JPH05508634A - レセプター特異的トキシン結合体 - Google Patents
レセプター特異的トキシン結合体Info
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- JPH05508634A JPH05508634A JP91511341A JP51134191A JPH05508634A JP H05508634 A JPH05508634 A JP H05508634A JP 91511341 A JP91511341 A JP 91511341A JP 51134191 A JP51134191 A JP 51134191A JP H05508634 A JPH05508634 A JP H05508634A
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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】
レセプター特異的トキシン結合体
本発明は、トキシンと、標的細胞の表面のし七ブタ−に対する結合活性を備えた
くタンパク質性)分子とを含むターゲツティングトキシン分子(targete
d toxin geolecule)に関する。
特定のグループの細胞に対して特異的なレセプターにターゲツティングトキシン
分子を向ければ、これらの細胞を特異的に除去することができる。
このようなターゲツティングトキシン分子は腫瘍治療で有用であり、その場合の
細胞表面のレセプターは腫瘍細胞に対して特異的であるか、又は少なくともその
腫瘍細胞によって優先的に発現される。
ターゲツティングトキシン分子は同種移植拒絶反応及び/又は自己免疫疾患の予
防に使用することもできる。これらの予防の目的は、同種移植拒絶反応又は自己
免疫応答を引き起こす細胞(リンパ球)を抑圧(抑制)することにある。
リンパ球を抑圧する初期の試みでは、患者のリンパ球集団全体に対する抗血清が
使用された。この種の抗血清は、患者が一時的に免疫不能になるという事実にも
かかわらず、例えば腎臓移植で有用であることが判明した(1.2)。
その後の試みでは、例えばTヘルパー細胞のような特定並集団に対する抗血清が
使用された。この種の抗血清もヒト及び動物の自己免疫疾患及び同種径′植拒絶
反応に対処する上で極めて有用であることが判明した(3.4.5.6)、しか
しながらこの場合も、リンパ球面集団全体が抑圧されるため、患者が一時的に部
分的免疫不能を起こす、従って、高価な防護措置がやはり必要とされる。
抗血清を使用する方法の第2の欠点は、抗血清が通常は動物に由来することにあ
る。これらの抗血清は場合によっては患者による免疫応答を引き起こすため、こ
の種の抗血清を使用する場合は投与回数を極めて少なくしなければならない。
従って、特異性がより高く且つ抗原性がより低い方法が依然として望まれている
。
特定のサブセットの細胞を選択的に抑圧又は除去するための適当な方法の1つは
、トキシン又は場合によっては放射性核種と、前記サブセットの細胞の表面のレ
セプターに対して結合特異性を示す〈通常は)タンパク質性の物質との結合体を
、細胞表面への前記タンパク質性物質の結合を利用して、前記細胞サブセットに
向けることからなる。
リガンドは通常タンパク質性のものであるが、特定のサブセットの細胞に対して
特異性を示す他の化合物も本発明の範囲内に含まれる。
レセプターへのトキシンのターゲツティングの方法は2つ知られている。そのう
ちの1つは、レセプターに対する(モノクローナル)抗体又はそのフラグメント
を使用することからなる。
もう1つの方法は、トキシンに結合できる、レセプターに対する又はその機能フ
ラグメントもしくは誘導体に対する天然リガンド(あるいはアゴニストもしくは
アンタゴニスト)又はその機能性フラグメントもしくは誘導体を使用することか
らなる。リガンドと同様の機能を果たす物質を使用してもよい、従って、本明細
書中のリガンドという用語は、タンパク質性又は他のM顕のフラグメント、誘導
体又は類似機能物質をも意味する。
前述の抑圧又は除去方法に特に適した細胞サブセットは、望ましくない免疫応答
を有する患者の活性化Ti1l胞セ・ントである。
周知のようにT細胞は、(自己)免疫反応につながる活性化プロセス中に多数の
インターロイキン−2レセプターを発現する。これらのレセプターは、これらの
細胞によっても産生され得るインターロイキン−2(IL−2)に結合する(Δ
utoerine剰激)、その結果、細胞が増殖し始める。
IL−2レセプターへのトキシンのターゲツティング方法も2つ存在する。即ち
、I L−2又はそのフラグメントもしくは誘導体を使用する方法、並びにIL
−2レセプターに対する抗体を使用する方法である。
モノクローナル抗体又はそのフラグメントを使用する方法は文IF(7,8,9
,10,11)に記述されており、その効果はin vitroでも、動物にお
いてin vivoでも、ヒト悪性腫瘍及び関節リューマチについて立証されて
いる。
モノクローナル抗体による方法は、患者が(通常はネズミ由来の)抗体に対し免
疫応答を引き起こすという既述の欠点を有する。その結果、応答低下、@作及び
アナフィラキシ−ショックが生じ得る(12)。
トキシンに結合した天然リガンドによるIL−2レセプターへのターゲツティン
グは最近になって報告された(13)。
in vivo及びin vitroの研究では、Pseudomonasエキ
ソトキシン結合体を投与することによって抗原活性化回路を除去できることが明
らかになった。また、IL−2−トキシンが高親和性IL−2レセプターにのみ
結合することも明らかにされた。
しかしながら、Pseudos+onmsエキソトキシンは分子量の大きいトキ
シンであり、外来起源の抗体及び/又は抗原と同様に、患者において免疫応答を
引き起こす。
本発明は、このような免疫応答を誘起しないトキシンを提供する。
本発明は、標的細胞の細胞表面のレセプターに対するリガンド又はその機能性フ
ラグメントもしくは誘導体と、分子量1500D以下のトキシンとを含むターゲ
ツティングトキシン分子を提供する。
選択したリガンドがIL−2レセプターに対する結合活性を有する場合、本発明
のターゲツティングトキシン分子は特に、一般的には自己免疫疾患、特定的には
関節リューマチの治療に有効である。
また、本発明のターゲツティングトキシン分子は、造血細胞白血病を発現するI
L−2の除去、又は移植患者もしくは外来起源抗体での治療を受ける患者におけ
る特異的耐性の誘発に使用し得る。
本発明のターゲツティングトキシン分子の抗原性を更に低下させるためには、選
択したレセプターに特異的なリガンドのフラグメントを使用し得る。
これらのフラグメントは、リガンド又はその機能性誘導体のレセプター結合ドメ
イン(のアミノ酸配列)を含むのが好ましい。
I L−2の場合は、レセプター結合ドメインが、IL−2の33〜56及び1
1〜20アミノ酸配列を含むフラグメント内に存在すると思われる。
前記第1のフラグメントはIL−2レセプターの955鎖に結合すると思われ、
前記第2のフラグメントはp75鎖に結合すると思われる。これらのフラグメン
トの別の利点は1時間のかかる遺伝子工学及び/又は精製を用いずに合成し得る
ことにある。
結合体を細胞表面レセプターに即ターゲツティングする代わりに、プレターゲツ
ティング法(pretargeting scheme)を選択することもでき
、その方が好ましいこともある。
プレターゲツティング法では実際に、本発明の結合体によって認識され得る「ア
ドレス」部位(レセプター)を標的分子上に形成する。
これは通常、標的を認識する部分と本発明の結合体によって認識され得る部分と
を含む第1の結合体を投与することにより達成される。
プレターゲツティング法は、第1のターゲツティング部分が局在(Iocali
zation)する時に毒性化合物が存在しないため、特に第1のターゲツティ
ング部分の特異性が余り大きくない場合に、非標的組織に対する損傷が軽減され
得るという利点を有する。
勿論、トキシン分子をターゲツティングし得るレセプターはその他にも色々考え
られる。興味深いレセプターは例えば、リンホカインレセプター、全てのT細胞
レセプター、アセチルコリンレセプター、上皮成長因子レセプター、黄体形成ホ
ルモンレセプター、腫瘍壊死因子αレセプター、形質転換成長因子6レセ1ター
、生殖ホルモンレセプター(例えばhCGレセプター)等である。
ターゲツティングトキシン分子に適した多くのトキシンは容易に入手できる。
トキシンの選択における重要な基準は抗原性の欠如である、これは、トキシンの
分子量に関連している。適当なトキシンは通常分子量が1500D以下であるが
、これは非限定的な数値にすぎない、トキシンは例えば下記の群から選択し得る
ニジイン−エン−トキシン(diyn−ene−toxins)、例えばカリケ
アマイシン(cal 1chea@1cin)、ニスベラマイシン(esper
amycin)及びシネマイシン(dyne+*1cin)A、トリコテセン類
1例えばベルカリン(verrucarin)A、デオキシベル力ロール(de
oxyverrueirol)、ロリジン(roridin)A及びジアセトキ
シスシルペノール(diaeetoxyscirpenol)及びマイコトキシ
ン(mycotoxin)、特に好ましいのはカリケアマイシン及びベルカリン
Aである。勿論、放射性核種を細胞毒性部分として使用することもできる。
本発明のトキシン及び(タンパク質性)分子は任意の適当な方法で互いに結合し
得る。(タンパク質性)分子もトキシンも、これらの物質がそれぞれの活性を実
質的に損なうことなく結合し得る反応基を導入するのに十分な反応基を有する。
あるいは、トキシンとターゲツティング部分との間の結合は結合体の局在又はイ
ンターナリゼーション時に破壊され得る。
結合は直接的に、又は結合分子及び/又はスペーサを介して実施し得る。
本発明は、本発明のターゲツティングトキシン分子を含む医薬組成物にも関する
。
本発明の化合物の明白な投与方法は関節的投与又は非経口投与であり、その場合
はターゲツティングトキシン分子を適当な注射用ビヒクル中に溶解又は乳化して
使用する。
勿論、本発明の組成物は前記ビヒクル以外に他の一般的な添加剤を含み得る。
本発明の結合体の治療用量は結合体の分子量によって異なる。この用量は、全身
投与の場合で注射当たり10μg〜500mgにし得る0局所投与の場合は更に
少なくてよい。
以下に実施例を挙げて、本発明をより詳細に説明する。
火蓋」
1 、 1 、VerrucarinA 2°−スクシネート(1)Verru
carinA (200m g、0.4mmo 1 )をDMF<2.5m1)
に溶解した溶液に、無水琥珀酸(85m g、0.8mmo 1 )と4−ジメ
チルアミノピリジン(4,8mg、0.04mmo 1)とを続けて加えた。混
合物を50℃で16時間撹拌した6反応混合物をCH2C12(ジクロロメタン
>(8ml)で希釈し、5%クエン酸水溶液(2%8ml)及び水(8m l
)で洗浄した。有機層を分離し、減圧下で蒸発させて溶媒を除去し、未精製物1
を得た。シリカを使用するクロマトグラフィー(溶離剤:C)l 2 C12/
CHx○H=98/2)でVerruearinA −2′−スクシネートを
精製して、1を得た(148mg、61.5%)、TLCのRr (A >は0
.35であった。
1.2. N−スクシンイミジル−VerrucarinA 2 ’−スクシネ
ート(2L)
VerrucarinA 2°−スクシネート(148mg、0.24mmol
)をC’H2CI 2 (ジクロロメタン)(2ml)に溶解した冷(0℃)溶
液に、EDCI(N−xチル、N’ −3−ジメチルアミンプロピルカルボジイ
ミド)<56.3mg、0.29mmol>とHONSu(N−ヒドロキシスク
シンイミド)(33,8mg、0゜29mmol)とを続けて加えた0反応混合
物を0℃で15分間撹拌し、次いで室温で2時間保持した0反応混合物を5%ク
エン酸水溶液(4ml)、水(4ml)及びNaCl飽和水溶液(4ml>で続
けて洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥し、真空濃縮して、2を188mg(100
%)得た。
TLCのR,(A)は0.60であった。
2 、 1 、VerrucarinA 2 ’ −ヘミスクシノイルヒドラジ
ド(旦)
2 (60mg、0.086mmo l )をテトラヒドロフラン(1ml)に
溶解した。5当量ヒドラジン水和物を含むメタノールを加え、反応混合物を室温
で15分間撹拌した0反応混合物をジクロロメタン(4ml)で希釈し、5%K
H8O,水溶液(4ml)及びNaCl飽和水溶液(4ml)で続けて洗浄し、
硫酸ナトリウムで乾燥し、真空濃縮した。得られた未精製ヒドラジドをシリカを
使用するクロマトグラフィー(溶離剤: CH2C12/CHコ0H=9515
)で精製して、旦(30mg、56,8%)を得た。TLCのR2は0.30
であった。TLCでのジクロロメタン/メタノール比は9515であった。
3.1. VA誘導体の分光学的データ(’HNMR)NH−cト’うs−に6
−98!!
4、手順
4、I VAONSu(1mg/ml、DMF>をタンパク質(0,1Mリン酸
ナトリウムpH8,5: DMF=2:1)に10: 1 (mol/mol)
の割合で加えて、結合体を製造した。10分間インキュベートした後に、結合体
をPDIOカラム上で精製し、PBS緩衝液で平衡化した。タンパク質のインタ
ーロイキン−2(、IL−2)、)ランスフェリン、hCG及び上皮成長因子(
EGF)についてこの処理を行った。VAONSu (1mg/m 1、DMF
’)を(0,1Mリン酸ナトリウムpH8,5:DMF=2 : 1の溶液に溶
解した)ペプチドに1:1(mol/mol)の割合で加えて、ペプチド−VA
ONSu結合体を製造した。10分間インキュベートした後に20倍の過剰エチ
ルアセテート(vol/vol)を加えて、ペプチド結合体を精製した。遠心分
離した後に、沈澱物をPBS[新液に溶解した。p20ペプチド、(IL−2>
のインターナライズする部分及びJ6−ペプチドについてこの処理を行った。V
erruearin−A〜ヒドラランをトランスフェリンの炭水化物基に結合さ
せた。10m M N a I O4をトランスフェリンに加えて炭水化物基を
酸化し、PH5,5の0.1M Na0Acに溶解した。
10分後にN a z S O3を加えて、過剰N a I O4を除去した0
次いでV−A−ヒドラジドを加えた(濃度1mM)。
1時間インキュベートした後に、結合体をPDIOカラム上で精製し、PBSI
I衝液で平新液した。
4.2 試験
4.2.1 ヒトT細胞クローン(Reiz IF9)を種々のVerruca
rinA結合体と一緒に、10%ヒトプール血清、2mMグルタミン、20μM
β−メルカプトエタノール及び抗生物質(200U/mlペニシリン、100m
g/mlストレプトマイシン)を補充したM505培地中で培養した。2時間イ
ンキュベートした後、細胞を培地で洗浄することにより結合体を除去した0次い
で細胞を、20Uの組換えIL−2の存在下に5%CO2を含む湿潤雰囲気中で
37℃で72時間培養した。3H−チミジン(0,1μCi/ウエル)を加え、
−晩インキユベートした後に細胞を回収し、Packard βカウンターを用
いて放射能の取込みをカウントした。
4.2.2 PANC細胞をM505+10%FCS中で増殖させた。試験用に
、PANC#胞をマイクロタイタープレートにおいて培養した(1000細胞/
ウェル、100uL)、0日目、100μlのリガンド−トキシン試料を加え、
5%CO□を含む湿潤雰囲気中で細胞をインキュベートした。88目、細胞生存
率を測定するために50μIのMTTを加えた。4時間インキュベートした後、
培地を除去し、細胞中に形成された紫色の結晶を75μlのDMSO中に溶解し
た。ELISA読取り装置において540nmにおける吸収を読み取った。
4.2.3 成熟5w1ssマウス(9〜13週齢)の精巣からライディッヒ細
胞を単離した。lI[I胞は、被膜を剥いだ各精巣をガラス管中に5回吸引し、
懸濁液を30μmナイロンメツシュで一過することにより得た。a+胞を、4.
2mM NaHCOs、20m l / 1 ウシ胎児血清及びIg/IBSA
を補充しなM199中に懸濁させ、100AtIの細胞懸濁液をマイクロタイタ
ープレートの各ウェルに50μ夏の試験試料と一緒に加えた。プレートを、5%
CO□−95%空気の湿潤雰囲気中で37℃で4時間インキュベートし、RIA
によるテトスステロン測定まで一20℃で保管した。
5、結果
5.1 有効性を示すために、本発明者らは種々のリガンド、即ちP2O(IL
−2レセプターのインターナライズする成分:275に対するIL−2の結合部
分(AA 8−27))、濃度1.5MMにおいてT細胞クローンを活性化する
J−6ペプチド、トランスフェリン、hCG及び上皮成長因子と、Verruc
arin Aとの結合体を製造及び試験した。全ての実験においてVerruc
arin−A−ONSUエステルはその毒性を維持しており、従ってVA−誘導
体は依然として細胞中に侵入し且つそれを殺し得ることが示された。■erru
carin−Aをタンパク質、例えば抗体と結合すると、結合体はもはや細胞に
侵入することはできず、従って毒性は欠失することが知られている。
T細胞クローンを使用して種々の実験を行なった0図3において、P2O−VA
結合体は、VA単独と比べると比較的高い濃度でT細胞クローンの増殖を低減さ
せ、P20自体は有効ではないことから、結合体が特異的な毒性を有することが
判り、また、IL−2レセプターに対するP2Oの結合親和性は比較的低いこと
も判り、これは、毒性作用のためには比較的高い濃度が要求されることを説明し
ている。
特表千5−508634 (6)
図4は、J−6−VA結合体が比較的低い濃度(0,02〜0.05μM)で細
胞クローンを殺すことを示しており、これは、極めて特異的でしかも有効な死滅
作用を示唆している。極めて高い濃度では、J−6ペプチド自体は良く知られた
ある種の細胞障害作用を引き起こす。
PANC腫瘍細胞を使用し、以下の結果を得た。
ここでもVA−ONSUエステルはVA単独の毒性をそのまま維持している。V
Aを上皮成長因子(図5)またはトランスフェリン(図6〜7)に結合すると、
PANC細胞の増殖が特異的に阻害されることが判る。リガンド自体は有効では
ない。
更に別のモデル系において、本発明者らはhcG−VA結合体を試験した。4時
間インキュベートすると、予想された通り、hCGは明らかにマウスライディッ
ヒ細胞においてテストステロンの産生を刺激し、その産生量は相対量的600n
g/mlまでに達した。hCG−VA(1mg/ml)と−緒にインキュベート
すると、マウスライディッヒ細胞におけるテストステロン産生は著しく低下した
。
この試験過程においてhCG−VAと一緒にインキュベートした結果を図8に示
す。
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9. p、 53−60. 1986゜12− Kyl@V−t at al、
; Ajln−Rhatun、 Dis、、 Vol、 48t略紐一覧
IL−2インターロイキン−2
p55 インターロイキン−2レセプターのサブユニットp75 インターロイ
キン−2レセプターのサブユニットD ダルトン
DMF ジメチルホルムアミド
TLC薄層クロマトグラフィー
NMR核磁気共鳴
VA ベルカリン(Verrucarin)AONSu スクシンイミジルエス
テル誘導体PBS リンM[衝塩類溶液
MTT 3−[4,5−ジメチルチアゾール−2−イル]−2,5−ジフェニル
テトラゾリウムプロミド
hCG ヒト絨毛性性腺刺激ホルモン(human Chorionie Go
nadotropin)RIA ラジオイムノアッセイ
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浦)t 瞭ノ
*# 、MV91029
5Xノー頑j (Njl
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8
ライザ7ヒ4!4鍵べ利5 i +ce−Vへ一4乍褐インキ、べ−ta ′/
a?肉(峙2
要約
この発明は、トキシンと、標的17!i胞の表面にあるレセプターに対する結合
活性を有するタンパク質性分子とを含むターゲツティングトキシン分子であって
、タンパク質性分子は、リガンドまたはその機能性誘導体もしくはフラグメント
であり、トキシンは1500D以下の分子量を有するターゲツティングトキシン
分子に係わる。特にリガンドはIL−2、好ましくはその結合ドメインのみであ
る。トキシンは任意の小さなトキシン、例えばカリケアマイシン、ベルカリンな
どとし得る。この発明のトキシン分子はより迅速に局所薬種し、しかも免疫原性
がより低い。
国際調査報告
国際調査報告
Claims (16)
- 1.トキシンと、標的細胞の表面にあるレセプターに対する結合活性を有するタ ーゲッティング分子とを含むターゲッティングトキシン分子であって、前記ター ゲッティング分子が、前記レセプターに対するリガンドまたはその機能性誘導体 もしくはフラグメントであり、前記トキシンが1500D以下の分子量を有する ことを特徴とするターゲッティングトキシン分子。
- 2.前記ターゲッティング分子がタンパク質性のものであることを特徴とする請 求項1または2に記載のターゲッティングトキシン分子。
- 3.前記ターゲッティング分子が、リンフォカイン−レセプターに対する結合特 異性を有することを特徴とする請求項1または2に記載のターゲッティングトキ シン分子。
- 4.前記ターゲッティング分子が、アセチルコリンレセプターに対する結合特異 性を有することを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のターゲッテ ィングトキシン分子。
- 5.生殖ホルモンレセプターに対する結合特異性を有することを特徴とする請求 項1から3のいずれか一項に記載のターゲッティングトキシン分子。
- 6.TNF−α−レセプターに対する結合特異性を有することを特徴とする請求 項1から3のいずれか一項に記載のターゲッティングトキシン分子。
- 7.TNF−β−レセプターに対する結合特異性を有することを特徴とする請求 項1から3のいずれか一項に記載のターゲッティングトキシン分子。
- 8.インターロイキン−2−レセプターに対する結合特異性を有することを特徴 とする請求項1から3のいずれか一項に記載のターゲッティングトキシン分子。
- 9.前記タンパク質性分子が、インターロイキン−2のレセプター結合ドメイン のアミノ酸配列を含むことを特徴とする請求項2、3または8に記載のターゲッ ティングトキシン分子。
- 10.前記タンパク質性分子が、インターロイキン−2のアミノ酸33〜56を 含むことを特徴とする請求項9に記載のターゲッティングトキシン分子。
- 11.前記タンパク質性分子が、インターロイキン−2のアミノ酸11〜20を 含むことを特徴とする請求項9に記載のターゲッティングトキシン分子。
- 12.T細胞レセプターを認識することを特徴とする請求項1から3のいずれか 一項に記載のターゲッティングトキシン分子。
- 13.前記トキシンが、カリケアマイシン、エスペラマイシン及びジネマイシン Aのようなジイン−エン−トキシン類、ベルカリンA、デオキシベルカロール、 ロリジンA及びジアセトキシシルペノール及びマイコトキシンのようなトリコテ セン類から選択されることを特徴とする請求項1から12のいずれか一項に記載 のターゲッティングトキシン分子。
- 14.前記トキシンがカリケアマイシンであることを特徴とする請求項13に記 載のターゲッティングトキシン分子。
- 15.前記トキシンがベルカリンAであることを特徴とする請求項13に記載の ターゲッティングトキシン分子。
- 16.請求項1から15のいずれか一項に記載のターゲッティングトキシン分子 と、投与に適したビヒクルとを含む医薬組成物。
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