JPH06503810A - 移植された組織の拒絶反応を阻害する方法 - Google Patents

移植された組織の拒絶反応を阻害する方法

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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】 移植された組織の拒絶反応を阻害する方法発明の背景 この発明は、組織の移植、例えば、島細胞や筋肉細胞又は全臓器の、そのような 組織を必要としているホストである真性糖尿病の患者もしくはその危険性のある 患者や筋ジストロフィーの患者そして臓器移植を必要としている患者への移植、 に関するものである。
真性糖尿病は、一般に多い先天性疾患であり、インスリン欠損によって特徴付け られる。これは、血糖値の正常な制御を妨げ、そして高血糖やケトアシド−シス を導く。
インスリンはペプチドホルモンであり、グルコースの利用、タンパク合成、中性 脂肪の形成や蓄積、そして何種かの細胞の成長を促す。インスリンは膵臓のラン ゲルハンス島内のβ細胞によって作られる。若年性糖尿病(10−20%)は、 自己免疫反応によるβ細胞の完全な破壊によって引き起こされる。成人型糖尿病 はいくつかの原因がある。しかし、多くの場合、β細胞のインスリン分泌に欠陥 がある。一般にブタ又はウシのインスリンを用いたインスリン注射療法は、重度 高血糖やケトアシド−シスを妨げることができるが、しかし完全に血糖値を正常 にすることはできない。
注射療法は大変成功している一方、糖尿病の第一の罹患率を有する未成熟な血管 の劣化は防ぐことができない。毛細血管変性や、アテローム性動脈硬化病の進行 の両方を含む糖尿病性の血管劣化は、結局、腎臓疾患や網膜芽腫劣化、狭心症、 心筋硬塞、末梢神経症そして動脈硬化症を引き起こす。
最近、ヒトインスリンをコードする遺伝子のクローニングによって、ヒトインス リンの大量生産が可能となった。ヒトインスリンは、より良い治療法として、ウ シインスリンやブタインスリンにとって代わり始めている。ヒトインスリンの利 用は、インスリンの他の型や、インスリン耐性を媒介する抗体を含んでいること 及び非ヒトインスリンのわずかに異なる構造がら生じるアレルギー反応に関係し たいくつかの問題を排除した。これらの利点にも拘らず、ヒトインスリン治療は 血管劣化を妨げることができなかった。
活動量日常の飲食物、時刻そして他の事前にプログラムした因子に基づいて、異 なるインスリン量を与えることができるインスリン注入ポンプが開発された。
このような装置は、血糖値制御を改善するが、それらもまた血管劣化を防ぐこと はできない。
膵臓の一部もしくは全ての外科的な移植は、糖尿病にとって本質的に最も良い治 療であると考えられている。しかしながら、膵臓は繊細で複雑な臓器であり、そ してヒトのドナーにとってその一部のみを与えることは不可能であり、唯一使用 できるのは死去したドナーであるため、好結果の移植は難しい。更に、膵臓のわ ずかな部分であるランゲルハンス島のβ細胞のみがインスリンを生産し、その残 りの膵臓は、移植の拒絶反応の重要な標的となる。ランゲルハンス島は、膵臓か ら分離しても、栄養シグナルに応答し適切な量のインスリンを分泌することから 、ランゲルハンス島のみの移植は理想的なゴールである。
糖尿病の治療としての移植療法に関する主な問題は、現在の方法では一生涯免疫 抑制剤の投与を必要とすることにある。これらの薬剤は、感染に対し感受性を高 めたり、腎臓疾患、高血圧そして腫瘍成長を導く可能性がある。
これらの深刻な副作用にもかかわらず、小島移植は実験動物によって幸運にも為 し遂げられた。げっ歯動物における成功した移植は、正常な血糖値の制御を回復 し、そして更に血管の劣化を防ぐことが示された。糖尿病の治療として、同種間 の組織移植、異種間の組織移植が更に広く応用されるようになるかどうか、移植 の拒絶反応を防げるかどうかにかかっている。移植前に小島を培養することによ って免疫源が下げられ、移植の生存者が増加することが以前から知られている。
長期培養によって、細胞性免疫や、移植の拒絶反応に対する初期の刺激物質であ るIa提示リンパ細胞が取りのぞかれることことが知られている。ファーストマ ン(Faustman)らは、小島細胞がIa抗原提示基を欠き、その表面にク ラスエ抗原を提示していることを見出した(J、 Exp、 Med、 151 :1B73.1980 )。
このことにより、ファーストマンらがドナー特異性抗1a血清や、小島における Ia提示リンパ細胞を完全に破壊する補体を用いた方法を開発することが可能に なった。そして移植は、主要組織適合の障害を越えて非免疫抑制糖尿マウスの作 成を可能にした。
発明の概要 この発明は、移植組織を持つ動物による拒絶反応を阻止する方法を特徴としてい る。この方法は、組繊細胞の表面に存在し、動物においてTリンパ球が起因する 反応を引き起こし得る抗原を修飾、削除又は被覆することに関与するものである 。抗原の修飾、削除又は被覆は、細胞と動物のTリンパ球間の抗原に起因した相 互作用を、細胞の溶解を伴わずに阻止する。移植に用いる組織じドナー″組織) 細胞は、それらの表面にHLAクラスエ抗原(主要組織適合複合体抗原のいくつ かのクラスのうちの一つのメンバー)を持っている。これらの抗原は、受容体に おいて細胞毒性T細胞を活性化し、い(っがの連続した活性化段階を経て、最終 的にドナー細胞の溶解を引き起こす。このカスケードは、宿主の細胞特性T細胞 上のCD8リセブターを、ドナーの細胞上のHLAクラスl抗原間の非特異的な 複合体形成によって始められる。複合体形成は、T細胞による溶解は、結果とし てドナー細胞の死を招く。この溶解の過程は、同種間の移植でさえ拒絶によって 起こり得る。この発明によると、この問題はドナー細胞上のHLAクラス■抗原 の被覆、修飾又は削除によって解消され、従って細胞溶解カスケードを導くCD 8−HLAクラスI抗原相互作用は生ずることができなくなる。
以下に、更に詳細について説明する。この発明によると、ドナー細胞の表面上の T細胞リセブターと相互作用をする抗原は、好都合に修飾削除又は被覆され得る 。そのためこの発明は、同種間の組織や臓器の移植だけでなく、異種間の組織移 植も同様に可能にし、ヒト患者に移植するためにヒト以外の動物での供与臓器や 組織の生産の可能性を広げる。
被覆因子が供与細胞抗原に対する抗体のF(abi フラグメントである。
これらのフラグメントは、抗原と免疫複合体を形成すること力呵能であり、その ため、抗原−丁細胞相互作用を妨げる一方、それらは抗体のFc部位を取り除が れているため、補体と結合できず、従って細胞溶解も導がない。たとえこのよう なF (a b −) 2フラグメントが、供与細胞上の抗原部位を永久に被覆 するに十分なほど強固に結合するとは限らないとしても、このような治療を受け た組織の長期の宿主の需要性は得られるだろうということは予想される。
以下に、更に詳細について説明する。ドナー組繊細胞上の拒絶反応を誘導する表 面抗原は、被覆することに加え、例えばキャッピングによる修飾や、ドナー組織 として用いられるトランスジェニック動物又は培養の段階で遺伝的操作により全 体的、部分的に削除することはできる。
この発明のその他の特性や有利性は、次のより良い具体例の記述それから権利の 主張より明らかになるであろう。
より良い具体例の記述 まず初めに、図について手短に述べる。
図面 図1は、新たに分離した99〜97%精製総ヒトランゲルハンス島のHLAクラ スI (W6/32)CD29 (4B4)、CD54 (ICAM−1)そし てCD58 (LFA−3)の提示を、間接免疫蛍光法やフローサイトメトリー により示しているグラフである。A、ヒト小島は、W6/32抗体と36%反応 し陽性であった。B、ヒト小島は、CD29に対し9%を示し陰性であった。C 0この高い精製度の標品において、小島はICAM−1に対し14%、実質的に 陰性であった。D、ヒト小島は、LFA−3に対し実在の細胞の10.2%にお いて示し、陰性であった。この実験において、ヒツジ抗マウスFITCのバック グラウンドは9%であった。死細胞や、破壊物の残骸を排除するための開かれた 門は、フローサイトメトリーを用いることであった。予想したように、多くの発 育などの繊維芽細胞や、卵子細胞を含んだ小島標品(精製度60〜75%)では 、LFA−3やICAMに低い程度において陽性であった。
図2はBa1b/c受容体Aの腎被嚢に移植されたヒト小島の組織学的分析を示 す一連の写真である。A、 1(LAクラスI F (ab −) 2フラグメ ント(W6/32)で移植前処理を行った移植後30日口のヒト小島移植組織の 顕微鏡写真である。このアルデヒドツクシン染色(X100)は腎被嚢下の健全 な粒状の小島を示している。B、HLAクラスI F (a b −) 2フラ グメント(W6/32)で移植前処理を行った移植後200日目0ヒト小島移植 組織の顕微鏡写真である。このアルデヒドツクシン染色(X100)は腎被嚢下 の健全な粒状の小島を示している。C,コントロールBa1b/cマウスは未処 理の新鮮なヒト小島を移植されそして30日日目死んだ。この特徴的な顕微鏡写 真は小島の移植されたところに供与された小島が存在していないことと被嚢下に 繊維芽細胞が存在していることを示している。D、マウス膵臓におけるマウス小 島のアルデヒドツクシン染色は健全なβ細胞の特徴的な紫色の顆粒球の産生を示 している。
供与組織の調製 この発明の特別な例の詳細について述べる前にこの発明のいくっがのパラメータ について短く論じる。
供与組織 小島細胞の移植を可能にするのに加えこの発明は他の組織や臓器例えば腎臓心臓 肝臓姉御そして筋肉組織の移植をも容易にすることが可能である。
抗原の被覆修飾又は削除 この発明はいかなるT細胞と相互作用を持ついかなる供与組織の細胞上の抗原を 覆い、修飾又は削除するのに用いることが可能である。HLAクラス■抗原に加 え抗原というものは小島細胞を含む全ての実質細胞上でも見られる。宿主のT細 胞と相互作用して拒絶反応を導く他の重要な供与細胞抗原はLFA−3やICA M−1である。これらは宿主T細胞リセブターであるCD2やLFA−1と顕著 に反応する。LFA−3とICAM−1の双方は心臓や腎臓のような移植臓器内 の血管を構成している内皮細胞上で見られる。これらの抗原を被覆、修飾そして 削除することはCD2+、LFA−1+宿主Tリンパ球によるこれらの抗原の4 繊を妨げ、それによっていかなる欠陥を含んだ組織の移植も容易にするであろう 。更に特定のドナー細胞抗原の被覆、変性、そして削除をすることは1つ以上の ドナー細胞のタイプに対する拒絶反応の感受性を低くするかもしれない。例えば HLAクラス!抗原を持つ小島細胞のような実質細胞を処理するだけでなくこの ような抗原を持つリンパ球をも同様に行う。そしてもしもこのようなリンパ球が ドナー組織の調製内に存在する場合、HLAクラスI抗原の除去又はHLAクラ ス!抗原被覆因子で組織を処理することでそれらリンパ球の抗原性を低くする。
HLAクラスI、LFA−3そしてICAM−1抗原は十分特性が明らかにされ ている。そしてこれらの抗原に対する抗体は公的に手に入り、そして常法によっ て作ることが可能である。例えば抗ICAM−1はメイン州AMACInc。
より購入することができる。抗LFA−3を産生ずるハイブリドーマ細胞はメリ ーランド州ロックビル、the American Type Cu1ture  Co11ect1onより購入することができる。
移植されるドナー組織は1つ以上のT細胞と相互作用する抗原を持つことから、 例えば2又はそれ以上の被覆因子による処理が同時に使用されるだろう。または 、それに代わって、ドナー組織に対して作られたポリクローン抗血清がドナー組 織の多数の細胞表面抗原を被覆するのに使用されるであろう。
非細胞溶解被覆因子 一般にこの発明は被覆因子の3つのカテゴリーを使用することができる。(1) 抗体又はフラグメント又は誘導体、(2)可溶性のフラグメント又は抗原に特異 的な宿主T細胞リセブターの類似品、(3)T細胞リセブターの抗原と結合する 部位と類似の合成誘起性物質 抗体、現在最も良い被覆因子は1つ又はそれ以上の抗原に特異的な調製品もしく は全ドナー臓器又は組織抗血清調整品として使用することができる。どちらの場 合においても標品は補体と結合できず従ってドナー細胞の溶解は導かない。補体 との結合は抗体のFc部位の削除や補体に結合できないアイソタイプ抗体又はさ ほど良くはないが補体結合を阻止する薬剤を連結した補体結合抗体を用いること によって妨げることができる。
個々の抗原特異的抗体は常法によって作ることができる。動物例えばマウスを被 覆された抗原で免疫し、次いでハイブリドーマの調製、常法に従った抗体のスク リーニングと続くが、その代わりに全ドナー抗血清もまた使用できるであろう。
例えばドナー組織はブタ由来であり全ブタ抗血清はブタのドナー組織又はブタリ ンパ球でマウスを免疫し、次いでヒトTリンパ球とブタドナー細胞との癒着を阻 止する抗体をスクリーニングすることによって作られる。
抗体や抗体のフラグメントの代わりとして、被覆はドナー組繊細胞抗原とT細胞 との結合を競合的に阻止する可能性のある宿主T細胞リセブターの使用や、さも なければ宿主T細胞と相互作用する組織上の抗原部位を埋めることによって成さ れるであろう。T細胞分子はタンパク例えばCD8.CD2モしてLFA−1は よく特徴の判っているタンパクであり、一般的に細胞外領域、膜貫通領域そして 標的細胞リガンドと結合する細胞質領域とに分けられる。可溶性T細胞リセブタ ータンパクフラグメントは組換えDNAの常法によって作ることができる。膜貫 通領域そして細胞質領域をコードしたDNAを欠失させ細胞外領域DNAが組換 え細胞内で発現し可溶性の組換えタンパクを産生ずる。
キャッピング キャッピングとは、抗体を用いて表面抗原の凝集や失活を引き起こすことを表し た言葉である。最初、組織は抗原に対する特異的な抗体と接触することで抗原抗 体免疫複合体を形成する。次の段階は、2番目の抗体が組織と接触し最初の抗体 を持つ免疫複合体を形成すると、最初の抗体は細胞表面上の1点に凝集しギャッ プを形成する。この技術は良く知られており、そしてティラー(Taylor) ら(1971)、Nat、New Biol、233: 225−227、そし て5anisoら(1986)、Blood、67:343−349で述べられ ている。例えば、HLAクラス■抗原を持つ小島細胞の場合において最初の段階 は細胞をHLAクラスIに対する抗体(例えばW6/32抗体、以下に述べられ ている)と培養し、それらドナーに対する抗体、例えばヒツジ抗マウス抗体と培 養し凝集を起こさせる。
HLAクラス1発現の減少したトランスジェニック動物移植前にドナー組繊細胞 上の表面抗原を被覆するのに代わる、もしくは祠加するものとして、遺伝学的に 編成させ表面抗原発現を抑えられたトランスジェニック動物において、このよ・ うな組織は生育することが可能である。このようなトランスジェニック動物は、 標的抗原をコードした遺伝子を欠失又は不活化するか、もしくは細胞表面上の発 現に必要な遺伝子の欠失又は不活化した遺伝子を用い、相同組換えによるトラン スジェニックの常法によって作ることができる。
例えば、HLAクラスIの発現の場合において相同組換えとはHLAクラス1分 子自身の欠失又は不活化するか、もしくはその表面の発現に必要な分子を不活化 又は欠失する、どちらかを用いることができる。HLAクラス1分子は32Kd と45Kd鎖からなるタンパクであり、もう一つのタンパクβ−2マイクログロ ブリンと関連がある。このβ−2マイクログロブリンタンパクとの高い保存性は 原形質膜でのクラスIの集合を促すキャリア分子として機能していると考えられ ている。
そのため、例えば小島細胞の表面上のクラスI発現の阻止はHLAクラスI鎖の 一方を欠失又は不活化するかもしくはキャリアβ−2マイクログロブリン分子の 欠失又は不活化によって成すことができる。トランスジェニック動物におけるβ −2マイクログロブリンの発現の破壊が結果としてHLAクラスIの発現を減少 させたことはいくつかのグループによって成し遂げられている(Koller  and 511thles (1989)、PNAS USA 1116:89 32−8935; Zljlstra et at、(1990) N≠狽浮窒 ■A34 4ニア42−746;Doetschmanetal、(1987)Natur e、5に503−512)。
HLAクラスI発現を減少させる試験管内方法数種の腫瘍ウィルスは感染細胞に おいてHLAクラス1発現の減少が示された。
Travers et、 (1980) Int’1. Symp、 on A ging 1n Cancer、 175−180;Ree刀@et al。
(191i0) Br、 J、 Cancer、 57;374−377これに 加えてHLAクラス■発現におけるこの影響はウィルス染色体のフラグメントを 用いても可能であることが示された。
アデノウィルスのフラグメントを用いた培養腎臓細胞の感染は表面のHLAクラ ス!抗原の発現を排除する(Vhoshl et al、 (19811) J 、 EXI)、 Med、 168:2153−2184)。例えばドナー細胞 の表面上のHLAクラスIの発現を減少させる目的としてウィルスフラグメント 、これは非感染性であり、併発症を引き起こすと考えられる完全なウィルスを用 いるよりも好ましい。他のウィルスやウィルスフラグメントは小島細胞のような 実質細胞上のHLAクラスエ発現を減少させたのと同様にドナー細胞の他のタイ プの他の表面抗原の発現の減少に使用できるであろう。
分泌ドナー抗原を用いた受容体T細胞リセブターの部分的封鎖以上述べられてき た移植阻止の方法は受容体のT細胞上のりセブターによって外来因子として認識 されるドナー組繊細胞上の表面抗原を削除、修飾又は被覆するというような全て ドナー組織を編成させることに関するものであった。それに代わる方法は、異な る方法でドナー組織を修飾することである。その方法はドナー組織から分泌する 抗原によって宿主T細胞リセブターを塞ぐことによって行う。
例えば、HLAクラスエ表面抗原を持つ実質細胞を含んだドナー組織の場合、抗 原を覆うことよりもむしろ、それらの細胞は可溶性抗原をコードしているDNA を導入されることができる。可溶性抗原は分泌して受容体のTリンパ球上のCD 8リセブターと競合的に結合するというよりはむしろ、ドナー組繊細胞上の膜結 合性HLAクラスI抗原と結合するであろう。この方法の技術はインスリン分泌 と共に組換えタンパクを分泌させると以下の研究者において用いられた方法とに ているであろう(Lo et al、 (198g) Ce1l、 53:15 9−188; Adams et at、 (1987) m ature、 325:223−228) o Adamsらは小島細胞でのS V40 T抗原合成をインスリン産生と協調して行った。HLAクラスI抗原の 発現や分泌は、HLAクラス!抗原の1つ又は療法のサブユニットに対する遺伝 子をインスリン遺伝子制御配列下に置くことによってインスリン産生や分泌と連 動するであろう。そのためインスリン分泌は結果としてHLAクラスl抗原の発 現と分泌と同時に行われるであろう。この方法は他のいかなる細胞でもインスリ ン産生や分泌がみられないのと同様に他のタイプの細胞が含まれているかもしれ ない組織において小島細胞のみからHLAクラスI抗原の分泌が行われるという 利点がある。加えてこのアプローチは、可溶性HLAクラスI抗原を必要として いる場所、例えば移植した小島細胞のすぐ周辺の領域に限定できる。
次の特定の例は図解を目的としただけのものであり、この発明の範囲を限定して いるものではない。
実施例1 本実施例は、HLAクラスエ陽性のヒト島細胞を免疫抑制されていないBa1b /cマウスに移植することに関係する。ドナーの抗原を隠蔽する(マスク)ため に、新たに単離されたヒト島細胞を移植に先立って完全なモノクローナル抗体又 はモノクローナル抗体のF (a b −) 2フラグメントで処理する。F( ab−)2は抗体のFc領域を欠いており、こうして抗原が結合したときの複合 体によるキリングを避ける。完全なイムノグロブリンをコントロールとして用い た。ヒト島細胞を対応するHLAクラス1モノクローナル抗体(W 6 / 3 2 ) (AmerlcanTissue CυLTURE 5ociety  ) (Barnstable et al、 (1978) Ce11.14: 9−20j又は 対応しないCD29モノクローナル抗体(Coulter Corporati on、 Hlaleah、 PI)で処理する。正常なヒト島細胞調製物は生育 し過ぎた内皮細胞や繊維芽細胞を含まず、ICAM−1を発現せず、CD29を 発現せず、LFA−3を低レベルに発現し、HLAクラスI抗原はポジティブで ある(図1)。それゆえ他の細胞傷害性Tリンパ球と異なって重要な接着エピト ープであるLFA−3及びICAM−1の顕著な発現を欠き、そのためこれらの 接着エピトープをT細胞の結合から保護する必要がほとんどない。
F (a b −) 2フラグメントは、固定化したペプシンを用いて得られた 。精製した抗体20■g/■1をpH4,7の切断緩衝液中に加え、37℃の振 とう水浴(Pierce Chemical、 Rockford、 IL ) の中でCD29抗体は4.5時間、W6/32抗体(HLAクラスI)は4.0 時間切断した。粗切断物をペプシンから除去し直ちにpH7,0の結合緩衝液中 で中性化した。この抗体混合物を固定化したプロティンAカラムにかけ、F ( a b −) 2フラグメントを含む溶出画分を集めた。切断物から混入してい るFcフラグメントを取り除くために分子量50゜000用の切断したチューブ を用い、PBSに対して24時間透析した。透析バッグの中に10mMになるよ うにCHAPPSを加えた。切断とF (a b −) 2フラグメントの精製 とをモニタするために15%SDSゲルを銀染色した。フラグメントの最終精製 はセファ0−ス12カラム(Phara+acja、 Upsala、 Swe den )を用いてHPLCを行った。
F(ab−) フラグメント又は完全な抗体1μgをヒト島細胞約I X 10 6と室温で30分間インキュベートした。インキュベートの後、処理済みの、又 は未処理の島細胞を2%FC3を含むハンクス緩衝液で1回洗浄し、直ちに腎小 体の下にシリンジで注入して移植する。用いたヒト島細胞は単離後4日以内に移 植する。10週退会ら12週退会メスのBa1b/cマウス(The Jack son Laboratories、 Bar )larbor、 Maine  )に2200から4500個のヒト島細胞を移植した。移植後30日又は20 0日後にマウスを頚部脱臼により殺害し、移植組織を含む腎臓を外科的に取り除 き、直ちにBousin−s溶液中に固定した。
移植の研究の結果を表1に示す。ドナーの組織片である島細胞(HLAクラス■ )をW6/ 32 F (a b −) 2で予め処理すると移植後30日後5 体の全てのレシピエンドの中で島細胞移植片が完全に生存していた(1群)。同 様に、移植後200日後でも5体の全てのレシピエンドの中で完全に生存してい た。組織学的には、100体全のマウスの中で腎小体下で高度に顆粒化した島細 胞が観察された(図IA、IB)。未処理のヒト島細胞はこのマウスの中では7 日間のうちに直ちに拒絶された。移植片にはこれらのマウスの中で腎小体の中に 塊状のリンパ球の侵入が観察され、顆粒状の島細胞は観察されなかった。HLA クラスIF (a b −) 2で処理した島細胞移植片(W6/32)は視覚 的には移植後20′ 0日経っても隣接するリンパ球の塊に固定されていない( 図IB)。
完全なHLAクラスI W6/32抗体で予め処理した島細胞移植片を導入した Ba1b/cレシピエンドには移植後30日又は200日後生存している島細胞 移植片は観察されなかった(3群、4群)(表1)。これは恐らく、完全で未切 断の抗体の完全な結合と溶解とを示している。これらの移植片は、移植部位で嚢 状の腎繊維を形成していた(図IC)。ドナーの島細胞を対応しないCD29に 対応するF (a b −) 2フラグメントで処理した場合は200日後(6 群)の場合と同様に30日後(5群)までに島細胞移植片の拒絶が観察された。
完全なCD29抗体でも島細胞移植片の生存を長引かせることはできなかった( 7群。
8群)。ドナーのヒト島細胞を特異的なHLAクラスI F (a b −)  2抗体フラグメント(W6/32)及び対応しないCD29 F (ab−)2 抗体フラグメント(CD29)で処理した場合はHLAクラスI F (ab  −) 2フラグメント単独で観察された場合と同様に30日後(9群)及び20 0日後(10群)5体のレシピエンド全ての中で組織片が生存していた。予想さ れた通りに未処理のヒト島細胞は30日後(11群)及び200日後(12群) とも存在しなかった。ただ、これらのレシピエンド中には嚢状の腎繊維のみが3 0日後(図IC)及び200日後に腎小体の下に存在していた。
移植されたヒト島細胞の機能は移植後30日及び200日に起こるインスリンC ゛ペプチドのレベルを測定することによって調べた(表2)。W6/32 F( a b = ) 2処理したヒト島細胞又はW6/ 32 F (a b −)  2及びCD29F (a b −) 2で処理した島細胞を導入した200体 全のレシピエンドには、30日後にバックグラウンドレベルより非常に高いレベ ルのヒトC−ペプチドが検出された(1.2. 9. 10群)(p−,002 ) 。W6/32F (ab ”)2抗体で処理した島細胞を導入した100体 全のレシピエンドにおいても、200日後にヒトC′ペプチドレベルは同程度に 検出された(2.10群) (p −、003)。これとは対照的に、コントロ ールの移植群は全てヒトC゛ペプチドレベルはバックグラウンドと同レベルであ った(刃4. 5. 6. 7. 8. 11. 12群)(p−,98)。
実施例2 本実施例は、ポリ知−ナルなF (a b −) 2で予め処理した移植組織の 生育に関する移植片持異的な耐性の可能性を調べるためにラットインスリノーマ 腫瘍細胞(RI N)を免疫抑制されていないBa1b/cマウスレシピエンド に移植することに関する。
RIN腫瘍細胞は樹立されたインスローマ腫瘍細胞株(PI3.1)である。
ポリ知−ナルなマウス抗−RIN血清を調製しF (a b −) 2抗体フラ グメントは実施例1に示した方法によって精製した。期待通りに免疫抑制されて いないBALB/cのマウス腎小体の下に移植された異種移植片であり、RIN 細胞(レシピエンドあたり5000細胞)が一様に拒絶されることはアルデヒド フクシン染色による組織学的な観察によって明らかになった(n−4) (表3 )。加えて、移植に先立って完全に固定するFc領域の除去をしていない完全な ポリクローナルのマウス抗−RIN抗体で予め処理したRIN細胞もレシピエン ドによる拒絶反応から移植片を保護することはできなかった(n−4)。対照的 に、マウス抗RINポリクローナル抗体F (a b ” ) 2フラグメント でRIN細胞を予め処理した場合はRIN細胞が移植後1. 2. 3及び4力 月間生存することが可能であった。それぞれのB A L B / cのレシピ エンドは移植時に同じ数の細胞を導入されたけれども、移植後具なった月間隔で 腎小体下の移植部位を通る一連の区画に腫瘍組織の増加が顕著に認められ、これ は腫瘍の増殖を示唆している。加えて、移植に成功したRIN細胞は、ヘマトキ シリン及びエオシン染色により有糸分裂をしていることが示され、このことによ り細胞分裂を行っていることが、また恐らくは隠蔽されていない新しい外来抗原 の発現を確証するものである。異種組織片である腫瘍細胞株が生存し続けること 及び拡がることは移植片がレシピエンドの耐性を誘導する可能性が存在すること を示唆する。F (a b −) 2処理したRIN細胞を未処理のRIN細胞 を左の腎臓に二次的に移植する30日前に免疫抑制されていないマウスの片側の 右の腎臓に移植することによって移植片の耐性に対する更なる証拠が得られた。
60日後この方法によって移植された4体のマウスを殺害した。未処理の二次的 なインスリノーマ細胞の移植片は4つとも生存しており、このことは新たな腫瘍 細胞が生存するための十分な耐性のシステムが存在するという推測を裏付ける。
Aクラス!抗体処理の効果についても調べた。肝実質組織から得た約5000個 の新鮮なヒト肝細胞を免疫抑制されていないマウスレシピエンドの腎小体の嚢状 部分に注入した。嚢状部分のPAS染色による組織学的な実験によりF(ab− )2処理した肝細胞の5体全ての移植レシピエンドにおいては、移植後30日後 に生存している肝細胞が嚢状部分に存在していることが容易に観察された。予想 通りに未処理のヒト肝細胞が5体全てのマウスにおいて移植後30日までに一様 に拒絶されていた。
実施例1及び3の結果から、外来性のHLAクラスI抗原決定基を隠蔽してレシ ピエンドのT細胞による認識を単純に阻害することによって、異種移植片の生存 が200日まで延びることが明らかである。この新しい戦略はレシピエンドの処 理を排除し、こうして宿主の免疫応答を保ち、問題とされる病原体の認識が可能 なまま保持することができる。
いずれは隠蔽抗体を失う可能性のある、あるいは新たな処理されていないHLA クラスl抗原決定基を新たに合成する可能性を示すかもしれない生存する組織に 対してレシピエンドが反応性を示さない期間を延長することによって、移植片持 異的な耐性がこれらの移植を安定化する可能性が示唆される。このことは移植が 成功した組織片においてリンパ球の侵入による大きなフォーカスが欠如している ことによって立証される。このことはHLAクラス!抗体フラグメントで実質組 織の島細胞上のクラス!抗原ばかりでなく一時的なドナーとなる樹状突起細胞上 のクラス!抗原をコートするという移植片の前処理についての推定と一致する。
移植後の時間の経過に伴って潜在的な移植片拒絶反応のイニシエーターである抗 原提示細胞が死ぬ、更に培養を続けることによってレシピエンドを抗原を提示し ていない細胞上のHLAクラス抗原のレベルの低い細胞に徐々に晒すことができ その他の具体例 その他の具体例は、続く特許請求の範囲中に示す。例えば、島細胞や肝細胞を処 理する上に記述した方法は次に示すように筋ジストロフイー患者に移植する筋肉 細胞の処理にも用いることができる。すなわち、筋肉細胞は島細胞と同様に拒絶 を促進するHLAクラスエ抗原を産生し又クラスII抗原をも発現している。
ヒトのドナーの筋肉細胞は生きているドナーの、又は脳死したドナーの14−1 6ゲージの切断ドローカルを用いた1ないし2インチ皮膚を切開する生検によっ て得られる。新鮮な筋肉をコラ−ゲナーゼやトリプシンを用いて懸濁液になるよ うに早く消化し37℃で静置する。浮遊細胞片をピペットで取り除きメディウム 洗浄し10001000rp分間遠心した後、生細胞の数を数える。この細胞数 測定はHLAクラス■及びクラスII抗体フラグメントの加えるべき量を見積も るのに用いられる。この処理は島細胞に対する上に記述した方法に従う。同様に 本発明は、健康な固体又は遺伝学的な処理を施した細胞を特定の細胞の構成要素 が欠陥したレシピエンドに導入することを可能にする。例えば、血友病患者は第 ■因子を産生ずる健康なドナー由来の肝細胞又は第■因子を分泌するように遺伝 学的な処置を施した細胞のレシピエンドになり得る。
本発明のもう一つの具体例は完全な内蔵(例えば心臓、肺、肝臓、腎臓)の患者 への移植にもあり得る。好ましい臓器の前処理の方法はドナーの臓器をモノクロ ーナルな抗原特異的抗体のF (a b −) 2フラグメントで、又は臓器の 組織に対して精製されたポリクローナルな抗血清で覆うことに関する。すなわち 、これは他の液体でドナーの臓器を覆うという共通な技術によって達成される。
特許請求の範囲を次に示す。
表1ニドナーのヒト移植片を移植に先立ってHLAクラスI (W6/32)又 はCD29抗体又はF (a b −) 2で隠蔽したときの移植の結果群 島 細胞組織の処理0 移植後の日数率 成功例/総数+I We732 F(ab ’)z 30日 5152 ve/32 P (ab ’ )2 200日 5 153 We/32抗体 30 日015 4 116/32抗体 200日 0155 C029F(ab’) 2 30 日 0156 C029F(ab’) 2 200日 0157 CD29 抗 体 30日 015 8 CD29 抗体 200日 0159 We/32 F(ab’) 十〇D 29 F(ab’) 30 日 51510 We/32F(ab’) +CD 29F(ab’)2200日 51511 未処理 30日 015 12 未処理 200日 015 *BALB/cマウスにヒト島細胞を移植してから殺害するまでの日数を示す。
°正常なヒト島細胞調製物はクラスI抗原を発現しているが、CD29決定基を 欠いている。
+この割合は移植を行った数に対して成功した数を表す。島細胞移植片の生存率 はヘマトキシリンにより又エオシン染色によりリンパ球の侵入を、及びアルデヒ ドツクシン染色によってベータ細胞を検出した。アルデヒドツクシンは高度に顆 粒化したベータ細胞を紫色に染色しヘマトキシリン及びエオシンはリンパ球を黒 色に染める。本明細書中においては、腎小体の下でリンパ球のフォーカスを欠く 高度に顆粒化した島細胞が容易に判る。本明細書中において、拒絶反応は大きな リンパ球の蓄積及び/又は島細胞を欠く嚢状の繊維症を起した移植部位によって 示される。
表2.ヒトC゛ペプチドレベルによって評価されるヒト島細胞異種移植片の機能 1群 W6/32 F(ab’)2. d30 7群CD29 抗体、d302 群 W6/32 F(ab’)2. d200 8 i CD29 抗体、62 003群 wa/32 抗k 、d3o g HWe/32+CD29F(ab ’)2.d304 n W6/32 抗体、 d200 10 群W6/32+ CD29F(ab’)2. d2005群 CD29 F(ab’)2. d3 0 11 H未熟Flj 、 d306 群CD29 F(ab’)2.620 0 12H未熟q 、 d200表3:RINインスリノーマ細胞の免疫抑制さ れていないB A L B / cレシピエンドへの移植 ドナーRINの処理 解剖による組織学的な結果未処理 RIN細胞を欠く4匹 全てのマウスは1. 2. 3.4か月後に移植部位に嚢状繊維症が見付かった 。
抗RIN−抗体 RIN細胞を欠く4匹全てのマウスは1.2.3.4か月後に 移植部位に嚢状繊維症が見付かった。
抗RIN 移植後一連の解剖時期である1、2. 3.4か月後にP (ab  ’ ) 2フラグメント 4匹のマウス全てにRIN細胞の生存が確認された。
移植部位に僅かではあるが固定したリンパ球の侵入が1、国際出願の表示 PCT/US91106105 2、発明の名称 移植された組織の拒絶反応を阻害する方法3、特許出願人 4、代理人 5、補正書の提出年月日 1992年 8月14日 6、添付書類の目録 (1)補正書の写しく翻訳文) 1通 請求の範囲 1、レシピエンドの動物による、移植された組織の拒絶反応を阻害する方法であ って、細胞を溶解することなしに抗原による細胞と動物の1923球との相互作 用を防ぐために、動物内で1923球による応答を惹き起こすことが可能な組織 の細胞表面に抗原が存在するとき、抗原を修飾、排除又は隠蔽することを特徴と する方法。
2、前記阻害が、次の項から選択されるものである第1項記載の方法。
(a)移植組織と細胞上の抗原と複合体を形成することが可能な非溶解性の隠蔽 用薬剤とを接触させることによって抗原を隠蔽すること、(b)キャッピングに よって抗原を修飾すること、又は(C)細胞上の抗原の発現を阻害することによ って抗原を排除すること。
玉抗原がHLAクラス夏抗原であり、阻害がHLAクラスエの発現を減少させる ウィルスゲノムのフラグメントを持つ細胞を分離することからなる第2項記載の 方法。
4、前記組織が、細胞の表面上に抗原を発現する能力が減少したトランスジェニ ック動物を起源とする第1項記載の方法。
5、前記トランスジェニック動物において、β−2マイクログロブリン又はHL AクラスI抗原の発現が減少している第4項記載の方法。
6、前記細胞が島細胞である第1項記載の方法。
7、前記隠蔽用の薬剤が、抗体又はそれのフラグメントからなる第2項記載の方 法。
8、前記抗原が次に示すいずれかのものである第2項記載の方法。
(a)前記隠蔽用薬剤によって、HLAクラスl抗原である及び動物の細胞傷害 性CDg+リンパ球が細胞上のHLAクラス!抗原と相互作用することが阻害さ れる、 (b)前記隠蔽用薬剤によって、LFA−3分子及び動物の細胞傷害性CD2+ リンパ球が細胞上のLFA−3分子と相互作用することが阻害される、又は(c )前記隠蔽用薬剤によって、ICAM−1分子及び動物の細胞傷害性り、FA− 1+リンパ球が細胞上のICAM−1分子と相互作用することが阻害される。
9、動物内で1926球による応答を誘起する能力のある表面抗原を産生ずる通 常の細胞を含む薬剤であって、組織サンプルの細胞上の抗原が1926球による 応答を減少するために修飾され隠蔽されあるいは排除されていることを特徴とす る薬剤。
10、前記抗原がHLAクラス!又はクラスII抗原である第9項記載の組織。
11、前記抗原が抗体のF(ab−)2フラグメントによって隠蔽される第9項 記載の組織。
12、レシピエンドの動物によって、動物内で動物の1926球の受容体分子を 介する1926球による応答を惹き起こす能力のある表面抗原を産生ずる細胞を 含む移植された組織が拒絶されるのを阻害する方法であって、受容体を介して組 織の細胞に1926球が結合するのを競合的に阻害するために受容体分子に結合 する能力のある分泌性のタンパク又はペプチドをコードするDNAを含む細胞を 導入することを特徴とする方法。
国際調査報告 フロントページの続き (51) Int、 C1,5識別記号 庁内整理番号C12N 5/10 // C12N 15/12 (81)指定国 EP(AT、BE、CH,DE。
DK、 ES、 FR,GB、 GR,IT、 LU、 NL、SE)、AU、 CA、DK、FI、JP、N。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.レシピエントの動物による、移植された組織の拒絶反応を阻害する方法であ って、細胞を溶解することなしに抗原による細胞と動物のTリンパ球との相互作 用を防ぐために、動物内でTリンパ球による応答を惹き起こすことが可能な組織 の細胞表面に抗原が存在するとき、抗原を修飾、排除又は隠蔽することを特徴と する方法。 2.阻害が、細胞上の抗原体と複合体を形成することが可能な非溶解性の隠蔽用 薬剤で、組織を処理することによって抗原を隠蔽することからなる第1項記載の 方法。 3.阻害が、キャッピングによって抗原を修飾することからなる第1項記載の方 法。 4.阻害が、細胞上の抗原の発現を阻害することによって、抗原を排除すること からなる第1項記載の方法。 5.抗原がHLAクラス1抗原であり、阻害がHLAクラス1の発現を減少させ るウィルスゲノムのフラグメントを持つ細胞を導入することからなる第4項記載 の方法。 6.阻害が、細胞の表面上に抗原を発現する能力が減少したトランスジェニック 動物由来の組織を集めることによる抗原を排除することからなる第1項記載の方 法。 7.抗原がHLAクラス1抗原である第6項記載の方法。 8.トランスジェニックマウスにおいてβ−2マイクログロブリンの発現が減少 している第7項記載の方法。 9.トランスジェニック動物において、HLAクラスI抗原の発現が減少してい る第7項記載の方法。 10.細胞が島細胞である第1項記載の方法。 1.1.組織と動物が異なる種である第1項記載の方法。 12.組織と動物が同種である第1項記載の方法。 13.抗原がHLAクラス1抗原である第1項記載の方法。 14.隠蔽用の薬剤が、抗体又はそれのフラグメントからなる第2項記載の方法 。 15.抗体がモノクローナル抗体である第14項記載の方法。 16.抗体が係る組織に対するポリクローナルな抗血清であることから成る第1 4項記載の方法。 17.抗体がF(ab′)2フラグメントである第14項記載の方法。 18.抗原がHLAクラスI抗原であり、動物の細胞傷害性CD8+リンパ球が 隠蔽用薬剤によって細胞上のHLAクラスI抗原と相互作用することを阻害され る第2項記載の方法。 19.抗原がLFA−3分子であり、動物の細胞傷害性CD2+リンパ球が隠蔽 用薬剤によって細胞上のLFA−3分子と相互作用をすることを阻害される第2 項記載の方法。 20.抗原がICAM−1分子であり、動物の細胞傷害性LFA−1+リンパ球 が隠蔽用薬剤によって細胞上のICAM−1分子と相互作用することを阻害され る第2項記載の方法。 21.動物に移植する組織のサンプルは、動物内でTリンパ球による応答を誘起 する能力のある表面抗原を産生する通常の細胞を含み、組織サンプルの細胞上の 抗原が、Tリンパ球による応答を減少するために修飾され、隠蔽され、あるいは 排除されていることを特徴とする方法。 22.細胞が細胞構成要素を発現する能力が増大するように遺伝学的な処理を施 した細胞からなる、第21項記載の組織サンプル。 23.抗原がHLAクラスI抗原である第21項記載の組織。 24.抗原がHLAクラスII抗原である第21項記載の組織。 25.抗原が抗体のF(ab′)2フラグメントによって隠蔽される第21項記 載の組織。 26.F(ab′)2フラグメントが組織に対して産生されたポリクローナル抗 血清からなる第21項記載の組織。 27.細胞が島細胞である第21項記載の組織。 28.細胞が筋肉細胞である第21項記載の組織。 29.細胞が肝細胞である第21項記載の組織。 30.細胞が神経細胞である第21項記載の組織。 31.組織が心臓の組織である第21項記載の組織。 32.組織が肺の組織である第21項記載の組織。 33.組織が肝臓の組織である第21項記載の組織。 34.組織が腎臓の組織である第21項記載の組織。 35,レシピエントの動物によって、動物内で動物のTリンパ球の受容体分子に 関するTリンパ球による応答を惹き起こす能力がある表面抗原を産生する細胞を 含む移植された組織が拒絶されるのを阻害する方法であって、受容体を介して組 織の細胞にTリンパ球が結合するのを競合的に阻害するために受容体分子に結合 する能力のある動物性のタンパク質又はペプチドをコードするDNAを含む細胞 を導入することを特徴とする方法。
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