JPH06508830A - 免疫応答の刺激方法 - 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】
免疫応答の刺激方法
発明の分野
本発明は哺乳類または鳥類の免疫応答を刺激する方法に関するものであり、低下
した免疫系を有する患者の抗原に対する抗体応答を増強させることを包む。
発明の背景
インスリン様増殖因子I(IGF−1)は、ヒト体液、例えば血液およびヒト脳
をM液中に天然に存在するポリペプチドである。大部分の組織、特に肝臓は、■
GF−1を特異的なICF−1結合タンパク質と共に産生ずる。rGF−1は成
長ホルモン(GF)の主な刺激的作用の下に産生され、いくつかのIGF−I結
合IGF−1はヒト血清から単離され、組換え法により製造されている。例えば
、EP 123.228および128.733を参照。
ヒト成長ホルモン(hGH)は、19]個のアミノ酸からなる一本鎖ポリペプチ
ド(分子121.500)である。ジスルフィド結合により、位置53と165
および位置182と189か結合されている。N1all、 Nature、
New Biology、 230:90 (+971)。hGHは、特に窒素
、リン、カリウムおよびカルシウムの貯留による、強力な同化作用物質である。
下垂体切除されたラットをGHで処置することで、の最も著しい効果の中には、
促進された骨成長プレート軟骨の直線増殖の結果としての身長の増加がある。K
aplan、 Growth Disorders in Children
and Adolese特に閉経期以降の女性において、GH分泌が年齢と共に
低下することが報告されている。Millardら、Neurobiol、Ag
ing+ 11:229−235 (1990); Takahashiら、神
uroendocrinology、 46:137−142 (1987)。
さらにRudmanら、J、Cl1n、1mvest、、 U7:
1361−1369 (1981)およびBlackman、 Endocri
nology and Aging、 16:981 (1X87)を
参照。さらに、やせて減少する体重、脂肪組織塊の膨張および皮膚か薄くなるこ
とを含むいくつかの老化の発現を、1週間に3回のGH冶療により減少させるこ
とかできるという報告がある。例えば、Rud+++anら、 N、Eng、J
、Med、、 323:l−6(1990)および同じ唯誌発行物中のDr、
Vnaceによる添付の論文(pp、 52−54)を参照。
IGF−1の4度は、20か月齢のラットにおいては6か月齢のラットに比べて
半分に減少することか報告されている。TakahashiおよびMeiter
s、 Proc、Soc、Exi)、Biol、Med、、 186:229−
233 (1987)。さらにFloriniおよびRoberts、 J、G
eron狽盾戟B
C11nics in Endocrin、 and Metab、、15:6
29 (1986); Hintz、 Advances 奄氏@Pedi
つの文献は老齢ヒトにおける低IGF−1濃度について開示しているコを参照。
Hintz、 ClemmonsおよびLinderwoodおよびBaxte
rの参考文献はIGF−1についての総論である。
さらに、インビトロでの加齢培養物中で周期進行し得るヒト二倍体線維芽細胞中
で、血小板由来増殖因子(PDGF)および上皮増殖因子(EGF)による増殖
分画の調節の変化はほとんどないか、8期へ入る速度の調節のためにIGF−]
に24する依存性の大きな上昇かあることが見いだされた。ChenおよびRa
binovi tch。
j、Ce11.Physiol、、144:1g−25(+990)。著者らは
、加齢培養物中の細胞の分裂集団の比較的ゆるやかな増殖は、通常供給されるレ
ベルを大きく上回るレベルのIGF−1が必要であることと関連している可能性
があると結論付けている。これはIGF−1結合タンパク質であるIGFBP−
3の生産過剰、そしてこれゆえのレセプターに対するIGF−1の利用可能性の
減少によるものであろう。Goldsteinら、「老化の生物学への細胞およ
び分子的な応用」、^FCRMeeting abstract。
5eattle、 May 4−5.19910老齢哺乳動物以外におけるIG
F−1の様々な生物学的活性が同定されている。
例えば、IGF−1はヒトにおいて血糖濃度を低下させることが報告されている
。
Gulerら、 N、Engl、J、Med、、 317:137−140 (
1987)。さらにIGF−Iは、低いIGF−Ifi度を特徴とするいくつか
の代謝条件、例えば下垂体切除ラッl−[5kottnerら、J、Endoc
r、、112:123−132 (1987)]、糖尿病ラット[5cheiv
illerら、Nature。
323:169−171 (1986)]、および矯矯小ット[5kottne
rら、 勤東凹1刈騰訂、124:2519−2526 (1989)]におい
て成長を促進させる。下垂体切除ラットの腎臓重量は、en、19g?)。5n
ell矯小マウスおよび短小ラットの腎臓も同様に反応した。van Buul
−Offersら、Pediatr、Res、、20:825−827 (19
86); 5kottnerら、EndocrinOhOgy。
上記。IGF−1の別の用途は、糸球体濾過および腎臓血漿流を改善することで
ある。Gulerら、 Proc、NaLl、Acad、Sci、USA、 8
6:2868−2872 (1989)。急速に成長している新生ラットにおけ
るIGF−1の同化作用効果がインビボで示された。
Ph1lippsら、 Pediatric Res、、 23:298 (1
988)。栄養不足、ストレス下、不調または病気の動物においては、IGF−
1濃度が低下していることがよく知られている。
GHおよびIGF−1は免疫調節的性質と関連している。免疫応答は、抗原(外
来性または非自己部分)と、これらの抗原に対して特異的なレセプターを表面膜
上に有している宿主細胞(リンパ球)との相互作用の結果生じる。リンパ球は2
つの主なりラス、T細胞およびB細胞に分類される。
T細胞は、骨髄由来細胞から成熟して分化する場所である胸腺から生じる。成熟
T細胞は、胸腺を離れ血液からリンパ節および肺臓へそして血液に戻り、連続的
に循環する。T細胞はさらに3つの主なサブセット・ヘルパーT細胞、サブレ。
サーT細胞、そして細胞溶解性T細胞に分けられる。ヘルパーT細胞は他の細胞
を1助ける」が、これはすなわちB細胞が抗体を分泌し、細胞障害性細胞が機能
的になり、そしてマクロファージが活性化されるのを「助ける」ものである。こ
のT細胞集団は、組織および血液中でこのサブセットを同定するために用いられ
るCD4表面マーカーを有する。
細胞溶解性T細胞は、標的細胞、例えばウィルスに感染した細胞、腫瘍細胞、お
よび同種移植片の殺傷を担う。サプレッサーT細胞は免疫応答を制限して終結さ
せるために作用する。細胞溶解性およびサブレ/サーT細胞群はCD、表面マー
カーにより同定される。
また、B細胞または抗体−産生細胞は骨髄において見られる未成熟な前駆体由来
である。B細胞は成熟したなら、胸腺を除くすへてのリンパ系器官に移動する。
B細胞は、レセプタータンパク質として作用するその原形質膜に結合されている
抗体分子を通して抗原と相互作用する。この表面免疫グロブリンは組織および血
液中のB細胞を同定するためのマーカーとして用いられる。抗原およびヘルパー
T細胞との相互作用の後に、B細胞は形質細胞と称される抗体産生細胞へと分化
する。これらの形質細胞は抗体を細胞外マトリックス中に分泌する。抗体は毛細
管中へ放散して正常な血液流を通って循環する。ゆえに、血清免疫グロブリン濃
度は免疫応答の細胞力学を反映している。
多(の軟管において、小児には、ジフテリア、百日咳、および腸チフス(DPT
)、ならびに麻疹、破傷風、おたふくかぜ、ポリオおよび風疹などの病気に対し
てワクチンを投与することによりごく普通に免疫することが必要とされる。ワク
チンに対するB細胞の反応は適当な免疫グロブリンの産生であり、これは疾病に
対する免疫を付与することを目的としている。通常、特定のB細胞が1つの特定
の型の抗体を産生ずるように分化されるであろうし、このような産生は1つの特
定のヤの抗原の体内での存在によりひき起こされる。ゆえに、動物またはヒトが
多くの異なる抗原に暴露された場合には、動物またはヒトはその適当な抗原が存
在する場合にその特定の免疫グロブリンを産生じ得る多くの異なるB細胞を有す
るであろう。
ある状況下では、抗原に対する免疫応答が免疫付与に不十分である。すなわち、
効果的な免疫を付与するには不十分な量の免疫グロブリンが産生される(または
数のB細胞が強化される)場合である。
特にGHについて下垂体前葉と免疫系の間に関係があることが1967年から知
られている。2つのグループの研究者らが、GHがリンパ系組織の成長を制御は
、下垂体性短小マウスにおいてつ/ソマトトロピンおよびチロキシンの組み合わ
せにより回復した。Baroniら、1mmuno1.、17:303−314
(1969)。
弾性の短小ニワトリ株において、チロキシン処置が胸腺の成長を刺激した一方で
、ウシGH処置の結果、抗体反応の増強および嚢の成長が生じた。Marshら
、Proc、Soc、Exp、Biol、Med、、 +75:351−361
) (1984)。しかし、常染色体性嬌小ニワトリにおいてはどちらの処置も
免疫機能を改変しなかった。ウシGH治療単独では免疫不全Weimarane
rイヌにおける免疫学的機能を一部回復させた。Rothら、ハムJ−Vet、
Res、、 45:l151−1155 (1984)。
遺伝的なGH欠損を有するマウスは、胸腺萎縮、免疫不全、および衰弱と関係す
る免疫系の障害が発現し、結果として平均余命の短縮が生じる。Frabrjg
ら、β1in、Exp、l+++muno1.、9:209−225 (197
1)。チムリン(胸腺ホルモン)の血漿濃度において年齢に関係した低下が起こ
り、血漿チムリン濃度は、bGH処置された中年および老齢のイヌにおいて上昇
することが示されている。Gofrら、dunol、、 68:580−587
(1987)。著者らは、老齢の個体においていくらかの免疫機能を回1鉦さ
せるために外因性のGHが有用であろうことを示唆している。さらに、C、、/
B l /6 JマウスへのhGHの投与は、胸腺および肺臓細胞性に対するな
らびにナチュラルキラー活性に対するプレドニソロンの阻害効果を逆転させるこ
とが見いだされ;プレドニソロンを伴わないhGHの投与ではいかなる効果も有
さなかったが、比較的高用量では胸腺のパラメーターおよびナチュラルキラー活
性の減少を誘導し、牌臓の細胞質および相対的重量にはいかなる効果も及ぼさな
かった。Francoら、Acta Endocrinologica、123
:339−344 (1990)。
さらに、GHは胸腺におけるT細胞の増殖を誘導することが示されている。
Murphyら+ FASEB Meeting Abstract、At1a
nta、^pril 1991; Duru+++ら、FArEB Me
eting Abstract、^tlanta、^pril 1991゜GH
の免疫効果に対する最近の論評については、Kelley、 r免疫生物学にお
ける成長ホルモンJ+ Pgychoneuroismunology If、
2nd Ed、、 B、Aderら編、^cad、Press 1990中お
よびAmmann、 r成長ホルモンおよび免疫性J、 Human Grov
th Hormone−Progress and Challenges、
L、Underv潤B
6編、 Marcel Dekker、Inc、、 New York、 (1
988)中、 pP、243−253; Weigentお謔■al
alock、 Prog、NeuroEndocrinlmmunology、
3:231−241 (1990)。T細胞、B細胞、ナチュラルキラー(N
K)細胞およびマクロファージを含むすべての主な免疫細胞ヤの活性は、GHに
よりすへて改変し得ることが報告されている。Kelly、 Biochem、
Pharmacol、、 38ニア05 (1989)。
局所的に産生されるIGF−1は、I型IGFレセプターを介してGHの192
8球に対する作用を媒介するという1つの報告がある。Geffnerら、 J
、Cl1n、Endocrin、 and Metab、、 71:464 (
1990)。また、F rancoらは343頁に、免疫系に対するhGHのい
くつかの効果がIGF−1を介して起こることを推測している。11m5itら
(73rd Annual Meeting、Endocrine 5ocie
ty、June 19−22. 1991. ≠b唐狽窒■
ct 1296)はhGHおよびIGF−1か胸腺ホルモン機能を刺激すること
を報告している。
IGF−1様分子を産生ずる免疫系細胞の能力についての証拠を提供するデータ
か開示されている。これらには、活性化された肺胞マクロファージ[Romら、
LC1inヨ1nシest、、η1685 (1988):、エプスタイン・バ
ールウィルスで形質転換されたとトBリンパ球EMerimeeら、J、Cl1
n、Endocrin、Metab、、69:978 (1989)]、■GF
lに対するmRNAの検出による肺臓および胸腺組織[Murphyら、 E
ndoctinology、120:1279 (19g?)コ、および正常T
細胞[Geffnerら、上記コが含まれる。
さらに胸腺または炎症部位などの組織中で局所的に産生されたIGF−1はIG
F−ルセブターを有している1928球の増殖および機能に影響を及ぼしている
可能性があることを示すデータが提出されている。Tapsonら+ J、Cl
1n、1nvesし、牲:950−957 (1988)。IGF−1を18日
間注入した下垂体切除ラットの胸呻および肺臓重量は、対照またはGHで処置し
たものと比較して、統計学的に有意に増加していることが観察された。Froe
schら+ Growth Hormone Ba5ic and C11ni
cal Aspects、 0. l5akssonら編中、p、321−32
6 (1987)。また、IGF−1で処置した若齢のGH欠損う、トにおける
胸腺組織の増大[Gulerら、 Proc、Natl、^cad。
リンのどちらかを用いた糖尿病ラットにおける萎縮した胸腺の再集団化を示して
いるが:WR腺および牌臓の大きさに対する大きな効果にもかかわらず、該う、
トをつ/血清アルブミン(BSA)て免疫および追加免疫した場合には、血清抗
BSA抗体は、抗体反応に対するインスリンまたはIGF−1の効果を全く示さ
なかった。Binzら、Proc、Natl、^cad、 Sc i、 (US
A)、 87:3690−3694 (1990)。 IGF−1■
リンパ球の増殖を刺激することが報告されている[Johnsonら、 End
ocrine 5ocietη−ヱ3rd Annual Meeting、a
bstract I(173,June 19−’22. 1991コ。
さらに、IGF−1は、骨髄腔を造血細胞で再度占膏させ[Froeschら、
上記]、下垂体切除されたラットにおける赤血球生成を刺激し[Kurtzら、
Proc、Natl、^cad。
Sci、(USA)、 85ニア825−7829 (19g!l)]、骨髄細
胞の懸濁培養物において形態学的に認識可能な顆粒球および赤血球の前駆体の成
熟を増強することが見いだされた。
Merchavら、J、Cl1n、 Invest、、81ニア91 (141
88)。
ナノモル濃度で、1GF−■はリンパ球に対する増殖−促進因子である。Sch
impfrら、 Acta Endocrinol、、 +02:21−25
(1983)。T細胞ではなく、B細胞が[GF−1に対するレセプターを有す
ることが最近示されている。5tuartら、シ叶堕び活性化T細胞のための化
学走性物質として、休止および活性化T細胞へのチミン/の取り込みの増加を刺
激する。正常なTセルラインはIGF−1に応答して基礎的なコロニー形成の増
大を示す。また、胸腺または炎症部位などの組織において局所的に産生されたI
GF−1が、IGF−ルセブターをaするTリンパ量依存的な様式で、I L−
2誘導性増殖反応およびインビトロでの肺細胞の抗体反応を抑制することが報告
されている。HuntおよびEardley、 J、Immunol、、 13
6J994−3999 (1986)。
当分野で、哺乳類または鳥類の免疫系(細胞介在性または抗体介在性の免疫応答
)を刺激するであろう薬物を供給する必要がある。暴露されている抗原に対して
妥協した(損なわれた)免疫系を有する患者の抗体反応を高めるであろう薬物に
対する必要性が特に存在する。IGF−[を取り巻く分野における論議から見て
、胸腺および肺臓などの免疫機能に関与する器官の大きさの単なる増加とは対照
的に、免疫機能の増強におけるその効果、またはインビトロもしくはインビボで
のTもしくはB細胞の活性の上昇におけるその効果がどのようなものであるかは
明らかでない。
即ち、本発明の目的は哺乳類または鳥類の免疫応答を刺激することである。
免疫グロブリン産生細胞の数の増加および/またはあらかじめ決定された免疫原
に応答して個々の免疫グロブリン産生細胞により産生される免疫グロブリンの電
の増加により免疫グロブリンの産生を増強させることが特定の目的である。
入きく阻害された免疫系を有する患者、例えば骨髄移植を受けた患者またはAI
D S を者における抗体反応の増強がさらに特定の目的である。
これらおよび他の目的は当業者には明らかであろう。
発明の要旨
即ち本発明は、免疫刺激に有効な量のIGF−1を哺乳類または鳥類に投与する
ことからなる哺乳類または鳥類の免疫系を刺激するための方法を提供するもので
ある。
さらに特定の態様において、本発明は、哺乳類または鳥類に免疫原およびIGF
−1の有効量を投与することからなる免疫原に対する哺乳類または鳥類の抗体反
応を増強させるための方法を提供する。好ましくは、この投与は同時に行い、後
にICF−1を与えない場合と比べて短縮された間隔で免疫原の追加免疫を行う
。
別の態様において、本発明は免疫系を刺激するためにIGF−1およびGHO何
効量を共に投与することを提供する。
さらに別の態様において、免疫原に応答してヒトまたは他の哺乳動物被験体(こ
の対象は不十分な免疫グロブリン産生が起こる症状を有する)のB細胞により産
生される免疫グロブリンの量を増加させる方法であって、免疫グロブリンの産生
を増強させるのに有効な量のIGF−1を該被験体に投与することからなる方法
を提供する。
さらに他の態様において、本発明は免疫原に応答するヒトまたは他の哺乳動物被
験体(この対象はヘルパーTまたは細胞溶解性T細胞の不十分な活性が発生する
症状を有する)におけるT細胞の反応性を増強させる方法であって、ヘルパーT
または細胞溶解性T細胞活性を上昇させるのに有効な量のIGF−Iを該被験体
に投与することからなる方法を提供する。
さらに別の態様において、本発明は免疫不全の哺乳類または鳥類を治療するため
の方法であって、
(a)哺乳類の血清IGF−1fi度を測定し:そして(b)血filGF−1
1度がその哺乳類または鳥類の正常濃度より低い場合には、免疫性を回復させる
ためにIGF−1の有効量を哺乳類または鳥類に投与する:ことからなる方法を
提供する。
上記の全動物における最近の研究により、IGF−1はGH欠損動物においてl
ll@および胸腺重量の増加をひき起こし得ることが示されているが、これらの
研究は胸腺および肺臓の大きさまたは細胞数における大きな変化を記載する以上
には進んでいない。肺臓および胸腺の大きさの他の操作は機能に対する効果とは
関連がないことが示されている。JardieuおよびFraker、 J、I
mmunol、、↓24 :2650−2655 (1980)。さらに、Bi
nzら(上記)は糖尿病ラットモデルを使用し、このモデルにおいてインスリン
およびIGF−1が糖尿病に影響を及ぼし、それゆえに体内のすべての組織を救
うであろうが、IGF−1およびインスリンが抗体力価にはいかなる機能的効果
も及ぼさないことが見いだされた。
この分野の観点に立てば、本発明は、IGF−1の投与による肺臓および胸腺重
量の増加だけではなく、胸腺、肺臓またはリンパ節の機能についても、増大した
胛細胞数、肺臓子細胞群数、肺臓B細胞数、およびインビトロでのマイトジェン
に対するそれらの反応により示される予想外の発見を表す。ここで示されるB細
胞数および反応性の増大は、抗原に応答したこれら細胞による抗体産生の増大と
解釈される。この方法はA I D S 患者なとの妥協したく損なわれた)免
疫系を有する患者の治療において有用であろうと考えられ、そのような患者にお
いては抗原に対して増強された抗体反応が感染性疾患を防ぎ、またはその重篤間
を軽減するであろうし、さらにワクチンがより有効なものとなるであろう。IG
F−1が用いられる場合には必ずIGF−11が同様に機能するであろうと予測
することは妥当なことである。
図面の簡単な説明
[;l]l ハ、種々の用ffiのIGF−1のミニポンプによる投与7日後の
短小うyトの肺臓重電のグラフである。
図2Aおよび2Bは、ミニポンプにより7日間、IGF−1またはdes −I
GF−1で処置した下垂体切除ラットにおける肺臓重量一対一体重比および胸
腺重量一対一体重比のグラフを各々表す。
図3は、IGF−1で14日間処置した成体雌性ラットの肺臓重量一対一体重比
のグラフを表す。
図4は、賦形剤、IGF−1,hGHまたはIGF−1+hGHで処置した老齢
ラットにおける体重増加のグラフである。
図5A、5Bおよび5Cは、IGF−1処置または賦形剤処置7日後の胛細胞数
、肺臓T細胞群数、および肺臓B細胞数の各々についてのグラフを提供する。
図6は、ICF−1処置または賦形剤処置7日後の胸腺細胞数についてのグラフ
を提供する。
図7は、マウスの最初の賦形剤またはIGF−1処置7日後の、LPS(図7A
)、ConA(図7B)、またはPWM(図7G)のマイトジェンを用いたマイ
トジェン性の反応のグラフを表す。
図8A、8Bおよび8CはIGF−1処置または賦形剤処置14日後の、牌細胞
数、肺臓T細胞群数および肺臓B細胞数の各々についてのグラフを提供する。
図9は、IGF−1処置、hGH処置、IGF−[対照処置、およびhGH対照
処置の14日後の胸腺細胞数についてのグラフを表す。
図10は、マウスの最初の賦形剤またはIGF−1またはhGH処置の14日後
の、LPS(図10A)、ConA(図10B)、またはPWM(図10C)の
マイトツエンを用いたマイトジェン性反応のグラフを表す。
図11AS IIBおよびIICは、賦形剤、IGF−[、hGH,およびIG
F−1+hGHての処置14日後の、牌細胞数、肺臓子細胞群数および肺臓B細
胞数の各々についてのグラフを提供する。
図12は、IGF−1処置、hGH処置およびIGF−1+hGH処置の14日
後の胸腺細胞数のグラフを表す。
図13A、13Bおよび13Cは、賦形剤、IGF−1、hGH,およびIGF
−1+hGHての処置の終了の7日後の、肺臓リンパ球数、膵臓T細胞亜群数お
よび肺臓BIIBIII数の各々についてのグラフを提供する。
図14は、賦形剤、IGF−IShGH,およびIGF−1+hGHでの処置の
終了の7日後の胸腺細胞数のグラフを表す。
図15は、マウスの賦形剤、IGF−1,hGH,およびIGFl+hGHでの
処置の終了の7日後の、LPS(図15A)、ConA(図15B)、またはp
w\4(図15C)のマイトジェンを用いたマイトジェン性反応のグラフを表す
。
図16Aおよび16Bは、賦形剤、IGF−1,hGH,およびIGF−1+h
GHでの処置の終了の7日後のリンパ節細胞数およびリンパ節T細胞群数の各々
についてのグラフを表す。
図17A、17Bおよび17Gは、賦形剤、ICF−1、hGH,およびIGF
−1+hGHでの処置の終了の21日後の肺臓リンパ球数、肺臓子細胞群数およ
び肺臓B細胞数の各々についてのグラフを提供する。
図18は、賦形剤、IGF−1、hGHlおよびIGFi+hGHでの処置の終
了の21日後の胸腺細胞数のグラフを表す。
図19は、マウスの賦形剤、IGF−1,hGH,またはIGF−1+hGHで
の処置の終了の21日後の、LPS(図19A)、ConA(図19B)、また
はPWM(図190)のマイトジェンを用いたマイトジェン性反応のグラフを表
す。
図20は、ジニトロフェニルーオバルブミンコンジュゲートによる最初の免疫(
0日、AGと表示)からの退散の関数としてマウス血清中の抗ジニトロフェニル
ーオバルブミン1gG(図2OA)および全18G(図20B)の濃度(μg/
ml)を示し、3週目(20日)にフンンユゲートおよび与えられた賦形剤また
はIGF−1を用いてマウスに追加免疫している。
図21は、移植された骨髄を有するマウスおよび有さないマウスを賦形剤または
40ggもしくは120μgのICF−1で処置した場合の体重増加の変化を示
す。
図22A、22Bおよび22Gは、骨髄移植して賦形剤、IGF−140ggも
しくはIGF−1120μgで処置したマウスへの照射14日後の、末梢血り/
バ球B細胞、T細胞亜群、およびH/S比の各々についてのグラフを示す。
図23A、23Bおよび23Cは、骨髄移植して賦形剤、IGF−140ggも
しくはIGF−1120μgで処置したマウスへの照射14日後の、肺臓リンパ
球数、肺臓T細胞亜群および肺臓B細胞数の各々についてのグラフを示す。
図24は、骨髄移植して賦形剤、IGF−140ggもしくはIGF−1120
μgで処置したマウスへの照射14日後の、LPS(図24A)、ConA(図
24B)、またはPWM(図240)のマイトジェンを用いたマイトジェン性反
応のグラフを表す。
図25A、25Bおよび25Cは、骨髄移植して賦形剤、IGF−140ggも
しくはIGF−1120μgで処置したマウスへの照射21日後の、末梢血リン
パ球B細胞、T細胞亜群、およびH/S比の各々についてのグラフを示す。
図26A、26Bおよび26Cは、骨髄移植して賦形剤、IGF−I 4Qμg
もしくはIGF−■ 120μgで処置したマウスへの照射21日後の、金牌細
胞数、T細胞亜群および肺臓B細胞数についてのグラフを示す。
図27は、骨髄移植して賦形剤、IGF−140ggもしくはIGF−1120
μgで処置したマウスへの照射21日後の、LPS(図27A)、ConA(図
27B)、またはpwM(図27C)のマイトジェンを用いたマイトジェン性反
応のグラフを表す。
図28は、骨髄移植して賦形剤、IGF−140ggもしくはIGF−1120
μgで処置したマウスへの照射14日後(図28A)または21日後(図28B
)の胸腺リンパ球数のグラフを表す。
本明細書中で用いる「免疫系を刺激する」とは、哺乳類または鳥類の免疫機能を
増強することを意味し、該増強は抗体の媒介によるものかまたは細胞の媒介によ
るものであり、該免疫系はIGF−1で処置される宿主にとって内因性であるか
または提供者からIGF−Tが与えられる宿主受容者に移植される(例えば骨髄
移植など)ものである。例えば、該刺激は肺臓リンパ球数、肺臓子細胞群数(T
細胞、CD4およびCD、)、または肺臓B細胞などの肺臓細胞数の増加の結果
生じるかまたは胸腺細胞数の増加の結果生じるであろう。免疫系応答に関与する
他の細胞には、ナチュラルキラー細胞、マクロファージおよび好中球が含まれる
。さらに、該刺激は免疫原に応答した抗体産生の増加によることもある。
本明細書中で用いる「妥協した(損傷した)免疫系」および[不十分な免疫グロ
ブリン産生が起こる疾患」の表現は、抗原に対する抗体の正常より小さな反応を
有するヒトならびに動物の免疫系を意味し、これは、その肺臓サイズがあるべき
サイズより小さいためであるか、肺臓が部分的にしか機能しないため、化学療法
物質などの薬物が正常な免疫機能を抑制しているため、該動物が機能的にIGF
−1(またはGH)欠損であるためであるか、または他のあらゆる因子による。
その例には、老齢の轡者、化学療法または照射療法を受けている患者、重い病気
から回tKしつつある患者、または手術を受けようとしている患者、AIDS患
者、先天性および後天性B細胞欠乏症、例えば低ガンマグロブリン血症、通常の
様々な無カンマグロビリン血症、および選択的免疫グロブリン欠乏症、例えばI
gA欠乏症の轡者、中、者の免疫応答よりも短い潜伏期間を有する狂犬病などの
ウィルスに感染した轡者、およびディ・ジコージ症候群などの遺伝性の疾患を有
する患者か含まれる。本明細書中で用いられる可能性のある哺乳類および鳥類に
は、経済的に重要な哺乳類および部類、例えばウシ、ヒツジおよびブタなどの動
物、ならびにニワトリおよび七面鳥が含まれる。哺乳類は肺臓の萎縮およびその
後のB細胞の数および機能の損失を呈することがある。本明細書中での好ましい
哺乳類はヒトである。
本明細書中で用いられるrlGF−IJは、ウシ、ヒンジ、ブタ、ウマ、鳥類お
よび好ましくはヒトを含むあらゆる種由来であり、天然配列または変異体型であ
り、天然、合成または組換えによるあらゆる供給源から得られるインスリン様増
殖因子を書味する。動物への使用のために本明細書中で好ましいIGI”−1は
、処置される特定の種由来のIGF−1の型であり、例えばブタを処置するため
のブタIGF−1、ヒツジを処置するためのヒツジIGF−1、ウシを処置する
ためのつ/IGF−1なとである。本明細書中でヒトへの使用のために好ましい
Ic、 F −1は、ヒト天然配列、成熟IGF−1であり、より好ましくはN
末端メチオニンを持たず、例えばEP 230.869(1987年8月5日発
行) ; EP 12g、 733(1984年12月19日発行)、またはE
P 288.451(1988年10月26日発行)に記載の方法により製造さ
れるI G F−川である。さらに好ましくは、この天然配列IGF−1は、組
換え法により製造され、Genentech、 l nc、 (South S
an Francisco、 CA)から臨床調査のために入手可能なIGF−
1である。さらに使用に好ましいIGF−1は、例えばKabiGen AB(
Stockholm、 Sweden)から入手可能な、胎盤膜を用いたラジオ
レセプターアッセイにより測定したときに約14,000単位/■gより大きな
比活性を有するIGF−1である。
最も好ましLl[GF−1変異体は、PCT 1011710103g(198
7年2月26日発行)およびPCT Wo 89105822(1989年6月
29日発行)に記載の変異体、すなわち成熟分子のN末端からの位置3で少なく
ともグルタミン酸残基が欠如している変異体、またはN末端に5個までのアミノ
酸の欠失を有する変異体である。最も好ましい変異体は、N末端から最初の3M
のアミノ酸が欠失している変異体(脳IGF、tIGF−1,des(13)−
1GF−1、またはdes−IGF−Iと様々に表示される)である。
本明細書中て用いられるrGHJは、ウシ、ヒツジ、ブタ、ウマ、鳥類および好
ましくはヒト(hcH)を含むあらゆる種由来であり、天然配列または変異体型
であり、天然、合成または組換えによるあらゆる供給源から得られる成長ホルモ
ンを意味する。これには、PROTROPINllの商標の下にGenente
ch、 I nc、により販売されておりN末端メチオニン残基の存在を除いて
天然のポリペプチドに同一なMet−hGH[U、S、 4,755,465(
1988年7目5日発行)およびGoedde lら、廁e、 282:544
(1979)]、およびNutropin”の商標の下にGenenLech
、 Inc、から臨床的および学術的な研究者らに対して入手可能であって、さ
らにEli Li1lyから市販品として入手可能な、メチオニ/残基が欠如し
ており天然のホルモンの配列に同一なアミノ酸配列を有する組換えhG H(r
hG H)の両方が含まれる。Grayら、Biotechnology、 2
:161 (1984)を参照。met−hGHおよびrhG Hの両方は同等
の有効性および薬物動力学の値を有する。Mooreら、上記。別の適当なhG
H候補物質は、純粋な体細胞原性活性を有し、乳腺刺激性の活性を有さないGH
の胎盤型であるhGH変異体である。U、S、Pat、No、 4,670,3
93(1987年6月2日発行)。
本明細書中で用いられる「免疫原に対する抗体反応を増強する」という表現は、
IgGが指向性である抗原の追加免疫に応答して動物の血清免疫グロブリン(I
gG)力価が上昇することを意味する。増強された抗体反応の舟橋には、免疫原
の追加免疫注射に対する抗体産生の増強、ならびに患者におけるB細胞数の増加
が含まれる。該免疫原はそれに指向性の抗体を増加させるいかなる免疫原であっ
てもよいが、好ましくはワクチンを含むウィルス、または細菌である。本発明は
、哺乳類または鳥類が、例えば狂犬病などの哺乳類または鳥類の免疫応答よりも
短い潜伏期間を有するウィルスに感染した場合に特に有用である。本明細書中の
■GF−1は、第一および第二の免疫の間または第二の免疫とその後の免疫原の
追加免疫の間の間隔を減少させる。
不十分なヘルパーTまたは細胞溶解性T細胞活性が発生する疾患に罹患している
被験体において「免疫原に対するT細胞反応性を増強させる」という本明細書中
で用いる表現は、ウィルス抗原、腫瘍、細菌などを含むT細胞が反応する免疫原
に応答した哺乳動物のヘルパーTおよび/または細胞溶解性T細胞活性の程度を
上昇させることを意味する。不十分なヘルパーTまたは細胞溶解性T細胞活性を
有する被験体は、例えば抗体の分泌、マクロファージの活性化およびウィルスに
より感染した細胞または腫瘍細胞などの標的細胞の殺傷のために必要な、ヘルパ
ーTおよび/または細胞溶解性T細胞(例えば、CD、/CD、マーカーにより
測定される)が正常な数より少ない哺乳動物である。
本明細書中で用いる、哺乳動物における「免疫性を回復する」という表現は、肺
臓または胸腺細胞の回復により、またはT細胞反応性の増強もしくはB細胞によ
り産生される免疫グロブリンの量の増加により、哺乳動物の免疫性の程度を正常
へと戻すことを意味する。
(以下、余白)
B2本発明を実施するための方法
本発明の様々な目的のために、IGF−1は非経口を含むあらゆる適当な方法に
より哺乳類または鳥類に直接投与し、局所または全身に投与することができる。
投与の特定の経路は、例えばIGF−1を用いた、知覚されるまたは予想される
副作用を含む患者の医学的経歴に依存するであろう。非経口投与の例には、皮下
、筋肉内、静脈内、動脈内および腹腔内投与が含まれる。
最も好ましくは、投与は連続注入(例えば浸透ポンプなどのミニポンプを用いる
)により、または例えば静脈内または皮下の手段を用いた注射により行う。好ま
しくは、投与をICF−1のために皮下により行う。また、単一ボーラスとして
、または低速−放出貯蔵物製剤であってもよい。最も好ましくは、IGF−1を
注入により連続的に、最も好ましくは皮下に投与する。
さらにIGF−1は、任意の1またはそれ以上のその結合タンパク質、例えばI
GFBP−2、IGF−BP−4または最も好ましくはIGFBP−3[108
910926g(1989年10月5日発行)およびMartinおよびBax
ter、 J、Biol、Chet、 261:8754−8760 (+98
6)に開示されている]と共に適当に投与する。このグリコジル化タンパク質は
、内因性IGFの大部分を運搬するヒト血漿中に見られる125〜150Kdの
糖タンパク質複合体の、非還元5DS−PAGEゲル上で約53Kdを有する酸
−安定な成分であり、さらにGHにより一調節されている。また、IGF−[を
投与のためにレセプターまたは抗体または抗体フラグメントに適当に結合させる
。
治療において用いるべきIGF−1組成物は、個々の患者の臨床的状態(特にI
GF−[単独による治療の副作用)、IGF−1組成物の供給部位、投与方法、
投与計画、および実施者に既知の他の因子を考慮に入れて、良い医療の実施と一
致する様式で製剤化して投与されるであろう。従って、本明細書中での目的のた
めのIGI−1の「有効量」(免疫刺激性の有効量を含む)は、このような考慮
により決定する。
一般的な提案として、非経口的に投与されるIGF−1の1用量あたりの薬学的
に有効な全体量は、患者の体重に対して約1μg/kg/日〜l Omg/kg
/日の範囲にあるであろうが、上記のようにこれは治療上の裁量の下にあるであ
ろう。より好ましくは、この用量は少なくとも0 、01 sag/kg/日で
あり、そしてヒトにとって最も好ましくはホルモンのために約領01と1 mg
/kg/日の間である。連続的に与えるなら、IGF−1は通常約lμg/kg
/時〜約50μg/kg/時の用量速度で、1日当たり1〜4注射または例えば
ミニポンプを用いた連続皮下注入のどちらがて投与する。静脈内バッグ溶液を用
いてもよい。適当な用量の選択における重要な因子は、抗体産生の増強、肺細胞
または胸腺細胞数の増加、肺臓B細胞の増加などにより測定して得られる結果で
ある。
免疫系に影響を及ぼすl GF−1処置の経過は、マウスの場合には7日である
特定の最小日数より長く続けた場合に最適であると思われる。変化の観察に必要
な処置の長さおよび反応が起こるための処置後の間隔は、所望の効果に依存して
変化すると思われる。
さらにIGF−1は、持続放出系により投与するのが適している。持続放出組成
物の適当な例には、成型された物品の形態にある半透性の重合体マトリックス、
例えばフィルムまたはマイクロカプセルが含まれる。持続放出マトリックスには
、ポリラクチド(U、 S、 Put、 No、 3.773.919、EP
5g、 481)、L−グルタミン酸およびγヒドロキシ醋酸(EP 133.
91t8)か含まれる。また、持続放出IGF−1組成物にはリポソームにより
包入されたIGF−1が含まれる。IGF−1を含有するリポソームは、本質的
に既知の方法 DE 3.21g、 121; Epsteinら、 Proc
、Natl、Acad、Sc其じ S、A、、82:3688−3692 (1
985): Hwangら、Proc、Natl、Acad、Sci、U、S、
A、、7V:40
30−4034 (1980); EP 52.322: EP 36,676
: EP 8g、046; EP 143,949; EFf 142,641
:
Japanese Pat、^ppln、 83−118008; U、S、P
at、No、 4,485,045および4.544.54T;
およびEP 102.324により調製する。通常、該リポソームは、脂質含量
が約30モル%コレステロールより多い、小さな(約200〜8ooオングスト
ローム)単層状型であり、選択された比率は最適なIGF−1治療のために調整
する。
1つの態様において、非経口投与のためにIGF−1を単位投与量の注射可能な
形態(溶液、懸濁液または乳濁液)に所望の純度で、薬学的に許容し得る担体、
すなわち用いられる投薬量および濃度で受容者に対して非毒性であって製剤の他
の成分と融和性である担体と混合することにより製剤化するのが普通である。例
えば、該製剤は好ましくは酸化剤およびポリペプチドに対して有害であることが
知られている他の化合物を含まない。
通常、該製剤はIGF−1を液体の担体または細かく分割された固体の担体また
はこれら両方と一様にそして完全に接触させることにより調製する。次いで、必
要ならば、その生成物を所望の製剤へと成型する。好ましくは該担体は非経口的
な担体であり、より好ましくは受容者の血液と等張な溶液である。このような担
体媒体の例には、水、食塩水、リンガ−液、およびデキストロース溶液が含まれ
る。さらに非水性の媒体、例えば固定油およびオレイン酸エチル、ならびにリポ
ソームが本明細書中で有用である。
担体には、等張性および化学的安定性を増強させる物質などの添加物の少量を含
有させるのが適している。このような物質は、用いられる投薬量および濃度で受
容者に対して非毒性であり、緩衝剤、例えばリン酸、クエン酸、コハク酸、酢酸
および他の有機酸またはこれらの塩:抗酸化物質、例えばアスコルビン酸;低分
子量(約lO残基以下)のポリペプチド、例えばポリアルギニンまたはトリペプ
チド:タンパク質、例えば血清アルブミン、ゼラチンまたは免疫グロブリン;親
水性ポリマー、例えばポリビニルピロリドン;アミノ酸、例えばグリシン、グル
タミン酸、アスパラギン酸またはアルギニン;単糖、三糖およびセルロースまた
はその誘導体を含む他の炭水化物、グルコース、マンノース、またはデキストリ
ン:キレート剤、例えばEDTA;糖アルコール、例えばマンニトールまたはソ
ルビトール:対イオン、例えばナトリウム;および/または非イオン性界面活性
剤、例えばポリソルベート、ポロキサマー、またはPEGを含む。
IGF−1は通常、このような媒体中に約0.1mg/鋼l〜100 mg/1
1の濃度でpH約3〜8で製剤化する。標準の長さのIGF−1は通常約6以下
のpHで安定であり; des(1〜3)−10F−1は約3.2〜5で安定で
ある。上記のある種の賦形剤、担体または安定化剤の使用の結果、IGF−1の
塩が形成されることは理解されるであろう。
さらに、IGF−I、好ましくは標準の長さのIGF−1は適当な担体媒体中に
適当に製剤化して、細胞を含まない医薬組成物を得るのが好ましい。1つの態様
におて、製剤化に用いる緩衝剤は、組成物が混合の直後に用いられるかまたは後
の使用のために保存されるかによるであろう。直ちに用いる場合には、標準の長
さのIGF−1をマンニトール、グリシンおよびリン酸(pH7,4)中に製剤
化することができる。この混合物を保存すべきであるなら、約6のpHで緩衝剤
、例えばクエン酸中に、このpHでGHの溶解性を上昇させる界面活性剤、例え
ば0点1%ポリソルベート20またはボロキサマー188と共に製剤化する。最
終の調製物は安定な液体または凍結乾燥された固体であってよい。
治療的投与のために用いられる[GF−1は無菌性でなければならない。無菌性
は、無菌性の濾過膜(例えば02μ膜)での濾過により容易になし遂げられる。
通常、治療用のIGF−1組成物は、無菌性の利用口を有する容器、例えば静脈
内溶液バッグまたは皮下注射用の注射針により貫通可能なストッパーを有するバ
イアル中に入れる。
通常、ICF−1は単回または多回投与用容器、例えば密封したアンプルまたは
バイアル中に水性の溶液または再組成のための凍結乾燥製剤として保存されるで
あろう。凍結乾燥製剤の例として、無菌的に濾過した1%(v/v)水性IGF
−1溶液(5ml)で1oafのバイアルを満たし、得られた混合物を凍結乾燥
する。その注入溶液は、凍結乾燥されたIGF−1を静菌性の注射用水を用いて
再組成することにより調製する。
さらに、本発明の目的のためにGHを1回投与量としてIGF−1と混合するこ
とができ、上記でIGF−1のために用いた適当な投与を用いる。hGHはIG
F−1よりも高いpH,例えば7.4〜7.8で安定であることに注目される。
GHを投与する場合には、1またはそれ以上のその結合タンパク質と共に投与す
るのが適している。良く特徴付けられたこのような結合タンパク質は、血液中を
循環するGHレセプターの細胞外ドメインの構成要素であり、ヒトを含むいくつ
かの種[YserおよびHerington、 klol、cell、Endo
crino、、 41:153 (1985); Sm1t■■
よびTa1asantes、 Endocrinology、 123:148
9−1494 (1988); EstnerおよびRoo刀{ A
eta Endocrinologica (Copenh、)、 122:2
96−302 (1990)]においてGHBPとして機能する高親和性成長ホ
ルモン結合タンパク質(GHBP)である。Baumannら、J。
Cl1n、Endocrinol、Metab、、 62:134−141 (
1986); EP 366.710(1990年5月9日■s);
Heringtonら、J、Cl1n、 Invest、、77:1817−1
823 (1986); Leungら、Nature、3R0:
537−543 (1987)。また、GHに対して比較的低い親和性を有する
第二のBPは、構造的にGHレセプターに関連がないようであることが開示され
ている。Bauaannおよび5hav、 J、Cl1n、Endocrino
l、Metab、、 70:680−686 (1990)。
GHおよびIGF−1の両投存置は、共に使用する場合にはIGF−1を単独で
投与する場合よりも少なくてよい。IGF−1およびGHの両投存置を案出する
実施者は、これらのホルモンによる治療の既知の副作用を考慮にいれるべきであ
る。hGHについての副作用には、ナトリウム貯留および細胞外容積の拡大[I
kkosら、Aeta Endocrinol、(Copenhagen)、3
2:341−361 (1959); Biglieriら1C
1in、Endocrinol、Metab、、 21:361−370 (1
961)]、ならびに高インシスン血症および高血糖が含まれる。IGF−1の
主な見かけの副作用は低血糖である。Gulerら、Proc、Natl、Ac
ad、Sci、tlS^、+989.上記。
好ましくは、IGF−1をAIDSワクチン(例えば、gp120またはap1
60ワクチンまたはgpレセプターを基本とするワクチンのカクテル)などのワ
クチンと共に(すなわち、ワクチンと同時またはワクチン後に)、最初の免疫の
間またはワクチンの追加免疫の間のどちらかに、抗体反応の増強を確実にするた
めに投与する。最も好ましくは、各追加免疫の時点でIGI−1を与える。ワク
チンを伴うIGF−1の使用は、ワクチンの有効性を、特に妥協した免疫系を有
する患者において増大させるであろう。
免疫不全の哺乳動物を診断して、それら疾患の原因となり、IGF−1を用いた
処置により逆転させ得る、低い血清ICF−1濃度をそれらが宵するか否かを決
定することは本発明の別の態様である。このようなヒト患者には、老齢、栄養不
足、栄養不良または病気の患者が含まれるであろう。このような免疫不全の患者
の血清IGF−1濃度を診断して、その目的のために有効なIGF−1の量を投
与することによって、正常より低い血清IGF−1濃度を有する患者のIGFi
[flli&濃度を回復させることにより、患者の免疫性は回復するであろう。
患者におけるIGF−1濃度の診断はあらゆる常法により行うことができるが、
通常、Furianettoら、 J、Cl1n、 Invest、、 60:
648−657 (1977); Ba1aおよびBhau={ic
k、 J、Cl1n、Endocrin、 and Metabol、、 49
ニア70−777 (1979);およびZaprら、しり■
n、1nvest、、 68:1321−1330 (19gりに記載のように
、抗IGI−1抗体を用いるEl、lsAまたはRIA試験に血液サンプルを供
することにより行う。
大奥Δ土 器官重量、BおよびT細胞数ならびにマイトジェン刺激に対する応答
の評価
組換えヒトl G F −I JKabiGen AB、 Stockholm
、 Swedenから市販品として入手可能(胎盤嗅を用いるラジオレセプター
アッセイによる比活性>14,0OOU/mg)またはGenentech、
Inc、、 5outh San Franciacoから臨床研究用に入手可
能]を、実施例に詳述する全てのl GF−1実験において用いた。l GF−
1を5ag/mlて10mMクエン酸緩衝液および126s+MNacl、pH
6,0中に溶解した。
このIGF−Iを、3つの種、即ちラット、ウサギおよびマウスに投与し、肺臓
および胸腺重電に対するその効果を観察した。用量−反応実験をマウスおよびラ
ットて行い、IGF−1を同様の効果を有するウサギに与えた。さらに、B細胞
およびT細胞数およびマイトジェノ刺激に対する反応をマウスで評価した。
I 九ムよ
GH欠損およびそれによるIGF−1欠損の2つの動物モデルを用いて、肺臓お
よび胸障の重量および大きさに対する[GF−1の効果を示した。GHおよびI
GF−1欠損の第三のモデルは老齢の動物である。老齢(18か月齢)のラット
を用いて肺臓および胸腺の大きさ、細胞の構造、およびインビトロでのマイトジ
ェンへの反応に対するIGF−1の効果を示した。さらに、正常な血清ICF−
1濃度を有する成体卵巣摘出ラットを用いて、IGF−1欠損でない動物におけ
る肺臓および胸腺に対するIGF−1の効果を示した。
A、短小ラット
雌性短小ラット(Simonsen Labs、 G11roy+ C^)(1
00〜140g)に浸透ミニポンプからの皮下(sc)注入により1週間IGF
iを投与した。図1は、これらの短小ラットにおける肺臓サイズに対するIGF
−1についての用量−反応グラフを提供する。明らかに、IGF−1は、短小う
y)における肺臓の成長に対する非常に強力な刺激物質である。
B 下垂体切除ラット
雌性下垂体切除ラット(Taconic Farms、 Gers+1ntov
n+ NY)(体重85〜105g)に、IGF−1およびdes −I G
F −1[PCT 108710103B(1987年2月26日発行)および
PCT [089105822(1989年6月29日発行)]を供給する浸透
ミニポンプを一週間、皮下に移植した。各々図2Aおよび2Bに示されるように
、IGF−1およびdes−IGF−1での処置により肺臓および胸腺の成長反
応の大きな増大が示されている。肺臓または胸腺の重量を体重1グラム当たりで
表したときに、この成長は体全体の成長よりも大きく、さらに非常に有意な肺臓
および胸腺の成長がある。
IGF−1およびdes−IGF−1の両方がこの活性を有しており、des
−I G F−1はこの点において1GF−1よりも有意に強力である。
μmがμm1性ラツト
成体雌性ラットの卵巣摘出を行った。30日後、ラットが体重300gになった
とき、それらにIGF−1(IGF−1の1.33または4 mg/kg/日を
供給する)または賦形剤を含有している浸透ミニポンプ(Alza、 Pa1o
Alto、 2ML 2)を移植した。ミニポンプ移植の14日後、動物を屠
殺した時点て肺臓を切除して重量を計測したくこの実験では胸腺は切除しなかっ
た)。
図3は、このラットモデルにおけるIGF−1に対する用量−反応グラフを示す
。正常な内因性成長ホルモンおよびIGF−1を有する、下垂体が無傷の動物に
おいてでさえ、体重(平均増加量45g)および肺臓重量に対する外因性のIG
F−1の大きな効果を示すことができたことがわかる。肺臓重量を体重に対する
百分率として表した場合でもなお、肺臓の非常に有意な成長を示すことができた
(賦形剤に対して*Np< 0.001、賦形剤に対して**p< 0.01
)。
従って、ラットにおいて、GH−およびIGF−T−欠損動物(免疫不全動物)
および正常なGHおよびIGF−1濃度を有する動物(免疫−十分な動物)にお
ける免疫機能を有する組織の成長にIGF−Iは影響を及ぼすことがわかった。
D、老齢ラット
2つの別のインビボ実験において、rGF−ISGHまたは[GF−1+GHを
18か月齢の老齢ラットに14日間投与し、胸腺の退行を有するこのモデルにお
いてIGF−■が肺臓および胸腺の機能的変化をひき起こすか否かを決定した。
胚用頂
18か月齢および400〜500gの雄性F 1sher344ラツトを、Ha
rlan 5praque Davley(HS D)から購入した。これらの
ラットはH3Dにより老化のためにN I HI ru+tituteに対して
繁殖されており、老化実験において用いられる標準的なうyトモデルである。実
験1において、7ラツト/群を用い、実験2において8ラット/群を用いた。実
験用ラットとして同様に飼っていた若齢のF344ラット(5〜8週齢)を陽性
対照として用いた。治療群は、(1)賦形剤ポンプ、賦形剤注射、(2)IGF
−1ポンプ、賦形剤注射、(3)IGF−1ポンプ、GH注射、(4)賦形剤ポ
ンプ、GH注射および(5)若齢ラットであった。
IGF−1を2つのミニポンプに充填し、1.150mg/ラット7日のIGF
−Iまたは0 、8 mg/kg/日のdes−IGF−1を連続注入として皮
下に供給した。rhG H(Nutropinll商襟、Genentech、
Inc、18mg/mlマンニトール、0.68111g/mlグリシンおよび
5mMリノ酸、pH7,4中に2mg/slで製剤化)またはbG H(Mon
sant)を毎日1mg/ラット/日の皮下注射として与えた。賦形剤ポンプ群
には、IGF−■のための賦形剤(10sMクエン酸緩衝液および126mM
NaC1,pt−i 6. O)(本明細書中、以下rlGF−[賦形剤」と称
する)を充填した同一のポンプを与えた。
処置は14日間続けた。GHを与えない動物にはhGH媒体を毎日注射(0,1
■l)した。
動物を屠殺した時点で、血液サンプルを採取し、肝臓、腎臓、心臓、肺臓および
胸腺を除去し、吸い取り乾燥して、直ちに重量を測定した。肺臓および胸腺を緩
衝液中に直ちに入れ、次いで細胞を消化または物理的な破砕により得た。この細
胞を計測し、次いで均一な濃度で培養した。胸腺細胞はr L −1(2U/g
+1)およびフィトヘマグルチニン(PHAX5μg/ml)と共に培養し、M
aizelら[し巨LMed、、 15影470−476 (1981)]によ
り開示されているようにチミジンの取り込みを測定した。肺臓は同様に処置し、
2つの機能試験を行った。
tji準の長さの[GF−IおよびrhGHをこの実験で用いた。図4は、体重
の増加を示す。GH処装したラットは9.6±11.4g増加し、IGF−1処
置したラットは34.5±9.4g増加し、そしてIGF−1およびGH−処置
したラットは455±9.9g増加した。[GF−1に対する反応は明らかに大
きく、GH+IGF−Iに対する反応は相加的であることが明らかであった。用
いた用量でのIGF−1は明らかに同化を促進した。IGF−1処置による非常
に劇的な効果は、血液尿素窒素(BUN)濃度における対照の20.7±2.4
mg/dLから■GF−1処置後の13.8±1.8mg/dLへの大きな降下
であり;hGHは効果を有さなかった。低下したBUNは同化作用の代謝状態を
示す。体重増加のデータ、増加した器官重量、低下したBUN、および低下した
血液酵素濃度の全ては、タンパク質合成がタンパク質分解より優勢である同化作
用状態をIGF−1が生み出していることを示している。IGF−1の効果はh
GHの効果より明らかに大きかった。
器官重量の全てに対するIGF−1の明らかな効果が見られた。肝臓は6,6%
増加し、腎臓は16.6%、心臓は18.5%、胸腺は27.0%そして肺臓は
808%増加した。全ての反応は統計学的に有意であった。hGHの効果のみが
肝臓重量を8,8%有意に減少させるものであった。GHおよびIGF−1を組
み合わせた処置によりこれらの器官に対するIGF−1の効果の大きさは1例を
除いて減少しなかった。肺臓重量は、IGF−I+GH処置に対しては、IGF
−I単独群における肺臓重量に比較して減少した。
全てのIGF−1濃度は、共に行うhGH処置を伴うかまたは伴わないTGF−
1投与により増加した。出穂では、hGHは血液全IGF−1濃度を有意に上昇
させなかった。
採収した器官由来の細胞を分散させて、マイトジェンに対するそれらの反応を測
定した。表Iは胸腺および肺臓についてのいくつかのデータを示す。胸腺の湿重
量はIGF−1により増加したがhGHによっては増加しなかった。正常な、若
齢の、60日齢F 1scherラツトを陽性対照として用いた。
未処置の老齢ラットから得た胸腺は、組織培養において完全な分析をし得るのに
十分な細胞をいずれももたらさなかった。対照的に、IGF−1またはIGF−
I 十GHで処理した13ラツトのうち8ラツトは、十分な生存能力のある胸腺
細胞をもたらした。14日間の1GF−1処置により、胸腺細胞数において5倍
の著しい増加がひき起こされたが、若齢ラットの胸腺はなお十分に、より多くの
細胞を含んでいた。
成長ホルモンは胸腺細胞数を増加させる傾向があったが、効果(平均数の倍増)
は統計学的には有意ではなかった。また、IGF−1+hGHは胸腺細胞数を増
加させる効果的な方法であった。対照的に、肺臓における細胞数はIGF−1ま
たはGH処装により有意に増加しなかったが、IGF−1処置群の平均値は比較
的高かった。ゆえに、IGF−1は胸腺の湿重量そして採収し得る細胞数もまた
増加させることができた。次いで、増大した組織の質量および細胞数による任意
の機能的効果は、以下の表11に示すように、分散させた胸腺細胞のマイトジェ
ンに対する反応を測定することによりインビトロで試験した。PHAおよびIL
−1の反応の両方およびそれらの組み合わせに対して、老齢ラットから得た組織
は若齢の動物から得た組織と比較するとrGF、I単独により活性の増大へ向か
う傾向が示されたが、この効果は統計学的には有意ではなかった。IGF−1+
GHの組み合わせでは採収された細胞数への相加的な効果はなかった。ゆえに、
■GF−1+GHが胸腺機能の全ての尺度に対して最も大きなそして最も有意な
効果を有することは驚くべきことであった。若齢の組織の反応に比べて、IGF
−1;GHに対してPHAの反応は3.7倍上昇し、PHA+IL−1の組合せ
については反応は4倍上昇した。
表■
若齢ラット 2.81±0.30 4.43士領79*H老齢ラット賦形剤 2
.72±0.68 0.19±0.15老齢ラツト [GF−[3,58±0.
86 0.96±0.66**老齢ラツト IGF−1+GH3,27±1.4
7 0.82±0.27***老齢う2トGH2,50±0.51 0.36±
0.28*値は平均および[9偏差である。
(有意性 賦形剤に対して*p<0.05、**p<0.01、***p< 0
.001)若齢および老齢F344うy)から得た胸腺細胞。未処置老齢ラット
の全てはアッセイを行うためには不十分な胸腺細胞しか有していなかった。
処置 細胞数 PHA IL−I PHA+IL−1若齢ラツト 4.96 +
764 1360 3349若齢ラツト 4.80 1790 989 383
6若齢ラツト 3.52 2112 1462 3629平均 1888±19
3 1270±249 3804±244老齢ラツト
IGF−10,373078672112731G F −11,723524
10283724IGF−11,6830328546532IGF−11,2
01523929
平均 2789±872* 870±150** 7176±3815*老齢ラ
ツト
IGF−1よGH0,9210436153618990ICF−1+GH1,
065120283617446IGF−1↓GH1,12743223161
3429IGF−1+GHQ、78 5095 1796 7865平均 70
20±2526## 2+21±576# 14432±4966##老齢ラツ
ト
G HQ、 72 2005 581 437+G HQ、 82 11263
1780 27021平均 −−□−−−
値は個々の動物から得た平均c、 p、 m、であり、群の平均はこれらの値を
基にしている。
比較(IiICF−1−i−GH対若齢:*1GF−1対IGF−1+GH)(
有意性・*P<o、o!5、**p<0.01、up<0.05、##p<0.
01)これらのデータは、IGF−1を用いた老齢動物において、IGF−1処
置のほんの14日後という比較的短い期間の後に、胸腺組織の大きさの増大を生
じさせることができることを示している。同様な老齢ラットにおいて、GHおよ
びプロラクチンの両方が胸腺の大きさおよび胸腺機能のいくつかの性状を上昇さ
せ得ることを示した以前の研究がある。Kelley、 Pgychoneur
oimmunology IL 2nd Ed。
、B、Aderら編、 1990.上記中。
さらにここで、IGF−1により生じた増大した胸腺組織は機能的な組織であり
、この組織中でマイトジェンに対して反応し得ることが示されている。若齢う。
トにおいては4倍多くの胸腺細胞が存在するが、IGF−1処置老齢う、トから
得た細胞は4倍まで向上されるインビトロ活性を有していた。従って、用いた機
能的試験によれば、老齢ラットの胸腺は、はるかに若い動物の胸腺へと本質的に
回復した。胸腺において老化の効果は逆転されたことが明らかであった。
(b)実験2
18か月齢のラットの第二の組において、bGHおよびdes−IGF−1を用
いた以外は同様の実験を行った。ざらにdes−ICF−1の活性、および最初
の実験におけるhGHの比較的弱い効果がhGH抗体によるものであるが否かに
ついて試験した(GHはラットにおいて非常に抗原性であり、bGHははるかに
抗原性でない)。
結果を表■に示す。des−IGF−1による重量の増加は最初の実験における
ものより小さいようであったが、bGHに対する反応よりはまだ上であった。腎
臓オよび肺臓はde++−IGF−1に対して大きな反応を示し、GHに対して
はいかなる有意な反応も示さなかった。全般的に、des−IGF−1は血液細
胞数を若齢動物における数へと戻し、des−IGF−1およびbGHの組み合
わせは最も有効な処置であった。des−IGF−1はbGHと組み合わせたと
きに、白血球細胞(WBC)およびリンパ球数を増加させる傾向があった。この
変化は、実施例■のヒトにおいて見られるものと量において同様である。
胸腺重量、細胞数およびPNA(ビーナツツ凝集素)陽性であった細胞の百分率
の結果を表■に示す。胸腺重量がdes−IGF−1処置ラツトにおいて屠殺時
に増大していたことがわかる。この実験は胸腺において数が増加した細胞の起源
および型を試験するために計画した。この細胞の起源および型の識別は、真正な
胸腺細胞のための特異的マーカーとしてPNAを用いるFAC3分析(以下にさ
らに説明する)により行った。PNA陽性の胸腺細胞は、T細胞に対する未熟な
前駆体細胞であると考えられる。
表■
血球算定・des−IGF−1およびGHで処置した老齢ラット;若齢ラット(
対照)Iff WBCリンパ球 ヘマト RBC数 MCV 血小板数 クリッ
ト 数
3老齢対照 736±1.424.32±0.7538.0±1.87.59±
0.4950.1±1.1676±29b des−IGF−18,12±0.
764.23±0.4137.8±1.87.29±0.3851.8±0.5
726±69c bGH6,97±0.964.15±0゜7637.4±1.
37.39±0.3250.6±0.5795±46d des4bGH8,9
3±1.904.80±1.1637.6±1.27.01±0.2253.9
±1.6783±98e 若齢ラット 8.92th1.246.40±0.8
137.5±0.96.53±0.1457.4±1.0897±68e0(n
−4)を除いてn=7および8の平均および標準偏差。
表■
胸腺細胞数 des−I G F −1およびbGHで処置した老齢F344ラ
ット;a賦形剤老齢 80±35 0.66±0.2 24±12b des
−I CF −1(0,64) 117±27* 3.27±2.IH72±1
4***c bGH(1,0) 66±17 1.30±0.6 37±18d
des−”bGH144±39** 2.79±1.5** 69±23**
*若齢ラツトは老齢ラットより5倍多い胸腺細胞を有していた。des−IGF
−1単独またはbGHとの組み合わせを用いることにより、胸腺中の細胞数は
約4゜5倍に増加した。bGHは単独で細胞数を2倍にしか増加させなかった。
これらの反応により実験lにおける観察が確認された。PNA陽性である細胞の
百分率は、予期しないものであった。若齢の対照ラットは95%のPNA陽性細
胞を有し、老齢ラットは陽性細胞を25%しか有していなかった。
これらの老齢ラットにおいて、des−IGF−1は単独でPNA陽性細胞の百
分率を細胞の72%まで上昇させた。同様の数字(69%)がdes−IGF−
1+bG H群について見られた。bGHは単独でPNA陽性細胞の百分率に有
意な影響を皮はさなかった。これにより、■細胞のための前駆細胞から成る「真
正な」胸腺再集合か老齢動物において再生されることが示された。
従って、des−IGF−1は、細胞数およびPNA陽性である百分率の両方を
本質的に正常なものへと回復させることにより非常に劇的な効果を生み出した。
IGFIは老齢ラットにおける胸腺の若返りに対して著しい効果を有することか
明らかである。実験2において老齢ラットを屠殺した時に、胸腺の半分を10%
士ルマリンに入れて組織学的切片を調製した。胸腺全体の組織は獣医学の病理学
者が評価を行い、(1)重大な病変なしく若齢対照動物)、または(2)退化(
老齢動物にとっては正常)、または(3)リンパ球性の過形成の形跡の外観によ
り特徴付けた。さらに、胸腺内のリンパ球細胞質は群の間で異なる細胞成分であ
るようだったので、その量を全ての動物について等縁付けした。
この特徴化の方法を用いることにより、胸腺の退化は賦形剤およびGH処置群に
おいて見られた。しかし、des−IGF−1およびdes−IGF−1+bG
Hを投与した群においてリンパ球性過形成および胸腺構造の再生の明らかな証拠
があった。des−IGF−1で処置したラットにおけるリンパ球細胞質の増加
は容易に区別できるものであった。退化の程度およびリンパ球性過形成の量につ
いてスライドグラスを評価することにより、退化はdes−IGF−1により有
意に逆転され(p<0.01、フィッシャー検定)、リンパ球性過形成の量はd
eg−IGF−Iにより大きく上昇する(p<0.001)ことが確認された。
従って、胸腺の組織学的検査により、胸腺の退化が既に起こっている場合でさえ
、IGF−1は老齢動物の胸腺を若返らせることができることが確認された。
■・z1土
雄性ニューシーラント白色家兎(2,0g〜2.5g)に麻酔をかけ、両方の腎
臓動脈を120分間クランプではさむことにより腎臓の損傷をひき起こした。ク
ランプではさんだ時点て、3.3mg des −I G F −1/al酢酸
(100mM、pH4,5)の2mlを含有するAlzet浸透ポンプ(Alz
a Corporation、 Pa1o Alto、CA、モデル2ML−1
)、または5.0mg I GF −1重ml(塩化ナトリウム/酢酸ナトリウ
ム緩衝液、pH6,0中)を各々2 、l 含む2 A 1zet浸透ポンプの
どちらが1つを腹腔内に置いた。このポンプは0.364mgdes−IGF−
1重kg/日または1.18ggdes−I G F−1/kg/日のとちらか
を7日間供給した。対照動物には賦形剤で満たしたポンプを与えた。動物は7日
目に層殺し、胸腺および肺臓を切除した。
IGF−1での7日間の処置の後に、IGF−1処置家兎(n=6)の胸腺の平
均湿重量は47±044gとなり、対照動物(2,7±0.58g、n=4、p
−0、023)のおよそ2倍の大きさであった。胸腺の大きさを家兎の体重の百
分率として表した場合に、効果の統計学的有意性は上昇した(p=o、o 14
)。
des−IGF−1での処置の7日後に、処置した家兎の肺臓の平均湿重量(n
=8.2.43±0.44g)は対照家兎(n−7,1,17±0.21g、
p=0.028)の2倍以上の大きさであった。
■・ヱグス
ラットおよびウサギを用いた上記の実験により、IGF−1が免疫系において十
分な変化をひき起こすことができることが確認された。次にマウスをモデル系と
して用いたが、これは、この種において免疫細胞マーカーおよびアッセイが比較
的良く特徴付けられており容易に利用可能であることを理由とする。さらに、胸
腺および肺臓の大きさ、およびマイトジェンに対するインビトロでの反応に関す
る効果が、免疫系の真に機能的に増強された活性と解釈されるか否かをマウスに
おいて確認することが望まれた。
老齢ラットにおいてIGF−1は胸腺の構造および細胞学を若齢の動物のものへ
と回復させる著しい活性を有することが示され、生じた細胞はマイトジェン性反
応の増強を示したので、老齢マウスをモデルとして選択し、この場合において加
速された老化のモデルである引退した種畜雄性マウスを用いた。同化作用物質と
してならびに免疫組織成長および機能のエフェクターとしてのIGF−1の効果
を成体の老齢マウスにおいて実験した。さらに、細胞数およびマイトジェン性刺
激に対するhGHの効果およびIGF−1およびhGHの組み合わせの効果を評
価した。
(以下、余白)
A 計画
以下の実験では9か月齢またはそれ以上の、体重が約25〜35gの引退した種
畜BALB/c7ウス(Harlan 5praque Dawley、 Sa
n Diego、 CA)を用いた。動物を個別のケージで飼い、飼料(Pur
ina Rodent Chov 50105. St、Louis、MO)お
よび水を任意に与えた。無作為化計画を用いて処置群に分ける(動物の体重に基
づいて)前に全ての動物の体重を測定した。動物をステンレス鋼の耳標識で識別
し、少なくとも1週間順応させた。
IGF−Tは皮下移植された侵透ミニポンプにより投与した(7日間の実験のた
めに、Alzetモデル2001、ポンプ速度約1μm/時:14日間の実験の
ために、2つのAlzetモデル2002ミニポンプ、ポンプ速度的0,5μl
/時:Alza、 Pa1o Alto、 CAを使用)。製造者の指示に従っ
てこのポンプに溶液を充填し、次いて充填されたポンプを無菌性食塩水中で一晩
、冷蔵庫内でインキュベートした。
このポンプを、IGF−1賦形剤または、最初の7日間処置実験のための1群当
たり6匹の動物のためにIGF−1(上記のように配合された5mg/ml)の
所望のンa度、スナワチ、7.5.30tたは120μg IGF−1/B/7
B間、オヨび第二の7日間処置実験および14日処置実験のための1群当たり5
匹の動物のために120μglGF−1./ロ/7日間のどちらかで満たした。
hGH処置のために、rhG H(商標名N utropin″)は単独で9.
6.48または240μghGH/日/14日間の量を、皮下に移植されたAl
zetモデル2002浸透ミニポンプ(0,5μm7時川4日間)により1群当
たり5匹の動物に投与し、または240μghGHを単独で14日間皮下注射に
より1群当たり5匹の動物に投与した。
IGF−1およびGHの組み合わせの実験のために、1群当たり5匹の動物にI
GF−1は2つのAIzet2002ミニポンプにより120μgの用量で投与
し、GHは皮下に毎日240μgの注射をすることにより投与した。
2 体重および器官重量の測定
約14m1のアベルチン(リン酸緩衝化食塩水(PBS)中の2.2.2−)リ
ブロモエタノールおよびt−アミルアルコール)の腹腔的注射によりマウスに麻
酔をかけた。次いて背側の肩甲骨領域の毛を刈り込み、小さな切開を作った。次
いで、閉じた止血鉗子を切開に挿入して後方に押した。次いでミニポンプをこの
ポケットに挿入し切開をステンレス鋼創クリップで閉じ、皮下注射により750
0Uのベニ/リンを与えた。動物を毎日検査し、それらの体重を記録した。
ミニポンプの設置の後の種々の時期に動物を層殺して、大量の血液サンプルを採
取し、胸腺、肺臓、心臓、肝臓、腎臓および下顎および腸間膜リンパ節を各処置
群から無菌的に除去して重量を測定した。後のアッセイのために肺臓、胸腺およ
びリンパ節を、別々のバイアル中の組織培養培地中の水上に置いた。全てのデー
タは平均上標準偏差として表し、分散の1方向分析により比較を行い、引き続い
てダンカンのランゲ試験(Duncan’s Range Te5t)を用いて
比較を行った。
3 細胞の調製
リンパ節、肺臓および胸腺を、焼結されたガラススライドを用いて分散させて、
1個の細胞懸濁液を得た。次いで細胞を10%ウシ胎児血清(F B 5XGi
bco)、ベニ/リン(100単位/ml)、100 μg/mlストレプトマ
イシン(Gibco)および200/mMグルタミンを含むイーグルの最小必須
培地(MEM、 Gibco、 Grand 1sland、 NY)中で洗浄
し、トリバンブルー色素排除により測定したときの生存可能な細胞5 X I
O@10+Iで再懸濁した。
4 マイトジェン刺激
リボポリサツカリド(LPS−E、coli 055 : B5)はDifco
Laboratories(Detroit、 Michigan)から得た
。ポークライードマイトジェン(PWM)およびフンカナバリンA(ConA)
はS igma(St、 Louis、 Migsouri)から得た。各マイ
トジェンに対する反応は次の濃度で3重にアッセイした・LPS(100,10
,1重g、/ml)、PWM(10,5,2,5μg/ml)、ConA(10
,5,2,5μg/ml)。マイト/エンの適当な希釈物を含む200μlの細
胞(2,5X I O’/ml)を、平底微量滴定プレー)(Falcon P
lastics、 0xnard、CA)中、10%FBSおよび上記の追加物
を含むHepes(0,5M)NaHCO,−緩衝化(0,24%v/v)ME
M中で培養した。培養物は10%CO2中、37°Cでインキュベートした。
72時間後、この培養物を1mC1のメチル3H−チミジンでパルスした。12
時間後、培養物をグラスファイバーフィルター上に多重サンプル・ハーベスy−
を用いて採収した。ディスクを乾燥させてシンチレーション液(3ml)中に入
れた。
DNAに取り込まれた3H−チミジンの量をB eckmanンンチレーション
カウンターを用いて測定した。全ての処置群に対して同じであった、マイトジェ
ンに対する最適の反応のみを報告した。
5、FAC3分析
上記のように調製したリンパ球細胞懸濁液を、0.1%BSAおよび10mMア
ジ化ナトリウムを含むPBS中でlXl0’細胞/mlに調節した。細胞懸濁液
の200μlずつを、T細胞群の染色のための5μlのモノクローナルなラット
抗−マウスFITCコンジュゲート抗thy−1,抗L3T4または抗Lyt
−2(Caltag。
S、 San Francisco、CA)の適当な希釈物と共に4℃で1時間
インキュベートした。
これらの懸濁液中のB細胞は、FITCコンジュゲート化F (ab’ )yボ
リクローナルヤキ抗マウスIg(MSG、A特異的)(Becton Dick
inson、 Mountainviev、CA)を用いて染色した。低温培地
で3回洗浄した後に、細胞をF A CS 440 (BectonDicki
nson、 5unnyvale、 CA)を用いて蛍光強度の度合いについて
分析した。前方および垂直の光の散乱の組み合わせについてゲート制御した後に
蛍光パラメーターを対数増幅器を用いて集めた。蛍光データは、同一イツタイブ
の非関連mabに比較した蛍光性細胞の百分率として表した。蛍光は、対数スケ
ール上でプロットされた平均チャネル数として表したときの蛍光性細胞の平均蛍
光強度として測定した。
胞−Jおよび14日実験
これらの実験の目的は、無傷の正常なマウスにおいてIGF−1が同化作用性で
あるか否か、そしてそのような同化作用的な用量でIGF−1は胸腺および肺臓
重量、細胞質、細胞型およびインビトロでのマイトジェンに対する反応性に影響
を及ぼすか否かを確認することである。1群当たり5または6匹のマウスをこれ
らの実験において用いた。ラットにおいて有効であることが知られている用量を
基にして、IGF−1を連続皮下注入により140,46および15gg/マウ
ス7日(約4.1.33および0 、44 mg/kg/日)で供給することを
決定した。
7日間の体重増加に対して用量相関性の効果(賦形剤0.75±0.75g、低
用量領86士領63g、牛用j11.31±1.03g、および高用量3.42
±1.24g)があり、高用量の反応は他の全ての群と比較して非常に統計学的
に有意(p<0.001)であった。商用1tlGFlを用いた反復実験におい
て、再び起こった同様の体重増加(3,55±0.54g)は賦形剤処置群の増
加よりも統計学的に大きかった(p<0.001)。
IGFiは、肺臓および胸腺の有意な成長をIGF−1処置の7日後に引き起こ
した。最初の実験において、IGF−[の肺臓に対する明らかな用量相関性効果
(賦形剤+05±14、低用量124±21;中用量145±58、高用量19
3±23mg:賦形剤対高用量ICF−1:p<0.001)が存在した。反復
実験において、肺臓重量は再び増加した(賦形剤103±18、高用量206±
68mg、 p=0.o l)。胸腺重量は最初の実験において変化しなかった
が、これはおそらく胸腺を異なる解剖者が異なる様に解剖したことによるもので
あった。
反1莫実験において、1名の解剖者が同様に胸腺を除去し、有意な胸腺の成長が
検出された(賦形剤15.2±1.3.商用IE26.2±6.4mg、 p=
0.006)。
140μglGF−1/日での7日間の処置の後に肺臓重量において観察された
増加はリンパ球数の増加に一部よるものであった。トリバンブルー排除により測
定した生存可能なリンパ球は、IGF−1での7日の処置の後に2X10@から
5X10’細胞/N臓へと上昇した(図5)。この細胞数の増加はBおよびT細
胞両方の増加によるものと思われた。BおよびT細胞数をS1g+およびThy
l+細胞各々のFAC3分析により定量したときに、B細胞数は3倍増加しく1
.3X108賦形剤対3.5X10”1GF−1)、T細胞数もまた対照に比べ
て増加したく0.7XIO7賦形剤対1.IX 10’1GF−1)。図5を参
照。
観察された胸腺重量の増加は、Thyl+胸腺細胞の増加と相関していた(IX
10’賦形剤対2.4X10’TGF−1)。図6を参照。これらのデータによ
り、IGF−1はリンパ球亜群に対する強力なマイトジェン作用を有することが
示される。
IGF−1により誘発されるリンパ球数の劇的な増加とは対照的に、LPS(B
細胞)およびCon A(T細胞)による刺激に対する肺臓リンパ球の反応は対
照に比べて減少したが、PWMに対する反応は、両群のマウスに対して同等であ
った。
図7を参照。この低下したマイトジェン性反応により、短期間(7日)のIGF
−1処置の後のリンパ球群における機能的な成熟の不足が示された。
従って、7日実験においては、リンパ球数は増加したが、マイトジェン性反応次
に、リンパ球機能に効果を与えるためにはリンパ球数に効果を与えるために必要
とされるより長いIGF−1に対する暴露が必要であるか否かを決定した。
ゆえに、処置は高用量のIGF−1(140μg/マウス7日)を用いて14日
間まで延長した。さらに、hGHはIGF−1産生を誘導することにより一部作
用すると考えられるので、l GF−1に対するhGHのリンパ球反応に及ぼす
効果を比較した。
IGFiによる14日間の処置の後に有意な重量増加があった(賦形剤1.49
:”:0.46;高用量387±0.45g、 p<O,OOl)。さらに、有
意な肺臓の成長(賦形剤96土12.高用量164±9、p<0.001)、お
よび有意な胸腺の成長(賦形剤18.2=4.6;高用量33.8±1O36、
p=o、 OI 7)があった。@啄および肺臓は処置の7日または14日後に
同様の重量に達したことかわかる。
7日間の実験において観察されたように、肺臓細胞数はIGF−1処置により対
照に比ヘテ約2倍(1,3X10@対2.4×1os)になった(図8)。IC
F−1処置マウスにおいてT細胞数の増加があったが、唯一統計学的に有意な増
加はCD4群ニオイテ見ラレ(3,I X 10’対4.9X10’X図8)、
CD、+細胞カコノ処置法により優先的に増加し得ることが示された。前の実験
において見られたように、IGF−1処置の結果B細胞数の大きな増加が生じた
。さらに、rGF−Iは処置を14日間行ったときに胸腺におけるT細胞数の増
加を示した。図9を蓼照。
7日で見られた反応の低下とは対照的に、IGF−1処置の14日後にIGF−
1処置マウスから得た肺細胞のマイトジェン性反応は対照に比べて有意に上昇し
た(図10)。これらのデータにより、短期間のIGF−1の投与の結果リンパ
球数の有意な増加が生じるが、リンパ球の反応性の改変を見るためにはさらに時
間が必要であることが示された。
hGHおよびIGF−1はリンパ球群に対して異なる効果を有していたので、次
の一連の実験においてはIGF−1と同時に投与されたhGHの効果を調べた。
単独または皮下注射されたhGHとの組み合わせのどちらでも、IGF−1処置
により肺臓における全リンパ球数の増加が生じ、再びこれは主にB細胞数の増加
によるものであると思われる(図11)。IGF−1およびhGHの組み合わせ
は胸腺細胞数に対してIGF−1またはhGH単独処置よりも十分な効果を有し
ていた(図12)。
組み合わせ治療の好ましい経路はIGF−1およびhGHの連続注入の投与であ
ろうことが予想された。
b 連続的処置
GH(280μg/日)を最初に14日間投与し、次いでIGF−1(140I
ig/日)を14日間投与した場合にはIGF−1のいかなる効果も見られなか
った。
4.14日処置の長期効果
IGF−1、hGHおよヒソレらの組み合わせの長期に持続する効果を測定する
ために、対照および処置動物から得たリンパ球群を、hGH,IGF−1または
IGF−1およびhGHの組み合わせによる14日処置の7および21日後に調
べた。
処置の7日後に、IGF−1およびIGF−1+hGH処置されたマウスは、対
照またはhGH処置マウスに比べて好意に増加した肺細胞数を有していた(図1
3)。B細胞数の統計学的な増加はICF−1処置群の両方において観察された
。
■細胞数の増加はrGF−1単独群において有意であったが、hGH+IGF−
rの組み合わせ群においては有意でなかった。さらに、この群においてCD4+
およびCD、十のT細胞群の両方は対照に比べて増加した。14日処置の場合と
同様に、IGF−1処置マウスの両群は、hGH処置または対照マウスに比べて
増加した胸腺細胞数を有していた(図14)。さらに、IGF−1の単独または
hGHとの組み合わせにより、末梢リンパ節細胞数の増加が生じた(図16)。
これらの処置法の後に、節T細胞数またはCD、:CDJ、における変化は観察
されなかった。
14日間の処置で見られた増強されたマイトジェンに対する増殖反応とは異なり
、ICF−1処置マウスのマイトジェン性反応は処置後7日で対照値まで戻った
(図15)。対照と比較して最も大きいマイトジェン性反応はhGH+IGF−
1処置群において見られたが、これらの差異は統計学的に有意ではなかった。
処置後21日で、4つ全ての群のマウスは同等の肺細胞数(図17)および胸腺
細胞数(図18)を有していた。従って、21日はIGI−1処置の後に正常な
細胞数および表現型比を回復するのに十分であることが明らかである。
しかし、処置後21日では、hGH−zGF−1処置群のLPSおよびConA
反応の両方は対照に比べて統計学的に上昇していた(図19)。同様に、3つ全
てのマイトジェンに対する反応はIGF〜■単独群において上昇していた。IG
F−IおよびhGHの組み合わせによりリンパ球反応性に効果を及ぼすにはいく
らかの時間が必要であることが明らかである一方で、これらの結果により、IG
F−Iはリンパ球反応に対して初期から後期までの作用効果を有することが示さ
れる。皮下注射されたhGH単独では、調べたどの時点でもマイトジェン反応に
対して統計学的に有意な効果を有さなかった。
(以下、余白)
実施例22次免疫化における抗原に対する応答この実験の目的は、ジニトロフェ
ニル−卵アルブミンで免疫されIGF−1で処置された雄性マウス(退役した繁
殖動物)における免疫機能を評価することであった。先の実験は、退役した雄性
繁殖マウスにIGF−1を14日間継続投与すると体重、肺臓および胸腺の器官
重量が増加したことを示した。肺臓重量の増加はB細胞数の増加およびマイトジ
ェン応答性の増加に帰属させうろことがわかった。
また、胸腺におけるT細胞数の増加を引き起こすことができ、これらの細胞もマ
イトジェンに対してさらに高い応答性を有することもわかった。これらのデータ
は、IGF−1が抗体産生B細胞およびヘルパーT細胞の一層大きな数およびマ
イトジェンに対する一層高い応答性を引き起こすときには、rGF−1が抗原に
対する一層高い抗体応答を与えうるかもしれないことを示した。
I プロトコール
到!して48時間後に、全動物にアルミニウムと混合したジニトロフェニル−卵
アルブミン(DNPOA)の1回のip注射(100μm)を与えた(ジニトロ
フェニル基はB細胞に依存する応答を誘導するハブテンであり、卵アルブミンは
T細胞に依存する応答を誘導する担体である)。]mg/ml DNPOA(5
0μl)を、滅菌PBS(pH7,0)(2,45m1)および20mg/ml
水酸化アルミニウム吸収ゲルcRehsorptarTMブランド; Armo
r Pharmaceutical Col、ILにより市販](2,50m1
)に加えることによって、DNPOAを使用前に混合した。このDNPOAを約
30分間混合した後に注射した。このDNPOA免疫化の日を0日とした。
199日目、10匹の動物を体重により2つの群にした(1匹の動物は9日目に
死んでいることがわかった)。19のミニ浸透ポンプ(^1zet Corp、
、 Pa1o Alto。
CA)モテル2002(0,5μl/hr、14日間)を実施例1の記載のよう
にIGF−I賦形剤またはIGF−1で充填し、4°Cで一晩、滅菌食塩溶液中
に置いた。
20日間に、5匹のランダムに選択した動物から採血したく眼窩から)。以下の
記載のように、DNPOAに特異的なIgGについて血清を分析した。
20日間に、全10匹の動物を上記のようにアベルチン(約0.5+nl)のi
p注射によって麻酔した。これら動物を背部の約20ff11面積において毛が
ないように刈込み、70%アルコールで拭取った。小さな切傷(約1 am)を
刈込み領域中に作った。止血鉗子をこの切傷中に挿入し、尾部の基部に向がって
前方に押し、上記のミニポンプを挿入した。5匹の動物にはそれぞれが賦形剤緩
衝液である2個のミニポンプを埋込んだ。5匹の動物にはそれぞれがIGFIで
ある2個のミニポンプを埋込んだ。これらミニポンプの供給速度は、最大14日
間にわたって120μg IGF−1/日のIGF−1投与を与えた。麻酔から
醒めた後、賦形剤およびIGF−1群のそれぞれ5匹の動物+:DNPOAのブ
ー7、j−ip注射(100μl)を行なった。
25日間に、賦形剤群の1匹の動物が死んでいることがわかった。
34日間に、全9匹の動物の眼窩から採血し、血清のIgGを分析した。
全体の免疫化計画については表Vを参照。
表V DNPOAで免疫された退役雄性繁殖マウス(BALB/c)群 数 1
回目の 化合物 2回目のDNPOADNPOA注射 (埋込み日) 注射
1 4 0日目 賦形剤 20日間
(20日間)
2 5 0日目 IGF−120日間
被験マウス血清中のIgG抗DNP抗体をELrSA(酵素結合免疫検定)によ
り測定した。このELISAは96ウエルのプレートにおいて設定した。それぞ
れのウェルを、4°Cて24時間、2.0 μg/ ml D N P mHS
A(ジニトC’ 7 エ:’−ルヒト(mIi4Nアルブミン)(0,1m1
)で被覆した。0.1%BSAでプロ、りした後、それぞれの被験血清(0,1
m1)をこの抗原被覆したプレートに三重に加え、プレートを室温で2時間イン
キコベートした。このプレートをPBSlo、02%ツ(−ン20で3回洗浄し
、ウサギ抗マウスI gG (Cappel Labs)の1 : 2000希
釈M(0,1m1)を各ウェルに加えた。もう一度プレートを2時間インキニペ
ートト化抗血清の1 : 1600希釈液(0,1m1)を各ウェルに室温で1
時間加えた。
洗浄した後、0.05Mクエン酸緩衝液中の0.2sg/mlオルトフェニレン
ジアミン(OPD)、0.01%過酸化水素(0,1m1)を各ウェルに加え、
30分後に2M硫酸でこの反応を停止させ、Microtectプレートリーダ
ーで490nmの光学密度を読み取った。
■、全1gGの検定
参照標準としてネズミ[gGを用いて、被験マウス血清中のIgG抗体をELI
SAにより測定した。このELISAは96ウエルのプレートにおいて設定した
。
それぞれのウェルを、4°Cで24時間、1 : 200のヤギ抗ネズミ1gG
−Fc特異的(Cappel Labs、 Westehester、 PAX
O,1m1)で被覆した。0.1%BSAでブロックした後、それぞれの被検面
?1f(0,1m1)をこの抗体被覆したプレートに三重に加え、プレートを室
温で2時間インキュベートした。このプレートをPBSlo、 02%ツイーン
20で3回洗浄し、西洋ワサビペルオキシダーゼーコンンユゲ−1・化Fab特
異的ヤギ抗マウスl gG (Cappel Labs)の1 : 250希釈
液(Ol ml)を各ウェルに加えた。もう一度プレートを2時間インキュベー
トし、洗浄した。洗浄後、0.05Mクエン酸緩衝液中の0.2mg/ml O
P D、0.01%過酸化水素(0,1m1)を各ウェルに加え、30分後に2
M過酸化水素でこの反応を停止させ、Microtectプレートリーダーで4
90nmの光学密度を読み取った。
■、精米
図20は、賦形剤処置またはIGF−1処置したマウスの血清中の全IgG(図
20B)およびOA特異的1gG(図20A)の濃度を示すものである。IGF
−1処置は、調べたあらゆる時点において抗原に対する2次的なIgG応答を有
意に増加させた。IGF−1群においては全1gGレベルが上昇する傾向が存在
したが、その値は対照と比較して統計学的に増加するものではなかった。即ち、
IGF−■は哺乳類の記憶応答を高めるように機能する。2次免疫化の後のIg
Gへの暴露により抗体産生の一層長い改善が得られることが注目される。
実施例3 骨髄移植後の免疫応答に及ぼす作用この実験の目的は、骨髄移植後の
肺臓および胸腺の再増加に及ぼすマウスの■GF−1処置の効果を測定すること
である。
l、プロトコール
19〜26gの6〜7週齢の雄性BALB/cvウス(Charles Riv
er、 San Diego、 CA)をこの研究に用いた。これら動物をポリ
プロピレン製ケージ中にグループで入れ、食物(Purina Rodent
Chov 5011L St、Louis、 MO)と水を任意に与えた。
全動物をポンプ移植の日に体重測定し、群に任意抽出した。ステンレス鋼製の耳
札によって動物を識別した。
群あたり10匹の動物を調べた。動物をアベルチン(約0.4論1)のip注射
によって麻酔し、次いで、約40または120μg/日/14日の毎日の連続供
給が得られるように希釈した上記のrlGF−1(200μm)またはIGF賦
形剤を充填したA 1zet浸透ミニポンプモデル2002(0,58±0.0
3μl/時/14日)を移植した。
毎日の動物体重を記録した。移植の24時間後に、全動物に137センウムから
の900ラドの放射に暴露した(4.29分)。照射後の1時間以内に、動物に
1xto’骨髄細胞の静脈内注射(250μl)を行なった。
40匹の供与動物から大腿骨と脛骨を取出した。骨髄をPBSで流し出した。
細胞を遠心し、食塩水で洗浄した。生存細胞を計数し、食塩水により10’細胞
10.25m+となるように希釈した。
動物の半分を照射処置の14日後に犠牲にした。照射されたが骨髄投与を受けな
かった群からの生存動物の全てをこの時点で犠牲にした。残りの動物は照射処置
の23日後に犠牲にした。肺臓、胸腺、肝臓および心臓を取出し、重量測定した
。長骨を組織学用に採取し、肺臓および胸腺を細胞学的およびインビトロ検定用
に保持した。血液を末梢細胞学分析用に採取した。このプロトフールを表■に示
す。
1 10 scポンプ O骨髄を投与せず2 10 scポンプ 0 骨髄を投
与3 10 SCポンプ 40 骨髄を投与骨髄置換されなかった動物は高い致
死率を示し、10匹の動物のうち3匹が14日間生存した。全ての測定(血液、
組織および全身)に対して、この群の動物は予想される致死量照射の効果を示し
た。
骨髄置換した動物は、23日の研究期間で死亡した30匹のうち2匹の動物だけ
か生存した。これら4つの群の実際の体重増を表■に示す。
14日目 23日目 14日目 23日目間髄なし 8.6±0.9 − 18
.6±2.5=骨髄のみ 12.6±1.0 26.0±12.9 77.8±
31.5 74.0±29.0低IGF−123,5±6.2 36.4±9.
2 101.2±20.5 92.0±8.3邑IG旦ヨー−一づ汚1坪吋壮−
−廷」旭」林−−」漫J杢】士ヨー削り畦琢4嚢同日の骨髄のみのp<0.05
; ** p<0.01このモデルにおいて胸腺および肺臓の重量を増加させ
るIGF−1の明瞭な効果が存在した。胸腺の効果は肺臓の効果よりも大きいよ
うであった。これは、高用量の[GF−1群において胸腺サイズの持続性の倍増
が存在し、当初は統計学的に有意であるが23日目に持続していない肺臓に対す
る効果を有するためである。肝臓または心臓の重量に対する処置の全体効果はな
かった。
この設定におけるIGF−1の劇的な全身同化作用により、IGF−1が全身に
対して持続的に同化促進性であることが裏付けられる。胸腺および肺臓の大きさ
を増加させるIGF−1の作用は、このモデルが提供する免疫不全の極めて極端
な設定において驚くべきものであった。免疫不全の他のモデル、即ちAIDSに
おいても、IGF−1がこれらの顕著な作用を示すことが予想されるであろう。
4つ全ての群の体重変化を図21に示す。この図は、放射暴露後の動物における
極めて大きな体重減を明瞭に示す。この異化作用からマウスを保護するIGF−
■の明瞭な用量に関係した作用が存在した。高用量の1CF−1は処置の7日後
程度の早い時点で有意の同化作用を有しており、この作用は本研究の最後まで持
続していた。また、低用量のIGF−1もいくつかの時点で有意の保護を引き起
照射の14日後に、120μgのIGF−1を投与された動物は、対照または低
用11GF−+処置に比べて末梢血液中のCD、+T細胞の数の増加を有してい
た(図22)。CD、のCD、に対する比は、対照と比較してこの処置群におい
ては2から4に増加した。これらのデータは、IGF−1で7または14日間処
置した老齢マウスの肺臓において観察されるCD、細胞の優先的増加に一致する
。ICF−1処置後に末梢B細胞数に対する作用は観察されなかった。
これら動物からの肺臓リンパ球をFAC3分析によって定量すると、IGF−I
処置によってTおよびB細胞数の用量応答性の増加が生じることがわかった(図
23)。しかし、この時点て測定したときには、これら牌細胞のマイトジェン応
答性に対する作用は観察されなかった。
仲臓の場合と同様に、IGF−1マウスの胸腺を再増加させるリンパ球の数が対
照に比べて増加した(図28)。
照射の21日後に調べると、再びIGF−1はCD、+T子細胞集団の増加によ
り末梢血液リンパ球CD、:CDs比の変化を誘導した(図25)。この時点ま
でに、IGF−1処置群における金牌細胞数は対照値まで復帰していたが、肺臓
CD、+T子細胞集団においてわずかの増加がなお測定可能であった(図26)
。このT細胞の増加は、マイトジェン応答性の増加に反映していた。肺臓子細胞
のConA刺激は高用量の1CF−1処置マウスにおいて3倍になった(図27
)。LPSに対するB細胞マイトジェン応答は、この時点で調べたときにはIG
F−1処置によって影響されなかった。
驚くべきことに、高用量および低用量のIGF−1で処置されたマウスの胸腺リ
ンパ球数は、対照に比へてなお劇的に増加していた(図28)。
ConA応答性および肺臓CD4数の増加と一緒になって、これらのデータは、
IGF−1が末梢細胞の再増加速度を高め、同系骨髄移植後のこの分子の重要な
治療学的役割を支持することを示唆するものである。
実権例4 男性に対するIGF−[投与本臨床研究は、I G F 、−1がヒ
トの免疫系にも影響を与える証拠を提供するも健康な成人男性にl CF−1を
反1夏投与(複数投与ルた後に、安全性および薬物速度論についてフェーズI臨
床研究を行なった。12人のヒト患者に、5日間連続して毎朝、上記のように0
.03mg/ kg rh l G F −]のポーラス注射を行なった。スク
リーニング時および5日目のポーラスの10時間後に、血液学的測定用に血液試
料を採取した。
II 持坐
ヘモグロビン、ヘマトクリ、トおよび赤血球(RBC)は、スクリーニングまた
は処置後第2週と比較すると5日口に存意に低下したことがわかった(p=0.
001.0.0004.0.0005、およびO,OOO5)。対照的に、白血
球(WBC)は、スクリーニングから5日目まで有意に増加した(6.1±1.
5から7゜5±1.9M/CMM、p=o、oo 18)。さらに、処置後第2
週目1.ニーWBCI;!5日目の値から有意に低下しく7.5±1,9がら6
.4±1.6M/CMM、p=0、 OO3)、従って処置前および処置後第2
週のWBC値は存意に異なっていなかった。
即ち、本研究においてRBC低下にもがかわらずWBCは上昇した。25〜30
%の白血球がリンパ球であることがわがっている。IGF−I処置対象の血液中
のWBCの合計数の23%の増加は、この男性のrGF−1処置過程に続いてリ
ンパ球数の増加も存在していた可能性を極めて高いものにする。120μglG
F−1で処置した後のマウスにおける末梢血液CD4+リンパ球数の統計学的に
有意な変化を示す図22Bと比較せよ。また、老齢ラットのリンパ球数とWBC
に及ぼすdes−TGF−1とbGHの組合せの増大作用に関する表■を参照の
こと。
精−輪
IGF−1が単離され、当初はそれがGHの全身成長促進活性を媒介することを
示すために「ソマトメジンjと命名された。その後、そのインスリン様の代謝活
性の認識によりIGF−1と命名された。従って、体細胞増殖の代謝し+″コレ
ーター考えられている分子であるIGF−?が免疫系細胞に対して多くのインタ
ーロイキン類と同様の成長因子活性を有することが示されたのは驚くべきことで
ある。
GH受容体、IGF−1受容体およびインスリン受容体が免疫系細胞上に存在す
ることが知られている。免疫系に対するこれら受容体のインビボでの機能的作用
およびそれらのリガンドの活性は、本発明までは未知であった。免疫系に対する
インスリンおよびGHの作用は有意なものではないと考えられている[例えば、
Snow、月mmuno1.135: 776−778 (1985)を参照]
。身体中のほとんどの組織がGHlIGF−1およびインスリンの受容体を有し
ており、これらのホルモンは細胞の基本的な代謝機能、例えばグルコース取込み
またはアミノ酸輸送を調節するように働く。免疫組織中に存在することが示され
ているこれら受容体は、それらの分化、成長および免疫学的活性に影響を与える
ように働くよりむしろこれら活性を制御するように機能することかできた。最近
の文献は、免疫細胞学または免疫機能に影響を与えるIGF−1の役割は未知で
あると認めている[Fuら、J、lmll1uno1.146: 1602−1
608 (1991)]。
老齢、栄養不足または栄養失調の患者あるいは疾患または病気に罹患している患
者は免疫不全になることがよく認められている。さらに、これらの患者がIGF
−1欠損になることも知られている。本研究における知見により、この免疫不全
がこのIGF−1欠損に直接関係しており、この欠損に引き起こされるものでは
ないにしてもこれによって悪化することが示唆される。患者のIGFI血中、騎
度を回復させることにより、患者の免疫不全が改善される結果になることが予測
されるであろう。I GF−1はいくつかの動物モデルにおいて胸腺の大きさに
劇的な影響を与える。胸腺の成長が、下垂体切除および短小ラットにおいて、若
齢、成体および老齢ラットにおいて、マウスにおいて、およびウサギにおいて観
察された。胸腺はほとんどの動物において年齢とともに退縮する(最大の大きさ
に到達した後、ヒトにおいては青春期後に退縮し始める)。この退縮は免疫系の
活性の低下に関係している。従って、本発明は1つの態様において、老齢ヒトの
免疫系を刺激して胸腺組織をもっと若い人の組織まて回復させる手段を提供する
ものである。主要な内部器官に同化活性を有する薬物を血液学および免疫機能の
改善と組合せることが、IGF−1を成人または老齢ヒトを治療するための魅力
ある薬物にする。胸腺を若返らせ、従って免疫系を高めるこの能力は、一連の治
療機会を与えるしのと考えられる。
このような機会には、B細胞がIg分泌細胞に成熟せず、血清が250mg/d
1未満(正常濃度である1 000ng/dlと比較して)を含有する通常の種
々の無ガンマグロブリン面層が含まれる。IGF川は血/!v1gレベルの有意
の増加を生み出い図20)、この疾轡において有用であろう。
本発明の別の用途は、入隅免疫系の結果になる遺伝病に罹患している患者に■C
F−1を投与することであろう。このような患者の例は、先天性胸腺形成不全症
(ディ・ジヲージ症候群)に罹患している子供であろう(胸腺が萎縮しており、
T細胞が大きく減少しており、致命的であることが多い日和見感染を導く)。こ
の病気の原因は未知である。IGF−1は、これら患者の胸腺の大きさ、細胞充
実性および応答性の改善を与えることが予測されるであろう。治療過程は断続的
であり、例えば予想として14日間の処置を与え、次いでIGF−1への暴露の
間に21日以上の休止期間を設けるであろう。このときに、免疫組織中の細胞計
測数は正常に復帰するであろうが、マイトジェンに応答するがまたは抗体を産生
ずるそれらの能力は高められるであろう。このような細胞発生の波を生成する断
続的処置過程は持続性であり、ディ・ジョージ型の遺伝的症状における長期の免
疫機能回復を導くであろう。
第3の機会は、後天性免疫不全症候群(AIDS)である。AIDSの患者はT
細胞免疫を持たず、T4/T8比が逆転している。rGF−[はT細胞マイトジ
ェン応答性を増加させ、CD4+細胞数を特異的に高め(図5.10,11)、
従ってAIDSの治療において有用な薬物となるであろう。
上記のデータは、IGF−1の投与が不十分な免疫グロブリン産生に苦しむ患者
において免疫グロブリン産生を増加させるのに有益であることを示唆する。免疫
化の間の間隔を本発明によって短縮させることが予測されるであろう。IGF−
I処置したマウスからのインビトロでの細胞の一層迅速な増殖により、増強され
た抗体応答を一層迅速に達成しうることが示唆された。これは、一層圧縮された
免疫化プロトコールを可能にするであろう。例えば、男性jこおいて多くの月数
を隔てて1次、2次および3次免疫化を行なうのが普通である。この期間中に、
患者は保護されるべき物質にa露される危険にされされる。IGF−1を用いて
免疫系を強めることにより免疫化の間の間隔を短縮させ、従って上記の危険を減
少させうろことが利点となるであろう。
本発明の別の用途は、感染または再発が予測されうる手術後または大病がらの回
復中にIGF−1処置の過程を患者に与えることである。増強された免疫応答は
、このような患者を助けて感染または再発への免疫チャレンジに立たせることが
予測されるであろう。
上記の例において、IGF〜■の有効性は次のように示されている:(1)3つ
の種(マウス、ラットおよびウサギ)において;(2)両方の性(雄性および雌
性ラット)において、および(3)いくつかの動物モデルにおいて[手術によっ
てGHおよび■GFi欠損にした動物(下垂体切除したラット)、遺伝的GHお
よびIGF−1欠損を有する動物(項生ラット)、正常動物(卵巣摘出されたラ
ット)、IGF−1欠損している正常な老齢動物(18力月齢ラット)、促進さ
れた老化を示す動物(退役した繁殖マウス)、および免疫機能の減退を有する動
物(老齢動物)を含む]。
観察される変化を誘導するために最低14日のIGF−[処置が必要であること
が必ずしも上記研究から導かれるものではない。マウスにおける14日間の処置
は、これが免疫組織応答を誘導する信頼できる手段であることがわかったので選
択したものである。細胞数の増加を誘導する7日間のIGF−1処置が機能的に
活性な成熟リンパ球を最終的に導くことが可能である。また、7日未満の処置(
例えば、実施例4の男性に用いた5日間)が有効な投与期間となることもある。
さらに、連続注入に代わる注射によるIGF−1処置も有効であることが予測さ
れる。
本明細書中のウサギ、ラットおよびマウスのデータを、鳥類、ウマ、ウシおよび
他の哺乳類に対して外挿しうることは合理的に予測されるであろう(認められて
いる獣医学的および臨床的操作に従って鳥類または哺乳類の体重について補正す
る)。ヒトもこのようにして同様に応答するものと考えられる。IGF−[受容
体はヒトリンパ球上に示されており[Kozakら、 Ce1l Immuno
l、109: 31g (1987)]、男性における同様の応答の証拠が実施
例4において示されている。従って、男性におけるIGF−1が全生者の免疫機
能に対して有益な回復作用を有するであろうことは合理的に予測されるであろう
。
ICF−1用量 (m9/に9)
FIG、1
FIG、2A
−1,5−1,0−0,50,00,5Log用量(mal/に9)
FIG、2B
−1,5−1,0−0,50,00,5Log用量(mc+/に9)
IGF−1用量(m9/kq/day)胸腺細胞
FIG、6
時間(日)
FIG、4
胸腺
FIG、9
FIG、12
牌臓細胞
FIG、14
FIG、i6B
PWM
FIG、20A
FIG、20B
GF−1
日
FIG、22A B細胞
FIG、22B
FIG、22C
FIG、28A
FIG、28B
、 &l+ PCTルS92/口5189
Claims (10)
- 1.哺乳類または鳥類の免疫系を刺激するための方法であって、免疫刺激有効量 のIGF−Iを哺乳類または鳥類に投与することからなる方法。
- 2.刺激が抗体によって媒介される請求項1に記載の方法。
- 3.刺激が細胞によって媒介される請求項1に記載の方法。
- 4.ヒトがAIDSを有している請求項7に記載の方法。
- 5.哺乳類が骨髄移植を受けている請求項1に記載の方法。
- 6.哺乳類または鳥類に成長ホルモンを有効量で投与することをさらに含む請求 項1に記載の方法。
- 7.免疫原に対する哺乳類または鳥類の抗体応答を高めるための方法であって、 哺乳類または鳥類に免疫原および有効量のIGF−Iを投与することからなる方 法。
- 8.不十分な免疫グロブリン産生が生じる症状を有するヒトまたは他の哺乳類対 象のB細胞によって産生される免疫グロブリンの量を免疫原に応答して増加させ る方法であって、免疫グロブリンの産生を増加させるに有効な量のIGF−Iを 該対象に投与することからなる方法。
- 9.不十分なT−ヘルプまたはT−細胞溶解活性が生じる症状を有するヒトまた は他の哺乳類対象におけるT−細胞応答性を免疫原に応答して増強する方法であ って、T−ヘルプまたはT−細胞溶解活性を増強するに有効な量のIGF−Iを 該対象に投与することからなる方法。
- 10.免疫不全哺乳類を処置する方法であって、(a)該哺乳類の血清IGF− Iレベルを測定し;そして(b)この血清IGF−Iレベルが該哺乳類の正常レ ベル以下であるときには、該哺乳類の免疫性を回復させるために該哺乳類に有効 量のIGF−Iを投与する;ことからなる方法。
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