CTまたはCTB20μgの皮膚表面投与により対照の表皮シートと比較してLCが20%および50%増大した。
更にまた、表皮におけるLCの代謝回転は遅いことが知られているため、本発明者等はLCの枯渇を誘発するのに最も有効なUV処置であることが報告されているUV−C商社への皮膚の曝露により皮膚表面投与の前に常在LCの部分的排除を誘発した(参考文献:Anjuere 等., Blood 2000;96:1633-1637; Nithiuthai, Immunology, 1984;51:143-156)。
LCの成熟状態は、LC懸濁液の染色後のフローサイトメトリーにより同時刺激分子B7−1、B7−1およびCD40、並びにMHCII分子の発現濃度の分析を行なうことにより、これら分子に特異的な蛍光モノクローナル抗体に関して前述したとおり調べた。図6Aに示すとおり、CTおよびCTBの局所適用後、90分では対照LCと比較して、LCによるB7−2発現の2倍低下、および、CD40およびB7−1発現の3倍低下が観察された。即ち、CTおよびCTBの皮膚表面投与後の皮膚におけるLC密度の急速な増大は表皮における成熟度の低い移入細胞の集中に相関していると考えられる。更にまた、CTの皮膚表面投与後20時間には、LCによるB7−1発現の2倍増大が観察され(6B)、これに対し、CTBはB7−1、B7−2またはCD40分子の何れのアップレギュレーションも誘導しなかった。MHCIIの発現は何れの場合も有意に影響されなかった(データ示さず)。
LCは連絡リンパ節(DLN)に移行し、そこで成熟DCとして免疫応答を誘導することができることに関して多くの報告がある。連絡リンパ節において、皮膚へのCTおよびCTBの局所投与の免疫モジュレート作用を調べるために、CTまたはCTBを24時間前に皮膚表面投与したマウスまたは対照マウス由来の連絡リンパ節DC(DLNDC)のインビトロ免疫刺激性を調べた。4日間の抗原依存性増殖においてインビトロでナイーブなトランスジェニックTCR−HAのT細胞の増殖を誘導するDLNDCの能力を調べた。図7に示すとおり、CTおよびCTBを皮膚表面投与したマウスから単離したDLNDCは、PBS投与対照マウスから単離したDCよりも、ナイーブなT細胞の増殖の誘導において、それぞれ50%および25%より効率的であった。
6〜8匹のBalb/cマウスの群に、第0、第1、第2、第3および第4日の連続5回、局所皮膚適用により10μgのOVApまたは60μgのCTB:OVAp融合蛋白と混合したCTB50μgを投与した。最終適用の5日後(第10日)、ミョウバン中10μgのOVA蛋白をマウスに腹腔内注射した。対照として、別の群のマウスには無関係の融合蛋白(CTB:HAp),OVAペプチドのみ、CTBのみまたはベヒクル(PBS)のみを投与した。PCA力価はOVA/ミョウバン注射の直前および3週間後に測定した。
グルタルアルデヒドによるコレラ毒素の処理:コレラ毒素(1mg)(LIST Biologicals)を0.01Mリン酸塩緩衝液pH6.8中0.05、0.2または0.5%(終濃度)のグルタルアルデヒド(シグマケミカル(Sigma Chemicals),St.Louis,MO)と共に2時間インキュベートした。次に蛋白を0.1MNaHCO3緩衝液pH8に対して4℃で一夜透析した。
ホルムアルデヒドによるコレラ毒素の処理:コレラ毒素(1mg)を0.1、0.5、または2.5%パラホルムアルデヒド(Aldrich Chemicals)と共に4℃で1時間インキュベートし、使用時まで凍結保存した。
GM1結合活性を測定するために、アルデヒド修飾CT調製物をLTBに対するビオチニル化抗体を用いた固相GM1ELISAにより試験した。
毒性を測定するために、アルデヒド修飾CT調製物を発熱物質非含有生理食塩水に対して4℃で一夜透析し、各調製物10マイクログラムを含有する生理食塩水20マイクロリットルをBalb/cマウスの右後肢手掌部に注射した。4時間後、カリパスを用いて浮腫応答を測定し、未修飾のコレラ毒素1マイクログラムを注射したマウスの所見と比較した。データはコレラ毒素投与動物の手掌浮腫の%として表示した。
表4に示すとおり、グルタルアルデヒドでCTを処理することにより毒素の毒性は用量依存的に漸減した。0.2%の濃度において、毒性は本質的に焼失したが、トキソイドはGM1結合活性を温存していた。同様に、0.5%以上の濃度のホルムアルデヒドによるCTの処理も同じ作用を示した。
考察
本明細書に記載したものは、CTホロトキシンおよびCTの非毒性の受容体結合部分CTBの両方が、皮膚に適用された場合に、皮膚障壁を貫通し、そして、重要な点は、同時に投与された混合または連結された異種の抗原に対し、通過促進および/または別の手段による免疫応答増強をもたらすことができることを示す実験である。従って、CTおよびCTBの両方を皮膚表面適用すると、それらに対し、そして同時投与された異種の抗原に対しても免疫応答が誘導される。しかしながら、異種抗原に対して強力な体液性および細胞性の応答の両方を誘発したCTとは対照的に、CTBと共に適用した抗原を用いたTCIは旺盛な全身性Th1細胞応答の発生には寄与するが、プロトタイプの蛋白抗原への全身抗体応答の促進においては、僅かな効率性しか示さない。意外にも、CTBと共に適用した抗原を用いたTCIは、樹立されたIgE媒介性のアレルギー免疫応答を抑制できたのに対し、CTと共に適用した抗原を用いたTCIはアレルギー免疫応答を増強した。
皮膚を通して同時投与された抗原への全身体液性vs細胞媒介性の免疫応答に対するCTBおよびCTの一貫しない活性は、CTBはCTのようにTh1サイトカインの生産は増強するが、CTとは異なりTh2サイトカイン生産に影響しないという観察結果と矛盾しない。これらの観察結果は本実験(図5)およびプロトタイプアレルゲンと共にCTを皮膚表面適用することにより全身IgE抗体応答(Th2応答の原型)に関してマウスを感作できるが、同じ経路で同時適用したCTBはこのような応答を誘発できず、そして実際、これらの応答を抑制することを示した別の研究の両方の結果を説明しているとも言える。
皮膚の同時適用された抗原への細胞媒介免疫応答に対するCTおよびCTBの齢学的なアジュバント活性は部分的には、曝露された表皮へのDCの急速な集中とその後の上皮からDLNへの退出を誘導するそれらの能力と関っていると考えられる。この点に関し、CTまたはCTBへの皮膚のばく露は表皮、そして特に伏在する真皮におけるDC密度の急速な上昇に関っていた。更にまた、CTまたはCTBに曝露された表皮シートから単離したDCの表現型の分析によれば、MHCIIおよびCD11cを発現する細胞の出現頻度が増大し、CD40、B7.1およびB7.2の発現は低下していることが解かった。未成熟のDCに特徴的なこの表現型は、CTまたはCTBの投与後に表皮に移行したDCの大部分が主に皮膚起源のものであることを示唆しており、そして、未成熟DCにより新たに構成された表皮DCの成熟特性の全体的低下を説明すると考えられる。
異なる刺激の作用のもと、ケラチノサイトは、LCおよびDCの遊走挙動および分化に影響するサイトカイン(顆粒球ーマクロファージ刺激因子/GM−CSF;TNF−α)およびケモカイン(MCP−1を分泌することが解かっている(参考文献:Bos 等., Immunol. Today. 1994;14:75-78)。
これらのデータは、CTおよびCTB投与マウスの皮膚上皮細胞が、表皮LCの移動(参考文献:Charbonnier 等., J.Exp.Med.1999;190:1755-1768)、および皮膚へのLC前駆体の誘引(参考文献:Dieu-Nosjean 等., J.Exp.Med.2000;192:705-718)において主要な役割を果たすケラチノサイトにより生産されるケモカインであるMIP−3αmRNAを高濃度で発現することを示す以前の試験(参考文献:Nakayama 等., Int. Immunol. 1001;13:95-103)と合致している。
本発明は記載した特定の実施態様により範囲を限定されるわけではない。実際、前述の説明および添付した図面から、当業者には本明細書に記載したもののほかに本発明の種々の変更が明らかであろう。このような変更は添付した請求項の範囲内に含まれるものである。
更に、全ての数値は概数であり、説明を目的としている、
本明細書中を通じて特許、特許出願、参考文献、製品の説明書およびプロトコルを引用したが、その開示内容は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
Claims (17)
- 哺乳類におけるIgE媒介過敏性アレルギー反応を抑制するための治療を必要とする哺乳類に経皮投与される経皮投与用治療薬であって、下記成分:
a)アレルゲン少なくとも1種;および、
b)コレラ毒素Bサブユニット及びE.coli熱不安定性毒素Bサブユニットから選択される少なくとも1種以上の非ADPリボシル化毒素またはそのサブユニット、
を含有し、a)およびb)の量は共に該アレルギー反応を抑制するために有効である組成物、を包含する経皮投与用治療薬。 - 該アレルゲンが蛋白である請求項1記載の治療薬。
- 該アレルゲンがペプチドである請求項1記載の治療薬。
- 該非ADPリボシル化毒素サブユニットが、E.coli熱不安定性毒素Bサブユニットである請求項1記載の治療薬。
- 該アレルゲンおよび該非ADPリボシル化毒素またはサブユニットが化学的に連結される請求項1記載の治療薬。
- 該アレルゲンおよび該非ADPリボシル化毒素またはサブユニットが遺伝子的に融合される請求項1記載の治療薬。
- 該アレルゲンおよび該非ADPリボシル化毒素またはサブユニットが混合される請求項1記載の治療薬。
- 該アレルゲンおよび該非ADPリボシル化毒素またはサブユニットがパッチを使用して投与される請求項1記載の治療薬。
- 該組成物と共にアジュバントを投与することを更に包含する請求項1記載の治療薬。
- 複数のアレルゲンを投与することを更に包含する請求項1記載の治療薬。
- 該非ADPリボシル化毒素サブユニットがコレラ毒素Bサブユニットである請求項1記載の治療薬。
- 該アレルゲンが食物アレルゲン、植物アレルゲン、花粉アレルゲン、樹木アレルゲン、動物アレルゲン、寄生虫アレルゲン、ダニアレルゲン、細菌アレルゲン、ウィルスアレルゲン、マイコプラズマアレルゲン、カビアレルゲン、薬物アレルゲンおよび職業上のアレルゲンよりなる群から選択される請求項1記載の治療薬。
- 該過敏性反応が即時型の過敏性反応である請求項1記載の治療薬。
- 該非リボシル化毒素がアルデヒド処理毒素を含む請求項1記載の治療薬。
- 該アレルゲンおよび該非リボシル化毒素サブユニットがアルデヒドを含有する製剤として投与される請求項14記載の治療薬。
- 該非リボシル化毒素がコレラ毒素Bサブユニットである請求項14記載の治療薬。
- 該非リボシル化毒素がE.coli熱不安定性毒素Bサブユニットである請求項14記載の治療薬。
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