JPH08511015A - 治療用抗体断片 - Google Patents

治療用抗体断片

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Abstract

(57)【要約】 TNFαに反応するIgG Fab断片を患者に投与することを含む、中和が有益な患者におけるTNFαの中和方法。患者としては、敗血症性ショックもしくは敗血症性ショックの徴候を示す者が適切である。Fab断片が、ポリクローナルIgGから得られたものであれば好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】 治療用抗体断片 本発明は、治療における免疫グロブリンFab断片の使用に関する。 抗体は、微生物または外部の高分子に対する免疫反応の一部として形成される 。これらは免疫グロブリン(Ig)であって、症状の悪化の診断、モニタリング 、予防および治療用に広く臨床的に使用されている。 全ての抗体分子を形成する基本ユニットが、Porter(1959)Bioche m J.73,119-126によって、特定のタンパク質分解酵素を用いて解明された。最 も重要な免疫グロブリンであるIgGは、二本の重鎖と二本の軽鎖を備え、重鎖 はジスルフィド結合によりそのヒンジ領域で対をなしている。上記結合のパパイ ンによる切断により、図1に示されるように、二つの抗体結合断片(Fab)と クリスタリン断片(Fc)が放出される。ヒンジ部下方のペプシンでの切断によ り、図1に示すように、少し小さいFc断片と二つの結合部位を備えた一つのF (ab’)2断片になる。各Fab断片は、軽鎖と一部の重鎖の両方を備え、微 生物または外部の高分子に対する特異的結合に重要な配列を含む。Fcは、二つ の重鎖の残余からなり、これに相補的なマクロファージおよび多形核白血球細胞 が結合可能な部位である。二つの重鎖(軽鎖ではない)は、抗体の各クラス、す なわちIgG、IgM、IgAおよびIgEで異なる。IgGは、濃度の点で主 要な循環する免疫グロブリンである。これは、単一の基本的な免疫グロブリンユ ニットからなり、特徴として、その特異的抗原に対する高い親和性を備えている 。さらに詳細な抗体の構造および機能については、Roitt(1991 Essential Immu nology,7th Edition,B1ackwell Scientific Publications,Oxfordに記載され ている。 微生物病原体は、可溶性の毒素を放出することにより有害な影響を引き起こす 。これらは、ジフテリアおよびテタヌスバチルス属によって放出される神経性外 毒素およびグラム陰性菌の細胞壁からのリポポリサッカリド(LPS)およびグ ラム陽性の生物からのペプチドグリカン等の種々の内毒素を含む。1890年に 、von Behringは、可溶性抗原に対する外因性の抗体が治療的価値を有すること 、すなわち、ジフテリアによる子供の死が、ジフテリアトキソイドで高度免疫さ れたウマの血清の全身性投与によって減少したことを示した。類似した試みが、 テタヌス患者でも成功した。受動免疫化は、1984年にCalmetteおよび他の研 究者によって、ヘビにかまれた人にも急速に広がった。 敗血症性ショック症候群(septic shock syndrome)の発達には、細胞レベル (例えば、内皮細胞における酸化窒素シンターゼ)において、イニシエーター( LPS等)、メディエーター(TNFα、IL- 1およびIL- 6を含む)およ びエフェクターが含まれる。全てのイニシエーターとメディエーターは、抗原と なる可能性があり、これらの高分子に対する抗体は、敗血症性ショックの予防お よび治療に使用することができる。いくつかのグループは、成功の度合いは異な るが、LPSに対するポリクローナル抗体(PcAb)またはモノクローナル抗 体(McAb)を用いた。同時に、TNFαに対するPcAbによって、BAL B/Cマウスにおけるこのサイトカインの致死効果が妨げられることが示された (Beutleら(1985)Science 229,869-871)。Traceyとその同業者((1987)Na ture 330,662-664)により、ヒヒにおける細菌試験(チャレンジ)の1時間前 に与えられた、TNFαに対するMcAbが、器官損傷に対して部分的な保護を 示し、二時間前に与えた場合には、より完全に保護することが示された。言い換 えれば、抗TNFα McAbが予防的に用いられた。 いくつかのグループが、通常はウサギにおいて、LPSおよびTNFに対する PcAbを生成し、敗血症性ショックの動物モデルでその効果を示した。また、 LPSに対するPcAbがヒトで生成され、使用も成功した(Zieglerら(1982 )New Engl.J.Med.307,1225-1230)。ヒト抗体の使用は、アレルギー性の併 発症の危険を避けるものであるが、ウイルスの混入(HIVおよび肝炎)の可能 性 を含む、倫理的かつロジスティック等の理由から広い適用が妨げられる。それゆ え、ほとんどのグループは、McABの生成に労力をつぎ込んでいる。McAb は、例えば、均一であることや、多くの場合に、他のタンパクから抗体を分離す るためにプロテインAまたはプロテインGとのアフィニティークロマトグラフィ ーによるダウンストリーム処理(down-stream processing)が比較的単純である こと等の多くの利点を与える。 敗血症性ショックに対する治療の開発に関わるどのグループも、特異的なFa b断片を調製または使用していない。またどのグループも、ショックの臨床的発 現後に、敗血症性ショックの患者を治療するのに抗TNF Fab断片を使用す ることを示していない。発明の要約 我々は、TNFαに反応するFab断片の投与が、“敗血症性ショック”症状 の患者に有益であることをヒトで証明した。 実施例でより詳細に記載するように、TNFαに対するポリクローナル抗体か ら得られたFab断片が、TNFαに対する完全なIgGよりも、TNFの影響 を減少させるのにより効果的であることを予期せず見いだした。 しかして、本発明の一つの態様は、TNFαに反応するFab断片を患者に投 与することを含む、TNFαの中和から利益を得る患者におけるTNFαの中和 方法を提供する。 患者としては、敗血症性ショックもしくは敗血症性ショックの症状を有する者 が適切である。しかして、本発明の更なる態様は、TNFαに反応するIgG Fab断片を患者に投与することを含む、患者における敗血症性ショックもしく は敗血症性ショック症状の予防または改善方法を提供する。 Fab断片は、当該技術分野でよく知られた、実施例に開示した方法で、TN Fαに反応する実質的に純粋なIgGから生成することができる。 本発明の更なる態様は、薬剤中に使用するための、TNFαに反応するIgG Fab断片を提供する。 本発明の更なる態様は、TNFαの中和から利益を得る患者の治療用薬剤の製 造における、TNFαに反応するIgG Fab断片の使用を提供する。 IgG Fab断片が、ポリクローナル抗血清から得られたものであればさら に好ましい。ポリクローナル抗血清(ポリクローナルIgGを含む)は、ヒツジ 、ヤギ、ウマ等を免疫することによって得られる。哺乳動物としては、スクレー ピーおよび人獣共通伝染病ウイルスを有していないヒツジが好ましい。TNFα に反応する、ポリクローナルヒツジIgGから得られたFab断片の調製方法を 、実施例に記載する。 TNFαに反応するFab断片は、循環するTNFαのレベルの増加に特徴を 有する症状の治療に使用できる。このような症状としては、例えば敗血症性ショ ック等のショック、および、腫瘍治療の状況における過剰のTNFαを含む。敗 血症性ショックは、特にグラム陰性菌の感染等の細菌感染後および敗血症中に起 こる。また、ショックは、事故または外科手術後の外傷も含める。更なる使用は 、国際特許WO89/08460号に記載された抗リンパ球抗体治療に関連した 治療、および欧州特許第355067号に記載されたガンの化学療法に関連した 治療を含む。 ヒトリンパ球に対するラプリン(laprine)またはウマのポリクローナル抗体 の静脈注射が、急性腎臓同種移植片拒絶反応(aute renal allograft rejection )の治療を助けるのに非常に効果的であることがわかっている。このような生成 物 は、依然として使用されている。Ortho Pharmaceutical Coは、臨床試験の後、 腎臓移植後の移植片拒絶反応防止を補助するために、マウスのモノクローナル抗 体、OKT3を慣例的に使用することに対して、1986年にFDAからライセ ンスを許可された。この生成物は、腎臓、肝臓および心臓移植後の急性拒絶反応 の治療に極端に効果的であることを示し、OKT3は、ライセンスが許可された モノクローナル抗体をベースとした治療生成物(monoclonal-based therapeutic product)のみを残している。 OKT3は、全ての成熟Tリンパ球上に見られるCD-3複合体に特異的に結 合する。通常、CD-3は、抗原認識と細胞刺激に関係し、この両方は、マウス 抗体の存在による立体障害のために妨げられる。 モノクローナル抗体OKT3を発現するハイブリドーマは、America Type Cul ture Collection,12301 Parklawn Drive,Rockville,Maryland 20852 USA、加 入番号ATCC CRL8001から得られる。これは、IgG2aイソタイプであり、ヒト ヘルパーT細胞サブセットに反応する。ハイブリドーマおよび抗体は、参照とし てここに取り込まれた米国特許第4381295号に引用される。OKT3を用 いた治療法は、参照としてここに取り込んだOrtho Study Group(1985)N.Engl .J.Med.313,337-342に記載されている。 しかしながら、このような抗Tリンパ球治療により、疑う余地のない利益とと もに副作用が生じる。ポリクローナル抗リンパ球グロブリンの最初の注入とそれ に次ぐOKT3の最初の注射の間に、実際に全ての患者がひどい徴候および症状 を経験する。これらは、少なくとも90%の被験者における発熱、頭痛、悪心お よび嘔吐、下痢、全身的な倦怠感および極端な疲労、呼吸困難、筋肉痛および頻 拍を含む。数人の患者では、急性肺水腫が引き起こされた。治療の第二期では、 副作用は最小限であり、以下の期間では全く現れなかった。 このような臨床的な発現は、TNFの注入後または敗血症性ショックに見られ るものに類似している。抗リンパ球グロブリンの注入は、インターロイキン-1 ベータ(IL-1β)が測定可能ではないが、循環するTNFを検出不可能なレ ベルから111〜731ng/Lの値まで顕著に増加させることを示した。TN Fにおけるこの増加は、密接に発熱を伴う(38.4〜40.4℃)。 本発明の目的は、OKT3または抗リンパ球グロブリン処置後のショック様症 状を減少することである。 しかして、一つの好ましい実施態様では、例えば腎臓移植における急性拒絶反 応を減少するために、TNFαに反応するIgG Fab断片、もしくは機能的 に同等のポリクローナル抗血清を、モノクローナル抗体OKT3が与えられた患 者を治療するために使用する。TNFαに反応するIgGまたはFab断片は、 OKT3または機能的に同等の抗体で処置した際のショック様副作用を減少させ る。 スピロヘータである回帰熱ボレリアによって引き起こされるラウス-ボーン再 発性熱(Louse-borne relapsing fever)(LBRF)は、今世紀にヨーロッパ 、アフリカおよび中東で大規模に流行したが、現在はエチオピア高地の固有の地 域に限定されている。流行中は、未治療の死亡率は40%を超えたが、ペニシリ ン、テトラサイクリン、クロラムフェニコールおよびエリスロマイシンを含む抗 生物質を用いて5%未満まで減少した。臨床的治療は、恐ろしく、かつ、時には 致死のヤーリッシュ-ヘルクスハイマー反応(JHR)を誘発する抗生物質の使 用によってのみ成される。静脈のテトラサイクリンは、予想通り処置から約1時 間以内に開始される、典型的な“内毒素”または“ショック”反応(Warrellら (1970)Clin.Sci.39,123-145)である硬直、潮紅および解熱期の三段階から なる反応を引き起こす。患者は、潮紅段階早期における熱の、またはショックの ピークにおける超高熱、もしくは潮紅/解熱段階における急性の心筋の不全を伴 って、この反応の間に死ぬことがある。 Negussieと彼の同僚((1992)J.Exp.Med.175,1203-1207)は、JHR中 に、TNFαと、それに次いでIL-6およびIL-8が爆発的に放出されること を証明した。 しかして、さらなる実施態様では、TNFαに反応するIgG Fab断片を 、ヤーリッシュ-ヘルクスハイマー反応で示されたような敗血症性ショックの徴 候を有する患者を治療するために用いる。 このJHRは、適切にラウス-ボーン再発性熱の抗生物質処置に関連する。 JHRまたは類似反応は、梅毒、ティック-ボーン再発性熱、ヴァンサンアン ギナ、そ毒熱(rat-bite fever)、レプトスピラ症、フランベジア、ブルセラ症 およびアフリカトリパノソーマ症を含む、種々の他の寄生性かつ侵害性生物疾患 の抗生物質処置に関することが知られている。 実施例に記載したような抗TNF Fabを用いたLBRFの抗生物質処置に 係る徴候の処置は、JHRもしくは上記疾患の抗生物質処置に係る類似反応を処 置するために用いられることが認識される。 ラウス-ボーン再発性熱のJHRは、抗TNFαインターベンション(interve ntion)の臨床試験用の倫理的なモデルを提供することが認識され、JHRにお けるTNFαのレベルが増加することがよく知られている。 本発明の更なる態様は、TNFαに反応するIgG Fab断片および生理学 的に許容できるキャリアーを有する薬学的組成物を提供する。 一般に、IgG Fab断片は、患者のTNFαを中和したいときはいつでも 使用できる。投与される量は、患者の体重および状態を参考に決定されるが、典 型的に、200-2000mgの特異的抗TNFa Fab断片が、成人に、2 ない し3日以上投与される。 慣例的に、Fab断片がポリクローナル抗血清から得られ、アフィニティー精 製がされていない場合には、約20mg/kgの特異的抗TNFα Fabを含 有する120mg/kgの全Fabが投与される。 Fab断片が実質的に純粋で、発熱原性でないことが好ましい。Fab断片は 、陽イオン交換クロマトグラフィーまたはアフィニティークロマトグラフィー等 のクロマトグラフィー技術を用いて実質的に精製することができる。 本発明のIgG Fab断片またはその製剤は、非経口的(例えば、静脈内、 皮下あるいは筋内)注射を含む通常の全身性の方法で投与することができる。こ の処置は、一回の投与もしくはある期間をおいて複数回の投与からなる。 本発明のIgG Fab断片は、単独で投与することもできるが、一つ以上の 使用可能なキャリアーを備えた薬学的な製剤とすることが好ましい。このキャリ アーは、Fab断片に適しており、被投与者にとって有害ではないという意味で “使用可能”でなければならない。 IgG Fab断片の製剤は、都合良く単位投与形態とされ、薬学においてよ く知られた方法で調製することができる。このような方法は、IgG Fab断 片と、一つ以上の補助成分からなるキャリアーとを組み合わせる段階を含む。一 般に、この製剤は、一様かつ密接に活性成分と液体キャリアーとを組み合わせる ことによって調製される。 非経口投与に適した製剤は、酸化防止剤、バッファー、静菌薬、およびこの製 剤を被投与者の血液と等張にする溶質を含有することができる水性および非水性 の無菌の注射液;および懸濁剤と増粘剤を含む水性および非水性の無菌の懸濁液 を含む。製剤は、密封されたアンプルおよびバイアル等の単位投与もしくは多数 回投与用容器で提供することができ、例えば直ちに使用できる注射用の水等の無 菌液体キャリアーの添加のみを必要とする冷凍乾燥条件(凍結乾燥)で保存する ことができる。即席の注射液および懸濁液を調製することができる。好ましい単 位投与製剤は、活性成分の日々の投与量または単位、日々の副投与(sub-dose) またはその適切な画分を含むものである。 本発明を、以下の実施例および図面を参照して記載する。 図1は、抗体分子の構造を示す図である。 図2は、ヒツジにおける肺動脈圧およびリンパ液の流れに対する完全な抗TN Fα抗体の効果を示す。 図3は、マウスにおけるリポポリサッカリド誘発致死に対する抗TNFα F ab断片の効果を示す。 図4は、L929細胞に抗TNFα IgGまたはFabとTNFαとを共在 させた場合の効果を示す。 図5は、TNFαを処置してから2時間後に抗TNFα IgGまたはFab 断片を適用した場合の効果を示す。 図6は、TNFαを処置してから4時間後に抗TNFα IgGまたはFab 断片を適用した場合の効果を示す。 図7は、最初の温度が正常である場合の、患者の体温に対する抗TNFα F ab断片または食塩水の影響を示す。 図8は、最初の温度を高くした場合の、患者の体温に対する抗TNFα Fa b 断片または食塩水の影響を示す。 図9は、食塩水、対照のFabもしくは抗TNFα Fabで処理された患者 におけるTNFαピークレベルを示す。 実施例1:ヒッジを免疫するためのTNFα免疫原の調製 手順 活性なTNFα免疫原を含むバイアルの調製 バイアルは、新規で、塵がなく、バイアルに免疫原が付着することを前もって 防止するためにシアリナーティング流体(sialinating fluid)で48時間処理 されるべきである。新鮮なシアリナーティング液は、24時間ごとに作製する必 要がある。 シアリナーティングは、以下の方法で行われる。 a) ドラフトチャンバー内で、バイアルを金属のトレーに並べる。 b) 製造元の説明に従ってシアリナーティング溶液を作製する。0.1%溶液 に希釈する。0.2%溶液は、99部の水に対して1部のAQUASIL(商品 名)とすることによって成される。絶え間なく攪拌する。その溶液にバイアルを 浸す。次いで、最低でも24時間風乾する。 TNFαを4℃での保存状態から移し、少なくとも30分間室温で平衡化させ る。 全体の群の一ヶ月ごとの免疫化用のTNFαの全量を、天秤を用いて無菌の1 50mlのSterilin(商品名)フラスコに量り分けた。必要な計算は、 以下の“免疫原調製に係る計算”に記載する。これは、以下に記載した計算にお いてEとして表される。調製した残りの免疫原は、保存して後日に使用すること ができる。 この免疫原を、0.9%食塩水に溶かす。この溶液を、最低でも30分間エン ドオーバーエンドローテーション(end-over-end rotation)で混合する。用い た食塩水の量は、以下の記載のFである。 調製された免疫原溶液を、無菌のピペットおよびPipetteman(商品 名)装置を用いてバイアルに分注する。 免疫原調製に係る計算 各バイアルは、ヒツジ3頭分に十分な免疫原を含むべきである。それゆえ、免 疫化用のヒツジの全体数(A)を3で割り、次の整数に繰り上げる。 A/3=B 例えば、49/3=16.33であるから17 量り分けられるTNFαの量は、各ヒツジ当たりに必要とされる免疫原の量( C)をかけた3Bである。 (3 x B)C=D 例えば、調製した免疫化の投与量が各ヒツジ当たり80μgなら、(3 x 1 7)80=4080μg=4.08mg 一つごとに異なる、塩内容物に対するTNFαの量は、免疫原を量り分ける際 に考慮しなければならない。 (D/供給物質におけるTNFαのパーセント)100=E 例えば、提供物質が95%の塩と5%のTNFαを含有する場合には、(4.0 8/5)100=81.6mg 量り分けられた免疫原を、使用されるバイアルの数と4をかけて計算された適 切な量の0.9%食塩水に溶かす。各バイアルは、4mlの食塩水を含むべきで ある。 B x 4=F 例えば、17 x 4=68ml 実施例2:免疫化、抗TNFαヒツジのサンプルおよび採血のプロトコール この表は、TNFαに対して免疫されたヒツジを得るための、免疫化の投与量 、採血量および個々のサンプルもしくは貯蔵されたサンプルの処理に関する年間 の隔週計画を示す。 免疫化の前に各動物からサンプルをとる。このレベルが、各ヒツジのバックグ ラウンドのレベルである。 以下の定義を用いる。 I :最初の免疫化 R# :最初の免疫化後の再免疫化の数 サンプル:力価を評価するための各動物からの5-10mlの血液サンプル 採血 :体重のkg当たりに得られた10mlの血液 IS :個々の性能を評価するための個々のサンプル P :全ての個体からの採血の貯蔵 実施例3:部分精製されたIgGからの抗TNFα Fab断片の調製 ヒツジを、投与反応の研究に基づいて選択され、かつ実施例1および2に記載 されたようなrhTNFαの量で、一連の計画に従って免疫した。適当な循環す る特異的抗体レベルが得られたら(少なくとも3g/L)、ヒツジから無菌かつ 発熱物質のないガラス瓶に採血する;回転瓶技術により凝固を促進し、瓶を遠心 し、血清を層流キャビネットで吸引により回収し、0.2μmの濾過にかけ、− 20℃に保存する。細菌および発熱物質の混入が防止され、この生成物を厳格に 品質管理する。 他の動物からの抗血清を貯蔵し、アルブミンを含む他の多くの血清タンパク質 から分離するために、25℃で免疫グロブリンを硫酸ナトリウムで沈殿させた。 IgGクラスの抗体を広範に含むその免疫グロブリンを、無菌の硫酸ナトリウム で洗浄し、食塩水に再度懸濁した。 パパイン処理:次の段階は、システインおよびEDTAで活性化されたパパイン を用いてFabおよびFcに抗体を切断することである。これは、完全なIgG を確実に切断する条件下で行う。クリスタリンFcは、遠心により除去する。パ パイン切断および遠心後の上清は、以下を含む。(1)注目の可溶性抗原に対す る特異的なFab;(2)多数の別のエピトープに対する非特異的なFabであ って治療には価値がないもの;(3)少量のタンパク質(アルブミンを含む)と 他の混入物;および(4)不活性化したパパイン。 アフィニティークロマトグラフィー: アフィニティー精製. ヒト腫瘍壊死ファクター(human tumor necrosis facto r)(抗TNF)Fab断片のアフィニティー精製は、rTNFα(組換えヒト TNFα)が結合した架橋結合したアガロース(セファロース)媒体を用いて行 う。rTNFαの媒体への結合は、イソ-ウレア(iso-urea)結合が用いられる 。 アガロース-rTNFαアフィニティーカラムマトリックスの作製 材料 臭化シアン活性化セファロース4B(Pharmacia,Uppsala,Sweden) rTNFα(R/D Systems Minneapolis,USA) BPGアフイニティーカラム容器(Pharmacia) 大きなガラス焼結漏斗 ブフナーフラスコ 真空ポンプ ガラス棒 ナルゲンボトル(Nalgene bottle) バッファーおよび溶液 全てのバッファーは、無菌かつ発熱物質が無いものでなければならない(SO P0.2、治療用製品のための無菌、発熱物質の無いバッファーの調製参照)。 塩酸(1mM)200ml/g)氷冷) 塩化ナトリウム(0.5M)を含む炭酸水素ナトリウム(0.1M、pH8.3 ) エタノールアミン(1.0M、pH8.0) 塩化ナトリウム(0.5M)を含む酢酸ナトリウム(0.1M、pH4.0) 手順. 治療用製品のためのカラムを作製する際に、全ての工程をクラス100 条件における層流下で行い、全ての装置は無菌かつ発熱物質の無いものとするべ きである。 ゲルの膨潤および洗浄:必要量の冷凍乾燥されたセファロースパウダーをプラス チックのナルゲンボトルに量り分け、HCl(氷冷)に懸濁する。ゲルがすぐに 膨潤し、同じ液体(200ml/g(ゲル))で、焼結されたガラスフィルター 上で15分間洗浄する。この溶液を、いくつかの分割量に添加し、最後の分割量 の後にひび割れが表面に現れるまでゲルを乾燥させる。 リガンドの結合:TNFリガンド(5mg/g(用いられるゲル))を、プラス チックナルゲンボトル中の炭酸水素ナトリウムバッファー(0.1M,pH8. 3、7ml/g(用いられるゲル))に溶解する。溶解させた後、分注量(全体 の0.25%)をとり、リガンド溶液を底から跳ね上げないように注意しながら 、風乾したゲルを添加する。この混合物を、4℃で一晩、エンドオーバーエンド で循環させる。 ゲルの活性基のブロッキング:一晩結合させた後、このゲル溶液をガラス焼結漏 斗に移し、リガンド溶液を吸引し回収する。次いで、このゲルを200mlのエ タノールアミンで洗浄する。全ての洗浄物を回収する。 次いで、このゲルをエタノールアミン(1.0M、pH8.0)を含有するナ ルゲンボトルに移し、この混合物を上述のように一晩循環させる。 ゲルの洗浄:ブロックされたゲルを焼結漏斗に移し、エタノールアミン溶液を吸 い上げ、回収する。このゲルを結合バッファー(重炭酸塩)、酢酸塩バッファー 、次いで二度目の結合バッファーで洗浄する。 このゲルを、カラム容器に移して収容し、食塩水(0.9%)を通して洗浄す る。 結合効率を、洗浄におけるタンパク質の量を測定することによって決定し、こ れを最初のリガンド溶液分注量と比較する。 各材料が完了した後で、かつ、全体のFab切断溶液の最初の添加の前に、カ ラムをグアニジニウムヒドロクロリド(6.0M)を用いて殺菌する。 このFab溶液は、18℃で、最低でも2時間、1ml/分の流速で循環させ る。 アフィニティー支持体からのrTNFα抗毒素Fabの放出 支持体に結合したヒツジのrTNFα Fab断片を、グリシン(10mM) pH2.5)でカラムを洗浄することによって遊離させる。流出液を、クエン酸 塩バッファー(0.6M、pH8.0:2.5%の終濃度)に回収し、ナルゲン 、2リッター使い捨て回収ボトルに保存する。サンプルをQC試験(GF FP LC、pH、タンパク質濃度、無菌性およびLAL試験)に用いる。 アフィニティーカラムを、リン酸バッファー(10mM、pH7.3)を用い て、流出液のpHが約5.5になるまで再度平衡化する。次いで、このカラムを 、次のサイクル用に調製するために食塩水(0.9%)で平衡化する。 付加的もしくは選択的に、陽イオン交換クロマトグラフィーを用いることがで きる。 陽イオン交換クロマトグラフィー 全体のFab溶液(酢酸アンモニウムバッファー)を、ほとんどのFab(> 80%)が結合するような陽イオン交換カラム(将来的にはより弱く結合するカ ラムに変わるが、現在のところBioRad MacroPrep S)に添加 する。生成物を殺菌し、プリオンまたはウイルスによる混入を防止するために、 このカラムおよびこれに結合したFabを、3カラム容量のバッファー(酢酸ア ンモニウム、pH4.0)で洗浄する。 洗浄後、結合した全体のFabを、塩化ナトリウム(0.5M)を含有するア プリケーションバッファーでカラムを洗浄することにより溶出させる。次いで、 酢酸アンモニウムバッファーを除くために溶出されたFabを限外ろ過および食 塩水で洗浄し、必要に応じて濃縮し、無菌のプラスチックトランスファーバッグ に収容する。このバッグは、充填装置に直接連結することができる。この生成物 を、最後に濾過し、充填かつ最終的に充填し、凍結乾燥する。 このイオン交換カラムは、水酸化ナトリウム(1.0M)を用いて使用の合間 に滅菌し、次いで次回のサイクルの準備のために酢酸アンモニウムバッファーで 再度平衡化する。 実施例4:ヒツジ抗TNFα IgGの生物学的効果 完全な、アフィニティー精製されていない抗体と、敗血症性ショックのヒツジ モデルとを用いた研究の結果を、図2に示す。この抗体は、ヒツジの抗TNFα IgGを与えない対照のグループで見られる肺動脈圧の上昇および肺のリンパ 液の流れの上昇を部分的に妨げた。 実施例5:マウスにおけるヒツジ抗TNFα Fab断片の生物学的効果 特異的なヒッジ抗TNFα Fabを、致死量の内毒素を注射したマウスに用 いた研究の結果を図3に示す。内毒素のみを与えたマウスの90%が、4日まで に死亡した。この値は、特定のFabを2mg/kgおよび20mg/kg投与 することにより、それぞれ80%および30%まで減少した。 実施例6:TNFの細胞毒性効果に対する抗TNFα IgGおよび抗TNFα Fab断片の保護効果の比較 L929細胞でTNFαの細胞毒性に対する抗TNFα IgGおよび抗TN Fα Fabの保護効果を調べた。単離された細胞をin vitroで培養し た場合、培地に10ng/mlのTNFαを添加することにより、これらの細胞 が破壊された(図4に示した光学密度の下降によって証明される)。同時に、1 00μg/mlのIgGまたはFabを添加することにより、TNFに結合およ び中和することにより細胞がかなり保護された。IgGの方が、Fabよりわず かに優れていた。 図5および特に図6は、全体として予期せぬ結果を示した。抗体の添加をTN Fの添加後2または4時間遅らせた場合には、Fabが、完全なIgGより顕著 に保護的であった。実際に、特異的なFabの添加の遅延は、保護効果を増幅す るらしい。 この結果は、敗血症性ショックにおけるTNFの増加後2もしくは4時間遅ら せて投与すれば、Fab断片をin vivoでも使用できることを示すもので あると考えられる。 実施例7:ラウス-ボーン再発性熱の抗生物質処理後におけるヤーリッシュ-ヘル クスハイマー反応(JHR)を防止または改善するための抗TNFα Fab断 片使用の臨床試験 アフリカ、中東およびヨーロッパでは全国的に流行であったが、エチオピアは 、ラウス-ボーン再発性熱(LBRF)の固有の地域を残している。ある流行病 では未治療の致死率が50%を超えるが、抗生物質処置は回帰熱ボレリアスピロ ヘータを除き再発を防止するのに効果的であるものの、古典的な内毒素反応に似 たヤーリッシュ- ヘルクスハイマー反応(JHR)という生命的な危険性がある 。JHRは、腫瘍壊死ファクター(TNF)、IL-6およびIL-8の爆発的な 放出を伴う。新規のヒツジポリクローナルFab抗TNF抗体の任意に二重結合 が調節された試験を、Addis AbabaでLBRFの49人の患者で行った。ペニシ リンで 処理される前の30分間に、特異的抗TNF Fab(20人の患者)、対照の Fab(19人)もしくは等張食塩水(10人)の静脈注射を患者に行った。J HRの硬直等の臨床的な徴候は、対照の26/29と比べて特異的Fabが与え られた10/20に観察された(p<0.01)。対照のグループと比較して、 JHRにおける体温、心拍および収縮期のBPは、抗TNF処理されたグループ ではかなり低かった(それぞれp<0.01、<0.0001、<0.01)。 近所のブラックライオン病院(B1ack Lion Hospital)または診療所に来る患 者を、血液の膜にボレリアスピロヘータが観察された場合にこの研究に募集した 。 除外基準 1.子供(12歳未満) 2.妊婦 3.老人(60歳より高齢)または、例えば低血圧、明らかな黄疸、深刻なるい そうおよび栄養失調の他の徴候、深刻な出血傾向、発疹チフス、活性な肺結核も しくは肺硬化の症状、昏睡状態、髄膜炎、心臓、呼吸の昏睡および羽ばたき振せ ん、最近の発作履歴および焦点の神経学的徴候等の他の急性疾患のひどい臨床的 な徴候のあるかなり衰弱した患者 4.持続した激しい硬直、低血圧もしくは高熱、および他の自発的反応の徴候( “発症”)のある患者 5.他の抗生物質が与えられている患者 病院の承認、調査および治療に同意を示す患者だけをこの研究に募集した。 ベースライン情報(Baseline information) 症状の継続期間および範囲を含む臨床履歴および身体検査の結果を標準的なプ ロフォーマ(pro forma)に記録した。 調査 ポリテトラフルオロエチレンカニューレを肘前の静脈に装着し、3ウェイタッ プで固定し、ヘパリン化した食塩水で開存させておいた。ベースライン血液サン プルを、ミクロヘマトクリット(microhaematocrit)、全体の白血球細胞数(W BC)スピロヘータ数、ビリルビン、肝臓の酵素類、クレアチニンまたは尿素用 に採血した。血液の培養は、関連する細菌の感染(特に腸チフス)を検出するよ うに構成された。 最低でも30人かつ最大でも50人の患者を、任意に、ポリクローナル抗TN F ヒツジ免疫グロブリンFab断片(ATNF Fab)もしくは同様に見え るプラシーボ(対照のFab)で静脈に処置する。10人の患者は、等張食塩水 のみを受けた。 研究の早朝、患者はベッドに安静に寝かせられた。直腸電子体温計のプローブ を挿入した。血圧、脈拍および呼吸の速さを記録した。 処置 ベースライン直腸温度が、30分間以上0.5℃より大きく変動しなかった患 者において、100mlのATNF Fabまたは対照のFab(注射用の水1 0mlに溶けた冷凍乾燥された全体のFabの4x1.5gのバイアルの内容物 と等張食塩水で100mlまで希釈された)もしくは100mlの等張食塩水を 30分以上かけてゆっくりした静脈注射によって注射した。全体の免疫グロブリ ンFabのこの投与量は、20mgの特異的抗TNF Fabを含んだ約120 mg/kgの投与量に相当する。 この30分の注射が完了したら、600000ユニットのプロカインペニシリ ンを用いた標準的な抗生物質処置を、必要であれば二つの部分の間の分けられた 前の大腿に筋肉内注射によって与えた。 評価 直腸温度、血圧、脈拍、呼吸の速さおよび症状を、以下の時間(0=ペニシリ ン処置):−60、−45、−30、0、15、30、45、60、75、90 、105、120、150、180分;4、8、および24時間に記録した。 患者は、一貫して、飲むことが許されていた。 激しいJHRは、ペニシリン処理後60−90分で起こることが予想された。 材料と方法 臨床試験に用いたTNF特異的ヒツジ全Fabを調製するために、以下の方法 を使用した。 免疫原: TNFα抗毒素は、ヒト組換えTNFα(hrTNFα)を用いてヒツジを免 疫化することによって作製されたヒツジのFabである。hrTNFαは、ヒト TNFに対する市販されたcDNA(British Biotechnologyのものを商業的に 利用できる)の配列に基づいた配列を備えた合成遺伝子を発現することによりE .coliで産生される。組換えタンパク質は、約17.5kDの分子量を有し 、97%以上の純度に精製される。各ロットごとの免疫原は、ヒツジに注射する 前に、純度、分子量および細胞毒性活性が調べられた。後者は、L929マウス の接続組織細胞の検定を用いて評価される。 (i)免疫化 10頭の雌ヒツジのグループを、6ヶ所で皮下に免疫化した。免疫化は、hr TNFαの減少する投与量で行われ、フロイント完全または不完全アジュバント と混合され、実施例1および2に概説したプロトコールに従う。ヒツジは、月毎 に免疫化される。 (ii)サンプリングおよび採血 免疫化して2週間後に、ヒツジは、頸静脈を介してサンプル(5ml)もしく は採血(500−700ml)された。血液は、無菌で発熱物質のない瓶に移さ れ、凝結(5mlのサンプルの場合)もしくは凝結を開始および促進するために ゆっくりと回転(採血の場合)させた。凝結物(血餅)を遠心し、血清(上清) を殺菌(0.22μm)フィルターを介して吸引し、ガンマ線を放射したプラス チックバッグに移した。 (iii)サンプル/採血の評価 最初の免疫化から6および22週後、群の各ヒツジの抗体力価を単純な酵素結 合免疫測定法(ELISA)を用いて評価した。 TNFαを固体相免疫測定プレート(96ウェル)に高いpH(9.6)で結 合させ、増加する希釈の血清とインキュベートした。血清中のhrTNFα特異 的抗体はプレートに結合し、次いで結合しなかった抗体を洗浄した。次いで、ヒ ツジの免疫グロブリンに対しロバで産生された、酵素(ホースラディッシュペル オキシダーゼ、HRP)が結合する第二の抗体を添加した。適切な基質の存在下 では、HRPは、色素形成反応を触媒し、その生成物はヒツジ血清における抗体 の濃度に比例する。1/30000より大きい力価の採血は、10頭のヒツジの 血清貯蔵物を成すために後で合わせられる。この力価を成さないヒツジは、群か ら外した。 22週のサンプルの後では、個々のヒツジは、評価しなかった。 (iv)血清貯蔵物の評価 無菌性および外毒素の試験を、製品に使用されるように、無菌であり、かつ、 1.25Eu/ml未満を含まなければならない各血清貯蔵物に行った。 貯蔵、および全ての後の作製段階は、クラス100の条件(class 100 condit ions)で行った。 貯蔵物は、月ごとに、ELISAで力価を、また小規模のアフィニティー精製 を用いてその特異的抗体の濃度を評価した。この技術は、hrTNFα特異的I gGの選択的濃度を備えた、小量(1g)のhrTNFα-セファロースアフィ ニティーカラムにおける免疫血清の通過を含む。これらのIgGを溶出し、その 濃度を決定した。 貯蔵物は、製品に使用される少なくとも2g/lの特異的抗体を含有しなけれ ばならない。 (iv)免疫グロブリン精製 血清免疫グロブリン画分を、塩沈降により他の非治療的な血清タンパク質から 分離する。 簡潔に述べると、硫酸ナトリウム(USPグレード36%、25℃アピロジェ ニック(apyrogenic)および無菌)を、15分以上、25℃を維持しながら貯蔵 された血清と混合する。この工程による沈降物を、遠心によりペレット化し、上 清を吸引する。このペレットを、無菌濾過したリン酸ナトリウム溶液(18%) で二度洗浄し、洗浄毎に遠心して沈降物を濃縮する。最終のペレットを、無菌の 等張(0.9%)食塩水に再度懸濁し、無菌(0.2μm)濾過する。 無菌性、内毒素の純度および力価の評価を、以下の方法によって、この段階で 行った。 (i)USP無菌性試験(7日間生育フリー(7 days growth free)) (ii)LALゲル凝結内毒素試験(The LAL gel clot endotoxin test) (iii)ゲル濾過(GF)FPLC (iv)未処理血清と比較したELISA検定 未処理の血清の85%以上の純度および85%以上の力価を備えたサンプルを 、Fabの産生に使用した。この段階における免疫グロブリンの濃度は、280 nmでの光学密度測定によって判断すると(IgG、1%280nmでは、吸光 係数が15であることを使用して)、約25g/lであった。 (v)酵素による切断 免疫グロブリンのFab断片は、精製された免疫グロブリンと植物酵素パパイ ンとをインキュベートすることによって調製され、この酵素そのものは、切断後 に切断混合物から酵素を除くことができる固体相マトリックスに結合される。 この酵素マトリックスは、還元剤であるシステインとEDTA(酵素活性を維 持するため)の存在下でIgG調製物に添加され、切断を24時間、37℃で行 うことができる。この後、この反応を、溶液から固定された酵素を除き、大量の ヨードアセトアミドブロッキング剤を添加する必要性を除く、混合物の遠心によ って終結させる。次いで、この溶液を10kDのポリスルホンウルトラフィルタ ー(0.45μmのガラス繊維プレフィルターを含む)を通して限外濾過し、全 ての微量なシステイン、EDTAおよびFc断片を除去するために10ボリュー ムの食塩水(0.9%、無菌、アピロジェニック(apyrogenic))で洗浄する。 洗浄工程により、塩混入レベルが確実に2ppm以下となった。 無菌、アピロジェニックなFabを、最後に0.22μmの滅菌フィルターを 介して濾過した。品質評価のためにこの段階でサンプルを除去し、切断の効率を 調べるためにGF FPLCに再度添加し、切断段階でhrTNFα結合能力が 失われないことを保証するために小規模のアフィニティー精製も行った。無菌性 およびLAL試験も、この段階で分光学的に濃度決定して行った。この段階にお けるFabの濃度は、約60g/lであった。 Fabへの完全な切断を示し(すなわち、完全なIgGが存在しない)、元の 血清の結合能の少なくとも85%を維持した、無菌の、アピロジェニック(<1 0Eu/ml)なサンプルは、充愼に適していると考えられる。 (vi)充填 30mlの、中性のホウケイ酸塩ガラスバイアルを、6.0gのFab溶液で 満たし、ブチルゴム冷凍乾燥栓を用いてキャップした。このバイアルを−70℃ で最低でも30分間冷凍し、次いで無菌の冷凍乾燥ユニットに移した。このバイ アルを最低でも48時間乾燥させ、真空で密封した。 バイアルは、注射用(10ml)に水で戻される。 以下の試験を、乾燥したFabに行った。 (a)完全なUSP無菌性およびLAL並びにウサギ発熱物質内毒素試験 (b)μKjeldahl窒素分析を用いた戻されたバイアルのタンパク質濃度 (c)残余水分 (d)GFFPLCによる純度 (e)L929細胞の細胞毒性検定を用いたhrTNFα中和能力 OC試験 以下の試験を行った。 in vitro 純度を調べるための高速液体クロマトグラフィー(FPLC)。 無菌性。 発熱物質のためのリムルス変形細胞溶解(Limulus Amoebocyte Lysate)(L AL)試験。 in vivo 発熱物質のためのウサギにおける試験。 マウスおよびモルモットにおける急性の毒性。 全ての一回分から、任意にダブルブラインド試験に使用した。 白血球細胞の数 全てのWBCを、血球計測チャンバーを用いて計測した。 スピロヘータ 血液の膜をライト染色(Wright's stain)で染色し、光学顕微鏡で調べた。 サイトカイン TNFα、IL-1β、IL-8およびIL-6を免疫定量法で測定した。 これらのサイトカイン用の免疫放射検定キットは、Medgenix Diagnostics SA ,B-6220 Fleurus,Belgiumから購入された。 結果 1. 患者が対照である食塩水を与えられた場合に、深刻な臨床的な反応が見ら れた。時間が0のところでペニシリンを与えた後にスピロヘータが減少すること に続いて、温度が107°Fになるほど呼吸が速くなった。 2. 研究に入るときには正常な体温であった二人の患者に処置を行った。食塩 水が与えられた患者は、熱の上昇に至ったが、抗TNFα Fabが与えられた 患者では、温度は一定のままであった(図7)。 3. 研究に入るときには高温であった二人の患者に処置を行った。食塩水が与 えられた患者の体温は上昇して急激に正常に戻り、抗TNFα Fabが与えら れた患者の体温は上昇が防がれた(図8)。 4. 研究59。対照の食塩水が与えられた患者におけるサイトカインレベル( IL-6、TNFα、IL-8およびIL-1β)は、-30時間から0時間(0= ペニシリン処理)の間にレベルの変化が見られなかった。ほとんどの患者では、 レベルは4時間でピークを迎えた。 研究027。対照のFabが与えられた患者におけるサイトカインレベルは、 -30時間から0時間(0=ペニシリン処理)の間にレベルの変化が見られなか った。レベルピークは4時間であった。 研究004。抗TNFα Fabが与えられた患者におけるサイトカインレベ ル。鋭いコントラストのTNFαレベルは、-30時間から0時間(0=ペニシ リン処理)の間に急激に低下した。他のサイトカインレベルは、最初のレベルの ままであるか、非常に低いピークを示した。 図9は、抗TNFα Fabまたは対照のFabで処置された患者におけるT NFαピークレベルの平均値を、食塩水の場合の平均値と比較して示している。 また、表2は、IL-8とIL-6に関する同様のデータを示す。 表3は、食塩水の対照またはFabの対照もしくは抗TNFα Fabで処置 された患者におけるヤーリッシュ-ヘルクスハイマー反応の結果を示している。 2+(並の)および3+(深刻な反応)は、抗TNFα Fabを処置した後に は見られなかった。JHR、硬直等の臨床的な徴候は、26/29の対照と比較 して、特異的抗TNF Fabが与えられた10/20に見られた(p<0.0 1)。対照のグループと比較して、JHRにおける体温、心拍および収縮期の血 圧は、抗TNF処理されたグループではかなり低かった(それぞれp<0.01 、<0.0001、<0.01)。 実施例8:抗TNFα Fab断片を用いたOKT3処置を受けた患者の処置 OKT3は、親ハイブリドーマの種のロットから得られる(American Type Cu lture Collection,12301 Parklawn Drive,Rockville,MD 20852-1776,USAか ら利用できるATCC CRL8001)。この免疫グロブリンは、腹水から精 製され、調製される。OKT3を用いた治療法は、Ortho Study Group(1985)N .Engl.J.Med.313,337-342に記載されている。 OKT3を用いた治療方法は、カダベリック(cadaveric)腎臓移植の拒絶反 応を有する患者に、静脈内に2〜4分のコースで5mgを注射し、かつ、これを 10もしくは14日間繰り返すことである(全体で50または70mgのマウス モノクローナル抗体に相当する)。[ポリクローナル抗Tリンパ球抗血清(アフ ィニティー精製されていないもの)も静脈内に注入することができるが、長期間 (約6時間)で非常に高い投与量(100〜300mg)である。また、この注 入も10〜15日間毎日行う必要がある。] OKT3の最初の注入の間に、実際に各患者が、少なくとも90%の被験者に おける発熱、頭痛、悪心および嘔吐を含む徴候および症状を示した。 実施例3または7に記載したように、Fab断片を調製した。内在性のTNF レベルは、1μg/lまたはそれ未満であり、細胞外流体区分に制限される(約 15l)。増大したTNFレベルの影響およびOKT3処置によって誘発された ショックの徴候を改善するために、5mgまたは10mgの抗TNFα Fab 断片の投与を、OKT3の最初の投与と同時に与える。OKT3および抗TNF α Fab断片で処置する前に、患者に、一日当たりに1.0mg/kgのプレ ドニソンおよび142mg/kgのアザチオプリン等の通常の免疫抑制剤を与え る。OKT3および抗TNFα Fab断片での処置を開始した後、患者に一日 当たりに0.6mg/kgのプレドニソンおよび30mg/kgのアザチオプリ ンを与える。
【手続補正書】特許法第184条の8 【提出日】1995年6月5日 【補正内容】 請求の範囲 1. ポリクローナルIgGから得られた、TNFαに反応するIgG Fab 断片を患者に投与することを含む、中和が有益な患者におけるTNFαの中和方 法。 2. 患者が敗血症性ショックもしくは敗血症性ショックの徴候を示す、請求項 1記載の方法。 3. ポリクローナルIgGから得られた、TNFαに反応するIgG Fab 断片を患者に投与することを含む、患者における敗血症性ショックもしくは敗血 症性ショックの徴候の予防または改善方法。 4. 敗血症性ショックの徴候が、モノクローナル抗体OKT3もしくは機能的 に同等の抗体の投与によって引き起こされた、請求項2または3記載の方法。 5. 敗血症性ショックの徴候が、ヤーリッシュ-ヘルクスハイマー反応によっ て引き起こされた、請求項2または3記載の方法。 6. 薬剤に使用するための、TNFαに反応するポリクローナルIgGから得 られたIgG Fab断片。 7. TNFαの中和に有益な患者を処置するための薬品における、TNFαに 反応するポリクローナルIgGから得られたIgG Fab断片の使用。 8. 患者が敗血症性ショックもしくは敗血症性ショックの徴候を示す、請求項 7記載の使用。 9. ポリクローナルIgGから得られた、TNFαに反応するIgG Fab 断 片および生理学的に寛容できるキャリアーを含む薬学的組成物。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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),AT,AU,BB,BG,BR,BY, CA,CH,CN,CZ,DE,DK,ES,FI,G B,GE,HU,JP,KG,KP,KR,KZ,LK ,LU,LV,MD,MG,MN,MW,NL,NO, NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE,SI,S K,TJ,TT,UA,US,UZ,VN (72)発明者 ランドン,ジョン イギリス国 EC1A 7BE ロンドン ウエスト スミスフィールド エスティ ー バーソロミューズ ホスピタル メデ ィカル カレッジ デパートメント オブ リプロダクティヴ フィズィオロジー セラピューティク アンティボディーズ インク(番地なし)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1. TNFαに反応するIgG Fab断片を患者に投与することを含む、中 和が有益な患者におけるTNFαの中和方法。 2. Fab断片がポリクローナルIgGから得られた、請求項1記載の方法。 3. 患者が敗血症性ショックもしくは敗血症性ショックの徴候を示す、請求項 1または2記載の方法。 4. TNFαに反応するIgG Fab断片を患者に投与することを含む、患 者における敗血症性ショックもしくは敗血症性ショックの徴候の予防または改善 方法。 5. Fab断片がポリクローナルIgGから得られた、請求項4記載の方法。 6. 敗血症性ショックの徴候が、モノクローナル抗体OKT3もしくは機能的 に同等の抗体の投与によって引き起こされた、請求項3または6記載の方法。 7. 敗血症性ショックの徴候が、ヤーリッシュ- ヘルクスハイマー反応によっ て引き起こされた、請求項3または6記載の方法。 8. 薬剤に使用するための、TNFαに反応するIgG Fab断片。 9. Fab断片がポリクローナルIgGから得られた、請求項8記載のIgG 断片。 10. TNFαの中和に有益な患者を処置するための薬品における、TNFα に反応するIgG Fab断片の使用。 11. 患者が敗血症性ショックもしくは敗血症性ショックの徴候を示す、請求 項10記載の使用。 12. IgG Fab断片がポリクローナルIgGから得られた、請求項10 記載の使用。 13. TNFαに反応するIgG Fab断片および生理学的に寛容できるキ ャリアーを含む薬学的組成物。 14. Fab断片がポリクローナルIgGから得られた、請求項13記載の薬 学的組成物。
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