JPH07506810A - 自己抗原である病原性のt細胞エピトープおよびb細胞エピトープに対する寛容性を誘導するための合成ペプチドの使用 - Google Patents
自己抗原である病原性のt細胞エピトープおよびb細胞エピトープに対する寛容性を誘導するための合成ペプチドの使用Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
自己抗原である病原性のT細胞エピトープおよびB細胞エピトープに対する寛容
性を誘導するための合成ペプチドの使用
〔発明の背景〕
この出願は、1992年2月10日に出願された米国特許出願第07/833.
429号の一部継続出願であり、該親出願は1990年10月1日に出願された
米国特許出願第071591.1(19号の一部継続出願である。更に、この先
の親出願は1987年9月8日に出願された米国特許出願第93.854号(現
在は米国特許第5.019.387号)の一部継続出願である。これら出願の全
内容は、参照として本明細書に組み込まれる。
本発明は、一般には免疫原性ペプチドに対する寛容性を誘導するための合成ペプ
チドの使用に関する。より具体的に言えば、本発明は、哺乳類において免疫原性
ペプチドまたは免疫原性蛋白に対する寛容性を誘導する方法であって:免疫原性
ペプチド若しくは免疫原性蛋白のN末端もしくはC末端に結合した2〜20疎水
性アミノ酸ペプチドを有する合成寛容原を、寛容性が誘導されるような条件下で
、哺乳類に投与することを具備した方法に関する。
動物およびヒトにおける多くの自己免疫疾患は、自己抗原上の病原性エピトープ
に対するT細胞応答およびB細胞応答により特徴づけられる(1mIIluoo
lhergp7 of Disbejes ud 5tlscjed Aulo
immune Disuses、 G、 S、 Eiuntnrjh (ED)
CRCPress、 BOCI Ra1oo、1989 ; Current
Thersp7 in All5t17゜1mmunolog7. xnd
Rheumtjolog2−3゜L、 M、 Lichlentlen ela
l、、 B、C,Decket、Inc、、 Toronto 、1988)
o自己反応性B細胞応答により引き起こされる自己免疫疾患および疾病モデルの
例を表1に列挙した。自己反応性T細胞応答により引き起こされる自己免疫疾患
および疾病モデルの例を表2に列挙した。自己抗原である病原性のT細胞エピト
ープおよびB細胞エピトープに応答しないようにヒトリンパ球を寛容化する方法
は、自己免疫疾患の治療における著しい進歩を意味する。さもなければ、組織損
傷の原因となる免疫応答が誘導されるからである。自己免疫疾患の外にも、B細
胞またはT細胞の応答が有害であり、従って該応答を停止または減少させること
が有利であるような同様の臨床事例が数多く存在する。
病原性の非自己免疫抗体応答の例として、ABO不適合赤血球に対する抗体応答
がある。このタイプの免疫原に対する寛容性を誘導する方法は、多くの同様な症
状を治療するための有力な手段となるであろう。
最近、ある感染性疾病における組織破壊は、感染性病原体に誘導される正常な組
織に対する免疫応答によって引き起こされることが明らかになった。例えば、ヒ
トT細胞白血病ウィルス−1(HTLV−I)感染では、を髄障害(IFξIo
pgtbF)(RAM)をともなうHTLV−1の臨床的症候群が、HTl、V
−1−gp46エンベローブ糖蛋白の特異的領域(SP4A1)に反応する細胞
毒性1928球の誘導と関連していることが示された(S、JscobIom
el tl、、J、+1111!+01. 146:1155−1162. 1
991 ) 、同様に、HIV感染時ノリンパ性ノ肺炎は、HIV感染細胞に特
異的な細胞毒性1928球(CTL)が肺リンパ球中に存在することと関連があ
ることが示された(AIDS、B、D、 Wslkerら、4:177、 19
90) 、 HI VおよびHTLV−1の感染においては、疾病の成る種の症
状発現は、正常なヒト宿主抗原と交差反応する抗ウイルス性免疫応答の誘導によ
って引き起こされると考えられている(G、 W、 l1off+un ej
al、、!’roe、Nx11.ACxd、Sci、USA、88:3060−
3064. 1991; B、Wigxell ら、FASEB J、p、24
06−2410. 1991; Il、Goldingら、5. Cl1n、1
nves1. 83:1430−1435 )。
ロビンソン等は、HIVエンベロープgp41エピトープに対する抗体応答によ
って、HIV伝染性が高められることを証明した(W、E、 Robioson
al *1.、Proc、 N1f1. ACxd、Sci、 tlsA、
86:4710.19B9) 、最近、エイズの症状発現の全部ではないにして
も、その多くが、正常な宿主ヒトHLA分子との相同配列を有するHIVウィル
ス蛋白に誘導されるHLA抗原に対する、自己免疫応答によって引き起こされる
かもしれないとの証拠が示された(G、 W、Bolfitn et 11.、
Proc、Nxjl、ACxd、Sci、USA 88:3060−3064
. 1991 ; H,WigulI tl jl、、 FASEB J、 p
、2406−2410. 1991 ; 11. GoidiB ej gl、
、 J、 Cl1n、1nves1.83:]430−1435 ) 、従って
、病原性のHIVまたはHTLV−1の蛋白エピトープ(または自己反応性免疫
応答を誘導する他の感染性病原体のエピトープ)に対する寛容性(非応答性)を
誘導する方法は重要であり、感染した組織の損傷を妨ぐ新規な形式になるであろ
う。
組織の破壊を防ぐために、感染性病原体により誘導される免疫応答の寛容性を誘
導する能力が、ヘルペスシンプレックスウィルス(HSV−1)性角膜炎の治療
法として提案されている(R,L、 Bendricks sl gl、、 J
、Ismunol、、142: 263−269、 1989 )。
抗原の形は、蛋白抗原が免疫原であるか寛容原であるかを決定するために重要で
あることが示唆されている(bマ1evtdin Wsigle (1989)
、 ”The role otthe ph7sicsl 5lslt olh
uman gamma globulin in the in viwo e
nd in y目ro 1adaelion ol i+am+unologi
cxl Iolerince ” 、 Chsptet 5G、 Mol、 I
l、 p、51−57 )。高分子量の凝集ガンマグロブリンは強力な免疫原で
あるのに対して、低分子量のガンマグロブリンは寛容原である(W、 O,We
igle、 Chpl、 5G、 Vol、Il、 p、51−57. 198
9)。この場合、凝集ガンマグロブリンの内因性インターロイキン1 (IL−
1)を誘導する能力が、凝集ガンマグロブリンの免疫原性モードとして示唆され
ている(L、C,Gzhtisg+j at、、J、Ima+uno1.、 1
45:131g−1323,1990)。
他の研究者は、幾つかのT細胞エピトープは本質的に免疫原性であり、幾つかの
T細胞エピトープは寛容原性であることを示唆している(D、 R,Milic
hら、1、lm5anOf、143:3148−3156. 1989 )。ミ
ルヒは、T細胞エピトープの1つのアミノ酸を置換することにより、B型肝炎の
コア抗原の寛容原性エピトープを免疫原性エピトープに変換した(D、 R,M
ilichet xi、、1. Immunol、143:3148−3156
. 1989) 。ベナセラフは、自由に拡散できる抗原は寛容原性であるのに
対して、細網内皮系の細胞内で濃縮される粒子状抗原は免疫原性であることを示
唆した(Benxcurxf、B、、PropCrliss ol 8n目ge
lllin 1elxjion to responsivtness and
non−responsiventss。
in 1mmunologic!l Tolerance、 M、txndy、
W、 Brtun、 Ed*。
AcxdffmicPress、 NY、 NY 1969 ) oこれとは対
照的に、ノッサルは、粒子状のポリマー抗原であるフラジェリンが強力な寛容原
であり、これを生後−カ月以内の新生児ラットに注射すると、サルモネラ・フラ
ジエラ(ulmantlls ll*(elfs)への抗体応答に対して寛容性
が誘導されると報告した(Noss+I、G、、Antigen Dosxg*
in Rel>目On to Re5ponsiveuu udNon−re
sponsiventss、in 1mmu++ologicgl TolCr
xncs、 M、 Ltnd7. W、 Brxun、 Eds、 Acxdt
mic Press、 NY、 NY 1969 ) o 最後に、抗原が免疫
原性であるか寛容原性であるかは、MHCおよびTCR分子に対するその結合親
和性によるものであることが提案された(rev、5pent et Il、、
5cienc< 248:1357−2363、 1990)。
本発明は、ペプチド免疫原の修飾方法であって、これによって強力な免疫原を強
力な寛容原に変える方法を提供する。
本発明は、HIV−1◆gp41のFドメインが抗原に対して寛容原としての能
力を与えるという予期せぬ観察に基づいている。より詳しくいうと、HIVの未
感染細胞への融合を媒介するgp41エンベロープ蛋白における疎水性N末端の
12アミノ酸、即ちフッジェニック(F) ドメイン(M、 L。
Bosch t+ 11.、5eiencr、 244:694−697.19
89)が、免疫原性の高いTl−3PIOペプチド及びTl−5PIO(A)ペ
プチド(表3)のC末端に付加された(T、1. Pr1ket el sl、
、j、Ima+uno1.142:3612−3619; M、 K、 Hsr
l el tl、、 J、Immunol、145:267?−2685,19
90; M、 X、 Bxrl et 511Proc、N111. Acad
、Sci、 USA 88:9448−9452. 1991 ) 、チンパン
ジーに対して免疫源として用いたとき、Tl−5PIOIIIB及びTl−5P
IOIIIB (A)ペプチドは強力な免疫原であった。これに対して、F−T
I−5PIOIIIB (A)ペプチド(M、 L I!irj eI rl、
、 Proc。
Natl、 Acxd、 Sci、USA 88:944g−9452,199
1)は、低投与量(0,1mg/Kg)または高投与量(0,5mg/Ig)
(D投与ニオイテも免疫原として働かなかった。更に、免疫感作スケジュールの
第16月において、高濃度の免疫原性Tl−5PIOIIIB (Alペプチド
を動物に作用させたところ、F−TI−3PIOIIIB (A)に対する免疫
を獲得した動物は、丁1−5PIOIIIB (幻BIV gP120 uyの
決定基に対して寛容性であることが証明された。
本発明の一般的な目的は、哺乳類において、免疫原性のペプチドもしくは蛋白に
対する寛容性を誘導する方法を提供することである。
本発明のより具体的な目的は、哺乳類において免疫原性ペプチドまたは免疫原性
蛋白に対する寛容性を誘導する方法であって:免疫原性ペプチド若しくは免疫原
性蛋白のN末端もしくはC末端に結合した2〜20疎水性アミノ酸ペプチドを有
する合成寛容原を、寛容性が誘導されるような条件下において、哺乳類に投与す
ることを具備した方法を提供することである。
本発明の更なる目的および利点は、以下の詳細から明かになるであろう。
図1は、HIv−Env合成ペプチドで免疫化されたチンバジーにおいて、エラ
イザ分析により行った免疫化ペプチドに対する経時的抗体力価試験を示す図であ
る。
図2は、7日間のトリチウム化チミジン取り込み試験における、Tl−5PIO
IIIB (A)ペプチドに対する末梢血液単核細胞の増殖応答を示す図である
。
図3は、Tl−5PIOペプチド及びF−Tl−SPIOペプチドで免疫化され
たチンパンジーの、PHAに対する末梢血液単核細胞(PBMC)増殖応答を示
す図である。
図4は、G−75セフアデツクスカラムに通したSPIOMN (A)の溶出プ
ロファイルを示す図である。
図5は、G−75セフアデツクスカラムに通したTl−3P 10MN (A)
の溶出プロフィールを示す図である。
図6は、G−75セフアデツクスカラムに通したF−TI−3PIOMN (A
)の溶出プロフィールを示す図である。
図7は、G−75セフアデツクスカラムに通したF−SPloMN(A)の溶出
プロフィールを示す図である。
図8は、F−Tl−SPIOI I IB (A)ペプチドを用いたDSP架橋
分析の結果を示す写真である。
図9は、水溶液中でのF−TI−3PIOI I IB (A)の仮想モデルを
示す図である。
図10は、HI V @MNおよびIIIBエンベロープ配列に由来するTl−
5PIOペプチドの変種を示すを図である。
図11は、HIVエンベロープ合成ペプチドで免疫化されタチノパンツーにおけ
る、IIIV・Th−Bペプチド(7)TI−3PIIIB(A)に対する末梢
血液単核細胞(PBMC)の経時的なトリチウム化チミジン取り込み反応を示す
図である。動物884(図IA)および動物1028(図IB)は、初めにTh
−8ペプチドのTl−5PIOIIIBが投与され(第1−5月)、次にTh−
8ペプチドのT−5P101118(A)が投与された(第6−8月)。第14
月の時点において、Th−BペプチドのT−3PIOIIIB(A)で追加免疫
した後、動物884および動物1028(7)両者を、IIIVMN Tk−B
ペプチドのT−5PIOMN (A)で免疫化した。パネルCおよびパネルDは
、動物1045(パネルC)および動物1070(パネルD)における、III
VIIIB F−Th−Bペプチド(第14月)、HIVIIIB Th−8ヘ
ブチド(第16月)、およびBIVMN Th−Bペプチド(第17−19月)
に対する応答を示している。PBS中のペプチドを用いた第4月以降の動物10
28に対する免疫化を除くと、全ての免疫化は、不完全フロインドアジュバント
(IFA)中の上記ペプチドを用いて行った。図中の実線は、111VIIIB
Th−Bペプチドの広範囲の投与量に対するピーク増殖反応(Δcpm )の
データを示す。点線は、IIIVMN Th−Bペプチドの広範囲の投与量に対
するピーク増殖応答(Δcp11)を示す。
図12は、HIVエンベロープ配列由来の合成ペプチドで免疫化されたチンパン
ジーにおける、PHAに対する末梢血液単核細胞の経時的トリチウム化チミジン
取り込み応答を示す図である。免疫化およびチンパンジーは、図11と同様であ
る。
図13は、HIVエンベロープ配列由来の合成ペプチドで免疫化されたチンパン
ジーにおける、キャンディダ抗原に対する末梢血液単核細胞の経時的トリチウム
化チミジン取り込み応答を示す図である。免疫化およびチンパンジーは図11と
同様である。。
図14は、HIVエンベロープ配列由来の合成ペプチドで免疫化されたチンパン
ジーにおける、リンパ球およびリンパ球サブセットの絶対数の経過変化を示す図
である。免疫化およびチンパンジーは図11と同様である。各プロットは、末梢
血液リンパ球とリンパ球のサブセットの細胞数/l11113を示す。動物10
28における第4月で細胞数の増大は、注入部位での膿瘍の出現と一致した。
図15は、HIVエンベロープハイブリッド合成ペプチドが、ヤギにおいて、抗
HIV中和抗体を誘導することを示す図である。ヤギ102Aは、F−Th−8
ペプチドのF−Tl−5PIOIIIB(^)3II1gテ免疫化サレ、ヤギ1
04 A4;L HIVIIIB Th−BペプチドのTl−5PIOIIIB
で免疫化された。免疫化は、完全フロインドアジュバント(初発投与)および不
完全フロインドアジュバント(投与量2−4月)の存在下で行った。中和力価は
、逆転写酵素産物が90%以上阻害される力価である。
本発明は、霊長類(より好ましくはヒト)のような哺乳類に投与されたときに免
疫原蛋白に対する寛容性を誘導することができる免疫原を生じさせるために、免
疫原性の蛋白および蛋白フラグメントのN末端に、長さ2−20アミノ酸の疎水
性アミノ酸配列を合成するか、或いは免疫原性の蛋白および蛋白フラグメントの
N末端に、長さ2−20アミノ酸の疎水性ペプチドフラグメントを共有結合的に
結合させることにより、免疫原蛋白に修飾を加える方法に関する。
一つの好ましい態様においては、疎水性ペプチドの長さは5−15アミノ酸であ
る。他の好ましい態様において、疎水性ペプチドの長さは7−13アミノ酸であ
る。更に別の態様において、疎水性ペプチドの長さは7,8,9,10,11゜
12または13アミノ酸である。また他の例においては、疎水性ペプチドの長さ
は少なくとも5アミノ酸(より好ましくは少なくとも10アミノ酸)である。
或いは、自己抗体もしくは自己T細胞応答の標的として知られている免疫原性蛋
白は、上述のような疎水性N末端領域を含む新しい寛容原を作るための組換えD
NA技術を用いて構築され得る。本発明の有利な構築は、疎水性配列がB細胞お
よびT細胞のエピトープに対してそのN末端となるものであるが、所定の環境下
においては、B細胞およびT細胞のエピトープのC末端に疎水性配列を有するほ
うが有利かも知れない。
この疎水性領域は、HIVもしくはHIV関連ウィルス(表5参照)由来の融合
蛋白であることができ、或いはランダムに選択された、又は非HIV関連蛋白に
由来する疎水性アミノ酸配列とすることができる。
自己抗原に対する抗体に寛容性を誘導する本発明の具体例は、重症筋無力症の治
療に関するものである。この場合には、アセチルコリン受容体の主要免疫原領域
、即ち、WNPADYGG I Kもしく!1WNPDDYGGVK (1,P
xpdouli eIxi、、 Biochu+、 J、 269:239−2
45.1990 )のN末端にF配列が合成される。こうして得られる免疫原は
、AVGIGALFLGFLWNPADYGGIK、又はAVG IGALFL
GFLWNPDDYGGVKである。
B細胞寛容原のもう1つの例は、HIV融合ドメインを有するハイブリッド蛋白
である。該HIV融合ドメインは、インシュリン分子のB細胞ペプチドエピトー
プのN末端に線形的に合成され、若しくは全インシュリン分子に共有結合される
。或いは、DNA組換え技術を用いて、ペプチドインシュリンフラグメント若し
くは全インシュリン分子に共有結合され若しくは構築される。結果として得られ
る免疫原は、AVGIGALFLGFL−インシュリンまたはAVGIGALF
LGFL−インシュリンペプチドフラグメントである。これらのタイプの寛容原
は、若年性真性糖尿病の発現を防止するために(1,f’、P*l+aey e
t sl、、 Sciemte222: 1337−1339.1983 ;
B、 M、 Den sl 11.、 DisbetoloHix23:339
−342. 1986 ) 、またインシュリン耐性がもたらされた状況下にお
いて、インシュリン抗体をもつ患者を治療するために(J、 D、5ehnal
x、 Dolovich +l tl、、J、^l1erB、 46:127−
1137. 1970 ”)に用いることができる。
B細胞寛容原のもう1つの例は、TSH受容体分子のB細胞ペプチドエピトープ
のN末端に線形的に合成され、又はTSH受容体分子全体に共有結合させ、或い
はDNA組換え技術を用いてペプチドTSH受容体フラグメント若しくは全TS
H受容体分子に共有結合させ叉は構築されたHIV融合ドメインを有するハイブ
リッド蛋白である。その結果として得られた免疫原は、
AVG IGALFLGFL−TSH受容体、もしくはAVG I GALFL
GFL−TSH受容体ペプチドフラグメントである。これらのタイプの寛容原は
、自己免疫甲状腺疾患(バセドウ病)の治療に用いることができる(T、 Mo
ri clat、、 Biochem、 & Bioph7. Res、 Co
m11. 178:165−172. 1991 ;M、 Murakxmi
et xi、、 Biochsm、 & Bioph7.Rls、 Coma+
、171;512−518. 1990)。バセドウ病患者の血清が結合するチ
ロシン(T S H)受容体上のB細胞エピトープを表6にまとめた(T、 M
art et 11.、Biochea+、 & Bioph7. Res、
CowIll、178:165−172.1991 ; M、 Murakxm
i tl xl、、 Biochem、 &Bioph7゜Res、 C0IO
IQ、171:512−518. 1990; 0.Tsk@i el tl、
、 Biochem、 & Bioph7. Res、 Comm、179:3
19−326. 1991 ; T、 Pirsphxfd口et Il、、B
iocbem、 & Bioph7. Rts、Come、172:529−5
36.1990 >。興味深いのは、2つの研究によって同定された、自己抗体
のTSH活性を阻害する配列
YYVFFEEQEDE I I GFである(T9Mori rl 11.。
Biochem、& Bioph7. Res、Co+u、178:165−1
72. 1991 : O。
Takai tl 11.、 Biochem、 & Bioph7. Res
、 Co+n、179:319−326、 1991 )。バセドウ病において
、抗TSH抗体に寛容性を誘導するための構成は以下の通りである。
−AVGIGALFLGFLYVFFEEQEDE I 。
−AVGI GALFLGFLHQEEDFRVTCKDIQRIPSLPPS
TQT。
−AVG IGALFLGFLLRQRKSVNALNSPLHQEYEENL
GDS IVGY 。
−AVGIGALFLGFLYYVFFEEQEDE I IGF。
−AVG IGALFLGFLYKELPLLKFL 。
自己免疫T細胞抗原に対する寛容性の誘導に本発明を使用する例は、ミニリン塩
基性蛋白分子のT細胞ベブチドエピトープのN末端に線形的に合成され、叉はD
NA組換え技術を用いてミニリン蛋白分子に共有結合され若しくは構築されたた
HIV融合ドメインを有するハイブリッド蛋白である。その結果として得られた
免疫原は、
AVG IGALFLGFL−ミニリン塩基性蛋白またはAVG I GALF
LGFL−4ニリン塩基性蛋白ペプチドフラグメントである。ミニリン塩基性ペ
プチド蛋白フラグメントの場合には、脳炎誘発性のT細胞エピトープが知られて
おり、その1はウシミニリン塩基性蛋白のアミノ酸配列69−89に含まれてい
る(H,01fner +t tl、、J、l+n+rao1. 141:38
28−3832. 1988 ) 。コ(7)場合、寛容原の1つの構成は、A
VGI GALFLGFLGSLPQKSQR3QDENPVVHFである。こ
れらタイプの寛容原は、実験的な自己免疫脳を髄炎の治療に用いることができる
。この実験的モデルは、ヒト多発性硬化症の優れたモデルであると考えられてい
る(LW、 Wuchzrp[enning tl tl、、Iemunol、
Tods7. 12:27?−28L1991)。多発性硬化症におけるT細
胞の標的である特異的エピトープが同定されれば、該配列は上記ペプチドで置換
されて、多発性硬化症に関与することが判明している全ての抗原蛋白の病原性T
細胞エピトープに対してT細胞を寛容化するために用いることができる。
自己免疫T細胞抗原への寛容性の誘導に関する本発明のもう1つの例は、レチナ
ールS蛋白分子のT細胞ペプチドエピトープのN末端に線形的に合成され、叉は
全レチナールS蛋白分子に共有結合され、或いはDNA組換え技術を用いてレチ
ナールS抗原フラグメント若しくはレチナールS抗原分子全体に共有結合され叉
は構築された、HIV融合ドメインを有するハイブリッド蛋白である。こうして
得られた免疫原は、AVGIGALFLGFL−レチナールS蛋白、もしくはA
VG IGALFLGFL−レチナールS蛋白ペプチドフラグメントである。こ
のレチナールS蛋白ペプチドフラグメントの場合、幾つかの病原性T細胞エピト
ープが知られている。
その一つは、レチナールS蛋白のアミノ酸配列+169−1191に存在する(
H,5xnui et 11.、 Exp、 IJ!d、、169:1947−
1960. 1989)。この場合の一つの寛容原の構成は、AVG I C;
ALFLGFLPTARSVGAADGSSWEGVGVVである。これらタイ
プの寛容原は、実験的に発病させた自己免疫レチノベイティス(r+1inou
マe目is)の治療に用いることができ、ベーチェット1Bschej’ s)
症候群や突発性レチノベイティス(rztinouマ5itis)のようなヒト
炎症性眼疾患の優れたモデルであると考えられている(H,55mw1 et
tl、、 Exp、 Med、、169:1947−1960. 1989 )
、ヒト炎症性眼疾患におけるT細胞標的である特異的エピトープが発見されれ
ば、それらの配列は上記のペプチドで置換されて、ヒトレチノベイティスである
ことが判明した如何なる抗原蛋白であっても、病原性T細胞エピトープに対する
T細胞を寛容化するために用いることができる。
感染性病原体により誘導された病原性免疫応答の治療に関する本発明の例は、熱
帯地方特有の痙傘性不全対麻痺に見られるHTLV−I関連のを髄障害症候群の
治療である(teマ。
jacobson tl tl、、 J、la+a+uno1. 146:11
55−1162. 1991 )。
この疾患においては、中枢神経系において、HTLV−1感染細胞に対する細胞
毒性T細胞(CTL)が誘導されることによって、神経性疾患が引き起こされる
との強力な証拠がある(S、 Jxcobson ej at、、 1. Im
II+uno1.146:1155−1162.1991)。ヤコブソン等は、
熱帯地方特有の痙傘性不全対麻痺(TSP)においてCTLを誘導するHTLV
−1* env・gp46の主要領域は、ペプチド5P4alにより定義される
gp46のアミノ酸配列196−209の部分であることを示した(S、Jsc
obson !l !l、、J、Iemunol、146:1155−1162
. 1991 ; T、 J、 Pa1ker ej Il、、J、laa+u
no1.、 142:971−978゜1989; A、kurxls et
11.、J、Iauaunol、143;2024−2030. 1989)。
従って、本発明はTSPを治療するために、ハイブリッドペプチド: AVGI
GALFLGFLLDHI LEPSIPWKSKKとして実施することができ
る。HTLV−1の新しい病原性CTLのエピトープが発見されれば、治療用ペ
プチドの構成はF−Xとすることができる。ここで、Fは疎水性の配列を示し、
Xは感染性抗原のCTLエピトープを示す。
HIVの臨床症状は、ヒトMHCクラスlおよびクラス11分子との相同性を有
する配列をもったHIV構成要素に誘導される、自己免疫応答によるものである
ことが想定されている (G、L Eollnan !t al、、Floe、
Nrtl、Ac1d、Sci、USA 88:3060−3064. 1991
; 11. Wigxell el gl、、 FASEB 1. P、24
06−2410、 1991; B、 GoldiB *f Il、、1. C
l1n、Invest、 83:1430−1435 ; F、 Grmssi
tl !l5. J、ExoMtd、、174;53−62. 1991 ;
J、 A、 T、 Young、 Nature、 333:215. 19
88; 11. Golding el !+、、1. EXIT、 Mad、
、167:914−923. 1988 ) 、 HI V感染を治療するため
に、本発明では、一連のハイブリッド蛋白を構成することができる。その各々の
ペプチドは、HIv・gp41融合ドメイン(表5参照)のようなN末端疎水性
ペプチドと、MHCクラス■およびクラス11分子との相同性配列を有するHI
V−env蛋白の各領域由来のC末端ペプチドとを含んでいる(G、 W、 H
off+++gn el tl、、Prgc、 N809^cxd、 Sci、
USA 88:3060−3064. 1991 ; 11. Wilull
*t tl。
、 FASEB J、p、2406−2410,1991 ; H,Goldi
ng zl xl、、J、Cl1n、Invest。83:1430−1435
; F、Grassi !l 11.、J、Ex。
Msdl、174:53−62. 1991 ; J、A、T、Youn(、N
Alure、333:215、 1988;B、Golding el xl、
、1. Exp、Med、、167:914−923゜198B)C表7参照)
。或いは、HIV感染者をF−Xペプチドで治療することが有利であるかもしれ
ない。ここで、FはHIVのフッジェニック(fusogenic) ドメイン
のような疎水性ペプチドであり、XはT細胞およびB細胞に対して免疫原性のH
IVペプチドフラグメントである。この状況下での混合ペプチドは、HIVに感
染した抗原提示宿主細胞を損傷させる破壊的抗HIV免疫応答を阻害するために
用いられるであろう。このタイプのペプチドの例は、表3および図10に示され
ている。これらのペプチドは、図1および図2に示したチンパンジーを、Tl−
5P (A)抗原決定因子およびgp120総蛋白に対し寛容化するのために用
いられたペプチドである(表4)。
以下、非限定的な実施例に従って、本発明を更に詳細に説明する。
例 I
HIVφenv合成ペプチドで免疫化されたチンパンジーにおいて、免疫化に用
いられたペプチドに対する抗体価を、経時的にエライザ分析でM1定した結果を
図1に示した。動物884および動物1028について、エライザ分析に用いた
ペプチドはH−5P10111Bであった。一方、動物1o45および動物10
70に関しては、エライザ分析で用いられたペプチドはF−TI−5P1011
1B (A)であった。全ての免疫化は、不完全7oインド°γシユバンド(I
FA)+PBS (1: 1)(7)存在下で行わわた。但し、動物1028は
例外で、第3月の免疫化以降に筋肉内(IM)に腫瘍ができ、1つの免疫が維持
されてしまったため、その後の免疫化は全てPBSのみの存在下で行った。図1
かられかるように、Tl−5PIOペプチドは動物884および動物1028に
おいて優れた免疫原であるが、Tl−5PIOペプチドのN末端に結合さセt=
HIV gp41融合(F)ドメインをもつTl−5PIOペプチドは、Fド
メインをもたないペプチドで誘導されたと同程度に高いか、若しくは長時間持続
する抗体価を誘導しなかった。
注目すべき重要な点は、第16月に、動物1o45および動物1070に対して
、動物884および動物1028で上記のような良好な抗体価を誘導した免疫原
Tl−3PIOIIIB (A)を作用させたことである。動物1045および
動物1028は、不完全フロインドアジュバント(IFA )存在下においてT
l−5PIOIIIB FA)に応答しなかった。これは、動物1045および
動物1028が、F−TI−SPIOIIIB (A)ペプチドによる先の免疫
化に起因して、Tl−5PIO(A)に対して寛容性であったことを示している
。また、第14週において、動物884への追加免疫によってTl−5PIOI
I!B (A)ペプチドに対する抗体価の上昇がもたされたのに対して、これと
同時に行った動物1028への追加免疫ではそれが見られなかったことにも・注
目することが重要である。動物884の追加免疫は、不完全フロインドアジュバ
ント(IFA)と共に行なわれたが、動物1028の追加免疫はアジュバントな
しで、PBSのみの存在下で行われた。
7日間に亘って行われたリチウム化チミジン取り込み分析における、Tl−5P
IOIIIB(^)ペプチドに対する末梢血液単核細胞の増殖反応を図2に示す
。ペプチドTl−5PIOIIIB及びペプチドTl−5PIOIIIB (A
)は、動物884および動物1028において、循環している末梢性血液単核細
胞(PBMC)のハイレベルな増殖を誘導した。そのレベルは6力月の休止後(
第14月において)検出できないところまで落ちたが、動物884および動物1
028では再び増加した。6力月の休止後にアジュバント無添加のPBSのみで
免疫化したにも関わらず、動物1028での増殖応答は各回の追加免疫により増
加した。B細胞応答でのように、Fl−TI−5PI−1118(^)ペプチド
で免疫化された動物1045および動物1070は、ペプチドTl−5PIOI
IIB f^)に対して増殖を示さなかった。これらの動物1045および動物
1070は、動物884および動物1028では良好な免疫原であったTl−5
PIαIIIB(A)ペプチドで免疫化されたときにも、何れもTl−5PIO
IIIB (A)ペプチドに対する増殖応答は起こさなかった。こうして、Fド
メインのN末端をTl−3PIOペプチドに添加することにより、g p 1.
20のT1領域および5PIO領域に対して動物1045および動物1070を
寛容化させ得る寛容原が作り出されることが証明された。表4で示すように、動
物884および動物1028の両者はネイティブなgp120に対する増殖試験
では反応したが、動物1045と動物1070は、それらの免疫化に用いたペプ
チドに対してと同様に、ネイティブなgp120に対しても寛容性であった。
ペプチドTl−5PIO及びペプチドF−TI−5PIOで免疫化されたチンパ
ンジーの、受動血液凝集(PHA)に対するP 8MC増殖応答を図3に示す。
このデータは、動物1045および動物1070がHI Vφgp120のT1
領域と5PIO領域に対しては寛容性であるが、免疫期間中、これら動物におけ
るPMBCのPHA応答は正常であったことを示している。
同様の結果が、in vilroでの7日間の刺激テストにおける、キャンディ
ダ抗原に対する末梢血液単核細胞(PBMC)の応答でも得られた(データは示
さない)。従って、これらの動物1029および動物1045は、HIV・en
vの決定因子であるT1及び5PIO(A)に対して特異的に寛容性ではあるが
、全般的に免疫反応を抑制されているわけではなく、in vilroでのPH
A刺激およびキャンディダに対して応答可能であった。
T細胞および/またはB細胞の決定因子に疎水性配列をもったN末端を負荷する
ことによる、ペプチド四次構造に及ぼす影響が試験された。水溶性緩衝液と、ヘ
テロ二機能性薬剤のジチオビス(スクシンイミジルプロピオネ−))(DSP)
で架橋結合されたモノマーペプチドとの存在下において、G−75クロマトグラ
フイーを用いて、HIVまたはHIV様レトロウィルスの融合(F) ドメイン
のような疎水性配列を負荷することにより、Tl−5PIO(A)若しくはSF
’l0(A)ペプチドに高分子量凝集体を形成する能力が与えられ、該凝集体は
蛋白のミセルの形状を示すらしいことが判明した。
G−75セフアデツクスカラムを通したSPIOMN (A)の溶出プロフィー
ルを図4に示す。100 +oM KCI及び5%グリセロールを含む21の5
0 mM Ttis−HCI (pH7,5)中の、4脂1の各ペプチドが直接
に、50mM丁tis−BCI (pH7,5)で平衡化された90X1.6C
IIlのG−75セフアデツクスカラムに掛けられた。該サイジングカラム(分
子量測定カラム)について、ブルーデキストラン(200,000) 、ウシ血
清アルブミン(66、000)、ウシ赤血球炭酸脱水素酵素(29,000)、
ウマ心臓チトクロム(12,400)、ウシ肺アプロチニン(6,500)を用
いて検量線が作成された。各々のペプチドの溶出位置は、0D280II11で
溶離液の吸光度を連続的に測定することにより決められた。各ペプチドのピーク
に相当する分子量は、カラムの検量線から計算された。各々のペプチドはまた、
Cl2E9 [ポリオキシエチレン(9)ラウリルエーテル]を0.1%含む同
様の緩衝液で平衡化されたカラムに掛けられた。SPIOMN (A)ペプチド
(推定Mr・2878)は、65 DI以下の低分子量形として移動した。同様
に、TITl−5PIO(^)ペプチド(推定Mr曹4771)もまた、12.
000 DIから6,500DIまでの範囲の低分子量体として移動した(図5
参照)。これとは対照的に、F−5PIOMN (A)ペプチド(Mr・403
8)およびF−TI−5PIOMN (A)ペプチド(Mt・5930)は、両
者共に〜66、000 Daで移動する高分子量体を含んでいた(図6,7)。
図51図6および図7で用いた方法は、図4で用いたのと同様であった。
F−TI−5PIOIIIB(A)ペプチドを用いたDSP架橋分析の結果を図
8に示す。レーンCは、非還元性条件下で5DS−PAGE中で泳動させた際の
、DSP無添加PBS中のペプチドの形態を示す。レーンD、E、F及びGは、
5DS−PAGEにかけるに先立って、6.25μg(D)、12.5μg(E
)、25μg (F)、50Mg (G)のDSPでペプチドを架橋したときの
、ペプチド分子量に対する影響を示す。レーンHは、50MgのDSPで架橋し
たペプチドに2−MEを添加し、次いで還元状況下に5DS−PAGE中で泳動
させた結果を示す。その結果は、レーンHで見られる全ての架橋体と、レーンC
で非還元非架橋下で見られる多くの形態の全てが、今や7000 XDsの2つ
のバンドにまで減少したことを示している。現時点では、還元条件下における二
つのペプチドバンドの性質は知られていない;これらの2つのバンドは、調製ゲ
ルから該バンドを切り出すことにより精製することができ、またマススペクトロ
スコピーによる解析および配列決定を行うことができる。レーンAおよびレーン
Bは、1%のトライトン−X 100存在下でFl−Tl−5PIOIIIBf
^)ペプチドを架橋し、還元条件(A)および非還元条件(B)の下で泳動させ
た結果を示している。これらデータは、高分子量複合体を互いに凝集させている
明らかな疎水性相互作用が、この界面活性剤による崩壊作用に対して耐性である
ことを示している。
水溶液中におけるF−TI−3PIOIIIB (A)の仮想モデルを図9に示
す。このモデルは、外向きに親水性v3領域を突出させ。
ミセルのコア内に、ペプチドの疎水性融合ドメイン(F)領域が存在するような
蛋白ミセルが形成されることを示している。
例2−8
下記の実験の詳細およびプロトコールが、例2−8で参照される。
くペプチド〉二 以下の例2−8で用いられたペプチドは、表8に記載された通
りである。ペプチド合成は、ペプチド合成機(A431;^pplied Bi
os7sjems、Inc、Fotlst CN7. CA)を用い、1−bo
c化学またはI−woe化学を用いて行われた。ペプチドはHPLCを用いて精
製された。また、その分子量はダブルフォーカス質量分析計(BXIIOIIF
; 1otl Lid、、 Tok7o。
Japgn)を用いた、高速原子ボンバードメント(FAB)it量量分性法R
,B、 Vlll Bree+aan、 Nortk C*roli++s 5
Ixt!Unitersit7. Rx!ei(h、 NC)により決定された
。Th−Bペプチド及びF−Th−Bペプチド(表8)に関して、F−Th−8
ペプチドであるF−TI−5PIOIIIB (A)は、予想分子量は5908
であったが実測値は5907であった。 Th−8ペプチドであるTl−5PI
OIIIBの予想分子量は4061であったが、実測された値は4062であっ
た;Th−BペプチドであるTl−5PIOIIIB (1)の予想および実測
分子量は4.749であった。 Th−8ペプチドであるTlTl−5PIO(
A)の予想および実測分子量は4,771であった。以下の例で用いられたペプ
チド(表8)に関して、ペプチド量は総重量である。各ペプチドのカールフィッ
シャー試験(G*1brtilh Lxb。
+5lori?s、Inc、 )[noxville、 7N)による水分含量
(%)は、F−TI−3PIOIIIB f^)で6%; Tl−5PIOII
IB(A)で8%;Tl−5PIIIBで6%、TITl−5PIO(A)で8
%であった。
く動物〉: チンパンジーは、ニューメキシコ州アラモゴルド(^Iamogo
rdo)のニューメキシコ州立大学附属動物施設で飼育された。チンパンジーN
o、884 (15齢)とNo、 1028 (12齢)は同じ父を持ち;動物
No、 1045 (IQ齢)とNo、 1070 (11齢)は互いに血縁関
係がなく、またNo、 884及びNo、 1028の動物とも血縁関係関係が
なかった。異系交配されたヤギはデューク大学附属動物施設で飼育された。
く免疫化〉: ヤギに対しては、3 mgのペプチドを完全フロインドアジュバ
ントfCF^)存在下(1回目投与)、また不完全フロインドアジュバント(l
FA)存在下(2回目の投与)で、各々臀部の筋肉内に注射した。チンパンジ
ーの免疫化については、ペプチドの投与量を違えて左右の上腕および腿にlcc
ずつ、総量4ccがIFA存在下で筋肉内に注射された。
くエライザ分析>: Th−BペプチドであるTl−5PIOIIIB。
もしくはrgp120111B (Repligen Carp、、 Cxmb
ridge、 MD )の2μgがCBC緩衝液(15mM N!2CO3,3
5mM Na1lCO3、pH9,6)中に溶解され、96穴平底プレート(C
oster 3590 )で−晩インキユベートされた。ウェルは少なくとも2
時間、3%のウシ血清アルブミン(BSA)を補充したCBC緩衝液でブロック
され、次いでTW!en 20を0.05%含むPBSで3度洗浄された。血清
希釈液(95iI PBS、 0.05%Tvten20、二次抗体と同じ種に
由来する正常血清2ml中の5gBSAを補充した)中の、濃度の異なる一次抗
体が20℃で90分間インキュベートされた。3回洗浄した後、アルカリフォス
ファターゼを結合させた2次抗体が各のウェルに添加され(RTで60分)、プ
レートが洗浄された。0.05M CBC−0,02MMgCI2中の基質(1
mg/ml p−二トロフェニルリン酸塩、 Signa Chemical
Co、、51. Louis、 MO)を各ウェルに添加し、プレートを暗所で
現像しく20℃で60分間)、エライザリーダー(Anlhros; D!n1
C71nsjrumtnts Co、、Durbsm、 NC)を用いて405
nmでの吸光度を読んだ。終点のエライザ抗体価が、実験値/コントロール値
(E/C) 00値≧3.0となる血清力価として定義された。
<HIV中和分析〉: チンパンジーもしくはヤギ血清抗体がHIVを中和する
能力は、シンシチウム阻害分析と以前に既述された逆転写酵素阻害分析で測定さ
れた(Prlk*r elal、、J、Immunol、142:3612 (
1989) ; Pllker CI II、、 Proc、 Natl、 A
cad、 Sci、 USA 85:1932 (1988) ) 、血清は、
各分析の前に熱で不活化された(56℃で30分間)。
く末梢血液単核細胞(PBMC)の単離およびIn VNroでの3H−チミジ
ン取り込み分析〉:チノパンツー及びヤギのPBMCを、標準的な密度遠心分離
法を用いて単離した(Pglker el 11.、J、1ma+uno1.
142:3612 (1989) ; BB++es el ifl、 5ci
ence 215:298 (1982)) 。
In M山oでの3H−チミジンの取り込みについての分析は、既に参考文献に
記載されている方法により行った(Pxlktt tl at、、 1. In
+muno1. 142:3612 (1989);l1irj ら、 J、l
a+munol、145・2697 (+990) )。チンパンジーのPBM
C分析に関しては、10%の正常なチンパンジー血清を用いてIn V口「0で
の培養が行イつれた。P B M Cの増殖で用いた抗原は、ペプチドTh−B
であるTl5I’10111B (A)及びTl−5f’lOMN (A) (
表8)、並びにカンジダ・アルビカンス抗原(Gr!et LIborilor
ies。
Ine、Lenoi+、NC)であった。3日間のPBMC−3H−チミジン取
り込み分析において、PHAは有糸分裂促進物質として広範な投り童で用いられ
た(Palku ef sl、、J、l1aaool。
142:3612 (1989) ; Batl et Il、、 J、1ma
+uno1. 145:2697(1990)) 、Δcpm−実験CplIl
値−コントロールCpl値く免疫化スケジュール〉: ヤギ及びアカゲザルにお
いてTh−8ペプチドの免疫原性を示した以前の研究があるので(llart
ej sl、、J、Immunol、145:2697 (1990)) 、こ
の研究が1989年に始められたとき、初期のペプチドデザインの比較は、ペプ
チドTh−B対F−Th−B (表8)を約0.I B/Kg (6mg/動物
)の投与量で月毎に注射することによって行われた。
何れのペプチドデザインも抗−〇IVIIIB抗体の中和を誘導しないときに、
ペプチドの投与は約0.5 mg/kg (3hg/動物)まで増加された。そ
こで、Th−8ペプチドの抗−HIVIIIB中和抗体を誘導する能力を増強す
るために、BIVIIIB gp120 V3ループの右側中和配列(lhe(
A)領域) (Ilirtら、 Proc、 Na目。
AcJd、Sci、USA 88:9448; Ru5che el tl、、
Proc、Ntll、At1d、Sei、 USA 85:3198) (表8
)がTh−Bペプチドに添加された。0.5 mg/kg (30mg)まで丁
h−BまたはF−Th−8ペプチドを月毎に3回注射した後、これら動物を6カ
月間休ませた。
次イテ、IIIVIIIB由来の配列をもツF−Th−B若しく 4i Tk−
B 。
又は単離された111VMN由来のRIV tnv 1p120 V3配列を含
む丁b−Bペプチドで再免疫化された。
くフローサイトメトリー〉: チンパンジーPB単核細胞が、フローサイトメー
ターを用いた標準フローサイトメトリーにより研究された(751; Coul
tu EIeclro++ics、Inc、、旧rlesh、 FL )。PB
リンパ球は、以下のマーカーにより同定された。即ち、全T細胞はCD3. 7
細胞サブユニツトはCD4とCD8. B細胞はCD19. NK細胞はCD5
6とCD16である。
例2
チノパンツー及びヤギにおける、ペプチドTh−B及びペプチドF−Th−8(
7)、抗ペプチド又は抗−BIV gp 120抗体応答に関する免疫原性
BIVIIIB Th−8ペプチドで免疫化されたチンパンジー(チノパンツ一
番号は884と1028)に関して、免疫化ペプチドに対する抗体は、初期の免
疫化期間中に増加した(表9)。免疫化部位に膿瘍を発生したチンパンジー(番
号102111)は、第5月には免疫化を受けなかった。そして第5月以後、こ
の動物(番号1028)での免疫化は全てPBSのみの中で行つた。第4月にお
いて、動物番号1028でのエライザのピークの終点、即ち抗ペプチド抗体価は
l: 819,200であったが、この動物番号1028での抗体価は、免疫原
からIFAが取り除かれた後に減少し、その後の残りの免疫期間中ずっと低い値
をを示した(表9)。チノパンツ一番号884では、ペプチドTh−8による5
回の免疫化の後に、抗体値は第7月でl: 204:800まで上昇した。動物
番号884に対し、ペプチドTh−8の高投与量DOmg/1回の投与)で引き
続き免疫化しても、抗体価の一層の増加はみられなかった(表9)。
対照的に、動物番号1045及び動物番号1070において、ペプチド旧VIZ
IRF−Th−Bを用いた第1〜10月の免疫化では抗ペプチド抗体のレベルは
かなり低く、動物番号1028および動物番号1070の免疫化抗体に対する第
7月のピーク抗体レベルは、夫々 l: 25,600及びl: 12,800
であった(表9)。4頭全ての動物について6力月の休止期間を置いた後に、動
物番号884及び動物番号1028は、第14月に6egのTh−Bペプチドで
免疫化された。チノパンツ一番号884において、第14月にIFA存在下での
Th−Bペプチドによる追加免疫を行ったところ、抗ペプチド抗体価はl: 1
02,400まで上昇した。
一方、IFA無添加のPBS中ペジペプチド物番号1028を免疫化しても、抗
体上昇は生じなかった(表9)。
これとは対照的に、動物番号1045および動物番号1070については、ペプ
チドF−Th−8の先の投与量が過剰であり、ハイゾーンの寛容性が誘導されて
いないかどうかを判定するために、またF由来の少量のペプチドがより強い免疫
原性をもつか否かを判定するために、第14月の時点において、1aIg(〜0
.016 a+g/J )のF−Th−Bで免疫化した。6力月の休止期間の後
、動物番号1045及び動物番号1070のチンパンジーに対して、1mgのペ
プチドF−Th−Bによる免疫化を行っても、抗ペプチド抗体の血清価は、l:
800までの最小限の上昇を生じたにすぎなかった(表9)。
チノパンツ一番号1045および番号1070の両者は、これら動物がペプチド
Th−8に対して寛容性であるかどうかを決定するために、第16月において、
ペプチドIIIVIIIB Th−BであるTl−5PIOIIIB (^)で
免疫された。動物番号1045および動物番号1070は両者共、ペプチドTh
−Bでの追加免疫に対して、夫々l: 1600及びl: 3200の抗ペプチ
ド抗体応答で最小限に応答を示した。このことは、動物1045および動物10
70が、第16月でTh−B RIM tnマエピトープに対して低反応性であ
ることを示している(表9)。
例3
抗ペプチド抗体をハイレベルで誘導するペブ−y−F IIIVMN Th−a
を用いた動物番号1045および動物番号1070の免疫化衣に、動物番号10
45及び動物番号1070は、寛容原とは異なるが構造的にこれと関連のある免
疫原での免疫化による以前記述されたB細胞寛容性破壊の手法(Weigle、
Natural udAcquired Immunologic Unr+
5ponsiveiess (1967)+ Ch*pl*r4 、pp、57
−151 )を用いて、IIIViJN由来(7) Th−B ヘブチトテ免疫
化された。IIIVNMN由来のペプチドTトBは、IIIVIIIB由来のT
h−Bペプチドと同様のTh(Tl) 1p120配列を含んでいルカ、III
VIIIB Th−Bペプチドのそれとは異なるB細胞gp120V3 B細胞
エピトープの配列を含んでいた(表8)。第17月に始められた、BIV MN
由来のTh−Bによる2回の免疫化の後、チノパンツ一番号1045および番号
107(lテG!、IIIVIIIB(表9)およびIIINMN Th−8ペ
プチド(データの記載なし)に対する抗体価が迅速に上昇した。その抗体レベル
は、それ以前の第18月までの研究期間で得られた(レベル)よりも高かった。
第20月における1!IVMN Th−8ペプチドに対する終点エライザ価は、
動物1045ではl: 102,400であり、また動物1070では1: 2
04.800であった。
20力月免疫化期間中の、組換えHIVIIIB gp120に対するチンパン
ジーB細胞抗体応答
第4−7月および第16−20月からの血清について、組換えIIIVIIIB
gp120 に対する終点エライザ抗体価が測定され、ピーク抗ペプチド抗体
レベルと抗gp120 EIVエンベロープ抗体レベルとの相関性がめられた。
第4−7月の間、チノパンツ一番号884および番号1028の抗gp120ピ
ーク抗体レベルは、両者共にl+ 25,600となった。一方、同じ期間にお
いて、チノパンツ一番号1045および番号1070でのgl1120に対する
ピーク価は、夫々l+ 6,400および0であることがわかった。抗ペプチド
抗体レベルの場合と同様に、6力月の休止期間の後に、チノパンツ一番号102
8においてPBS中でのペプチドを用いた追加免疫によっては、抗gp−120
抗体の産生は増強されなかった。
動物1070及び動物1045では、第14月でのF−Th−Bペプチドによる
追加免疫、並びに第16月でのIIIVIII TトBによる追加免疫によって
、第17月までに、抗−gp120抗体価の最小限の上昇がもたらされた(1:
12.800まで)。対照的に、チノパンツ一番号1045および番号107
0について、第17月に行ったIIIVMN Th−8ペプチドでの追加免疫に
よって、第20月までに、両動物においてハイレベルな抗−〇P120111B
抗体(夫々l: 102,400とl: 51.200)が誘導サレタ。ツル
ベルは、抗ペプチド抗体レベルの上昇と一致した。
例5
旧V Envペプチドによる、抗ペプチドおよび抗gp120 PBMC増殖応
答の誘導HIVIIIB Th−Bペプチドは、第1−8月の間に、PBMCの
ハイレベル(> 100.000ΔC11l11 /106細胞)ノ31(−チ
ミジンの取り込み(動物番号884および番号1028)を誘導した(図11A
と11B)。しかし、同じ期間内に、F−Th−8ペプチドによっては、100
.000Δcps/106細胞を上回るようなPBMCの3H−チミジン取り込
みレベルは誘導されなかった(図11Cおよび図11D)。第16月において、
動物1045および動物1070にTh−Bペプチドによる免疫化を行っても、
inv目roにおいてTh−Bペプチドに対して増殖できる能力をもった循環P
MBCの出現は誘導されなかった(図110および図11D)。
興味深いことに、Th−8ペプチドは、第14−18月において動物1028で
のPBMC増殖応答を増強したが、同じ期間において、動物1028の抗ペプチ
ド抗体応答は増強しなかった(図11Bおよび表8)。
次に、組換えgp12011IB若しくは天然gp120111Bに応答した、
チンパンジーPBMCによる3H−チミジン取り込みが調べられた。表4には、
各動物について、第1−13月の間における、HIYIIIB gp120 i
、:応答したチンパンジーP BMCによる3H−チミジン取り込みのピークが
示されている。この表では、チノパンツ一番号1070でも番号1045でも、
最初の13月の研究をとおして、gP120に応答したE/C>2より大きなP
BMC増殖応答はないことが示されている。対照的に、動物884および動物1
028 (Th−B投与)では、同じ期間内に、抗gp120に対する増殖応答
を生じた(表4)。
この20力月にわたる研究の間、F−Th−8で免疫化されたチンパンジーにお
いて、HIV免疫原以外の細胞分裂促進性もしくは抗原性の刺激に対するPBM
C増殖応答が正常であったか否かを判定するために、我々はまた、PHA (図
12)およびカンジダ(図13)に対するPBMC増殖応答をも測定した。PH
Aに対するPBMC増殖応答のピークは4頭のチンパンジーでほぼ一定であった
が、カンディダ(Cindidx)に対するPBMC増殖応答は、動物間でも、
調査片によってもさ種々に変化した。しかし、動物1045および動物1070
でのカンディダ(Cxndidg)に対する応答は、F−Th−8ペプチドによ
る免疫化の間も、免疫化が始まる以前のレベルと同レベルで断続的に存在するこ
とがわかった(図13Cおよび図13D)。
例6
BIV Envペプチドでのチンパンジーの免疫期間中におけるPBリンパ球サ
ブセットの特徴付は何れかのIIIIV envペプチドタイプによる免疫化が
、チンパンジーの循環T細胞、循環B細胞もしくは循環NK細胞ポピユレーショ
ンの数に影響を与えるか否かを判定するために、これらのタイプの細胞の絶対数
が免疫化期間を通して測定された(図14、表10)。動物884および動物1
028における免疫化前(bzlore)と免疫後(duriB)では、リンパ
球レベルに有意な違いはなかった(表10)。しかし、動物1045は、F−T
h−Bペプチドでの免疫化の期間中に比較的リンパ発生的(17mphogen
ic)となり(p < 0.001 ) 、第1月および第2月のリンパ球数は
夫々2815/m−および2597/lll−あったのと比較して、第12週で
はリンパ球数が650/mm3であった(図14)。チノパンツ一番号1045
および番号1070でのT細胞のレベルは、免疫化期間中に夫々平均59%およ
び44%と顕著に低下した(番号1045でp>Q、 001;番号1070で
p>Q、02)。
しかし、動物884および動物1028では、同じ期間内にT細胞レベルの顕著
な変化はなかった(p>0.1) (表10)。B細胞およびNK細胞のレベル
は、動物1045では顕著に低下したが、動物1070、動物884および動物
1028では変化がなかった(表10)。これらデータを総合することによって
、以下のことが示された。即ち、F誘導されたl1lIV enマペプチドでの
免疫化は、動物1045および動物1070の両者における循環T細胞の絶対数
レベルの減少を誘導し、また動物1045におけるB細胞およびNK細胞のレベ
ルの減少を誘導する。これに対して、Fドメインを欠失したBIV Th−B
nマペプチドによるチノパンツ一番号884および番号1028の免疫化は、循
環しているリンパ球のレベルに顕著な影響は与えない。
例7
ヤギにおいて抗111VIIIB中和抗体を誘導するペプチドHIVIIIB
F−Th−B及びTh−B (7)能力チンパンジーの免疫化プロトコールの初
期段階で用いられたF−Th−8ペプチドが、別の種において免疫原性であるか
否か判定するために、3mgのF−Th−BもしくはTh−Bペプチドが、ヤギ
を免疫化するために2力月間に3回用いられ、更に、8力月の休止期間の後、ヤ
ギを追加免疫するために用いられた(図15)。これらのペプチドは両者共に、
4回目の免疫化の後、抗BIVIIIB中和抗体血清を誘導でき(図15)、ま
たin vilroでTh−B若しくはF−Th−8ペプチドに対するPBMC
の3H−チミジン取り込みをハイレベルに誘導しうる(≧500.000△CP
fil/1206 細胞)ことがわかった。更に、免疫化ペプチドに対する抗体
の血清終点エライザ価は、Th−B及びF−Th−8ペプチドで免疫化されたヤ
ギにおいて夫々同じであった。従って、チンパンジーでF−Th−Bペプチドが
抗ペプチド抗体とPBMCの増殖応答をハイレベルに誘導できなかったことは、
IIIVIIIB F−Th−8ペプチドの本質的な免疫原性の欠如によるもの
ではなく、むしろチンパンジーにおけるF修飾ペプチドの特異的な影響によるも
のである。
例8
チンパンジーにおいて抗HIV中和抗体を誘導した旧VMN Th−B Env
ペプチド
免疫化試験の最初の17力月の間、HIVIIIBに対する血清中和抗体は、シ
ンシチウム阻害試験では常に検出不能であり、逆転写酵素阻害試験では≦l;4
5であった。しかし、第17月において、動物1045オl’動物10701.
:対しテIIIVMN Th−B /<プチドによる後続の免疫化を行ったとこ
ろ、シンシチウム阻害分析でも抗HIV中和抗体が検出された(表11)。
何故、HIVIIIB Th−8ペプチドに対する抗体が免疫化の最初の17力
月間、inv目roで[IIVlllBを中和しないのかを判定するために、抗
111VIIIBペプチド抗体応答の初期ピーク(第6月)からの血清が、Th
−Bペプチドの個々のエピトープに対する反応性に関して試験された。抗Th−
Bペプチド応答の初期値の時点において、動物884および動物102gから得
た血清中における抗体反応性の殆どは、実際には、ペプチド(TRKS IRI
QRGPGR)i、:J、り定義される中和v3ループ領域のアミノ酸−次配列
に向けられていたとことがわかった(表12)。これらのデータは次のことを示
している。
即ち、動物は旧VIIIB gp120の中和V3 B細胞決定因子の正しいア
ミノ酸1次配列に対して抗体応答を行うが、IIIVIIIBTh−B RIM
enマペプチドでの免疫化の7力月後にチノパンツ一番号884および番号1
028により産生された抗体は、BIVIIIBを中和するために必要な適切な
2次V3ループ構造を認識できなかったということである。
例9
寛容性の誘導に関し、他の免疫原性抗原のN末端もしくはC末端に合成された融
合ドメイン(Fドメイン)または融合ドメイン様ペプチドを用いて治療可能な臨
床症候群の更なる例としては、ミツバチもしくはスズメバチ毒(v■p vcn
om)抗原に対する過敏症や、植物もしくは動物のアレルゲンに対する過敏症が
挙げられる。多くのアレルゲンのヌクレオチド配列やアミノ酸配列が現在合成さ
れつつあり、これらのアレルゲンタンパクにおいて、IgE抗体を誘導し或いは
IgE応答誘導の補助となるヘルパーT細胞応答を誘導する領域がマツプされて
いる。その例として、草の花粉の一次構造(Silvxnovieh el s
l、、J、Biol、 Ch!ap、266:1204−1220. 1991
;G+1Hith ej sl、、 FEBS Leiters 279:21
0−215. 1991 ; Peru tl a、、J、Bial、Chao
s、265:16210−16215. 1990; SiIIghet al
、、Proc、 Na11. ^csd、Sci、 USA 88:1384−
1388. 1991)、ダニアレルゲンの一次構造(Toysyelsl、、
J、Exp、 Med。
170:1457−1462. 1989; Yxsel tl at、、l、
Immunol、148;738−7451992 ; Chua el Il
、、J、EIP、 Mad、167:175−182゜1988; Chux
sl sl、、lnf、 Arch、 ^Ilsrg7 Appl、Immun
ol。
91118−123. 1990) 、スズメバチ毒の一次構造(Fog et
tl、、Proc、 N!I1. Ac!d、 Sci、、 USA 85:
895−899. 1988 ) 、木の花粉の一次構造(Ebne+ at
11.、l、1ma+uno1150:1047−1054、 1993; J
srolim rl !+、、Int、 Arch、 AIltrg7 App
l、Ia+munol、90;54−60. 1989 ; Val*nfa
ef xi、、5cience 253:557−560. 1991)が挙げ
られる。これらアレルゲン蛋白の幾つかに関してはT細胞エピトープがマツプさ
れており(Ebnuel sl、、l。Immunolog7150:1047
−1045. 1993 )る。一方、他のアレルゲンに関しては、T細胞部位
および疎水性B細胞エピトープと考えられる領域を、コンピューターアルゴリズ
ムを用いて予想することができるしくk7te god Dool…le。
1、 Mol、 Biol、 157:105−132. 1982: Rol
hb*rd ud Tx71or。
EMBOL 7:93.1988; Mx+gxl目!l 11.、 J、II
lmunol、 138:2213、 1987) 、これらペプチドを合成し
、これを動物へ注射するか、或いは患者の血清抗体もしくは抹消血液T細胞と合
成ペプチドとをin vilro分析で反応させることによって試験することが
できる。ミツバチ、スズメバチまたは他のアレルゲンのT細胞エピトープおよび
B細胞エピトープが同定されれば、これらエピトープは、Fドメイン若しくはF
−ドメイン様ペプチドを、当該アレルゲンのT細胞もしくはB細胞ペプチドに対
してN末端的もしくはC末端的に結合させた状態で合成することができ、このF
−アレルゲンエピトープ混成ペプチドは、当該アレルゲンエピトープに感受性の
患者に対する注射に用いることができる。この方法によれば、チンパンジーがF
−TI−5PIO(A)ペプチドで免疫されることにより、Tl−5PIOHI
M znvペプチドに対する寛容性を獲得したのと同様に、患者はアレルゲンエ
ピトープに対する寛容性を獲得することができる(Ha7nes +f !+、
、J、Exp、 Med、in press。
1993 ’)。こうして、自己免疫疾患の治療に加え、F修飾アレルゲンのT
若しくはB細胞免疫原性ペプチドによって、アレルギー性疾病を治療するための
寛容原性ペプチドを製造できるであろう。
新しい技術、即ち、強力なプロモーターを有し且つ免疫原性ペプチドまたは蛋白
をコードするcDNAのii viマ0注入により、宿主細胞内におけるeDN
Aの内在化および発現が促進させる技術が開発されている(Wo目f tl s
l、、 5cience247:1465. 1990 >。従って、上記の戦
略は、ペプチド自体のかわりに、自己免疫原および/またはアレルゲンのF修飾
ペプチドをコードするcDNAを注射する方法として実現することができるであ
ろうし、これによってペプチド自体で免疫するのと同じ効果が得られるであろう
。更に、F修飾されたペプチド及び蛋白は、ペプチド合成の代わりに組換えDN
A技術によって製造できるであろうし、これによって同じタイプの寛容化免疫原
が得られるであろう。
ペプチド及び蛋白のFドメイン又はF様ドメイン修飾の別の利用法は、修飾され
たペプチドや蛋白に対して、細胞膜に結合したり細胞内に侵入する能力を与える
ことである。この融合(F) ドメインまたは融合(F)様ドメインは、RNA
またはDNA分子並びにタンパクと結合して、細胞内への侵入を促進し得るであ
ろう。分子が細胞に侵入する能力は、多くの分子が治療上作用するために重要で
あり、これは細胞内に導入したい分子に対してFドメイン若しくはF様ドメイン
を付加することによって達成できる。例えば、細胞活性化の強力な阻害剤は、細
胞の活性化に必要な細胞内の分子に対して拮抗的に結合するペプチド、RNAま
たはDNAの分子種であろう。しかし、このペプチド、RNAまたはDNAの分
子自体は、生理学的リガンドに似せてデザインされたものでも、当該生理的リガ
ンドの正常な機能を活性化したり、正常に作用したりはしなかった。細胞活性化
を阻害し得るペプチド分子、RNA分子またはDNA分子の例は、細胞内のチロ
シンキナーゼ、チロシンフォスファターゼ、プロティンキナーゼC酵素またはG
蛋白に対して結合する分子であり、まさに数例しかない。しかしながら、ペプチ
ド、RNAもしくはDNAの阻害的リガンドが、治療薬剤とし゛C投与された際
に細胞調節剤として機能するためには、それらは細胞を殺すことなく容易に細胞
に結合し、細胞に侵入して細胞内で機能できなければならない。旧v gp41
のFドメインを用いてペプチド月−5PIOI!IBf^)をF修飾することに
よって、この修飾されたTl2−5PIOIIIB (A)ペプチドは、ヒトB
細胞に対する結合および侵入の増強が促進されることが示された(表14)。
このように、細胞内への侵入を促進させ得るという修飾分子の能力によって、所
望の治療効果を得るために、実質的には如何なるタイプの分子(RNA、DNA
、蛋白)をも細胞内に運搬する潜在的用途をもった、新規な薬剤運搬システムが
提示される。例えば、HI V5i節蛋白(ウィルスRNAに結合するがRNA
の転写を促進せず、HIV転写因子の正常なパインディングを妨げ得るもの)の
F修飾蛋白は、il viv。
でのHIV感染の治療に使用し得る。
*****
上記で言及した全ての出版物は、それらの全体が、参考文献として本明細書に組
み込まれる。
以上の説明では、明瞭な理解を目的として本発明を幾つかの具体的例に沿って記
述したが、当業者は、この明細書の開示を読むことによって、本発明の真の範囲
および後述の請求範囲を逸脱することなく、形式および具体例に種々の変更を加
え得ることを理解するであろう。
表1
自己反応性のB細胞応答により引き起こされる自己免疫疾患および疾病モデルの
例
疾患 病原性抗体の特異性
重症筋無力症(MG) MGの弱体化を引き起こす抗アセチルコリン受容体抗体
若年性発症真性糖尿病 島細胞破壊を媒介する抗インシュリン抗体と(タイプ1
糖尿病) 抗島細胞抗体
バセドウ病 疾病を媒介する
抗甲状腺刺激ホルモン受容体抗体
真性糖尿病 インシュリンによる糖尿病の治療を妨げる抗インシュリン抗体
表2
自己反応性のT細胞応答により引き起こされる自己免疫疾患及び疾病モデルの例
実験的な自己免疫 眼の損傷を引き起こすレチナールS抗原ブドウ網膜炎(ED
U) に対するT細胞応答実験的な自己免疫 神経の損傷を引き起こす随索塩基
性蛋白脳を髄炎(EAE) に対するT細胞応答表 6
患者の抗TSH受容体自己抗体が結合するTSH受容体の領域
352−366 Yゴ〜11コ=シコを口zz:cy コア103−1上1 Y
通=−ニュJアL 2mアミノ酸数およびUりは、リストに挙げた参考文献によ
る。
表 7
エイズにおける抗HLA免疫応答の治療に用いられる可能性のある混成ペプチド
の構成例
AVGIGALFLGFLEGTDRVIAVGIGALFLGFLNGTER
VRHLAクラスIIと相同なHIV−gp120およびgp41は、参考文献
25および参考文献26による。
表11
Tl−3PIOペプチドで免疫化されたチンパンジーでのシンシチウム阻害分析
における、HIV−Ll/I I IBおよびHIVφMNの中和動物 第18
月 第19月 第20月
シンシチウム阻害分析での中和の有無
1045 −(231+/−(23) −(23) −(22) −(24)1
070 +/−(921−(22+ +(1001+(9611+/−(86)
+4(350>−、<48%シンジチアの阻害
十/−; ≧49%およびく80%シンンシチアの阻害+ ; 580%シンジ
チア阻害、 力価1:10++; ≧80%スンシスジ阻害、 力価1:20表
12
Th−Bペプチド(TiSPlol 11B)”の短縮型とのチンパンジー血清
の反応性
チノパンツ一番号 エライザ結合分析で用いたペプチド(採血口) Tl−5P
IOIIIB Tl−flu 5PIOC5PIOD SPI東エチェライザ分
析終点価(>3.OE/C)884(第7月) 204.800 800 >1
02.400 51,200 3.2001028 (第7月) +02,40
0 80(1102,40051,2003,2QQ#工リザ分析て用いたペプ
チドは以下のものである。
エリザ分析は、方法の項で説明したようにして行った。
Flu配列(TYQRTRALVTG)は、インフルエンザ核蛋白。
菌株A−PR/8/34由来のらのであり、出典は、Deres et al、
。
Nature、 342:561 (1989)である”l:102..100
・6.0 てのE/C表13
Tl−3PIOI I IB (A)ペプチドを)tlVφgp41フッジェニ
ック(F) ドメインで修飾することの、該ペプチドが細胞に結合する能力に対
する影響抗gp120のモノクローナル抗体は、NIAIDエイズ研究および参
照試薬プログラム(Mxl+u+h山el !+、、 J、 Virol、 6
2:210?、 1988)から採った0、5βであった。使用した細胞は、4
℃で1時間もしくは37℃で21時間インキュベートし、次いで飽和量の抗gp
120111B mib、 0.5β、続いてFITC結合ヤギ抗マウスIg試
薬と反応させたヒトJY−B細胞であった。蛍光量はフローサイトメトリーで測
定され、蛍光輝度(brighl++tss)はMFC−平均チャンネル蛍光で
示した。
表は次のことを示している。即ち、Tl−8PIOIIIB(AlペプチドにF
ドメインが結合することにより、Tl−5PIOIIIB (Alペプチドのみ
の場合よりも良好な、JY−B細胞への結合能が与えられる。また、37℃でイ
ンキュベーションした後は、細胞表面におけるF−TI−5PIOIIIB (
A)ペプチドは減少する。
表14
F−TI−5PIOI I IB (A)ペプチド(10μg/ml)と共に3
7℃で21時間インキュベートされたアセトン固定JY・B細胞に対する、抗g
p120モノクローナル抗体の反応性細胞は、表13で説明したようにしてイン
キュベートされた。37℃で21時間インキュベートした後、細胞の細胞遠心分
離標本を調製し、アセトンで固定し、コントロールmabP3x63・Ag8も
しくは抗gp120・mab・0.5βと反応させた。スライドは、蛍光顕微鏡
上において、微弱光もしくは明光での細胞質内蛍光が読まれた。データは次のこ
とを示している。即ち、10μg/mlのペプチドと共に37℃で21時間イン
キュベートした後に、JY−B細胞内において、F−Tl−5PIOI I I
B (A)ペプチドは検出されたが、Tl−3PTl−3PIOペプチドは検出
されなかった。
FIG、6
カラム画分
FIG、 15
月
Claims (15)
- 1.哺乳類において、免疫原ペプチドまたは免疫原蛋白に対する免疫寛容性を誘 導する方法であって、前記免疫寛容性が誘導される条件下において、前記哺乳類 に対し、前記免疫原ペプチドまたは免疫原タンパクのN末端若しくはC末端に結 合した2〜20アミノ酸の疎水性ペプチドを有する合成の免疫系寛容原を投与す ることを具備した方法。
- 2.前記哺乳類が霊長類である請求項1に記載の方法。
- 3.前記霊長類がヒトである請求項2に記載の方法。
- 4.前記疎水性ペプチドが5〜15のアミノ酸からなる請求項1に記載の方法。
- 5.前記疎水性ペプチドが7〜13のアミノ酸からなる請求項2に記載の方法。
- 6.前記疎水性ペプチドがHIVもしくはHIV関連ウィルス蛋白由来のセグメ ントである請求項1に記載の方法。
- 7.前記疎水性ペプチドがAVGIGALFLGFLである請求項1に記載の方 法。
- 8.前記免疫原ペプチドまたは免疫原蛋白がアセチルコリン受容体蛋白である、 請求項1に記載の方法。
- 9.前記免疫原ペプチドまたは免疫原蛋白がアセチルコリ受容体蛋白もしくはそ のフラグメントである請求項1に記載の方法。
- 10.前記免疫原ペプチドまたは免疫原蛋白がインシュリン着しくはそのフラグ メントである請求項1に記載の方法。
- 11.前記免疫原ペプチドまたは免疫原蛋白がTSH受容体蛋白若しくはそのフ ラグメントである請求項1に記載の方法。
- 12.前記免疫原ペプチドまたは免疫原蛋白が自己免疫T細胞抗原もしくはその フラグメントである請求項1に記載の方法。
- 13.前記免疫原ペプチドまたは免疫原蛋白がレチナールS蛋白着しくはそのフ ラグメントである請求項1に記載の方法。
- 14.前記免疫原ペプチドまたは免疫原蛋白が、自己免疫疾患もしくは炎症性疾 患において病原性のB細胞抗体産生を誘導するB細胞の決定因子もしくは蛋白で ある、請求項1に記載の方法。
- 15.前記寛容原の前記疎水性部分が、トランスメンブレン蛋白のトランスメン ブレン領域に由来する疎水性ペプチドであるか、もしくは疎水性アミノ酸のラン ダムミックスである請求項1に記載の方法。
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