【発明の詳細な説明】
IL−6アンタゴニストまたはアゴニスト活性を有するIL−6
およびIL−6レセプター誘導ペプチド
本発明はサイトカインの分野に関係する。サイトカインは免疫系細胞により産
生され、体液性および細胞性免疫反応並びに炎症応答に関与する物質である。多
くのサイトカインが知られているが、そのすべてが複雑な様式で生体中の種々の
反応に影響を与えている。その相互依存性およびサイトカイン間に存在する相互
関係の入り組んだ網目を説明するために、しばしば「サイトカイン・ネットワー
ク」について語られる。
インターロイキン6(IL−6)は哺乳動物細胞に多くの効果を示すサイトカ
インである。それらの効果は特異細胞表面レセプターへの結合を通して発揮され
るものであり、約80kDの分子量をもつ特異α−サブユニットおよびgp13
0とも称される約130kDの共通β−サブユニットから成る。gp130β鎖
はまた、インタ一ロイキン−11 (IL−11),白血病阻害因子(LIF),オ
ンコスタチンM(OM)、毛様体好中球因子(CNTF)およびカルジオトロフィ
ン−1(CT−1)のシグナル伝達に関与している(P.B.Sehgal,Llng Wang,Ravi
Rayanade et al.,pp 1-14;volume 762,Annals of the New York Academy of
Sciences;1995)。
IL-6は非常に多形質発現性であり、その活性は以下のとおりである。B細胞に
よるIg産生誘発、BおよびT細胞生育剌激、T細胞およびマクロファージの分
化、肝細胞による急性期タンパク産生誘発、多正統造血(multilineage hematopo
esis)、破骨細胞形成、巨核球成熟、および血小板産生。IL−6はまた中枢神
経系に影響する。IL−6は内因性発熱物質であり、下垂体によるACTH産生
を誘発し、最終的には循環系での糖質コルチコイドレベル増大に至る。IL−6
はすべての標的細胞に存在するトランスメンブラン・レセプターの引き金を引く
ことによりその活性を発現する。IL−6シグナル・カスケード中の特
別の工程は親和性の低いα−鎖(CD126)への結合である。IL−6とα−
鎖との複合体は親和性の高いシグナル伝達β−鎖(GP130,CD130)と
結合する。
健常人ではその循環系中にまったくあるいはほんの僅かのレベルでしかIL−
6が検出できない(<10pg/ml)。IL−6レベルは多くの疾患において増
大し、これらのレベルの増大がこれらの疾患の発症機作において原因としての役
割を演じていると仮定されている。IL−6レベルの増大しているのが見出され
ている疾患の例は、とりわけ、多発性骨髄腫、AIDSリンパ腫、AIDSにお
いて観察されるポリクローナルB細胞活性化、リウマチ様関節炎、心臓粘液腫と
カッスルマン(Castleman)病、糸球体間質増殖糸球体腎炎、乾癬、がん関連悪
液質、閉経後骨粗しょう症、敗血症、多発性全身性器官不全、アルコール肝硬変
、およびアルツハイマー様中枢神経系疾患などである。上述疾患のいくつかにつ
いて、その病因におけるIL−6の原因論的役割は、IL−6中和性モノクロー
ナル抗体による第I相および第II相臨床試験から結論づけたものである。抗IL
−6モノクローナル抗体で治療すると、発熱、急性期タンパク、夜間発汗、骨破
壊、および悪液質を逆行させた。カッスルマン(Castleman)病の患者を抗IL
−6モノクローナル抗体で治療すると、急性期タンパクレベル、発熱、貧血、血
小板増加、および過ガンマグロブリン血症を低下させた。患者の改善もリウマチ
様関節炎の患者で観察された。明らかに、これらの患者のIL−6活性を減弱さ
せるとその疾患の臨床症状が改善された。
IL−6活性に拮抗させるこの種疾患の治療法は、IL−6に向けたモノクロ
ーナル抗体を使用することによる。しかし、モノクローナル抗体は通常ヒト由来
のものではなく、非ヒトモノクローナル抗体を繰り返し投与すると、抗体が患者
の身体に対して異物であるために、一般に抗体の一定部分に対して免疫応答が起
こる。この治療に用いたモノクローナル抗体に対する免疫反応が、結局、それ自
身治療処置に対して逆効果を招くことになる。用いたモノクローナル抗体は免疫
系により産生された抗体により無効なものとなってしまう。第二に、非ヒトモノ
クローナル抗体を繰り返し投与することは、患者に有害な激しい免疫反応を誘発
する可能性がある。抗原性の少ない抗体フラグメントを産生する方法とか、抗体
をヒト化する方法が提案されているが、少しは可能性があるとしても、これらの
方法はまったく経済的ではなく、その半減期および生物利用性においてもそれ自
身問題を生じるだろう。従って、IL−6関連疾患の治療においてIL−6モノ
クローナル抗体を使用することは、実現可能とは考えられない。
IL−6の変異誘発に基づくインヒビターまたはアンタゴニストも提案されて
いるが、例えば、IL−6,Q160E/T163P(Brakenhoff,J.,deHon,F
.,Fontaine,V.,et al;J.Biol.Chem.;269:86-93(1994))およびIL−6,
Q159E/T162P(Ehlers,M.,de Hon,D.,KlaasseBos,H,et al.,J
.Biol.Chem.;270:8158−8163(1995))などである。これらの変異タンパクにつ
いては、IL−6のレセプター結合およびIL−6のシグナル伝達がインビトロ
で分割できることが示されている。しかし、このような変異タンパクはまた治療
すべき患者の身体にとって異物でもあり、一般に治療に有害な起こって欲しくな
い好ましからざる免疫応答を誘発することになる。さらにそのような変異タンパ
クは、特異的なIL−6活性を効果的にブロックあるいは阻害するが、同時にこ
れらのタンパクに存在する付加的になお残存する反応部位をもつサイトカインネ
ットワークに他の影響を及ぼす可能性があるという理由で、部分的にのみ有効で
あるのかも知れない。そのような試薬での治療的処置は、他の未だ予測不可能な
副作用を示すことになろう。以前に報告された変異IL−6およびIL−6レセ
プターアンタゴニストの大きな不利益は、これらの分子がインビボでIL−6に
結合する代りに、担体として作用し、半減時間を延長し、結果としてインビボで
のIL−6活性を増大させることである。更に、これらの変異IL−6およびI
L−6レセプターアンタゴニストはその標的分子に対して低い親和性を有し、恐
らく免疫原として作用する。更に、IL−6に対して樹立した抗体はIL−6を
安定化し、IL−6の産生を増大させることになる。これらのIL−6に対する
抗体での治療の結果、腎臓での濾過不能が予測されるので、安定なIL−6−抗
IL−6複合体として循環IL−6の蓄積が起こるだろう。非ヒト化IL−6抗
体をヒト患者に繰り返し使用すると多分これらの抗体に対する抗体
の産生を誘発し、免疫複合体の形成に至る(Heremans,H.,Dillen,C.,et al,
J.Immuno.22,2395−2401)。
本発明はIL−6関連疾患の治療処置の可能性を妨害することなく上述の問題
の解決法を提供するものである。抗体または変異体によりIL−6活性を阻害す
る上記方法はここに記載した発明、すなわち、レセプターに対する結合部位にお
いて3つの様式で、すなわち、IL−6の部分で、α−レセプターの部分で、ま
たはgp130−レセプターの部分でIL−6と拮抗する、あるいはIL−6を
活性化するペプチドとは大きく異なるものである。これらのアンタゴニストおよ
びアゴニスト、および確定した薬物動態学的特性を有する多量体ペプチドとして
、もしくは単一ペプチドとしてのこれらアンタゴニストおよび/またはアゴニス
トの組合わせは、IL−6の生物活性を制御する強力な手段を提供する。本発明
により提供される解決法をもってすれば、治療に対する免疫応答は起こらない。
更に、予測不能な副作用発現が大幅に削減される。
本発明はIL−6のレセプター部位または標的細胞に存在するIL−6レセプ
ター(αおよびβ)と相互作用する合成ペプチドを提供する。
更に本発明は、組み合せた場合に、IL−6のレセプター部位並びに標的細胞
に存在するIL−6レセプター(αおよびβ)と相互作用する合成ペプチドを提
供する。これらペプチドの混合物は、当該ペプチドの薬理学的性質が最大の所望
効果を得るために調整し得るので特に有用である。更に、半減時間が合成ペプチ
ドに非天然アミノ酸を挿入することにより引き伸ばすことができる。当該ペプチ
ドのアンタゴニスト活性またはアゴニスト活性は、一つ以上のレセプター部位に
対する二量体もしくは多量体ペプチドを製造することにより増大させることがで
きる。そのような二量体もしくは多量体ペプチドは、例えば、1個またはそれ以
上のリジンなどのアミノ酸を介してペプチドを結合することにより製造し得る(T
am,PNAS 1988,85:5409−5413)。該ペプチドを標的臓器へ分布させるには、ペ
プチドの親水性または親油性を調整することにより、あるいは臓器マーカーと特
異的に相互作用するペプチドにこれらのペプチドを結合させることにより最適化
することができる。最後に、調製したペプチドは患者の体外血液循環回路に接
続した膜またはフィルターの固相に結合させることができる。IL−6および/
または可溶IL−6レセプターのより効率的な浄化をその方法により達成し得る
。
そのよな合成ペプチドは(A)IL−6から誘導され得るか、または(B)I
L−6のレセプターα鎖(IL−6Rα、CD126)あるいは(C)IL−6
のレセプターβ鎖(IL−6Rβ、GP130,CD130)から誘導され、I
L−6シグナル伝達カスケードの種々の組成および段階に対し、アンタゴニスト
およびアゴニスト活性を示す。該ペプチドは公刊されたヒトIL−6(Hirano,T.
Yasukawa,I.,Harada,H,et al.,Nature 324,73-76(1986);Yasukawa,R.,H
lrano,T.,Watanabe,Y.et al.,EMBO J.6:2939-2945(1987))、IL−6Ra
(Yamasakl,K.,Taga,T.,Hirata,Y.,et al.;Science241:825-828(1988))
およびIL−6β(Hibi,M.,Murakami,M.,Saito,M.;Cell 63:1149-1157(19
90))からの重なり合ったアミノ酸配列の一組をテストすることにより見出され
た。これらの重なり合ったペプチドの各12アミノ酸の長さを、アンタゴニスト
およびアゴニストIL−6活性用のアッセイによりテストした。
本発明により提供されるペプチドはすべてIL−6アッセイにおいて測定した
とおり、IL−6シグナル伝達カスケードに対して
アンタゴニストおよびアゴニストIL−6活性を示す。本発明のペプチドは免疫
応答を発現するには小さすぎる。更に、これらのものがさらなる反応性部位を含
むには余りに短かすぎるので、このアンタゴニストおよび更にアゴニストである
ペプチドは、上昇したIL−6レベルを抑え、調整するために患者を処理するの
に有利に用いることができる。以下に記載するすべてのアンタゴニストまたはア
ゴニストのアミノ酸は1文字コードで示してあり、N−末端(頭部)アミノ酸を
最初(左端)に掲げ、C−末端(尾部)アミノ酸を末尾(右端)に掲げてある。
A.IL−6から誘導されるアンタゴニストペプチドは、好ましくは、
以下の3領域から選ばれた少なくとも5個の連続したアミノ酸から成り、その配
列は
RYILDGISALRK、
STKVLIQFLQKKAKNLおよび
ILRSFKEFLQSSLRALRQMである。
B.IL−6のレセプターα鎖から誘導されるアンタゴニストペプチド
は、好ましくは、以下の3領域から選ばれた少なくとも5個の連続したアミノ酸
から成り、その配列は
QLSCFRKSPLSNVVC
PRSTPSLTTKAVLLVRKFQNSおよび
MCVASSVGSKFSKTQTFQGCである。IL−6のレセプターα鎖から誘導され
るアゴニストペプチドは、好ましくは、以下の領域から選ばれた少なくとも5個
の連続したアミノ酸から成り、その配列は
EWGPRSTPSLTTKAVLLVRKFQNSPAEDである。
C.IL−6のレセプターβ鎖から誘導されるアンタゴニストペプチド
は、好ましくは、以下の4領域から選ばれた少なくとも5個の連続したアミノ酸
から成り、その配列は
PEKPKNLSCIVNEGKKMRCEWDGGR
NFTLKSEWATHKFADCKAKRDTPTS
WVEAENALGKVTSDHおよび
PVYKVKPNPPHNLSVINである。
上記ペプチドのいずれかから選択される比較的短いペプチド(短いもので一連
の5個のアミノ酸)あるいは30個のアミノ酸長を超えないペプチドは、IL−
6アッセイにより測定したときアンタゴニストまたはアゴニスト活性を示し、A
群、B群またはC群からのペプチドと共通の少なくとも一連の少なくとも5個の
アミノ酸を有し、これらもまた本発明のペプチドである。本発明によるペプチド
はその長さを変えることができる。また、A群、B群またはC群からのペプチド
と共通の一連の少なくとも5個のアミノ酸から成るペプチドは、該連鎖中の1個
もしくは2〜3個のアミノ酸を他のアミノ酸に置換えることにより改変すること
ができる。そのようなアミノ酸は天然のアミノ酸のいずれから選択してもよいが
、また、通常天然には存在しないアミノ酸を置換アミノ酸として用いることもで
きる。置換アミノ酸の選択は、例えば、ヒト以外の種からのIL−6もしくはI
L
−6レセプター配列と比較することにより、あるいは選択したペプチドに極端な
機能的もしくはコンホメーションの変化を持ち込まないアミノ酸を選択すること
により進めることができるが、他の選択法も用いることができる。更に特定する
と、本発明は第一の観点で、少なくとも5個のアミノ酸、多くとも30個のアミ
ノ酸を含むペプチドであって、IL−6に対して、および/またはIL−6レセ
プターのα鎖に対して、および/またはIL−6レセプターのβ鎖に対してアン
タゴニスト活性を示すペプチドに関する。
また、本発明のもう一つの観点では、少なくとも5個のアミノ酸、多くとも3
0個のアミノ酸を含むペプチドであって、それを使用する濃度に依存してアンタ
ゴニストまたはアゴニストIL−6活性を示すペプチドに関する。そのようなペ
プチドの一例は、IL−6レセプターのα鎖に見出されるアミノ酸配列
EWGPRSTPSLTTKAVLLVRKFQNSPAED
を有するものを基本として選択したペプチドである。驚くべきことに、上述配列
を基にして選択したペプチドは、高濃度でアンタゴニストIL−6活性を示し、
一方で、低濃度では明らかなアゴニスト活性を示した。アゴニスト活性はインビ
トロ・バイオアッセイにおいて7.5ないし120μg/mlペプチドの濃度範
mlの濃度でIL−6の生物活性にアンタゴニスト効果を及ぼした。このアゴニ
ストペプチドは、インビトロで用いた場合と比較的等量ではあるが必ずしも同一
ではない濃度で使用することができる。
更に、本発明はペプチドの組合わせを提供するものであり、その組み合せは、
A群、B群またはC群から選択した数種の、場合により改変したペプチドの単純
な混合物であるか、あるいはA群、B群またはC群から選択し、ペプチドを直接
の化学結合によりまたはスペーサー分子を用いて、頭部と尾部、もしくは頭部と
頭部、もしくは尾部と尾部で連結するか、または選択したペプチドに存在するア
ミノ酸の側鎖を介して連結し、場合により改変したペプチドである。そのような
ペプチドの組合わせ例は、例えば、ペプチドSLTTKAVおよびILRSFKEFLQSS、また
はWVEAENALGKVTSDHおよびRYILD、またはKAVLLVRKおよびKAVLLVRKを用
いるものであるが、2もしくはそれ以上のペプチドから成る他の多くの組合わせ
も、A群、B群またはC群に掲載されたペプチド類から選択することができる。
そのようなペプチドの組合わせは、単純な混合物であるか、結合したペプチドで
あるが、IL−6シグナル伝達カスケードに起こる事象を抑止するために有利に
用いることができる。その抑止は、例えば、IL−6とα鎖結合部位の双方で同
時競合させることによりIL−6がα鎖に結合するのを妨げること、あるいはI
L−6/α鎖複合体とβ鎖の結合部位で同時競合させることによる。
本発明のペプチドは治療的または予防的目的の医薬的または薬学的製剤として
好適に用い得る。更に、該ペプチドは、これらを固相に結合する透析法により罹
患患者の血液から循環IL−6を除去するためのプロトコールに使用することが
できる。血液または血液濾過物をこのように結合したペプチドに通過させると、
IL−6が固相上のペプチドに結合し、浄化するに至る。また、本発明によるペ
プチドを血液または血液濾過物に加え、(不)可逆的にIL−6またはIL−6
レセプター分子に結合させ、体内に再投入する前にこれらを不活性化させてもよ
い。また、該ペプチドを診断テストに用いることもできる。例えば、IL−6レ
ベルを測定するための直接結合または競合ベースの酵素結合免疫吸着アッセイ法
に用いることができる。
IL−6アゴニスト・ペプチドは、細胞培養物に加えるIL−6に完全にまた
は部分的に置き換えることができる。例えば、IL−6は、IL−6を成長因子
として加えたB細胞ハイブリドーマのようなIL−6依存性細胞を生育させるか
、または培養するのに用いるが、細胞培養物も一般にはアゴニストIL−6ペプ
チドを添加することから利益を得る。ヒトまたは動物に投与されたIL−6アゴ
ニストペプチドは、特異免疫原性物質に曝された宿主の免疫応答を増大させるの
に用いることができる。IL−6アゴニストペプチドはヒトまたは動物に対して
宿主の免疫系の応答性を高めるために投与することができる。具体的な用途は局
所または乳腺内投与のための製剤にある。これらのアゴニストペプチドを記載の
ようにIL−6アンタゴニストと組み合せる場合、過剰のIL−6は基本的なシ
グナル伝達を失わずに阻害することができる。
該ペプチドに対し特異的な抗体、およびその対応する抗イディオタイプ抗体も
本発明の一部である。そのような抗体は、例えば、該ペプチドで初期に治療した
患者に投与し、患者に対するペプチドの影響を和らげることができる。そのよう
な抗体は上記の透析プロトコールおよび診断テストに用いることができる。
該ペプチドの合成は技術上利用可能な方法に従って遂行できる。例示したペプ
チドの合成はバレリオ(Valerlo)ら(Int.J.Peptide Res.,42:1 9(1993)お
よび/またはバレリオら(Int.J.Peptide Res.,44:148 165(1994))の方法
に従って実施した。合成ペプチドの大量製造法およびその精製は周知の技術であ
る。本発明を以下の実施例に従って説明する。
実験の部1.ペプチドの合成
IL−6およびIL−6レセプター分子内の活性中心を同定するための、実施
例のペプチドは、バレリオ(Valerio)ら(Int.J.Peptide Res.,42:1-9(1993)
)および/またはバレリオら(Int.J.Peptide Res.,44:148-165(1994))によ
る方法を用いて合成した。多量体ペプチド(4分枝)は、合成されたアンタゴニ
ストペプチド取込みのための足場物質として分枝オリゴリシンを分散させた系を
用いて、固相法によって合成した(Tam,J.P.;Proc.Natl.Acad.Sci.USA,85:
5409-5413(1998))。2.アンタゴニストIL−6活性を測定するための増殖アッセイ
ヒトIL−6配列(Hirano,T.,Yasukawa,K.,Harada,H.,et al.;Nature324,73-7
6(1986);Yasukawa,R.,Hirano,T.,Watanabe Y.,et al;EMBO J.6:2939-2945(
1987))に由来する、それぞれ12アミノ酸長を有する一組の重複ペプチド(それ
ぞれのペプチドは、11の共通アミノ酸を有するように1アミノ酸ずれている)
を、細胞(B9)と共に37℃でインキュベートした。1時間後、組換え型ヒト
IL−6(CLB,Amsterdam,The Netherlands)を3つの異なる濃度(2.5U
/ml,5U/ml,10U/ml)で添加した。
ヒトIL6Ra(Yamasaki,K.,Taga,T.,Hirata,Y.,et al.;Science
241:825-828(1998))またはgp130(Hibi,M.,Murakami,M.,Saito,M.;Cell63:1
149-1157(1990))に由来する、それぞれ12アミノ酸長を有する一組の重複ペプ
チド(それぞれのペプチドは、11の共通アミノ酸を有するように1アミノ酸ず
れている)を、DMEMで希釈しHTを添加した3つの異なる濃度のIL−6(
2.5U/ml,5U/ml,10U/ml)と共に37℃で1時間インキュベ
ートした。インキュベート終了後、残存IL−6活性は、バイオアッセイで、B
9マウスハイブリドーマ細胞のIL−6依存性増殖を測定することにより測定し
た(Helle,M.,Boeije,L.,Aarden,L.A.; Eur.J.Immunol.18:1535-1540(19
88))。すなわち、IL−6を含まない培地内で対数増殖期にあるB9マウスハイ
ブリドーマ細胞を回収し、5%FCSを含有するDMEM+HT培地に、1×1
05細胞/mlの濃度で懸濁した。各50μlのIL−6希釈液を、IL−6配
列を表すそれぞれの合成されたペプチドと混合し、37℃で1時間インキュベー
トした。この混合物を平底型96ウェル組織培養プレート(Greiner)内のB9
細胞懸濁液50μlに加えたものを2つ用意し、37℃,5%のCO2存在下に
、72時間インキュベートした。IL−6活性は、3−(4,5−ジメチルチア
ゾール−2−イル)−2,5−ジフェニルテトラゾリウムブロマイド(MTT,
Sigma)を用いて評定した。各ウェルに25μlのMTT(5mg/mlの濃度
でPBSに溶解)を添加し、さらに37℃で4時間インキュベートした後、10
0ulの溶解緩衝液(20%w/vSDS−50%ジメチルホルムアミド)を加
えた。その後、37℃で一晩インキュベートを続け、翌朝、578nmにおける
吸光度を測定した。
IL−6レセプターaまたはbの配列から合成されたペプチドの、IL−6に
対するアゴニストまたはアンタゴニスト活性を測定するために、これらのペプチ
ドを種々の濃度で50μlのB9細胞懸濁液(5%FCSを含有するDMEM+
HT培地中に1×105細胞/ml)と混合した。この懸濁液を37℃で1時間
インキュベートし、それぞれIL−6の希釈液と混合し、平底型96ウェル組織
培養プレート(Greiner)に入れた。プレートを37℃で72時間インキュベー
トした。IL−6活性は上述のようにして評定した。
合成ペプチドを含まないか偽ペプチドを含み、かつIL−6を含む試料をポジ
ティブコントロールとし、IL−6も合成ペプチドも含まない試料をネガティブ
コントロールとして用いた。IL−6活性の阻害または増大は、いずれもネガテ
ィブコントロールの吸光度によって補正した、試験試料の吸光度と、ポジティブ
コントロールの吸光度との比を計算することによって決定した。3.ペプチドの毒性試験
合成ペプチドがインビトロにおいて、赤血球(A)、多形核細胞(B)、または肝
細胞(C)に対して毒性を示さないかどうかを調べるために、3つの別個の試験を
行った。
A.ヒツジ赤血球(SRBC)をPBS中で5回洗浄した。ゼラチンを
含むベロナール緩衝生理的食塩水に赤血球を懸濁して、1%(v/v)の赤血球
懸濁液を調整した(GVS:3.9mMバルビタールナトリウム,1mM硫酸マ
グネシウム,0.38mM塩化カルシウム,および145.6mM塩化ナトリウ
ムの中に0.032%ゼラチン)。U字型ミクロタイタープレート(Greiner Lab
ortechnik)内で合成ペプチドの2倍希釈液(50μl)を調整し、50μlの
SRBC懸濁液を各ウェルに添加した。プレートを密閉し、混合し、37℃で2
時間インキュベートした。その後、各プレートについて溶血を調べた。どの合成
ペプチドにも溶血は認められなかった。
B.ブタ多形核細胞(PMN)は、ブタ血液から単離した(Cruijsen,T.L.
M.,Van Leengoed,L.A.M.G.et al.;Infect.Immun.60:4867-4871(1992))。U
字型ミクロタイタープレート(Greiner Labortechnik)内で合成ペプチドの2倍
希釈液(50μl)を調整し、50μlのPMN懸濁液(2×106細胞/ml
)を各ウェルに添加した。プレートを密封し、穏やかに混合し、5%のCO2存
在下に、37℃で6時間インキュベートした。その後、ニグロシン染料の排除に
より、各プレートの細胞毒性を調べた。どの合成ペプチドについても、PMNに
対する毒性は認められなかった。
C.ブタ肝細胞はセグレン(Seglen)の方法(Seglen,P.O.;Methods Ce
llBlol 13:29-83(1976))に基づき、ブタの肝臓から単離し、モンショウベル.M
(Monshouwer M.)ら(Toxicol.Applied Pharmacol.in press)に従って適応さ
せた。肝細胞はウィリアムズ(William)の培地Eに、106細胞/mlの濃度で
懸濁した。この懸濁液を、12ウェル組織培養プレート(Costar)の各ウェルに
1.5mlずつ移し、37℃で12時間インキュベートした。付着肝細胞に対し
て生死判別を行い、非付着肝細胞は除去した。それぞれの合成ペプチドをウィリ
アムズの培地Eと混合し(希釈比1:50および1:100)、付着肝細胞ととも
にウェルに加えた。さらに37℃で24時間インキュベートした後、3−(4,
5−ジメチルチアゾール−2−イル)−2,5−ジフェニルテトラゾリウムブロ
マイド(MTT,Sigma)を用いて、生死判別を行った。1.5のMTT(ウィ
リアムズの培地Eに1mg/mlで溶解)を各ウェルに添加し、さらに37℃で
30分インキュベートした後、1mlの溶解緩衝液(0.8M HCl−イソプ
ロパノール)を添加した。その後、プレートを10分間混合し、560nmにお
ける吸光度を測定した。どの合成ペプチドも肝細胞の生存に影響を及ぼさないこ
とが判明した。4.IL-6 誘発急性期反応および肝臓の生体内変化活性のダウンレギュレーショ ンに対するIL-6アンタゴニストペプチドの影響
セグレンス(Seglens)の方法(Seglen,P.0.;Method Cell Biol13:
29−83(1976))に基づいて、ブタの肝細胞をブタの肝臓から単離し、モ
ンシャウアー(Monshouwer M.)らに従って(Toxicol.App l ied Pharmacol.in p
ress)適応させた。肝細胞を106細胞/mlの濃度までウイリアムズ(William
s)の培地Eで懸濁した。この懸濁液から、1mlを12−ウェルの組織培養プ
レート(Costar)の各ウェルに載せ、37℃で12時間インキュベートした。付
着肝細胞をその生存能力について試験し、非付着肝細胞を除去した。合成された
各ペプチドをIL-6(1000 U/ml)を含むウイリアムズ(Williams)の培
地Eで(1:50および1:100の希釈度で)混合し、付着肝細胞を有するウ
ェルに添加した。(IL−6を含まない、および培地中に合成ペプチドを含まな
い)ネガティブコントロールと、(1000 U/ml IL−6を培地中に含
む)ポジティブコントロールを調製しテストした。24時間イ
ンキュベートした後、培地を除去し、各ウェルについて、肝細胞の損傷のない単
層のCYP450依存酵素活性を測定した。
CYP450酵素アッセイ。基質としてテストステロン(250μM)を用い
て、CYP450依存酵素活性を、ヴァント クルースターら(Van't Klooster
etal.)によって記載されているように(Bloch.Pharmacol,46;1781-1790(1993))
測定した。簡単に述べるならば、テストステロンを胎児のウシの血清のない、ウ
イリアムズ(Williams)の培地Eと混合し、肝細胞を含むウエルに添加した。3
7℃、5%CO2にて30分インキュベートした後、培地中の水酸化テストステロ
ン代謝産物をHPLCによって定量した。
HPLC分析。培地1mlの一部を内部標準としてのメタノール中11β-テ
ストステロン溶液100μlと混合し、5mlのジクロルメタンで抽出した。有
機物相を清浄な管に移し、窒素流下にて室温で蒸発乾燥させた。残さを130μ
lの50%メタノールで溶解し、この溶液を各20μlHPLC分析のために注
入した。固定相は、C18ガラスカラム(20cm、3μm粒子サイズ、Chr
ompack,Middelburg、オランダ)からなる。移動相は緩衝液A
(12%メタノール、75%ミリQ水)と緩衝液B(64%メタノール、6%ア
セトニトリル、30%ミリQ水)とからなる。これらの緩衝液で以下の溶離の勾
配を発生させた:0〜45分で10〜58%B;45〜50分で58〜59%;
50〜53分で59〜10%;流速0.8ml/分。代謝産物をスペクトル光度
測定によって254nmにて検出した。シトクロムP450のIL−6依存ダウ
ンレギュレーションの阻害を、合成ペプチドとIL−6でインキュベートされた
付着肝細胞からの培地中の水酸化テストステロン代謝産物の相対濃度と、ポジテ
ィブコントロールとネガティブコントロールの肝細胞単層からの培地中の水酸化
テストステロン代謝産物の相対濃度とを比較することによって、決定した。5.結果
hIL、hgp130(IL−6レセプターβ鎖)およびhIL6Ra(IL
−6レセプターα鎖)から誘導されたペプチドを、アンタゴニストIL−6活性
について分析した。
hIL−6ペプチドについては、IL−6アッセイにおけるIL−6活性を阻
害した3つの領域が同定された(図2)。ペプチド31、119〜123および1
67〜174は同定された領域(RYILDGISALRK,resp.STK
VLIQFLQKKAKNL,resp.ILRSFKEFLQSSLRALR
QM)を示している。
hIL6Raについても、IL−6アッセイにおけるIL−6活性を阻害した
3つの領域が同定された(図3)。ペプチド6〜9、24〜33、および80〜8
9は同定された領域(QLSCFRKSPLSNVVC,resp.PRSTP
SLTTKAVLLVRKFQNS,resp.MCVASSVGSKFSKT
QTFQGC)を示している。
hgp130については、IL−6アッセイにおいてIL−6活性を阻害した
4つの領域が同定された(図4)。ペプチド2〜15、33〜46、73〜76お
よび92〜97は同定された領域(PEKPKNLSCIVNEGKKMRCE
WDGGR,resp.NFTLKSEWATHKFADCKAKRDTPTS
,resp.WVEAENALGKVTSDH,resp.PVYKVKPNP
PHNLSVIN)を示している。
抗IL−6活性を有する同定されたペプチドは、赤血球については溶解性がな
く、多形核細胞については毒性がなく、一次肝細胞培養細胞については毒性がな
かった。
hIL6Ra(IL−6レセプターのα鎖)から誘導されたペプチドをアゴニ
ストIL−6活性について分析し、培地にIL−6を添加しなくてもB9細胞の
増殖を刺激し、B9バイオアッセイにおいてIL−6活性を高めた1つの領域が
同定された(図5)。ペプチド21〜37がIL−6Ra配列の領域EWGPRS
TPSLTTKAVLLVRKFQNSPAEDを示している。
アゴニスト活性が7.5〜120μg/mlペプチドの濃度範囲において観測
された。これらのペプチドはIL−6依存細胞系B9の増殖の増大を誘発し、I
L−6と結合させたとき、B9細胞系の増大した増殖が試験され、したがってI
L−6の生物活性が高められた。≧120μg/mlの濃度においては、これら
のアゴニストペプチドはIL−6の生物活性に拮抗作用を有していた。
アゴニストIL−6活性を有する同定されたペプチドは赤血球については溶解
性がなく、多形核細胞については毒性がなく、一次肝細胞培養細胞については毒
性がなかった。
領域PVYKVKPNPPHNLSVIN、WVEAENALGKVTSDH
、およびMCVASSVGSKFSKTQTFQGCからの合成ペプチドは肝細
胞のシトクロムp−450のIL−6調節ダウンレギュレーションを阻害する。
【手続補正書】特許法第184条の8第1項
【提出日】平成10年6月18日(1998.6.18)
【補正内容】
請求の範囲
1.IL−6に対しアンタゴニスト活性を有するアミノ酸5〜30個を含むこ
とを特徴とするペプチド。
2.IL−6レセプターのαまたはβ−鎖に対しアンタゴニスト活性を有する
アミノ酸5〜30個を含むことを特徴とするペプチド。
3.アンタゴニストおよび/またはアゴニストIL−6活性を有するアミノ酸
5〜30個から成ることを特徴とするペプチド。
4.アミノ酸5〜20個から成ることを特徴とする請求項1,2または3記載
のペプチド。
5.アミノ酸5〜12個から成ることを特徴とする請求項4記載のペプチド。
6.下記のアミノ酸配列の1つを共通にする少なくとも一連の5個の連続アミ
ノ酸長を有することを特徴とする請求項1,2、3、4または5記載のペプチド
。
STKVLIQFLQKKAKNL
ILRSFKEFLQSSLRALRQM
QLSCFRKSPLSNVVC
PRSTPSLTTKAVLLVRKFQNS
MCVASSVGSKFSKTQTFQGC
PEKPKNLSCIVNEGKKMRCEWDGGR
NFTLKSEWATHKFADCKAKRDTPTS
WVEAENALGKVTSDHまたは
PVYKVKPNPPHNLSVIN
7.下記のアミノ酸配列を共通にする少なくとも一連の5個の連続アミノ酸長
を有することを特徴とする請求項3、4または5記載のペプチド。
EWGPRSTPSLTTKAVLLVRKFQNSPAED
8.請求項1〜7のいずれかに記載の少なくとも2個のぺプチドが直接または
スペーサー分子を介して結合していることを特徴とするペプチド組成物。
9.少なくとも2個のペプチドがリジンと結合していることを特徴とする請求
項8記載のペプチド組成物。
10.アミノ酸配列RYILDGISALRKを共通にする少なくとも一連の5個の連続アミ
ノ酸長を有する請求項1,2、3、4または5記載の少なくとも2個のペプチド
がリジンと結合していることを特徴とするペプチド組成物。
11.少なくとも4個のペプチドが分枝オリゴリジンと結合していることを特徴
とする請求項8、9または10記載のペプチド組成物。
12.請求項1〜11のいずれかに記載のペプチドおよび/またはペプチド組成
物から成ることを特徴とする混合物。
13.請求項1〜11のいずれかに記載のペプチドまたはペプチド組成物に対し
特異的であることを特徴とする抗体。
14.請求項13に記載の抗体に対し樹立したことを特徴とする抗イディオタイ
プ抗体。
15.上記請求項のいずれかに記載のペプチドまたはペプチド組成物または抗体
と少なくとも1種の好適な投与用成分とから成ることを特徴とする製剤。
16.IL−6関連疾患の治療または予防における請求項15に記載の製剤の使
用。
17.IL−6またはIL−6レセプター分子からの体外血液または血液製品を
浄化するための、請求項1〜13のいずれかに記載のペプチドまたはペプチド組
成物または抗体の使用。
18.請求項1〜13のいずれかに記載のペプチドまたはペプチド組成物または
抗体から成ることを特徴とする診断アッセイ法。
19.ヒトまたは動物のIL−6関連疾患を検出または診断することを特徴とす
る請求項18記載の診断アッセイ法の使用。
20.9細胞バイオアッセイでのインビトロ試験において、7.5ないし120
μg/ml相対量濃度でアゴニストIL−6活性を示すことを特徴とする請求項
7記載のペプチドの使用。
21.細胞培養における請求項20に記載のペプチドの使用。
22.請求項7に記載のペプチドと少なくとも1種の好適な投与用成分とから成
ることを特徴とする製剤。
23.局所または乳腺内投与用の請求項22に記載の製剤の使用。
24.局所または乳腺内投与用薬物製造のための請求項1〜12のいずれかに記
載のペプチドまたはペプチド組成物の使用。
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(51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考)
A61K 31/00 635 A61K 31/00 635
38/00 39/395 U
39/395 C07K 14/705
C07K 14/705 16/00
16/00 G01N 33/53 D
G01N 33/53 33/566
33/566 A61K 37/02
(81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE,
DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L
U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF
,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE,
SN,TD,TG),AP(GH,KE,LS,MW,S
D,SZ,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG
,KZ,MD,RU,TJ,TM),AL,AM,AT
,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,CA,
CH,CN,CU,CZ,DE,DK,EE,ES,F
I,GB,GE,GH,HU,IL,IS,JP,KE
,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR,LS,
LT,LU,LV,MD,MG,MK,MN,MW,M
X,NO,NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE
,SG,SI,SK,SL,TJ,TM,TR,TT,
UA,UG,US,UZ,VN,YU,ZW
(72)発明者 フーベ,カスペル ヒューベルテュス ニ
コラース
オランダ国 エヌエル―3523 アーエン
ユトレヒト トルステーフプラントスーン
46
(72)発明者 メルーン,ロベルト ハンス
オランダ国 エヌエル―8231 アーペー
レーリスタット カルフェール 10―04