KR20040058016A - Cd23에 대한 결합제 - Google Patents

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KR20040058016A
KR20040058016A KR10-2004-7006304A KR20047006304A KR20040058016A KR 20040058016 A KR20040058016 A KR 20040058016A KR 20047006304 A KR20047006304 A KR 20047006304A KR 20040058016 A KR20040058016 A KR 20040058016A
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쟝-이브스 마르셀 폴 보니포이
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글락소 그룹 리미티드
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Abstract

CD23에 대한 결합제는 염증성, 자기면역성 또는 앨러지성 질환의 치료에 유용하다.

Description

CD23에 대한 결합제 { Binding Agent to CD23 }
[기술분야]
본 발명은 염증성, 자기면역성 또는 앨러지 질환의 치료에 사용될 수 있는 특정 결합제에 관한 것이다.
[배경기술]
CD23 (FCεRII)은 림프구 회귀 수용체 (MEL-14) 및 내피 백혈구 흡착 분자-1 (ELAM-1)도 또한 포함하는 C-렉틴계의 타입 II 분자이다. 이것은 IgE에 대한 저 친화성 수용체이다. 인체에서는, 포상 수지상 세포, B 세포, T 세포 및 대식세포를 비롯한 각종의 조혈 세포 타입이 그들의 표면상에 CD23을 발현시킨다. CD23 분자는 또한 생물의 체액 중에서 가용성 형태로 발견되기도 한다. 가용성 CD23 (sCD23) 분자는 트랜스멤브레인 수용체의 단백질분해성 분해에 의해 형성된다.CD23은 세포 흡착의 매개, IgE 및 히스타민 방출의 조절, 세포 소멸로부터 B 세포의 구제 및 골수 세포 성장의 조절을 포함하는 다상유전 작용을 갖는다. 이들 기능적 작용은 세포 관련 CD23 또는 sCD23의 특이적 리간드와의 결합을 통해 매개되고, sCD23은 사이토킨 유사 방식으로 작용한다[콘래드(Conrad, D.H.),Annu Rev Immunol8, 623-645 1990; 델레스페쎄(Delespesse, G.) 등,Adv. Immunol49, 149-191 (1991); 보네포이(Bonnefoy, J.Y.) 등,Curr Opin Immunol5, 944-947 (1993)].
많은 염증성 질환에서 CD23 발현의 증가가 관찰되고 있다. CD23은 만성 활막염을 앓는 환자로부터 얻은 활액 생검법에서 확인되었고, sCD23은 류마티스성 관절염을 앓는 환자의 혈청 및 활액 중에서 정상 수준을 초과하는 농도로 측정될 수 있다[반살(Bansal, A.S.), 올리버(Oliver, W.), 마쉬(Marsh, M.N.), 펌프레이(Pumphrey, R.S.) 및 윌슨(Wilson, P.B.),Immunology79, 285-289 (1993); 헬렌(Hellen E.A.), 로우랜드(Rowlands, D.C.), 한셀(Hansel, T.T.), 카이터스(Kitas, G.D.) 및 크록커(Crocker, J.J.),Clin Pathol44, 293-296 (1991); 쇼마랫(Chomarat, P.), 브라이올로이(Brioloay, J.), 밴쉐류(Banchereau) 및 마이오섹(Miossec, P.),Arthritis Rheum86, 234-242 (1993); 반살 등,Clin Exp Immunol89, 452-455 (1992); 레존쥬(Rezonzew, R.) 및 뉴커크(Newkirk, M.M.), Clin Immunol Immunopathol 71, 156-163 (1994)]. 또한, 류마티스성 관절염 환자의 혈청 sCD23의 양은 질환 상태와 관계있고, 혈청 류마티스 인자와 상호관련된다[반살 등,Clin Exp Rheumatol12, 281-285 (1994)]. 염증전의 사이토킨은 류마티스성 관절염에서 특히 중요한 듯하며, 관절염이 있는 관절의 파괴에서 TNF-α 및 IL-1β에 대한 중추적 역할이 가정되어 왔다[브레난(Brennan, F.M.), 찬트리(Chantry, D.), 잭슨(Jackson, A.), 마이니(Maini, R.) 및 펠드만(Feldman, M.),Lancet2, 244-247 (1989); 브레난, 마이니 및 펠드만,Br J Rheumatol31, 293-298 (1992)].
또한, CD23-CD21 상호작용이 IgE 생성의 조절에 한 역할을 할 수 있는 것으로 가정되어 왔다[플로레스-로모(Flores-Romo L.) 등,Science261 1038-1041 (1993); 오브리(Aubry) 등,Nature358, 505-507 (1992)].
CD11b 및 CD11c는 수많은 세포-세포 및 세포-매트릭스 상호작용에 참여하는 흡착 분자이다. CD11b/CD18 및 CD11c/CD18(각각, CD11b와 CD18, 및 CD11c와 CD18의 결합)은 CD54, 피브리노겐, 인자 X, LPS, Con A 및 지모산을 포함하는 몇 개의 리간드와 결합하는 것으로 보고되어 있다[스프링거(Springer, T.A.), Nature 346, 425-434 (1990)]. 그러나, 이들 결합 분자들의 역할은 완전히 이해되지 않고 있다. CD11b/CD18 및 CD11c/CD18은 또한 각각 MAC-1 및 p150, 95로도 알려져 있다. 이들은 β2인테그린(Integrin)계열의 구성원이다(때로는 Leu-CAM, 즉 백혈구 세포 흡착 분자로서 알려져 있다). 이 계열은 또한 그의 구성원 중에 LFA-1(또한 CD11a/CD18로도 알려져 있음)을 포함한다.
EP 0205405는 사람 면역글로불린 E 결합 인자(IgE-BF) 및 그의 유도체와 교차 반응하는 IgE(FCεR)에 대한 림프구 세포 수용체에 대한 맵(Mabs)을 개시하는 것을 목적으로 한다.
WO 93/04173은 FCEL(저 친화성 IgE 수용체 FCεRII) 또는 FCEH(고 친화성 수용체 FCεRI) 중의 하나와 결합할 수 있지만 다른 FCEL 또는 FCEH와는 실질적으로 결합할 수 없는 폴리펩티드를 개시함을 목적으로 한다. FCEL 또는 FCEH 특이성 폴리펩티드(단, FCEH 특이성 폴리펩티드는 FCEH를 가교결합시키고 히스타민 방출을 유도할 수 없음)를 이용한 앨러지성 질환의 치료가 주장되었다.
EP 0269728은 사람 림프구 IgE 수용체에 대한 맵(Mab)을 개시함을 목적으로 한다.
EP 0259585는 사람 B 림프구 상의 IgE(FCεR)에 대한 표면 수용체를 인식하는 맵(Mabs)을 개시함을 목적으로 한다.
WO 93/02108은 치료용의 영장류화 항체를 개시함을 목적으로 한다.
본 발명에 따르면, 염증성, 자기면역성 또는 앨러지성 질환의 치료 및 예방에 사용하기 위한, CD23에 대한 결합제가 제공된다.
도 1은 항 CD23 항체를 사용한 마우스의 관절염에 대한 예방적 치료 효과를 나타낸 것이다.
도 2는 항체를 수회 사용하여, 확립된 관절염에 있어서 항 CD23 항체로 마우스를 치료하는 효과를 나타낸 것이다.
도 3은 항체를 1회 사용하여, 확립된 관절염에 있어서 항 CD23 항체로 마우스를 치료하는 효과를 나타낸 것이다.
도 4 a) 및 b)는 항체를 수회 사용하여, 확립된 관절염에 있어서 모노클로날 항 CD23 항체로 마우스를 치료하는 효과를 나타낸 것이다.
4 c) 및 d)는 항체를 수회 사용하여, 확립된 관절염에 있어서 모노클로날 항 CD23 항체의 F(ab')2및 Fab 단편으로 마우스를 치료하는 효과를 나타낸 것이다.
도 5a는 CD14 양성 혈액 단핵 세포에 대한 CD23-리포좀 결합을 도시한다.
도 5b는 SDS-PAGE 겔 상의 각종 CD23 친화도 정제 단백질을 도시한다.
도 6은 특정의 모노클로날 항체를 사용하여 얻은 활성화된 혈액 단핵세포에 대한 CD23-리포좀 결합의 억제율을 도시한다.
도 7은 각종 형질 감염된 세포에 대한 CD23 리포좀의 결합을 도시한다.
도 8은 CD23-CD11b 및 CD23-CD11c 상호작용에 미치는 각종 물질의 효과를 도시한다.
도 9는 CD11b 및 CD11c에로의 CD23의 결합에 의해 야기되는 단핵세포 중의 아질산염 생성 및 산화성 파열에 대한 효과를 도시한다.
도 10은 재조합 CD23의 CD11b 및 CD11c에로의 결합이 단핵세포에 의한 사이토킨 생성을 특이적으로 증가시킴을 도시한다.
[발명의상세한설명]
본 발명자들은 놀랍게도, CD23에 대한 결합제가 각종 질환의 치료 또는 예방에, 특히 관절염의 치료 또는 예방에 유용함을 발견하였다. CD23이 논의된 수많은 논문의 공개에도 불구하고, 본 발명에 이전에 이러한 유용성을 지지할 수 있는 어떠한 자료도 제공되지 않았다.
본 발명에 따르면, 염증성, 자기면역성 또는 앨러지성 질환의 치료 및 예방에 사용하기 위한, CD23에 대한 결합제가 제공된다.
결합제는 CD23 및 그와 결합하는 리간드 사이의 상호작용을 차단함으로써 기능할 수 있다. 시험관내 분석, 예를 들면 방사선면역 분석을 사용하여 이러한 차단 효과를 연구할 수 있다.
결합제는 단리된 형태이거나 또는 제약 조성물의 일부분일 수 있다. 바람직하게는 멸균 형태이다. 일반적으로 말하자면, CD23에 특이적인 결합제는 상기한 치료/예방에 유용하다.
본 발명자들은 본 발명 범위 내의 결합제가 염증성 또는 자기면역성 질환의 치료 또는 예방에 생체내 작용함을 입증하였다.
이러한 입증은, 이들 질병 대다수가 그의 특성 및 원인에 대한 아주 장기간의 연구에도 불구하고 효과적으로 치료하기가 어렵거나 불가능했던 점을 생각할 때 매우 중요하다. 이는 특히 중년의 환자에 발생하여 그들로 하여금 이른 나이에 더 이상 일을 할 수 없도록 할 수 있는 관절염에 있어서 그러하다. 관절염의 효과적 치료는 많은 연구진들의 오래된 목표이기도 하다.
바람직한 결합제에는 항체, 그의 단편, 또는 항체 또는 그의 단편을 포함하는 인공 구조물 또는 항체 또는 그의 단편의 결합을 모방하도록 디자인된 인공 구조물이 포함된다. 이러한 결합제는 도우걸(Dougall) 등의 문헌[Tibtech 12, 372-379 (1994)]에 논의되어 있다.
이들은 완전한 항체, F(ab')2단편, Fab 단편, Fv 단편, ScFv 단편, 기타 단편, CDR 펩티드 및 의사체(mimetics)를 포함한다. 이들은 당업계의 통상의 숙련인에 의해 입수/제조될 수 있다. 예를 들면, 효소 소화법을 사용하여 F(ab')2및 Fab 단편을 얻을 수 있다(IgG 분자를 각각 펩신 또는 파파인 분해시킬 수 있다). 하기하는 설명에서 "항체"란 상기 언급한 가능성을 모두 포함하는 것으로 간주되어야 한다.
재조합 항체를 사용할 수 있다. 항체는 사람화되거나 또는 키메릭화될 수 있다.
CDR을 항체의 가변 영역의 골격보다는 상이한 종으로부터 유도시키는, 사람화된 항체의 대표적인 제법이 EP-A-0239400에 기재되어 있다. CDR은 쥐 또는 마우스로부터 유도될 수 있다. 변형된 항체의 가변 영역 및 불변 영역의 골격은 사람 항체로부터 유도될 수 있다. 이러한 사람화 항체는 사람에 투여할 때 쥐 또는 마우스 항체에 대해 사람이 나타내는 면역 반응과 비교하여 무시할 수 있는 면역 반응을 일으킨다.
별법으로는, 항체는 예를 들면 WO 86/01533에 기재되어 있는 타입의 키메릭 항체일 수 있다.
WO 86/01533에 따른 키메릭 항체는 항원 결합 영역 및 비면역글로불린 영역을 포함한다. 항원 결합 영역은 항체 경쇄 가변 영역 또는 중쇄 가변 영역이다. 전형적으로는, 키메릭 항체는 경쇄 및 중쇄 가변 영역을 모두 포함한다. 비면역글로불린 영역은 그의 C 말단에서 항원 결합 영역과 융합된다. 비면역글로불린 영역은 전형적으로는 비면역글로불린 단백질이고, 효소 영역, 공지된 결합 특이성을 갖는 단백질로부터, 단백질 독소로부터 또는 유전자에 의해 발현된 임의의 단백질로부터 유도된 영역일 수 있다. 키메릭 항체의 2개의 영역은 분해가능한 링커 서열을 통해 연결될 수 있다.
항체는 쥐 또는 마우스 가변 영역(키메릭) 또는 CDR(사람화)를 함유하는 인체 IgG, 예를 들면 IgG 1, IgG 2, IgG 3, IgG 4; IgM; IgA; IgE 또는 IgD일 수 있다. WO93/02108에 기재되어 있는 바와 같은 영장류화 기술도 또한 사용할 수 있다.
당업계의 통상의 숙련인이 알 수 있는 바와 같이, 특정 결합제가 본 명세서에 기재되어 있는 경우, 이러한 결합제의 유도체도 또한 사용될 수 있다. 용어 "유도체"란 상기 결합제에 비해 1개 이상의 아미노산 치환, 결실 또는 삽입을 가지나, 상기한 결합 활성을 여전히 갖는 상기한 결합제의 변형체를 포함한다. 바람직하게는, 이들 유도체는 명시한 결합제와 실질적인 아미노산 서열 동일성을 갖는다.
아미노산 서열 동일성의 정도는 "베스트핏(bestfit)"과 같은 프로그램[스미스(Smith) 및 워터맨(Waterman), Advances in Applied Mathematics, (1981)]을 사용하여 계산하여 임의의 2개의 서열 사이의 최대 유사성을 갖는 절편을 찾을 수 있다. 정렬은 슈와르쯔(Schwarz) 및 다이호프(Dayhof)의 문헌[(1979) Atlas of Protein Sequence and Structure, 다이호프(Dayhof, M.O.) 편집, 353-358 페이지]에 기재되어 있는 바와 같이, 아미노산 유사성을 갖는 매트릭스를 사용하여 달성된 점수를 최대화시키는 것에 기초한다.
바람직하게는 서열 동일성의 정도는 적어도 50%, 보다 바람직하게는 적어도 75%이다. 적어도 90%의 또는 적어도 95%의 서열 동일성이 가장 바람직하다.
그럼에도 불구하고, 각종 아미노산이 단백질의 특정 성질을 실질적으로 변화시키거나 또는 그에 영향을 미치지 않으면서 유사한 성질을 갖도록 다른 아미노산으로 종종 치환될 수 있기 때문에, 높은 정도의 서열 동일성이 반드시 필요한 것은 아님을 당업계의 통상의 숙련인은 알 수 있을 것이다. 이들은 때때로 "보존적" 아미노산 변화로서 언급되기도 한다. 따라서, 아미노산 글리신, 발린, 류신 또는 이소류신은 종종 서로(지방족 히드록실 측쇄를 갖는 아미노산) 치환될 수 있다. 서로 치환될 수 있는 다른 아미노산으로는 페닐알라닌, 티로신 및 트립토판(방향족 측쇄를 갖는 아미노산); 라이신, 아르기닌 및 히스티딘(염기성 측쇄를 갖는 아미노산); 아스파르테이트 및 글루타메이트(산성 측쇄를 갖는 아미노산); 아스파라진 및 글루타민(아미드 측쇄를 갖는 아미노산) 및 시스테인 및 메티오닌(황 함유 측쇄를 갖는 아미노산)을 들 수 있다. 따라서 용어 "유도체"는 또한 상기 서열에 대하여 하나 이상의 상기 "보존적" 변화를 포함하는 아미노산 서열의 변형체도 포함할 수 있다.
본 발명은 또한 본 발명의 결합제 또는 상기한 결합 활성을 여전히 갖는 그의 유도체의 단편도 포함한다. 바람직한 단편은 적어도 10개의 아미노산 길이이지만, 더 길 수도 있다(예를 들면, 최대 50개 또는 최대 100개의 아미노산 길이).
본 발명의 결합제는 관절염, 홍반성 낭창, 하쉬모토스(Hashimotos) 갑상선염, 다발성 경화증, 당뇨병, 포도막염, 피부염, 건선, 담마진, 신장 증후군, 사구체신염, 염증성 장 질환, 궤양성 대장염, 크론씨병(Crohn's disease), 쇼그렌 증후군(Sjogren's syndrome), 앨러지, 천식, 비염, 습진, GVH, COPD, 인슐린염, 기관지염(특히, 만성 기관지염) 또는 당뇨병(특히 타입 1 당뇨병)을 포함하는 몇 가지 인체 질환의 치료 또는 예방에 유용한 것으로 생각된다.
이들은 또한 CD23과 각종 리간드, 예를 들면, CD23과 CD21, CD23과 CD11b , CD23과 CD11c, CD23과 70 내지 85 KDa 내피 세포 단백질(80 또는 85 KDa 내피 세포 단백질일 수 있음), 또는 CD23과 115 KDa 내피 세포 단백질(70 내지 85 KDa 내피 단백질과 관계있는 것으로 생각됨) 사이의 상호작용을 연구하는 데에도 또한 유용할 수 있다. 상기한 상호작용들 중 하나 이상은 생체내에서 일어나는 것으로 생각된다. 항체 또는 이들 상호작용을 차단할 수 있는 기타 결합제는 사이토킨 매개 염증 효과를 감소시키거나 또는 경감시키는데 특히 적절할 수 있다고 믿어지므로 특히 바람직하다. 이들은 또한 B 세포 악성종양, 예를 들면, 림프구성 백혈병 및 모발형 세포 백혈병에 유용할 수 있다.
본 발명의 결합제는 특히 류마티스성 관절염의 치료 또는 예방에 사용하는데 적용할 수 있다. 특정 이론에 구매됨이 없이 다음과 같은 설명이 가능하다:
류마티스성 관절염에서, 염증을 일으킨 활막 대식세포는 CD23 및 β2인테그린 CD11b 및 CD11c을 모두 발현시켜 가능한 호모형 상호작용이 이 조직에서 일어나도록 한다. 또한, 활막을 통한 가용성 CD23 분자의 확산 및 그들의 인테그린 리간드와의 결합도 또한 가능하다. 그러므로, 양성 활성화 루프와 관련된 CD23-CD11b/CD11c 상호작용이 생체내에서 존재할 수 있다. 류마티스성 관절염 환자에 존재하는 경우, 이것은 질환 재발 및 만성성의 발병학 메카니즘의 일부를 해명할 수 있고, 일단 관절에 편재하게되면, 대식세포 그 자체는 CD23 분자 및 β2인테그린 CD11b 및 CD11c 뿐만 아니라 염증전의 사이토킨 TNF-α, IL-1β 및 IL-6과 관련된 경로를 통해 염증을 유지하고 재발시킬 수 있다는 가설을 지지한다.
항 CD23 치료 작용의 다른 메카니즘은 IgE 면역 반응의 차단과 관계있다.
이전에 공개된 연구에서는, 항 CD23 항체를 이용한 쥐의 생체내 치료는 아마도 IgE -관련 B 세포의 완전한 분화에 필요한 CD23-CD21 상호작용을 차단함으로써 IgE 생성의 항원 특이적 억제를 야기시킨다[플로레스-로모(Flores-Romo) 등,Science261, 1038-1041 (1993)].
본 발명은 또한 상기 반응을 차단하는 결합제도 포함한다.
구조적으로, CD21 단백질은 짧은 공통 반복서열(SCR)로 명명된 60 내지 75 아미노산의 15개[무어(Moore) 등, Molecular cloning of the cDNA encoding the Epstein Barr Virus C3d receptor(complement receptor type 2) of human B lymphocyte,Proc Natl Acad Sci USA84: 9194 (1987)] 또는 16개[바이스(Weis) 등, Structure of the human B lymphocyte receptor for C3d and the Epstein Barr Virus and relatedness to other members of the family of C3/C4 binding proteins,J Exp Med167: 1047 (1988)] 반복 단위들로 된 세포외 영역에 이어, 트랜스멤브레인 영역(24 아미노산) 및 34 아미노산의 원형질내 영역으로 구성된다.원형질 외SCR의 결실을 함유하는 CD21 돌연변이체[캐럴(Carel) 등, Structural requirements for C3d,g/Epstein Barr Virus receptor (CR2/CD21) ligand binding, internalization, and viral infectionJ Biol Chem265: 12293 (1990)]를 사용하여, 본 발명자들은 CD23이 CD21 상의 SCRs 5-8 및 1-2에 결합함을 최근에 발견하였다. SCRs 5-8에 대한 CD23의 결합은 Asn 295 및 370 상의 탄수화물을 필요로 하는 렉틴 유사 상호작용이다. 대조적으로, SCRs 1-2에 대한 CD23의 결합은 단백질-단백질 상호작용이다[(오브리Aubry) 등, CD23 interacts with a new functional extracytoplasmic domain involving N-linked oligosaccharides on CD21,J Immunol152: 5806 (1994)]. 본 발명자들은 CD21과 CD23 결합 및 IL-4 존재하의 Ig 생산의 조절에 미치는 CD21의 다른 리간드(EBV, C3d,g IFN-α)의 효과를 시험하였다. 단지 EBV 입자 및 EBV 유도된 펩티드가 CD21에 대한 CD23의 결합을 억제할 수 있었다. 더우기, EBV 펩티드는 IgE 및 IgG4 생성을 선택적으로 감소시키고, IgM 생성을 증가시켰다. 이들 자료는 CD21 상의 EBV 결합 부위에 대한 CD23 결합은 IL-4 존재하에 사람 Ig 생성을 선택적으로 조절함을 나타낸다.
이론에 구애됨이 없이, 본 발명은 염증전 사이토킨의 새로운 합성을 억제시킴으로써 효과적인 치료를 가능하게 하는 것으로 생각된다.
이것은 염증을 일으킨 조직 중에 이미 존재하는 사이토킨 분자를 단지 직접적으로 중화시키는 항체의 이전의 용도와는 대조를 이룬다.
대부분의 가능한 조합에 대한 임의의 믿을 만한 증거 또는 자료를 제공하지 않으면서, 다수의 항체뿐만 아니라 그의 치료에 이 항체가 유용하다고 일컬어지는많은 수의 가능한 질환을 열거한 가정적인 출판물들이 당업계에 있다는 것도 또한 주목해야 한다. 이러한 출판물 중의 하나는 주로 특정 키메릭 항체의 생성에 관한 WO93/02108이다.
본 발명은 본 명세서 중에 제공된 자료 및 설명의 면에서 특정 질환의 치료 또는 예방에 유용성을 갖는 것으로 분명하게 나타난 특정 분자에 대한 결합제를 제공한다는 면에서 상기한 출판물들과는 분명하게 구별된다.
본 발명의 결합제는 또한 비 IgE 매개 질환을 포함하여, 앨러지성 질환의 치료 또는 예방에 특정 용도를 갖는다. 이들은 궤양성 대장염의 치료 및 예방에 사용될 수 있다. 이들은 또한 크론씨병의 치료 및 예방에 사용될 수 있다.
본 발명의 결합제는 단독으로 또는 면역억제제, 예를 들면 스테로이드, 시클로스포린 또는 항 림프구 항체와 같은 항체와 함께, 보다 바람직하게는 내성을 유도하는 항 자기면역제 또는 소염제, 예를 들면 CD4+T 세포 억제제, 예를 들면 항 CD4 항체(바람직하게는 차단 또는 비고갈 항체), 항 CD8 항체, TNF 길항제, 예를 들면 항 TNF 항체 또는 TNF 억제제, 예를 들면 가용성 TNF 수용체, 또는 NSAID와 같은 약제와 함께 사용될 수 있다.
결합제는 일반적으로 멸균된 제약학적으로 허용되는 조성물의 일부분으로서 공급된다. 이 제약 조성물은 이를 환자에 투여하는 소정의 방법에 따라 임의의 적합한 형태일 수 있다. 이것은 단위 투여 형태로 제공될 수 있고, 키트의 일부분으로서 제공될 수 있다. 이러한 키트는 통상적으로는(비록 필수적인 것은 아니지만) 사용 지시서를 포함한다.
결합제 투여는 일반적으로 비경구적으로, 예를 들면 정맥내, 근육내 또는 피하로 제공된다. 결합제는 일반적으로 주사 또는 주입에 의해 제공된다. 이러한 목적을 위하여, 결합제는 제약학상 허용되는 담체 또는 희석제를 함유하는 제약 조성물로 제형화된다. 임의의 적절한 담체 또는 희석제, 예를 들면 등장성 생리식염수 를 사용할 수 있다. 구리 유도 분해를 피하기 위한 금속 킬레이트제와 같은 안정화제를 첨가할 수 있다. 적합한 킬레이트제는 EDTA, DTPA 또는 시트르산나트륨이다.
이들은 경구적으로 또는 특히 호흡기 장애 치료를 위해 스프레이를 사용하여 비강내로 제공할 수 있다.
이들은 특히, 피부 장애를 치료하는데 사용하기 위하여 크림 또는 연고제로 제형화될 수 있다.
이들은 춘계 결막염과 같은 장애를 치료하는데 사용하기 위해 눈에 투여하기 위한 점적제 등으로 제형화될 수 있다.
주사 용액의 경우, 사용될 수 있는 부형제의 예로는 물, 알콜, 폴리올, 글리세린 및 식물성유를 들 수 있다.
제약 조성물은 보존제, 가용화제, 안정화제, 습윤제, 유화제, 감미제, 착색제, 탈취제,염, 완충제, 코팅제 또는 항산화제를 함유할 수 있다. 이들은 또한 다른 치료 활성제도 함유할 수 있다.
본 발명의 물질의 적합한 투여량은 치료하고자 하는 질환 또는 장애, 투여 경로, 및 치료하고자 하는 개체의 연령 및 체중과 같은 인자에 따라 변할 수 있다.임의의 구체적인 투여량에 구애됨이 없이, 예를 들면 비경구 투여의 경우, 본 발명의 결합제(일반적으로 상기한 바와 같은 제약 조성물의 일부로서 존재하는) 0.01 내지 50 mg/kg의 1일 투여량이 대표적인 성인의 치료에 적합할 수 있다고 생각된다. 보다 적합하게는, 투여량은 0.05 내지 10 mg/kg, 예를 들면 0.1 내지 2 mg/kg이다.
이러한 투여는 필요할 때마다 자주 반복될 수 있다. 전형적으로는, 투여는 1주일에 1 내지 7회이다. 부작용이 나타날 경우, 투여의 양 및(또는) 빈도를 감소시킬 수 있다.
따라서 제약 조성물 내로의 혼입을 위한 대표적인 단위 투여량은 결합제 1 mg 이상, 적합하게는 1 내지 1000 mg이다.
본 발명은 결합제가 CD23과 CD11b 사이의 상호작용, 또는 CD23과 CD11c 사이의 상호작용, 또는 CD23과 CD21 사이의 상호작용, 또는 CD23과 내피 세포 상에 발현되는 70-85 KDa 또는 115 KDa 단백질 사이의 상호작용을 차단할 수 있는지 여부를 결정하는 것을 포함하는, CD23에 결합하는 특정 약제가 염증성, 자기면역 성 또는 앨러지성 질환의 치료에 유용한지 여부를 결정하기 위한 분석법을 그의 범주내에 포함한다.
이 분석법은 적절한 분자를 발현시키는 세포주를 사용하여 화합물 또는 분자를 스크리닝하는데 사용할 수 있다. 바람직하게는, 이들 분석법에서 CD11b는 CD11b/CD18로서 사용되고, CD11c는 CD11c/CD18로서 사용된다. CD11b/CD18 및 CD11c/CD18은 세포 표면 상에 동시 발현될 수 있다.
임의의 적절한 분석 기술, 예를 들면 단백질-비단백질 분석법(예를 들면, 화학물질 또는 설탕과 단백질의 상호작용을 분석하는데), 단백질-단백질 분석법 또는 단백질-세포 분석법을 사용할 수 있다.
본 발명을 이제 첨부된 도면을 참고로 하여 실시예를 통해 설명하고자 한다.
[실시예]
하기하는 실시예 일부에서는, 용어 "ip", "id" 및 "n"이 사용된다. 이들은 각각 "복강내", "피내" 및 "동물의 수"를 의미한다.
실시예 1
항 CD23 항체를 사용한 관절염에 대한 마우스의 예방적 치료
수컷 DBA/1 마우스(8 내지 12주)를 0.1 ml의 1:10 펜타닐 (Fentanyl)/플루아니솔 '하이프놈' (Fluanisol 'Hypnorm')희석액을 복강내 투여하여 진정시키고 꼬리 기저부에 100 mg의 소 타입 II 콜라겐 (CII)(프로인트 완전 보조액 (Difro)중에 유화)을 피내 주사하였다. CII 면역화시킨지 제 13일에, 시험 마우스에 단백질-A 세파로오스 (Bio-Processign, UK)(2 mg/마우스, ip)에 의해 정제된 토끼 항-CD23 IgG를 1회 주사하여처리하였다. (n=16, ■―■)정제된 항-CD23 IgG는 3-5% 특이적 항체를 함유한다.
항체 생산의 구체적인 방법은 문헌[Floress-Romo L. et. al, Science 261 1038-1041 (1993)]에 기재되어 있다. 간략히 설명하자면, 전 길이 CD23의 아미노산 150 내지 321에 상응하는 사람 CD23의 절단된 형태에 대한 토끼 폴리클로날 항체를 유발시켰다 [Kikutani et al., Cell 47 657 (1986)]
절단 폴리펩티드는 이. 콜라이에서 생산되었으며, 이. 콜라이의 세척된 펠릿으로부터 이온 교환 및 겔 여과에 의해 정제되었다: 분자량은 25KDa 이었으며, 정제 후 토끼에 주사하였다. 생성된 항혈청은 재조합 사람 CD23을 사용한 단백질 이뮤노블롯 및 ELISA에서 모두 양성으로 나타났다. 단백질 A-세파로오스 친화도 크로마토그래피에 의해 IgG 분획을 분리하였다. 대조 동물은 정상 토끼 혈청 (2 mg/마우스) 으로부터의 단백질 A-정제된 IgG를 투여받았다 (n=17, ●......●). 관절염 임상 증후 발현 여부에 대해 마우스를 매일 검사하였다. 각각의 발에 대하여 0 (증상없음) 내지 3 (심각한 부종, 홍반 및 운동의 손상)의 척도로 점수를 매기고[Williams et al., Proc. Natl. Acad. Sci USA 889 9784-9788 (1992)], 증상을 일으킨 발의 수를 계산하여 다리로의 점증을 분석하였다. (a)에서 투-테일드 티-테스트를 이용하여 (b)에서 비-인자형 만-휘트니 테스트를 이용하여 군들을 통계학적 분석 비교하였다. : 0.05 ≥p 〉0.01, **0.01 ≥ p 〉0.005, ***0.005 ≥ p.
발병 개시 (개시 평균일 + 표준오차 : 20 + 0.7이 시험군에서 20 + 0.5가 대조군에서 얻어짐) 및 발병률 (두군 모두에서 100 %)에 있어서의 차이가 관찰되지 않았으며, 이는 항 CD23 항체로의 처리가 T-세포 증식 및 IgG 항-콜라겐 항체 유도시에 질병 유도에 아무런 효과를 가지지 않음을 나타낸다. 그러나, 전체적 임상 점수는 항 CD23 항체로 처리된 마우스에서 보다 낮았다 (도 1a). 가장 확연한 것은 항 CD23 처리된 군에서 다리 점증의 현저한 억제였다 (도 1b). 이는 질병의 장기 진전에 대한 치료의 강력한 효과를 나타낸다.
실시예 2
확립된 관절염의 치료 (수회 치료)
실시예 1에서와 같이 관절염을 유도하고, 가시적인 염증 유발에 대해 마우스를 매일 검사하였다. 임상적 염증 제 1일에 및 이틀 뒤인 제 3일에 랜덤하게 분할된 3개의 마우스군을 처리하였다. 시험 마우스는 단백질 A 정제된 항 CD23 IgG(200 ㎍/주사, n=6, ■.._.._.._■, 400 ㎍/주사, n=8 ■―■)을, 대조 마우스는 단백질 A 정제된 정상 토끼 IgG (200 ㎍/주사, n=15, ●.......●)를 투여받았다. 실시예 1에서와 같이 질병의 심각도를 측정하였다 (도 2a). 관절염으로 된 최초의 발의 제 1일로부터 부종의 증가를 캘리퍼 (Proctest 2T. Kroeplin Langenmesstechnik)를 사용하여 측정하여 염증을 분석하였다. 군들을 투-테일드 티-테스스를 이용하여 비교하였다. : 0.05≥p〉0.01, *0.01≥p≥0.005, ***0.0005≥p.
용량과 관련되 현저한 질병 심각도 개선을 볼 수 있다. 항-CD23 IgG의 소염 특성은 항체 치료를 받은 마우스 군에서 발의 부종 감소로 명확히 입증된다.
실시예 3
확립된 관절염의 치료 (1회 치료)
실험 설계는 실시예 2와 유사하게 하되, 마우스를 관절염 제 1일에 2 mg/마우스의 단백질 -A 정제된 항 CD23 IgG (n=10, ■-■) 또는 정제된 정상 토끼 IgG (n=10, ●...●)로 단 1회 처리하였다. 임상 점수와 다리 점증을 실시예 1에서와 같이 평가하였다.
제 1일에 1회 주사후에 얻어진 다리 점증에 대한 상당한 효과는, 관절염이확립되었을 때 관절로의 진전의 면에서 더 이상의 진전을 막기 위해 단 1회 주사가 충분함을 입증한다 (도 3b).
실시예 4
모노클로날 항 CD23을 사용한 확립된 관절염의 치료
상기 실시예 1에서와 같이 관절염 DBA/1 마우스를 얻었다. 임상 질환의 최초 증후가 있을 때 마우스를 랜덤하게 4개의 군으로 나누고, 3개 용량의 CD23에 대한 모노클로날 항체[B3B4, Professor D. Conrad, Richmond, Virginia, USA가 공여, Pharmingen. J Immunol 138: 1845-1851 (1987))]로 제 1일 및 3일에 처리하였다 : B3B4 25 μg/주사, n=4, O....O, B3B4 50 μg/주사, n=4, ■......■, B3B4 100 μg/주사, n=5, ■―■)
대조 마우스는 PBS(n=6, O....O)를 투여받았다. 임상 점수 및 제 1일로부터 발 두께의 증가를 실시예 2에서와 같이 평가하였다.
50 ㎍의 B3B4 모노클로날 항체의 복강내 주사는, 이러한 치료에 의해 임상 점수가 상당히 감소되고 감염된 발의 수가 감소된다는 사실에 비추어 충분히 효과적이었다. 이와는 대조적으로, 25 ㎍ 모노클로날 항체로 처리된 마우스의 질병 심각도는 50 ㎍ B3B4 모노클로날 항체로 얻어진 양성 치료 효과를 개선시키지 못하였다. B3B4투여의 용량 관련 소염 효과는 도 4b에 나타나 있으며, 관절염 발의 팽윤이 50 또는 100㎍ 모노클로날 항체 B3B4를 복강내 주사한 군에서 제 1일로부터 증가하지 않았음을 나타낸다. 다른 임상 측정으로부터도 관찰된 바와 같이, 질병 개시 후 투여되는 25㎍의 모노클로날 항-CD23은 치료 유효 수준 이하였으며, 발 부종의 증가는 대조군의 것과 유사하였다 (도 4b). 마찬가지로, 확립된 관절염의 상당한 감소가 50 ㎍ 친화도 정제된 폴리클로날 항-CD23 IgG (데이타 없음)으로 치료한 후 얻어졌다.
항 CD23 항체 (모노클로날 및 폴리클로날)로 치료한 후 임상적 심각도에 있어서의 개선은 관절염이 있는 발을 조직 검사하여 확인하였다. 처리된 마우스는 연골과 골의 확연한 파괴가 덜하고 활막 아래에 있는 층의 세포 팽창이 현저하게 줄어 들어 증상이 감소되었음을 보여주었다. 더우기, 심각한 염증이 있는 관절의 비율은 대조 마우스 (0% 대 94%)에 비해 항-CD23 항체 치료된 동물에서 상당히 낮은 반면, 정상 구조를 유지하고 상당히 낮은 반면, 정상 구조를 유지하고 있는 관절의 비율이 상당히 증가되었다 (80% 대 0%).
이는 하기 표 1에 의해 입증된다.
표 1 : 발의 조직 검사 -마우스를 처리하고 도 4에 관련된 바와 같이 관절을 처리하였다. 조직 검사물을 하기와 같이 점수를 매겼다.
처리(마우스의 수) 정상(%) 경미(%) 중간(%) 심각(%) 검사된 관절의 총 수
항-CD23 80 8 12 0 59
대조(n=6) 0 0 6 94 69
이 표는 항 CD23으로 처리된 마우스로부터의 관절과 대조 마우스의 관절에 있어서 조직 검사물의 비교를 나타낸다. 마우스를 상기 도 4에 관련하여 기재한 바와 같이 처리하였다.
조직 평가는 다음과 같이 수행하였다 :
관절염증을 일으킨 최초의 다리를 사후에 제거하여, 10%(w/v) 완충 포르말린에 고정시키고, 완충 포르말린 중 EDTA (5.5%)중에서 칼슘을 제거하였다. 발은 파라핀에 매립하고, 구간화한 다음 헤마톡실린과 에오신으로 염색하였다. 다음 기준에 따라 조직 검사물 (3구간/발)을 평가하였다 : 경미=최소의 활막염, 연골 손실과 골 박리는 단지 국소적 편재 ; 중간=활막염 및 박리 현상 존재하나 관절 구조는 온전 ; 심각=관절 구조 파괴와 함께 광범위한 활막염 및 박리 존재, 각 구간에 존재하는 모든 관절을 평가하였으며, 정상, 경미, 중간 또는 심각한 점수를 나타내는 비율을 결정하였다. 염증을 치료 제 1일 발의 두께에 대한 발 두께의 증가로서 평가하였다. 캘리퍼 [Prectest 2T, Kroeplin Langenmesstechnik]를 사용하여 측정하였다.
본 치료의 특이성을 지지하는 또다른 증거가 관절염 마우스를 B3B4 모노클로날 항체의 Fab 및 F(ab')2단편으로 처리하여 얻어졌다. 온전한 IgG 분자 보다는 덜 강력하지만, Fab 및 (Fab')2단편도 여전히 효과적이어서 항체의 Fc부분이 활성에 필수적이지 않음을 입증하였다 (표 2). 더우기, CD72 및 B220분자에 대한 항체는 둘다 B 림프구 상에서 고발현 되는데 치료 활성이 거의 없거나 전무하다 (표 2). TNF-α[Williams et al, Proc Natl Acad Sci USA 36: 9784-9788(1992)] 및 CD5[Plater-Zyberk et al, Clin Exp Immunol 98: 442-447(1994)]에 대한 항체와 비교하면, 항CD23항체 치료가 가장 효과적인 것으로 나타났다.
표 2 : 상이한 치료 계획에 대한 반응의 비교
마우스를 타입 II 콜라겐으로 면역화시키고, 모노클로날 항체를 복강내 주사하여 임상 관절염 제 1 및 3일에 치료 처리하였다. 제 5일의 임상 점수 감소를 각 실험에 사용된 이소타입 대조의 퍼센트로서 계산하였다.
맵 (Mab) 클론 처리량 이소타입 임상 점수 감소
CD23 B3B4 50 ㎍×275 ㎍×2150 ㎍×2 쥐 IgG2a쥐 F(ab)2쥐 Fab 745256
TNF-α 1F3F3D4 50 ㎍×2 쥐 IgM 63
CD5 TIB 104 200 ㎍×2 쥐 IgG2a 30
B220 TIB 146 200 ㎍×2 쥐 IgM 5
CD72 TIB 165 200 ㎍×2 마우스 IgG2b 0
모노클로날 항체 및 그의 단편에 관한 추가의 데이타가 도 4c및 4d에 제공된다. 이들 데이타는 다음 프로토콜에 기초한 것이다.
수컷 8 내지 12주 DBA/1 마우스에 완전 프로인트 보조액 중에 유화시킨 100 ㎍ 소 타입 II 콜라겐을 피내 주사하였다.
임상적 증상이 최초로 나타났을 때 (±3주 후) 마우스에 다음과 같이 모노클로날 항체 제제를 복강내 주사하였다 (제 1일 및 제 3일).
B3B4 전체 IgG 2a 50 ㎍/복강내 주사 n=8
B3B4의 Fab 150 ㎍/복강내 주사 n=6
B3B4의 F(ab')275 ㎍/복강내 주사 n=7
M6대조 IgG2a 50 ㎍/복강내 주사 n=7
마우스를 매일 검사하고 각 발의 임상 질환의 심각도를 평가하였다. (최대치/발 =3, 최대치/마우스 = 12). 임상 점수 결과를 도 4c에 나타냈다.
첫번째 관절염 발의 팽윤을 캘리퍼를 사용하여 측정하였다. 발 팽윤 점수를 도 4d에 나타냈다.
관절염 제 10일에 마우스를 죽이고, 관절염을 나타낸 첫번째 발을 구간화하고, 고정하고 칼슘 제거하여 조직 검사하였다.
CD23과 CD11b 사이 및 CD23과 CD11c 사이의 상호작용
이론에 구애됨이 없이, 항 CD23이 상기한 놀라운 결과를 달성하는 방식이 완전히 이해된 것이 아니므로, 이는 CD23과 CD11b 및/또는 CD11c의 상호작용에 기인하는 것일 수 있을 것이다.
실시예 5 내지 10 및 첨부된 도면은 이를 예시한다.
이들 실시예에서는, 형광 리포좀 내로 혼입된 전체 길이의 재조합 CD23은 CD11b/CD18 또는 CD11c/CD18을 코딩하는 cDNA로 형질감염된 COS 세포와는 결합하지만, CD11a/CD18을 발현하는 형질감염체와는 결합하지 않는 것으로 나타났다. CD23-리포좀과 CD11b/CD18 또는 CD11c/CD18 형질감염된 COS 세포사이의 상호작용은 각각 항 CD11b 또는 항 CD11c에 의해, 또한 항 CD23 모노클로날 항체에 의해 특이적으로 억제되었다. 이러한 리간드 짝짓기의 기능적 중요성은 단핵세포 상의 CD11b 및 CD11c를 재조합 CD23 또는 항 CD11b 및 CD11c 모노클로날 항체로 유발시켜 아질산염(NO2), 산화 생성물(H2O2) 및 전 염증전 사이토킨(IL-1β, IL-6 TNFα)의 두드러진 증가를 야기시킴으로써 논증되었다. 이들 CD23 매개 활성은 CD11b, CD11c 및 CD23에 대한 모노클로날 항체의 Fab 단편에 의해 감소되었다. 이들 결과는 표면 흡착 분자 CD11b 및 CD11c가 CD23에 대한 수용체이고, 이러한 신규의 리간드 짝짓기가 단핵세포의 중요한 활성을 조절함을 증명하였다.
하기하는 논의는 실시예 5 내지 10(하기됨)의 실험적 설계 및 합리론을 간단하게 설명한다:
전혈 단핵세포를 형광 리포좀 내로 함입된 전체 길이 재조합 CD23과 함께 배양시키고 유량 혈구계산으로 분석하였다[포촌(Pochon S.) 등,J. Exp. Med.176, 389-398 (1992)]. 한 분획이 CD23-리포좀과 결합하였고(실시예 5, 도 5a), 이것은 이어서 2중 염색에 의해 CD14-양성 세포(즉, 단핵세포)로 이루어진 것으로 나타났다. 단핵세포가 CD23-리포좀과 결합할 수 있었음을 확인하기 위하여, 혈액 단핵세포를 CD14-양성 및 CD14-음성 집단으로 FACS 분류하였다(실시예 5, 도 5a). CD23-리포좀은 단지 CD14-양성 집단과만 결합하는 것으로 나타났다(실시예 5, 도 5a). 단핵세포가 CD23에 대한 공지된 리간드인, 막 IgE 및 CD21(나타나 있지 않음)을 모두 발현시키지 않는 것으로 밝혀졌기 때문에, 단핵세포가 CD23에 대한 상이한 수용체를 발현시키는지를 관찰하였다. 단핵세포를 용해시키고, 세포 추출물을 재조합 가용성 CD23과 커플링된 친화도 칼럼 상에서 정제시켰다. 용출된 물질의 SDS- PAGE 및 은 염색 분석은 80 및 160 kDa MW 주위에 밴드를 나타냈다(실시예 5, 도 5b). 이러한 MW 범위 내의 항원을 찾아내고 단핵세포 상에 발현되는 것으로 보고된 항체들을 FACS로 그들의 단핵세포와 CD23-리포좀 결합을 억제하는 능력에 대해 시험하였다(실시예 6, 도 6). 항 CD11b 및 항 CD11c 모노클로날 항체는 모두 다양한 효율로 단핵세포와 CD23-리포좀 결합을 억제하였다(실시예 6, 도 6). 항 CD13, 항 CD49d, 항 CD21(단핵세포 상에 발현되지 않음) 및 항 CD11a(흡착 분자의 β2 인테그린계의 제3 구성원)는 중요한 효과를 갖지 않았다(실시예 6, 도 6). 모두 단핵세포 상에 고도로 발현되는 MHC 클래스 I, 클래스 II, CD14 및 CD45를 또한CD23-리포좀 결합에 미치는 이들의 효과에 대해 시험하였다. 그러나 임의의 효과를 갖는 것은 없었다(나타나 있지 않음). 항 CD18 모노클로날 항체는 CD23 결합의 부분적인 억제를 제공하였다. 이것은 항 CD18 Mab 결합시 CD11b 및 CD11c의 입체배좌 변화의 유도 또는 입체적 장해에 기인한 것이다. CD23-친화도 칼럼으로부터 용출된 단핵세포 유래 단백질은 항 CD11c(실시예 5, 도 5b) 및 항 CD11c/CD18 항체(나타나 있지 않음)와 면역반응성이었다.
CD11b/CD18 및 CD11c/CD11b의 α 사슬이 CD23에 대한 수용체임을 확인하기 위하여, CD11b 및 CD11c를 코딩하는 전체 길이의 cDNA를 일시적으로 COS 세포내로 CD18 cDNA로 동시 형질감염시켰다. CD11b/CD18 및 CD11c/CD18을 발현하는 형질감염체는 모두 CD11a/CD18(실시예 7, 도 7)을 발현시키는 형질감염체와는 대조적으로 CD23-리포좀과 결합하는 것으로 나타났다. 이것은 CD11b와 CD11c 사이의, CD11a와의 상동성보다 높은 정도의 상동성에 의해 설명될 수 있다. 상호작용의 특이성은 항 CD11b, 항 CD11c 및 항 CD23 모노클로날 항체를 사용하여 CD23-리포좀 결합을 억제시킴으로써 증명되었다. CD11b/CD18 및 CD11c/CD18을 발현시키는 BHK 세포(나타나 있지 않음)를 사용하여 동일한 결과를 얻었다. CD23 상호작용의 특이성에 대한 추가의 증거로서, 백혈구 흡착 결핍증 환자로부터 얻은, β 서브유니트를 코딩하는 유전자의 돌연변이에 기인한 β2 인테그린 발현이 결핍된 활성화된 혈액 단핵세포는 CD23-리포좀과 결합할 수 없었다(나타나 있지 않음). 함께, 이들 자료는 CD23이 정상의 인체 단핵세포 상의 및 형질감염체 상의 CD11b 및 CD11c과 상호작용함을 증명한다.
CD11b 및 CD11c는 많은 세포-세포 및 세포-매트릭스 상호작용에 참여하는 흡착 분자이다. 실시예는 CD11b/CD18 및 CD11c/CD18이 그들의 CD23과의 결합 능력에 의해 추가의 흡착 기능을 나타낼 수 있음을 보여준다. CD23은 단핵세포 상의 CD11b 또는 CD11c의 표면 발현에 영향을 미치지 않고서 투여량 의존 방식으로 CD23-리포좀 결합(실시예 8, 도 8)을 억제하는 X 인자의 능력으로 관찰하였을 때 X 인자와 근접하거나 또는 동일한 에피토프를 찾아내는 것 같다(나타나 있지 않음). 시험한 다른 리간드 중 임의의 효과를 가진 것은 없었다. CD23은 그의 CD11b 및 CD11c와의 상호작용으로 C-타입 렉틴으로서 작용할 수 있다. EDTA는 CD23 결합에 필요한 Ca2+의 킬레이트화에 의해 및(또는) CD11b 및 CD11c에 대한 리간드의 결합에 필요한 2가 양이온의 킬레이트화에 의해 단핵세포에 대한 CD23 결합을 감소시킨다[알티에리(Altieri, D.C.), J Immunol. 147. 1891-1898 (1991)]. CD23-CD11b/CD11c 상호작용은 뉴라미니다제가 아닌 투니카마이신의 단핵세포와 CD23 결합을 감소시키는 능력으로 관찰할 때, 시알산이 아닌 당을 필요로 하는 것 같다. CD23은 세포외로 아미노산의 트리플렛(Asp, Gly, Arg)[기꾸따니(Kikutani, H.) 등, Cell 47, 867-885 (1986)]을 함유하고, 이것은 역 배향시에 인테그린 수용체에 대한 공통 인식 부위이다. 그러므로, 이 트리플렛에 대한 멀티클로날 항체의 효과를 단핵세포와 CD23 결합을 억제하는 그의 능력에 대해 시험하였다. 어떠한 억제도 관찰되지 않아 피브리노겐으로 얻은 억제의 부재를 확인하였다(실시예 8, 도 8). CD23의 렉틴 영역에서 결합하는 IgE는 단핵세포와 CD23 결합을 부분적으로 억제한다(실시예 8, 도 8). 이들 결과는 CD23이 CD21과 CD23 상호작용에 대해 관찰되었던 것을 기억하는 당 및 단백질 구조를 부분적으로 인식하는 C-타입 렉틴으로서 작용하는 것을 나타낸다[오브리 등,J. Immunol.152, 5806-5813 (1994)].
CD23과 CD11b 또는 CD11c의 상호작용의 기능적 중요성을 평가하기 위하여, 본 발명자들은 CD23-CD11b/CD11c 상호작용이 산화질소, H2O2및 사이토킨과 같은 염증전 매개체를 방출시키는 단핵세포를 유발시키는지를 조사하였다. 재조합 가용성 CD23, 항 CD11b 또는 항 CD11c 항체를 사용한, 흡착 활성화된 정상 단핵세포의 유발은 NO2의 생성을 증가시켜 NO 경로의 활성화를 나타내었다[몬카다(Moncada, S.), 팔머(Palmer, R.M.J.) 및 힉스(Higgs, E.A.),Pharmacol. Rev.43, 109-144 (1991)]. 아질산염 생성에 미치는 CD23의 효과는 항 CD23 모노클로날 항체의 Fab 단편에 의해 및 NO 신타제 경로의 특이적 억제제인 니트로아르기닌에 의해 억제되었다(실시예 9, 도 9a). 재조합 가용성 CD 23, 항 CD11b 및 항 CD11c 모노클로날 항체는 모두 단핵세포 중에서 히드로에티딘의 에티듐 브로마이드로의 산화를 야기시키기 때문에 산화성 파열은 또한 CD11b 및 CD11c을 통해 조절되는 것으로 나타났다(실시예 9, 도 9b). 이것은 항 CD11b 모노클로날 항체가 단핵세포에서 산화성 파열을 유발한다는 발견을 확인하고 전제한다[트레찌니(Trezzini), 슈에쁘(Schuepp, B.), 말리(Maly, F.E.) 및 정기(Jungi, T.W.),Brit. J. Haematol. 77, 16-24 (1991)]. CD11b 및 CD11c와 CD23 결합은 혈액 단핵세포 중의 초기의 특이적 Ca2+플럭스와 관련된다.
활성화된 대식세포가 염증전 사이토킨의 중요한 공급원이기 때문에, 본 발명자들은 단핵세포에 의한 상기 사이토킨의 생성에 미치는 재조합 가용성 CD23 및 항 CD11b 및 항 CD11c 모노클로날 항체의 효과를 평가하였다. 재조합 가용성 CD23, 항 CD11b 및 항 CD11c 모노클로날 항체는 IL-1β, IL-6 및 TNFα의 잠재적인 자극제이다. 역시, 이러한 유도의 특이성은 항 CD11b, 항 CD11c 및 항 CD23 모노클로날 항체의 Fab 단편을 사용하여 증명하였다(실시예 10, 도 10). 흥미롭게도, IL-1 및 TNFα는 단핵세포와 CD23-리포좀 결합의 잠재적인 유발제이고, CD11b 및 CD11c 자극 및 조절을 통한 잠재적인 사이토킨 오토크린 루프를 제시한다.
실시예 5
a) CD23-리포좀은 CD14-양성 혈액 단핵 세포와 결합한다(도 5a 참조)
혈액 단핵 세포를 항 CD14 모노클로날 항체[벡톤 디킨슨(Becton Dickinson), 벨기에공화국 에렘보데겜 소재]로 염색시킨 다음, CD14-양성 및 CD14-음성 세포 집단으로의 FACS 분류(FACStar Plus, 벡톤 디킨슨) 전에 둘다 PBS, 0.5 % BSA 0.05% 소듐 아지드 중에 희석된 마우스 IgG 및 IgM[바이오아트(Bioart), 프랑스 뮤던 소재]에 FITC 접합된 양의 F(ab')2항체로 염색시켰다. 분리된 세포들을 이어서 0.5% BSA, 0.1% 소듐 아지드, 2mM CaCl2, 140mM NaCl, 20 mM 헤페스(Hepes), pH 7 중에 희석시킨 CD23-리포좀 또는 대조용(글리코포린 A) 리포좀으로 염색시키고, 4 ℃에서 2시간 동안 배양시켰다[포촌(Pochon, S.) 등,J. Exp. Med. 176 389-398 (1992)]. 세척후, 세포(5,000 이벤츠/조건)를 FACS로 분석하였다.
b) CD23-친화도 정제된 혈액 단핵 세포 단백질의 겉보기 분자량 및 항 CD11c 모노클로날 항체와의 면역반응성(도 5b 참조)
혈액 단핵 세포의 용해물을 CD-23 칼럼 상에서 친화도 정제시키고, SDS-PAGE 겔 상에서 분리된 단백질을 용출시키고, 니트로셀룰로오스 상으로 이동시켰다. M-마커를 왼쪽에 나타냈다. 겔을 은 염색시켰다(왼쪽 라인). 필터를 중복기준에 맞는 항체(중간 라인)와 함께 또는 항 CD11c 모노클로날 항체(BU-15, 오른쪽 라인)과 함께 배양시킨 다음 호스래디쉬 퍼옥시다제 접합된 염소 항 마우스 항체(Kpl: 미합중국 매사추세츠주 게이터스버그 소재)와 함께 배양시켰다.
실시예 6
항 CD11b 및 항 CD11c 모노클로날 항체는 활성화된 혈액 단핵 세포와 CD23-리포좀 결합을 감소시킨다(도 6 참조)
단핵 세포로부터 피콜(Ficoll), 및 2 mM 글루타민 및 10% 열 불활성화된 FCS[플로우 라보레이토리즈(Flow Laboratories), 스콧틀랜드 어빈 소재]를 보충한 RPMI 1640[세로메드(Seromed), 독일 베를린 소재] 중에서 밤새 플라스틱과의 흡착 의해 단핵 세포를 풍부하게 하였다. 이어서 활성화된 단핵 세포를 상이한 모노클로날 항체(αCD) 또는 중복기준에 맞는 대조용(CTRL)[벡톤 디킨슨] 존재하에 CD23-리포좀과 함께 배양시키고, 모두 10 μg/ml에서 시험하였다. 항 CD11a 모노클로날 항체 25.3 및 B-B15를 각각 이뮤노테크(Immunotech)사(프랑스 루미니 소재) 및 세로텍(Serotech)사(영국 옥스포드 소재)로부터 얻었다. 항 CD11b 모노클로날 항체 44는 세로텍사 제품이고, mon.gran 1은 얀센(Janssen)사(벨기에공화국 비어스 소재) 제품이고, Leu-15는 벡톤 디킨슨사제품이고, 및 (Bear-1)은 세라-랩리미티드(Sera-Lab Ltd)사(영국 서??스 소재) 제품이었다. 항 CD11c 모노클로날 항체 3.9는 세로텍사, SL9는 세라-랩사, BU-15는 더 본딩 사이트(The Bonding Site)사(영국 버밍검 소재) 제품이었다. 항 CD13(SJ1D1), 항 CD18(BL5), 항 CD23(mAb25) 및 항 CD49d(HP2.1) 모노클로날 항체는 이뮤노텍크사 제품이었다. 항 CD21 모노클로날 항체 BL13은 이뮤노텍크사 제품이었고, OKB7는 오르토(Ortho)로부터, 및 BU-33은 닥터 맥레난(Dr. MacLennan)사(영국 버밍검 유니버시티 소재)로부터 얻었고, HB-5는 ATCC로부터, OKB7은 오르토 다이아그노스틱스 시스템 인크(Ortho Diagnostics System Inc)사(미합중국 뉴저지주 라리탄 소재)로부터 얻었다. 항 CD14, 항 CD3, 항 CD16 및 항 CD20 모노클로날 항체를 벡톤 디킨슨으로부터 얻었다. 세포들을 FACS로 분석하여 평균 형광 세기(MFI)를 측정하였다. 대표적인 실험의 데이타를 제공한다. 대조용 리포좀으로 염색한 세포의 MFI는 6.5이었고, CD23-리포좀으로 염색한 것은 84.5이었다. 산술적 직선 MFI값을 사용하여 억제율을 하기 식에 따라 계산하였다:
[(CD23-리포좀)]-[(CD23-리포좀)+Mab]
억제율(%) = MFI ――――――――――――――――――― x 100
(CD23-리포좀)
실시예 7
CD23-리포좀은 재조합 형질감염체 상에서 CD11b/CD18 및 CD11c/CD18의 α 사슬과 결합한다(도 7 참조)
CD11a를 코딩하는 cDNA[코비(Corbi, A.L.), 밀러(Miller, L.J.),오코너(O'Connor, K.), 라손(Larson, R.S.) 및 스프링거(Springer, T.A.),EMBO J.6, 4023-4028 (1987)]을 pCDNA1[인비트로겐(Invitrogen), 미합중국 캘리포니아주 산 디에고 소재] 중에서 재클로닝시켰다. CD11b에 대한 cDNA[코비, 기쉬모또(Kishimoto, T.K.), 밀러 및 스프링거,J. Biol. Chem.263, 12403-12411 (1988)] 및 CD18[기쉬모또, 오코너, 리(Lee, A.), 로버츠(Roberts, T.M.) 및 스프링거,Cell48, 681-690(1987)]을 pCDM8[시드(Seed, B.),Nature329 840-842 (1987)] 중에서 재클로닝시켰다. DNA의 20 μg 분취액을 진 펄서(Gene Pulser) 장치[바이오-래드(Bio-Rad), 미합중국 캘리포니아주 리치몬드 소재] 및 20 mM 헤페스(Hepes) pH 7.4, 150 mM NaCl 중의 0.4 cm 쿠베트(cuvettes)를 사용하여 전기천공(260V, 960 μFD)으로 COS-7 세포(ATCC) 중에 형질감염시켰다. 세포 표면에 β2 인테그린의 발현을 얻기 위하여 CD11a, b 또는 c의 CD18를 이용한 동시 형질감염을 수행하였다. 대조용을 단일 가닥 형질감염을 이용하여 수행하였다. 형질감염으로부터 48시간 후에, COS 세포를 항 CD11a, 항 CD11b 및 항 CD11c 모노클로날 항체 또는 중복기준에 맞는 모노클로날 항체(대조용)로 염색시킨 후 FITC-표지시킨 양의 항 마우스 항체로 염색시켰다. 세포들 중의 10 내지 15%가 각각의 모노클로날 항체에 의한 염색에 의해 CD11a, b, c 또는 CD18을 발현시키는 것으로 나타났다. CD23-리포좀으로 염색하기 전에, CD18-양성 형질감염된 COS 세포를 이어서 β2 인테그린을 발현시키는 세포의 %를 증가시키기 위하여 FACS 분류시켰다. CD11a/CD18, CD11b/CD18 및 CD11c/CD18 형질감염체를 이어서 CD23-리포좀[트레이스(trace) 2] 또는 대조용(글리코포린 A)-리포좀(trace 1)으로배양시켰다. CD23과 CD11b 및 CD11c의 상호작용의 특이성을 각각 항 CD11b(트레이스 4), 항 CD23(트레이스 5) 및 항 CD11c(트레이스 6) 모노클로날 항체를 사용하여 CD11b/CD18 및 CD11c/CD18 형질감염체와 CD23-리포좀의 결합을 억제시켜 증명하였다. CD23-리포좀의 결합은 CD11a/CD18 형질감염체 상에서 관찰되지 않았고, 항 CD11a 모노클로날 항체의 어떠한 효과도 발견되지 않았다(트레이스 3).
실시예 8
CD23-CD11b, CD11c 상호작용의 구조적 특성화(도 8 참조)
a) 당 및 2가 양이온의 관련
정제시킨 활성화 혈액 단핵 세포를 투니카마이신 10 μg/ml로 48 시간 동안 처리하거나 또는 처리하지 않고, 뉴라미니다제[0.1 U/ml; 둘다 베링거 만하임(Boehringer Mannheim, 독일 만하인 소재)로부터 얻음]로 45분 동안 처리하였다. 이어서 세포를 EDTA(5 mM; 상부 왼쪽 패널), Ca2+또는 Mn2+(1 내지 10 mM; 상부 오른쪽 패널) 부재 또는 존재 하에서 CD23-리포좀 또는 대조용 리포좀과 함께 배양시켰다.
b) X 인자는 CD23의 단핵 세포와의 결합을 억제한다
정제시킨 활성화 혈액 단핵 세포를 X 인자[0.1 내지 10 U/ml; 시그마(Sigma)](바닥 왼쪽 패널), 피브리노겐(50 μg/ml; 시그마), 정제시킨 재조합 ICAM-1(본 발명자들의 연구실에서 제조함), LPS (1 μg/ml; 시그마), 인체 혈청 옵소닌화 지모산(1 mg/ml; 시그마), IgE(50 μg/ml; 더 바인딩 사이트, 영국 버밍검 소재) 또는 RGD 펩티드에 대한 멀티클로날 항체(1/500, ATCC)(바닥 오른쪽 패널)의 존재 또는 부재 하에서 CD23-리포좀과 함께 배양시켰다. 세포를 FACS로 분석하여 MFI를 측정하였다. 억제율을 실시예 2의 경우와 동일하게 계산하였다.
실시예 9
재조합 CD23은 CD11b 및 CD11c와의 결합에 의해 a) 아질산염 생성물 및 b) 단핵 세포에 의한 산화적 파열을 특이적으로 증가시킨다.
단핵 세포를 재조합 가용성 CD23[(그레이버Graber P.) 등,J. Immunol. Methods149 215-226 (1992)](50 ng/ml), 항 CD11a(클론 25.3), 항 CD11b(클론 44), 항 CD11c(클론 BU-15) 모노클로날 항체(모두 10 μg/ml에서)의 존재 또는 부재 하에서 a) 37 ℃에서 4일 동안, 또는 b) 밤새 배양시켰다.
생성된 NO의 양(도 9a에 나타냄)을 평가하기 위하여, 배양물 상등액을 그린(Green) 등의 문헌[Annu. Rev. Immunol. 2]에 따라 NO, NO2 -및 NO3 -의 안정한 최종 생성물에 대해 분석하였다. NO2 -생성의 CD23 매개 증가의 특이성을 항 CD23 모노클로날 항체(mab25)(10 μg/ml에서 시험함)의 Fab 단편에 의한 NO2 -생성의 억제로 및 니트로아르기닌(N-Arg, 1 mM에서)(시그마)을 이용한 억제로 증명하였다.
활성화시킨 단핵 세포를 37 ℃에서 30분 동안 히드로에티딘[몰레큘라 프로브스(Molecular probes), 미합중국 오레곤주 유진 소재](0.3 μg/ml)과 함께 배양시키고, FACS로 분석하였다. 자극시킨 단핵 세포의 적색 형광의 증가율을 미처리 단핵 세포와 비교하여 나타낸다(도 9b 참조). 산화적 파열이 일어나 단핵 세포는 미처리 단핵 세포에 비해, 히드로에티딘의 에티듐 브로마이드로의 산화를 반영하는 적색 형광 시그널의 증가를 나타내었다[레이컬(Lacal P.M.) 등,Biochem J.268 707-712 (1990)]. 단핵 세포만의 MFI 값은 159+/-10이었다. 6번의 실험의 평균+/-SD 값을 제공한다. 단핵 세포에서 호흡 방출을 유발하는 것으로 공지된 Con A를 양성 대조용으로 사용하였다. CD11b 및 CD11c과 CD23 상호작용의 특이성을 항 CD11b(클론 44), 항 CD11c(클론 BU-15) 및 항 CD23(mAb25) 모노클로날 항체(10 μg/ml에서 시험함)의 Fab 단편에 의한 H2O2생성의 CD23 매개 증가의 억제로 증명하였다.
실시예 10
재조합 CD23과 CD11b 및 CD11c와의 결합은 단핵 세포에 의한 사이토킨의 생성을 특이적으로 증가시킨다(도 10 참조)
단핵 세포를 재조합 가용성 CD23[(그레이버Graber P.) 등,J. Immunol. Methods149 215-226 (1992)](50 ng/ml), 항 CD11a(클론 25.3), 항 CD11b(클론 44), 항 CD11c(클론 BU-15), 항 CD23(mAb-이 항체는 이뮤노테크로부터 입수할 수 있음. 이것은 공개된 유럽 특허 출원 EP-A-0269728에 논의되어 있음.) 모노클로날 항체, Con A(시그마)(모두 10 μg/ml에서), LPS(1 ng/ml)(시그마) 또는 PMA(5 ng/ml)[칼바이오켐(Calbiochem), 미합중국 캘리포니아주 라 졸라 소재]의 존재 또는 부재 하에서 37 ℃에서 밤새 배양시켰다. 배양물 상등액 중에서 특이적 ELISA에 의해 사이토킨을 측정하였다. 감도의 ELISA 한계는 IL-1β에 대해서는 0.05 ng/ml[페루아(Ferrua) 등,J. Immunol. Methods114 41-48 (1988)], TNFα에 대해서는 0.01 ng/ml[메제닉스(Medgenix), 바이오테크니(Biotechnie), 렁기스(Rungis, F.)] 및 IL-6에 대해서는 <0.01 ng/ml[마니(Manie) 등,Eur. Cytokine Netw.4 51-56(1993)]이다. CD11b 및 CD11c과 CD23 상호작용의 특이성을 항 CD11b(클론 4), 항 CD11c(클론 BU-15) 및 항 CD23(mAb25) 모노클로날 항체(10 μg/ml에서 시험함)의 Fab 단편에 의한 사이토킨 생성의 CD23 매개 증가의 억제로 증명하였다. 4번의 실험의 평균+/-SD 값을 제공한다.
실시예 11
재조합 이. 콜라이 유도된 가용성 사람 CD23 (25kDa, 아미노산 150-321)에 대한 모노클로날 항체를 췌장 세포 대신 림프절을 사용하는 것을 제외하고는 표준 방법에 따라 마우스에서 유도시켰다. 이들은 시험관내 사람 CD23의 활성을 차단하였다.
실시예 12
췌양성 대장 염.
3마리의 타마린 원숭이에 부작용없이 항-CD23 Mab을 투여하여 배설물 점수의 향상을 가져왔다.
4일에 한번식 1 mg을 근육내 주사하였다.
실시예 13
위 실험 어느 것에서도 독성 효과가 관찰되지 않았다.
본 발명자들은 놀랍게도, CD23에 대한 결합제가 각종 질환의 치료 또는 예방에, 특히 관절염의 치료 또는 예방에 유용함을 발견하였다.
본 발명에 따르면, 염증성, 자기면역성 또는 앨러지성 질환의 치료 및 예방에 사용하기 위한, CD23에 대한 결합제가 제공된다.

Claims (5)

  1. CD23과 CD11b 또는 CD11c 사이의 상호작용을 차단하는 CD23에 대한 항체 및 제약학적으로 허용가능한 담체를 포함하는 천식, 습진 또는 이식물 대 숙주 질환 치료용 제약 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 항체가 사람화되거나 또는 키메릭화된 제약 조성물.
  3. CD23과 CD11b 또는 CD11c 사이의 상호작용을 차단하는 CD23에 대한 항체 및 제약학적으로 허용가능한 담체를 포함하는 자기 면역 질환 치료용 제약 조성물로서, 상기 항체가 사람화되거나 또는 키메릭화된 제약 조성물.
  4. 제 1 항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 1 내지 1000 mg의 단위 용량의 항체를 포함하는 제약 조성물.
  5. 제 4 항에 있어서, 1 내지 400 mg의 단위 용량의 항체를 함유하는 제약 조성물.
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