JP5635617B2 - Pnhii型白血球を検出するための試薬および方法、ならびに血栓障害の危険因子としてのそれらの同定 - Google Patents
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Description
本願は、2009年11月9日に出願された「Reagents and methods for detecting PNH type II cells」とのタイトルの米国仮特許出願第61/280,897号に対する優先権およびその利益を主張する。米国仮特許出願第61/280,897号の内容全体は、本明細書中に参考として援用される。
本願は、EFS−Webを通して提出され。その全体がここに参考として援用される配列表を含む。2010年11月5日に作成されたそのASCIIコピーは、ALXN150WO1.txtと名付けられており、そのサイズは26,000バイトである。
本発明の分野は、医学、免疫学、分子生物学およびタンパク質化学である。
発作性夜間ヘモグロビン尿症(PNH)は、中でも特に、造血異常、補体介在性血管内溶血および血栓症の傾向を特徴とするまれな消耗性疾患である。例えば、非特許文献1および非特許文献2参照。PNHは、グリコシルホスファチジルイノシトール(GPI)アンカー生合成の初期段階に必要な酵素をコードする、X連鎖性ホスファチジルイノシトールグリカン相補性クラスA(PIGA)遺伝子における体細胞突然変異によって引き起こされる。非特許文献3および非特許文献4参照。GPIアンカーは、多くのタンパク質を造血細胞の表面に付着させる。これらのいわゆるGPIアンカー型タンパク質は、中でも特に、CD55(DAF)およびCD59などの補体調節タンパク質を包含する。PIGA遺伝子に起こる突然変異の種類に依存して、GPIアンカー生合成の部分的または完全な喪失が生じることがあり、これは細胞表面でのGPIアンカー型タンパク質(例えば、GPIアンカー型CD55およびCD59)の存在の部分的または完全な喪失に対応する。非特許文献5参照。赤血球(RBC)の表面に補体調節タンパク質が部分的にまたは完全に存在しないことは、罹患患者において補体介在性溶解およびPNHの付随症状に対するこれらの細胞の感受性上昇を生じさせる。非特許文献6および非特許文献7参照。
本開示は、少なくとも一部には、少なくとも1.2%のPNH II型白血球集団または少なくとも0.02%のPNH II型赤血球集団を有する患者は、PNH II型細胞集団を有さない、または白血球および赤血球についてそれぞれ1.2%未満もしくは0.02%未満であるPNH II型細胞集団を有する患者と比較して、血小板減少症を有する可能性がより高いという本発明者らによる発見に基づく。血小板破壊から生じる血小板減少症を有する患者は、血栓症を発症する可能性がはるかに高く、PNH患者の中で、血栓症は主たる死亡原因である。したがって、本開示は、患者におけるPNH II型細胞の相対的存在率に基づき、患者が血小板減少症および/または血栓症についての危険度がより高いかどうかを決定するための方法を提供する。PNH II型細胞と血小板減少症の間の関係の同定は、一部には、PNH II型細胞を検出するための改善された方法の開発によって支援された。
本発明の好ましい実施形態では、例えば以下が提供される:
(項目1) 患者が血栓症を発症する危険度が増大しているかどうかを予測するための方法であって、
患者からの生物学的試料中の同じ組織型の全白血球に対するPNH II型白血球のパーセンテージを決定すること;および
該患者が血栓症を発症する危険度が増大しているかどうかを予測することであって、ここで、PNH II型白血球のパーセンテージが1.2%以上である場合、該患者は血栓症を発症する危険度が増大していること
を含む、方法。
(項目2) 前記白血球が顆粒球である、項目1に記載の方法。
(項目3) 前記白血球が単球である、項目1に記載の方法。
(項目4) 前記生物学的試料が全血試料である、項目1〜3のいずれか一項に記載の方法。
(項目5) 前記患者から前記生物学的試料を得ることをさらに含む、項目1〜4のいずれか一項に記載の方法。
(項目6) 1.2%〜65.3%(1.2%および65.3%を含む)であるPNH II型白血球集団は、前記患者が血栓症の危険度が増大していることを示す、項目1〜5のいずれか一項に記載の方法。
(項目7) 5%以上であるPNH II型白血球集団は、前記患者が血栓症を発症する危険度が増大していることを示す、項目1〜6のいずれか一項に記載の方法。
(項目8) 10%以上であるPNH II型白血球集団は、前記患者が血栓症の危険度が増大していることを示す、項目1〜7のいずれか一項に記載の方法。
(項目9) 20%以上であるPNH II型白血球集団は、前記患者が血栓症の危険度が増大していることを示す、項目1〜8のいずれか一項に記載の方法。
(項目10) 50%以上であるPNH II型白血球集団は、前記患者が血栓症の危険度が増大していることを示す、項目1〜9のいずれか一項に記載の方法。
(項目11) 前記患者が血栓症を発症する危険度が増大している場合、血栓症の少なくとも1つの症状の発症に関して前記患者をモニタリングすることをさらに含む、項目1〜10のいずれか一項に記載の方法。
(項目12) 前記患者が血栓症を発症する危険度が増大している場合、前記患者のための抗血栓症療法を選択することをさらに含む、項目1〜11のいずれか一項に記載の方法。
(項目13) 前記抗血栓症療法が抗凝固薬または血栓溶解剤である、項目12に記載の方法。
(項目14) 前記抗凝固薬がクマジン、ヘパリンまたはそれらの誘導体である、項目13に記載の方法。
(項目15) 前記血栓溶解剤が組織プラスミノーゲン活性化因子、ストレプトキナーゼまたはウロキナーゼ型プラスミノーゲン活性化因子である、項目13に記載の方法。
(項目16) 前記患者が血栓症を発症する危険度が増大している場合、前記患者に抗血栓症療法を投与することをさらに含む、項目1〜15のいずれか一項に記載の方法。
(項目17) 1.2%以上のPNH II型白血球集団を有すると決定された患者のために抗血栓症療法および抗血小板減少症療法の一方または両方を選択することを含む、患者のために療法を選択するための方法。
(項目18) 患者を処置するための方法であって、該患者が1.2%より高いPNH II型白血球集団を有する場合、抗血栓症療法および抗血小板減少症療法の一方または両方を、処置を必要とする患者に投与することを含む、方法。
(項目19) 前記抗血栓症療法が抗凝固薬または血栓溶解剤である、項目17または18に記載の方法。
(項目20) 前記抗血小板減少症療法が血小板輸血である、項目17〜19のいずれか一項に記載の方法。
(項目21) 患者が血栓症を発症する危険度が増大しているかどうかを決定するためのコンピュータベースの方法であって、
PNH患者の医学的プロフィールを含むデータを受け取ることであって、該プロフィールが、該患者からの生物学的試料中の同じ組織型の全白血球に対するPNH II型白血球のパーセンテージに関する情報を含む、こと;および
該患者が血栓症を発症する危険度が増大しているかどうかを決定するための情報を含むデータの少なくとも一部を処理することであって、II型白血球のパーセンテージが1.2%以上である場合、該患者は血栓症を発症する危険度が増大している、こと
を含む方法。
(項目22) 患者が血栓症を発症する危険度が増大しているかどうかを決定するためのコンピュータベースの方法であって、
該患者からの生物学的試料中の同じ組織型の全白血球に対するPNH II型白血球のパーセンテージに関する情報を提供すること;
該情報をコンピュータに入力すること;および
該コンピュータおよび該入力情報を使用して、該患者が血栓症についての危険度が増大しているかどうかを示すパラメータを計算することであって、II型白血球のパーセンテージが1.2%以上である場合、該患者は血栓症を発症する危険度が増大している、こと
を含む方法。
(項目23) PNH II型白血球のパーセンテージを決定するために非溶解バリアント型のアエロリシンタンパク質を使用する、項目1〜22のいずれか一項に記載の方法。
(項目24) PNH II型白血球を同定するための方法であって、
複数の白血球を、(i)GPIまたは(ii)GPIアンカー型タンパク質に結合する試薬と接触させること;および
該白血球に結合した試薬の量に基づいて該白血球のうちの1以上をPNH II型白血球と同定することであって、PNH III型白血球への該試薬の結合の量およびI型白血球への該試薬の結合の量と比較して中間的な量の、白血球への該試薬の結合は、前記白血球がPNH II型白血球であることを示す、こと
を含む方法。
(項目25) 白血球集団を区別するための方法であって、
複数の白血球を、(i)GPIまたは(ii)GPIアンカー型タンパク質に結合する試薬と接触させること;ならびに
該白血球に結合した試薬の量に基づいて該複数の白血球のうちの少なくとも一部の白血球を他の白血球から区別することであって、PNH II型白血球は、存在する場合、該複数の白血球中の同じ組織型の全白血球に対するPNH II型白血球のパーセンテージを決定することを可能にするために、同じ組織型のI型白血球およびPNH III型白血球から十分に区別されること
を含む方法。
(項目26) 前記複数の白血球中の同じ組織型の全白血球に対するPNH II型白血球のパーセンテージを決定することをさらに含む、項目24または25に記載の方法。
(項目27) PNH II型白血球のパーセンテージを決定するための方法であって、
(i)GPIまたは(ii)GPIアンカー型タンパク質に結合する試薬と接触させた複数の白血球を提供すること;
該白血球に結合した試薬の量に基づいて該複数の白血球のうちの少なくとも一部の白血球を他の白血球から区別することであって、該PNH II型白血球は、存在する場合、複数の白血球中の同じ組織型の全白血球に対するPNH II型白血球のパーセンテージを決定することを可能にするために、同じ組織型のI型白血球およびPNH III型白血球から十分に区別されること;ならびに
PNH II型白血球のパーセンテージを決定すること
を含む方法。
(項目28) PNH III型白血球のパーセンテージを決定することをさらに含む、項目26または27に記載の方法。
(項目29) 前記区別することがフローサイトメトリを含む、項目25〜27のいずれか一項に記載の方法。
(項目30) 前記複数の白血球が、PNHを有するか、PNHを有することが疑われるか、またはPNHを発症する危険性がある患者から得られる、項目24〜28のいずれか一項に記載の方法。
(項目31) PNH II型白血球のパーセンテージを記録することをさらに含む、項目26〜30のいずれか一項に記載の方法。
(項目32) 前記記録がコンピュータ読取り可能媒体においてである、項目31に記載の方法。
(項目33) 前記試薬がヒトGPI部分に結合する、項目24〜32のいずれか一項に記載の方法。
(項目34) 前記試薬がアエロリシンタンパク質を含む、項目33に記載の方法。
(項目35) 前記試薬が、野生型のアエロリシンタンパク質と比較して非溶解性であるかまたは実質的に非溶解性であるバリアント型のアエロリシンタンパク質を含む、項目33または34に記載の方法。
(項目36) 前記試薬が、253位のトレオニンがシステインで置換され、および300位のアラニンがシステインで置換されている、配列番号2または7に示すアミノ酸配列を含む、項目33〜35のいずれか一項に記載の方法。
(項目37) 前記試薬が抗体またはその抗原結合フラグメントである、項目33に記載の方法。
(項目38) 前記試薬がGPIアンカー型タンパク質に結合する、項目24〜32のいずれか一項に記載の方法。
(項目39) 前記GPIアンカー型タンパク質が、アルカリホスファターゼ、5’ヌクレオチドアーゼ、アセチルコリンエステラーゼ、ジペプチダーゼ、LFA−3、NCAM、PH−20、CD55、CD59、Thy−1、Qa−2、CD14、CD33、CD16(Fcγ受容体III)、癌胎児性抗原(CEA)、CD24、CD66b、CD87、CD48およびCD52からなる群より選択される、項目38に記載の方法。
(項目40) 前記試薬が抗体またはその抗原結合フラグメントである、項目38または39に記載の方法。
(項目41) 前記複数の白血球を、GPIに結合する試薬およびGPI連結タンパク質に結合する試薬と接触させる、項目24〜40のいずれか一項に記載の方法。
本開示は、中でも特に、患者がPNH II型細胞集団を有するかどうかならびに/または血小板減少症および/もしくは血栓症を発症する危険度が増大しているかどうかを決定するために有用な種々の診断および治療適用を特徴とする。本開示はまた、前記方法において使用できる試薬を特徴とする。決して限定を意図するものではないが、例示的な試薬、コンジュゲートおよび前記のいずれかを使用するための方法を以下で詳述し、実施例において例証する。
本開示は、本明細書で述べる診断および治療方法において有用な多くの試薬を特徴とする。一部の実施形態では、試薬は、多くの細胞表面タンパク質を細胞膜につなぎとめる、グリコシルホスファチジルイノシトール(GPI)部分に結合する。GPI部分は一般に、エタノールアミン−HPO4−6Manα1−2Manα1−6Manα1−4GlcNH2l−6ミオイノシトール−1HPO4−ジアシルグリセロール(またはアルキルアシルグリセロールまたはセラミド)のコアを含む。例えば、PaulickとBertozzi(2008)Biochemistry 47(27):6991−7000参照。しかし、このコア構造の多くの変形が報告されている。例えば、グリカンコアは、ホスホエタノールアミン、マンノース、ガラクトース、シアル酸または他の糖類などの、しかしこれらに限定されない側鎖で修飾され得る。同上。
本開示にしたがって抗体(例えば、GPI部分またはGPIアンカー型タンパク質に結合する抗体)またはその抗原結合フラグメントを生産するための適切な方法は当分野において公知であり、本明細書で説明する。例えば、モノクローナル抗CD55抗体は、ヒトCD55発現細胞、CD55ポリペプチドまたはCD55ポリペプチドの抗原性フラグメントを免疫原として使用し、したがって抗体産生細胞および次にモノクローナル抗体が単離され得る動物において免疫応答を誘発して作製され得る。そのような抗体の配列を決定し、組換え技術によって抗体またはその変異体を生成し得る。組換え技術を使用して、モノクローナル抗体の配列ならびにGPIアンカー型タンパク質またはGPI部分に結合することができるポリペプチドの配列に基づいてキメラ、CDR移植、ヒト化および完全ヒト抗体を生産し得る。
一部の実施形態では、本明細書で述べる試薬(例えば、非溶解性アエロリシンポリペプチドまたはGPI部分もしくはGPIアンカー型タンパク質に結合する抗体)は異種部分に複合することができる。異種部分は、例えば、異種タンパク質(上記参照)、治療薬(例えば、毒素もしくは薬剤)、または放射性標識、酵素標識、蛍光標識もしくは発光標識などの、しかしこれらに限定されない検出可能標識であり得る。適切な放射性標識は、例えば、32P、33P、14C、125I、131I、35Sおよび3Hを含む。適切な蛍光標識は、限定されることなく、フルオレセイン、フルオレセインイソチオシアネート(FITC)、Alexa Fluor(登録商標)488、Alexa Fluor(登録商標)647、GFP、DyLight 488、フィコエリトリン(PE)、ヨウ化プロピジウム(PI)、PerCP、PE−Alexa Fluor(登録商標)700、Cy5、アロフィコシアニン、Cy7およびPE−Alexa Fluor(登録商標)750を含む。発光標識は、例えば、様々な発光ランタニド(例えば、ユウロピウムまたはテルビウム)キレートの任意のものを含む。例えば、適切なユウロピウムキレートは、ジエチレントリアミン五酢酸(DTPA)のユウロピウムキレートを含む。酵素標識は、例えば、アルカリホスファターゼ、CAT、ルシフェラーゼおよびホースラディッシュペルオキシダーゼを含む。
本明細書で述べる方法における使用のための適切な生物学的試料は、1以上の白血球および/または1以上の赤血球を含む、任意の生物学的液体、細胞の集団、または組織もしくはその画分を含む。生物学的試料は、例えば、被験体(例えばヒトなどの哺乳動物)から得られる標本であり得るかまたはそのような被験体に由来し得る。例えば、試料は、生検によって得られる組織切片、または組織培養下にあるもしくは組織培養に適した細胞であり得る。生物学的試料はまた、尿、全血もしくはその画分(例えば血漿)、唾液、精液、痰、脳脊髄液、涙または粘液などの生物学的液体であり得る。生物学的試料は、所望する場合は、特定の細胞型を含む画分にさらに分画することができる。例えば、全血試料を血清にまたは赤血球もしくは白血球などの特定の型の血球を含む画分に分画できる。所望する場合は、生物学的試料は、組織と液体試料の組合せなどの、被験体からの異なる生物学的試料の組合せであり得る。
上記で指摘し、実施例で詳述するように、本発明者らは、患者におけるPNH II型造血細胞(例えばII型白血球および/またはII型赤血球)の存在または量と血小板減少症との間の臨床的関係を発見した。例えば、本発明者らは、試験した生物学的試料中の同じ組織型(同じ系統)の全白血球と比較して少なくとも1.2%(例えば、少なくとも1.2、1.5、2、3、5、7、9、10、12、15、17、20、22、25、27、30、32、35、37、40、42、45、47、50、52、55、57、60、62、65または65.3%以上)のPNH II型白血球集団を有する患者は、検出可能なPNH II型白血球集団を有さない患者または1.2%未満のPNH II型白血球集団を有する患者よりも血小板減少症である可能性がはるかに高いと決定した。PNH II型顆粒球集団を有する患者試料は、検出可能なII型顆粒球集団を有さない患者試料と比較して、類似の末梢白血球数、末梢赤血球数、絶対好中球数およびヘモグロビン(Hgb)レベルを有しており、血小板数の差は、基礎にある骨髄産生の差によるものではない可能性が高いことを示した。言い換えると、検出可能なPNH II型顆粒球クローンを有する患者における低下した血小板数は、PNH患者における死亡の主要原因である血栓症に結びつき得る、末端補体介在性血小板消費または破壊の上昇によるものであると考えられる。例えば、Franchini(2006)Hematology 11(3):139−146参照。したがって、本開示は、患者が血小板減少症および/または血栓症を発症する危険度が増大しているかどうかを決定するために患者試料中のPNH II型白血球のパーセンテージに関する情報を使用するための方法を特徴とする。同様に、本発明者らは、少なくとも0.02%(例えば、少なくとも0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、71、71.3または75%以上)のPNH II型RBC集団を有する患者は、検出可能なPNH II型RBC集団を有さない患者または0.02%未満のPNH II型RBC集団を有する患者よりも血小板減少症である可能性がはるかに高いと決定した。したがって、本開示はまた、患者が血小板減少症および/または血栓症を発症する危険性があるかどうかを決定するために患者におけるPNH II型RBCクローンサイズに関する情報を使用するための方法を特徴とする。
または下であることが特定のクラスの細胞、すなわちPNH I型細胞、PNH II型細胞またはPNH III型細胞を示すとみなされる、細胞の表面に結合した試薬の量(または細胞から検出されたシグナルの量)である。
また、患者からの生物学的試料がPNH II型白血球集団を含むかどうかを決定するおよび/または患者が血小板減少症または血栓症を発症する危険度が増大しているかどうかを決定する際に使用するためのキットも本明細書で取り上げる。キットは、例えば、アエロリシンコンジュゲート(例えば非溶解性変異体アエロリシンタンパク質コンジュゲート)またはGPIアンカー型タンパク質に結合する抗体のコンジュゲートから選択される検出可能に標識されたコンジュゲートの1以上を含み得る。キットはまた、GPI発現細胞またはGPI結合粒子を含む対照試料;および場合により、GPI発現細胞の存在を検出するための指示書を含み得る。キットはまた、ヒトから生物学的試料(例えば血液試料)を得るための1以上の手段および/または上述したキット成分のいずれかを含み得る。
試験材料および方法
PNH II型細胞およびPNH III型細胞の存在を試験するために合計2,921名の患者の末梢血試料を得た。血液試料を、EDTAを含む滅菌バイアルに導き入れた。
PNHに関する診断試験に供した2,921名の患者からの全血試料を、白血球(特に顆粒球)上のGPIおよびGPIアンカー型タンパク質の発現レベルを検出し、それによって各々の試料中のI型、PNH II型およびPNH III型白血球(顆粒球)集団を決定するために、高感度フローサイトメトリに基づくアッセイを使用して分析した。前記アッセイを、各々の患者試料中のI型、PNH II型およびPNH III型赤血球集団を検出するためにも使用した。前記方法は、蛍光標識した非溶解性アエロリシンタンパク質変異体を、特定のGPIアンカー型系統特異的タンパク質抗原に対する抗体と共に用いた。1つの患者試料の例示的なフローサイトメトリ分析を図1に示す。全血試料からの細胞を蛍光標識アエロリシン試薬(Alexa Fluor)およびGPIアンカー型タンパク質CD24に結合するフィコエリトリン(PE)標識抗体と接触させた。全血試料の細胞をフローサイトメトリ分析に供し、その中の顆粒球を、顆粒球の表面に結合した各試薬から検出されたシグナルの量に基づいて提示した。図1に示すように、AlexaFluorおよびPE標識物から検出された最も増大している量のシグナルを有する顆粒球(右上;I型細胞)が、非常に低いシグナルを有するかまたはシグナルが存在しない顆粒球の集団(左下;III型顆粒球)および中間的な量のシグナルを生じる顆粒球(中央の集団;II型顆粒球)から分離された。
Claims (15)
- 発作性夜間ヘモグロビン尿症(PNH)II型顆粒球のパーセンテージを、PNHの患者が血栓症を発症する危険度が増大しているかどうかの指標とするための方法であって、
患者からの生物学的試料中の全顆粒球に対するPNH II型顆粒球のパーセンテージを決定することを含み、
1.2%以上であるPNH II型白血球のパーセンテージは、該患者は血栓症を発症する危険度が増大していることを示す、方法。 - 前記生物学的試料が全血試料である、請求項1に記載の方法。
- 1.2%〜65.3%(1.2%および65.3%を含む)であるPNH II型顆粒球集団は、前記患者は血栓症の危険度が増大していることを示す、請求項1または2に記載の方法。
- a)5%以上、b)10%以上、c)20%以上、またはd)50%以上であるPNH II型顆粒球集団は、前記患者は血栓症の危険度が増大していることを示す、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記患者が血栓症を発症する危険度が増大していることは、該患者が血栓症の少なくとも1つの症状の発症に関してモニタリングすること必要とすることを示す、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記患者が血栓症を発症する危険度が増大していることは、該患者が抗血栓症療法を必要とすることを示す、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記抗血栓症療法が抗凝固薬または血栓溶解剤である、請求項6に記載の方法。
- 前記抗凝固薬がクマジン、ヘパリンまたはそれらの誘導体である、請求項7に記載の方法。
- 前記血栓溶解剤が組織プラスミノーゲン活性化因子、ストレプトキナーゼまたはウロキナーゼ型プラスミノーゲン活性化因子である、請求項7に記載の方法。
- 前記患者が血栓症を発症する危険度が増大している場合、該患者に抗血栓症療法が投与されることを特徴とする、請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法。
- 発作性夜間ヘモグロビン尿症(PNH)II型顆粒球のパーセンテージを、PNHの患者が治療を必要とすることの指標とするための方法であって、患者が1.2%以上のPNH II型顆粒球集団を有すると決定されることは、該患者が抗血栓症療法および抗血小板減少症療法の一方または両方を必要とすることを示す、方法。
- 発作性夜間ヘモグロビン尿症(PNH)II型顆粒球のパーセンテージを、PNHの患者が治療を必要とすることの指標とするための方法であって、該患者が1.2%より高いPNH II型顆粒球集団を有することは、抗血栓症療法および抗血小板減少症療法の一方または両方が該患者に投与されることを示す、方法。
- 前記抗血栓症療法が抗凝固薬または血栓溶解剤である、請求項11または12に記載の方法。
- 前記抗血小板減少症療法が血小板輸血である、請求項11〜13のいずれか一項に記載の方法。
- PNH II型顆粒球のパーセンテージを決定するために非溶解バリアント型のアエロリシンタンパク質を使用する、請求項1〜10のいずれか一項に記載の方法。
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