JP2006511584A - 哺乳動物サイトカインの用途;関連試薬 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、一般に哺乳動物サイトカイン様分子の使用および関連試薬に関する。より具体的には、本発明は、皮膚の治癒または創傷の治癒(例えば、炎症性の皮膚状態)を調整する、哺乳動物サイトカイン様タンパク質およびそのインヒビターの同定に関する。
サイトカインは、免疫系の細胞(例えば、T細胞、B細胞、樹状細胞およびマクロファージ)間のシグナル伝達および情報伝達を媒介する、小さなタンパク質である。これらのタンパク質は、増殖、成長、分化、移入、細胞活性化ならびに感染、外来の抗原および創傷に対する応答を含む、多くの細胞の活動を媒介する。
本発明は、IL−23融合タンパク質の発見に部分的に基づく。例えば、p40サブユニットに連結したp19サブユニットを含む融合タンパク質は、種々のマウスモデルにおいて創傷治癒を高めた。
増大された創傷を破壊する圧力が、創傷を破壊する圧力において、約15%または約20%の増大である;または、増大された剛性が、剛性において約15%または約20%の増大である、上記の方法もまた、提供される。別の実施形態において、本発明は、処置すること、または改善することが、増大された血管形成;または免疫監視を含む上記の方法;あるいは増大された血管形成が、ICAM−1またはICAM−2により媒介される上記の方法;または増大された免疫監視が、樹状細胞により媒介される、上記の方法を提供する。
核酸;IL−23またはIL−23Rに対するブロッキング抗体;またはIL−23Rの細胞外部分に由来する可溶性レセプター;核酸が、アンチセンス核酸;または干渉RNA、を含む上記の方法、を含む。
本明細書中に引用される全ての参考文献は、個々の刊行物または特許出願が特別にそして個々に、参考として援用されることを示すかのように同程度に参考として援用される。
インターロイキン−23(IL−23)は、ヘテロダイマーのサイトカインであり、IL−12の新規のp19サブユニット(別名IL−B30)およびp40サブユニットから構成される(Oppmannら、前出)。このp19サブユニットは、それらの独特の4つのαヘリックス束によって特徴付けられる、IL−6らせん状サイトカインファミリーのメンバーについての、コンピューターを使用した検索の間に同定された。このファミリー(オンコスタチン−M、IL−11、カージオトロフィン(cardiotrophin)−1および白血病抑制因子がメンバーである)の遺伝的分析は、p19の進化的に最も近い近縁者が、IL−12のp35サブユニットであることを明らかにする。p35のように、p19は生物学的活動のためにp40の共発現を必要とする(Wiekowskiら(2001)J.Immunol.166:7563−7570)。IL−23レセプター(IL−23R)は、新規のレセプターサブユニット(IL−23R)(p19およびIL−12β1(p40に結合する)に結合する)を含む(Parhamら(2002)J.Immunol.168:5699−5708)。これらの二つのレセプターサブユニットは、機能的シグナル伝達複合体を形成し、そしてCD4+CD45Rblo記憶T細胞上、ならびに、インターフェロンγ(IFNγ)活性化骨髄マクロファージ上に発現される(Parhamら、前出)。
「IL−23のアゴニスト」および「IL−23アゴニスト」とは、IL−23レセプター(IL−23R)に特異的に結合し、そしてIL−23Rのシグナル伝達特性を高めるアゴニスト抗体を包含する。IL−23のアゴニストはまた、IL−23RとIL−12Rβ1との複合体に特異的に結合するアゴニスト抗体を包含する。
(1)疎水性:ノルロイシン、Ile、Val、Leu、Phe、CysまたはMet;
(2)中性親水性:Cys、Ser、Thr;
(3)酸性:Asp、Glu;
(4)塩基性:Asn、Gln、His,Lys、Arg;
(5)鎖の配向に影響する残基:Gly、Pro;
(6)芳香族:Trp、Tyr、Phe;
(7)小アミノ酸:Gly、Ala、Ser。
本発明は、サイトカインタンパク質(配列番号2または4)の全長を含む、IL−23アゴニストを使用する方法を提供する。「IL−23ハイパーカイン」(配列番号6または8)として公知である融合タンパク質もまた、提供され、IL−6について記載されるFLAG配列とともにp40に連結するp19を含む(例えば、Oppmannら、前出;Fischerら(1997)Nature Biotechnol.15:142−145;Rakemannら(1999)J.Biol.Chem.274:1257−1266;およびPetersら(1998)J.Immunol.161:3575−3581)。本発明はまた、IL−23レセプターに対してアゴニストである、アゴニスト抗IL−23R抗体(例えば、IL−23の存在下または非存在下においてIL−23を刺激する抗体)を提供する。
抗体および抗体の抗原結合部位に由来する結合組成物が、提供される。これらは、ヒト化抗体、モノクローナル抗体、ポリクローナル抗体、およびFab、F(ab)2およびFvフラグメントのような結合フラグメント、そしてこれらの人工操作バージョンが含まれる。抗体または結合組成物は、アゴニストまたはアンタゴニストであり得る。リガンドおよびレセプターに同時に結合する抗体が、企図される。モノクローナル抗体は、通常は少なくとも約1mM、より通常は少なくとも約300μM、典型的には少なくとも約100μM、より典型的には少なくとも約30μM、好ましくは少なくとも約10μM、そしてより好ましくは少なくとも約3μMまたはそれ以上のKDと結合し得る。
「発現ベクター」とは、核酸構築物であり、組換え的または合成的に生成され、特定の核酸の転写を可能にする一つ以上の所定の核酸成分を備える。代表的には、発現ベクターは、プロモーターに操作可能に連結するよう転写される核酸を含む。
本発明は、診断用のキットにおいて、アゴニスト抗IL−23R抗体、そのフラグメント、アゴニストIL−23R抗体をコードする核酸、またはそのフラグメントを企図する。IL−23Rおよび代謝物、ならびにそれらの分解産物の検出のために、ならびにIL−23R依存性活性(例えば、生化学的活性または細胞活性)の検出のために、抗体または抗体フラグメントを含む、結合組成物の使用が包含される。結合抗体は、診断またはキットの目的に対して有用であり、そして標識またはポリペプチド(例えば、色素、アイソトープ、酵素または金属)と連結した抗体を含む。例えば、Le Doussalら(1991)J.Immunol.146:169−175;Gibelliniら(1998)J.Immunol.160:3891−3898;HsingおよびBishop(1999)J.Immunol.162:2804−2811;Evertsら(2002)J.Immunol.168:883−889を参照のこと。
本発明は、治癒、不適切な治癒、創傷治癒および不適切な創傷治癒(例えば、皮膚の)の、処置および診断のための方法を提供する。通常の創傷治癒を改善する(例えば、治癒速度の改善による)方法、および不適切な創傷治癒(例えば、創傷は潰瘍または過度の線維症によって特徴づけられる)を処置方法が提供される。さらに、本発明は創傷関連の感染症を処置方法、および予防する方法を提供する。
生物化学および分子生物学の標準的方法は、以下において記載され、または参照される:例えば、Maniatisら(1982)Molecular Cloning、A Laboratory Manual、Cold Spring Harbor Press、Cold Spring Harbor、NY;SambrookおよびRussell(2001)Molecular Cloning、第3版、Cold Spring Harbor Laboratory Press、Cold Spring Harbor、NY;Wu(1993)Recombinant DNA、Vol.217、Academic Press、San Diego、CA;Innisら(編)(1990)PCR Protocols:A Guide to Methods and Applications、Academic Press、N.Y.。標準的な方法はまた、Ausbelら(2001)Current Protocols in Molecular Biology、Vol.1−4、John Wiley and Sons、Inc.New York、NYにおいて見出され、これは、細菌細胞におけるクローニングおよびDNA変異誘発(Vol.1)、哺乳動物細胞および酵母におけるクローニング(Vol.2)、複合糖質発現およびタンパク質発現(Vol.3)、およびバイオインフォマティクス(Vol.4)を記載する。融合タンパク質を生成するための方法が、記載される。例えば、Invitrogen(2002)Catalogue、Carlsbad、CA;Amersham Pharmacia Biotech(2002)、Catalogue、Piscataway、NJ;Liuら(2001)Curr.Protein Pept.Sci.2:107−121;Graddisら(2002)Curr.Pharm.Biotechnol.3:285−297を参照のこと。組織学の標準的な方法が記載される(Carson(1997)Histotechnology:A Self−Instructional Text、第2版、Am.Soc.Clin.Pathol.Press、Chicago、IL;BancroftおよびGamble(編)(2002)Theory and Practice of Histological Techniques、第5版、W.B.Saunders Co.、Phila.、PA)。
IL−23のp19サブユニットを欠くマウス(p19ノックアウトマウス;p19KOマウス)に、4つの背側側腹(dorsal−flank)部位に対して、不完全フロイントアジュバント(IFA)において乳化した、1mgの熱殺菌したMycobacterium tuberculosis(H37 RA株)を注入した。細菌抗原に対する曝露後14〜18日目に、p19KOマウスは、有意な脱毛症および皮膚損傷を示した。これらの結果は、IL−23の非存在下で、マウスが、減損した創傷治癒応答を導く細菌抗原チャレンジに対する異常な免疫応答を有することを示唆する。
切開創傷(5mm)を、野生型(WT)マウスおよびp19KOマウスの背側皮膚上にて、記載されたように実施した(例えば、CohenおよびMast(1990)Advances in Understanding Trauma and Burn Injury 30:S149−S155を参照のこと)。直線的切開創傷の18時間後に、切開部周辺の皮膚からのサンプルを収集し、そして共焦点顕微鏡に供した。組織切片を、抗IA−FITCおよび抗CD11b−APCで染色した。p19KOマウスは、CD11b+,MHCクラスII陽性細胞の動員の遅延(すなわち、創傷治癒プロセスの間の骨髄由来単球の動員における遅延)を示した。
12週齢の雄C57Bl/6NTマウスを、剃毛し、そして脱毛剤(Nair(登録商標)、Church and Dwight Co.、Princeton、NJ)を使用して背側から毛を取り除いた。2つの0.5cm切開創傷を、外科用ハサミを使用して頚部の項から約4cm下に正中から1cm離して作製した。各マウスに、各創傷の表面の周りに、両端で切開の全長に及ぶように、生理食塩水またはmIL−23(マウス1匹あたり10μg)のいずれかを用いて4回の20μl皮内注射を与えた。各創傷を、医療用接着剤(Mastisol(登録商標)、Ferndale Labs.、Ferndale、MI)および透明な包帯(OpSite 3000(登録商標)、Smith and Nephew、Largo、FL)を使用して閉じた。3日後、マウスを、ケタミン/キシラジン カクテルで麻酔し、そして創傷を、製造業者の使用説明書に従い、生体力学的組織キャラクタライザー(BTC−2000、SRLI Technologies、Nashville、TN)を使用してインビボで分析した。このBTC−2000は、高解像度標的レーザーおよび真空を用い、一定範囲の陰圧および時間にわたる皮膚変形を測定する。陰圧を、10mm Hg/秒の速度で、創傷破裂が生じるまで適用した。
マウスの背部切除モデルにおける創傷治癒応答は、増大した肉芽形成組織形成、再上皮形成および創傷収縮の組み合わせにより媒介される。このモデルにおける創傷収縮の一段階は、非常に早く起こり、そして創傷閉合全体に対して有意に寄与する。IL−23の創傷治癒促進活性が、それは治癒応答に対する顕著に早い創傷収縮局面を有さない、マウスモデルにおいて観察されることを確認するために、マウス頭部切除モデルを選択した。
IL−23を、皮膚創傷の部位に、遺伝子治療技術を使用して送達する。皮膚への治療的な送達を、エキソビボ方法またはインビボ方法によって実行する(例えば、Khavari(1997)Mol.Med.Today 3:533−538およびKhavariら(2002)J.Int.Med.252:1−10を参照のこと)。
切開創傷を、C57BI6/NTマウスの背部に作製した。創傷を、創傷の周辺部への皮内注入(i.d.)により、10μgのmIL−23ハイパーカインまたは生理食塩水コントロールで処理した。創傷を、創傷後1日目および3日目に収集した。創傷した部位に対して遠位にある皮膚サンプルを、「非創傷」コントロールとして得た。Taqman(登録商標)リアルタイムPCR分析(Applied Biosystems、Foster City、CA)を、組織サンプルに対して実施した。発現データは、ユビキチンの発現に対して相対的であった(ここで、ユビキチンの発現を1に設定した)。次いで発現データを、データセット対と照らして比較した。
マウス抗IL−23R抗体を、標準的な方法を使用しヒトIL−23Rに対して調製した。生じた抗IL−23R抗体を、hIL−23RおよびhIL−12Rβ1でトランスフェクトした細胞を使用し、アゴニスト活性についてスクリーニングした。アゴニスト活性を、細胞増殖の増加により決定した。トランスフェクト体Ba/F3細胞の増殖を、成長指標色素であるAlamar Blueを使用し、比色定量方法により測定した。
標準的な方法を使用し、ラットにおいてマウスIL−23Rに対する抗体を惹起させ、5C10、29A5および10E11と名づけた抗体を生じた(表5)。エラスティックリンカー(InvivoGen、San Diego、CA)によって共有結合しているp19サブユニットおよびp40サブユニットを含むIL−23ハイパーカインを調製し、そして「IL−23エラスティカイン(IL−23elastikine)」と名付けた。抗マウスIL−23R抗体、IL−23エラスティカイン(コントロール)、36E10抗体(アイソタイプコントロール)および生理食塩水(コントロール)を、創傷治癒アッセイにおいて試験した。その結果により、IL−23エラスティカインでの創傷治癒の刺激、および5C10抗体でのより少ない刺激が実証された(表5)。
Claims (23)
- 処置方法または治癒を改善する方法であって、被験体に、有効量のIL−23アゴニストまたはIL−23アンタゴニストを投与する工程を包含する、方法。
- 前記アゴニストまたはアンタゴニストが、以下:
a)IL−23ポリペプチド、またはその誘導体もしくは改変体;
b)IL−23またはIL−23Rに特異的に結合する抗体に由来する結合組成物;あるいは
c)IL−23ポリペプチドをコードする核酸、またはその誘導体もしくは改変体、
を含む、請求項1に記載の方法。 - 前記誘導体または改変体が、IL−23ハイパーカイン(hyperkine)を含む、請求項2に記載の方法。
- 前記アゴニストが、以下の複合物:
a)配列番号10の成熟配列;および
b)配列番号12の成熟配列、
を含む、請求項1に記載の方法。 - 前記核酸が、発現ベクターをさらに含む、請求項2に記載の方法。
- 前記治癒が、以下:
a)皮膚または皮膚性創傷の治癒;
b)潰瘍または移植片の治癒;あるいは
c)不適当な治癒、
である、請求項1に記載の方法。 - 前記処置または改善が、以下:
a)治癒した創傷または治癒中の創傷を破壊するのに必要とされる圧力;
b)治癒した創傷または治癒中の創傷の剛性;
c)創傷を治癒する速度;
d)治癒した創傷または治癒中の創傷の肉芽形成層厚;
e)創傷または創傷方向への細胞の動員;
f)抗菌活性、
を増大する、請求項1に記載の方法。 - 前記細胞が、以下:
a)CD11b+,MHCクラスII+細胞;
b)単球/マクロファージ;または
c)CD31+内皮細胞、
である、請求項7に記載の方法。 - 前記動員が、肉芽形成組織内でかまたは肉芽形成組織近くに向かう、請求項7に記載の方法。
- 以下:
a)前記増大された創傷を破壊する圧力が、創傷を破壊する圧力において、約15%または約20%の増大であるか;あるいは
b)前記増大された剛性が、剛性において約15%または約20%の増大である、
請求項7に記載の方法。 - 前記処置または改善が、以下;
a)増大された血管形成;または
b)増大された免疫監視、
を含む、請求項1に記載の方法。 - 以下:
a)前記増大された血管形成が、ICAM−1またはICAM−2により媒介されるか;あるいは
b)前記増大された免疫監視が、樹状細胞により媒介される、
請求項11に記載の方法。 - 前記処置または改善が、以下:
a)IL−23に加えて、サイトカイン;
b)シグナル伝達分子;
c)抗菌分子;
d)プロテアーゼまたはプロテアーゼインヒビタ;あるいは
e)細胞外マトリクスの分子、
の核酸もしくはタンパク質の増大された発現を含む、請求項1に記載の方法。 - 前記サイトカイン核酸またはサイトカインタンパク質が、IL−17、IL−6、IL−19、GRO−αまたはGM−CSFである、請求項13に記載の方法。
- 前記遺伝子またはタンパク質が、以下:
a)ラクトフェリン;
b)DEC−205;
c)CD50;
d)一酸化窒素合成酵素、または
e)分泌性ロイコプロテアーゼインヒビタ;または
f)CD40L
である、請求項13に記載の方法。 - 前記アンタゴニストが、以下:
a)核酸;
b)IL−23またはIL−23Rに対するブロッキング抗体;または
c)IL−23Rの細胞外部分に由来する可溶性レセプター、
を含む、請求項1に記載の方法。 - 前記核酸が、以下:
a)アンチセンス核酸;または
b)干渉RNA、
を含む、請求項16に記載の方法。 - IL−23レセプターに特異的に結合する抗体の結合部位に由来する、IL−23のアゴニスト。
- 請求項18に記載のアゴニストであって、以下;
a)ポリクローナル抗体;
b)モノクローナル抗体;
c)Fabフラグメント、FvフラグメントまたはF(ab’)2フラグメント;
d)ヒト化された抗体;
e)ペプチド擬態の抗体;あるいは
f)検出可能に標識された抗体、
である、アゴニスト。 - 請求項18に記載のアゴニストであって、以下の複合体:
a)配列番号10の成熟配列の一つのポリペプチド;および
b)配列番号12の成熟配列の一つのポリペプチド、
を含む、アゴニスト。 - 請求項18に記載のアゴニストであって、以下の複合体:
a)配列番号10の成熟配列の二つのポリペプチド;および
b)配列番号12の成熟配列の二つのポリペプチド、
を含む、アゴニスト。 - hIL−23RおよびhIL−12β1を発現する細胞へのアゴニストの接触が、該細胞の増殖の増加を生じる、請求項18に記載のアゴニスト。
- 請求項18に記載のアゴニスト、および以下:
a)コンパートメント;または
b)使用または廃棄についての説明書、
を備える、キット。
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