JPH08505855A - 炎症を促進する細胞の経内皮移動を調節する方法および関連するその測定方法 - Google Patents

炎症を促進する細胞の経内皮移動を調節する方法および関連するその測定方法

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JPH08505855A JP6516312A JP51631294A JPH08505855A JP H08505855 A JPH08505855 A JP H08505855A JP 6516312 A JP6516312 A JP 6516312A JP 51631294 A JP51631294 A JP 51631294A JP H08505855 A JPH08505855 A JP H08505855A
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Abstract

(57)【要約】 抗−PECAM−1の投与によって、急性及び/又は慢性の炎症の際の白血球及び他の細胞の経内皮移動を阻害することができる。特に、好中球及び単球TEMの阻害が、組換え可溶性PECAM又はモノクローナル抗−PECAM抗体の存在下で起こることから、経内皮移動は、血小板内皮細胞接着分子(PECAM)の活性により媒介されていると思われる。経内皮移動を調節する方法及び対応する薬剤、並びに関連する診断方法及び薬剤発見検定法が開示される。この経内皮移動の阻害は炎症における器官の損傷の防止及び/又は軽減に役割を果たす。この方法は特に、慢性炎症の処置、及び急性炎症の処置に有用である。

Description

【発明の詳細な説明】 炎症を促進する細胞の経内皮移動を調節する方法および関連するその測定方法 本発明につながる研究の一部は、ナショナルインスティチューツオブヘルス( National Institutes of Health)からの承認番号HL-46849およびAI24775により 提供された資金で行われた。 発明の技術分野 本発明は、一般的には内皮を横切る白血球および類似細胞の移動に関連し、よ り特定的にはこのような移行の調節およびその炎症に及ぼす効果に関するもので ある。 発明の技術的背景 炎症は、感染または傷害に対する、血管の分布する組織の応答である。臨床的 に、この炎症は4つの標準的な徴候、即ち赤瘢、発熱、痛みおよび腫れを伴う。 その経過は急性または慢性のいずれかであり得る。 細胞レベルでは、炎症は、血管の内皮壁への白血球の付着およびその回りの組 織への白血球の浸潤を含む(ハーラン(Harlan),1985)。急性の炎症は、多形 核白血球(PMN)の付着および浸潤により特徴付けられる(ハーラン(Harlan) ,1987およびマレヒ&ガリン(Malech and Gallin),1987)。組織へのPMNへの 蓄積は、炎症性の剌激があった後2・1/2〜4時間の間に開始され、1〜2日後に そのピークに達するかあるいは停止される(ベビラッカ&ギンブロン(Bevilacq ua and Gimbrone),1987)。慢性的炎症は、他の白血球、特に単球およびリン パ細胞の付着および浸潤により特徴付けられる。白血球は血管内皮の内腔表面に 結合し、次いで体組織内の堅固にくっつき合った内皮細胞間を移動することによ り、循環系から離れる(マーチェシ(Marchesi),1961;マーチェシ&フローリ ー(Florey),1960)。この過程は幾つかの状況においては本質的なものである 。例えば、単球は低頻度で該循環系を離れて、組織マクロファージとなる(ファ ンファース(van Furth),1986)。循環するリンパ細胞は、リンパ様組織中の 分化された高内皮細 静脈(HEV)と結合し、かつこれを横切って移動することにより、リンパ節に入 る(ラスキー(Lasky),1992;スツールマン(Stoolman),1989)。この過程 は、分化されたリンパ節により制限された該HEV上のカウンターレセプタの識別 および該レセプタへのL-セレクチン(selectin)の結合を包含する(ガラチン( Gallatin)等,1983;ガラチン(Gallatin),1986)。炎症の該過程中、白血球 は大量に、該内皮上のサイトカイン誘起細胞付着分子(CAMs)を識別し、かつこ れと結合することにより、該炎症サイトへ遊出する(スプリンガー(Springer) ,1990;オズボーン(Osborn),1990;ポバー&コトラン(Pober and Cotran) ,1990)。単球が罹患した動脈の内膜下に選択的に遊出した場合には、じゅく腫 形成初期に、一つの関連する過程が起こる可能性がある(ロス(Ross),1986) 。 正常な炎症において、浸潤する白血球は侵入した生物または死細胞を貧食し、 組織の治癒および免疫応答においてある役割を果たす。しかしながら、発熱性の 炎症の場合、浸潤する白血球は、重度のおよびしばしば致死的な損害を与える恐 れがある。リウマトイド関節炎およびじゅく状硬化症は慢性的炎症性疾患の例で あり、そこでは単核白血球が組織に浸潤し、かつ損傷を与える(ヒュー&ソコロ フ(Hough and Sokoloff),1985;ロス(Ross),1986)。多重器官傷害症候群 、成人呼吸不全症候群(ARDS)および出血性再灌流傷害(ischemic reperfusion injury)は急性炎症であり、浸潤するPMNsが損傷を生ずる(ハーラン(Harlan ),1987;マレヒ&ガリン(Malech and Gallin),1987)。重度の火傷と関連 したもの等のショック後に起こる可能性のある、多重器官傷害症候群において、 PMN-媒介損傷は該傷害を悪化させる。ARDSにおいて、白血球の流入は、細胞間炎 症に急性的並びに慢性的に寄与し、肺疾患をもたらす。組織が血液の供給を停止 され、血液の突然の灌流を受けた場合(例えば、心臓発作、卒中、または四肢再 付着(limb re-attachment)に起こる出血性再灌流傷害において、PMNの付着が 重度の組織傷害を生ずる(ハーラン(Harlan),1987)。 成人呼吸不全症候群(ARDS)は感染性または非−感染性両者の原因で生ずる可 能性があり、いずれの場合もPMNの遊出の結果として、同様な病理をもたらす。 肺炎球菌性髄膜炎の致死性は、髄膜の炎症の量と直接関連付けることができる( マックアリスター(McAllister)等,J.Infect.Dis.,1975,132,pp.355-36 0)。 かくして、抗生物質での治療中に炎症を軽減する方法が、感染、特に内毒素によ るショックおよび感染に関連するARDSの治療において有利であろう。 上に述べたことは、白血球の組織への遊出が有害な病理の発端となるあるいは 該病理の原因となる幾つかの特定の疾患および病理の例である。これまでの研究 は白血球の付着に焦点が当てられ、また白血球の付着が浸潤の第一段階であると の仮定に基いて、研究者等は現在まで、内皮細胞表面への白血球の結合のメカニ ズムに着目していた。これら研究は、この結合が内皮細胞およびレセプタおよび リガンドとして機能する白血球両者上の細胞表面分子によって媒介されることを 示している(ハーラン(Harlan)等,1987;ダナ(Dana)等,1986;ベビラッカ (Bevilacqua)等,1987a)。 炎症中に、幾つかの炎症性の薬物が白血球に作用して、これらを内皮に対して 著しく付着性のものとする可能性がある。公知の炎症性薬物はロイコトリエン-B 4(LTB4)、捕因子5a(C5a)およびホルミル−メチオニル−ロイシル−フェニル アラニン(FMLP)を包含する。これらの薬物は、現在β2インテグリンとして知 られる一群のタンパク質を活性化する。これらのインテグリン類はCD11およびCD 18タンパクのダイマーである。該β2インテグリンの一種、CD11A/CD18(LFA1と も呼ばれる)はICAM1(細胞間付着分子)と呼ばれる内皮細胞上のレセプタに結 合する。研究者等は、β2インテグリンに対するモノクローナル抗体(mAbs)が インビトロでの、内皮へのPMNの付着を阻害することを示し(ハーラン(Harlan )等,Blood,1985,66,p.167)、またこれらの同一または類似の抗体が、イ ンビボでの同一の過程を阻止することを、後になって立証した(アルホルス(Ar fors)等,Blood,1987,69,p.338;テダー(Tedder)等,1988;トッド(Tod d),1989)。 他の炎症性の薬物も、実質的に白血球の付着を増進するように、内皮細胞に直 接作用する。これら薬物はサイトカイン、インターロイキン-1(IL-1)および腫 瘍壊死因子(TNF)並びにバクテリア内毒素、リポポリサッカライド(LPS)を包 含する。例えば、IL-1は、ヒト内皮細胞の単層に対するPMN、単球、および関連 する細胞系、即ちHL-60(PMN-類似)およびU937(単球−類似)の付着を剌激す ることが示された。この作用は時間−依存性かつタンパク合成依存性である(ベ ビラッカ(Bevilacqua)等,1987a;ベビラッカ等,1987b)ベビラッカ等,1985 )。 これらのサイトカインは、表面付着分子に関して、内皮細胞に及ぼす幾つかの 作用の一つをもつことができる。これらは付着分子の新たな合成を誘起でき、例 えばIL-1およびTNFの場合には、E-セレクチンおよびVCAM1の発現を誘発する(オ ズボーン(Osborn),1990)。これらは、また予め存在する付着分子の発現、例 えばこれら2種のサイトカインのICAM1への作用をも増進できる。これらは、例 えばトロンビンまたはヒスタミンにより内皮細胞を剌激した後のP-セレクチンの 表面発現の場合のように、予め存在する付着分子の、脱顆粒による細胞内区画か ら細胞表面への再配列をも起こすことができる。 付着分子の研究は、ニューマン(Newman)等,Science,1990,247,pp.1157 -1264およびブラッドセンタオブサウスイースタンウイスコンシン社(Blood Cen ter of Southeastern Wisconsin,Inc.)の1991年7月25日付けのPCT公開No.WO 91/10683によって最初に同定された血小板/内皮細胞付着分子-1、即ちPECAM-1 (PECAM)として知られる特定の分子にまで拡張された。PECAMの配列は同定され 、また組み換えヒトPECAM-1(mPECAM-1)が開示された。PECAM-1に対する抗体の 参考資料をも含む、この開示の初期の目的は、該発見された分子の活性に関連し ている。というのは、これが血小板の内皮細胞膜に対する潜在的な結合に関連し ているからである。かくして、PECAMの利用並びに活性は、血小板表面の認識お よび結合との関連で開示された。 上記研究の大部分は、感染および潜在的な炎症の原位置に、白血球の補充およ び移動用の成分として結合する内皮細胞に関する基本的な考えを扱っているが、 内皮を横切る白血球および類似の細胞の移行におけるPECAM-1の役割については 何等開示していない。この開示に先立って、かかる移行の正確な特徴が、殆ど推 測の域を出ておらず、従って該内皮を横切る白血球の移動の調節に関する考察は まだ与えられていなかった。 本発明者は、該内皮の細胞間領域を横切る細胞の移動を研究し、またミューラ ー(Muller)等はJ.Exp.Med.,1989,170,pp.399-414において、内皮細胞間 の接続部に高い濃度で存在する、ヒト内皮細胞膜タンパク質に対する二十日ネズ ミのモノクローナル抗体を生成した。しかしながら、当時、同定された原形質膜 タンパク質によって演じられる正確な役割に関しては何も示されず、またこれに 対 して抗体が演じるであろう役割の重要性も見出し得なかった。 PECAMに関する更なる研究により、インビトロにおける強力な付着性媒介体が 同定された。例えば、アルベルダ(Albelda)等はJ.Cell Biol.,1991,114(5 ), pp.1059-1068において、PECAM-1につき更に論評し、PECAM-1が細胞−細胞 付着を媒介することを指摘した。アルベルダ等は細胞間接合部におけるPECAM-1 の濃度を示し、かつPECAM-1が細胞−細胞付着に関与する可能性があるという一 般的結論を示したが、このような役割の特定のメカニズムは依然未知のままであ る。即ち、アルベルダ等は、PECAM-1が特異抗体的、カルシウム−依存性様式で 作用し、従って特異抗体的凝集を示す他の免疫グロブリン上科分子とは異なるよ うに機能するものと考察した(同上,1066)。結果として、PECAMの機能の正確 なメカニズムおよびその役割、内皮細胞付着において演じる可能性のあるその役 割は依然不明である。 シメンチ(Schimmenti)等は、J.CELL Phys.,1992,153,pp.417-428にお いて、細胞−細胞付着におけるPECAM-1の役割に関するアルベルダの発見を取り 上げ、相互に関するPECAM-トランスフェクション3T3の移動に及ぼす、細胞付着 分子としてのPECAM-1の役割を研究した(同上,418)。PECAM-1がシート移動(s heet migration)率を阻害するという、シメンチ等の発見は、アルベルダ等の発 見を補充するが、内皮細胞間の相互作用を越えて展開されることはなかった。 PECAMによって演じられる役割の更なる説明は、ミューラー(Muller)等J.Ex p.Med.,1992,175,pp.1401-1404では達成されなかった。この論文では、PEC AM-依存性凝集アッセイにおいて安定にトランスフェクションされたL細胞を使 用した実験により、該PECAM-依存性凝集が異好性であり、かつ共存するマグネシ ウムおよびカルシウムイオンによって影響されることが結論された。PECAM-1の 付着活性に関するこれら研究にも拘らず、該提案された分子に関する更なる生理 的役割は見られなかった。 ミューラー(Muller)等J.Exp.Med.,1992,176,pp.819-828は、インビト ロアッセイによって単球の結合および移行の研究を記載しており、該アッセイで はまず未活性化内皮単層を横切るMo経内皮移動活性を調べ、堅固な尖端表面結合 がこのような移動における律速段階であり、またβ2インテグリン鎖CD18に対す る 抗体がこの堅固な尖端表面結合の実質的部分を阻止するように機能するであろう ことを結論付けた。上記ミューラー(Muller)等の研究は主として単球移動に向 けられ、β2インテグリンを含む付着が、単球TEMに優先するはずの主な事象であ ると結論付けた。そのまま、該著者等はCD11/CD18錯体およびそのレセプタが付 着の大部分に対して応答可能になるものと結論付けた。 ボーゲン(Bogen)等は「抗原剌激に伴う、移行性リンパ細胞との二十日ネズ ミCD31の結合」と題する論文(Am.J.Pathol.,1992,141,pp.843-854)にお いて、2H8として同定されたモノクローナル抗体の調製およびこの抗体を含有す る上澄への反応性二十日ネズミリンパ節の接種について論じている。この抗体は 、本発明の実験の幾つかにおいて、本発明者により使用された。免疫細胞化学的 手法を利用して、これら著者等は、移行性のリンパ細胞との関連で、2H8および その抗原の効果を決定すべく研究した。ボーゲン(Bogen)等の論文に提示され たデータの殆どは、該2H8抗体および該抗体による二十日ネズミ型のCD31(PECAM )の識別の立証に向けられている。該データの一部は、免疫化後の、2H8と反応 性のリンパ節の消失におけるリンパ細胞の増加を証明するのに費やされている。 しかしながら、CD31がこの過程において原因となる役割をもつことを立証してお らず、あるいはリンパ細胞サブセットのマーカー以外のなにかである。 事実、ボーゲン(Bogen)等は本発明とはかけ離れたものを教示する証拠を提 示している。例えば、彼等は免疫電子顕微鏡データを提示(ボーゲン等の論文の 第4および5図を参照)しており、これらはリンパ細胞が内皮細胞境界を横切っ て移動すればする程、PECAMを発現しなくなることを示すものとして解釈されて いる。これは移行における負の調節的役割をもつPECAMの属性と一致する。とい うのは、これは、移行が生ずる前に、リンパ細胞自体がPECAMを開放する必要が あることを示唆しているからである。 ボーゲン等は、広義にPECAMが、該リンパ節および内皮を横切るリンパ細胞の 結合または移行に幾分関与することを示唆しているが、この示唆を支持する該証 拠はよくても二義的なものでしかない。モノクローナル抗体を使用して行った観 察がPECAMに対して特異的であるか否か、あるいはこのような効果が任意の他の 表面分子を伴っておこるか否かを決定する、直接的な実験的研究はない。PECAM なしにリンパ細胞が移動し得ないことを立証する直接的な証拠はなく、また抗-P ECAM抗体または可溶性の組み換えPECAMが該リンパ細胞の結合または移行を阻止 するであろうことを示す証拠もない。 同様に、他の研究者は、ヒトへその緒の静脈内皮細胞およびヒトリンパ細胞を 用いたインビトロモデルを利用して、経内皮移動を観測したが、PECAM以外の付 着分子を研究するためにこれらモデルを使用したのである。これらの研究は、該 付着分子がインビトロにおける尖端の回転または付着に対して重要であることを 立証し、これは後にインビボによる研究によって支持された。幾つかの実施例を 含み、該実施例は、ガラスに付着した精製P-セレクチンが、炎症のあるサイトに おける内皮表面上でのリンパ細胞の回転挙動を連想させる、流動条件下での該表 面上でのリンパ細胞の「回転(rolling)」を生じる弱い付着を媒介することを 立証した(ローレンス(Lawrence)等,1991)。その後、P-セレクチン欠乏マウ スが回転性に欠けることを見出した(マヤダス(Mayadas)等,1993)。更に、 抗−セレクチン試薬が、幾つかの他のインビボモデルにおいて回転を阻止するこ とを立証した(レイ(Ley)等,1991;フォンアンドリアン(von Andrian)等, 1991)。リンパ細胞インテグリンCD11/CD18錯体に対する抗体が、インビトロで 、ヒトリンパ細胞のヒト内皮細胞への堅固な尖端付着を阻止することが立証され た(ハーラン(Harlan)等,1985)。同一のまたは類似の抗体もインビボでのこ の付着を阻害した(アーフォース(Arfors)等,1987)。更に、このCD18に遺伝 子欠陥をもつヒトは、インビトロ実験により予測されるであろう表現型をもつ( ボーエン(Bowen)等,1982;ベティー(Beatty)等,1984)。同様に、ハッカ ート(Hakkart)等(1990)、スミス(Smith)等(1989)およびビーズリー(Be esley)等(1979)の発見は、上で論じたものと累積的なものである。これらの 著者は経内皮移動を研究したが、公知技術は、該尖端付着および該移行過程に対 して別の付着分子を必要とするものとして、経内皮移動の該過程を観察していな かった。具体的には、これらまたは上で論じたあらゆる研究から得られた結果の 何れも、白血球、単球またはリンパ細胞の細胞間移動におけるPECAMの正の役割 を示唆するものはなく、結局この概念を予測したものはいない。かくして、これ ら方法の何れも、本特許出願において開示する知見を進展することにより現時点 で理解されているような、TEMの 研究または数量化にとって不十分であろう。 PECAMの役割は、最初に本出願人により、現在継続中の1993年1月12日付けの米 国特許出願第08/003,258号およびミューラー(Muller)等の対応する刊行物J.E xp.Med.,1993,178,pp.449-460で、明確に述べられた。PECAM-1の二十日ネ ズミ相同体の最近の特徴付けは、この親出願において同定され、具体化された該 分子のインビボ完成を確認する機会を与えた。本明細書の以下におよび本出願人 および他の著者による印刷中の原稿(ボーゲン(Bogen)等の「二十日ネズミのP ECAM-1に対するモノクローナル抗体(CD31)はインビボで急性炎症を阻止する」 と題する論文、J.Exp.Med.,1994)に具体的にかつより詳細に記載されている ように、炎症のインビボモデルを利用して実験を実施した。PECAM-1の二十日ネ ズミ相同体のクローニング(グジー&ミューラー(Xie and Muller),1993)は 、ヒトCD31との79%の相同をもつ予想されたアミノ酸配列を示した。L細胞を、 PECAM-1-依存的様式で凝集し、ヒトPECAM-1 トランスフェクタントと類似する、 二十日ネズミのPECAM-1 cDNAでトランスフェクションした。CD31の二十日ネズミ 型を識別する、ハムスター中で生成したモノクローナル抗体(mAb)(ボーゲン (Bogen)等,1992)はこの凝集を阻止した(グジー&ミューラー(Xie and Mul ler),1993)。 本出願人の特許出願に先行する該研究の背景に対して、経内皮移動のメカニズ ムおよび付着を含む他の細胞事象との関連は、これら事象の全てが白血球の移動 およびその結果としての炎症に寄与するので、未知であった。従って、これら事 象を更に解明し、そのような発見から、炎症事象を制御する新たなおよび有効な 手段、それに随伴した測定手段およびかかる機能を監視する手段(有効な薬物の 開発を包含する)を提案することに関連する需要がある。 発明の要約 本発明は、感染又は非感染状態の際に、急性及び/又は慢性の炎症部位に白血 球のような細胞の経内皮移動を調節する方法であって、PECAMに対する抗体 、PECAM活性に対する拮抗物質、組換えヒトPECAM-1(rhPECAM −1)及びそれらの活性フラグメントからなる群から選ばれた薬剤又は組成物を 投与することを特徴とする方法である。 PECAM活性拮抗物質は、構造的にPECAMや抗−PECAM抗体に関連 していないが、治療作用のベースとして、ここに定義したPECAMの機能を妨 害する能力を有する、低分子、無機分子、ポリペプチド、及びそのフラグメント 等を初めとする分子のような材料を含むことができる。このような拮抗物質は、 存在するPECAMと相互作用し、従って、白血球又は内皮細胞と相互作用する ことができる。 特定の抗−PECAM抗体は、モノクローナル抗体hec7を含み、特にATCC に1992年12月23日に寄託されたATCCNo.HB 11227のハイブリドーマh ec7.2から調製された抗体及び/又はそのフラグメントである。ハイブリドーマh ec7.2は、本発明者が製造した、4個のサブクローン、hec7.1-hec7.4の中の1つ である。従って、本発明の範囲は、これらのサブクローンのいずれのものの使用 にも及ぶものである。 さらに本発明は、望ましくない炎症に関連する急性又は慢性の症状を有する患 者の組織に、白血球が侵入するのを、そのような処置を必要とする患者に本発明 の薬剤の1種の処置有効量を投与することによって阻害する方法及びそれに関連 する材料に関する。好ましい抗体は、上記説明のとおりである。 本発明はまた、感染性疾患のための抗感染剤を投与されている患者の炎症を解 消又は軽減するための方法及び材料に関するものであり、この方法は、該抗感染 剤の投与に先立ち、又は同時に、又は投与の後に、本発明の薬剤の1種の処置量 を投与する工程を含む。抗感染剤と処置量の本発明の薬剤を含む投与形態も説明 される。 本発明はまた、PECAM機能の変化を診断する目的で経内皮移動を測定しモ ニターする方法及び関連する検定法にも及ぶものであり、この方法は、そのよう な検査の際に、患者から採取された白血球、血清又は血漿のような細胞作用物質 の所定量を、培養HECから生育したヒト内皮細胞の単層に沿って、配置する工 程を含む。この細胞は、該単層と約1時間接触が保たれ、これは正常な経内皮移 動が起こるのに十分である。次にこの単層を定着し、AgNO3及びWight Giemsaス テインで染色し、次いでNormarski又はHoffman光学計にかけて、細胞間ECジャン クション内に配置された細胞の正確な位置を空間的に視覚化し、その後、得 られた結果を、正常から、診断又は観察によりその状態の存在に至るまでの種々 の状態の患者から得られた所定の連続した測定結果と比較する。細胞を標識する 方法は様々であり、白血球の放射標識、又は比色トレーサーの使用によるものを 含む。この方法はまた、以下に詳細に説明するように自動化することができる。 本発明はまた、レセプター検定を含むものであり、HECのPECAMレセプタ ーにより認識されるあらゆる抗原又は他の薬剤を同定することができ、その活性 を測定することができる。 更に、本発明はPECAM機能または発現を調節する特発性剌激または既知の剌激 の能力に基いてそれらを検出する方法を含む。特に、剌激が白血球、例えば、単 核細胞及び多形核細胞によりTEMを剌激または抑制するそれらの能力により同定 され、検出し得る。例えば、この方法において、内皮細胞の試料が対照としての 幾つかの既知の修飾薬剤、例えば、抗PECAM試薬、サイトカイン等で処理/暴露 でき、一方、平行の細胞試料がこのような剌激を含むと考えられる物質の抽出物 で処理または暴露し得る。次いで夫々の試料がインキュベートされ、その後、対 照白血球がHEC単層に適用され、生じるTEMの存在及び/または程度につき分析し 得る。 本発明のアッセイは、炎症または関連の病状の潜在的なモジュレーターとして 評価される薬剤の存在する効力を同等に正確に予想し得る白血球移行の正確な定 量を与える。それ故、本発明はPECAM機能または発現の変化の発生の可能性、ま たはそれらを生じ、またはそれらから生じ得る症状を診断するため、またこのよ うな炎症もしくはこのような症状、特に、炎症及びそれを生じる症状(この場合 、有害な症状または病気は白血球、例えば、単核細胞、好中球、リンパ球、好酸 球、及び/または好塩基球の経内皮移動により生じる)のモジュレーターとして 有益であり得る薬剤の如き潜在的な治療薬を試験するための方法及び関連のアッ セイ並びにキットに及ぶ。 こうして、本発明の目的は、このような治療を要する患者に治療量の本発明の 薬剤の一種を投与することを特徴とする、感染症または非感染症中の組織への単 核細胞、好中球及びリンパ球を含む白血球の流入を抑制する方法を提供すること である。 本発明の別の目的は、或る量の白血球を内皮を複製する細胞基質と接触させて 配置し、そして前記基質に或る量の本発明の薬剤を適用し、その後、前記基質中 の前記白血球移動の程度及び空間位置を測定することにより内皮を通過する白血 球の移動を測定する方法を提供することである。 本発明の更に別の目的は、前記測定方法の実施により感染症または非感染症に より生じた患者の組織及び臓器中のPECAM発現及び/または機能の変化の可能性 を診断することである。 本発明の更に別の目的は、感染症または非感染症により生じた患者の組織及び 臓器中の炎症のモジュレーターとして利用できる薬剤及びその他の治療薬の同定 のためのアッセイを提供し、使用することであり、このアッセイは前記測定方法 に基いている。 本発明の更に別の目的は、このような治療を要する患者に治療量の本発明の薬 剤の一種の投与により、感染症または非感染症により生じた炎症を有する患者の 組織及び臓器の炎症を治療することである。 本発明の更に別の目的は、PECAM活性の増進により経内皮移動のプロモーター として機能する物質の投与により不十分な白血球移動に少なくとも一部起因し、 または存在する症状を治療することである。 本発明の別の目的は、治療量の抗PECAM抗体もしくは可溶性組換えPECAM、また はこれらの活性フラグメントを投与し、それにより冒された組織への白血球の流 入の量を排除し、または大きく軽減することにより、随伴性の急性炎症、例えば 、内毒素ショックまたは成人呼吸障害症候群を示す症状で冒された患者の治療方 法を提供することである。 本発明の更に別の目的は、抗感染薬の投与の前、それと同時に、またはその後 に治療量の本発明の薬剤の一種を投与し、それにより炎症を排除または軽減する ことにより、感染症の抗感染薬の患者への投与に起こりやすい、患者の組織また はその他の臓器への白血球の流入を排除または軽減することである。 その他の目的及び利点は、下記の図面を参照して進行する以下の説明の考慮に より明らかになるであろう。図面の簡単な説明 図1は、抗PECAM抗体が単球の経内皮通過を遮断することを示す複合の顕微鏡 写真である。末梢血単核細胞(PBMC)がhec7 mAb(a)またはイソタイプ適合対 照mAb(b,c)でインキュベートされ、未結合抗体を洗浄して除かれ、37℃で集 密HEC単層に添加された。1時間後、単層がHBSS中1mMのEGTA中で3回洗浄され て、ゆるく付着した白血球を除去し、硝酸銀及びライト−ギムサ(Wright-Giems a)で染色され、次いでノマルスキィ干渉光学装置により試験された。a)hec7処 理試料において、殆どの単核細胞(Mo)は細胞間接合部と会合してHEC表面にし っかりと付着されたままであり、これらは硝酸銀で黒色に染色する。これらのMo は全てHEC単層の頂端表面で病巣面にある。対照的に、対照Moは全て移行した。 単核細胞は単層の頂端表面の平面中の病巣にはないが(b)、それらは全て単層 の下のコラーゲンゲル中の種々の病巣面中で視覚化し得る(c)。白色の矢印は 相当する顕微鏡写真(b)及び(c)中の二つのこのようなMoを示す。バー=200 μm。 図2は、hec7抗PECAM mAbが細胞間接合部中の単核細胞の移動を遮断すること を示す複合の走査電子顕微鏡写真である。PBMCが20μg/mlのhec7または対照mAb を含む完全培地中で1時間インキュベートされ、次いでEGTA中で洗浄され、走査 電子顕微鏡のために定着され、調製された。対照単層(a)は目視で頂端単核細 胞を含んでいなかったが、一方、hec7処理PBMCに暴露された単層がMo(b)で覆 われ、それらの殆どが細胞間接合部の上に結合されていることが明らかであった 。標題の標本(c)の更に高い倍率で、hec7処理Moの多くは接合部に延びている 偽ポッド(pseudopod)であることが見られたが、細胞の大部分が頂端表面に留 まっていた。 図3は、抗PECAM mAb hec7が同時培養の開始時に予備結合され、または添加さ れたMoの経内皮移動をかなり遮断することを示す。PBMCが20μg/mlのhec7(抗PE CAM)または対照(抗CD14)mAbで氷の上で30分間インキュベートされ(陰影線付 きのバー)、洗浄されて未結合の抗体を除き、HEC単層に添加された。また、同 数のPBMCが同濃度のmAbの存在下でHECに添加された(開放バー)。インキュベー ションが1時間進行し、その時点で細胞が実験操作のようにして処理され、移行 した単層と会合されて残存する細胞の比率(%)が評価された。示されたデ ータは夫々の実験試料の6回の反復試験の平均±標準偏差である。 図4は、hec7がTEMを遮断する際にポリクローナル抗PECAMと同様に有効である ことを示す。PBMCが20μg/mlのhec7または抗CD14、またはウサギ抗PECAM血清も しくは前免疫血清の1:100希釈液の存在下でHEC単層に添加された。移行が1時間 進行し、細胞が図3のように処理された。 図5は、hec7FabだけでなくIgGが低濃度でTEMをかなり遮断することを示す。 同数のPBMCがHEC単層に添加され、その移行アッセイが培地M199(M199)または3 0μg/ml(3C10)の抗CD14mAb 3C10または示された濃度のhec7IgGもしくはFabで 補補給されたM199中で37℃で1時間にわたって行われた。 図6は、移行の遮断が抗PECAM mAbに特異的であることを示す。Mo表面抗原に 結合するその他のmAbはTEMを遮断しない。同数のPBMCが20μg/mlの示されたmAb を含むM199中で1時間にわたってHEC単層に添加された。hec7のみがMoの移行を かなり減少する。 図7A及び7Bは、hec7がMoまたはPMNの走化性を減少しないことを示す。PBMCま たはPMNが単離され、10μg/mlのhec7 IgGもしくはFab(a)または示された濃度 のhec7 Fab(b)を用いて、またはこれらを用いずにM199+0.1%のHSA中で再度懸 濁された。次いで白血球がa)M199またはホルミルノルロイシル−ロイシル−フ ェニルアラニン(fNLLP)、またはb)通常の培地もしくは集密Hec培養液からの インフラネート(infranate)で含浸されたコラーゲンゲルに添加された。37℃ で1時間のインキュベーション後に、走化性が実験操作に記載されたようにして 定量された。 図8は、hec7によるTEMの抑制が長く持続し、かつ可逆性であることを示すグ ラフである。PBMCがhec7(閉じた正方形)または対照mAb(閉じた円形)を含む 培地中でHECに添加され、移行の比率(%)が1.5時間までの時点で評価された。 1.5時間で、一組のhec7処理培養液がM199中で3回洗浄され、対照培地中の培養 液に戻された(開いた正方形)。移行が夫々の試料につき6回の反復試験の培養 液で通常の方法で評価された。 図9は対照実験の結果を示し、この場合、hec7 Fabフラグメント及びhec1 Fab フラグメントが細胞間接合部に濃縮されたままである。20μg/mlのhec7(抗PECA M) またはhec1のFabフラグメントで補給された正常な培地が準集密HECに添加され、 細胞が1週間で集密になる際に連続の栄養補給物で置換された。単層が徹底的に 洗浄され、次いで蛍光顕微鏡の前に培地中の1:100のFITC標識ウサギ抗マウスIgG (hec7用)または1:400のウサギ抗マウスIgG続いて1:100希釈のローダミン接合 ブタ抗ウサギIgG中で連続的にインキュベートされた。a)hec7 Fabの存在下で集 密に達したHECの蛍光像は細胞間接合部中に濃縮されたhec7 Fabフラグメントを 示す。b)hec1 Fabの存在下で集密に達したHECの蛍光像はhec7処理単層の外観に 非常に似ている。 図10は、移行がMo接合部またはHEC接合部の抗PECAM処理により遮断し得ること を示す。HEC単層が標準条件下(対照)または図9の脚注に記載されたhec7また はhec1 Fabの存在下で培養された。PBMCが両方とも20μg/mlの対照mAb 3C10(開 いたバー)またはhec7(黒色のバー)、または1μg/mlもしくは10μg/mlの組換 え可溶性PECAM(sPECAM、陰影線付きのバー)を含むM199中で再度懸濁され、移 行が1時間進行し、hec7はそれがMoまたはHECのいずれに添加されたかを問わず にTEMを同等に遮断し、二つのアームが組み合わされた時に付加的な遮断はなか った(hec7 Fab/hec7)。可溶性組換えPECAMはhec7と同様に遮断し、再度、HEC に結合されたhec7 Fabでは加法的ではなかった(hec7 Fab/sPECAM)。 図11は組換え可溶性PECAMの発現及び単離を示す。可溶性PECAMプラスミド(T )または対照プラスミド(C)もしくはHEC(E)で移入されたCOS-1細胞が代謝標 識され、培養上澄み(s)または細胞溶解産物(1)が方法に記載されたようにし てhec7で免疫沈殿にかけられた。SDS-PAGEゲルのフルオログラムは、上澄みでは なくHEC溶解産物中に存在する真正PECAMを示す。移入COS細胞は予想されたよう にMr約90kDの重度に標識されたタンパク質を分泌する。更に小さい前駆体バンド がこれらの細胞の洗剤溶解産物中に検出される。タンパク質は対照COS試料中で 認められない。 図12は、hec7がサイトカイン活性化HECを横切るMoの移行を遮断することを示 す。HECが10ng/mlのTNFαの存在下で3時間培養することにより活性化されてVCA M-1を誘導し、ICAM-1をアップレギュレーションした。PBMCが20μg/mlのhec7ま たは3C10 mAbの存在下で添加され、移行が1時間にわたって進行させられた。 図13は、抗PECAM試薬が好中球の移行を遮断することを示す。HBC単層が10ng/m lのTNFαの存在下で2時間培養されてL−セレクチンだけでなくVCAM-1の発現を 誘導し、ICAM-1発現(ミュラー及びワイグル、1992)を増進した。PMNが20μg/m lの3C10もしくはhec7、1:100の前免疫血清もしくはウサギ抗PECAM血清、または1 0μg/mlの組換え可溶性PECAMで補給された温かいM199中で再度懸濁され、活性化 HEC単層に1時間にわたって添加された。 図14は、抗PECAM mAb力泊血球遊出を遮断することを示す一連のグラフである 。マウスが横尾部静脈を介して示された投与量のmAb、正常なハムスターIgG(NH IgG)、または0.1mlのDPBS中のダルベッコのPBS(DPBS)を注射された。4時間 後に、“No.Thio”対照を除く全てのマウスが方法に記載されたようにして1ml のチオグリコレートを腹腔内注射された。腹膜細胞がチオグリコレート抗原投与 の20時間後に回収された。2H8-ハムスター抗マウスPECAM(CD31);5C6-ラット 抗マウスMac-1(CD11b)。グラフは夫々の群(群当たり3匹のマウス)につき平 均及び平均の標準偏差を示す。データが回収された白血球またはPMNの合計数、 または腹膜洗浄液中のこれらの細胞の濃度として表される。 図15A及び15Bは夫々、抗PECAM-1 mAbがチオグリコレート注射に応答して白血 球遊出を遮断することを示す二つのグラフを示す。腹膜細胞が時間0で250μg の示されたmAb、正常なハムスターIgG(N.Ham.IgG)、またはDPBS(なし),i .v.そして4時間の時点でチオグリコレートまたはDPBS i.p.を受けたマウスから 24時間の時点で回収された。7つのうちの代表的な二つの実験が示される。AKR/ Jマウスが図15Aに示された実験1に使用され、一方、CD2F1マウスが実験2(図1 5B)に使用された。抗PECAM-1 mAb及び抗CD11b mAbはPMN及び単核細胞の流入を 遮断する。バーは夫々の群(5匹のマウス/群)につき平均±s.e.m.を示す。 図16A-16Eは、抗PECAM-1処理マウスからの腸間膜細静脈が内皮と明らかに接触 する増大された数の管腔内の白血球を示すことを実証する。図15のようにして抗 PECAM-1 mAbで処理されたマウスは内皮と接触するランダムな部分に高比率の白 血球(主としてPMN、矢じり形)を明らかにし(図16A)、一方、非遮断性抗CD18 mAbで処理されたマウスは、多くが移行したという事実にもかかわらず、内皮表 面にめったにない白血球を示した(図16B)。腸間膜組織の凍結部分のイムノペ ルオキシダーゼ染色は、24時間前に注射された抗PECAM-1 mAbが血管構造中の内 皮細胞に依然として局在化され(矢印、図16C)、一方、抗CD18 mAb(図16D)が 血管(矢印)ではなく腸の陰か(矢じり形)及び基底膜(図示されていない)中 のわずかに時折の星状細胞を染色したことを実証した。図16Eにおいて、群当た り5匹のマウスの夫々からの10のランダムな細静脈プロフィール中の400を越え る白血球の定量化がグラフで示され、抗PECAM-1 mAb群のみが内皮と接触して残 存する白血球のかなりの数を有することを明らかにした。データが細静脈壁と明 らかに接触する合計の脈管内白血球の比率(%)(開いたバー)として、また1 より大きい付着白血球に穴をあけるカウントされたプロフィールの数(マウス当 たり10から)として表される。これらのデータが%に変換される。5匹のマウス の群に関する平均±s.d.が示される。(a,b)x415,(c,d)x260。(a)及び (b)中の矢印は内皮核を示す。L=細静脈管腔、S=小腸漿膜表面、C=腸陰 か。 図17A及び17Bは、抗PECAM-1処理マウス中の排出腸間膜節の被膜下の洞中の単 核細胞の相対的な欠乏を示す。チオグリコレート処理マウスからの腸間膜リンパ 節が方法に記載されたようにして定着され、切開された。図17Aは正常なハムス ターIgGで処理されたマウスからの代表的な節の被膜下の洞(アステリスク、垂 直線が洞の幅を形成する)を示す。洞内の多数の単核細胞に注目されたい。これ は求心性リンパ系を介してのそれらの最近の到達を示す。図17Bは2H8抗PEC-AM-1 で処理されたマウスからの同じ領域中の比較的少ない単核細胞を示し、これは腹 膜洗浄から回収された減少された全腹膜細胞と相関関係がある。両方のパネルx 80。 発明の詳細な説明 本明細書において使用されるある種の用語は、次の意味を有する。 “アゴニスト”は、細胞コロニー、抗原、抗体又は他の部分のある種の活性を まねるか又は促進する化学物質、化合物、抗原又は類似の物質であり、“拮抗物 質(又はアンタゴニスト)”は、その活性を妨害、阻害又は遮断する物質、化合 物又は類似の物質である。“拮抗物質”なる用語は、詳細には、本明細書におい てはPECAMに構造上関連がなく、PECAM活性を阻害し、そうすることに より本発明の物質に提案されるように治療上の活性を示す化合物、PECAMに 対する抗体以外の物質、小分子を含む分子、ポリペプチド、これらの断片等を含 む物質に及ぶ。更に、“拮抗物質”の例としては、生物学的半減期が長い、リガ ンドに対する親和性が高い又は体内のある場所を標的にするべき能力のような追 加の生物学的性質をPECAM拮抗物質に付与するためにPECAM−1又はそ の部分が免疫グロブリンの一部に共有結合したスズ系である融合タンパク質、補 体調節タンパク質又は他の分子をが含まれるが、これらに限定されない。 更に、“拮抗物質”なる用語は、コアタンパク質の翻訳後修飾に基づいて異な りかつ自然に又は試験管内で適切な生化学的操作によりそのように修飾されるP ECAM−1の別にグリコシル化された形態を企図する。そのようなグリコ体は 、生物活性、生物学的半減期、組織分布及び機能が異なる。また、その拮抗物質 として、グリコサミノグリカン種及び同様の構造を有する炭水化物も企図される 。PECAM−1は、第2免疫グロブリンループ内にグリコサミノグリカン結合 部位を有することが既知である。更に、この部位は、経内皮移動においてPEC AM−1の機能に起因すると考えられるPECAM−1についての部位か又はそ れに近い。(下記実施例12参照)従って、代表例として含むがヘパリン及び硫 酸ヘパランに限定されないグリコサミノグリカンは、この領域においてPECA M−1に結合しかつ生物活性の拮抗物質として働くことが企図される。 “抗体”は、抗体及びその断片を含む特定のエピトープを結合する免疫グロブ リンである。特にポリクローナル、モノクローナル及び米国特許第4,816,397号 及び同第4,816,567号明細書に更に詳細に記載されているキメラ抗体を包含する 。 “抗体結合部位”は、抗原を特異的に結合する重鎖及び軽鎖可変及び超可変領 域からなる抗体分子の構造上の部分である。 文法上種々の形の“モノクローナル抗体”なる語は、具体的な抗原と免疫反応 することができる抗体結合部位の1種のみを有する抗体を意味する。即ち、モノ クローナル抗体は典型的には免疫反応する抗原に対して単一の結合親和性を示す 。モノクローナル抗体は、各々が種々の抗原に免疫特異的な多数の抗体結合部位 を有する分子、例えば二特異的(キメラ)モノクローナル抗体としても工学的に 処理される。 “モノクローナル抗体の断片”は、慣用的なFab及びF(ab′)2フラグ メント並びに人体に適応された抗体及びその断片を含むPECAM−1を認識及 び結合する抗体のキメラ又は合成形態を意味する。Fab及びF(ab′)2フ ラグメントは、周知の方法によって各々実質的に無傷の抗体分子についてパパイ ン及びペプシンのタンパク質分解反応によって調製される。例えば、Theofilopo lousらの米国特許第4,342,566号明細書参照。また、F(ab′)2抗体分子部分 も周知であり、F(ab′)2部分から産生された後、メルカプトエタノールと のように2つの重鎖部分を結合するジスルフィド結合を還元し、次いで得られた タンパク質メルカプタンをヨードアセタミドのような試薬でアルキル化する。 “PECAM−1の断片”は、無傷PECAM−1と同じアミノ酸配列を有す るか又はその部分を含む分子の一部を意味する。これは、本明細書に記載された もののようなPECAM−1の可溶性組換え体、PECAM−1又はその一部の 分離免疫グロブリンドメインに対応するポリペプチド及び無傷PECAM−1に おける関係と異なる線状又は3次元方法で結合したPECAM−1の配列に由来 する他のペプチドと結合したPECAM−1又はその一部に対応するポリペプチ ドを含むがこれらに限定されない。“PECAM−1の断片”としては、上記分 子の別のグリコ体(上記で定義された)も企図される。 明細書及び請求の範囲に出てくる“活性断片”は、共に本発明によって企図さ れるPECAMに対する抗体/拮抗物質と同じである活性を示すか又は逆にPE CAM活性のプロモーターと同じ活性を示す本明細書において一般に定義された 断片を意味する。同様に、“活性断片”は、適切なPECAMの可溶性断片、そ れに対する抗体の可溶性断片又はその拮抗物質の可溶性断片を企図しその範囲内 に包含する。 明細書及び請求の範囲に出てくる“白血球”は、好中球(多形核白血球(PM N))、単球、リンパ球、好酸球及び好塩基球並びに具体的な種類の細胞を特に 意味しない白血病及びリンパ腫に存在するその悪性変異体を含む任意の及び全て の白血球を循環する種類を意味する。 “炎症”は、傷害に対する新生血管生存細胞の応答及び特に急性あるいは慢性 方法でその組織に白血球を循環する流入を意味する。炎症の例としては、感染の 病巣、リウマチ性関節又は糖尿病性ランゲルハンス島のような自己免疫傷害、心 筋梗塞、移植片拒絶反応、アテローム性動脈硬化症、創傷癒合、肉芽腫反応及び 特発性炎症症状が含まれるが、これらに限定されない。 “PECAM”は、“PECAM−1”と交換可能で用いられる。 “経内皮移動”は“トランスマイグレーション(トランス移動)”と交換可能 で用いられ、“TEM”は並んだ内皮細胞間を通ることにより白血球が血管の内 皮細胞列を横切って移動することによる過程を意味する。これは、炎症の過程に おいて十分に許容された段階である。 “薬剤学的に許容しうる”なる語は、生理学的に許容しうる及び典型的にはヒ トに投与された場合に胃障害、眩景等のアレルギー又は類似の具合の悪い反応を 生じない分子部分及び組成物を意味する。 “薬剤学的に許容しうる”なる語は、本明細書においては白血球の炎症部位へ の移動の臨床上著しい変化を少なくとも約30%、更に好ましくは少なくとも5 0%、最も好ましくは少なくとも90%まで生じるのに十分な量を意味するよう に用いられる。 本発明は、以前に記載されたヒト内皮培養系に関する研究に由来し、炎症のメ カニズムを更に解明する一部として分子レベルで白血球トランスマイグレーショ ンの過程を調べ始めるものである。白血球の内皮への結合に寄与する数種のセレ クチン及びインテグリンが既知である。本発明の基礎となる血小板内皮細胞接着 分子又はPECAM−1として既知の分子は、細胞間接合によるトランスマイグ レーションの過程に重要であることが判明し、結果として炎症に治療上介在する 重要な中心及び白血球移動を特徴とする他の結果を表すものである。 従って、本発明の態様は、単球又はPMNのような炎症の細胞アゴニストの経 内皮移動を調節又は制御するために投与されるPECAMに対するモノクローナ ル抗体を含むPECAMに対する抗体、組換え可溶性PECAM、PECAM活 性の拮抗物質及びこれらの活性断片からなる群より選ばれた物質を含む薬剤の発 見に関する。本明細書に示されるように、抗PECAM抗体は、例えば、白血球 移動を約70〜約90%遮断する。更に、抗体が白血球又は内皮接合を前処理す るために用いられる場合には遮断し、PECAMが白血球と内皮細胞間の同種親 和性接着を仲介することを示す。内皮がサイトカイニンで活性化される場合には 、抗PECAMは単球及び好中球の双方の移動を更に遮断する。抗PECAMは 、標準分析において両細胞種の化学走性を遮断する。本明細書の後の方で更に詳 細に述べられるように、光学及び電子顕微鏡によりトランスマイグレーションで 阻害された白血球は内皮細胞の先端面及び正確には細胞間接合にしっかりと結合 したままであることが明らかである。 本発明は、第1態様においては、感染又は非感染症状の結果として白血球のよ うな炎症の細胞アゴニストの組織及び器官への流入をその細胞アゴニストの経内 皮移動を調節することができる薬剤の治療的用量をその治療を必要としている患 者に投与することにより阻害することに関する。本発明によって企図された細胞 アゴニストとしては、すべてPECAM−1を表す単球(Mo)、好中球(PM N)、Tリンパ球のある種亜型及び活性Tリンパ球の大部分及びある種悪性骨髄 及びリンパ細胞系が含まれる。 上記のように、グラム陽性及びグラム陰性細菌及びウィルス類、寄生生物、菌 類を含めて、種々の感染物質によって生じ、また、外傷のような非感染源から生 じる。例えば、含まれる感染には、ベータラクタム抗生物質により処置できるも の、例えば、インフルエンザ、髄膜炎、肺炎球菌感染、連鎖球菌感染、サルモネ ラ、ある種の細菌、等が挙げられる。具体的な感染物質には、Haemophilus infl uenzae B)N.meningitides b、Streptococcus pneumoniae、Escherichia coli 、Staphylococcus epidermidus、Staphylococcus aureus、群B Streprococci、 及びPseudomonas aeruginosaが挙げられる。 本発明が対象とする炎症を起こした組織又は器官は、上記薬剤により炎症にな りやすいいかなる体の組織又は器官でありえる。従って、本発明は、例えば、肺 、中央神経系、腎臓、関節、心内膜、目及び耳の治療に適用できる。 同様に、本発明は、人工インプラント又は同種移植片、火傷、外科的手術、毒 性化学品、骨折又は他の外傷から生じるARDSのような感染以外の原因から生 じる炎症にも適用できる。 特定の患者において、hec7のようなモノクローナル抗体の慢性的な使用に よる潜在的な問題が存在するかもしれない。このことは、注射する外来蛋白の量 を最小にするために、モノクローナル抗体の活性断片の使用により改善又は除去 できる。別の方法は、抗体hec7の結合領域に、ヒト免疫グロブリンのコンス タント領域を結合させたキメラ抗体を調製するか、又は可溶性rhPECAM又 はその活性断片を使用することがである。 本発明のさらなる態様は、抗炎症剤の投与によって生じるかもしれないような 医原性誘導炎症における白血球の流入を低下又は除去することである。この方法 は、このような治療が必要な患者に、抗炎症剤を投与する前、投与時又は投与後 に、治療量の本発明の薬剤の1つを投与することを含む。すでに述べたように、 好ましい薬剤は可溶性組み換えヒトPECAM−1である。 例えば、白血球の移動は、非ステロイド抗炎症剤(NSAIDS)の投与に関 連する胃炎の進行に関与している。つまり、可能な治療には、このクラスの抗炎 症性化合物に依存する患者に対して、抗PECAM剤の有効投与量を投与するこ とを含む。他の例として、その治療活性のメカニズムにより、抗炎症剤及び特に ベータラクタム抗生物質は、それらの治療効果の結果として別に炎症を引き起こ す。このような抗感染剤は所定の感染を殺菌するが、それらは毒性産物を例えば 細胞壁に放出したり及び/又は該感染剤の内毒素をもたらす。このような細菌性 成分は炎症反応を開始させ、特に肺においては深刻である。多くの感染の長期継 続の結果として肺に重大なダメージを与えるのがこの炎症である。 炎症性疾患における炎症の低減又は除去により、そのような症状に伴うことの 多い器官の損傷が減少する。本発明の薬剤は白血球の移動を阻害する能力を有す るため、非伝染性の原因及び伝染性の原因の両方の治療に好適である。伝染性又 は非伝染性の原因により慢性炎症が引き起こされ、それに続き本発明の薬剤の投 与が有効であるような、説明のための非限定的な例又は条件には、次のものが含 まれる:臓器移植の後遺症又は細胞異型移植;アテローム硬化(動脈硬化);多 発硬化、全身性エリテマトーデス、慢性関節リウマチ、シェーグレン症候群、進 行性全身性硬化(強皮症)、強直性脊椎炎、多発筋炎、皮膚筋炎、天疱瘡、類天 疱瘡、I型真正糖尿病、重症筋無力症、橋本甲状腺炎、甲状腺機能亢進症、グッ ドパスチャー症、混合結合織疾患、硬化性胆管炎、限局性回腸炎(局所腸炎)及 び潰瘍性大腸炎を含む炎症性腸疾患、悪性貧血、及び炎症性皮膚症の一部を含む (これらに限定はされない)その性質が自己免疫として知られ又は仮定されてい る疾患;通常の間質性肺炎、アスベスト肺、けい肺、ベリリウム症、滑石沈着症 、様々な形態の石炭じん肺、他の全ての形態のじん肺症、(肺及び他の任意の器 官における)サルコイドーシス、剥離性間質性肺炎、リンパ系間質性肺炎、巨大 細胞間質性肺炎、細胞性間質性肺炎、外因性アレルギー性肺胞炎、ウェジナー肉 芽腫及び関連する形態の血管炎を含む(これらに限定はされない)間質性肺炎; 側頭動脈炎及び結節性多発性動脈炎を含む(これらに限定はされない)動脈炎; 自己免疫と推定されない炎症性皮膚症;慢性活動性肝炎;遅延型過敏反応(ツタ ウルシ皮膚炎等)。 急性の炎症の例に対応する状態は、本発明の治療方法により治療することが可 能である。以下の例が挙げられるがそれらに限定されるものではない。何かの原 因による肺炎又は他の気道の炎症;何かの病因由来の成人呼吸器困難症候群(Ad ult Respiratory Distress Syndrome)(ARDS);炎症性浮腫を伴う脳炎;即時 型過敏症反応、例えば、喘息、枯草熱、皮膚アレルギー、急性アナフィラキシー 、(これらに限定されない);動脈炎、例えば側頭動脈炎及び結節性多発性動脈 炎(これらに限定されない);免疫複合体の急性沈着を含む疾患、例えばリウマ チ熱、感染後(例えば連鎖球菌感染後)糸球体腎炎、全身性エリテマトーデスの 急性再燃(これらに限定されない);腎盂腎炎;蜂巣炎;膀胱炎;急性胆石症、 胃腸管、膀胱、心臓または他の器官にそったいずれかの一過性虚血を生ずる状態 、具体的には腹臥の裂傷(prone to rupture);同種異系器官又は組織の移植後 の急性の期間における同種異系移植片拒絶。 感染性疾患において抗感染薬の投与により生じる、器官への医原性白血球の流 入を減少するか除去する本薬剤の能力により、その薬剤は、投与に便利なように 抗感染薬と単一の投与形態において組み合わせることができる。大抵の抗感染薬 、特にベータラクタム抗生物質は、非経口投与、例えば静脈ルートを介した好適 な化学的形態において入手可能なので、そのような投与形態は、静脈投与形態が 最も好ましい。また、これは、本薬剤の投与の実行可能なルートでもある。一般 的に、抗感染薬およびその薬剤は、単一のアンプル溶液において合わせることが できる。これが可能でない場合は、その抗感染薬及び薬剤は、別々に詰めること が でき且つ注射の直前に混合することができる。同様に、投与は、どのような標準 的投与溶液、即ち、通常の生理食塩液との混合物を介することもできる。同様に 、本薬剤は、慢性療法の形態を一般的基準として、好ましくは局所又は経口投与 により、自己投与することができる。 投与形態における抗感染薬の量は、利用される特定の抗感染薬及び扱われる特 定の感染による。利用される本薬剤の投与形態における量は、約1〜約1,000mg、 かなり好ましくは投与単位あたり10〜100mgである。適量は、感染が存続するか ぎりは連続した治療とともに1日あたり1〜4回投与することができる。当然の ことながら、投与単位の投与方法は、患者の状態及び治療される感染症のきびし さにより治療する医師により変更してもよい。 本発明による付加的な治療プロトコールは、感染又は類似の悪性状態、例えば 、宿主が白血球不活性に関する免疫不全又は機能障害を示す場合におけるように 、白血球、単球及びリンパ球の活性及び移動に基づく。本発明は、PECAMが経内 皮移動に必要であることを示すので、PECAM機能又は活性を高めたり又は向上さ せる薬剤は、これらの状態を軽減することができる。従って、PECAM又は毎時の 経内皮移動のプロモーター、若しくはPECAM発現、機能又は活性を増大又は向上 させる薬剤を含有する適当な組成物は、かかる治療が必要な患者又は宿主に投与 することができよう。PECAMのプロモーターは、より多くの量で表面で発現され た又は配置された機能的PECAMを有する白血球を含有するであろう。付加的なPEC AMの送達は、増大した翻訳又は転写による増大した発現の促進、リポソームカプ セル化を介するPECAMの白血球表面への送達、又は本発明の範囲内で企図される 類似の他の手段によるであろう。投与方法には、当業者によって通常採用される ような非経口技術を含め、公知の方法が含まれる。投与量及び投与プロトコール は、同様に種々の態様が含まれる。 このプロトコールに有利な代表的状態は以下のものである:慢性炎症状態(特 に免疫無防備状態の宿主におけるもの)、例えば結核;AIDSを患うか骨髄に対す る化学治療、放射線治療による免疫無防備状態の人における急性及び/又は慢性 炎症のプロセス、白血病又は先天性免疫系機能不全;皮膚における創傷治癒、具 体的には糖尿病または四肢の虚血を患う人におけるうっ帯性潰瘍、胃及び十二指 腸消化性潰瘍の治癒;創傷、潰瘍の治癒又はいずれかの器官又は組織の柔組織及 び/又は下層の支質の破壊により特徴付けられるいずれかの損傷(そこにおいて 通常の治癒は肉芽組織を通して進むはずであり、慢性炎症細胞の流入が必要とさ れる。)。 また、感染性器官又は非感染性原因による急性状態、特に免疫無防備状態の宿 主におけるもの(例えば、多量のステロイド剤を投与した患者、癌の化学療法に 続く患者、AIDS又は白血病を患う患者)、例えば、髄膜炎、脳炎、ブドウ膜炎、 蜂巣炎、肺炎、胸膜炎、肺炎、心膜炎、心筋炎、心内膜炎、静脈洞炎、咽頭炎、 網膜炎、耳炎、食道炎、胃炎、急性感染性腸炎、上行性胆管炎、肝炎、腎盂腎炎 、膀胱炎、尿道炎、うっ血性潰瘍及びうっ血性皮膚炎、肺炎球菌、ハエモフィル ス族インフルエンザB、N.meningitides b及びEscherichia coli、グループB St reptococcus、Staphylococci及びPseudomonasから生じるものを含む感染による いずれかの組織における膿瘍形成があげられる。 初めのほうに述べたように、経内皮白血球の移動を加減することができる薬剤 、それらの類似化合物、結合パートナー又は他のリガンド又はその薬剤に対する 擬態又は拮抗のいずれかを示す薬剤は、組織感染を有する患者又は他の病理障害 、例えば好中球、単球及びリンパ球を含む白血球を含む免疫系機能障害を有する 患者に、好適な担体と共に且つそれらの治療用に様々な手段による投与に効果的 な抵抗力において医薬組成物として製造してもよい。多様な投与技術は、それら の中でも軟膏剤におけるような局所適用又は外科用及び他の局所適用、例えば外 科用スポンジ、包帯、ガーゼパッド等、及び経口に有効な処方として利用しても よい。また、そのような組成物は、非経口技術、例えば、身体の損傷部位を洗浄 するために使用する洗浄液、カテーテル等における送達を含む皮下、静脈及び腹 腔内注射により投与してもよい。薬剤の平均量は変更してもよく、特に、適格な 医師又は獣医の勧告及び処方に基づくべきである。 本発明の治療方法の実施に有用な代表的な治療組成物は、混合物として、薬学 的に許容し得る賦形剤(キャリヤー)と、活性成分としてここで記述したような 経内皮移動モジュレーター(薬剤)/モジュレーター(薬剤)アンタゴニスト、 又はそのアナログの1以上とを含むことができる。具体的な治療組成物は、更に 薬剤/薬剤アンタゴニスト又はそのアナログの効果的量及び、以下の活性成分: 抗生物質、ステロイドの1種以上を含むことができる。例示的な配合組成は、以 下で説明する実施例12に示される。 既述の通り、本発明は、PECAMを介して経内皮移動を制御する能力に基づいて 特発性の又は公知は剌激を検出する方法を含む。特に、侵襲性の剌激は、白血球 のうような細胞アゴニストによるTEMを剌激するか又は抑制する能力によって 特定でき、かつ検出することができる。従って、これらのアゴニスト、本発明の 薬剤の1種、又はその結合相手を、種々の診断プロトコールに利用することがで きよう。記載された材料は、検出できるラベルにより標識してもよく、例えば、 患者の状態をモニターしたり、調べたり、若しくは可能な新薬を研究したり、評 価するために、本発明の経内皮移動アッセイのようなアッセイに使用することが できよう。 例示的な診断プロトコールについて、以下で説明するが、これらは、限定的な ものではない。これらのプロトコールは、特定の試料の直接的な検査から、複数 の試料及びそれに対応する参照例の調製及び比較並びに前者及び後者の間及び相 互の直接比較におけるような結果の相関に及ぶ。このように、直接的な診断、並 びにモニター及び薬剤の発見が企図され、本発明の範囲内である。 第1のプロトコールは、一般に白血球の経内皮移動(migration)を測定する 方法に関し、以下の工程を含有する。 A.ヒト内皮細胞のコロニーから試験基体(substrate)を準備する。 B.白血球を含むと考えられる哺乳動物から生物学的試料を入手する。 C.工程Bの生物学的試料を前記試験基体とともに、その白血球のトランス移 動(transmigration)が生じるに充分な時間温置(インキュベート)する。 D.前記試験基体の細胞間領域に結合している白血球の位置及び数をカウント することにより、工程Cの温置材料を調べる。 第2のプロトコールは、哺乳動物における経内皮移動及びそこにおけるPECAM の役割を調べる方法に関し、以下の工程を含有する。 A.ヒト内皮細胞のコロニーから試験基体を準備する。 B.白血球を含む哺乳動物から生物学的試料を入手する。 C.工程Bの生物学的試料のアリコートの部分を前記試験基体とともに、PECA Mアンタゴニストの不存在下においてその白血球のトランス移動が生じるに充分 な時間温置(インキュベート)する。 D.工程Bの生物学的試料の別のアリコート部分を前記試験基体及び白血球の 経内皮移動を制御できる剤とともに、前記工程Cと同一時間温置することによっ て、対照例を準備する。この場合、前記剤は、PECAMに対する抗体、PECAM活性の アンタゴニスト、組換えヒトPECAM-1(rhPECAM-1)、PECAM活性のアゴニスト、 及びその活性フラグメントからなる群から選択される。 E.工程Cの温置材料を検査し、その結果を工程Dの温置材料と比較すること により、白血球の経内皮移動に関するPECAM機能を測定する。 第3のプロトコールは、哺乳動物におけるPECAM機能の循環モジュレーターを 検出する方法に関し、以下の工程を含有する。 A.ヒト内皮細胞のコロニーから試験基体を準備する。 B.白血球を含む哺乳動物から、血漿、血清及び他の体液から選択される生物 学的試料を入手する。 C.同一又は別の哺乳動物からの白血球を、工程Bの生物学的試料のアリコー ト部分とともに又はそのようなアリコート部分を併用しないで、かつ前記試験基 体とともに、前記白血球のトランス移動が生じるに充分な時間、PECAMアンタゴ ニストの不存在下において温置することによって少なくとも1つの試験インキュ ベーションを準備する。 D.試験哺乳動物又は別の哺乳動物からの白血球の別のアリコート部分を、前 記試験基体とともにかつ白血球の経内皮移動を制御できる剤とともに又はそのよ うな剤を併存することなく、工程Cと同一の時間温置することによって少なくと も1つの対照例を準備する。この場合、前記剤は、PECAMに対する抗体、PECAM活 性のアンタゴニスト、組換えヒトPECAM-1(rhPECAM-1)、PECAM活性のアゴニス ト、及びその活性フラグメントからなる群から選択される。 E.工程C及びDの温置材料を検査し、工程Cの試験インキュベーション間及 び工程Dの試験インキュベーション間で比較を行い、そして前記試験インキュベ ーションを前記対照例と比較することによって、前記白血球の経内皮移動につい てPECAM機能を調べる。 例えば、ここで有用な周知の免疫学的操作には、細胞アゴニスト、本発明の剤 、又はそれらのアンタゴニスト若しくは検出し得るラベルで標識された他の結合 相手の何れかが使用される。各場合において、細胞アゴニスト又はTEMモジュレ ーターは、結合相手と複合体を形成し、複合体の1成分は、検出し得るラベルで 標識される。複合体が形成する事実及び所望の場合にはその量は、ラベルの検出 に適用される公知の方法によって測定することができる。 これらの研究に最も共通に使用されるラベルは、放射性元素、酵素、紫外線に 暴露されると蛍光する化学物質等である。 多数の蛍光物質が公知であり、ラベルとして使用することができる。これらの 物質としては、例えば、フルオレッセイン、ローダミン及びオーラミンが挙げら れる。コンジュゲートの例としては、羊で調製されかつイソチオシアネートによ りフルオレッセインとコンジュゲートされた蛍光抗PECAM抗体が挙げられる。 細胞アゴニスト又はTEMモジュレーター又はその結合相手も、放射性元素又は 酵素で標識することができる。放射性ラベルは、現在利用可能なカウント操作に より検出することができる。好ましいアイトソープとしては、3H、14C、32P、35 S、36Cl、51Cr、57Co、58Co、59Fe、90Y、99Tc、111In、125I、131I、及び186Re が挙げられる。酵素ラベルも同様に有用であり、現在利用される、比色技術、分 光光度技術、蛍光分光光度技術、電流測定技術、又はガス計量技術のいずれかに よって検出することができる。酵素は、カルボジイミド、ジイソシアネート、グ ルタルアルデヒド等の架橋分子と反応させることによって選択された粒子に結合 される。これらの方法に使用できる多くの酵素は公知であり、利用することがで きる。好ましいものは、ペルオキシダーゼ、β−グルクロニダーゼ、β−D−グ ルコシダーゼ、β−D−ガラクトシダーゼ、ウレアーゼ、グルコースオキシダー ゼ及びペルオキシダーゼ、更にはアルカリ性ホスファターゼである。米国特許第 3,654,090号、同3,850,752号及び同4,016,043号明細書は、別の標識材料及び方 法の例として示される。 本発明によって発展され、利用される特定のアッセイシステムは、レセプター アッセイとして公知である。レセプターアッセイにおいては、分析される材料は 適当に標識され、次いで特定の細胞又は固相生化学標的は、標識された及び未標 識の材料両者と温置され、その後、結合研究を行い、標識材料が特異的に細胞レ セプターと結合する程度を調べる。このようにして、材料間における親和性の相 違を確認することができる。共通に使用される変更態様においては、検出及び分 析しようとする試験試料中の分子が結合する材料は、固体表面に結合され、試験 試料が適用され、適当な温置及び洗浄の後、結合した分子の量は、標識したデテ クターを添加し、そして公知標準に対して定量することによって、測定する。 従って、白血球のような細胞アゴニスト又はTEMモジュレーターの何れかの精 製量を放射性標識することができ、次いで、結合研究を行う。次いで、細胞アゴ ニスト又はTEMモジュレーター及びHEC細胞試料を次いで温置するか否かに係わら ず、種々の量の標識化又は未標識化材料を含有する溶液を調製し、そして、温置 する。得られた細胞モノレーヤーを洗浄し、溶解し、次いで、標準誤差<5%と なるに充分な時間ガンマカウンター中でカウントする。これらのデータをスカッ チャード分析に掛けると、材料の活性に関する観察及び結論を導くことができる 。以上の説明は例示的なものであり、分析した材料の細胞結合能を識別できる特 性として作用できる場合におけるように、レセプターアッセイが実施できかつ利 用できる態様を説明したものである。 本発明の別の態様においては、医学専門家が使用するのに適した商業的試験キ ットを調製して、特定の哺乳動物宿主における経内皮的白血球移入の程度を特定 することができる。上記で議論した試験技術に従えば、かかるキットの1グルー プは、少なくとも、標識化TEMモジュレーター又はその結合相手、例えば、それ に特異的なアンタゴニストと、応答を検量し、評価するための予め決定されてい る標準と、及び勿論選択した方法に依存する指針とを含む。キットは、また、バ ッファー、安定剤、患者の白血球を標識するための指示、等の周辺材料を含有す る。また、上述したように、ここで記述した方法は、細胞アゴニスト及び/又は TEMモジュレーターとの相互作用能に関して潜在的薬物を試験するのに使用して 、経内皮移動及び付随する炎症に効果を及ぼすことができる。 本発明のさらなる実施態様において、ある種の細胞の経内皮移動を測定及びモ ニターして、患者がPECAM療法に応答する見込みを測定し、あるいはTEMを調節 することにより炎症を制御するのに有用な可能性を持つ薬物を試験することがで きる。本明細書中で開示されるTEMを測定する具体的な方法は、上記され及び後 に現れる実施例中で説明される視覚による技術により達成される正確な測量を提 供する。説明されたアッセイは、ヒト内皮細胞の単層を渡るヒト白血球の移行の in vitroアッセイであり、それはin vivoに存在する多くの条件を反映するよう に開発された。このモデルの内皮細胞は表現型的に、生体の血管に並ぶ内皮細胞 と同様であり、休止状態及びサイトカイン活性化状態下においてそれらの間の接 合点でPECAM-1を発現する。 HECを渡るリンパ球移行の対応するアッセイは、適切なリンパ球細胞モデルを 使用して実施することができる。特に、活性化T細胞、並びに骨髄及びリンパ腫 瘍細胞株から採取されるような細胞(Ohtoら、1985年;Goyertら、1986年を参照 )は、それらの表面にPECAM-1を発現することが知られていて、この能力により 目的にかなう。 移行の定量は、ホフマン モデュレーション コントラスト オプティクス( Hoffman Modulation Contrast Optics)を使用して実施することができ、それは 直接個々のHEC単層を可視化して、その最上にある、またはその中にはまり込ん だ、またはHEC単層を通って移行した白血球のパーセンテージを数える。このア ッセイの最後に、その単層をEGTAで、次いでDPBSで洗浄し、その後硝酸銀で染色 してHEC接合点の輪郭をはっきりさせる。これは、HEC単層の平面を規定し、HEC の間にどの白血球が捕獲されたかを識別することをより容易にする。その単層は その後、10%中性緩衝化ホルマリン又はカコジル酸塩緩衝液中の2%グルタルア ルデヒドで固定し、ライト−ギムザ(Wright-Giemsa)染料で染色する。該ホフ マンオプティクスは、HEC単層に関する白血球の空間的な配向を正確に識別する ことを可能にする。HEC単層の上及び下にある白血球(即ち、コラーゲンゲル中 に入り込んでいて、その上でHEC単層が成長する)は、例えば実験方法において 記載される3つの操作手順のいずれかによって識別され、幾つかのランダムな領 域(より大きい培養皿において)又は96ウェルの培養プレートの各ウェルの中央 の領域で(再現性のため)計数される。データは、HEC単層の下の白血球のパー センテージとして表される。 本発明の上記のアッセイは、オートメション化して実施されることができる。 例えば、ロゼットアッセイにおいて上記したIgG被覆羊赤血球(E-IgG)は、蛍光 標識(例えばカルボキシフルオレセイン スクシンイミジルエステル(CFSE)) で標識することができ、該単層により保持される蛍光は、ロゼット形成したE-Ig Gの数、即ち残存する先端の白血球の数に比例する。蛍光は、標準の蛍光プレー トリーダー(Millipore Cytofluor 2300)によって培養プレート中の全てのウェ ルについて自動的に読まれる。 あるいはまた、該E-IgGは51Crまたは111インジウムオキシキノリン(Muller及 びWeigl,1992年)といった放射性標識で予備標識されて、保持される放射能が ロゼット形成したE-IgGの数、即ち残存する先端の白血球の数に比例する。放射 能は、計数のために培養物をチューブに物理的に取り出すことによってガンマカ ウンターにより、あるいは96−ウェルの組織培養プレートから直接読むためにガ ンマカウンターを適応させることにより査定する。 さらなる別のプロトコールにおいて、培養物を低浸透圧または非イオン洗剤で 溶解し、保持されるE-IgGは、例えばヘモグロビンといった赤血球−特異的マー カーの直接的化学測定又は免疫学的アッセイによるバンド3の分析により定量さ れる。 先端の白血球は、E-IgG以外の非永久的なマーカーに結合するそれらの能力に より査定される。これらは限定されないが、次のものが挙げられる。 a)蛍光または放射性標識で標識され、及び白血球属、単球、好中球、リンパ 球の1またはそれ以上に特異的に結合する抗体またはリガンドと結合させたポリ エステルラテックスビーズ、 b)蛍光または放射性標識で標識され、及び白血球属、単球、好中球、リンパ 球の1またはそれ以上に特異的に結合する抗体またはリガンドと結合させた磁性 ミクロスフェア、 c)蛍光または放射性標識を組み込まれ、その表面に白血球属、例えば単球、 好中球、リンパ球の1またはそれ以上、あるいはそれらの部分集合体に特異的に 結合する抗体またはリガンドを担持するホスホリピッド小胞。 該アッセイに使用できる抗体またはリガンドとして、制限されるわけではない が、白血球の全てのクラスに対する抗−CD45、単球またはPMNに対する抗−CD14 、Tリンパ球に対する抗−CD3、CD4+T細胞に対する抗−CD4、CD8+T細胞 に対する抗−CD8、単球、PMN及びナチュラルキラー細胞に対する抗−CD16、B 細胞に対する抗−ヒトIgGなどがある。オートメーション化アッセイは上述のよ うに、蛍光的に或いは放射性に標識されたE-IgGで実施する。 下記の非限定的な実施例は本発明の方法及び調製を説明する。材料及び実験方 法をまず最初に述べる。当然に、以下に挙げる具体的な材料及び技術は単に例示 であって、変動させることができ、下記は説明として挙げるものであって、本発 明を限定するものではない。 実験の操作手順(材料及び方法) 実施例1−8 細胞 ヒトの臍帯血管内皮細胞(HEC)をMuller等,1989年に記載されるように、単 離し、コラーゲンゲル上で培養した。幾つかの実験では、HECは組み換えヒトTNF α(培地中、10μg/ml)の存在下で、図の説明に示されるような時間、培養する ことにより活性された。TNF αは、E-セレクチン(Bevilacquaら、1987)及びVC AM-1(Osbornら、1989)のような内皮細胞接着分子の発現を誘導し、これらE-セ レクチン、VCAM-1はこの培養系においてHECによっては発現されない(Muller及 びWeigl,1992)。抹消血単核細胞(PBMC)及び多形核白血球(PMN)をMuller及 びWeigl,1992に記載れるように健康なボランティアから新たに取った静脈血か ら単離した。抗体 ヒトPECAM-1に結合するマウスモノクローナル抗体(mAb)hec7、IgG2aを記載 れるように作った(Mullerら,1989)。ハイブリドーマhec7はアメリカンタイ プカルチャーコレクション、ロックビル、MD、に1992年12月23日に寄託して、AT CC寄託番号HB 11227が与えられた。先に述べたように、ハイブリドーマhec7.2は 、hec7.1-hec7.4と識別された4つの同一の活性のあるサブクローンの1つで、 具体的に寄託されている。MAb hec1は、この研究室で同じ起源の融合から作られ たIgG2aである。それは、PECAMからはっきりと区別される接合的に制限された HEC完全膜蛋白質を識別する。両mAbを分泌するクローンは、無血清培地(Nutrid oma NS、ベーリンガー マンハイム バイオケミカルズ、インジアナポリス、IN )における成長に適合し、硫酸アンモニウムによりIgGが選択的に沈澱した。IgG を再溶解し、PBS中で透析し、及び膜濾過により滅菌した。固定化パパイン及び ペプシンとともにインキュベートすることにより、それぞれFab及びF(ab')2フ ラグメントを作った(Pierce Chemical社、ロックフォード、IL)。未消化抗体 及びFcフラグメントを、プロテインA−セファロース(ファルマシア、ピスカタ ウェイ、NJ)を通過させることにより取り除いた。非−還元条件下で実施される SDS-ポリアクリルアミドゲル電気泳動(SDS-PAGE)は、フラグメントが適切に切 断されたことを立証した。サンプル過量のSDS-PAGEは、すべてのIgG及び活性フ ラグメントサンプルが純粋であることを示した;クマシーブルー染色で、異質の バンドは存在しなかった。 この研究に使用された他のmAb、それらの抗原、及び源は、ロックフェラー大 学のS.D.ライト博士からのIB4及び3C10、各々、抗−CD18及びCD14;アメリカ ン タイプ カルチャー コレクションからのW6/32、抗−クラスI MHC;9.3C 9(=9.3CF10)、この部門(ATCC No.HB 180)から作られた抗-MHCクラスII(HLA -DR及びHLA-DQ);ワシントン州立大学、シアトル、エドワード クラーク博士 からのLB-2、抗-ICAM-1、及びメダレッス(Medarex)W.Lebanon,NHからの3G8 、抗-FcγRIIIであった。ウサギ抗−PECAM血清及び予備免疫血清は、血小板から 精製したPECAM-1に対して作った(Albeldaら、1991)。組み換え溶解性PECAM-1 シグナル配列及び6つの細胞外イムノグロブリンループのうち51/2を含むPECA Mの形態をエンコードするcDANをベクターpcDM8(Mullerら、1992)中に存在 する完全な長さのPECAM cDHAクローンから構築した。このプラスミドを制限酵素 Hind III及びNoeIで切断し、PECAMの外部ドメインをエンコードする1850bpフラ グメントをアガロースゲルで精製し、及び該完全なプラスミドを示すHindIII及 びXbaIで予め消化され最初のXbaI部位からHind III部位までの多重クローニング ドメインがなくなっているpcDM8のゲル−精製4056bpフラグメントとリゲーショ ンした。XbaI及びNheIは天然に同一の付着末端を発生するので、アニ ールされたプラスミドは、pcDM8中に発現にとって適正な配向で挿入された、切 り詰められたPECAMをエンコードするDNAの該フラグメントを首尾よく含む。PECA M及びpcDM8の両者の単一のBamH1部位は、トランスフォームされたE.coliMC 106 1/p3の制限消化により、このことの確認を可能にした。精製されたプラスミドは これらの培養物から標準方法によるCsCl勾配(Sambrookら、1989)で得られた。 COS-1細胞(アメリカン タイプ カルチャー コレクション)は、20μgのプ ラスミドとともにジーンパルサー(バイオ−ラッド ラボラトリーズ、リッチモ ンド、CA)で240mV、960μF、通路の長さ4mmのキュベットで、0.5mlのダルベッ コの変性イーグル培地(Dulbecco's Modified Eagle's Medium,DMEM)中、107 細胞のエレクトロポレーションにより瞬時にトランスフェクトされた。エレクト ロポレートされた細胞は、DMEM+10%FCS中で一夜培養し、翌日トリプシン処理に 通し、死滅細胞を除去し、再びDMEM+10%FCS中で培養した。溶解性PECAMの発現は 調節された培地からの免疫沈降法及び3日目のCOS細胞の免疫蛍光法により確認 した。組み換え可溶性PECAMの精製 免疫親和性マトリックスを、製造者の説明書に従い、hec7mAbを、濃度3.8mg/m lのAffi-gel 10(Bio-Rad Laboratories)に共有性カップリングすることにより 調製した。前記構築物で一時にトランスフェクションしたCOS-1細胞から得られ 、遠心分離により細胞を除いた5日目の調製培地を集め、この培地を0.3ml/分の 割合でhec7-Affi-gelの3ml容量カラムに通した。このカラムを、カラムの10倍 容量のSA緩衝液、8容量倍の洗浄性緩衝液及び20倍容量のSA緩衝液で洗浄した( Muller and Gimbrone,1986)。 可溶性PECAMを、0.05Mジエチルアミン(pH11.5)5mlで溶出し、1Mトリス イクロ濃縮装置(Amicon Division,Beverly,MA)を用いて濃縮した。精製物を SDS-PAGE、続いてコーマシーブルー(Coomassie blue)又は硝酸銀染色して評価 した。タンパク質濃度をBCSアッセイ(Pierce Chemicals)を用いて測定した。 組み換え可溶性PECAM40μgを前記調製培地約350mlから精製した。代謝ラベリング、免疫沈降及びSDS-PAGE これらの処理工程は、既に記載されているとおりに行った(Mullerらの論文、 1989)。これらの実験に独自の変形は、図面の説明に記載されている。 トランスエンドセリアル マイグレーション アッセイ(Transendothelial migrationassay) 最近の刊行物に記載されている方法(Muller and Weigl,1992)の有効な変形 方法を使用した。要約すると、精製したPBMC又はPMNを、温めた培地199(M199) 又は完全な培養培地(M199、20%の通常人血清を含む。)に、2又は1×106/ml となるようにそれぞれを再懸濁し、94個の窪みを有するトレイで、水和コラーゲ ンゲル上に育成したHECの融合性単層上に載せた。ほとんどの実験において、抗P ECAM mAb、他の抗PECAM試薬、又はコントロールmAbを同時に加えた。トランスエ ンドセリアル マイグレーションを37℃で、通常1時間行った。本来の工程は、 頂HEC表面に単純に結合した細胞からトランスマイグレートした細胞を分離する 為に、EGTAの存在下で培養物を逆転遠心分離する必要がある。最大の光学的分割 を保持するため、この工程を、1mM EGTA中で3回手作業で洗浄し、続いてDPBS (Ca++とMg++を含むDulbecco's PBS)中で3回手作業で洗浄する工程と置き換え た。幾つかの実験において、前記単層をAgNO3で染色し、細胞間接合を視覚化し た(Mullerの論文、1989)。この単層及び残留白血球を、次いで、グルタルアル デヒド2.5%を含む0.1Mカコジル酸ナトリウム緩衝液(pH7.4)中で、固定した。 定量分析を行う前に、前記単層をライトギエムサ(Wright-Giemsa)を用いて染 色した。 3種の分離法を使用してトランスエンドセリアル マイグレーションを定量し た。同じ実験の分析に使用した場合、この3種の方法は全て同様の結果を示した 。最初に記載した方法により若干良好な分析結果が得られた。したがって、ここ で提供された殆どの定量データは、この方法を用いた実験から得られたものであ る。1)冷M199に入れたIgG被覆羊赤血球を、グルタルアルデヒド固定工程直前に 、PMA(好中球用fMLP)とともに、実験の終了時にそのトランスマイグレーショ ンアッセイに加え、白血球Fcγレセプターを完全に活性化した(Wright,1986) 。4℃で30分間インキュベートした後、非結合赤血球を洗い流し、この培養物を グルタル アルデヒド中で固定し、HEC単層、コラーゲンゲル及び全ての結合白血球からな る全培養系を、ガラス片に完全に移し、ノマルスキ光学器具(Nomarski optics )により500倍で調べた。白血球が、焦点の面において、3Ig被覆羊赤血球より もHEC単層において上で、かつ結合(修飾)されていれる場合に、白血球を頂と して数えた。2)96個の窪みを有するトレイの各窪みを、位相顕微鏡の低倍率対 物レンズ上に順次移し、続いて、各ウェルの中心部位を、ホフマン調節コントラ スト光学器(Hoffman modulation contrast optics,Hoffman 1977)を使用して 400倍で、単層の頂表面を明瞭に規定する、銀染色HEC接合を調べた。頂表面の焦 点にある全ての白血球は、トランスマイグレートされていないものとして数えた 。これは、接合部に延ばした小さな擬足を有する細胞を含んでいる。単層の平面 下で焦点にあるこれらの白血球は、トランスマイグレートされているものとして 数えた。3)全培養系をウェルから除き、前記No.1に関し、任意の部位をノマル スキ干渉光学器のもとで500倍で調べ、前記No.2について、頂かつトランスマイ グレートされた白血球を数えた。データはトランスマイグレートしたと見られる 総細胞の割合で表す。ほとんどの試料において、各部位において、おおよそ100 個の白血球を検討した。少なくとも6個の複製培養の平均及び標準偏差で示した 。図において代表的な実験を示す。すべての実験を少なくとも3回繰り返し、通 常、同様な結果が6回以上得られた。走査電子顕微鏡写真の定量 前記のトランスマイグレートアッセイに続き、培養物を、2.5%EMグレードグ ルタルアルデヒドを含む0.1Mカコジル酸ナトリウム緩衝液(pH7.4)(Polyscie nces,Warrington,PA)で固定した。白血球及びコラーゲンゲルと結合した固定 HEC単層を、96個の窪みを有するトレイから物理的に取り除き、臨界点の乾燥及 び金被覆を行い、走査EM用に処理した(Phillips and Bourinbaiar,1992)。 試料を、ETEC走査電子顕微鏡で調べた。量的評価のために、各試料を、低出力ビ ームの中心に置き(ca.20X拡大)、次いで、単核白血球を、中心部又はその近 くの、重複しない1,000倍の部位の(各部位はほぼ10,323μm2)、少なくとも任 意の10カ所で数えた。頂単核白血球が、少なくとも1個の擬足を有する、大きな 、殆ど広がった細胞として観察された。白血球類似細胞のみが、1時間及び3時 間試料 において頂表面上に極稀に見られた。5時間後、頂付着白血球が、コントロール 及び抗PECAM処理試料と同じ密度(部位当たり約2)で観察され、数えることが できなかった。データは、1,000X部位当たりの頂単核白血球の平均±標準偏差と して表した。化学配列分析 化学的誘引剤溶液200μlとともに、組織培養インキュベーター内で、37℃で一 晩、インキュベートし、培養に用いるものと同じ水和コラーゲンゲルを、化学的 誘引剤で飽和させた。蛍光ラベルしたIgGを用いたコントロール実験では、ゲル 内部の蓄積及びゲルからの溶出物の間で、6時間以内に(t1/2-45分)、平衡が 達成されたことが示された。このようなゲルをM199で3回洗浄した。人血清アル ブミン0.1%を含むM199に106/mlの割合で再懸濁した白血球をウェルに入れ(100 μl/ウェル)、このゲルに対するマイグレーションを1時間行わせた。ゲルに侵 入できなかった細胞をEGTAにおける逆転遠心分離により取り除いた(Muller and Weigl,1992)。陥没したゲルをライト−ギエムサで染色し、その中に捕らえた 白血球を、各ウェルの中央200×部位で数えた。データを、6個の複製ウェルの 白血球の平均数±標準偏差として表した。実施例1 単核白血球に結合した抗PECAM抗体のトランスエンドセリアルマイグレーションのブロック これらの研究は、最近報告された、単核白血球の選択的なインビトロ−トラン スマイグレーションアッセイの僅かな変形である(Muller and Weigl,1992)。 このアッセイにおいて、新鮮な分離人抹消血単核細胞(PBMC)を、静脈エンドセ リアル細胞(HEC)の集合単層に加えた場合、単核白血球は、選択的かつ定量的 に移動し、一方、白血球は、殆ど結合せず、実際、PBMCから単核白血球を精製す る必要を伴わず、トランスマイグレーションを示さなかった。 通常の提供者から分離したPBMCを、抗PECAM-1 mAb hec7(Mullerらの論文、19 89)又はアイソタイプ適合コントロールmAbとともに、4℃で20分間インキュベ ートし、未結合抗体を洗浄除去し、標準トランスマイグレーションアッセイにお けるHEC単層に加えた(Muller and Weigl,1992)。以前に報告したように(Mul ler and Weigl,1992)、40〜60分間のインキュベートの後、コントロール試料 におけるすべての単核白血球(Mo)は、HEC単層にトランスマイグレートし、一 方、残った白血球は、未結合又は緩く結合し、かつ1mM EGTAで洗浄することに より容易に除去された。抗PECAM抗体で処理された試料の全てのMoも、EGTAにお ける複数回の洗浄に耐え、HEC単層とともに残った。 しかし、Moが明らかにトランスマイグレートしたコントロール試料に対して( 図1b,1c,及び(Muller and Weigl,1992))、抗PECAM抗体で処理されたMoの 殆どは、HEC単層の頂表面に結合して残り、細胞間結合で蓄積した(図1a.)。 この現象を超構造的なレベルで調査した。コントロール及びPBMC処理hec7に5 時間まで晒したHEC単層の走査電子顕微鏡調査は、著しい相違を示した。極僅か なコントロールMoが単層表面(図2a)で観察されたのに対し、多くのhec7処理Mo が単層の頂表面に付着して残った(図2b)。高出力により調査すると、これらの Moは十分に付着し、ほとんどエンドセリア表面に広がっており、そこでは、これ らの細胞が、並んでいるHEC間の細胞間接合に結合していた。ほとんどの細胞は 、接合部に少なくとも1つ擬足を有しているのが明らかになった(図2c)。実施例2 トランスマイグレーション阻止の定量 このような単層におけるMoの位置を、HEC単層の表面に関連して、ホフマン調 節コントラスト光学器(Hoffman,1977)及び/又はノマルスキ光学器を使用し 定量し、単層の面を規定した。幾つかの実験において、Fcレセプターを介して抗 体被覆羊赤血球を修飾する能力により、単層の頂表面上に残る単核白血球を、基 部HEC表面近くに残るトランスマイグレートMoから識別した(Wright,1986)。 3種全ての方法から得られたデータは同様であった。 PBMCを、hec7(抗PECAM-1 mAb)又はコントロールmAb 20μg/mlとともに、氷 の上で30分間インキュベートし、未結合抗体を洗浄除去し、HEC単層に加えた。3 7℃で1時間インキュベートした後、実質的に全てのコントロールMoは、HEC下で 明らかに良好であり、一方、20%未満の抗PECAM処理Moはトランスマイグレート した(図3)。80以上の分離実験において、通常hecは、70%〜90%の割合でMo のトランスマイグレーションを阻止した。トランスマイグレーションアッセイ を抗体の連続的存在下で実施した場合、同じ結果が得られた(図3)。先の結果 は、既に集合を達成したHEC単層に加えられたhec7 mAbが接合部を崩壊させない ことを示している。したがって、連続的に存在する該mAbのこの実験における効 果は単にMoにだけであると推定される。 モノクローナル抗体hec7、10〜20μg/mlは、ブロッキングTEMのウサギ抗PE CAM血清の1:100と同じく有効である(図4)。抗PECAM mAb hec7は、1μg/ml程 度の濃度で十分にTEMをブロックし、約10μg/mlで最大の効果を示す。hec7の 効果は、単核白血球のFcレセプター上の効果を介して発揮されるのではない。he c7のFab〔及びF(ab')フラグメント(図示せず。)〕も、1〜10μg/mlの範囲で 十分な阻害活性を示す(図5〕。 トランスエンドセリアル マイグレーションの阻害物質として、PECAM-1を特 定した。単核白血球表面抗原に対する数種の他のmAb(クラスI MHC抗原、クラ スII MHC抗原、Fcγレセプター及びCD14を含む)を同じ濃度で使用したが、TE Mに影響を及ぼすことはできなかった(図6)。しかし、CD18に対するモノクロ ーナル抗体IB4、白血球β2インテグリン鎖、約70%までのHECに対するMoのブロ ックされた付着(これらは以前に見いだされている。(Muller and Weigl,1992 )):それらのIB4存在下で単層を結合して残っているMoは、通常、明らかにト ランスマイグレートした。 実施例3抗PECAM mAbは、走化性に影響を及ぼさない。 組織中でのTEMの抑制は、単核細胞の走化性におけるmAbの効果には依存 しない。走化性分析は、化学的誘引剤で含浸した生のコラーゲンゲル中へロイコ サイトを移動させる事により開発した。比較実験(表示せず)は、蛍光性IgG 程の大きさの分子が、6時間でその様なゲル中で平衡に達した事を示した。その 様なゲル中への非活性Moの移動は無視される(Fig.7) ゲルに添加されたMoは、最も一般的なボイデンチャンバーアッセイ(Boyd en chamber assay)(Muller and Weigl,1992)と同様に、投 与依存法でゲル中に移動するホルミル化ペプチドで含浸した。mAb hec7でのPBMC の培養は、この走化性に効果はなかったし、化学的誘引剤無しで、ゲル中への 低い水準での不規則な移動にもなんら効果を持たなかった。様々な化学的誘引剤 に対する好中球(PMN)の類似の移動は、hec7 mAbのその濃度では影響されなか った(Fig.7)。 実施例4トランス移動におけるhec7 mAbの効果は、長期に継続するが、可逆的である。 hec7 mAbでのTEMの抑制は、少なくとも6時間(最長間点で試験した)、培地 に維持され、PBMCは、mAbの連続した存在の中にあった(Fig.8)。然しながら 、その培地の上澄み液からhec7を除去する事により、トランス移動の閉塞が無く なり、Moは、1時間後にトランス移動を開始した。調整培地へ戻した後、1時間 半で、全てのMoがトランス移動した。(Fig.8)。この様に、抗PECAM mAbは、トランス移動工程を単にゆっくりと移動するものではなく、TEMにと って必要な重要なシグナルの認識及び応答への単核細胞の能力に、永久に影響を 及ぼすものではない。 実施例5HEC中でPECAMに結合したhec7モノクローナル抗体は、ブロック単核 細胞を接合する。 培養されたHEC上のPECAMの85%以上は、内部細胞接合点に集中され る(Muller 1989)。然しながら、この配置では、全てが生体の頂上表面に適用 されたhec7 mAbに対して受容可能であっても、融合性単一層は貧弱である。事実 、hec7及び内皮細胞表面(ICAM-1を含む)で膜蛋白質を認識する幾つかの他のmA bは、HEC単一層が、37℃で、1時間そのmAbで予備培養され、次いでPBMCの添加 前にフリーの未結合の抗体を洗浄した場合、ブロックトランス移動に失敗した( データは示さず)。 HEC接合点でのPECAMが、TEMの工程中で演じる役割を研究する為に、hec7を内 部細胞接合点へ運ぶ為の方法を考案した。半融合性HECへのhec7 Fabフラグメン トの添加は、期待通り、反復調整培地に関わる融合性を達成する為に必要な時間 を増加させた。(Muller,1992;Albelda,et al.,1990)。然しながら、一度 、単一層が融合的になると、それは、位相顕微鏡で比較単一層から区別できなか った。免疫蛍光顕微鏡観察を、隣接HEC間の接合点に対して、hec7 Fabフラグメ ン トをIocalizedした生体の単一層で行った(Fig.9a)。 未処理PBMC又は比較mAbの存在下でのPBMCが、その様な単一層(Fig.10,中央 のグループ“hec7 Fab”)に添加されると、トランス移動が阻止された。Fig.1 0で示された実験では、幾つかの類似の実験同様に、TEMの抑制程度は、比較単一 層上で同じ供与PBMCに添加されたhec7 IgGで達成する事のできたものと等しかっ た(Fig.10,左のグループ“比較”)。hec7 Fabの効果は、単に抗体フラグメ ントでの内部細胞接合点の阻害による立体効果ではなかった。 この為の比較として、HEC単一層をmAb hec1のFabフラグメントの存在下に培養 した。hec1は、この実験室で培養したmAbで、新規な、完全な膜蛋白質の:130kD を認識し、これは、PECAM-1同様に、HECの接合点に豊富で、PECAMとは違って、 ロイコサイト或いは血小板上で発現しない。さらに、hec1は、hec7に対して同基 準標本対である。 hec1のFabフラグメントは、HEC内部細胞接合点に集積した(Fig.9b)。然し ながら、hec1 Fabの予備処理は、未処理単核細胞のトランス移動に効果を持たな かった(Fig.10,右のグループは“hec1 Fab”)。見られるとおり、hec7が、h ec7 Fab予備処理単一層(Fig.10,充填棒,hec7 Fabグループ)に曝露した単核 細胞に添加されても、この抗PECAM試薬を、単核細胞((Fig.10,充填棒,比較 及びhec1 Fabグループ)又はHEC((Fig.10,空白棒,hec7 Fabグループ)単独 のいずれかに添加して達成された場合よりも、トランス移動の大きな抑制は達成 されなかった。これは、単核細胞上のPECAMが、内皮細胞上でPECAMと同性方法で 結合している相互作用を、hec7が阻害しているとする解釈と一致する。 hec7 Fabによるトランス移動の閉塞は、HEC単核細胞又は半内皮コラーゲンの 外に浸出し、単核細胞PECAMに結合しているFabに依存しない。比較実験では、Fa b予備処理HEC培地は、Fig.10の実験で使用したそれと同じ方法で処理した。 上澄み液は、37℃、1時間後にその培地から集め、単離したPBMCを新たに再懸 濁する為に使用した。単離したPBMCは、次いでトランス移動分析に掛けられた。 比較或いはhec7 Fab処理培地からの上澄み物は、いずれもMoのトランス移動を抑 制しなかった(各々、96.8%±2.6%及び97.6±2.3%トランス移動)。 実施例6組換え可溶性PECAMは、ロイコサイトのトランス内皮移動を妨害する。 hec7が、単核細胞及び/又は内皮細胞PECAMに結合し、同性接着の何れか 又は両側を妨害してトランス移動を邪魔しているとすれば、Mo及びこの様なブロ ックトランス移動の為に、内皮PECAMと競合する可溶形態の分子の使用を可 能とするかもしれない。この仮説を試す為に、可溶性組替え形態のPECAM− 1を調製した。これは、六番目の免疫グロブリンドメインの真中で切断したもの である。COS細胞中に発現するこの構造体は、培地に隠され、予測された90 kDのMrにおいて、SDS−PAGEゲルに移動する。可溶性PECAMは、 この構造体と共に一時的に移されたCOS細胞で調整された培地から、hec7−セ ファローズ親和性カラムで精製された。この精製物質は、SDS−PAGE上の 期待した位置で単一帯として使用する。 1μg/mlと低い濃度で可溶性PECAMが、標準分析でPBMCに添加さ れると、単核細胞のトランス移動を顕著に抑制する(Fig.10,斜線棒,比較及 びhec1 Fab)。10μg/mlの濃度では、hec7 IgGの最適濃度と同様に抑制し、 TEMをブロックしている幾つかの実験(表示しない)では、比較値の10%に低下 した。培地における可溶性PECAMの存在は、HEC接合点で、hec Fabで効果を 受けたトランス移動の抑制を立証せず(Fig.10,斜線棒,hec7 Fab)、可溶性 PECAMは、同性的PECAM-PECAM相互作用をブロックしていると言う仮説と一 致する。 実施例7抗PECAM mAbは、サイトカイン活性化HEC単一層を横切るMoのトラ ンス移動を妨害する。 この研究で使用した、in vitroでのトランス移動分析は、HEC単一層を使用し 、外因性のサイトカイン又はエンドトキシンによって活性化されていない。内皮 細胞は、VCAM-1又はE-セレクチン同様、サイトカイン誘起接着分子を発現せず、 ICAM-1の基底水準を有する(Muller and Weigt,1992)。単核細胞が、その様な 接着分子を発現する為にサイトカインよって誘発される場合、Moのトランス移動 は、基底条件下よりも尚一層早く、20〜30分以内で、半内皮コラーゲンを入れて いる Moの100%である(未発表のデータ)。それ故、hec7が、その条件下でトランス移 動している単核細胞に劇的な効果を持つかどうかを決定する事が関心事であった 。Fig.12で見る事ができる様に、それを行う。 実施例8抗PECAM剤は、好中球(neutrophilis)のトランス移動を妨害する。 hec7は、HEC及びMoを結合する様に、PMNで表示される形態に対して結合しない けれども(未発表の観察)、好中球(PMN)は、また表面PECAMを運ぶ(Ohto et al.,1985;Goyert et al.,1986;Stockinger et al.,1990)。好中球は、組 織中では静止しているHEC単核細胞を横切って容易には移動しない(Muller and Weigt,1992)。然しながら、それらは、サイトカイン活性化単核細胞を容易に トランス移動させる(未発表)。1時間後に、比較抗体の存在下で、97%のPMNが 、TNF α-活性化HEC単一層の下に移動した。hec7 mAbは、約40%でトランス移動 をブロックしたが、この分子の好中球形態への比較的弱い結合と一致する。然し ながら、PECAMに対するポリクローナル兎免疫血清及び10μg/mlの可溶性組替えP ECAMは、比較水準の20%以下にまでトランス移動をブロックした(Fig.13)。こ の様に、PECAMは、それが単核細胞に対して行う様に、好中球のトランス移動に おいて同様の役割を明らかに演じる。 実施例9〜11の為の材料と方法 動物 雌の二十日ネズミCD2F1、種の重量は凡そ20gを、チャールスリバー ラボラトリー(Charles River Laboratories)(Boston,MA)から購入し、ロッ クフェラーユニバースティーラボラトリー動物研究センター(The Rockefeller University Lboratory Animal Reseach Center)で飼育した。雌の二十日ネズミ AKR/J種を、ジョンソンラボラトリー(Jackson Laboratories)(BarHarbor,ME )から購入し、ボストン大学の医薬研究室動物科学センター(Boston Universit y School of Medicine Laboratory Animal Science Center)で飼育した。全て の動物の経歴は、ロックフェラー大学とボストン大学(Rockefeller University とBoston University School of Medicine IACUC)で証明された。動物は、“Gu ide for the Care and Use of Laboratory Animals”及び“Animal Welfare Act ”に示されるガイドラインに沿って取り扱われた。二十日ネズミは、標準の籠で 一緒に飼育され、 食物及び水は自由に摂取出来る様にした。 モノクローナル抗体 モノクローナル抗体(mAb)2H8 ハムスター抗ネズミ科 のPECAM-1を、開示(Bogen et al.,)の通りに造り、25mMの2-[N-Morpholino ]etanesulfonic acid(MES)で負荷しながら、500mMのNH4SO4+5mMのKH2PO4の線 状10%〜60%勾配で溶出させながら、pH6.7で、JT Baker ABx semi-preparative c olumnを使用するHPLCで精製した。変性条件下での2H8 mAbの精製は、in vivoで は効果が少な抗体調製となった。2H8 mAbは、Limulus amebocyte lysateassay( Sigma,St.Louis,MO)による毒性にたいして陰性であった。ハムスター抗ネズ ミ科CD18 mAb 2E6は、ロックフェラー大学(Rockefeller University)(Metlay etal.,1990)でもともと造られたもので、Endogen Inc.(Boston,MA)により 供与された。ハイブリドーマライン産生mAb 5C6(Hybridoma lines producing m Ab 5C6)(rat anti-murine CD11b)(Rosen and Gordon 1987)は、Dr.Hugh R osen(Merck,Sharp&Dohme Reseach Laboratories,Rahway,NJ)によって用意 された;IgGは、前に述べられた様に細胞上澄み液から精製された(Muller et a l.,1993)。通常のハムスターIgGは、ジャックソン免疫研究所(Jackson Immun o Resarch Lboratories,Inc.)(West Grove,PA)から購入した。全てのmAbは 、flow cytometry及び/又はimmunohistochemistryにより、それらの特定抗原確 認の為に例示された。免疫組織化学 白血球を、ヘパリンを加えたシリンジで心臓に孔を開けて採取し た血液のバッフィーコート(軟膜)から単離した。ピロゲンを含まない蒸留水9 容量に該バッフィーコートペレットを再懸濁したものにより、赤血球細胞を、氷 上で60秒間溶解した。10X PBRを1容量加え、該懸濁物を遠心分離し、 白血球含有ペレットをHBSSで洗浄した。マウス組織の凍結物、又は単離した 末梢血白血球若しくは腹膜浸出細胞のサイトスピン(sytospin)調製物を、上述 したように(ミュラー(Muller)ら1989;ボーゲン(Bogen)ら1992)間接イミ ュノパーオキシダーゼ組織化学により染色した。 簡単に説明すると、外因性パーオキシダーゼ活性をH22との反応によりとら え、上記マウス組織の凍結物をPBS/オヴァルブミンで希釈した第1のmAb を用い、室温で30分間培養し、PBS/オヴァルブミンで洗浄し、次いで西 洋ワサビのパーオキシダーゼ−結合ヤギ抗−ハムスターIgG(Accurate Scien tific,Westbury,NY)の1:200希釈物中、室温で30分間培養し、洗浄及 びジアミノベンジジン−H22で現像した。実験手順 チオグリコレートブロスの腹腔内(i.p.)注射に応答するマウス腹膜 腔(periteneal cavity)へのPMNの移動は、急性の炎症の十分確立されたモ デルである(レウインソーン(Lewinsohn)ら、1987;ワトソン(WAtson)ら、1 991)。ダルベッコリン酸緩衝生理食塩水(DPBS)で最終容量が約100μ lになるように希釈した種々のモノクローナル抗体を、マウスに外側尾静脈から 静脈(i.v.)注射した。いく匹かのコントロールマウスには、DPBS単独か又 は正常ハムスターIgGの当量を注射した。4時間後、マウスに4%のブレワー のチオグリコレートブロス(Difco,Detroit,MI)1mlを腹腔内(i.p.)注射し た。該mAbを注射してから24時間後に、マウスをCO2に晒して殺した。標 準手順(ミュラー(Muller)ら、1980)を用い、2価カチオンを含有しないハン クのバランスした塩溶液(HBBS,Gibco,Grand Island,NY)5mlで洗浄す ることにより、氷上のチューブ内に腹腔内細胞を集めた。ヘパリンを加えた血液 を、心臓にあけた孔又は後眼窩(retro-orbital sinus)から収集した。ヘマサ イトメーターを用いて、それぞれのマウスからの試料について腹腔内細胞及び末 梢白血球の数を数えた(ウノペット エリスロサイト(Unopette erythrocyte) 溶解キット(Fisher Scientific,Pittsburgh,PA)を用いた)。ライト/ジー ムサ(Wright/Giemsa)染色サイトスピン調製物(腹腔内細胞について)及び末 梢血液標本について白血球百分率を測定した。 腹腔及び胸腔について、異変の兆候を調べた。腸間膜リンパ節を採取し、4% パラホルムアルデヒド、2%グルタルアルデヒドを含む0.1Mのリン酸ナトリウ ム緩衝液(pH7.4)中に固定した。肝臓及び脾臓を完全に切取り、重量を測定 した。小腸及び大腸のほとんどとともにこれらの組織を、中性にバッファーした ホルマリン中に固定した。代表的な部分をパラフイン又はメチルメタクリレート 中に埋め込んだ。一部を切り、メタトキシリン及びエオシン(eosin H&E)で染 色した。 実施例9 これまでの実施例は、定量in vitro移動検定(ミュラー(Muller)ら、1993) において、単球と好中球とが休止状態でサイトカイン−活性化HECを横切って 移動するのにPECAM−1を必要とすることを実証し、炎症及び感染のような 侵入剌激に応答して白血球の移動が生じる他の条件において、PECAMが中心 的役割を果たすといった観察や結論を示唆するものであった。 次ぎに示す実験では、急性腹膜炎のネズミ科動物モデルを用いて、静脈内(i. v.)に投与した抗−ネズミPECAM−1mAbが急性炎症をブロックするか否 かを試験した。以下に示す結果は、抗−PECAM−1mAbが炎症反応におけ る重要な接着分子として、ほぼバックグラウンドレベルにしたPECAM−1に 対して好中球と単核白血球が移動するのを阻止することを具体的に示している。ネズミPECAM−1に対するモノクローナル抗体の急性炎症のブロックについ PECAM−1がin vivoにおいて急性炎症にたいして重要な役割を演じるか 否かを調べるために、チオグリコレートブロスの腹腔内(i.p.)注射の4時間前 に、ハムスター抗−ネズミPECAM−1mAb 2H8(ボーゲン(Gogen) ら、1992)又は適当な陽性若しくは陰性のコントロールmAbを静脈内(i.v.) 投与した(図14及び15)。急性腹膜炎のこの十分確立されたモデルにおいて 、腹腔内チオグリコレートは、最初の2時間以内に腹膜腔への好中球の流入を誘 導する(レウインソーン(Lewinsohn)ら、1987;ワトソン(WAtson)ら、1991 )。炎症の程度を、チオグリコレート注射の20時間後に腹腔内洗浄により測定 した。実施した7つの実験のうち7つについて、抗−PECAM−1mAbは、 腹膜腔への白血球の移動を阻止した。いくつかの代表的な実験を図14及び15 に示す。特異的な2つの実験を図15A及び15Bに示す。 全ての場合において、抗−PECAM−1mAbの効果は、すでにこのモデル (ローゼンとゴードン1987)において急性炎症をブロックすることが示されてい る陽性コントロールmAb 5C6(抗−CD11b)の効果に匹敵するもので あった。2H8の活性Fab又はF(ab')2断片の製造と精製は、技術的に問 題があることがわかった。従って、図15Bに示した実験及び他の同様な実験に おいて、ハムスター抗−マウスCD18(2E6)はコントロールとして働いた が、これはネズミ白血球に強固に結合するが、インテグリン(integrin)機能の 比較的弱いブロッカー(メトレー(Metlay)ら、1990)であるからである。この mAbが移動をブロックしないことは、抗−PECAM−1mAbに見られるブ ロックに応答する結合mAbの非特異的又はFc誘導効果を支配する。2E6で 処理したネズミからの末梢血の免疫染色から、ネズミを殺した時にこのmAbが 容易に検出可能なレベルで依然として白血球が結合していることがわかる(デー タ示さず)。 図14及び15は別個にPMN浸出物及び全浸出細胞(リンパ球とマクロファ ージを含む)についてのデータを示している。抗−PECAM−1mAbにより もたらされるPMNの蓄積の減少は、特にドラルチックであり、それは、これら の細胞が通常腹腔内にないからである。追加の実験から、mAb2H8による炎 症の重要な抑制を、50μg/ネズミ(試験した最も少ない投与量、図14)と いった低い投与量で達成したこと及び抑制効果が少なくとも48時間継続したこ と(データ示さず)が明らかになった。この時間における経過は、抗−CD11 b遮断(ローゼンとゴードン1987)について述べたのと同様であり、L−セレク チン(ワトソン(Watson)ら)の遮断又はP−セレクチン(マヤダス(Mayadas )ら)のノックアウトによりこのモデルで見られる4時間の抑制よりも遥に低い 。 実施例10抗−PECAM−1mAbは粘着性白血球の移動を阻止するようである これらの抗体の投与は、循環している白血球の数を減少させなかった。PMN が循環系に補充されているが、炎症部位への移動がブロックされているといった 仮説に合致して、事実、ネズミを殺した時、抗−PECAM−1mAb(表1) を投与したこれらのネズミには、顆粒球増加症が見られた。組織学的実験から、 脾臓又は肝臓での白血球の異常な蓄積が生じていないことが明らかとなった(デ ータ示さす)血小板の絶対数は数えなかったが、実験した群には、血小板の数に おける差異や末梢血流の状態における差異は観察されなかった。 表中の*は、末梢白血球の数。データは、平均値±平均値の標準偏差として示し た。**多形白血球の%。数えた100以上の細胞からの(好中球)/リンパ球/ 単球。正常なネズミのWBC白血球百分率は、リンパ球が多いことに留意のこと 。チオグリコレートを投与されたネズミは、好中球にクループ化される未成熟形 態を含むミエロイド形態の%が増加した。N.Ham.IgG***は正常ハムスタ−Ig Gである。 抗−PECAM−1mAbを投与されたネズミの腸間膜の組織学的実験からコ ントロールに比べて、細静脈におけるリンパ管内のPMNの数が増加することが 分かった。これらのPMNHは内皮表面に接触しているように思われるが(図1 6)、in vitroにおいて観測された移動のブロックと同様に、血管を横切って移 動するのが阻止されている(ミュラー(Muller)ら1993)。図16Aにこの現象 が生じているより極端な例の1つを示すが、抗−PECAM−1mAbで処理し たネズミにおけるランダムな腸間膜細静脈のプロフィールの約60%が粘着性白 血球を有しているように思われる(図16E)。この現象は、PMNの移動の部 位でもある若干大きな細静脈と同様にポスト(post)毛細細静脈において観察さ れる(コトラン(Cotran)、1965)。内皮に隣接する真の非粘着性白血球を発見 するチャンスは、これらの大きな直径の細静脈においてはほとんどないので、こ のような細静脈(50−150μmの直径)のランダムな10の部位について、 それぞれのネズミからの標識したスライドについて調べ、血管の壁に接触してい るか又は循環中にはない白血球の数を数えた。コントロール動物(チオグリコレ ート投与せず)又は2H8以外のmAbを投与された動物については、ほんのわ ずかな白血球が内皮に接触していた(図16B及び16E)。細静脈間に変動が あるが、抗−PECAM−1処理したネズミの細静脈において観察される全ての 白血球の34%が明らかに内皮に接触していた。これらのネズミの免疫組織学的 実験から、抗−PECAM−1mAbは、腸間膜細静脈を含む血管構造中の内皮 によって依然として保持されていることが分かった。これらの血管は脂肪組織に 見られ、凍結部位により貧弱に切断されるので、この現象は腸壁内の血管に現れ る(図16とCD)。循環PMNにおける残留2H8は免疫パーオキシダーゼ技 術を用いたところ検出できなかった。しかしながら、このことは24時間の間に おけるPMNの交代及び/又はPMN膜からのネズミPECAM−1の脱落によ るものであろう。実施例11 抗PECAM-1 mAbが単核細胞の移動を阻害する 多くの単核細胞及びPMNが、チオグリコレート注入後20時間で、腹腔に補充さ れる。図14及び15から、腹腔滲出細胞中の増加が、PMN中の増加によっての みでは説明できないことがわかる。抗PECAM-1 mAb 2H8も腹腔への単核細胞の流 入を阻害した(図15、右)。 PECAM-1の阻害が、単核細胞の動き(trafficking)に影響を与えたか否かを決定 するために、腹腔に引き出す腸間膜リンパ節を調べた。他のリンパ腺床中で、腸 間膜叢(mesenteric plexus)によって、腹腔が引き出される。輸入リンパ管 中の腹腔単核細胞は被膜下洞を経て、引出しリンパ節に入るであろう。腸間膜節 を調べることにより、チオグリコレートで剌激を与えたマウス中の被膜下洞を経 て進入する大量の単核細胞の数が明らかにされたが、これと比較してチオグリコ レートの前に抗PECAM-1 mAbを与えたマウスの被膜下洞中ではほとんどなかった (図17)。被膜下洞中の単核細胞の不足は、単核細胞が腹腔に入る阻害性に対 して直接影響を与える。これらのデータは図14及び15のデータと一致してお り、単核細胞の断片を選択的に表している。PMNは、一般的には引出しリンパ管 に再循環することはなく、これらのマウスのリンパ節の被膜下洞には見られない 。さらに、ある実験では、抗PECAM-1処理したマウスにとってのチオグリコレー ト導出腹腔滲出細胞数は、チオグリコレートで剌激していないコントロールマウ スにとってのものより少なかった(図14及び図15、右側)。これから、PECA M-1が、腹腔を通る単核細胞の本質的な動きにとって、及び、チオグリコレート 導出移動にとって必要であることが示唆された。 ヒト白血球及び内皮細胞を用いるイン・ビトロ(in vitro)モデルで、抗PECAM- 1又は溶解性再結合PECAM-1は、付着(attachment)に影響を及ぼさないが、単球 及びPMNの移動を阻害する(ミューラー(Muller)ら、1993年)。ここで、PMNは 、細胞間結合の先端表面、即ち内皮PECAM-1が濃縮されている細胞間結合の部位 に強く結合している(ミューラー(Muller)ら、1989年)。経内皮移動(transe ndothelial migration)中のPECAM-1の機能は、セレクチン−媒介ローリング及 び内皮細静脈(venular endothelium)の先端表面へのβ2インテグリン−媒介付 着とは遠いものである。 本研究の結果(特に図16を参照のこと)から、抗PECAM-1 mAbによって腹腔へ の進入を阻害された白血球は、内皮細静脈の管腔表面に明らかに拘束されたので 、PECAM-1は生体内で(in vivo)同じ役割を果たしていることが示唆される。影 響を受けた静脈の管腔表面の大部分は、白血球がなく、かつ、顆粒球増加症が持 続することから、内皮表面でのこの拘束は、過渡的なものであると仮定される。 抗PECAM-1 mAbによって影響を受ける移動阻害は、抗CD11-bによる阻害とは異な るメカニズムを含んでいるようである。後者の場合、顆粒球増加症は末梢血では 見られず、PMNの腹腔への移動は阻害されるが、白血球が静脈壁に明らかに接触 しているのは見られない。このことは、内皮表面に強く付着することを媒介する β2インテグリンについて提案された役割とつじつまが合う(フォン・アンドリ アン(von Andrian)ら、1991年;ローレンス(Lawrence)ら、1991年;ロー(L o)ら、1991年)。 イン・ビトロ(in vitro)モデルで、白血球の移行(transmigration)は、白血 球又は内皮細胞のいずれかを抗PECAM-1試薬で処理することによって同様に阻害 することができる。我々は、2H8 mAbが、白血球、内皮、又はその両者においてP ECAM-1を阻害することによって白血球の移行を阻害するのか否かを知らなかった 。 抗PECAM-1 mAbは、生体内(in vivo)PMNと同様に単核細胞の移動(emigration )を阻害したので、PECAM-1は、経内皮移動の方法に必要である、すべてのタイ プの白血球に共通の機能を媒介することができる。また、阻害は、少量の抗PECA M-1 mAbの投与により影響を受け(ある実験において50μg/マウス)、1回 の注入で48時間まで継続した。これらの観察結果から、PECAM-1が抗炎症治療 のターゲットに好適な分子としての役割を有していることを支持している。 さらに、上記の結果から、生体内の環境におけるPECAMの作用がわかる。実施例 9で提示された腹膜炎のネズミのモデルから、実施例1−8で例示した炎症での PECAM-1/CD31の役割が確認された。チオグリコレート・ブイヨンを腹腔内注射す る4時間前に、ネズミのPECAM-1に特異なモノクローナル抗体を静脈注射すると 、腹腔への白血球の移動を48時間阻害した。コントロールのモノクローナル抗 体(その機能を阻害せずにネズミCD18に結合するものを含む)は、同じか、又は より高濃度で用いたとき、移動を阻害しない。抗PECAM-1抗体とともに見られる 移動の減少は、肺、脾臓、又は他の内臓器官の好中球減少又は好中球滞留による ものである。なお、末梢血白血球数は、これらのマウスでは減少していない。抗 PECAM-1モノクローナル抗体で処理したマウスの腸間膜静脈で、白血球はしばし ば血管の管腔表面と結合しているのが見られるが、移動(emigrate)しているよ うではなかった。よって、イン・ビトロ(in vitro)モデルで先に見られた、白 血球の経内皮移動におけるPECAM-1の必要性は、急性炎症のこの生体内モデルに も妥当であることがわかる。 さらに、バポーシャン(Vaporciyan)と共同研究者(バポーシャンら、1993年) によって最近発表されたある発見が、本発明の前提及び結論に、さらに確証を与 える。ミューラーら(1993年)の結果、及び経内皮移動におけるPECAM-1の重要 な役割を例示する、上記概述の非発表データに基づいて、バポーシャンらは、炎 症の3つの異なるモデルによりPECAM-1の作用を研究し、これら3つのモデル全 てにおいて、PECAMは好中球移動の増進に活性的な役割を示すことを見出した( バポーシャンら、1993年の参考文献9及び19を参照のこと)。 特に、著者らは、ヒトPECAM-1と反応活性であり、かつラットPECAM-1と交叉活性 のウサギ・ポリクローナル抗体を調製し、その特異性を確立した後に、ラットに おける2つの区画でその作用を試験した。即ち、腹腔に導入したグリコーゲンに よって誘導した好中球蓄積における効果、及び肺における免疫グロブリンG(Ig G)免疫複合体の沈着、及び重症複合型免疫不全症(SCID)に伴うヒト皮をマウ スに移植する際における効果を試験した。第1のモデルで、グリコーゲンの点滴 時、及びその後定期的に抗PECAM-1抗体をラットに静脈注射すると、グリコーゲ ン誘導腹腔好中球の蓄積を75%まで阻害した。第2のモデルで、抗体を、免疫 複合体による損傷(injury)の開始の2.5時間後から開始して30分の間隔を おいて、静脈注入した。再度、好中球増加において75%の減少が観察された。 第3のモデルの植皮をTNF-αによって移植後4週間、免疫性をテストした。抗体 を受け入れるこれらの植皮は、好中球の増加及び移動に減少が見られた。これら のテストの結果から、PECAM作用に関するこの発見に確証を与え、さらに、本発 明のモジュレーターの治療上の有用性の確認をすることができる。実施例12 PECAM-1分子の外部領域の部分を有するPECAM-1の溶解性形態が、白血球の経内皮 移動を阻害するのに有効である(図10及び13、及びミューラーら、1993年) ことがわかったので、また、阻害性mAb hec7が、PECAM-1分子の領域1及び2の 間でPECAM-1と結合することがわかったので、宿主に適切に導出できたとき、例 えばPECAMの領域1及び2に対応する、より小さなポリペプチド断片を、経内皮 移動を阻害するのに用いることできることがわかる。 そのような使用の1つの例として、PECAM-1の領域に結合するリガンドに対応す るポリペプチドを、又は例えば、PECAM-1の領域1及び2を含む210個のアミ ノ酸ペプチドを、慢性的な炎症の状態(例えば、全身性紅斑性狼瘡)が勃発する のに悩んでいる患者に非経口投与することができる。溶解性ペプチドは、経内皮 移動が阻害され、白血球(炎症部位への内皮結合を交差できない)が内皮の先端 表面で少しの間拘束された後、循環系に戻る(抗PECAM mAbが、ネズミのモデル の炎症(図14−16)で非経口投与されたときに生ずる)ような、白血球及び 内皮細胞のPECAM−PECAM相互作用を阻害するであろうと予想される。 炎症の勃発(例えば、腎臓疾患)が心身に与える有害な影響は改良されるであろ うと予想される。これは、例えば、この場合、腎臓機能の標準臨床測定によって 、モニターすることができる。 さらに、一種又は複数の、構造的にPECAM-1とは無関係な、しかしその活性領域 の構造を模倣しているか又はそれに相補的な分子が、結合によってPECAM機能を 抑制するか、又は天然のリガンドの結合を競争的に抑制することが予想される。 接着性分子の二次構造の変換が、ある場合において、これらの分子を機能させる のに極めて重要であることが示されてきた。そのため、そのような状況がPECAM- 1において見出されるならば、適する構造変換の形成又は保持を、抑制又は促進 する分子を、PECAM機能を、それぞれ阻害又は増加させるのに使用してもよい。 そのような阻害又は増加させる分子は、ペプチド、小さな有機分子、並びに金属 イオン及びその錯体のような無機分子でもよい。前述したものは、抗PECAM抗体 又は完全長の可溶性PECAM-1以外の分子が、本発明においてどのように使用され るかの非限定例である。 実施例13 次に示すのは、本発明の治療方法に従う例において使用される代表的な処方であ る。静脈注射用の処方I 成分 mg/ml セフォタキシム 250.0 モノクローナル抗体hec7 10.0 デキストロースUSP 45.0 亜硫酸水素ナトリウムUSP 3.2 エチレンジアミン四酢酸二ナトリウムUSP 0.10 水を加えた後の全量 1.00ml静脈注射用の処方II 成分 mg/ml アンピシリン 250.0 rhPECAM-1 10.0 亜硫酸水素ナトリウムUSP 3.2 エチレンジアミン四酢酸二ナトリウムUSP 0.1 水を加えた後の全量 1.00ml静脈注射用の処方III 成分 mg/ml ゲンタマイシン(硫酸塩を使用) 40.0 モノクローナル抗体hec7 10.0 亜硫酸水素ナトリウムUSP 3.2 エチレンジアミン四酢酸ニナトリウムUSP 0.1 水を加えた後の全量 1.00ml静脈注射用の処方IV 成分 mg/ml モノクローナル抗体hec7 10.0 デキストロースUSP 45.0 亜硫酸水素ナトリウムUSP 3.2 エチレンジアミン四酢酸二ナトリウムUSP 0.10 水を加えた後の全量 1.00ml静脈注射用の処方V 成分 mg/ml rhPECAM-1 10.0 亜硫酸水素ナトリウムUSP 3.2 エチレンジアミン四酢酸ニナトリウムUSP 0.1 水を加えた後の全量 1.00ml 既に述べたように、本発明は脳膜炎のような、体のどの部分でも起こる能動型 の感染症を含む様々な炎症の処置に使用することができる。また、体の離れた部 分において起きた一次的炎症により二次的に抗原の沈着が起きた部分において発 生しうる急性又は慢性の二次炎症のような状態も含まれる。特にこれらの状態と して、例えば、脳膜炎、脳炎、関節炎、ぶどう膜炎、大腸炎、腸/クローン病の ような炎症、糸球体腎炎、皮膚炎、及び乾せんが挙げられる。また、敗血症に伴 って起こる呼吸窮迫症候群のような感染症の際に白血球移動の変質から起こる炎 症も含む。 その他の炎症を起こす病気としては、免疫不全、及びT細胞及び/又はマクロ ファージの付着/認識に関する状態も含み、例えば、移植片対宿種反応のような 急性及び遅延過敏症、悪性貧血のような一次自己免疫病、I型糖尿病のような自 己免疫病に関する感染症、リューマチ関節症による発赤、多発性硬化症のような 白血球の血管外遊出症を含む病気、上記に挙げたある種の二次感染症を含む抗原 −抗体錯体を媒体とする病気、及び移植拒絶反応が挙げられる。呼吸窮迫症候群 やリパーフュージョン(reperfusion)障害のような毒性のショック又は外傷に よる炎症、及び白血球の悪液質及び転移のような腫瘍性の症状による炎症は、同 様にここに述べた観点に含まれる。 上記に加えて、本発明は、病気ではない状態、特に診断及び治療目的における 白血球の移行抑制に適用可能である。これは例えば、色素又は画像増強剤を組織 内に導入する際に起きる白血球の移入を防止したり、化学療法の場合において治 療剤を選択的に導入させたり、又は患者からの白血球の採取を増加させることが 挙げられる。 次に示すのは、前述の明細書において引用した文献の略書したリストである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI A61K 38/00 ABG ABX ACC ACD ACK ADP ADQ ADU AED 39/395 ABE N 9284−4C ACV C12N 15/09 C12P 21/08 9358−4B G01N 33/53 K 8310−2J 33/577 B 8310−2J A61K 37/02 ABF ABX ADP AED ACC ACD ADQ ACK ADU AAB 9281−4B C12N 15/00 A (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FR,GB,GR,IE,IT,LU,M C,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF,CG ,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE,SN, TD,TG),AU,BB,BG,BR,CA,FI, HU,JP,KP,KR,LK,MG,MN,MW,N O,PL,RO,RU,SD,US

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.感染又は非感染状態の哺乳動物の急性及び/又は慢性の炎症部位への白血球 の経内皮移動(transendothelial migration(TEM))を調節する方法であって 、PECAMに対する抗体、PECAM活性に対する拮抗物質、組換えヒトPE CAM−1(rhPECAM−1)及びそれらの活性フラグメントからなる群から 選ばれたTEM調節量の薬剤を投与することを特徴とする方法。 2.抗−PECAM抗体が、抗−PECAM−1である請求の範囲1記載の方法 。 3.抗−PECAM抗体が、モノクローナル抗体hec7、又はその活性フラグメン トである請求の範囲1記載の方法。 4.モノクローナル抗体又はその活性フラグメントが、ハイブリドーマhec7.2, ATCC No.HB 11227から調製されたものである請求の範囲3記載の方法。 5.白血球の経内皮移動が、感染に関連している請求の範囲1記載の方法。 6.白血球の経内皮移動が、非感染性外傷に関連している請求の範囲1記載の方 法。 7.白血球の経内皮移動が、内毒素ショックに関連している請求の範囲1記載の 方法。 8.白血球の経内皮移動が、成人呼吸障害症候群に関連している請求の範囲1記 載の方法。 9.感染が、髄膜炎、日本脳炎、関節炎、ブドウ膜炎、大腸炎、皮膚炎、及び成 人呼吸障害症候群からなる群から選ばれた病態に関連している請求の範囲5記載 の方法。 10.白血球の経内皮移動が、器官移植又は組織同種移植片の続発症;アテローム 性動脈硬化症(動脈硬化症);多発性硬化症、全身性狼瘡紅斑、リウマチ関節炎 、シェーグレン症候群、進行性全身性硬化症(硬皮症)、強直脊椎炎、多発性筋 炎、皮膚筋炎、天疱瘡、類天疱瘡、タイプI糖尿病、重症筋無力症、甲状腺炎、 バセドウ病、グッドパスチャー症候群、混合結合組織病、硬化性胆管炎、クロー ン病(限局性回腸炎)及び潰瘍性大腸炎を含む炎症性腸炎、若年性悪性貧血、炎 症性皮膚炎;通常の間質性肺炎、石綿症、珪肺症、ベリリウム中毒、滑石沈着症 、様々な全ての塵肺症、サルコイドーシス(肺及び他の器官の)、落屑性間質性 肺炎、 リンパ様間質性肺炎、巨大細胞間質性肺炎、細胞性間質性肺炎、外因性アレルギ ー性歯槽炎、ウェジナー肉芽腫症、及び関連する脈管炎;動脈炎;一時的動脈炎 及び多発性動脈炎ノドサ(nodosa);自己免疫とは思われない炎症性皮膚炎;慢 性活性肺炎;遅延性過敏性反応(例えば、毒アイビー皮膚炎);何らかの原因に 基づく肺炎又は他の呼吸管炎症;何らかの病因による成人呼吸障害症候群(AR DS);炎症性浮腫を伴う日本脳炎;喘息、枯草熱、皮膚アレルギー、急性アナ フィラキシー、等の直接過敏性反応;一時的動脈炎及び多発性動脈炎ノドサ、等 の動脈炎;何らかの病因に基づくリウマチ熱、急性及び/又は慢性糸球体腎炎、 等の免疫複合体の急な沈積を含む疾病、例えば、感染後の(例えば、ストレプト コッカス感染後の)糸球体腎炎、全身性狼瘡紅斑の急性増悪;腎盂腎炎;蜂巣炎 ;膀胱炎;急性胆嚢炎;及び胃腸管、膀胱、心臓、又は他の器官、特に破裂し易 い器官に沿って一過性の虚血を生じる状態;同種器官又は組織の移植後の時期に おける同種移植片拒絶反応、からなる群から選ばれた状態に基づくものである請 求の範囲1記載の方法。 11.炎症及びそれに通常関連している状態の処置のために、白血球の経内皮移動 を阻害する、請求の範囲1記載の方法。 12.前記哺乳動物における免疫妥協状態の改善ために、白血球の経内皮移動を促 進する、請求の範囲1記載の方法。 13.白血球の経内皮移動が、医原性状態に基づくものである、請求の範囲1記載 の方法。 14.感染又は非感染状態により起こされた、患者の組織及び器官の炎症を処置す る方法であって、PECAMに対する抗体、PECAM活性に対する拮抗物質、 組換えヒトPECAM−1(rhPECAM−1)及びそれらの活性フラグメント からなる群から選ばれた処置有効量の薬剤を、その処置を必要とする患者に投与 することを特徴とする方法。 15.抗−PECAM抗体が、抗−PECAM−1である請求の範囲14記載の方法 。 16.抗−PECAM抗体が、モノクローナル抗体hec7、又はその活性フラグメン トである請求の範囲15記載の方法。 17.モノクローナル抗体又はその活性フラグメントが、ハイブリドーマhec7.2, ATCC No.HB 11227から調製されたものである請求の範囲3記載の方法。 18.薬剤が静脈注射により投与される請求の範囲14記載の方法。 19.薬剤が経口投与される請求の範囲14記載の方法。 20.薬剤が非経口投与される請求の範囲14記載の方法。 21.炎症が、感染に関連している請求の範囲14記載の方法。 22.炎症が、非感染性外傷に関連している請求の範囲14記載の方法。 23.炎症が、内毒素ショックに関連している請求の範囲14記載の方法。 24.炎症が、髄膜炎、日本脳炎、関節炎、ブドウ膜炎、大腸炎、皮膚炎、及び成 人呼吸障害症候群からなる群から選ばれた病態に関連している請求の範囲21記載 の方法。 25.炎症が、器官移植又は組織同種移植片の続発症;アテローム性動脈硬化症( 動脈硬化症);多発性硬化症、全身性狼瘡紅斑、リウマチ関節炎、シェークルン 症候群、進行性全身性硬化症(硬皮症)、強直脊椎炎、多発性筋炎、皮膚筋炎、 天疱瘡、類天疱瘡、タイプI糖尿病、重症筋無力症、ハシモト甲状腺炎、バセド ウ病、グッドパスチャー症候群、混合結合組織病、硬化性胆管炎、クローン病( 限局性回腸炎)及び潰瘍性大腸炎を含む炎症性腸炎、若年性悪性貧血、炎症性皮 膚炎;通常の間質性肺炎、石綿症、珪肺症、ベリリウム中毒、滑石沈着症、様々 な全ての塵肺症、サルコイドーシス(肺及び他の器官の)、落屑性間質性肺炎、 リンパ様間質性肺炎、巨大細胞間質性肺炎、細胞性間質性肺炎、外因性アレルキ ー性歯槽炎、ウェジナー肉芽腫症、及び関連する脈管炎;動脈炎;一時的動脈炎 及び多発性動脈炎ノドサ(nodosa);自己免疫とは思われない炎症性皮膚炎;慢 性活性肺炎;遅延性過敏性反応(例えば、毒アイビー皮膚炎);何らかの原因に 基づく肺炎又は他の呼吸管炎症;何らかの病因による成人呼吸障害症候群(AR DS);炎症性浮腫を伴う日本脳炎;喘息、枯草熱、皮膚アレルギー、急性アナ フィラキシー、等の直接過敏性反応;一時的動脈炎及び多発性動脈炎ノドサ、等 の動脈炎;何らかの病因に基づくリウマチ熱、急性及び/又は慢性糸球体腎炎、 等の免疫複合体の急な沈積を含む疾病、例えば、感染後の(例えば、ストレプト コッカス感染後の)糸球体腎炎、全身性狼瘡紅斑の急性増悪;腎盂腎炎;蜂巣炎 ;膀胱炎;急性胆嚢炎;及び胃腸管、膀胱、心臓、又は他の器官、特に破裂し易 い 器官に沿って一過性の虚血を生じる状態;同種器官又は組織の移植後の時期にお ける同種移植片拒絶反応、からなる群から選ばれた状態に基づくものである請求 の範囲14記載の方法。 26.抗感染剤を投与されている患者の炎症を解消又は軽減するための、請求の範 囲14記載の方法であって、該抗感染剤の投与に先立ち、又は同時に、又は後に、 処置を必要とする患者に、白血球の経内皮移動を調節するのに有効な、処置量の 薬剤を投与する工程を含み、該薬剤が、PECAMに対する抗体、PECAM活 性に対する拮抗物質、組換えヒトPECAM−1(rhPECAM−1)及びそれ らの活性フラグメントからなる群から選ばれたものであることを特徴とする方法 。 27.抗−PECAM抗体が、抗−PECAM−1である請求の範囲26記載の方法 。 28.抗−HEC抗体が、モノクローナル抗体hec7又はその活性フラグメントであ る請求の範囲26記載の方法。 29.抗感染剤が、ベータラクタム系抗生物質である請求の範囲26記載の方法。 30.薬剤が静脈注射により投与される請求の範囲26記載の方法。 31.薬剤が経口投与される請求の範囲26記載の方法。 32.炎症が、内毒素ショックに関連している請求の範囲26記載の方法。 33.炎症が、感染源の成人呼吸障害症候群に関連している請求の範囲26記載の方 法。 34.炎症が、髄膜炎、日本脳炎、関節炎、ブドウ膜炎、大腸炎、ARDS、及び 皮膚炎からなる群から選ばれた病態に関連している請求の範囲26記載の方法。 35.炎症が、器官移植又は組織同種移植片の続発症;アテローム性動脈硬化症( 動脈硬化症);多発性硬化症、全身性狼瘡紅斑、リウマチ関節炎、シェーグレン 症候群、進行性全身性硬化症(硬皮症)、強直脊椎炎、多発性筋炎、皮膚筋炎、 天疱瘡、類天疱瘡、タイプI糖尿病、重症筋無力症、甲状腺炎、バセドウ病、グ ッドパスチャー症候群、混合結合組織病、硬化性胆管炎、クローン病(限局性回 腸炎)及び潰瘍性大腸炎を含む炎症性腸炎、若年性悪性貧血、炎症性皮膚炎;通 常の間質性肺炎、石綿症、珪肺症、ベリリウム中毒、滑石沈着症、様々な全ての 塵肺症、サルコイドーシス(肺及び他の器官の)、落屑性間質性肺炎、リンパ様 間質性肺炎、巨大細胞間質性肺炎、細胞性間質性肺炎、外因性アレルギー性歯槽 炎、ウェジナー肉芽腫症、及び関連する脈管炎;動脈炎;一時的動脈炎及び多発 性動脈炎ノドサ(nodosa);自己免疫とは思われない炎症性皮膚炎;慢性活性肺 炎;遅延性過敏性反応(例えば、毒アイビー皮膚炎);何らかの原因に基づく肺 炎又は他の呼吸管炎症;何らかの病因による成人呼吸障害症候群(ARDS); 炎症性浮腫を伴う日本脳炎;喘息、枯草熱、皮膚アレルギー、急性アナフィラキ シー、等の直接過敏性反応;一時的動脈炎及び多発性動脈炎ノドサ、等の動脈炎 ;何らかの病因に基づくリウマチ熱、急性及び/又は慢性糸球体腎炎、等の免疫 複合体の急な沈積を含む疾病、例えば、感染後の(例えば、ストレプトコッカス 感染後の)糸球体腎炎、全身性狼瘡紅斑の急性増悪;腎盂腎炎;蜂巣炎;膀胱炎 ;急性胆嚢炎;及び胃腸管、膀胱、心臓、又は他の器官、特に破裂し易い器官に 沿って一過性の虚血を生じる状態;同種器官又は組織の移植後の時期における同 種移植片拒絶反応、からなる群から選ばれた状態に基づくものである請求の範囲 26記載の方法。 36.白血球の経内皮移動を測定する方法であって、 A.ヒトの内皮細胞のコロニーからの試験基質を提供する工程; B.前記哺乳動物から所定量の白血球を含むと考えられる生物学的試料を採取す る工程; C.工程Bの生物学的試料を前記試験基質と共に前記白血球の経内皮移動が起こ るのに十分な時間インキュベートする工程;及び D.工程Cのインキュベートした材料を、前記試験基質の細胞間領域に付着した 前記白血球の場所と数を数えることによって、検査する工程; を含む上記方法。 37.哺乳動物における経内皮移動、及びその際のPECAMの役割を測定する方 法であって、 A.ヒトの内皮細胞のコロニーからの試験基質を提供する工程; B.前記哺乳動物から白血球を含む生物学的試料を採取する工程; C.工程Bの生物学的試料の一部を前記試験基質と共に、PECAM拮抗物質の 不存在下に、前記白血球の経内皮移動が起こるのに十分な時間インキュベートす る工程; D.工程Bの生物学的試料の他の一部を前記試験基質、及び白血球の経内皮移動 を調節できる薬剤と共に、工程Cと同じ時間インキュベートすることにより、コ ントロールを調製する工程、但し該薬剤は、PECAMに対する抗体、PECA M活性に対する拮抗物質、組換えヒトPECAM−1(rhPECAM−1)、P ECAM活性の作用物質、及びそれらの活性フラグメントからなる群から選ばれ たものである;及び E.工程Cのインキュベートした材料を検査し、前記白血球の経内皮移動につい てPECAMの機能を測定し、工程Dのインキュベートした材料についての結果 と比較する工程; を含む上記方法。 38.哺乳動物におけるPECAM機能の循環調節剤を検出する方法であって、 A.ヒトの内皮細胞のコロニーからの試験基質を提供する工程; B.前記動物から、血漿、血清及び他の体液からなる群から選ばれる生物学的試 料を採取する工程; C.同一又は異なる哺乳動物からの所定量の白血球を、前記試験基質と共に、又 は前記試験基質及び工程Bの生物学的試料の一部と共に、PECAM拮抗物質の 不存在下に、前記白血球の経内皮移動が起こるのに十分な時間インキュベートす ることによって、少なくとも1個の試験インキュベーションを調製する工程; D.前記試験哺乳動物又は異なる哺乳動物からの更に所定量の白血球を、前記試 験基質と共に、又は前記試験基質及び白血球の経内皮移動を調節することができ る薬剤と共に、工程Cと同じ時間インキュベートすることによって、少なくとも 1個のコントロールを調製する工程、但し該薬剤は、PECAMに対する抗体、 PECAM活性に対する拮抗物質、組換えヒトPECAM−1(rhPECAM− 1)、PECAM活性の作用物質、及びそれらの活性フラグメントからなる群か ら選ばれたものである;及び E.工程C及びDのインキュベートした材料を検査し、前記白血球の経内皮移動 についてPECAMの機能を測定し、工程Cの試験インキュベーション間の比較 、及び工程Dのコントロール間の比較、及び前記試験インキュベーションと前記 コントロールとの比較する工程; を含む上記方法。 39.生物学的試料が、炎症が発現し易いと思われる哺乳動物、発現しつつあると 思われる哺乳動物、又は発現が進行中である哺乳動物であって、PECAM機能 の変化が推測される哺乳動物から採取されたものである請求の範囲37又は38記載 の方法。 40.工程C及びDのインキュベーション時間が、PECAMの不存在下では白血 球の経内皮移動が起こるのに不十分な時間であり、かつ前記方法が、前記PEC AM作用物質の存在及び量の検出及び/又は測定に及ぶ請求の範囲37又は38記載 の方法。 41.前記コントロールが、工程Dの薬剤と共にインキュベートされた正常な哺乳 動物から採取された生物学的試料、工程Dの薬剤と共にインキュベートされなか った正常な哺乳動物から採取された生物学的試料、及び工程Dの薬剤と共に及び /又は該薬剤なしにインキュベートされたPECAM活性の変化が公知の標準化 白血球からなる群から選ばれた材料を用いて前記方法を実施することにより調製 される請求の範囲37又は38記載の方法。 42.試験中の哺乳動物から採取された生物学的試料が、正常な哺乳動物から採取 された生物学的試料、PECAM機能が異常であることが知られている異常な白 血球を含む生物学的試料と共にインキュベートし、かつ工程Dのコントロールを 公知の阻害剤及び/又は正常な白血球と共にインキュベートしたPECAM機能 のアクチベータを使用して調製される、請求の範囲37又は38記載の方法。 43.生物学的試料が、炎症及び/又は炎症を起こすことが知られている状態が存 在している哺乳動物から採取され、前記方法が、規則的かつ周期的に行われ、そ の期間中、PECAM機能の変化及び前記哺乳動物の前記炎症及び/又は前記状 態の程度をモニターする、請求の範囲37又は38記載の方法。 44.炎症の発現の見込み及び/又は有意の経内皮移動を評価する工程を含む請求 の範囲37又は38記載の方法。 45.工程Cにおいて、生物学的試料を、前記試験基質、又は前記試験基質及び経 内皮移動を調節することができると考えられる薬剤と共に、インキュベートし、 かつ前記方法が、前記薬剤をスクリーニングして、その一般的な効果を測定し及 び/又は特定の患者の処置におけるその効果を測定するための検定を含んでいる 請求の範囲37又は38記載の方法。 46.薬物及び/又は処置薬が、他の状態に作用する効果又は前記経内皮移動に影 響することが知られている薬剤の効果をモニターするために、前記生物学的試料 及び前記試験基質と組み合わせて、前記薬物及び/又は処置薬をインキュベート する工程をさらに含んでいる請求の範囲37又は38記載の方法。
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