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JP2012526056A - スルファチド及び硫酸化プロテオグリカンを認識する抗体並びにその使用 - Google Patents

スルファチド及び硫酸化プロテオグリカンを認識する抗体並びにその使用 Download PDF

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Abstract

本発明は、バイオテクノロジーの分野、特に、ヒトの健康のために用いるための新規な生成物に関する。本発明は、スルファチド及び硫酸化プロテオグリカンを特異的に、且つ高い親和性で認識する、新規なモノクローナル抗体を提供する。本明細書において記載される抗スルファチド抗体及び抗硫酸化プロテオグリカン抗体は、アテローム硬化性プラークの出現に関連する病理学的プロセスに対して作用するための重要な診断薬及び治療薬を構成する。それに従って、本発明は、心血管疾患に関連する治療上及び診断上の使用のための、本発明のモノクローナル抗体又はこれらの抗体に由来する断片を含む医薬組成物を提供する。さらに、本発明は、この病的状態の治療又は診断において用いることができるようにスルファチド及び硫酸化プロテオグリカンを認識する、モノクローナル抗体の断片に関する。

Description

本発明は、スルファチド及び硫酸化プロテオグリカンを特異的に、且つ高い親和性で認識する、新規なモノクローナル抗体(MAb)に関する。また、本発明は、本発明のモノクローナル抗体又はこれらの抗体に由来する断片を含む医薬組成物に関する。さらに、本発明は、本発明のAb又はその断片を含む、心血管疾患の診断において有用な試薬キットに関する。
30年を超える、マウスMAbを得るためのハイブリドーマ技術の開発(Koehler及びMilstein、Nature、256:495〜497、(1975))の後、これらが疾病の診断及び基礎研究において非常に有用であることは明らかにされているが、ヒトの治療法に登録されているものは、わずか20のAbのみである(Pharma Vitae、Monoclonal Abs Update、6〜363、2008)。これは、主に、患者に注射された場合に、血液中におけるそれらの半減期が短いこと、並びに、これらのAbがマウス由来のものであるため、ヒトの免疫系による、及びさらに免疫応答による、マウスのエフェクター機能の認識が乏しいことに起因する(ヒト抗マウスAbの頭字語である、HAMA応答)。いくつかの研究によって、外因性の抗体を投与した後に、患者において生じる免疫応答が非常に強く、初期治療後の抗体の治療上の有用性を大幅に解消し得ることが示されている。さらに、Khazaeli,M.B.ら、Journal of Immunotherapy 15:42〜52(1994)の報告によると、患者にマウスMAbを投与した後、次に無関連のマウスAbを用いて治療することは、交差反応性のHAMA応答に起因して、効果的でない可能性があるか、又はその上、危険であり得る。
上記の情報から、容易に且つ経済的に得られ、治療用製剤の製造及び他の用途に適した、ヒトにおいて免疫原性の低い治療的Abの型を得ることが必要となる。Morrison S.L.ら、Adv Immunol.、44:65〜92(1989)。
マウス又はラットから得られるAbをヒト化し、それによって、ヒトに注射された場合のこれらの外因性タンパク質に対する異種応答を低減させるための、いくつかの方法が開発されている。免疫原性を低減させるための第1の試みの1つは、マウスタンパク質の可変ドメインがヒト分子の定常ドメインに付着している「キメラ」Abを生成して、免疫原性の低減だけではなく、免疫エフェクター機能の活性化も達成することである。Morrison S.L.ら、PNAS USA、81:6851〜6855(1984)。これらのキメラ分子は、抗原の結合に関して元の抗体の特徴を維持しているが、その定常領域は免疫原性ではない(Estas moleculas quimericas mantienen las caracteristicas del anticuerpo original en relacion con la union al antigeno y su region constante no es inmunogenica)。これらのキメラ分子は、抗原の結合に関して元の抗体の特徴を維持しているが、その定常領域は免疫原性ではない。
アテローム性動脈硬化症及びその結果は、世界人口に対する大きな影響力を有し、先進国における(Melian,A.ら、Am.J.Pathol.、155:775、1999)、また数年前からはキューバにおける(OMS、2004、Anuario Estadistico、MINSAP、2007)、罹患率及び死亡率の主な原因である。
アテローム性動脈硬化症は、心筋及び脳の梗塞、壊疽、並びに手足の機能の喪失の病因の大きな一因となる、多因子性の慢性炎症性疾患である。Greaves,D.R.ら、Trends Immunol 22:180〜181(2001);Ross,R.ら、Am Heart J 138(5 Pt 2):S419〜20(1999)。
アテローム性動脈硬化症の主な原因の1つは、高コレステロール血症である。動脈壁を通過している低分子量リポタンパク質(LDL)は、プロテオグリカンとの相互作用によって、動脈内膜の細胞外マトリクス内に捕捉され、酸化修飾を受ける。動脈内膜のプロテオグリカンに結合しているリポタンパク質は、それらのアテローム形成能力を増大させる、酸化及び酵素加水分解などの、脂質部分及びタンパク質部分の両方における変化を、より受けやすい。ApoB−100は、それを介してプロテオグリカンのグリコサミノグリカン鎖に結合し得る、複数の塩基性アミノ酸の存在を共通して有するいくつかの領域を含有する。Camejo,G.,E.ら、Atherosclerosis 139:205〜22、(1998);Chang,T.Y.ら、Curr Opin Lipidol 12:289〜96(2001);Camejo,G.,U.ら、Atheroscler Suppl 3:3〜9(2002)。
グリコサミノグリカン上の負の電荷の密度は、LDLとの相互作用に影響し、これには、硫酸化の程度が、LDLとプロテオグリカンとの相互作用に影響する。Sambandam T.ら、Arterioascler Thromb、11:561〜568(1991)。
さらに、酸化されたLDLは、マクロファージによって、これらの細胞の表面上のスカベンジャー受容体を介して内在化されて、細胞内でのコレステロールの蓄積をもたらし、その後、泡沫細胞を形成させ得る。これらの事象は、単球/マクロファージ、肥満細胞、樹状細胞、T細胞、及びNKTの関与を伴う、炎症性応答を開始するための主なステップに相当する。Camejo,G.ら、Atherosclerosis 139(2):205〜22(1998);Hurt−Camejo,E.ら、Invest Clin 42 Suppl 1:43〜73(2001);Skalen,K.,M.ら、Nature 417:750〜754(2002)。
マクロファージの表面上に存在するプロテオグリカンが、最終的には泡沫細胞の形成を生じさせる、酸化されたLDLのこれらの細胞への結合、及びこれらの粒子の内在化又は組み込みに関与することを実証する、実験的証拠が存在する。Halvorsen B.ら、Biochem J.331:743〜752(1998)。
抗血栓剤及び脂質低減剤の使用と組み合わせて、より健康なライフスタイルを送ることが、心血管系の事象の発症リスクの低減に対する影響を有していることは確かであるが、これらの戦略は、依然として、これらのリスクを完全に解消するには不十分である。
上述したように、アテローム性動脈硬化症は、その発症において複数の抗原が重要である、多因子性の炎症性疾患であり、したがって、この疾患に対する、より優れた治療的影響を得ることを目的として、能動免疫療法及び受動免疫療法のための種々の戦略が開発されている。
これらの戦略の1つは、HDL−コレステロールと心血管疾患との間の逆相関に起因する、HDLを増大させる治療法である。CETPは、HDLの代謝における鍵となる酵素であり、その活性が低減するとHDLのレベルが増大するため、治療法の潜在的な標的であると考えられる。CETPに結合し、その機能を阻害し得るAbを誘発するワクチンを用いる戦略は、WO1997/041227及びWO2006/133196において記載されている。しかし、CETP阻害剤であるトルセトラピブを用いる第III相臨床試験の失敗を示す最近の研究によって、この戦略について疑問が投げかけられている。Nicholls S.J.ら、Circulation.9、118:2506〜14(2008);Hermann M.ら、Curr Hypertens Rep、11:76〜80(2009)。
一部の著者は、アテローム硬化性プラークの形成を阻害するための、酸化されたLDLを免疫原として用いたワクチンを記載している。Palinski W.ら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 92:821〜25(1995);Ameli Sら、Arterioscler.Thromb.Vasc.Biol.16:1074〜79(1996);Freigang S.ら、Arterioscl.Thromb.Vasc.Biol.18:1972〜82 9(1998);Zhou X.ら、Arterioscler.Thromb.Vasc.Biol.21:108〜14(2001);George J.ら、Atherosclerosis 138:147〜52(1998);Fredrikson G.N.ら、Arterioscler.Thromb.Vasc.Biol.23:879〜84(2003);US2008/0070265A1。
別の戦略は、アテローム硬化性病変の形成を予防し得るか又は低減させ得る免疫応答を誘発することを目的とした、酸化されたアポリポタンパク質C−IIIの特異的断片に基づいた予防用及び治療用ワクチンの開発である(WO2001/064008、WO2003/020765、WO2004/080375、及びWO2004/081045)。
記載されている別のワクチンアプローチは、T細胞のアルファ/ベータ受容体と相互作用するAbを誘発してアテローム硬化性病変の形成を予防するための、MDA又は4−HNEなどのアルデヒドにコンジュゲートしたペプチドに基づくものである(WO2001/068119)。
一部の著者は、アテローム硬化性プラークの発症を予防するための、アテローム性動脈硬化症における病原体に対するワクチンの重要性を唱えている(WO1998/033510、US006291437B1、US6471965B1、US006808713 B1)。
食品コレステロールの摂取により生じるアテローム性動脈硬化症を遅らせるか、又はその重症度を低減させるための、別の提案された戦略は、ステロールに対するワクチンの使用である(US2002/0018808A1)。
治療的ツールとしての受動免疫療法はまた、アテローム性動脈硬化症において重要な役割を有し得る。Apo B100の酸化された又は修飾された断片に対するヒトAbを用いることによる、アテローム性動脈硬化症を治療又は予防するための受動免疫化が、記載されている(US005196324、US2007/0098725A1、US2008/0075716A1)。
さらに、ホスホリルコリンに対する特異的Abでの受動免疫化が、アテローム性動脈硬化症を治療又は予防するための治療的組み合わせとして提案されている(US2007/0286868A1、US2007/0122419A1)。
記載されている別の戦略は、ヒトM−CSFに特異的に結合するAb又は抗原結合断片の使用である(US2007326414B2)。
血管内皮への単球の接着を予防し、それによりこれらの細胞による内皮及び周辺組織への侵入を予防するMAbの使用は、この疾患のための別の治療的アプローチである(US005541296A)。
糖タンパク質IIb/IIIa受容体の阻害剤として、ひいては血小板凝集の阻害剤としてのモノクローナルAbの使用が記載されている(WO1999/052551、US005976532A)。
さらに、受動免疫療法において用いるために、ヒトモノクローナルAbが、CIIIアポリポタンパク質の防御的ペプチドエピトープに対して得られた(WO2004/081046)。
また、静脈内免疫グロブリン(IVIG)の使用は、抗アテローム効果を有し得る。Udi Nら、Autoimmunity reviews 7:445〜452(2008)。
低用量で投与された場合にアテローム硬化性病変の形成を阻害する能力及びこれらの硫酸化分子に対する抗体応答を誘発する能力を有する、スルファチド及び硫酸化グリコサミノグリカンと反応するか又はマクロファージ及びアテローム硬化性病変を認識するキメラMAbは、記載されていない。
本発明は、硫酸化された、及び硫酸化プロテオグリカン又はそれらに由来する断片を認識するように特徴付けされたモノクローナルAbに関する。
本発明の抗スルファチドAb及び抗硫酸化プロテオグリカンAbは、好ましくは、モノクローナルである。本発明の範囲内にはまた、本明細書において提供される抗スルファチドAb及び抗硫酸化プロテオグリカンAbのFab断片、Fab’、Fab’−SH、及びF(ab’)2などのAb断片が含まれる。これらのAb断片は、酵素消化などの従来の手段によって生じさせることができるか、又は、組換え技術によって生産することができる。これらのAb断片は、キメラであり得るか又はヒト化されていてよい。これらの断片は、本明細書において説明される診断的及び治療的目的に有用である。本発明はまた、実質的に純粋なAb及び断片の実施形態を含む。
特定の実施形態において、本発明のAbは、重鎖及び軽鎖の可変領域の以下の配列によって特徴付けされる。
重鎖:
軽鎖:
さらに、本発明の抗体は、重鎖についてはヒトIgG1の定常領域を、且つ軽鎖についてはヒトCκを含む。
本発明は、本発明の抗スルファチド抗体及び抗硫酸化プロテオグリカン抗体又はそれに由来する断片を含む、医薬組成物を含めた組成物を包含する。本明細書において用いられる場合、組成物は、スルファチド及び硫酸化プロテオグリカンに結合する1つ又は複数のAbを含む。
これらの組成物は、さらに、緩衝溶液又はアジュバントを含めた薬学的に許容できる賦形剤などの適切な担体を含み得、これらは技術水準において周知である。
別の実施形態において、本発明は、重鎖及び軽鎖の可変領域配列を以下に示すMAbを含む、医薬組成物に関する。
重鎖:
軽鎖:
第3の態様において、本発明は、本発明のAb又はそれに由来する断片の1つを含む、アテローム硬化性病変の診断において有用な試薬キットに関する。より特徴的には、試薬のセットは、上記の重鎖及び軽鎖の可変領域の配列を有するMAbを含む。
さらなる態様において、本発明は、心血管疾患、特にアテローム硬化性病変の形跡を示す心血管疾患を治療するための、本発明のAbの使用に関する。
抗SO3キメラMAbによるスルファチドの認識を示す図である。様々な濃度の抗SO3キメラMAb及びアイソタイプ対照キメラMAbを、スルファチドで被覆されたELISAプレートに、メタノール内で4μg/mLの濃度で添加した。反応性を、アルカリホスファターゼにコンジュゲートしたヤギ抗ヒトガンマ鎖抗血清で検出した。生成物の405nmでの吸光度を、ELISAリーダーで定量した(p<0.05、マンホイットニーのU検定)。 抗SO3キメラMAbによるヘパリンの認識を示す図である。様々な濃度の抗SO3キメラMAb及びアイソタイプ対照キメラMAbを、ヘパリンで被覆されたELISAプレートに、HBSS内で10μg/mLの濃度で添加した。反応性を、アルカリホスファターゼにコンジュゲートしたヤギ抗ヒトガンマ鎖抗血清で検出した。生成物の405nmでの吸光度を、ELISAリーダーで定量した(p<0.05、マンホイットニーのU検定)。 抗SO3キメラMAbによるJ774細胞系の認識を示す図である。細胞を、10μg/mLのビオチン化されたAbと共にインキュベートした。反応を、FITCにコンジュゲートしたヤギ抗ヒトIgG抗血清で顕在化させ、フローサイトメトリーによって分析した。 抗SO3キメラMAbによるヒトのアテローム硬化性プラークの認識を示す図である。ホルマリン内に固定されパラフィン内に包埋された、ヒト大動脈の断片(4μm)を、ビオチン化された抗SO3キメラAb及びアイソタイプ対照Abと共にインキュベートした。反応を、ストレプトアビジン−ペルオキシダーゼ複合体で顕在化させた。抗SO3−MAbによって認識されるエピトープを、濃い茶色で示し、細胞の核を、ヘマトキシリンで対比染色した(400×)。 抗SO3キメラMAbで免疫化することにより誘発される、ヘパリンに対するAb応答を示す図である。抗SO3キメラMAbを用いる免疫化スキームの0日目及び49日目にBALB/cマウスから得られた血清試料を、ELISAによってアッセイした。各記号は、マウスの血清で得られた値である。pl及びhlは、それぞれ、免疫前及び過免疫である(p<0.05、マンホイットニーのU検定)。 ウサギのリポファンジンモデルにおけるアテローム硬化性病変の発症における、抗SO3キメラMAbでの治療の効果を示す図である。異なる研究群の代表であるウサギ胸部大動脈の組織学的切片。(A)群1、未治療動物、変化を伴わない、動脈の正常な構造を示す。(B)群2、リポファンジンで治療した動物、筋肉と弾性線維とコラーゲン線維との間での細胞外物質の蓄積、及び組織構造の歪みを伴う、動脈内膜の肥厚が観察される。(C及びD)群3、抗SO3キメラMAbで免疫化し、後にリポファンジンを投与した動物、明らかな組織の損傷又は内膜の肥厚は観察されなかった。ヘマトキシリン−エオシン染色、180×。
抗体という用語は、全体を通して、MAbを言い、より特徴的には、マウスMAb又はキメラAbを言う。
抗体の獲得:
全体を通して、本発明の抗スルファチドMAb及び抗硫酸化プロテオグリカンMAbは、天然の又は合成の由来源から得られた糖脂質抽出物で免疫化されたマウスから、Kohlerら、Nature、256:495(1975)において最初に記載されたハイブリドーマ法によって得ることができる。免疫化されたマウスから得られる脾臓細胞を、骨髄腫細胞P3.X63Ag8 6.5.3と融合し、記載された選択培地において培養し、ELISAによる培養物の上清における免疫グロブリンの検出によって生産クローンを選択する。
所望の特異性、親和性、及び/又は活性を有するAbを生産するハイブリドーマ細胞を同定した後、Ab生産クローンを、限界希釈手順によってサブクローニングすることができ、細胞培養物を成長させる標準的な方法によって成長させることができる(Goding、Monoclonal Abs:Principles and Practice、59〜103頁(Academic Press、1986))。この目的に適した培養培地には、例えば、D−MEM培地又はRPMI−1640培地が含まれる。さらに、ハイブリドーマ細胞は、腹水腫瘍の形で、動物においてインビボで成長させることができる。
サブクローンによって分泌されるMAbを、免疫グロブリンを精製するための従来の手順、例えば、タンパク質A−セファロース、ヒドロキシルアパタイトクロマトグラフィー、ゲル電気泳動、透析、又はアフィニティークロマトグラフィーによって、培養培地、腹水、又は血清から適切に分離する。
本発明のAbはまた、マウスの免疫グロブリン遺伝子を適正に操作する遺伝子操作技術によって得ることができる。例えば、本発明のキメラAbは、技術水準において記載されているもの、例えばSambrookら、Molecular Cloning:A Laboratory Manual 第3版(2001)Cold Spring Harbor Laboratory Press、Cold Spring Harbor、N.Y.Current Protocols in molecular biology(F.M.Ausubelら編、(2003));la serie Methods in Enzimology(Academic Press,Inc.):PCR 2:A practical approach(M.J.MacPherson、B.D.Hames、及びG.R.Taylor編(1995))、Harlow及びLane編(1988)ABS,A laboratory manual,y Animal cell culture(R.I.Freshney編(1987))において記載されているものの中でも、増幅、クローニング、遺伝子配列決定、及び消化などの、遺伝子を操作するための従来の技術によって、マウスモノクローナルAbを生産する細胞から精製されるRNAから得ることができる。
Abの可変領域のcDNA合成及びPCR増幅(ポリメラーゼ連鎖反応の頭字語)は、マウスAbをコードするRNAから実施することができ、cDNAを合成し、VK及びVHの可変領域をPCRによって増幅し、これは、技術水準における目的のために記載された従来の技術に従って行うことができる。
重鎖及び軽鎖のそれぞれについてのPCR産物を、それぞれ、遺伝子配列決定に用いるベクター内にクローニングする。得られたクローンを、この目的のために記載された方法のいずれかを用いて、例えば、製造者の仕様書に従ってT7 DNAポリメラーゼを用いるジデオキシヌクレオチド法を用いて、配列決定する。
重鎖の可変領域VH及び軽鎖の可変領域VKの遺伝子を、中間構築物の酵素制限によって得、キメラ遺伝子を構築するための従来の技術に従って、それぞれの発現ベクター内にクローニングする。このような目的のためには、組換えタンパク質、特にMAbの効率的な発現のために記載されたいずれのベクターも有用である。
キメラAbの発現のために、NS0細胞を用いることができ、これに、Ab遺伝子を含有するそれぞれの発現ベクター内のDNA構築物をエレクトロポレーションする。これらの細胞を選択培地内で成長させる。免疫グロブリン生産クローンの検出を、ELISA(酵素結合免疫吸着アッセイ)を用いる、培養物の上清における測定によって実施する。
所望の特異性及び機能を有するAbの選択:
特定の実施形態において、本発明のAbは、技術水準における、この目的のために記載された様々な技術によって、例えばELISAによって検出することができる。
本発明の特定の実施形態において、生産されるAbの生物学的活性が分析される。いくつかの実施形態において、本発明のAbを、それらの抗原結合活性について試験する。
特殊性で知られており、且つ本明細書において用いられ得る、抗原結合アッセイには、とりわけ、ウェスタンブロット、ラジオイムノアッセイ、ELISA、二重抗体免疫アッセイ(サンドイッチ)、免疫沈降アッセイ、蛍光免疫アッセイ、及びタンパク質A免疫アッセイなどの技術を用いる、直接的結合アッセイ又は競合的結合アッセイが含まれる。抗原結合についての例示的なアッセイは、実施例の節において、後に含まれる。
さらに、本発明において、ヒト大動脈組織切片におけるアテローム硬化性プラークを認識し得るAbを生産するクローンを同定することができ、これは、技術水準における、記載されている従来の免疫組織化学的技術を用いて行うことができる。
別の態様において、本発明のAbによる、マウスにおける抗ヘパリン応答を誘発する能力を測定することができる。このためには、異なる群の動物を本発明のAbで免疫化し、これらの動物の血清試料を、抗ヘパリンAbの存在について試験する。
さらなる態様において、本発明のAbの抗アテローム硬化性効果を測定することができ、このために、リポファンジンを用いる、ウサギにおけるアテローム硬化性病変の誘発モデルを用いることができる。(Takacs E、Harsing J、Fuzesi S、Jellinek H.1986、「リポファンジンの投与後のウサギにおけるアテローム性動脈硬化症の発症(Arteriosclerosis developing in rabbits after lipofundin administration.)」、Morphol Igazsagugyi Orv Sz.26:99〜105;Noa M及びMas R(1992).「アテロミクソルと、リポファンジンを用いて誘発されるウサギにおけるアテローム硬化性病変(Ateromixol y lesion aterosclerotica en conejos inducida por lipofundin.)」、Progresos en Ciencias Medicas、6:14〜19)。
医薬組成物:
1つの実施形態において、本発明は、1つ又は複数の本発明のAbを含む医薬組成物を提供する。1つの実施形態において、抗体を含む組成物はさらに、薬学的に許容できる賦形剤を含む。
1つの態様において、本発明は、1つ又は複数の本発明のAbを含み、且つさらに緩衝溶液を含み得る、試薬キットを提供する。1つの実施形態において、溶液緩衝液は薬学的に許容できるものである。1つの実施形態において、Abを含む組成物はまた、担体分子を含み、この担体分子は、いくつかの実施形態において、薬学的に許容できるものである。1つの実施形態において、試薬キットはまた、組成物の投与又は使用(例えば、対象へのAb)のための指示を含む。
本発明のAbを含む医薬組成物は、それらの保存のために、所望の程度の純度を有するAbと担体分子、場合による賦形剤、又は生理学的に許容できる安定剤(Remington:The Science and Practice of Pharmacy 第20版(2000))とを混合することによって、水性溶液、凍結乾燥物、又は他の凍結乾燥された製剤の形態で調製される。許容できる媒体、賦形剤、又は安定剤は、採用される全ての用量及び濃度でレシピエントにとって無毒である。
本発明のMAbは、意図された目的のために効果的な量で組み合わされて、医薬組成物内に存在する。
インビボで投与するための製剤は、無菌でなくてはならない。これは、滅菌濾過膜を介した濾過によって達成される。
1つの態様において、本発明は、心血管疾患などの障害の治療的及び/又は予防的治療のための薬剤の調製における本発明のAbの使い方を示す。
本発明のAbは、アテローム硬化性病変を治療するため、阻害するため、進行を遅らせるため、発病を予防する/遅らせるため、1つ又は複数の抗原性分子の発現及び/又は活性に関連する疾患、障害、又はプロセスを改善又は予防するために用いることができる。
本発明に従うと、これらのAbの治療的用量は、1投与当たり10マイクログラムから10mgの間にわたり、好ましくは1投与当たり100マイクログラムから1mgの間にわたる。
本発明のMAb(単数又は複数)は、非経口経路、皮下経路、腹腔内経路、肺内経路、及び鼻腔内経路を含む、且つ、局所的治療のために所望により病変内経路を含む、あらゆる適切な手段によって投与される。
別の態様において、本発明は、心血管疾患などの障害を診断するための試薬キットを提供する。
以下の実施例は、本発明の範囲を限定することなく、本発明を例示することを意図したものである。
以下の実施例において、用いられる全ての制限酵素又は修飾酵素並びに試薬及び材料は、別段の特定がない限り、市販の由来源から得た。
(例1)
抗SO3キメラMAbによるウシ脳スルファチドの認識
ELISAを用いて、PolySorpプレート、Nuncを、メタノール内で4μg/mLの濃度の、50μL/ウェルのウシ脳スルファチド溶液で被覆し、溶媒を、37℃で90分間にわたりインキュベートすることによって蒸発させた。次に、プレートを、1%ウシ血清アルブミン(SAB)を含有する200μL/ウェルのリン酸緩衝生理食塩水(PBS)で、室温で1時間にわたりブロックした。その後、PBS内で異なる濃度の、50μL/ウェルの抗SO3キメラ抗体を添加し、37℃で1時間にわたりインキュベートした。次に、プレートをPBSで洗浄し、50μL/ウェルの、アルカリホスファターゼ(Sigma)にコンジュゲートしたヤギ抗ヒトガンマ鎖抗血清を添加した。プレートを37℃で1時間にわたりインキュベートした後、それを再び洗浄し、ジエタノールアミン緩衝液(pH9.8)内の1mg/mLのp−ニトロフェニルホスフェートからなる、100μL/ウェルの基質溶液を添加した。室温で30分間インキュベートした後、反応生成物の吸光度をELISAリーダーで405nmで測定した。
陰性対照として、抗SO3キメラモノクローナル抗体の98位で重鎖の可変領域のRをSで置き換えることによって改変されたキメラMAbを用いた。図1は、異なるキメラMAbのスルファチドに対する反応性を示す。グラフは、抗SO3キメラモノクローナル抗体が、わずか0.01mg/mlの濃度でもスルファチドを認識することを示す。逆に、98位で改変されたキメラMAbはいずれの反応性も示さない。
(例2)
ヘパリン認識試験
次に、抗SO3キメラモノクローナル抗体が、スルファチドよりも複雑な硫酸化分子を認識するかどうかを評価した。この研究のために、硫酸化グリコサミノグリカンのモデルとして用いられる、高度に硫酸化された分子であるヘパリンを選択した。
抗ヘパリン反応性のためのアッセイは、わずかに変更した、Skalen,K.M.ら(Nature 417:750〜754、2002)により開発された、ビグリカンのためのELISA技術に基づいて行った。Maxisorpマイクロタイタープレート(Nunc)を、Hepes緩衝生理食塩水(HBSS)(20mMのHepes、150mMのNaCl、pH7.4)内で10μg/mL(100μL/ウェル)のヘパリン(Sigma)で被覆し、4℃で一晩インキュベートした。プレートをHBSSで3回洗浄し、次に、1%SABを含有するHBSS(HBSS−BSA)で、室温で1時間にわたりブロックした。プレートを0.02%のHBSS−Tween 20(HBSS−T)で3回洗浄し、室温で1時間の間、結合緩衝液(10mMのHepes、20mMのNaCl、2mMのCaCl、2mMのMgCl、pH7.4)内で40μg/mLの初期濃度から、抗SO3キメラモノクローナル抗体の連続希釈物を添加した。陰性対照として、抗SO3キメラモノクローナル抗体の98位で重鎖の可変領域のRをSで置き換えることによって改変されたキメラAbを用いた。プレートをHBSS−Tで2回洗浄し、次に、0.1%SABを含有するHBSS−T内で、アルカリホスファターゼ(Sigma−Aldrich、USA)にコンジュゲートしたヤギ抗ヒトガンマ鎖抗血清と共に、室温で1時間にわたりインキュベートした。所要の洗浄を行い、ジエタノールアミン緩衝液(pH9.8)内に溶解した基質p−ニトロフェニルホスフェートを用いて、反応物を発色させた。生成物の405nmでの吸光度を、ELISAリーダー(Organon Teknica、Austria)で定量した。
図2に示すように、抗SO3キメラモノクローナル抗体は、ヘパリンに対する高い反応性を有していた。逆に、アイソタイプ対照として用いた改変されたキメラAbは、研究した濃度のいずれにおいても反応性を示さなかった。
(例3)
フローサイトメトリーによるJ774細胞系の認識
単球及びマクロファージは、アテローム性動脈硬化症などの炎症性プロセスにおいて重要である(Osterud B Bjorklid E.Physiol Rev 83:1069〜1112、2003)。これらの細胞はプロテオグリカンを合成し、マクロファージによる、酸化されたLDLを泡沫細胞の形成に組み込むための手段のいくつかが、細胞膜のプロテオグリカンを伴うことが示されている(Halvorsen Bら、Biochem J.331:743〜752、1998)。
抗SO3キメラAbがマクロファージを認識し得るかどうかを決定するために、本発明者らは、8%ウシ胎児不活化血清(SFT、Gibco)、2mMのL−グルタミン、100U/mLのペニシリン、100μg/mLのストレプトマイシンを補ったDMEM−F12(Gibco BRL、Paisley、Scotland)において培養したマウスマクロファージ細胞系J774を用いて、フローサイトメトリー実験を実施した。
細胞(1試験管当たり0.5×10個)を、20μL/試験管の不活化ウサギ血清と共に37℃で10分間にわたりインキュベートして、Fcガンマ受容体をブロックした。その後、氷浴内で30分間にわたり、1%ウシ血清アルブミン(Sigma、St.Louis、MO)及び0.01%アジ化ナトリウムを含有するPBS(pH7.4)内で10μg/mLで、共にビオチン化された抗SO3キメラMAb及びアイソタイプ対照である改変されたキメラAbを添加した。細胞を洗浄した後、これらを、1/200希釈のストレプトアビジン−フルオレセインイソチオシアネート複合体(Jackson Immunoresearch Laboratories、West Grove、PA)と共に、氷浴内で30分間にわたりインキュベートした。細胞を洗浄し、1%アジ化ナトリウムを含有するPBS内に再懸濁し、フローサイトメーター(Becton−Dickinson、San Jose、CA)で分析した。
図3に示すように、アイソタイプ対照として用いたキメラAbは、細胞系J774を認識しなかった。逆に、抗SO3キメラAbは、細胞の93.7%を認識した。
(例4)
ヒト大動脈におけるアテローム硬化性プラークの認識
抗SO3キメラAbの認識の免疫組織化学的決定を、ホルマリン内に固定しパラフィン内に包埋したヒト大動脈の断片で実施した。4μmの組織切片を用い、それをシラン処理したスライド上に載せ、68℃で12時間にわたりインキュベートした。組織切片をキシロール内で脱パラフィンし、濃度を低減させていったエタノール内で水和させた。次に、それを蒸留水内で5分間にわたり洗浄し、PBS内で洗浄した。100℃の温度に設定した恒温槽を用いて、抗原の賦活化を行った。シトレート緩衝液(pH6.0)内に浸したプレートを槽内に30分間にわたり維持し、次に、電子レンジを用いて、シトレート緩衝液(pH6.8)内で10分間にわたり沸騰した。スライスを20分間にわたり放置して冷却し、次に、蒸留水及びPBSで洗浄した。内因性ペルオキシダーゼを、3%H溶液で、室温で10分間にわたり阻害し、PBSで洗浄し、ビオチン化された抗SO3キメラAb及びアイソタイプ対照Abを、50μg/mLの濃度で、室温で30分間にわたり添加した。後に、スライドをPBSで洗浄し、ストレプトアビジン−ペルオキシダーゼ複合体(Anacrom Diagnostics)を同一の時点及び温度で添加した。最後に、組織切片を、1mLの基質緩衝液内の3,3’−ジアミノベンジジン(DAB)の新鮮な混合物溶液と共に、3から5分間にわたりインキュベートした。対比実験を、Mayerのヘマトキシリンを用いて実施し、試料を、増大させていったアルコール濃度内で脱水し、キシロール内で透徹し、最後に、永久的な媒質プレートであるEukitt(Kinder GmbH&Co.)内に載せた。白色光のマイクロスコープ(Leica)を用いて評価を行った。
図4は、抗SO3キメラAbが、大動脈内に存在するアテローム硬化性病変の試料といかに強く反応したかを示す。脂質を有するマクロファージ又は泡沫細胞との反応性、及び病変の脂質コアとの反応性が観察された(反応性は、濃い茶色で示されている)。この図は、アイソタイプ対照として用いたAbがいかにヒト大動脈切片を認識しなかったかを示す。
(例5)
抗SO3キメラAbによるマウスにおける抗ヘパリン応答を誘発する能力
BALB/c雌マウスを用いた。これらに、200μL内の50μgの抗SO3キメラAbを皮下投与した。免疫化は、全4回の投薬を完了するまで、14日ごとに行った。抗SO3キメラAbは、アジュバント又は担体タンパク質を伴わずに投与した。血清試料を0日目及び49日目(4回目の投薬の7日後)に採取した。
免疫化した動物の血清における抗ヘパリンAbの存在を、ヘパリン(10μg/mL、100μL/ウェル)で被覆したMaxisorpプレートを用いる、例2において記載したELISA技術を用いて測定した。マウスの血清を、結合緩衝液内での1/100希釈、100μL/ウェルで試験した。二次抗体として、アルカリホスファターゼ(Jackson)にコンジュゲートしたヤギ抗マウスIgG抗血清及びIgM抗血清を用いた。
図5は、0日目及び49日目に採取したマウス血清でのアッセイの結果を示す。いずれの動物においても、免疫前血清(0日目)においては抗ヘパリンAbの存在は検出されなかった。逆に、マウスを抗SO3キメラAbで免疫化した後、これらの血清Abの存在は検出された。この結果は、抗SO3キメラAbが、ヘパリンを強力に認識するだけではなく、この分子に対する応答を誘発する驚くべき能力(ワクチン効果)を有することを示す。
(例6)
抗SO3キメラAbの抗アテローム硬化性の効果
抗SO3キメラAbがインビボで生物学的効果をもたらし得るかどうかを評価するために、本発明者らは、以前に記載されている、リポファンジンを用いる、ウサギにおけるアテローム硬化性病変の誘発モデルを用いた(Takacs Eら、Morphol Igazsagugyi Orv Sz.26:99〜105、1998;Noa M&R.More Progress in Medical Sciences、6:14〜19、1992)。
各5頭からなる3つの群に分けられた15頭のニュージーランドウサギを用いた。群1には治療は行わなかった(陰性対照)。群2には、8日間にわたり毎日、1kg当たり2mLの20%リポファンジン(Braun)を静脈内投与した。群3には、PBS内の100μgの抗SO3キメラAbを、7日間の間隔で3回皮下投薬し、最後の免疫化の日に、群2の動物において用いたものと同一のスキームで、リポファンジンの毎日の投与を開始した。全てのウサギを、リポファンジンを最後に投薬した1日後に麻酔下で屠殺し、群1の陰性対照動物を、同一の日に屠殺した。大動脈を動物から採取し、巨視的及び微視的なアテローム硬化性病変の存在を決定するための病理学的研究を行った。
治療を行わなかった群1のウサギの大動脈は、肉眼的な病変を示さなかった。1kg当たり2mLのリポファンジンを8日間にわたり投与した群2のウサギから得られた全ての大動脈において、肉眼的な病変が観察された。予め抗SO3キメラAbを3回投薬し、次にリポファンジンを投与したウサギの大動脈においては、巨視的な病変はなかった。
微視的な病変の研究のために、大動脈の断片をホルマリン内で固定し、パラフィン内に包埋した。4μmの組織切片を用い、シラン処理したスライド上に載せ、ヘマトキシリン−エオシンで染色した。白色光のマイクロスコープ(Leica)を用いて評価を行った。
治療を行わなかったウサギの大動脈の組織切片を評価すると、図6に示すように、全てが、変化を伴わない、動脈の正常な構造を示した。リポファンジンを投与した群の全てのウサギから得られた大動脈切片において、筋肉と弾性線維とコラーゲン線維との間での細胞外物質の蓄積、及び組織構造の歪みを伴う、内膜の肥厚の存在という、特徴的な病変が観察された。逆に、抗SO3キメラAbを3回投薬し、次にリポファンジンを投与した3頭のウサギから得られた試料においては、微視的な病変は観察されなかった。残りの2頭のウサギの組織から得られた試料においては変化が観察され、変化は、線維間での細胞外物質の蓄積を伴う、動脈壁のいくつかの区域におけるいくつかの個別の肥厚にあった。内膜の肥厚はなかった。

Claims (10)

  1. スルファチド及び硫酸化プロテオグリカンに特異的に結合する、心血管疾患を診断及び治療するためのモノクローナル抗体。
  2. 重鎖及び軽鎖の可変領域の相補性決定領域(CDR)の配列が、
    重鎖

    である、請求項1に記載のモノクローナル抗体。
  3. 重鎖及び軽鎖の可変領域内のフレームワーク領域の配列が、
    重鎖

    軽鎖

    である、請求項2に記載のモノクローナル抗体。
  4. 定常領域の配列が、重鎖についてはヒトIgG1であり、軽鎖についてはCκである、請求項3に記載のモノクローナル抗体。
  5. 請求項1〜4に記載のモノクローナル抗体又はその断片のいずれかを含む、医薬組成物。
  6. 薬学的に許容できる賦形剤をさらに含む、請求項5に記載の医薬組成物。
  7. アジュバントをさらに含む、請求項6に記載の医薬組成物。
  8. 請求項1〜4に記載のモノクローナル抗体又はその断片のいずれかを含む、アテローム硬化性病変の診断において有用な試薬キット。
  9. 心血管疾患の診断及び治療において有用な医薬品を製造するための、スルファチド及び硫酸化プロテオグリカンに特異的に結合するモノクローナル抗体の使用。
  10. 心血管疾患の治療に有用な医薬品を製造するための、請求項1〜4に記載のモノクローナル抗体の使用。
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