[go: up one dir, main page]

JP4076766B2 - Broad spectrum antagonists and vaccines for pyrogenic exotoxins - Google Patents

Broad spectrum antagonists and vaccines for pyrogenic exotoxins Download PDF

Info

Publication number
JP4076766B2
JP4076766B2 JP2001377682A JP2001377682A JP4076766B2 JP 4076766 B2 JP4076766 B2 JP 4076766B2 JP 2001377682 A JP2001377682 A JP 2001377682A JP 2001377682 A JP2001377682 A JP 2001377682A JP 4076766 B2 JP4076766 B2 JP 4076766B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
peptide
seq
amino acid
acid sequence
pyrogenic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2001377682A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2003192696A (en
JP2003192696A5 (en
Inventor
レイモンド、ケンプファー
ギラ、アラド
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yissum Research Development Co of Hebrew University of Jerusalem
Original Assignee
Yissum Research Development Co of Hebrew University of Jerusalem
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yissum Research Development Co of Hebrew University of Jerusalem filed Critical Yissum Research Development Co of Hebrew University of Jerusalem
Priority to JP2001377682A priority Critical patent/JP4076766B2/en
Priority to CA002389911A priority patent/CA2389911A1/en
Publication of JP2003192696A publication Critical patent/JP2003192696A/en
Publication of JP2003192696A5 publication Critical patent/JP2003192696A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4076766B2 publication Critical patent/JP4076766B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/195Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from bacteria
    • C07K14/305Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from bacteria from Micrococcaceae (F)
    • C07K14/31Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from bacteria from Micrococcaceae (F) from Staphylococcus (G)
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • A61K39/02Bacterial antigens
    • A61K39/085Staphylococcus
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • A61K39/02Bacterial antigens
    • A61K39/09Lactobacillales, e.g. aerococcus, enterococcus, lactobacillus, lactococcus, streptococcus
    • A61K39/092Streptococcus
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P37/00Drugs for immunological or allergic disorders
    • A61P37/08Antiallergic agents
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P43/00Drugs for specific purposes, not provided for in groups A61P1/00-A61P41/00
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/195Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from bacteria
    • C07K14/315Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from bacteria from Streptococcus (G), e.g. Enterococci
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00Medicinal preparations containing peptides

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)

Description

【0001】
発明の分野
本発明は発熱性外毒素中のタンパク質ドメインと構造的に関係のあるペプチドに関する。本発明のペプチドは該発熱性外毒素により媒介されるT細胞の活性化に拮抗し、かつ、該外毒素により誘導される毒性ショックに対して防御免疫を惹起することができる。本発明はさらに、該外毒素により誘導される毒性ショックに対して防御免疫を惹起することができる、毒性ショックの治療または予防のための、該ペプチドを含有する医薬製剤、および該ペプチドを含有するワクチンに関する。
【0002】
発明の背景
発熱性外毒素族は超抗原毒とも呼ばれ、黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)および化膿連鎖球菌(Streptococcus pyogenes)により産生される。黄色ブドウ球菌外毒素(SE)からなる外毒素は摂取後の嘔吐および下痢を徴候とする主要なヒト食中毒症例を引き起こす[Schlievert, J Infect Dis 167:997 (1993)]。黄色ブドウ球菌は自然界に広く見られ、しばしばヒトと関わっている。SE族の5つの主要な血清型(SEA〜SEEおよびSEGで示される)のうち、SEBはが最も優勢である[Marrack and Kappler, Science 248:705 (1990)]。SEBはまた外科的または傷害的創傷に不随し得る非月経性毒性ショック症候群のヒト症例、ならびに特に子供が攻撃を受けやすいインフルエンザ患者の気道のウイルス感染の主要な原因として認識されている[Schlievert (1993) 同上; Tseng et al., Infect Immun 63:2880 (1995)]。毒性ショック症候群はその最も重篤な形態においてはショックおよび子をもたらす[Murray et al., ASM News 61:229 (1995); Schlievert (1993)同上]。より一般には、アトピー性皮膚炎[Schlievert (1993)同上]および川崎病症候群[Bohach et al., Crit Rev Microbiol 17:251 (1990)]では、SEA〜SEEおよび毒性ショック症候群毒1(TSST−1)を含むブドウ球菌外毒素族のメンバーの膜が毒性ショック症候群に関連づけられている。
【0003】
エアゾル暴露後にヒトにおいて致死的なショックを引き起こす可能性があり、またSEBが比較的容易に大量生産できるということから、SEBは生物兵器として使用され得るという観点がある[Lowell et al., Infet Immun 64:1706 (1996)]。SEBは主としてその致死性の点で潜在的な生物兵器であると考えられる。しかしSEBはまた、その強力な嘔吐および下痢誘発力により、一時的であっても戦闘力の有効性を著しく損ない、それによって通常の軍事手段に攻撃を受けやすくし得る活動不能剤(incapacitating agent)である。言うまでもないことであるが、SEBの有害な作用は軍事的局面に関してのみならず、概して攻撃しなければならない。
【0004】
SEBは感染した生物に逆説応答を誘導する有毒な細胞分裂促進剤であり、一方では免疫系の強力な刺激剤であり、他方では免疫応答によって妨げられない、感染性細菌の増殖を可能とし得る絶大な免疫抑制剤である[Hoffman, Science 248:685 (1990); Smith and Johnson J Immunol 115:575 (1975); Marrack et al., J Exp Med 171:455 (1990); Pinto et al., Transplantation 25:320 (1978)]。細胞の免疫応答中に、インターロイキン−2(IL−2)、インターフェロン−γ(IFN−γ)および腫瘍壊死因子−β(TNF−β)で例示されるTh1型サイトカイン遺伝子発現の活性化と、他方、CD8細胞およびその他の細胞サブセットによる[Ketzinel et al., Scand J Immunol 33:593 (1991); Arad et al., Cell Immunol 160:240 (1995)]、またTh2細胞、IL−4およびIL−10由来の阻害性サイトカインによる[Mosmann and Coffman, Annu Rev Immunol 7:145 (1989)]、その細胞媒介性の抑制との間で、抗原または細胞分裂促進剤により動的な相互作用が誘導される。
【0005】
SEBは発熱性外毒素族のメンバーであり[Herman et al., Ann Rev Immunol 9:745 (1991)]、細菌外毒素およびMlsタンパク質からなる。これらの抗原毒は通常の抗原の20,000倍高い齧歯類またはヒトT細胞産生を刺激する。このように、SEBはいくつかのマウスで全T細胞の30〜40%を活性化する[Marrack and Kappler (1990)同上]。実際に、SEBの毒性にはT細胞を必要とし、T細胞またはSEB反応性T細胞を欠いたマウスは、正常な動物において体重減少および死をもたらすSEB用量でも影響を受けない[Marrack et al. (1990)同上; Marrack and Kappler (1990)同上]。正常抗原とは異なり、SEBおよび関連の有毒細胞分裂促進剤はプロセッシングおよび抗原提示を必要としないが[Janeway et al., Immunol Rev 107:61 (1989)]、T細胞受容体β鎖(V−β)の可変部分の特異的部位に結合することでT細胞を活性化する[Choi et al., Nature 346:471 (1990)]。T細胞受容体の毒素との相互作用に重要な領域はV−βドメインの外面の、通常の抗原認識に関与しない領域にある[Choi et al., Proc Natl Acad Sci U.S.A. 86:8941 (1989)]。同時に、発熱性外毒素はMHCクラスII分枝と直接結合し[Scholl et al., Proc Natl Acad Sci U.S.A. 86:4210 (1989)]、従って主としてCD4T細胞に作用するが、CD8細胞もまた活性化される[Fleischer and Schrezenmeier, J Exp Med 167:1697 (1988); Fraser, Nature 339:221 (1989); Misfeldt, Infect Immun 58:2409 (1990)]。現在のところ、発熱性外毒素は抗原とクラスII MHCおよびT細胞受容体との通常の相互作用を迂回することから、極めて効果的にT細胞を活性化するということで一致を見ている[Janeway, Cell 63:659 (1990)]。もう1つの見解としては、発熱性外毒素は最小量の通常抗原の作用を助け、従ってそれを著しく過大にするコリガンドとして作用するということである[Janeway (1990)同上]。
【0006】
SEBおよび関連の外毒素の毒性はサイトカイン、特にIL−2、IFN−γおよび腫瘍壊死因子(TNF)の迅速かつ過剰な産生を刺激するこれらの分子の能力に関連するものと考えられる。IL−2、IFN−γおよびTNF−βは活性型Tヘルパー1型(Th1)細胞から分泌され、一方、TNF−βはTh1細胞、単球およびマクロファージにより分泌される。突然産生された高レベルのこれらサイトカインは毒素関連の毒性において中心的な病因として関連づけられており[Schard et al., EMBO J 14:3292 (1995)]、毒性ショックをもたらす血圧の急激な低下を引き起こすと考えられる。
【0007】
研究はSEによるT細胞の強い刺激のもっともらしい説明を与えているが、これらの毒素にはまたなぜ強い免疫抑制性もあるのかはまだ明らかでない。それらは、抗体の産生およびプラーク形成細胞の発生をはじめ、一次T細胞応答とB細胞応答の双方に低下をもたらす[Hoffman (1990)同上; Smith and Johnson (1975)同上; Marrack et al. (1990)同上; Pinto et al. (1978)同上; Ikejima et al., J Clin Invest 73:1312 (1984); Poindexter and Schlievert, J Infect Dis 153:772 (1986)]。
【0008】
ヒトのブドウ球菌毒素感受性はマウスの100倍優っている。黄色ブドウ球菌由来のもう1つの発熱性外毒素である毒性ショック症候群毒1、すなわちTSST−1はヒトT細胞を刺激して、鍵となるサイトカインIL−2、IFN−γおよびTNF−βを0.1pg/ml未満発現させるが、一方、ネズミ細胞は約10pg/mlを要する[Uchiyama et al., J Immunol 143:3173 (1989)]。マウスはそれらのT細胞レパートリーから、最もよく反応するV−β鎖を示す細胞を欠如させることによって、またはこれらのV−β遺伝子を欠失させることによって有毒な細胞分裂促進剤に対して相対耐性を発達させたようである[Morrack and Kappler (1990)同上]。かかる欠損はヒトにおいては検出されず、かなり矛盾のあるものとなっている。
【0009】
活動不能および致死の可能性のあるヒトにおけるSEB(および同じ超抗原族の外毒素)の作用は、民間人であれ軍人であれ、SEBの予防、SEBに暴露した者の治療および安全なSEBワクチンを必要としている。
【0010】
この必要性は危急のものであるにもかかわらず、防御または治療方法はまだない。従ってD−ガラクトサミンに感作したSEB中毒のネズミモデルにおいて(あるものはSEB毒素による筋肉内抗原投与に基づき、またあるものは粘膜のSEB暴露を用いた鼻内抗原投与に基づく)、プロテオソーム−SEBトキソイドワクチンでマウスを保護できたが、ここではSEBトキソイド成分は生物学的に活性な完全なタンパク質分子を30日間ホルマリンで処理することで調製したものであった[Lowell et al. (1996)同上]。本発明者らは、毒素から防御するというより、SEB分子内の特定のペプチドドメインに対して形成された抗体がSEBのヒトT細胞を刺激する能力を高めることを示した[WO98/29444; Arad et al., Nature Medicine, 6(4):414-421 (2000)]。SEBに暴露した人において防御免疫を付与することができないだけでなく、毒性応答の著しい悪化をもたらし得る特定のSEB感作抗体を惹起する危険性という観点から、この発見はSEBトキソイドのワクチンとしての使用を制限するものである。
【0011】
他の研究者らはそれぞれ30個のアミノ酸長のオーダーで、一連の重複するSEBペプチドを合成することで、完全なSEBタンパク質分ではなく断片の使用することに頼ろうとした[Jett et al., Infect Immun 62:3408 (1994)]。これらのペプチドを用いてウサギで抗血清を作製し、次ぎにSEBにより誘導されたヒトT細胞およびマクロファージの混合物の増殖を阻害するその能力を調べた。この努力によっても有効なまたは特異的な阻害応答は得られなかった。このように、SEBタンパク質分子のアミノ酸113〜144を含むペプチドpSEB(113〜144)、ならびにアミノ酸130〜160、151〜180および171〜200にわたるペプチドはそれぞれ、SEBにより誘導されたリンパ球増殖を若干阻害した抗血清を2.5倍まで惹起した[Jett et al. (1994)同上]。
【0012】
いく人かの研究者がペプチドワクチンの作出を試みた。例えば、Mayordomo et al. [J Exp Med 183:1357 (1996)]はネズミ腫瘍の治療のためにワクチンとしてp53由来のペプチド変異体を用いた。Huges and Gilleland [Vaccine 13:1750 (1995)]は緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa)の該膜タンパク質エピトープを提示する合成ペプチドを用いてネズミ急性肺炎モデルで緑膿菌感染から防御することができた。ヒトのおいてペプチド免疫を用いる試みでは、Brander et al. [Clin Exp Imunol 105:18 (1996)]が、CD8/CD4T細胞標的化複合ワクチンがメモリーCD4T細胞応答を再刺激したが、細胞傷害性Tリンパ球を誘導することはできなかったことを示した。
【0013】
外毒素の主な供給源はすでに記載したように黄色ブドウ球菌と化膿連鎖球菌である。肉食細菌である化膿連鎖球菌は、T細胞の過剰な活性化というよく似た作用様式で一連の異なる毒素を産生する。黄色ブドウ球菌は主成分としてのSEBに次いで、SEA、SEC類、SEEおよびTSST−1(毒性ショック症候群毒1)も産生し、化膿連鎖球菌は主要な毒素としてSPE Aの他、その他の発熱性外毒素を産生する。従って、ブドウ球菌性の食中毒、そしてより深刻な生物戦争、または化膿連鎖球菌により引き起こされる毒性ショックでは、毒素混合物に遭遇する。かかる混合物の組成は確信を持って予測することはできない。生物戦争の最悪のシナリオでは、免疫学的研究に好ましいような単一の精製された発熱性外毒素ではなく、例えば黄色ブドウ球菌を培養することにより産生されるような手に入りやすくて未精製の自然の毒素混合物が用いられるのが必然である。
【0014】
明らかにこの複雑性は広域の発熱性外毒素アンタゴニストならびに広域ワクチンの開発を要求するものである。感作能がなく、致死量の毒素から試験動物を保護できるアンタゴニストが本発明者らにより見出された[WO98/29444およびArad et al., (2000)同上]。これらのアンタゴニストは発熱性外毒素のあるドメインに構造的に関連するペプチドであり、このドメインは外毒素内に中央折り返し点があり、SEBのドメイン番号をもとにして、β鎖7で始まり、β鎖7は短いβ鎖8を介してα−へリックス4につながり、α−へリックス4内で終わる。このドメインはMHCクラスII分子との相互作用は知られていない。
【0015】
これらのアンタゴニストペプチドは同一人が所有するWO98/29444およびArad et al., Nature Medicine, 6(4):414-421 (2000)に詳細に記載され、その内容は引用することによりそのまま本明細書の一部とされる。
【0016】
このようにWO98/29444は特に、SEBに対してのみならず、例えばSEA、SEC、TSST−1など、広範囲のSE毒系に対して防御を付与できるワクチンを開示している。さらにこの公報WO98/29444はSEBまたは他のいずれもの発熱性外毒素により誘導される毒性ショックの予防、および暴露した患者の治療を開示している。発明者らによる先行技術は、SEBならびに他のいずれもの発熱性外毒素の作用に拮抗する薬剤の設計を示し、その解毒剤は急性食中毒の医学的治療にも、毒性ショックおよび関連の病状の際に生命を守ることにも大きな価値を持つ。これまで発明者らによって開発されたペプチドはさらに、急性毒性ショック、および例えば偶発性食中毒によるものであり得るかかる毒素の有害な作用の応急処置または短期予防および救急予防に用いられる、またそれらに対する長期予防のための発熱性外毒素による中毒に対する免疫向けワクチンに用いられる、対発熱性外毒素アンタゴニストであることが示されている。
【0017】
さらに改良を加えた毒素アンタゴニストの研究では、発明者らは、in vitroヒト免疫応答における発熱性外毒素作用の遮断、厳密には毒素により媒介されるIFN−γmRNAの誘導の阻害、および多くの発熱性外毒素により媒介される応答に対する防御免疫の惹起において該公知のペプチドアンタゴニストよりも優れた新規な14マーのペプチド新規開発し、これが本発明の主な目的であり、広域ワクチンとしての開発の可能性を示唆するものである。
【0018】
本発明のこの目的またその他の目的は以下の記載により明らかとなる。
【0019】
発明の概要
本発明は配列番号1のアミノ酸配列を有する単離、精製ペプチドに関し、ここではp14とも呼ぶ。本発明のp14ペプチドは毒素により媒介されるT細胞の活性化に拮抗し、および/または発熱性外毒素または発熱性外毒素の混合物によって誘導される毒性ショックに対して防御することができる。
【0020】
本発明はさらに、毒素により媒介されるT細胞の活性化に拮抗し、かつ発熱性外毒素または発熱性外毒素混合物によって誘導される毒性ショックから防御することができるp14の誘導体に関する。かかる誘導体は本明細書では機能的誘導体と呼ぶ。本発明のペプチドの特異的な機能的誘導体は、そのN末端およびC末端の双方にD−Alaを有するp14(配列番号2、本明細書ではp14Aとも呼ぶ)、およびそのN末端にリシル−パルミトイル残基を有するp14の誘導体(配列番号3、p14−LPとも呼ぶ)である。
【0021】
本発明のペプチドおよび誘導体は毒素により媒介されるT細胞の活性化に拮抗し、かつ、例えばSEB、SEA、SEC、TSST−1、SPEA、SPEC、SED、SEE、SEH、SEC1、SEC2、SEC3から選択される発熱性外毒素または発熱性外毒素の混合物によって誘導される毒性ショックに対して防御することができる。これらの外毒素は本発明のペプチドおよび誘導体により標的とされる構造ドメインを共有しているが、このドメインはSEBのドメイン番号をもとにして、β鎖7内で始まり、β鎖7は短いβ鎖8を介してα−へリックス4につながり、α−へリックス4内で終わる。本発明のペプチドおよび誘導体は種々の毒素におけるこれらドメインの配列と少なくとも30%の相同性を有している。
【0022】
このように発熱性外毒素は黄色ブドウ球菌または化膿連鎖球菌によって産生される細菌の外毒素であり得る。
【0023】
本発明によれば、このペプチドはそのN末端を介してラウリル−システイン(LC)またはリシル−パルミトイル残基と、および/またはそのC末端を介してシステイン(C)残基と、または該ペプチドを免疫化のためのアジュバントと結合するのに好適なその他の残基とさらに結合してもよい。これらには機能的誘導体を得るために使用できるいくつかの修飾がある。
【0024】
さらに、このペプチドはオリゴマー、特にダイマー、トリマーの形態であってもよいし、あるいは拘束されたコンホメーションであってもよく、ここで拘束コンホメーションは内部架橋、小範囲の環化、延長またはその他の化学修飾によって得られる。
【0025】
本発明のペプチドおよび誘導体はIL−2、IFN−γまたはTNF−β遺伝子によってコードされる、発熱性毒素誘導性のmRNAの発現を阻害することができる。
【0026】
さらに、本発明のペプチドおよび誘導体は、免疫化された個体において、好適な免疫アジュバントの存在下で、発熱性毒素により媒介されるT細胞の活性化を遮断する抗体の産生を惹起することができる。
【0027】
第2の態様では、本発明は、少なくとも本発明のペプチドもしくはその機能的誘導体、またはそれらの任意の混合物の治療上有効量を有効成分として含んでなる、毒素により媒介されるT細胞の活性化の治療または短期の予防のための医薬組成物を提供する。本発明のペプチドおよび誘導体は発熱性外毒素または発熱性外毒素の混合物により誘導される毒性ショックに対して防御することができる。
【0028】
さらに本発明は、少なくとも本発明のペプチドもしくはその機能的誘導体、またはその混合物の免疫学的有効量を有効成分として含んでなる、少なくとも1種の発熱性外毒素により誘導される毒性ショックに対して長期免疫を付与するワクチンを提供する。
【0029】
さらに本発明は、本発明の単離、精製ペプチドまたは誘導体を含んでなる、少なくとも1種の発熱性外毒素により誘導される活動不能の予防および/または治療のための組成物に関する。
【0030】
また、急性毒性ショック、および例えば少なくとも1種の発熱性外毒素により誘導される偶発性食中毒によるものであり得る有害な作用の応急処置または短期予防のための方法も本発明により提供され、該方法はかかる治療を必要とする患者に、治療上有効量の本発明の医薬組成物、あるいは治療上有効量の本発明のペプチドもしくはその機能的誘導体またはその混合物を投与することを含んでなる。
【0031】
さらに本発明は、有効免疫量の本発明のワクチンを患者に投与することを含んでなる、発熱性外毒素または発熱性外毒素混合物により誘導される毒性ショックに対して長期免疫を付与する方法を提供する。
【0032】
なおさらに本発明は、本発明の単離・精製ペプチドまたは誘導体を含んでなる、少なくとも1種の発熱性外毒素により誘導される活動不能の予防または治療方法を提供する。
【0033】
発明の具体的な説明
本発明は発熱性外毒素により誘導される毒性ショックの長期および短期の治療および予防のために有効な薬剤、特に配列番号1のアミノ酸配列を有する14マー(mer)のペプチドに向けられ、発熱性外毒素内の特定ドメインおよびその機能的誘導体に関する。ペプチドの生物学的特性は以下のいくつかの基準によって評価できる。
【0034】
1.SEBアゴニスト活性の欠損
正常なヒト血液提供者からの末梢血単核細胞(PBMC)において、他のいずれの誘導剤も存在しない状態で、IL−2およびIFN−γ遺伝子によりコードされるmRNAの発現を誘導する能力によってアッセイされる。
【0035】
2.発熱性外毒素アンタゴニスト活性
PBMCにおいて、SEBなどの発熱性外毒素によって誘導される、IL−2、IFN−γおよびTNF−β遺伝子によりコードされるmRNAの発現を阻害する能力によってアッセイされる。
【0036】
3.免疫原性
免疫化したウサギにおいて、SEBと結合する免疫グロブリンG(IgG)抗体の産生を惹起するペプチドの能力によってアッセイされる。
【0037】
4.免疫原性
免疫化したウサギにおいて、ヒト細胞免疫応答に対するSEBなどの発熱性外毒素の有害な作用を遮断する抗体の産生を惹起するペプチドの能力によってアッセイされ、PBMCにおいてSEBによる、またはTSST−1もしくはより関連のある毒素SEAなどその他の発熱性外毒素によるIL−2およびIFN−γmRNAの誘導を阻害する、ペプチドに対して生じたウサギ血清の能力によってモニターされる。
【0038】
5.抗SEBワクチンなどのワクチンの活性
D−ガラクトサミンマウスモデルにおいて、致死量のSEBに対して免疫化動物を保護するペプチドの能力によってアッセイされる。
本発明者らはこれら5つの基準の各々を満たすペプチドを得た。かかるペプチドのいくつかはWO98/29444に開示されている。発明者らは今般、特定の14マーのペプチドおよびその誘導体が先行技術のペプチドに比べて改良された特性を示すことを見出した。このように、本発明の特定の具体例では、14マーのペプチドアンタゴニストを設計した。このペプチドはin vitroにおいてヒト免疫応答に対するSEBならびにその他の発熱性外毒素の作用を遮断し、厳密にはSEBにより媒介されるIL−2、IFN−γおよびTNF−β mRNAの誘導を阻害する。このペプチドは急性毒性ショック、および例えば発熱性外毒素により誘導される偶発性食中毒によるものであり得る有害な作用の治療に使用できることは明らかである。
【0039】
本発明のペプチドは発熱性外毒素のドメインのアミノ酸配列と相同なアミノ酸配列を有し(このドメインは外毒素中で中央折り返しを形成し、SEBのドメイン番号をもとにして、β鎖7で始まり、β鎖7内は短いβ鎖8を介してα−へリックス4につながり、α−へリックス4内で終わる)、毒素アゴニスト活性を持たず、かつ、毒素により媒介されるTリンパ球の活性化に拮抗することができる。この領域における相同性は他の発熱性外毒素中の対応領域とせいぜい約30%またはそれ未満でさえあるという低いものである。具体的には、本発明のペプチドp14はアミノ酸配列VQYNKKKATVQELD(配列番号1)を有し、先行技術のp12(配列番号4)の配列YNKKKATVQELDの前のN末端にSEB配列の2個の付加的アミノ酸(VQ)を有する。p14A(配列番号2)は、先行技術のp12A(配列番号5)(WO98/29444)と同様に、より強いプロテアーゼ耐性のためのD−アラニンをその両末端に隣接させている。
【0040】
表1は本願に記載される特定のペプチドおよびそれらの配列番号をまとめたものである。
【表1】

Figure 0004076766
【0041】
もう1つの具体例では、本発明のペプチドアンタゴニストはSEB、SEAおよびTSST−1に対してヒトリンパ性細胞を防御する抗体を惹起することができ、このことは発熱性毒素に対する広域な防御免疫を付与し得ることを示している。しかし、特定の他のSEBタンパク質ドメインに由来するペプチドに対して生じた抗体は、毒素から防御するというよりももしろ、IL−2およびIFN−γmRNAのより高い誘導によって発現されるように、実際にはSEBおよびSEAに対するヒトPBMCの応答を高めた。これらSEBアンタゴニストペプチドでマウスを免疫化すると、致死量のSEBに対する防御を惹起し、その結果試験動物が生存した。これらのペプチドはまた発熱性外毒素により誘導される毒性ショックに対して長期免疫を付与するのに使用できることは明らかである。
【0042】
このように第1の態様では、本発明は、配列番号1のアミノ酸配列を含んでなるペプチド、およびかかるペプチドの機能的誘導体に関するものであり、ここで該単離、精製ペプチドは毒素アドニスト活性を持たず、外毒素により誘導される毒性ショックに対して防御免疫を惹起することができる。本明細書で用いられる用語の誘導体および機能的誘導体とは、毒素アゴニスト活性を示さず、かつ、外毒素により誘導される毒性ショックに対して防御免疫を惹起するペプチドの能力を妨げず、および/または毒素により媒介されるT細胞の活性化に拮抗するペプチドに対する任意の、挿入、欠失、置換および修飾を伴ったペプチド(以下、「誘導体」と呼ぶ)を意味する。誘導体は該ドメインと最低の、例えば約30%または30%よりいくらか低い相同性を維持すべきである。
【0043】
第2の態様では、本発明は、毒素アゴニスト活性を阻害せず、かつ、毒素により媒介されるT細胞の活性化に拮抗することができる配列番号1のアミノ酸配列を含んでなる単離・精製ペプチド、およびかかるペプチドの機能的誘導体に関する。本発明のペプチドは発熱性外毒素または発熱性外毒素の混合物により誘導される毒性ショックに対して防御することができる。
【0044】
発熱性外毒素は通常、細菌外毒素、特に黄色ブドウ球菌または化膿連鎖球菌により産生される外毒素である。
【0045】
本発明の単離・精製ペプチドは配列番号1で示されるアミノ酸配列(以下、p14またはp14(148〜161)とも呼ぶ)、およびその機能的誘導体を含んでなる。p14およびその機能的誘導体は発熱性外毒素または発熱性外毒素混合物により誘導される毒性ショックに対して防御免疫を惹起し、および/または毒素により媒介されるT細胞の活性化に拮抗することができる。これらのペプチドはまた、急性毒性ショック、および例えば発熱性外毒素により誘導される偶発性食中毒によるものであり得る有害な作用のいずれもの応急処置のために、またかかる毒性ショックに対する長期免疫の付与のために使用することができる。上記に示されたように、p14ペプチドと同様、機能的誘導体も好ましくは該発熱性外毒素のタンパク質ドメインと少なくとも30%の相同性を有する。p14(配列番号1)はその14のアミノ酸残基のうち11において、配列番号6で示される天然に存在するタンパク質の配列の148〜161位と相同である。
【0046】
さらに、後記の実施例で示されるように、p14ペプチドはまたTSST−1に対して毒素アンタゴニスト活性を有するが、TSST−1の対応領域とは30%未満の相同性しかなく、14のアミノ酸残基のうち4つを共有している。
【0047】
直鎖ペプチドの構造の欠如は、それらをヒト血清中のプロテアーゼの作用を受けやすくし、可能性のあるコンホメーションのわずかしか活性ではないので、標的部位に対するそれらの親和性を低下させるように働く。従ってアンタゴニストペプチド構造を最適化することが望ましい。
【0048】
ペプチド構造を改良するためには、本発明のペプチドをそれらのN末端を介してラウリル−システイン(LC)またはリシル−パルミトイル残基と、および/またはそれらのC末端を介してシステイン(C)残基と、あるいは以下でさらに詳細に記載されるが、ペプチドを免疫化のためのアジュバントと結合させるのに好適な他の残基に結合させることができる。プロテアーゼ耐性を向上させるには、D−AlaをN末端またはC末端のいずれか、あるいは両者に結合させればよい。
【0049】
本発明のペプチドならびにその誘導体は総て正電荷有していてもよいし、負電荷を有していてもよいし、あるいは中性であってもよく、また、ダイマー、マルチマーの形態であってもよいし、あるいは拘束されたコンホメーションであってもよい。
【0050】
拘束コンホメーションは内部架橋、短範囲の環化、延長または他の化学修飾によって得られる。ダイマーおよびトリマーなどのオリゴマーも考えられる。
【0051】
さらに本発明のペプチドをそのN末端および/またはC末端において種々の同一または異なるアミノ酸残基で延長してもよい。かかる延長の一例としては、ペプチドをそのN末端および/またはC末端において、天然に存在するアミノ酸残基であっても合成アミノ酸残基であってもよい同一または異なる疎水性アミノ酸残基で延長することができる。好ましい合成アミノ酸残基はD−アラニンであり、記載のように、これによりペプチドのプロテアーゼ耐性が増す。
【0052】
合成アミノ酸残基で延長されたペプチドの具体例としては、発熱性外毒素により誘導される毒性ショックに対して防御免疫を惹起し、および/または毒素により媒介されるT細胞の活性化に拮抗することができる配列番号2で示されるアミノ酸配列を有するペプチド(以下、p14Aとも呼ぶ)、およびその機能的誘導体である。一つ好ましい態様では、本発明のペプチドはそのN末端およびC末端の双方にD−Ala残基を有するp14Aである。
【0053】
かかる延長のさらなる例は、そのN末端および/またはC末端の双方においてシステイン残基で延長したペプチドにより提供される。もちろんかかる延長はジスルフィド結合の形成から生じるCys−Cys環化による拘束されたコンホメーションをもたらしてもよい。
【0054】
もう1つの例は、N末端リシル−パルミトイルテールの組み込み(リシンはリンカーとして働き、パルミチン酸は疎水性アンカーとして働く)による誘導体p14A−LP(配列番号3)の作製である。
【0055】
さらに本ペプチドは天然に存在するアミノ酸残基であっても合成のアミノ酸残基であってもよい、延長された芳香族アミノ酸残基であってもよい。好ましい芳香族アミノ酸残基としては、チロシンおよびトリプトファンが挙げられる。あるいは、本ペプチドはそのN末端および/またはC末端において、天然に存在する発熱性外毒素のアミノ酸配列の対応する位置に存在するアミノ酸で延長することができる。
【0056】
しかしながら、本発明によれば、本発明のペプチドはそのN末端および/またはC末端において、天然には存在しない、もしくは合成アミノ酸である種々の同一または異なる有機部分で延長することができる。かかる延長の一例として、本ペプチドはそのN末端および/またはC末端において、N−アセチル基またはD−アラニン基で延長してもよい。このようにして延長されたペプチドはもまた、本発明の他のペプチドとして、急性毒性ショック、およびそれにより引き起こされる有害な作用のいずれもの応急処置に、またかかる毒性ショックに対する長期免疫を付与するために使用することができる。
【0057】
本発明のペプチドは後記の実施例に示されるように、IL−2、IFN−γまたはTNF−β遺伝子によりコードされる発熱性毒素により誘導されるmRNAの発現を阻害することができる。
【0058】
さらに本発明のペプチドは、免疫化した個体においてT細胞活性化を遮断する抗体の産生を惹起することができる。抗体の産生は好適な免疫アジュバントの存在下で高まる。好ましいアジュバントとしてはスカシガイ・ヘモシアニン(KLH)、プロテオソームまたはミョウバンが挙げられる。
【0059】
さらなる態様では、本発明は、少なくとも本発明のp14ペプチドまたはその機能的誘導体の治療上有効量を有効成分として含んでなる、毒素により媒介されるT細胞の活性化を治療または予防するための医薬組成物に関する。上記のように、本ペプチドは上記発熱性外毒素のタンパク質ドメインのアミノ酸配列と実質的に相同なアミノ酸配列を含んでなる。本発明の医薬組成物はまた、発熱性外毒素または発熱性外毒素混合物により誘導される毒性ショックに対する防御に有用である。
【0060】
本明細書の目的のための医薬上「有効量」とは、当技術分野で既知の考慮により決定されるものである。この量は毒素により媒介されるT細胞の活性化に十分拮抗するものでなければならない。
【0061】
本願を通じて用いられる毒素により媒介される活性化とは、単一の発熱性外毒素またはかかる毒素の混合物により媒介されるT細胞の活性化を意味し得る。
【0062】
実施例1〜3は14のアミノ酸からなる短いペプチド(p14またはp14A、配列番号6に示される天然に存在するSEBタンパクの配列の148〜161位に相当)は、対応するTSST−1との配列の相同性が比較的低くとも(30%未満)、マウスにおいてSEBにより、またTSST−1により誘導される毒性ショックに対して著しく有効なアンタゴニスト活性を示すことを示している。さらに、p14AはSEB抗原投与から7時間後というように遅れて投与した時でも、毒性ショックに対して防御免疫を惹起することができた。さらにp14Aは抗原投与して保護されたマウスに、種々の毒素に対して広スペクトル耐性を迅速に発展させることができた。
【0063】
本発明の医薬組成物は単位投与形で調製することができ、製薬分野で周知のいずれの方法によって製造してもよい。さらに本発明の医薬組成物は医薬上許容される担体、賦形剤または安定剤などの医薬上許容される添加剤、および所望によりその他の治療成分をさらに含んでもよい。もちろん許容される担体、賦形剤または安定剤は使用する用量および濃度で受容者に無毒なものである。
【0064】
本発明の組成物の治療上の用量はもちろん、患者群(年齢、性別など)、治療する症状の性質、および投与経路によって異なり、主治医により決定される。
【0065】
さおさらなる態様では、本発明は、少なくとも1種の本発明のペプチドまたはその誘導体の免疫学的有効量を有効成分として含んでなる、発熱性外毒素により誘導される毒性ショックに対する免疫を付与するためのワクチンに関し、かかるペプチドおよび誘導体の混合物を含んでもよい。
【0066】
用語「免疫学的有効量」とは発熱性外毒素または発熱性外毒素混合物により誘導される毒性ショックに対して免疫を付与するに十分な任意の量を意味する。
【0067】
本発明のワクチンは所望により好適な免疫アジュバントまたはその混合物をさらに含んでもよい。好適なアジュバントとしては、プロテオソーム、KLHおよびミョウバン、ならびにプロテオソームとミョウバン、およびKLHとミョウバンの組合せが挙げられる。
【0068】
後記の実施例で示されるように、本発明のワクチンは発熱性外毒素に対して防御免疫を惹起することができる。
【0069】
毒性ショック症候群に対して用いる抗体を開発する努力は、主としてモノクローナル抗体または可溶性受容体でTNFの作用を阻害することによって毒性カスケードの下流の現象を遮断することに注がれていた。毒素に応答して産生される高レベルのサイトカインはこのアプローチを無効にする。本発明は、T細胞の活性化が起こる前に毒性カスケードの最上で毒素作用を阻害するアンタゴニストを用いて、全く異なる戦略で発熱性外毒素の作用を遮断することができるということを示す。
【0070】
実施例では、毒素アンタゴニスト活性を評価するための、PBMCにおける、IFN−γ遺伝子(ならびに本明細書には示されていないがIL−2およびTNF−β遺伝子)の発現による、発熱性外毒素により媒介されるヒト細胞免疫応答の活性化の分子的方法、解析を詳細に記載する。ヒトPBMCでの研究は毒素拮抗特性、免疫特性およびワクチン効力を評価する動物試験と組合せたが、これらの方法が発熱性外毒素系の他のメンバーに対してもヒトPBMCを中和するか、またはそれを保護する薬剤を考案する際に適用できることが示される。
【0071】
ヒトはマウスよりも発熱性外毒素に対する感受性がはるかに高く、一方、霊長類モデルはコストなどのその他の制限要因を有することから、毒素により媒介される免疫応答の活性化および抑制のメカニズムを分析し得るヒトin vitro系が必要とされる。本発明はかかる系を提供し、それは以下のような主な利点がある。
【0072】
(1)サイトカイン産生の調節に関与する細胞間相互作用を保護する、新しく調製されたヒトリンパ系細胞集団は身体の末梢免疫系に可能な限り近いものである。
【0073】
(2)初期の免疫応答の結果はIL−2、IFN−γおよびTNF−β mRNAの一時的および高度に調節された発現を追跡することにより正確かつ直接的に分析することができる。
【0074】
(3)IFN−γ(ならびに所望によりIL−2およびTNF−β)遺伝子の発現はSEBにより惹起される活性に鋭敏な感受性がある。
【0075】
(4)この分子学的アプローチは一連の事象の累積した結果である細胞増殖または抗体産生などの生物学的応答の測定よりもはるかに直接的かつ特異的である。
【0076】
(5)提示したアプローチは、ヒトIL−2、IFN−γおよびTNF−β遺伝子の活性化に不可欠なSEB中の機能的ドメインをマッピングする手段を与え、アンタゴニストおよびワクチン双方の開発を助ける働きをし得る。
【0077】
このように本発明はまた、発熱性外毒素または発熱性外毒素混合物により誘導される毒性ショックを治療する方法に関する。該方法はかかる治療を必要とする患者に、治療上有効量の本発明の医薬組成物、または治療上有効量の少なくとも1種の本発明のペプチドもしくはその機能的誘導体を投与することを含んでなる。
【0078】
さらなる態様では、発熱性外毒素または発熱性外毒素混合物により誘導される毒性ショックを予防する方法が提供され、該方法はかかる治療を必要とする患者に、治療上有効量の本発明の組成物、または治療上有効量の少なくとも1種の本発明のペプチドもしくはその機能的誘導体を投与することを含んでなる。
【0079】
本発明はまた、発熱性外毒素により誘導される毒性ショックに対して患者を免疫化する方法に関し、該方法は患者に、有効免疫量の本発明のワクチン、または少なくとも1種の本発明のペプチドもしくはその機能的誘導体を投与することを含んでなる。
【0080】
本発明のペプチドまたはワクチンの治療上の用量はもちろん、患者群(年齢、性別など)、治療する症状の性質、および投与経路によって異なり、主治医により決定される。
【0081】
本発明のペプチドおよびワクチンは優良医療規範に従って投与および服用できる。特に本発明の免疫化法は本発明のペプチドまたはワクチンの1回の投与を含んでなる。投与は、静脈内、筋肉内または皮下注射をはじめ種々の方法で行える。しかし、鼻内投与などのその他の投与方法も可能である。
【0082】
本明細書に記載の発熱性外毒素アンタゴニストペプチドの設計はこれまで軽視されていた領域、発熱性外毒素の予防および毒素に曝された個体の治療における新規な適用を見出すだけでなく、安全な発熱性外毒素ワクチンの開発をも促進する。定義されるペプチドワクチンは悪化させる特性がなく、トキソイドワクチンよりも優れていると考えられる。
【0083】
ヒトでは、発熱性外毒素に曝されることによる毒性ショックは、(1)活動不能と(2)死という異なる2つの要素を持つ。
【0084】
致死濃度よりも数log低い濃度でさえ、発熱性外毒素は著しく活動不能をもたらし、高い罹病率を示す[USAMRIID Manual, (1998) Eitzen E, Pavlin J, Cieslak T, Christopher G, Culpepper R, eds. Medical Management of Biological Casualties Handbook. 3rd ed. Fort Detrick, Maryland: United States Army Medical Research Institute of Infectious Diseases, 1998]。例えば食中毒(集団食中毒であり得る)で見られる活動不能応答は多数の人々に影響を及ぼす。さらに、活動不能応答は軍隊の脅威であり、国家の保安の脅威である。死に対する防御については、発明者らはペプチドアンタゴニストp12Aおよびp14Aがマウスにおいて毒素によりもたらされる死を回避することを示した。マウスにおいて嘔吐または下痢などの活動不能症状は見られなかった。活動不能を予防および/または治療する実験はブタにおいて行った(実施例7)。
【0085】
吐気、すなわち、悪心、嘔吐および食欲不振は典型的には中脳(髄質)によって制御される一連の神経症状である。嚥下および嘔吐の血管運動・呼吸中枢および反射中枢は髄質にある。延髄の嘔吐中枢は、吐気を引き起こす最終の共通の経路の起点であり、髄質をよじることで嘔吐が起こる[Hamilton, (1956) Textbook of human anatomy. McMillan & Co Ltd, London]。嘔吐中枢は実際には嘔吐に関与する原動力、呼吸、血管および唾液分泌のプロセスのパターンを制御する絡み合った神経ネットワークである。真の嘔吐中枢はいくつかの神経学的経路を介し、ドーパミン、ヒスタミン、アセチルコリン、セロトニン(5HT)、ノルエピネフリン、およびグルタミンに応答する髄質の種々のタイプの神経伝達受容体により刺激される。制吐剤(主としてドーパミンおよびセロトニンアンタゴニスト)はこれらの受容体を遮断することによって働く。
【0086】
真の嘔吐中枢に対するこれら複数の経路の作用は複雑である。マウスのSEBへの経口暴露の数時間内に、腸管粘膜に存在するT細胞ではIL−2およびIFN−γ遺伝子の強い発現が誘導される[Spiekermann and Nagler-Anderson, (1998) Spiekermann GM, Nagler-Anderson C (1998) J Immunol 161:5825-5831]。このように、結果としての粘膜T細胞の活性化および高レベルTh1サイトカインに対する腸管粘膜の他の細胞の応答は脳への神経伝達物質の放出を誘発し、内臓感覚系の必須の役割を助ける。嘔吐に関しては胃からの刺激は必要とされないことに注目すべきである。胃は上記で説明したように種々の刺激に応答して産生される髄質からのシグナルを受容した際に嘔吐反射のエフェクターとして働く。大腸の刺激が小腸へ向けて移動し、最終的に肛門へ達すると下痢が起こる。
【0087】
後記の実施例(特に実施例7ならびに図9および10)で示されるように、本発明者らは、それが本発明の目的であるが、発熱性外毒素アンタゴニストが毒素により媒介される活動不能症状(SE中毒および初期致死ショックに対するヒト応答に類似)を著しく軽減することを見出した。毒素はTh1サイトカインの誘導および放出を惹起し、次いで髄質のニューロンを直接的または間接的に活性化して活動不能症状を引き起こす細胞免疫応答を標的とすることで働くと考えられる。このようにT細胞の活性化を遮断する発熱性外毒素アンタゴニストの単一の作用様式は死および活動不能の双方を防ぐその能力を説明する。図9および10のデータは、発熱性外毒素に対する免疫応答においてヒトに近い動物であるブタモデルにおいて、毒素による活動不能に対するアンタゴニストの保護作用の確実性を示す。
【0088】
このように本発明はさらに、少なくとも1種の発熱性外毒素により誘導される活動不能の予防および/または治療のための医薬組成物に関し、該組成物は配列番号1のアミノ酸配列を有するペプチド、配列番号2のアミノ酸配列を有するペプチド、配列番号3のアミノ酸配列を有するペプチド、およびその任意の混合物から選択される単離・精製ペプチドと、所望により医薬上許容される担体、希釈剤、アジュバントおよび/または賦形剤をさらに含んでなる。
【0089】
本発明はさらに、少なくとも1種の発熱性外毒素により誘導される活動不能を予防および/または治療する方法に関し、該方法はかかる治療を必要とする患者に、配列番号1のアミノ酸配列を有するペプチド、配列番号2のアミノ酸配列を有するペプチド、配列番号3のアミノ酸配列を有するペプチド、およびその任意の混合物から選択される少なくとも1種の治療上有効量の単離・精製ペプチド、またはそれを含んでなる組成物を投与することを含んでなる。有効量の単離ペプチドまたはそれを含んでなる組成物は所定の時間間隔で繰り返し患者に投与してもよい。毒性ショックになった時患者には通常塩の点滴を施すが、容易に水に溶けるアンタゴニストペプチドとの混合にはクリアランスを相殺するため、救急期のその持続投与を見込んでおく。このことは好ましく、極めて迅速なアンタゴニスト投与経路である。投与経路、用量および処置頻度は主治医により決定される。
【0090】
実施例
材料および方法
細胞培養およびヒトサイトカイン遺伝子発現の誘導
健康なヒト提供者のPBMCをFicoll Paque(Pharmacia)で分離し、50mlのRPMI1640培地で2回洗浄し、4×10/mlの濃度に再懸濁し、2%ウシ胎児血清、2mMグルタミン、10mM MEM非特異的アミノ酸、100mMピルビン酸ナトリウム、10mM Hepes pH7.2、5×10−5M 2−メルカプト−エタノール、100単位/mlペニシリン、100μg/mlストレプトマイシンおよび5μg/mlナイスタチンを添加した同培地で培養した。SEB(ロット14〜30、the Department of Toxinology, U. S. Army Medical Research Institute of Infectious Diseasesから)、SEAまたはTSST−1(Sigma)を加えて100ng/mlとした。
【0091】
RNアーゼプロテクション解析
グアニジニウムイソチオシアネートで全RNAを抽出した[Chomczynski and Sacchi, Anal Biochem 162: 156 (1987)]。RNアーゼプロテクション解析は、pBS(Promega)に挿入したDNAから、in vitroでα−[32P]UTPを用いて転写されたゲノムアンチセンスRNAプローブを用いて行った[Arad et al. (1995)同上]。T7プロモーターから転写されたIL−2プローブ(600ヌクレオチド(nt))はIL−2遺伝子の3番目のエキソンおよび3番目のイントロンの一部に相補的であり、8M尿素−ポリアクリルアミドゲルでは、IL−2 mRNAで保護された117ntのRNA断片が得られる。T3プロモーターから転写されたIFN−γプローブ(274nt)はIFN−γ遺伝子の3番目のエキソンおよび3番目のイントロンの一部に相補的であり、IFN−γ mRNAで保護された183ntのRNA断片が得られる。 T3プロモーターから転写されたTNF−βプローブ(700nt)はエキソン1の一部、エキソン2、エキソン3およびイントロン3の一部ならびにエキソン4に相補的であり、TNF−β mRNAは274および263ntの2断片を保護する。ハイブリダイゼーションではセンスRNA転写物を検出するシグナルが得られなかった。18S rRNA(90ntを保護する)またはβ−アクチン(415ntを保護する)のアンチセンスRNAプローブを負荷対照とした。
【0092】
IL−2およびIFN−γ RNAの定量ドットブロットハイブリダイゼーション
1ml培養物からPBMCを回収し、7.5Mグアニジニウム−HClに溶解した。エタノール中、−20℃で一晩沈殿させたRNAをホルムアルデヒドに溶解し、60℃で15分間インキュベートした。10×クエン酸ナトリウム生理食塩水による4種の連続2倍希釈物を96ウェルドットブロット装置を用いて2組、ニトロセルロースシートに塗布した。真空炉にて80℃で焼き付けた後、シートをヒトIL−2およびIFN−γ各々の32P標識アンチセンスRNAプローブとそれぞれハイブリダイズした。感光させたオートラジオグラムをELISAリーダーで630nmで走査した。RNAレベルをA630の単位で表した。所定のRNAサンプルの連続2倍希釈物では、各サンプルに存在する特異的RNAの濃度に比例した遺伝子発現強度の200倍レンジを超える直線的光学濃度応答が得られる[Arad et al. (1995) 同明細書参照; Gerez et al., Clin Immunol Immunopathol 58: 251 (1991); Kaempfer et al., J Clin Oncol 14: 1778 (1996)]。
【0093】
SEB関連ペプチドの合成
ペプチドは、一般に、引用することにより本明細書の一部とされるWO98/29444に記載されるように合成した。
【0094】
p14はフルオロニル−メトキシカルボニル化学を用いて合成し、切断し、その側鎖をトリフルオロ酢酸で脱保護した。トリフルオロ酢酸−ペプチドスレートは培地に可溶であった。同じ手法を用いてD−Alaを結合した。
【0095】
N末端ラウリルシステイン(LC−)およびリシル−パルミトイル(LP−)ならびにC末端システイン(C−)は他のアミノ酸に用いた同じ条件の下で加えた。
【0096】
ペプチドはHPLCにより95%を超える純度であった。
【0097】
免疫化
実施例5に記載のようにマウスを免疫化した。
【0098】
毒性ショックに対するマウスの保護
10〜12週齢の10匹の雌BALB/cマウス(Harlan, Jerusalem, Israel)群を腹腔内注射による毒素抗原投与時に20mgD−ガラクトサミン(Sigma)を腹腔内注射により免疫化した。
【0099】
毒性ショックに対するブタの保護
5日齢混血ブ(主としてヨークシャー;2.5kg)を各試験条件について6匹の群に無作為化し、各群の各々個体にSEA(25μg)を腹腔内注射した。アンタゴニストペプチドはSEAの30分前およびSEA後5時間まで図に示された時間に腹腔内投与した。嘔吐および下痢は8時間までは毎時、次いで12時間までは3時間ごと、さらに21時間目と24時間目に評価した。
【0100】
実施例1
致死抗原投与したマウスにおけるp14Aの有効な防御活性
図1の試験では、SEB暴露から20時間までに90%の対照マウスが死に至った。しかしながら、SEBを致死抗原投与する直前にp14Aを投与した場合にはこれらのマウスの90%が生存していた(図1)。p14Aの防御効果は15の試験にわたって再現性が認められた。生存している動物には苦痛である様子もなく、挙動においても正常な対照動物と見分けがつかないほどであった。それらはモニターした2週間に限っては生存していた。p14A単独に暴露したマウスは十分に生存可能な状態であり、副作用もみられなかった。
【0101】
この防御効果はBALB/cマウス株に特有のものではなかった。A/JマウスもまたSEBによる死を防ぐIPp12Aにより防御された[WO98/29444]。このことから防御が厳密にMHC依存性でないことが示され、従ってアンタゴニストペプチドがMHCクラスII分子と相互作用することが知られていない超抗原ドメインを標的化するという事実に一致している。
【0102】
実施例2
アンタゴニストペプチドでSEBにより誘導される致死ショックからマウスを防御・救済する
アンタゴニストペプチド単独に暴露したマウスは生存可能な状態であり、副作用もみられなかった。SEBを抗原投与したマウスのうち、毒素暴露から24時間の時点でまだ生存しているのは30%だけで、後には20%となった。しかしながら、毒素の30分前にp14を施した場合にはSEBを抗原投与した総てのマウスが防御された(p=0.0003)。生存している動物には苦痛である様子もなく、挙動においても正常な対照動物と見分けがつかないほどであった。それらはモニターした2週間に限っては生存していた。アンタゴニストペプチドの投与を、致死抗原投与の3時間(p=0.05)、5時間(p=0.08)または7時間後にまで遅らせた場合には部分的防御が得られた。20〜40時間の間にはp14Aの漸減的防御効果がみられ、それぞれ70%、60%および50%の生存を得た。p14Aによって、SEB抗原投与前に施した場合に感染が完全に防御されるだけでなく、すでに毒性ショックに陥っているマウスを救うことができることに注目すべきである。これらの結果は図2に示されている。
【0103】
アンタゴニストペプチドがSEBに対し20〜40倍モル過剰である場合に防御されるまたは救われることから、ペプチドがin vivoにおいて効力のある超抗原アンタゴニストであることがわかる。
【0104】
実施例3
致死抗原投与したマウスにおけるp14Aの有効な防御活性
超抗原の致死性研究用に許容される動物モデルのD−ガラクトサミン感作マウスを用いて、p12Aおよびp14Aの防御活性を調査した。図3では、SEBを致死抗原投与する直前に、p12Aで処置したマウスでは約70%生存、未処置(ペプチドを投与しない)の動物ではたった40%であるのに対して、p14を投与した場合にはこれらのマウスの約90%が60時間を超えた後でも生存していたことがわかる。p14Aの防御効果は15にわたる試験で再現性が認められた。生存している動物には苦痛である様子もなく、挙動においても正常な対照動物と見分けがつかないほどであった。それらはモニターした2週間に限っては生存していた。p14Aまたはp12A単独に暴露したマウスは十分に生存可能な状態であり、副作用もみられなかった。
【0105】
実施例4
IFN−γ遺伝子発現の誘導に対するp14Aの有効な拮抗活性
PBMC集団におけるTSST−1またはSEBによるIFN−γの誘導の程度に対するp14Aおよびp12A(配列番号5)の効力を比較し、その結果を図4および5に示している。
【0106】
p14Aはp14の誘導体であり、そのNおよびC両末端にD−Ala残基を有している。同様に、p12Aはp12の誘導体であり、そのNおよびC両末端にD−Ala残基を有している。TSST−1はSEBの全配列とほんの6%しか相同性を示さないが、p12Aおよびp14Aとも、この毒素により誘導されるIFN−γ発現を阻害した(TSST−1、図4)。また、p12Aおよびp14Aの両方がSEBにより誘導される発現も阻害した(図5)。p14AがTSST−1またはSEBのいずれに対しても、p12Aよりも極めて有効な拮抗活性を示したことは驚くべきことであった。
【0107】
p12Aおよびp14AはTSST−1の関係のあるドメインとほとんど相同性を有していない。それにもかかわらず、両ペプチドともTSST−1により誘導されるIFN−γ発現を阻害した。またこの際、実際にp14Aがp12Aの4/12に対して、たった4/14アミノ酸残基しかTSST−1の関連ドメインと共有していないにもかかわらず、p14Aで予期しない有利な結果が得られた。
【0108】
実施例5
保護マウスには致死ショックに対する広スペクトル耐性が急速に展開する
アンタゴニストペプチドが広域防御活性を示すかどうかを調べるために、本発明者らは、SEBと全体で27%のアミノ酸配列相同性しか示さない[Betley and Mekalanos 1988. J. Bacteriol. 170: 34-41]超抗原、SEAの致死抗原投与中にその効果を調べた。図6Aからわかるように、p14AはまたSEAの致死抗原投与からもマウスを保護した。WO98/29444では、アンタゴニストペプチドp12AがSEB、連鎖球菌毒素SPEA(SEAと30%、SEBと48%相同性を有する)またはSEAおよびSEB各々と全体で7%および6%の配列相同性しか示さないTSST−1による死からマウスを保護したことを示した。
【0109】
図6の試験では、p14Aでの防御によりSEAの致死抗原投与で生存した(図6A)7匹のマウスに2週間後、SEBを再び抗原投与した。この際ペプチドアンタゴニスト不在下であった(図6B)。これらのマウスは総て生存していたが、10匹の対照群ではSEB暴露で生存したものはいなかった。2週間後、SEBのこの第2の抗原投与で生存したマウスをもう一度さらに別の超抗原毒素、このときTSST−1に、再びペプチドアンタゴニスト不在下で暴露させた。TSST−1を抗原投与した対照群では10匹総てのマウスが死に至ったが、処置群では7匹のうち1匹だけが死に至った(図6C)。これらの6匹の生存個体に2週間後、そこでSPEAを4回抗原投与した。これら6匹のマウスのうち4匹が生存していたが、対照群では10匹のマウスのうち1匹しかSPEA暴露で生存していなかった。このように、p14Aにより、SEAが媒介する致死ショックから保護されたマウスは異なる発熱性外毒素の連続的抗原投与に対する抵抗力を急速に獲得していた。
【0110】
実施例6
アンタゴニストペプチドでSEAにより誘導される致死ショックからマウスを保護する
SEAを抗原投与する30分前にマウスにp14Aを注射した。この結果は図7に示されている。わかるように、アンタゴニストペプチドによる前処置でSEA抗原投与に対して100%の防御が得られた。これに対し、未処置のマウスでは60時間後、10%しか生存していなかった。p14AがSEAの関係のあるドメインと10/14残基しか一致性を示していなくとも、p14AはSEAの有利なアンタゴニストである。
【0111】
実施例6
アンタゴニストペプチドによる免疫化でSEBにより誘導される致死ショックからマウスを防御する
本発明者らはアンタゴニストペプチドを細胞膜に固定することにより、その免疫原性が高まる可能性を考察した。p14Aを、リジンがリンカーとして、パルミチン酸が疎水性アンカーとして作用する、N末端リシル−パルミトイルリーダーで合成してp14A−LPを得た。図8はp14A−LPおよびp14Aによるマウスの免疫化を示している。p14A−LPで免疫化した11匹のマウスのうち10匹が、p14Aで免疫化した10匹のマウスのうち7匹が致死SEB抗原投与で生存していた。これに対し、アジュバントで免疫化した対照群では10匹のマウスのうち3匹だけであった。免疫化した生存個体に2週間後、再び抗原投与すると、p14A−LPで免疫化した10匹のマウスのうち7匹が、p14Aで免疫化した7匹のマウスのうち4匹が2倍用量のSEBでも生存していた。この用量は投薬を受けていない10匹の対照マウスを24時間内に10匹とも死に至らしめることができる用量である(図8B)。SEBの最初の抗原投与から1週間後に採収した免疫化マウス血清の酵素結合免疫収着検定(ELISA)によりかなりのレベルの抗SEB IgM(0.835単位)が認められたが、p14Aペプチドに対して向けられたIgMは極めて低い値(0.08単位)であった。さらにこれらの血清を漸増濃度のp14A、10μg/mlまで、とともに一晩プレインキュベーションしたが、それらのSEBとの結合能力は低下しなかった(0.840単位)。アンタゴニストペプチドがSEB−結合抗体を完成していないことは明らかである。アンタゴニストペプチドは抗SEB−抗体を誘導しているが、まだそれ自体に対する抗体が検出されていないことは注目すべきである。このことから、アンタゴニストペプチドのそれが誘導する抗体に対する親和性は毒素の親和性よりもはるかに低いことが示される。これらの結果は、アンタゴニストペプチドを用いる抗毒素ワクチンアプローチには、疎水性アンカーの利用に限定されるものではないが、生産性があることを示している。
【0112】
実施例7
p14AでSEAにより誘導される活動不能からブタを保護する
ヒトT細胞はブドウ状球菌超抗原に対し、ネズミのものより少なくとも2オーダーの大きさで感作しやすい。ヒトは毒性ショック症候群を引き起こしやすいが、マウスは、TCRの最も高い反応性のあるVβ鎖を示す細胞がネズミT細胞のすべての範囲から消失しているかまたは関連のVβ遺伝子が欠失していることが明らかであり[Arad et al., 2000,同明細書参照]、耐性である。そのためマウスは超抗原毒素に対して自然耐性を有しており、それらが毒性ショックを受ける前に感作しているはずである。さらにマウスは体重および免疫系に関してヒトとはかけ離れている。よって人間により近い動物モデルでもアンタゴニストの効果を立証しておくことが重要である。
【0113】
本発明者らは両方の問題:毒素活動不能およびより高度な動物モデルの使用、に取り組んできた。ブタはヒトとよく似た免疫系を有している;例えば、ブタおよびヒト間の、ショックを媒介するTh1サイトカインIL−2およびIFN−γをコードするmRNAのヌクレオチド配列相同性は75〜85%のオーダーであるが、ヒトおよびマウスmRNA間では類似性は認められない。
【0114】
ブタは感作の必要のない急性超抗原暴露に感受性であり、ヒトに見られるものとよく似た活動不能症状をひき起こす。悪心、嘔吐(ニューロン応答)ならびに重症の下痢(腸免疫応答)をはじめとする毒性ショックの早期活動不能症状の再現可能なブタモデルを確立した。図9からわかるように、アンタゴニストペプチドp14Aは毒素により誘導される活動不能を効果的に緩和している。
【0115】
5日齢混血ブタ(主としてヨークシャー;2.5kg)を、各試験条件について6匹の群に無作為し、各群の各々の個体にSEA(25μg)により重症の活動不能を引き起こした。これは静脈または腹腔経路のいずれによって与えても類似した動態および強さで、2時間以内には目にも明らかとなり、24〜36時間で鎮静した。腹腔経路は静脈経路と同様に効果的であり、なお外傷が少なくてすむことから活動不能試験にはSEAの腹腔内投与を用いた。この結果からはブタが特別にSEA感受性であることが確認される[Taylor et al., Infect Immun 36: 1263 (1982)]。この選択的感受性の理由には、SEAがそのβを捕らえて独立した第2の部位にあるMHCII分子と結合し、それをいっそう強固に結合して、MHCII分子間に架橋をもたらしていることがある[Hudson et al., J Exp Med 182: 711 (1995); Schad et al., EMBO J 14: 3292 (1995); Abrahmsen et al., EMBO J 14: 2978 (1995)]。毒素アンタゴニストにより標的化されるドメインはMHCIIの結合部位およびSEAのTCR結合部位とも離れている。それにもかかわらず、アンタゴニストp14Aにより10匹のマウスのうち7匹がSEAによる死から保護され、かつ生存個体には広域防御免疫が惹起され(図6)、図7の試験ではSEA抗原投与した10匹のマウスのうち10匹にそれが現れた。
【0116】
次の基準を用いてブタの活動不能を評価した:嘔吐(評点4);下痢、軽度(評点1)、中度(評点2)、重度(評点4)、および水下痢(評点6)(データなし)。長期食欲不振および雌ブタの乳首の代わりの吸水口の使用、無関心ならびによろめきがはっきりと観察されるが、これらは容易に定量できない;体温格差は正常な対照動物と平均1℃未満にとどまる。
【0117】
本発明者らはヒトPBMC(図4および5)および致死毒性ショックから保護されたマウス(図3)においてin vitroでの超抗原の作用を阻害する能力に関し、p12Aよりもp14Aの方が効果があることを示した。p14AアンタゴニストペプチドによりブタのSEA活動不能症状(嘔吐および下痢)が鎮静した。
【0118】
図9からわかるように、漸増用量のp14Aにより全般的な活動不能、ならびに嘔吐および下痢が目に見えて緩和された。これらの結果は、実施した6回のアンタゴニスト投与の最後の投与後に起こり、広く維持、発症する全般的活動不能(p=0.002)および下痢(p<0.001)に関してはかなり有意であり、post hoc検定で有意であった。また、嘔吐もアンタゴニスト用量に応じて緩和した。
アンタゴニストペプチド単独では副作用はみられなかった:p14A単独を受けた混合群の18匹のブタでは活動不能のいずれの症状も認められなかった(図9)。
本発明者らはアンタゴニストペプチドp14Aによる、対照動物では長期化し、たいてい5時間(試験群におけるアンタゴニストペプチドの最終投与時間)を超えて24時間まで、発症する下痢の効果的な抑制を認めた;このことからアンタゴニストペプチドの長期にわたる効果が示される。
【0119】
p14Aアンタゴニストペプチドp14AによりブタのSEA活動不能症状(嘔吐および下痢)が抑制され、アンタゴニストの投与回数によってその効果が高まった(図10)。この抑制は統計学的に有意である。SEA暴露後にp14Aアンタゴニストペプチドの投与を4回受けたブタ群は、SEA暴露後にアンタゴニストペプチドの投与を2回しか受けていない群よりも低い活動不能を示した。また後の両方の群はSEA暴露の30分前に1用量のアンタゴニストペプチドを受けていたが、より多くの回数の毒素後処置を行うほどより効果の高い活動不能の抑制が得られる。これらの結果から、例えば、毒性ショックにあるおよび重症の食中毒にあるヒトで見られるような、活動不能症状の治療におけるアンタゴニストペプチドの可能性ある効用が示される。
【0120】
このように、アンタゴニストペプチドp14Aは、マウスだけでなく、免疫系がヒトのものとより密接に関係している動物であるブタにおいても、in vivoで毒素アゴニスト活性を全く検出することなく超抗原毒素、SEAの毒性ショック症状を止めることが可能である。
【0121】
これらの実施例は本発明の範囲の具体例をさらに記載し、例示するものである。これら実施例は本発明を限定するものではなく、単に例示を目的としたものであり、本発明の精神および範囲を逸脱することなくその多くの変法が可能である。
【0122】
本明細書において引用される総ての参考文献は、引用することにより本明細書の一部とされる。
【0123】
【配列表】
Figure 0004076766
Figure 0004076766
Figure 0004076766
Figure 0004076766
Figure 0004076766
Figure 0004076766

【図面の簡単な説明】
以下の図面により本発明をさらに詳細に説明する。
【図1】アンタゴニストペプチドがSEBにより誘導される致死ショックからマウスを保護することを示す説明図。
10匹のBalb/cマウスに20mgD−ガラクトサミンを感作させ、同時に10μgSEBを抗原投与した(○)。もう一方の10匹のマウスにはSEB抗原投与30分前に25μgのp14Aを施した(●)。生存個体をモニターした。
【図2】アンタゴニストペプチドがSEBにより誘導される致死ショックからマウスを保護・救済することを示す説明図。
10匹のBALB/cマウス群に20mgD−ガラクトサミンを感作させ、同時に10μgSEBを抗原投与した。同時に注射した。1アリコートの25μgのp14AをSEB抗原投与30分前(▲)またはSEB投与後の3(黒四角)、5(○)もしくは7(●)時間後に注射した。p14Aを受けなかった10匹の感作無投薬マウスをSEB対照とした(□)。総ての注射は腹腔内により行った。
【図3】アンタゴニストペプチドp12Aおよびp14AによるSEBにより誘導される致死ショックからのマウスの保護を示す説明図。
10匹のBALB/cマウス群に、20mgD−ガラクトサミンとともに5μgの毒素を腹膜内注射してSEB(Sigma)を抗原投与した。示されたように25μgのp12Aまたはp14AのいずれかをSEB投与30分前に腹膜内注射した。生存個体をモニターした。
【図4】TSST−1によるIFN−γ遺伝子発現誘導に対するアンタゴニストペプチドp12Aおよびp14Aの効力を示す説明図。
健康なヒト提供者のPBMCをFicoll Paque(Pharmacia)で分離し、50mlのRPMI1640培地で2回洗浄し、4×10/mlの濃度に再懸濁し、2%ウシ胎児血清、2mMグルタミン、10mM MEM非特異的アミノ酸、100mMピルビン酸ナトリウム、10mM Hepes、pH7.2、5×10−5M 2−ME、100単位/mlペニシリン、100μg/mlストレプトマイシンおよび5μg/mlナイスタチンを添加した同培地で培養した。一晩静置した後、1ml中4×10PBMCのアリコートを、100ng/mlのTSST−1(Sigma)単独の存在下または示された10μg/mlのp12Aもしくはp14Aの存在下で、示された回数培養した。全RNAを示された回数抽出し、連続2倍希釈物を32P標識IFN−γアンチセンスRNAプローブを用いるブロットハイブリダイゼーション解析[Arad et al., (2000) 同上]に付した。オートラジオグラムを濃度計で630nmにて定量し、630nmの吸光度をプロットする。
【図5】SEBによるIFN−γ遺伝子発現誘導に対するアンタゴニストペプチドp12Aおよびp14Aの効力を示す説明図。
1ml中4×10PBMCのアリコートを、100ng/mlのSEB(ロット14〜30、the Department of Toxinology, United States Army Medical Research Institute of Infectious Diseases(USAMRIID, Frederick, Maryland)から)単独の存在下または指示された10μg/mlのp12Aもしくはp14Aの存在下で、示された回数培養した。全RNAを示された回数抽出し、連続2倍希釈物を32P標識IFN−γアンチセンスRNAプローブを用いるブロットハイブリダイゼーション解析に付した。オートラジオグラムを濃度計で630nmにて定量し、630nmの吸光度をプロットする。図4の場合と同じPBMC集団を用いた。
【図6】アンタゴニストにより保護したマウスには致死ショックに対する広域免疫が急速に現れることを示す説明図。
(A)20mgD−ガラクトサミンによる感作および10μgSEAによる同時抗原投与30分前に、10匹のBALB/cマウスにp14Aを施した(●)。さらにp14Aの注射は行わずに、7匹の生存個体に2週間後、10μgSEB(▲;B)、続いて2週間後に10μgTSST−1(黒四角;C)、さらに2週間後に15μgSPEA(▲;D)を再び抗原投与した。各抗原投与では、10匹の感作無投薬マウスを毒素対照とした(○、△、□)。総ての注射は腹腔内により行った。
【図7】アンタゴニストペプチドがSEAにより誘導される致死ショックからマウスを保護することを示す説明図。
10匹のBALB/cマウス群に10μgSEAを腹腔内により抗原投与し、SEA投与30分前に25μgのp14Aを腹腔内注射した。
【図8】アンタゴニストペプチドでの免疫化でSEBにより誘導される致死ショックからマウスを保護することを示す説明図。
A:10匹のBALB/cマウス群(p14A−LPについては11匹のマウス)に、フロイントアジュバント(FA)中の示されたペプチド10μgを3回注射(0、2および4週間目)して免疫化し、その後6週間目に10μgSEBおよび20mgD−ガラクトサミンを腹腔内注射して抗原投与した。生存個体をモニターした。B:最初の抗原投与から2週間後、Aの生存個体(p14A−LP、n=10;p14A、n=7)に20μgSEBおよび20mgD−ガラクトサミンを再び抗原投与した。LP、リシル−パルミトイル。FAおよびp14A−LP(▲)、FAおよびp14A(□)またはFA単独(黒四角)で免疫化したマウス;SEBを抗原投与した無投薬対照マウス(○)。
【図9】発熱性外毒素アンタゴニストでSEAにより用量依存的に起こる浮力かからブタを保護することを示す説明図。
ブタ群(全体の群の大きさ、n)に、0時間に25μg/kgSEAを腹腔内により抗原投与した。示されたようにp14A(25、50または100μg/kg)をSEA投与から〜0.5時間および1、2、3、4および5時間後に腹腔内により施した。それぞれのブタを、11時点を24時間にわたって観察した。これらの時点の曲線の下にある面積を全般的活動不能、嘔吐および下痢についてプロットする。全般的活動不能のスコアは嘔吐および下痢スコアの合計である。群間の反復測定解析の結果、p値を得る。統計解析はWindows9.0ソフトウェアのSPSSを用いてTukey HSD post hoc検定によりデータ集合のANOVAを行った(なお、p≦0.05には1つのアステリスクを付けている)。毒素投与なしのp14A対照を右に示す。
【図10】アンタゴニストペプチドの反復投与によるSEAにより誘導される活動不能からのブタの保護を示す説明図。
6匹の子ブタ群に25μg/kgSEAを腹腔内により抗原投与した。p14A(50μg/kg)を0、1.5および2.5時間(×3)にまたは0、1.5、2.5、3.5および4.5時間(×5)にIPにより施した。嘔吐および下痢の活動不能スコアをそれぞれ示す。生理食塩水対照動物にはSEAもp14Aも与えなかった。曲線の下にある面積を、評価した全般的活動不能、嘔吐および下痢について、10時点を24時間にわたってプロットする。統計解析はWindows9.0ソフトウェアのSPSSを用いてTukey HSD post hoc検定によりデータ集合のANOVAを行った(なお、p≦0.05には1つのアステリスクを付けている)。[0001]
Field of Invention
The present invention relates to peptides structurally related to protein domains in pyrogenic exotoxins. The peptides of the present invention can antagonize T cell activation mediated by the pyrogenic exotoxin and elicit protective immunity against toxic shock induced by the exotoxin. The present invention further comprises a pharmaceutical preparation containing the peptide for the treatment or prevention of toxic shock, which can elicit protective immunity against the toxic shock induced by the exotoxin, and the peptide Regarding vaccines.
[0002]
Background of the Invention
The pyrogenic exotoxins are also called superantigen toxins andStaphylococcus aureus) And Streptococcus pyogenes (Streptococcus pyogenes). Exotoxins consisting of Staphylococcus aureus exotoxin (SE) cause major human food poisoning cases as a sign of vomiting and diarrhea after ingestion [Schlievert, J Infect Dis 167: 997 (1993)]. Staphylococcus aureus is widely found in nature and is often associated with humans. Of the five major SE serotypes (designated SEA-SEE and SEG), SEB is the most prevalent [Marrack and Kappler, Science 248: 705 (1990)]. SEB has also been recognized as a major cause of viral infections in the airways of non-menstrual toxic shock syndrome, which can be associated with surgical or injured wounds, and particularly influenza patients who are vulnerable to children [Schlievert ( 1993) ibid; Tseng et al., Infect Immun 63: 2880 (1995)]. Toxic shock syndrome, in its most severe form, results in shock and offspring [Murray et al., ASM News 61: 229 (1995); Schlievert (1993) ibid.]. More generally, in atopic dermatitis [Schlievert (1993) supra] and Kawasaki disease syndrome [Bohach et al., Crit Rev Microbiol 17: 251 (1990)], SEA to SEE and Toxic Shock Syndrome Toxin 1 (TSST-1) The membranes of members of the staphylococcal exotoxin family including) have been associated with toxic shock syndrome.
[0003]
There is a view that SEB can be used as a biological weapon because it can cause lethal shock in humans after aerosol exposure and SEB can be mass produced relatively easily [Lowell et al., Infet Immun 64: 1706 (1996)]. SEB is considered to be a potential biological weapon primarily in terms of its lethality. But SEB also has an incapacitating agent that, due to its powerful vomiting and diarrhea-inducing ability, can significantly impair the effectiveness of combat power, even temporarily, thereby making it susceptible to attack by normal military means. It is. Needless to say, the harmful effects of SEBs must generally attack, not only with respect to military aspects.
[0004]
SEB is a toxic mitogen that induces a paradoxical response in infected organisms, on the one hand it is a powerful stimulator of the immune system and on the other hand it can allow the growth of infectious bacteria that are not disturbed by the immune response It is a huge immunosuppressant [Hoffman, Science 248: 685 (1990); Smith and Johnson J Immunol 115: 575 (1975); Marrack et al., J Exp Med 171: 455 (1990); Pinto et al., Transplantation 25: 320 (1978)]. Activation of Th1-type cytokine gene expression exemplified by interleukin-2 (IL-2), interferon-γ (IFN-γ) and tumor necrosis factor-β (TNF-β) during cellular immune response; On the other hand, CD8 cells and other cell subsets [Ketzinel et al., Scand J Immunol 33: 593 (1991); Arad et al., Cell Immunol 160: 240 (1995)], and also Th2 cells, IL-4 and IL -10-derived inhibitory cytokines [Mosmann and Coffman, Annu Rev Immunol 7: 145 (1989)] induced dynamic interactions with antigens or mitogens between their cell-mediated suppression. The
[0005]
SEB is a member of the pyrogenic exotoxin family [Herman et al., Ann Rev Immunol 9: 745 (1991)] and consists of bacterial exotoxins and Mls proteins. These antigen toxins stimulate rodent or human T cell production 20,000 times higher than normal antigens. Thus, SEB activates 30-40% of total T cells in some mice [Marrack and Kappler (1990) supra]. In fact, SEB toxicity requires T cells, and mice lacking T cells or SEB-reactive T cells are not affected by SEB doses resulting in weight loss and death in normal animals [Marrack et al. (1990) ibid .; Marrack and Kappler (1990) ibid.]. Unlike normal antigens, SEB and related toxic mitogens do not require processing and antigen presentation [Janeway et al., Immunol Rev 107: 61 (1989)], but the T cell receptor β chain (V- T cells are activated by binding to specific sites in the variable part of β) [Choi et al., Nature 346: 471 (1990)]. The region important for the interaction of the T cell receptor with the toxin is the outer surface of the V-β domain, which is not involved in normal antigen recognition [Choi et al., Proc Natl Acad Sci USA 86: 8941 (1989) ]. At the same time, pyrogenic exotoxins bind directly to MHC class II branches [Scholl et al., Proc Natl Acad Sci U.S.A. 86: 4210 (1989)], and thus mainly CD4.+Acts on T cells but CD8+Cells are also activated [Fleischer and Schrezenmeier, J Exp Med 167: 1697 (1988); Fraser, Nature 339: 221 (1989); Misfeldt, Infect Immun 58: 2409 (1990)]. At present, there is a consensus that pyrogenic exotoxin activates T cells very effectively because it bypasses the normal interaction of antigens with class II MHC and T cell receptors [ Janeway, Cell 63: 659 (1990)]. Another view is that pyrogenic exotoxin acts as a co-ligand that helps the action of minimal amounts of normal antigens and thus significantly overloads [Janeway (1990) supra].
[0006]
The toxicity of SEB and related exotoxins is thought to be related to the ability of these molecules to stimulate rapid and excessive production of cytokines, particularly IL-2, IFN-γ and tumor necrosis factor (TNF). IL-2, IFN-γ and TNF-β are secreted from activated T helper type 1 (Th1) cells, whereas TNF-β is secreted by Th1 cells, monocytes and macrophages. Suddenly produced high levels of these cytokines have been implicated as a central etiology in toxin-related toxicities [Schard et al., EMBO J 14: 3292 (1995)], resulting in a rapid decrease in blood pressure that causes toxic shock. It is thought to cause.
[0007]
Although the study provides a plausible explanation for the strong stimulation of T cells by SE, it is not yet clear why these toxins also have strong immunosuppressive properties. They cause a decrease in both primary T and B cell responses, including antibody production and plaque-forming cell development [Hoffman (1990) ibid; Smith and Johnson (1975) ibid; Marrack et al. (1990) Pinto et al. (1978) ibid .; Ikejima et al., J Clin Invest 73: 1312 (1984); Poindexter and Schlievert, J Infect Dis 153: 772 (1986)].
[0008]
Human staphylococcal toxin sensitivity is 100 times better than mice. Another pyrogenic exotoxin from Staphylococcus aureus, Toxic Shock Syndrome Toxin 1, TSST-1, stimulates human T cells to reduce the key cytokines IL-2, IFN-γ and TNF-β to 0 .. Less than 1 pg / ml is expressed, whereas murine cells require approximately 10 pg / ml [Uchiyama et al., J Immunol 143: 3173 (1989)]. Mice are relatively resistant to toxic mitogens from their T cell repertoire by lacking cells that display the most reactive V-β chain or by deleting these V-β genes. [Morrack and Kappler (1990) same as above]. Such defects are not detected in humans and are quite inconsistent.
[0009]
The effects of SEB (and the same superantigen exotoxins) in inactive and potentially fatal humans, whether civilian or military, prevent SEB, treat people exposed to SEB and safe SEB vaccines Need.
[0010]
Despite this urgent need, there is still no protection or cure. Thus, in murine models of SEB poisoning sensitized to D-galactosamine (some based on intramuscular challenge with SEB toxin and some based on intranasal challenge with mucosal SEB exposure). The toxoid vaccine was able to protect mice, but here the SEB toxoid component was prepared by treating a biologically active complete protein molecule with formalin for 30 days [Lowell et al. (1996) ibid. ]. The inventors have shown that antibodies formed against specific peptide domains within the SEB molecule enhance the ability of SEB to stimulate human T cells rather than protecting against toxins [WO 98/29444; Arad et al., Nature Medicine, 6 (4): 414-421 (2000)]. In view of the risk of eliciting specific SEB-sensitized antibodies that not only can not confer protective immunity in people exposed to SEB, but can also result in a significant deterioration of the toxic response, this discovery is a vaccine for SEB toxoids. Use is limited.
[0011]
Other researchers sought to rely on using fragments rather than complete SEB proteins by synthesizing a series of overlapping SEB peptides, each on the order of 30 amino acids long [Jett et al., Infect Immun 62: 3408 (1994)]. These peptides were used to generate antisera in rabbits and then examined for their ability to inhibit the growth of a mixture of human T cells and macrophages induced by SEB. This effort did not yield an effective or specific inhibitory response. Thus, peptide pSEB (113-144), which contains amino acids 113-144 of the SEB protein molecule, and peptides spanning amino acids 130-160, 151-180, and 171-200, respectively, exhibited some lymphocyte proliferation induced by SEB. Inhibited antisera were raised up to 2.5-fold [Jett et al. (1994) supra].
[0012]
Several researchers have attempted to create peptide vaccines. For example, Mayordomo et al. [J Exp Med 183: 1357 (1996)] used p53-derived peptide variants as vaccines for the treatment of murine tumors. Huges and Gilleland [Vaccine 13: 1750 (1995)]Pseudomonas aeruginosa) Was able to protect against P. aeruginosa infection in a murine acute pneumonia model. In an attempt to use peptide immunization in humans, Brander et al. [Clin Exp Imunol 105: 18 (1996)]+/ CD4+T cell targeted conjugate vaccine is memory CD4+It was shown that restimulation of the T cell response failed to induce cytotoxic T lymphocytes.
[0013]
The main sources of exotoxins are Staphylococcus aureus and Streptococcus pyogenes as already described. The carnivorous bacterium Streptococcus pyogenes produces a series of different toxins in a mode of action that mimics excessive activation of T cells. S. aureus also produces SEA, SECs, SEE and TSST-1 (toxic shock syndrome toxin 1), followed by SEB as the main component, and Streptococcus pyogenes is the main toxin in addition to SPE A and other pyrogenic Produces exotoxins. Thus, toxin mixtures are encountered in staphylococcal food poisoning and in more serious biological warfare or toxic shock caused by Streptococcus pyogenes. The composition of such a mixture cannot be predicted with certainty. In the worst-case scenario of biological warfare, it is not a single purified pyrogenic exotoxin as preferred for immunological studies, but is readily available and unpurified, such as produced by culturing S. aureus Naturally, a natural toxin mixture is used.
[0014]
Clearly this complexity requires the development of a wide range of pyrogenic exotoxin antagonists as well as a wide range vaccine. Antagonists have been found by the inventors [WO 98/29444 and Arad et al., (2000) supra] that are not sensitizing and can protect test animals from lethal doses of toxin. These antagonists are peptides that are structurally related to a domain of pyrogenic exotoxin, which has a central folding point within the exotoxin, starting with β chain 7 based on the domain number of SEB, The β chain 7 is connected to the α-helix 4 via the short β chain 8 and ends in the α-helix 4. This domain is not known to interact with MHC class II molecules.
[0015]
These antagonist peptides are described in detail in WO98 / 29444 and Arad et al., Nature Medicine, 6 (4): 414-421 (2000) owned by the same person, the contents of which are incorporated herein by reference in their entirety. To be part of
[0016]
Thus, WO 98/29444 particularly discloses a vaccine that can confer protection not only against SEB but also against a wide range of SE venom systems such as SEA, SEC, TSST-1. Further, this publication WO 98/29444 discloses the prevention of toxic shock induced by SEB or any other pyrogenic exotoxin and the treatment of exposed patients. Prior art by the inventors has shown the design of drugs that antagonize the effects of SEB and any other pyrogenic exotoxins, which are used in medical treatment of acute food poisoning, in toxic shock and related pathologies. It also has great value in protecting life. The peptides developed so far by the inventors are further used in and for long-term treatment of acute toxic shock and the immediate or short-term and emergency prevention of the harmful effects of such toxins, which may be due to accidental food poisoning, for example. It has been shown to be an antipyretic exotoxin antagonist used in vaccines for immunization against febrile exotoxin poisoning for prevention.
[0017]
In studies of further improved toxin antagonists, the inventors have shown that blocking pyrogenic exotoxin action in human immune responses in vitro, strictly inhibiting toxin-mediated induction of IFN-γ mRNA, and many fevers A novel 14-mer peptide, which is superior to the known peptide antagonists in inducing protective immunity against the response mediated by sex exotoxin, is newly developed. This is the main object of the present invention, and can be developed as a broad-area vaccine. It suggests sex.
[0018]
This and other objects of the present invention will become apparent from the following description.
[0019]
Summary of the Invention
The present invention relates to an isolated and purified peptide having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, and is also referred to herein as p14. The p14 peptides of the present invention can antagonize toxin-mediated T cell activation and / or protect against toxic shock induced by pyrogenic exotoxin or a mixture of pyrogenic exotoxins.
[0020]
The invention further relates to derivatives of p14 that antagonize toxin-mediated T cell activation and can protect against toxic shock induced by pyrogenic exotoxin or a mixture of pyrogenic exotoxins. Such derivatives are referred to herein as functional derivatives. Specific functional derivatives of the peptides of the invention include p14 (SEQ ID NO: 2, also referred to herein as p14A) having D-Ala at both its N-terminus and C-terminus, and lysyl-palmitoyl at its N-terminus It is a derivative of p14 having a residue (SEQ ID NO: 3, also called p14-LP).
[0021]
Peptides and derivatives of the present invention antagonize toxin-mediated T cell activation and, for example, from SEB, SEA, SEC, TSST-1, SPEA, SPEC, SED, SEE, SEH, SEC1, SEC2, SEC3 It can protect against toxic shock induced by a selected pyrogenic exotoxin or mixture of pyrogenic exotoxins. These exotoxins share the structural domain targeted by the peptides and derivatives of the present invention, but this domain starts within β chain 7 based on the SEB domain number and β chain 7 is short. It is connected to α-helix 4 via β chain 8 and ends in α-helix 4. The peptides and derivatives of the invention have at least 30% homology with the sequences of these domains in various toxins.
[0022]
Thus, the pyrogenic exotoxin can be a bacterial exotoxin produced by Staphylococcus aureus or Streptococcus pyogenes.
[0023]
According to the present invention, the peptide comprises a lauryl-cysteine (LC) or lysyl-palmitoyl residue via its N-terminus and / or a cysteine (C) residue via its C-terminus, or the peptide It may be further coupled with other residues suitable for coupling with adjuvants for immunization. There are several modifications that can be used to obtain functional derivatives.
[0024]
Furthermore, the peptide may be in the form of an oligomer, in particular a dimer, a trimer, or may be in a constrained conformation, where the constrained conformation is an internal cross-link, small range cyclization, extension. Or obtained by other chemical modifications.
[0025]
The peptides and derivatives of the present invention can inhibit the expression of pyrogenic toxin-induced mRNA encoded by IL-2, IFN-γ or TNF-β genes.
[0026]
Furthermore, the peptides and derivatives of the invention can elicit the production of antibodies that block pyrogenic toxin-mediated T cell activation in the presence of a suitable immune adjuvant in immunized individuals. .
[0027]
In a second aspect, the present invention provides toxin-mediated activation of T cells comprising as an active ingredient a therapeutically effective amount of at least a peptide of the present invention or a functional derivative thereof, or any mixture thereof. A pharmaceutical composition for the treatment or short-term prevention of is provided. The peptides and derivatives of the present invention can protect against toxic shock induced by pyrogenic exotoxins or mixtures of pyrogenic exotoxins.
[0028]
The present invention further relates to a toxic shock induced by at least one pyrogenic exotoxin comprising as an active ingredient an immunologically effective amount of at least the peptide of the present invention or a functional derivative thereof, or a mixture thereof. Provide vaccines that confer long-term immunity.
[0029]
The invention further relates to a composition for the prevention and / or treatment of inactivity induced by at least one pyrogenic exotoxin comprising an isolated, purified peptide or derivative of the invention.
[0030]
Also provided by the present invention is a method for first-aid or short-term prevention of an acute toxic shock and adverse effects that may be due to, for example, accidental food poisoning induced by at least one pyrogenic exotoxin, said method Comprises administering to a patient in need of such treatment a therapeutically effective amount of a pharmaceutical composition of the invention, or a therapeutically effective amount of a peptide of the invention or a functional derivative thereof or a mixture thereof.
[0031]
The present invention further provides a method of conferring long-term immunity against toxic shock induced by pyrogenic exotoxin or a mixture of pyrogenic exotoxins comprising administering to a patient an effective immunizing amount of the vaccine of the present invention. provide.
[0032]
Still further, the present invention provides a method for preventing or treating inactivity induced by at least one pyrogenic exotoxin comprising the isolated or purified peptide or derivative of the present invention.
[0033]
Detailed Description of the Invention
The present invention is directed to agents effective for the long-term and short-term treatment and prevention of toxic shock induced by pyrogenic exotoxin, particularly a 14-mer peptide having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, and pyrogenic It relates to specific domains within exotoxins and functional derivatives thereof. The biological properties of a peptide can be evaluated by several criteria:
[0034]
1. Lack of SEB agonist activity
By the ability to induce expression of mRNA encoded by IL-2 and IFN-γ genes in peripheral blood mononuclear cells (PBMC) from normal human blood donors in the absence of any other inducer Assayed.
[0035]
2. Pyrogenic exotoxin antagonist activity
In PBMC, it is assayed by its ability to inhibit the expression of mRNA encoded by IL-2, IFN-γ and TNF-β genes induced by pyrogenic exotoxins such as SEB.
[0036]
3. Immunogenicity
In immunized rabbits, it is assayed by the ability of the peptide to elicit the production of immunoglobulin G (IgG) antibodies that bind SEB.
[0037]
4). Immunogenicity
In immunized rabbits, assayed by the ability of peptides to elicit the production of antibodies that block the deleterious effects of pyrogenic exotoxins such as SEB on the human cellular immune response, by SEB in PBMC, or TSST-1 or more related This is monitored by the ability of the rabbit serum generated against the peptide to inhibit the induction of IL-2 and IFN-γ mRNA by other pyrogenic exotoxins such as the SEA toxin SEA.
[0038]
5. Activity of vaccines such as anti-SEB vaccine
In the D-galactosamine mouse model, it is assayed by the ability of the peptide to protect immunized animals against lethal doses of SEB.
We have obtained peptides that meet each of these five criteria. Some of such peptides are disclosed in WO 98/29444. The inventors have now found that certain 14-mer peptides and derivatives thereof show improved properties compared to prior art peptides. Thus, in certain embodiments of the invention, 14-mer peptide antagonists were designed. This peptide blocks the effects of SEB and other pyrogenic exotoxins on the human immune response in vitro, and strictly inhibits SEB-mediated induction of IL-2, IFN-γ and TNF-β mRNA. It is clear that this peptide can be used for the treatment of acute toxic shock and adverse effects that may be due to, for example, accidental food poisoning induced by pyrogenic exotoxins.
[0039]
The peptide of the present invention has an amino acid sequence that is homologous to the amino acid sequence of the pyrogenic exotoxin domain (this domain forms a central fold in the exotoxin and is based on the domain number of SEB and is in β chain 7 And β chain 7 is linked to α-helix 4 via short β chain 8 and ends in α-helix 4), has no toxin agonist activity and is mediated by toxin-mediated T lymphocytes. Can antagonize activation. Homology in this region is as low as no more than about 30% or even less than the corresponding region in other pyrogenic exotoxins. Specifically, the peptide p14 of the present invention has the amino acid sequence VQYNKKKATVQELD (SEQ ID NO: 1), and two additional amino acids of the SEB sequence at the N-terminus before the sequence YNKKKATVQELD of the prior art p12 (SEQ ID NO: 4) (VQ). p14A (SEQ ID NO: 2) is flanked on both ends by D-alanine for stronger protease resistance, similar to the prior art p12A (SEQ ID NO: 5) (WO 98/29444).
[0040]
Table 1 summarizes the specific peptides described in this application and their SEQ ID NOs.
[Table 1]
Figure 0004076766
[0041]
In another embodiment, the peptide antagonists of the invention can elicit antibodies that protect human lymphoid cells against SEB, SEA and TSST-1, which confers broad protective immunity against pyrogenic toxins It shows you can. However, antibodies raised against peptides derived from certain other SEB protein domains actually do not protect against toxins, but are expressed by higher induction of IL-2 and IFN-γ mRNA. Enhanced the response of human PBMC to SEB and SEA. Immunization of mice with these SEB antagonist peptides elicited protection against lethal doses of SEB, resulting in survival of the test animals. It is clear that these peptides can also be used to confer long-term immunity against toxic shock induced by pyrogenic exotoxins.
[0042]
Thus, in a first aspect, the present invention relates to a peptide comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 and a functional derivative of such peptide, wherein the isolated and purified peptide exhibits toxin adonist activity. Without it, it can elicit protective immunity against toxic shock induced by exotoxins. As used herein, the term derivatives and functional derivatives do not exhibit toxin agonist activity and do not interfere with the ability of the peptide to elicit protective immunity against toxic shock induced by exotoxin and / or Alternatively, it means any peptide with insertions, deletions, substitutions and modifications (hereinafter referred to as “derivatives”) to peptides that antagonize toxin-mediated T cell activation. Derivatives should maintain a minimum of homology with the domain, for example about 30% or somewhat less than 30%.
[0043]
In a second aspect, the present invention provides an isolation and purification comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 that does not inhibit toxin agonist activity and is capable of antagonizing toxin-mediated T cell activation. It relates to peptides and functional derivatives of such peptides. The peptides of the present invention can protect against toxic shock induced by pyrogenic exotoxins or mixtures of pyrogenic exotoxins.
[0044]
Pyrogenic exotoxins are usually exotoxins produced by bacterial exotoxins, particularly S. aureus or Streptococcus pyogenes.
[0045]
The isolated / purified peptide of the present invention comprises the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 (hereinafter also referred to as p14 or p14 (148-161)), and a functional derivative thereof. p14 and functional derivatives thereof may elicit protective immunity against toxic shock induced by pyrogenic exotoxin or a mixture of pyrogenic exotoxins and / or antagonize toxin-mediated T cell activation. it can. These peptides are also used for first-aid treatment of any acute effects of toxic shock and adverse effects that may be due to, for example, fever exotoxin-induced food poisoning, and the provision of long-term immunity against such toxic shock. Can be used for. As indicated above, like the p14 peptide, the functional derivative preferably also has at least 30% homology with the protein domain of the pyrogenic exotoxin. p14 (SEQ ID NO: 1) is homologous to positions 148-161 of the sequence of the naturally occurring protein shown in SEQ ID NO: 6 at 11 of its 14 amino acid residues.
[0046]
In addition, as shown in the Examples below, the p14 peptide also has toxin antagonist activity against TSST-1, but has less than 30% homology with the corresponding region of TSST-1, leaving 14 amino acid residues. Share 4 of the groups.
[0047]
The lack of structure of the linear peptides makes them susceptible to proteases in human serum and reduces their affinity for the target site as only a few of the possible conformations are active work. It is therefore desirable to optimize the antagonist peptide structure.
[0048]
In order to improve the peptide structure, the peptides of the invention can be combined with lauryl-cysteine (LC) or lysyl-palmitoyl residues via their N-terminus and / or cysteine (C) residues via their C-terminus. As described in more detail below, or the group, the peptide can be linked to other residues suitable for coupling with adjuvants for immunization. In order to improve protease resistance, D-Ala may be bound to either the N-terminus or the C-terminus, or both.
[0049]
The peptides and derivatives thereof of the present invention may all have a positive charge, may have a negative charge, or may be neutral, and may be in the form of a dimer or multimer. Or a constrained conformation.
[0050]
The constrained conformation can be obtained by internal cross-linking, short range cyclization, extension or other chemical modifications. Also contemplated are oligomers such as dimers and trimers.
[0051]
Furthermore, the peptides of the present invention may be extended at the N-terminus and / or C-terminus with various identical or different amino acid residues. As an example of such extension, the peptide is extended at its N-terminus and / or C-terminus with the same or different hydrophobic amino acid residues, which may be naturally occurring or synthetic amino acid residues. be able to. A preferred synthetic amino acid residue is D-alanine, which increases the protease resistance of the peptide as described.
[0052]
Specific examples of peptides extended with synthetic amino acid residues elicit protective immunity against toxic shock induced by pyrogenic exotoxin and / or antagonize toxin-mediated T cell activation A peptide having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 (hereinafter also referred to as p14A), and a functional derivative thereof. In one preferred embodiment, the peptide of the invention is p14A with D-Ala residues at both its N-terminus and C-terminus.
[0053]
A further example of such extension is provided by a peptide extended with cysteine residues at both its N-terminus and / or C-terminus. Of course, such extension may result in a constrained conformation due to Cys-Cys cyclization resulting from disulfide bond formation.
[0054]
Another example is the generation of the derivative p14A-LP (SEQ ID NO: 3) by incorporation of an N-terminal lysyl-palmitoyl tail (lysine serves as a linker and palmitic acid serves as a hydrophobic anchor).
[0055]
Furthermore, the peptide may be a naturally occurring amino acid residue or a synthetic amino acid residue, or an extended aromatic amino acid residue. Preferred aromatic amino acid residues include tyrosine and tryptophan. Alternatively, the peptide can be extended at its N-terminus and / or C-terminus with an amino acid present at the corresponding position in the amino acid sequence of a naturally occurring pyrogenic exotoxin.
[0056]
However, according to the present invention, the peptides of the present invention can be extended at the N-terminus and / or C-terminus with various identical or different organic moieties that are not naturally occurring or are synthetic amino acids. As an example of such extension, the peptide may be extended with an N-acetyl group or a D-alanine group at its N-terminus and / or C-terminus. Peptides extended in this way are also, as other peptides of the present invention, to confer first-aid treatment of any acute toxic shock and any adverse effects caused thereby, and long-term immunity against such toxic shock. Can be used for
[0057]
The peptides of the present invention can inhibit the expression of mRNA induced by pyrogenic toxins encoded by IL-2, IFN-γ or TNF-β genes, as shown in the Examples below.
[0058]
Furthermore, the peptides of the invention can elicit the production of antibodies that block T cell activation in immunized individuals. Antibody production is increased in the presence of a suitable immune adjuvant. Preferred adjuvants include mussel hemocyanin (KLH), proteosome or alum.
[0059]
In a further aspect, the present invention provides a medicament for treating or preventing toxin-mediated activation of T cells, comprising as an active ingredient a therapeutically effective amount of at least the p14 peptide of the present invention or a functional derivative thereof. Relates to the composition. As described above, the peptide comprises an amino acid sequence that is substantially homologous to the amino acid sequence of the protein domain of the pyrogenic exotoxin. The pharmaceutical compositions of the present invention are also useful for protection against toxic shock induced by pyrogenic exotoxins or mixtures of pyrogenic exotoxins.
[0060]
A pharmaceutically "effective amount" for purposes herein is determined by considerations known in the art. This amount must be sufficient to antagonize toxin-mediated T cell activation.
[0061]
Toxin mediated activation as used throughout this application may mean T cell activation mediated by a single pyrogenic exotoxin or a mixture of such toxins.
[0062]
In Examples 1 to 3, a short peptide consisting of 14 amino acids (p14 or p14A, corresponding to positions 148 to 161 of the sequence of the naturally occurring SEB protein shown in SEQ ID NO: 6) is the sequence with the corresponding TSST-1 Even with a relatively low homology of (less than 30%), it has been shown to show markedly effective antagonist activity in mice against toxic shock induced by SEB and TSST-1. In addition, p14A was able to elicit protective immunity against toxic shock even when administered as late as 7 hours after SEB antigen administration. Furthermore, p14A was able to rapidly develop broad spectrum resistance against various toxins in challenged and protected mice.
[0063]
The pharmaceutical composition of the present invention can be prepared in unit dosage form, and may be produced by any method well known in the pharmaceutical field. Furthermore, the pharmaceutical compositions of the present invention may further comprise pharmaceutically acceptable additives such as pharmaceutically acceptable carriers, excipients or stabilizers, and optionally other therapeutic ingredients. Of course, acceptable carriers, excipients or stabilizers are nontoxic to recipients at the dosages and concentrations employed.
[0064]
The therapeutic dose of the composition of the invention will of course depend on the patient group (age, sex, etc.), the nature of the condition to be treated and the route of administration and will be determined by the attending physician.
[0065]
In a still further aspect, the present invention confers immunity against toxic shock induced by pyrogenic exotoxin comprising as an active ingredient an immunologically effective amount of at least one peptide of the present invention or derivative thereof. For vaccines, a mixture of such peptides and derivatives may be included.
[0066]
The term “immunologically effective amount” means any amount sufficient to confer immunity against toxic shock induced by pyrogenic exotoxins or mixtures of pyrogenic exotoxins.
[0067]
The vaccine of the present invention may further comprise a suitable immune adjuvant or a mixture thereof as desired. Suitable adjuvants include proteosome, KLH and alum, and proteosome and alum, and a combination of KLH and alum.
[0068]
As shown in the Examples below, the vaccine of the present invention can elicit protective immunity against pyrogenic exotoxin.
[0069]
Efforts to develop antibodies for use against toxic shock syndrome have been focused on blocking events downstream of the toxic cascade, primarily by inhibiting the action of TNF with monoclonal antibodies or soluble receptors. High levels of cytokines produced in response to toxins negate this approach. The present invention shows that antagonistic action of pyrogenic exotoxin can be blocked with a completely different strategy using antagonists that inhibit toxin action at the top of the toxic cascade before T cell activation occurs.
[0070]
In the examples, pyrogenic exotoxin by expression of the IFN-γ gene (and IL-2 and TNF-β genes not shown here) in PBMC to assess toxin antagonist activity. The molecular methods and analysis of the activation of mediated human cellular immune responses are described in detail. Studies with human PBMC have been combined with animal studies to assess toxin antagonism, immune properties and vaccine efficacy, but whether these methods neutralize human PBMC against other members of the pyrogenic exotoxin system, Or it is shown that it can be applied in devising drugs that protect it.
[0071]
Humans are much more sensitive to pyrogenic exotoxins than mice, while primate models have other limiting factors, such as cost, to analyze the mechanism of activation and suppression of toxin-mediated immune responses A possible human in vitro system is needed. The present invention provides such a system, which has the following main advantages.
[0072]
(1) A freshly prepared human lymphoid cell population that protects the cell-cell interactions involved in the regulation of cytokine production is as close as possible to the body's peripheral immune system.
[0073]
(2) The results of the initial immune response can be accurately and directly analyzed by following the transient and highly regulated expression of IL-2, IFN-γ and TNF-β mRNA.
[0074]
(3) Expression of the IFN-γ (and optionally IL-2 and TNF-β) gene is sensitive to the activity elicited by SEB.
[0075]
(4) This molecular approach is much more direct and specific than measuring biological responses such as cell proliferation or antibody production that are the cumulative result of a series of events.
[0076]
(5) The presented approach provides a means to map functional domains in SEB essential for the activation of human IL-2, IFN-γ and TNF-β genes, and serves to help develop both antagonists and vaccines Can do.
[0077]
Thus, the present invention also relates to a method of treating toxic shock induced by pyrogenic exotoxins or mixtures of pyrogenic exotoxins. The method comprises administering to a patient in need of such treatment a therapeutically effective amount of a pharmaceutical composition of the invention, or a therapeutically effective amount of at least one peptide of the invention or a functional derivative thereof. Become.
[0078]
In a further aspect, there is provided a method of preventing toxic shock induced by pyrogenic exotoxin or a mixture of pyrogenic exotoxins, said method comprising a therapeutically effective amount of a composition of the invention for a patient in need of such treatment. Or administering a therapeutically effective amount of at least one peptide of the invention or a functional derivative thereof.
[0079]
The present invention also relates to a method of immunizing a patient against toxic shock induced by pyrogenic exotoxin, said method comprising immunizing the patient with an effective immunizing amount of the vaccine of the invention, or at least one peptide of the invention. Or administering a functional derivative thereof.
[0080]
The therapeutic dose of the peptide or vaccine of the present invention will of course depend on the patient group (age, sex, etc.), the nature of the condition to be treated and the route of administration and will be determined by the attending physician.
[0081]
The peptides and vaccines of the present invention can be administered and taken according to good medical practice. In particular, the immunization method of the invention comprises a single administration of the peptide or vaccine of the invention. Administration can be accomplished in a variety of ways including intravenous, intramuscular or subcutaneous injection. However, other administration methods such as intranasal administration are possible.
[0082]
The design of pyrogenic exotoxin antagonist peptides described herein not only finds new applications in previously neglected areas, the prevention of pyrogenic exotoxins and the treatment of individuals exposed to toxins, but is also safe. It will also facilitate the development of febrile exotoxin vaccines. The defined peptide vaccine has no exacerbating properties and is considered superior to the toxoid vaccine.
[0083]
In humans, toxic shock from exposure to pyrogenic exotoxins has two distinct components: (1) inactivity and (2) death.
[0084]
Even at concentrations several logs below the lethal concentration, pyrogenic exotoxins can be extremely inactive and show high morbidity [USAMRIID Manual, (1998) Eitzen E, Pavlin J, Cieslak T, Christopher G, Culpepper R, eds Medical Management of Biological Casualties Handbook. 3rd ed. Fort Detrick, Maryland: United States Army Medical Research Institute of Infectious Diseases, 1998]. For example, the inactivity response seen in food poisoning (which can be mass food poisoning) affects many people. Furthermore, the inactivity response is a military threat and a national security threat. For protection against death, the inventors have shown that the peptide antagonists p12A and p14A avoid death caused by toxins in mice. There were no inactive symptoms such as vomiting or diarrhea in mice. Experiments to prevent and / or treat inactivity were conducted in pigs (Example 7).
[0085]
Nausea, ie nausea, vomiting and anorexia, is a series of neurological symptoms that are typically controlled by the midbrain (medulla). The vasomotor / respiratory and reflex centers of swallowing and vomiting are in the medulla. The vomit center of the medulla is the origin of the last common pathway that causes nausea, and the medulla causes vomiting [Hamilton, (1956) Textbook of human anatomy. McMillan & Co Ltd, London]. The vomiting center is actually an intertwined neural network that controls the patterns of motive, respiratory, vascular and salivary processes involved in vomiting. The true vomiting center is stimulated through several neurological pathways and by various types of neurotransmitter receptors in the medulla that respond to dopamine, histamine, acetylcholine, serotonin (5HT), norepinephrine, and glutamine. Antiemetics (primarily dopamine and serotonin antagonists) work by blocking these receptors.
[0086]
The effects of these multiple pathways on the true vomiting center are complex. Within hours of oral exposure to SEB in mice, strong expression of IL-2 and IFN-γ genes is induced in T cells present in the intestinal mucosa [Spiekermann and Nagler-Anderson, (1998) Spiekermann GM, Nagler -Anderson C (1998) J Immunol 161: 5825-5831]. Thus, the resulting activation of mucosal T cells and the response of other cells of the intestinal mucosa to high levels of Th1 cytokines induces the release of neurotransmitters into the brain, helping the essential role of the visceral sensory system. It should be noted that no stomach irritation is required for vomiting. The stomach acts as an effector of the vomiting reflex when it receives signals from the medulla produced in response to various stimuli as described above. Diarrhea occurs when the irritation of the large intestine moves towards the small intestine and eventually reaches the anus.
[0087]
As shown in the examples below (especially in Example 7 and FIGS. 9 and 10), we have found that it is the object of the present invention, but the pyrogenic exotoxin antagonist is incapacitated by the toxin. It was found that symptoms (similar to human response to SE poisoning and early lethal shock) are significantly reduced. Toxins are thought to work by triggering the induction and release of Th1 cytokines and then targeting cellular immune responses that directly or indirectly activate medullary neurons causing inactive symptoms. Thus, the single mode of action of a pyrogenic exotoxin antagonist that blocks T cell activation explains its ability to prevent both death and inactivity. The data in FIGS. 9 and 10 show the certainty of the protective effect of antagonists against inactivity by toxins in a porcine model, an animal close to humans in the immune response to pyrogenic exotoxins.
[0088]
Thus, the present invention further relates to a pharmaceutical composition for the prevention and / or treatment of inactivity induced by at least one pyrogenic exotoxin, said composition comprising a peptide having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, An isolated and purified peptide selected from a peptide having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2, a peptide having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 3, and any mixture thereof, and optionally a pharmaceutically acceptable carrier, diluent, adjuvant and And / or further excipients.
[0089]
The invention further relates to a method for preventing and / or treating inactivity induced by at least one pyrogenic exotoxin, said method comprising a peptide having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 for a patient in need of such treatment. At least one therapeutically effective amount of an isolated / purified peptide selected from a peptide having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2, a peptide having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 3, and any mixture thereof, or Administering a composition comprising. An effective amount of the isolated peptide or a composition comprising it may be repeatedly administered to the patient at predetermined time intervals. When a toxic shock occurs, the patient is usually given a salt infusion, but admixing with an easily water soluble antagonist peptide will allow for clearance during the emergency phase to compensate for clearance. This is preferred and is a very rapid route of administration of antagonists. The route of administration, dose and frequency of treatment will be determined by the attending physician.
[0090]
Example
Materials and methods
Induction of cell culture and human cytokine gene expression
Healthy human donor PBMCs were separated with Ficoll Paque (Pharmacia), washed twice with 50 ml RPMI 1640 medium, 4 × 10 462% fetal bovine serum, 2 mM glutamine, 10 mM MEM non-specific amino acid, 100 mM sodium pyruvate, 10 mM Hepes pH 7.2, 5 × 10-5The cells were cultured in the same medium supplemented with M 2-mercapto-ethanol, 100 units / ml penicillin, 100 μg / ml streptomycin and 5 μg / ml nystatin. SEB (Lot 14-30, from the Department of Toxinology, U.S. Army Medical Research Institute of Infectious Diseases), SEA or TSST-1 (Sigma) was added to give 100 ng / ml.
[0091]
RNase protection analysis
Total RNA was extracted with guanidinium isothiocyanate [Chomczynski and Sacchi, Anal Biochem 162: 156 (1987)]. RNase protection analysis was carried out by in vitro α- [32P] was performed using a genomic antisense RNA probe transcribed with UTP [Arad et al. (1995) supra]. The IL-2 probe (600 nucleotides (nt)) transcribed from the T7 promoter is complementary to the third exon and part of the third intron of the IL-2 gene. In an 8M urea-polyacrylamide gel, IL-2 -2 A 117 nt RNA fragment protected with mRNA is obtained. The IFN-γ probe (274 nt) transcribed from the T3 promoter is complementary to the third exon and part of the third intron of the IFN-γ gene, and an 183 nt RNA fragment protected with IFN-γ mRNA can get. The TNF-β probe (700 nt) transcribed from the T3 promoter is complementary to part of exon 1, part of exon 2, exon 3 and intron 3 and exon 4, and TNF-beta mRNA is 2 of 274 and 263 nt. Protect the fragments. Hybridization did not provide a signal to detect the sense RNA transcript. Antisense RNA probes of 18S rRNA (protecting 90 nt) or β-actin (protecting 415 nt) served as loading controls.
[0092]
Quantitative dot blot hybridization of IL-2 and IFN-γ RNA
PBMCs were collected from 1 ml culture and dissolved in 7.5M guanidinium-HCl. RNA precipitated overnight at −20 ° C. in ethanol was dissolved in formaldehyde and incubated at 60 ° C. for 15 minutes. Two sets of 4 serial 2-fold dilutions with 10 × sodium citrate saline were applied to nitrocellulose sheets using a 96 well dot blot apparatus. After baking in a vacuum oven at 80 ° C., the sheets were each of human IL-2 and IFN-γ32Each hybridized with a P-labeled antisense RNA probe. The exposed autoradiogram was scanned at 630 nm with an ELISA reader. RNA level A630Expressed in units. A serial 2-fold dilution of a given RNA sample gives a linear optical density response that exceeds the 200-fold range of gene expression intensity proportional to the concentration of specific RNA present in each sample [Arad et al. (1995). See the same specification; Gerez et al., Clin Immunol Immunopathol 58: 251 (1991); Kaempfer et al., J Clin Oncol 14: 1778 (1996)].
[0093]
Synthesis of SEB-related peptides
The peptides were generally synthesized as described in WO 98/29444, which is hereby incorporated by reference.
[0094]
p14 was synthesized using fluoronyl-methoxycarbonyl chemistry, cleaved and the side chain deprotected with trifluoroacetic acid. Trifluoroacetic acid-peptide slate was soluble in the medium. D-Ala was bound using the same technique.
[0095]
N-terminal laurylcysteine (LC-) and lysyl-palmitoyl (LP-) and C-terminal cysteine (C-) were added under the same conditions used for other amino acids.
[0096]
The peptide was> 95% pure by HPLC.
[0097]
Immunization
Mice were immunized as described in Example 5.
[0098]
Protection of mice against toxic shock
Groups of 10 female BALB / c mice (Harlan, Jerusalem, Israel), 10-12 weeks old, were immunized by intraperitoneal injection with 20 mg D-galactosamine (Sigma) upon administration of toxin antigen by intraperitoneal injection.
[0099]
Protection of pigs against toxic shock
Five day old mixed blood (primarily Yorkshire; 2.5 kg) was randomized into groups of 6 for each test condition, and each individual in each group was injected intraperitoneally with SEA (25 μg). The antagonist peptide was administered intraperitoneally 30 minutes before SEA and at the times indicated in the figure up to 5 hours after SEA. Vomiting and diarrhea were evaluated every hour for up to 8 hours, then every 3 hours for up to 12 hours, and at 21 and 24 hours.
[0100]
Example 1
Effective protective activity of p14A in lethal challenged mice
In the test of FIG. 1, 90% of control mice died by 20 hours after SEB exposure. However, 90% of these mice survived when p14A was administered just before SEB was lethal challenged (FIG. 1). The protective effect of p14A was reproducible over 15 tests. Surviving animals did not appear to be painful, and their behavior was indistinguishable from normal control animals. They survived only for the 2 weeks they were monitored. Mice exposed to p14A alone were fully viable and had no side effects.
[0101]
This protective effect was not unique to the BALB / c mouse strain. A / J mice were also protected by IPp12A which prevents SEB death [WO 98/29444]. This indicates that protection is not strictly MHC-dependent, thus consistent with the fact that antagonist peptides target superantigen domains that are not known to interact with MHC class II molecules.
[0102]
Example 2
Protect and rescue mice from lethal shock induced by SEB with antagonist peptides
Mice exposed to the antagonist peptide alone were viable and had no side effects. Of the mice challenged with SEB, only 30% were still alive at 24 hours after toxin exposure and later 20%. However, when p14 was given 30 minutes before the toxin, all mice challenged with SEB were protected (p = 0.0003). Surviving animals did not appear to be painful, and their behavior was indistinguishable from normal control animals. They survived only for the 2 weeks they were monitored. Partial protection was obtained when administration of the antagonist peptide was delayed until 3 hours (p = 0.05), 5 hours (p = 0.08) or 7 hours after lethal challenge. Between 20 and 40 hours there was a gradual protective effect of p14A, with 70%, 60% and 50% survival, respectively. It should be noted that p14A not only provides complete protection against infection when given prior to SEB challenge, but can also save mice already in toxic shock. These results are shown in FIG.
[0103]
The peptide is protected or rescued when it is in a 20-40 fold molar excess over SEB, indicating that the peptide is a potent superantigen antagonist in vivo.
[0104]
Example 3
Effective protective activity of p14A in lethal challenged mice
The protective activity of p12A and p14A was investigated using D-galactosamine sensitized mice of an acceptable animal model for superantigenic lethality studies. In FIG. 3, just prior to lethal challenge with SEB, mice treated with p12A survived approximately 70%, while only 40% in untreated (no peptide) animals compared to p14 It can be seen that about 90% of these mice survived after more than 60 hours. The protective effect of p14A was reproducible in 15 tests. Surviving animals did not appear to be painful, and their behavior was indistinguishable from normal control animals. They survived only for the 2 weeks they were monitored. Mice exposed to p14A or p12A alone were fully viable and had no side effects.
[0105]
Example 4
Effective antagonistic activity of p14A against induction of IFN-γ gene expression
The efficacy of p14A and p12A (SEQ ID NO: 5) on the extent of induction of IFN-γ by TSST-1 or SEB in the PBMC population was compared and the results are shown in FIGS.
[0106]
p14A is a derivative of p14 and has D-Ala residues at both the N and C ends. Similarly, p12A is a derivative of p12 and has D-Ala residues at both the N and C ends. TSST-1 showed only 6% homology with the entire SEB sequence, but both p12A and p14A inhibited IFN-γ expression induced by this toxin (TSST-1, FIG. 4). Both p12A and p14A also inhibited expression induced by SEB (FIG. 5). It was surprising that p14A showed much more effective antagonistic activity than either pSTA or TSST-1 or SEB.
[0107]
p12A and p14A have little homology with the relevant domains of TSST-1. Nevertheless, both peptides inhibited IFN-γ expression induced by TSST-1. Also, at this time, p14A has unexpectedly advantageous results with p14A even though only 4/14 amino acid residues are shared with the related domain of TSST-1 compared to 4/12 of p12A. It was.
[0108]
Example 5
Protected mice rapidly develop broad spectrum resistance to lethal shock
In order to investigate whether antagonist peptides show broad protective activity, we show only 27% amino acid sequence homology overall with SEB [Betley and Mekalanos 1988. J. Bacteriol. 170: 34-41 The effects of the superantigen and SEA during the lethal antigen administration were examined. As can be seen from FIG. 6A, p14A also protected mice from lethal challenge with SEA. In WO 98/29444, the antagonist peptide p12A exhibits only 7% and 6% overall sequence homology with SEB, streptococcal toxin SPEA (30% with SEA, 48% homology with SEB) or SEA and SEB respectively. It was shown that mice were protected from death by TSST-1.
[0109]
In the study of FIG. 6, 7 mice that survived a lethal challenge with SEA due to protection with p14A (FIG. 6A) were challenged again with SEB after 2 weeks. At this time, there was no peptide antagonist (FIG. 6B). All of these mice were alive, but none of the 10 control groups survived SEB exposure. Two weeks later, mice that survived this second challenge of SEB were once again exposed to another superantigen toxin, now TSST-1, again in the absence of a peptide antagonist. In the control group challenged with TSST-1, all 10 mice died, while in the treated group only 1 out of 7 mice died (FIG. 6C). These 6 survivors were challenged with SPEA four times after 2 weeks. Of these 6 mice, 4 were alive, but only 1 of 10 mice in the control group survived SPEA exposure. Thus, with p14A, mice protected from SEA-mediated lethal shock rapidly acquired resistance to sequential challenge with different pyrogenic exotoxins.
[0110]
Example 6
Protect mice from lethal shock induced by SEA with antagonist peptides
Mice were injected with p14A 30 minutes prior to SEA challenge. The result is shown in FIG. As can be seen, pretreatment with antagonist peptide provided 100% protection against SEA challenge. In contrast, only 10% of untreated mice survived after 60 hours. Even though p14A shows only 10/14 residues of identity with the relevant domain of SEA, p14A is an advantageous antagonist of SEA.
[0111]
Example 6
Immunization with antagonist peptides protects mice from lethal shock induced by SEB
The present inventors have considered the possibility that the immunogenicity is enhanced by immobilizing the antagonist peptide on the cell membrane. p14A-LP was obtained by synthesizing p14A with an N-terminal lysyl-palmitoyl leader in which lysine acts as a linker and palmitic acid acts as a hydrophobic anchor. FIG. 8 shows immunization of mice with p14A-LP and p14A. Ten out of 11 mice immunized with p14A-LP and 7 out of 10 mice immunized with p14A survived the lethal SEB challenge. In contrast, only 3 of 10 mice were in the control group immunized with adjuvant. When immunized survivors were challenged again after 2 weeks, 7 out of 10 mice immunized with p14A-LP and 4 out of 7 mice immunized with p14A received double doses. Even SEB survived. This dose is the dose that allows 10 untreated mice to die within 10 hours (FIG. 8B). Significant levels of anti-SEB IgM (0.835 units) were observed by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) of immunized mouse sera collected one week after the first challenge with SEB. The directed IgM was very low (0.08 units). In addition, these sera were preincubated overnight with increasing concentrations of p14A, 10 μg / ml, but their ability to bind SEB was not reduced (0.840 units). Clearly, the antagonist peptide does not complete the SEB-binding antibody. It should be noted that the antagonist peptide induces an anti-SEB-antibody but no antibody against itself has been detected yet. This indicates that the affinity of the antagonist peptide for the antibody it derives is much lower than the affinity of the toxin. These results indicate that the anti-toxin vaccine approach using antagonist peptides is productive, although not limited to the use of hydrophobic anchors.
[0112]
Example 7
Protect pigs from inactivity induced by SEA at p14A
Human T cells are at least two orders of magnitude more susceptible to staphylococcal superantigens than murine ones. While humans are prone to toxic shock syndrome, mice exhibit either the most reactive Vβ chain of the TCR disappeared from the entire range of murine T cells or the associated Vβ gene is deleted. [Arad et al., 2000, see the same specification] and is resistant. As such, mice are naturally resistant to superantigen toxins and should have been sensitized before they received a toxic shock. Furthermore, mice are far from humans in terms of weight and immune system. Therefore, it is important to prove the effects of antagonists even in animal models closer to humans.
[0113]
The inventors have addressed both problems: the inability of toxin activity and the use of more sophisticated animal models. Pigs have a similar immune system to humans; for example, the nucleotide sequence homology of mRNA encoding Th1 cytokines IL-2 and IFN-γ that mediates shock between pigs and humans is 75-85% However, there is no similarity between human and mouse mRNA.
[0114]
Pigs are susceptible to acute superantigen exposure that does not require sensitization, and cause inactivity symptoms similar to those seen in humans. We established a reproducible porcine model of early inactivity symptoms of toxic shock, including nausea, vomiting (neuronal response) and severe diarrhea (intestinal immune response). As can be seen from FIG. 9, the antagonist peptide p14A effectively alleviates the inactivity induced by the toxin.
[0115]
Five-day-old mixed-breed pigs (mainly Yorkshire; 2.5 kg) were randomized into groups of 6 for each test condition, and each individual in each group caused severe inactivity by SEA (25 μg). This was similar in kinetics and strength, given either by the venous or peritoneal route, and was evident in the eyes within 2 hours and sedated in 24-36 hours. The intraperitoneal route is as effective as the venous route, and less trauma is required, so intraperitoneal administration of SEA was used for the inactivity test. This result confirms that pigs are particularly sensitive to SEA [Taylor et al., Infect Immun 36: 1263 (1982)]. The reason for this selective sensitivity is that SEA captures its β and binds to an MHCII molecule in an independent second site and binds it more tightly, resulting in cross-linking between the MHCII molecules. [Hudson et al., J Exp Med 182: 711 (1995); Schad et al., EMBO J 14: 3292 (1995); Abrahmsen et al., EMBO J 14: 2978 (1995)]. The domain targeted by the toxin antagonist is also separate from the MHCII binding site and the SEA TCR binding site. Nonetheless, antagonist p14A protected 7 out of 10 mice from death by SEA, and surviving individuals elicited broad protective immunity (FIG. 6), and in the study of FIG. It appeared in 10 of the mice.
[0116]
The following criteria were used to assess pig inactivity: vomiting (score 4); diarrhea, mild (score 1), moderate (score 2), severe (score 4), and water diarrhea (score 6) (data None). Long-term anorexia and the use of water intakes instead of sows nipples, indifference and staggering are clearly observed, but these are not readily quantifiable; body temperature disparities remain below 1 ° C on average with normal control animals.
[0117]
We have seen that p14A is more effective than p12A in terms of its ability to inhibit the action of superantigens in vitro in human PBMC (FIGS. 4 and 5) and mice protected from lethal toxic shock (FIG. 3). It showed that there is. The p14A antagonist peptide sedated swine SEA inactivity symptoms (vomiting and diarrhea).
[0118]
As can be seen from FIG. 9, increasing doses of p14A visibly alleviated general inactivity and vomiting and diarrhea. These results are quite significant with respect to general inactivity (p = 0.002) and diarrhea (p <0.001) that occur after the last administration of the 6 antagonist administrations performed and are widely maintained , Post hoc test was significant. Vomiting also relieved according to the antagonist dose.
No side effects were seen with the antagonist peptide alone: none of the inactive symptoms were observed in 18 pigs in the mixed group receiving p14A alone (FIG. 9).
We have found effective suppression of diarrhea that develops with antagonist peptide p14A, which is prolonged in control animals, usually over 5 hours (last dose of antagonist peptide in the test group) and up to 24 hours; This shows the long-term effect of the antagonist peptide.
[0119]
The p14A antagonist peptide p14A suppressed SEA inactivity symptoms (vomiting and diarrhea) in pigs, and the effect increased with the number of administrations of the antagonist (FIG. 10). This suppression is statistically significant. The pig group that received four doses of p14A antagonist peptide after SEA exposure showed less inactivity than the group that received only two doses of antagonist peptide after SEA exposure. Both later groups also received a dose of antagonist peptide 30 minutes prior to SEA exposure, but the more effective post-toxin treatment, the more effective inhibition of inactivity. These results indicate a potential utility of antagonist peptides in the treatment of inactivity symptoms, such as found in humans who are in toxic shock and severe food poisoning.
[0120]
Thus, the antagonist peptide p14A is a superantigen toxin without detecting any toxin agonist activity in vivo, not only in mice, but also in pigs where the immune system is more closely related to that of humans. It is possible to stop the toxic shock symptoms of SEA.
[0121]
These examples further describe and illustrate specific examples within the scope of the present invention. These examples are not intended to limit the invention, but are intended to be exemplary only, and many variations thereof are possible without departing from the spirit and scope of the invention.
[0122]
All references cited herein are hereby incorporated by reference.
[0123]
[Sequence Listing]
Figure 0004076766
Figure 0004076766
Figure 0004076766
Figure 0004076766
Figure 0004076766
Figure 0004076766

[Brief description of the drawings]
The invention is explained in more detail in the following figures.
FIG. 1 is an illustration showing that antagonist peptides protect mice from lethal shock induced by SEB.
Ten Balb / c mice were sensitized with 20 mg D-galactosamine and simultaneously challenged with 10 μg SEB (◯). The other 10 mice received 25 μg of p14A 30 minutes before SEB antigen administration (●). Surviving individuals were monitored.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing that an antagonist peptide protects and rescues mice from lethal shock induced by SEB.
Groups of 10 BALB / c mice were sensitized with 20 mg D-galactosamine and simultaneously challenged with 10 μg SEB. Injections were made at the same time. One aliquot of 25 μg of p14A was injected 30 minutes before SEB antigen administration (▲) or 3 (black squares), 5 (◯) or 7 (●) hours after SEB administration. Ten sensitized untreated mice that did not receive p14A served as SEB controls (□). All injections were made intraperitoneally.
FIG. 3 is an illustration showing protection of mice from lethal shock induced by SEB by antagonist peptides p12A and p14A.
A group of 10 BALB / c mice was challenged with SEB (Sigma) by intraperitoneal injection of 5 μg toxin with 20 mg D-galactosamine. As indicated, 25 μg of either p12A or p14A was injected intraperitoneally 30 minutes prior to SEB administration. Surviving individuals were monitored.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the efficacy of antagonist peptides p12A and p14A for induction of IFN-γ gene expression by TSST-1.
Healthy human donor PBMCs were separated with Ficoll Paque (Pharmacia), washed twice with 50 ml RPMI 1640 medium, 4 × 10 462% fetal calf serum, 2 mM glutamine, 10 mM MEM non-specific amino acid, 100 mM sodium pyruvate, 10 mM Hepes, pH 7.2, 5 × 10-5The cells were cultured in the same medium supplemented with M 2-ME, 100 units / ml penicillin, 100 μg / ml streptomycin and 5 μg / ml nystatin. After standing overnight, 4 x 10 in 1 ml6An aliquot of PBMC was cultured as indicated in the presence of 100 ng / ml TSST-1 (Sigma) alone or in the presence of the indicated 10 μg / ml p12A or p14A. Extract total RNA as indicated and serially double dilutions32Blot hybridization analysis using P-labeled IFN-γ antisense RNA probe [Arad et al., (2000) same as above] was performed. The autoradiogram is quantified with a densitometer at 630 nm and the absorbance at 630 nm is plotted.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing the efficacy of antagonist peptides p12A and p14A for induction of IFN-γ gene expression by SEB.
4 x 10 in 1 ml6PBMC aliquots in the presence of 100 ng / ml SEB (Lot 14-30, from the Department of Toxinology, United States Army Medical Research Institute of Infectious Diseases (USAMRIID, Frederick, Maryland)) alone or indicated 10 μg / ml In the presence of p12A or p14A. Extract total RNA as indicated and serially double dilutions32Blot hybridization analysis using P-labeled IFN-γ antisense RNA probe was performed. The autoradiogram is quantified with a densitometer at 630 nm and the absorbance at 630 nm is plotted. The same PBMC population as in FIG. 4 was used.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing that global immunity against lethal shock appears rapidly in mice protected with an antagonist.
(A) Ten BALB / c mice were given p14A 30 minutes before sensitization with 20 mg D-galactosamine and simultaneous antigen administration with 10 μg SEA (●). Furthermore, without injection of p14A, 7 survivors were given 2 weeks later, 10 μg SEB (▲; B), 2 weeks later 10 μg TSST-1 (black squares; C), and 2 weeks later, 15 μg SPEA (▲; D). ) Was challenged again. For each antigen administration, 10 sensitized untreated mice were used as toxin controls (◯, Δ, □). All injections were made intraperitoneally.
FIG. 7 is an illustration showing that antagonist peptides protect mice from lethal shock induced by SEA.
A group of 10 BALB / c mice was challenged intraperitoneally with 10 μg SEA and 25 μg p14A was injected intraperitoneally 30 minutes before SEA administration.
FIG. 8 is an illustration showing that immunization with an antagonist peptide protects mice from lethal shock induced by SEB.
A: A group of 10 BALB / c mice (11 mice for p14A-LP) were injected three times (0, 2 and 4 weeks) with 10 μg of the indicated peptide in Freund's adjuvant (FA). Immunized and challenged 6 weeks later by intraperitoneal injection of 10 μg SEB and 20 mg D-galactosamine. Surviving individuals were monitored. B: Two weeks after the first challenge, survivors of A (p14A-LP, n = 10; p14A, n = 7) were re-challenge with 20 μg SEB and 20 mg D-galactosamine. LP, lysyl-palmitoyl. Mice immunized with FA and p14A-LP (▲), FA and p14A (□) or FA alone (black squares); untreated control mice challenged with SEB (○).
FIG. 9 is an illustration showing protection of pigs from buoyancy that occurs in a dose-dependent manner by SEA with a pyrogenic exotoxin antagonist.
The pig group (total group size, n) was challenged intraperitoneally with 25 μg / kg SEA at time zero. As indicated, p14A (25, 50 or 100 μg / kg) was administered intraperitoneally ˜0.5 hours and 1, 2, 3, 4 and 5 hours after SEA administration. Each pig was observed for 11 time points over 24 hours. The area under the curve at these time points is plotted for general inactivity, vomiting and diarrhea. The overall inactivity score is the sum of the vomiting and diarrhea scores. As a result of repeated measurement analysis between groups, a p-value is obtained. For statistical analysis, ANOVA of the data set was performed by Tukey HSD post hoc test using SPSS of Windows 9.0 software (note that one asterisk is attached to p ≦ 0.05). The p14A control without toxin administration is shown on the right.
FIG. 10 is an illustration showing the protection of pigs from SEA-induced inactivity due to repeated administration of antagonist peptides.
A group of 6 piglets was challenged intraperitoneally with 25 μg / kg SEA. p14A (50 μg / kg) was applied by IP at 0, 1.5 and 2.5 hours (× 3) or at 0, 1.5, 2.5, 3.5 and 4.5 hours (× 5) . Inactivity scores for vomiting and diarrhea are shown, respectively. Saline control animals received neither SEA nor p14A. The area under the curve is plotted for 10 time points over 24 hours for assessed general inactivity, vomiting and diarrhea. For statistical analysis, ANOVA of the data set was performed by Tukey HSD post hoc test using SPSS of Windows 9.0 software (note that one asterisk is attached to p ≦ 0.05).

Claims (10)

配列番号1のアミノ酸配列からなる単離、精製ペプチド。An isolated and purified peptide consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1. 配列番号2および配列番号3からなる群から選択されるアミノ酸配列からなる単離、精製ペプチド。An isolated and purified peptide consisting of an amino acid sequence selected from the group consisting of SEQ ID NO: 2 and SEQ ID NO: 3. 発熱性外毒素または発熱性外毒素の混合物により誘導される毒性ショックに対して防御免疫を惹起することができ、および/または発熱性外毒素により媒介されるTリンパ球の活性化を阻害し、発熱性外毒素または発熱性外毒素混合物により誘導される毒性ショックに対して防御し得る、請求項1のペプチドの機能的誘導体であって、請求項2に記載されたペプチドである、誘導体。  Can elicit protective immunity against toxic shock induced by pyrogenic exotoxin or a mixture of pyrogenic exotoxins and / or inhibit activation of T lymphocytes mediated by pyrogenic exotoxin; 3. A functional derivative of the peptide of claim 1 that is capable of protecting against toxic shock induced by pyrogenic exotoxin or a mixture of pyrogenic exotoxins, the peptide of claim 2. 発熱性外毒素により媒介されるTリンパ球の活性化を阻害し、かつ、発熱性外毒素または発熱性外毒素混合物により誘導される毒性ショックから防御する組成物であって、配列番号2のアミノ酸配列からなるペプチド、配列番号3のアミノ酸配列からなるペプチド、およびそれらの任意の混合物から選択される単離、精製ペプチドと、所望により医薬上許容される担体、希釈剤、アジュバントおよび/または賦形剤をさらに含んでなる、組成物。A composition that inhibits T lymphocyte activation mediated by pyrogenic exotoxin and that protects against toxic shock induced by pyrogenic exotoxin or a mixture of pyrogenic exotoxins, comprising the amino acid of SEQ ID NO: 2 peptide consisting of the sequence, a peptide comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 3, and isolation chosen from any mixture thereof, and the purified peptide, a pharmaceutically acceptable carrier optionally diluents, adjuvants and / or excipients A composition further comprising an agent. 発熱性外毒素により誘導される毒性ショックに対して防御免疫を惹起する免疫原性組成物であって、配列番号2のアミノ酸配列からなるペプチド、配列番号3のアミノ酸配列からなるペプチド、およびそれらの任意の混合物から選択される単離・精製ペプチドと、所望により医薬上許容される担体、希釈剤、アジュバントおよび/または賦形剤をさらに含んでなる、免疫原性組成物。An immunogenic composition to elicit protective immunity against toxic shock induced by a pyrogenic exotoxin, a peptide comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2, a peptide comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 3, and their An immunogenic composition further comprising an isolated and purified peptide selected from any mixture and optionally a pharmaceutically acceptable carrier, diluent, adjuvant and / or excipient. 少なくとも1種の発熱性外毒素により誘導される活動不能の治療のための医薬組成物であって、配列番号2のアミノ酸配列からなるペプチド、配列番号3のアミノ酸配列からなるペプチド、およびそれらの任意の混合物から選択される単離、精製ペプチドと、所望により医薬上許容される担体、希釈剤、アジュバントおよび/または賦形剤をさらに含んでなる、医薬組成物。A pharmaceutical composition for the incapacitating therapy induced by at least one pyrogenic exotoxin, a peptide comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2, a peptide comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 3, and combinations of any A pharmaceutical composition further comprising an isolated, purified peptide selected from a mixture of: and optionally a pharmaceutically acceptable carrier, diluent, adjuvant and / or excipient. 発熱性外毒素により媒介されるTリンパ球の活性化を阻害し、かつ、発熱性外毒素または発熱性外毒素混合物により誘導される毒性ショックから防御するための医薬の製造のための、配列番号2のアミノ酸配列からなるペプチド、配列番号3のアミノ酸配列からなるペプチド、およびそれらの任意の混合物から選択される単離、精製ペプチド、またはそれを含んでなる組成物の使用。SEQ ID NO: for the manufacture of a medicament for inhibiting the activation of T lymphocytes mediated by pyrogenic exotoxin and protecting against toxic shock induced by pyrogenic exotoxin or a mixture of pyrogenic exotoxins peptide consisting of the amino acid sequence, a peptide comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 3, and use of an isolated, purified peptides or the composition comprising the same, which is selected from any mixture thereof. 発熱性外毒素により誘導される毒性ショックに対して免疫防御を惹起するための医薬の製造のための、配列番号2のアミノ酸配列からなるペプチド、配列番号3のアミノ酸配列からなるペプチド、およびそれらの任意の混合物から選択される単離、精製ペプチド、またはそれを含んでなる免疫原性組成物の使用。For the manufacture of a medicament for raising an immune protection against toxic shock induced by a pyrogenic exotoxin, a peptide comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2, a peptide comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 3, and their Use of an isolated, purified peptide selected from any mixture, or an immunogenic composition comprising it. 少なくとも1種の発熱性外毒素により誘導される活動不能を予防および/または治療するための医薬の製造のための、配列番号2のアミノ酸配列からなるペプチド、配列番号3のアミノ酸配列からなるペプチド、およびそれらの任意の混合物から選択される単離、精製ペプチド、またはそれを含んでなる組成物の使用。For preventing and / or treating cripple induced by at least one pyrogenic exotoxin for the manufacture of a medicament, a peptide comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2, a peptide comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 3, And the use of an isolated, purified peptide selected from any mixture thereof, or a composition comprising it. 医薬が、単離・精製ペプチドまたはそれを含んでなる組成物の有効量を所定の間隔時間に患者に繰り返し投与するためのものである、請求項9に記載の使用。  The use according to claim 9, wherein the medicament is for repeatedly administering an effective amount of the isolated / purified peptide or a composition comprising the same to a patient at a predetermined interval time.
JP2001377682A 2001-12-11 2001-12-11 Broad spectrum antagonists and vaccines for pyrogenic exotoxins Expired - Fee Related JP4076766B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001377682A JP4076766B2 (en) 2001-12-11 2001-12-11 Broad spectrum antagonists and vaccines for pyrogenic exotoxins
CA002389911A CA2389911A1 (en) 2001-12-11 2002-06-10 Broad spectruma antagonists and vaccines directed against pyrogenic exotoxins

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001377682A JP4076766B2 (en) 2001-12-11 2001-12-11 Broad spectrum antagonists and vaccines for pyrogenic exotoxins
CA002389911A CA2389911A1 (en) 2001-12-11 2002-06-10 Broad spectruma antagonists and vaccines directed against pyrogenic exotoxins

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2003192696A JP2003192696A (en) 2003-07-09
JP2003192696A5 JP2003192696A5 (en) 2005-07-21
JP4076766B2 true JP4076766B2 (en) 2008-04-16

Family

ID=32991630

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001377682A Expired - Fee Related JP4076766B2 (en) 2001-12-11 2001-12-11 Broad spectrum antagonists and vaccines for pyrogenic exotoxins

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP4076766B2 (en)
CA (1) CA2389911A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8535672B2 (en) 2002-04-04 2013-09-17 Yissum Research Development Of The Hebrew University Of Jerusalem Broad-spectrum in-vivo effective superantigen toxin antagonists based on the interaction between CD28 and the superantigen and uses thereof

Also Published As

Publication number Publication date
CA2389911A1 (en) 2003-12-10
JP2003192696A (en) 2003-07-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Pittman The concept of pertussis as a toxin-mediated disease
Podda et al. Metabolic, humoral, and cellular responses in adult volunteers immunized with the genetically inactivated pertussis toxin mutant PT-9K/129G.
JP2001503969A (en) Compounds and methods for the treatment and diagnosis of mycobacterium infection
US11433127B2 (en) Non-toxigenic Clostridium difficile spores for use in oral vaccination
US7189398B2 (en) Broad spectrum pyrogenic exotoxins antagonists and vaccines
US20160074497A1 (en) Staphylococcus live cell vaccines
AU2003279454B2 (en) Pain relief agents
US20080305109A1 (en) Method of passive immunization
Hu et al. Intranasal vaccination with a double mutant of staphylococcal enterotoxin C provides protection against Staphylococcus aureus infection
JP4076766B2 (en) Broad spectrum antagonists and vaccines for pyrogenic exotoxins
US7060277B2 (en) Broad spectrum antagonists and vaccines directed against pyrogenic exotoxins
WO2005007804A2 (en) Anthrax conjugate vaccine and antibodies
JPWO1999040935A1 (en) Novel agents for the prevention and treatment of immune disorders
Millard et al. 17Ricin and Related Toxins: Review and Perspective
TW202035437A (en) Immunogenic preparations and methods against clostridium difficile infection
Holmgren Pathogenesis and prevention of cholera
US20070027088A1 (en) Peptides and mimetics for reducing symptoms of toxic shock syndrome and septic shock
KR20240055376A (en) Inactivated vaccine composition for preventing severe fever with thrombocytopenia syndrome and uses thereof
CA2345023A1 (en) Peptides useful for reducing symptoms of toxic shock syndrome and septic shock
Larkin et al. Staphylococcal and Streptococcal Superantigens: Basic Biology of Conserved Protein Toxins
Levy et al. Broad‐Spectrum Peptide Antagonists of Superantigen Toxins
Klapproth et al. Enterotoxins: Adjuvants and immune
WO2012054693A1 (en) Uses of yersinia yope peptide, gene, and subparts thereof as a plague vaccine component and assays for yersinia pestis-specific t cells

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20041209

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20041209

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070220

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20070521

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20070524

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20070620

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20070625

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070712

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070824

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20071122

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080104

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080130

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110208

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110208

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120208

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120208

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130208

Year of fee payment: 5

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees