JPH07500725A - 組換え毛様体向神経因子およびc−末端切断毛様体向神経因子の精製ならびに末梢神経障害の処置方法 - Google Patents

組換え毛様体向神経因子およびc−末端切断毛様体向神経因子の精製ならびに末梢神経障害の処置方法

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JPH07500725A JP5503057A JP50305793A JPH07500725A JP H07500725 A JPH07500725 A JP H07500725A JP 5503057 A JP5503057 A JP 5503057A JP 50305793 A JP50305793 A JP 50305793A JP H07500725 A JPH07500725 A JP H07500725A
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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】 組換え毛様体向神経因子およびC−末端切断毛様体向神経因子の精製ならびに末 梢神経障害の処置方法発明の背景 本発明は、同神経因子およびとくに毛様体向神経因子(CNTF) 、ならびに CNTFの精製方法および組換えCNTFの製造方法に関する。
重篤な精神的および身体的疾廃は中枢神経系の神経またはダリア細胞の死によっ て生じる。神経またはダリア細胞の死は、アルツハイマー病やパーキンソン病な らびに多発性硬化症のような神経変性疾患、卒中による虚血。
または自然の老化過程によって起こりうる。
同神経因子とは、神経またはダリア細胞の生残および機能的活動性を促進する1 群の分子である。上に列挙した状態によって生じる神経またはダリア細胞の死ま たは機能不全を防止するための処置として、同神経因子が有用であることを示唆 する証拠がある( Appel、 1981. Ann。
Neurology 10:499) 。
このような同神経因子で性質が最もよくわかっているものは、神経成長因子(N GF)である、 NGFは、アルツハイマー病においてまた加齢とともに死滅す る前脳コリン作動性神経細胞に対する同神経因子であることが明らかにされてい る。これらの神経細胞の喪失は一般に、アルツハイマー病および老齢化に伴う多 くの認知欠損の原因と考えられている。
動物実験により、 NGFは外傷後の前脳コリン作動性神経細胞の死滅を防止し また加齢によって生じる認知喪失を回復できることが証明されている( Hef t1 & Wetner、1986、Ann、Neurolo y 20:27 5; Fisherら、 1987. Nature、 329:65) 、  これらの結果は、この同神経因子が、ヒトにおいて、疾患、外傷または加齢によ る前脳コリン作動性神経細胞の死滅によって起こる認知喪失の処置に臨床的に有 用である可能性を示唆するものである。
向神経因子の使用上の問題点は2合致した膜受容体を有する神経細胞の亜集団の みに対するそれらの特異性である。生体内の大部分の神経細胞はNGF受容体を 欠き。
この向神経因子には明らかに応答しない、したがって。
NGFが支持しない様々の種類の神経またはダリア細胞の生残を支持することが できる新しい向神経因子の発見がきわめて重要である。
新しい向神経因子は、 NGFに応答しない培養神経細胞の生残を支持する能力 によって探索されてきた。広く用いられたスクリーニングアッセイの一つは、骨 格筋および平滑筋を刺激する毛様体神経節運動ニューロンの生残を促進する因子 を発見するように設計されている。これらの毛様体神経節神経細胞は副交感神経 系に属し、それらの生残はNGFによっては支持されない。
毛様体神経節神経細胞の生残を促進する因子の存在は。
様々な組織および種で報告されてきた。これらの毛様体神経節句神経活性の多く は、以下の類似の化学的および生物学的性質を有する。すなわち (1)活性は 坐骨神経に高濃度に存在する;(2)同神経活性は、 SDSポリアクリルアミ ド還元ゲル上での電気泳動時に、イオン性界面活性剤、ドデシル硫酸ナトリウム (5DS)および還元剤、β−メルカプトエタノール(BME)またはジチオス レイトール(DTT)に暴露しても残存する;(3)このようなゲル上で活性は 見掛けの分子1124〜28kdで移動する(Collins。
1985、 Developmental Biology、109:255− 258;Manthorpeら、1986.Brain Re5earch、3 67:282−286)これらの類似の性質に基づき1通常「毛様体向神経因子 」またはr CNTFJと呼ばれる同一または密接に関連した分子が2毛様体神 経節向神経活性の原因であるとすることが提起されてきた。すなわち、 CNT Fの語は、培養毛様体神経節神経細胞の生残を促進する上述の性質をもつ物質を 指す機能的定義として使用された。
CNTFには広範な科学的興味がもたれているにもかかわらず、天然起源からの 実質的な量の精製が難しく、またヒトCNTFが入手できないために、疾患時ま たは外傷後に神経細胞の生存能を維持するその価値を明らかにする試みは妨げら れてきた。これまでのラットCNTFの精製の試みでは、粗神経抽出物に対し比 活性で800倍程度にまで濃縮されている( Manthorpeら、1986 .Brain Res、367:282−286) 。
しかしながら、比活性での約800倍の上昇は単−蛋白種の製造には不十分であ った。すなわち、 Manthorpeらによって報告された方法で得られた。
活性の上昇を示す生成物は、多数の蛋白種を含んでいて不十分であった。
適当な生物活性をもつ単−蛋白種が得られるようにCNTFの精製を達成するこ とが望まれたのである。
公開PCT出願(PCT/US90100022.国際出願番号: WO901 07341)にCo11insらはウサギ坐骨神経抽出物からのCNTFの精製 を報告し、ウサギおよびヒトCNTFをコードする核酸配列ならびにウサギおよ びヒトCNTFのアミノ酸配列を発表している。 Co11insの引例にはま た1両動物におけるCNTFの組換え製造および細菌発現系が記載されている。
この公開出願はこの記述によりとくに本明細書に導入される。
本発明はさらに、様々な疾患および医学的状態の予防および処置方法を記述する 0本明細書に記載の方法による予防および処置に適当な疾患および医学的状態に 共通の要素は、末梢神経系に対する障害である。
末梢神経系は、を髄および脳の外部に軸索を広げるそれらの神経細胞により構成 される。末梢神経系における主要な種類の神経細胞は、骨格筋を刺激して運動を 制御する一次運動ニューロン、心脈管系および他の内臓を刺激してそれらの機能 を調節する自律神経ニューロン(交感および副文感両神経)、ならびに体内全体 の感覚受容体を刺激して痛みおよび固有受容を含めた感覚を伝える感覚ニューロ ンである。
1または2以上のこれらの種類の末梢神経細胞の生残および適切な機能を危うく する状態が末梢神経障害を生じる。このような障害は物理的傷害によっても起こ る。
これらは傷害部位またはその近傍を通過する末梢神経細胞の軸索に変性を生じる 。このような傷害は神経毒素。
たとえば癌およびエイズ化学療法剤、それぞれシスブラチナムおよびジデオキシ シチジン(dde)への意図的または偶発的な暴露によっても起こる。この種の 傷害はまた慢性的代謝病、たとえば糖尿病または腎機能不全からも起こる。この ような傷害は、神経変性疾患、たとえば−次運動ニューロンの変性、その結果運 動機能不全を生じる筋萎縮性側索硬化症(ALS)でも起こる。
上述のように、明瞭に特徴づけられるこのような末梢神経傷害は、末梢神経細胞 およびそれらの軸索の機能および/または生残を危うくする1本発明は、末梢神 経細胞を肋できる処置、すなわち1通常末梢神経傷害を導(状態の効果に逆らっ て末梢神経細胞の正常機能および生残を促進するか、または末梢神経傷害の効果 を逆転もしくは最小限にする処置に関する。
末梢神経細胞傷害を処置する本明細書に記載の方法は。
ヒト蛋白毛様体同神経因子(CNTF)の投与を包含する。
CNTFは、細胞培養で、!歯類胚またはヒナ胚の末梢交感および副交感自律神 経ニューロンならびに末梢感覚ニューロンの生残を支持することが、これまでに 示されている (Manthorpeら、1989.C11iary Neur otrophic Factors。
Nerve Growth Factors、R,A、Ru5h編、John  Wiley & 5ons。
Ltd、) 、動物末梢神経細胞に対する唯一の実験で、 CNTFは、新生仔 ラットにおいて、脳運動神経をその軸索の傷害後に回復させ得たことが示唆され ている( 5endtnerら11990、Nature 345:440)  、 CNTFが動物で自律または感覚神経細胞を支持できることを示す結果は報 告されていない、また9本発明以前には、 CNTFが爽懲動物において何らか の種類の末梢神経細胞を支持しうろことの証明はなされていない。
末梢神経傷害の予防または処置のためのCNTFの適切な用量および投与経路に 関する有用な情報がほとんどまたはまったく知られていないことは明白である。
動物で行われた唯一の実験では、単回用量のCNTFが実験的に傷害を与えた神 経の切断端に直接適用されている(Sendtnerら、 1990.焦atu 駐345:440) 、末梢神経傷害の大部分は。
単一の神経の切断が関与するものではな(、生体全体の神経細胞およびそれらの 軸索に広がり、それらが関与するものである。これらの全身的状態の処置には、  CNTFは全身的または局所的に投与されることが必要で、単純に単一神経の 切断端に投与されるものではない、したがって、 5endtnerの報告にお ける用量および投与経路の情報は、実用的な使用には、極めて限られた意味しか ない。
今日まで、末梢神経傷害の予防または回復に有効な用量でのCNTFの全身的ま たは局所的送達方法に関する報告は皆無である。
本発明においては、 CNTFの全身的ならびに局所的投与方法が提供され、こ れらの方法によって使用されたCNTFが成熟動物において末梢神経傷害の予防 および回復に有効であることを最初に証明するものである。各種形態の末梢神経 傷害の処置に必要な、 CNTFの適切な投与経路および適切な用量も開示され る。これらの方法は、疾患の種類によって、主としてCNTFの投与方法および 使用される用量の点で相違する。
発明の要約 本発明の目的は、C−末端のアミノ酸が切断されている図1に示すようなアミノ 酸配列を有する組換えヒト毛様体向神経因子蛋白質を提供することにある。 C NTFの好ましい切断型では、2個または6個のアミノ酸が切断されている。
本発明はまた。 CNTFのC−末端切断型をコードするDNA配列からなる発 現ベクター、ならびにそれらの細菌および好ましくは大腸菌発現系での発現を提 供する。
さらに9本発明は、 CNTFの切断型を実質的に含まない組換えヒトCNTF を提供する。
さらにまた2本発明は、(a)可溶性CNTF蛋白質を含有する細胞ライゼート を、 CNTFを可逆的に結合するアニオン交換カラムに適用し、(b)アニオ ン交換カラムに結合したCNTF蛋白質を塩で溶出してCNTFからなる分画を 集め。
(c)CNTF蛋白質を含む分画をカチオン交換カラムに適用し、 (d)CN TF蛋白質を約7から約8.5のpH勾配で溶出してCNTFからなる分画を集 め、(e)CNTF蛋白質を含む分画をアニオン交換カラムに適用し、ついで( f)実質的に精製されたCNTF蛋白質を塩勾配で溶出する工程からなる。実質 的に精製されたCNTFの製造方法を提供する。
処置方法、末梢神経傷害の予防または処置に適当な医薬の製造のための治療有効 量のCNTFの使用、ならびに治療有効量のCNTFからなる末梢神経傷害の予 防または処置のための薬剤を包含する。とくに1本発明は、末梢神経傷害の予防 または回復のために、治療有効量のCNTFを治療に有効な投与経路で投与する 方法を提供する9本発明はまた。様々な原因による末梢神経傷害の予防または回 復のためにこれらの方法が適切であることを証明する。
上述の一般的記載および以下の詳細な説明は例示および説明のみのためのもので 、請求の範囲に記載された本発明を限定するものではないことを理解すべきであ る。
図面の簡単な説明 図1は、ヒトCNTFのDNA配列および推定アミノ酸配列を示す、ヒトCNT Fコード配列はアミノ酸38と39の間に位置する単一の約1.3−kbイント ロンによって中断されている。この部位におけるスプライスアクセプター/ドナ ー配列it : [GTAAGT、、、1.3kb、、、TTTCCTGTAT CCTCGGCCAG]である0発現ベクターの構築に用いられた内部Hind mおよびNhe1部位は、クローニングに使用したオリゴヌクレオチドとともに 下線を付した。
図2は、ヒト、ウサギおよびラットCNTFの推定アミノ酸配列を示す、アミノ 酸配列は単一文字記号で示す、右側の番号はヒト配列における位置を指示する。
配列が3種のすべてで同一な領域には陰影を付した。推定ウサギ蛋白質はヒトま たはラットCNTFよりアミノ酸1個短いので、アラインメントを最大にするた めに、ウサギの配列にはギヤツブ(ダッシュで示す)を導入した。
図3は、最初のQ−Sepharoseイオン交換クロマトグラフィーカラム( 工程3)から溶出された選ばれた分画のSDS−Page分析を示す、細胞抽出 液をQ−3epharoseのカラム(1,5X 20cm)上クロマトグラフ ィーに付した。クロマトグラムを2 m17分で展開し2m1分画を集めた0選 ばれた分画を5DS−PAGEに付し、ゲルをCBBで染色した。電気泳動には 、サンプル(15μl、レーン1および2.または30μm、レーン3〜28) を5DS−サンプル緩衝液(最終濃度=10%グリセ0−/l/、1%DDT、  0.5%SDS、 0.002%ブロモフェノールブルーおよび25mM T ris−HCI、 pH6,8)中に希釈し、2分間煮沸した。ゲルレーンの説 明:1および2=それぞれPEI処置前後の粗抽出物;3〜2B=12〜62か らの偶数番号分画、左端の数字は同時に電気泳動した標準蛋白のMr値(X 1 O−2)を示す、 CNTFはトリプシノーゲン標準(Mr= 24.000) と共移動し、 CNTFブールは分画18〜50である。
図4は、 Q−Sepharoseイオン交換クロマトグラフィー(工程4)を 示す、第一のQ−Sepharoseカラムから得られたCNTFブールを透析 して、第二のQ−3epharoseカラム(i、sx 150111) 上ク ロマトグラフィーに付した。クロマトグラムを2ml/分で展開し2m1分画を 集めた0選ばれた分画を電気泳動用に調製し、 5DS−PAGEに付し、ゲル を銀染色した。挿入図はCNTFブールの電気泳動分画(分画114〜130) の蛋白質含量を示す、レーンの説明:l〜9=それぞれ114.116.118 .120.122および124の5μm分画ならびに1.26,128および1 30の10μm分画、左端の数字は同時に電気泳動した標準蛋白のMr値(×l 0−3)を示す。
図5は、 S−3epharoseイオン交換クロマトグラフイー(工程5)を 示す、工程4からのCNTFブールを透析して。
S−5epharoseカラム(IXlocm)上クロマトグラフィーに付した 。クロマトグラムを2 m17分で展開し、4mlの分画を集めた0選ばれた分 画を電気泳動用に調製し、 5DS−PAGEに付し、ゲルを銀染色した。挿入 図はCNTFブールの電気泳動分画(分画114〜130)の蛋白質含量を示す 、レーンの説明:1〜5=それぞれ15μmの分画25.26.27.28およ び29.左端の数字は同時に電気泳動した標準蛋白のMr値(×1O−2)を示 す。
図6は、 Zn”−アフィニティークロマトグラフィー(工程6)を示す、工程 5からのCNTFプールを透析し、 Zn=−IDA−アガロースカラム(l  x Loam)上クロマトグラフィーに付した。クロマトグラムを1.5ml/ 分で展開し、3mlの分画を集めた0選ばれた分画を電気泳動用に調製し。
5DS−PAGEに付し、ゲルを銀染色した。挿入図はCNTFプールの電気泳 動分画(分画30〜38)の蛋白質含量を示す。
レーンの説明:1〜9=それぞれ25μlの分画30,31,32゜33、35 .36.37および38゜ 図7には、精製組換えヒ) CNTFのRP−)IPLC分析を示す。
CNTF、 5μg(A)および50μg(B)を、0.1%TFAで平衡化し たSynChrom RP−8逆相)IPLcカラム(250X 4.6mm) に適用した。蛋白質は0.1%TFA含有アセトニトリルの直線勾配で溶出した (1%アセトニトリル/分、流速1 m17分)。
図8はCNTFの多重型を示す、精製ヒト組換えCNTF (12μg)を、  SDSサンプル緩衝液中で予め100℃に2分間加熱(A)または加熱せず(B )に5DS−PAGEに付した。蛋白質をセルロース膜にトランスプロットし、 −次抗体(ウサギ抗−CNTF)および二次抗体(ヤギ抗−ウサギIgG−アル カリホスファターゼ)で処理した。
図9は2組換えヒ) CNTFの紫外吸収スペクトルを示す。
紫外吸収スペクトルはBeckman Dtl−50スペクトロフオトメーター で記録し、 CNTFの濃度(1,28mg/ml)をアミノ酸分析で測定した 。
図10はビヒクルのみまたは0.25mg/kgヒト組換えCNTF含有ビヒク ルを日−2〜+11に毎日皮下注射で投与した成熟ラットの坐骨神経圧潰(日0 )後の皮膚感覚の回復速度を例示する。
図11はビヒクルのみまたは0.25mg/kgヒト組換えCNTF含有ビヒク ルを日−2〜+11に毎日皮下注射で投与した成熟ラットの坐骨神経圧潰(日0 )後の運動機能の回復速度(足指1〜5を広げる能力の回復で測定)を例示する 。
好ましい実施態様の詳細な説明 現時点で好ましい本発明の実施態様の詳細を以下に示すが、これは以下の実施例 とともに1本発明の詳細な説明するのに役立つものである。
本出願はヒト毛様体向神経因子(CNTF)の組換え製造方法を包含する。また 本発明は各種ヒ1−C−末端切断CNTFを包含する9本発明の好ましい実施態 様においては、C−末端切断CNTFは図1に示す完全長ヒl−CNTFと同一 であるが、C−末端において2または6アミノ酸残基切断されている0本発明の C−末端切断CNTFは、好ましくは、 CNTFをコードする遺伝子を含有す るベクターの発現により、ヒ) CNTFの細菌発現時に製造される。このよう なC−末端切断CNTFは同様に、C−末端切断CNTFをコードする遺伝子を 含有するベクターの発現によっても製造される0本発明はまた2組換え製造系か ら得られた実質的に精製されたCNTFを得るための精製方法を包含する。
ウサギ坐骨神経からのCNTFの精製は、 Co11insらのPCT出願WO 90107341(PCT/US90100022)に記載されている。
Co11insの出願にはCNTFをフードするウサギおよびヒト遺伝子ならび に哺乳動物および細菌発現系からの組換えヒトCNTFの製造についての記載を 包含する。WO9010734°1の出願は、この記述により、限定なくすべて の定義および実験操作を含めて、その全体をとくに本明細書に導入する。
組換えヒ) CNTFの製造および精製の新規な方法は以下の例1に示す、さら にこの例には。
1、細胞を含まない抽出物の製造 2、抽出物からの核酸の除去 3、 Q−sepharoseイオン交換クロマトグラフィー4、第2のQ−s epharoseイオン交換クロマトグラフィー5、5−sepharoseイ オン交換クロマトグラフィーおよび6、 Zn2+−アフィニティークロマトグ ラフィーからなる6エ程の組換えヒトCNTFの精製方法が包含される。これら の操作によれば、非CNTF蛋白質含量0.1%未満のCNTF組成物が得られ る。
以下の例2に教示されるヒト組換えCNTFの精製の好ましい方法は、(a)可 溶性CNTF蛋白質を含有する細胞ライゼートをCNTFを可逆的に結合するア ニオン交換カラムに適用し、(b)アニオン交換カラムに結合したCNTF蛋白 質を塩で溶出してCNTFを含む分画を集め、(C) CNTF蛋白質を含有す る分画をカチオン交換カラムに適用し。
(d) CNTF蛋白質を約7から約8.5までのpi勾配で溶出してCNTF を含む分画を集め、(e) CNTF蛋白質を含む分画をアニオン交換カラムに 適用し、ついで(f)実質的に精製されたCNTF蛋白質を塩勾配で溶出するこ とからなる。
CNTFの別法による精製が以下の例2に記載されるが。
この場合には、C−末端切断CNTFが単離、同定される。C−末端切断CNT Fは、完全長ヒ) CNTFをコードする遺伝子を含むベクターの細菌発現から 単離される。このようにして単離されるC−末端切断CNTFは9図1に示すヒ トCNTFと同一であるが、C−末端において2または6アミノ酸残基が切断さ れている。また、C−末端切断CNTFからCNTFを。
およびC−末端切断CNTFを実質的に含まない実質的に精製されたCNTFを 単離する方法が記載される。この出願の範囲内には、 CNTF関連生物活性を 維持するすべてのC−末端切断CNTFが包含される6 また1例2の記載に従って製造される組換えCNTFは。
付加的なりロマトグラフィ一工程を用いることによりさらに精製できることが見 出された。以下の例3に述べるように、精製CNTF溶液から非−CNTF蛋白 質の量を低下させるのに有効であることが見出されたカラムには、ヒドロキシア パタイト樹脂、ブチルHIC(疎水性相互作用クロマトグラフィー)樹脂および Zn−IMAc (固定化金属アフィニティークロマトグラフィー)樹脂が包含 される。
上述のように9本発明はさらに、末梢神経傷害罹患患者のその傷害の予防および 処置方法に関する。これらの方法は、末梢神経傷害のある患者もしくは末梢神経 傷害の危険がある患者への、治療有効量の毛様体向神経因子(CNTF)の投与 経路からなる。
末梢神経細胞および/またはそれらの軸索の生残または機能が危機に瀕している 場合は、疾患または医学的徴候は末梢神経傷害であると考えるべきである。好ま しい実施態様においては、以下の状態の一つの結果として。
患者は、末梢神経傷害の危険にあるかまたは現実に末梢神経傷害を有する。すな わち、1)傷害部位またはその近傍を通る末梢神経細胞の軸索の変性を生じる物 理的傷害。
2)癌やエイズの化学療法剤たとえばそれぞれシスプラチンムおよびジデオキシ ンチジン(dde)のような二二一口トキシンへの暴露、3)慢性代謝性疾患、 たとえば糖尿病または腎機能不全、ならびに4)−次運動二二−ロンの変性、そ の結果として運動機能不全を生じる筋萎縮性側索硬化症(ALS)である、末梢 神経傷害が関与する状態の非限定的なリストには、筋萎縮性側索硬化症、糖尿病 性末梢性多発ニューロパシー、癌化学療法剤、タキソールまたはシスプラチンも しくはビンクリスチンによって生じる中毒性末梢性二二一ロノくシー、エイズ化 学療法剤。
d旧またはddeによって生じる中毒性末梢性ニューロンくシー、ならびに腕お よび手の圧潰または切断創傷によって生じるような末梢神経に対する物理的傷害 が包含される。
末梢神経傷害の処置には、永久的末梢神経傷害を逆転する能力、および末梢神経 傷害の自然回復過程の加速またはより完全な回復を達成することによって自然回 復過程を増強する能力が包含される。末梢神経傷害の予防には、末梢神経傷害を 通常招来する状態の効果に対して末梢神経傷害を全体的に防止する能力、ならび にこのような状態に伴う末梢神経傷害の程度を減弱する能力が包含される。
一実施態様においては、好ましいCNTFは天然に存在する蛋白質である。天然 に存在する蛋白質は、一部には。
それによって処置された患者に予期し難い望ましくな0生理学的副作用を生じる 危険が比較的少ないことから。
好ましい0本発明における使用には、ヒトCNTFが好ましい、しかしながら、 非−ヒトCNTFも、それらがヒトCNTFと実質的に均等で均等な生物活性を 有する限り2本発明の範囲内に包含されるものである。
明細書および請求の範囲において、蛋白質またはそれと実質的に均等な蛋白質が 健康なヒトに通常存在することが明らかな場合、それは「天然に存在する」とみ なされる、「天然に存在する」蛋白質には、健康なヒトにおける存在が見出され ている蛋白質の、アミノもしくはカルボキシ末端で部分的に切断された型または デアミデートもしくは他の化学的修飾を受けたアミノ酸を有する型の蛋白質もと (に包含される。「天然に存在する」蛋白質は組換えDNA法ならびにそれらを 通常産生ずる細胞からの単離により得られる。「天然に存在する」蛋白質にはN O3−末端メチオニル基を含有する蛋白質または大腸菌内での発現の結果として それを欠く蛋白質も包含される。
明細書および請求の範囲を通じて用いられる「実質的に均等」とは、極めて高い アミノ酸残基ホモロジーをもっコC!: (一般ニM、Dayhoff、υ、1 asゴど一堕四↓見柚−Σり匹至現猛−and 5tructure、5巻、1 24頁、1972.National BiochemfcalResearc h Foundation、Washington、D、C,参照、参考として とくに本明細書に導入する)、ならびに匹敵する生物活性を有することを意味す ると定義される。
本発明のとくに好ましいCNTFは、 −Purified C11iaryN eurotrophic Factors−と題する Co11insらのPC T出願WO90107341に以前記載された天然に存在する蛋白質である。
ヒトおよび動物CNTFをコードする遺伝子の核酸配列およびこのような蛋白質 のアミノ酸配列は+ Co11insらの出願に記載されている1本発明は、  CNTFの非グリコジル化型ならびにCo11insらの出願に記載された天然 に存在する蛋白質および組換え蛋白質の切断型を包含する。さらに他の実施態様 においては、 CNTFは1または2以上のポリエチレングリコール(PEG) または他の反復ポリマー残基の付着によって修飾されている。
天然に存在するまたは修飾されたCNTFの製造方法もまた9本明細書および上 述の出願に開示されている。開示された一つの方法は、様々な起源たとえば末梢 神経組織から、 CNTFを単離するものである。開示された第二の方法は、  CNTFをコードする能力のある遺伝子を単離し、その遺伝子を適当なベクター および細胞種にクローニングし、ついでCNTFを製造するためにその遺伝子を 発現させる工程からなる。一般的な組換えDNA法の例である後者の方法は1本 発明の好ましい方法である1組換えDNA法は、一部には、比較的により高い純 度でより大量の製造を達成できるので好ましい。
上述のCNTFは、上述の方法によって、「実質的に純粋な」型に製造されるの が好ましい、「実質的に純粋な」の語は、 CNTFが非修飾型で比較的に高い 特異的活性を有することを意味する。しかしながら、 CNTFの誘導体は異な る特異的活性をもつことがあることを認識すべきである0本発明の好ましい実施 態様においては、 CNTFからなる治療用組成物が、末梢神経傷害を有する患 者に有効量で投与される。
好ましいCNTFの向神経機能はCNTF蛋白質の1または2以上の個々の分離 可能な部分によって付与できることから9本発明の方法は、 CNTFの向神経 機能を制御するCNTFの部分(1部分または複数部分)が活性成分を構成する 治療用組成物の投与によって実施可能なことも意図されている。
本発明の治療用組成物は好ましくは、注射により非経口的にまたは移植されたポ ンプからの連続注入で鞘膜内に投与される。また、他の効果的な投与形態、たと えば非経口徐放性処方、吸入用ミスト、経口的に活性な処方。
または全開も意図される。一つの好ましい担体は、生理食塩溶液であるが、他の 医薬的に許容される担体の使用も想定される。一つの好ましい実施態様において は、担体とCNTFで生理的に許容される徐放性処方を構成することが意図され る。このような担体における一次溶媒の性質は水性でも非水性でもよい、さらに 担体には、処方のpH,浸透圧、粘度、澄明度2色調、滅菌性、安定性、溶出速 度または臭気を改変または維持するための医薬的に許容される他の賦形剤を含有 させることができる。同様に、担体にはさらに、 CNTFの安定性、溶出速度 、放出または吸着を改良または維持するための他の医薬的に許容される賦形剤を 含有させることができる。このような賦形剤は、単位用量もしくは多重用量型で の非経口投与用または移植ポンプからの連続的ないしは周期的注入による鞘膜内 送達もしくは周期的注射による鞘膜内投与用剤形の処方に通常および慣用的に使 用される物質である。
治療用組成物が処方されたならば、それは溶液、懸濁液、ゲル、乳化液、固体、 または脱水もしくは凍結乾燥粉末として、滅菌バイアル中に保存される。このよ うな処方は、そのまま使用できる里で、あるいは投与直前に再構築を要する型の いずれかとして保存できる。このような処方の好ましい保存条件は、少なくとも 4°C以下。
好ましくは一70℃である。 CNTFを含有するこのような処方はまた。生理 的pHまたはそれに近いpHで保存し、投与されることが好ましい、現時点では 、約5.5以下のpHまたは約8.0以上のpHの処方中での保存および投与は 望ましくないと考えられる。
CNTFを含有する処方の非経口投与様式は、皮下または筋肉内経路が好ましい 、 CNTFの所望量の投与を達成するためには、毎日またはもつと低頻度で皮 下または筋肉内注射による投与を反復する。1日用量約0.001mg/kg未 満のCNTFの投与は無効で、一方、1日用j11 mg/kg以上の投与では 望ましくない副作用を生じると考えられる。
末梢神経傷害の非経口処置のための好ましい投与量範囲は、24時間あたり患者 の体重1kgにつき約0.01〜0.25Bで、これが24時間あたりの1回用 量として投与される。
末梢神経傷害を防止または最小限にするための好ましい様式においては、 CN TFの投与は1通常、末梢神経傷害を招来する状態または事象の開始前1週まで にCNTPO投与を開始する。たとえば癌化学療法剤による中毒性二ニーロバシ ーを防止する好ましい実施態様においては、 CNTFの投与はその化学療法剤 による処置の開始前1週までに開始し、その薬剤への暴露期間中継続する。投与 頻度は。
使用される処方中のCNTFのファーマコキネティックパラメーターに依存し、 これは本技術分野の熟練者には容易に確認できるものである。
細胞本体がを髄内にある運動細胞および他の傷害神経細胞に対する所望用量のC NTF投与を達成するためには。
CNTFはを髄のクモ膜下腔に鞘膜内投与できる。投与は連続的にまたは周期的 に行い、一定のもしくはプログラム可能な流速での移植ポンプによりまたは周期 的注射により達成できる。
CNTFを含有するある種の処方は経口的に投与することも意図される。好まし くは、この様式で投与されるCNTFはカプセルに封入される。カプセル封入C NTFは、固体剤型の調合に慣用的に使用される担体を用いてまたは用いないで 処方できる。好ましくは、カプセルは、生物学的利用性が最大になり全身作用前 の分解が最小になる時に胃腸管内において、処方の活性部分が放出されるように 設計される。 CNTFの吸収を容易にする他の賦形剤を包含させることもでき る。希釈剤、フレーバー、低融点ワックス、植物油、滑沢剤、懸濁剤1錠剤崩壊 剤、および結合剤も使用できる。
投与様式とは無関係に、特定の用量は、患者の大量の体重または体表面積によっ て計算される。上述の各処方が関与する処置に適当な投与量の決定に必要な計算 のさらに精密化は2本技術分野の通常の熟練者によって定常的に行われ、と(に 本明細書に開示された投与量情報およびアッセイを参考に2面倒な実験を行うこ となく、定常的に実施される課題の範囲内にある。これらの投与量は、適当な用 量−反応データとともに用いられる。投与量決定のための確立されたアッセイの 使用によって確認できる。
本明細書に記載されたCNTF処方は動物ならびにヒトへの適用に使用されるも のであること、「患者」の語は限定された意味で解釈されるべきでないことに留 意しなければならない、動物への適用の場合も、投与量範囲は上述の特定と同じ である。
特定の問題または環境に対する本発明の教示の適用は。
本明細書に含まれる教示を参考に1本技術分野の通常の熟練者の能力の範囲内に あると理解される0本発明の代表的な使用例は以下の実施例に示す。
以下の例4には9本明細書に記載されたような末梢神経への物理的傷害からの末 梢神経傷害に対する本発明の適用について説明する。この処置と他の形態の末梢 神経傷害患者の処置との間には何らかの差があるとしても。
本技術分野の通常の熟練者によって容易かつ定常的に確認されることである。以 下の実施例に示すような、 CNTFの投与による末梢神経への物理的傷害後の 感覚および運動機能の回復の加速能力は1本明細書に定義された他の形態の末梢 神経傷害の予防および処置においてCNTF投与が同等に有効であることを示し ている。
現は以前に記載されていて、 Co11insら、 WO90107341は本 明細書に参考として導入される( Co11 insら、米国特許第5、011 .914号およびCo11insら、米国特許第4.997.929号も参照) 、括弧内の番号は以下の例1の引用文献と題する項に掲げる参考文献を指す。
ヒトCNTF遺伝子のクローニング−ウサギCNTFのアミノ酸配列に相当する 完全に縮重したオリゴヌクレオチドを合成した[7]、各オリゴヌクレオチドの センスオリエンテーションはその5゛末端が相当するウサギ蛋白質配列(NはA 、 C,GまたはTを意味する) CNTF−1:TAT/CGTN AAA/ G CAT/CCAA/G GG (Tyr−Val−Lys−His−Gin −Gly) ; CNTF−2: AAT/CAAA/G AAT/CATT/ C/A ATT/CC/TT (Asn−Lys−Asn−11e−Asn−L eu) ;CNTF−3a:AAA/G TTA/G TGG GGN TTA /G AA; CNTF−3b:AAA/G TTA/G TGG GGN C TN AA; CNTF−3c:AAA/G CTN TGG GGN TTA /G AA: CNTF−3d:AAA/G CTN TGGGGN CTN  AA (Lys−Leu−Trp−Gly−Leu−Lys)とともに開始する ように与える。オリゴヌクレオチドCNTF−3a〜3dは縮重を減少させるた めに別個のPCR反応に使用した。
オリゴヌクレオチド1(センス1)および38〜3d(アンチセンス)はヒトゲ ノムDNAとのPCHにプライマーとして使用した。ポリメラーゼ連鎖反応は、 各反応に1.75+nMMgC12,100nHの各オリゴヌクレオチド、およ び胎盤がら調製したヒトゲノムDNA [2] 0.5μgを含有させたほかは 従前の報告[1]に従って実施した。 CNTF遺伝子から増幅されたDNAバ ンドの同定には、 PCR産物のDNA (サザン)プロットをウサギ遺伝子中 オリゴヌクレオチドエのすぐ下流に存在するオリゴヌクレオチド2[7コの32 p−標識体で調べた。増幅されたDNAの単一の約400−bpバンドが。
ヒトゲノムDNAからのPCR産物のサザンプロットにおいてこのプローブにハ イブリダイズした。このバンドはCN TF−3dを用いた反応で最も強度が高 かった。このバンドをクローン化して配列決定したところ2図1のオリゴヌクレ オチド1および3の間のヒトCNTF遺伝子のDNA配列を与えた。
ヒトゲノムDNAから増幅された約400−bpフラグメントをランダムブライ ミングによって32 pで標識し、ヒトゲノムDNAライブラリーの高緊縮条件 でのスクリーニングに使用した。ヒトゲノムDNAライブラリーは5au3AI で部分消化したゲノムDNA[18コを、 Charon 30のBamHI部 位にクローニングすることによって構築した[3]。
1×106のクローンから9個の陽性クローンが単離された。これらのクローン の2つについて配列を決定し、残りはDNA (サザン)プロット分析に基づき 、これらと類似すると考えられた。配列決定したクローンはオープンリーディン グフレームを含有しく図1)、これはウサギCNTFコード配列[7コ と89 %同一であった。さらに、各リーディングフレームは、ヒトゲノムDNAからP CHによって増幅されたフラグメントと同一のセグメントを含有した。ヒトゲノ ムDNAクローンからの制限エンドヌクレアーゼフラグメントは、ヒトゲノムD NAのDNA (サザン)プロット解析で観察されたフラグメントに相当し、こ れから、これらのクローンはゲノムDNA中のCNTF遺伝子の構成の典型であ ることが指示された。
CNTF発現用DNAの調製:ファージCharon 30内のCNTFのヒト ゲノムDNAクローンを制限酵素5allおよびHjndIffで消化して、  4.3kb−フラグメントをBluescript KSM13(−)ブラシミ ドベクター(Stratagene)にサブクローニングした。このフラグメン トはコード配列中、Hindm部位の上流にCNTFコード配列を含有する(図 1)、この4,3kb−フラグメントはまた。単一の約1.3 kbゼインロン も含有する(図1)、細菌細胞内での発現を可能にするために、このイントロン は1合成オリゴヌクレオチド:5°−GA T GTTCTT GTTCA G G CCCT GA TG CTTCA CA TAGGA TT CCGT  A A G`G CAGTCAGGTCTGAACGAATCTTCC−3°を用いてインビトロ での特定部位の突然変異によりて除去し[4]、ファージミド1が製造された。
ファージミド1中のCNTFコード配列の5゛末端を、その発現ベクターへのク ローニングおよび大腸菌中での発現効率を上昇させることが見出されている変化 を行うために再構築した。ファージミド1はヒトCNTFフード配列中のアミノ 酸22−23における単一のN he I部位を含有する(図1)、3°N h e Iオーバーハングを含有する部分重複相補性オリゴヌクレオチド(5−GA TCCGATCTTGGAGGATGATTAAATGGC丁丁TCAC丁GA ACAC丁C丁CCGC丁GACCCCGCACCGTCGAGATCTGTG CAGCCGCTCTATCTGG−3°15°−CTAGCCAGATAGA GCGGCTGCACAGATCTCGACGGTGCGGGGTCAGCGG AGAGTGTTCAGTGAAAGCCA TTTAATCATCCTCCA AGATCG〜3′)を合成し、−緒にアニーリングし、NheI−切断ファー ジミド1にリゲートして、ファージミド2を製造した。これらのオリゴヌクレオ チドは。
アミノ酸配列を変えないでヒトコドン使用を大腸菌で好んで用いられるもの[5 〕に変えていて、ファージミド2中にBamHI部位を作る5’BamHIオー バーハングを含有する。オリゴヌクレオチド2および3はまた大腸菌内での効率 的な翻訳を促進する多種間カプラーを含有する[6]。
7フージミド2 DNAは、ついでBamHIおよびHindmで消化し、大腸 菌での発現に適当で、Hindm部位の上流にヒトCNTFをコードするDNA を配列(図1)含有する。
CNTF−3ynlと呼ばれるDNAフラグメントを放出させた。
発現構築体の3°末端を調製するには、ファージCharon30内のCNTF のヒトゲノムDNAクローンヲ制限rll 素H1ndIIIで切断し、H4n dm部位下流のCNTFコード配列を含有する2、 1−kbフラグメントをH indm切断プラスミドpEMBLa中にサブクローニングした[7]0合成オ リゴヌクレオチド4(5°−ATG TAG CAG TTA GTCACT  AGT CTCTTCCTTGCT−3’ )を用いて、 CNTF配列をコー ドする停止コドンの13塩基対下流の特定オリゴヌクレオチドの突然変異により 、5peI部位ヲ2.1kb−インサートDNA中に挿入した。
この変異プラスミドをHindmおよび5peIで切断して。
CNTF−Syn2と呼ばれるDNAを放出させた。
CNTF−3ynlおよびCNTF−Syn2をHindlIIオーバーハング でリゲートしてCNTF−Synl/2を作成し、これをBamHI−および5 pel−切断ファージミド発現ベクター、 pJU1003[8]中にサブクロ ーニングしてpJU1003−hucNTFを製造し、これを大腸菌BL21  (DE3)株[9]にトランスフオームした。これにより、 T7フアージプロ モーターの制御下。
イソプロピルβ−ローチオ−ガラクトピラノシド(IPTG)による誘導によっ て[24] 、 CNTFインサートの発現が起こる。 IPTGでの誘導後に CNT Fを産生ずる一つのトランスフォーマント、 CNTF−Aを選択した 。
組換えヒトCNTFの発現−10μg/+o lのテトラサイクリンを補充した Luriaブロス[10]中にCNTF−Aの一夜培養液を調製した。これらの 培養液を同じメジウムで希釈して(1= 50) 、A 6+)0が1.0に達 するまで(3〜4時間)増殖させた。 CNTFの発現は、IPTGを最終濃度 0.5mMになるように加え、4時間インキュベートすることによって達成され た。細胞を遠心分離によって(9,0OOX g、 5分)収穫し、 50mM リン酸ナトリウム、 pH8,0で洗浄し、再遠心分離した。細胞ペレットを直 ちに使用するか、または−80℃で凍結保存した。
組換えヒトCNTFの精製−すべての精製工程は氷上または4℃で行い、様々な りロマトグラフイー力ラムからの分画は5DS−PAGEで分析した。
ト(4〜5g湿重量)を3〜4容量の緩衝液A(5mMEGTAおよび5mM  EDTAを含有する50mMリン酸ナトリウム。
pH8,0)に懸濁し、 18,0001b/in2でフレンチプレスセルを通 した。得られた混合物を48.0OOX gで20分間遠心分離し、上清をガラ スウールで濾過した。
工程2.核酸の除去−上清にPEIを0.25%(V/V) ノ最終濃度になる ように加え、核酸の除去を容易にした[11]、 この処置を行わないと、上清 に含まれる核酸はアニオン交換樹脂に結合し、 Q−Sepharoseを再生 。
再使用できる回数が減る。10分間インキュベートしたのち、混合物を上述の場 合と同様に遠心分離し、得られた上清をガラスウールで濾過した。
Q−Sepharoseカラム(1,5X 20cm)上に負荷した。負荷後カ ラムを緩衝′e、AでA 290がベースラインに達するまで洗浄した。カラム の通過液/洗浄液にCNTFが検出された。 CNTFブールを10容量の緩衝 液B (10+nM NaC1゜I n+M EGTAおよび1 mM EDT A含有15mMリン酸ナトリウム。
pH8,0)に対して2回透析した。
たQ−Sepharoseカラム(1,5X 15cm)上に負荷した。負荷後 、カラムを緩衝液BによりA 280がベースラインに達するまで洗浄した。結 合した蛋白質を緩衝液B中10〜80mMNaC1の勾配(150ml)で溶出 した。 CNTFブールを10容量の緩衝液C(0,1mM EGTAおよび0 .1m MEDTA含有5mMリン酸ナトリウム、 p)! 7.1.)に対し て2回透析した。
工程5.針づ至1リエ旦Jじ(!二乙りJ漿!二三ニー上二乙!二乙/−一:上 記CNTFブールを予め緩衝液Cで平衡化しておいたS−3epharoseカ ラム(LX Loam)上に負荷した。負荷後カラムを緩衝液CでA280がベ ースラインに達するまで洗浄した。結合した蛋白質を緩衝液C中O〜0.5MN aC1の勾配(60m1)で溶出した。 CNTFブールを10容量の緩衝液D  (50mM NaC1,0,1mM EGTAおよび0. in+MEDTA 含有10mM Hepes、 pH7,5)に対して2回透析した。
工程6 、 Zn2”−アフィニティークロマトグラフイm:CNTFブールを 、金属イオンキレート剤EGTAおよびEDTAを含まない緩衝液りによって予 め平衡化したZn2゛−アガロースのカラム(IXlocm)上に負荷した。負 荷後。
カラムを同じ緩衝液でA 22oがベースラインに達するまで洗浄した。結合し た蛋白質を緩衝液D(キレート剤を含まない)中0〜50mMヒスチジンの勾配 (50m1)で溶出した。最終の精製CNTFブールは50+nM NaC1, 0,1mM EGTAおよび0.1 mMEDTAを含有する10mMリン酸塩 。
pH8,0に対して2回透析し、−80℃で保存した。
RP −HP L C−注入前にTFAおよびアセトニトリルをそれぞれ最終濃 度が0.1%(v/v)および5%(V/V)になるように蛋白質サンプルに添 加した。 RP−HPLCは250 X 4.6mm5ynChropak R P−8カラム(SynChrom、 Inc、 、 Lafayette、 I N)を、溶媒Aとして0.1%TFA水溶液、溶媒Bとしてアセトニトリル90 .ニ 電気泳動およびプロッティング法−電気泳動は, 12.5%のポリアクリルア ミドスラブゲル( 1. 5mm厚)中,5%アクリルアミド付着ゲルとともに ,0.1%( w/v) SDSの存在下40mAで, Laemmliの不連 続緩衝系[12]を用いて実施した.ゲルを既報[13]のようにCBBで染色 するか,またはRapid−Ag−Stain Kit ( IcN Radi o−chemicals。
Irvine. CA)を用いて銀染色した.ウェスタンプロットおよび蛋白質 配列決定に先立ち蛋白質を分離するために使用されるゲルは, 25mMチオグ リコール酸および10mMDTTの存在下に1 5mAで16時間予め電気泳動 を行った.これにより、蛋白質サンプルの電気泳動時に起こるアミン末端アミノ 酸基の妨害が防止される[14]. ウェスタンブロッティングは,既報[15 ]のように, Immobilin−P(Millipore Corpora tion.Bedford,MA)またはニトロセルロース(Schleier  and 5chuell,Inc.、Keene,NH)膜を用いて実施した . Immobilin−P膜はCBBで染色し,適当な蛋白質バンドを配列決 定のために切り取った.ニトロセルロース膜は, CNTFに対する抗体ついで アルカリホスファターゼ接合ヤギ抗−(ウサギIgG) ( Cappel)に よる処理に付した.第2の抗体は, Promega (Madison,Wl )によって供給されているキットを用い,5−ブロモ−4−クロロ−インド−3 −イルリン酸塩およびニトロブルーテトラゾリウムで検出した。
CNTFに対する抗体の調製−50mM NaC1, 0.1mM EGTAお よび0.1mM EDTA含有10mMリン酸ナトリウム、 pH8.0中に。
高度に精製された組換えヒ) CNTFを2容のフロイント完全アジュバントで 乳化し, New Zealandウサギの背面多部位に皮下注射した(1羽あ たり100μgのCNTF) 、以後2〜3週の間隔で,フロインド不完全アジ 二ノ<ントに乳化したCNTF 100μgをブースター注射した.最初の注射 から7週後および以後2週間隔で採集した血液から調製した血清を一70°Cで 保存した.抗血清の力価は, ELISA[16]で測定して3,000であっ た。
バイオアッセイ−CNTF活性の/<イオアツセイはLinら[10]の記載に 従って実施した.略述すれば, CNTF活性のインビトロアッセイ[17]で は,ヒナ胚毛様体神経節(E8) 、交感神経鎖(Ell)または後根神経節(  EIO)ニューロンの生残を測定する。96−ウェル付の皿の各ウェルに2. 000の精製ニューロンを取り、検定すべきサンプルの希釈系列を添加した。2 0時間(毛様体神経節ニューロン)または44時間(交感神経鎖および抜根神経 節ニューロン)後、生体染色MTT (3−[4,5−ジメチルチアゾール−2 −イル]−2,5−ジフェニルテトラゾリウム) (Sigma)を還元する生 細胞の能力によってニューロンの生残を評価した。栄養単位(TU) /mlで の生物活性力価は、 MTTアッセイにおける最大ニューロン生残の50%を与 える希釈度と定義した。たとえば、50%生残を与えるのに必要な希釈が1:1 000の場合は、力価は1.0OOTU/mlと定義された。
ペプチドマツピングおよび蛋白質配列決定−CNTFのC−末端ペプチドの発生 には、まず蛋白質をヘキサフルオロアセトン水和物中、室温で一夜、 CNBr により消化した。
ペプチドは径の細いC8RP−HPLCカラム(Brownlee;、 Inc 、。
5anta C1ara、CA)上、溶媒Aとして0.085%TFA水溶液。
溶媒Bとして80%アセトニトリル中0.085%TFAを用いて分離した。つ いで、C−末端ペプチドをエンドプロテアーゼASP−N [7]で部分消化) 7.上述のようにして蛋白質を分離した。アミノ酸分析および蛋白質配列決定は Arm5& Forneyの記載[18]に従って実施した。
その他の方法−蛋白質濃度は、 CBB染料の結合に基づ< BioRadマイ クロアッセイ [19]またはアミノ酸分析により定量した。 UV吸収スペク トルはBeckman D−50スペクトロフオトメーターで記録し、比濁法は LKB UltrascanXLレーザーデンシトメーターを用いて実施した。
棒料:S−およびQ−3epharoseはPharmaciaから、IDA− アガロースはPjerce Chemical Co、から、IPTG、 PE I、 Mrママ−−およびテトラサイクリンはSigmaから購入した。
結果および考察 ヒトCNTF遺伝子−ヒトCNTFをコードするゲノムDNA配列および推定ア ミノ酸配列は図1に示す、ヒトDNAおよび蛋白質配列はウサギCNTF [7 ]およびラッ) CNTF [8]DNAおよび蛋白質配列とそれぞれ、89% および86%、ならびに85%および83%、同一であった。ヒト、ウサギおよ びラットCNTFの推定アミノ酸配列のアラインメントを図2に示す、各種制限 エンドヌクレアーゼで消化したヒトゲノムDNAのDNA (サザン)プロット では、 CNTF−特異的プローブにハイブリダイズする唯一の単一バンドが認 められ(図には示していない)、高い緊縮条件でハイブリダイズするヒトゲノム DNAにおける唯一の単−遺伝子フオーマントpJU1003−CNTF−Aは 組換えCNTFを合成した。
培養期間の終了時にはCNTFは、 CBB−染色ゲルのレーザーデンシトメー ター分析で判定して(図3.レーン1)。
細胞抽出物中可溶性蛋白質の約13%に達した( 25mg/L/A60(+単 位)。
粗細胞抽出液からの可溶性物質を比較的イオン強度の高い緩衝液、 pH8,0 中のQ−3epharose上アニオン交換クロマトグラフイーに付すと、 C NTFはカラム上でわずかに遅延し、細胞層および他の蛋白質(図3.レーン3 〜5)の通過直後のカラム通過液ならびに洗浄液中に出現した(図3.レーン6 〜22)、これらの条件下には、大腸菌蛋白質の大部分はカラム上に保持された 。第一のカラムからのCNTFブールを低イオン強度緩衝液、 pH8,0に透 析すると、 CNTFはQ−3epharoseの第2のカラムには今度は結合 して、塩勾配の適用によって、55〜60mM NaC1におけるピークとして 溶出させることができた(図4)。
得られたCNTFプール(図4.挿入図)を低イオン強度緩衝液、 pH7,1 中に透析し、 S−3epharose上カチオン交換クロマトグラフイーに付 した。樹脂に結合したCNTFは塩勾配の適用によって、125〜250mM  NaC1間のピークとして溶出した(図5 ) 、 CNTFブール(図5.挿 入図)をツいでZn2”−IDA−アガロースカラム上、最後のアフィニティー クロマトグラフィ一工程に付した。 CNTFは多分、亜鉛とCNTFが1分子 中に10個もつヒスチジン残基(表I)の間の相互作用を介してカラムに結合し たものと思われる。
CNTFはヒスチジン勾配の適用によって、 30〜35mMヒスチジンで溶出 した(図6)。
組換えヒ) CNTFの精製の要約を表■に示す、 CNTFの平均収率は19 ±1.5%(n=4)であった、各クロマトグラフィ一工程後に収集された蛋白 質プールの中のCNTFの百分率はCBB染色ゲルのレーザーデンシトメーター 分析によって測定した。これらの百分率は、与えられたプール中の総CNTFj lの計算に使用し、これから精製倍率と収率を計算したく表■)、銀による染色 の強度は蛋白質の量とは比例せず、したがって、この方法には信頼できる定量性 がないので、銀染色はこの目的には使用しながった。
しかしながら、銀染色ゲルは、各種プール中に含まれるCNTFの純度の定性的 な評価に使用した(挿入図2図4゜5および6)。
アミノ酸組成から計算したヒトCNTFのplは6.4である。
これはウサギ(pl−5,8)またはラソ) (pl= 5.7) CNTFに ついての計算値[7,8]より有意に高い、 p[計算値におけるこの差は、上 述の注意深<pHおよびイオン強度が制御されたイオン交換クロマトグラフィー に主として依存する精製プロトコールには、細菌発現系からの組換えう、トまた はウサギCNTFの精製に使用するためには改変が必要であろうことを示唆して いる。
CNTFの純度−上述のようにして精製されたヒト組換えCNTFのアミノ酸組 成は、ヒトコード配列から予測されたアミノ酸組成(表■)によく一致した。さ らに、精製蛋白質のペプチドマツプおよびアミノ酸配列分析は、 CNTF配列 の存在のみを指示した0組換えヒトCNTFのアミノ酸配列は、アミノ末端メチ オニンを検出できなかったことを除いて、ヒトコード配列から期待された配列( 図1)であった、3つの別個のCNTFブレバレージョンのアミノ酸配列分析で は、アミノ末端位置におけるメチオニンの期待量の0,1%未満の値しか得られ なかった。細菌における発現中に、アミン末端メチオニンが除去されることは、  CNTFのようにアミン末端メチオニンがアラニン残基に続いている蛋白質の 場合には珍しいことではない。
CNTFの純度をさらにRP−HPLCで分析した。214ならびに280nm において得られた溶出プロフィル(それぞれ図7aおよび7b)から、溶出した 総蛋白質の95±2%および5±2%(n=3)に相当する2つの対称蛋白質ピ ークが得られた。 CNTFの一部のプレバレージョンではRP−HPLC上に 小さい方の型は検出できなかったことから、小さい方の型がクロマトグラフィー 中に大きな方の型から誘導されるものとは考えられなかった2両分画を含有する 蛋白質のペプチドマツプならびにアミノ−およびカルボキシ−末端アミノ酸配列 分析でも、完全長CNTFの存在が明らかにされるのみであった。したがって2 つのピークは未知の方式で異なるCNTFの型を示すものである。これらのCN TFの型はデアミゾ−ジョンの結果かもしれない、第2の可能な説明は、インス リンを含めて他の蛋白質で報告されている[ 22.23.24]プロリンの異 性化である。100μg以上の量のCNTFをRP−HPLCに付し、 214 nmでモニタリングすると、検出される蛋白質の0.1%未満に相当するビーり が、上述の2つのピークの直前に認められた。この蛋白質はRP−HPLCによ る配列分析に十分な量得られなかったので、100μg量の精製CNTFを5D S−PAGEおよびウェスタンプロット分析に付して、どんな蛋白種が全体の約 0.1%存在するのかの確認を試みた。
このようなゲルのCBB染色により、ネイティブなCNTFに加えて、 Mr= 46,000.21,000.18,000および16.000に相当する薄い 蛋白質バンドの存在が明らかにされたくデータは示していない)、シかしながら 、これらのバンドはCNTFに対する抗体を用いたイムノブロッティングでさら に容易に可視化された(図8.レーンA) 、CNTFのこのプレバレージョン に対して抗血清が産生じたことから。
この観察それ自体、これらのバンドをCNTFと同定するものではない、 Mr =1111.000および16.(100の蛋白質は、電気泳動前に少なくとも 2分間100°Cに加熱するとその時間に応じて増加したことから、加熱によっ て生成するネイティブCNTFのフラグメントと考えられたく図8のレーンAお よびBを比較) 、 Mr−46,000ならびに21.000の蛋白質は、  immobilon−P上に多量に負荷したゲルからプロ、。
トシ、アミノ末端蛋白質配列決定に付した。検出された配列はCNTFのそれの みであって、これから46.000ダルトン種はCNTF (Mr= 23.0 00ダルトン)のダイマーである可能性を示唆された。サンプルは電気泳動前に DTTで還元されたことから、二重化がジスルフィド結合の形成によって起こっ たとは考え難い、 46,000および23.000ダルトン種の開から切り取 ったimmobi 1on−PのストリップからはCNTF配列は検出されなか った。これは、 46,000ダルトンレベルでのCNTFの配列の検出は、ネ イティブなCNTFの5DS−PAGE上へのストリーキングの結果ではない、  21,000ダルトン種は、そのアミノ末端が無傷であることから。
CNTFのカルボキシ末端切断型かもしれない(カルボキシ末端ペプチドの配列 決定を行うには量が少なすぎた)。
CBB染色ゲルのレーザーデンシトメトリーによれば。
見掛けのダイマーは総蛋白質の約0.01%、切断CNTFは約(1,1%に相 当した。上述の0.1%)IPLCビークは一応、 CNTFの切断された型と 推定された。 CNTFの高度に荷電されたカルボキシ末端(図1)の喪失がR P−HPLCにおける移動を変化させることは理論的に考えられる6 これらの 結果は、精製CNTFにおける非CNTF蛋白質の夾雑が、明らかに0.1%未 満であることを示している。
CNTFの紫外吸収スペクトル−組換えヒ) CNTFの紫外吸収スペクトルを 図9に示す、最大吸収は297μmに認められ、290〜295に肩があって、 トリプトファンの存在を指示した。これは、 CNTFIモルあたり4モルのト リプトファンの存在を示すアミノ酸組成(表りと一致する。この蛋白質の吸収係 数はその紫外吸収スペクトルおよび蛋白質濃度(アミノ酸分析により測定)から 計算された。
相換えヒトCNTFの生物活性−細菌発現系から生物学的に活性なCNTFを製 造するために再フォールディング工程を行う必要はないように思われる。ヒトC NTFには1個のシスティンが存在するのみであるから(図1のアミノ酸17) 、正しいリフォームを必要にする可能性を生じる分子内ジスルフィド結合はない 、また、 CNTFはSDS、アセトニトリル、およびTFAに暴露後も生物活 性を再獲得できること[10]から、 CNTFはある型の変性後にも自動的に 再フォールディングできるものと思われる。予想されたように、粗細菌ライゼー トも精製組換えCNTFも、 CNTF生物活性を発揮した。
高度に精製された組換えCNTFは、培養ヒナ胚副交感神経(毛容体)、交感神 経鎖、および感覚(後板)二ニーロンの生残を促進した(表■)0表■の比活性 は実験誤差の範囲内で、動物(CO3−7)細胞中で発現された組換えヒトCN TFについて観察された活性(毛様体ニューロン=1.7±1.’2TU/ng (n= 5 ) ;交感神経ニューロン=7.7±2、ITU/ng(n= 3  ))と同等である。これは大腸菌からの精製CNTFが完全な生物活性を示す ことを示唆する。 各種組織からの粗または部分精製抽出物が同じ(、上に使用 した3種の培養ヒナ胚ニューロン集団の生残を促進することが報告されている[  25.26.27] 、これらの抽出物の活性はCNTFに帰せられていた0 本発明者らの結果は。
単一分子のCNTFがこれらの活性を示すことを実際に証明するものである。
ヒトCNTFの一次構造は、N一連結グリコシル化部位(N−X−T/S)を示 さない(図1)、さらに2細菌で発現されたヒトCNTFは、他の型のグリコジ ル化がたとえインビボで起こったとしても、それがCNTFの生物活性に必須で はないことを示している。
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工程 総蛋白質 %CNTF CNTF−精製収率1゜粗抽出液 406135 3 (1) (100)2、PEl処理 3701348 (1) 903、Q −Sepharose 72.53626 2.8 494、Q−3ephar ose 265714.8 4.4 285、S−3epharose 147 610.6 5.9 206.2n −1フイーテイー 10 >99.910  19栄養単位/ngでの見掛けの比活性を精製ヒl−CNTFについて記録、 生物活性はヒナ胚E8毛様体神経節(CG) 、 Ell交感神経鎖(SC)お よびEIO後根伸根神経節DRG)ニューロンの生残について測定した。
CNTF比活性(TU/ng) CGニューロン SCニューロン DRGニューロン2゜12± 0.2<1! l) 3.5± b 6 <a) 1.75 (b)(a)二重測定で実施した 用量−反応曲線による5つの別個の実験の平均±S、 E。
(b)四重測定で実施した用量−反応曲線による単−実験測定値 例2 : CNTFのC−末端切断型の確認CNTFの製造および精製の別法に おいて、C−末端切断型CNTFを確認した。
λM 株の説明 1)リードQ−Sepharose (CNTF捕捉)カラムの変更=Phar macia社のQ−Sepharose Bid Beadsを試験したところ 、良好な結果が得られた1発酵処理:タンクに種培養液を接種し、細胞をI P TGにより100D (600n++)で誘導した。細胞は550Dで遠心分離 により収穫した。細胞スラッジ(50%固体)は直ちに使用するか、あるいは細 胞を一20°Cで凍結した0通常の製造スケールは10または160L細胞を解 凍し、水を加えて20%細胞固体とし、 0.05MTris−塩基でpHを8 .2に調整した。あるいは新たに収穫した細胞を使用した。全工程を4〜8°C で行った。
細胞を連続ホモジナイザーで溶解させた。ライゼートは遠心分離によって澄明と し、10〜15容の冷水で伝導度がリードカラム平衡化緩衝液のそれと同じにな るように工程1 : (CNTFの捕捉) Q−Sepharose高速流出力ラム工程生成物を、 10mM Tris− HCI、 pH8,1および1 mM EDTAで平衡化した35m1床容のQ −3epharose高速流出樹脂で充填したアニオン交換カラム(直径5 a m、長さ7.1cm)上に捕捉させた。澄明なライゼートをポンプにより11m  17分の速度で3μMフィルター、ついでカラムに供給した。
カラムをOD (280nm)がベースラインに戻るまでカラム平衡化緩衝液に よって同じ流速で洗浄したく約3床容)。
CNTFは、 10mM Tris−HCI、 pH8,2およびL mM E DTA中に調製した80+*M NaC1により、 30m1/分の速度でカラ ムから段階的に溶出させた。全ピークをプールし、2倍の水で希釈し、 pHを 0.1N H2PO4により7.2に調整した。
工程2 : S−5epharose高速流出力ラム工程(CNTF C−末端 切断型1.IIおよび■の分離) プールしたCNTFを氷水で2倍に希釈し、 25mM NaPO,pH7,1 ,25+oM NaC1および0.1+M EDTAで平衡化したカチオン交換 (S−3epharose、 Pharmacta)カラム(直径2.5cm。
来客2.500m1)上に、 4.7ml/分の速度で負荷した。カラムをOD  (280nm)がベースラインに戻るまで、平衡化緩衝液によって同じ流速で 洗浄した。 CNTFは、7.1から8.1へのp)f勾配で溶出した。これは 2種の緩衝液で作成した200m1の勾配によって行われた。低pl緩衝液の組 成は25mM NaP+、 pH7,1,25mM NaC1および0.1mM  EDTAとした。
高pi(緩衝液の組成は25mM Tris−HCI、 p)18.1.25t nM NaC1および0.1而M EDTAとした。
CNTFは1.2ml/分の流速で勾配溶出した。3つのピークのうち、最後の ピーク(pH7,8〜8.1)をOD (280nm) 0.2から0.2まで プールした。
最後のピークは実質的に純粋なCNTF III型を含有し、これは図1に掲げ た完全アミノ酸配列を含有する。第2のピークはC−末端切断CNTF II型 を含有する。これは図1に掲げたアミノ酸配列のC−末端の最後の2個のアミノ 酸が切断されている。第1のピークはC−末端切断CNTF I型を含有し、こ れは図1に掲げたアミノ酸配列のC−末端の最後の6個のアミノ酸が切断されて いる。
CNTFのC−末端切断型1.n、m分離用の別のカラム:Toso Haas からのカチオン交換樹脂(TSK 5P650)およびPharmaciaから のS−5epharose HPを使用して良好な結果が得られた。
CNTF C−末端切断型1.Ifおよび■はまた。 50+mM!Jン酸緩衝 液を用い、 pH7,1においてNaC1勾配により分離された。
工程3 : Q−Sepharose高速流出力ラム工程S−5eうharos eプールのpHを0.1N HCIまたはMailで8.0に調整した。 o− 5epharoseカラム(Pharrnacia>の大きさは。
直径2.5cm、来客20+olであった。樹脂は10mM Tris pH8 ,o。
50mM NaClで平衡化した。カラムに流速3.4+al/分で負荷を行い 、 OD (280nm)がベースラインに戻るまで平衡化緩衝液で洗浄した。
 CNTFは2種の緩衝液からなる200+nlの塩勾配により、 1.1ml /分の速度で溶出させた。低塩緩衝液は10mM Trjs−HCI、 pH8 ,0および50mM NaC1とした。
高塩緩衝液は10+nM Tris−HCI、 pl+8.0および200+m M NaC1とした1分画のプールはOD (280nn+) 0.3と0.9 の間で行った。
工程4:バルク保存 Qカラム溶出液のpHはO,IN H3P0aを用いて7.1〜7.2に調整し た。別法として、 Am1con YHIO膜を用いた限外濾過により、 CN TFfi度を約8mg/mlに上昇させた。最後に物質を一70℃に凍結させた 。
υ: CNTFの更なる生成のプロトコール本クロマトグラフィーの連続工程は Q−−−−S−−−−Qである。この段階でのCNTFは、ECP(大腸菌蛋白 質)に関しては99.9%またはそれ以上の純度まで精製されている。
さらに、それはDNAおよびエンドトキシンの規格をパスした。これらはそれぞ れ、用量あたりioopg DNA未満および1日体重あたり5E、U、未満で ある。 CNTFの各型の量は通常、 CNTF C−末端切断型■、■および Iが、それぞれ97,3および0.1%であった。■は完全サイズのCNTFで ある。最終製品におけるECPの量はECPに対するELISAで測定して50 〜200ppmであった。 ECPの量を25ppm未満にさらに低下させるた めには、さらにカラム処理が必要であった。
処理フローチャートにおけるこの第4のカラムの配luは、第2 (’S’)お よび第3 (’Q’)の間とするかまたは第30カラムの後とすることができる 。以下に、さらに低いECP含量の物質の製造を試みた各種カラム樹脂の例を挙 げる。
例A、ヒドロキシアパタイト樹脂 セラミックヒドロキシアパタイト(HA)樹脂(AIC)を充填したカラムを5  mM NaPi、 pH7,0で平衡化した。負荷液(S−カラム)のpHを 0.IN )IcIで7.0に調整し、負荷液の伝導度がHAカラム平衡化緩衝 液の伝導度と等しくなるまで水を加えた。カラムをOD (280nm)がベー スラインに戻るまで、平衡化緩衝液で洗浄し、 CNTFは10床容のリン酸塩 勾配によって溶出した。低リン酸塩緩衝液は5mM NaPi、 pH7,0と した。高リン酸塩緩衝液は150mMリン酸塩、 pH7,0とした0分画は、 それぞれピークの先導およびテーリング端であるOD (280nm) 0.3 および1.0の間をプールした。 ECPの混入は25ppm未満に低下した。
セラミックHAに加えて、 BDHからの楕円球状HAでもECPの除去に成功 したが、これは全工程を通して低リン酸塩濃度を要求した。 HAカラムはまた 。第3のカラムの後に使用することも可能で、この場合には最終バルク製品中に リン酸塩が残留しない。
例B、ブチル旧C樹脂 Butyl Toyopearl 650M (Toso−Haas)は疎水性 相互作用クロマトグラフィー()IIc)に使用される樹脂である。
ブチルカラム(直径2.5.長さ10.2cm)に樹脂50m1を充填し、 2 0mM NaPi pH7,5中bた。 200mg CNTFの負荷液中のN aClおよびリン酸塩濃度をそれぞれ300+nMおよび20mM pH7,5 に調整した。カラムに1分間に9.6+nlの速度でCNTFを負荷し、カラム 平衡化緩衝液で洗浄した。 CNTFは、 175m+1の20mMイミダゾー ル緩衝液pH7,5で段階溶出した。またCNTFは20mM TrispH7 ,5または20mMリン酸塩緩衝液pH7,5もしくは水中50%(v/v)エ チレングリコール、または20a+MイミダゾールpH7,5中20%エタノー ルもしくは10%グリコールでも溶出できた。
樹脂は6M尿素で再生し、ついで水で洗浄し、再平衡化した。ビーズサイズ65 0Mまたは650Sのブチル樹脂でも同様の結果が期待される。
例C、Zn−IMAC(固定化金属アフィニティークロマトグラフィー)樹脂 カラムは直径1cmで、 Phar+naciaのキレートSephroseF ast−F1ow4 mlを充填した。カラムは10mM Hepes pH7 ,5および50mM NaC1で平衡化して、ついで水中に調製した1 mg  ZnCl2/mlの溶液を用いたチャージング工程を行った。 CNTFは容f i 5 mg/mlの樹脂に3 m17分で負荷し、ついでカラム平衡化緩衝液 で洗浄した。 CNTFは80m1のヒスチジン勾配により1 m17分で溶出 させた。勾配はカラム平衡化緩衝液中に調製した0〜75mMヒスチジンとした 。カラムは10mM HepesおよびI M NaC1中5 mM EDTA 含有溶液。
pH7,5で再生し、ついでI M NaOH中に1時間浸漬した。
ついでカラムを水洗し、再平衡化し、ついで亜鉛で再チャージした。この亜鉛カ ラムの配置はSカラムおよびQカラムの後の両者で検討した。他のチャージ金属 としては。
銅、コバルトおよびニッケルがある。
性工:末梢神経傷害後の感覚および運動機能の回復のCNTFによる促進能の証 明 A、末梢神経傷害作成のプロトコール 体重120〜140gの雌性Sprague Dawleyラットを使用した。
坐骨神経に傷害を作成する外科操作は、メトキシフルランで麻酔したラットに実 施した。誘導はベルチャンバー内とし、た、麻酔はノーズコーンによって維持し た。
左後肢の毛皮を大腿から臀部にかけて剃毛した。剃毛した領域をベタジン石鹸で 清浄化し、エタノールで洗浄した。操作にはすべて滅菌技術を用い、大転子と膝 関節の間の線の近位半分に15mmの皮膚切開を作成した。外側広筋と大腿二頭 筋をプラント離断によって分離し、大臀筋の下から現れ、半膜様半腿様筋上を走 る坐骨神経を露出させた。神経を持上げて、神経の周囲に、大転子から5mmの 距離でCr1le止血鉗子を付した。 CrNe止血鉗子は最大限30秒間閉鎖 させた。筋肉は再び対向させながった。
皮膚は創傷クリップで閉じた。ペニシリンGブロヵインおよびペニシリンGベン ザチンを水性懸濁液として筋肉内に1回注射した。
ラットは手術後10〜15分で歩行できる。大腿神経は無傷なので、ラットは損 傷後肢で体重を支えることができる。
B、末梢神経傷害後の感覚および運動機能の回復の評価方法 i、感覚機能:損傷後肢の足裏の表面に対する皮膚感覚の回復を2足裏に電気刺 激を適用して回避反射を誘発することによって調べた。感覚神経が再生したなら ば、後肢の筋肉に接触する反射弓が完全になる。 800〜300μAの範囲で 100μAずつ低下させた一連の強さの電流を足裏に適用した。電流は定電流発 生装置(53500PrecisionInstrument、 5toel目 ng、Wood Dale、 IL)によって発生させ1/8′離れたボールを 付した二重刺激電極(LafayetteInstrument、 Lafay ett、 IN)で皮膚に伝達させた。iI流は足指5のすぐ傍の足踵の足裏表 面に適用した。ラットがその後肢の回避によって応答する最低の電流を測定した 。
300μAは正常ラットで再現性よく回避を生じる最小の電流であったことから 、これに応答したラットを100%回復とみなした。
fi、運動機能:坐骨神経の圧潰は後肢の足指の伸筋の除神経を生じる0足指の 反射は異常亢進して、互いに異常に閉じた状態が維持される8足指の展開の喪失 を坐骨神経圧潰後の運動機能の指標とした0足指の展開は歩行ラットが作る足跡 から測定した。測定結果は、坐骨神経の再生過程におけるCNTF−処置および 非処置ラットで比較した。
両後肢の足裏表面を、黒インキに軽く浸したインクパッドに押し付けた。ラット は後肢を先にして2歩行道の入口に置いた1歩行道は底表面を除去した三方が厚 紙のトンネルからなる。ラットの運動方向を指示する役目のトンネルは、白いブ チャー紙片の上に配置した。ラットはトンネル内を目白に移動させた。目的は、 ラットが歩行態様にある間の少なくとも2対の足跡をブチャー紙上に得ることで あった。
足指の展開(FS)および中間足指間の距離([D)の2つのパラメーターを足 跡から測定した。 FSは足指1の中央端から足指5の側端までの最も近いIで の直線距離である。 IDは足指2の中央端から足指4の側端までの最も近いI での直線距離である、各後肢について、 FSおよびIDの平均距離を測定した 。各パラメーターについて、損傷左肢と非損傷右肢における測定値から比を計算 した。
すなわち、運動機能が坐骨神経圧潰後の時間の関数として回復するに従い、神経 圧潰後7日には正常の50%未満であったFSまたはIDの比は増加し始めて、 正常比の1.0に近づいた。比は1日7に開始して毎日、対の損傷肢と非損傷肢 についての測定値から計算し、各パラメーターについてCNTF−処置および非 処置群を比較した。
C,CNTFの投与 CNTFは、ラットに、Rの領域の背側正中線に皮下注射した。投与したCNT Fは、上述のCo11insらの特許出願に記載されたようにして製造されたヒ ト組換えCNTFであった。注射は28ゲージの針が取り付けられたインスリン シリンジによって行った。注射時には最小限の物理的拘束を要した。注射したC NTFの容量は体重1 kgあたり1.0mlとした。対照ラットには同じ手法 を用いて1体重1 kgあたり1.0Illのビヒクルを注射した。
D、実験デザイン CNTFまたはビヒクルの注射は坐骨神経の傷害前2日に始め、傷害後11日間 、計14日継続した。坐骨神経の完全な圧潰は1日3に足裏試験によって試験し た。感覚神経の再生は、神経圧潰後11日に開始して毎日9足裏試験によって測 定した。
E、末梢神経傷害後の機能回復に対するCNTFの効果上述のように2体重1k gあたり0.1および0.25mgの用量でのCNTF投与は、感覚(図10) および運動(図11)機能の回復速度を加速した。 CNTF−処置ラットでは 、ビヒクル単独処置ラットよりも、2.50早<50%の正常感覚機能を回復し た(図10)、ビヒクル−処置または非処置ラットは、物理的神経傷害後にも困 難なく感覚および運動機能を回復することに留意すべきである。したがって。
既に急速な回復系と考えられている回復への加速は、N要な所見である。
F、CNTF単独の非毒性的性質を示す対照CNTF単独の効果を評価するため には、別の対照を包含させた。 CNTFは、末梢神経傷害後の回復を加速する ことが見出された用量において、運動性には全く影響せず。
体重に対しても有意な作用は示さなかった。上述の実験でCNTFを投与された 動物では、対照の非損傷側の運動および感覚機能には明らかな異常はなかった。
これは、神経傷害がない場合には、 CNTFは感覚および運動機能に対して明 白な作用をもたないことを示している。
G、結論 CNTFは、はぼ傷害の時期から毎日皮下注射によって投与された場合、ラット において物理的傷害後の末梢神経傷害からの回復の加速に有効であった。これら の結果は。
皮下注射されたCNTFが、傷害に対する末梢感覚および運動神経の応答を正の 方向に改変できることを証明する。
同様な治療基準は、末梢神経傷害に罹患している患者に容易に実践することがで きる。
本発明を以上、好ましい実施態様に関連して記述したが1本技術分野の熟練者に は本発明の範囲および精神から逸脱することなく、修飾および改変が可能である と考えられる。したがって、好ましい実施態様に関する上述の説明は限定的な意 味で解釈されるべきものではなく。
本発明は以下の請求の範囲およびそれらの均等範囲によって定義されなければな らない。
Oel Q el ON? lJ5 (1: C1へ 寸 ψ ω −−−H− ヘ 分画番号 FIG、4 分画番号 FIG、5 分画番号 (−) 日力lグ% ト 傷害後日数 傷害後日数 手続補正書(方式) %式% フロントページの続き (51) Int、 C1,6識別記号 庁内整理番号Cl2N 15109 //(C12P 21102 C12R1:19) (C12N 15109 C12R1:91) (81)指定回 EP(AT、BE、CH,DE。
DK、ES、FR,GB、GR,IT、LU、MC,NL、、SE)、 AU、  CA、 FI、 HU、JP、 KR,N(72)発明者 マクドナルド、ジ ョン、アール。
アメリカ合衆国80302 コロラド州ポウルダー、メイプルトン 2132 FI //(C12N 15100 A C12R1:91) (72)発明者 フレウンド、アーウィンアメリカ合衆国80513 コロラド 州パーツウド、801 ニス、カランティ ロード(72)発明者 ウィルヘル ム、ラリ−、ジェイ。
アメリカ合衆国80303 コロラド州ポウルダー、ニス、サーティーナインス  ストリート310 (72)発明者 ポナム、デュアン、マックアメリカ合衆国80020 コロラ ド州ブルームフィールド、ダブリュ、イレブンス アベニュー ドライブ 33 13

Claims (25)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.図1に示すアミノ酸配列においてC−末端の2個のアミノ酸が切断されてい るアミノ酸配列を有する組換えヒト毛様体向神経因子(CNTF)蛋白質。
  2. 2.図1に示すアミノ酸配列においてC−末端の6個のアミノ酸が切断されてい るアミノ酸配列を有する組換えヒト毛様体向神経因子(CNTF)蛋白質。
  3. 3.CNTFをコードするDNA配列からなるベクターの発現によって得られる 「請求項1」による組換えCNTF蛋白質。
  4. 4.CNTFをコードするDNA配列からなるベクターの大腸菌内での発現によ って得られる「請求項1」による組換えCMTF蛋白質。
  5. 5.CNTFをコードするDNA配列からなるベクターの発現によって得られる 「請求項2」による組換えCNTF蛋白質。
  6. 6.CNTFをコードするDNA配列からなるベクターの大腸菌内での発現によ って得られる「請求項2」による組換えCNTF蛋白質。
  7. 7.図1に示すアミノ酸配列を有し,C−末端が切断されているCNTFを実質 的に含まない組換えヒトCNTF蛋白質。
  8. 8.ヒトCNTF蛋白質はCNTFをコードするDNA配列からなるベクターの 大腸菌内での発現によって得られる「請求項7」による組換えヒトCNTF蛋白 質。
  9. 9.(a)可溶性CNTF蛋白質を含有する細胞ライゼートを,CNTFを可逆 的に結合するアニオン交換カラムに適用し, (b)アニオン交換カラムに結合したCNTF蛋白質を塩で溶出してCNTFか らなる分画を集め,(c)CNTF蛋白質を含む分画をカチオン交換カラムに適 用し, (d)CNTF蛋白質を約7から約8.5のpH勾配によって溶出してCNTF からなる分画を集め, (e)CNTF蛋白質を含む分画をアニオン交換カラムに適用し,ついで (f)実質的に精製されたCNTF蛋白質を塩勾配で溶出する, 各工程からなる実質的に精製されたCNTFの製造方法。
  10. 10.「請求項9」による方法によって製造された組換えヒトCNTF蛋白質。
  11. 11.(a)CNTFをコードする核酸配列を含有する細胞を増殖させ, (b)細胞を収穫し, (c)CNTF蛋白質を可溶化し, (d)可溶性CNTF蛋白質を含む細胞ライゼートを,CNTFを可逆的に結合 するアニオン交換カラムに適用し,(e)アニオン交換カラムに結合したCNT F蛋白質を塩で溶出してCNTFからなる分画を集め,(f)CNTF蛋白質を 含む分画をカチオン交換カラムに適用し, (g)CNTF蛋白質を約7から約8.5のpH勾配によって溶出してCNTF からなる分画を集め, (h)CNTF蛋白質を含む分画をアニオン交換カラムに適用し, (i)実質的に精製されたCHTF蛋白質を塩勾配で溶出し,ついで (j)CNTF蛋白質を塩勾配で溶出する,各工程からなる実質的に精製された CNTFの製造方法。
  12. 12.治療有効量のCNTFをそれを必要とする患者に投与することからなる末 梢神経傷害の予防または処置方法。
  13. 13.CNTFは蛋白質である「請求項12」の方法。
  14. 14.CNTFは天然に存在する蛋白質である「請求項13」の方法。
  15. 15.CNTFは組換えDNA法で製造される蛋白質である「請求項13」の方 法。
  16. 16.CNTFは実質的に純粋な型である「請求項12」の方法。
  17. 17.CNTFは医薬的に許容される担体中において投与される「請求項12」 の方法。
  18. 18.CNTFは液体剤形で投与される「請求項12」の方法。
  19. 19.CNTFはヒト組換え蛋白質である「請求項12」の方法。
  20. 20.末梢神経傷害は,物理的傷害,ニューロトキシンヘの暴露,慢性代謝性疾 患,および神経変性疾患からなる群より選ばれる状態によって引き起こされる「 請求項12」の方法。
  21. 21.末梢神経傷害の予防または処置に適当な医薬の製造のための治療有効量の CNTFの使用。
  22. 22.治療有効量のCNTFからなる末梢神経傷害の予防または治療用薬剤。
  23. 23.CNTFのC−末端切断型をコードするDNA配列からなる発現ベクター 。
  24. 24.「請求項23」の発現ベクターの細菌発現系での発現からなるCNTFの C−末端切断型の製造方法。
  25. 25.発現系は大腸菌発現系である「請求項24」の方法。
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