JPH04502009A - Cd28刺激関連免疫療法 - Google Patents

Cd28刺激関連免疫療法

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一般的には、免疫療法に関する。さらに詳しくは、本発明は、T細胞が 仲介するin vivo 免疫応答を増強するためのCD28 T細胞表面分子 の刺激に関連する免疫治療方法に関する。
T細胞と呼ばれる胸腺由来リンパ球は、in vivo免疫応答の重要な調節細 胞である。T細胞は、細胞障害作用および遅延壓過敏症(DTH)に関し、Bリ ンパ球抗体産生に対してヘルパー機能を提供する。さらに、T細胞は、免疫調節 分子として機能する様々なリンホカインを産生ずる。たとえば、T細胞の細胞サ イクルの進行を促進できるインターロイキン−2(IL−2) 、腫瘍細胞の溶 解に関与することが示されているサイトカイン、腫瘍壊死因子−α(TNF−α )およびリンホトキシン(LT)、広範囲の抗ウィルスおよび抗腫瘍作事を示す インターフェロン−γ(INF−γ)、ならびに多系統造血因子として機能する 顆粒球−マクロファージコロニー刺激因子(GM−C3F)である。
たとえは癌、後天性免疫不全症候群(エイズ)および重大な感染症のような疾患 に対する現在の免疫療法的処置には、T細胞の増殖による免疫応答の増強を試み る、リンホカインの全身投与がある。しかしながら、投与されたリンホカインは 、感染または腫瘍の部位の近位の活性化T細胞に特異的に向けられるものではな いから、このような投与ては、T細胞仲介免疫応答の非特異的増強が生じる。さ らに、これらの分子の薬理学的用量の全身注入は、重大な毒性を招くことになる 。免疫不全または免疫抑制患者に対する現在の治療も、濃厚なγ−グロブリン製 剤またはT細胞リンホカインの全身注入を用いた、全身的副作用の欠点を伴う免 疫系の非特異的増強である。
免疫調節因子のin vivo分泌の刺激は、これまで、そのような治療法の効 果および/または機構、ならびに想定される利点を評価することがなかったため 、実現可能な方法とは考えられていなかった。
したがって、T細胞仲介免疫応答を増強し、しかもそれが標的細胞によって産生 される抗原により活性化されたTJI胞に特異的に向けられる免疫治療方法が提 供されるとすれば、望ましいことである。患者の自然の免疫特異性を利用できる 免疫治療方法を提供することはまた、望ましい。免疫抑制患者に使用できる免疫 治療方法の提供も望ましい。さらに、免疫調節分子の、重大な毒性作用を示す量 を投与することに一義的に依存するものではない免疫治療方法の提供は望ましい ことである。
また、T細胞集団の採取および再導入を行わないで、所望により直接投与か可能 な免疫治療方法の提供が望まれる。さらに、T細胞仲介免疫応答を増強させるの みでなく、その免疫抑制が有利である場合、たとえば移植患者およびショック症 状を起こ−している患者にはT細胞仲介免疫応答を抑制にも使用できる免疫治療 方法の提供が望まれる。
発明の要約 本発明の免疫治療方法は、活性化T細胞集団を有する患者に、CD28 T細胞 表面分子の細胞外ドメインの少なくとも部分に対して結合特異性を有するリガン ドの治療有効量を投与することによるヒトT細胞リンホカインのin viν0 レベルを選択的に調節する工程からなる。
本発明の免疫治療方法は、活性化T細胞のCD28分子の刺激の驚くべき、これ まで真価が認められていなかった作用を利用するものである。活性化T細胞とは 、T細胞受容体TCR/CD3 T細胞表面複合体と外来性抗原またはその均等 物の相互作用によりその免疫応答が開始または「活性化」された細胞を意味する 。このような活性化は、T細胞の増殖と、リンホカイン産生のようなT細胞エフ ェクター機能の誘導を生しる。
CD28細胞表面分子の抗−C028抗体による刺激は、T細胞をそのTCR/ CD3複合体の最大上刺激により活性化した場合のT細胞増殖とIL−2リンホ カインレベルに、著しい増加を生じる。驚くへきことに、TCR/CD311合 体の刺激を最大にした場合、抗−CD28による共刺激は、IL−2リンホカイ ンのレベルを実質的に増大させるか、T細胞の増殖には抗−CD3単独で誘発さ れる以上の有意な増大は認められない。
さらに蔦くへきことには、IL−2レベルが存意に増大するのみでなく、前には CD28刺激に伴わなかった全セットのリンホカインのレベルも上昇する。注目 すべきことは、CD 2811111激によるT細胞増殖もリンホカイン産生の 増大も、シクロスポリン糖質コルチコイドによる免疫抑制に抵抗性を示すことで ある。
すなわち、本発明の免疫治療方法は、CD28T細胞表面分子を刺激することに よってT細胞仲介免疫応答を調節し、生体の感染または癌からの脱却を補助でき る方法を提供する。本発明の方法はまた、TJI11胞の増殖を増大させるのみ てなく、それが所望の場合には、現在CD28刺激によって調節されることか知 られている全セットのT細胞リンホカインのレベルおよび産生を増大させて免疫 応答を増強させるために使用することかできる。
さらに、T細胞免疫応答の増大におけるCD28刺激の有効性は、T細胞活性化 およびある形でのTCP/CD3複合体の刺激を必要とすると思われることから 、本発明の免疫治療方法は、生体を特定の感染または癌から保護できる予め活性 化されたT細胞を選択的に刺激するために使用することか可能で、この場合、現 在、免疫機能の増強に用いられている方法の非特異的毒性を回避することかでき る。加えて、本発明の免疫治療方法は、免疫抑制状態下でもTm胞仲介免疫機能 を増強させ、したがって免疫不全症たとえばエイズに罹患している患者にとくに 有利である。
本発明およびその利点は、図面および以下の特定例と合わせて、好ましい実施態 様の詳細な説明を読めば、さらに明瞭に理解てきるものと信じる。
図面の簡単な説明 図1は、CD28刺激T細胞によるチミジン取り込みの増大がないことを例示す る棒グラフである。
図2は、抗−CD3刺激T細胞のCD28刺激によるウリジン取り込みの上昇を 例示する棒グラフである。
図3は、CD28刺激により誘発されたT細胞増殖におけるシクロスポリン抵抗 性の増大を例示するグラフである。
図4は、抗−CD28によって誘発されたPMAまたは抗−CD3活性化T細胞 リンホ力イン発現に対するシクロスポリンの作用を例示するノーザンプロットで ある。
図5は、CD28M激によるサルTI胞のin vivo活性化のグラフである 。
好ましい実施態様の詳細な説明 本発明の免疫治療方法の好ましい実施態様においては、抗原活性化T細胞または その均等体のT細胞仲介免疫応答を増大させるために、CD28分子を刺激する 。CD28は約80%の成熟T細胞の発現上に発現する44キロダルトンの蛋白 質で、免疫グロブリン遺伝子に対して実質的なホモロジーを示す。Poggi、  A、 ら: Eur、 J。
びAruffo 、 A、ら: PNAS (USA) 、8573〜8577  (1987)参照。両記載を参考として本明細書に導入する。本発明の方法に よるCD28分子の細胞外ドメインと抗−CD28抗体との結合は、T細胞増殖 の増大とリンホカインレベルの上昇を生じる。
特定例Ill −IV およびVl−Vllll、:おいてハ、T細胞の活性化 は、T細胞TCR/CD3複合体(これがT細胞免疫応答の特異性を仲介する) を、固定化抗−CD3モノクローナル弘体たとえばmAb G19−4で刺激す ることにより、またはPMAおよびイオノマイシンで化学的に刺激することに達 成された。しかしながら、T細胞の活性化は、上記方法に代えて、CD3刺激が 直接関与しない経路、たとえばCD2表面蛋白質の刺激によって行うこともでき ることを認識すべきである。
しかしながら、実際には、活性化T細胞集団は、完全な免疫抑制の場合を除いて 、疾患または感染により存在する異種抗原またはレベルが実質的に上昇した抗原 に応答して活性化されたT細胞を有する患者自身の免疫系によって与えられるこ とになる。「異種抗原」の語は本明細書では広い意味で使用され、正常時には生 体によって産生されない抗原、または癌の場合のように正常時にはそれを産生じ ている細胞によっては産生されない抗原を意味する。レベルが[実質的に上昇し た」抗原は、正常範囲を越え、この上昇によって生体に有害な作用を生じる可能 性があるレベルの抗原を意味する。
本発明の方法によれば、C28分子自体の刺激は、028に対する結合特異性を 有するモノクローナル抗体またはその部分のような、リガンドの投与によって行 われる。適当な抗体には、広く分与されていて、請求により、Jeffrey、  A、博士、Oncogen Corporation、 5eattle、  WAから入手できる(販売以外の目的で)IgGg−抗体であるmAb9.3、 またはmAb KOLT−2が包含される。これらの抗体はいずれも、Leuk ocyte Typingo、第12章、147〜156頁、Re1nhert z、 E、 L。
ら編(1986)に記載されているように、CD2Bの細胞外ドメインに対して 結合特異性を有することが明らかにされている。mAb9.3のF (ab’  )!フラグメントが、現時点では、in vivo試験で有害な副作用も報告さ れていないことから、好ましい。しかし、本発明の方法は、キメラ抗体ならびに 、CD28表面分子を結合する非免疫グロブリン抗体の使用も意図するものであ ることを理解すべきである。
Aruffo、 A、ら:PANS (USA) 、84 : 8573〜85 77 (1987)によって配列決定が行われたCD28の細胞外ドメインは、 一般に、以下のアミノ酸配列からなるものである。
Me t LeuArgLeuLeuLeuA IaLeuAsnLeuPhe ProSer I I eG 1 nVa 1ThrG 1yAsnLys I  1eLeuVa ILysG I n Se rP roMe t LeuV a lA 1aTyrAa pAs nA 1ava IAsnLeuSerC y 5LysTy rSerTy rAsnLeuPheSe rArgG I  uPheArgA 1aserLeu)l i s LysG I yLeu As pSerA 1ava IG 1uVa ICysVa lVa 1Ty rG 1yAsnT yrSerG lnG InLeuG I nVa 1T yrserLys Th rG I yPheAsnCysAs pG 1yL ysLeuG I yAsnG I userVa IThrPheTy r  LeuG 1nAs n LeuTy rVa 1AsnG 1nThrAs  p I IeTyrPheCysLys l leG 1uVa 1Me tT yrProPr。
ProTy rLeuAs pAsnG I uLysSerAsnG I y Thr I le [IeHi sVa ILysG I yLy sHi s  LeuCysProSerProLeuPheProG l yProSe  rLysPr。
本明細書および請求の範囲において以下に用いられる[細胞外ドメイン」の語は 、上に掲げたアミノ酸配列、その任意の実質的な部分、またはそれと実質的なホ モロジーを有する任意の配列を意味する。
特定例111〜Vのデータから明らかなように、CD28刺激によるT細胞仲介 免疫応答の実質的な増大は、活性化T細胞に特異的と考えられる。このような特 異性は、臨床的にとくに重要であり、本発明の免疫治療方法の重要な利点のひと つである。抗−CD28抗体たとえばmAb9.3の投与は、すでに活性化され 免疫応答に従事しているT細胞または活性化の過程にあるT細胞の応答を特異的 に増強させる。しかしながら、本発明のCD28特異的リガンドのCD28受容 体への結合後にT細胞が活性化された場合でも、CD28刺激は有効であること を評価すべきである。すなわち、腫瘍部位もしくは感染部位またはそれらの付近 にあるT細胞は、産生された抗原によって活性化されていてもまたそれらの部位 に存在していても、CD28刺激によって選択的に[追加免疫」されることにな る。
以上述べたように、また特定例によってさらに例示されるように、活性化T細胞 に対するCD28刺激の相剰作用は、TCR/CD3複合体が最大に刺激されて いない場合には、T細胞増殖の増大のIL−2リンホカインレベルの上昇を生じ る。しかしながら、TCR/CD3刺激が最大である場合には、T細胞の増殖は 著しい増大を示さないものの、ある種のリンホカインのレベルは実質的に上昇し 、これらのリンホカインの細胞産生の増加を示している。すなわち、自然の最大 TCR/CD3刺激またはそれと同等の刺激ならびに疾患または感染によるT細 胞のin vivo活性化を受けている患者では、本発明の方法によるCD28 を刺激する抗−CD28抗体の投与は、リンホカイン産生の実質的な上昇を生じ ることになる。
とくに特定例IIIに示されるように、本発明の方法のCD28刺激剤の投与に よって達成されるリンホカイン産生の増加は、驚くべきことに、全セットのリン ホカインの産生増加を生じ、これはこれらのリンホカインがある形のCD28調 節下にあることを示している。IL−2、TNF−α、LT、INF−γおよび GM−CS Fを包含するこのセットのリンホカインは、Mosmann、 T 。
R1ら、Immunol、 Today、8 : 223〜227 (1987 )によって記載されたマウスに存在する7、1細胞リンホカインにかなり類似し ている。この所見は、CD28刺激によってヒトIL−4の産生は増大せず(デ ータは示していない)、これはマウスのTH1細胞によっても産生されないリン ホカインであることでも支持される。
したがって、言及の便宜上、CD28刺激によって影響されるヒトリンホカイン 群を以下、ヒトT、lリンホカインと呼ぶことにする。しかしなから、「ヒト7 .1リンホカイン」の語は、上に掲げたリンホカインに限定されるものではなく 、CI)28T細胞表面分子の結合または刺激によってその産生か影響または調 節されるすべてのヒトリンホカインを包含することを意味するものである。すな オ〕ち、本発明の免疫治療方法の抗−CD28抗体の投与によって、全セットの ヒトリンホカインの産生およびレベルを有意に上昇させることかできる。
本発明の免疫治療方法はまた、免疫抑制患者、たとえばエイズに罹患している患 者の、T細胞仲介免疫応答を強めるために使用することかできる。特定例v1〜 vl目に示すように、CD28調節リンホカインのレベルおよび産生の増大は、 たとえばシクロスポリンまたはデキサメサゾンによって惹起されるような免疫抑 制の存在下でさえも、起こり続ける。すなわち、CD28刺激剤たとえばmAb 9.3の投与は、免疫抑制患者を処置して1nvivoリンホカインレベルを上 昇させるために使用できる。
さらに、敗血症性ショックおよび腫瘍誘発悪液質を包含する様々な症状にはCD 28経路の活性化およびリンホカインの多分毒性レベルまでの産生増大か関与し ている場合が考えられる。したがって、たとえば、F(ab’)2フラグメント またはCD28分子に対する天然リガンドとCD28を結合させることによるC D28経路の下方調整は、それらの臨床症状に対する免疫療法も提供することが できる。
抗−CD28抗体の投与か、活性化T細胞部位におけるリンホカインレベルの実 質的な上昇による免疫治療方法としての可能性を真剣に考慮されたことはこれま でになかった。たとえばmAb9.3の付加はT細胞の増殖のある程度の増強に ついてのろ考えられていて、ヒトT)I 1リンホカイン産生の実質的な誘発に ついては顧みられることはなかったのである。
CD28結合がT細胞仲介免疫応答を調節する特定の機構に拘泥するものではな いが、刺激の機構に対するモデルは、特定例V[11にその一部が示されている 実験データによって想定され、支持されてきた。
多数のリンホカイン遺伝子は、構成的に発現されたハウスキーピング遺伝子から のmRNAよりも細胞°質中で急速な分解を受けることは以前から明らかにされ てきたが、これから、これらの誘導性m RN Aの不安定性が遺伝子発現の急 速な調節を可能にするように選択されるとの仮説が導かれている。本明細書に記 載され、請求されているCD28調節の機構は、上述のヒトTMIリンホカイン のセットの急速に分解するmRNAの安定化に関連するものと考えられる。今日 まで、真核細胞系では、細胞表面活性化経路がm RN Aの分解に特異的変化 を誘導して遺伝子発現を変化させうろことを示す以外の機構は述べられていない ように思われる。
特定例1■に示すように、CD28とCD3の共刺激はヒトT、lリンホカイン のmRNAの増加を生じた。これは、すへてのT細胞活性化関連遺伝子の定常状 態におけるm RN A発現の全般的増加の結果てはなかった。この増加は均衡 がとれたものではなく、したかって、培養液中の細胞の増殖率の増加によっては 説明できなかった。
これらのデータは、本明細書には詳細を示さなかった他の研究とともに、活性化 T細胞のCD28表面分子の活性化は、リンホカインmRNAを特異的に安定化 する機能を有することを示している。mRNAの安定性の増大、すなわちその分 解の遅延は、mRNAの翻訳の増加を生じ、その結果、細胞あたりのリンホカイ ン産生の増加を招くことになる。
したかって、本発明の原理によれば、CD28分子に対する結合特異性をもつリ ガンドたとえばmAb9.3は、CD28経路を刺激するためのin vivo 投与に適当な生物学的に適合性のある形で投与される。rCD28の刺激」とは 、T細胞の増殖もしくはヒトT。lリンホカインの産生または両者の増大を生し るCD28分子の刺激を意味する。rin vivo投与に適当な生物学的に適 合性のある形)とは、リガンドの治療効果が、それに毒性があってもその毒性作 用を上回るようなリガンドの投与形態を意味する。CD28リガンドの投与は任 意の適当な薬理学的形態て行うことがてきる。たとえば、リガンド溶液を静脈内 注射することができるが、これに限定されるものではない。
リンホカイン産生のCD28調節のモデルはリンホカインレベルの刺激および上 昇に関して説明されるが、本発明の原理によれば、CD28結合に対し適当なリ ガンドを選択することにより、CD28経路の下方調節または抑制も達成できる ことを理解すべきである。
モノクローナル抗体(mAb)9.3、CD28分子の細胞外ドメインに結合す るrgGt、モノクローナル抗体は、Immunogenetics、10 :  247〜260 (1980)に記載されているように、Hansenらによ って最初に誘導されたハイブリッド細胞系によって産生された。
高力価のモノクローナル抗体9.3を含有する腹水は、予めPr1stane  (Aldrich Chemical Co、、 Milwaukeell)0 .5mlを腹腔内に免疫したBa1b/CxC57BL/6F、マウスに、5〜 l0XIO@ハイブリツド細胞を腹腔内接種して製造した。モノクローナル抗体 9,3は、腹水から、Hardy、 R,、Handbook of Expe rimental[mmunology、13章(1986)の記載に従ってス タヒロコツカスプロテイン−A 5epharoseカラム上で精製した。
機能的検定に使用する前に、精製されたmAb9.3をリン酸緩衝食塩溶液(K (10,2g/I!dHt O;KHt POa 0.2g/A’ dHt O ;NaC18,Og/A’ dHx O;Nag HPO4”78t O2,1 6g/12 dHt O)に対して広範囲に透析し、ついで0.22立方ミクロ ン滅菌フィルター(Acrodisc、 Ge1i+an 5ciences、  Ann Arbor、 Ml)を通して濾過した。mAb9.3プレバレージ ヨンを20℃、100.000Xgで45分間遠心分離して凝集物を除去した。
得られた精製mAb9.3をリン酸緩衝食塩溶液に再懸濁し、0D280分析で 測定して最終濃度200μg/mlとし、使用時まで4°Cに保存した。
年齢2■〜31歳の健康ドナーの血液を低速白血球分離に付してバッフイーコー トを得た。末梢血リンパ球(PBL)約2.5XlO”個を、バッフイーコート から、リンパ球分離メジウム(Litton Bionetics。
Kensington、 MD)密度勾配遠心分離によって単離した。゛T子細 胞CD28“サブセットを次に、Yamadaら、Eur、 J、 Immun ol、、l 5 :1164〜1688 (1985)に記載されているように CDIIおよびCD28表面抗原の相反する非重複分布を利用して、免疫吸収を 用いる陰性選択によってPBLから単離した。PBLを、20mM HEPES 緩衝液(pH7,4)(GIBCOLaboratories、Grand l 5land、NY)、5rnM EDTA(S I GMA Chemical  Co、、 St、 Louis、 MO)および5%熱活性化ヒトAB血清( Pel −Freeze、 Brown Deer。
II)含有RPMI 1640培地(GIBCOLaboratories、  Grand l5land、 NY)中に、約20×10@/mlになるように 懸濁した。細胞を、ローチーター上4°Cで、飽和量のモノクローナル抗体60 .1(抗1986参照);1F5(抗−CD 20 ) (C1ark、 E。
A、らPNAS (USA)、82 : 1766〜1770.1985参照) ;FC−2(抗−CD l 6) (June、 C。
Hoら、J、 Cl1n、Invest、、77 : l 224〜l 232 .1986参照);および抗−CD14とともに、20分間インキュベートした 。この抗体混合物はすべてのB細胞、単球、大顆粒球およびCD28T細胞を、 マウス免疫グロブリンで被覆した。細胞をPBSで3回洗浄して非結合抗体を除 去し、ついでヤギ抗−マウス免疫グロブリン被覆磁性粒子(Dynal Inc 、、 Fort Lee、 NJ)の細胞あたり3磁性粒子の割合とともに4℃ で1時間インキュベートした。磁性粒子に結合した抗体被覆細胞を次に、Lea 、 T、ら、5can、 J、[mmunol、、 22 : 207〜216 (1985)の記載に従って磁性分離に付し、取り除いた。通常、約700X1 0@のCD28”T細胞が回収された。
細胞の精製は流動細胞計測法および組織化学によって定常的にモニタリングされ た。流動細胞計測法はLedbetter、J、 A、ら、Lymphocyt e 5urface Antigens。
119〜129頁、He1se、 B、編(1984)の記載に従って行われた 。略述すると、CD28”T細胞は、フルオレセイン イソチオシアネート(F ITC)−接合抗−CD2 mAb 0KTI l (Coulter、 Hi aleah。
PL)およびF ITC−接合抗−CD28 mAb9.3により、Godin g、 J、 W、、 Monoclonal AntibodiesPrinc iples and Practice、 2 a o頁、Golding、  J、 W、ll(1983)に記載されたようにして染色された。CD28+T 細胞は、非結合、アイソタイプ合致、FITC−標識対照抗体(Coulter 、 Hialeah、 PL)に比較した場合、FITC−接合モノクローナル 抗体0KTIIで99%以上か陽性、F ITC−接合モノクローナル抗体9. 3で99%以上が陽性であった。残りの単球は、Sigma Chemical  Co、 (St、 Louis、 MO)から入手した市販のキットを用いて 非特異的エステラーゼに対する染色によって定量したが、この研究に用いた全細 胞集団で0.1%未満てあった。生存度は、Mishell、 B、 B、ら、 5elected Methods Ce11. Immunol、、 I 6 〜l 7頁(1980)の記載に従いトリバンブルー排除試験で測定し、約98 %であった。
)T、Iリンホカインの細胞産生の増大CD28”T細胞は、様々な組合せの刺 激剤の存在下に、約lXl0″細胞/ウエルで培養した。刺激剤は、ホルボール ミリステートアセテート(PMA)(LCServoces Corporat ion、 Woburn、 MA) 3ng/if 濃度:抗−CD28 mA b9.3、l 00 ng/ml ; Geppertl〜2336 (198 5)に以前記載されたようにプラスチック組織培養プレートの表面に吸着させて 固定化した抗−CD3 mAb G19−4.200 ng/ml ;イオノマ イシン(Iono) (Molecular Probes、 Calbioc hem。
CA) 100 ng/mlとした。培養上清を24時間目に収穫し、系列希釈 についてヒトT、Iリンホカインを検定した。
とくに、IL−2を、G11lisら、Nature、268 : 154〜1 56 (1977)により以前に記載されたバイオアッセイを用いて検定した。
1単位(U)は7×10’ CTLL−2(ヒト細胞障害性子細胞系)細胞の半 最大増殖を24時間の培養で誘導するのに必要な1L−2の量と定義された。別 個の実験では、上述の各培養条件について、IL−2の相対レベルを、市販品を 入手できるELISA検定(Genzyme Corp、、 Boston、  MA )を用いて、独立に確認した。TNF−α/LTレベルは、4(1988 )に以前記載された半自動化し929線維芽細胞溶解検定を用いて測定した。T NF−α/LTの単位はT N F −a (Genzyme Carp、、  Boston、 MA )に対する内部標準を用いて定義した。TNF−αおよ びLT両者の独立した存在は、各サイトカインに特異的なモノクローナル抗体か 固定化抗−CD3 mAb GI9−4おJ:び抗−CD28 mAb9.3で 共刺激された細胞からの−I−清によって仲介される細胞溶解を部分阻止する能 力によっ工確認された。IFN−γは、市販のキラl−(Cen?nCor、  Malvern、 PA iを用いラジオイムノアッセイで測定された。I F N−γの9位は、試験キットに与えられた +261−標識ヒ1〜JFN−γを 用い、標準曲線から決定された。GM−C3Fは、ヒトGM−C3F依存性細胞 系AM1.、−193の増殖の刺激により、しange ら、Blood、70  :192〜I 99 (1987)の記載に従い、TNF−αおよびLTに対 する中和モノクローナル抗体の存在下に検出された。10ng/i+lの精製G M−CS F (Genetics In5titute、 Cambri+J ge、 MA )によって誘導される’H−チミジンの取り込みを+00Uと定 義した。細胞の別個のサンプルをilJ激後48時間に回収し、Thompso nら、Nature、314 : 363−366(+985)の以i?rの記 載に従い、ヨウ化ブロピシウj、染色および流動細胞計測法により、細胞ザイク ルの後1g1 (S+G、 +M、)における細胞の百分率を検定した。
表Iに示すように、CDUや11激T細胞のCD28刺激は、本明細書において はヒトT、Iリンホカインと呼んだIL−2、TNF−α、IFN〜αおよびG M−C3Fの細胞内産生の著しい増加を生じた。
(CD2 B−)T細胞の苛酷な枯渇の結果である。各実験において、細胞はフ ルオレセイン接合抗−CD2mAbOKTI+およびフルオレセイン接合抗−C D28 mAb9.3で染色し、それぞれ99%以上および98%以上表面陽性 であることが示された。
代表的な実験を図1および2に例示する。図1および2から明らかなように、抗 −CD28はそれ単独では、ウリジンまたはチミジン取り込みに対して有意な作 用を示さず、また、固定化抗−CD3 mAb G19−4によって誘導される 増殖にも、ホルボールミリステートアセテート(PMA)およびイオノマイシン (1ono)が関与した化学的に誘導されるT細胞増殖にも増強作用は示さなか った。しかしなから、図2に示すように、抗−CD28は両セットの細胞のウリ ジン取り込みを有意に増大させたのである。これに反し、抗−CD2 mAbO KTIIおよび抗−CD45 mAb9.4を含めた他のモノクローナル抗体は 、抗−CD3刺激細胞のウリジン取り込みには有意な影響を与えなかった。これ は、抗−CD2および抗−CD7モノクローナル抗体がいずれも抗−CD3刺激 細胞の増殖を有意に増大させたことから、これらの抗体か細胞に対する作用を欠 くことによるものではなかった。別の実験では、他のT細胞表面抗原(CD4. CD6.CD7またはCD8)に対するアイソタイプ合致mAbの結合か、抗− CD28で認められた作用を模倣することはなかった。
これらのデータは、活性化T細胞のCD28による刺激は独特の表現型を有し、 T細胞の増殖を直接増大させることなく、定常状態のT細胞RNAへの放射性マ ーカーの取り込み速度を直接増大させるらしいことを確証させるものである。
インの細胞産生には、それらか前もって抗原活性化またはそれと均等な刺激を受 けていない限り、有意を作用を及ぼさないものと考えられた。しかしながら、9 .3mAbによるCD28結合は、抗−TCR/CD3活性化T細胞かヒトT、 tWリンホカインの産生を持続する能力を増強した。この作用を生理学的環境で 試験するため、ex viν0の全血モデルにおいてTリンパ球の活性化を検討 した。
事実を知らせた上での同意を得た正常被験者から通常の無菌操作によって、50 〜l00m1の静脈血を採取した。血液は、防腐剤を含まないヘパリン(Spe ctrum。
Gardenia、 CA) 25 U/mlでヘパリン化して、凝血を防止し た。各10m1のサンプルを15m1のポリエチレンチューブに取って振動台上 に置き、サンプルの流動と通気を保持した。
リンホカイン遺伝子発現の誘導に対するCD28刺激の有効性を検定するために は、モデルとしてTNF−α分子の産生を選択した。この蛋白質の全血中での半 減期が著しく短いからである(約15分)。上述のようにして単離された全血1 0m1を、濃度lμg/mlの可溶性抗−CD3 mAb GI9−4もしくは 濃度lμg/mlの抗−CD28 mAb9.3またはその2種の抗体の組合せ とともにインキュベートした。血漿について、1および4時間口に、特定例II +に記載したようにTNF−αを検定した。このような実験の一例を表1に示す 。
結果は、CD3の最大刺激およびCD28の共刺激によってTNF−αの産生が 有意に増大することを示している。
0時間 1時間 4時間 抗−CD3 4.5’ 65.0 2.1抗−CD28 4.5’ 1.6 3 .3抗−CDa+ 抗−CD28 4.5’ 35.0 75.0°静脈血サン プルにモノクローナル抗体を添加する前に測定した値 使用したプロトコールおよびここに記載した結果は、June、C,H,ら、M o1. C611Biol、、7 : 4472〜4481(1987)に記載 されている。この記載は参考として本明細書に導入する。
Julius ら、 Fur、J、 Immunol、、 3 : 6 4 5  〜6 4 9(1973)の記載に従ってナイロンウール濾過で濃縮したT細 胞、約5XIO’/ウエルを、以下の組合せ:抗−CD28 mAb9.3 ( 100ng/ml)とPMA(I ng/ml) ;または固定化抗−CD3  mAb GG19−4(200n/ウエル):またはPMA(100ng/ml )の刺激剤の存在下にインキュベートした。上記組合せにはまた、Wiesin gerら、Immunology、I 56 :454〜463(1979)の 記載に従い、エタノール−Tween 80に溶解したシクロスポリン(C3P )(Sandoz、 Hanover、 NJ )を、力価を4倍ずつ増量して (25ng/ml〜1.6μg/ml)添加した。
3H−チミジンの取り込みを培養3日に測定し、8個の独立した実験をまとめた 結果を図3に示す。記号をはみ出した線は算術平均±l標準偏差を示している。
培地のみて培養した細胞の増殖は185±40cpmてあった。
シクロスポリン希釈液単独は細胞の増殖に影響を与えなかった(データは示して いない)。図3から明らかなように、CD28誘発T細胞増殖の場合には、PM A投与によって達成されるほぼ完全なンクロスボリン耐性を示した。
以下の表3は、平底96−ウェルマイクロタイタープレート(Co5tar、  Cambridge、 MA )巾約5×10’細胞/ウェルで、以下の条件: 固定化mAbG1.9−4;または固定化mAb G19−4とmAb9、 3  (+ 00μg/ml) ;または固定化mAb G19−4とPMA (I  ng/ml) ;またはmAb9.3 (100μg/ml)とP MA ( i ng/ml)において培養したCD28″″T細胞のCD3誘導増殖に対す るシクロスポリン養液中に加えた。3H−チミジンの取り込みは上述のように培 養3日に測定した。増殖のパーセント阻害は、培地のみまたはシクロスポリン1 .2μg/mlの勇反−σ璽養した CD28”T細胞間で計算した。シクロス ポリンを添加しないで培養したCD28”Tm胞にはシクロスポリン希釈液を加 えた。培地、PMA、モノクローナル抗体9.3のみて培養した細胞の1H−チ ミジンの取り込みはl 50 cpm未満てあった。表3に示すように、CD3 とCD28の共刺激はT細胞増殖のシクロスポリンに対する抵抗性の著しい増大 を生じ、PMA存在下におけるCD28の刺激は、T細胞増殖のツクロスボリン 抑制を完全に消失させた。固定化抗−CD3と共に CD28を用いて刺激する と、免疫抑制剤デキサメサゾンによるT細胞の増殖抑制にも抵抗性を生じた。
特定例v1[ シクロスポリンの存在下におけるヒl−T、lリンホカインの分泌 特定例【【1に記載したように、CD28”T細胞を様様な刺激剤の存在下に培 養した。培養上清を24時間時に収穫し、前述のように、IL−2、TNF−α /LT、IFN−γおよびGM−C3Fについて系列希釈検定を行った。刺激4 8時間後に、細胞の個々のサンプルを回収し、細胞サイクルの後期(S十Gt  +M)にある細胞の百分率を調へた。
試験プロトコールにシクロスポリン0,6μg/mH加えた場合には、表4(比 較のために特定例I11のデータも包含)に示すように、mAb9.3とPMA 、または固定化mAb G+9−4とmAt)9.3;またはPMAとイオノマ イシンとmAb9.3で刺激した培養液中シクロスポリンの存在下に、CD28 1T細胞はヒトT□ 1リンホカインを分泌することか見出された。固定化mA b G19−4;またはPMAとイオノマイシンによって誘導されたヒトT、+ リンホカインの産生は、しかしなから、シクロスポリンの存在下には完全に抑制 された。
特定例Vlll CD28刺激がシクロスポリン抵抗性ヒトT、Iリンホカインの遺伝子発現なら びに分泌を招来するか否かをさらに検討するため、様々な刺激剤による刺激後の IL−2、TNF−α、LT、IFN−γおよびGM−C3Fの誘導をシクロス ポリンが抑制する能力について試験した。とくに、CD28”T細胞、2xlO ’/mlを5%FC3(MED)と共に完全RPMI培地(Gibco、 Gr and l5land、 NY )中で培養した。CD281T細胞の各サンプ ルをシクロスポリンの存在下または非存在下に、P M A (3ng/ml) と抗−CD28 mAb9.3 (lng/ml);または固定化抗−CD3  mAb G19−4 (lμg/ウェル);または固定化mAb G19−4  (lμg/ウェル)とmAb9.3(l og/ml)と共に6時間インキュベ ートした。CD28”T細胞を収穫し、Thompsonら、Nature、3 14 : 363〜366 (1985)に以前に記載されているようにして、 全細胞RNAを単離し、リポソームRNAに対して同等化した。
い、順次、22P標識した、ニックトランスレーション遺伝子特異的プローブと ハイブリダイズさせた。IL−2プローブは、June、 C,H,ら、Mo1 . Ce11. Biol、、7 :4472〜4481 (1987)記載の 1.0kbPst l cDNAフラグメント、IFN−7ブローブは、You ngら、J、[mmunol、、I36:4700〜4703(1986)記載 の1.Okb Pst I cDNAフラグメントとした。GM−C3Fプロー ブはWongら、5cience、228:810〜815 (1985)記載 の700塩基対EcoRl−Hlnd III cDNAフ1.85 kb E coRI cDNAフラグメント、IL4プローブはYokotaら、PNAS  (USA) 、83 :5894〜5898 (1986)記載の0 、 9  kbxholcDNAフラグメント、ヒト白血球抗原(HLA)プローブはL indstenら、Mo1. Ce11. Biol、、8 : 3820〜3 826 (1988)記載のHLA−87遺伝子からの1. 4 kb Pst  I フラグメントとした。TNF−(1985)記載のように、遺伝子特異的 30ヌクレオチドオリゴマーとして合成した。ハイブリダイゼーション後、プロ ットを洗浄し、−70℃でオートラジオグラフィーに露出した。バンドの濃度の 定量化は、Lindsten88)の記載に従い、デンシトメトリーで行った。
図4のノーザンプロットに示すように、mAb9.3とPMAおよびmAb9. 3とmAb G19−4による刺激は、シクロスポリンに対して抵抗性を示すヒ ト7.1リンホカイン遺伝子の発現を生じた。これに反し、mAb G19−4 単独による刺激は、シクロスポリンの存在下に完全に抑制された。
mAb9.3のF(ab’)*フラグメントを、Ledbetter 、 J、  A、ら、J、[mmunol、、 135 : 2331〜2336 (19 85)の記載に従って製造した。精製された、エンドトキシンを含まないF ( ab’ )2フラ日2および7に血液5mlを採取し、試験した。
サルの血液からの末梢血リンパ球を特定例11の記載と同様に、密度勾配遠心分 離によって単離した。PMA(lng/ml)に応答した末梢血液単球細胞の増 殖を処置動物と対照動物(F (ab’ )tフラグメント処置しない)につい て、特定例IVの記載と同様に、三重に試験した。増殖は3日間の実験の最後の 6時間における2H−チミジンの取り込みによって測定し、結果を図5に示す。
3回の培養の平均を示す。平均の標準誤差はいずれの点においても20%未満で あった。図5に示すように、F (ab’ ) 雪mAb 9.3フラグメント によるCD28の刺激は、in vivoにおいてT細胞の増殖を増大させた。
上述の開示には、ある範囲の修飾、改変または置換が意図されているものである ことを理解すべきである。したがって、以下の請求の範囲は、広く、本発明の精 神および範囲に合致するように解釈するのが適切である。
JH−j=ジ:/ (cpm x 1O−r)ニゴ=匡==・工・ 1H−ウVジン6ρm x 7σ−Jノニゴ=匡=;、己。
ニゴ=匡==・二・ 二==匡==・二・ 補正書の翻訳文提出書 (曲法組84条+7)8)平成 3 年 5 月 22  E

Claims (32)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.活性化T細胞集団を有する患者に、CD28の細胞外ドメインの少なくとも 一部分に対して結合特異性を有するリガンドの治療有効量を投与することにより 、ヒトT細胞リンホカイノのinvivoレベルを選択的に調節する工程からな る免疫治療方法。
  2. 2.調節工程はさらにCD28経路に対して刺激作用を有するリガンドを選択す る工程からなる「請求項1」記載の方法。
  3. 3.調節工程はさらにCD28経路に対して抑制作用を有するリガンドを選択す る工程からなる「請求項1」記載の方法。
  4. 4.T細胞リンホカインは、IL−2、TNF−α、LT、IFN−7およびG M−CSFからなる群より選ばれる「請求項1」記載の方法。
  5. 5.リガンドは抗−CD28抗体の少なくとも一部分からなる「請求項1」記載 の方法。
  6. 6.さらに抗−CD28抗体を単離する工程からなる「請求項5」記載の方法。
  7. 7.抗−CD28抗体は、PMAと共に使用するとinvitroでシクロスポ リン処理T細胞の増殖を誘発する特性をもつ抗体である「請求項5」記載の方法 。
  8. 8.リガンドはモノクローナル抗体9.3のF(ab′)2フラグメントからな る「請求項5」記載の方法。
  9. 9.リガンドはモノクローナル抗体9.3のCD28結合特性を有するモノクロ ーナル抗体からなる「請求項5」記載の方法。
  10. 10.リガンドはKolt−2のCD28結合特性を有するモノクローナル抗体 からなる「請求項5」記載の方法。
  11. 11.リガンドはキメラ抗体である「請求項5」記載の方法。
  12. 12.抗原へのinvivo曝露によって感作され、それよってT細胞の集団が 活性化を受けている患者の、その抗原に特異的なT細胞仲介免疫応答を選択に増 強させる免疫治療方法において、 (a)CD28分子の細胞外ドメインに結合できるCD28刺激剤を選択し、 (b)その刺激剤をinvivo投与に適した生物学的に適合性のある形態とし て提供し、 (c)その生物学的に適合性のある形態でのその刺激剤を、それが、活性化を受 けているT細胞集団の少なくとも一部に結合するのに十分な量、十分な時間投与 する 端工程からなる方法。
  13. 13.T細胞は、TCR/CD3複合体への抗原の結合によって活性化を受けて いる「請求項12」記載の方法。
  14. 14.CD28刺激剤は、PMAとinvitroで一緒に使用するとシクロス ポリン処理T細胞の増殖を誘発する特性をもつ抗−CD28抗体の少なくともフ ラグメントからなる「請求項12」記載の方法。
  15. 15.抗原は腫瘍細胞によって産生される「請求項12」記載の方法。
  16. 16.抗原は感染細胞によって産生される「請求項12」記載の方法。
  17. 17.CD28刺激剤は抗−CD28キメラ抗体の少なくとも一部分である「請 求項10」記載の方法。
  18. 18.抗体はモノクローナル抗体9.3である「請求項14」記載の方法。
  19. 19.抗体はKoIt−2のCD28結合特性を有する「請求項14」記載の方 法。
  20. 20.フラグメントはF(ab′)2フラグメントである「請求項18」記載の 方法。
  21. 21.免疫が抑制されている患者のT細胞仲介免疫応答を増強する方法において 、 (a)PMAと一緒に使用した場合にシクロスポリン処置T細胞のinvitr o増殖を誘発する特性をもつ抗−CD28抗体を提供し、 (b)その抗−CD28抗体の少なくとも一部分をInvivo投与に適当な生 物学的に適合性のある形態として提供し、 (c)その抗−CD28抗体の少なくとも一部分を生物学的に適合性のある形態 で、免疫抑制されている患者に、T細胞仲介免疫応答を増大させるのに十分な治 療有効量投与する、 各工程からなる方法。
  22. 22.抗−CD28抗体の部分はCD28の細胞外ドメインに結合する「請求項 21」記載の方法。
  23. 23.抗体はモノクローナル抗体9.3のF(ab′)2フラグメントからなる 「請求項22」記載の方法。
  24. 24.抗体はKoIt−2のCD28結合特性を有するモノクローナル抗体から なる「請求項22」記載の方法。
  25. 25.抗体はキメラ抗体である「請求項22」記載の方法。
  26. 26.選ばれたT細胞リンホカインのヒトT細胞集団による細胞産生を実質的に 増大させる方法において、(a)invivoにおいて、T細胞集団を、T細胞 の表面の刺激部位への第一のリガンドの結合でその部位をそのT細胞集団の少な くとも一部分への刺激が最大になるように刺激することによって活性化し、(b )CD28T細胞表面分子をそのCD28分子の細胞外ドメインに対して結合特 異性を有する第二のリガンドと結合させることによってその分子を刺激する、各 工程からなる方法。
  27. 27.第一のリガンドは抗原である「請求項26」記載の方法。
  28. 28.選ばれたT細胞リンホカインはIL−2、TNF−α、LT、IFN−γ およびGM−CSFからなる群より選ばれるリンホカインである「請求項27」 記載の方法。
  29. 29.第二のリガンドは抗体の少なくともフラグメントである「請求項27」記 載の方法。
  30. 30.抗体はキメラ抗体である「請求項29」記載の方法。
  31. 31.抗体はモノクローナル抗体である「請求項29」記載の方法。
  32. 32.モノクローナル抗体はmAb9.3である「請求項31」記載の方法。
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