WO2013125531A1 - 中枢神経の損傷を治療するための組成物およびその利用 - Google Patents

中枢神経の損傷を治療するための組成物およびその利用 Download PDF

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山下 俊英
宏史 石井
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国立大学法人大阪大学
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    • C07K16/18Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from animals or humans
    • C07K16/28Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from animals or humans against receptors, cell surface antigens or cell surface determinants
    • C07K16/2803Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from animals or humans against receptors, cell surface antigens or cell surface determinants against the immunoglobulin superfamily
    • C07K16/2809Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from animals or humans against receptors, cell surface antigens or cell surface determinants against the immunoglobulin superfamily against the T-cell receptor (TcR)-CD3 complex
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    • AHUMAN NECESSITIES
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    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P43/00Drugs for specific purposes, not provided for in groups A61P1/00-A61P41/00
    • 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

  • the present invention relates to a composition for treating central nerve damage and use thereof.
  • Non-Patent Document 1 attempts have been made to restore the function of the damaged central nerve by transplanting activated macrophages into the damaged spinal cord (see, for example, Non-Patent Document 1).
  • Non-Patent Document 2 Attempts have been made to restore the function of the damaged central nerve (see, for example, Non-Patent Document 2).
  • Rapalino O Lazarov-Spiegler O, Agranov E, Velan GJ, Yoles E, Fraidakis M, Solomon A, Gepstein R, Katz A, Belkin M, Hadani M, Schwartz rem paraplegic rats. Nat Med 4: 814-821.
  • An object of the present invention is to provide a composition capable of effectively improving various after-effects caused by damage to the central nerve, and use thereof.
  • composition for treating damage to the central nervous system of the present invention is characterized by containing a compound having CD3 agonist activity in order to solve the above-mentioned problems.
  • a kit for treating central nerve damage of the present invention is characterized by comprising a compound having CD3 agonist activity.
  • the present invention has an effect of improving the motor function reduced by the damage by promoting the repair of the damaged central nervous circuit.
  • the present invention is a preserving treatment that activates the repair function inherent in the living body
  • the present invention can be applied to various diseases (for example, spinal cord tumors or hernias) that involve central nerve dysfunction. it can.
  • the present invention has an effect that the damaged central nervous circuit can be more effectively repaired and the motor function can be improved more effectively than the conventional treatment method.
  • composition of the present embodiment is a composition for treating damage to the central nervous system.
  • the brain and spinal cord can be cited if the central nervous system is roughly classified, but the composition of the present embodiment can treat both the brain and spinal cord as treatment targets.
  • the spinal cord is preferably treated in the brain and spinal cord.
  • “Injury of the central nervous system” means a state in which at least a part of a group of cells forming the central nervous system (for example, neurons and glial cells) loses its function.
  • examples of damage to the central nervous system include, but are not limited to, trauma due to accidents such as traffic accidents, sports accidents, and falls, and damages caused by diseases such as spinal cord tumors or hernias.
  • composition of the present embodiment contains an anti-CD3 antibody having an action of activating T lymphocytes.
  • CD3 agonist activity means an activity that causes a CD3-specific reaction. Whether or not a compound has CD3 agonist activity is determined, for example, by whether or not CD3 (for example, an ITAM motif of CD3) is phosphorylated when the compound is administered to T lymphocytes or the like. It is possible. Specifically, if CD3 is phosphorylated when a compound is administered to T lymphocytes, it can be determined that the compound has CD3 agonist activity. On the other hand, if CD3 is not phosphorylated when a compound is administered to T lymphocytes, it can be determined that the compound does not have CD3 agonist activity.
  • CD3 for example, an ITAM motif of CD3
  • Whether or not a compound has CD3 agonist activity is determined by, for example, a signal transduction system (eg, kinase group or transcription) existing downstream of a receptor complex formed by CD3 and TCR (T cell receptor). It can also be determined by whether or not the factor group) is activated. For example, when a compound is administered to T lymphocytes, if the MAP kinase family, Src kinase family, ZAP-70 or the like phosphorylates the substrate, it can be determined that the compound has CD3 agonist activity. .
  • a signal transduction system eg, kinase group or transcription
  • TCR T cell receptor
  • a MAP kinase family, Src kinase family, or ZAP-70 or the like does not phosphorylate a substrate when a compound is administered to T lymphocytes, it can be determined that the compound does not have CD3 agonist activity. it can.
  • a transcription factor group such as NF- ⁇ B, c-Fos or NF-AT
  • a transcription factor group such as NF- ⁇ B, c-Fos or NF-AT
  • the compound having CD3 agonist activity is not particularly limited.
  • it may be a compound that causes a CD3-specific reaction by increasing the amount of intracellular CD3.
  • the compound having CD3 agonist activity is a compound that can change a CD3 molecule from an inactive state (for example, non-phosphorylated state) to an activated state (for example, phosphorylated state). May be.
  • Specific examples of the compound having CD3 agonist activity include anti-CD3 antibodies.
  • the anti-CD3 antibody is not particularly limited, and may be any anti-CD3 antibody having CD3 agonist activity.
  • the CD3 protein is formed by five types of polypeptides (specifically, ⁇ polypeptide, ⁇ polypeptide, ⁇ polypeptide, ⁇ polypeptide, and ⁇ polypeptide). Therefore, the anti-CD3 antibody may be an antibody that recognizes the CD3 ⁇ polypeptide, an antibody that recognizes the CD3 ⁇ polypeptide, or an antibody that recognizes the CD3 ⁇ polypeptide. Alternatively, it may be an antibody that recognizes the ⁇ polypeptide of CD3, an antibody that recognizes the ⁇ polypeptide of CD3, or a mixture of these antibodies.
  • the anti-CD3 antibody can be any type of immunoglobulin. Specifically, it can be IgG, IgM, IgA, IgD or IgE.
  • the anti-CD3 antibody may be a polyclonal antibody or a monoclonal antibody.
  • the anti-CD3 antibody is a polyclonal antibody, at least a part of the antibodies in the antibody group only needs to have an action of activating T lymphocytes.
  • the anti-CD3 antibody can be prepared by various known methods (for example, HarLow et al., “Antibodies: A laboratory manual, Cold Spring Harbor Laboratory, New York (1988)”, Iwasaki et al., “Monoclonal antibody hybridoma and ELISA 91, ) ").
  • the antibody contained in the composition of the present embodiment can be obtained by selecting an antibody having CD3 agonist activity from antibodies prepared by a known method.
  • the specific method for selecting an anti-CD3 antibody having CD3 agonist activity is not particularly limited, and a known method can be used as appropriate.
  • the prepared anti-CD3 antibody is administered to T lymphocytes (eg, Th1 cells), and as a result, a substrate (for example, a MAP kinase family, Src kinase family, ZAP-70, etc.) in the T lymphocytes (eg, By checking whether phosphorylation of the CDAM ITAM motif or the like) is induced, an anti-CD3 antibody having CD3 agonist activity can be selected.
  • T lymphocytes eg, Th1 cells
  • a substrate for example, a MAP kinase family, Src kinase family, ZAP-70, etc.
  • an anti-CD3 antibody having CD3 agonist activity can be selected.
  • the obtained anti-CD3 antibody is administered to T lymphocytes (eg, Th1 cells), and as a result, transcription factors (eg, NF- ⁇ B, c--) present downstream of signal transduction pathways involving these kinases.
  • transcription factors eg, NF- ⁇ B, c--
  • an anti-CD3 antibody having CD3 agonist activity can be selected.
  • the above method is merely an example of a selection method, and an anti-CD3 antibody having CD3 agonist activity can be selected by other known methods.
  • anti-CD3 antibodies may be selected using T lymphocytes themselves (for example, Th1 cells), or anti-CD3 using known cell lines having similar properties to T lymphocytes. Antibodies may be selected.
  • the anti-CD3 antibody of the present embodiment may be “an anti-CD3 antibody having an action of activating T lymphocytes” or “activate Th1 cells. It may be an “anti-CD3 antibody having an action”.
  • anti-CD3 antibody a well-known monoclonal antibody that is commercially available can also be used.
  • monoclonal anti-CD3 ⁇ antibody eBioscience, San Diego, Ca: clone 145-2c11
  • Meromonab Janssen Pharma: clone OKT3
  • Teplizumab MacroGenics Inc.
  • monoclonal antibodies are known to have an action of activating T lymphocytes.
  • the monoclonal antibody described above has CD3 agonist activity. It is shown that A compound having CD3 agonist activity (for example, an antibody) can activate and / or inactivate a common signal transduction pathway.
  • CD3 agonist activity for example, an antibody
  • any compound having CD3 agonist activity can be used in the present invention.
  • the anti-CD3 antibody may be an anti-CD3 antibody that recognizes the same epitope as the above-described commercially available monoclonal antibody.
  • Such an anti-CD3 antibody can be prepared by a known method using a known epitope.
  • an anti-CD3 antibody, which is a polyclonal antibody can be prepared by immunizing a rabbit with a known epitope that binds to the above-described commercially available monoclonal antibody. By immunization, an anti-CD3 antibody that is a monoclonal antibody can be prepared. Then, according to the method described above, it may be determined whether or not the anti-CD3 antibody prepared in this way has CD3 agonist activity.
  • the anti-CD3 antibody may be a complete antibody molecule, but may also be an antibody fragment (eg, Fab and F (ab ′) 2 fragments).
  • Fab and F (ab ′) 2 fragments lack the Fc portion of the intact antibody and have little nonspecific tissue binding that intact antibodies have (Wahl et al., J. Nucl. Med). 24: 316-325 (1983)). Therefore, it can be said that it is preferable to use an antibody fragment as the anti-CD3 antibody.
  • the antibody fragment can typically be produced by cleaving an anti-CD3 antibody using an enzyme such as papain (which produces a Fab fragment) or pepsin (which produces an F (ab ′) 2 fragment).
  • composition of the present embodiment individual anti-CD3 antibodies may be separated from each other, or a plurality of anti-CD3 antibodies may be integrated.
  • a plurality of anti-CD3 antibodies may be immobilized on the same carrier.
  • the composition of the present embodiment may be produced by dispersing the carrier in a desired medium (for example, physiological saline or the like). If it is the said structure, the area
  • the carrier is not particularly limited, and may be a gel carrier or a solid carrier.
  • As the carrier for example, a well-known bioabsorbable material that is decomposed in vivo as time passes can be used.
  • composition of the present embodiment can also contain components other than the anti-CD3 antibody.
  • TGF- ⁇ 1 inhibitor for example, anti-TGF- ⁇ 1 neutralizing antibody
  • vector for expressing noggin protein for example, Wnt inhibitor (for example, anti-Wnt neutralizing antibody)
  • Wnt inhibitor for example, anti-Wnt neutralizing antibody
  • Ryk Inhibitors eg, anti-Ryk neutralizing antibodies
  • Rho kinase inhibitors eg, Y-27632 or Fasudil
  • cholesterol chelators eg, methyl-beta-cyclodextrin
  • the composition of the present embodiment can include at least one substance selected from these substance groups.
  • composition of the present embodiment may contain a cytokine (for example, IL-12 or IL-18) that induces the proliferation and / or differentiation of Th1 cells among T lymphocytes. If it is the said structure, since the synergistic effect by T lymphocyte can be added to reproduction
  • a cytokine for example, IL-12 or IL-18
  • composition of the present embodiment can contain a buffer, a pH regulator, an osmotic pressure regulator, an antibiotic, a nutrient, and the like.
  • the amount of the anti-CD3 antibody contained in the composition of the present embodiment is not particularly limited, and can be appropriately set according to the degree of damage or the ability of the anti-CD3 antibody to activate T lymphocytes.
  • the amount of the anti-CD3 antibody in the composition of the present embodiment may be 0.01% to 90% by weight, 0.1% to 90% by weight, It may be 1 to 50% by weight, 0.1 to 30% by weight, or 0.1 to 10% by weight.
  • the administration route of the composition is not particularly limited. From the viewpoint of more effectively recovering the function of the damaged central nerve, it is preferable to administer it directly to the damaged part.
  • administration of the composition can be performed with a syringe.
  • the composition may be administered at a desired time interval for a desired period. For example, it can be administered every other day for a desired period, or every other week for a desired period.
  • the composition of the present embodiment can be continuously administered to the damaged site using a minipump and a catheter connected thereto. If it is the said method, compared with administration using the syringe mentioned above, the function of the damaged central nerve can be recovered more effectively. In this case as well, administration may be continued for a desired period.
  • the composition of the present embodiment is preferably administered to a living body as soon as possible after the central nerve is damaged. Since a therapeutic effect becomes low after a long time has passed after the injury, it is preferable to start administration of the composition of the present embodiment at least one week after the injury, more preferably one day after the injury. Further, the period for administering the composition of this embodiment is not particularly limited, and may be set as appropriate in consideration of the degree of damage and the like. Considering the fact that after a long time after injury, the therapeutic effect is low, and that long-term administration is expensive, for example, 6 days, 10 days, 1 month or 2 months What is necessary is just to administer. Of course, it is needless to say that the administration period is not limited thereto.
  • the dose of the composition of the present embodiment can be appropriately set depending on the degree of injury, the patient's condition, etc., but in the case of an adult (body weight: about 70 kg), it is converted to the amount of anti-CD3 antibody to be about 0.00 per day. It may be about 01 mg to 2000 mg, about 0.5 mg to 100 mg, 5.0 mg to 100 mg, or 1.0 mg to 100 mg.
  • the formulation can use what was formulated as an injection according to the conventional method, for example, the antibody solution etc. which melt
  • kit ⁇ The kit for treating central nerve damage in this embodiment includes a compound having CD3 agonist activity.
  • the compound having CD3 agonist activity is not particularly limited.
  • it may be a compound that causes a CD3-specific reaction by increasing the amount of intracellular CD3.
  • the compound having CD3 agonist activity is a compound capable of changing a CD3 molecule from an inactive state (for example, a non-phosphorylated state) to an activated state (for example, a phosphorylated state). It may be.
  • Specific examples of the compound having CD3 agonist activity include anti-CD3 antibodies.
  • the anti-CD3 antibody may be an antibody that recognizes any of ⁇ polypeptide, ⁇ polypeptide, ⁇ polypeptide, ⁇ polypeptide, or ⁇ polypeptide of CD3.
  • the anti-CD3 antibody may be a polyclonal antibody or a monoclonal antibody.
  • the CD3 antibody can be a monoclonal antibody produced by clone 145-2c11, OKT3, MGA031, TRX4, HuM291, UCHT1, HIT3a, 17A2, or G4.18.
  • the central nervous system is not particularly limited, but may be the spinal cord.
  • the kit of the present embodiment can have various configurations other than the anti-CD3 antibody.
  • the kit of the present embodiment may include an administration means for administering the anti-CD3 antibody into the living body.
  • the specific structure of the said administration means is not specifically limited, For example, a syringe may be sufficient and the combination of a pump and a catheter may be sufficient.
  • the present invention can also be configured as follows.
  • the compound having CD3 agonist activity is preferably an anti-CD3 antibody.
  • the anti-CD3 antibody is produced by clone 145-2c11, OKT3, MGA031, TRX4, HuM291, UCHT1, HIT3a, 17A2, or G4.18.
  • a monoclonal antibody is preferred.
  • the central nervous system is preferably the spinal cord.
  • the compound having CD3 agonist activity is preferably an anti-CD3 antibody.
  • the anti-CD3 antibody is a monoclonal produced by clone 145-2c11, OKT3, MGA031, TRX4, HuM291, UCHT1, HIT3a, 17A2, or G4.18. It is preferably an antibody.
  • the central nervous system is preferably the spinal cord.
  • C57BL / 6J mice were purchased from Japan SLC and used for the following examples. All mice were bred under SPF (specific pathogen-free) conditions according to the laboratory animal guidelines of Osaka University.
  • the cerebral cortex of embryonic day 16 mice was incubated at 37 ° C. for 15 minutes in a trypsin-containing phosphate buffer (trypsin concentration: 0.25% by mass), whereby a group of neurons forming a cerebral cortex was obtained. separated.
  • the obtained nerve cell group was suspended in a serum-added medium, and then the suspension was centrifuged to collect the nerve cell group and remove the serum-added medium as a supernatant. Then, the nerve cell group was wash
  • the washed neuronal cells were suspended in a serum-free Neurobasal medium (Invitrogen) containing B27 (Invitrogen, Carlsbad, CA) and L-glutamine (Nacalai Tesque).
  • Invitrogen serum-free Neurobasal medium
  • B27 Invitrogen, Carlsbad, CA
  • L-glutamine Nacalai Tesque
  • the suspension was added to a Lab-Tek 4-well chamber slide (Thermo Fisher Scientific, Waltham, Mass.) Coated with Poly-L-lysine at 200 ⁇ L per well. At this time, nerve cells were seeded at a density of 1.5 ⁇ 10 4 cells / cm 2 in each well.
  • Monoclonal anti-CD3 ⁇ antibody (eBioscience, San Diego, Ca, clone 145-2c11) or anti-CD28 antibody (eBioscience, clone 37.51) was added at 2 ⁇ g per well, and culture was started.
  • the monoclonal anti-CD3 ⁇ antibody (eBioscience, San Diego, Ca, clone 145-2c11) described above is an antibody known to have CD3 agonist activity.
  • Neurons were cultured at 37 ° C. for 24 hours, and then the medium was removed from each well. Thereafter, neurons were fixed using a 4% paraformaldehyde solution.
  • the fixed nerve cells were fluorescently stained with Tuj1 antibody (1: 1000; Covance, Princeton, NJ) that recognizes ⁇ tubulin III, which is a neuronal marker.
  • Tuj1 antibody (1: 1000; Covance, Princeton, NJ) that recognizes ⁇ tubulin III, which is a neuronal marker.
  • the specific method of fluorescent staining was in accordance with a general method well known to those skilled in the art.
  • the neurons stained with fluorescence were observed with a phase contrast microscope (DP70, Olympus).
  • DP70 phase contrast microscope
  • the length of the longest process of the nerve cell was not less than the major axis of the cell body, the length of the process was measured as the neurite length.
  • the neurite length was measured for 100 or more neurons, and the average value of these neurite lengths was calculated.
  • the monoclonal anti-CD3 ⁇ antibody 145-2c11 was compared with the case where no antibody was added to the culture solution (“control” in FIG. 1) and when the anti-CD28 antibody was added to the culture solution. It was clarified that neurite outgrowth was significantly promoted by adding to the culture medium.
  • a monoclonal anti-CD3 ⁇ antibody (1 ⁇ g / ⁇ L; eBioscience, clone 145-2c11) or Armenian hamster IgG (100 ⁇ g / ⁇ L; eBioscience) is attached to one end of a microsilicon tube (inner diameter 0.3 mm, outer diameter 0.5 mm; Imamura).
  • Osmotic mini pump Alzet, Cupertino, Ca
  • the other tip of the microsilicon tube is fixed with a suture so that it is fixed around the damaged spinal cord from the caudal side to the cranial side of the mouse. did.
  • the osmotic minipump was fixed with a suture under the caudal side of the damaged spinal cord. Thereafter, the muscle and skin were sutured and closed.
  • the antibody was administered continuously for 14 days at a rate of 0.6 ⁇ L / hour. Manual urine was continued daily for over a week.
  • BMS Basso Mouse Scale
  • the full BMS score is 9 points, which corresponds to the hindlimb motor function of an undamaged mouse.
  • the present invention can be used for treatment of central nerve damage.

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Abstract

 中枢神経の損傷によって生じる様々な後遺症を効果的に改善することができる組成物、およびその利用を提供するために、CD3アゴニスト活性を有する化合物を含む組成物を用いる。

Description

中枢神経の損傷を治療するための組成物およびその利用
 本発明は、中枢神経の損傷を治療するための組成物およびその利用に関する。
 脳や脊髄などの中枢神経が損傷を受けると、生体の様々な箇所に麻痺が生じ、これによって生体の運動機能が低下する。このような運動機能の低下は、中枢神経に損傷を受けた患者が社会復帰することを妨げる大きな要因となる。それ故に、医療分野にとって、損傷した中枢神経の機能を回復させることは解決すべき重要な課題である。
 従来から、損傷を受けた脊髄に活性化されたマクロファージを移植することによって、損傷した中枢神経の機能を回復させようとする試みがなされている(例えば、非特許文献1参照)。
 また、神経幹細胞、または、ノギン(noggin)のような公知のBMPアンタゴニストを発現している神経前駆細胞を、損傷を受けた脊髄へ移植するとともに、これらの細胞を神経細胞へ分化させることによって、損傷した中枢神経の機能を回復させようとする試みがなされている(例えば、非特許文献2参照)。
 また、Tリンパ球のサブセットであるTh1細胞と大脳皮質神経細胞とを共培養すれば、神経突起が伸張することが見出されており、当該現象に対して注目が集まっている(例えば、非特許文献3参照)。
Rapalino O, Lazarov-Spiegler O, Agranov E, Velan GJ, Yoles E, Fraidakis M, Solomon A, Gepstein R, Katz A, Belkin M, Hadani M, Schwartz M (1998) Implantation of stimulated homologous macrophages results in partial recovery of paraplegic rats. Nat Med 4: 814-821. Setoguchi, T., et al. Treatment of spinal cord injury by transplantation of fetal neural precursor cells engineered to express BMP inhibitor. Exp Neurol 189, 33-44 (2004). Ishii H, Kubo T, Kumanogoh A, Yamashita T. Th1 cells promote neurite outgrowth from cortical neurons via a mechanism dependent on semaphorins. Biochem Biophys Res Commun 2010; 402: 168-172.
 しかしながら、上述したような従来の技術は、中枢神経の損傷によって生じる様々な後遺症を改善できるものの、その効果は十分であるとはいえない。
 本発明の目的は、中枢神経の損傷によって生じる様々な後遺症を効果的に改善することができる組成物、およびその利用を提供することにある。
 本発明の中枢神経の損傷を治療するための組成物は、上記課題を解決するために、CD3アゴニスト活性を有する化合物を含むことを特徴としている。
 本発明の中枢神経の損傷を治療するためのキットは、上記課題を解決するために、CD3アゴニスト活性を有する化合物を備えることを特徴としている。
 本発明は、損傷した中枢神経回路の修復を促進することによって、損傷によって低下した運動機能を改善することができるという効果を奏する。
 本発明は、生体に本来備わっている修復機能を活性化させる温存治療であるので、本発明を、中枢神経の機能障害を伴う様々な疾患(例えば、脊髄腫瘍またはヘルニア等)へ適用することができる。
 本発明は、従来の治療法と比較して、損傷した中枢神経回路をより効果的に修復できるとともに、運動機能をより効果的に改善させることができるという効果を奏する。
本発明の実施例における神経突起伸長アッセイの結果を示すグラフである。 本発明の実施例におけるBMSスコアの結果を示すグラフである。
 以下に本発明の実施の形態について説明するが、本発明はこれらに限定されない。
 〔1.組成物〕
 本実施の形態の組成物は、中枢神経の損傷を治療するための組成物である。
 中枢神経を大別すれば脳および脊髄を挙げることができるが、本実施の形態の組成物は、脳および脊髄の何れをも治療の対象とすることができる。本実施の形態の組成物は、脳および脊髄の中では、脊髄を治療の対象とすることが好ましいといえる。
 中枢神経の損傷とは、中枢神経を形成する細胞群(例えば、ニューロンおよびグリア細胞など)の少なくとも一部が機能を失うような状態を意図する。例えば、中枢神経の損傷としては、交通事故、スポーツ事故または転倒等の事故による外傷の他、脊髄腫瘍またはヘルニア等の疾病に起因する損傷を挙げることができるが、これらに限定されない。
 本実施の形態の組成物は、Tリンパ球を活性化させる作用を有する抗CD3抗体を含んでいる。
 本明細書において「CD3アゴニスト活性」とは、CD3特異的な反応を引き起こす活性を意図する。なお、化合物がCD3アゴニスト活性を有しているか否かは、例えば、Tリンパ球などへ化合物を投与した場合に、CD3(例えば、CD3のITAMモチーフ)がリン酸化されるか否かによって判定することが可能である。具体的には、Tリンパ球へ化合物を投与した場合にCD3がリン酸化されれば、当該化合物はCD3アゴニスト活性を有していると判定することができる。一方、Tリンパ球へ化合物を投与した場合にCD3がリン酸化されなければ、当該化合物はCD3アゴニスト活性を有していないと判定することができる。
 また、化合物がCD3アゴニスト活性を有しているか否かは、例えば、CD3およびTCR(T cell receptor)にて形成されているレセプター複合体の下流に存在するシグナル伝達系(例えば、キナーゼ群または転写因子群)が活性化したか否かによっても判定することが可能である。例えば、Tリンパ球へ化合物を投与した場合に、MAPキナーゼファミリー、SrcキナーゼファミリーまたはZAP-70などが基質をリン酸化すれば、当該化合物はCD3アゴニスト活性を有していると判定することができる。一方、Tリンパ球へ化合物を投与した場合に、MAPキナーゼファミリー、SrcキナーゼファミリーまたはZAP-70などが基質をリン酸化しなければ、当該化合物はCD3アゴニスト活性を有していないと判定することができる。
 また、Tリンパ球へ化合物を投与した場合に、NF-κB、c-FosまたはNF-ATなどの転写因子群が活性化すれば、当該化合物はCD3アゴニスト活性を有していると判定することができる。一方、Tリンパ球へ化合物を投与した場合に、NF-κB、c-FosまたはNF-ATなどの転写因子群が活性化しなければ、当該化合物はCD3アゴニスト活性を有していないと判定することができる。
 なお、キナーゼ群が基質をリン酸化したか否か、および、転写因子群が活性化したか否かは、適宜、周知の方法によって確認することが可能である。
 上記CD3アゴニスト活性を有している化合物としては特に限定されない。例えば、細胞内のCD3の量を増加させることによってCD3特異的な反応を引き起こす化合物であってもよい。また、上記CD3アゴニスト活性を有している化合物は、CD3分子を不活性な状態(例えば、非リン酸化状態)から活性化した状態(例えば、リン酸化された状態)へ変化させ得る化合物であってもよい。
 上記CD3アゴニスト活性を有している化合物の具体的な例として、抗CD3抗体を挙げることができる。
 上記抗CD3抗体としては特に限定されず、CD3アゴニスト活性を有する、あらゆる抗CD3抗体であり得る。
 CD3タンパク質は、5種類のポリペプチド(具体的には、γポリペプチド、δポリペプチド、εポリペプチド、ζポリペプチド、および、ηポリペプチド)によって形成されている。したがって、上記抗CD3抗体は、CD3のγポリペプチドを認識する抗体であってもよく、CD3のδポリペプチドを認識する抗体であってもよく、CD3のεポリペプチドを認識する抗体であってもよく、CD3のζポリペプチドを認識する抗体であってもよく、CD3のηポリペプチドを認識する抗体であってもよく、これらの抗体の混合物であってもよい。
 上記抗CD3抗体は、あらゆるタイプのイムノグロブリンであり得る。具体的には、IgG、IgM、IgA、IgDまたはIgEであり得る。
 また、上記抗CD3抗体は、ポリクローナル抗体であってもよく、モノクローナル抗体であってもよい。上記抗CD3抗体がポリクローナル抗体である場合には、抗体群の中の少なくとも一部の抗体が、Tリンパ球を活性化させる作用を有していればよい。
 上記抗CD3抗体は、種々の公知の方法(例えば、HarLowら、「Antibodies:A laboratory manual,Cold Spring Harbor Laboratory,New York(1988)」、岩崎ら、「単クローン抗体 ハイブリドーマとELISA、講談社(1991)」)に従って作製され得る。
 そして、周知の方法にて作製した抗体の中から、CD3アゴニスト活性を有する抗体を選抜することによって、本実施の形態の組成物に含まれる抗体を得ることができる。
 CD3アゴニスト活性を有する抗CD3抗体を選抜する具体的な方法は特に限定されず、適宜、周知の方法を用いることが可能である。例えば、作製した抗CD3抗体をTリンパ球(例えば、Th1細胞)に投与し、その結果、当該Tリンパ球の中でキナーゼ(MAPキナーゼファミリー、Srcキナーゼファミリー、ZAP-70など)による基質(例えば、CD3のITAMモチーフなど)のリン酸化が誘導されたか否かを確認することによって、CD3アゴニスト活性を有する抗CD3抗体を選抜することができる。
 または、得られた抗CD3抗体をTリンパ球(例えば、Th1細胞)に投与し、その結果、これらのキナーゼが関与するシグナル伝達経路の下流に存在する転写因子(例えば、NF-κB、c-Fos、NF-AT)が活性化されたか否かを確認することによって、CD3アゴニスト活性を有する抗CD3抗体を選抜することができる。なお、上記方法は選抜方法の一例にすぎず、他の周知の方法によって、CD3アゴニスト活性を有する抗CD3抗体を選抜することが可能である。
 上記選抜においては、Tリンパ球自体(例えば、Th1細胞)を用いて抗CD3抗体を選抜してもよいし、Tリンパ球と類似の性質を有する公知の株化された細胞を用いて抗CD3抗体を選抜してもよい。
 また、上記選抜方法から自明なように、本実施の形態の抗CD3抗体は、「Tリンパ球を活性化させる作用を有する抗CD3抗体」であってもよいし、「Th1細胞を活性化させる作用を有する抗CD3抗体」であってもよい。
 上記抗CD3抗体としては、市販されている周知のモノクローナル抗体を用いることも可能である。例えば、「モノクローナル抗CD3ε抗体:eBioscience, San Diego, Ca:クローン145-2c11)」、「ムロモナブ:ヤンセンファーマ:クローンOKT3」、「Teplizumab:MacroGenics Inc.(Rockville MD USA):クローンMGA031」、「Otelixizumab:TolerRx(Cambridge CA USA):クローンTRX4」、「Visilizumab:PDL(Protein Design Labs) BioPharma(Fremont CA USA):クローンHuM291」、「Anti-Human CD3 Functional Grade Purified:eBioscience(San Diego Ca USA):クローンUCHT1」、「Anti-Human CD3 Functional Grade Purified:eBioscience(San Diego Ca USA):クローンHIT3a」、「Anti-Mouse CD3 Functional Grade Purified:eBioscience(San Diego Ca USA):クローン17A2」または「Anti-Rat CD3 Functional Grade Purified:eBioscience(San Diego Ca USA):クローンG4.18」を用いることも可能である。
 これらのモノクローナル抗体は、Tリンパ球を活性化させる作用を有することが知られている。例えば、「J Immunol., 2012, 188(11), 5538-5546」および「J Immunol., 2012, 189(3), 1154-1161」などには、上述したモノクローナル抗体が、CD3アゴニスト活性を有していることが示されている。CD3アゴニスト活性を有している化合物(例えば、抗体など)であれば、共通したシグナル伝達経路を活性化および/または不活性化することができる。そして、当業者であれば、明細書全体の内容から、CD3アゴニスト活性を有している化合物であれば、同様に本発明に用いられ得ることを理解するであろう。
 また、上記抗CD3抗体は、上述した市販のモノクローナル抗体と同じエピトープを認識する抗CD3抗体であってもよい。なお、このような抗CD3抗体は、周知のエピトープを用いて周知の方法にて作製することができる。例えば、上述した市販のモノクローナル抗体が結合する周知のエピトープをウサギに免疫することによってポリクローナル抗体である抗CD3抗体を作製することができ、上述した市販のモノクローナル抗体が結合する周知のエピトープをマウスに免疫することによってモノクローナル抗体である抗CD3抗体を作製することができる。そして、上述した方法にしたがって、このように作製した抗CD3抗体がCD3アゴニスト活性を有しているか否かを判定すればよい。
 上記抗CD3抗体は、完全な抗体分子であってもよいが、抗体フラグメント(例えば、FabおよびF(ab’)フラグメント)であってもよい。FabおよびF(ab’)フラグメントは完全な抗体のFc部分を欠いており、完全な抗体が有している非特異的な組織結合をほとんど有していない(Wahlら、J.Nucl.Med.24:316-325(1983)参照)。従って、上記抗CD3抗体としては、抗体フラグメントを用いることが好ましいといえる。なお。上記抗体フラグメントは、代表的には、パパイン(Fabフラグメントを生じる)またはペプシン(F(ab’)フラグメントを生じる)のような酵素を用いて抗CD3抗体を切断することによって産生され得る。
 本実施の形態の組成物では、個々の抗CD3抗体が互いに分離されていてもよいし、複数の抗CD3抗体が一体化されていてもよい。例えば、本実施の形態の組成物では、複数の抗CD3抗体が同じ担体上に固定化されていてもよい。この場合には、当該担体を所望の媒体(例えば、生理食塩水など)中に分散させることによって、本実施の形態の組成物を作製してもよい。上記構成であれば、担体の表面上に抗CD3抗体が高濃度に密集した領域を形成することができる。そして、当該領域によって、より効果的にCD3アゴニスト活性を発揮させることができるとともに、中枢神経の損傷をより効果的に治療することができる。
 上記担体としては特に限定されず、ゲル状の担体であってもよいし、固体状の担体であってもよい。上記担体としては、例えば、時間が経過するにしたがって生体内で分解される周知の生体吸収性材料を用いることが可能である。
 本実施の形態の組成物は、抗CD3抗体以外の成分を含むことも可能である。
 例えば、抗CD3抗体以外の成分として、TGF-β1阻害剤(例えば、抗TGF-β1中和抗体)、ノギンタンパク質を発現するためのベクター、Wnt阻害剤(例えば、抗Wnt中和抗体)、Ryk阻害剤(例えば、抗Ryk中和抗体)、Rhoキナーゼ阻害剤(例えば、Y-27632、または、ファスジル)、コレステロールのキレーター(例えば、methyl-beta-cyclodextrin)を挙げることが可能である。本実施の形態の組成物は、これらの物質群から選択される少なくとも1つの物質を含み得る。
 これらの物質は、軸索の伸張を誘導する活性を有することが知られている物質である。それ故に、本実施の形態の組成物中にこれらの物質を加えれば、相乗効果によって、中枢神経の損傷をより効果的に治療することができる。
 また、本実施の形態の組成物は、Tリンパ球の中でも特にTh1細胞の増殖および/または分化を誘導するサイトカイン(例えば、IL-12またはIL-18など)を含んでいてもよい。当該構成であれば、中枢神経の再生にTリンパ球による相乗効果を加えることができるので、中枢神経の損傷をより効果的に治療することができる。
 また、上述した物質以外にも、本実施の形態の組成物は、緩衝剤、pH調節剤、浸透圧調節剤、抗生物質または栄養剤等などを含むことが可能である。
 本実施の形態の組成物に含まれる抗CD3抗体の量は特に限定されず、損傷の程度、または、抗CD3抗体のTリンパ球の活性化能などに応じて適宜設定することが可能である。例えば、本実施の形態の組成物中の抗CD3抗体の量は、0.01重量%~90重量%であってもよく、0.1重量%~90重量%であってもよく、0.1重量%~50重量%であってもよく、0.1重量%~30重量%であってもよく、0.1重量%~10重量%であってもよい。
 本実施の形態の組成物を生体(例えば、ヒト、または、非ヒトである各種動物(例えば、非ヒトである脊椎動物))に対して投与する場合、組成物の投与経路は特に限定されないが、損傷した中枢神経の機能をより効果的に回復させるという観点から、損傷部へ局所的に直接投与することが好ましい。
 例えば、組成物の投与は、注射器によって行うことが可能である。この場合には、所望の時間間隔にて、所望の期間、組成物を投与すればよい。例えば、1日おきに所望の期間投与することも可能であるし、1週間おきに所望の期間投与することも可能である。
 また、実施例に記載されるように、本実施の形態の組成物を、ミニポンプとこれに接続したカテーテルとを用いて持続的に損傷部へ投与することも可能である。当該方法であれば、上述した注射器を用いた投与と比較して、損傷した中枢神経の機能をより効果的に回復させることができる。なお、この場合にも、所望の期間、投与を続ければよい。
 本実施の形態の組成物は、中枢神経が損傷を受けた後、可能な限り速やかに生体へ投与されることが好ましい。損傷後、長時間経過した後は治療効果が低くなるので、少なくとも損傷から1週間後、更に好ましくは損傷から1日後には、本実施の形態の組成物の投与を開始することが好ましい。また、本実施の形態の組成物を投与する期間は特に限定されず、損傷の程度などを考慮して、適宜設定すればよい。損傷後、長時間経過した後は治療効果が低くなること、また、長期にわたる投与は多くの費用がかかること、などを考慮すれば、例えば、6日間、10日間、1ヶ月間または2ヶ月間投与すればよい。勿論、当該投与期間に限定されないことは言うまでもない。
 本実施の形態の組成物の投与量は、損傷の程度や患者の状態等により適宜設定できるが、成人(体重:約70kg)の場合、抗CD3抗体の量に換算して、1日当たり0.01mg~2000mg程度であってもよく、0.5mg~100mg程度であってもよく、5.0mg~100mgであってもよく、1.0mg~100mgであってもよい。また、製剤は、常法に従い、注射剤として製剤したものを用いることができ、例えば、生理食塩液中に抗体を溶解した抗体溶液等を用いることができる。
 〔2.キット〕
 本実施の形態の中枢神経の損傷を治療するためのキットは、CD3アゴニスト活性を有する化合物を備えている。
 上記CD3アゴニスト活性を有している化合物としては特に限定されない。例えば、細胞内のCD3の量を増加させることによってCD3特異的な反応を引き起こす化合物であってもよい。また、上記CD3アゴニスト活性を有している化合物は、CD3分子を不活性な状態(例えば、非リン酸化された状態)から活性化した状態(例えば、リン酸化された状態)へ変化させ得る化合物であってもよい。
 上記CD3アゴニスト活性を有している化合物の具体的な例として、抗CD3抗体を挙げることができる。
 上記抗CD3抗体は、CD3のγポリペプチド、δポリペプチド、εポリペプチド、ζポリペプチド、または、ηポリペプチドの何れを認識する抗体であってもよい。
 上記抗CD3抗体は、ポリクローナル抗体であってもよく、モノクローナル抗体であってもよい。具体的に、上記CD3抗体は、クローン145-2c11、OKT3、MGA031、TRX4、HuM291、UCHT1、HIT3a、17A2、または、G4.18によって生産されるモノクローナル抗体であり得る。
 本実施の形態のキットでは、上記中枢神経は特に限定されないが、脊髄であり得る。
 本実施の形態のキットは、上記抗CD3抗体以外にも様々な構成を備え得る。例えば、本実施の形態のキットは、上記抗CD3抗体を生体内へ投与するための投与手段を備えていてもよい。当該投与手段の具体的な構成は特に限定されないが、例えば、注射器であってもよく、ポンプとカテーテルとの組み合わせであってもよい。
 本発明は、以下のように構成することも可能である。
 本発明の中枢神経の損傷を治療するための組成物では、上記CD3アゴニスト活性を有する化合物は、抗CD3抗体であることが好ましい。
 本発明の中枢神経の損傷を治療するための組成物では、上記抗CD3抗体は、クローン145-2c11、OKT3、MGA031、TRX4、HuM291、UCHT1、HIT3a、17A2、または、G4.18によって生産されるモノクローナル抗体であることが好ましい。
 本発明の中枢神経の損傷を治療するための組成物では、上記中枢神経は、脊髄であることが好ましい。
 本発明の中枢神経の損傷を治療するためのキットでは、上記CD3アゴニスト活性を有する化合物は、抗CD3抗体であることが好ましい。
 本発明の中枢神経の損傷を治療するためのキットでは、上記抗CD3抗体は、クローン145-2c11、OKT3、MGA031、TRX4、HuM291、UCHT1、HIT3a、17A2、または、G4.18によって生産されるモノクローナル抗体であることが好ましい。
 本発明の中枢神経の損傷を治療するためのキットでは、上記中枢神経は、脊髄であることが好ましい。
 <1.神経突起伸長アッセイ>
 日本SLCからC57BL/6Jマウスを購入し、当該マウスを以下の実施例に用いた。なお、全てのマウスは、SPF(specific pathogen-free)条件下で、国立大学法人大阪大学の実験動物ガイドラインに従って飼育した。
 まず、胎生16日のマウスの大脳皮質を、トリプシン含有リン酸緩衝液(トリプシン濃度:0.25質量%)中で37℃にて15分間インキュベートし、これによって大脳皮質を形成する神経細胞群を分離した。
 得られた神経細胞群を血清添加培地中に懸濁した後、当該懸濁液を遠心分離することによって、神経細胞群を回収するとともに、上清である血清添加培地を除去した。その後、リン酸緩衝液を用いて、遠心分離によって神経細胞群を3回洗浄した。
 洗浄後の神経細胞群をB27(Invitrogen, Carlsbad, CA)とL-グルタミン(ナカライテスク)とを含む、血清無しのNeurobasal medium(Invitrogen)に懸濁した。
 当該懸濁液を、Poly-L-lysineでコートされたLab-Tek 4ウェル チャンバースライド(Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA)に、1ウェルあたり200μLずつ加えた。このとき、各ウェルに対して、1.5×10細胞/cmの密度になるように神経細胞を播いた。
 モノクローナル抗CD3ε抗体(eBioscience, San Diego, Ca、クローン145-2c11)または抗CD28抗体(eBioscience, クローン37.51)を、1ウェルあたり2μg添加した後、培養を開始した。なお、上述したモノクローナル抗CD3ε抗体(eBioscience, San Diego, Ca、クローン145-2c11)は、CD3アゴニスト活性を有することが知られている抗体である。
 神経細胞を37℃にて24時間培養した後、各ウェルから培地を除去した。その後、4%パラフォルムアルデヒド溶液を用いて、神経細胞を固定した。
 固定後の神経細胞を、神経のマーカーであるβ tubulin IIIを認識するTuj1抗体(1:1000; Covance, Princeton, NJ)を用いて蛍光染色した。なお、蛍光染色の具体的な方法は、当業者に周知である一般的な方法に従った。
 蛍光染色された神経細胞を、位相差顕微鏡(DP70, オリンパス)で観察した。神経細胞の最も長い突起の長さが細胞体の長径以上である場合に、当該突起の長さを神経突起長として計測した。また、各ウェル毎に、100個以上の神経細胞について神経突起長を計測して、これらの神経突起長の平均値を算出した。
 具体的に、全ての数値は、平均値の標準誤差(Standard error of the mean:SEM)で示した。また、神経突起伸長アッセイの統計解析には、「1-way ANOVA with Dunnett post-test collection」を使用した。そして、p<0.05のときに、統計学的有意差ありとみなした。
 上述した試験の結果を図1に示す(Control:培地のみ、n=5;Anti-CD3ε、n=5;Anti-CD28、n=5;* p<0.05)。
 図1に示すように、抗体を培養液に加えない場合(図1の「control」)、および、抗CD28抗体を培養液に加えた場合と比較して、モノクローナル抗CD3ε抗体(145-2c11)を培養液に加えた場合には、有意に神経突起の伸長が促進されることが明らかになった。
 <2.脊髄損傷に対する抗体の効果>
 in vitroにおいて神経突起の伸長を促す作用を示したモノクローナル抗CD3ε抗体が、in vivoにおいて中枢神経損傷後の神経の再生または神経の保護する作用を示すのではないかと考え、以下の試験を行った。
 8週齢~10週齢の成体のC57BL/6Jマウスにソムノペンチル(50mg/kg;共立製薬)を腹腔内投与して麻酔をかけた。
 胸椎9-10番の椎弓を一部削り、27ゲージ針(テルモ)にて髄膜を左右方向に切開した。切開した箇所に、先刃刀にて深さ1mmの脊髄背側半切断を加えた。
 マイクロシリコンチューブ(内径0.3mm、外径0.5mm;イマムラ)の一方の先端に、モノクローナル抗CD3ε抗体(1μg/μL;eBioscience、クローン145-2c11)またはアルメニアンハムスターIgG(100μg/μL;eBioscience)を満たした浸透圧ミニポンプ(Alzet, Cupertino, Ca)を接続し、マイクロシリコンチューブの他方の先端を、マウスの尾側から頭側へ向けて損傷脊髄周囲に固定されるように縫合糸で固定した。
 浸透圧ミニポンプは損傷脊髄よりも尾側の皮下に、縫合糸にて固定した。その後、筋と皮膚とを縫合して閉創した。抗体は、0.6μL/時間の速度にて14日間持続投与された。用手導尿を毎日、1週間以上続けた。
 後肢の運動機能の解析は、Basso Mouse Scale(BMS)スコアにて計測した。当該解析の具体的な方法は、「Basso DM, Fisher LC, Anderson AJ, Jakeman LB, McTigue DM, Popovich PG. Basso Mouse Scale for locomotion detects differences in recovery after spinal cord injury in five common mouse strains. J Neurotrauma 2006; 23: 635-659.」に記載の方法に従った。なお、本実施例では、BMSスコアを、損傷前、損傷後1日、損傷後3日、損傷後7日、以後、1週間おきに損傷後8週まで観測した。
 具体的に、全ての数値は、平均値の標準誤差(Standard error of the mean:SEM)で示した。また、運動機能の統計解析には、「2-way ANOVA with repeated measures, Bonferroni post-test」を使用した。そして、 p<0.05のときに、統計学的有意差ありとみなした。
 図2にBMSスコアの結果を示す(Control IgG、n=10;Anti-CD3ε、n=11);* p<0.05、** p<0.01)。
 BMSスコアが0点の場合には後肢が全く動かないことを示しており、運動機能が良い程、BMSスコアが高くなる。BMSスコアの満点は9点であって、当該値は、損傷を受けていないマウスの後肢の運動機能に対応する。
 図2に示すように、対照であるアルメニアンハムスターIgGを投与したマウスに比べて、モノクローナル抗CD3ε抗体を投与したマウスは、脊髄損傷後3週以降において有意な運動機能の回復が観察された。
 なお本発明は、以上説示した各構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施の形態や実施例にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施の形態や実施例についても本発明の技術的範囲に含まれる。
 本発明は、中枢神経の損傷の治療に利用することができる。

Claims (8)

  1.  CD3アゴニスト活性を有する化合物を含むことを特徴とする、中枢神経の損傷を治療するための組成物。
  2.  上記CD3アゴニスト活性を有する化合物は、抗CD3抗体であることを特徴とする、請求項1に記載の組成物。
  3.  上記抗CD3抗体は、クローン145-2c11、OKT3、MGA031、TRX4、HuM291、UCHT1、HIT3a、17A2、または、G4.18によって生産されるモノクローナル抗体であることを特徴とする請求項2に記載の組成物。
  4.  上記中枢神経は、脊髄であることを特徴とする請求項1~3の何れか1項に記載の組成物。
  5.  CD3アゴニスト活性を有する化合物を備えることを特徴とする、中枢神経の損傷を治療するためのキット。
  6.  上記CD3アゴニスト活性を有する化合物は、抗CD3抗体であることを特徴とする請求項5に記載のキット。
  7.  上記抗CD3抗体は、クローン145-2c11、OKT3、MGA031、TRX4、HuM291、UCHT1、HIT3a、17A2、または、G4.18によって生産されるモノクローナル抗体であることを特徴とする請求項6に記載のキット。
  8.  上記中枢神経は、脊髄であることを特徴とする請求項5~7の何れか1項に記載のキット。
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