【発明の詳細な説明】
組換えコロニー刺激因子−1の使用
亘五公互
本発明は組換生産されたヒトコロニー刺激因子−1(C5F−1)の種々の使用
に関する。
宜量狡五
種々の組織中で非常に低濃度で生産されるある種の因子の、骨髄原細胞の増殖並
びに顆粒球及び/又はマクロファージへの発達を刺激する能力はここ15年の間
知られている。血清、尿サンプル及び多くの種からの組織抽出物中のこれらの因
子の存在は、半固形培地にプレートされた骨髄細胞によるコロニーの形成の刺激
を測定するインビトロアッセイを用いて証明される。インビボアッセイは知られ
ていない。これらの因子はこの様なコロニーの形成を誘導するので、これらの因
子はコロニー刺激因子(Colony Stimulating Factor
; C5F)と総称されている。
さらに最近、生ずるコロニー中に見出される細胞のタイプに従って定義すること
ができる少なくとも4つのサブクラスのヒトCSF蛋白質が存在することが示さ
れた。1つのサブクラスであるC5F−1は主としてマクロファージを含有する
コロニーをもたらす。他のサブクラスは、好中顆粒球及びマクロファージの両者
を含有するコロニー、主として好中顆粒球を含有するコロニー、並びに好中顆粒
球、好酸顆粒球及びマクロファージを含有するコロニーを生じさせる。
上記のヒ) CSFに類似するネズミ因子が存在し、これにはこれらすべての細
胞形に加えて巨核球、赤血球及びマスト細胞を種々の組合わせで含有するコロニ
ーを骨髄細胞から誘導するIL−3と称されるネズミ因子が含まれる。これらの
C5FははDexter、T、M、 、Nature(1984)309 :
746 ; Vadas、M、A、らJ、rmmu−nol、 (1983)1
30 : 793 ; C1ark、S、C,5cience(1987)23
6 : 1229 ;及び5achs、L、5cience(1987)238
: 1374に総説されている。
本発明は、これらのサブクラスの内の第一のものの構成員である蛋白質C5F−
1の組換生産に関する。このサブクラスは特異的ラジオイムノアッセイ及びラジ
オレセプターアッセイによりさらに特徴付けられそして描写されている。例えば
、精製されたC3F−1に対して生じた抗体は他のサブクラスの生物学的活性に
影響を与えることなく C5F−1活性を特異的に抑制し、そしてマクロファー
ジ細胞系J774はC5F−1に特異的に結合するレセプターを含有する。これ
らのアッセイの記載はDas、S、に、らBlood(1981)58 : 6
30により公表された。
−aにCSF蛋白質にそして特にC5F−1になんらかの有用な機能を行わせる
場合の有意な困難性は、それらが分類された且つ特徴付けることができる形態で
、実際に又は可能性として療法的用途において使用するのに十分な量で得ること
ができなかったことである。本発明は、精製されたヒト及びネズミC3F−1を
組換技法により有用な量で提供することによりこれらの困難を除去する。
〔異るサブクラスのC5F蛋白質であるネズミ及びヒトのGM−CSFは精製さ
れており、そしてそのcDNAはクローニングされている。この蛋白質が他のC
5F 、例えばC3F−1と異ることがGoughら、Nature(1984
)309 : 763−767により示された。このGM−CSF蛋白質は、1
987年4月9日に公開されたWO87102060において、伝統的な癌治療
の後に白血球を再生させるために癌患者を治療するため、並びにウィルス性、細
菌性、真菌性及び奇生性感染、例えば後天性免疫不全症候群(AIDS)の可能
性を減少させるために有用なものとしてさらに記載されている。ネズミIL−3
はFung、lI、C0ら、Nature(1984)307 : 233によ
りクローニングされている。さらに、Yokota、T、ら、匡。
Sci、 (USA) (1985)82 : 4360−4364 ;及びC
antrell、M、A、ら、Proc、Natl、Acad、Sci (US
A) (1985)82 : 6250−6254を参照のこと〕。
C5F−1単独、あるいはエリスロポイエチン及び/又は抗ウィルス剤及び/又
はIL−2との組合わせによるAIDS患者の治療が1987年6月4日に公開
されたWO87103204に報告されている。1984年11月13日発行の
米国特許局、4,482.485は、CSFが癌の治療における支持の役割のた
めに使用し得ることを記載している。さらに、1984年9月19日に公開され
たEP 118,915は癌治療を受ける患者における顆粒球減少症及びマクロ
ファージ減少症の予防及び治療のため、感染予防のため、並びに骨髄が移植され
た患者の治療のためのCSFの生産を報告している。さらに、C3F−1は非特
異的殺腫瘍活性を刺激することが報告されている(Ralphら、Immuno
biol、 (1986)172 : 194−204)。 Ra1phら、C
e1l Immunol、(1983)76 : 10−21 は、CSFが繊
維肉腫1023、リンパ腫18−8及びり、)ロピカ(L、丼」状9)無鞭毛期
(amastigotes)に対する殺腫瘍活性及び殺微生物活性のためのマク
ロファージの活性化において迅速且つ直接的な役割を有しないことを報告した。
Ra1phら、Ce1l Immunol。
(1987)月匝: 270−279は、ネズミ肉腫TU5標的に対するC3F
−1とリンホカインとの組合せの相加的効果を報告している。
さらに、Warrenら、J、 Immunol、 (1986) 137 :
2281−2285は、C3F−1がインターフェロンの単球生産、TNF及
びコロニー刺激活性を刺激することを開示している。LeeらJ、Immuno
l。
(1987)趨: 3019−3033は、ネズミマクロファージにおける一ウ
ィルス感染に対するC5F−1により誘導される耐性を開示している。
本光里■塁!
1つの観点において、本発明は、幹細胞からの好中球を含めての白血球の生産を
増強するため、哺乳類における細菌性及びウィルス性の両方の感染性疾患の予防
的又は治療的処置のため、哺乳類における腫瘍の治療のため、腫瘍細胞に対する
マクロファージの抗体依存性細胞毒性(ADCC)の刺激を増強するため、並び
に創傷の治癒を促進するための組換C3F−1の組成物及び使用に関する。さら
に、本発明は賦形剤、サイトカイン又はリンホカインと混合してC5F−1を含
んで成るこれらの医薬組成物の使用に関する。
辺1渾」U創莞礼盟
第1図は、C5F−1をコードするcDNAクローンのDNA及び推定されるア
ミノ酸配列を示す。
第2図は、ヒトC5F−1配列をコードする3、9kb HindI[I断片の
配列決定された部分及びエクソン領域の推定アミノ酸配列を示す。
第3図は、腫瘍細胞を殺すマクロファージの能力の増強におけるC5F−1及び
他のコロニー刺激因子の比較を示す。
日を るためのヒ
A、定義
「コロニー刺激因子−1(CSF−1)はC3F−1について当業界において理
解されている活性のスペクトルを示す蛋白質を意味する。すなわち、Metca
lf、D、J、Ce1l Physiol、 (1970)76 :89の標準
的インビトロコロニー刺激アッセイにかけられた場合、このものは主としてマク
ロファージコロニーの形成をもたらす。生来のC5F−1はグリコジル化された
二量体であり、二量体化は活性のために必要であろう。二量体形及び単量体形の
両者が本発明の範囲及びC5F−1の定義内に入ると理解される。単量体形は細
胞内条件を試験管内で与えることにより二量体に転換することができ、そして単
量体はそれ自体抗−C5F−1抗体を生産するための抗原として有用である。
幾分の種特異性が存在するようである。ヒトC5F−1はヒト及びネズミの両者
の骨髄細胞に対して機能し、ネズミC5F−1はヒト細胞に活性を示さない。従
って、「ヒトJ C5F−1は、完全な相関が存在するという必然性はないが、
Das、S、に、ら、Blood(1981)58 = 630の特異的ネズミ
・ラジオレセプターアッセイにおいて陽性であるはずである。この蛋白質の生物
学的活性はまた一般にヒト尿C5F−1に対する中和抗血清により阻害される(
Das、S、に、ら、前掲)。しかしながら、ある特定の状況下で(例えば、特
定の抗体調製物が生物学的機能のために必須でないC3F−1エピトープを認識
し、このエピトープが試験される特定のC5F−1ミユーテイン中に存在しない
場合)、この基準は適合しないであろう。
C3F−1の幾つかの他の性質が、一連のプラスタグランジン、インターロイキ
ン−1及び成熟マクロファージからのインターフェロンの分泌を刺激する該蛋白
質の能力を含めて、さらに最近になって認識されている(Moore、R,ら、
5cience(1984)223 : 17B)。これらの活性の機構は現存
理解されておらず、そして本明細書において定義の目的で、定義を満たす基準は
出発材料としての適切な種からの骨髄細胞を用いる単球/マクロファージコロニ
ーの形成を刺激する能力に存在し、はとんどの場合において(前記参照のこと)
精製されたヒト尿C5F−1に対する中和抗体によるこの活性の阻害、及び種タ
イプについて適切な場合、ラジオレセプターアッセイに対する陽性応答。[C3
F−1の増殖効果が単核貧食系の細胞に限定されること(Stanley、E、
R,The L m hakines、 1981 ; Stewart。
W、E、、IIら、編集、Hummana Press、C11fton、NJ
、102−132頁)並びにC3F−1のレセプターがこれらの細胞系(Byr
ne+ P、 V、 +らCe1l Biol、(1984)91 : 84B
)及び胎盤に限定されることが知られている。〕
すべての蛋白質についてそうであるように、精密な化学構造は多くの因子に依存
する。分子中にイオン化可能なアミノ基及びカルボキシル基が存在するので、特
定の蛋白質は酸性塩もしくは中性塩又は中性の形で得られるであろう。適当な環
境条件下におかれた場合にそれらの活性を維持するこのようなすべての調製物が
定義内に含まれる。さらに、−次アミノ酸配列に対して糖成分を有いる誘導体化
により、又は他の補完分子、例えば脂質、リン酸基、アセチル基等により、さら
に一般的にはサツカライドとの接合により増加が行われるであろう。−次アミノ
酸構造はまた凝集して複合体、最もしばしば二量体を形成するであろう。確かに
、生来のヒト尿C5F−1は高度にグリコジル化されたダイマーとして単離され
る。この様な増加の幾つかの観点は生産宿主の翻訳後プロセシング系を通して達
成され、他のこの様な修飾は試験管内で導入され得る。ともかく、上に定義した
蛋白質の活性が破壊されない限り、この様な修飾は前記定義に含まれる。言うま
でもなく、この様な修飾は種々のアッセイにおいて蛋白質の活性を増強又は低下
により量的又は質的に活性に影響を与えることが予想される。
さらに、鎖中の個々のアミノ酸残基は酸化、還元又は他の誘導体化により修飾す
ることができ、そして蛋白質を開裂させることにより活性を保持している断片を
得ることができる。
活性を破壊しないこの様な変更はその蛋白質配列から前記定義から排除しない。
翻訳中の配列へのアミノ酸の除去、付加又は変更の導入による一次構造自体の修
飾は蛋白質の活性を破壊することなく行われ得る。この様な置換又は他の変更は
、r C5F−1のアミノ酸配列と実質的に同等なアミノ酸配列を有する」蛋白
質の定義に属する。確かに、ヒト由来C3F−1蛋白質及びネズミ由来C3F−
1蛋白質は同一ではないがしかし高度な相同性を示す類似のアミノ酸配列を示す
。
便宜上、本明細書において例示されるcDNAクローンから推定される第1図に
示される二量体蛋白質の一量体部分の成熟アミノ酸配列をmcsF−1(成熟C
5F−1)と称する。第1図は、哺乳類細胞からの分泌の際におそらく開裂され
るであろう32残基の推定上のシグナル配列の存在を示し、mcsF−1はこの
図中でアミノ酸1−224により示される。その単量体及び二量体がmcsF−
1であるミューティン及びmcsF−1からの相違により命名される+nC5F
−1の関連形が特にヒトC5F−1の定義に含まれる。
他の種に由来するC5F−1が、ヒト基質について前に記載した活性の必要なパ
ターンを示すことにより「ヒトJ C5F−1の定義に合致するであろう。
さらに、便宜上、mcsF−1のアミノ酸配列が参照として使用され、そしてC
’;F−1活性に関してこれと実質的に同等な他の配列が第1図に示される配列
に言及することによって命名されるであろう。特定のアミノ酸の置換はそれを置
換するアミノ酸残基への言及によって示されるであろう。従って、例えば、5e
rq。C5F−1は、90位のアミノ酸がシスティンではなくセリンである点を
除き第1図に示される配列を有する蛋白質を含む。除去は、Δとこれに続くN−
末端配列から除去されるアミノ酸の数により、又は残基がC−末端配列から除去
される場合に残るアミノ酸の数により示され、この場合はこの数の後にマイナス
記号が付される。すなわち、4CSF−1は最初の4個のアミノ酸がN−末端か
ら除去されている第1図のC3F−1を含み、130−はアミノ酸130続く最
後の94個のアミノ酸が除去されているC3F−1に関する。後に、多数のC5
F−1蛋白質、例えばcDNAによりコードされるチロシン残基の代りに59位
において遺伝子(第1図)によりコードされるアスパラギン酸残基を含むasp
sqcsF−1、及びmC5F−1のアミノ酸1−158ノミから成ルV−15
8−CSF−1(以後158)、が例示される。
「作用可能に連結された」とは、複数の成分の正常な機能が達成され得るような
並置を意味する。従って、制御配列に「作用可能に連結された」コード配列は、
これらの配列の制御の下でコード配列が発現され得るような配置を意味する。
「制御配列」は、特定の宿主生物において作用可能に連結されたコード配列の発
現のために必要なりNA配列を意味する。
原核生物のために適当な制御配列は、例えばポロモーター、場合によってはホペ
レーター配列、ルボゾーム結合部位、そしておそらくまだ十分に理解されていな
い他の配列を包含する。真核細胞はプロモーター、ポリアゾニレ−ジョンシグナ
ル、及びエンハンサ−を用いることが知られている。
「有効量」とは、特定された機能を遅生するため、例えば腫瘍を移しもしくは腫
瘍負荷を減少せしめ又は感染性疾患を予防もしくは治癒せしめるために効果的な
量を意味する。
「治療的処置」は病気に罹った後の処置意味し、他方「予防的」処置は病気に罹
る前の処置を意味する。
「哺乳類」は任意の哺乳類種を示し、そしてラビット、マウス、イヌ、ネコ、霊
長類及びヒトを含み、好ましくはヒトである。
「発現系」は、作用可能に連結された所望のコード配列及び制御配列を含み、こ
れらの配列によって形質転換された宿主がコードされた蛋白質を生産することが
できるようなりNA配列を意味する。形質転換を行うため、発現系がベクター上
に含まれることができるが、しかしながら当該D N A′はまた宿主の染色体
に組込まれる場合がある。
この明細書において使用される場合、「細胞」、「細胞系」、及び「細胞培養物
」は相互交換可能に使用され、そしてこの様な名称のすべてが子孫を包含する。
従って「形質転換体」又は「形質転換された細胞」は−次対象細胞、及び経代数
には無関係にそれらに由来する培養物を包含する。さらに、意図的な又は意図的
でない変異のためにすべての子孫がDNA含有において正確に同一ではない場合
がある。最初に形質転換された細胞においてスクリーニングされたのと同じ機能
を有する変異子孫が含まれる。別個の命名が意図される場合、それは文脈から明
らかであろう。
B、二股血に敗
本発明のC5F−1蛋白質は原骨髄細胞からの単球前駆体/マクロファージ細胞
生産を刺激して免疫系の有効性を増強することができ、そして同時に成熟マクロ
ファージにおけるリンホカインの分泌のごときこれらの分化細胞の機能を刺激す
ることができる。
1つの用途において、これらの蛋白質は化学療法のための補助薬として有用であ
る。化学療法処置が免疫系の抑制をもたらすことがよく理解される。しばしば、
化学療法処置は、それらが向けられている腫瘍細胞を破壊するのには有効である
が、免疫系の細胞に対する化学毒性剤の副作用のため、化学療法処置は対象者の
死をもたらす。骨髄由来前駆体のマクロファージ及び単球への増殖及び分化中介
し且つ増強しそしてこれらの成熟細胞の機能を刺激するC3F−1の能力のため
、前記のような患者へのC5F−1の投与は免疫系を再刺激して前記副作用を予
防しそしてそれ故に二次感染に負ける患者の傾向を防止する。このような処置に
より助けられるであろう他の患者には、骨髄移植により白血病の治療を受けた者
が含まれる。これらはしばしば拒絶を回避するために免疫抑制状態にある。これ
らの患者についてはまた、免疫抑制がC5F−1の投与により逆転され得るであ
ろう。
一般に、化学療法によるものであれ、骨髄移植によるものであれ、又はその他の
、疾患(例えば後天性免疫不全症候群)及び創傷のごとき免疫抑制の不慮の形態
によるものであれ、免疫抑制に罹っているすべての対象者は薬学的用途のための
C5F−1の入手可能性により利益を得るであろう。さらに、骨髄又は他の適当
な調製物の試験管内培養及びこれに続(CSF−1による処理により生産された
すでに分化したマクロファージの増強された量を対象者に提供することができ、
これにより生来の系のそれを補完することができよう。前記の調製物には患者自
身の血液単球のそれが含まれ、これは前記のように培養しそして局所療法又は全
身療法のためにもどすことができる。
マクロファージによるリンホカインの生産を刺激しそして標的細胞を殺すそれら
の能力を増強するC5F−1能力はまた、C5F−1を新生物及び感染の治療に
おいて直接的に有用なものとする。
C5F−1はネズミ由来のマクロファージによるインターフェロンの生産を刺激
しくFleit、 H,B、ら、J、Ce1l Ph 5io1.(1981)
108 : 347) 、そしてMIAPaCa細胞由来のヒトの特に精製され
たC3F−1は、1986年8月14日に公開された本発明者に係るPCT公開
W086104607に記載されているように、ヒト単球からのインターフェロ
ン及びTNFのpoly(1) : poly(C)に誘導される生産を刺激す
る。さらに、C3F−1はヒト血液単球による骨髄性CSFの生産を刺激する。
さらに、C3F−1は腫瘍の処置のために、例えばα−IFN、β−IFN、γ
−IFN、 IL−2又はTNFのごときリンホカイン類又はサイトカイン類を
含めての他の効果的な薬剤と組合わせて使用することができる。
さらに、正常C3H/HeNマウス末梢マクロフアージを刺激してネズミ肉腫T
U5標的を殺すC3F−1(ネズミL−細胞条件化培地から、及び大腸菌により
生産されるヒト組換C5F−1)の能力の証明を後に示す。この活性は、C5F
−1が前処置として及びエフェクター期の間に使用される場合に全く効果的であ
る。
これを行うC5F−1の能力は、第3図に後で示すように、他のコロニー刺激因
子により示されるそれよりも非常に大である。
C5F−1はまた、腫瘍細胞に対するマクロファージのリンホカインにより誘導
される抗体依存性の細胞性細胞毒性(ADCC)を増強するためにも使用され得
る。この活性は特に、C3F−1がIL−2、IFN−α、IFN−β、IFN
−7と組合わせて使用される場合に特に効果的である。
さらに、サイトメガロウィルス((JV)のごときウィルス、真菌、及びグラム
陰性敗血症を惹起する細菌を含めての感染性生物を攻撃するネズミ細胞の能力は
C5F−1により増強される。〔ネズミC5F−1は、ネズミマクロファージを
刺激してP815腫瘍細胞に対して静細胞的であるようにしくWing、 E、
J、ら、J、Cl1n、Invest、 (1982)69 : 270)、
あるいは他の白血病標的を殺さない(Ralph、P、ら、Ce1l Immu
rol、 (1983)76 : 10)と、一貫性なく報告されている。No
gawa、 R,T、ら、釦旦1mmunol。
(1980)53 : 116は、酵母を摂取しそして殺すようにマクロファー
ジを刺激することができると報告している。〕従って、免疫抑制それ自体を克服
するのに加えて、C3F−1はマクロファージの分泌及び活性の刺激により間接
的に侵入生物及び悪性細胞を破壊するために使用することができる。
C3F−1はまた白血球細胞の総数の不足を含む疾患である白血球減少症の救済
のために用いることができる。好中球減少症は主として多形核白血球(好中球、
顆粒球)に影響を与える欠陥を反映しており、そして種々の感染、ある種の薬剤
(例えば、細胞毒性剤)又はイオン化照射によるであろう。
従って、好中球を含めての白血球細胞の数を増加させるように幹細胞を誘導する
ためにC3F−1の生体内投与を用いることができる。
最後に、C5F−1は、局所的又は全身的に投与した場合に創傷の治癒を促進す
るために使用することができ、そしてマクロファージを回復させそして腫瘍壊死
因子(TNF) 、血小板由来成長因子(PDGF)及び他の結合組織成長因子
を生産するようにそれらを誘導することができる。
本発明のC5F−1は、蛋白質基質の投与のために当業界において標準的な常法
により製剤することができる。注射による投与が好ましく、製剤には溶液又は懸
濁液、乳剤、あるいは注射できるように再溶解するための固体組成物が包含され
る。
適当な賦形剤には例えばリンゲル溶液、バンク溶液、水、塩水、グリセロール、
デキストロース溶液等が包含される。さらに、本発明のC3F−1は、適切な応
答を刺激するために細胞の調製物と共に前インキュベートすることができ、そし
て全体調製物又はそれからの上滑を対象者に導入することができる。後に記載す
るように、C5F−1刺激に応答して種々のタイプの血液細胞により生産される
物質は所望の標的に対して効果的であり、そして侵入ウィルス又は新生物を攻撃
するこれらの血液細胞自体の性質が増強され得る。対象者自身の細胞が取り出さ
れそしてこの方法において使用され、あるいは例えば、他の適合性個体からの単
球又はリンパ球が前記インキュベーションにおいて用いられる。
ヒトC5F−1の完全なコード配列が今や入手可能であり、そして種々の宿主系
に適用可能な発現ベクターが作製され、そしてコード配列が発現されている。例
えば、PCT公開(前掲);Kawasaki、E、S、ら5cience(1
985)230 : 291−296 ; Ladnerら(1987)EMB
OJ、旦(9) : 2693−2698 ; 1988年5月5日に公開され
たl11o 88103173 :及び1988年6月29日に公開されたEP
O,272,779を参照のこと。これらの参照文献のすべてを引用により本明
細書に組入れる。利用可能な宿主の多様はこの様な宿主のために適当なベクター
と相俟って、翻訳後プロセシング系及びこうして生産された蛋白質のコンホーメ
ーション抑制を提供する環境因子の選択を可能にする。従って、この情報の入手
可能性が本明細書において検討する種々の療法において利用するための十分な量
のC5F−1蛋白質を提供する。
ヒ)CSF−1の特定の例において、現在蓄積しつつある証拠が示すところによ
れば、組換条件下及び生来的条件下の両方において蛋白質のC−末端におけるか
なりの欠失が生ずることができそしてその蛋白質の活性はなお保持されている。
単離された生来の蛋白質はある種の末端切除形又はその混合物として存在するこ
とができ、そして多様なC−末端プロセシングを示すようである。これらの「末
端切除された」形の活性はそれらの意図的な製造により明瞭に確立されている。
例えば、5CSF/C150(以後、150と称する)をコードするDNAから
生産されたミューティンはC5F−1のためのアッセイにおいて、LC5F/C
190(以後、190と称する) 、 5C5F/C221(以後、221と称
する)、又はasp5gLCSF/ N221(以後、N3C221と称する)
をコードするcDNAから生産されたそれと同様に十分な活性を有する。これら
のミューティンは1988年6月29日に公開された係属中のヨーロッパ公開N
α272.779、及び1988年5月5日に公開されたPCT公開−o 88
103173に記載されており、この両者を引用によりこの明細書に組入れる。
C9好遣m檄
本発明の組換C3F−1は、類似するがしかし必ずしも同一ではない一次アミノ
酸配列を有する一連のミューティンであって、そのすべてがC5F−1に特徴的
な活性パターンを示すか又はそれを示すミューティンに特異的に開裂され得るも
のであると理解することができる。すなわちそれらは単球に圧倒的に分化するよ
うに骨髄細胞を刺激することができ、そして上記の定義の範囲内で生来のC5F
−1に対して生じた抗体及びC3F−1活性と関連するレセプターと免疫反応性
である。しかしながら、これらのミューティンのある種の具体例が好ましい。
成熟C3F−1についてLadnerら、前掲、の第1図及び第4図に示される
一次配列は必要される活性を有し、そして言うまでもなく好ましい具体例に属す
る。配列の幾つかの部分が成熟C5F−1中の1・個又は複数個のアミノ酸の欠
失又は保存的置換により変化しているミューティンも好ましい。「保存的」アミ
ノ酸置換とは、蛋白質の活性特性を変えず、そして一般に2個の相互交換された
残基の側鎖の化学的類似性により特徴付けられる置換を意味する0例えば、酸性
残基は他の酸性残基により、塩基性残基は塩基性残基により、疎水性残基は疎水
性残基により、バルキーな残基はバルキーな残基により、等々・・・、保存的に
置換される。言うまでもなく、要求される類似の程度は置換が行われるアミノ酸
の必須性、及びその性質に依存する。従って、一般に、システィン残基の好まし
い置換はセリン及びアラニンであり、アスパラギン酸残基のためにはグルタミン
酸であり、リジン又はアルギニン残基のためにはヒスチジンであり、ロイシン残
基のためにはイソロイシン又はバリンであり、トリプトファン残基のためにはフ
ェニルアラニン又はチロシンである等々、である。
変更に対して最も耐性なC5F−1蛋白質の領域は、ヒト及びマウス種の間での
既知の低相同性領域(残基15−20及び75−84)、蛋白質分解的開裂に対
する感受性を提供する領域(残基51及び52並びに残基191−193)、ジ
スルフィド結合に関与しないシスティン残基、又は活性のためムこ絶対的に必須
でない他の領域(残基159−224)を包含する。残基151−224も必須
でない様である。
従って、mC5F−1の159位と224位(これらを含む)の間、又は151
−224位(これらを含む)の間の1個もしくは複数個のアミノ酸及び/又は1
個もしくは複数個のアミノ酸配列の欠失又は保存的置換により特徴付けられるC
3F−1ミユーテインが特に好ましい。特に、158CSF−1は切除されたC
−末端に限定された数のC3F−1に関係のない追加のアミノ酸残基が含まれて
いても生来の蛋白質のCSF活性に匹敵するCSF活性を有し、150CSF−
1は類似の活性を有する。確かに、生来の蛋白質は14〜15kd (cDNA
配列から推定される26kdとは異る)の分子量を有し、そして組換(推定)ア
ミノ酸配列から予想される疎水性は開裂に対して通常感受性の膜貫通領域に対応
する。従って、末端切除された変形体はおよそ、単離されたC3F−1に対応す
るようである。
さらに、5C5F又はLCSFの最初の3〜150又は4〜150アミノ酸配列
を含むアミノ酸配列を含んで成り、そしてC−末端欠失を含むC5F−1蛋白質
、例えばLC3F/C221及び”5psJC5F/N3C221も好ましい。
さらに、mcsF−1の位151及び52及び/又は位置191.192及び1
93の1個又は複数個のアミノ酸の欠失又は保存的置換により特徴付けられるミ
ューティンも好ましい。特にglnszcsF−1が好ましく、対応するプロリ
ン置換は保存的ではなく、そして活性なCSFをもたらさない。これらが見かけ
上低い相同性を示すため、他の一連の好ましい具体例はmC3F−1の位置15
−20及び/又は位置75−84の1個又は複数個の欠失又は保存的置換により
特徴付けられるものである。さらに、ジスルフィド結合の形成のために必須でな
い任意の位置におけるシスティンの欠失又は保存的置換により特徴付けられるミ
ューティンが好ましい。さらに、mC3F−1の位W59のチロシン残基の欠失
又は置換、特にアスパラギン酸残基による置換により特徴付けられるミューティ
ンが好ましい。
D、ヒトC3F−1のクローニング びPCT公開誓086104607(前掲
)は、ヒトC5F−1のコード配列を得、この配列を発現ベクターに配置し、そ
して所望の蛋白質の発現を得るための方法を例示している。この公開の教示を特
に引用により本明細書に組み入れる。
十分な長さのcDNAは1.64kbであり、そして224アミノ酸の成熟C5
F−1蛋白質をコードしている。このクローンをC5F−17と称し、これはシ
タス寄託番号CMCC2347を有し、そして1985年6月14日にATCC
に寄託された(ATCC53149)。C3F−1コードDNAを担持するこの
プラスミドはpcCSF−17と称される。
D、1 ミュー−インをコードする配置pccsF−17の挿入部に修飾を行っ
てmcsF−1蛋白質のミューティンをコードする対応するプラスミドを得た。
部位特定変異誘発のため、pcCSF−17及びM13mp18を、C3F−1
コ一ド配列の適当な領域を切り出す同一の制限酵素により消化し、そして切り出
された配列をM13ベクターに連結した。第二鎖の合成及び所望の変異したDN
Aの回収のため次のオリゴヌクレオチドプライマーを使用した。
proszcsF−1のため、5’ −TACCTTAAACCGGCATTT
CTC−3’ 、これはコドン52−53に新たなHpa 11部位を形成する
;glnszcsF−1のため、5’ −TACCTTAAACAGGCCTT
TCTC−3’ 、これはコドン52−53に新たな5tuI部位を形成する;
asps*csF−1のため、5 ’ −GGTACAAGATATCATGG
AG−3’ 、これはコドン59−60に新たなEcoRV部位を形成する。
Klenowを用いる第二鎖の延長の後、ファージを大腸菌DG98に形形質転
し、そして生ずるプラークをキナーゼ処理されラベルされたプローブによりスク
リーニングする。プラーク精製の後、所望の変異した挿入部をpcCSF−1に
もどしてそれぞれpCSF−prosz、pCSF−glnsz及びpCSF−
asp5gを得る。
158C5F−1をコードする3個の欠失変異体を含むプラスミド: pcsF
−Bam、 pCSF−BamBcl及びpCSF−BamTGAも調製された
。
pCSF−Bamのためには、pcCSF−17をBamHIにより消化し、そ
してコード領域の上流BamHI / BamHI断片を単離し、そしてベクタ
ー断片に再連結した。この連結混合物を大腸菌間294に形質転換し、そして正
しい方向付けを有するプラスミドを単離した。得られるpcSF−Bamは、C
〜末端でベクター由来の6残基: Arg−His−Asp−Lys−11e−
Hisに融合したC5F−1蛋白質の158アミノ酸をコードしている。
159位のセリンが終止コドンに変異している点を除き完全なC5F−17一ド
配列を含有するpCSF−BamBclのため、pcCSF−17からコード配
列を切り出し、そしてプライマー:5’−GAGGGATCCTGATCACC
GCAGCTCC−3’を用いる部位特定変異誘導のためM2Sに連結した。こ
れはコドン159−160に新たなりcl 1部位をもたらす。変位したDNA
をBstX I / EcoRIにより切り出し、そしてBstX I / E
coRIで消化したpcCSF−17に連結し、そしてこの連結混合物を大腸菌
DG105 dam−宿主に形質転換し、そしてプラスミドDNAを単離した。
159−終止の下流のコドンが除去されているpCSF−BamTGAのため、
pCSF−BamBclをXho I及びBcl Iにより消化し、そして挿入
部をXho I / BamHI消化pccsF−17に連結した。
さらに、151位のヒスチジンの代りにTGA終止コドンを含有するpcsp−
ctytsoをpcCSF−17挿入部から、上記のようニテ適切なプライマー
を用いる部位特定変異誘発により調製した。
D、2 C3F−1の び″ アッセイCO5−7細胞でのC5F−17からの
プラスミドDNA (pcCSF−17)の発現が骨髄増殖アッセイ、コロニー
刺激アッセイ及びラジオレセプターアッセイにより、ho 86104607
(前掲)に教示されているように確認されそして定量された。C3F−1につい
ての骨髄増殖の特異性は活性を妨害するC5F−1抗血清の能力にのみ存在し、
コロニー刺激アッセイについては得られるコロニーの性質に存在することが思い
出されよう。両アッセイは−当り数千ユニットのオーダーのC3F−1生産を示
した。
D、3 ミューティンの
pcCSF−17について教示したのと類領する方法で、ミューティンをコード
するプラスミドをC05−A2細胞にトランスフェクトし、そしてC5F−1活
性の一時的発現を骨髄増殖アッセイ及び抗−CSF抗体を用いるラジオイムノア
ッセイにより測定した。
pCSF−pro52の発現生成物は不活性であり、予想されたようにプロリン
による置換が非保存的であることが示された。他のすべてのミューティンは両ア
ンセイにおいて下記の結果により示されるように活性を示した。
COS細胞でのC5F−1構成物の発現C5F−1ラジオイムノ 骨髄ア ッ
セ イブラスミド アッセイ 増 殖 コロニー(ユニット/d) (ユニット
/戚)
pCSF−G1y150 26.850 55.710ネズミC5F−1をコー
ドするイントロン不含有DNA配列がwo 56104607に教示されており
、そして引用によりこの明細書に組入れる。このネズミC3F−1を、多量のC
3F−1を生産するネズミ繊維芽細胞系を用いて調製する。ATCCから入手で
きるL−929細胞系を、cDNAライブラリーを作るためのmRNA源として
用いる。既知のネズミのN−末端及びCNBr−開裂中間ペプチド配列に基いて
構成されたオリゴマープローブを用いて、このcDNAライブラリーをプローブ
してネズミ形蛍白質の完全なコード配列を回収する。ネズミC3F−1はヒトの
材料と約80%の相同性を有すると信じられ、その由来は、N−末端配列の相同
性、骨髄細胞からマクロファージコロニーを刺激するヒト及びネズミの両C5F
−1調製物の能力、及びラジオレセプターアッセイ及びラジオイムノアッセイに
関しての限定された交叉反応性による(Das、S、に、らBlood(198
1)58 : 610)。
ネズミC5F−1のcDNAの調製、クローニング及び発現はWO861046
07(前掲)に記載されている。
E、長り上9五性
部分精製されたMIAPaCa C5F−1、ネズミL細胞C5F−1、CV−
1により生産された組換物質又は大腸菌により生産されたヒ)CSF−1を用い
て、C3F−1の活性を次の実施例において決定した。 C3F−1は、誘導さ
れたヒト単球によるインターフェロン及び腫瘍壊死因子(TNF)の生産を10
〜30倍増強することが示された。C3F−1はまた、マクロファージの抗腫瘍
毒性をインビトロで刺激し、腫瘍の増殖をインビボで阻害し、マウスを致命的な
細菌感染から保護し、そしてマウスにけおるサイ゛ トメガロウィルスの増殖を
阻害することが証明された。
次の実施例は、請求の範囲に記載された治療的及び予防的使用を限定的にではな
く例示するものである。
夫隻桝
ヒト ゛によるTNF の1゛
MIAPaCa C5F−1を上清からリン酸カルシウムゲル濾過及びレンチル
レシチンクロマトグラフィーにより精製した。リンホカイン生産のアッセイのた
め、末梢血付着細胞をそれぞれ107細胞を含有する2本のフラスコ中でインキ
ュベートした。
一方のフラスコは上記のようにして精製された1000 U/dのC3F−1で
処理した。3日後、細胞を収得し、そして洗浄し、そして5 XIO’/l11
1の細胞濃度で再懸濁しそして24−ウェルプレート中で0.5d/ウエルでプ
レートした。ウェルを10ag/dのりポポリサッカライド(LPS)及び20
ng/mのPMAで48時間処理し、そして上滑をTNFアッセイのために収得
した。
C3Fにより処理された細胞は未処理細胞より約9倍高いTNFの分泌を示した
(162 U/dに対して1500 U/vdl’)。
ヒト に るイン −フェロン の「゛インターフェロン生産に対するC5F−
1の効果を決定するための類憤の実験において、末梢血付着細胞を1000 U
/−の5pp−1の存在下又は非存在下で3日間、上記のようにしてインキュベ
ートし、収得し、5×10SZII&で再゛懸濁し、そして前記のようにし、て
24−ウェルプレートにプレートした。細胞をインターフェロン生産のために種
々の量のpoly(1) : poly(C)の添加により誘導した。上滑を、
vSvが感染したGM 2504細胞に対するその細胞変性効果によりインター
フェロン生産についてアッセイした。 C3F−1により刺激された細胞は50
pg/dのpoly(1) : poly(C)により誘導された場合に100
0/dの生産を示し、他方同様に誘導された未処理細胞は3U/m1未満の生産
を示した。
ヒト ・による夙gC5F の1゜
単球をC3F−1の存在下及び非存在下で3日間インキュベートし、そして第2
表に示すように骨髄性C5Fの生産について誘導した。示されている3つの代表
的な実験は異る提供者からの血液を使用した。
Li盗
骨髄性C5F (U/d)
培地 oo o o o 。
1 n/1ail LPS 0 700±7240±20 200±20 10
3±12 377±572ng/m PMA −370±17 297±618
3±15 380±52 716±76従って、C5F−1は骨髄性C5F又は
コロニー刺激活性の生産を刺激する。
ネズミマクロファージによるxl の1° : のコロニー1° との 六
マクロファージの刺激を測定するため、L−細胞条件化(conditione
d)培地から得られたネズミC5F−1をpcCSF−17からの組換生産C3
F−1のためのモデルとして、肉腫標的を殺すネズミマクロファージの能力を示
す測定において用いた。この測定においては、2時間の付着C3H/)leNマ
ウス末梢マクロファージをC5F−1と共に、又はそれを伴わないで試験管内で
1日インキュベートし、そして次にT−インターフェロンを含有する10%V/
νConA誘導(10n / Id)肺臓リンホカイン(LX)と共に、3H−
チミジン標識マウス肉腫TU5細胞と20:1の比率で混合した。この測定にお
いてLK調製物を精製γ−インターフェロンで代替することができる。その後4
8時間にわたる標識されたチミジンの放出を殺腫瘍細胞の測定値として用いた。
1200 U/dのC3L−1を含有するネズミL−細胞条件化培地としてC3
F−1を添加する効果を次の表に示す。
精製されたネズミC5F−1並びにCV−1及び大腸菌(221)からのrhC
SF−1もこの測定において有効であった。
標的細胞を殺す能力の増加は、C5F−が増殖の予備的1日の間に添加され又は
誘導の期間の間に添加された場合に認められたが、しかしながらC5F−1が雨
期間にわたって添加された場合に最も劇的な効果が観察された。
マクロファージ及び単球の刺激の原因としての細菌性LPS汚染の可能性は排除
された。適用されたC3F−1のLPS含量は低く 〔リムラス試験(Limu
lus amoebocyte 1ysate(LAL)assay)により<
0.3 n/1ail U C5F−1) 、抗−CSF−1カラムへの適用
により活性は除去され; LPSを中和するためにポリノキシンBが使用され;
C3H/HeJからのマクロファージはC5F−1に応答するがしかしLPS
に応答しない。
の1C3Fの六
5屑のLPSの■ν投与の後5時間目に得た6個のマウスの肺からCSF−GM
を調製した。この肺を切りきざみ、無血清培地中で3日間インキュベートし、Y
YG106アフイニテイーカラムを用いて上清からC5F−1を除去した(CS
F−1含量は270 U/dから780/dに低下した。同様に処理したLDI
無血清培地からC5F−Gを調製した。C3F−叶含量及びC3F−G含量の両
者を2000U/ml!においてコロニー刺激アッセイにより測定した。
末梢マクロファージを40%の上記の培地のいずれかと共に又は2000 U/
d C5F−1で測定されたし一細胞培地と共に1日インキュベートし、そして
次に追加の培地と共に又はIJと共に48時間インキュベートし、そして上記の
ようにして殺TU5について測定した。
結果を第3図に示す。C5F−1はTU5に対する毒性の顕著な増強を示したが
、C3F−G及びCSF−GMはいずれもなんらの効果も示さなかった。
ADCCのj゛ としてのC5F−1の− −MIAPaCa細胞系から精製さ
れたC5F−1(〜40%40%純活性〜2 XIO’ U/■)、ネズミL−
細胞条件化培地(比活性〜2.3X10SU/d) 、及びCシー1からの組換
ヒト(rh)C5F−1(>95%純度、比活性〜5 X 10’ U/ mg
)は、IL−2又はIFN−cr、−βもしくは−Tとの組合わせにおいて腫
瘍標的に対するネズミマクロファージADCCを刺激することが見出された。
ADCC測定、において、雌性C3H/HeN又はC3H/HeJマウスに1.
57のプロテアーゼペプトン(ディフコ・ラボラトリーズ、デトロイト、Ml)
をi、p、注射した。3日後、末梢滲出細胞を3X10’大細胞10.5dαM
EM培地+10%熱不活性化ウシ胎児血清で2個の1dウエルに並行して付着さ
せた。2時間後、ウェルをPBSにより3回十分に洗浄し、そしてCSF−1又
はリンホカインを添加し、そして37℃にて2日間インキュベートした。細胞集
団は形態的に〉95%マクロファージであり、そして並行ウェルで2日目に回収
された細胞数は異る処理について類似していた。2日目に、熱不活性化された抗
血清(抗Thy−1、ラビット抗〜マウス脳、アキャレートケミカルス、ウェス
トバレイ、NY)を並行セットの一方に種々の稀釈で加えた。T−リンパ腫細胞
系である標的R1,1をマクロファージウェルに、及びマクロファージを伴わな
い並行ウェルに加えた(±C5F−1、リンホカイン、又は抗血清)。
高濃度(1鱈/戚)の細胞LPSがマクロファージADCCを刺激するので、ネ
ズミ及びヒ)CSF−11製物をLAL測定を用いて試験し、0.2ng/ml
!未満のLPSを有していた。
マクロファージを3=1のエフェクター二標的比率においてADCCについて、
抗血清の存在下又は非存在下で10SR1,1標的を導入し、そして生きている
標的細胞を9.24.48及び96時間目に計数することにより試験した。対照
マクロファージ十抗体を伴うR1,1の増殖は、抗体の非存在下での対照マクロ
ファージ又はサイトカイン処理マクロファージを伴うそれ、あるいはR1,1の
み士抗体士すイト力インのそれと同一であった。
培地 0 0 0
M−CSF O00
IFN−γ 44±563±3 72±3殺ADCC” (%) =100(y
−x)/yここで、y=抗血清の非存在下での標的細胞数x = 1 : 20
.00ONi釈抗血清の存在下での標的細胞数
IFN−rは5 U/dで使用。
50 U/dのIFN−α及びIFN−βは5 U/−のIFN−rとおよそ同
じADCC刺激活性を有していた。5 U/dのIFN−α及びIFN−βはA
DCCに対する効果を本質上有しなかったが、しかしC3F−1の存在下で50
0/−のいずれかのIFNのみを用いて見られるレベルに刺激された殺腫瘍を有
していた。同様の効果がrhIL−2について見られ、5 U/dのIL−2の
みによる2日間のマクロファージの処理がマクロファージADCCを実質的に補
助した。
C3F−1はこの強いIL−2により誘導された活性を中程度に増強した。しか
しながら、IL−2がI U/rd又は0.2 U/Jlll!の低い非有効濃
度で使用された場合、C3F−1の添加は殺腫瘍活性に対する強い増強効果を示
した。
他のリンホカインをADCCの一次刺激剤として試験した。
1.10もくしは100 U/−のrhTNFのみ又は1000 U/mlのC
3F−1を伴う2日間のマクロファージのインキュベーションはADCC活性を
有意に誘導しなかった。0.2〜50U/InRのrhlL−1α又はβ及び1
〜100U/IdのネズミrIL4も単独で又はC3F−1を伴ってADCCを
刺激しなかった。C5F−1の代りに使用できるかもしれない他の補助因子を見
出すための試みが行われた。10゜100又は1000 U/dで試験されたネ
ズミrGM−CSF及びrTL−3は、C5F−1とは対照的に、マクロファー
ジの標準的2日前処理において、単独で又はIFN 7と共にADCCを補助し
なかった。
これらのサイトカインは培地中で2日間のインキュベーションの後、マクロファ
ージの非存在下でR1,1の標的の増殖に対する効果を有しなかった。
t についてのC5F−1の :
A、 Meth A肉腫モデル
CV−1細胞系からの組換生産されたC3F−1(158) 2 XIO’ :
xニット/mg(LALアッセイ: 2ng LPS/d、8ng LPS/I
nIC5F)を50n/−投与で1日2回5日間にわたり、7日前にMeth
A肉腫を皮下移植された20gのマウス(群当り3マウス)に服腔内注射した。
C3F−1処置の開始の後6日間にわたり、3匹の未処置マウス及び3区の処置
マウスを体重及び腫瘍体積について評価した。体重の変化により測定される毒性
の証拠はなかった。7日目に、各群からの一匹のマウスを病理形態学的比較分析
のために殺した(顕著な兆候はなかった)。残り4匹のマウスをMeth Aモ
デルにおいて通常の14日間にわたり評価した。結果を次の表に示す。
C5F−1緩 衝 液 処理/対照
日 (腫瘍体積の変化の平均ΔTV) (%)3 2.0 2.2 91
6 2.6 6.8 38
7 4.1 8.0 51
8 5.7 11.0 52
14 13.9 29.4 47
ΔTV=示された日における平均腫瘍体積:0日における平均腫瘍体積の比(1
つのマウス郡における)結果が示すところによれば、特に6日目の腫瘍体積測定
においてC5F−1介在活性の証拠が存在した。C3F−1群と対照群との間の
差は処理の開始後数日から始まりその後数日の間で最大であり、その後腫瘍はそ
の通常の増殖速度にもどった。
これらのデーターが示唆するところによれば、1日多数回の投与(この投与量に
おいて長時間にわたり有効性を改善するための連続注入)又はより高い投与レベ
ル及び薬剤を投与しない日を含めるための変化したスケジュールが有効性を高め
ることができる。
大腸菌からのC5F−1(150)、C5F−1(190)、及びC5F−1(
221)を用いて類僚の結果が見られた。5匹のマウスから成る群を用いてこの
方法を行った。50g/投与の各生成物を用い、そして計画が10日に延長され
そして投与が7〜8日隔てて行われた大腸菌150物質及び190物譬の場合を
除き、投与(1日2回で5日間)は類似していた。次の表は、各C5F−1由来
物質について、処理動物のΔTVを対照のΔTVで除した%として結果を示して
いる。
B16ネズミ黒色腫細胞系における転移を回避するためにC3F−1を用いる第
二の生体内腫瘍モデルも検討した。
0、2 rrdlcD Cu”及びM g ’ 2不含有HBSS中に懸濁した
腫瘍細胞I XIO’を麻酔してないマウスの側層静脈に接種した。腫瘍細胞の
接種の21日後、マウスを殺しそして死体解剖した。解剖の間、肺及び脳を摘出
し、水ですすぎ、そして秤量した。
次に、肺をボーイン(Bouin)の溶液中に固定し、そして一対の肺当たりの
表面腫瘍小結節の数を拡大鏡により決定した。
組換ヒトC5F−1(9XIO’ U/d)力価及び0.82ng/ mgCS
F−1のエキソトキシンレベルを有する)をすべての実験のために使用した。各
実験の前にC3F−’1を一凍結スドックから新たに得、そして注射の直前にt
lsP 0.9%塩水中に稀釈した。C3F−1を1日1回(QD) X 10
日間のスケジュールで静脈内投与した。
使用した投与レベルを下記の表に示す。非特異的且つ非療法的蛋白質から成る負
対照としてUSPヒト血清アルブミン(H5A)又は無溝したC5F−1を使用
した。C3F−1を30分間煮沸してC3F−1活性を不活性化した。
力価データーが示すところによれば、I XIO’個の腫瘍細胞の静脈内接種の
3日から始めてQD X 10で静脈内投与されたC5F−1は肺転移の中央値
の有意な低下を示した。この投与レベル(2,5〜5.0■/kg)において致
死によって測定される明確な毒性は観察されなかった。
1、 塩水 +1 55(5,29,48,52,5258,58,74,80
,91)
2、M−C5F 2.5■/kg + 1 38(11,IL 13.2B、
32゜44.50,64,67.90)
3、M−C5F 5 ■/kg + 1 50(22,32,48,48,48
゜52.57,62,65.76)
(a)この群と対照との間の差はp−0,002において有意である(門ann
−Whitney)
六 についてのC5F−1虫 はIFN−と ムわせでの試讃Jロジ友狡
下記の方法はA375ヒト異性黒色腫細胞系標的細胞に対するC3F−1のみ及
びIFN−7との組合わせにおける試験管内細胞毒性効果を示す。この例は、腫
瘍細胞に対する細胞毒性の増強について、C3F−1及びIFN〜γのほかに多
くのサイトカインを試験した。
単核細胞(MNC)をヘパリン処理した静脈細胞又は健康な正常志願者のバフィ
ーコートから、リンパ球分離媒体(LSM−オオルガノンテクニカ社、ダルハム
、N、C)上での密度勾配遠心により分離した。次に、MNCをPBSで2回洗
浄し、そして49.2%等張Percoll (ファルマシャ)上に重層しそし
て1500χGにて25分間遠心した。界面の単球バンド(細胞遠心調製物の形
態学的分析により〉80%純度の単球)を収得し、そして37°Cでのプラスチ
ック付着によりさらに精製した。付着は96ウエルプレート中で1.2 X 1
0S細胞/ウエルの密度にて行った。
1時間後、非付着細胞を激しい洗浄により除去し、〜1×1OS細胞/ウェルが
残した。
精製された単球を、3日間にわたり、C3F−1(大腸菌N3C221)、IL
−2、IL−3、IL−4、GM−C5F (すべてGenzyme Corp
。
より) 、IL−2(シタス社)、又は培地のみを含有する0、1%FCS中で
培養した(1°誘導)。3日後、単球を洗浄し、そして次に2°の誘導剤と共に
さらに2日間インキュベートした。C5F−1を伴う又は伴わない1°の誘導も
幾つかの実験においてフラスコ中で行った。単球は組織培養フラスコ中で直接付
着し、非付着細胞を除去し、そして1°の誘導剤を加えた。1°の誘導の後、単
球をトリプシン処理及びおだやかなかきとりにより収得し、ハリバンブルー排除
により生存細胞の計数を行い、そしてウェル当り1×1051il胞を96ウエ
ルプレート中にプレートしさらに2日装置いた。
WE)II 164殺腫瘍アツセイ [Co1ottaら(1984)J、Im
munol、 132:936〕を用いてサイカイニンの細胞毒性を試験した。
要約すれば、活性な対数期のWEHI 164標的細胞を1 n / mflの
アクチノマイシンD (act D)により3時間前処理しそして200μCi
の5t(rにより1時間標識するか、又はact Dと5ICrとで同時に1時
間37°Cにて5%Co2中で処理した。特にことわらない限り、単球から10
0J11の培養上清を除去した後、標識された標的細胞を100Jl!の容量で
エフェクター細胞に加えてエフェクタ一対標的の比率を10:1とした。200
Iの容量の細胞を37°Cにて5%CO□中で6時間インキュベートした。次に
、プレートを机上回転パケット遠心機中で120Orpmにて5分間遠心した6
1001iの上清を各ウェルから取り出し、そしてTカウンターで計数した。
アクチノマイシンDによる前処理を略したほか、P815標的細胞を同様に処理
し、そして標的細胞とエフェクター細胞とを18時時間待インキュベートした。
誘導された細胞毒性を次の式を用いて計算した。
ここで、実験cpa+ =エフェクター細胞十標的細胞+誘導剤自然cpIll
=エフェクター細胞+標的細胞上培地最大cp+m=1%SDSで細胞溶解され
た標的細胞のみ結果を次の表に示す。
C5F〜1によ ° れた 0
+1
1″培地C3F−I C3F−1
2° C5F−I C5F−1里−熔
実験 1 19% 34% 35%
実験 2 12% 49% 37%
実験 3 4% 8% 5%
実験 4 7% 19% 9%
C3F−1により誘導される活性化レベルは可変であるが、4゜のこの様な提供
者の内16がC3F−1のみによる刺激に対して10%と49%の間の増強され
た殺腫瘍活性を示した。
次の表において、種々の2″′の誘導剤の添加に先立って1゜の誘導剤としてC
5F−1を用いた。
細胞毒性(%)
培地対照 02
M−C5F 1000 U/d 1 11LPS 1 n/1tdl 4 26
IFN−γ111/d O7
IFN−r 100 U/d 2 13LPS 1 n/aft +
IFN−γ(IU/滅”) 1.1 29LPS 1 n/atl +
IFN−r (100U/戚)749
LPS I R/rtrl +
PMA 2ng/rnfl 22 53LPS 10g/d +
PMA 2ng/rttfl 24 45IL−250U/d 2 5
2°の誘導剤として試験されそしてC5F−1の存在下又は非存在下で効果を有
しないことが見出された他の因子には500U/dまでのIL−1、IL−3、
!L−4及びGM−CSFが含まれた。
ネズミ ウィルス2 の゛ 「゛
チオグリコレートで誘導れたネズミ付着マクロファージをC5F−1と共に3日
間インキュベートし、そしてvSvを一夜感染させた[Lee、M、T、ら(1
987)J、Immunol、 138 : 3019−3022) −次の表
は付着したままの細胞の550nsmでの吸光度により測定したクリスタルバイ
オレット染色を示す。
培地/ウィルスなし 0.346±0.02培地士ウィルス 0.170±0.
02C3F−1,10001J/Id+ウイルス 0.264±0.02従って
、C3F−1で処理された細胞はvSvに対するマクロファージの保護を示した
。
C3F−1ニよるCMV仇の 几
異系交配CD−1を、サイトメガロウィルス(CMV)の致死量より少い量での
感染の2日前から始めて1日1回5日間にわたり、CV−1細胞系から生産され
たC3F−1(158)により腹腔肉処理した。マウスを感染の3日後に殺しそ
して肺臓のごとき標的器官でのウィルスの増殖の程度をプラークアッセイにより
評価した。その結果が示すところによれば、C3F−1により処理されたマウス
は食塩水で処理された対照マウスと比べて有意に低い(57,8%低い)肺臓で
のウィルス力価を示し、CMV感染がC3F−1で処理されたマウスにとってあ
まり深刻でないことが示された。
別途、大腸菌(N3C221)で生産されたC3F−1を異系交配CD−1マウ
スでの致死的ネズミCMV惑染モデルにおいて試験した(これは、器官のウィル
ス力価がモニターされた、致死量より少い投与量を用いる上記の実験と対象的で
ある)。C3F−1がウィルスチャレンジの24時間前に3〜4■/kg(マウ
ス当りの単位投与量)でマウスに腹腔内投与された場合、食塩水で処理された対
照に比べて生存の有意な増加が存在した。
従って、C3F−1は単独で又は他のリンホカインと組合わせて一般にウィルス
感染の治療のために使用することができ、そして特に免疫抑制ウィルス感染、例
えば後天性免疫不全症候群(ATDS)において有効である。
好ましい投与量はマウス1日当り約0.4〜4■/kgのC3F−1異系交配C
D−1マウスに、宿主への導入の後にグラム陰性敗= 6 X10’CFM)に
よるチャレンジの1日前に、CV−1細胞系から生産されたC5F−1の一投与
量(10x/kg)を個々に投与した。次に、注射後7日間マウスを生存につい
てモニターした。
C3F−1による前処置が、致死量の大腸菌によりチャレンジされたマウスの生
存を有意に増加させた。
この実験はまたN3C221A C3F−1を用いても行われた。
C3F−1の各ロフトを、4倍の稀釈で、3X10’〜2.7X10”ユニッ)
/kg体重の投与量で試験した。最少保護投与量は、食塩水又は煮沸、C5F−
1対照と比べて統計的に有意な(FisherのExact検定において0.0
5未満のP値)生存の増加を示す単位投与量(1日1回、5日間i、p、投与)
として定義された。
群 投与量 生存%(7日目)
CSF−12,97mg/kg 100C3F−10,74■/kg 90
C3F−10,18■/kg 10
煮沸C5F−12,97mg/kg O煮沸C3F−10,74mg/kg 2
0煮沸C3F−10,18mg/kg O白 °ゞ小小感モモデ
ル0■/kgのサイクロホスファミド(CY)により前処置されたマウスにおけ
る大腸菌感染のC5F−1により誘導される保護の結果。マウスについてのcY
のLD、。は約400■/kgであり、本発明者らが用いたより低いcY投与量
はLD、。の1/8であった。
この投与量は、3日速<ip注射された場合、全白血球細胞及び好中球の減少を
誘導し、そしてマウスを大腸菌感染に対してより一層感染性にした(例えば、3
X10’cfu/マウスでの感染はCY処理されたマウスの100%を殺した
が、この投与量のCYを与えられなかったマウスのねずが20%を殺した。C3
F−1がCY処理マウスニ与えられた場合(0,89mg/kg(7)C5F−
1,1日1回4日間ip) 、食塩水を与えられマウスにおいて30%であるの
に対して100%の生存が存在した。
内皿゛ 胞 の生 ]゛
異系交配CD−1マウスに精製組換ヒトC3F−1ヲ2■/kg/投与で1日3
回5日間続けて投与した。合計白血球細胞数は食塩水処理された対照マウスにお
ける6、821/mからC3F−1で処理すれたマウスにおいて12.000〜
13.000/ mに増加した。
さらに、好中球数は食塩水で処理された対照マウスにおける1 、 078/
dに比べてC3F−1で処理されたマウスにおける6、821/Iに増加した。
この効果はC5F−1の投与量及び投与スケジュールに依存する。末梢血好中球
の増加はC5F−1の腹腔円単位投与の後2〜4時間で検出できた。これらの結
果が示すところによれば、顆粒球生産の刺激剤及び白血球数の増強剤としてC3
F−1の投与は臨床医学及び獣医学において有用であろう。
I の治癒におけるC5F−1。
C5F−1を創傷の治癒について、動物モデル及び方法、例えばGoodson
及びHuntのGoretex ミニチュア−創傷治癒モデル[(1982)L
嘔」シカカニ33 : 394)を用いて測定する。この方法においては、移植
されたGoretexチューブが侵入マクロファージ、繊維芽細胞及び他の結合
組繊細胞、並びにコラーゲン及びフィブリンの沈着により満たされる。治癒はチ
ューブの中味を顕微鏡検査することにより測定される。第二のモデルはEise
ngerら[(1988)Proc、Natl、Δcad、Sci、USA□ξ
+5 : 1937)の切開創傷治癒モデルであり、この場合は創傷が視覚観察
され、そして治癒、細胞3度、及びのう毛から生ずる上皮細胞層の数をモニター
するためにパンチ生検体が採取される。第三のモデルは漿液モデル、例えばFo
tevら[(1987)J、Pathol。
ては治癒が傷ついた部位の中皮表面形成の程度により測定される。これらのモデ
ルのそれぞれの教示を引用によりこの明細書に組み入れる。
一般に、C5F−1は、局所投与のための上皮由来因子(EDF)を用いる切開
創傷治癒モデル参照に記載されているように塩水中10.000〜1,000,
000 U/滅のC3F−1に非付着性外科包帯を浸漬することにより創傷の部
位に通用される9あるいは、Goodson及びHunt (前掲)に記載され
ているように、類憤の量のC5F−1がGoretexチューブに移植の際に導
入され、あるいはC5F−1はまた、10〜1.000 n/kg/日の量での
1日1〜3回の全身処置(i、v、 、 i、p、、又はs、(1)により、創
傷の部位に適用される(Goretexチューブ中で、包帯中又は包帯下で、又
は漿膜キャビティーへの注射により)。
C5F−1の存在下又は非存在下で各モデルの治癒速度が測定され、そして組織
の再生が評価される。
C5F−1はまた創傷の治癒を促進するための他の増殖因子、例えばEDF、上
皮増殖因子(EGF) 、繊維芽細胞増殖因子(塩基性又は酸性FGF)、血小
板由来増殖因子(PDGF)又は形質転換増殖因子(TGFα及びβ)、IL−
1及び他の物質、例えばソマトメジンCおよびビタミンCと組合わせて使用する
こともできる。
F、C3F−1の制 び1
組換生産されたヒ)C5F−1は標準的製剤法を用いて投与のために製剤化する
ことができる。通常CSFは注射可能な形で調製することができ、これは唯一の
活性成分として、又は補完的もしくは類似の活性を有する他の蛋白質又は他の化
合物との組合わせにおいて使用され得る。この様な他の化合物には他の抗腫瘍剤
、例えば化学療法剤、例えばアトレアマイシン、又はリンホカイン、例えばIL
−1、−2、−3及び−4、α−1β−及びγ−インターフェロン、C3F−G
M及びC5F−G 、並びに腫瘍壊死因子が含まれるであろうC5F−1活性成
分の効果はこの様な追加の成分の存在により増加又は改善され得る。上記のよう
に、C5F−1は有利な態様で適切な血液細胞と相互作用することができ、そし
てそれ故に本発明の組成物は、場合によっては追加のリンホカイン又はサイトカ
インの存在下でのC3F−1とこれらの細胞のインキュベーション混合物を包含
する。この様なインキュベーション混合物の上清両分、又は細胞を含有する全体
混合物のいずれも使用することができる。
ある組合わせには時間差、例えばC5F−1に続き1〜2日後にT−インターフ
ェロンを投与するのが好ましい場合がある。
本明細書に記載されるC5F−1は一般に、癌を除くすべての症状のため、例え
ば感染性疾患の処置、創傷の治癒、骨髄造血の回復及び免疫のために、単一ポル
ス投与で又は24時間にわたって分けて1日当り0.001〜1■/kgO量で
療法的に投与される。血液好中球及び単球数を回復するため及び感染を予防する
ために用いられるC3F−1投与とは対照的に、直接マクロファージ介在抗腫瘍
効果のために1日当り約0.1〜5■/kgが癌患者に投与される。
下記の寄託が行われている。
pHC5F−1401771985年4月2日pHcsF−1a 2312 4
0185 1985年5月21日C3F−172347531491985年6
月14日pLcsF221A 3095 67390 1987年4月14日p
C5F−asp59 2705 67139 19B6年6月19日pC5F−
gln52 2708 67140 1986年6月19日pC5F−pro5
2 2709 67141 1986年6月19日pC5F−Bara 271
0 67142 1986年6月19日pCSF−BamBcl 2712 6
7144 1986年6月19日pCSF−G1y150 2762 6714
5 1986年6月19日これらの寄託は特許手続のための微生物の屈託の国際
的承認に関するベダペスト条約の規定及びその規則(ブダペスト条約)のもとに
行われた。これは寄託の日から30年間の生存培養物の維持を保証する。これら
の寄託物はブダペスト条約の規定のもとに、及び関連する米国特許の発行の後の
永久的且つ無制限の入手可能性を保証する寄託者とATCCとの契約に従ってA
TCCにより入手可能にされる。この契約は、適当な条件下で培養された場合に
おいて寄託培養物が死滅し又は失われもしくは破壊された場合に、通知の俊速や
かに同じ培養物の生存検体によりそれが置き代えられることに同意する。寄託物
の入手可能性は、いずれかの政府の権威のもとにその特許法に従って認められた
権利に反しての発明の実施の承諾であると解してはならない。
これらの寄託は関連する公衆の便宜のために行われたものであり、記載が発明の
実施を可能にするために十分でないこと又は本発明がこれらの特定の構成物に限
定されることの自白を構成するものではない、当業者が寄託された構成物を複製
し、DNAの代替形又はそれを含有する生物体を構造することを可能にし、請求
の範囲に記載されている発明の実施を可能にする完全な記載が上に記載されてい
る。
本発明の範囲は例示された具体例により制限されると解すべきではなく添付され
る請求の範囲に従って決定されるべきである。
=9 v u =3 ”4 :” 章3 i? = 茶1:浄書(内容に変更な
し)
部分的ヒトC3F−1配列
I GAAGGTGACATCTGGGCTGTTTTCATGGGAGAAC
AAGGTTGTGCTGTGGCTGCTAa入A^T61 CCTGGGA
AAGCTGGATTTGAGGGATGCTGTATCCTGAGGTAAG
GGCAGAGCCTGTAGCAT121 TGTAGATATGAGGCC
TTTGTTTTTCTGCGTTfl、AGCAGGGCATGGGGATA
ACTGGGIAfAG
↓
181 TGAGACCTGGGGAGAAATGACACCCTCTCTGT
CACAGACATGGCTGGGCTCCCTGCTGTs
ThrTrpLeuGIySerLeuLeuLeu241 GTTGGTCT
GTCτCCTG GCGAGCAGGAGTATCACCGAGGAGGTG
TCGGAGTACTGTAGCb^
351TATTCTACCTTCTCCCCACTGGGGAAATGAAGG
CAGGAGCCAGGGAGCAGGTCAAAGAGA421 GCAGT
TGCAG[、CAGGAAAATAGGGCAGTGCGGCACATTGC
TTGTGGTTCCCACTAGCTbC
481ACCAGTGATACCCTTCACTLACCTTCCCAAAGT
TAGGACCTCTGGTCTCCCCAGCTCGAA541 GCCCT
CTCTμCTGCCCTGCAGGCAGTGCATGCTGTGGGCTT
CCAGCTGCTTGCCTGGGT601 TAGTGATTGCCCAG
GAACATC触CCACTGATTCTGAMAGGCTTCTすGGTCT
GCTGTCC661CTCAGTGGGATGCCTCCTCTGG[、^A
Il+CTAGCCCAGGCGGCCTGCTGTGTCCACATGTsG
C
FIG、 2a
特表平3−501382 (14)
721 A丁CTAGCCTCCTGSA(TCTCATATGTGGCGCA
STCTGCGA?CAGAGCCCCACCAGAττTf
781 cAGGGLLGCGCTTG:CゴAACTCロAGCCTTCCA
CACTCAニアT 、、、 200 gas=s −−00,TCCAGSC
CCC丁GAGCTTCGGGCCTG丁C5CCTGTCCCτTCCGCC
丁CTCτTuCCCCAGbA Cs
61 ACTTCTごCTGTATGTAS7TGCTGTAl:+CAATC
CAAGGTAGACCAA(aAcこCニ:AC,:久τ■b+ P
121 TCAGGCTTAAAAτCC&GLAC7GZ7GC7C7GGG
GC7AAAGA*GCTTτAASSS:Pτ(:QS:1ε: τCFAA
こニ口;τl’lCAu STU”7 こJ’+Fl?l+::bl’il A
’l:”?IJTIC関:CTCT*こ■VGAAττC?二二;
24: A7GACA;*Sτ;C7C4:τG::TC:ACCCAAQA7
7A τA−、::?A?A7?(7m:+、A?AQA:`T:T
3D’z CTτ:CT7AAAAこFLAA?1JIJコ+A+++GτこA
GAτττ−57SSCu?G57ASAAC1AAA:A`SA:+A
)51 C?7CTτ;TTC7TCτFI CAS::ττCCCCT’+G
SCAτこ7GO=ss:AcT−Aτ:°7:τCCτ二R二:
42! TτGACTCTGτ0丁TτCCACG7G7GGτ7’aG;AS
SSAτCAASττ:&AA(((:AA7(CA:?:`s
シ己I A大にτ”2SGτCCCCGTTTTGAACAASSニアGA昌s
”τII、AC773AGC7G7A;777A ::++|、:
↓
541 AJTCGTTGCCCTGCTCTCTC丁TACACATTCAC
AGTCAGAτGGA(aAccTc’:+Tfl+(:`AATTA
浄書(内容に変更なし)
661 CCAGCCTGCATGCAACTCCCAGGGTGGGGTGT
GTGGGGGAGCATGAAAGCGGCAGAATGb
721CTACTGCTGGAAAGGGTGAGAGTGTGAGGATCC
ATGGGTGCTCAACTCTGGGGTGCCAGG781 ATCCA
GGGCTCAAGTCCCCTGCCATTCCCTTCTCCTGGCCT
GATACATAACAAGCGCTC`
841 CTAGGTACCAAGCACTTTGCTAATGTAGTTCT
GACAGTACCACTATGTGGTACACAAAT`
901 CAGTTTATTATCCACAGAGAGGTGAAAGGAGC
ATAGCTAGTAGGTGCTAGAGGCCTGA丁s
961 TGAATCCAGGAAGGTTGGCTGTAGGGCTTいGG
CAAATCAATACTTCTTCCAGGTCACAA1021 GCTT
*1)ネズミアミノ酸配列との一致を示す一1′>ヒトアミノ酸配列との一致を
示す↓ 12イントロン、/第2゛尤ノ境界を示すFIG、 2c
浄書(内容に変更なし)
測定の間培地又は10%リンホカイン
FIG、 3
ANY REFERENCE T。
FIGURE 4
SHALL BE C0N5IDERED N0N−EXXSTENT(See
Article 14(2))補正書の翻訳文提出書
(特許法第184条の8)
平成2年3月22日
特許庁長官 吉 1)文 毅 殿
1 特許出願の表示
PCT/US88103234
2 発明の名称
組換えコロニー刺激因子−1の使用
3 特許出願人
住 所 アメリカ合衆国、カリフォルニア 9460B。
エミリービル、フィフティーサード ストリー) 1400名 称 シタス コ
ーボレイシッン
4代理人
補正書の翻訳文 1通
浄書(内容に変更なし)
請求の範囲
1、哺乳類における細菌感染疾患の療法的処置のために有用な組成物の製造のた
めの組換コロニー刺激因子−1(CSF−1)の使用。
λ 前記細菌感染疾患がグラム陰性敗血症である請求項1の組成物。
3、 サイトメガロウィルス感染疾患の療法的処置のために有用な組成物の製造
のための組換コロニー刺激因子−1(C5F−1)の使用。
4、哺乳類における肉腫又は黒色腫である腫瘍の処置のために有用な組成物の製
造のための組換コロニー刺激因子−1(C5F−1)の使用。
5、 前記組換C5F−1がインターフェロン−α、インターフェロン−β、イ
ンターフェロン−γ、IL−2、TNF、 IL−1、GM−C5F又はG−C
5Fから成る群から選択された1又は複数のリンホカインと組合わせて投与され
る請求項、1.2.3又は4に記載の組成物。
6、単球が生体外でC5F−1により処理されそして次に哺乳類に導入される、
請求項4に記載の組成物。
7、 前記リンホカインがインターフェロン−α、インターフェロン−β、イン
ターフェロン−γ、IL−2又はTNFである請求項5に記載の組成物。
8、腫瘍細胞に対するマクロファージの抗体依存性細胞性細胞毒性(ADCC)
の刺激のために有用な組成物の製造のための組換コロニー刺激因子−1(CSF
−1)の使用。
9、前記組換C3F−1がIL−2、インターフェロン−α、インターフェロン
−β又はインターフェロン−Tから成る群から選択された1又は複数のリンホカ
インと共に投与される請求項8に記載の組成物。
10、対象における創傷の治癒のために有用な組成物の製造のためのコロニー刺
激因子−1(CSF−1)の使用。
11、前記組換C3F−1が好酸球分化因子、酸性又は塩基性繊維芽細胞増殖因
子、上皮増殖因子、形質転換増殖因子α又はβ、IL−1及びソマトメジンCか
ら成る群から選択された1又は複数の増殖因子と共に投与される、請求項10に
記載の組成物。
平成3年7月70日