JPH05506030A - 哺乳動物に組織修復促進の傾向を与える方法 - Google Patents
哺乳動物に組織修復促進の傾向を与える方法Info
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- JPH05506030A JPH05506030A JP91507583A JP50758391A JPH05506030A JP H05506030 A JPH05506030 A JP H05506030A JP 91507583 A JP91507583 A JP 91507583A JP 50758391 A JP50758391 A JP 50758391A JP H05506030 A JPH05506030 A JP H05506030A
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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】
哺乳動物に組織修復促進の傾向を与える方法技術分野
本発明は、哺乳動物、特にヒトに組織修復促進の傾向を与える方法に関する。
さらに詳しくは、本発明は、組織損傷の前に哺乳動物をトランスフォーミング成
長因子−βで処理して組織の修復を促進する方法に関する。
背景技術
βトランスフォーミング成長因子(TGF〜β群)は多機能性のサイトカインで
あり、造血、神経、心臓、線維芽細胞および腫瘍細胞を含む多くの型の細胞によ
り産生され、様々な組織起源に由来するMi胞の成長および分化を調節すること
がテ![5pornう、 5cit狙ce 233 : 532 (1986)
]、種々のストローマ要素の形成および同化を刺激することができる。
現在、少なくとも5形態のTGF−β、即ちTGF−β1、TGF−β2、TG
F−β3、TGF−β4およびTGF−β5が同定されている。この群のTGF
−βを種々の種(例えば、ヒト、マウス、ミドリザル、ブタ、ウシ、ニワトリお
よびカエル)から、および種々の体供給源(例えば、骨、血小板または胎fA)
から精製するための、組換え細胞培養においてそれを産住させるための、および
その活性を測定するための適切な方法は既知である。例えば、R,Derync
kら[Nature 316: 701−703 (1985)コニ欧州特許公
開No、 200.341 (1986年12月10日公開)、No、 169
゜016 (1986年1月22日公開)、No、 268.561 (198
8年5月25日公開)、およびNo、 267゜463 (1988年5月18
日公開):米国特許No、 4.774.322 ; Cheifetzら[C
e1l 48 : 409−415 (1987)] : Jakowlevら
[Mo1ecular Endocrin、 g : 747−755 (19
88)コGDijkeらに
rOc、 Natl、^cad、 Sci、 USA 85 : 4715−4
719 (198g)] : Derynckら[J、Bi盾戟AChem、2
61
: 4377−4379 (1986)] ; 5harplesら[DNA
64 : 239−244 (191117)] ; De窒凾獅モ汲轣m洩虹
コ
7)コ; Derynckら[EMBOJ、 M : 3737−3743 (
1988)] ; 5eyedinら[J、Biol、Ch■香A 261
+ 5693−5695 (1986)] ; Madisenら[DNA 7
: 1−8 (1988)] ;ならびにHanksら[■
Natl^cad、 Sci、 (USA) 85 : 79−82 (19g
g)]を参照。
TGF−β1の活性型は、390アミノ酸前駆体のカルボキシ末端112アミノ
酸の二量体化により形成されるホモ二量体である[Derynckら、 Nat
ure (上記)]。
組換えTGF−β1がクローン化され[Derynckら、匣色狂(上記)]、
チャイニーズハムスター卵卵細胞において発現されている[Gentryら、
Mo1.Ce11.Biol L:341g−3427(1987)]。
TGF−β2は414アミノ酸の前駆体型を有しており、TGF−β1の活性型
と約70%の相同性を有するカルボキシ末端112アミノ酸からホモ二量体へと
プロセシングされる[Marquardtら、 J、Biol、Chem、 2
62 : 12127 (19g?)]。TGF−β2はブタの血小板[5ey
edinら、 J、 Biol、Chem、 262 : 1946−1949
(1987)]およびヒトのグリオブラストーマ細胞[Wrannら、 堕B
OJ、 6 : 1633 (1987)]から精製されており、組換えヒトT
GF−β2がクローン化されている[deMartinら、旦MBOJ、6 :
3673 (1987)コ。
最も最近になって発見された形態のTGF−βであるTGF−β3、TGF−β
4およびTGF−β5はcDNAライブラリーをスクリーニングすることにより
同定された。これら3種の遺伝子の推定タンパク質産物のどれも天然の供給源か
ら単離されていないが、ノーザン・プロットは対応するmRNAの発現を示す。
ヒトおよびブタのTGF−β3がクローン化され、既に記載されている[Der
ynckら、印想とJ、 ! l 3737−3743 (1988)+ te
n Dijkeら、 Proc、 Natl、 Acad、 SciA USA
競
: 4715 (1988)]。TGF−β4およびTGF−β5は、それぞれ
ニワトリ軟骨細胞cDNAライブラリーから[Jakowlewら、 Mo1e
c、Endocrinol、 g : 1186−1195 (1988)コ、
およびカエル卵母細胞cDNAライブラリーからクローン化された。1またはそ
れ以上の別の型のTGF−β配列から得たプローブを用いてカエル卵母細胞c
D N Aライブラリーをスクリーニングすることができる。TGF−β4 m
RNAはニワトリ胚軟骨細胞において検出可能であるが、成長している胚または
ニワトリ胚線維芽細胞におけるTGF−β3 mRNAよりはるかに少ない。T
GF−β5mRNAは神経胚状態を過ぎたカエル胚およびアフリカッメガエルの
オタマジャクシ(XTC)細胞において発現される。
TGF−βは、多種多様の正常および新生細胞の両方に対して数多くの調節作用
を有することが示されている。TGF−βは、細胞の増殖、分化、および細胞機
能における他の重要な過程を刺激または阻害することができるので、多機能性で
ある[S+)Ornら(上記)]。TGF−βおよびその作用の総説については
、5pornらIJ、Ce1l Biol 105 : 1039−1045
(1987)]、5pornおよびRoberts[Nature 332@:
217
−219 (1988)]およびRobertsら[Recent Progr
ess in Hormone Re5earch 44 F 137−
197 (1988)]を参照。
天然のTGF−β1は生物学的に潜在性の形態で造られることが多く(この形態
に限定されるわけではない)、変性剤、例えば尿素、熱、プラスミン、高塩、エ
ンドグリコシダーゼF1カテブンンD、IV型コラゲナーゼ、共培養された内皮
細胞および層成細胞、ウロキナーゼなどのプラスミノーゲン活性化因子、刺激さ
れた破骨細胞、または両極端のpHなどによってインビトロで活性化することが
できる。例えば、Pircherら[Canc、 Res、 44 : 553
8−5543 (1984) : ”非形質転換およびKirsten肉腫ウィ
ルスで形質転換された正常ラット腎細胞からの潜在性TGF−β”] ; An
tonelli−Orlidgeら[Proc、 Natl、Acad、 Sc
i、 USA 86 : 4544−S548 (1989)
:”層成細胞および毛細管内皮細胞からの潜在性TGF−β”] ; Lawr
enceら[旦匹hem、 Biophys、 Res、 Commun、 1
33 : 1026−1034 (1985) : ”ニワトリ胚線維芽細胞■
■
の潜在性TGF−β”] ; 0reffoら[Biochem、 Bioph
ys、 Res、 Commun、 158 : 817−W23
(1989) : −ネズミ骨器官培養物からの潜在性TGF−β−] ; K
eski−Ojaら[J、Ce1lBio1.107: (6Part 3)、
1988.50a ; ”ヒト肺腺癌セルラインからの潜在性TGF−β“コ
; Miyazonoおよび111eldin[J、Ce11.Biochem
、5upp、 Q (13part B) 19W9゜
p92]ならびにMiyazonoおよびEeldin[Nature 338
: 158−160 (1989) :”ヒト血小板からの潜在性TGF−β
およびその炭水化物構造”コニおよびPircherら[Biochem、 B
iophys、 Res、 Commun、 136 : 30−37 (19
86) ; ”ヒト血液血小板からの潜在性TGF−β“]を参照。さらに、L
awrenceら[J、Ce11. Physiol、 121 : 184−
188 (1984)]; KryceveJartinerieら[Int、
J、 Cancer 35 : 553−558 (1985)] ; Br
ow獅轣mゴGF
−β”、 NY Acad、Sci、Meeting Abstract (1
989年5月18−20日月; Danielpourら[k
Cell、Physiol、 138 : 79−86 (1989)コ ;
Wakefieldらり、Biol、Chem、263 :@7646−765
4 (1988)] :およびMiyazonoら[J、 Biol、 Che
m、 263 : 6407−6415 (198g)コをQ照。
いくつかのグループがヒト血小板から分泌された潜在型TGF−β1の特徴を調
べている。Pircherら(上記)は、これが400Kaの見かけ分子量を有
すると記載した。さらに最近になって、これは約235Kdの3成分複合体とし
て特徴付けられている。これによれば、活性なTGF−β1(25Kd二量体)
はプロセシングされた前駆体の残りの部分(75Kd二量体)と非共有結合によ
って結合しており、これが次に125〜160Kdの非関連タンパク質にジスル
フィド結合している[Yakefieldら、 J、Biol、Chem、 2
63 (上記) : MiyazonOら(上記) ; MiyazonB
ら(J、Ce1l Biochem、5upp、 β2(12Part A)、
198g、 p、200): 1Takefieldら(JA Ce1l。
Biochem、5upp1. IIA: 0.46 (1987)]。
125〜160Kdの結合タンパク質の機能は解明されていない。最近の特徴付
けにより、これは少なくとも14のEGF様の反復と6つの潜在的なN−グリコ
リル化部位およびカルシウム結合ドメインを含むことがわかっているIJanz
akiら、”TGF−β”、 NY Acad、 Sci、 meeting
abstract (1989年5月18−20日) ; Miy≠■
ono、”TGF−β”、NY Acad、Sci、meeting abst
ract (1989年5月18−20日)]。培養中に多くの細胞により分泌
される潜在性TGF−βは類似の構造を有しており[fakefieldら、
J、Biol、Cheffl、 (上記)コ、これが、TGF−β1がインビボ
で標的細胞によって恐らく最初に認識されるであろう形態である。TGF−βの
前駆体の残余部分が前駆体領域における配列の保存に基づいて重要かつ独立した
生物学的機能を有するかもしれないことが示唆されていた[Robertsら、
Recent Progerss in Hormone Re5earch
(上記)]。さらに、前駆体TGF−β1の33位C二おける突然変異が、成
熟TGF−β1の収量を高めることが報告されており、前駆体の”プロ”a城の
三量化が潜在性を付与するのに必要であると示唆されている[Brunnerら
、J、Biol、Chem、264 + 13650−13664 (1989
)]。
通常の組織修復は、多くの細胞種が関与する複雑かつ連続した過程である。線維
芽細胞、炎症細胞および角化細胞のすべてが一体となって機能して細胞の分裂、
分化および移動を促進する。これらの過程が次いで結合組織の堆積および血管形
成の増強を導く。最近のデータによれば、これらの過程が、自己分泌および傍分
泌の両様式でTGF−βなどのペプチド成長因子によって媒介されていることも
あることが示唆されている[Po5tlethvaiteら、 J、Exp、M
ed、 165: 251−256 (1987); As5oianら、 N
ature 308: 804−806 (1984)]。内生TGF−βの量
がラットの傷部位において一時的に増加することが報告されている[Croma
ckら、 J、Surg、Re542: 622−628 (1987)]。ま
た、複数の成長因子を含有する血小板の粗抽出物が慢性の皮膚潰瘍の治癒を促進
する[Knightonら、 Ann、Surg、 204: 322−330
(1986)]。
これら研究の結果は、正常な治癒が局所的に産生されたペプチド成長因子によっ
て媒介されているという仮説を間接的に支持するものである。
インビボにおいて、TGF−β1は皮肉注射されたときに肉芽組織の形成を引き
起こす[RobertSら、 Proc、Nat、Acad、Sci、USA
83: 4167−4171 (1986): 5por獅轣B
と江寒岬±: 1329−1331 (1983)]。イイントロにおいて、T
GF−β1はフィブロネクチンおよびI型コラーゲンの発現を刺激しくその一部
はmRNA量の増加によって媒介される)、細胞周辺マトリックスへのフィブロ
ネクチンの堆積を増加させる[Wranaら、 Eur、J、Biochem、
159: 69−76 (1986); IgnotzおよびMassague
。
ophys、Res、commun、 138: 974−980 (1986
)]。
コラーゲン媒体中のTGF−βを正常ラットの切傷に単一適用すると、未処置ま
たはコラーゲン媒体処置した切傷と比較して張力が有意に増加した[Musto
eら。
5cience 237: 1333−1336 (1987) ;また、Br
ownら、 Ann、Surg、 208: 788−79S (1
988)をも参照コ。別の研究においては、TGF−β処置によってラットの傷
部位におけるヒドロキシプロリンとチミジンのドキソルビンン抑制の取込みが逆
転することが報告されており、TGF−βが細胞の増殖を刺激することによって
、およびコラーゲン合成を高めることによって切傷の強度を増強することもある
ことが示唆されている[Grotendorstら、 J、Cl1n、Inve
st、 76: 2323−2329 (1985)]。
これらの結果は、手術による切傷の治癒に一層近似した動物モデルを用いて広げ
られた[Curtsingerら、Surgery、 Gynecology
& 0bstetrics 168: 517−522 i19
89)コ。TGF−βはヒト線維芽細胞の強力な化学誘因物質であり[Po5t
lethvaiteら(上記)コ、ラットの腎臓線維芽細胞の培養物においてコ
ラーゲンの合成を刺激する[Robert5ら、 Proc、 Natl、 A
cad、 Sci、 US^(上記)]ことから、線線維芽胞によるコラーゲン
の産生を直接刺激することにより、または傷領域にペプチド成長因子を放出する
であろう炎症細胞を誘因することにより張力を増加させるであろうとか全身的に
投与あるいは外傷組織に局所的に適用されたときに外傷を治療するのに有用であ
り、細胞、特に線維芽細胞の迅速な増殖の促進を伴うことが開示されている[例
えば、EP 128.849: EP 105.014:米国特許No、 4.
843.063: No、 4.774.322; 4.774.228:およ
びNo、 4.810.691を参照]。しかし、哺乳動物に外傷を与える前に
該哺乳動物に組織修復促進の傾向を与える薬物の必要性も存在している。
即ち、本発明の目的は、組織損傷をまだ受けていない哺乳動物を処置下ることに
よって外傷周囲の細胞の増殖を促進し、その結果として迅速な治癒を促進するた
めの方法を提供することである。
この目的およびその他の目的は当業者には明らかであろう。
発明の開示
不発明は、動物に組織損傷を与える荊に該動物に有効量のTGF−βを全身投与
することからなる、哺乳動物に組織修復促進の傾向を与える方法を提供するもの
である。TGF−βを、組織損傷を与える前の約24時間以内に投与するのが好
ましい。TGF−βを、組織損傷を与える時点の約24時間前から約5分以上前
までの範囲の時間内に投与するのがさらに好ましい。
驚くべきことに、傷を与える前の少なくとも24時間に哺乳動物にTGF−βを
1回で全身投与すると、傷の/i5!@が劇的に促進されることがわっ1ったっ
この発見は、TGF−βの循1′:bの血漿半減期が約5分にすぎないことがら
特に驚くべ図1は、ヒトTGF−β1、ヒトTGF−β2、ヒトTGF−33、
ニワトリTGF−β4、および刀ニルTGF−β5の配列を示すものである。
図2は、線形の皮膚切傷のピーク負荷(これは≦変の尺度である)を示すもので
あるっラントに傷を付1ブるときに3mgのプレドニゾロン(星印)でIi:i
内円処置して治fed程を減弱させるフ、または食塩水(黒)で処置して減弱さ
れていない治癒の対照とした。食塩水(斜線)または10μg/kgのrhTG
F−β1(陰影)を、傷を付ける24時間前(−24hr)または傷を付けると
き(Ohr)に静脈内投与した。
図3は、傷を付けるときに筋内内により3mgのメチルプレドニゾロンを用いて
、および静脈内により食塩水(黒)または10μg/kg、 100 A1g/
kgもしくは500μg/kgのrhTGF−β1を用いて処置した減弱治癒の
ラット皮膚線形切傷のピーク負荷を示すものである。食塩水て処置したがメチル
プレドニゾロンで処置されていない群を減弱されていない治癒の対照とした。
本明細書て用いる”TGF−β“なる用語は、任!の種に由来する任!のTGF
−βの完全長の天然アミノ酸配列を有する上記した一層の分子を意味する。±明
細書におけるこのよう?;TGF−βへの言及は、TGF−β1、TGF−B2
、TGF−β3、TGF−β4およびTGF−B5(これらの配列は図1にT、
されている)を含む現在同定されている形態のいずr、コ1、ならびに将来に?
いて同定されるTGF−5種(既知TGF−βのいずれっ1の配列から導かれ、
75%またはそれ以上の残基が同一であるポリペプチドを含む)、それらのアレ
ル、およびそれらの予め決定したアミノ酸配列変異体(それらが本明細書中に記
載した方法において有効であるなら)を言及するものであることは理解されよう
。具体的な用語である”TGF−β1”、”TGF−β2′および”TGF−β
3′は、文献に記載されているTGF−βを意味する[例えば、Derynck
ら、 Nature (上記) : 5eyedinら、 J、Biol、Ch
em、 262 (上記)、およびdeMartinら(上記)コ。さらに、T
GF−βは、成熟型TGF−βおよび前駆体の結合もしくは非結合型複合体とし
て、または潜在型にあるものが適切かつ有用である。
TGF−β群の構成員は、分子の成熟部分に9個のシスティン残基を有し、成熟
領域において他の既知のTGF−β配列と少なくとも65%の配列の同一性を有
し、そして同一のレセプターを競合するであろうものと定義される。さらに、こ
れらの全ては、N−末端の近くに相同性の高い領域を有し、後にプロセシングに
よって除去されるであろう前駆体の部分中に3個のシスティン残基の保存を示す
さらに大きな前駆体としてコードされているようである。また、TGF−β群は
4または5個の環基性アミノ酸のプロセシング部位を有しているようである。
TGF−βはあらゆる供給源、好ましくは哺乳動物、最も好ましくはヒトに由来
するのが適切である。ヒト以外の動物、例えばブタまたはウシ供給源に由来する
TGF−βを用いてヒトを処置することができる。同様に、家畜、農場、動物園
、スポーツまたは愛玩動物などの他の哺乳動物種を処置することが所望であると
きには、ヒトTGF−βならびに他の種に由来するTGF−βが適当に用いられ
る。
本明細書で用いる”組′a損傷“なる用語は、軟または硬組織に対するあらゆる
形態の損傷または外傷(熱的に、および/または機械的に誘導された外傷を含む
)、ならびに炎症、感染および免疫反応によって引き起こされる損傷を指す。組
織損傷の例には、手術による切傷、例えば内部および表皮の手術による切傷なら
びに角膜手術:火傷(1度、2度あるいは3度を問わない);骨の損傷、例えば
骨折、骨欠損および補欠移植であり、臀部置換などの損傷に付随する手術を含む
:裂傷、切傷および穿通側を含む創傷;iilgj(例えば、糖尿病、歯、血友
病、怒張または床づれの潰瘍など)の発生が予想される部位、好ましくは手術に
よって急性の傷に変換される慢性疾患または潰瘍、骨髄炎などの骨の感染:なら
びに、軟組織のあらゆる炎症または免疫反応、例えば骨欠損に導くあらゆる炎症
性疾患またはリューマチ性関節炎(感染性または非感染性を問わない)で見られ
るものなどが含まれる。
B1本発明実施の様式
本発明の方法は、組織に修復促進の傾向を与える薬物として有効量のTGF−β
を、哺乳動物(家畜、農場、動物園、スポーツまたは愛玩動物を含むがヒトが好
ましい)に全身投与することからなる。
本発明の方法によって治療することができる患者の種類には、正常な組織修復を
受けるかまたは受けることが期待される患者だけでなく、異常な組織修復を示す
かまたは示すことが予想される患者が含まれる。減弱された傷治癒は多くの原因
を有しており、これら原因には糖尿病、尿毒症、栄養不良、ビタミン不足、およ
びコルチコステロイド、放射または抗新生物薬物(ドクソルビシンなど)による
全身処置が含まれる。即ち、本発明は後者ならびに前者の種類の患者を処置する
ことを意図している。
TGF−β分子は、関係している特定の組織、それぞれの患者の症状、TGF−
βを放出する部位、投与方法、および医学者に既知の他の因子を考慮に入れて、
信頼できる医学的実施態様に一致する方法で処方され投与されるであろう。即ち
、本発明の目的のためには、TGF−βの”治療学的有効量”とは、TGF−β
の投与後に組織損傷を受けた哺乳動物の組織修復を促進するに有効な量である。
望ましい純度のTGF−βと生理学的に許容しうる担体、賦形剤、あるいは安定
化剤を混合することによって、TGF−βを保存あるいは投与用に調剤する。
そのような成分は、使用される投与量および濃度では被投与者に対して非毒性で
ある。TGF−βが水溶性である場合は、酢酸塩あるいは他の有機酸塩のような
緩衝液(約5〜6のpHが好ましい)中に調剤する。TGF−β変異体が部分的
にしか水に溶けない場合には、その溶解度を増大させるために、これを非イオン
性の界面活性化剤[例えば、ツイーン、プルロニックあるいはポリエチレングリ
コール(PEG)、例えば、0.04〜0.05%(W/V)のツイーン80]
と配合することによってマイクロエマルジョンとして調剤する。所望により他の
成分も添加することができる:例えば、抗酸化剤(アスコルビン酸など)、低分
子量(約10残基より小さい)のポリペプチド(ポリアルギニンあるいはトリペ
プチドなど)、タンパク質(血清アルブミン、ゼラチン、あるいは免疫グロブリ
ンなど)、アミノ酸(グリシン、グルタミン酸、アスパラギン酸、あるいはアル
ギニンなど)、キレート化剤(EDTAなど)、および糖アルコール(マンニト
ールあるいはソルビトールなど)である。
治療投与に使用するTGF−βは滅菌状態でなければならない。滅菌は、滅菌濾
過膜(例えば、0.2ミクロン膜)で濾過することによって容易に達成される。
通常、TGF−βは熱的および酸化変性に対して安定性が高いので水溶液として
、または凍結乾燥形態で保存されるであろう。TGF−β調型物のpHは通常は
約5であろうが、ある種の場合にはより高いかもしくはより低いpH値も適切で
あろう。ある種の上記賦形剤、担体あるいは安定化剤を使用することによって、
TGF−βの塩が生成することは理解されるであろう。
TGF−βを含有する治療学的組成物は、通常、滅菌出入口の付いた容器(例え
ば、皮下注射針で突き刺せる栓の付いた静脈内液剤バッグもしくはIくイアル)
に入れる。
徐放性製剤をy4製することもてき、これにはマイクロカプセル粒子および移植
可能な物品からなる製剤が含まれる。徐放性のTGF−β組成物を調製するため
には、TGF−βを生物分解性のマトリックスもしくはマイクロカプセル甲に導
入するのが好ましい。この目的に適した素材はポリラクチドであるが、その他の
ポリ−(α−ヒドロキシカルボン酸)ポリマー、例えばポリ=D−(−)−3−
ヒドロキシ酪酸(EP 133.988A)を用いることもできる。他の生物分
解性ポリマーには、ポリ(ラクトン)、ポリ(アセタール)、ポリ(オルトエス
テル)、あるいはポリ(オルトカーボネート)が含まれる。ここで最初に考慮し
なければならないことは、担体自体あるいはその分解産物が標的組織において非
毒性であること、およびその症状をさらに悪化させないということである。これ
は、代表的な動物モデル(減刑されたラット皮膚線形切傷モデル)において、も
しくはそのようなモデルが利用できない場合には正常な動物において、通常のス
クリーニングを行なうことによって決定することができる。
徐放性組成物の例としては、米国特許No、 3.773.919、EP 58
,481A、米国特許No、 3.887.699、EP 15g、277A、
カナダ特許No、 1.176、565、U、 Sidmanら[肛叩o1ym
ers 22: 547 (19g3)]、およびR,Lancerらにhem
、Tech、 12: 98 (1982)]を参照。
感染によって引き起こされる組織損傷を、有効量のセフォロスボリンまたはペニ
シリンなどの抗生物質と配合したTGF−βによって治療することができる。
別法によれば、この抗生物質とTGF−βを上記の一般的方法を用いて患者に別
々に投与してもよい。治療を行なう医師は、感染症状を治療するための通常の治
療法に基づいて抗生物質の適切な投与量および投与経路を決定することができる
であろう。
使用されるTGF−βの投与量は上述の因子、特に予想される組織損傷の種類に
依存する。一般的な提案として、例えば1またはそれ以上の単回投与、連続注入
またはポーラス注射のいずれによるかにかかわらず、約0.015から5mg/
kgまで、好ましくは0.5mg/kgまでのTGF−β用量を患者に投与する
ことができる。、不発明の利点は、TGF−βの1回のみの投与を好ましくは静
脈内で行なうところにあり、従って1回投与法が好ましい。しかし、他の投与処
方も有用であろう。この投与は、組織に損傷を与える前に(例えば、手術の前に
)、好ましくは組織損傷を与える前の約24時間以内に、さらに好ましくは組織
損傷の前の24時間以内から約5分以上までに行なう。
本発明を以下に挙げる実施例においてさらに詳しく説明する。この実施例は本発
明の態様の1つを示すことを、を図したものであり、唯一の態様ではない。
実施例1
組換えヒトTGF−β1をクローン化し[Derynckら、 Nature
(上記)]、チャイニーズ・ハムスター卵巣細胞において発現させた[例えば、
Graycarら、 Mo1ecular Endocrinology 3:
1977−1986 (1989)および米国特許No、 4.886.74
7(1989年12■
12日発行)に記載されている方法を用いるコ。このタンパク質を次のように精
製した:即ち、細胞培養液を集め、この培養液をPe1liconカセツトシス
テムで濃縮し、この濃縮液を3倍容量の501の試薬アルコール:HClの混合
液で希釈し、この混合物を4℃で1時間放置し、pHを75〜8に調節し、この
混合物を遠心し、この上清をカチオン交換S 5epharose Fast
Floyカラム(6M尿素、20mM MOPS緩衝液、pH8で予め平衡化す
る)にかけ、このカラムを同じ緩衝液で洗浄し、同じ緩衝液中の0〜0.4M塩
化ナトリウムの勾配液で溶離し、ゲル上を移動させた勾配分画からプールを調製
し、このプールのpHを4.5に調節し、このプールを第2のカチオン交換S
P Toyopearlカラム(2M尿素、5QmM酢酸ナトリウム緩衝液、p
H4,,5で予め平衡化する)にかけ、このカラムを同じ緩衝液で洗浄し、同じ
緩衝液中の0〜1M塩化ナトリウムの勾配液で溶離し、ゲル上を移動させた勾配
分画からプールを調製し、このプールを撹拌セルAa+ic。
n濃縮器で濃縮し、この濃縮液をHW55S Toyopearlゲル濾過カラ
ムにかけ、1M酢酸で洗浄し、ゲル上を移動させた勾配分画からプールを調製し
、そしてこのプールをCe1lufine GH−25によりpH5の20mM
酢酸ナトリウム緩衝液中に交換した。
媒体(食塩水)は、TGF−β1を含有させずにpH5の酢酸ナトリウム緩衝液
中で配合した。この原材料を使用時まで4℃で保存した。
動物の手術
雄性の成体Sprague Dawleyラット(300〜350g)[Cha
rles River Laboratories、 Wilmington、
MA]をNIHおよびAmerican As5ociation for
the 、八eCreditation of Laboratory Ani
mal Careのガイドラインに従って維持し、ケタミン塩酸塩/キンラジン
塩酸塩/アセチルプロマシンマレイン酸塩の混合物の筋肉的注射によって麻酔し
た。背中と脇腹の体毛を刈り込み、ベタジンと70%アルコールのリンス液で消
毒した。この時点で、それぞれのラットに食塩水または4種濃度のTGF−β1
のいずれかを1.0ml/kgの容量で1回の静脈内(iv)注射により投与し
た。媒体またはTGF−βlの注射の後に、皮下の皮筋層まで切ることによって
、長さが約2.5CImの2対の対称的な横断性の完全厚みの皮膚切傷を作った
。この傷を横切って均等に分けられた2つの遮断された4−0ステンレススチ一
ル縫合によってそれぞれの傷を閉じた。手術後にそれぞれのラットに、5mgの
メチルプレドニゾロンの筋肉的注射を1回行なって炎症を抑制して治癒過程を減
刑させるか、または食塩水を投与して減刑されていない治癒の対照とした。これ
らの動物をカゴに戻し、回復させた。
手術時ではなく手術の24.48または72時間前にTGF−β1を静脈内で1
回投与することを除いて同じ方法で別の動物を処置した。
組織試料の採取
一定の時間毎にラットを安楽死させ、それぞれの傷跡の中心から傷の1〜2mm
の横断切片を採取し、試料を光学顕微鏡試験用には10%の中性緩衝化ホイレマ
リン中で固定し、電子顕微鏡用にはK arnovsky溶液中で固定した。そ
れぞれの傷から2つの8x25mm試料を採取し、傷強度測定のために10%ホ
ルマリン中で7日間固定した。
張力測定
幅と長さが均一になるように組織を調整しく8mmx 25mm)、傷跡の端部
を試料の両側に露出させた。目盛りの付いた張力計[In5tron Univ
ersal Testing Instrument Model 1011.
In5tron Corp、、 Canton、 MA]を用いて、コードさ
れた試料について張力測定を行なった。測定した値は破断強度(g)であり、こ
れは傷跡組織が目で見て破断し、大きなふれが記録紙に現れたときに組織にかか
った力をgで測定するものである。
未減刑の治癒の対照(食塩水)群ならびに減刑された治癒の対照(食塩水)群お
よびTGF−β1処1された群で2つの独立した研究を行なった。第1の研究に
よって、皮膚切傷の直前または24時間前に静脈内投与したときの10μg/k
gTGF−β1の食塩水対照に対する効果を比較した。この研究の結果を図2に
示すが、10μg/kgのTGF−β1で処置した傷は、同時に行なった媒体対
照と比較すると強度の増加(p<0.05)を示すことがわかった。さらに、T
GF−β1で処置した減刑された治癒の傷は、媒体で処置された未減刑の治癒の
傷の約90%の強度であった。
第2の研究は、100μg/kgおよび500μg/kg用量のTGF−β1の
追加を伴っているが設計としては同一である。結果を図3に示すが、3種のTG
F−β1用量のすべてが、減刑された治癒の媒体対照と比較して線形切傷の強度
を増加させルコとがわかった(p<0.01)。100オヨヒ500 μg/k
g用jl17)TGF−β]は、減刑された治癒の傷を、未減刑冶應の媒体処置
の傷と同じ強度まで回復させた(図3)。
このように、TGF−βは、]0〜500μg/kgの1回の1v投与で投与し
たときに、このモデルにおいて傷治癒を促進するのに有効である。このモデルは
、臨床試験で得られるであろう結果を予測させるものである。
配列表
(1)一般的情報
(1)特許出願人 ジエネンテク、インコーポレイテッド(1、発明の名称:
哺乳動物に組織修復促進の傾向を与える方法(iti) 配列の数・ 5
(iv) 連絡先・
(A) 名宛人・ジエネンテク、インコーポレイテッド(B) 通り:ポイント
・サン・ブルーノ・ブールバード460番(C) 市・サウス・サン・フランシ
スコ(D) 州 カリファルニア
(E) 国 アメリカ合衆国
(F)ZIP:94080
(V) コンピューター解読書式
(A) 媒体型:525インチ、360Kbフロツピーデイスク(B) コンビ
ニ−ター:IBMPC適合(C) オペレーティング・システム: PC−DO
S/MS−DO3(D) ソフトウェア・patin (ジエネンテク)(vi
) 本出願のデータ。
(A) 出願番号、未 定
(B) 出願日・本 日
(C) 分類 未 定
(vfi) 優先権主張出願のデータ:(A) 出願番号:米国071504.
495(B) 出願日・1990年4月4日
(vi) 弁理士/代理人情報
(A) 氏名 ハサク、ジャネット・イー(B) 登録番号:28.616
(C) 参照/整理番号 637
(ix) 電話連絡先情報
(A) 電話番号: 415/266−1896(B) ファックス番号: 4
15/932−9881(C) テレックス番号 910/371−7168(
2) 配列番号1の情報
(1) 配列の特徴・
(A) 長さ 390アミノ酸
(B) 型 アミノ酸
(D) トポロン−0直鎖状
(iv) 配列:配列番号1・
5ar Arg Ala Glu Lau Arg L4u Lau Arg
Lau Lys Lau Lys Val GluAsp Ph@Arq Ly
1! Asp L@u GlyTrp Lys Trp工la His Glu
Pro Lys305 コ10 3L5
GIY TYT H1!I Ala Asn i’ha Cys Leu Gl
y Pro cy!! Pro Tyr 工1aTrp320 コ25 3コ0
5er Lau A!!P Thr Gln Tyr Sar Lys Val
Iauλla L4u ’ryr Asn Glnコ35 340 345
(2) 配列番号2の情報
(i) 配列の特徴:
(A) 長さ=414アミノ酸
(B) 型 アミノ酸
(D) トポロジー・直鎮状
(tv) 配列 配列番号2・
Thr Val Ala Lau Sar Iau 5@r Thr Cys
li;ar Thx置論u A31p Met A5pGin Pha Mat
Arg Lys Arg工me Glu Ala Ila Axq Gly
G1n工1a LeuSar Lys Lau Lys Lau Thr Ea
r Pro Pro Glu Asp Tyr Pro Glu Pr。
Glu Glu Val Pro Pro Glu ValAla 5@r I
l@Tyr Asn Sar Thr ArgAsp Lau Lau Gin
Glu Lye Ala Ear Arq Arg Ala Ala Ala
Cys (yluArg Glu Arg Sar Asp Glu Glu
Tyr Tyr Ala I、ys Glu Val Tyr Lys95
1oo 105
Xle Asp Mat Pro Pro Pha Pha Pro Ser
Glu His Ala 工1a Pro Pr。
Thr Pha Tyr Arg Pro Tyr Pha Arg 工la
Val Arg Pha Asp Val 5irAla Met Glu L
yg A!in Ala sar As1n Lau ValLys Ala
Glu Pha 社qVal Pha Arg Leu Gln Asn Pr
o Lye入1a Arg Val Pro Glu Gln Arg155
160 :L65
X1* Glu Leu Tyr Gin Ila Lau Lyg 5ar
LYIE AJ!P Lau Thr Sar Pr。
τhr Gln Arg T’yr Xla Asp 5ar Lyg Val
Val Lys T−づvq Ala Glu185 1り0 195
Lau His His Lyg As+p Arg Agn Lau Gly
Pha Lys Ila Sar Lau Hiseys Pro Cys
Cys Thr Ph@Val Pro Sar Asn Asn ?!lτエ
エe工l+aPrロ2コ0 2コ5 24゜
Asn Lys Sar Glu Glu XAu Glu Ala Arg
Pha Ala Gly工1e Asp GayThr Sar Thr Ty
r Thr Sar Gly Asp Gin Lys Thr工1@Lys
Ser ThrArg Lys Lys Asn Sar Gly Lys T
hr Pro Hisし*IX Lau Lau Met L@u275 2B
0 285
Lau Pro Sar Tyr Axq Lau Glu Sar Gln
Gin Thr ASn ArqArq Lys290 295 コoO
Lys Arg Ala Lau Asp 入1a入1a Tyr Cys P
ha Arg Asn Val Gin Aspコ05 コ10 コ15
Asn Cys eys Lau Arg Pro Lau Tyr工la A
sp Pha Lys Arg Asp Lau320 325 ・ 330
Gly Trp Lys Trp Ila His Glu Pro Lys
Gly Tyr Asn Ala Asn Phiココ5 340 345
Cys Ala GユyAユa Cys Pro T’yr Leu Trp
Ser Ser Asp Thr Gln I(isコ50 355 360
Ser Arg Val Lau Ser Iau Tyr Asn Thr
工la Asn Pro Glu Ala 5ar人1a Sar Pro C
ys Cys Val Ear Gln Asp Lau Glu Pro L
au Thr ll5Lau Tyr ’l’yr 工1e Gly Lys
Thr Pro Lys 工la Glu Gln Lau Ser Asn(
2) 配列番号3の情報
(1) 配列の特徴
(A) 長さ:410アミノ酸
(B) 型二アミノ酸
(D) トポロジー:直鎖状
(滓) 配列 配列番号3:
Ala Thr Val 5ar Lau 5ar Lau Sar Thr
CYs Thr Thr LOu Asp PhaGly His 工1a L
ys Lys Lysi Arg VaI Glu Ala Ila Arg
Gly Gln エユeLau Ear LYIE Lau Arq Lau
’rhr Ser Pro Pro Glu pro Thr VJII Me
tThr His Val Pro Tyr Gin Val Lau Ala
Iau )τAsn 5llir Thr kqGlu Lau Lau G
lu Glu His Gly clu Arg !、ys Glu Glu
GIY CYs ThrGin Glu Agn Thr Glu 5ar G
lu Tyr Tyr Ala Lys Glu Ila His Lys95
:LOO105
Pbla Asp Mat Il@Gln Glyしau Ala Glu H
is Asn Glu Leu Ala Valllo 115 120
Cys Pro Lys Gly Ile Thr Ser Lys Val
Phe Arg Pha Asn Val 5ar125 1コ0 1コ5
Sar Val Glu Lys Mn Arg Thr Asn I、au
Pha Arg Ala Glu Pha Arg工1m Glu Lau P
ha Gin Ala Lau Arq Pro Agp Glu His+
Ala Ala Lys1フ0 175 180
G1n krq TYr工1e Gly Gly、 Lys Asn Lau
Pro Thr Arg Gly Thr Ala185 A90 195
xsp His Gly Arg Gly xsp Lau Gly hXq
Lau Lys Lys Gln Lys AspHid! Hls Asn
Pro Hlll Lau Ila Lau Mat Mat ’X’Lm P
ro flro His 入r■
Lau Asp Asn Pro Gly Gin Gly Gly Gln
Arq Lys Lys Arq Ala LauMq Pro Lau ’I
’yr 工la Asp Pha Arg Gin Asp Lau Gly
Trp Lys Trp320 コ25 コ30
Val His Glu Pro Lys Gly Tyr Tyr Ala
Asn Pha (’ys Ser Gly Pr。
3コ5 コ40 コ45
Cys Pro Tyr Leu Arg Sar Ala Anp Thr
Thr His Sar Thr Val Lau350 コ55 360
Gly Lau Tyr Asn Thr Lau Asn Pro Glu
Ala Sar Ala Sar Pro Cys365 コツ0 375
CyS Val Pro Gln Asp Z、eu Glu Pro Lau
Thr xle Lau Tyr Tyr Va1380 3B5 390
Gly Arg Thr Pro Lys Val Glu Gin Lau
Ser Asn Mat Val Val Lys(2) 配列番号4の情報
(1) 配列の特徴:
(、へ) 長さ:304アミノ酸
(B) 型二アミノ酸
(D) トポロジー:直鎖状
(tv) 配列:配列番号4:
Gly Pro Gly F!is 入1a入lip Glu Mat Arg
工la Sir Ila Glu Gly PhaPro Lau Tyr
Ila 入sp Pha Arg Lys 入gp Lau Gin Trp
Lys ’rrp 工1・2ユ5 220 225
H1s Glu Pro Lys Gly Tyr Mat Ala 入sn
Pha Cys Mat Gly Pro aysPro ’!’yr 工l@
Trp Sar Ala Asp Thr Gin Tyrτhr Lys
’Val Leu入1aLau Tyr 入sn Gin His Axn P
ro Gay入1m Sar入1a Ala Pro Cys CysVal
pro Gin Thr L@u Ajp pro Lau Pro IIs
Ila TYr TYr Val GayAxq A!!n Val Al”g
Val Glu Gin Lau Sar Asn Mat Val Val
入rg 入1a290 295 コ00
(2) 配列番号5の情報
(1) 配列の特徴:
(A) 長さ:198アミノ酸
(B) 型二アミノ酸
(D) トポロジー:直鎮状
(汁) 配列:配列番号5:
入sp Glu Trp Mat Sar I’ha入sp Va1丁hr L
ys T’hr Val Asn G工uTrp工 5 10 15
Lau Lys 119人1m Glu Glu Agn Glu Gln P
h@ Gay Lau Gin Pro λ1acys LYII cys P
ro Thr Pro Gin λ1m LylI Ajp Ila 入sp
Ila Glu GlyPha Pro入1a Lau入rg Gly入jp
Lau入1a Sar bu !;ax Sar Lys GluAjn lr
h!″LYII Pro ’!’yr Lau Mat IIs Thr !;
ar Mllt Pro Ala Glu )■窒■
65 フO75
Il・入ssp Thr Val Thr Sar 5tr Arg LYII
LYII 入rg Gly Val Gly G1n80 g5 90
Glu Tyr Cys Pha Gly Ajn Aan Gly Pro
入mn CYII CYII Val Lys Pr。
95 1oo 105
Lau Tyr工1@ )sn Pha Arg I、ysλsp Lau G
ay Trp Lys Trp Ila Hisllo 115 120
(:lu Pro Lys Gly ’!’yr Glu A1mAs5n T
yr (:’ym Iau Gly λJ!n CYII 垂秩B
)τml@Trp 5ar Mat Amp Thr Gin Tyr Sar
Lym Val Lau Sar Iau’!’yr Asn Gin Aj
n Asn Pro Gly λ1m Sar 工1a 5ar Pro Cy
s Cys va1155 A60 L65
Pro Ajp ValXAu Glu Pl−o Lau PrOエユ信 工
1@ Tyr Tyr ’Val Gly ArgThxAla Lys Va
l Glu Gin Lau Sar Ajn Mat Val Val )r
q Sar Cys”185 A90 195
一ヘー −へ−! −へ円管 −〜円管 −N0寸1ココフ コココメ コココ
X コココメ コココXフエー==: :e (J :f: : =(J ::
:i: (J ::冨(Jla。
の
ピーク負荷(g)
平均:S、E、M。
ピーク負荷(g)
二均:=S、E、〜1゜
〜 A Φ ■ 0 〜
ooooo。
要 約 書
とからなる。TGF−βは、組織損傷を与える前の寄り24時間以内(:投与す
るのが好ましい。
国際調査報告
レヤ瞥帝判會軸1Mt^−1111101−ロー−−1しPCT/US9110
1861国際調査報告
Claims (11)
- 1.哺乳動物に組織損傷を与える前に有効量のTGF−βを該哺乳動物に全身投 与することからなる、哺乳動物に組織修復促進の傾向を与える方法。
- 2.TGF−βが組織損傷を与える前の約24時間以内に投与される請求項1記 載の方法。
- 3.TGF−βが組織損傷を与える時点の約24時間前から約5分以上前までの 範囲の時間内に投与される請求項1記載の方法。
- 4.投与が1回の投与である請求項1記載の方法。
- 5.投与が静脈内である請求項1記載の方法。
- 6.TGF−βがヒトTGF−βである請求項1記載の方法。
- 7.TGF−βがTGF−β1である請求項6記載の方法。
- 8.哺乳動物がヒトである請求項1記載の方法。
- 9.組織修復が創傷の治癒であり、組織損傷が創傷である請求項1記載の方法。
- 10.組織修復が骨の修復であり、組織損傷が骨折、補欠移植または骨欠損であ る請求項1記載の方法。
- 11.組織損傷が手術による切傷である請求項1記載の方法。
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