JPH06501702A - 腫瘍壊死因子のリポソーム処方物の製造及び特性化 - Google Patents
腫瘍壊死因子のリポソーム処方物の製造及び特性化Info
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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】
腫瘍壊死因子のリポソーム処方物の製造及び特性化本発明は、腫瘍壊死因子(T
NF)の化学的に修正された形態及び腫瘍の成長の阻害におけるその用途に関す
る。本発明はTNFの新規形態を与えるので、本発明はまた、上記の修正された
TNF形態物を製造する方法にも関する。TNFは抗腫瘍細胞活性を示す能力を
有しているので、本発明はまた、腫瘍の成長を阻害し、ヒトのTNF反応性のガ
ンを治療する方法を提供する。
腫瘍壊死因子(TNF)は、広範囲の生物学的メカニズム、免疫病理学、免疫調
整におけるその役割、及び潜在的抗新生物形成剤としての役割が証明されたので
、近年の興味の焦点となっている20゜ここ数年において、そのcDNAのクロ
ーニングの後に21−14 、X−線結晶学及び変化した主要な配列による変異
体の開発及び特性化を含む多用な研究が開始されている!@−1゜TNF分子の
特定の分子修飾を含む研究は、TNF中の特定の種類のアミノ酸側鎖の重要な機
能的役割に関する従来の証拠が乏しいにも関わらず、進められている。
それにもかかわらず、正に荷電されたアルギニル2′及びリシル2s残基は、活
性及び/または3次元構造に重要な影響を与えることが示されまたは推量されて
いる。例えば、rHuTNFのN末端領域における保存または非保存の置換基と
してのアルギニル残基の導入は、インビトロで腫瘍細胞毒性に好ましい影響を与
え、動物モデル中の毒性を減じることが示されている!$−!*。さらに、リシ
ル残基は、rHuTNF三景体中のその他のアミノ酸側鎖との分子内及び分子間
相互作用に関与していることが提案されている25゜
r Hu T N Fは、17kDのサブユニットのホモトリマーてあり、その
各々がN末端バリン及び6のリシル残基を含む:これらのリシル残基のうち2つ
がサブユニ・ノド内またはサブユニット間の相互作用に関わることが知られてい
る25゜TNFは、インビトロでいくつかの腫瘍細胞系に対して細胞毒性であり
、インビボで特定の腫瘍の壊死を生じさせるために有効であると特徴付けられて
いる1232゜この現象は、前世紀の終わりに、医師がガン患者の腫瘍が自発的
に少し緩解していることに気付いた時に、最初に文献に記載された。
しかしながら、TNFは敗血症ショックの開始に関わる重大な因子であることも
示されている+2゜さらに、TNFは、カヘクチン、即ち、カヘキシー即ち慢性
病に関連する身体の憔悴状態に関連する血清由来因子と同じである1333゜し
かしながら、このTNFの腫瘍細胞毒活性は、研究音速に腫瘍細胞溶解活性を最
大に保有しながら用量−限定副作用を減少させたTNF調製物を開発させ続けて
いる。
例えば、TNFは、世界中の機関でフェーズI/フェーズIIの臨床試験におけ
る初期評価の対照となっている34−37゜しかしながら、それ以上の開発の主
な障害は、血管内皮に与える直接の影響によるものと考えられる上記の用量−限
定低血圧にある31−41゜このサイトカインを腫瘍の微小環境中により良く局
在化させ、通常の組織への全身的接近を減少させるための戦略は、インビボの有
用な薬学的製剤の潜在的使用に大きな進歩を与えるであろう。
リポソームは、非毒性薬物担体としての初期の臨床評価を受けている。これらは
、疎水性薬物のための担体として特に適していると考えられる。同時に、リポソ
ームは、薬物を、肺及び肝臓のような網内皮糸細胞に富む器官へ直接的に、及び
RES媒介の往来を介して腫瘍床へ間接的に、目標とさせることができる。後者
は、腫瘍内投与が最も効果的な経路であることを示唆する報告もあるように、T
NFの使用における特に有効な戦略であり得る。
しかしながら、天然TNFは、従来の研究1・6′において報告されているよう
に、リポソームに対して低い被包化及び会合効率を示す。例えば、本発明者らの
研究室ては、TNFの被包化効率は、天然TNF及びアシル化TNFては低かっ
た。特に、天然TNFは、PGの予備生成されたMLV/コレステロールにわず
か3.9%の効率で、またホスファチジルコリン(PC)、ホスファチジルグリ
セロール(PG) 、ホスファチジルセリン(PS)及びコレステロール(Ch
ol)の混合物のMLとわずか2.0〜11.4%の効率でリポソームにと結合
した。
この低い親和性は、主にTNFの比較的低い疎水性によるものであると理論付け
られる。
リボツームー会合されたTNFのより効率の高い方法は、ガン及びその他の症状
の臨床管理における治療手段としてのこの薬剤の用途において、顕著な医学的価
値かあり、TNFか使用される使用の範囲を多いに拡張する。
この薬剤により潜在的な恕化を受ける症状のためにTNFの受容を制限された人
は、TNFの低血圧傾向及びその他の毒性副作用か減少され及び/または除去さ
れる場合には、それらに対して利用可能となったTNFを摂取することかでき得
る。TNFのリポソームへの結合のためのより効果的な方法は、TNFの毒性副
作用を減少するための潜在的解決を与える。
本発明は、本明細書において親油性TNF調製物と称されるTNFの独特のリポ
ソーム処方物の特性の調製物及び特性化に関する。本発明者らは、単核細胞/大
食細胞は、TNFの膜形態物を使用して腫瘍細胞を優先的に死滅させる能力を有
しているという仮説を設けてきた42−46゜しかしながら、低血圧及び全身性
シヨツクのようなTNFの全身投与に関連する宿主特性は、それがなければヒト
における治療剤として有用なペプチドであるその可能な使用を制限している。
出願人は、TNFに関連する宿主特性を著しく減少及び/または除去することが
できる方法を本明細書中に開示する。それは、脂肪酸を含有させるTNF分子の
特定の修正及びこれらの修正TNFとリポソームとの有利で効率の良い会合によ
り達成される。本発明のリポソームは、小車−ラメラ小胞体(SUV)または多
重ラメラ小胞体(MLVs)のいずれかとして本明細書中で特性化される。
本発明によれば、腫瘍壊死因子のアミノ残基が修正された、実質的に完全に保有
された細胞溶解活性を有する修正TNF分子か開示されている。特に詳しく言う
と、TNF三量体当り5未満のアミノ残基において修正されたTNFは、細胞溶
解生物活性を保有することに成功しながら調製されている。さらに特に詳しく言
うと、本発明者らの実験室中に集められたデータは、脂肪酸を含むように約1〜
3のアミノ残基において修正されたTNFは、天然TNF細胞溶解活性がほとん
ど完全に保有されていることが開示されている。
本発明によって修正されることがてきるTNF分子のアミノ残基は、TNF分子
のN末端アミノ基またはリシンアミノ残基を含む。これらのアミノ残基は、活性
となり、TNF構造への脂肪酸等のその他の化学基の付加を促進させる。脂肪酸
の修正TNFへの付加は、TNFの疎水性を高め、それにより、TNFのリポソ
ームへの効率良く高安定性の会合を促進する。
クレームされた修正TNF調製物の好適実施例において、腫瘍壊死因子の参照修
正アミノ残基は、分子リシンアミノ残基またはN末端アミノ残基である。選択さ
れたアミノ残基がリシン基(即ち、リシル残基)である場合には、リシル側鎖は
、腫瘍壊死因子分子への脂肪酸の付加部位として機能する。上記のアミノ残基が
修正されたTNF調製物のこれらの特に最も好ましい実施例において、脂肪酸−
修正TNF複合体は、親油性TNF調製物からなる。これらの親油性TNF調製
物の生活性は、本発明者らにより、天然TNFの未修正体と比較して実質的に完
全な細胞溶解活性を保有していることによって示される。
本発明者らは本明細書中において、表面と会合したまたはリポソーム内に被包さ
れた親油性の修正TNF分子の調製のための新規で高安定性の方法論を開示する
。これらの会合において、TNF調製物は、リポソーム親油性TNFからなる。
修正親油生TNFのリポソームへの会合(即ち、表面及び被包化)は、驚くほど
の高効率で生じることが示されており、TNF分子における脂肪酸の結合に関し
ては、少な(とも50%の効率でリポソームの表面で起こることが示される。さ
らに、高結合効率は、リポソーム調製物かインビボで高度に安定であることも示
唆する。リポソーム−TNFに関して記載する際に本明細書中において使用され
る「安定性」は、TNF−リポソームかインヒポでTNFをシステム中に放出す
ること(即ち、レンター無しのTNF)の減少または減少された傾向を称する。
本発明のより特に画定された観点において、リポソームはSUVまたはMLVか
らなることかできる。本発明の上記SUVは、0.02から0.05μmの直径
を有していることが最も好ましい。より好ましくは、本発明のリポソーム及びS
UVは、中性脂質からなり、特に好ましくは、これらの中性脂質は、例を挙げる
とDPPSまたはDSPCを包含する。中性脂質からなるSUV (DPPSま
たはDSPC)は、減少されたRES−MLVsと比較したインビボの媒介され
た解除率の特徴を有利に与える。本発明者らは、修正TNF分子は、有利にリポ
ソーム(即ち、SUVまたはMLV)の表面と会合するか、またはリポソーム(
MLV)内に被包されて、高安定性の複合体をインビボで生成することができる
と考える。本発明者らは、これらの処方物がインビトロで高安定性の複合体を生
成することを以前に示している。
クレームされた本発明の特に好ましい実施例において、TNFは、組換えヒトT
NF (rHuTNF)からなる。
本発明のこれらの特に好ましい実施例は、修正されたアミノ残基を有するrHu
TNF調製物からなる。この実施例の特に好ましい寒天において、lのTNF三
量体当り5未満のアミノ残基が修正される。より好ましくは、1のTNF三量体
当り約1〜3のアミノ残基が細胞溶解活性を実質的に完全に保有しながら修正さ
れる。上記のアミノ残基は、脂肪酸、特に好ましくは長鎖脂肪酸を含むように修
正されることが最も好ましい。本明細書中で使用される「長鎖脂肪酸」は、全部
含めて8〜14の炭素原子を含む炭素鎖長の脂肪酸を称する。上記のrHuTN
F調製物は、リポソーム、特にリポソームの表面と、実質的に100%の結合効
率で会合することかできる。
上記のrHuTNF調製物は、同様に、天然TNF細胞溶解生物活性の実質的に
完全な補足によって特性化される。
本発明は、50%〜100%のリポソーム−TNF結合効率を与えるリポソーム
親油性TNFを調製する方法をも提供する。対照的に、天然TNFまたはアシル
化TNFは、非常に低い効率で結合することが判明した。
種々の結合効率程度を有するものであっても、脂肪酸をタンパク質と会合するた
めの当業者に知られたいずれの種類の化学的方法をも使用して、本発明のTNF
脂質付加物を調製することができる。しかしながら、リポソーム親油性TNFを
調製する最も好適な方法は、一定量のTNFと、十分量の脂肪酸のN−ヒドロキ
シスクシンイミドエステルとを、一定量の親油性TNF調製物を生成するために
十分な時間反応させ;高効率で親油性TNF分子を結合することができる一定容
量のリポソームを処方しニ一定容量のそのリポソームを、十分量の親油性TNF
調製物と、親油性TNFがリポソームと結合するために十分な時間インキュベー
トし、それによりリポソーム親油性TNFの処方物を与える工程を含む。
クレームされた方法において使用される特定のTNFは、組換えヒトTNF (
rHuTNF)からなることが特に好ましい。より好ましくは、上記方法は、全
部で8〜14の炭素原子の炭素長を有する脂肪酸を使用する。
約8炭素長の脂肪酸鎖長は、最も好ましい。14またはそれ以上の炭素原子の炭
素鎖を存する脂肪酸は、回収率が低く(即ち、タンパク質不溶解)、TNFの生
物(細胞溶解)活性の大きな損失をもたらす。
親油性TNF調製物を提供するために、TNFは、上記脂肪酸のN−ヒドロキシ
スクシンイミドエステルと、約26°Cて約3時間反応する。クレームされた方
法のより特定した観点において、リポソーム親油性TNF調製物は、リポソーム
調製物の1モルあたり約0.5モルTNFの比率からなる。リポソーム調製物1
モルに対する約0.5モルTNFより高いモル比率は、上記及びクレームされた
リポソーム親油性TNF調製物を有利に与えることができる。
クレームされた本発明のその他の好ましい実施例において、TNFの薬理学的に
許容され得る調製物が開示されている。このTNFの薬理学的に許容され得る調
製物は、リポソームと会合した修正TNF分子からなると特に定義される。この
調製物の1の観点により、TNFは、リポソーム表面と会合される。この表面−
会合は、TNF構造のアミノ残基における脂肪酸の包含を介して促進される。T
NF分子の反応性アミノ基は、これらの脂肪酸のための付加部位を提供する。
より詳しく言うと、本明細書中に開示された薬理学的に許容され得る調製物のリ
ポソームは、約0.02〜0.05μmの直径を有するSUVであると定義され
る。5UV−TNF調製物は、腫瘍塊の比較的低い食細胞浸潤がある患者の治療
に対して特に適している。通常の経路を介する5UV−TNFの往来(内皮細胞
及びその先)は、TNFを標的腫瘍組織へ伝達することを管理することができる
。または、MLV−TNF調製物を使用することもてき、食細胞に高度に浸潤さ
れた腫瘍を有する患者の治療にも適している。M L V −T N F調製物
は、食細胞に容易に捕捉されることができ、それは、次いで、リポソーム−親油
性TNFを腫瘍組織へ運ぶ。いずれかの調製物により、全身的毒性の減少は、修
正され高度に疎水性のTNFのリポソームへの高効率の会合、それによる、投与
される調製物及び投与物中の非すポソーム結合TNFO量の減少により得られる
ことができる。
この調製物のTNFは、アミノ残基において修正され、参照された脂肪酸を含む
。より詳しく言うと、lのTNF三量対量対当未満のアミノ残基が修正される。
より好適には、1のTNF三量対量対当1〜3のアミノ残基は、上記の薬理学的
に許容され得るTNF調製物において修正される。
TNFの上記の薬理学的に許容され得る調製物の調製において使用される脂肪酸
は、8〜14の炭素の炭素鎖長を有するものであると特に示される。例えば、脂
肪酸は、カプリル酸、カプリン酸、ラウリル酸またはミリスチン酸の他、8〜1
4の炭素の炭素鎖長を有する脂肪酸の修正体及び変異体である。クレームされた
薬理学的に許容され得る調製物の特に好ましい実施例において、TNFと会合し
た特定の脂肪酸はカプリル酸である。この特定の実施例において、TNF分子の
約3のアミノ残基は、修正されたTNFアミノ残基における上記のカプリル酸付
加を含む。
さらに他の重要な実施例において、本発明は、患者の腫瘍を治療する方法を提供
する。この方法は、TNF受容腫瘍を有する患者を同定し;腫瘍阻害用量のリポ
ソーム親油性修正TNF調製物を患者に投与し:患者の症状に改善が見られるま
で、患者を腫瘍阻害用量のリポソーム親油性修正TNFで毎日治療することを含
む。この方法は、自発的な腫瘍の緩解及び崩壊を促進し、TNF反応性の患者に
おける腫瘍の成長を遅延させ及び/または停止するという仮説が設けられる。
より詳しく言うと、クレームされた方法に含まれるリポソーム親油性修正TNF
は、5未満の残基において修正され、脂肪酸、僕に全部で8〜14の炭素の炭素
鎖長を有する特定の脂肪酸を含むTNF分子からなる。さらに好ましくは、1の
TNF三量体当り約1〜3のアミノ残基が修正されて脂肪酸を含む。TNF会合
された脂肪酸は、最も好ましくは、約8の炭素の炭素鎖長を存する。
この特定の脂肪酸はカプリル酸である。リポソームは、最も好ましくはSUVま
たはMLV、または中性脂質からなる、MLV及びSUVの混合物である。上記
の薬理学的に許容され得る処方物における使用のための最も好適な中性脂質は、
リン脂質である。例を挙げると、リン脂質は、DPPCまたはDSPCからなる
ことかできる。
上記の調製物は、多分、利用可能な遊離TNFの量の減少による(即ち、高効率
のTNFのリポソームへの結合、リポソームからのTNFの放出の減少(インビ
ボの高安定性))、宿主毒性が著しく減少していると考えられる。従って、いず
れかの投与方法が上記方法における使用に応用可能であると考えられるが、クレ
ームされた方法における最も好ましい投与方法は、全身投与である。
本明細書中において使用される語句「修正された」は、化学基のTNF分子への
付加を促進するTNF分子のN末端アミノ残基またはいずれかのりシン残基のい
ずれかの化学修飾を包含し、これらの修正されたアミノ残基に付加することがで
きる化学基は、TNFの疎水性を増加または高めるように機能する。特に詳しく
言うと、これらの化学基は脂肪酸である。
TNFを修正してこれらの化学基を含有させることは、脂肪酸をタンパク質に付
加するための当業者に周知の多数の方法により達成されることができる。例を挙
げると、この目的のために使用されることかできる方法は、脂肪酸のN−ヒドロ
キシスクシンイミドエステルによる核置換、脂肪酸無水物の使用、脂肪酸塩化物
の使用またはカルボジイミド結合方法を使用する反応性TNFアミノ官能基の化
学的修正を包含する。最も好適で、TNFとの高結合効率を提供することに最も
成功した方法は、脂肪酸のN−ヒドロキシスクシンイミドエステルによる核置換
反応である。
下記の略語は、本明細書を通して採用されている。
5UV=小単−ラメラ小胞体
RES=網内皮セブレム
TNF=腫瘍壊死因子
MLV=多重ラメラ小胞体
DPPC=ジパルミトイルホスファチジルコリンDSPC=ジステアロイルホス
ファチジルコリンDPPC−3UV−Cs−TNF=シバJvミドイルホスファ
チジルコリンからなる小車−ラメラ小胞体と会合したカプリル酸により修正され
たリポソーム親油性TNF図1 rHuTNFCの5DS−PAGE及び天然P
AGEの特性を、5DS−PAGE (12%ポリアクリルアミドゲル)及び天
然−PAGE (4%〜12%線状勾配ゲル)により分析した。
図2 TNFのアミノ残基のアセチル化の時間経過。
室温における示された時間の80倍過剰量の活性エステルによるアセチル化反応
の後、過剰量のし一リシンを添加することにより反応を停止した。この反応混合
物を、天然−PAGEに与えて、修正の程度を測定した。
[13rHuTNFのアセチル化の程度に与えるC2活性エステル/TNFのモ
ル比の影響。r Hu T N F ヲ、示された比率の活性C2エステル/T
NFにより約26”C(室温)において約3時間修正し、修正の程度を天然−P
AGE分析により測定した。rHuTNF調製物を、モル比の酢酸のN−ヒドロ
キシスクシンイミドエステルと反応させた。可動性が大きいと、荷電アミノ基の
アミド化に影響する。
図4−4(a)アセチル化TNFの平均修正アミノ基残基数に与える増加モル比
の活性C2エステル/TNFの影響。平均修正アミノ残基の数は、図3中のタン
パク質バンドのそれぞれにおける放射能から算出し、活性エステル/TNFの比
率に対してプロットした。
4(b)水性緩衝液中のTNFの回収率(溶解性)に与えるアミノ基の修正の増
加する程度の影響。
図5 アセチル化TNFの細胞溶解活性の用量作用曲線。種々のレベルの修正ア
ミノ残基によりアセチル化されたTNFを、アクチノマイシンD−処理されたL
−929細胞上のバイオアッセイに付した。混入された染料の吸光度を540n
mにおいて測定し、TNF濃度に対してブロワl−シた。このグラフは、lのT
NF三景体当り約3より多いアミノ残基(即ち、2.2アセチル化されたアミノ
残基)によるアセチル化の後のTNF分子の生物活性の減少を示している。
図6 アセチル化の程度に対するアセチル化TNFの細胞溶解活性に対する用量
作用曲線。このグラフは、約3よりも多いアミノ残基によるアセチル化の後のT
NFの細胞死滅活性の著しい減少を示している。例えば、4の修正アミノ残基を
有するアセチル化TNFにより、化合物の細胞死滅活性は約70%であった。
図7−7(a)修正の程度に与えるアセチル化のために使用される活性エステル
とTNFのモル比及び脂肪酸の鎖長の影響。
7(b)水性緩衝液中のTNFの回収率(溶解性)に与える脂肪酸鎖長及び置換
の程度の影響。
図8 TNF上の生物活性に与える置換の程度及び脂肪酸鎖長の影響。
図g +2J−天然及びC27NF (9a);及びC。
TNF及びC,、−TNF (9b);(7)DPPC−3UVに対する結合。
反応混合物を分子篩によって分離した。
SUVは空隙率に表われる。(矢印)。
図10 DPPC−SUVへの結合に与えるC2−またはC3−鎖によるTNF
の修正の程度の影響。
図11 天然、C,−及びDPPC−3UV−C,−TNFの生物活性:タンパ
ク質濃度に対するL929標的による中性赤色混入のための用量作用曲線。
図12 TNFのC8〜C18アシル化。5×または10×モル比の08〜C1
1−活性エステルと反応したrHuTNFの天然PAGE分析。
図13−13 (a)C8(X5)−TNF−リポソーム。天然(未修正)TN
Fと反応したDPPC−3UVまたは5×モル比のC6活性エステルと反応した
TNFのセファデックスG−200上の分子篩。矢印は空隙率のマーカーを示し
、試料をバイオアッセイに付した(口=C8−X5 ;◆=天然TNF)。
13 (b)C8(XIO) −TNF−リポソーム。IOXモル比のC8活性
エステルと反応したTNFを使用したこと(口=C8−XIO)以外は、図13
(a)と同しである。
図14 (a)C2−5Xリポソ一ム結合。5×モル比の02活性エステルと反
応したTNFを使用すること以外は、図13(a)と同じである。
14 (b)C14−5Xリポソ一ム結合。5×モル比のC14活性エステルと
反応したTNFを使用すること以外は、図13(a)と同しである。
14(c)C14−リポソーム再ゲル濾過。
図15 L929標的細胞を使用するC8 (X5)−TNF−リポソーム;C
8(X5)、C8(XI O)、C8(XIO)、C8(10)、リポソーム、
C8(×5)リポソーム及び天然TNFの細胞死滅活性(540nmにおける吸
光度対タンパク質濃度(ng/ml) )。
図16 L929標的細胞を使用するC、、TNF及びC14TNF−3UV(
7)生物活性。
図17 C,−バイオゲンーDSPCリポソームTNFの細胞死滅活性。ロ=バ
イオゲン×0−リポソームム=バイオゲン×6−リポツームー二バイオゲンXO
−リポソーム△=バイオゲン×6−リポソーム。
出願人は、細胞溶解活性か保持された修正TNF分子を調製した。これらの修正
TNF分子は、脂肪酸側鎖によるTNFアミノ基の選択的置換による疎水性の増
加を示すことかできる。
脂肪酸側鎖は、種々の方法によりアミノ残基においてTNFと会合されることか
できる。例えば、脂肪酸のN−ヒドロキシスクシンイミドエステルによる核置換
反応、または脂肪酸無水物方法の使用、または脂肪酸塩化物方法の使用、または
カルボジイミド結合方法の使用を採用して、脂肪酸のTNFアミノ残基への付加
を促進させることができる。脂肪酸をTNF分子のアミノ残基へ付加または会合
することは、選ばれた脂肪酸のN−ヒドロキシスクシンイミドエステルの使用に
より達成される。
約8〜14の炭素分子の長さの範囲の炭素鎖を有する脂肪酸のN−ヒドロキシス
クシンイミドエステルは、rHuTNFと反応して、天然TNFと比較して実質
的に完全に保育された生物(細胞溶解)活性を有する親油性TNFを生成するこ
とに成功した。C8〜C14の酸のエステルによる修正は、正に荷電されたアミ
ノ基の消費により測定されたように、生じていた。しかしながら、奇妙にも、よ
り長い鎖長(C11、C1,)のエステルは、アミド結合を介するこれらの鎖の
導入能力に非常に劣っていた。
生物アッセイは、活性(即ち、細胞溶解活性)の保存は導入された脂肪酸績の数
及び脂肪酸の鎖長の両者に依存していることを示した。生物活性(即ち、腫瘍細
胞細胞溶解作用)は、lのTNF三量体当り〜1−2.5のカプリン酸(C8)
により修正されたTNF調製物中で最も保存されていた(〉50%)。
クレームされたTNF調製物は、驚くほど及び予想外に高められた効率でリポソ
ーム表面と結合することが判明した。例えば、〜50%の高められた結合効率は
、前生成されたDPPC−3UVの表面と記載された親油性TNFにより示され
る。リポソームへの結合は、1の三量体当り約3.5カプリン酸(C8)残基ま
たはlの三量体当り約1.5残基のミリスチン酸(C1,)により修正されたT
NFに対しては、より高い効率であった(80〜90%)。DPPC−3UV−
C,−TNFの生物活性は、非−リポソームC,−TNFのそれと同等であるこ
とが判明した。従って、本発明は、実質的に完全に保有された生物活性を有する
クレームされた生物学的に活性なリポソーム−親油性TNF組成物を高効率で調
製する方法を提供する。
脂肪鎖の数及び長さの両者に関して、疎水性脂肪酸側鎖の化学導入に対するrH
uTNFの生物活性の著しい可能性は、本発明の修正されたTNF体の開発にお
いて意外で重要な問題であった。アミノ官能基は、TNFの生物活性に要求され
、はんの限られた程度の修正のみかよく耐性化されている。アシル化による高め
られた疎水性を存するタンパク質はその他の高分子と相互に関係することができ
る能力を保有している:例えば、リソチームはC3〜C14の脂肪酸績とモノア
シル化されることかでき、そのため、PS/DPPS小胞体に親和性を示し、結
合されたタンパク質キナーゼCにより有効にリン酸化されることができる。対照
的に、低レベル(三量体当り1〜2残基)であっても、特に長鎖の脂肪酸による
TNFのアシル化(16またはそれ以上の炭素長)は、細胞溶解活性の著しい不
安定をもたらすことが本発明者によって、本明細書中に示されている(図8)。
本明細書中で使用される語句「長鎖脂肪酸」は、含めて、8〜14の炭素の炭素
鎖長を有する脂肪酸と定義される。
これらの結果をもたらすことができる考えられるメカニズムは、今のところ知ら
れていない。それらの外部表面上に修正されたTNFを与えるリポソームの特異
の処方物の特定の観点は、インビトロの殺腫瘍反応において示される活性化単核
細胞/大食細胞によりインビボで採用される伝達モードによく似ていることが本
発明者らによって仮定される42−4@。しかしながら、修正されたTNFは、
リポソーム内に被包されるのと同様にリポソームと会合すると考えられる。表面
−会合されたまたは被包された親油性TNFは、本発明の優れたインビボの伝達
システムを提供することができる。クレームされたTNF調製物は、高められた
薬理学的な受容性を存する(例えば、減少された優れた宿主毒性を有する)優れ
たTNF冶療冶金剤供すると考えられる。
本発明者らは、親TNFを出発物質として、生物学的に活性なリポソーム会合さ
れた、修正TNF処方物を高効率で調製することか可能であることを示している
。SUVまたはM L VとのTNF会合の上記修正体は、TNFに関連する毒
性副作用か減少及び/または除去されることかできる改良薬物伝達システムを提
供する。
特に詳しく言うと、上記の化学修飾に焦点か集中したTNF分子のアミノ残基は
、TNFアミノ酸配列配列はTNFのN末端部位を占めるいずれかのアミノ酸の
塩基性アミノ酸リシン(Lys)残基を含む。その天然形態物において、TNF
は、そのN末端におけるバリンアミノ酸残基によって占められる。しかしながら
、N末端がバリンアミノ酸以外によって占められるTNFの突然変異体は、クレ
ームされた修正TNFの調製物に焦点が集中したそれらのTNF分子部位の間に
含まれる。修正TNFアミノ残基部位は次いて、TNF分子の疎水性を高める化
学基を含むことかできる。化学基は、全てを含めて8〜14炭素の炭素鎖長を有
する脂肪酸からなることが特に好ましい。
当業者に周知のいずれの種類の化学的方法を使用しても、TNF分子の焦点が集
中したアミノ残基における開始反応部位を与えることかできる。TNFにおける
修正アミノ酸残基の調製方法に対して、本発明者らが考える特に好ましい化学的
方法は、脂肪酸のN−ヒドロキシスクシンイミドエステルを使用する核攻撃を介
する方法である。この方法は、修正TNFかTNFの修正アミノ残基における脂
肪酸の付加を含む、クレームされた修正TNFを生成することに本発明者らによ
って採用され成功している。
本発明のTNF体の最も好適な具体例において、組換えヒトTNFペプチド(r
HuTNF)は、TNF三量体当り5未満の細胞溶解性が保有されたアミノ残基
により、アミノ残基において修正され、脂肪酸を含む。さらに好ましくは、TN
F、特にrHuTNFは、C3、CIQまたはCI4のアルキル鎖の約1〜3の
残基(モル1モル)において修正される。TNFの脂肪酸修正体は次いて、リポ
ソーム、特にSUVまたはMLVと定義されるものと会合される。
SUVは最も好ましくは、中性脂質の約4500分子を含む。より好ましくは、
この中性脂質は、リン脂質である。例を挙げると、SUV及びMLVのリン脂質
は、ジパルミトイルホスファチジルコリン(DPPC)またはジステアロイルホ
スファチジルコリン(DSPC)であることができる。DPPCからなるSUV
は、本発明における使用のために特に好ましい。
しかしながら、リポソーム、及び本発明において記載されたSUVは、クレーム
された本発明の高められた結合効率で、TNFの上記記載の修正体と会合するこ
とかできる種々の脂質、特に中性脂質からなることができる。
この点に関して、その他のSUV及びMLV処方物(即ち、種々の脂質)及び少
なくとも約50%の結合効率の増加を示す高すポソームーTNF比率は、本明細
書中に開示されクレームされた調製物の範囲内に含まれる。
TNFの三量体の構造を仮定すると25.47 、s ty v−脂質−TNF
処方物は、5UVIモル当り平均約0.5モルのTNFを有している。しかしな
がら、リポソーム調製物の1モル当り、より高いモル比のTNFを採用して、親
油性TNFのリポソームへの実質的に100%の結合効率を達成することができ
る。
本発明者らの処方物のような5UV−TNFまたはMLV−TNF調製物は、T
NFの腫瘍への伝達を高めるために適している。5UV−TNF調製物は、RE
Sによる迅速な捕捉を回避し、外側リポソーム表面上にTNF毒素の方向表示を
提供する。また、MLV−TNF処方物は、RES−媒介の往来がTNFの腫瘍
への高められた伝達を促進する場合は、好ましい。
開示されたTNF調製物の薬物動力学的特徴を、デプスら6により以前に開示さ
れた天然TNF−MLV調製物のそれと比較することは重要である。薬物動力学
モデルは、薬物−担体処方物を使用し、それにより従来記載されたTNF調製物
のTNF関連の宿主毒性を潜在的に減少する低全身薬物濃度を仮定するために本
発明者により採用されている。
リポソーム会合された親油性TNF処方物の本発明者らの研究は、インビトロで
潜在的腫瘍細胞毒性を示している。これらの観察は、遊離TNFと比較したこれ
らの調製物によりインビボの細胞損傷を減少すること及び肝臓及び肺のより優れ
た標的活性を提供するものである。
rHuTNFは、バイオゲンコーポレーション(マサチューセッツ州ケンブリッ
ジ)から入手した。脂肪酸、N−ヒドロキシスクシンイミド、ジシクロへキシル
カルボジイミド、酢酸のN−ヒドロキシスクシンイミドエステル及びジメチルス
ルホキシド(DMSO)はシグマケミカルカンパニー(ミズーリ州セントルイス
)から購入した。l0DO−GENはピエスケミカルカンパニー(イリノイ州ロ
ックフォード)から入手した。PD−10はファルマシアLKBバイオテクノロ
ジーインコーポレイテッドにュージャージー州ビスケータウェイ)から入手した
。無担体のNa”’Iはアマ−ジャムコーポレーション(イリノイ州アーリント
ンハイツ)から購入した。L−929細胞は、アメリカンタイプカルチャーコレ
クション(メリーランド州ロックビル)から入手した。
方法
リシルε−アミノ基は、通常疎水性の環境下にあり、化学的修飾に対して補正が
可能であるので、本発明者らは、その生物活性の表現におけるrHuTNF中の
化学的反応性アミノ官能基の役割の評価を行った。
本明細書中に示されるデータは、r Hu T N F中のアミノ官能基かその
生物活性の表現にとって重要であることを示している。低レベルの修正のみか(
モノマー当り5未満の残基)、生物活性の実質的に完全な保有に対して耐性を有
する。
N末端バリンは、X線結晶学により非常に可動性が良いことか知られており25
、そのため、親水性の環境下になければならない。同様に、6つのリシル残基の
内、2つか、反応性のキャンディデートとして4つのアミノ残基を放出するサブ
ユニット内及びサブユニット間のイオン性相互作用に関与していると考えられる
。化学的に反応性のアミノ官能γは、酢酸のN−ヒドロキシスクシンイミドエス
テルにより修正されることが最も好ましい。
アミノ基のアミドへの修正及びそれに伴う電荷の損失は、天然PAGEによりモ
ニターした。
rHuTNFが増加するモル比において活性エステルと反応する場合は、三量体
当り12までのアミノ基を修正することができる。アセチル化rHuTNFの生
物活性が測定された場合には、修正の程度と生物活性の損失の間(ワ忙力な相互
作用が認められた。三量体当り1〜3のアミノ基は、生物活性かほとんと完全に
保有(〜80−95%)されたままで修正されることができる:活性は最も高い
レベルの修正(三量体当り12アミノ残基)において完全に分解された。これら
の結果は、第2世代TNF変異体の開発におけるrHuTNFのアミノ基の重要
な機能及びそれらの修正を含む戦略上の顕著な制約を示す。
アシル化反応か15てはなく12の残基においてプラト−に達するように見える
という事実は、モノマーあたり1の追加のアミノ基は反応しないことを示唆して
いる。
例えば、これか、三量体の4分の1の構造におけるリシル残基の1の非接近性に
よるのか、または低すぎるpKを有するアミノ基の低反応性によるのかは、本明
細書中に提案された研究を採用する当業者によって決定されることができる。
下記の実施例1〜9は、本発明の好適具体例及び有用性を説明するために開示さ
れるのであって、本明細書に添付の請求の範囲において特に断らない限り本発明
の範囲を限定することを意図するものではない。
実施例1−TNFの放射性ヨー素化
実施例2−アシル化されたTNFの調製実施例3−脂質小単一ラメラ小胞体(S
UV)の調製実施例4−アシル化されたTNFの小車−ラメラ小胞体への結合
実施例5−アミノ残基修正されたTNFのインビトロの細胞溶解活性
実施例6−親油性の修正されたTNFのインビトロの細胞溶解活性
実施例7−リポソーム−親油性TNFのインビトロの細胞溶解活性
予言的実施例8−ヒトへの使用のための薬学的に許容され得るTNF調製物の前
臨床開発の提案予言的実施例9−ヒトにおけるリポソーム−親油性TNFのイン
ビボの使用の提案
実施例I
TNFの放射性ヨー素化
精製されたrHuTNFを、下記のようにしてヨードゲン方法を使用してI25
Iにより標識した:IMリン酸カリウム緩衝液40μm中のr HuTNF 1
0 μg 、 pH7,0を、l0DO−GEN (10μg)の製造直後の股
上に層上に置き、無担体のNa ”J 1mC1の存在下で、4℃において10
分間インキュベートした。この反応混合物を、0.1%のゼラチンを含むリン酸
塩緩衝食塩水(PBS)により、0.5 [+11の容量とし、未反応のヨー素
を、0.1%のゼラチンを含むPBSにより平衡化したセファデックスのG−2
5PDIOのカラム上のゲル濾過により除去した。このカラムを、同じ緩衝液2
mlにより洗浄し、流出容量を廃棄した。放射性ヨー素化されたTNFを、次の
緩衝液1.2mlにより溶離した。95%より多い125Iを下記により測定さ
れたタンパク質中に導入した: (1)全放射能のトリクロロ酢酸の沈殿、及び
(2)17kDaにおけるTNFの単一バンドが放射性標識として検出された5
DS−PAGEゲル電気泳動。生成物の特異的放射能は、〜55μCi/μg
TNFであった。
実施例2
アセチル化されたTNFの調製
本実施例は、アミノ酸残基の利用可能性の研究及び細胞溶解性活性TNFの研究
のためにアセチル化TNFが製造される方法を開示するために提供される。保持
された細胞溶解活性により耐性化された最適数のアミノ残基の修正を得て、本発
明者らは、種々の鎖長の脂肪酸を含むアミノ残基修正されたTNFを製造した。
a、アミノ酸残基の利用可能性及びアセチル化TNF研究の細胞溶解性の研究の
ためのアセチル化TNFの製造
アセチル化TNFを、rHu及び酢酸のN−ヒドロキシスクシンイミドエステル
を使用して製造した。反応媒体は、100μlの最終容積中に、0.1M重炭酸
ナトリウム、種々の濃度の酢酸のヒドロキシスクシンイミドエステル、冷rHu
TNF20 μg及び”J−rHuTNF5X10’cpmを含んでいた。DM
SOIO,czl中に溶解された種々の濃度の活性エステ□ルを添加することに
より、この反応を開始した。やさしく撹拌しながら、約26°C(室温)で示さ
れた時間(最も好ましくは約3時間)インキュベートした後、過剰量のし一リシ
ンを添加することによりこの反応を停止した。次いで、この反応混合物をPBS
により予め平衡化されたセファデックスG−25カラム(0,7x 5 cm)
に充填し、残存する活性エステル、N−ヒドロキシスクシンイミド及びDMSo
を除去した。アシル化されたTNFを、同じ緩衝液による溶離によって分画し、
放射性の画分をアシル化されたTNFの調製物として使用した。
これらの研究において使用されるrHuTNFは、5DS−PAGE (12%
)において単一のバンドを示し、一方、天然のPAGEにおいて2つの主要なバ
ンドと1つの小さなバンドを示す(IIJI)。いくつかの異なる起源から得ら
れたrHuTNF調製物はまた、天然のPAGEにおいて類似のパターンを示す
(データは示していない)。下記のフローチャートは、TNFのC2−アシル化
のための方法の概要を示す:
TNFのC2−アシル化
TNF90μl (20μg冷+5 x 105cpm)DMSo中のC2−0
su l Oμ!↓
室温で3時間攪拌
↓
L−リシン15μlを添加
↓
エッペンドルフの管中に充填 → 計測計測 10μi toμl 残り
↓
5DS−PAGE 計測 計測 計測
↓
放射能写真 バイオ7フt’イ 5DS−PAGE 天然PAGE↓
計測
b、修正された残基の定量
TNF修正の程度を、天然PAGE上の修正されたタンパク質の可動性を測定す
ることにより決定した。アシル化反応混合物20μIを、496〜12%の線状
勾配ポリアクリルアミドゲルのレーンに与え、pH8,29、天然PAGEに付
した。銀染色の後、各タンパク質のハントをゲルからそれぞれ切断し、放射能を
ガンマ計測器を使用して測定した。各調製物の修正された残基の測定された平均
を、これらのタンパク質のバンド中の計測から算出した。図5に示されるように
、12のC2基により修正されたTNF形懸形態事実上全ての生物学的活性を失
った。
実施例3−脂質の調製−小単一ラメラ小胞体(SUV)この研究の目的は、リポ
ソーム、特に、RESによる捕獲を排除するために十分小さな直径を存するリポ
ソームの製造のための方法を示すことにある。これらの小リポソームは、小単一
ラメラ小胞体と呼ばれ、頭字語SUVと称される。この研究の特定のSUVは、
約0802〜0.05μmの直径を有していた。
脂質−小単一ラメラ小胞体(SUV)の製造り記の小さな小胞体寸法を与えるこ
とができるいずれかの天然脂質は、本明細書中に記載されたTNFの処方物の製
造において使用されることができるか、これらの脂質は、天然の脂質を含むこと
か特に好ましく、さらにリン脂質を含むことか好ましい。飽和及び不飽和の両リ
ン脂質は、上記のリポソームの製造の目的のために有用であると考えられる。リ
ン脂質の中で、最も特に好ましいものは、DPPC及びDSPCを含む。
下記の研究において、小単一ラメラ小胞体(SUV)は、’J ン脂質DPPC
から製造された。DPPClOmgを最初に小容量のクロロホルム中に溶解し、
溶媒をガラス試験管中で真空下で乾燥した。PBS 1ml (pH7,4)を
添加した後、乾燥されたDPPCを、50’Cて30分間繰り返し渦巻き回転に
より混合することによって、水和した。得られた懸濁液を、プローブ型の超音波
処理装置(ヒートシステム:ニューヨーク州ファーミングデール)を使用して、
50°Cにおいて30分間超音波処理し、次いで1500Xgで10分間遠心分
離し、チタン粒子を除去した。
TNFのDPPC−小胞体への結合は、実施例4に記載のゲル濾過により測定さ
れた。
実施例4−アシル化TNFの小単一ラメラ小胞体(SUV)への結合
下記の実施例は、リポソーム、特に小単一ラメラ小胞体(SUV)として記載さ
れた小リポソームの表面への修正された腫瘍壊死因子分子の増加された結合効率
を示すためのものである。
本実施例は、TNFのアシル化体がリポソーム表面に結合親和性を有しているか
否かを測定するためにも行われた。本研究は、出願人によって開発されたリポソ
ーム−会合されたTNF体を提供する高効率の方法を示すものである。高レベル
の結合効率は、修正されたTNFのSUVへの会合及び修正されたTNFの〜I
LVによる被包化のために与えられる。
これらのml究において、本発明者らは、実質的に10096の結合効率を有す
るリポソーム会合されたーアシル化さt]たTNF伝達システムを開発すること
に成功した。
これらの結果は、従来のTNF伝達システムよりも著しく高められたことを示し
ている。さらに、増加した結合効率は、はんの2〜11%のMLV被包効率がT
NFの未修正体に関して報告されている従来の方法に対する著しい向上を示して
いる。本明細書において使用される場合は、語句「未修正の」は、そのN末端ア
ミノ残基またはリシンアミノ残基が、TNF分子の疎水性を増加させるような化
学基の付加を包含するかまたは促進するように化学的に変化されていないTNF
分子であると定義される。より詳しく言うと、TNF分子の疎水性を増加させる
化学基は、例を挙げると、脂肪酸を包含する。
これらの研究のために、実施例2に記載され製造された種々の長さのアルキル側
鎖へ共有結合した修正TNFのSUV処方物を採用した。
上記記載のSUV会合された修正TNF分子の最も好ましい例は、TNF三量体
当りカプリル(C8)脂肪酸鎖約1〜2.5残基により修正されたTNF分子で
ある。
この特定の修正TNF分子は、DPPCリン脂質またはDSPCリン脂質からな
る予備形成されたSUVと接触した。この実施例の結果は、天然TNFは会合の
傾向かほとんとないが、脂質−修正されたTNFに対しては高程度(50〜95
%)の会合か観察されたことを示唆している。この観察は、TNFの脂質置換の
程度及びSUVからなる脂質の鎖長と相関関係があった。
本研究において、天然TNF及びアシル化TNFの両TNFは、低い効率でリポ
ソームに結合した(図9、く5%結合効率)。これらの研究はまた、DPPC及
びDSPC−3UV−脂質−TNF処方物が温度安定特性を有していることを示
した。これらの安定性は、室温において類似しているが、37°Cまでの温度の
上昇は、空隙率からDPPC−Cs −TNFの不安定を示した。SUVにおけ
るDPPCの相転移温度は〜37°Cであり、それは不安定性の原因となり得る
。対照的に、DSPC−C,−TNFは、この温度においてそのままであり:S
UV中のDSPCの相転移温度は、〜55℃である。
さらに、TNFを使用する下記の細胞溶解アッセイにおいて示されるように、脂
質−TNFがDPPC−3UV中に存在する場合に、生物学的活性は保持される
かまたは遊離脂質−TNFと比較するとわずかに増加さえした(図13)。対照
的に、生物学的活性が減少するのにつれて、DSPC−3UVは、脂質−TNF
の不十分な担体となるようである(図17)。この理由は不明であるが、TNF
−レセプター−リガンド衝突頻度のSUVを媒介する減少、またはDSPC−S
UVの相対的剛性に帰することかできるレセプター−リガンド相互作用のその他
の不安を包含するいくつかの要素が原因であると考えられる。
これらのデータはまた、DPPC調製物が、C5TNFと37°Cで可逆的会合
を示す一方で、DSPC調製物はこれらの同し条件下で著しく及び高度に安定で
あることを示している。しかしながら、上記のリン脂質のいずれかにより製造さ
れたTNF及びSUV処方物の両者は、インビトロで細胞溶解活性を示した。こ
れらのデータは、出願人による安定で細胞学的に活性なリポソーム−TNF処方
物の高効率の調製物を示している。
DPPC−小胞体への結合
DPPC−小胞体へのアシル化されたTNFの親和性を、 1261−天然、
”’I−Ct −1”J−Cs −及び”’I−C,4−TNFのDPPC−3
UVへの結合により測定し、セファデックスG−200カラムクロマトグラフイ
ーを使用する分配により定量した。より詳しく言うと、 +251−天然または
125I−アシル化されたTNF(5μg、5 x 10’cpm) (”’I
Cs TNF、”JCI4 TNF等)をそれぞれ、DPPC−小胞体500μ
gと混合し、20℃で15分間インキュベートした。このインキュヘーション混
合物を、PBSにより予め平衡化されたセファデックスG−200カラム(lx
15 cm)に充填し、小胞体−結合の及び未結合のタンパク質を、同じ緩衝
液による溶離により分画した。各画分(タンパク質0.5 ml)中の放射能を
ガンマ計測により測定した。
”5)−TNFを、実施例1の方法により製造した。
アシル化TNFのリポソームへの結合において採用された方法を、下記チャート
中にまとめて示すニアシル化TNFのDPPC−リポソームへの結合PBS中の
DPPC−8UV50 oμgアシル化TNF 5 μg (5x l O’
cpm)↓
室温で15分間インキュベート
↓
予めPBSにより平衡化されたセファデックス0200カラム(7,0ml)へ
充填
↓
0.5m1部分を採集
↓
計測
未結合タンハク質由来(7)”’I−TNF−DPPC小胞体複合体の典型的な
グラフを図9に示す。D P P C/J%胞体またはタンパク質−DPPC−
小胞体複合体は、矢印で示されるように、空隙率に溶離された。
図9aに示されるように、usl−天然TNFのDPPC−小胞体への結合は、
無視できるほとである。三量体当り2つの脂肪酸基を含むように修正されたC2
−TNFは、図9Aに示されるように小胞体へわずかに結合した。同じ修正レベ
ルを有するC、−TNFに関しては、添加されたタンパク質の85%より多くが
、小胞体へ結合したことか判明した(図9b)。
図1Oは、C2−及びC* T N FのDPPC−3UVへの結合に与える修
正された残基の数の影響を示している。TNFの02−アセチル化は、三量体当
り6残基か修正されている場合てもTNFのDPPC−小胞体への結合に検出可
能な増加をもたらさない。対照的に、修正された残基の数が増加するにつれて、
C,−TNFの結合が著しく増加し、修正された残基の数が三量体当り3.5残
基を越える場合には、添加されたTNFの80%より多くか小胞体に結合した。
実施例5一種々の脂肪酸を含むまたは含まない残基修正されたTNFのインビト
ロの細胞溶解活性下記のインビトロのアッセイは、(1)TNF生物学的活性の
表現におけるrHuTNFの化学的反応性アミノ官能基の役割を評価しく実施例
5)、低レベルのTNF分子アミノ残基修正(三量体当り1〜3残基)が生物学
的活性を著しく失うことなく行われ得ることを確立するデータを得て、(2)長
鎖脂肪酸(C8〜Cl8)を存する低レベルのアミノ残基アシル化されたTNF
の親油性体の生物学的活性を評価する(実施例6)ために、行った。
下記の実施例5及び6はまた、特に抗ガン性の薬理学的に許容され得る調製物と
してヒトに使用するための、インビボの抗腫瘍形成剤としての本発明の応用可能
性を確立するために行われる。
(a)異なるレベルの修正されたアミノ残基を有するTNFの製造
異なるレベルの修正されたアミノ残基を有するアシル化TNFを実施例2のパー
ト(a)に概略を示した方法に従って製造した。本研究において採用される特定
のアミノ残基修正されたアシル化TNF体は下記のものを包含する:
1〜2アミノ残基か修正されたTNF
3〜5アミノ残基が修正されたTNF
図2は、タンパク質に対して酢酸のN−ヒドロキシスクシンイミドエステルを8
0倍モル過剰量使用するTNFのアミノ残基のアセチル化の時間経過を示す。遊
離アミノ残基の数の減少のために、修正反応の進行につれて天然PAGE上のT
NFの可動性は増加した。TNFの電気泳動の微小不均一性はまたアシル化によ
り増加することが観察された。修正は迅速に起こり、5分後にほぼ完全になり、
10分以内にプラトーに達した。10分後には、6日後であっても反応が明白に
起こらなかった。
図3及び4は、3時間の反応の後のTNFのアセチル化の程度に与える活性−エ
ステル/TNFのモル比の増加の影響を示す。修正の程度は、これらの成分活性
エステルとTNFのモル比に非常に依存する:これは比率の増加につれて線状に
増加し、最高の活性エステル/TNF比を採用することにより三員対当り12の
アミノ残基が修正された時にプラトーに達した。
修正された残基の定量
修正の程度は、実施例2に記載されたように天然PAGE上の修正されたタンパ
ク質の可動性を測定することにより決定した。簡単に言うと、アシル化反応混合
物20μlを、4%〜12%の線状勾配ポリアクリルアミドゲル、pH8,29
のレーンに与えて、次いで天然PAGEに付した。銀染色の後、各タンパク質バ
ンドをゲルからそれぞれ切断し、放射能をγ計測により測定した。各調製物の修
正された残基の加重値を与えられた平均は、これらのタンパク質バンド中の計測
数から算出した(図4(b))。
(b)TNFの細胞溶解活性の表現におけるTNFのアミノ基の影響
細胞溶解活性の表現に与えるTNFのアミノ基の影響を測定するために、異なる
レベルの修正された残基を有するアセチル化TNFを、アクチノマイシンD−処
理されたL−929細胞上の生物学的アッセイに付した。
細胞溶解活性は、既に文献に記載された方法により測定した”oL929細胞を
、0.33 cm”ウェル中のDME/F l 2培地150μm当り+5X1
03としてブレート上に置いた。パートa由来の種々のアミノ残基修正されたT
NF調製物を一晩インキユベートした後、アクチノマイシンDを含む培地50μ
lを添加して、最終薬物濃度lμg/mlを得た。本明細書に記載された方法(
実施例2)から得られたアセチル化TNFの試料を、それらの標的上で直ちに滴
定し、インキュベーションを一晩続けた。
18〜24時間後、中性の赤色溶液50μlを添加し、残存する生存可能な標的
に、60分間染料を混入させた。
未混入の染料をPBSにより一度洗浄することにより除去した。
混入された染料を、酸性化されたエタノールにより可溶化し、各ウェルのA14
゜を、多重チャンネルの走査装置を使用して測定した。各試料のL D s。を
A、4゜の滴定曲線から得て、TNF投与量及び相対的細胞溶解活性(%)を、
前記試料のL D g oと天然TNFのそれとを比較することにより算出した
。
図5は、細胞毒活性の用量作用曲線を示す。天然TNFと比較したアセチル化T
NF試料の相対的細胞毒活性は、LDio値から算出され、修正された残基の数
に対してプロットした(図6)。
結果:
90%より多い細胞毒活性か、TNF三景三量つき1〜2のアミノ残基を修正し
た場合に保持された。しかしながら、三量体当り3〜5の残基のレベルまでTN
Fを置換することは、30%〜70%の活性の損失を生じさせた。最大の修正(
三量体当り〜12アミノ残基)は、95%より多い活性の損失をもたらした。
この実験から得られた結果は、TNFの生物学的活性の損失は、TNFのリシン
アミノ基の修正の程度に密接に平行の関係にあることを示している。これらの研
究において、TNF三量体当り5未満のリシンアミノ残基において修正されたT
NF分子が細胞溶解活性を保持していたことが確立された。より詳しく言うと、
TNF三量体について1〜3のリシンアミノ残基が修正されたTNF調製物が最
も高い程度の細胞溶解活性を保持していることが確立された。
実施例6−脂肪酸修正されたTNFのインビトロの細胞溶解活性
本実施例は、脂肪酸鎖、(修正されたアミノ残基において)特に長鎖の脂肪酸、
を含むようにさらに修正されたアミノ残基修正されたTNFが細胞溶解性生物学
的活性を保持しているか否かを測定するために行われた。語句「長鎖脂肪酸」は
、8〜14の炭素の炭素鎖長を育する脂肪酸であると定義される。
低レベル(三量体当り5未満の残基、より好ましくは約1〜3の残基)のアミノ
修正は、実施例5において得られたTNF中でよく耐性化されているという発見
は、本発明者らに、ヒトの治療におけるこの薬剤の可能な用途のための応用の範
囲を拡張する機会を与えた。例えば、rHu I 1−2において、リシルまた
はシスティン修正を介するポリエチレングリコール付加物の導入は、生物学的活
性を保持し、分子のインビボの半減期を増加させることが示されている+4−+
7゜本明細書中に開示されたTNFの化学的修正は、この分子の免疫原性を好都
合に減することと考えられている1819゜従って、出願人か特に定義するTN
Fの化学修飾の戦略は、従来のインヒポの試験において確証されたTNFの使用
の毒性用量限界を克服するために有用である34−37゜親油性TNFの製造
本実施例において、本発明者らは、長鎖脂肪酸(C。
〜C+−)によるTNFのアミノ酸を低レベルにアシル化し、親油性のTNFを
合成し、これらの処方物のインビトロの細胞溶解活性を試験した。アシル化され
たTNF−リポソーム親油性TNFを、実験2において記載した方法と実質的に
同じ方法により本研究のために製造した。
TNF分子上の反応性アミノ残基の修正は、当業者には周知の種々の方法により
実施されることができる。例えば、脂肪酸側鎖の導入を促進するためのTNFの
修正は、(1)アミン基を脂肪酸のN−ヒドロキシスクシンイミドエステルを使
用してlのアミドに修正すること;または(2)脂肪酸無水物方法の使用による
二または(3)脂肪酸塩化物方法の使用による:または(4)水溶性カルボジイ
ミド方法の使用によるを包含する。
脂肪酸無水物及び塩化物は、商業的に入手可能であるか、または容易に合成する
ことができる。これらはタンパク質と直接反応し、アミノ官能基により攻撃され
、それにより、アミン結合を介して脂肪酸amを導入する。
カルボジイミドは、最初に遊離脂肪酸と反応して、カルボキシル官能基を活性化
し:この活性化されたカルボキシル官能基かタンパク質アミノ官能基による攻撃
を受けやすい。しかしながら、TNFアミノ残基を修正して、脂肪酸側鎖のTN
Fへの導入を促進するために使用され、る最も好適な方法は、脂肪酸のN−ヒド
ロキシスクシンイミドエステルの使用による。より詳しく言うと、アシル化され
たTNFは、rHuTNF及び脂肪酸のN−ヒドロキシスクシンイミドエステル
を使用して製造された。
このエステルは、ラピデットらの方法により製造された41゜この反応培地は、
最終容量100μl中に、0.1M重炭酸ナトリウム、種々の濃度の特定の脂肪
酸の活性エステル、冷rHuTNF20μg及びI ” S Ir Hu7NF
2X10’cpmを含有していた。この反応は、DMS010μl中に溶解され
た種々の濃度の活性エステルを添加することにより開始した。26°C(室温)
で約3時間やさしく撹拌しながらインキュベーションした後、反応混合物を、P
BSにより予め平衡化したセファデックスG−25カラム(0,7〜5 cm)
に充填して、残存エステル、N−ヒドロキシスクシンイミド及びDMSOを除去
した。アシル化TNFを同じ緩衝液による溶離により分画し、放射性画分をアン
ル化TNF調製物として使用した。修正された残基の定量は、実施例2に記載の
方法と実質的に同じ方法により行った。各調製物の修正された残基の加重値を与
えられた平均を、得られたタンパク質バンド中の計測数から算出した。
図7は、各活性化されたエステルによるTNFアミノ残基のアシル化の程度に与
える脂肪酸側鎖の影響を示す。
この場合において、TNFは、限定された量(5及び10倍のモル過剰量)の各
脂肪酸の活性エステルを使用して修正され、低レベルの修正が得られた。
修正の程度は、脂肪酸鎖長がこれを越えて増加するのに従って減少したが、長さ
がC8〜C14の脂肪酸により概ね等しい程度の修正が行われた(三量体当り約
1〜2の残基)。著しいTNF分子の脂肪酸修正は、C11に関して認められな
かった。従って、02〜CI4の脂肪酸鎖長を有するアシル化されたTNFを、
次の一連の実験において使用した。特に、脂肪酸修正されたTNFの試験された
種類は、下記のリスト中に示されるTNFを含んC−8= C,−TNF
C−1o= C+。−TNF
CI2” C+□−TNF
C−14= C1,−TNF
親油性TNFの細胞溶解性活性
本研究における使用のために、TNF細胞溶解活性を、既に文献に記載された方
法により測定した41゜簡単に言うと、L929細胞を、0.33 cm’ウェ
ル中のDMF/F12培地150μm当り15XlO’としてプレートに置いた
。−晩インキユヘーシタンした後、アクチノマイシンD自存培地50μlを添加
して、最終薬物濃度1μg/mlを得た。天然またはアシル化されたTNFまた
はそれらのリポソーム処方物の試料を、これらの標的上ですぐに滴定し、インキ
ュベーションを一晩続けた。
18〜24時間後、中性の赤色溶液50μlを添加し、残存する生存能力のある
標的か60分間染料を混入することを可能にした。未混入の染料をPBSにより
一度洗浄することによって除去した。
混入された染料を、酸性化されたエタノールにより可溶化し、各ウェルのA54
゜を、多重チャンネルの走査装置を使用して測定した。各試料のL D s。を
Al1゜及びTNF容量の滴定曲線から得て、相対細胞溶解活性(%)を、試料
のLD、。を天然のTNFと比較することによって算出した。
図8は、アシル化TNFの細胞溶解活性に対する脂肪酸鎖長及び修正された残基
の数の並置を示す。アセチル化TNF(C2)の場合、三量体当り1〜3の残基
のレベルての修正は、細胞溶解活性においてわずかな減少(10〜30%)を生
しさせた。一方、より長い鎖の脂肪酸による同しレベルの修正は、活性に著しい
損失をもたらした。三量体当り1〜2.5のカプリル酸(C8)鎖により結合さ
れたTNFは、この細胞活性を50%保持していた。即ち、クレームされた修正
されたTNF調製物の最も好適な具体例において、TNF分子は、1〜3のアミ
ノ残基において修正され、8炭素の炭素鎖長を有する脂肪酸を含む。一般的に、
この研究は、細胞溶解活性の損失の程度は、修正されたアミノ残基の数の増加及
び採用された脂肪酸の鎖長の増加の両者と並行である。
実施例7−リポソーム−親油性TNFのインビトロの細胞溶解活性
本実験は、リポソームと会合して製造されたTNFのアシル化体かインビトロで
細胞溶解活性を保持したか否かを決定するために行われた。また、本研究は、潜
在的抗ガン治療剤としてのヒトへの使用のためのアシル化されたリポソーム−会
合されたTNF体のインビボの採用の応用可能性を確立するために行われた。
リポソーム−会合されたアシル化TNFの細胞溶解活性を測定するために、DP
PC−小胞体に結合されたC3−TNF(実施例4の方法により製造された)を
最初にゲル濾過により精製し、未結合のタンパク質を除去し、次いて、空隙率の
複合体の細胞溶解活性を試験した。
結果:
図5は、天然、C8−及びDPPC−3UV−C1−TNF (リポソーム親油
性TNF)の細胞溶解活性の用量作用曲線を示す。C,−TNFは、わずかに減
少した細胞溶解活性を示すが(天然TNFの〜60%)、他の点では、この用量
作用曲線の形状は、天然TNFのそれと全く類似していた。DPPC−SUVC
I −TNFは、遊離C,−TNFとほとんど同じLD、。を示した。しかしな
がら、用量作用曲線の特徴は、C,−TNFとわずかに異なり、低タンパク質濃
度範囲において比較的強い活性を示した。
予言的実施例8−ヒト腫瘍に使用される薬学的に許容され得るTNF調製物の提
案された前臨床開発抗ガン剤としてフェーズI/フェーズl l 24−2?の
臨床試験において世界的に評価されたrHUTNFは、用量管理によっても、著
しい毒性、主に低血圧を引起こす期待外れの効力が示されている。
今日までのフェーズI試験は、低血圧及び血小板減少を包含する用量−限定毒性
においてさえも、部分的な反応が殆ど認められず、一過性であることが、残念に
も示している37゜これらの初期の臨床効果と同時に、インビトロ及び動物実験
からTNFの複合的生理学に関して多くのことが学ばれている。事実、それは「
腫瘍壊死因子」以上である;例えば、それは、カへクチン0、力ヘキシーの活性
剤と同じであり、エンドトキシン誘発の傷害の心身に有害な影響の多(を生じさ
せる21. fio、 5+、さらに、イヌモデル1及び臨床において観察され
る低血圧の細胞の基準は、内皮細胞(EC)の生理学の不安定性である。しかし
ながら、TNFが、インビボで特定の移植可能な腫瘍の出血性壊死を生じさせる
ことができ、インビトロで腫瘍細胞毒を管理することができるという知識は、多
くの研究者に、TNFのしばしば致死的である副作用を減少する方法を探索する
ことを刺激している。
本発明者らの研究は、より良い治療学的指標を有する、第2世代のTNFの設計
と、薬物標的システムの応用を包含する、治療学的利益を増加し、毒性を最小限
にする新しい戦略を開発することにつながる。この提案された研究の目的は、イ
ンビトロでモデルシステム中の効率がより高(毒性がより低く、また安定なリポ
ソーム調製物として効率良く処方されることができるTNF変異体を開発するこ
とにある。
クレームされた処方物の前臨床評価のためのこの予言的実施例の特定のねらいは
、下記を包含する:a、第2世代のTNFの開発
1、天然の成熟TNFの部位特異的突然変異生成2、塩基性ペプチドによるアミ
ノ末端の延長す、TNFの親油性付加物の開発、下記を介する第1の目的から得
られる天然成熟タンパク質または変異体:1、リシルまたはN末端アミノ基の脂
肪酸側鎖の活性化エステルによる化学的アシル化;
2、この配列のTNFcDNAへの融合から得られる変異体cDNAによりコー
ドされたN末端ペプチドシグナルの認識による細胞媒介ミリスチル化:3、トラ
ンスメンブランドメインをコードするアミノ末端延長による変異体TNFcDN
Aの構成。
C3目的す由来の親油性TNF付加物のリポソーム処方物の製造。SUV及びM
LVの両処方物は、会合の効率及び安定性に与える脂質組成物及び電荷の影響に
関して評価される。
d、遊離及びリポソームTNF及び第2世代のTNF処方物のインビトロの特性
化:
1、効率
i、特異的活性
ii、可能な標的のスペクトル
2、毒性
i、低血圧−内皮細胞モデル
ii、カヘキシー
リボタンパク質リパーゼ/脂肪分解モデルa、第2世代TNF
本発明者らは、分子のN末端アミノ残基またはリシンアミノ残基におけるTNF
分子の修正がリポソームとのTNFの会合を促進することを提案する。TNFの
N末端領域の増加した塩基度は、低い毒性でTNF抗腫瘍活性を高めることがで
きる。増加した塩基度を有する生成されたTNF変異体は、親TNFよりも高い
細胞毒性を表現している2@−1゜本出願において、本発明者らは、これに含ま
れる提案された全身的方法において、特にリポソームとのこれらの修正されたT
NF分子の結合による、抗腫瘍活性及び毒性に与えるTNFのN末端領域におけ
る塩基度の影響の研究を提案している。この研究の目的は、部位特異的突然変異
生成技術によるN末端領域における変異体による第2世代のTNFを生成するこ
とにある。これらの特定の修正されたTNF分子は、リポソームと好都合に結合
して、クレームされた薬理学的に許容され得る調製物を与えることができる。
実験
a、1.TNFの部位特異的突然変異生成予め決定された領域においてランダム
変異体を生成する一般的方法は、十分に確立されている52゜本発明者らは、塩
基度を増加し細胞毒性を高めるTNFのN末端11アミノ酸をコードする領域に
おける一連の変異体を生成するこの技術の使用を提案している。簡単に言うと、
TNFcDNAを含むスーパーコイル化されたプラスミドDNAを単離し、成熟
TNFの最初のIIN末端アミノ酸残基に対応する1本鎖のオリゴヌクレオチド
とインキュベートする。recAタンパク質及びATPの存在下で、1本鎖のフ
ラグメントがプラスミド環状DNA上の相補配列と一対になり、D−ループを生
成する。D−ループ領域(成熟TNF中の最初の11アミノ酸残基をコードする
)は、1本鎖−特異的エンドヌクレアーゼSIによる処理によりニックされるこ
とができる。このように、緩和された環状DNA分子は、N末端の11アミノ酸
残基をコードする領域内のどこかにニックを存する。
エキソヌクレアーゼIIによる次の処理及び重硫酸ナトリウムによる突然変異生
成により、この領域内の一群の点変異を生成して、DNA配列決定により確認す
ることができる。
本発明者らが特に好ましいと考える代替的な特定の手法は、この領域内の非塩基
性アミノ酸を塩基性のアミノ酸ArgまたはLysに転化することである。最初
のIIのアミノ酸残基
の中て、3つ(2,6,11)が、塩基性アミノ酸をコードする。本発明者らは
、オリゴヌクレオチド部位特異的突然変異生成を使用して、各非塩基性アミノ酸
残基をArgまたはLysに変更することを提案する。いずれかの単一突然変異
生成が細胞毒性を増加することが判明したら、N末端領域中の塩基度が細胞毒性
を著しく高める場合には、2つの非塩基性アミノ酸残基を塩基性アミノ酸残基に
転化する二重突然変異変異体を生成することができる。細胞毒性を高めることは
、目的d、において概要を述べた方法により評価されることが提案されている。
Argではなく Lysによる置換は、上記の修正されたTNFにおいて好まし
い。Lysは、少なくとも2つの理由から特に好ましい:1)これはアシル化の
ための標的を提供する(目的b);及び2)Lys突然変異体は、高められたD
NA結合による細菌中で表現されたArg突然変異体により出合う単離の問題を
回避することができる。
本発明者らは、提案された方法(例えば、LysまたはArgによる置換)によ
る塩基度の増加が生物学的活性(細胞溶解)の増加を与えるプラトーを仮定して
いる。
このプラトーは、上記の方法を使用して本研究において測定されることができる
。
a、2.塩基性ペプチドによるアミノ末端の延長の調製テトラペプチドArg−
1ie−Arg−MetがTNFのN末端に結合されたときに、得られた突然変
異体(rTNF−3CW2と称される)は、天然TNFよりも広く著しく高い細
胞毒性を、腫瘍細胞にインビトロ及びインビボの両方において示す2ト!8゜N
末端領域中の塩基性ペプチドによるTNFの延長の方法は、高く広い細胞毒性と
低い毒性副作用を有する第2世代のTNFを製造するための潜在的に有用な方法
を提供する。この研究の目的は、高められた細胞毒性を存するN末端領域におけ
る延長された塩基性ペプチドによる塩基性の増加によりその他の第2世代のTN
Fを生成することにある。
上記の目的を達成するために、テトラペプチドLys−11e−Lys−Met
をTNFのN末端に添加することが提案される。
Lys−11e−Lys−Metのテトラペプチドは、脂肪酸側鎖の活性化され
たエステルによる化学的アシル化のためのより良い受容部位を提供することがで
きる。上記に記載のテトラペプチドに加えて、アミノ酸残基の多くのその他の異
なる組み合わせを使用して塩基性のペプチドを生成することかできると理解され
るへきである。しかしながら、これらか前ペプチド内の成熟ペプチドの配列の側
部に位置するその他のシステムにおいてタンパク質の加水分解のための潜在的標
的部位であるから、一対の塩基性残基(Arg−Arg 、 Lys−Lys
、 Arg−Lys 、 Lys−Arg)は、選択されるテトラペプチドにお
いて回避されなければならない。
しかしながら、これらの配列は、TNFリーダー配列中には存在せず、少なくと
も完全なプロホルモンが膜内て表現されるまで分割されない44゜しかしながら
、小ペプチドの塩基性を最大にするために、本発明者らは、Arg及びLys残
基の数を実質的に増加し、酸性アミノ酸残基、Asp及びGluの使用を減少さ
せることを提案している。より詳しく言うと、全ての2のアミノ酸残基中のAr
gまたはLysを含むペプチドは、上記のテトラペプチドにおいて好ましい。
増加した塩基性が、TNFの高められた細胞毒性の主な理由である場合には、本
発明者らは、このペプチドがまた細胞毒性を高めることを仮定する。N末端領域
における増加された塩基性が細胞毒性を高める主な理由であるという概念を試験
するための簡単な方法を与えることの他に、Lys−[1e−Lys−Metテ
トラペプチドは、リポソームTNF (目的C,)の開発に有用である脂肪酸側
鎖の活性化されたエステル(目的す、)による化学的アシル化のだめのより優れ
た受容部位を提供することもできる。
N末端領域中の塩基性をさらに増加するために、ArgまたはLys残基を有す
る長いペプチドをN末端領域に添加することができることか提案される。すでに
説明したように、塩基性ペプチドを生成するためのアミノ酸残基の多くの異なる
組み合わせかある。小ペプチド中の残基の塩基度を最大にするために、Asp及
びGlyのような酸性アミノ酸残基における場合と同様に、一対の塩基性アミノ
残基(例えば、Arg及びLys )は回避されることが提案される。全ての2
つのアミノ酸残基においてArgまたはLysを含むペプチドは、特に好ましい
。例えば、Arg−11e−Arg−MetまたはLys−lie−Lys−M
etに対応するオリゴヌクレオチドは、単一ユニットとして使用されることがで
きる。オリゴヌクレオチドがTNFをコードするcDNAに連結されている場合
は、1のモノマーが1のテトラペプチドを生成し、同様に二量体がオクタペプチ
ドを生成する。このようにして、N末端領域においてArg及び/またはLys
に富む4.8または12の延長されたアミノ酸残基を有する一群の組換えTNF
を生成することができる。
テトラペプチドArg−11e−Arg−Me tの添加はTNFの細胞毒性を
増加させることが示されているが、ペプチドがTNFのN末端にどのくらい長く
延長されるかについては明白でない。長ペプチド(例えば、特に12またはそれ
以上のアミノ酸)の添加は、TNF及びその受容体の相互作用にステアリン酸の
立体障害を与えるかまたは機能性TNFの三量体を生成をもたらし得る。しかし
ながら、テトラペプチドの添加から得られた有望な結果は、TNFのN末端領域
における塩基性アミノ酸残基の延長をさらに促進する。
b、TNFの親油性付加物の開発
TNFの親油性付加物は、多くの種々の化学的及び生化学的方法に従って製造さ
れることができる。本発明者らは、本明細書において、これらのTNFの親油性
付加物を提供する少なくとも3つのこれらの方法を提供する: (1)脂肪酸に
よる化学的アシル化; (2)インシテウでのミリスチル化及び(3)インビト
ロでのトランスメンブラン配列によるTNFのアミノ末端のタギング。
b、1.脂肪酸による化学的アシル化
本研究の目的はセクションAにおいて開示されたように十分進歩している。これ
らの研究において示されている困難の1つは、化学的アシル化により負う生物活
性の実質的損失を軽視することである。この損失は、明らかに、アミノ官能基の
損失により直接に、及び増加する疎水性の置換基の導入の両者により生じる。こ
の実験の目的は、生物活性の損失を克服するための戦略を開発することにある。
ヘキサン酸基(C6)により置換されたTNFは、カプリル酸(C8)により修
正されたTNFよりも生物活性を同等またはそれ以上に保持することができると
仮定される一方で、本発明者らは、この目的の実験における仮説を試験すること
を企図している。しかしながら、疎水性の増加は活性の損失をもたらすことが一
般的に観察されている。CI −TNFが完全に活性か否かを測定したら、本発
明者らは、目的Cにおいて記載したように C1による調製物をそのリポソーム
結合能力について特性化するであろう。
重要な論点は、TNFの最も反応性の高いアミノ間官能基の特性である。本発明
者らは、l)天然TNF。
2)適度に(1〜3残基)アセチル化されたTNFまたは3)完全に(〜12残
基)アセチル化されたTNFのいずれかのN末端アミノ酸測定によりこれを処理
するであろう。N末端バリンが最も反応性が高い場合には、調製物2及び3が、
アセチル化の正確な程度及び誘発された異成分に応じて、弱いシグナルを与える
かまたはシグナルを与えないはずである。リシル残基が好ましい最初の標的であ
る場合には、調製物1及び2は同等であり、3は弱められたシグナルを与えるは
ずである。3が通常のN末端バリンシグナルを与える場合には、モノマーあたり
わずか4つのリシル残基がこのような条件下で反応することを示唆している。重
要な結論は、今日までに特性化された5UV−CI−TNF調製物は、前TNF
がエフェクター細胞膜上て表示された方法では、TNF分子を表示しないという
ことである。
本発明者らが天然TNFのために採用し成功した解決方法は、目的a、において
開発された第2世代のTNFに拡大される。例えば、塩基性置換基(Argまた
はLys)または延長を、好ましい生物学的特性を与えるフレキシブルなアミノ
末端中またはアミノ末端へ導入するときには、新規なリシル側鎖または新規アミ
ノ末端をアシル化する機会か生じる。この解決方法は、レセプター結合としての
このような研究によるより不自然でないTNF変異体の領域での脂質への結合を
可能にすることができるので、成功すると仮定される。
上記に記載の解決方法は、天然TNFによる本実験に基づいて、実施可能性が高
い。TNF変異体の選択の優先度は′、その開発の容易性、遊離体としての生物
学的性質及び新規アシル化部位の演鐸的処理を包含するいくつかの要素を基準と
する。
b、2.インシトゥのミリスチル化
エフェクター細胞膜中の前−TNFのベクター表示は、成熟タンパク質がそのア
ミノ末端を介して〜20のアミノ酸セグメントに、次いでそれによって〜25残
基のトランスメンブランドメインに結合するようになっている。
最もアシル化が可能なアミノ基の定義(目的す、1)はまたなされておらず、N
末端バリンを含み得るが、いくらかの異成分は、残基の部位及び数の両者に関し
て確実である。プレカーサーに関して見出された方法と類似の方法で、リポソー
ム中/上の成熟タンパク質を表示するために、N末端における脂質の特異的導入
が望ましい。この実験の目的は、その末端においてミリスチル化シグナルをコー
ドするTNFcDNAにヌクレオチド配列を導入することを介して行うことであ
る。TNFにおいてこの領域は顕著な構造上の制約により結合されるようである
ので34.55、本発明者らは、p21Ras中に見られるパリミチル化のよう
なC末端付近の不安を回避した54゜ミリスチル化シグナルをプロト腫瘍遺伝子
生成物p2IRasに導入するための一般的戦略はバスらにより記載されている
56゜本発明者らは、TNF構造物の製造におけるこの一般的戦略の修正を提案
する。第1の構造物は、Ra5V”のアミノ末端配列の最初の11のアミノ酸を
コードするcDNAを、157アミノ酸成熟TNFタンパク質をコードするもの
に結合することによって得られる。NIH/3T3細胞は、トランスフェクショ
ンのための適当な標的であり、従って本発明者らは、成熟cDNA並びに全長の
親画−TNFcDNAの両者を表現するために使用されている同じ方法を採用す
る。参照用の成熟cDNAにおいて、トランスメンブランドメイン及びトランス
メンブラン領域を成熟タンパク質に接合するドメインがトランケートされる。共
トランスフェクションの成功は、与えられたG418に対する耐性と、出願人の
実験室において入手可能な0P−標識されたTNFプローブによるサザンプロッ
トにより証明される。
タンパク質の表現は、上清中において、バイオアッセイ、ELISA及び免疫沈
殿/ウェスタンプロットによリモニターされ、〜18.5 kDの生成物が予想
される。しかしながら、所望の期待される局在化は、膜内であるので、本発明者
らは亜細胞性の局在化及び推定リポタンパク質の往来の特性化の用意をする。タ
ンパク質を2H−ロイシンまたはl5s−システィンにより標識しくメチオニン
は成熟TNFから存在しない)、ミリスチル化された付加物を3〜ミリスチン酸
による代謝標識により検出する:粗膜−含有画分を低浸透圧分解−超遠心分離に
よりシトツルから分離される。シトツル中で合成されたが、本発明者らは、ミリ
スチル化タンパク質は膜と迅速に会合すると仮定している。タンパク質が実際に
膜−会合されたら、その方向は前−TNFとは反対または同じであることができ
る。これは、下記に概要を示すいくつかの解決方法(i=iv)により測定され
る。
i、タンパク質の加水分解
融合性の放射能標識された3T3トランスフエクタントをDPBSにより洗浄し
、次いで37゛Cで種々の長さの時間のトリプシン処理に付し、細胞生存能力を
維持していることを予め測定する。この上清及び膜画分を免疫沈殿/ウェスタン
プロットにより分析し、膜−局在化したミリスチル化TNFからのタンパク質の
分割を評価する。これが生じている場合には、ペレット化可能な抽出物は、タン
パク質または脂質を介して標識されることができる高速に可動するバンドを示す
はずである:上清はタンパク質の加水分解フラグメントを示すてあろう。
il、細胞表面RIA
3T3トランスフエクタントは、生長して集合し、パラホルムアルデヒドによる
化学的固定化に付される4243.4#0第一のラビット抗ヒ1−TNF抗血清
を、固定化された単分子層上で種々の希釈度においてインキュベートし:負の対
照は前免疫血清である。 1′I−タンパク質Aを添加して、結合された第1抗
体を検出し、上記の負の対照及び正の対照、管腔内の成熟TNFにより通常の前
−TNFを表現する我々の3T3トランスフエクタントと比較される。
iii、細胞表面放射性ヨー素化
3T3トランスフエクタントを、l0DO−GEN方法による細胞表面放射性ヨ
ー素化に付す。放射性標識された細胞溶解物の膜画分を免疫沈殿化/ウェスタン
プロットに付す。ミリスチル化されたTNFが、細胞質に方向を合わせているな
らば、顕著なシグナルが存在することが仮定される。しかしながら、それが管腔
に方向を合わせているならば、〜18.5 kDにおけるバンドが明らかである
。親画TNFcDNAを表現するトランスフエクタントは、正の対照であり、2
6kDにおいて放射性ヨー素化されたバンドを示す。
iV、蛍光活性化された細胞選別機(FAC3)を使用する細胞表面タンパク質
の検出
集密的3T3トランスフエクタントをPBSにより洗浄し、0.1 mME D
T A、pH8により再懸濁した。PBS中においてさらに洗浄した後、この
細胞をTNFに対する第1モノクローナルAbとともにインキュベートし、次い
て、フルオレセインイソチオシアネート(FITC)−接合されたラヒット抗マ
ウス抗体とともに30分間インキュベートする。正の蛍光の百分率を、EPIC
8、プロフィルl蛍光活性化されたフローサイトメーターを使用して測定した。
このミリスチル化されたTNF構造物の全体的な構造は、トランスメンプラン前
−TNFの顕著な特徴に反映する。後者において、成熟タンパク質は、そのアミ
ノ末端を介して、〜20アミノ酸ドメインを有する推定の疎水性固定手段に結合
されている;本発明者らの構造物において、成熟タンパク質は、約11の残基の
配列を介して脂質基に同様に結合されることができる。しかしながら、リーダー
配列の類似の延長を包含するこの関係に非常に似ているその他の構造物を想定す
ることができる。
バスら■の研究において、Ra5V(59残基)の11残基セグメントまたは全
アミノ末端を使用した。興味深いことに、いずれかの構造物が、成熟p21Ra
s遺伝子生成物にミリスチル化シグナルを与え、それが膜の結合を可能にした:
しかしながら、前者のみが形質転換活性を有し、後者は有していなかった。これ
らの結果は、タンパク質の不安定な構造または膜−会合された標的により変化し
た相互作用によるものであると考えられる。
商業的生産:
細菌は同じシグナルを認識しないので、この戦略により製造されたミリスチル化
−TNF付加物は非細菌(哺乳動物または酵母)抽出システムに特に適している
ことと考えられる。代替的に、本発明と関連して使用されることかできる適当な
翻訳後の修正によるTNF変異体の製造方法が、昆虫細胞中のバキュロウィルス
表現システムである。この表現システムは、細菌表現システムが不可能な、機能
性後翻訳修正によるタンパク質の大規模の表現のために首尾良(使用されること
ができる。このようなメンプラン結合されたタンパク質の単離方法は究極的には
、目的C1で要求されるように、リポソーム結合のリポソームを不安定にする洗
剤のような、汚染薬剤及び不純物を含まない環境下でこれらの付加物を単離しな
げればならない。
b、3.インシトウのトランスメンプラン配列によるアミノ末端のテーリング
この研究の原理は、目的す、2のそれと非常に似ている:単核細胞/大食細胞−
表面上で見られるものと類似の方法で成熟TNFの親油性体を与えることである
。このセクションにおいて、脂質膜に対する親和性は、残基−46〜−21から
推定される前−TNFのトランスメンブランドメインに対応するアミノ酸配列に
よってTNFに与えられる。このドメインは〜20のアミノ酸セグメントを介し
て成熟タンパク質に結合されるので、またこのリンカ−は−1、+1における分
割のわきの少なくともlのタンパク質分解に付されるので、本発明者らは本発明
において提案される構造物中の可能な部位を除去することが最も好ましい。最も
好ましい構造物は、成熟タンパク質をそのアミノ末端を介して、脂質膜中での安
定な表示のために必要な最小の長さを有するアミノ酸の疎水性鎖に結合する。
最初の戦略は、本発明者らの経験及びpMTpTNFOLIと呼ばれる前−TN
Fの変異対の開発によって導かれる。0L1cDNAは、(1)成熟タンパク質
の通常の配列が保有されている、(2)推定トランスメンブランドメイン(−4
6〜−21)の約半分(残基−32〜−21)が除去されている、及び完全な天
然結合配列(−20〜−1)が4つの新規の残基11e−Asp−Leu−Gl
uにより置換され、それにより知られた(−1、+1)及び推定の分割部位を除
去するTNF変異体をコードするように一部設計された。NIH/3T30L1
トランスフエクタントの特性化は、(1)サザンプロットによって、〜90bp
の除去に相当するトランケートされたcDNAが明白であり、(2)これらのト
ランスフエクタントは大食細胞様のエフェクター細胞として作用することができ
、共培養物中のL929細胞を溶解する、及び(3)これらのトランスフエクタ
ントはそれらの上清中でTNF様活性を示すことを示す。
C2目的す、により生成された親油性TNFのリポソーム生成
この目的において使用される戦略に影響を与えるいくつかの教義がある。例えば
、単核細胞/大食細胞は接触−依存方法により腫瘍細胞を殺すTNFの膜−形態
を採用することが知られている4ト43、S$。TNFの潜在的膜−形態が、こ
の受容体に結合したトランスメンブランの前−TNF若しくは成熟TNFである
か、または両者であるかは不明である。いくつかの研究が前者のメカニズムを支
持している44・4″・40゜この議論はまだ解決されていないが、これらのエ
フェクター細胞がそれらの殺腫瘍機能において、非常に高い用量のTNFよりも
はるかに能力があることには疑いがない。本発明者らは、リポソーム表面に結合
したTNFの提示は、膜−結合したTNFの挙動を特性化するための適当なモデ
ルであると考える。
さらに、高効率でTNF−リポソーム調製物を処方する能力は、さらなる前臨床
評価及びそのような薬物担持複合体の将来の臨床応用のために必須である。デブ
ズらトロにより既に報告された研究は、被包されたまたは表示された(会合され
た)天然rHuTNFであるMLV調製物を採用した。これらの調製物は非常に
低い効率を有するように構成された;例えば、天然TNFはわずか3.9%の効
率を有する前生成されたMLVと会合した。
さらに、この及びその他のMLV−TNF調製物の安定性。インビボの環境をま
ねる生理温度または血清接触のようなインビトロの操作に対するTNFの調製物
は報告されていなかった。しかしながら、毒性の減少並びに肺及び肝臓の優れた
標的化6は、さらにこれらのTNFの形態物の開発を奨励する。
このセクションにおける本発明者らの優先性は、リポソームTNFの処方の高効
率性の必要性及びリポソーム表面上にTNFを示す要求によって口述されるであ
ろう。
本発明者の目的は、親油性の武器を、成熟TNFまたは第2世代のTNFへ(目
的a及びb)選択的に導入することと方向付けることによって、処方物の効率を
高めることにある。加えて、MLSよりもRESによる捕獲をより回避すること
ができ、腫瘍細胞との衝突かより可能な担体としてのSUVの使用は、初期の焦
点となる。しかしながら、ある場合において、促進されたリポソーム−TNFの
RES媒介の取込みが望まれ、そのためMLV処方物がこれらの研究の一部とし
て開発されることができる。
本発明者らの最初の実験は、目的す、1.に従って生成された親油性TNF及び
DPPCのSUVを採用している。これらの処方物は、室温において高効率で製
造され、分子篩による測定により結合相互作用を保持しながら、何日間に渡って
DPBS中の保存に対して安定であった。
MLV中のDPPCは、〜41″Cの相転移温度を有しているが、SUV中にお
いて、高曲率の膜安定効果によって、〜37°Cに低下する。5UV−C,−T
NFが、DPBS中の37°Cにおける再クロマトグラフィーに付される場合に
は、著しい結合損失が認められた。
上記の戦略に影響を与える主要な教義は、リポソームはTNFを単核細胞/大食
細胞エフェクター細胞に類似した方向性の膜−環境中の標的に与えるというもの
であるが、本発明者らは、インビボの実際のメカニズムは、代替的に、リポソー
ム−捕獲されたTNFは伝達の有効なモードとなり得ると考える。MLVにおけ
る被包効率に与えるTNFの増加した親油性の影響は、従って、本発明者らの研
究の一部として調査されることができる。
デブズ及び共働者らは、天然TNFは、その脂質組成物によって、2.0〜11
.4%の範囲の効率でMLV中に被包されることができることを報告している5
゜これらの低効率は、脂質対タンパク質の大比率の単一の反応条件に対して測定
されている。本発明者らは、これよりも非常に高い効率でリポソーム(MLVS
または5UV)により被包化または会合されることができることを提案する。さ
らに、本調製物自体の実際のタンパク質対脂質比は重要である。本発明者らは、
結合条件を代えて、タンパク質/脂質比率を増加し、被包されたタンパク質の量
がプラトーになったときに測定することを提案する。目的す、により提案された
特定のTNFの選択は、目的d。
のこれらの変異体の前スクリーニングの結果に照して追加的に評価されることが
できる。この研究において生成されたリポソーム−TNFのさらなる開発の優先
性は、今度は、処方物の効率及び安定性の因子により影響を受け得る。
d、効力及び毒性モデルにおけるTNFのインビトロの評価
この研究は、前述の3つの研究と完全に統合されることができる。例えば、目的
a、において製造された第2世代のTNFをスクリーニングすることができる。
最も確実な有効性及び毒性特性を有するこれらの第2世代のTNFは、目的す、
の開発のための最高の優先性を受けるものである。目的す、由来の親油性変異体
をスクリーニングしたら、次に最も確実で実施可能なキャンディデートを目的C
9のリポソーム処方物として製造することができる。これらは、次はそれらの効
力及び毒性について本明細書中に記載の方法により評価されることができる。
これらの調製物の効力は、標準アクチノマイシンD−処理されたL929細胞バ
イオアッセイにより特異的活性によって一部評価されることができる。加えて、
通常の成熟TNFに耐性を有するものを包含する腫瘍細胞標的のパネルを採用す
るアッセイ中において表現される活性を測定することができる。
これらの調製物はさらに、低血圧及びカヘキシーのインビトロモデルにおいて評
価されることができる。前者の副作用はフェーズ■/フェーズIIの臨床試験に
おいて今日までに認められた用量−限定毒性である。この現象の分子的な根拠は
、近年一生懸命研究されているが、下記のインビボモデルは、インビトロでの記
載された最も顕著な特徴を具体化することを提案することができる。
そρ他のサイドキン、例えばIFN−ガンマと関連したTNFは、内皮細胞中の
内生的−酸化窒素シンセターゼ経路を活性化する。−酸化窒素は内皮由来の弛緩
要素と同等であり3”−40、形態学的及び機能的変化をもたらす。
これらの最も適当なものは、究極的には肺浮腫及び低血圧をもたらす隣接する内
皮細胞間の接合の不安定である。
本発明者らの目的は、インビトロで強い殺腫瘍効果を奏することができ、内皮細
胞毒性モデル中での最小の効果を有するリポソーム処方物を開発することにある
。これらの特徴が構造的に分離され得る場合はそれはやはり測定される必要があ
る;しかし、カミジョ及びその共働者は細胞毒受容結合及び分化誘導活性は相関
関係になく、従って彼らが開発した一連のTNF変異体中の分離可能な特徴であ
ることを示している!10
最後に、TNF及び力へクチンは同じであるので、本発明者らは、3T3−Ll
脂肪細胞中のリポソーム処方物を、そのリポタンパク買上の阻害効果及び脂肪分
解における刺激効果について評価することができる。リポタンパク質の溶解物及
び脂肪分解活性の調査のための実験モデルは、フィールディングら1及びカワカ
ミら・Oらにより開示されており、それらの文献はこの目的のために本明細書中
に特に採り入れられている。
d、1.効力
本発明者らは目的す、1.から生成されたそれらの付加物及び目的C8から生成
されたそれらのリポソーム処方物に関して最近行っているのと同様に、上記実験
から得られたTNF調製物を最初に、標準のアクチノマイシンD−処理されたL
−929標的細胞パイオア・ソセイにおいてその特異的活性を評価する。成熟タ
ンパク質は、TNF変異体、?NF″8AM2よりもこのアッセイにおいて能力
が劣っている;これは、その代り、高熱に関して通常のTNF−耐性ハツカネズ
ミEMT−6乳房腺ガン細胞を使用するその他のアッセイでのその相対的能力と
相関関係があることが判明している。
インビトロの細胞毒効力はまた、親TNFとはその感受性が異なる誓歯動物とヒ
トの通常の及び腫瘍の細胞のパネルを使用して評価される6!。本発明者らは、
重要な肺、結腸及び乳腫瘍を代表する特定のそれらのヒト細胞系を評価すること
を提案する。1例を挙げると、これらの細胞系は、A−549肺及びLS174
T及びWIDr結腸系を包含する1゜本発明者らは、次いで、これにMCF−7
乳系20及び結腸系Co1o205及びCaCo−2を加えることができる。そ
れらの通常のTNF−耐性表現型は、TNFとともにC45−またはCarbo
−プラチナによる処理及び/または急性高熱により相乗的に可逆化されることが
できる。
d、2.毒性
d、2.i、低血圧−内皮細胞モデル
低血圧をもたらすTNF−媒介効果のためのこのモデルは最初に内皮細胞実験モ
デルを採用する。キルホルン41の文献は、特に内皮細胞モデルによる低血圧の
測定の一般的観点を提供する目的で本明細書中に参考文献とし1 て採り入れら
れている。内皮細胞は、ATCCから入手可能な系統であるウシ大動脈から得ら
れることができる。
本発明者らは、この細胞系を、TNFまたは第2世代のTNF、またはそれらの
親油性修正物、または、その代り、それらのリポソーム処方物及び感受性用量の
組換え・ IFN−ガンマとともにインキュベートすることを提案する。測定さ
れるべき1つの特別の終点は、−酸化窒素シンセターゼ経路の活性化から蓄積さ
れた亜硝酸塩であり得る。用量作用曲線は、各試験調製物に対して確立される。
最も好ましい結果は、親TNFと比較した試験TNFの塊当りの亜硝酸塩の生成
を低下するこれらの曲線内のシフトである。我々の団体の外科学助教授であるマ
ークロー博士と協力して最近確立されたヒト肝臓内皮細胞系を含むその他の内皮
細胞モデルも試験される。
d、2.ii、カヘキシーモデル
本発明者らは、カワカミらlo及びツマら!7の方法を採用する。TNF調製物
かりボタンバク質リパーゼの抑制及び脂肪分解の刺激に与える影響を、3T3−
L!/含脂肪細胞において評価する。ツマ及びその共働者は、インビトロのこれ
らの2つのアッセイから、TNF−3AM2が、親TNFまたは2つのその他の
TNF変異体、S AM$及びS AM4のいずれかよりも低いカヘキシー活性
を存していることを予言した27゜興味深いことに、これらの4つのTNFの急
性毒性がマウス中で測定された場合に、TNF−8AM2は最も毒性が低かった
;しかしながら、親TNFは2つのその他のTNFよりも毒性が高かった。
まとめると、上記にアウトラインを示した実験は、得られたインビトロの腫瘍毒
性の結果からクレームされた調製物の効力の基準を提供することが提案される。
最も確実であることが判明した第2世代のTNF (即ち、特に親TNFに耐性
を有する腫瘍細胞系に対して、最も高度に活性であり、内皮細胞アッセイにおい
て活性が低い)は、ヒト腫瘍の治療薬としての用途が提案される(予言的実施例
9)。
予言的実施例9−提案されたヒト中のリポソーム−親油性TNFのインビボの用
途
この予言的実施例は、本明細書中に開示されたリポソーム−親油性腫瘍壊死因子
調製物がそれによってヒトにおいて使用され得るプロトコールを示すために提供
され、特に、インビボで、すでに存在する腫瘍の崩壊を実施するとともに、腫瘍
成長速度を減少し及び/または停止させるために提供される。
修正されたTNF−3UV及び修正されたTNF−MLVの両者の処方物が、抗
腫瘍及び抗ガン効果を与えると考えられる。修正されたTNF−SUVまたは修
正されたTNF−MLVの選択は、治療されるべき患者の特定の症状及び治療さ
れる腫瘍の性質を研究する必要がある。例えば、腫瘍がすでに食細胞によって高
度に浸潤されている場合には、修正されたTNF−MLV調製物は、有利に使用
されてTNFを食細胞に富む組織に伝達する。
TNFを腫瘍に伝達する効果的な方法を提供することが期待されている。代替的
に、修正されたTNF−3UV調製物は、食細胞によって高度に浸潤された腫瘍
を持たない患者の治療には最も好ましく、有利に使用される。
これらの好ましいメカニズムは、分子の種々の組織等への身体の通常の生理学的
往来を利用している。
修正されたTNF (増加した疎水性を有する)の増加した結合効率は、投与さ
れたTNFの比較的少量のみが循環において遊離で未結合の形態で存在すること
を確実にするので、修正されたTNF−MLV調製物は、インビボでTNFに関
連する毒性副作用を減少すると仮定される。既に開示したように、本明細書中に
記載されたTNFの修正物は、修正されたTNF分子の実質的に全てが、リポソ
ームがSUVであろうとMLVであろうと、リポソームと会合するようにTNF
分子を作用させる。
本明細書中においてクレームされた小車−ラメラ小胞体(SUV)として特に記
載されている、修正された腫瘍壊死因子調製物中で使用されるリポソームの減少
された寸法は、RESによる捕獲をより良く回避することができる。この利点は
本発明者によって仮定され、この調製物を全身投与した時にリポソーム−腫瘍細
胞の衝突の機会を増加する。これにより、より大きなMLV調製物を使用して既
に報告された制限を克服することかてきるてあろう6゜
さらに、その外部表面上に腫瘍壊死因子を表示する小車−ラメラリポソームの開
示された処方物はさらに、インビトロで既に認められた殺腫瘍反応において活性
化された単核細胞/大食細胞により天然に採用された伝達の方法をまねるという
利点を提供する。しかしながら、MLV中に被包された修正TNFは、上記の治
療的利点を与えることに有効であり、その腫瘍がすてに食細胞により大いに浸潤
された患者の治療において好ましい。例えば、修正されたTNF−MLVは好都
合に、腫瘍組織床に搬送される。
本TNF−処方物の提案された治療学的用途によれば、親油性リポソームTNF
剤は、TNF−反応性腫瘍を持つ患者に全身投与することが最も好ましい。例え
ば腫瘍のサイズの減少により示される患者の症状の改善が検出されるまで、定期
的用量のリポソーム親油性TNF調製物を、患者に連続的に投与する。TNF調
製物のより正確な用量及びより詳しく明確にされた使用される治療計画を確立す
るために、臨床試験及び動物実験は続けられるへきである。また、腫瘍の治療に
おける臨床器具及び抗ガン剤としてリポソームTNFを導入することは、開示し
た戦略を使用して開始されることかできる。
文献
下記の文献は特に、本出願を通して示される特定の目的に対して直接関係のある
部分において、参考文献として本明細書中に採り入れられている。
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分−051030360
NG2
C2−エステルだNF
0 2.5 5 10 2040 80160C2−エステル/TNF
平均の修正された残基
修正された残基
修正された残基
活性エステル
アシル化後の回収
修正された残基
画分番号
画分番号
タンパク質濃度
C8−18TNFのアシル化
天然 8 10 12 14 16
C8−18TNFのアシル化
天然 8 10 12 14 16 18C−8(X5)−リポソーム
画分番号
画分番号
C2−X5−リポソーム結合
C14−リポソーム再ゲル濾過
C−8(x5) −TNF−リポソームの細胞死滅活性タンパク質濃度 (ng
/ ml)
C−8(x l O) −TNF−リポソームの細胞死滅活性タンパク質濃度
(ng/ ml)
タンパク質濃度(ng/m1)
C8−パイオゲンーDSPC−リポソームTNFの細胞死滅活性タンパク質濃度
(ng/ml)
補正書の写しく翻訳文)提出書(曲m1j1184条)8 )
Claims (42)
- 1.腫瘍壊死因子のアミノ残基が修正されている細胞溶解活性を有する修正され たTNF。
- 2.腫瘍壊死因子のN末端アミノ基またはリシンアミノ基が修正されている請求 の範囲第1項に記載の修正されたTNF。
- 3.腫瘍壊死因子のアミノ残基が修正されて脂肪酸を含む請求の範囲第1項また は第2項に記載の修正されたTNF。
- 4.腫瘍壊死因子の5未満のアミノ残基が修正されて脂肪酸を含む請求の範囲第 3項に記載の修正されたTNF。
- 5.TNFの約1〜3のアミノ残基が修正されて脂肪酸を含む請求の範囲第4項 に記載の修正されたTNF。
- 6.修正されたアミノ残基がリシンアミノ残基である請求の範囲第5項に記載の 修正されたTNF。
- 7.TNFの修正されたアミノ残基が、脂肪酸を腫瘍壊死因子に結合するリシル 側鎖を含む請求の範囲第6項に記載の修正されたTNF。
- 8.脂肪酸が、TNFをリポソームに結合して、リポソーム親油性TNFを与え る請求の範囲第5項に記載の修正されたTNF。
- 9.TNFリシル側鎖における脂肪酸が、TNFとリポソームを少なくとも50 %の効率で会合することができる請求の範囲第8項に記載の修正されたTNF。
- 10.リポソームが、小単−ラメラ小胞体または多重ラメラ小胞体である請求の 範囲第9項に記載の修正されたTNF。
- 11.TNFが、リポソーム表面において会合されるかまたはリポソーム内に被 包される請求の範囲第8項に記載の修正されたTNF。
- 12.リポソームが、リン脂質からなる請求の範囲第8項に記載の修正されたT NF。
- 13.リン脂質が、DSPCまたはDPPSである請求の範囲第12項に記載の 修正されたTNF。
- 14.5未満の修正されたアミノ残基を有するrHuTNF調製物であって、前 記アミノ残基がさらに修正されて脂肪酸を含み、前記rHuTNF調製物がリポ ソームと100%の結合効率で会合することができるrHuTNF調製物。
- 15.約1〜3の修正されたアミノ残基を有する請求の範囲第14項に記載のr HuTNF調製物。
- 16.下記工程: 一定量の腫瘍壊死因子と、十分量の脂肪酸のN−ヒドロキシスクシンイミドエス テルとを、一定容量の親油性TNF調製物を生成するために十分な時間反応させ て;親油性TNF分子と高効率で結合することができる一定容量のリポソームを 処方し;次いで、一定容量のリポソームを、十分量の親油性TNF調製物ととも に、アセチル化されたTNFがリポソームに結合するために十分な時間インキュ ベートし、リポソームー親油性腫瘍壊死因子の処方物を与えるを含む、50〜1 00%の効率でリポソーム親油性TNFを製造する方法。
- 17.腫瘍壊死因子が、組換えヒト腫瘍壊死因子である請求の範囲第16項に記 載の方法。
- 18.脂肪酸が、8〜14の炭素原子の炭素鎖長を有する脂肪酸を含む請求の範 囲第16項に記載の方法。
- 19.腫瘍壊死因子が、脂肪酸のN−ヒドロキシスクシンイミドエステルと、約 26℃で約3時間反応する請求の範囲第16項に記載の方法。
- 20.リポソームが、中性脂質を含む請求の範囲第16項に記載の方法。
- 21.中性脂質が、リン脂質である請求の範囲第20項に記載の方法。
- 22.リン脂質が、DPPCまたはDSPCである請求の範囲第21項に記載の 方法。
- 23.リポソームが、0.02〜0.5μmの直径を有する請求の範囲第21項 に記載の方法。
- 24.リポソーム会合された腫瘍壊死因子調製物が、リポソーム調製物1モル当 り約0.5モルの腫瘍壊死因子の比率からなる請求の範囲第16項に記載の方法 。
- 25.修正された腫瘍壊死因子が、リポソームの表面と会合している請求の範囲 第16項に記載の方法。
- 26.リポソーム表面に結合された修正された腫瘍壊死因子分子を含む腫瘍壊死 因子の薬理学的に許容され得る調製物であって、腫瘍壊死因子が修正されて脂肪 酸を含む調製物。
- 27.リポソームが、約0.02〜0.05μmの直径を有する小単−ラメラ小 胞体である請求の範囲第25項に記載の腫瘍壊死因子の薬理学的に許容され得る 調製物。
- 28.腫瘍壊死因子分子が、修正されたアミノ残基を含む請求の範囲第26項に 記載の腫瘍壊死因子の薬理学的に許容され得る調製物。
- 29.腫瘍壊死因子の5未満のアミノ残基が修正されて脂肪酸を含む請求の範囲 第28項に記載の腫瘍壊死因子の薬理学的に許容され得る調製物。
- 30.腫瘍壊死因子の約1〜3のアミノ残基が修正されて脂肪酸を含む請求の範 囲第26項に記載の腫瘍壊死因子の薬理学的に許容され得る調製物。
- 31.修正された腫瘍壊死因子分子が、8〜14の炭素の炭素鎖長を有する脂肪 酸を含む請求の範囲第26項に記載の腫瘍壊死因子の薬理学的に許容され得る調 製物。
- 32.脂肪酸が、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸またはミリスチン酸であ る請求の範囲第31項に記載の腫瘍壊死因子の薬理学的に許容され得る調製物。
- 33.脂肪酸が、カプリル酸である請求の範囲第31項に記載の腫瘍壊死因子の 薬理学的に許容され得る調製物。
- 34.下記: 腫瘍壊死因子受容腫瘍を有する患者を同定し;腫瘍−阻害投与量のリポソームー 親油性の修正された腫瘍壊死因子調製物を、 患者に投与し;次いで、 患者の症状の改善が認められるまで、腫瘍−阻害投与量のリポソームー親油性の 修正された腫瘍壊死因子により患者を毎日治療すること を含む患者の腫瘍を治療する方法。
- 35.リポソームー親油性の修正された腫瘍壊死因子が、5未満のアミノ残基に おいて修正された腫瘍壊死因子分子からなり、脂肪酸が、8〜14の炭素の炭素 鎖長からなる請求の範囲第34項に記載の方法。
- 36.リポソーム親油性の修正された腫瘍壊死因子が、約1〜3のアミノ残基に おいて修正された腫瘍壊死因子からなる請求の範囲第34項に記載の方法。
- 37.修正された腫瘍壊死因子の1〜3のアミノ残基が、8の炭素の炭素鎖長を 有する脂肪酸を含む請求の範囲第36項に記載の方法。
- 38.脂肪酸が、カプリル酸である請求の範囲第37項に記載の方法。
- 39.リポソームー親油性の修正された腫瘍壊死因子が、その表面と会合した修 正された腫瘍壊死因子を有するリポソームであり、そのリポソームが小単−ラメ ラ小胞体からなる請求の範囲第34項に記載の方法。
- 40.リポソームー親油性の修正された腫瘍壊死因子の投与が全身的である請求 の範囲第34項に記載の方法。
- 41.リポソームー親油性の修正された腫瘍壊死因子が、N末端アミノ基または リシンアミノ基において修正された腫瘍壊死因子分子である請求の範囲第34項 に記載の方法。
- 42.修正された腫瘍壊死因子分子が、脂肪酸と結合することができる請求の範 囲第41項に記載の方法。
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