KR100345254B1 - 생물학적샘플속의인터루킨12또는인터루킨12의p40아단위를검출하는방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 인터루킨 12의 p40 아단위를 함유하는 약제에 관한 것이다. 이 약제는 면역 체계의 조절이상(dysregulation)과 연관된 질환의 치료시 사용하기에 특히 적합하다.
Description
본 발명은 인터루킨 12의 p40 아단위(subunit)를 함유하는 약제에 관한 것이다. 이 약제는 특히 면역 체계의 조절이상(dysregulation)과 연관된 질환의 치료시 사용하기에 적합하다.
면역반응은 상이한 T 세포 집단에 의해 지지될 수 있다. 면역반응의 유형에 따라, T-세포 헬프는 타입 1 T-헬퍼 세포(TH1) 또는 타입 2 T-헬퍼 세포(TH2)에 의해 우선적으로 제공된다. 지금까지 알려진 바로써, TH1 세포는 특히 상이한 사이토킨을 생성시킨다는 점에서 TH2 세포와 구별된다.
듄(Dunn) 등[참고문헌: J. Immunol. 142:3847 ff, 1989]은 TH1 클론이, 이들을 부속 세포(accessory cell) 및 IL-2의 존재하에 배양하는 경우에, 감마-IFN을 생성시킨다는 것을 1989년에 이미 입증하였다. 또한, 게르만(Germann) 등[참고 문헌: Eur, J. Immunol., 8:1857-1862, 1991]은 가용성 중재인자(mediator)가 TH1 세포에 의한 감마-IFN의 합성을 위해 필요하다는 사실을 입증할 수 있었다. 게르만등에 의해 TSF로서 명명된 중재인자가 뮤린 IL-12와 동일하다는 것이 비교 조사로부터 밝혀졌다. 최근, 멩겔(Mengel) 등[참고문헌: Eur. J. Immunol. 22:3173-3178, 1992]은 또한 활성화된 뮤린 B 세포 임파종 계통 A-20의 상등액 중의, T 세포에서 감마-IFN 생성을 자극하는 가용성 인자에 대해 기술할 수 있었다. 멩겔에 의해 기술된 A-20 상등액 중의 가용성 인자는 소위 "사람 천연 킬러 세포 자극 인자(NKSF)"와 문헌[참조: Wolf, S.F. et al., J. Immunol., 156:3074, 1991]에 따라 기능적으로 비교되었으며 사람 IL-12의 뮤린 동족체인 것으로 추정되었다. 잠재적으로 동일한, IL-12 및 NKSF는 둘다 감마-IFN 합성을 자극하는 것으로 공지되어 있다. IL-12(NKSF에 상응함)의 기능은 본래 감마-IFN 생성의 자극에 제한되지 않는다. 특히, IL-12(NKSF에 상응함)는 또한 천연 킬러 세포(소위 NK 또는 LGL 세포)의 기능 및 IgE 생성에 영향을 주며, 휴지성(resting) 주변 단핵 세포의 IL-12 유도된 증식을 증가시킨다.
IL-12는 p35 및 p40[참조: Podlaski, F.J. et al. (1991) Arch. Biochem. Biophys. Vol. 294, No.1, pp. 230-237]으로 명명된 2개의 상이한 아단위로 이루어져 있는 것으로 또한 공지되어 있다. 뮤린 IL-12는 또한 거의 동일한 구조를 갖는 것으로 밝혀졌다[참조: Schoenhaut D.S. et al. (1992) J. Immunol. Vol. 148, No.11, pp 3433-3440]. IL-12의 p40 아단위가 스스로 IL-12-특이적 생활성을 갖지 않는 반면, p40 아단위는 완전한 IL-12 분자의 생활성에 상당히 중요한 것으로 입증되었다. p40 아단위가 세포성 IL-12 수용체와 직접적으로 상호작용한다고 추정되었다.
일련의 전체 공개 문헌을 토대로, 사이토킨 생성 및 사이토킨-효과의 조절 이상은 면역 체계의 급성 및 만성 질환 및 이의 속발증을 야기시킬 수 있다. 따라서, 사이토킨-중재된 활성에 대한 영향은 치료적 접근에 대한 출발점을 의미할 수 있다.
따라서, 본 발명은 IL-12-중재된 활성의 조절이상과 연관된 병리학적 증상을 치료하기 위해 유리하게 사용할 수 있는 약제를 수득하는 목적에 기초한다.
놀랍게도, 본 발명에 이르러, IL-12-중재된 활성을 억제하는데 IL-12의 p40 아단위를 사용할 수 있다는 사실이 밝혀졌다. 이러한 사실 때문에, 본 발명에 이르러 상기 조절 기작에 개입함으로써 치료적 효과를 달성할 수 있게 되었다.
따라서, 본 발명은 천연 또는 재조합, 가능하게는 변형된, 포유동물 IL-12의 p40 아단위를 함유하는 약제에 관한 것이다. 본 발명의 범주내에서, 변형된 p40 아단위는 p40의 활성부 또는 변이체이며, 예를 들어, 실시예에 기재된 방법에 따라, 동물 모델(마우스)에서 또는 시험관내에서 활성을 입증할 수 있다.
본 발명의 바람직한 양태는 사람 기원의 p40 아단위를 함유하는 약제에 관한 것이다.
본 발명의 추가의 국면은 포유동물, 바람직하게는 사람 기원의 조직 또는 세포로부터의 IL-12의 천연 또는 재조합형 p40 아단위를 함유하는 진단제에 관한 것이다.
더우기, 본 발명은 IL-12-중재된 활성의 조절이상과 연관된 생리학적 상태, 예를 들어, 전신 홍반성낭창, 베그너 증후군 또는 류머티스성 관절염과 같은 자기면역 질환, 세균 감염, 바이러스 감염 및 특정의 충실성 종양 또는 백혈병의 치료에 사용하는 약제를 제조하기 위한, 포유동물, 바람직하게는 사람 기원의 천연 또는 재조합, 가능하게는 변형된 IL-12의 p40 아단위의 용도에 관한 것이다.
본 발명의 추가의 국면은, 예를 들어, 사람으로부터의 체액에서 IL-12를 검출하는 방법에 있어서, 천연 또는 재조합, 가능하게는 변형된, 포유동물 IL-12 p40 아단위의 용도에 관한 것이다. 이 방법은 p40에 의한 IL-12 활성의 특이적 억제에 근거하며, 예를 들어, 사용되는 IL-12가 분석될 샘플로부터 유도되고 p40이 규정량으로 첨가되도록 하는 실시예 1 및 2와 유사한 방법으로 수행할 수 있다,
상기한 모든 방법들은 바람직하게는 사람 기원의 천연 또는 재조합 p40을 사용한다.
본 발명의 추가의 국면은 IL-12를 함유하는, IL-12 p40 아단위 검출용 진단제에 관한 것이다. 이 진단제는, 예를 들어, 사용되는 p40 억제제 활성이 분석될 샘플로부터 유도되며 IL-12가 규정량으로 첨가되도록 하는 실시예 1 및 2와 유사한 방법으로 사용할 수 있다.
또한, 본 발명은 실시예 및 특허청구의 범위에 의해 설명된다.
IL-12 및 p40의 분리:
재조합 뮤린 IL-12 및 mIL-12의 p40 아단위를 분리하기 위해, 뮤린 비장 세포로부터의 mRNA를 표준 기술[참조: Sambrook, J., Fritsch, E., Maniatis, T.,(1989) Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, N.Y.]을 사용하여 분리한 다음, 이본쇄 cDNA로 전환시킨다. 문헌[참조: Schoenhaut, D., Chua, A.O., Wolitzky, A.G., Quinn, P.M., Dwyer, C.M., McComas, W., Familletti, P.C., Gately, M.K., Gubler, U. (1992). J. Immunol. 148, 3433]에 기술된 프라이머를 사용하고 상기 문헌에 기재된 실험 조건을 사용하여 PCR을 수행한 결과, 약 800개의 염기쌍 단편을 생성시킨다.
PCR 단편은 표준 기술[참조: Sambrook J., Fritsch, E., Maniatis, T., (1989) Molecular cloning : A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, N.Y.]에 의해 서열분석한다. 이의 결과로 실험적으로 측정된 cDNA 서열이 뮤린 p40 아단위의 공개된 서열과 동일하다는 것이 밝혀졌다. p35 아단위에 대한 PCR 단편을 분리하고 유사한 방식으로 서열분석한다. 하기에서 기술한 생물학적 활성이 결국 IL-12 및/또는 p40 아단위로부터 유래한다는 것을 확인하기 위해, PCR 단편을 개별적으로 또는 배합하여 벡터 pABstop에 클로닝시키고 표준 방법[참조: Zettlmeissl G., Wirth, M., Hauser, G., Kupper, H.A. (1988) Behring Inst. Mitteilungen (Communications) 82, 26]을 이용하여 BHK-21 세포에서 안정하게 발현시킨다.
형질감염된 BHK-21 세포의 배양 상등액으로부터 생물학적으로 활성인 mIL-12 및 생물학적으로 활성인 mIL-12의 p40 아단위를 모두 분리할 수 있다.
멩겔 등(상기 참조)의 방법에 따라 활성화된 뮤린 B-세포 임파종 계통 A-20 아메리칸 타입 컬쳐 콜렉션, ATCC TIB208)의 상등액이 천연 IL-12의 공급원으로서작용한다. 멩겔 등에 의해 기술된 A-20 상등액 중의 가용성 중재인자를 NKSF와 기능적으로 비교하여 사람 IL-12의 뮤린 유사체로서 간주한다. 게르만 등(상기 참조)에 의해 기술된 방법에 따라 제조되고 활성화된 비장 세포 제제는 천연 IL-12의 추가의 공급원이다. 비교 연구는 게르만 등에 의해 기술된 TSF가 mIL-12와 동일함을 입증하였다.
뮤린 IL-12의 p40 아단위를 분비하는 하이브리도마 세포를 분리할 수 있으며, 이를 상기 아단위의 천연 공급원으로서 사용한다. 상기 하이브리도마 세포를 제조하기 위해, 선천성 단핵 세포(1x105개 세포/ml) 및 재조합 뮤린 GM-CSF(50ng/ml)의 존재하에 배양된 1-10×106개 뮤린 T 세포를 CFA(완전 프로인트 보조제; Complete Freund's adjuvant)와 함께 암컷 래트[루이스 계통, Zentralinstitut fur Versuchstierkunde(Central Institute for Experimental Zoology), Hannover]에게 피하주사한다. 2회의 추가의 면역화는 동일한 세포량이 복강내로 주사되는 경우 각 경우에 2주 간격으로 수행한다. 동물은 마지막 주사후 3일째에 희생시키고 비장 세포를 쾰러(Khler) 및 밀슈타인(Milstein)[참고문헌: Nature 256, p. 495 ff; 1975]의 널리 공지된 표준 방법에 따라 뮤린 골수종 세포주 SP2/FO의 세포와 융합시킨다. 성장하고 있는 하이브리도마 세포를 표준 방법에 따라 선별한다. 실시예 1에 기재된 실험과 유사하게 수행한 연구는 분리된 하이브리도마 중 하나의 상등액이 감마-인터페론 방출을 억제할 수 있음을 입증하였다. 코바야시(Kobayashi) 등의 공개된 방법[참조: Kobayashi, M.; Fritz, L., Ryan,M., Hewick, R.M., Clar, S.C., Chan, S., Loudon, R., Sherman, F., Perussia, B., Trinchieri, G (1989) J. Exp. Med. 170, 827]에 따라, 분비된 단백질을 상기 하이브리도마 세포의 배양 상등액으로부터 정제한다. 역상 HPLC로 정제한 후, 분리된 단백질 분획을 SDS-PAGE에 의해 분획화시켜 우세한 단백질 밴드가 약 40 내지 45kD 영역에 있음을 확인한다. 서열 비교로 상기 분리된 단백질이 뮤린 IL-12의 p40 아단위와 동일함을 확인한다.
약제를 당해 분야에 공지된 방법 자체에 의해 최종적으로 제조한다. IL-12 p40 아단위(= 활성 화합물)는 단독으로 또는 적합한 약제학적 첨가제 또는 조제 물질 및 생리학적으로 허용되는 용매와의 배합물로 유효한 농도로 사용한다.
실시예 1
감마-IFN의 IL-12-유도된 방출 p40/IL-12에 의한 억제
감마-IFN의 방출을 유도하기 위해, BALB/c 마우스로부터 5×106개 비장 세포를 주어진 농도의 재조합 또는 천연 mIL-12 및 IL-12의 존재 또는 부재하에서 48시간 동안 배양한다. 48시간 동안 배양시킨 후, 상등액을 비장 세포로부터 회수하고 세포가 제거될 때까지 원심분리한다. 상등액 중의 감마-IFN의 함량은 시판용 ELISA 시스템(예: IntertestTM-감마, Mouse IFN-감마 ELISA 키트, Genzyme)에서 측정한다. 활성화된 비장 세포의 배양 상등액으로부터의 감마-IFN을 재조합 뮤린 감마-IFN(Genzyme)과 비교하여 정량한다. 대표적인 실험이 제1도에 제시되어 있다. 데이타가 입증하는 바와 같이, 뮤린 비장 세포를 IL-12와 함께 배양하면 용량 의존적방식으로 5ng/ml 초과의 감마-인터페론이 방출된다. 그러나, 비장 세포를 배양 초기에 재조합 뮤린 p40/IL-12와 예비배양하거나, mIL-12의 천연 p40 아단위를 함유하는 하이브리도마 상등액과 예비배양한 다음 mIL-12로 자극시키는 경우, 감마-IFN의 IL-12 의존적 합성이 50% 이상 억제된다. 본원에 제시된 이러한 예는 재조합 p40/IL-12 및 IL-12의 천연 p40 아단위를 함유하는 하이브리도마 상등액 둘다가 감마-INF의 IL-12-유도된 합성을 억제할 수 있음을 입증한다.
실시예 2
NK 세포의 IL-12-유도된 활성의 p40/IL-12에 의한 억제
C57BL6 마우스로부터의 비장 세포를 24-웰 코스타르(Costar) 평판에서 혈청-비함유 이스코브(Iscove) 배지 중 5내지 10 x 106개 세포/ml의 세포 밀도로 37℃에서 18시간 동안 배양한다. 비장 세포를 재조합 또는 천연 뮤린 IL-12의 상이한 농도 중에서 배양한다. 18시간 후, 세포를 회수하고 살아있는 세포의 수를 트리판 블루(Trypan Blue) 염색으로 측정하고 세포용해 활성을 5시간의51Cr 방출 시험으로 측정한다. YAC-1 세포(ATS TIB160)를 표적 세포로서 사용한다. 표적 세포의51Cr 표지화 및51Cr-방출 분석을 표준 방법[참조: Schoenhaut D.S. et al. (1992) J. Immunol. Vol. 148, No. 11, pp. 3433-3440]에 따라 수행한다. 이펙터(effector) 세포 대 표적 세포의 비는 전형적으로 100:1, 50:1, 25:1 및 12.5:1이다. 특이적 세포용해율(%)은 실험 그룹의 용해율(%) - 자발적 용해율(%)로 계산한다: [최대 용해율(%) - 자연 용해율(%)]×100, C57BL/6 비장 세포를 IL-12와 예비배양함으로써, 특이적 세포용해를 출발 대조군과 비교하여 5배 이상으로(50:1의 비) 증가시킬 수 있다. 그러나, 동일한 배양 조건하에서, 비장 세포를 재조합 또는 천연 뮤린 p40/IL-l2과 함께 추가로 예비배양하는 경우, IL-12-의존적 세포용해는 50% 이상으로 억제된다.
제1도는 뮤린 인터루킨-12(interleukin-12)에 의해 뮤린 감마-인터페론의 생성이 자극됨을 나타내는 도식이다.
Claims (6)
- (a) 인터루킨-12(IL-12)에 대해 검출가능한 생물학적 반응을 생성하는 세포를 포함하는 시스템을 제공하는 단계;(b) IL-12에 대한 세포의 생물학적 반응을 억제시키는데 효과적인 규정량의 p40/IL-12와 규정량의 생물학적 샘플을 단계 (a)의 시스템에 가하는 단계 및(c) 세포에 의해 생성된 생물학적 반응을 검출하는 단계를 포함하여, 생물학적 샘플속의 IL-12를 검출하는 방법.
- 제1항에 있어서, p40/IL-12가 사람 아미노산 서열을 갖는 방법.
- (a) IL-12에 대해 검출가능한 생물학적 반응을 생성하는 세포를 포함하는 시스템을 제공하는 단계;(b) IL-12에 대한 세포의 생물학적 반응을 유발시키는데 효과적인 규정량의 IL-12와 규정량의 생물학적 샘플을 단계 (a)의 시스템에 제공하는 단계 및(c) 세포에 의해 생성된 생물학적 반응을 검출하는 단계를 포함하여, 생물학적 샘플속의 p40/IL-12를 검출하는 방법.
- 제1항에 있어서,(d) 단계 (c)에서 검출된 생물학적 반응과 p40/IL-12의 부재하에서 시스템에의해 생성된 생물학적 반응을 비교하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
- 제3항에 있어서, p40/IL-12가 사람 아미노산 서열을 갖는 방법.
- 제3항에 있어서,(d) 단계 (c)에서 검출된 생물학적 반응과 규정량의 생물학적 샘플의 부재하에서 시스템에 의해 생성된 생물학적 반응을 비교하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
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