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JP2000509265A - 自己免疫疾患免疫療法用の自己抗原および該抗原に構造的に関係する蛋白 - Google Patents

自己免疫疾患免疫療法用の自己抗原および該抗原に構造的に関係する蛋白

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JP2000509265A
JP2000509265A JP9537477A JP53747797A JP2000509265A JP 2000509265 A JP2000509265 A JP 2000509265A JP 9537477 A JP9537477 A JP 9537477A JP 53747797 A JP53747797 A JP 53747797A JP 2000509265 A JP2000509265 A JP 2000509265A
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protein
amino acid
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arthritis
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ボーツ,アナ・マリア・ヘレナ
フエルヘーイデン,ヘイスベルツス・フランシスカス・マリア
ボス,エボ・シブラン
Original Assignee
アクゾ・ノベル・エヌ・ベー
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、免疫寛容誘導による哺乳動物の自己免疫疾患での関節軟骨損傷の抗原特異的治療における、自己抗原HCgp−39、ならびにHCgp−39のアミノ酸配列、特にはアミノ酸配列YKLVCYYTSWSQYREGDGSCFPDALDRFLCTHIYSFANISND(配列番号1)と50%以上の相同性を示すアミノ酸配列を有する蛋白の使用に関する。自己抗原HCgp−39およびアミノ酸配列YKLVCYYT-SWSQYREGDGSCFPDALDRFLCTHIYSFANISND(配列番号1)と50%以上の相同性を示すアミノ酸配列を有する関節炎原性蛋白は、動物、好ましくはマウスにおいて関節炎を誘発するのにも好適である。本発明はさらに、前記自己抗原および/または前記関節炎原性蛋白を含む医薬組成物、試験検体中の自己反応性T細胞の検出のための診断方法、ならびに該方法で使用される試験キットに関するものでもある。

Description

【発明の詳細な説明】自己免疫疾患免疫療法用の自己抗原および該抗原に構造的に関係する蛋白 本発明は、新規な自己抗原およびそれに関連する蛋白、自己免疫疾患における 関節軟骨の慢性損傷の治療におけるそれらの使用、前記自己抗原および/または 蛋白を含む医薬組成物、試験サンプル中の自己反応性T細胞の検出のための診断 方法、ならびに該方法で使用される試験キットに関する。 免疫系は、自己抗原に対する寛容構築によって得られる外来抗原(非自己抗原 )と自己抗原(個体自身の身体に由来する自己の抗原)との間の区別の原理に基 づいて形成される。 免疫系は、Tリンパ球およびBリンパ球などの特異的細胞を活性化させ、イン ターロイキン、抗体および補体因子のような可溶性因子を産生することで、外来 抗原に対して個体を保護し、外来抗原に対する曝露に反応する。免疫系が反応す る抗原は、抗原提示細胞(APC)によって分解され、抗原の断片が、主要組織 適合性複合体(MHC)クラスII糖蛋白と結合し細胞表面で発現される。MH C−糖蛋白−抗原断片複合体がT細胞 に提示され、そのT細胞が、T細胞受容体によって、結合しているMHCクラス II蛋白と一体で抗原断片を認識する。T細胞が活性化され、すなわちインター ロイキンを増産および/または産生することで、攻撃を受ける抗原に対する活性 化リンパ球の拡大が生じる(Grey et al.,Sci.Am.,261:38-46,1989)。 自己抗原も、連続的に処理されて、T細胞に対するMHC糖蛋白によって抗原 断片として提示される(Jardetsky et al.,Nature 353:326-329,1991)。その ように、自己認識は免疫系に固有のものである。通常の環境下では、免疫系は自 己の抗原に対して寛容であって、その自己抗原による免疫応答の活性化が回避さ れる。 自己抗原に対する寛容が失われると、免疫系は1以上の自己抗原に対して活性 化されるようになり、自己反応性T細胞の活性化および自己抗体の産生を生じる 。この現象は、自己免疫と称される。免疫応答は一般に破壊的であることから、 すなわち侵襲性の外来抗原を破壊することから、自己免疫応答は身体自体の組織 の損傷を起こす可能性がある。 自己免疫疾患に対するT細胞の寄与については、いくつかの研究で明らかにな っている。マウスでは、実験的自己免疫脳脊 髄炎(EAE)が、MHCクラスII分子に複合体形成したミエリン塩基性蛋白 (MBP)の単一エピトープに対する特異性によって結合する非常に特定の群の T細胞によって介在される。各種自己免疫疾患に対する感受性が高い動物である ルイスラットでは、疾患がT細胞によって介在されることが明らかになっている 。ヒトにおいても、自己免疫疾患は自己免疫性T細胞に関連するものと考えられ ている。 破壊的な自己免疫応答は、関節軟骨の完全性が慢性的な炎症の過程で損なわれ 、多数の活性化リンパ球およびMHCクラスII発現細胞が存在するようになる 慢性関節リウマチ(RA)などの各種疾患において示唆されている。単に軟骨が 存在することが、局所炎症応答を維持する上での必要条件であるように思われる 。すなわち、軟骨分解は、RAにおける軟骨応答性自己反応性T細胞の活性化に 関連していることが明らかになっている(Sigall et al.,Clin.Exp.Rheumat.,6 ,:59,1988;Glant et al.,Biochem.Soc.Trans.,18:796,1990;Burmester et al.,Rheumatoid arthritis Smolen,Kalden,Maini(Eds)Springer-Verlag B erlin Heidelberg,1992)。さらに、手術によってRA患者から軟骨を除去する ことで、炎症プロセスが軽 減されることが明らかになっている(G.S.Panayi et al,Clin.Exp.Rheumatol. 11(suppl 8):S1-S8,1993)。従って軟骨蛋白が、T細胞を刺激する能力を有す る標的自己抗原であると考えられる。この自己反応性T細胞の活性化によって、 自己免疫疾患が発生する。しかしながら、慢性関節リウマチ発症において何らか の役割を果たす自己抗原性成分の確認にはほど遠い状態である。 軟骨の損傷を生じる炎症応答は、例えばステロイド剤などのいくつかの薬剤に よって治療することができる。しかしながらそれらの薬剤は、非特異的な免疫抑 制剤である場合が多く、有毒な副作用を有する。非特異的免疫抑制の持つ欠点に より、その治療法は非常に好ましくない療法となっている。 抗原特異的無毒性免疫抑制療法は、非特異的免疫抑制に代わる非常に魅力的な 代替法を提供するものである。この抗原特異的療法には、標的自己抗原または標 的自己抗原のアミノ酸配列との配列相同性を示すアミノ酸配列を有する抗原、あ るいは前記自己抗原または前記抗原に由来する合成T細胞反応性ペプチドが関与 する。これらの合成ペプチドは自己抗原のT細胞エピトープに相当するものであ り、それ自体および自己抗原の両方 に対する特異的T細胞寛容を誘発することができる。免疫系を活性化させる当の 抗原で免疫系を脱感作するのは逆説的であるように思われるが、標的(自己)抗 原を管理下に投与することは、免疫系の脱感作において非常に有効なものとなり 得る。免疫系の脱感作または免疫寛容は、抗原もしくはエピトープを摂取もしく は吸入した動物は、その抗原またはエピトープを全身経路を介して導入した際に 、その抗原またはエピトープに対する全身免疫応答を起こす能力が低いという以 前から認められていた現象に基づくものである。 寛容療法を効果的に用いてT細胞介在軟骨損傷を治療するには、原因となる自 己抗原または標的自己抗原のアミノ酸配列と配列相同性を示すアミノ酸配列を有 する抗原を確認し、炎症プロセスの原因となるT細胞を活性化している自己抗原 に対して患者を脱感作させることが強く望まれる。 本発明の目的は、自己抗原、該自己抗原のアミノ酸配列と十分な相同性を示す アミノ酸配列を有する蛋白であって、T細胞介在軟骨損傷を患う患者における原 因となる軟骨抗原に対する特異的T細胞寛容を誘発するのに好適な自己抗原およ び/または蛋白を提供することにある。本発明のさらに別の目的は、関 節炎症状を抑制する新規薬剤のスクリーニングで使用するのに好適な関節炎動物 の試験モデルを提供することにある。本発明のさらに別の目的は、関節軟骨の損 傷に関与する自己反応性T細胞を検出する方法ならびに該方法で使用される試験 キットを提供することにある。 驚くべきことに、ヒト軟骨糖蛋白39(以下、HCgp−39と称する)が、 特異的T細胞を活性化するRA患者における標的自己抗原であり、従って炎症プ ロセスを起こしたり、それに介在することが認められた。HCgp−39の関節 炎原性がBalb/cマウスで確認された。Balb−cマウスにおける前記蛋 白の単回皮下注射は、動物において関節炎徴候を起こすことができた。HCgp −39誘発疾患の経過は、前足および/または後足において定期的に起こり、軽 度関節炎からより重度の形へと徐々に進行する再発を特徴とするものであった。 さらに、冒されている関節の対称分布が認められ、それは再発および結節形成の 所見とともに、関節炎特にRAにおける疾患進行を示唆するものである。 さらに驚くべき点として、HCgp−39の投与によって、免疫寛容と、より 重要な点として関節炎の進行遅延および/ま たは抑制を生じることが認められた。 さらに別の驚くべき点として、HCgp−39のアミノ酸配列と50%以上の 相同性を示すアミノ酸配列を有する蛋白は、動物に注射した場合に関節炎を誘発 し得ることが認められた。特に、アミノ酸配列YKLVCYYTSWSQYREGDGSCFPDALDR-FL CTHIYSFANISND(配列番号1)と50%以上の相同性を示すアミノ酸配列を有す る蛋白は、HCgp−29について記載のものと同様にして、動物において関節 炎を誘発することができた。 好ましくは、これらの関節炎原性蛋白は、HCgp−39のアミノ酸配列、特 にはアミノ酸配列YKLVCYYTSWSQYREGDGSCFPDALDRFLCTHIYSFANISND(配列番号1) と70%以上、より好ましくは80%以上、最も好ましくは90%以上の相同性 を示すアミノ配列を有する。 本発明による関節炎原性蛋白の配列番号1のアミノ酸配列との配列相同性のパ ーセントは、FASTA(W.R.Pearson and D.J.Lipman,Proc.Natl.Acad.Sci U SA,85,2444-2448,1988)などの一般に使用される配列比較プログラムを介して 求められることは明らかである。 本発明による好適な関節炎原性蛋白は、例えばブタヘパリン結合性38kDa 蛋白、ウシ39kDaホエー蛋白、ヒトYKL− 39蛋白、マウス乳房退行39kDa蛋白(brp39)、ヒト輸卵管特異糖蛋 白、マウス輸卵管特異糖蛋白、ハムスター輸卵管特異糖蛋白、ウシ輸卵管特異糖 蛋白、ヒトキトトリオシダーゼ(chitotriosidase)前駆体蛋白およびマウス分 泌蛋白YM−1前駆体などがある。本発明による関節炎原性蛋白は、相同性自己 抗原に対する免疫系の全身寛容を誘発するのに非常に好適であり、哺乳動物にお ける関節炎発症を遅延および/または抑制するのに使用することができる。 HCgp−39は、成人患者と健常成人の両方の血清中に存在する。ただしそ の蛋白の血清濃度は、健常成人と比較して患者の方が約2倍である。さらに、H Cgp−39をコードするmRNAは、RA患者から得られる滑液試料または軟 骨で認められるが、手術で得られる健常成人の軟骨は、前記mRNAをほとんど 含まない。関節軟骨細胞および滑液細胞を培養すると、その主要な分泌産生物は HCgp−39となる(Hakala et al.,J.Biol.Chem.,Vol.268,34:25803,19 93)。HCgp−39の関節炎原性については、ハカラ(Hakala)らの刊行物で も他のいずれの刊行物においても、記載も示唆もされていない。 アミノ酸配列がHCgp−39のアミノ酸配列、特にはアミ ノ酸配列YKLVCYYTSWSQYREGDGSCFPDALDRFLCTHIYS-FANISND(配列番号1)と50 %以上の相同性を示す蛋白について報告されている。ブタヘパリン結合性38k Da蛋白の確認については、シャケルトンらの報告に記載されている(Shackelt on et al.,(1995),J.Biol.Chem.Vol.270,No.22,13076-13083)。しかしな がら、その蛋白の機能は確認されていない。ウシ39kDaホエー蛋白の単離お よび特性決定が、レマンらの報告に記載されている(J.J.Rejman et al.(1988) ,Biochem.Biophys.Res.Comm.Vol.150,No.1,329-334)。マウス乳房退行39 kDa蛋白(brp39)は、モリソンらの報告に記載されている(Morrison a nd Leder,1994,Oncogene,9,3417)。ヒト輸卵管特異糖蛋白をコードするc DNAおよび相当するアミノ酸配列のクローニングはアリアスらの報告に記載さ れている(Arias et al.(1994),Biology of Reproduction 51,685-694)。マウ スおよびハムスターの輸卵管特異糖蛋白などの他の哺乳動物輸卵管特異糖蛋白は 、特開平7−107979号(Kinosei Peptide Kenkyusho KK)に開示されてい る。ウシ輸卵管特異糖蛋白の精製および分子クローニングについては、センダイ らの報告に記載されている(Y.Sendai et al.,1994,Biol.of Reprod. 50,927-934)。ヒトキトトリオシダーゼ前駆体蛋白は、活性化ヒトマクロファー ジによって分泌され、相当するcDNAのクローニングおよびアミノ酸配列はブ ートらの報告に記載されている(Boot et al.(1995),J.Biol.Chem.Vol.270,No .44,26252-26256)。マウス分泌蛋白YM−1前駆体のアミノ酸配列は、チャン ら(Chang et al)によって提出されている(1992年6月にEMBL Data Libra ryに対して。受託番号M94584;未発表)。ヒト軟骨細胞蛋白YKL−39 のアミノ酸配列は、フーらの報告に記載されている(Hu et al.(1996),J.Biol.Ch em.Vol.271,No.32,19415-19420)。しかしながら、上記の刊行物のいずれも、 本発明による蛋白の関節炎原性について暗示も示唆もするものではなく、それら の蛋白を治療における医薬品として使用して、例えば関節炎、より詳細には慢性 関節リウマチなどのT細胞介在軟骨損傷を患う哺乳動物、詳細にはヒトにおいて HCgp−39に対する特異的T細胞寛容を誘発することができるという事実に ついても暗示も示唆もない。 そこで、本発明によれば、HCgp−39およびHCgp−39のアミノ酸配 列、詳細にはアミノ酸配列YKLVCYYTSWSQYREGDGSCFPDALDRFLCTHIYSFANISND(配列 番号1)と5 0%以上の相同性を示すアミノ酸配列を有する蛋白は、関節炎、より具体的には 慢性関節リウマチなどのT細胞介在軟骨損傷を患う患者において、HCgp−3 9に対する特異的T細胞寛容を誘発する療法で使用するのに非常に好適である。 さらに、患っている軟骨において、HCgp−39自己抗原に対するT細胞特異 的寛容を誘発することができるHCgp−39の断片および本発明による関節炎 原性蛋白も、本発明の範囲に含まれる。 WO 95/01995およびWO 95/02188には、RAのマーカー としてのHCgp−39の診断上の使用について記載されている。ただし、HC gp−39の関節炎原性は、開示も示唆もされていない。それらの明細書のいず れの箇所にも、患っている軟骨においてHCgp−39に対するT細胞特異的寛 容を誘発する抗原特異的療法で、HCgp−39やそれの断片、そして本発明に よるT細胞反応性ペプチドを使用することについて暗示も示唆もされていない。 HCgp−39;HCgp−39のアミノ酸配列、詳細にはアミノ酸配列YKLV CYYTSWSQYREGDGSCFPDALDRFLC-THIYSFANISND(配列番号1)と50%以上の相同 性を示すアミノ酸配列を有する関節炎原性蛋白;ならびに本発明による前記関節 炎原性蛋白由来 の断片を、組換えDNA技術を利用して得ることができる。それについては、H Cgp−39;HCgp−39のアミノ酸配列、詳細にはアミノ酸配列YKLVCYYT SWSQYREGDGSCFPDALDRFLCTHIYSFANISND(配列番号1)と50%以上の相同性を示 すアミノ酸配列を有する蛋白;あるいは本発明による蛋白由来の断片またはその 断片の多重体をコードする核酸配列を発現ベクターに挿入する。好適な発現ベク ターには特には、複製および発現のために必要な制御領域を有するプラスミド、 コスミド、ウィルスおよびYAC(Yeast Artificial Chromosomes)がある。そ の発現ベクターを宿主細胞で発現させることができる。好適な宿主細胞には例え ば、細菌、酵母細胞および哺乳動物細胞などがある。そのような方法は、当業者 には公知である(Sambrook et al.,Molecular Cloning:a Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press,Cold Spring Harbor,1989)。 その組換えDNA技術を用いて、本明細書で配列が開示されているウシホエー 蛋白を宿主細胞で得ることができる。 そこで本発明はさらに、配列番号3で示されるウシホエー蛋白をコードする単 離cDNAならびに配列番号2によるウシホエー蛋白を提供するものでもある。 本発明の内容を知れば、断 片も得られることは明らかであろう。「断片」という用語は、本発明の範囲内で ある、起源、構造および作用機序の要素が共通である蛋白の一部であるアミノ酸 配列を指す。 本発明による関節炎原性蛋白由来の好適な断片も、ペプチド合成のための公知 の有機化学的方法のいずれかによって得ることができる。ペプチド合成の有機化 学的方法は、均一相で、あるいはいわゆる固相を利用して、縮合反応によって必 要なアミノ酸をカップリングさせる方法などがあると考えられる。上記縮合反応 の最も一般的方法には、カルボジイミド法、アジド法、混成無水物法および活性 化エステルを用いる方法がある(例えば、The Peptides,Analysis,Synthesis ,Biology Vol.1-3(Ed.Gross,E and Meienhofer,J.)1979,1980,1981(Acade mic Press,Inc)に記載のもの)。 「固相」を用いて、上記HCgp−39および関節炎原性蛋白の好適な断片を 得る方法が報告されている(例:J.Amer.Chem.Soc.85:2149(1963)およびInt.J.Pep tide Protein Res.35:161-214(1990))。 特に好適な固相には例えば、ワンの報告(Wang(1974)J.Am.Chem.Soc.95:132 8)記載のp−アルコキシベンジルアル コール樹脂(4−ヒドロキシ−メチル−フェノキシ−メチル−コポリスチレン− 1%ジビニルベンゼン樹脂)などがある。合成後、温和な条件下で蛋白を固相か ら分けることができる。 所望のアミノ酸配列の合成後、樹脂からのペプチドの分離を、例えばトリイソ プロピルシラン、アニソールまたはエタンジチオール、チオアニソールなどの補 集剤を含むトリフルオロ酢酸によって行う。 縮合反応に関与しない反応性基は上記のように、酸、塩基または還元を利用し て加水分解することで非常に容易に再除去できる基によって効果的に保護する。 可能な保護基についての比較的広範囲の説明がグロスらの編著にある(The Pept ides,Analysis,Synthesis,Biology,Vol.1-9(Eds.Gross,Udenfriend and M eienhofer)1979-1987(Academic Press,Inc.))。保護基は、例えばトリフルオ ロ酢酸を用いて、あるいは水素とパラジウムなどの触媒またはHBrの氷酢酸溶 液による温和な還元によって、特定の基の性質に応じて、各種従来法によって脱 離させることができる。 免疫系を活性化させる当の抗原で免疫系を脱感作するのは逆説的であるように 思われるが、この脱感作は、抗原もしくはエ ピトープを摂取もしくは吸入した動物は、その抗原またはエピトープを全身経路 を介して導入した際に、その抗原またはエピトープに対する全身免疫応答を起こ す能力が低いという以前から認められていた現象に基づくものである。従って、 HCgp−39および/またはHCgp−39のアミノ酸配列、特にはアミノ酸 配列YKLVCYYTSWSQYREGDGSCFPDALDRFLCTHIYSFANISND(配列番号1)と50%以上 の相同性を示すアミノ酸配列を有する蛋白の管理下の投与は、免疫系の脱感作で 有効なものとなり得る。HCgp−39に対して患者を脱感作することができる 本発明による蛋白の断片も、本発明の範囲に含まれる。 本発明によれば、軟骨が自己反応性T細胞による攻撃を受けている患者に、H Cgp−39、HCgp−39のアミノ酸配列特にはアミノ酸配列YKLVCYYTSWSQ YREGDGSCFPDALDR-FLCTHIYSFANISND(配列番号1)と50%以上の相同性を示す アミノ酸配列を有する1以上の蛋白、または本発明による蛋白由来の1以上の断 片、ならびに医薬的に許容される担体を含む医薬組成物を投与して、その患者の 特異的自己反応性T細胞を攻撃を受けている軟骨におけるHCgp−39に対し て寛容とし、炎症応答を軽減することができる。 本発明による医薬組成物で使用するのに好適な蛋白は、HCgp−39のアミ ノ酸配列、特にはアミノ酸配列YKLVCYYTSWSQYREGDGSCFPDALDRFLCTHIYSFANISND( 配列番号1)と70%以上、好ましくは80%以上、より好ましくは90%以上 の相同性を示すアミノ酸配列を有する蛋白である。 本発明による医薬組成物で使用するのに非常に好適な蛋白は例えば、ブタヘパ リン結合性38kDa蛋白、ウシ39kDaホエー蛋白、マウス乳房退行39k Da蛋白(brp39)、マウス輸卵管特異糖蛋白、ハムスター輸卵管特異糖蛋 白、ウシ輸卵管特異糖蛋白、ヒトYKL−39蛋白、ヒト輸卵管特異糖蛋白、ヒ トキトトリオシダーゼ前駆体蛋白およびマウス分泌蛋白YM−1前駆体などがあ る。 やはり本発明による医薬組成物で使用するのに非常に好適なものとして、HC gp−39またはHCgp−39のアミノ酸配列特にはアミノ酸配列YKLVCYYTSW SQYREGDGSCFPDALDR-FLCTHIYSFANISND(配列番号1)と50%以上の相同性を示す アミノ酸配列を有する蛋白または本発明による蛋白由来の1以上の断片をコード するDNAを有するDNA(発現)ベクターがある。投与すると、DNA(発現 )ベクターは、発現によって、 HCgp−39またはHCgp−39のアミノ酸配列特にはアミノ酸配列YKLVCY YTSWSQYREGDGSCFPDALDRFLCTHIYS-FANISND(配列番号1)と50%以上の相同性 を示すアミノ酸配列を有する蛋白または本発明による断片をあるレベルで提供す ることができ、そのレベルは、HCgp−39蛋白またはペプチドを含む医薬組 成物の直接投与によって得られると考えられるレべルと同様である。 自己抗原HCgp−39、HCgp−39のアミノ酸配列特にはアミノ酸配列 YKLVCYYTSWSQYREGDGSCFPDALDR-FLCTHIYSFANISND(配列番号1)と50%以上の 相同性を示すアミノ酸配列を有する関節炎原性蛋白および本発明による前記関節 炎原性蛋白由来の断片は、自己反応性T細胞に対する特異的寛容提供効果を有す ることで、免疫抑制ステロイド薬の非特異的抑制効果と比較して、免疫系の他の 成分が損なわれないようにするという利点を有する。HCgp−39のアミノ酸 配列特にはアミノ酸配列YKLVCYYTSWSQYREGDGSCFPDALDR-FLCTHIYSFANISND(配列 番号1)と50%以上の相同性を示すアミノ酸配列を有するアミノ酸配列または 本発明による断片を有する自己抗原または蛋白は安全であり、有毒な副作用は起 こらない。 本発明による自己抗原または蛋白を高用量または低用量で投与することで、寛 容を得ることができる。自己抗原または蛋白の量は、投与経路、投与時間、患者 の年齢ならびに全身の健康状態および食事によって決まる。 一般に、蛋白0.01〜1000μg/kg、好ましくは0.5〜500μg /kg、より好ましくは0.1〜100μg/kgの用量を用いることができる 。 医薬的に許容される担体は当業者には公知であり、例えば、無菌生理食塩水、 乳糖、ショ糖、リン酸カルシウム、ゼラチン、デキストリン、寒天、ペクチン、 落花生油、オリーブ油、ゴマ油および水などがある。他の担体としては、例えば 所望に応じてリポソームに包埋したMHCクラスII分子などがあり得る。 さらに、本発明による医薬組成物は、1以上の補助剤を含有することができる 。好適な補助剤には特に、水酸化アルミニウム、リン酸アルミニウム、アンフィ ゲン(amphigen)、トコフェロール類、モノホスホフェニル脂質A、ムラミルジ ペプチドならびにクイルA(Quill A)などのサポニン類などがある。補助剤の 量は、補助剤自体の性質によって決まる。 さらに、本発明による医薬組成物は、例えばソルビトール、 マンニトール、デンプン、ショ糖デキストリンおよびグルコースのような炭化水 素、アルブミンまたはカゼインのような蛋白、アルカリホスフェート類のような 緩衝剤などの1以上の安定剤を含有させることができる。 好適な投与経路は、筋肉注射、皮下注射、静脈注射または腹腔内注射、経口お よび経鼻投与である。経口および経鼻投与が好ましい投与経路である。 関節炎原性があるために、HCgp−39ならびにHCgp−39のアミノ酸 配列特にはアミノ酸配列YKLVCYYTSWSQYREGDGSCFPDALDRFLCTHIYSFANISND(配列番 号1)と50%以上の相同性を示すアミノ酸配列を有する蛋白を用いて、動物に 臨床的関節炎を誘発することができる。少量のHCgp−39またはHCgp− 39のアミノ酸配列特にはアミノ酸配列YKLVCYYTSWSQYREGDGSCFPDALDR-FLCTHIYS FANISND(配列番号1)と50%以上の相同性を示すアミノ酸配列を有する1以 上の蛋白または本発明による蛋白の1以上の断片を投与すると、前記動物におい て関節炎の徴候を発症させて、関節炎、特に慢性関節リウマチにおける疾患進行 を示唆する疾患パターンを生じさせることができる。HCgp−39蛋白または HCgp−39のアミノ酸配列特にはアミノ酸配列YKLVCYYTSWSQYREGDGSCFPDALD RFLCTHIYSFANISND(配列番号1)と50%以上の相同性を示すアミノ酸配列を有 する蛋白をBalb/cマウスに皮下注射したところ、動物は関節炎の徴候を発 症した。HCgp−39誘発疾患ならびにHCgp−39のアミノ酸配列特には アミノ酸配列YKLVCYYTSWSQYREGDGSCFPDALDRFLCTHIYSFANISND(配列番号1)と5 0%以上の相同性を示すアミノ酸配列を有する蛋白によって誘発された疾患の経 過は、前足および/または後足で定期的に起こる再発ならびに軽度の関節炎から より重度の形への漸進的進行を特徴としていた。さらに、冒されている関節の対 称分布が認められ、それは再発および結節形成の所見とともに、関節炎特にRA における疾患進行を示唆するものである。 そこでこの罹患動物は、関節炎の発症および進行の基礎となる機序について研 究を行う上で十分な動物モデルを提供するものである。さらに、その罹患動物を 用いて、新たな関節炎治療薬を研究し、その薬剤の関節炎発症に対する効果を調 べることができる。好ましくは、関節炎、特に慢性関節リウマチの動物モデルと してマウスを用いる。 前記動物において関節炎を誘発するには、好適な量のHCgp−39または本 発明による1以上の蛋白を投与しなければならない。好適な量は、0.1〜10 00μg、好ましくは1〜100μg、より好ましくは10〜50μg/kgで ある。HCgp−39あるいはHCgp−39のアミノ酸配列特にはアミノ酸配 列YKLVCYYTSWSQYREGDGSCFPDALDRFLCTHIYSFANISND(配列番号1)と50%以上の 相同性を示すアミノ酸配列を有する蛋白あるいはそれの断片の量は、投与経路、 投与時間および使用する動物の種類によって決まる。好適な投与経路は、前述の ものと同じである。関節炎誘発の効果を誘発するため、HCgp−39蛋白ある いはHCgp−39のアミノ酸配列特にはアミノ酸配列YKLVCYYTSWSQYREGDGSCFP DALDRFLCTHIYSFANISND(配列番号1)と50%以上の相同性を示すアミノ酸配列を 有する蛋白あるいは本発明によるペプチドが、前述のような安定剤または補助剤 を1以上含有することができる。 HCgp−39、HCgp−39のアミノ酸配列特にはアミノ酸配列YKLVCYYT SWSQYREGDGSCFPDALDR-FLCTHIYSFANISND(配列番号1)と50%以上の相同性を 示すアミノ酸配列を有する蛋白、あるいは本発明によるそれの断片は、関節軟骨 の慢性炎 症に関与する活性自己反応性T細胞の存在を検出するための診断方法での使用に 非常に好適である。 本発明による診断方法は、以下の段階を有する。 a)個体の血液検体からの末梢血単核球(PBMC)の単離、 b)好適な条件下での前記PBMCの培養、 c)本発明による自己抗原または蛋白およびそれの断片の存在下での前記PB MC培養液のインキュベーション、 d)個体における活性化自己反応性T細胞の存在を示す、T細胞の応答、例え ば増殖応答の検出 自己反応性T細胞の増殖応答を測定することによる応答の検出の場合、例えば3 H−チミジンなどの放射性同位元素の取り込みが、増殖の尺度となる。PBM Cに存在する自己反応性T細胞の応答も、サイトカイン特異的ELISAによる サイトカイン放出の測定、あるいは51クロム放出による細胞傷害性の測定を行う ことで検出することができる。別の検出方法としては、FACS分析による活性 化マーカー、例えばIL−2Rの発現の測定がある。そこで、本発明による1以 上のペプチドと好適な検出剤を含む診断組成物は本発明に含まれる。検出の種類 に応じて検出剤は、放射性同位元素、酵素または細胞表面もしく は活性化マーカーに特異的な抗体であることができる。 さらに、本発明による1以上のペプチドを含む試験キットも本発明の範囲に含 まれる。その試験キットは、本発明による診断方法で使用するのに好適である。 そこで本発明は、HCgp−39に対して反応性の自己免疫T細胞が、例えば 関節炎、特に慢性関節リウマチなどのT細胞介在軟骨損傷を患っている患者に存 在するか否かを検出する方法を提供するものである。HCgp−39特異的T細 胞が存在すると、HCgp−39またはHCgp−39のアミノ酸配列特にはア ミノ酸配列YKLVCYYTSWSQYREGDGSCFPDALDR-FLCTHIYSFANISND(配列番号1)と50 %以上の相同性を示すアミノ酸配列を有する1以上の関節炎原性蛋白または本発 明によるペプチドあるいはそれらの組み合わせによる前記T細胞の寛容化によっ て、関節炎の発症を遅延させたり、抑制することができる。 以下の実施例は本発明を説明するためのものであり、いかなる形でも本発明の 範囲を制限するものと解釈すべきではない。図面の説明 図1は、HCgp−39寛容化および非寛容化Balb/c マウスにおける関節炎の発症および進行を示す図である。ASは、感作後におけ る罹患動物の1日当たりの総関節炎スコアであり、Nは感作後における1日当た り罹患動物数である。 図2は、それぞれ0.2μg、1μg、5μgおよび25μgウシ39kDa ホエー蛋白を投与した場合の、Balb/cマウスにおける関節炎の発症および 進行を示す図である。発症/進行は、感作後の1日当たりの累積スコア(罹患動 物の総関節炎スコア)として表してある。実施例1 方法 MG63骨肉腫細胞系からのHCgp−39の精製 MG63細胞(ヒト骨肉腫ATCC CRL1427)を、DMEM/HAM のF12血清を含まない培地で、細胞工場で培養した。HCgp−39は、ヘパ リンアフィニテイクロマトグラフィーとそれに続くスーパーデックス(super de x)75クロマトグラフィーによって、培養上清から精製した。純度をSDS− PAGEによってチェックした。さらに、N末端アミノ酸配列決定から、精製し た蛋白がハカラら(Hakala et al.)報告の蛋白と同一であることが確認された 。Balb/cマウスにおけるHCgp−39の関節炎原性 不完全フロイントアジュバント(IFA)中に1:1で混合した精製HCgp −39(10μgまたは50μg)のPBS(100μL容量)溶液(0.5M NaCl、0.01Mリン酸ナトリウム緩衝液、pH7.5)を、4匹すつ2群 の雌Balb/cマウス(Harlan CPB,Zeist,The Netherlands)の胸部領域に 皮下注射し、対照4匹にPBS(IFA中1:1)を注射した。マウスについて 、1日1回関節炎の臨床徴候を調べた。関節炎の重度は、各足を0〜3(グラン トら(Glant et al)の論文による)で評点することで評価した。すなわち、ス コア0=変化なし、スコア1=紅斑および腫脹、スコア2=腫脹および肉眼で認 められる変形、スコア3=屈曲および伸長の不能による静止状態である。HCgp−39の経鼻投与による寛容誘発 PT45ミクロ導管およびハミルトン注射器を用いて、Balb/c雌マウス 10匹(エンフルランス(Enflurance)で軽く麻酔を施したもの)に、蛋白28 μgを経鼻的に(2×10μL)投与した。関節炎誘発の15日前、10日前お よび5日前に抗原を投与した。対照(n=10)に対して、媒体(PBS)の みを投与した以外、同様の投与法を行った(表1)。 蛋白10μgを用いて、第0日に上述の方法に従って感作を行った後に、遅発 型過敏(DTH)応答を測定することで、免疫寛容を評価した。第0日での感作 の次に、第8日に、左後足蹠にHCgp−39(10μg)の50μg液を注射 した(誘発)。DTH反応を、足蹠の増大([左腫脹(mm×10-3)−右腫脹 (mm×10-3)]/右腫脹(mm×10-3))×100%として測定した。負 荷後0時間、24時間および48時間後に、社内設計のμメータを用いて、足蹠 腫脹を測定した。 さらに、感作後31日までこれら同一マウスでの関節炎誘発に対する寛容をモ ニタリングし、マウスについて臨床徴候を1日1回調べた。関節炎の重度を上記 の方法に従って評価した。表1.寛容表 DTH=遅発型過敏症。PBS=0.5M NaCl、0.01Mリン酸ナトリウム緩衝液、pH7.5結果 HCgp−39の関節炎原性 IFAと混合したHCgp−39 50μgを1回注射した後、全てのマウス が徐々に重度関節炎を発症した(表2)。関節炎の徴候が最初に認められたのは 、動物4匹中3匹の前足において、感作から15〜20日後であった。前足に徴 候を示さなかったマウスは、感作第34日までに後足に関節炎を発症した。HC gp−39誘発疾患の経過は、前足または後足で定期的に起こる再発と軽度関節 炎からより重度の関節炎への漸進的進行(疾患の進行は、62日間追跡した)を 特徴としていた。非常に多くの場合(>50%)、罹患関節の対称分布が認めら れた。すなわち、両方の前足または両方の後足が同時に関節炎徴候を示した。 50μgに代えて10μgのHCgp−39をIFAと混合したものを用いて 、関節炎誘発を同様に行った。しかしながら、関節炎スコアはわずかに低くくな った(データは示していない)。マウス4匹中3匹が重度の関節炎を発症した。 実験期間中、マウス1匹がごく軽度の徴候を示した。実験期間を通じて、対照マ ウスは関節炎の徴候を示さなかった。 総じて、10μgと50μgのいずれの蛋白も、Balb/cマウスにおいて 進行性関節炎を誘発するのに十分であった。関節の対称的罹患と再発を特徴とす る、HCgp−39による関節炎誘発の慢性的性質は、慢性関節炎(RA)にお ける疾患進行を示唆している。表2.HCgp−39感作Balb/cマウスにおける関節炎の発症および進行 FP=前足。HP=後足。contr.=対照。関節炎徴候;なし:スコア=0、軽度: 動物当たりのスコアが2を超えない、重度:動物当たりのスコアが≧3。 DTHアッセイで測定される免疫寛容 第0日にHCgp−39を注射した対照マウスは、強力な抗原特異的DTH応 答を示したが、それはHCgp−39に対する細胞免疫応答が感作で誘発された ことを示唆するものである(表3)。しかしながら、HCgp−39の経鼻投与 は、自己抗原誘発時のDTH応答を完全に消失させ、それによってHCgp−3 9特異的T細胞が実際に寛容化されていることが明ら かである。 特に、非寛容化群の動物10匹中4匹が、誘発部位に隣接する足首で関節炎を 発症した。それとは対照的に寛容化群は、誘発部位に隣接する関節で関節炎を発 症せず、HCgp−39に対する免疫寛容によって関節炎発症が予防されること を示唆している。表3.経鼻投与による寛容化後のHCgp−39に対するDTH応答 関節炎の誘発または進行に対する寛容 次に、HCgp−39寛容化および非寛容化Balb/cマウスについて、関 節炎の発症および進行をさらにモニタリングした。 対照(非寛容化)群の全マウスで、HCgp−39による感作で疾患が発症し た(表4)。7匹のマウスが徐々に重度の関節炎を発症し、3匹のマウスが軽度 の徴候のみを示した(最高スコア2)。それとは対照的に、HCgp−39寛容 化群のマ ウス5匹は、実験期間中疾患発症に対して保護された。さらに、寛容化群の動物 2匹は、軽度の徴候のみを短期間示した。3匹の動物が、スコア4の比較的重度 の関節炎を発症した。 興味深い点として、寛容化動物では、それぞれ最低7〜9日まで、後足および 前足の両方で関節炎発症が遅延した(図1)。寛容化群では罹患した動物数は相 対的に少なかったが、前足の動物当たりの関節炎スコアは、非寛容化動物におけ る関節炎スコアと同等であった。しかしながら、後足の動物当たりの関節炎スコ アは、寛容化動物における方が若干低かった(図1)。表4.HCgp−39寛容化および非寛容化Balb/cマウスにおける関節炎 の発症および進行 関節炎発症:最初の徴候観察−最高数の罹患動物。関節炎徴候;徴候なし:ス コア=0、軽度:動物当たりのスコアが2を超えない、重度:動物当たりスコア が≧4。 上記の実験は、Balb/cマウスにおけるHCgp−39の関節炎原性を示 すものである。HCgp−39誘発疾患の経過は、前足および/または後足で定 期的に起こる再発ならびに 軽度の関節炎からより重度の形への漸進的進行を特徴としていた。さらに、冒さ れている関節の対称分布が認められ、それは再発の所見とともに、関節炎特に慢 性関節リウマチにおける疾患進行を示唆するものである。全ての動物で関節炎徴 候を発症させた蛋白10μgまたは50μgの単回皮下注射によって、HCgp −39の強い関節炎原性が明らかになった。HCgp−39特異的DTH応答の 誘発によって、HCgp−39特異的T細胞が実際にHCgp−39感作に応答 して誘発されることが明らかになった。これらのデータはさらに、HCgp−3 9によって足蹠で免疫感作された動物でHCgp−39特異的なin vitro増殖応 答が示されたことで確認された(データは示していない)。重要な点として、非 寛容化動物が注射部位に隣接する足首に関節炎を発症し、関節炎誘発におけるH Cgp−39特異的T細胞の関与を示唆している。 ペプチド抗原の経鼻投与を用いて、抗原特異的免疫寛容を誘発している。その 実験から、HCgp−39を経鼻投与することで、免疫非応答性が生じることが 明らかになった。HCgp−39寛容化マウスでは感作後のDTH応答は完全に 消失したが、対照マウスは抗原特異的腫脹を示した。これらの所見は、 HCgp−39の投与が末梢免疫寛容を生じることを示している。 非寛容化動物では、マウス10匹中4匹で、DTH応答に足首(誘発部位に隣 接)での関節炎が伴っていた。それとは対照的に、HCgp−39寛容化動物の 足首は完全に保護され、自己反応性T細胞が有効に抑制されたことを示唆してい る。HCgp−39による寛容化が疾患発生に対する保護効果を有するという知 見は、寛容化群の動物10匹中5匹が実験期間全体を通じて完全に保護されたと いう所見によっても得られた。その群の他の5匹は最終的に臨床徴候を生じたが 、関節炎の発症はかなり遅くなった。従って、関節炎原性プロセスにHCgp− 39特異的T細胞が関与していると言うことができ、より重要な点として、本発 明による医薬組成物を用いたこれらT細胞の寛容化により、関節炎発生を遅延ま たは抑制させることができると言える。実施例2 方法 Balb/cマウスにおけるウシ39kDaホエー蛋白の関節炎原性 不完全フロイントアジュバント(IFA)中に1:1で混合 した精製ウシ39kDaホエー蛋白(0.2μg、1μg、5μgまたは25μ g)の緩衝液(100μL)溶液(0.5NaCl、0.01Mリン酸ナトリウ ム緩衝液、pH7.5)を、10匹ずつ4群の雌Balb/cマウス(Charles River,Sulzfeld,Germany)の胸部領域に皮下注射し、対照10匹にPBS(I FA中1:1)を注射した。2日に1回関節炎の臨床徴候を調べた。関節炎の重 度は、各足を0〜3(グラントら(Glant et al)の論文による)で評点するこ とで評価した。すなわち、スコア0=変化なし、スコア1=紅斑および/または 軽度の腫脹、スコア2=重度の腫脹および/または肉眼で認められる変形、スコ ア3=屈曲および伸長の不能による静止状態である。ウシホエーgp39cDNAのクローニング 雌ウシ乳腺ラムダブルーミド(Lambda Bluemid)(−)cDNAライブラリ( Clontech Laboratories Inc.が特注製造したオリゴdTおよびランダムプライミ ングしたもの)を、宿主としてXL1 Blue MRF株を用いて増幅し、ラ イブラリの平板培養とフィルターレプリカ製造をメーカーの説明に従って行った 。オリゴ標識キット(Pharmacia)を用いて32P標識を行っ たHCgp−39cDNAからのPvuII断片をフィルターとハイブリダイズ させた。陽性のプラークを増幅し、再スクリーニングし、相当するファージの挿 入物DNAについて、サーモシーケナーゼ(Thermosequenase)キット(Amersha m)を用いて配列決定を行った。その配列を配列番号3に示してある。その配列 では、ヌクレオチド位置954で、1個のクローンがCを有しており、別のもの がTを有していた。結果 ウシ39kDaホエー単蛋白の関節炎原性 IFAと混合したウシ39kDaホエー蛋白25μgの単回注射後、全てのマ ウスが徐々に関節炎を生じた(表5)。関節炎の徴候が最初に認められたのは、 前足または後足での感作から8〜20日後であった。ウシ39kDaホエー蛋白 誘発関節炎の経過は、後足で定期的に起こる再発ならびに軽度の関節炎からより 重度の関節炎への漸進的進行を特徴としていた(疾患の進行は70日間追跡した )。非常に多くの場合、冒されている関節の対称分布が認められ、両方の前足ま たは両方の後足が同時に関節炎徴候を示したことを意味している。 25μgに代えて5μg、1μgおよび0.2μgのウシ39 kDaホエー蛋白をIFAと混合して用いても、同様に関節炎誘発が生じた。 ウシ39kDaホエー蛋白1μgまたは0.2μgによる誘発を受けたマウス は、より軽度の関節炎を生じ、それぞれ7匹および6匹のマウスが軽度の関節炎 を生じたのに対し、重度の関節炎を生じたのは3匹および4匹のみであった。 実験終了後、各マウス群についての評点日当たりの累積スコアを計算した(図 2)。ウシ39kDaホエー蛋白25μgによる免疫感作後、30日後に27( 25μg)という最大スコアが得られ、それに続いて明瞭な再発があった。免疫 感作にそれより低用量のウシ39kDaホエー蛋白を用いた場合、動物は、用量 25μgで誘発されたマウスと比較して若干低い関節炎スコアを示した。相対的 に低いスコアが得られたが、いずれの群でも関節炎の再発パターンが認められた 。 対照のPBS投与マウスでは、後足の軽微で一時的な腫脹が認められる場合が あった。この現象は、未処置の注射をしていない動物でも認められた。これらの マウス群についての評点日当たりのこの平均累積腫脹は平均3.4であり、生物 学的バックグラウンドと考えられた。 結論として、ウシ39kDaホエー蛋白(25μg、5μg、1μgおよび0 .2μgのいずれも)は、雌Balb/cマウスにおいて進行性関節炎を誘発す ることができる。再発と関節の対称的罹患を特徴とする、ウシ39kDaホエー 蛋白誘発関節炎の慢性性は、慢性関節リウマチ(RA)における疾患の進行を示 唆するものである。表5.ウシ39kDaホエー蛋白感作Balb/cマウスでの関節炎の発症およ び進行 FP=前足。HP=後足。関節炎徴候;なし:スコア=0、軽度:動物当たりのス コアが2を超えない、重度:動物当たりのスコアが≧3。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF ,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE, SN,TD,TG),AP(GH,KE,LS,MW,S D,SZ,UG),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ ,MD,RU,TJ,TM),AM,AU,BB,BG ,BR,CA,CN,CZ,EE,GE,HU,IS, JP,KG,KP,KR,LK,LR,LT,LV,M D,MG,MN,MX,NO,NZ,PL,RO,RU ,SG,SI,SK,TR,TT,UA,US,UZ, VN (72)発明者 ボス,エボ・シブラン オランダ国、エヌ・エル―5344・イエー・ アー・オス、ド・フリーストラート・8

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1. 治療薬として使用される、アミノ酸配列YKLVCYYTSWSQYREGDGSCFPDALDRFLCT HIYSFANISND(配列番号1)と50%以上の相同性を示すアミノ酸配列を有する 蛋白。 2. 前記蛋白がウシ39kDaホエー蛋白またはヒトYKL−39蛋白である 請求項1に記載の使用。 3. アミノ酸配列YKLVCYYTSWSQYREGDGSCFPDALDR-FLCTHIYSFANISND(配列番号 1)と50%以上の相同性を示すアミノ酸配列を有する1以上の蛋白と医薬的に 許容される担体を含有する医薬組成物。 4. 前記蛋白がウシ39kDaホエー蛋白またはヒトYKL−39蛋白である 請求項3に記載の医薬組成物。 5. T細胞介在軟骨損傷を患う哺乳動物において同一自己抗原に対する特異的 T細胞の寛容誘発のための医薬製剤製造における、アミノ酸配列YKLVCYYTSWSQYR EGDGSCFPDALDR-FLCTHIYSFANISND(配列番号1)と50%以上の相同性を示すア ミノ酸配列を有する蛋白の使用。 6. 前記蛋白がウシ39kDaホエー蛋白またはヒトYKL−39蛋白である 請求項5に記載の使用。 7. 動物、好ましくはマウスにおいて関節炎を誘発する方法で使用される、ア ミノ酸配列YKLVCYYTSWSQYREGDGSC-FPDALDRFLCTHIYSFANISND(配列番号1)と5 0%以上の相同性を示すアミノ酸配列を有する1以上の蛋白。 8. 前記蛋白がウシ39kDaホエー蛋白またはヒトYKL−39蛋白である 請求項7に記載の方法。 9. 請求項7または8記載の方法によって前記関節炎が誘発された、関節炎に 罹患している動物。 10. 関節炎、特に慢性関節リウマチの治療用の新薬スクリーニング向けの請 求項9に記載の動物の使用。 11. 配列番号2のアミノ酸配列を有する蛋白。 12. 請求項11に記載のアミノ酸配列をコードする単離DNA。 13. 配列番号3のDNA配列を有する請求項12記載の単離DNA。
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