JPH07501787A - サイトカイン機能不全の緩和法および診断法 - Google Patents
サイトカイン機能不全の緩和法および診断法Info
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- JPH07501787A JPH07501787A JP5502798A JP50279893A JPH07501787A JP H07501787 A JPH07501787 A JP H07501787A JP 5502798 A JP5502798 A JP 5502798A JP 50279893 A JP50279893 A JP 50279893A JP H07501787 A JPH07501787 A JP H07501787A
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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】
サイトカイン機能不全の緩和法および診断法技術分野
サイトカインは、「免疫監視」と呼ばれる望ましい特性を導くリンパ球の細胞機
能を含む正常な細胞機能を増強する天然巨大分子の細胞生成物である。しかし、
体組織における合成および/または分布の異常で特徴付けられるサイトカインが
調節不調をきたすと、事実上、ヒトに様々な疾患を惹起するがまたはそれを悪化
させる。本発明では、調節不調をきたしたサイトカインないしリンホカインの潜
在的な有害作用を生物学的に中和する簡便な方法を提供する。特定の用法によっ
である種のdsRNAを慎重に用いれば、更なる器官障害は最小限にとどまり、
患者が疾患から回復するのが助長される。
背景技術
サイトカインないしリンホカイン(リンパ球により生成され、または、リンパ球
を標的とする)が機能不全に陥ると、ヒトにおける重度の疾患へ累進的につなが
っていく。これに対し、本発明以前には、効果的な治療法は提案されていない。
サイトカインは体細胞(骨髄、免疫系、関節機能、肺機能等)の正常な機能にお
いて必要とされるものではあるが、サイトカイン生成の異常は疾患の進行性や病
的状態と関連している。生成異常には下記(a)〜(d)のものがある。
(a)正常であれば生産されない種類のサイトカインの不都合な生産(b)これ
ら巨大分子を天然に生成する細胞による過剰生産(C)活性または標的細胞の範
囲に変化を起こすアミノ酸配列の微妙なエラーを有するエフエクターサイトカイ
ン分子などの異常ポリペプチドの生成(d)サイトカインが細胞に障害をもたら
さずに存在することが出来ないほどの組織での異常な局在または細胞内部の濃度
異常リンホカインの異常およびヒト疾患の具体例をいくつがのリンホカインにっ
いて説明する((A)〜(D))。
(A)腫瘍壊死因子(T N F )
TNFはマクロファージ/単球由来の免疫媒介物質であり、敗血性ショック、悪
液質、移植片対宿主疾患(Piguet et al、 Journal of
Experimental Medicine。
191117 vol、 166、 pp、 1280−1289)、寄生虫感
染症、血管性疾患および新生物疾患に関係すると考えられている。特に、この因
子の濃度の上昇は、臨床上の予後が良好でないことと関連づけられている。
TNFはまた細胞を刺激して、大脳(乏突起神経膠細胞と呼ばれるある種の細胞
)にすら細胞性の炎症または細胞死を引き起こし得るその他の細胞毒性因子を生
成させ得る。TNFの濃度上昇(50p g/m +超)が認められるHIV疾
患の患者では、発育指標(developmental m1lestones
)および知的能力が累進的に失われる(Mintz et al、 Am、Jo
urnal Diseases of children、 19g9. vo
l、P43. pp。
771−774)。インターロイキン(特にIL−1)は、疾患を起こしたヒト
患者で、TNFの生成を促進し、あるタイプの生物学的カスケード的効果で誘導
されるリンホカインの異常(上で説明)の一つではなく一群を度々惹起すること
がある。
本発明の主題である治療上の目的は、同一の個体内に共存するリンホカイン異常
の範囲で生物学的に中和すること、あるいは、様々なレベルで調節することにあ
る。
悪性腫瘍の患者では、小児における正常範囲の上限(約40ng/l)を超えて
TNFの濃度が上昇している(Saarinen et al、 Cancer
Re5earch、 1990゜vol、50. pp592−595)。
(B)インターフェロン類
インターフェロンγの生成の増大は、HIVに感染した胸腺由来細胞の特徴であ
る(Arya et at、 Proc、Natl、Acad、Sci、、 U
、S、 1985. vol、82. pp、8691|8695)。H
IVに感染し濾胞溶解をきたしているリンパ節では、インターフェロンγの生成
が増大している(Emile et al、 Journal of Cl1n
ical Investigation、 vol、 9U. pp。
14g−159)。インターフェロン濃度の高い個体では、リンホカインをほと
んど検出しないかまたはその低濃度を示す対応するコーホート(cohort)
グループよりも臨床上の予後が悪い。このように、(先に説明した)異常リンホ
カイン生成が、治療しようとする疾患の病状に寄与している。
(C)インターロイキン類
IL−1βの濃度は、重度の周生期合併症の乳児では高くなる(280±116
p g / m l ) (Miller et al、 Journal
of Pediatrics、 +990. vol、@117. pp。
961−965)。これらの研究により、を髄液中におけるIL−1、IL−6
およびTNFが周生期の臨床合併症と関連することが示されている。IL−1の
濃度はまた、マラリアの重症度とも関連している(Kwittetkowski
et al、 Lancet。
vol、 336(November 17.1990. pp1201−12
04)を参照) 。TNFが一過性に上昇するのはマラリアに対する正常な反応
であるが、過剰生産はその患者を脳マラリアに感染し易くし、致命的となる。
(D)調節不調リンホカイン生成における、その他の代謝性または細胞性の症状
異常を検出する簡単な生化学的方法は、リンホカイン感受性の細胞内経路、すな
わち、2°−5”オリゴアデニル酸経路(ときに2′−5“オリゴアデニル酸系
または短縮して2−50ASと呼ばれる)を測定する方法である。この経路は、
二色または三色フローサイトメトリー、密度勾配遠心法などの異なる方法で分画
した様々なタイプの細胞で試験することができる。T4ヘルパー/インデューサ
ー細胞、T8サプレッサー/細胞傷害性細胞、NK(ナチュラルキラー)細胞、
B細胞(抗体産生に関与)、CT(細胞傷害性T細胞)またはADCC(抗体依
存性細胞傷害性細胞)には特異的な異常が同時に存在し得る。
これらの変化は、細胞外性TNF、インターフェロン類(α、βおよびγ)また
はIL−1,2,3,4,5,6,7,8などの因子の単独のまたは共同的なま
たは多重の「カスケード」効果による作用で影響され得る。
リューマチ様疾患(関節炎、全身性紅斑性狼癒なと)の患者では、典型的に、測
定可能なインターフェロネミア(バイオアッセイ法で6IU/ml超、RIA法
でIIU以上)が認められる。これとは対照的に、患者にインターフェロン特異
性抗体が生じると、患者は内蔵の関与を伴わない非活動型リューマチ様疾患とな
ることがある(von Wussow et al、 Rheumatolog
y International、 198g。
vol、 8. pp、225−30)。本発明の目的の一つは、抗体に機能的
または作用的に等価な事象を発生させること、すなわち、細胞外のサイトカイン
の濃度を患者に対して比較的毒性のない且つ医学的に有用な濃度に「微調整」す
ることに存する。
関節炎患者の滑液中にあるサイトカイン、特にTNFやIFNの相関的な測定に
より、組織の障害とリンホカイン活性との間の関係を捕捉できる(Hopkin
set al、 C11nical and Experimental Im
munology、 198g、 vol 73. ppglI−9:2)。
免疫適格細胞を積極的に活性化すると、IL−2レセプターとTNFの増加に関
連して血管性炎症が起こることもある。これは、Japan Journal
of AIler−gology (vol、39. ppH8−123,19
90,Feb、)に最近記載されたように、冠動脈疾患が関与した川崎病におい
て目立っている。
過剰に活性化された免疫適格細胞は、筋細胞を浸襲して筋炎や筋群の炎症性疾患
を引き起こすことがある(T細胞媒介細胞毒性など)。このほか、本明細書では
、炎症性筋疾患と、随伴する神経感覚器性の疼痛に相関するOAS経路機能の生
化学的障害について示し、また、攻撃性サイトカインを生化学的に中和すること
によりこれらの症候を効果的に制御できることを示す。
発明の開示
本発明の要旨は、サイトカイン機能不全の患者に、サイトカインの異常放出を修
復するかまたは標的組織に対するサイトカインの有害作用を中和するに足る恒常
性的に有効な量のdsRNAを投与することを特徴とするサイトカインの生成異
常に伴う疾患病態の緩和方法に存する。
本発明の方法で使用されるdsRNAは、ポリイノシネートと、ウラシル塩基ま
たはグアニジン塩基を成る割合で含むポリシチジレートの複合体である。
例えば、これらの塩基がポリシチジレートを構成する塩基5個中に1個乃至30
個中に1個存在する 1ボリエ・ポリ(C449x>UまたはG)l 。
dsRNAは、一般式r 11−r (C1144,U) nを有するものでも
よく、さらにrI。・r (C12,U) nのものでもよい。この他のdsR
NAの好適な具体例を以下に示す。
[誤対合dsRNAJという用語は、対応する銀量の水素結合(塩基スタッキン
グ)が比較的無傷であるdsRNA、すなわち、平均して連続する29個の塩基
対残基中1個未満の塩基対が結合していないものを意味する。「誤対合d 5R
NAJ という用語は、このように理解されたい。
本発明において使用するのが好ましいdsRNAは、ポリ(Cn、U)およびポ
リ (Cn、G)においてnが4から29までの整数であるような群から選択し
たコポリヌクレオチドを基本としており、rI。・rCnをポリリボシチジル酸
ト(rC,)鎖に沿って不対合塩基(ウラシルまたはグアニジン)を含むように
修飾することにより形成された、ポリリボイノシン酸とポリリボシチジル酸の複
合体の誤対合類似体である。あるいは、d 5RNAは、ポリリボイノシン酸(
rI)のりボシルバノクボーンを、例えば、2’ −0−メチルリボシル残基の
ように修飾することによってポリ(I) ・ポリ (C)dsRNAから誘導さ
れる。誤対合複合体はリジンやセルロースなどのRNA安定化物質と複合体を作
る。これらのrI、−rCnの誤対合類似体は、ノオ(Ts’o)の米国特許第
4,130,641号および第4,024,222号明細書に記載されており、
その内で一般式r In−r (C11−14,U) nまたはr I、・r
(C2g、 G) nで示される類似体が好ましい。これらに記載されているd
sRNAは、一般に、本発明で使用するのに好適である。好ましい誤対合RNA
は、rI。・r (Clト14.U)nまたは米国マリ−ランド州ロックビルの
ヘム・ファーマスティカル・コーポレーション(HEM Pharmaceut
icals Corporation)より凍結乾燥粉末として提供されるアン
プリゲン(AMPLIGEN)(登録商標)である。
本発明で使用できるその他のミスマツチdsRNAの具体例には、次のものがあ
る。
ポリ (I) ・ポリ (C4,U)
ポリ (I) ・ポリ (C7,U)
ポリ (I) ・ポリ (C2o、G)ポリ (I) ・ポリ (C29,G)
ポリ (1) ・ポリCp23.G>p本発明の実施に好適な他のクラスのds
RNAには、例えば、次の式(1)または(2)で示されるオリゴヌクレオチド
のような短いdsRNAがある。
(1)5° ロック部−(1)n−ロック部3゛3° ロック部−(C)m−ロ
ック部5゛(式中、n及びmはそれぞれ5を超え且つ100未満であり、■はイ
ノシン−リン酸、Cはシチジン−リン酸であり、一方の鎖のロック部(lock
)は反対側の鎖のロック部に相補的である。)
(2) 5’ ロック部−[(I)xA]j−ロック部3′3°ロック部−[(
C)、U] k−ロック部5′(式中、X及びyはそれぞれ5を超え且つ25未
満であり、」及びkは1以上lO未満であり、■及びCは前述のとおりであり、
AはIでないヌクレオチドであり、UはAと塩基対をなすヌクレオチドである。
)あるいは、この短いdsRNAは下記の構造を有するものでもよい。
5’ (I)n−ヒンジ部−(C)m3’(式中、n、m、I及びCは前述のと
おりである。)これらのオリゴヌクレオチドは、一方の鎖に反対側のヌクレオチ
ドに対して相補性のない置換を有することがある。これらのオリゴヌクレオチド
は、相補性をもつヘテロポリマーの内部合致(register)により安定化
されていることが好ましい。また、ロック部またはヒンジ部(hinge)の一
方または両方に相補性ヘテロポリマー領域が含まれていることが望ましい。好ま
しくは、これらのオリゴヌクレオチドは一本鎖末端部を有する。これらのオリゴ
ヌクレオチドは、国際特許出願第PCT/US 89102172号にも記載さ
れている。
実施例
IL類、TNF−αおよびIFN類は免疫制御タンパクであるが、これらが制御
不調になると、実際に、組織的な病状を惹起する。IL−1およびTNFは、発
熱原性、T細胞の活性化および好中球の活性化などに対して共通の活性を有して
いる。リューマチ様関節炎の患者およびその他の炎症性疾患の患者では、これら
の値が高い。
雄スプレィゲートーレイ(Sprague−Dawley)ラット(体重300
〜400g>では、大腸菌リボサツカライド(2mg/kg)が、予測通り、6
0分以内に標準的なビークTNF濃度(Oから50,000単位/m1)を生じ
させることが観察された。この直後に、かなりの割合の実験動物が、倦怠、発熱
、脱水、死亡などの病状を呈した。しかし、血中濃度が1〜200μg/mlに
なるような誤対合dsRNA(1〜20mg1kg)を予め投与または後投与す
ると、ラットは生存して、臨床上、最小限の一過性疾患を生じるのみであること
が判明した。よって、特定濃度で且つ特定のスケジュールで投与されたdsRN
Aは、宿主の病的状態に関わるリンホカインの活性を生物学的に中和するような
新規且つ予期されない能力を有することが発見された。
次いで、回帰熱とリンパ節肥大の患者群について調べた。後述のようにウィルス
感染の兆候を示す患者もいた。ELISA法により患者の血液中の循環IL−1
およびTNFのタンパク質の濃度の上昇が検出され、さらに、タンパク質RNア
ーゼLが最終メディエータとして関わるリンホカイン活性化細胞内生化学経路(
2°−5オリゴアデニレートシンセターゼ)の活性が過剰となっていることが同
時に認められた。2’ −5’ −オリゴアデニレート/RNアーゼし経路は、
本出願人の欧州特許出願第0285263 A3号の図2に説明があり、Car
ter etal、 The Lancet、 12g6−1292(June
6.1987)に記載の方法を用いて測定した。
この試験は筋−関節炎症に関連するサイトカイン依存性経路の代謝過剰に関連す
るものである。RNNアーゼの活性は、ノースカロライナのシャーロットにおい
て、次のようなRNNアーゼ活性の分布を示す16名の評価可能な患者について
検討した。
16名中lO名:高いRNNアーゼ活性を示した(範囲:110〜500)16
名中3名:正常なRNアーゼし活性を示した(62,67.94)16名中3名
:低いRNNアーゼ活性を示した(7,44.58)分類のため、上昇の度合は
、100超、60〜100の正常範囲、および、60未満と定義した。臨床上の
観察から、RNNアーゼが最高濃度を示した患者は、最も重度の感覚神経疼痛を
体験しており、中程度のRNアーゼし濃度上昇を示した患者は混合型の総合症状
をきたしていた。最低濃度のRNNアーゼを示した患者には脳障害を認めた。こ
れは、認知欠如を特徴とした中枢神経系の異常を示している。正常なRNアーゼ
し濃度を示した患者は、軽度の慢性疲労を有するが比較的良好な臨床状態を示し
ており、就職するかまたは土佐の患者は就学することが出来た。
図1は、数名の患者から採血した末梢血細胞を10日間培養し、WHV−6に対
するモノクローナル抗体で染色することによる巨大細胞/HHV−6アツセイの
結果を示す。HI(V−6陽性細胞の百分率は、dsRNA処理時間の関数とし
て記録された。一対を検定によると、HHV−6陽性細胞の減少は統計学的に有
意であった(p<0.01.両側)。測定は80週間にわたって行い、dsRN
A療法を開始する前に初回の評価を行った。
回帰熱に加えて、重度の感覚神経疼痛と筋肉痛を伴う患者から採血した血液細胞
(リンパ球細胞)中において、上記の経路が過剰に光道していることが示された
。末梢血中で経路がより正常な状態であるときは、脳機能がより障害を受けてい
たことから、これらの個々の患者においては、サイトカインが末梢体組織に損傷
を与える以上に、サイトカインの異常生成の及ぼす効果が中枢領域(脳)に局在
化していることが示唆された。
dsRNA療法では、動物で有効であることが判明したのと同様の誤対合dsR
NAの血中濃度を得ることにより、50%以上の患者で臨床上症状が改善され、
動物試験の結果と同様に2−5A生化学経路の細胞内異常が正常化された。
また、試験対象とした患者のうち、高い割合の者が、同時にヒトヘルペスウィル
ス(HHV−6)に感染していた。ヒトヘルペスウィルスは免疫系の細胞と深く
関わっている(Levy et al、 Virology、 +990. v
ol、 178. ppl 13−121)。dsRNAの投与を受けている患
者ではまた、HIV (エイズウィルス)と限定的な相同構造を有するレトロウ
ィルスのレベルと循環HHV−6の力価が同時に低下していることが判明した。
研究室での関連実験で、HHV−6は、実際に、dsRNAがヒトや動物におい
て生物学的中和作用を呈することが判明した量に相当する量の、TNFやIL−
1という名称のサイトカインを含む、ヒト血液細胞由来のさまざまなサイトカイ
ンの合成を惹起できることが判明した。
サイトカインの異常を検討するために、二つのパネルを解析した。まず、パネル
Aでは、ヒト細胞がHHV−6に感染した後のIL−1βタンパク質の放出につ
いて調べた。結果は下記表の通りである。
誘導物質 生成したIL−1量 /mlA HHV−63,400
B リポポリサッカライド(ポジティブ対照物質> 5,300C未刺激(ネガ
ティブ対照物質)725第2のパネルでは、ヒト細胞がHHV−6に感染した後
のTNFaタンパク質の放出について調べた。結果は下記表の通りである。
誘導物質 TNFの量(1ml
A HHV−61425
B LPS 810
C未刺激 +90
上述の表は、サイトカイン(それぞれ、IL−1とT N F a )濃度につ
いて、製造者によるガイドライン(Rand D systems、 Minn
eapolis、 MN)に従ってELISAキットを用いて測定した値を示し
ている。W HV −6(102TCID5o/ml)をPBNC培養液に添加
し、2〜6日培養した後にリンホカイン/サイトカイン濃度を測定した。
生存細胞機能に進行性の損傷をもたらす標的細胞レベルでサイトカインが作用す
る。重要なことは、新たに放出したサイトカインを浴びた細胞がその有害作用に
は耐えられず、また、疾病の進行や疾病状態を促進する形態学的な変化と機能的
な変化を受けるため、ウィルスの媒介で、典型的にはサイトカイン合成に関わら
ない組織や細胞中で、「正常」とはいえ、リンホカインが生成されることにより
、サイトカインの制御不調状息が生じることである。
よって、これらの有害な巨大分子を中和する新規なメカニズムは、第一に、リン
ホカイン生成を妨げるか、あるいは、生存細胞機能に進行性の損傷をもたらす標
的細胞レベルでのそれらの作用を中和することによるものと言える。
HHV−6陽性細胞の百分率%
フロントベージの続き
(81)指定国 EP(AT、BE、CH,DE。
DK、ES、FR,GB、GR,IT、LU、MC,NL、SE)、0A(BF
、BJ、CF、CG、CI、CM、GA、GN、ML、MR,SN、TD、TG
)、AT、 AU、 BB、 BG、 BR,CA、 CH,DE、 DK。
ES、FI、 GB、 HU、JP、 KP、 KR,LK、 LU、 MG、
MW、 NL、 NO,PL、RO,RU、SD、SE
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.サイトカイン機能不全の患者に、サイトカインの異常放出を修復するかまた は標的粗織に対するサイトカインの有害作用を中和するに足る恒常性的に有効な 量のdsRNAを投与することを特徴とするサイトカインの生成異常に伴う疾患 病態の緩和方法。 2.サイトカインが、インターロイキン、インターフェロンまたは腫瘍壊死因子 である請求の範囲第1項に記載の方法。 3.dsRNAが誤対合dsRNAである請求の範囲第1項に記載の方法。 4.誤対合dsRNAが、ポリウリジン酸と複合したポリアデニル酸である請求 の範囲第3項に記載の方法。 5.誤対合dsRNAが、ポリイノシネートと、ウラシル・グアニジン基を5個 中1個乃至30個中1個含むポリシチジレートとの複合体である請求の範囲第4 項に記載の方法。 6.誤対合dsRNAがrIn・r(C11−14,U)nであるか、または、 誤対合dsRNAが結合開裂領域を含み、且つ、rIn・r(C11−4,U) nの有効治療比特性を示すものある請求の範囲第5項に記載の方法。 7.患者の全身循環血1ml当り2〜1000μgの誤対合dsRNA濃度にな るような量の誤対合dsRNAが投与される請求の範囲第6項に記載の方法。 8.dsRNAが、下記(1)〜(3)の何れかに示す構造(各構造において、 一方の鎖中のロック部は反対側の鎖のロック部に相補的である。)の短鎖オリゴ ヌクレオチドである請求の範囲第3項に記載の方法。 (1)5′ロック部−(I)n−ロック部3′3′ロック部−(C)m−ロック 部5′(式中、n及びmはそれぞれ5を超え且つ100未満であり、Iはイノシ ン−リン酸、Cはシチジン−リン酸である。)(2)5′ロック部−[(I)x A]j−ロック部3′3′ロック部−[(C)yU]k−ロック部5′(式中、 x及びyはそれぞれ5を超え且つ25未満であり、j及びkは1以上10未満で あり、I及びCは前述のとおりであり、AはIでないヌクレオチドであり、Uは Aと塩基対をなすヌクレオチドである。)(3)5′(I)n−ヒンジ部−(C )m3′(式中、n、m及びCは前述のとおりである。)9.相補ヘテロポリマ ーの内部合致(register)によってオリゴヌクレオチドが安定化されて おり、ロック部とヒンジ部の両方または一方が相補性ヘテロポリマー領域を含む 請求の範囲第8項に記載の方法。
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