WO2007007665A1 - 動脈硬化の治療剤 - Google Patents

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WO2007007665A1
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antibody
cells
bmp
smooth muscle
arteriosclerosis
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Tatsuo Suda
Takenobu Katagiri
Kunihiko Kodaira
Masaaki Goto
Kanji Higashio
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Saitama Medical School
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K16/00Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies
    • C07K16/18Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from animals or humans
    • C07K16/24Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from animals or humans against cytokines, lymphokines or interferons
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P9/00Drugs for disorders of the cardiovascular system
    • A61P9/10Drugs for disorders of the cardiovascular system for treating ischaemic or atherosclerotic diseases, e.g. antianginal drugs, coronary vasodilators, drugs for myocardial infarction, retinopathy, cerebrovascula insufficiency, renal arteriosclerosis
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • A61K2039/505Medicinal preparations containing antigens or antibodies comprising antibodies

Definitions

  • a therapeutic agent for arteriosclerosis A therapeutic agent for arteriosclerosis
  • the present invention relates to a preventive and Z or therapeutic agent for arteriosclerosis.
  • the present invention also relates to a vascular calcification in arteriosclerosis and a calcification inhibitor of Z or atherosclerosis black.
  • the present invention further relates to an agent for inhibiting the differentiation of arterial smooth muscle cells into osteoblast-like cells.
  • arteriosclerosis The onset mechanism of arteriosclerosis has not yet been well understood, and therefore, no therapeutic agent effective for arteriosclerosis has been developed.
  • risk factors for the development of arteriosclerosis aging, diabetes, hypercholesterolemia, mechanically abnormal valves and chronic renal failure are known.
  • Vascular calcification seen in arteriosclerosis is considered to be a complex disorder that is a combination of apparent onset and exacerbation mechanisms that appear to be a uniform response to vascular injury.
  • Arteriosclerosis often occurs in areas where blood flow swirls, such as arterial branches and coronary arcuate blood vessels. At such sites, blood vessels are damaged by blood flow, and platelets initially aggregate at the damaged site to repair them.
  • Platelets are activated and are involved in the repair of vascular injury sites with fibrin.
  • arteriosclerosis due to hyper-LDLemia begins with monocyte migration and adhesion of the same cells to blood vessels.
  • the arteriosclerosis treatment contains the production of chemotactic factors (chemokines) required for migration of leukocytes and monocytes to the site of vascular injury and the cell adhesion factors necessary for these cells to adhere to blood vessels. Production and accumulation are required (pages 61-62).
  • chemokines chemotactic factors
  • Platelets activate vascular endothelial cells at the site of injury It is known to promote the production of chemokines such as cell adhesion factor, ICAM (intercellular adhesion molecule) and monocyte chemotactic factor, MCP-Kmonocyte chemotactic protein-1) by vascular endothelial cells ( Gawaz M., et al: Circulation 98: 1164-1171, 1998) While acting, any molecule in platelets is the main component, and what kind of molecular mechanism activates vascular endothelial cells, and these cells It has not yet been clarified whether the adhesion factor enhances the production of chemokines.
  • chemokines such as cell adhesion factor, ICAM (intercellular adhesion molecule) and monocyte chemotactic factor, MCP-Kmonocyte chemotactic protein-1
  • PDGF released by platelets is an important factor in the development and progression of arterial stiffness (Ross R .: Nature 362: 801-809, 1993), but PDGF acts on vascular endothelial cells. There is no report that the production of adhesion factor chemokine is enhanced. At present, PDGF is thought to be involved in the migration and proliferation of arterial smooth muscle cells in atherosclerotic plaques during calcification in the later stages of arteriosclerosis, as will be described later.
  • monocytes and white blood cells migrate to and collect at the site of blood vessel damage by chemokines.
  • Monocyte adheres to the blood vessel by the cell adhesion factor accumulated at the lesion site, sinks under the vascular endothelial cell layer, and is divided into macrophages.
  • LDL low density lipoprotein
  • LDL receptor-related protein LDL
  • LRU LRU relative with 11 ligand binding repeats
  • VLDL VLDL receptor relative with 11 ligand binding repeats
  • Macrophages that have entered the vascular endothelial cell layer take up oxidized LDL via receptors such as LRP and foam.
  • Atherosclerotic plaque is formed inside the blood vessel by foamed macrophages and accumulated LDL. Furthermore, it is known that this atherosclerotic plaque is calcified in the later stage of arteriosclerosis.
  • Vascular calcification has at least four different anatomical anatomical forms, atherosclerotic calcification,> atherosclerotic calcification,, visceral valvum J fire, cardiac valve calcificati on ), Medial artery calcification and vase ular calciphylaxis are known. These vascular calcifications are thought to be similar to calcification in bone formation. The molecular mechanism of vascular calcification is still poorly understood. Unlike bone tissue, osteoblasts originally responsible for calcification and bone formation are present in blood vessels. It does not exist !, suggesting the recruitment of osteoblast-like cells. This indicates that alkaline phosphatase is present at the site of calcified atherosclerotic plaque lesions.
  • Osteoblast-like cells involved in vascular calcification have not been identified for the factors involved in the forces that are believed to be recruited by transdifferentiation from arterial smooth muscle cells.
  • PDGF derived from platelets and macrophages is thought to migrate smooth muscle cells to atherosclerotic plaques and promote proliferation.
  • Inflammatory cells such as leukocytes are infiltrated in atherosclerotic plaques, and inflammatory mediators produced by these inflammatory cells such as interferon y (IFN—y), TNF—a (tumor necrosis factor-a ) ⁇ oncostatin M has been reported to induce arterial smooth muscle cells into osteoblast-like cells, and statins suppress this differentiation induction (Kizu A., et al .: J Cellular Biochem. 93: 1011-1019).
  • IFN—y interferon y
  • TNF—a tumor necrosis factor-a
  • BMP-2 induces both Msx2 and Runx2 / Cbfal transcription factors, the former being involved in intimal ossification and the latter in endochondral ossification (Karsenty G .: Endocrinlogy 142: 2731-2733) , 2001).
  • Aortic myofibroblasts have been reported to respond to BMP-2-Msx2 signaling and be converted to osteoblastic cells by Msx2-dependent transcriptional programs (Chen NX., Et al .: Curr. Diab. Rep.
  • vascular calcification is ⁇ -7 ( It has been clarified that it can be alleviated by the administration of ⁇ ⁇ ⁇ -1) and suppressed by administration of osteocalcin 3 ⁇ 4MP-7 by cells exhibiting an osteoblast-like phenotype in the blood vessel wall ( Davies MR., Et al .: J. Am. Soc. Nephrol. 14: 1559-1567, 2003) This indicates that BMP-7 inhibits smooth muscle cell strength and differentiation into osteoblast-like cells. , Calcification BMP-2 has also been reported to inhibit PDGF-induced proliferation of human arterial smooth muscle cells (Wong GA., Et al .: Am. J. Physiol).
  • BMP-4 is expressed in the lesions of the aorta (Dhore CR., Et al .: Ateroscler. Thromb. Vase. Biol. 21: 1998-2003, 2001), it is thought that it may not be possible to supply a paracrine signal other than BMP-2 that promotes the differentiation of arterial smooth muscle cells into osteoblast-like cells.
  • BMP-6 which is known to induce bone formation with mesenchymal cell strength at the site of ectopic bone formation, is also present in calcified plaques, and may be involved in vascular calcification.
  • BMP bone marrow stromal cells
  • Non-Patent Literature l Ross R .: Nature 362: 801-809, 1993
  • Non-Patent Document 2 Toru Kita: The mechanism and clinical mechanism of the forefront of atherosclerosis, Page 12, and page 61-62, 1999
  • Non-Patent Document 3 Gawaz M., et al: Circulation 98: 1164-1171, 1998
  • Non-Patent Document 4 Mohler ER. III., Et al .: Circulation 103: 1522-1528, 2001
  • Non-Patent Document 5 Shioi A .: "Calcium in internal medicine ed. By Morri H., and Nishiza wa Y, and Massry S. London; Splinger. Pp. 479-494, 2002
  • Non-Patent Document 6 Urist MR .: Science 150: 893-899, 1965
  • Non-Patent Document 7 Wozney JM., Et al .: Science 242: 1528-1534, 1988
  • Non-Patent Document 8 Kizu A "et al .: J. Cellular Biochem. 93: 1011-1019
  • Non-Patent Document 9 Bostrom K. et al .: J. Clin. Invest. 91: 1800-1809, 1993
  • Non-Patent Document 10 Watson KE., Et al .: J. Clin. Invest. 93: 2106-2113, 1994
  • Non-Patent Literature l l Karsenty G .: Endocrinlogy 142: 2731-2733,2001
  • Non-Patent Document 12 Chen NX., Et al .: Curr. Diab. Rep. 3: 28-32, 2003
  • Non-patent document 13 Towler DA., Et al .: J. Biol. Chem. 273: 30427-30434, 1998
  • Non-patent document 14 Tyson KL., Et al .: Arterioscler. Thromb. Vase. Biol. 23: 489 -494, 2
  • Non-Patent Document 15 Steitz SA "et al .: Circ. Res. 89: 1147-1154, 2001
  • Non-patent literature 16 Davies MR., Et al .: J. Am. So Nephrol. 14: 1559-1567, 2003
  • Non-patent literature 17 Wong GA., Et al .: Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 284: E972-E9
  • Non-Patent Document 18 Dhore CR., Et al .: Ateroscler. Thromb. Vase. Biol. 21: 1998-2003, 2001
  • Non-Patent Document 19 Jeziorska M., et al .: Virchow Arch 433: 559-565, 1998
  • Non-Patent Document 20 Sipe JB "et al .: Bone 35: 1316-1322, 2004
  • arteriosclerosis is a very complicated disorder that is triggered by vascular injury and has different mechanisms until the onset initiation progresses. Therefore, there is a demand for the development of an effective therapeutic agent that is less than the effective therapeutic agent.
  • An object of the present invention is to provide a novel preventive and Z or therapeutic agent for arteriosclerosis.
  • the present inventors differentiated platelet factor 4 (platel et factor 4: PF4) from vascular cells into osteoblast-like cells with calcification. And the present invention was completed by finding that anti-PF4 antibody power can be suppressed.
  • platelet factor 4 platel et factor 4: PF4
  • the present invention relates to the following.
  • a prophylactic and Z or therapeutic agent for arteriosclerosis comprising an antibody against platelet factor 4 (PF4) (anti-PF4 antibody) as an active ingredient.
  • PF4 platelet factor 4
  • An agent for inhibiting differentiation of arterial smooth muscle cells into osteoblast-like cells which contains an anti-PF4 antibody as an active ingredient.
  • FIG. 1 is a graph showing the effect of BMP-4 performed using normal human vascular smooth muscle cell.
  • FIG. 2 is a photograph of a representative CVC clone isolated from normal human vascular smooth muscle cell. (Indicated by arrows)
  • FIG. 3 is a graph showing the effect of BMP-4 performed using CVC.
  • Fig. 4 is a graph showing the effect of PF4 in the presence of BMP-4, using CVC.
  • FIG. 5 is a graph showing the effect of anti-PF4 antibody in the presence of BMP-4 and PF4 performed using CVC.
  • platelet factor 4 As platelet factor 4 (PF4), various known ones can be used. Platelet factor 4 is a factor present in ⁇ -granule of megakaryocytes and platelets, and therefore can be obtained by purifying platelet force, which is a natural raw material. In addition, a known PF4 gene (Poncz M., et al .: Blood 69: 219-223, 1987) can be cloned and genetically modified PF4 can be produced using genetic engineering. Specifically, human platelet factor 4 (Ilermodso n M., et al .: J. Biol. Chem. 252: 6276-6278, 1977), ushi platelet factor 4 (Ciaglowski RE "et al .: Arch Biochem.
  • mouse platelet factor 4 (Watanabe 0., et al .: J. Hum. Genet. 44: 173-176, 1999) or the like. As long as it retains its activity, some amino acids may be modified by deletion, substitution, addition, etc. Human platelet factor 4 is preferred.
  • the antibody against platelet factor 4 (PF4) used in the preventive and Z or therapeutic agent of the present invention is not particularly limited as long as it binds to PF4, mouse antibody, rat antibody, rabbit antibody, Hedge antibody, chimeric antibody
  • humanized antibodies, human antibodies and the like can be used as appropriate.
  • the antibody may be a polyclonal antibody or a monoclonal antibody, but a monoclonal antibody is preferred because it can stably produce a homogeneous antibody.
  • Polyclonal antibody And monoclonal antibodies can be prepared by methods well known to those skilled in the art.
  • a hyperidoma producing a monoclonal antibody can be basically produced using a known technique as follows. That is, PF4 or cells expressing PF4 are used as a sensitizing antigen, immunized according to a normal immunization method, and the resulting immune cells are fused with a known parent cell by a normal cell fusion method. It can be prepared by screening monoclonal antibody-producing cells (neubridoma) by the screening method. Hypridoma can be prepared, for example, according to the method of Milstein et al. (Kohler. G. and Milstein, C, Methods Enzymol. (1981) 73: 3-46). When the immunogenicity of the antigen is low, immunization may be performed by binding to an immunogenic macromolecule such as albumin.
  • V region Synthesize cDNA for region (V region). If DNA encoding the V region of the desired antibody is obtained, it is ligated with DNA encoding the desired antibody constant region (C region) and incorporated into an expression vector. Alternatively, DNA encoding the V region of the antibody may be incorporated into an expression vector containing DNA of the antibody C region. It is incorporated into an expression vector so that it is expressed under the control of an expression control region such as an enhancer or a plug motor. Next, host cells can be transformed with this expression vector to express the antibody.
  • an expression control region such as an enhancer or a plug motor
  • a chimeric antibody is an antibody consisting of a heavy chain and light chain variable region of a non-human mammal, for example, a mouse antibody, and a human antibody heavy chain and light chain constant region, and encodes the variable region of a mouse antibody.
  • the DNA is linked to DNA encoding the constant region of a human antibody, and this is expressed as an expression vector It can be obtained by incorporating into a host and producing it.
  • a humanized antibody is also called a reshaped human antibody, and the complementarity determining region (CDR) of a mammal other than a human, for example, a mouse antibody is used as the complementarity determining region of a human antibody.
  • CDR complementarity determining region
  • a general genetic recombination technique is also known. Specifically, a DNA sequence designed to link the CDR region of a mouse antibody and the framework region (FR) of a human antibody was prepared in several pieces so as to have a portion overlapping the terminal portion. It is synthesized from oligonucleotides by PCR. The obtained DNA is ligated with DNA encoding the constant region of a human antibody, and then incorporated into an expression vector and introduced into a host for production (European Patent Application Publication No.
  • EP 239400 International Patent Application Publication Number WO 96/02576
  • the FR of a human antibody to be ligated via CDR one having a complementarity determining region that forms a favorable antigen binding site is selected. If necessary, the amino acid in the framework region of the variable region of the antibody may be substituted so that the complementarity-determining region of the reshaped human antibody forms an appropriate antigen-binding site (Sato, K • et al, Cancer Res. (1993) 53, 851—856).
  • a method for obtaining a human antibody is also known.
  • human lymphocytes are sensitized with a desired antigen or cells expressing the desired antigen in vitro, and the sensitized lymphocytes are fused with human myeloma cells such as U266, and the desired human antibody having activity to bind to the antigen.
  • a desired human antibody can be obtained by immunizing a transgenic animal having all repertoires of human antibody genes with an antigen (International Patent Application Publication Nos. WO 93/12227, WO 92/03918, WO 94 / 02602, WO 94/255 85, WO 96/34096, WO 96/33735).
  • variable region of a human antibody is expressed as a single chain antibody (scFv) on the surface of the phage by the phage display method, and a phage that binds to the antigen can be selected.
  • scFv single chain antibody
  • the DNA sequence encoding the variable region of the human antibody that binds to the antigen can be determined. If the DNA sequence of scFv that binds to the antigen is clarified, a human antibody can be obtained by preparing an appropriate expression vector using the sequence.
  • an antibody gene is once isolated and introduced into an appropriate host to produce an antibody
  • a combination of an appropriate host and an expression vector can be used.
  • animal cells include (1) mammalian cells such as CHO, COS, myeloma, BHK (baby hamster kidney), HeLa, Vero, (2) amphibian cells such as Xenopus oocytes, or (3 ) Insect cells such as sl9, sf21, Tn5 are known.
  • Known plant cells include cells derived from the genus Nicotiana (eg, Nicotiana tabacum), which may be cultured in callus.
  • fungal cells examples include yeasts such as the genus Saccharomyces, such as Saccharomyces se revisiae, and fungi such as the genus Aspergillus, such as Aspergillus niger. ing.
  • yeasts such as the genus Saccharomyces, such as Saccharomyces se revisiae
  • fungi such as the genus Aspergillus, such as Aspergillus niger.
  • prokaryotic cells there are production systems that use bacterial cells.
  • Known bacterial cells include E. coli and Bacillus subtilis.
  • An antibody can be obtained by introducing a desired antibody gene into these cells by transformation, and culturing the transformed cells in vitro.
  • BMP Bone formation induction
  • BMP osteogenesis inducing factor
  • the anti-PF4 antibody which is used as a preventive and Z or therapeutic agent of the present invention, is not particularly limited as long as it binds to BMP. Can be produced by the same method as described above.
  • the preventive and Z or therapeutic agent of the present invention containing an anti-PF4 antibody as an active ingredient is useful for prevention and Z or treatment of arteriosclerosis.
  • the prophylactic and Z or therapeutic agent for arteriosclerosis containing the anti-PF4 antibody of the present invention as an active ingredient is more useful when used in combination with an anti-BMP antibody.
  • Anti-PF4 antibody and anti-BMP antibody may be included in the same preparation, or may be administered simultaneously or sequentially as separate preparations.
  • arteriosclerosis refers to a condition in which lipids, fibers, calcium, and the like accumulate on the inner wall surface of a blood vessel and the blood vessel becomes hard.
  • Atherosclerosis includes atherosclerosis (atherosclerosis), arteriosclerosis and medial sclerosis, and the preventive and Z or therapeutic agents of the present invention are particularly useful for atherosclerosis. is there.
  • the present invention also provides an inhibitor of vascular calcification and calcification of Z or atherosclerotic plaque, which contains an anti-PF4 antibody as an active ingredient.
  • Vascular calcification is already present from early lesions of arteriosclerosis and is most often seen in advanced lesions.
  • One type is calcification, and the other is calcification of atherosclerotic plaque in which atherosclerosis is calcified as atherosclerosis progresses.
  • Whether or not vascular calcification and Z or atherosclerotic plaque calcification-suppressing effect is obtained can be measured by methods known to those skilled in the art, for example, CT and echo diagnosis. Etc. are possible.
  • the present invention also provides an agent for inhibiting differentiation of arterial smooth muscle cells into osteoblast-like cells, which contains an anti-PF4 antibody as an active ingredient. It is possible to measure whether or not the force of obtaining the effect of inhibiting the differentiation from arterial smooth muscle cells to osteoblast-like cells by a method known to those skilled in the art, such as alkaline phosphatase activity, alizarin red S staining, It is possible by von Kossa staining.
  • the present invention further provides a method of suppressing differentiation of arterial smooth muscle cells into osteoblast-like cells using an anti-PF4 antibody.
  • M Arteriosclerosis preventive and z or therapeutic agent of the present invention vascular calcification and z or atherosclerotic plaque calcification inhibitor, and inhibitor of arterial smooth muscle cells to osteoblast-like cells
  • the suspending agent, solubilizer, stabilizer, tonicity agent, preservative, anti-adsorption agent, surfactant, etc. depending on the administration method and dosage form.
  • An agent, diluent, excipient, pH adjuster, soothing agent, buffer, sulfur-containing reducing agent, anti-oxidation agent and the like can be added as appropriate.
  • suspending agent examples include methyl cellulose, polysorbate 80, polysorbate 20, hydroxetyl cellulose, gum arabic, tragacanth powder, sodium carboxymethyl cellulose, polyoxyethylene sorbitan monolaurate and the like.
  • solution adjuvant examples include polyoxyethylene hydrogenated castor oil, polysorbate 80, polysorbate 20, nicotinic acid amide, tuna gol, castor oil fatty acid ethyl ester and the like.
  • Examples of the tonicity agent include D-manntol and sorbate.
  • Examples of the preservative include methyl paraoxybenzoate, ethyl paraoxybenzoate, sorbic acid, phenol, cresol, and black mouth talesol.
  • Examples of the adsorption inhibitor include human serum albumin, lecithin, dextran, ethylene oxide / propylene oxide copolymer, hydroxypropylcellulose, methylcellulose, polyoxyethylene hydrogenated castor oil, and polyethylene glycol.
  • surfactant examples include nonionic surfactants such as sorbitan fatty acid esters such as sorbitan monocaprylate, sorbitan monolaurate, sorbitan monopalmitate; glycerin monocaprylate, glycerin monomylate, glycerin mono Glycerin fatty acid esters such as stearate; polyglycerin fatty acid esters such as decaglyceryl monostearate, decaglyceryl distearate, decaglyceryl monolinoleate; polyoxyethylene sorbitan monolaurate, polyoxyethylene sorbitan monoole Polyoxyethylene sorbitan monostearate, polyoxyethylene sorbitan monopalmitate, polyoxyethylene Polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters such as oxyethylene sorbitan trioleate and polyoxyethylene sorbitan tristearate; Polyoxyethylene sorbite fatty acid esters such as polyoxyethylene sorbite tetraste
  • surfactants can be added to the preparation of the present invention.
  • Preferred surfactants are polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters such as polysorbate 20, 40, 60 or 80, with polysorbates 20 and 80 being particularly preferred.
  • polyoxyethylene polyoxypropylene glycol represented by poloxamer such as Pull Knick F-68 (registered trademark) is also preferred.
  • sulfur-containing reducing agent examples include N-acetyl cysteine, N-acetyl homo cysteine, thiotate acid, thiodiglycol, thioethanolamine, thioglycerol, thiosorbitol, thioglycolic acid and its salts, thio Examples thereof include those having a sulfhydryl group such as sodium sulfate, dartathione, and thioalkanoic acids having 1 to 7 carbon atoms.
  • Antioxidants include, for example, erythorbic acid, dibutylhydroxytoluene, butylhydroxylsol, a -tocopherol, tocopherol acetate, L-ascorbic acid and its salts, L-ascorbyl palmitate, L-ascorbic acid stearate, hydrogen sulfite
  • the chelating agent include sodium, sodium sulfite, triamyl gallate, propyl gallate or disodium ethylenediamine tetraacetate (EDTA), sodium pyrophosphate, and sodium metaphosphate.
  • inorganic salts such as sodium chloride, potassium salt, calcium salt, sodium phosphate, potassium phosphate, sodium bicarbonate; sodium citrate, potassium citrate, sodium acetate, etc.
  • organic salts such as sodium chloride, potassium salt, calcium salt, sodium phosphate, potassium phosphate, sodium bicarbonate; sodium citrate, potassium citrate, sodium acetate, etc.
  • organic salts such as sodium chloride, potassium salt, calcium salt, sodium phosphate, potassium phosphate, sodium bicarbonate; sodium citrate, potassium citrate, sodium acetate, etc.
  • organic salts such as sodium chloride, potassium salt, calcium salt, sodium phosphate, potassium phosphate, sodium bicarbonate; sodium citrate, potassium citrate, sodium acetate, etc.
  • the preparation of the present invention is usually administered as an injection (subcutaneous, intradermal, intramuscular, intravenous, intraperitoneal, etc.). However, it can also be administered as a dosage form suitable for transdermal, transmucosal, nasal administration, or a dosage form suitable for oral administration (tablets, capsules, granules, solutions, suspensions, etc.) It is.
  • the present invention is not limited by the route of administration or dosage form.
  • the dose and frequency of administration of the preparation of the present invention can be appropriately determined by those skilled in the art in consideration of the pathology of the target disease patient. Usually, 10 to 1000 mg / body per adult, preferably Anti-PF4 antibody can be administered at a dose of 100 to 500 mg / body.
  • the dose of anti-BMP antibody is usually 10 to 500 mg / body, preferably 50 to 300 mg / body, per adult.
  • the present inventors do not increase alkaline phosphatase activity (ALP activity), which is a marker for osteoblasts, even when BMP-4 is allowed to act on normal human smooth muscle cells. From these results, it was clarified that normal human smooth muscle cells do not easily divide osteoblasts. Therefore, when vascular smooth muscle cells were cultured in a confluent state, stem cell-like CVC (calcifying vascular cells) could be obtained.
  • ALP activity alkaline phosphatase activity
  • the test was conducted by measuring alkaline phosphatase activity (ALP activity). As a result, it was confirmed that PF4 promotes AVC activity of CVC in a concentration-dependent manner in the presence of BMP-4. Furthermore, when the same test was conducted with anti-human PF4 antibody, the anti-PF4 antibody suppressed the increase in ALP activity of CVC by PF4. Therefore, it was shown that anti-PF4 antibody can suppress the differentiation of vascular smooth muscle cells into osteoblast-like cells accompanied by calcification, and can suppress arteriosclerosis of blood vessels.
  • ALP activity alkaline phosphatase activity
  • Example 1 Effect of BMP on normal human smooth muscle cells
  • Normal human vascular smooth muscle cells (Kurashiki spinning company) were purchased and cultured according to the instructions.
  • As the medium a low serum medium for vascular smooth muscle cell proliferation was used.
  • FIG. 2 A photograph of a CVC clone is shown in Figure 2.
  • the resulting CVC was presumed to have stem cell-like properties, such as no contact inhibition and unclear cell boundaries.
  • the results for BMP-4 of the tested CVC5 clones are shown in FIG. In an experiment with BMP-4 (100 ng / ml), all 5 clones showed increased ALP activity.
  • CVC obtained in the same manner as in Example 2 was seeded in a collagen I-coated 96-well plate, and after confluence, the medium was replaced with DMEM medium containing 1% urchin fetal serum, and BMP-4 was further added at 50 ng / ml.
  • PF4 R and D System
  • FIG. PF4 is a concentration dependent CLP ALP in the presence of BMP-4. Promoted activity.
  • CVC obtained in the same manner as in Example 2 was seeded in a collagen I-coated 96-well plate, and after confusion, replaced with DMEM medium containing 1% fetal bovine serum, and BMP-4 (R and D Systems) Was added at 50 ng / ml, PF4 (R and D system) at 20 ⁇ g / ml, and anti-human PF 4 antibody (Cedarlane) at 500 g / ml.
  • the cells were cultured for 5-6 days in a CO incubator.
  • alkaline phosphatase activity (ALP activity) was measured.

Abstract

 血小板第4因子(PF4)に対する抗体(抗PF4抗体)を有効成分として含有する動脈硬化の予防および/または治療剤、抗PF4抗体を有効成分として含有する血管石灰化および/またはアテローム性動脈硬化プラークの石灰化抑制剤、抗PF4抗体を有効成分として含有する動脈平滑筋細胞から骨芽細胞様細胞への分化抑制剤、及び抗PF4抗体を用いる動脈平滑筋細胞から骨芽細胞様細胞への分化を抑制する方法。                                                                                 

Description

明 細 書
動脈硬化の治療剤
技術分野
[oooi] 本発明は、動脈硬化の予防および Zまたは治療剤に関する。また、本発明は、動 脈硬化における血管石灰化および Zまたは粥状硬化 (ァテローム性動脈硬化)ブラ ークの石灰化抑制剤に関する。本発明はさらに、動脈平滑筋細胞から骨芽細胞様細 胞への分ィ匕抑制剤に関する。
背景技術
[0002] 動脈硬化の発症機序は未だ良くわ力つておらず、それ故動脈硬化に有効な治療 剤は開発されていないのが現状である。し力しながら、動脈硬化発症のリスクファクタ 一として、老化、糖尿病、高コレステロール血症、機械的に異常な弁および慢性腎不 全などが知られている。動脈硬化等に見られる血管石灰化は血管損傷に対する一様 な応答であるように見える力 発症イニシエーションと増悪の明らかに異なるメカ-ズ ムが重なった複雑な障害であると考えられて 、る。動脈硬化がよく起こる場所は動脈 の枝分れ部分や冠動脈の弓状血管領域などの血流が渦巻くような部位である。その ような部位では血流により血管が損傷を受け、その修復をするために最初にその損 傷部位に凝集するのが血小板である。血小板が活性化し、フイブリンとともに血管損 傷部位の修復に関与する。血小板が血管内皮細胞の剥離した部位に粘着して、活 性化され、 PDGF(platelet derived growth factor)が放出され、これが血管平滑筋細胞 の遊走と増殖を惹起するという概念は傷害反応" response to injury" (Ross R.: Natur e 362: 801-809, 1993)として有名である。
[0003] し力しながら、この古典的な説に対して、高 LDL血症による動脈硬化は、まず単球 の遊走と同細胞の血管への接着に始まると 、うのが今や常識となって 、る (北 徹編: 動脈硬化の最前線一発症のメカニズムと臨床、 Page 12, 1999)。動脈硬化のィユシェ ーシヨンには、白血球や単球の血管損傷部位への遊走に必要な走ィ匕性因子 (ケモカ イン)の産生とそれらの細胞が血管に接着するために必要な細胞接着因子の産生と 蓄積が必要とされている (同 page 61-62)。血小板は損傷部位の血管内皮細胞を活 性ィ匕し、血管内皮細胞による細胞接着因子、 ICAM (intercellular adhesion molecule) および単球走化性因子、 MCP- Kmonocyte chemotactic protein- 1)などのケモカイン の産生を促進することが知られている( Gawaz M., et al: Circulation 98: 1164-1171, 1998 )oし力しながら、血小板中のいかなる分子が主体となり、どのような分子メカ- ズムで血管内皮細胞を活性ィ匕し、これら細胞接着因子ゃケモカインの産生を亢進さ せるのかにつ ヽては未だ明らかにされて ヽな 、。血小板の放出する PDGFが動脈硬 化発症および進展に重要な因子であることが示唆されているが(Ross R.: Nature 362 : 801-809, 1993)、 PDGFが血管内皮細胞に作用してこれら接着因子ゃケモカインの 産生を亢進させるという報告はない。現在では、後述するように動脈硬化の後期にお ける石灰化において、 PDGFは粥状硬化プラーク内への動脈平滑筋細胞の遊走と増 殖に関与して 、ると考えられて 、る。
[0004] 血管壁に損傷が起きると、ケモカインにより血管損傷部位に単球や白血球が遊走し 、集まってくる。病変部位に蓄積された細胞接着因子により単球は血管に接着、血管 内皮細胞層の下に潜り込み、マクロファージに分ィ匕する。マクロファージにはリポタン パク質に対する受容体として LDL(low density lipoprotein)受容体、酸化 LDL受容体と し一し LRP (LDL receptor-related protein) ^ LRU (LDL receptor relative with 11 ligan d binding repeats), VLDL (very low density lipoprotein)受容体、 CD34、ス力べンンャ 一受容体などが発現していることが知られている。血管内皮細胞層下に潜り込んだ マクロファージは酸化 LDLを LRPなどの受容体を介して取り込み、泡沫化する。泡沫 化マクロファージおよび蓄積された LDLなどにより血管内側に粥状硬化プラーク (こぶ )が形成される。さらに、動脈硬化の後期においては、この粥状硬化プラークが石灰 化することが知られている。
[0005] 血管石灰化には、少なくとも組織解剖学的に異なる 4つの形態、ァテローム性動脈 硬 1匕の > /火ィ匕 (atherosclerotic calcificationノ、 、臓弁石 J火ィ匕、 cardiac valve calcificati on)、内側動脈石灰化 (medial artery calcification)および血管カルシフイラキシー (vase ular calciphylaxis)が知られている。これらの血管石灰化は骨形成における石灰化と 同様であると考えられている力 血管石灰化の分子メカニズムはいまだによく分かつ ていない。骨組織と異なり、血管にはもともと石灰化、骨形成を担当する骨芽細胞が 存在しな!、ことから、骨芽細胞様細胞のリクルートメントが起こって 、ることが示唆され ている。このことは、石灰化した粥状硬化プラーク病変部位にはアルカリフォスファタ
~~ゼ (ALP)、 BMPs (bone morpnogenetic protein :骨形成 因子) , osteocalcinや os teopontinが含まれていることからも支持されている(Mohler ER. III., et al: Circulati on 103: 1522-1528, 2001; Snioi A.: calcium in internal medicine" ed. by Morri H., and Nishizawa Y, and Massry S. London; Splinger. pp. 479-494, 2002)。ここで、 BM Pとは、骨形成を担う骨芽細胞の分化'成熟を促進する骨形成誘導因子である。 BMP は、骨の中に存在する骨形成を誘導する活性因子として約 40年前に見出され (Urist MR.: Science 150: 893-899, 1965)、 Wozneyらによってその cDNAがクローユングされ た (Wozney JM., et al.: Science 242: 1528-1534, 1988)。
血管石灰化に関与する骨芽細胞様細胞は動脈平滑筋細胞からのトランスディファ レンシエーシヨン (transdifferentiation)によりリクルートされるとされている力 その分ィ匕 に関与する因子については特定されていない。例えば、血小板やマクロファージ由 来の PDGFがァテローム性動脈硬化プラークに平滑筋細胞を遊走させ、増殖を促進 すると考えられている。粥状硬化プラーク内には、白血球等の炎症性細胞の浸潤が あり、それら炎症性細胞により産生される炎症性メディエーター、たとえばインターフ エロンー y (IFN— y )、 TNF— a (tumor necrosis factor- a )^oncostatin Mなとが動脈 平滑筋細胞を骨芽細胞様細胞へと分ィヒ誘導し、スタチン (statins)がこの分化誘導を 抑制するという報告がある (Kizu A., et al.: J. Cellular Biochem. 93: 1011-1019)。一 方、平滑筋細胞力 の骨芽細胞への分ィ匕において、粥状硬化プラーク内で増殖した 平滑筋細胞由来の筋線維芽細胞 (myofibroblasts)により産生される BMP-2の関与が 報告されている(Bostrom K. et al.: J. Clin. Invest. 91: 1800-1809, 1993; Watson K E., et al.:J. Clin. Invest. 93: 2106-2113, 1994)。 BMP- 2は Msx2および Runx2/Cbfal の両転写因子を誘導し、前者は内膜性骨化に、また後者は内軟骨性骨化に関与し ている(Karsenty G.: Endocrinlogy 142: 2731-2733,2001)。大動脈の筋線維芽細胞 は BMP- 2— Msx2シグナリングに応答し、 Msx2依存的な転写プログラムにより骨芽細 胞系の細胞へと転換することが報告されている(Chen NX., et al.: Curr. Diab. Rep. 3 : 28-32, 2003; Towler DA" et al.: J. Biol. Chem. 273: 30427-30434, 1998)。一方、 動脈の筋線維芽細胞の異なるサブセットにお 、ては、 Runx2/Cbfal依存的な内軟骨 性骨化が優性であること(Tyson KL., et al: Arterioscler. Thromb. Vase. Biol. 23: 4 89-494, 2003)、また平滑筋細胞は石灰化に伴い Runx2/Cbfalの発現の上昇と平滑 筋細胞系のマーカーである SM 22 aおよび SM a -actinの発現が減少することが報告 されている(Steitz SA" et al.: Circ. Res. 89: 1147-1154, 2001)。対照的に、動脈硬 化および慢性腎不全のマウスモデルにぉ 、て、血管の石灰化は ΒΜΡ-7(ΟΡ-1)の投 与により軽減されること、さらに血管壁における骨芽細胞様の表現型を示す細胞によ る osteocalcin発現力 ¾MP-7の投与により抑制されることが明らかにされている(Davies MR., et al.: J. Am. Soc. Nephrol. 14: 1559-1567, 2003)。このことは、 BMP- 7が平滑 筋細胞力 骨芽細胞様細胞への分ィ匕を抑制し、石灰化を抑制して 、ることを示唆し ている。また、 BMP-2は PDGFによるヒト動脈平滑筋細胞の増殖を抑制することも報告 されている(Wong GA., et al.: Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 284: E972- E979, 2003) o BMP-2と同様に BMP-4が大動脈の病変部位に発現しており(Dhore CR., et al.: Ateroscler. Thromb. Vase. Biol. 21: 1998-2003, 2001)、動脈平滑筋細胞から骨 芽細胞様細胞への分ィ匕を促進する BMP-2とは別のパラクラインシグナルを供給して いる力もしれないと考えられている。また、異所性骨形成部位で間葉系細胞力もの骨 形成を誘導することが知られている BMP-6も石灰化したプラークに存在することから、 血管石灰化にも関与することが示唆されており、またそのメジャーな供給源は平滑筋 細胞であることが明らかにされている( Jeziorska M., et al.: Virchow Arch 433: 559-5 65, 1998 )0これら BMPの供給源は平滑筋細胞であることが示唆されている力 それ 以外に巨核球や血小板にも BMP-2, BMP-4および BMP-6の存在が知られており(Sip e JB., et al.: Bone 35: 1316-1322, 2004)、粥状硬化プラーク中におけるこれら BMPs の存在は血小板由来である可能性も否定できない。
骨糸且織における骨芽細胞の分化'成熟、および間葉系細胞である骨髄ストローマ細 胞力 骨芽細胞様細胞への分ィ匕でも BMPが必須であるが、特に後者の間葉系細胞 は骨芽細胞より BMPに対する感受性が低 、ことから、 BMP単独では骨芽細胞への分 化誘導には高濃度の BMPが必要と考えられる。このことが、 BMPが骨形成促進剤とし て未だに医薬品化されていない理由の一つと考えられる。実際に、 BMPの医薬品化 に向けての大きな障害の 1つは in vivoでの薬効投与量が非常に多いことであり、コス ト面からも開発が困難視されている。
血管の石灰化に不可欠な動脈平滑筋細胞から骨芽細胞系の細胞への分化にお いても、上記したようにその分ィ匕誘導因子および分ィ匕誘導メカニズムに関して種々の 説がある。このように血管石灰化における平滑筋細胞からの骨芽細胞のリクルートメ ントに関わる最も主要な因子が何であるの力、また統一された血管石灰化の分子メカ -ズムも確立されて 、な 、のが現状である。
非特許文献 l : Ross R.: Nature 362: 801-809, 1993
非特許文献 2 :北 徹編:動脈硬化の最前線一発症のメカニズムと臨床、 Page 12,及 び page 61-62, 1999
非特許文献 3 : Gawaz M., et al: Circulation 98: 1164-1171, 1998
非特許文献 4 : Mohler ER. III., et al.: Circulation 103: 1522-1528, 2001
非特許文献 5 : Shioi A.: "Calcium in internal medicine ed. by Morri H., and Nishiza wa Y, and Massry S. London; Splinger. pp. 479-494, 2002
非特許文献 6 : Urist MR.: Science 150: 893-899, 1965
非特許文献 7 :Wozney JM., et al.: Science 242: 1528-1534, 1988
非特許文献 8 : Kizu A" et al.: J. Cellular Biochem. 93: 1011-1019
非特許文献 9 : Bostrom K. et al.: J. Clin. Invest. 91: 1800-1809, 1993
非特許文献 10 : Watson KE., et al.:J. Clin. Invest. 93: 2106-2113, 1994
非特許文献 l l : Karsenty G.: Endocrinlogy 142: 2731-2733,2001
非特許文献 12 : Chen NX., et al.: Curr. Diab. Rep. 3: 28-32, 2003
非特許文献 13 : Towler DA., et al.: J. Biol. Chem. 273: 30427-30434, 1998 非特許文献 14 : Tyson KL., et al.: Arterioscler. Thromb. Vase. Biol. 23: 489-494, 2
003
非特許文献 15 : Steitz SA" et al.: Circ. Res. 89: 1147-1154, 2001
非特許文献 16 : Davies MR., et al.: J. Am. So Nephrol. 14: 1559-1567, 2003 非特許文献 17 : Wong GA., et al.: Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 284: E972-E9
79, 2003 非特許文献 18 : Dhore CR., et al.: Ateroscler. Thromb. Vase. Biol. 21: 1998-2003, 2001
非特許文献 19 :Jeziorska M., et al.: Virchow Arch 433: 559-565, 1998
非特許文献 20 : Sipe JB" et al.: Bone 35: 1316-1322, 2004
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0009] 以上のように、動脈硬化は血管損傷をトリガーとし、発症イニシエーション力も進展 に至るまで異なるメカニズムが重なった非常に複雑な障害であることから、現在にお いても動脈硬化の予防および治療に有効な治療薬はなぐ有効な治療薬の開発が 望まれていた。本発明は、新規な動脈硬化の予防および Zまたは治療剤を提供する ことを目的とする。
課題を解決するための手段
[0010] 本発明者らは、骨形成誘導因子 (BMP)の存在下において、血小板第 4因子 (platel et factor 4: PF4)が、血管細胞から石灰化を伴う骨芽細胞様細胞への分化を促進す ることを見出し、また、抗 PF4抗体力これを抑制することを見出して本発明を完成した
[0011] すなわち、本発明は、以下のものに関する。
(1)血小板第 4因子 (PF4)に対する抗体 (抗 PF4抗体)を有効成分として含有する動 脈硬化の予防および Zまたは治療剤。
(2)動脈硬化がァテローム性動脈硬化である(1)に記載の予防および Zまたは治療 剤。
(3)抗 PF4抗体を有効成分として含有する血管石灰化および Zまたはァテローム性 動脈硬化プラークの石灰化抑制剤。
(4)抗 PF4抗体を有効成分として含有する動脈平滑筋細胞力 骨芽細胞様細胞へ の分化抑制剤。
(5)抗 PF4抗体を用いる動脈平滑筋細胞から骨芽細胞様細胞への分化を抑制する 方法。 図面の簡単な説明
[0012] [図 1]図 1は、正常ヒト血管平滑筋細胞細胞を用いて行った、 BMP-4の影響を示すグ ラフである。
[図 2]図 2は、正常ヒト血管平滑筋細胞細胞から単離した代表的な CVCクローンの写 真である。(矢印で示す)
[図 3]図 3は、 CVCを用いて行った、 BMP-4の影響を示すグラフである。
[図 4]図 4は、 CVCを用いて行った、 BMP-4の存在下における、 PF4の影響を示すグ ラフである。
[図 5]図 5は、 CVCを用いて行った、 BMP-4及び PF4の存在下における、抗 PF4抗体 の影響を示すグラフである。
発明を実施するための最良の形態
[0013] 血小板第 4因子 (PF4)
血小板第 4因子 (PF4)としては、公知の種々のものを使用することができる。血小板 第 4因子は、巨核球や血小板の α -顆粒に存在する因子であることから、天然原料で ある血小板力 精製することにより得ることができる。また、公知の PF4遺伝子 (Poncz M., et al.: Blood 69: 219-223, 1987)をクローユングし、遺伝子工学を利用して遺伝 子組み換え PF4を生産することができる。具体的には、ヒト血小板第 4因子 (Ilermodso n M., et al.: J. Biol. Chem. 252: 6276-6278, 1977)、ゥシ血小板第 4因子(Ciaglowski RE" et al.: Arch. Biochem. Biophys. 250: 249—256, 1986)、マウス血小板第 4因子( Watanabe 0., et al.: J. Hum. Genet. 44: 173-176, 1999)などが挙げられる。あるい は、その活性を保持している限り、その一部のアミノ酸を欠失、置換、付加等の改変 を行ったものであってもよ 、。ヒト血小板第 4因子が好ま 、。
[0014]
Figure imgf000009_0001
本発明の予防および Zまたは治療剤に用いる血小板第 4因子 (PF4)に対する抗体 (抗 PF4抗体)は、 PF4と結合する限り特に制限はなぐマウス抗体、ラット抗体、ゥサギ 抗体、ヒッジ抗体、キメラ抗体、ヒト型化抗体、ヒト抗体等を適宜用いることができる。 抗体は、ポリクローナル抗体であってもモノクローナル抗体であってもよいが、均質な 抗体を安定に生産できる点でモノクローナル抗体が好まし 、。ポリクローナル抗体お よびモノクローナル抗体は当業者に周知の方法により作製することができる。
[0015] モノクローナル抗体を産生するハイプリドーマは、基本的には公知技術を使用し、 以下のようにして作製できる。すなわち、 PF4や PF4を発現する細胞を感作抗原として 使用して、これを通常の免疫方法にしたがって免疫し、得られる免疫細胞を通常の 細胞融合法によって公知の親細胞と融合させ、通常のスクリーニング法により、モノク ローナルな抗体産生細胞 (ノヽイブリドーマ)をスクリーニングすることによって作製でき る。ハイプリドーマの作製は、たとえば、ミルスティンらの方法(Kohler. G. and Milstei n, C, Methods Enzymol. (1981) 73: 3-46 )等に準じて行うことができる。抗原の免疫 原性が低い場合には、アルブミン等の免疫原性を有する巨大分子と結合させ、免疫 を行えばよい。
[0016] また、抗体遺伝子をハイプリドーマ力 クローユングし、適当なベクターに組み込ん で、これを宿主に導入し、遺伝子組換え技術を用いて産生させた遺伝子組換え型抗 体を用いることができる(例えば、 Carl, A. K. Borrebaeck, James, W. Larrick, THER APEUTIC MONOCLONAL ANTIBODIES, Published in the United Kingdom by MA CMILLAN PUBLISHERS LTD, 1990参照)。具体的には、ハイプリドーマの mRNAか ら逆転写酵素を用いて抗体の可変
領域 (V領域)の cDNAを合成する。目的とする抗体の V領域をコードする DNAが得ら れれば、これを所望の抗体定常領域 (C領域)をコードする DNAと連結し、これを発現 ベクターへ組み込む。または、抗体の V領域をコードする DNAを、抗体 C領域の DNA を含む発現ベクターへ組み込んでもよい。発現制御領域、例えば、ェンハンサー、プ 口モーターの制御のもとで発現するよう発現ベクターに組み込む。次に、この発現べ クタ一により宿主細胞を形質転換し、抗体を発現させることができる。
[0017] また、ヒトに対する異種抗原性を低下させること等を目的として人為的に改変した遺 伝子組換え型抗体、例えば、キメラ(chimeric)抗体、ヒト型ィ匕 (humanized )抗体など を使用することもできる。これらの改変抗体は、既知の方法を用いて製造することがで きる。キメラ抗体は、ヒト以外の哺乳動物、例えば、マウス抗体の重鎖、軽鎖の可変領 域とヒト抗体の重鎖、軽鎖の定常領域からなる抗体であり、マウス抗体の可変領域を コードする DNAをヒト抗体の定常領域をコードする DNAと連結し、これを発現ベクター に組み込んで宿主に導入し産生させることにより得ることができる。
[0018] ヒト型化抗体は、再構成 (reshaped)ヒト抗体とも称され、ヒト以外の哺乳動物、たとえ ばマウス抗体の相補性決定領域(CDR; complementarity determining region)をヒト 抗体の相補性決定領域へ移植したものであり、その一般的な遺伝子組換え手法も知 られている。具体的には、マウス抗体の CDRとヒト抗体のフレームワーク領域 (framew ork region ;FR)を連結するように設計した DNA配列を、末端部にオーバーラップする 部分を有するように作製した数個のオリゴヌクレオチドから PCR法により合成する。得 られた DNAをヒト抗体定常領域をコードする DNAと連結し、次 、で発現ベクターに組 み込んで、これを宿主に導入し産生させることにより得られる(欧州特許出願公開番 号 EP 239400、国際特許出願公開番号 WO 96/02576参照)。 CDRを介して連結され るヒト抗体の FRは、相補性決定領域が良好な抗原結合部位を形成するものが選択さ れる。必要に応じ、再構成ヒト抗体の相補性決定領域が適切な抗原結合部位を形成 するように抗体の可変領域のフレームワーク領域のアミノ酸を置換してもよ 、 (Sato, K • et al, Cancer Res. (1993) 53, 851—856)。
[0019] また、ヒト抗体の取得方法も知られて 、る。例えば、ヒトリンパ球を in vitroで所望の 抗原または所望の抗原を発現する細胞で感作し、感作リンパ球をヒトミエローマ細胞 、例えば U266と融合させ、抗原への結合活性を有する所望のヒト抗体を得ることもで きる(特公平 1-59878参照)。また、ヒト抗体遺伝子の全てのレパートリーを有するトラ ンスジエニック動物を抗原で免疫することで所望のヒト抗体を取得することができる( 国際特許出願公開番号 WO 93/12227, WO 92/03918, WO 94/02602, WO 94/255 85, WO 96/34096, WO 96/33735参照)。さらに、ヒト抗体ライブラリーを用いて、パン ニングによりヒト抗体を取得する技術も知られている。例えば、ヒト抗体の可変領域を 一本鎖抗体 (scFv)としてファージディスプレイ法によりファージの表面に発現させ、 抗原に結合するファージを選択することができる。選択されたファージの遺伝子を解 析すれば、抗原に結合するヒト抗体の可変領域をコードする DNA配列を決定すること ができる。抗原に結合する scFvの DNA配列が明らかになれば、当該配列をを適当な 発現ベクターを作製し、ヒト抗体を取得することができる。これらの方法は既に衆知で あり、 WO 92/01047, WO 92/20791, WO 93/06213, WO 93/11236, WO 93/19172, WO 95/01438, WO 95/15388を参考にすることができる。
[0020] 抗体遺伝子を一旦単離し、適当な宿主に導入して抗体を作製する場合には、適当 な宿主と発現ベクターの組み合わせを使用することができる。真核細胞を宿主として 使用する場合、動物細胞、植物細胞、真菌細胞を用いることができる。動物細胞とし ては、(1)哺乳類細胞、例えば、 CHO, COS,ミエローマ、 BHK (baby hamster kidney ) , HeLa, Vero, (2)両生類細胞、例えば、アフリカッメガエル卵母細胞、あるいは (3) 昆虫細胞、例えば、 sl9, sf21, Tn5などが知られている。植物細胞としては、ニコティア ナ(Nicotiana)属、例えば-コティアナ'タパカム(Nicotiana tabacum)由来の細胞が 知られており、これをカルス培養すればよい。真菌細胞としては、酵母、例えば、サッ カロミセス (Saccharomyces )属、例えばサッカロミセス'セレピシェ (Saccharomyces se revisiae)、糸状菌、例えば、ァスペルギルス(Aspergillus )属、例えばアスペスギルス '二ガー (Aspergillus niger )などが知られている。原核細胞を使用する場合、細菌細 胞を用いる産生系がある。細菌細胞としては、大腸菌 . coli )、枯草菌が知られて いる。これらの細胞に、目的とする抗体遺伝子を形質転換により導入し、形質転換さ れた細胞を in vitroで培養することにより抗体が得られる。
[0021] 骨形成誘導 (BMP)
骨形成誘導因子 (BMP)としては、公知の種々の BMPを使用することができる。具体 的には、 BMP_2、 BMP-4、 BMP_7などが挙げられる。あるいは、その活性を保持して いる限り、その一部のアミノ酸を欠失、置換、付加等の改変を行ったものであってもよ い。その由来も特に制限はないが、ヒト由来の BMPが好ましい。なお、 BMP-2、 BMP- 4の配列は前記 Wozney JM., et al.: Science 242: 1528-1534, 1988に記載されており 、また BMP- 7の配列は、 Anthony JC. et al.: Proc. Natl. Acid. Sci. USA 87: 9843-98 47, 1990に記載されている。
[0022] # 5¾ ra (BMP)に する^:本 (杭 BMP杭体)
本発明の予防および Zまたは治療剤にぉ 、て、抗 PF4抗体と組み合わせて用いる 骨形成誘導因子 (BMP)に対する抗体 (抗 BMP抗体)は、 BMPと結合する限り特に制 限はなぐ抗 PF4抗体について記載したのと同様の方法により作製することができる。
[0023] mm^ 本発明の、抗 PF4抗体を有効成分として含有する予防および Zまたは治療剤は動 脈硬化の予防および Zまたは治療に有用である。本発明の抗 PF4抗体を有効成分と して含有する動脈硬化の予防および Zまたは治療剤は、抗 BMP抗体と組み合わせ て使用するとさらに有用である。抗 PF4抗体と抗 BMP抗体は同一の製剤中に含めて もよいし、あるいは別の製剤として同時に、あるいは、逐次的に投与してもよい。
[0024] 本発明において、動脈硬化とは、血管の内側の壁面に脂質、繊維、カルシウムなど が蓄積して、血管が固くなってしまう状態をいう。動脈硬化には、ァテローム性動脈硬 ィ匕 (粥状動脈硬化)、細動脈硬化及び中膜硬化が含まれ、本発明の予防および Zま たは治療剤は、ァテローム性動脈硬化に特に有用である。
[0025] 本発明は、抗 PF4抗体を有効成分として含有する血管石灰化および Zまたはァテ ローム性動脈硬化プラークの石灰化抑制剤も提供する。血管石灰化は動脈硬化の 初期病変から既に存在し、進行した病変においては、ほとんどの場合に認められる。 血管石灰化には 2つのタイプがある。 1つは、高齢者、糖尿病患者、末期腎不全患者 や閉塞性動脈硬化患者に認められるメンケベルグ型石灰化であり、これは動脈中膜 の平滑筋にカルシウム ·リンを含むハイドロキシアパタイトが沈着して石灰化するタイ プであり、もう 1つは粥状動脈硬化の進行に伴って、動脈内膜のァテロームが石灰化 するァテローム性動脈硬化プラークの石灰化である。血管石灰化および Zまたはァ テローム性動脈硬化プラークの石灰化抑制効果が得られた力どうかにっ 、ては、当 業者に公知の方法により測定することが可能であり、例えば、 CTおよびエコー診断 等により可能である。
[0026] 本発明はまた、抗 PF4抗体を有効成分として含有する動脈平滑筋細胞から骨芽細 胞様細胞への分化抑制剤も提供する。動脈平滑筋細胞から骨芽細胞様細胞への分 化抑制効果が得られた力どうかについては、当業者に公知の方法により測定すること が可能であり、例えば、アルカリフォスファターゼ活性、ァリザリンレッド S染色、フォン コッサ染色等より可能である。
[0027] 本発明はさらに、抗 PF4抗体を用いる動脈平滑筋細胞から骨芽細胞様細胞への分 化を抑制する方法も提供する。
[0028] M 本発明の動脈硬化の予防および zまたは治療剤、血管石灰化および zまたはァ テローム性動脈硬化プラークの石灰化抑制剤及び動脈平滑筋細胞から骨芽細胞様 細胞への分ィ匕抑制剤(以下において本発明の製剤という)には、その投与方法や剤 型に応じて必要により、懸濁化剤、溶解補助剤、安定化剤、等張化剤、保存剤、吸 着防止剤、界面活性化剤、希釈剤、賦形剤、 pH調整剤、無痛化剤、緩衝剤、含硫 還元剤、酸ィ匕防止剤等を適宜添加することができる。
[0029] 懸濁剤の例としては、メチルセルロース、ポリソルベート 80、ポリソルベート 20,ヒド ロキシェチルセルロース、アラビアゴム、トラガント末、カルボキシメチルセルロースナ トリウム、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート等を挙げることができる。
[0030] 溶液補助剤としては、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油、ポリソルベート 80、ポリソル ペート 20,ニコチン酸アミド、マグロゴール、ヒマシ油脂肪酸ェチルエステル等を挙げ ることがでさる。
[0031] 安定化剤としては、デキストラン 40、メチルセルロース、ゼラチン、亜硫酸ナトリウム
、メタ亜硫酸ナトリウム等を挙げることができる。
[0032] 等張化剤としては例えば、 D—マン-トール、ソルビート等を挙げることができる。
[0033] 保存剤としては例えば、パラォキシ安息香酸メチル、パラォキシ安息香酸ェチル、 ソルビン酸、フエノール、クレゾール、クロ口タレゾール等を挙げることができる。
[0034] 吸着防止剤としては例えば、ヒト血清アルブミン、レシチン、デキストラン、エチレン オキサイド 'プロピレンオキサイド共重合体、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセ ルロース、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油、ポリエチレングリコール等を挙げることが できる。
[0035] 界面活性剤としては、非イオン界面活性剤、例えばソルビタンモノカプリレート、ソル ビタンモノラウレート、ソルビタンモノパルミテート等のソルビタン脂肪酸エステル;グリ セリンモノカプリレート、グリセリンモノミリテート、グリセリンモノステアレート等のグリセ リン脂肪酸エステル;デカグリセリルモノステアレート、デカグリセリルジステアレート、 デカグリセリルモノリノレート等のポリグリセリン脂肪酸エステル;ポリオキシエチレンソ ルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノォレエート、ポリオキシェチ レンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミテート、ポリ ォキシエチレンソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレンソルビタントリステアレー ト等のポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル;ポリオキシエチレンソルビットテ トラステアレート、ポリオキシエチレンソルビットテトラオレエート等のポリオキシェチレ ンソルビット脂肪酸エステル;ポリオキシエチレングリセリルモノステアレート等のポリオ キシエチレングリセリン脂肪酸エステル;ポリエチレングリコールジステアレート等のポ リエチレングリコール脂肪酸エステル;ポリオキシエチレンラウリルエーテル等のポリオ キシエチレンアルキルエーテル;ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、 ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンプロピルエーテル、ポリオキシエチレンポリオ キシプロピレンセチルエーテル等のポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキル エーテル;ポリオキシェチェレンノニルフエニルエーテル等のポリオキシエチレンアル キルフエ-ルエーテル;ポリオキシエチレンヒマシ油、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ 油(ポリオキシエチレン水素ヒマシ油)等のポリオキシエチレン硬化ヒマシ油;ポリオキ シエチレンソルビットミツロウ等のポリオキシエチレンミツロウ誘導体;ポリオキシェチレ ンラノリン等のポリオキシエチレンラノリン誘導体;ポリオキシエチレンステアリン酸アミ ド等のポリオキシエチレン脂肪酸アミド等の HLB6〜18を有するもの;陰イオン界面 活性剤、例えばセチル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、ォレイル硫酸ナトリウム 等の炭素原子数 10〜 18のアルキル基を有するアルキル硫酸塩;ポリオキシエチレン ラウリル硫酸ナトリウム等の、エチレンォキシドの平均付加モル数が 2〜4でアルキル 基の炭素原子数が 10〜 18であるポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩;ラウ リルスルホコハク酸エステルナトリウム等の、アルキル基の炭素原子数が 8〜 18のァ ルキルスルホコハク酸エステル塩;天然系の界面活性剤、例えばレシチン、ダリセロリ ン脂質;スフインゴミエリン等のフィンゴリン脂質;炭素原子数 12〜 18の脂肪酸のショ 糖脂肪酸エステル等を典型的例として挙げることができる。本発明の製剤には、これ らの界面活性剤の 1種または 2種以上を組み合わせて添加することができる。好まし い界面活性剤は、ポリソルベート 20, 40, 60又は 80などのポリオキシエチレンソルビ タン脂肪酸エステルであり、ポリソルベート 20及び 80が特に好ましい。また、ポロキサ マー(プル口ニック F— 68 (登録商標)など)に代表されるポリオキシエチレンポリオキ シプロピレングリコールも好まし 、。 [0036] 含硫還元剤としては例えば、 N—ァセチルシスティン、 N—ァセチルホモシスティン 、チォタト酸、チォジグリコール、チォエタノールァミン、チォグリセロール、チォソルビ トール、チォグリコール酸及びその塩、チォ硫酸ナトリウム、ダルタチオン、炭素原子 数 1〜 7のチオアルカン酸等のスルフヒドリル基を有するもの等が挙げられる。
[0037] 酸化防止剤としては例えば、エリソルビン酸、ジブチルヒドロキシトルエン、ブチルヒ ドロキシァ-ソール、 a—トコフエロール、酢酸トコフエロール、 L—ァスコルビン酸及 びその塩、 Lーァスコルビン酸パルミテート、 Lーァスコルビン酸ステアレート、亜硫酸 水素ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、没食子酸トリァミル、没食子酸プロピルあるいはェ チレンジァミン四酢酸ニナトリウム (EDTA)、ピロリン酸ナトリウム、メタリン酸ナトリウム 等のキレート剤が挙げられる。
[0038] さらには、塩ィ匕ナトリウム、塩ィ匕カリウム、塩ィ匕カルシウム、リン酸ナトリウム、リン酸力 リウム、炭酸水素ナトリウムなどの無機塩;クェン酸ナトリウム、クェン酸カリウム、酢酸 ナトリウムなどの有機塩などの通常添加される成分を含んで 、てもよ 、。
[0039] 本発明の製剤は、通常は注射剤 (皮下、皮内、筋肉内、静脈内、腹腔内など)とし て投与する。しかし、経皮、経粘膜、経鼻などの投与に適した剤形、又は経口投与に 適した剤形 (錠剤、カプセル剤、顆粒剤、液剤、懸濁剤など)として投与することも可 能である。本発明は投与経路や剤形などによって限定されるものではない。
[0040] 本発明の製剤の投与量、投与回数は対象の疾患患者の病状を配慮して当業者が 適宜決定することができる力 通常、成人一人あたり、 10〜1000 mg/body、好ましく は、 100〜500 mg/bodyの用量で抗 PF4抗体を投与することができる。また、抗 BMP 抗体の投与量は、通常、成人一人あたり、 10〜500 mg/body,好ましくは、 50〜300 mg/bodyの用量である。
[0041] 本発明の効果
本発明者らは、後述の実施例に示したように、正常ヒト平滑筋細胞に BMP-4を作用 させても、骨芽細胞のマーカーであるアルカリフォスファターゼ活性 (ALP活性)が上 昇しな 、ことから、正常ヒト平滑筋細胞が容易に骨芽細胞に分ィ匕を起こさな 、ことを 明らかにした。そこで血管平滑筋細胞をコンフルェントの状態で培養したところ、幹細 胞様の CVC (calcifying vascular cells:石灰化動脈細胞)を得ることができた。本実験 で得られた CVCクローンは、程度の差はあるが、一様に BMP-4に反応し、 ALP活性 が上昇することから、 BMP-4に反応し骨芽細胞様の細胞に分化することが明らかにな つた。そこで、得られた CVCクローンを用い、 BMP-4存在下において、 PF4の影響を 試験した。試験は、アルカリホスファターゼ活性 (ALP活性)を測定することにより行つ た。その結果、 PF4は、 BMP-4の存在下、濃度依存的に CVCの ALP活性を促進する ことを確認した。さら〖こ、同じ試験を抗ヒト PF 4抗体を添カ卩して行うと、抗 PF4抗体は PF 4による CVCの ALP活性の上昇を抑制した。したがって、抗 PF4抗体は血管平滑筋細 胞の石灰化を伴う骨芽細胞様細胞への分化を抑制し、血管の動脈硬化を抑制し得 ることが示された。
[0042] 本発明を実施例によりさらに詳しく説明するが、本発明はこれに限定されない。種 々の変更、修飾が当業者には可能であり、これらの変更、修飾も本発明に含まれる。 実施例
[0043] 実施例 1 :正常ヒト平滑筋細胞に対する BMPの効果
訧験 去
正常ヒト血管平滑筋細胞 (倉敷紡績会社)を購入し、説明書に従い培養した。培地 は、血管平滑筋細胞増殖用低血清培地を用いた。
[0044] 正常ヒト平滑筋細胞をコラーゲン Iコート 96穴プレート (旭テクノグラス社)にゥエルあ たり 5,000個播種した。 コンフルェント後、ゥシ胎児血清 1%を含む DMEM培地に交換 し、 BMP- 4 (R and Dシステム社)を 0〜1 μ g/mlになるように添カ卩した。さらに、 COイン
2 キュベータ一中で、 7日間培養した。
[0045] 培養後、培養液を除き、細胞を PBS (-) (タカラバイオ社)で洗浄後、エタノール'ァセ トン溶液 (エタノール:アセトン = 1: 1) 100 μ Lずつ各ゥエルに添カ卩し室温で 1分間放 置後直ちに除去した。風乾後 lmg/mlの ρ-ニトロフエ-ルフォスフェート (p-nitrophenyl phosphate)を含む溶液 (0.1M Diethanolamine、 ImM MgCl pHIO) 100 μ Lを各ゥェ
2
ルに添加し室温で 20分間反応させた。 50 μ Lの 3Ν NaOHを各ゥエルに添加し反応を 止めた後、各ゥエルの 405nmの吸光度を測定することにより骨芽細胞のマーカーであ る、アルカリホスファターゼ活性 (ALP活性)を測定した。 得られた結果を図 1に示す。正常ヒト平滑筋細胞は、生理的濃度の BMP-4に対し、 若干の ALP活性阻害効果が見られるが、 ALP活性促進効果は認められな力つた。つ まり、正常ヒト平滑筋細胞は BMP-4では容易には骨芽細胞に分ィ匕しないことが明らか となった。
実施例 2: CVCに対する BMP-4の効果
訧験 去
正常ヒト血管平滑筋細胞を血管平滑筋細胞増殖用低血清培地を用い培養した。論 文 gd¾の方法 (Bone morphogenic protein expression in human atherosclerotic lesio ns. J.Clin.Invest 91:1800-1809 1993)に準じ、細胞をコンフルェント状態で約 2から 3 週間培養後、出現したコロニーを、トリプシン処理により単離し、幾つかの calcifying V ascular cells (以下 CVCと略す)クローンを得た。得られた CVCクローンを、コラーゲン I コート 96穴プレートに播種した。コンフルェント後、ゥシ胎児血清 1%を含む DMEM培 地に交換し、 BMP-4 (R and Dシステム社)を 100ng/ml濃度になるように添カ卩した。 CO インキュベータ一中で、 5〜6日間培養した。培養後、実施例 1で示す方法で ALP活
2
性を測定した。
¾
CVCのクローンの写真を図 2に示す。得られた CVCは、接触阻害を起こさない、細 胞境界が明瞭でないなど、幹細胞様の性質を持つと推測された。さらに、試験された CVC5クローンの BMP-4に対する結果を図 3に示す。 BMP-4 (100ng/ml)添カ卩実験に おいて、 5クローン全て力 ALP活性の上昇を示した。
実施例 3 : CVCに対する、 PF4の効果
訧験 去
実施例 2と同様に得られた CVCを、コラーゲン Iコート 96穴プレートに播種し、コンフ ルェント後、ゥシ胎児血清 1%を含む DMEM培地に交換し、 BMP-4を 50 ng/ml、さらに PF4(R and Dシステム社)を 20 μ g/ml添カ卩した。 COインキュベータ一中で、 5〜6日間
2
培養した。実施例 1と同様に、アルカリホスファターゼ活性 (ALP活性)を測定した。 腿
得られた結果を図 4に示す。 PF4は、 BMP-4の存在下、濃度依存的に CVCの ALP 活性を促進した。
実施例 4 :抗 PF4抗体の効果
訧験 去
実施例 2と同様に得られた CVCを、コラーゲン Iコート 96穴プレートに播種し、コンフ ルェント後、ゥシ胎児血清 1%を含む DMEM培地に交換し、 BMP-4(R and Dシステム 社)を 50ng/ml、 PF4(R and Dシステム社)を 20 μ g/ml、さらに抗ヒト PF 4抗体 (Cedarlane 社) 500 g/mlになるように添カ卩した。 COインキュベータ一中で、 5〜6日間培養した。
2
実施例 1と同様に、アルカリホスファターゼ活性 (ALP活性)を測定した。
得られた結果を図 5に示す。抗 PF4抗体は PF4による CVCの ALP活性の上昇を抑制 した。

Claims

請求の範囲
[1] 血小板第 4因子 (PF4)に対する抗体 (抗 PF4抗体)を有効成分として含有する動脈硬 化の予防および Zまたは治療剤。
[2] 動脈硬化がァテローム性動脈硬化である請求項 1に記載の予防および Zまたは治 療剤。
[3] 抗 PF4抗体を有効成分として含有する血管石灰化および Zまたはァテローム性動脈 硬化プラークの石灰化抑制剤。
[4] 抗 PF4抗体を有効成分として含有する動脈平滑筋細胞から骨芽細胞様細胞への分 化抑制剤。
[5] 抗 PF4抗体を用いる動脈平滑筋細胞から骨芽細胞様細胞への分化を抑制する方法
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