JPH06508613A - 自己移植の改良法 - Google Patents
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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】
自己移植の改良法
発明の分野
本発明は細胞減少治療(cytoreductive therapies)を
受ける患者に、患者自身の造血細胞を移植する方法一般に関するものである。
特に、細胞減少治療により骨髄細胞の増殖抑圧を起こす患者から、骨髄または末
梢血液前駆細胞を治療に先だって取り出し、増殖因子存在下でex vivoで
培養を続け、さらにこれを細胞減少治療と並行してまたは治療後に患者に再移植
し、こうした療法による骨髄細胞の増殖抑圧の効果を緩和する方法に関するもの
である。さらに本発明は、前駆細胞をex vivoで継続培養する際に用いる
、一種または複数の増殖因子を含んだ培地に関するものである。
背景技術
ガンの一般的な治療法には、様々な形の細胞減少治療がある。細胞減少治療には
活発に分裂する細胞に対して毒性をもつ電離放射線または化学毒性物質の投与が
挙げられる。こうした治療法の副作用は、細胞毒性が正常な細胞にも効果を及ぼ
すことによるものであり、この副作用のため細胞減少治療の施療は制限される。
よく見られる副作用は骨髄細胞の増殖抑圧、すなわち、白血球、赤血球細胞、血
小板のちととなる骨髄細胞の損傷である。骨髄細胞の増殖抑圧の結果血球細胞が
不足し、中音は血球減少症を呈する。血球減少症の結果、密書は感染症および出
血を伴う身体不調にかかる危険性が高まる。
血球減少症は、ガン治療による罹病率、死亡率および投薬の量的制限の主たる要
因である。骨髄への損傷を少な(したままより多線量または多用量でのガン治療
を行うために、多(の臨床研究者により細胞減少治療の投与の方法および計画の
改変が行われてきた。骨髄前駆細胞を細胞減少治療の前に取り出して治療後に再
移植し、細胞減少治療による毒性から骨髄を守る骨髄移植法もそのための方法の
1っである。前駆細胞を骨髄に移植すれば、これは成熟した血球細胞に分化し、
暖熱した血球細胞の細胞数の減少を補う。
高用量での投与による化学療法は、治療学的に見て有利な点が多い。なぜならこ
うした療法では、標準的な量の投与での治療に比べ、転移性のガン、特に乳癌轡
者において治療目標とする反応が得られる率が高くなるからである。こうした高
用量での投与により、予後の良くない患者ですら症状がなく鎮静な状態が長時間
続くことが可能となる。しかしながら高用量での化学療法は毒性が強く、その結
果として起こる臨床での合併症の多くは、骨髄細胞の増殖抑圧の期間の延長を反
映した感染、出血を伴う身体不調、その他の効果に関連したものである。
ヒト顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM−C3F)相同タンパク質(
サーグラモメチム、sargramot ism)は現在合衆国において入手可
能で、骨髄移植後の造血細胞の回復を促進するのに用いられている薬剤である。
サーグラモメチム処理により、骨髄移植に伴う合併症の多くが低減した。
骨髄細胞および循環造血幹細胞の増殖については、様々な実験研究と細胞培養技
術を用いて解明されている。二種類のコロニー刺激因子、すなわちGM−C3F
と顆粒球コロニー刺激因子(G−CS F)が、循環造血前駆細胞およびその幹
細胞の増殖頻度を高めることが示されている。複数の研究(Gianni等La
ncet334:589(1989)、5iena′4PB1ood74:19
05(1989)、Mo1ine*x等B1ood76:2153(199O)
)
には、GM−C3Fのin vivo投与により腫瘍患者由来の末梢血液細胞の
細胞集団中への未成熟の幹細胞の移植の可能性と頻度を高められることが述べら
れている。こうした手法は、骨髄前駆細胞を補充するためにGM−C5Fを1n
vivoて投与し、後に造血前駆細胞を患者に投与することによって化学療法に
よる骨髄細胞の増殖抑制の緩和することを目的とした試みを示すものである。
より具体的には、Giannni等は臨床学的研究として、高用量のシクロホス
ファミド(7g/mりを投与した患者に、患者自身の末梢血液幹細胞および骨髄
細胞の移植を行ったことを記載している。GM−C3Fを前駆細胞補充促進薬剤
として投与した後、末梢血液前駆細胞を回収した患者は、末梢血液細胞の補充に
GM−C5Fを用いなかった患者よりも、迅速に血球減少から回復した。従って
、GM−C8Fの投与は、末梢血液前駆細胞の細胞数を増大させたといえる。こ
の治療方法では、自己の骨髄細胞の移植を受けずに末梢血液幹細胞の補充だけを
受け化学寮法を施されたコントロール患者と比較して、この治療を受けた患者の
方がより迅速に造血細胞が回復するという結果が得られた。
高用量での化学療法と自己の骨髄移植とを受けるガン患者が、その後GM−C5
F処理を施された場合、同様の処理を行った記録上のコントロール患者に比べて
骨髄細胞の回復が早められることが示されている(Brandt等N、 Eng
l、 J、 Med、 318 :869(1,988)、Nemunatis
等B1ood72:834(1988)) 。これらの研究によれば、化学療法
後顆粒球数が少なくとも0.5xlO’/ Iになるまでの時間は、GM−C8
Fを投与された患者で短縮されている。顆粒球数の増大はGM−C3F投与の間
がもっとも顕著である。GM−C3Fの投与を中断すると、被実験患者の白血球
数はコントロールのレベルまで低下する(Brandt等 前述)。
GM−C3Fは細胞減少治療後の自己骨髄移植の際にも用いることができる。
5ocinski等(Lancet331:194(198g))は、細胞に毒
性のある化学療法後にGM−C8Fを投与すると、造血前駆細胞の循環プールが
およそ60倍に増大すると報告している。他のグループは、循環血流中を循環す
るヒト単核細胞で、特に化学療法による骨髄細胞の増殖抑圧から回復しつつある
時期の細胞を用いると、骨髄を完全に損傷させる(骨髄に対し毒性がきわめて高
い)処理の後でも、造血細胞を再構成することができると報告している(たとえ
ばBe11等Hemato1.0nco1.5 +45(1987)を参照)。
Mason等(Proc、^mer、^5soc、cancer Res、32
:193(1991))はin vitr。
のインターロイキン−3(IL−3)が単独で、またはインターロイキン−6(
IL−6)とともに動いて、in vitroでヒト血液前駆細胞由来コロニー
形成前駆細胞の細胞数を二倍に増やすと報告している。またMason等は、G
M−C3Fはin vitroでコロニー形成前駆細胞の増殖に働かないことも
報告している。このように患者自身の造血細胞の移植は、細胞減少治療からの回
復を早めるのに有効な手段であることが証明されている。自己造血細胞の移植法
を改良すれば、減少治療からの回復をさらに早めることが可能であり、より高用
量でより効果的な投与による細lt2!減少治療の実施を可能にさえする。本発
明は自己造血細胞の移植の改良法を提供する。
発明の概要
本発明は自己前駆細胞の移植を行う方法であって、(1)細胞減少治療に先だっ
て患者から造血幹細胞を取り、(2)造血前駆細胞を増加させた集団から成る細
胞調製品を提供させるために、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM−
C5F)、インターロイキン−3(I L−3) 、スチール因子(SF) 、
GM−C8F/IL−3融合タンパク質、およびこれらの組み合わせからなるグ
ループから選択されるex vivo増殖因子を用いて造血前駆細胞をex v
iv。
で増加させ: (3)用意した細胞集団を、細胞減少治療と並行してまたは治療
後に患者に投与する、ことからなる方法である。インターロイキン−1(IL−
1αまたはIL−1β)も他の増殖因子の少なくとも一つと組み合わせて、ex
vivoの増殖因子として使用できる。前駆細胞は末梢血液を回収することによ
り、または骨髄の体外移植組繊から得ることができる。
本発明の方法は、所望によりin VitrOでの予備的な治療法、すなわち造
血前駆細胞を補充するために、補充増殖因子を患者の末梢血液に投与することも
含まれる。こうした補充増殖因子は、GM−C3F、SF、G−C3F、IL−
3、GM−C3F/IL−3融合タンパク質およびこれらの組み合わせからなる
グループから選択される。
本発明の方法は、所望により、これに続(in vivoでの治療法、すなわち
密書自身の細胞集団を患者に移植した後、移植助長用増殖因子を患者に投与する
ことによって移植の効率を高め、該細胞集団から移植した造血前駆細胞集団の増
殖を活性化することも含まれる。こうした移植助長用増殖因子は、GM−C3F
、IL−3、SFSGM−C8F/l−3融合タンパク質およびこれらの組み合
わせからなるグループから選択される。
さらに、本発明は前駆細胞を増殖させる培地も含み、この培地は細胞増殖培地、
慰者自身の血清およびSF、IL−1、IL−3、GM−C5F、GM−C5F
/I L−3融合タンパク質およびこれらの複合体からなるグループから選択さ
れる増殖因子を含む。ただしここで挙げたグループ中でIL−1は、池の増殖因
子の少な(とも一つと組み合わせなければ使用できない。
発明の詳細な説明
増殖因子はin vivoにおいて、骨髄の造血前駆細胞の増殖および増殖した
造血前駆細胞の末梢血液への移動を誘導する。末梢血液から回収される造血前駆
細胞は、細胞減少治療薬剤を投与された患者における造血細胞の増殖回復治療に
用いることができる。本発明は、末梢血液若しくは骨髄由来の造血前駆細胞のe
x vivoにおける増殖因子処理を含み、この処理により細胞数を増やして、
注入または移植することが可能となる。さらに増殖因子は、移植された造血前駆
細胞の移植操作後の安定化と増殖を促進させる目的で用いることができる。細胞
減少治療を受ける患者において造血細胞が再構成されれば、高用量での細胞減少
治療(たとえば骨髄細胞の増殖抑圧を起こすような抗ガン化学療法薬や強度の放
射線療法など)を受ける患者に見られる、感染症および出血を伴う合併症などの
副作用を軽減することができる。
本発明は、患者の骨髄または末梢血液の前駆細胞を移植すると共に、ex vi
voおよび/またはin vivoで増殖因子を投与することを含む。exvi
voの増殖因子すなわち細胞補充増殖因子と移植助長用増殖因子は、GM−C5
F、IL−3、SF、IL−1、GM−C8F/TL−3融合タンパク質および
これらの組み合わせからなるグループから選択される。これらの中でSFとGM
−C8F/IL−3融合タンパク質とを組み合わせて用いるのが、exvivo
の増殖因子として望ましい。またIL−1(IL−1αとIL−1βからなる)
は池の増殖因子の少なくとも一つと組み合わせて投与する必要があり、そして、
ex vivoの増殖因子として用いることが好ましい。
顆粒球マクロファー/コロニー刺激因子(GM−C8F)については、その類似
体のポリペプチド(Leu23)がLEUKINEの登録商標名で市販されてい
て、臨床用に入手できる。このGM−C5F類似体のヒトLeu23組換えタン
パク質を酵母で発現させたものの一般名称はサーグラモメチムである。ヒトGM
−C3Fの本来の配列のクローニングと発現については、Cantrell等の
Proc、 Natl、 AcadSci、じS^82:6250(1985)
に記されている。
インターロイキン−3([L−3)には主に二つの対立遺伝子変異(allel
icvariations)がある。優性なヒトのアリルは、成熟したポリペプ
チド(1988年6月30日に公開されたW08g104691、および198
7年1月20日に提出された米国特許出目の位置にプロリンを持つようなIL−
3をコードする。もう一つのIL=3のアリルは、成熟したポリペプチドの8残
基目の位置にセリンを持つ。
スチール因子(SF)は、マスト細胞増殖因子(MGF)、幹細胞因子(SCF
) 、Witリカンド(KL)とも呼ばれている。これらの名称はすべてcki
t原癌遺原子遺伝子るリガンドを指すものである。SFについてはCe1lの1
990年10月5日の号の一連の7報の論文(filliaffls et a
l、 、Ce1163:167、1990; Copelandet al、、
Ce1163:175.1990; Flanagan and Leder、
Ce1163;185.1990; Zseb潤@et al、。
Ce1163:195,1990; Martin et al、、Ce116
3:203.1990; Zebro et al、、CePl 63二21
3、1990; Huang et al、 、Ce1163:225.199
0:および^nderson et al、、Ce1163F235゜
1990)に記載されている。SFの様々な組換え型の発現については、199
0年9月21日に提出された米国特許出願第071586.073号および19
91年6月12日に提出された米国特許出願第07/713.715号に記載さ
れており、その内容を参考文献として引用する。SFは、初期段階の骨髄、リン
パ系前駆細胞、そして、おそらくは最も未分化状態の造血幹細胞についても増殖
と補充を活性化することが発見された。
インターロイキン−1にはIL−1αとIL−1βの二つの型があることが発見
されティる(ilarch等 Nature 315:641.1985)。I
L−1αとIL−1βはともにIL−1受容体(■型とII型)に結合し、情報
を伝達する。IL−1αが前駆体、成熟型でともに活性を持つのに対し、IL−
1βは成熟型のみが活性を持ち、前駆体には活性はない(March等 前述)
。IL−1にはアミノ酸配列を改変した活性化型断片や類似体が存在し、またI
L−1の一部を含みIL−1としての生理活性を持つ融合タンパク質のような派
生化合物も存在する(Mosley等Proc、 Natl、 Acad、 S
ci、 US^84 :4572.1987)。
GM−C3Fと【L−3の各部分を含んだ融合タンパク質については、1990
年IO月14日に提出された米国特許出願第071567、983号に記載され
、その内容を参考文献として引用する。ある特定のGM−C3F/I L−3融
合タンパク質(RIXY321)についてはGM−C5F受容体および/または
IL−3受容体と相互作用することが発見されている(Curtis等 Pro
c、 Natl、 Acad、 Sci、 US^88:5809.1991)
。
PIXY321はLeu”Asp”Glu34hGM−CS F/Gly、 S
er Gly、 Ser/Pro” Asp”Asp1・hlL−3なるGM−
C3F/IL−3融合タンパク質である。すなわちこのタンパク質は3カ所が置
換されたGM−C3F領域と2カ所が置換されたIL−3(8残基目がProの
型)領域が、グリシンおよびセリン残基からなるリンカ−またはスペーサー領域
により融合された形である。造血前駆細胞をex vivOで培養する際には、
SFとGM−C3F/IL−3融合タンパク質(たとえばPIXY321)を組
み合わせた増殖因子を有効量用いるのが望ましい。
本発明の方法に用いられる増殖因子はポリペプチドである。補充増殖因子もしく
は移植助長用増殖因子が使われる場合、皮下(sc)、静脈注射(iv)、腹膜
内(ip)、筋肉内(im)、およびリンパ腺内(il)を含めた、通常経路に
よるin vivoでのポリペプチド投与が望ましい。増殖因子のin viv
o投与は皮下が最も望ましい。
増殖因子のex vivoでの利用は、生理緩衝液もしくは培養培地中の末梢血
液もしくは骨髄からの造血前駆細胞の培養物に直接添加することによる。好適な
前駆細胞増加(expansion)させるための培地は、例えば、自己血清お
よび抗生物質を供与された最少必須培地である。本発明の前駆細胞の増加用培地
は、自己血清およびできれば抗生物質を供与された最少必須培地などの培養培地
中に、1つ若しくは複数のex vivo増殖因子を含む。他の培養培地には、
例えば、ハンクス(Hanks)、マッコイズ(McCoys)、RPMI 1
640最少必須培地(+ninimal essesntial media;
MEM)およびその他が含まれ、1%から20%の自己血清およびできれば抗生
物質が含まれる。
補充増殖因子もしくは移植助長用増殖因子のin vivoでの好適な投与量は
、SFについては約10μg/kg/日から約800μg/kg/日、GM−C
8FおよびrL−3については約1μg/kg/日から約100μg/kg/日
:そしてGM−C3F/IL−3融合蛋白質については約1μg/kg/日から
約100μg/kg/日である。前駆細胞増加用培地におけるex viv。
増殖因子の好適な濃度は、SFについては約1ng/m+から約10μg/ml
:GM−C8F、IL−3、IL−1およびGM−C3F/IL−3融合蛋白質
については約10ng/mlから約200μg/mlである。
前駆細胞は、骨髄および末梢血液から得られるヒト単核細胞から得ることができ
る。前駆細胞は、例えば、フィコールハイバーク(Ficoll tlypaq
ue)’システムなどの密度勾配遠心によって末梢血液から分離できる。骨髄も
しくは末梢血液から得られる造血前駆細胞を分離する別の方法は、未成熟なヒト
造血前駆細胞上のステージ特異的な抗原を認識する抗体で分離することを伴う。
ヒト造血前駆細胞の分離に関する抗体認識法のある実施例は、シビン(Civi
n) 、米国特許第5.035゜994号(その開示は本明細書中で参考に取り
入れられている)に記載されている。
特定の分離技術により造血前駆細胞を得れば、それを低温条件下で保存してもよ
いし、本発明に従ってex vivoで増加させてもよい。保存した細胞は後で
急速融解し、本発明に従ってex vivoで増加させることができる。
増殖因子でex vivo処理した造血前駆細胞は、自己細胞移植によって患者
に再投与される。増殖因子存在下で最低1日から2週間まで、細胞をex vi
vo培養する。細胞は、増殖因子での増加前もしくは増殖因子での増加後も保存
して生存能力を保つことができる。細胞保存は液体窒素などの低温条件下で行う
のが望ましい。保存されていた細胞は患者への投与前に洗浄する。増加させた細
胞を、細胞減少(cytoreductive)療法の終了に続いて、もしくは
細胞減少療法の終了後72時間以内に投与する。細胞投与は通常、点滴により2
から5日かけて行う。約107から約10@の増加した単核細胞/kg(およそ
101′の増加した前駆細胞/kg)を自己細胞移植のために患者に投与するこ
とが望ましい。
好適には、造血前駆細胞を、およそ1週間ex vivoで培養する。好適には
、増殖因子は、SFおよびGM−C3F/IL−3融合蛋白質の組み合わせであ
る。GM−C5F/IL−3融合蛋白質がPIXY321であることが最も望ま
しい。好適には、補充増殖因子および移植助長用増殖因子はSFとGM−C8F
/It−3融合蛋白質との組み合わせである。
好適な態様では、本発明の方法は、(以前のいかなる細胞減少療法からも回復し
た後の)細胞減少療法前の患者に対する補充増殖因子を用いたin viv。
治療、(患者の末梢血液および/若しくは骨髄から得られた)造血前駆細胞のG
M−C8F/rL−3融合蛋白質とSFを組み合わせたex vivo増加、細
胞調製品(ex vivo処理された造血前駆細胞)の投与後の移植助長用増殖
因子を用いた患者の治療から成る。補充増殖因子のin vivo投与は、骨髄
中の、より未発達な造血前駆細胞の増殖を刺激し、末梢血液中に造血前駆細胞が
補充されるのを助ける。末梢血液前駆細胞、および/または、骨髄細胞は増加さ
れ、後に、細胞減少療法に続いて造血回復のために用いられる。患者は、細胞調
製品を最後に投与して1から3日後から移植助長用増殖因子を用いて治療しても
よい。移植助長用増殖因子は、造血前駆細胞の移植と増殖を促進する。造血機能
の回復は、感染、感染の疑惑および出血障害の減少に明らかなように、骨髄抑制
性(myelosuppressive)もしくは骨髄破壊性(myeloab
lative)の細胞減少療法を施した中1者の病態の軽減を助ける。
正常な志願者のヒト末梢血液から得られた造血前駆細胞を、選択された単一の増
殖因子もしくは増殖因子の組み合わせを含む前駆細胞増加用培地中で培養するこ
とにより、ex vivoて増加した。選択された増殖因子の存在下で造血前駆
細胞を培養することにより、骨髄系列および赤血球系列の前駆細胞の増加(骨髄
性紙11a (GM−CS F)および赤血球性細胞(BFU−e)に関するコ
ロニーアッセイにより決定される)が見られた。本明細書中の実施例1は、種々
の前駆細胞増加用培地で培養した造血前駆細胞を利用した一連の実験データを提
供する。
実施例1て提供されるデータは、骨髄性細胞および赤血球性細胞の増加率(ex
pansion 1ndex)の増加を証明する。PIXY321、IL−3若
しくはSF増殖因子を含む前駆細胞増加用培地は、添加される増殖因子を含まな
い培地に比べ、骨髄性および赤血球性前駆細胞集団を大きく増加させることがで
きた。SFだけ含む培地、P I XY321りlt含む培地、IL−1aだけ
含む培地、G−C5Fだけ含む培地、rL−3だけ含む培地、またはSFとIL
−3若しくはG−C3FとSFの組み合わせを含む培地とさえ比較しても、SF
とPIXY321の組み合わせを含む培地は、−貫して大きな骨髄性および赤血
球性前駆細胞の増加を示した。池の特に有効な増殖因子の組み合わせは、骨髄性
および赤血球性前駆細胞の両方についてはLL−1αとPIXY321であった
が、しかし、この組み合わせは骨髄性前駆細胞数を高い値に維持しなかった。従
って、ex vivo増殖因子もしくは増殖因子の組み合わせを用いtこ、in
vitroでの造血前駆細胞の増加に関して特許請求される方法は、ヒト末梢
血液から得られる造血前駆細胞の少なくとも骨髄および赤血球系列集団の増加を
改善することができる。さらに言えば、PIXY321とSFという増殖因子の
組み合わせは特に有効であった。
本発明は、末梢血液もしくは骨髄からの造血前駆細胞を、増殖因子でex vi
vo処理することを含む。増殖因子は、GM−C8F、IL−3、SF、IL−
1、GM−C5F/IL−3融合蛋白質およびこれらの組み合わせから成るグル
ープから選択される。増殖因子を含む培地におけるex vivoでの前駆細胞
の増加は、元々末梢血液もしくは骨髄から回収された造血前駆細胞の数を増加す
ることができ、後に自己細胞移植において投与された時に、この増加された前駆
細胞の集団が骨髄および池の造血組織中に移植され増殖する能力を改善する。
自己細胞移植のための造血前駆細胞の集団を有意に増加するこの能力は、自己造
血細胞移植の改良技術を提供し、高い量の、若しくはより強力な細胞減少治療を
可能にする。増殖因子を用いたex vivo処理は、骨髄破壊性もしくは骨髄
抑制性の細胞減少治療法後の患者の造血機能回復を改善する。末梢血液もしくは
骨髄から得られた造血前駆細胞の処理はさらに、細胞減少治療剤についてより高
い投与量を可能にし、一方では患者に対する感染および出血障害の危険性を減少
させる。
それ故、本発明による自己細胞移植による造血機能回復の方法は、より高い量で
の細胞減少治療に伴う病態(感染および出血障害)およびミエロトキシシティ−
(myelotoxicity;骨髄毒性)を軽減するのを助け、現行の自己造
血細胞移植技術に改良をもたらす。以下の実施例は、造血前駆細胞増加のin
vitroでのデータ、および造血機能回復と自己造血細胞移植に関する種々の
臨床学的治療処置を例示する。
実施例1
本実施例は、一連の実験で、様々な増殖因子もしくは増殖因子の組み合わせを含
む前駆細胞増加用培地またはそれらを含まない培地を用いてex vivo増加
されたヒト造血前駆細胞に関して、増加比の比較を例示する。ヒト造血前駆細胞
は、正常な志願者の末梢血液から得た。
ヒト末梢血液を正常で健康な志願者から静脈採血により得て、ヘパリン処理した
チューブに集めた。ヒストパーク(Histopaque)ゝ (シグマ、セン
トルイス)を用いた密度勾配遠心によって末梢血液から前駆細胞を得て、細胞の
単核の層を得た。ヒト造血前駆細胞の集団を含む単核細胞をリン酸塩緩衝食塩水
(P B S)で2回洗い、生きている細胞をトリバンブルーによる排除法によ
って計数した。
20%ウシ胎児血清を供与された10m1のスーパーマッコイズ培地中のおよそ
107の生育細胞からex vivo培養液を作成した。この実験で増加される
細胞はその元の供与者に再投与されないので、この実験では自己血清の代わりに
ウシ胎児血清が使われている点に注意するべきである。7%C02,8%01.
85%空気の大気中で37℃で、ペトリ皿中で細胞を培養し増加した。培養培地
は4日目に新しい増殖因子の入ったものに取り替えられた。
増殖因子は表1に従った濃度で培地に添加された:表1
増殖因子 濃度
PIXY321 1100n/m1
SF 1ag/m1
IL−31100n/ml
[L−1a 1100n/m1
G−C3F 1100n/ml
培養液中の前駆細胞は非接着性の傾向を示す。各コロニーアッセイに対して、各
培養液の50%の非接着性細胞が得られた。遠心により細胞を培地から分離し、
2回洗浄して、生きている細胞をトリパンブルーによる排除法によって計数した
。
2つのコロニーアッセイを行った。GM−CFUアッセイ(ルー(Lu)ら、E
xp。
Hematol、 13:989.1985 )により前駆細胞集団の骨髄性細
胞を測定し、BFU−eアッセイ(ルーら、上記)により赤血球性細胞を測定し
た。PIXY321 (GM−C3F)若しくはPIXY321+エリスロポエ
チン(BFU−e)の存在下で、生育細胞をメチルセルロースクローニング培地
(テリーフォックスラボ髄性コロニーおよび赤血球性コロニーの数を計数し、こ
の数を各ウェルにまいた細胞数で割り、コロニー形成能(colony−for
ming capacfty; CF C)の発生率を決定した。CFC発生率
に細胞総数をかけて、培養液あたりのCFC数を決定した。各CFC数を0日目
のCFC数と比較し、試験した各前駆細胞増加用培地についての増加比を決定し
た。
骨髄性および赤血球性構成物の細胞増加を培養後4日目と8日目で決定した。
増加数が1ということは、コロニー数の増加がながったことを意味し、一方、増
加数が2ということは、コロニー数が0日目の数から2倍になったことを意味す
る。
第1の実験は、マソコイズ培地+20%FC3(ウシ胎児血清)から成り、PI
XY321、SF若しくはPIXY321とSFの組み合わせを供与された造
培地のみ 領 58 領 74 0.63 0.89PIXY321 1.41
2.19 4.29 13.63SF 1.59 0.76 2.49 4.
89PIXY321
+SF3,77 8.33 12.68 22.65第1の実験からのデータは
、PIXY321とSFが骨髄性および赤血球性前駆細胞の増加を改善したこと
を示す。PIXY321とSFの組み合わせは、骨髄および赤血球細胞について
相加的以上の増加を示した。
第2の実験は、造血前駆細胞をPTXY321、SFおよびIL−1αの存在下
で培養した際の、骨髄性および赤血球性前駆細胞の増加を比較した。本実験では
、培地に加える単核細胞の濃度を第1の実験の10’細胞/mlから本実験の4
X105細胞/mlに減らした。
培地 0. 875 領 32 3.50【L−1α 0.74 0.21 1
.80SF 1.375 0.42 4.26PrXY321 2.70 1.
90 19.011L−1α+S 1.50 0.80 2.111L−1α
+PrXY321 8.17 3.12 5.84SF+PIXY321 7.
31 4.43 32.64SF+PIXY321
+rL−iα 5.40 4.95 5.25第2の実験からのデータは、増殖
因子としてPIXY321のみで増加した時は骨髄性および赤血球性系列の前駆
細胞の増加が見られたが、増殖因子としてSFのみ若しくはIL−1αを用いた
場合は増加が見られなかったことを示す。IL−1α+PIXY321、SF+
PIXY321およびSF+PIXY321+11−1αの増殖因子の組み合わ
せは、4日目の骨髄および赤血球系列の両方の前駆細胞数において著しい増加を
提供した、しかし、8日目の結果では、SF+PIXY321およびPrXY3
21のみに関してだけ、改善が見られた。
第3の実験は、4日目および8日目の骨髄性前駆細胞の増加を、PIXY321
、SFS [L−3およびその組み合わせを含む培養液について比較した。
培地 0. 50 0. 74
PIXY321 2.18 4.83
PIXY321+SF 4.01 7.05[L−3+SF 2.65 4.2
2
これらのデータは、PIXY321とSFという増殖因子の組み合わせが、■L
−3とSFという増殖因子の組み合わせよりも大きな骨髄性前駆細胞の増加を提
供することを示す。
第4の実験は、4日目および8日目の骨髄性前駆細胞の増加を、P I XY3
21、SF、G−C8Fおよびその組み合わせを含む培養液について比較した。
培地に加えられた単核細胞の濃度は106細胞/mlであった。
培地 0.76 0.80
PIXY321 2.69 3.94
PIXY321+SF NA 3.56plXY321+G−C3F 5.02
12.50SF+G−C5F 3. 36 1. 79PIXY321+SF
+G−C3F 6,34 3.57NAはアッセイに問題があったことを示す。
これらのデータは、G−C3Fとの組み合わせがPIXY321とSFという組
み合わせほど有効ではなかったことを示す。
4つの実験をまとめると、ex vivoで培養した前駆細胞の増加を向上させ
るために、培地への増殖因子もしくは増殖因子の組み合わせを添加することの有
効性が確証された。
実施例2
本実施例は、骨髄破壊性の化学療法および本発明による末梢血液前駆細胞の増加
を提供する臨床プロトコールを例示する。この臨床プロトコールは、SFとPr
XY321という増殖因子の組み合わせでex vivo増加した末梢血液由来
の(そしてGM−C3F補充された)造血前駆細胞を用いた骨髄の造血機能再構
築についての有効性を評価するために考案されている。
以前のいずれの化学療法からも十分に回復した後(白血球数は3000/mm3
以上、血小板数は100,000/mm3以上) 、GM−C3F (サルグラ
モスチン)を日に2回、5mcg/kg/日の投与量で皮下投与する。GM−C
3F補充増殖因子の6.8および9日目に末梢血液を回収する。一群からのコレ
クションについて9リツトル、3時間処理を用いた白血球分離(leukoph
oresis)を行い、末梢血液から好適な単核細胞コレクションを得て、造血
前駆細胞の集団を作製する。通常、2X10’/kg以上の細胞数が各末梢血液
コレクションから得られる。前駆細胞増加用培地で用いる自己血清も各患者から
得る。
末梢血液から得て白血球分離を行った造血前駆細胞を、コロニー形成活性(CF
U−GM、CFU−GEMM、BFU−eおよびブラスト細胞)に関してアッセ
イし、CD34、CD33およびCD7に関する表現型を調べる。10%自己血
清、1100n/m1sFおよび1100n/rnlPIXY321を入れたマ
ッコイズ培地で、ex vivo培養を約5X10’単核細胞/mlの細胞濃度
から開始する。培地を4日目と8日目に交換しながら細胞を12日間培養する。
細胞数、分化状管、前駆細胞としての可能性および表現型について週に3回、細
胞子を除き、105から2X10’細胞/mlの範囲の濃度で自己血清中で液体
窒素により低温保存する。
各患者は、1日に1時間ずつ3日間続けてシクロホスファミド(1875mg/
m2)を点滴する;3日間連続的にシス−ジアミノジクロロプラチナ(55mg
/m2/日;計72時間にわたり165mg/m2の投与量)を点滴する:そし
て細胞減少治療の最終日に600mg/m”のBCNUを5mg/m”/分の割
合で点滴することから成る、高い投与量の骨髄破壊性の化学治療プロトコールを
受ける。
高い投与量の骨髄破壊性の化学療法の最終日の2日後、各患者に彼、若しくは彼
女の増加した前駆細胞を投与する。細胞を急速に融解し、10 c c/分、1
06細胞/m+の割合で静脈に点滴する。細胞は3日続けて等量ずつ投与する。
最後に細胞注入してから約3時間後から始めて、GM−C8Fを(静脈注射もし
くは皮下に)12mcg/kg/日の量で計7日間投与する。GM/C8Fはさ
らに14日間、6mcg/kg/日の量だけ(静脈注射もしくは皮下に)投与さ
れる。
この処置は、骨髄破壊性の高い投与量の化学療法による抗腫瘍効果の恩恵を、造
血前駆細胞を増加する本発明の方法の能力と組み合わせて、患者の骨髄、造血機
能および免疫学的回復を改善する。
実施例3
本実施例は、骨髄減少を起こすが骨髄奪格は起こさない、一群の細胞を減少させ
るガン化学治療剤を用いた治療によって骨髄毒性が生じた際の、骨髄毒性からの
造血機能の回復のための自己細胞移植法に関する患者治療のスケジュールを例示
する。肺小細胞ガン(small cell lung carcinoma;
S CL C) 、結腸ガン、若しくはメラノーマなどの固形腫瘍を持つ患者
を、100−4000μg/m2/日の量のSF、および5−250 u g/
m2/日の量のPIXY321で1から7日間、前治療する。前治療の後、末梢
血液を採取し、ケラノンジャー([essinger)ら、Blood 74:
1260.1989に記載されているような白血球分離技術によって造血前駆細
胞を分離する。
前駆細胞を、マッコイズ培地、10%自己血清、1μg/mlのSFおよび10
0 n g/m IのPIXY321中で7−14日間培養、増加する。培地は
4日毎に交換する。末梢血液由来の前駆細胞を培養している間、患者は、造血機
能回復がない場合に寛容できたはずの量よりさらに50%まで上乗せした投与量
で、細胞減少療法を受ける。
細胞増加が終了した後、培養した前駆細胞を洗浄して培養培地と増殖因子を除き
、緩衝食塩水に懸濁する。自己血清を供与して、増加した前駆細胞を同じ患者に
再点滴して(自己細胞移植)、高い投与量の細胞減少化学療法からの造血機能回
復に影響を与える。
実施例4
本実施例は、細胞減少療法によって生じた骨髄毒性からの造血機能回復のための
自己細胞移植に関する患者治療のスケジュールを例示する。50−3000μg
/m2/日の量のGM−C3Fで1−7日間、前治療する。前治療の後、末梢血
液と骨髄を採取し、造血前駆細胞を分離する。分離した前駆細胞をSFとPIX
Y321とともに実施例3に記載されたようにして培養する。患者には細胞減少
治療を施し、培養した造血前駆細胞を自己細胞移植で再投与する。
実施例5
本実施例は、細胞を減少させるガン治療剤による骨髄毒性からの造血機能回復の
ための自己細胞移植に関する患者治療の別のスケジュールを例示する。患者治療
のスケジュールは、末梢血液前駆細胞の代わりに骨髄を取る以外は、実施例3の
スケジュールに従う。
実施例6
本実施例は、細胞を減少させるガン治療剤による骨髄毒性からの造血機能回復の
ための自己細胞移植に関する患者治療の別のスケジュールを例示する。患者治療
のスケジュールは、骨髄および末梢血液前駆細胞の両方の代わりに骨髄のみを取
る以外は、実施例4のスケジュールに従う。
実施例7
本実施例は、細胞を減少させるガン治療剤による骨髄毒性からの造血機能回復の
ための自己細胞移植に関する患者治療の別のスケジュールを例示する。患者治療
のスケジュールは、末梢血液前駆細胞のみの代わりに骨髄および末梢血液前駆細
胞の両方を取る以外は、実施例3のスケジュールに従う。
実施例8
本実施例は、造血前駆細胞の移植および増殖を改善するための移植助長用増殖因
子をin vivo投与する前に行う、ex vivo刺激された造血前駆細胞
の自己細胞移植に関する患者治療のスケジュールを例示する。固形腫瘍を持つ患
者をGM−C3F (10μg/kg/日)もしくはPIXY321 (10μ
g/k g/日)で7日間、前治療する。末梢血液(2バインド)もしくは骨髄
を取る。標準的な技術を用いた密度勾配遠心により造血前駆細胞を分離する。分
離した単核細胞を、10%自己血清、ピルビン酸塩、ペニノリソーストレブトマ
インンーグルタミンおよび増殖因子(100ng/m1sFおよび1100n/
m1PIXY−321)の入った細胞必須培地で培養し、増加された造血前駆細
胞の培養液を作製する。細胞を、湿った大気(5%C02)中で、0.lXIO
3から5X10’細胞/mlの間の細胞密度で培養する。培養液には、定期的に
、必要に応じて培地および増殖因子を与える。培養は1から2週間維持される。
培養液中の細胞を回収し、洗浄し、自己血清の入った生理緩衝液に再懸濁する。
およそ107から109細胞/kgを、細胞減少治療後の1から3日間、患者に
再投与する。
患者は、増加した前駆細胞(細胞調製品)の再投与2日後から始めて7から21
日間、移植助長用増殖因子(50μg/kg/日SFおよび25μg/kg/日
PIXY321)でさらin vivo治療する。
フロントページの続き
(81)指定国 EP(AT、BE、CH,DE。
DK、 ES、 FR,GB、 GR,IT、 LU、 MC,NL、SE)、
AU、CA、JP
Claims (10)
- 1.a.細胞減少治療に先立って患者から造血前駆細胞を取り;b.造血前駆細 胞の増加させた集団から成る細胞調製品を提供するために、GM−CSF、SF 、IL−3、IL−1、GM−CSF/IL−3融合蛋白質およびこれらの組み 合わせから成るグループから選択される増殖因子を用いて造血前駆細胞をex vivoで増加させ(但し、IL−1は必ず他のex vivo増殖因子の少な くとも1つと組み合わせて用いる);そしてc.細胞減少治療に続いて上記細胞 調製品を患者に投与する:ことから成る、細胞減少治療を受ける患者に自己造血 細胞の移植を行う方法。
- 2.増殖因子がSFとLeu23Asp27Glu34hGM−CSF/Gly 4SerGIy5Ser/Pro8Asp15Asp70hIL−3融合蛋白質 との組み合わせから成る請求項1に記載の方法。
- 3.ex vivo増殖因子がIL−1αとLeu23Asp27Glu34h GM−CSF/Gly4SerGly5Ser/Pro8Asp15Asp70 hIL−3触合蛋白質、あるいはSFとIL−1αとLeu23Asp27Gl u34hGM−CSF/Gly4SerGlysSer/Pro8Asp15A sp70hIL−3触合蛋白質との組み合わせから成る、請求項1に記載の方法 。
- 4.造血前駆細胞を取る前に1−7日間、GM−CSF、IL−3、SF、GM −CSF/IL−3融合蛋白質およびこれらの組み合わせから成るグループから 選択される補充増殖因子でin vivoに患者を前治療するステップをさらに 含む請求項1に記載の方法。
- 5.ex vivo増殖因子およびin vivo補充増殖因子がGM−CSF /IL−3融合蛋白質から成る、請求項4に記載の方法。
- 6.細胞調製品を患者に投与した後に続いて3から21日間、GM−CSF、I L−3、SF、GM−CSF/IL−3融合蛋白質およびこれらの組み合わせか ら成るグループから選択される移植助長用増殖因子でin vivoに患者を治 療するステップをさらに含む請求項1に記載の方法。
- 7.細胞調製品を患者に投与した後に続いて3から21日間、GM−CSF、I L−3、SF、GM−CSF/IL−3融合蛋白質およびこれらの組み合わせか ら成るグループから選択される移植助長用増殖因子でin vivoに患者を治 療するステップをさらに含む請求項1に記載の方法。
- 8.移植助長用増殖因子がSFおよびGM−CSF/IL−3融合蛋白質から成 る請求項7に記載の方法。
- 9.細胞培養培地、ex vivo増殖因子および自己血清から成り、exvi vo増殖因子がGM−CSF、SF、IL−3、IL−1、GM−CSF/IL −3融合蛋白質およびこれらの組み合わせから成るグループから選択される(但 し、IL−1は必ず他の増殖因子の少なくとも1つと組み合わせて用いる)、造 血前駆細胞を増加させるための培地組成物。
- 10.ex vivo増殖因子がSFとLeu23Asp27GIu34hGM −CSF/Gly4SerGly5Ser/Pro8Asp15Asp70hI L−3融合蛋白質との組み合わせ、またはSFとIL−1αとLeu23Asp 27Glu34hGM−CSF/GIy4SerGlysSer/Pro8As p15Asp70hIL−3融合蛋白質の組み合わせから成る、請求項9に記載 の造血前駆細胞を増加させるための培地組成物。
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