JPH07500343A - 結合細胞及び免疫抑制の療法 - Google Patents

結合細胞及び免疫抑制の療法

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JPH07500343A
JPH07500343A JP5507889A JP50788993A JPH07500343A JP H07500343 A JPH07500343 A JP H07500343A JP 5507889 A JP5507889 A JP 5507889A JP 50788993 A JP50788993 A JP 50788993A JP H07500343 A JPH07500343 A JP H07500343A
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シャーウィン,スティーブン エー.
ダブリッジ,ロバート ビー.
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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】 結合細胞及び免疫抑制の療法 本発明の分野は、細胞移植療法である。
背景 細胞療法が使用されることができるであろうところの細胞数又は機能の損失から 生じる多数の医学的な症状が在る。これらの治療は、自己の(autologo us)又は同種の(allogeneic)細胞又は組織、そして異種(xen ogene i c)の細胞又は組織の場合までの使用を、含みことができる。
骨髄移植、臓器移植(organ transolants or graft s) 、皮膚移植、筋移植、血液輸注(blood transfusions )又は特定血液細胞集団、例えば、白血球細胞及び血小板、内分泌組織(end ocrine tissue)、高細胞(islet cells) 、例えば 、ランゲルハンス島(islet3of Langerhans)、副腎細胞( sdrenal cells) 、肝細胞(hepatic eells)、網 膜上皮細胞(retinal epithelial cells)、内皮細胞 (endothelial cells) 、骨芽細胞(osteoblast )、ケラチン生成細胞(keratinocytes) 、軟骨細胞(chon drocytes)、等、を含むこのような細胞療法は、細胞又は組織を、哺乳 類宿主に投与することを含み、そこでは、その細胞が生きてそして機能して残り 、普通には、その宿主の疾患のある又は不全の細胞又は組織と置き換えられ又は 相互相合(interdigitating)する。同様に、細胞移植療法を、 様々な方法において修飾された細胞:免疫原性(immunogenicity )を減少させるように変更された細胞:治療的化合物、天然の又は突然変異のい ずれかの、例えば、サイトカイン(cytokines) 、ホルモン(hor mones)、血液凝固因子(clotting factors)、抗−血液 凝固因子、成長ホルモン(growth hormones) 、コロニー刺激 因子(colony stimulating factors)、インターフ ェロン(interferons) 、免疫抑制薬(immunosuppre ssants)、等を生産するように変更された細胞;微生物、ウィルス又は他 の病原体による感染に対する抵抗性であるように変更された細胞:並びに感性の (malignant)又は感染の疾患過程の標的部位に的をしぼることができ るように変更された細胞、を使用して様々な目的のために使用することができる 。
よく知られているように、免疫系は、外来物質から宿主を保護している。この免 疫系は、主要組織適合複合体抗原(major histocompatibi lity complex antigens)により同種組織の導入を検出す ることができる。これらの抗原は、大部分について、クラス【及び[IMMCを 含んで成る。但し、m1s(副リンパ球刺激(minor lymphocyt e stimulating))といわれる副組織適合性抗原(minor h istocompatibility antigens)が在る。従って、異 なるタイプの細胞の細胞表面上に存在する多数の蛋白が在り、これが、その宿主 の性質を示している。これらの違いのために、同種の細胞を投与し、又は同種の 組織を移植したとき、しばしば、拒絶に出会う。
免疫系による拒絶を避けるために、患者は、正常には、免疫抑制薬により全身的 に治療される。これらの薬は、外来の細胞及び組織の拒絶と関係した免疫系のす べての又は実質的な部分を抑制する効果をもっている。この免疫抑制薬は、たい てい、高く毒性であり、そして患者を衰弱させることができ、そして病因の生物 に影響されやすい。しかしなか、多くの場合には、同種移植の極端な性質を保証 するためには、外来の細胞又は組織のために致死的な性質の必要性が、かなり大 きなものとなる。多くの場合において、自己の細胞又は組織による治療は、利用 できないので、患者の同時に生じる重い免疫抑制なしに、同f!細胞の投与を可 能にするであろう他の療法を見つけることができるということに実質的な興味が 在る。
関連文献 Kosugi and 5hearer、 J、 [mmunol、 (199 1) 146:1416−1421は、ナチュラル・キラー(NK)細胞の発生 に対するシクロスポリンA(cyclosporin A)の効果について記載 している。Almartine et al、 Transplantatio n (1990) 50:969−973は、腎臓移植受容者による免疫抑制養 生法(regimens)の効果について研究している。Bix et al、  Nature(1991) 349:329−331は、NK1.1+細胞に よる先天性の(syngenic)β2−マイクログロブリン欠乏骨髄細胞の拒 絶について記載している。
La1o et at、 5cience (1991) 253:199−2 01は、MHCクラスI欠失突然変異マウスからのT−細胞芽(T−cell  blasts)がインビトロにおけるNK細胞のための標的細胞として役立つと いうことを報告している。
0hlan et al、 5cience (2989) 246:666− 667は、照射マウスニおける骨髄移植の拒絶がNK細胞により仲介され、そし て主要組織適合複合体に結合した遺伝子により制御されているということを報告 している。
本発明の要約 本発明は、治療のための組成物の使用であって、その組成物が免疫抑制剤と共に 使用される遺伝子−修飾された細胞を含んで成り、その免疫抑制の養生法がその 固有の毒性又は他の生理学的有害な特徴を避けるために正常な養生法から実質的 に減少されており、その正常な養生法において、遺伝子修飾されていないが外来 の細胞を宿主に投与するような、使用に関する。普通には、上記の遺伝子修飾は 、その宿主による免疫認識と関連した遺伝子生産物内にあり、そして/又は治療 能力の強化となるであろうし、そしてその遺伝子修飾された細胞の性質に依存し て、特に、免疫抑制剤又は養生法が、好まれることができる。
特定の態様の説明 様々な細胞療法のために、養生法並びに組成物であって、その養生法が免疫抑制 剤と共に遺伝子修飾された細胞をたよりにし、その免疫抑制剤が、外来の、特に 同種の細胞又は臓器の移植を含む細胞又は臓器の移植療法と正常に関係するより も温和な養生法において使用されるような、養生法並びに組成物を提供する。こ の免疫抑制剤は、宿主の免疫系のエフェクター細胞の、集団及び/又は活性にお ける減少を提供する。この同種細胞に対するこの免疫系の減少された応答は、非 修飾細胞と比較したときの修飾された細胞の維持に必要な減少された免疫抑制養 生法により証明される。
遺伝子修飾か挿入、欠失又はそれらの組み合わせ、例えば、置換であることがで きる場合には、1以上の遺伝子修飾が存在することができる。問題なのは、上記 の同種細胞の免疫認識と関連する1以上の異なる蛋白の発現を減少させる遺伝子 修飾である。ある遺伝子修飾は、少なくともlの主要組織適合複合体抗原、クラ スI、[[、特にlのレベルにおける減少をもたらすであろう。さらに特に、こ の遺伝子修飾は、クラスI抗原の全て、すなわち、クラスI−A 、−B、及び −〇、特にヒトのためのHLA抗原の実質的な減少をもたらすことができる。こ の遺伝子修飾は、特定の遺伝子のノック・アウト、その調節応答の変更、標的遺 伝子、例えば、リボザイム(ribozyme)又はアンチセンス遺伝子の発現 を抑制する構築物の導入、標的遺伝子が正常には細胞表面に運ばれる場合に、標 的遺伝子の伝達を抑制する遺伝子、例えば、機能不全のβ2−マイクログロブリ ン遺伝子の導入、等の結果であることができる。
この免疫系に直接的に関係する遺伝子に加えて、他の遺伝子修飾は、多種多様な 蛋白であって天然のもの、例えば:ホルモン、例えば、インシュリン、成長ホル モン、黄体形成ホルモン(luteinizing hormones)、等: 血液凝固因子、例えば、因子Vlllc又は−vW、因子IX、等;サイトカイ ン、例えば、インターロイキン1−11+造血(hematopies is) に関連する他の因子、例えば、コロニー刺激因子、例えば、G 、 M及びGM 、エリトロポエチン(erythropoietin) ;成長因子、例えば、 成長因子、神経成長因子、血小板誘導成長因子、骨の形態形成の(morpho genetic)又は成長の因子:種々雑多な因子、例えば、腫瘍壊死因子、等 を生産する能力を導入することを含む。
細胞中に導入されることができる上記の遺伝子の能力のほかに、他の能力であっ て病的症状にさらに向けられているものは、例えば、)11V 、HTLV−1 及び−N 、肝炎A、B、Cウィルス、インフルエンザ・ウィルス、腸内ウィル ス、例えば、EBV 、ライノウィルス(rhin。
viruses)、等からの感染からの細胞の保護:帰巣レセプタ(homin greceptors)、成長因子又はサイトカイン・レセプタ、抗原レセプタ 、例えば、T細胞レセプタ、Bm胞レセプタ等を含む、悪性、感染性又は炎症性 の疾患の部位を標的とし又は的をしほることができる細胞表面レセプタの変更を 、含む。
能力を付加するために、ある者は、適当な転写及び翻訳調節領域をもつ問題の遺 伝子を含んで成る構築物を導入することができる。
相同的組換えを使用して、ある者は、プロモーター領域を異なるプロモーター、 例えば、誘導的なものから区別されるような、より強く、構成的なものに変更す るエンハンサ−等を挿入することによりその転写開始調節領域を修飾し、問題の 遺伝子の発現の所望のしベルを提供する調節プロモーターのための遺伝子等をノ ック・アウト又は導入することができる。
その遺伝子修飾の性質に依存して、相同的組換え又は非正統的組換え(ille gitjmate recombinatjon)のいずれかが、含まれること ができる。相同的組換えのための様々な技術が在る:例えば、Kucherla pati et al、 &Io1. Ce11. Bio、 5ニア14−7 20.1985; Thomas and Ca8:l53−156. 198 9を参照のこと。
相同的組換えのために、DNA構築物であって、その中に構築物が組み込まれる べき少な(とも1部の座を含んで成るものが、使用されるであろう。この相同的 な配列は、正常には、少なくとも約100塩基対、好ましくは少なくとも約15 0塩基対、さらに好ましくは少なくとも約300塩基対の標的配列を含み、そし て2000に塩基対を超えず、普通には、20に塩基対を超えず、好ましくはお およそ全体としてIOk塩基対より小さいものである。挿入又は欠失が含まれる 場合には、二重乗換の組換え(double cross−over reco mbination)を提供するために、普通には、その挿入又は欠失の両側の 上に少なくとも約50塩基対の相同性をもつであろう。挿入(0タイプ)の又は 置換(Ωタイプ)の構築物のいずれかが、使用されることができる。
標的遺伝子構築物からの上流及び/又は下流は、二重乗換が生じたかどうかを識 別を提供する遺伝子であることができる。この目的のためには、単純ヘルペス・ ウィルス・チミジン・キナーゼ・単純遺伝子(herpes sj+nplex  virus thymjdine kinase simplex gene )を使用することができる。なぜなら、このチミジン・キナーゼ遺伝子の存在が 、ヌクレオシド・アナログ(nucleoside analogs)、例えば 、アシクロビル(acyclovir)又はガンシクロビル(gancyclo vir)の使用により、機能的H3V−tk遺伝子を含む細胞に対するそれらの 細胞毒性効果について検出されるこきができるからである。それらのヌクレオシ ド・アナログの感受性の非存在は、このチミジン・キナーゼ遺伝子の非存在を示 し、それ故、相同的組換えが生じた場合には、二重乗換事件も生じたことを示す 。
標的座中に挿入された選択マーカー遺伝子(すねわち、ネオマイシン耐性、ハイ グロマイシン耐性、又はスクリーニングによる検出を提供するマーカー、例えば 、蛋白、例えば、β−ガラクトシダーゼ又は表面マーカー)の存在は、その標的 構築物の、宿主ゲノム中への組み込みを確立する。しかしながら、DNA分析が 、相同的又は非−相同的な組換えのとちらが生じたかとうかを確立するために必 要となるであろう。これは、その相同的組換え事件により作られた適当な新たな 制限断片を同定するために、その標的ベクターの末端の丁度光の配列に特異的な ハイブリダイゼーション・プローブを使用することにより測定されることができ る。
ポリメラーゼ連鎖反応を、相同的組換えの存在の検出において利点を伴って使用 することができる。その構築物内の配列に相補的であり、そしてその構築物の外 側の及びその標的剤における配列に相補的であるプライマーを使用することがで きる。この方法において、ある者は、相同的組換えが生じた場合に、その相補的 な鎖内に存在するプライマーの両方をもつDNA二本鎖を得ることができる。そ のプライマー配列又はその予測サイズの配列の存在の証明により、相同的組換え の発生が、支持されている。
こおの構築物は、さらに、哺乳類宿主細胞内で作用する複製系を含むことができ る。大部分については、これらの複製系は、ウィルスの複製系、例えば、51m 1an Virus 40 、エプスタイン・バール(Epstein−Bar r)ウィルス、パビo v(papilloma) ・ウィルス、アデノウィル ス(adenovirus)等を含むであろう。
挿入物、及び/又はフランキング遺伝子としてマーカー遺伝子が含まれる場合に は、その遺伝子の性質に依存して、それは、野性型の転写調節領域、特に転写開 始調節領域又は異なる転写開始領域をもつことができる。遺伝子が、転写開始領 域が哺乳類宿主細胞の転写機構により認識されるところの宿主由来のものである とき、異なる転写開始領域が、要求されるであろう。この領域は、構成的又は誘 導的であることができる。多種多様の転写開始領域が、単離され、そして異なる 遺伝子と共に使用されてきた。プロモーターとして特に興味を有するものは、哺 乳類宿主由来のメタロチオネイン−1及び−1【のプロモーター、チミジン・キ ナーゼ、β−アクチン、免疫グロブリン・プロモーター、ヒト・サイトメガロウ ィルス・プロモーター、及びSV40プロモーターである。このプロモーターに 加えて、野性型のエンハンサ−が存在することができ、そて異なる遺伝子からの エンハンサ−か、上記プロモーター領域に結合されることができる。
この構築物は、その構築物の調製、それぞれの操作後のクローニング、分析に供 すること、例えば、制限酵素マツピング又は配列決定、その後の、クローンの増 殖及びさらなる操作のためのプラスミドの単離、における使用のために、さらに 、原核生物、特に大腸菌(E、coli)のための複製系を含むことができる。
必要なときには、異なるマーカーを、バクテリアの形質転換細胞を検出するため に使用することができる。
一旦、ベクターが調製されると、それは、さらに、バクテリアの配列の検出並び に線状化により操作されることができる。〇−タイプのベクターの場合には、短 い欠失が、相同的配列内に提供されることができ、これは、一般的に約500塩 基対を超えず、一般的には約50から300塩基対までである。
一旦、この構築物が、調製され、そして操作され、そして不所望の配列、例えば 、不所望のバクテリア配列がベクターから除去されると、その時、そのDNA配 列は、標的細胞中に直ぐに導入される。
既に示したように、DNAを標的細胞中に導入するための慣用の技術のいずれか を、使用することができる。遺伝子修飾、例えば、標的細胞のトランスフェクシ ョンの後、その標的細胞を、先に示したネオマオシン、アシクロビル、ガンシク ロビル耐性等にような、陽性及び/又は陰性マーカーにより選択することができ る。所望の表現型を示すこれらの細胞を、次に、制限酵素分析、電気泳動、サザ ン分析、ポリメラーゼ連鎖反応等により、さらに分析することができる。その標 的遺伝子の部位における損傷(lesion(s))の存在を示す断片を同定す ることにより。ある者は、相同的組換えが生じている細胞を同定することができ る。
問題なのは、少なくともlの、好ましくは両方の、MMC抗原、さらに特に、β 2−マイクログロブリンのサブユニットのコピーの不活 。
性化である。すなわち、問題なのは、少なくとも1の聞C抗原、クラスI又はク ラスIf、好ましくはクラス]欠いた細胞であって生きた宿主内で様々な機能を 提供することができるものを、提供する方法である。この方法は、所定の種の哺 乳類細胞、特に正常細胞を、主要組織適合複合体抗原サブユニットと関連した座 の中の1つ:β2−マイクログロブリン遺伝子、クラス1若しくは11 MHC 抗原のα−サブユニット又はクラスII聞C抗原のβ−サブユニット、抗原ブレ センチ−ジョンに関係した他の分子、例えば、ペプチド・トランスることを含む 。また、問題なのは、MHC抗原のm節においてトランスにおいて作用する因子 、例えば、転写因子をコードしている遺伝子であり、そして特に、それらの優勢 な陰性突然変異である。ヒト・クラス[IへIHC抗原は、HLA−DR,DP 及びDQであり、DRが第一の問題である。
上記DNAは、機能的なNIHC抗原分子の発現を防ぐように、生来の遺伝子の 、少なくとも1、普通には両方のコピーの中への損傷の導入をもつ特定の座にお いて、その遺伝子の少な(とも1部分を含んで成る。この損傷は、挿入、欠失、 置換又はそれらの組み合わせであることができる。その損傷が不活性である遺伝 子のたったlのコピー中に導入されるとき、標的遺伝子の1つの非突然変異コピ ーをもつ細胞が増幅され、そして第二のDNA修飾に供されることができる。こ こでは、その損傷は、第一の損傷と同じ又は異なることができ、普通には異なり 、そして欠失又は置換が関係する場合には、元に導入された損失の少なくとも1 部分において重複することができる。得られた修飾細胞を、機能的な標的抗原の 非存在についてスクリーンし、そしてその細胞のDNAを、野性型の標的遺伝子 の非存在適当な標識、例えば、MHC抗原のための抗体を使用してこの事件につ いてスクリーンすることができる。
このMHC抗原欠陥細胞は、特定の機能を達成するために選択され、そして哺乳 類宿主中に導入され、又は他の目的若しくは研究のために使用されるであろう。
また、問題なのは、上記の細胞のいずれかのための先祖(progenitor )として働く幹細胞(stem cells)であって、元来の先祖又は特定の 系統に既にささげられている祖先細胞であることができるものであろう。特に興 味があるのは、上皮細胞、例えば、ケラチン生成細胞、網膜上皮細胞、内皮細胞 、胚芽細胞、造血細胞、グリア(glial)細胞及び神経細胞、及び他の細胞 であってインビトロにおいて容易に操作されることができ、培養において長い期 間にわたり維持されることができ、そして宿主中に導入されることができ、その 細胞が長い期間にわたり生きてそして機能的に残るであろうようなものであろう 。
特定のAft(C抗原の1つ又は両方のコピーを不活性化するために使用される 手順は、配列の選択、使用される選択マーカー、及びそのMHC抗原の非存在を 同定するために使用される方法において主に変化しながら、類似のものであろう 。但し、類似の方法を、特定の抗原の発現の非存在について確認するために使用 することができる。
上記の手順は、類似であるので、β2−マイクログロブリン遺伝子の不活性化は 、例として使用されるであろう。実質的に同一の手順であるが他の遺伝子配列を によるものは、クラス+ klHc抗原のα−サブユニットのために、そしてク ラス[1^IHc抗原のα−及びβ−サブユニットのために並びに関連のトラン ス作用配列のために十分なものであろう。
構築物を標的とするために相同的配列は、1以上の欠失、挿入、置換又はそれら の組み合わせをもつことができる。例えば、このβ2−マイクログロブリン標的 ベクターは、1つの部位における欠失、及び他の部位における挿入を、含んでも よいし、含まなくてもよく、それは、挿入遺伝子の存在が欠陥のある不活性蛋白 生成物をもたらすであろう場合に、選択のために使用されることができる遺伝子 を含む。好ましくは置換を、使用する。挿入された遺伝子のために、特に興味が あるのは、マーカー、例えば、抗生物質耐性、例えば、ネオマイシン耐性てあっ てG418耐性を含むもの、ハイグロマイシン耐性等を提供する遺伝子である。
細胞中に所望の損傷の導入を提供するDNA構築物を使用することができる。こ の構築物は、その構築物の調製、増幅、宿主細胞の形質転換、及びその宿主細胞 中へのその構築物の組み込みにおける使用が見られることができる突然変異され た配列以外の機能的な独自性(entities)を含むように修飾されること ができる。使用することができる技術は、リン酸カルシウム/DNA共沈降、核 中へのDNAのマイクロインジェクション、電気泳動、無傷細胞によるバクテリ アのプロトプラスト融合、トランスフェクション、リボフエクション、等を含む 。このDNAは、1本又は二本鎖、線状又は環状、リラックス(re taxe d)又はスーパーコイル(supercoiled)のDNAであることができ る。哺乳類細胞を形質転換するための様々な技術については、欠失は、少なくと も約1塩基対、より普通には少なくとも約10塩基対、そして一般的には約20 塩基対以下であるであろう。ここでは、欠失は、エクソンの一部又は1以上、イ ントロンの一部又は1以上、を含むコート領域の少なくとも一部分を、正常には 、含むであろうし、そのフランキング非−コード領域、特に5′−非一コード領 域(転写調節領域)の一部分を含んでもよいし含まな(でもよい。従って、この 相同的領域は、そのコート領域から先にその5−非一コード領域中に、又はある いは、その3°〜非−コード領域中に、延びることができる。挿入物は、一般的 にlOk塩基対を超えず、普通には、5に塩基対を超えず、一般的には、少なく とも50塩基対であり、より普通には少なくとも200塩基対であろう。
その中でそのコピーの中の1つが不活性化されている細胞の遺伝子修飾を、次に 、遺伝子修飾の先の方法と同し又は異なる方法で行うことができる。得られた遺 伝子修飾された細胞を、次にその細胞の表面上の標的MHC抗原の非存在により 選択することができる。例えば、ある者は、抗原をもつ細胞のいずれかを殺す補 体と共に、標的MMC抗原のエピトープのいずれかに対する抗体を使用すること かできる。あるいは、ある者は、適当な抗体の結合体、特に毒素、例えば、リシ ン(ricin)のA鎖、アブリン(abrin) 、ジフテリア毒素(dip htheria toxin)、等をもつモノクロナール抗体を使用することが できる。ある者は、標的抗原について蛍光標識抗体を使用したFAC8を使用し て選択することができる。抗体を標的抗原を発現する細胞を除去するために使用 するおとができる場合には、アフィニティー・クロマトグラフィーを使用するこ とができる。
生存している得られた細胞は、それらの表面上に少なくとも実質的に遊離の少な くともlのMHC抗原をもつはずであり、そおして野性型の細胞に比較して、イ ンビトロにおいて導入されたときに、移植拒絶を受けないはずである。
遺伝子修飾を受けることができる細胞は、問題の哺乳類細胞のいずれかであるこ とができ、それは、細胞療法、研究、インビトロにおける他の細胞との相互作用 等において使用を見つけらることかできる。特定の興味を有する細胞は、他の系 統の中にあって、ランゲルハンス島、ドーパミン(dopamine)を分泌す ることができる副腎髄質(adrenal medula)細胞、骨芽細胞、破 骨細胞(osteoclasts) 、上皮細胞、内皮al?胞、T−リンパ球 、ニューロン(neurons) 、グリア細胞、ガングリオン(gangli on)細胞、網膜細胞、肝細胞、骨髄細胞、及び胚芽(筋肉)細胞を含む。
あるいは、わずかの(bare)リンパ球症候群患者からの細胞を、慣用の方法 、例えば、panning 、アフィニティー・カラム、マグネチック・ビーズ 等に従って単離することができる。CD3.4.8.10.15又は19のよう なマーカーのためのモノクロナール抗体を使用して、リンパ様の細胞型(lym phoid cell tYpe)、B−若しくはT−細胞に特異的なモノクロ ナール抗体を使用することにより、細胞及びそれらの先祖の所望の群を、実質的 に相同的な組成において単離することかできる。この遺伝子損傷のある細胞を、 相同的組換えにより作られたMHC抗原損傷細胞と同様のやり方で使用すること ができる。
修飾された細胞は、その細胞が適当な表現型を提供するために適当な部位におい て所望の遺伝子修飾をもつことを、確認するために正常には、スクリーンされる であろう。この細胞は、増殖のための適当な栄養培地中で増殖されることができ 、そして様々な方法を使用される。例えば、ケラチン生成細胞を用いて、その細 胞を、やけとの場合における皮膚の置き換えのために使用することができ、そこ では、このケラチン生成細胞は、適用に先立って、多数の連続層を形成するよう に増殖されることができる。同様に、このケラチン生成細胞を、形成外科(pl astic surgery)の場合において、他の部位における使用のために その宿主から皮膚を置き換えるために、使用することができる。ケラチン生成細 胞のための他の用途は、床ずれ(decubitus ulcers)における 移植を含む。
ランゲルハンス島の場合には、それらを、増殖させ、そしてインシュリンの生産 のために宿主中に挿入するためのカプセルその他の中に導入することができる。
網膜上皮細胞の場合には、それらを、視覚的失調、例えば、黄斑変性(macu Iar degeneration)を治療するために、眼の網膜下腔中に注射 することができる。免疫細胞の場合には、それらを、免疫不全を治療し又は免疫 性を高めるために、血流又はその他の場所中に注射することができる。胚芽細胞 の場合には、筋肉衰弱疾患、例えば、デュシエーヌ筋ジストロフィーを治療する ために、様々な部位に注射されることができる。他の目的のために、例えば、治 療的化合物を生産するために、悪性の又は感染性の疾患過程を標的にするために 、又は病原体に抵抗性となるようにするために、遺伝子修飾された、細胞の場合 には、類似の投与方法が使用されるであろう。
上記の遺伝子修飾された細胞は、分散細胞として、培養において、例えば、その 細胞が生理学的に許容される支持体上に連続層の又は複数の層を作ることができ るところの支持体上で増殖された細胞として投与されることができ、組織として 提供されることができ、そこでは、その標的細胞のほんの一部が普通には少なく とも約5%、好ましくは少なくとも約りO%修飾されており、そして15%以上 と同じくらい高くなってもよい。多くの場合において、遺伝子分散された細胞を 、特にその細胞が融合することを意図されているところの部位において、宿主に 提供することで十分であることができる。例えば、遺伝子修飾されたランゲルハ ンス島を、膵臓(pancreas)中に注射することができる。投与のやり方 は、その細胞の性質、その細胞が投与されるところの形態、その疾患の性質、等 に依存して広く変化する。皮膚のやけとの治療のためには、ある者は、ケラチン 生成細胞の層を、その単独で又は他の皮膚細胞と共に、正常には適用するであろ う。そこでは、その細胞は、生理学的に許容される支持体、例えば、コラーゲン 被覆織物(fabric)、織物等により支持されることができ。投与の他の条 件及びやり方を、以下に説明する。筋肉衰弱疾患、例えば、筋ジストロフィー、 ここでは、その細胞を、四肢(extremi ties)又は他の部位中の疾 患筋肉中に直接的に注射される。内分泌疾患、例えば、糖尿病又は成長ホルモン 機能不全、ここでは、その細胞を、皮膚の部位に直接に、又は様々なカプセル若 しくは中空のファイバー内に注射することができる。肝臓損傷又は感染、肝臓中 への細胞の注射による。網膜の変性疾患、ここでは、その細胞を網膜下に注射す る。悪性腫瘍又は感染、ここでは、細胞毒性リンパ球、単核細胞又は他の白血球 集団若しくはサブ集団を含む免疫系の細胞を、血流体腔、例えば、腹部腔、胸膜 (pleura)、副鼻腔(sinuses) 、気管(respirator y tract)又は膀胱(bladder)中に注射することができる。リン パ球は、悪性腫瘍、例えば、リンパ腫(lymphomas) 、白血病(le ukemias) 、メラノーマ(melanomas)、胸部癌、肺癌、他の 癌腫(catcinoma)及び肉腫(sarcomas)に対して:又は感染 、例えば、HIV 、 HTLV、 CλIV 、パピローマ・ウィルス、肺炎 双球菌(Pneumococcus)、在郷軍人病(Legionnaires  disease)、サルモネラ(Sa 1mone l la)、シュードモ ナス(Pseudomonas) 、等に対して、大きな特異性をもつように先 に修飾され又は選択されることができる。
免疫抑制養生法は、多くの形態であることができ、そして形態の組み合わせであ ってもよい。免疫抑制養生法は、照射、化学療法、特異的免疫抑制剤、等を含む 。特に興味があるのは、免疫抑制剤、例えば、シクロスポリンA(cyclos porin A)、アザチオプリン(azathioprine)、PK−50 6、コルチコステロイド(corticosteroids) 、例えば、プレ ドニソロン(prednisolone)及びメチルプレドニソロン(me t hylprednjsolone)、リンパ球の及び/又は骨髄の系統の各種の 表面膜蛋白に対するモノクロナール抗体、等である。例えば、ある者は、モノク ロナール抗体であって、毒素と結合しており、そしてT細胞レセプタ、表面膜蛋 白CD3.4.5.7.8.45及び69等; [L−2レセプタ、他のインタ ーロイキン・レセプタ等に対して向けられているものを使用することができる。
また、ある者は、高い特異性のある免疫抑制剤であって、移植細胞又は組織の拒 絶の原因である抗原特異的レセプタ又は細胞毒性リンパ球に対して向けられてい るものを使用することができ、ここでは、このようなレセプタは、T細胞レセプ タ、抗原の断片及び聞C分子から成る認識三つ組(recognition t riad)の一部である。
修飾細胞と共に使用される免疫抑制養生法のレベルは、非修飾細胞による比較治 療において正常に使用されるであろうよりも実質的により少なく厳密(less  rigorous)であろう。修飾細胞の維持に必要な免疫抑制の量は、供与 と受容細胞間の適合性、宿主免疫系の活性レベル、外来細胞が導入されるところ の特定の部位、そして移植細胞のタイプ及び数に依存して変化するであろう。使 用することができる養生法は、外来の、例えば、同種の(allogeneic )組織の移植と関連した現存の又は新たに開発した養生法に基づくことができる 。それ故、投与量レベル、投与の頻度、投与のやり方及び様々な症状及び患者の ための配合が、確立されているであろう。本発明は、これらの養生法の逆の効果 における減少を提供し、この減少は、より低い投与量の結果として、投与の減少 された頻度、薬の投与の開始の遅れ、又はそれらの組み合わせであることができ る。この減少された治療は、拒絶の開始に接近し又は達することができ、これは 、免疫系の活性化細胞における有意な増加、壊死の兆候、内因性組織からの移植 組織の除去等により証明されることができる。上記の治療は、その移植及び/又 は免疫系を監視し、そして拒絶の開始において又は好ましくはそれより下におい てその移植片を維持するために免疫抑制剤の投与を調節することにより、拒絶の 開始を防ぐように維持されることかできる。
この免疫抑制剤は、白血球の系統又はサブ集団により大きな又はより小さな特異 性をもつことができる。この免疫抑制剤の選択においては、ある者は、拒絶と関 連する細胞の性質を考慮し、そしてこのような集団の抑制において有効な剤を選 択するであろう。多くの場合においては、異なるサブ集団は、特定の体の部位に おける拒絶と関係するとかできるので、関係する集団の知識及びその剤の選択性 は、その剤の選択及び投与のモードにおいて助けとなるであろう。
例えば、T細胞又はT細胞のサブセット、例えば、CD4 ” 、CD8゜、C D69” 、等について選択的である抗体を、使用することができる。
あるいは、今日、しばしば行われているように、ある者は、投与の開始レベルと して正常に使用されるであろうものに匹敵し又はいくぶん少ないレベルを最初に 使用し、そして次にその投与レベルを、元のレベルの75%以下まで、好ましく は元のレベルの約60%以下まで急速に減少させることを欲することができる。
しばしば、50%以下のレベルを、得ることができる。
免疫抑制剤と遺伝子修飾細胞の投与との組み合わせにおいては多数の変法が存在 することができ、そして適当なレンジが、全ての適用可能な症状のために提案さ れることはできない。以下に記載する例は、延長された移植生存に要求される免 疫抑制剤における有意な減少を示している。
本細胞により治療されることができる疾患又は病的状態は、皮膚の外傷、やけと 、新形成、ウィルスが原因の感染、特に免疫不全環境にけるもの、筋肉衰弱症候 群、インシュリン又は成長ホルモン機能不全が原因の内分泌失調、肝損傷又は感 染、眼の変性疾患、例えば、黄斑変性又は色素性網膜炎(retinitis  pigmentosa)等、又は神経系、例えば、パーキンソン病(Parki nson’s disease) 、アルツハイマー病(Alzheimer’ s disease) 、等を含む。
本方法論は、本方法論の各種成分を提供するキットを提供することにより強化さ れることができる。すなわち、ある者は、適当な免疫抑制剤と一緒の細胞に、そ の免疫抑制剤の投与のやり方を示す標識付けを提供することができる。キットの 他の成分は、細胞又は組織の投与に利用できる外科的な又は注射の装置及び薬を 含むことができる。
以下の例は、説明により提供されるものであり、限定によるものであはない。
実施例 BillBlllin and Medawar、 J、 EXP、 Biol 、 28:385 (1951)により記載された技術を使用する。主として毛 成長サイクルの休止期にお(する皮膚をもつ供与体マウスを、選択する。皮膚移 植片を調製するために、供与体マウスを麻酔し、そして腹側(ventral  ly)及び背側(dorsally)の両方を剃る。この皮膚を、70%アルコ ール中に浸した綿で洗浄する。ピンチ移植片(Pinch grafts)を、 細かいピンセットによりその皮膚を摘み、小さな゛テント(tent)“を作る まで持ち上げることにより、取り出す。曲がった(#12)外科用メス(cur ved(#12)scalpel blade)により、そのテントの先端の約 10mm下方を取り出す。この移植片を、ペトリ皿内の濾紙上に皮膚を下にして 置(。ピンチ移植片を、前方−後方(anterior−posterior) 方向に移し、一度にピンチ移植片の1つの列を取り出す。典型的な大人の供与体 マウスは、13の体皮膚移植片までを提供することができる。
このピンチ移植片を、移植前にきれいにこそげとる。この移植片の!端を、真っ 直ぐな細かいピンセットで、そして#15外科用メスの小さなしっかりしたスト ロークにより摘まみ、そしてその皮下に結合した組織を取り出す。適当な量に圧 力が、その結合組織を取り除くのに必要である。この移植片を十分にこそげ取る とき、湿った濾紙の上に皮膚側を下にして置く。
次に、その受容体マウスを、エーテル又はアベルチン(avertin)により 麻酔し、そして固定した。その動物の上方側面を(その毛に反して)電気シェー バ−の2つの短いストロークにより剃り、そしてその皮膚を、70%アルコール により準備する。移植床を調製するために、小さなストリップの皮膚を、曲がっ たハサミにより取り出し、側面の肋骨の檻のちょうど頂上に、水平に保持する。
この横たわる肉様層(paniculus carnosus)及び血管を傷つ けずに残す。見込みのある移植とほとんど同じサイズ及び形状の皮膚片を、取り 出す。
供与体移植片を、次に床維持無菌技術における移植において置(。
この移植片は、新たな毛が供与体のものと反対方向に成長するように置かれるべ きである。このことは、その供与体及び受容体の動物が同じような毛の色をもつ ときに、その移植片を配置することを容易にするであろう。この移植片は、その 移植床内に正確に適合するように切断されるべきである。
次に、この移植片を、ワセリンをしみ込ませたチュール(tulle)により覆 い、そしてparis castの石膏を、マウスの胸郭(thorax)の周 りに置く。この包帯を、その移植片がすべらないように十分にきつくすべきであ るが、十分な呼吸を可能にするように十分にゆるくなければならない。この石膏 が乾燥するとき、この供与体マウスを、それらの檻に戻す。このマウスを毎日観 察する。
第一セットの拒絶を検出するために、この包帯を7−9日後に取り除く。この動 物を、軽くエーテル又はアベルチンにより麻酔する。
包帯を切断することにより、この石膏の包帯ギブスを、その床に接した包帯を維 持しながら、取り除く。移植片を評価し、そしてその動物を、次にその檻に戻す 。
皮膚移V)評価 免疫学的に生来のマウス上へ移植された移植片は、”第一セット(first  5et)″拒絶反応に従って拒絶される。この反応は、普通には、その組織適合 性に依存して、同種の及び異種の移植片について10−13日後から生じる。雄 供与体から酸受容体への同系の(syngeneic)移植は、拒絶されるまで 7週間までかかることができるが、いくつかの株においては、供与体は、雄供与 体からの同系移植片を全く拒絶しない。
動物が、特定の組m適合抗原に先に晒された場合には、それは、10日よりも速 くその移植片を拒絶するであろう。これを、”第二セット(second 5e t)”拒絶反応という。
包帯の除去後短時間で拒絶される移植片は、しばしば、″きらきら光(glis tering)”外観をもつであろう。このような移植片は、12時間以内に十 分なかさぶた(scab)になる。これらの移植片は、(第二セット反応)を表 したマウス上にしばしば在り、又は普通には強い免疫応答を装備するとかできる 。第一セット反応に従い皮膚移植片を拒絶するマウスは、包帯の除去後の最初の 1−2日間、良好に治癒する移植片を示している。移植片拒絶は、普通には、1 つの角におけるかさぶたの形成により始まる。このかさぶたは、広がりそしてそ の移植片全体が、l−2日間でかさぶたになる。マウスにより受け入れられた移 植片は、治癒し続け、そしていかなるかさぶた形成をも示さない。損傷lb癒が 完了した後、毛は、同−又は反対の方向に、その皮膚移植片の方向が逆になって いるかどうかに依存して、移植片上に成長を開始するであろう。
また・マウスは、′慢性(chronic)”拒絶により、ゆっくりとそれらの 移植片を拒絶することができる。この拒絶のパターンは、普通には、その移植片 の段階的な減少として表され、ときどき、その移植片上の毛の損失を伴う。その 移植片が完全に消失するまで、数カ月又は1年程の長い期間がかかることができ る。
いずれかの免疫抑制剤の存在中又は非存在中での129供与体からのわき腹の又 は側面の皮膚組織から成る、皮膚移植の供与体であるC57B1/6 X 12 6マウスの場合には、拒絶の兆候は全くながった。L29)86:8932−8 935) (7)イずれかからの移植片の供与体である810.8Rマウスの場 合には、そのマウスが2mgのシクロスポリンAを毎日与えられたとき、拒絶反 応は、全くなかった。しかしながら、同一の8IO,8Rマウスが、同一の2つ の供与体株からの移植片の受容体であり、そしてたった200μgのシクロスポ リンが毎日提供された場合には、拒絶が、129の供与体により、15と18日 目上の闇に生じた。反対に、同一の治療養生法による供与体のように、拒絶が、 β2−マイクログロブリンネ全マウスにより、20と30日目上の間に生じた。
他の実験においては、BlO,BRが受容体マウスであり、モしてβ2−マイク ログロブリンネ全が供与体マウスである場合に、濃度のレンジを、使用し、ここ で、シクロスポリンAの濃度は、0がら700μgまでの範囲にあり:200μ g未満では、マウスのすべてが、20日までに移植片を消失し、一方、200μ g以上においては、マウスは、少なくとも25日間移植片を保持した。
以下の表は、これらの結果を要約している。
表1 B10.BR(H−2K)受容体による皮膚移植拒絶の時間ツク0スポ1J7A 投与量 !29供与体 β2−供与体本0 9.5 日間 9.25日間 70μg 10.5 日間 15.25日間200μg 16.75日間 25 .25日間700μg 15 日間 28 日間 2 mg 拒絶無し 拒絶無し くN=4/グループ) ネβ2−−β2−マイクログロブリン機能不全上記の結果から明らかなことは、 本方法が、実質的な利点を提供するということである。遺伝子修飾細胞、特に、 移植片を受け取る受容体とは異なる表面上の利用できるMHC抗原を減少させる ような方法で修飾されている細胞を使用することにより、ある者は、実質的に減 少された免疫抑制養生法を提供することができる。従って、患者は、より陽性な 結果をもつように、そして感染に対するより少ない感受性であるように、十分な 防護機構を保持しながら、移植片を受け取ることができるであろう。さらに、あ る者は、その患者がその治療の間により健康になるだけではなくその治療後にも 同様により健康になるように、多くの免疫抑制養生法の多くの有害な副作用を避 けることができる。
本明細書中で述べたすべての刊行物及び特許出願は、本発明に属する分野におけ る当業者の技術レベルを、示している。すへての刊行物及び特許出願を、あたか もそれぞれの個々の刊行物及び特許出願が特定されてそして個々に引用により取 り込まれるように示されるのと同じ程度で引用により本明細書中に取り込む。
これまでの発明を、理解の明確さを目的として説明及び例により幾分詳細に記載 したが、添付の請求の範囲内で特定の変更及び修正が行われてもよいことが理解 されよう。
補正書の翻訳文提出書 (特許法第184条の8) 平成4年ヶ月2/日

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.細胞治療法であって: 病因症状の治療のために、哺乳類宿主に、遺伝子修飾された同種細胞であってそ の遺伝子修飾がその同種細胞に対するその宿主の免疫応答における少なくとも1 の減少を含む同種細胞を投与すること及び、 免疫抑制療法の減少された養生法、 を含んで成り、上記の遺伝子修飾された同種細胞の拒絶開始において又はそれよ り下にその移植片を維持するのに必要な養生法が、上記の遺伝子修飾を欠いた細 胞のための養生法と比べて減少さたものである、 ような細胞治療法。
  2. 2.遺伝子修飾が、その宿主による免疫認識に関連した表面膜抗原と異なる、同 種細胞の免疫認識に関連した表面膜蛋白抗原の数における差異を減少させる、請 求項1に記載の方法。
  3. 3.遺伝子修飾が、少なくとも1の主要組織適合複合体抗原サブユニットの発現 の減少である、請求項2に記載の方法。
  4. 4.主要組織適合複合体抗原が、クラス1抗原である、請求項3に記載の方法。
  5. 5.MHC抗原サブユニットが、β2−マイクログロブリンである、請求項2に 記載の方法。
  6. 6.細胞が、分散細胞である、請求項1に記載の方法。
  7. 7.細胞が、連続組織形成細胞である、請求項1に記載の方法。
  8. 8.遺伝子修飾が、治療的蛋白の生産、病原体に対する抵抗性の導入、又は疾患 の部位の標的化の中の少なくとも1つを含む、請求項1に記載の方法。
  9. 9.免疫抑制療法が、免疫抑制薬、モノクロナール抗体、又は抗原−特異的T細 胞レセプタの抑制剤の中の少なくとも1つを含んで成る、請求項1に記載の方法 。
  10. 10.皮膚治療法であって: 病因症状の治療のために、哺乳類宿主に、遺伝子修飾された同種ケラチン生成細 胞であってその遺伝子修飾がクラス1主要組織連合複合体抗原の数を実質的に減 少させるケラチン生成細胞を投与すること:及び、 免疫抑制薬を含んで成る免疫抑制療法の減少された養生法を含んで成り、上記の 遺伝子修飾された同種細胞の拒絶開始において又はそれより下にその移植片を維 持するのに必要な養生法が、上記の遺伝子修飾を欠いた細胞のための養生法と比 べて減少さたものであるような皮膚治療法。
  11. 11.遺伝子修飾された同種のケラチン生成細胞が、β2−マイクログロブリン の発現を実質的に欠いている、請求項10に記載の方法。
  12. 12.薬が、シクロスポリンAである、請求項10に記載の方法。
  13. 13.哺乳類宿主に対する移植細胞のためのキットであって:その宿主の病因症 状の治療のための遺伝子修飾された同種細胞であってその遺伝子修飾がその同種 細胞に対するその宿主の免疫応答における少なくとも1の減少を含む同種細胞: 及び、その間種細胞の拒絶に関連したその宿主の細胞の集団又は活性を抑制する ことができる薬、 を含んで成るキット。
  14. 14.細胞及び薬の中の少なくとも1を投与するための外科的な又は注射の装置 をさらに含んで成る、請求項13に記載のキット。
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