JPH03500659A - タンパク質ミセル - Google Patents

タンパク質ミセル

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JPH03500659A
JPH03500659A JP1505947A JP50594789A JPH03500659A JP H03500659 A JPH03500659 A JP H03500659A JP 1505947 A JP1505947 A JP 1505947A JP 50594789 A JP50594789 A JP 50594789A JP H03500659 A JPH03500659 A JP H03500659A
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ダスティン,マイケル・エル
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ダナ‐ファーバー・キャンサー・インスチチュート・インコーポレーテッド
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 タンパク質ミセル 〔発明の背景〕 本発明は接着性タンパク質(以下に定義する)に関し、特に、単球、預粒球、細 胞障害性Tリンパ球、Bリンパ芽球細胞、血小板および繊維芽細胞を含むほとん どすべてのヒト細胞表面に広く分布している糖タンパク質であるリンノく球機能 付随抗原−B(LFA 3)に、関する。
L F A−3はTリンパ球表面に観察される他の糖タンパク質である分化のク ラスター第2成分(CD2)のリガンドである。
これらの2つの糖タンパク質は相互作用し、標的細胞l\のTリンパ球の接着を 媒介する。同様に、胸腺上皮細胞への胸腺リンパ球の結きは胸腺リンパ球上のC D2および胸腺上皮細胞上のり、 F A −3を41要とする。精製された形 のLFA−3はTリンパ球および赤面疎開の細胞間接着を阻害し、Tリンパ球の 凝集を媒介する。
〔発明の開示〕
本発明は接着性タンパク質(例えばLFA−3)のミセルを提供し、それはホス ファチジルイノシトール脂質(“PI”)アンカーを天然に含んている; ミセ ル(好適には約10分子未満のタンパク質を含んでいる)は細胞表面上の大多数 の標的分子と多価で結合できる。それ故、本発明は細胞に対するLFA−3のK dが約400nMと決定されている単量体LFA−3のKdより低いようなCD −2含有細胞に対する結合活性を持つ多量体、精製LFA−3を提供する。より 好適にはKdは・ぐ50nMであり、さらにより好適には<20nMである。こ こて接着性タン2(り質とは2つまたはそれ以上のヒト細胞の接触および結合と 媒介する任意のタンパク質として定義され、および力子適にはそれは細胞の表面 上に存在するタンパク質である。ここで標的分子とは接着性タンパク質が選択的 に結合する(すなわち、他のどんな分子が結合される程度より強く結合し、好適 には結合は非他的である)ような分子として定義される。
本発明のミセルは第1の細胞がその表面に、第2の細胞上に多くの形で存在する 分子に結合できるPIアンカー運運搬タンパ資質持つ場合、第1の細胞の第2の 細胞l\の接着の阻害に使用する事ができる。方法は第2の細胞と第2の細胞上 の多数の分子と多価で結きできる、@適には約10未満のそのようなタンパク質 分子のミセル(またはそのミセル−形成、結合断片)を接触することき含んでい る。
本発明の接着性タンパク質ミセルはさらに患者の活性化されたT細胞の他の細胞 への結合を阻害するのに有効量のLFA−3血流濃度を達成するため生理学的に 矛盾のない緩衝液中のL F A −3ミセルを患者に投与することにより過剰 の活性化されなT細胞の存在により特徴付けられる医学状態の処置に使用できる :結果として生じるL F A−3の血流濃度は好適には04か4.40nMの L F A−3である。過剰の活性化されたTM!3胞の存在により特徴付けら れる疾病状態には多発性硬化症、サルコイド−ジス、若年型真性糖尿病、全身性 紅斑性狼癒、甲状腺炎、慢性関節リウマチ、強直性を椎炎、原発性胆汁末肝硬変 、自己免疫溶血性貧血、免疫性血小板減少性@斑病、筋電グラヴイス、同種移植 片拒絶および移植片一対一宿主疾患が含まれる。
本発明の他の様相は、天然にPIアンカーを含む任意の接着性タンパク質の結合 活性を増加させ、解離定数を減少させる方法を特色としている。ここで界面活性 剤とは、分子中型まれるごとく空間的に離れた疎水性および親水性領域を持つ任 意の小さな両親媒性分子として定義される(即ち、一方の末端が荷電するか極性 であり、他の末端は非極性である)。臨界ミセル濃度(CMC)とは溶液中でミ セルがちょうど形成しはじめる溶液中の特定の界面活性剤の濃度のことである。
このCMCは異った界面活性剤では異っている。
本発明のさらなる様相は、末梢血単核細胞またはTリンパ球をCD2に対する抗 体と件にLFA−3ミセルと接触させる事によりそれらの細胞の活性化または増 殖に効果を及ぼす方法を特色としている。
〔発明を実施する為の最良の形態〕
最初に図を簡単に説明する。
区 図1はLFA−3の2つの型のゲル濾過の結果を示しているグラフであり; 図2はL F A −3のトランスメンプラン(TM)型の略図であり; 図3は接着性タンパク質ミセルの略図であり;図4はヒトT M L F A  −3c D N AのDNA配列および推定されるアミノ酸配列であり; 図5はジュルカット細胞からのLFA−3ミセルの解離の時間変化のグラフであ り; 図68および61〕は各々、ジュルカットおよび静止T細胞に対するLFA−3 ミセルの平衝結合およびスキャッチャード法により分析された同しデータを示し ているグラフであり;図7aおよび7bはL F A −3およびCD2モノク ローナル抗体(MA+))−誘導増殖の時間変化および用量応答性を示している グラフであり: 図8はL F A −3およびCD2MAbにより誘導されたジャルカット細胞 中での時間によるCa+2の細胞質流動性を示す発光スペクトルのグラフで゛あ り; 図9はLFA、−3およびCD2MAbにより誘導された静止T細胞中での時間 によるC a+2の細胞質流動性を示す発光スペクトルのグラフであり; 図10aおよび10bは各々発光スペクトルグラフおよびヒストグラムの組であ り、Ca+2流入の濃度依存性はジェルカット細胞中ではCD2のLFA−3占 有で増加していることを示している。
旦ヱノビ一旦!111 以下の細胞株が本発明の研究に使用された。末梢血単核細胞(PBMC)はデキ ストラン沈降およびフィコール−ハイバーク(シグマ、セントルイス、MO)密 度匂配遠心分離により単離された。末梢血Tリンパ球(PBL、−T)はナイロ ンウール(ポリサイエンス、ワシントン、PA)濾過およびプラスチック接着に より濃縮された。ジュルカット細胞株はM 、 K 、 Ho博士(デュポン、 ボストン、MA)から入手した。細胞はRPM l−1640゜10 %ウジ胎 児血清(ギブコ、グランドアイランド、 N Y ) 5 IIIMし一グルタ ミン、50μg/wlゲンタマイシン(完全培地)中で維持された。LFA−3 およびCD2精製のためのJYBリンパ芽球細胞およびジュルカット細胞はMI T細胞培養センター(ケンブリッジ、MA)で増殖した。
LFA−3はヒト赤血球(Dustin、M、L、ら、ジャーナルオブエクスベ リ、メンタルメジスン、165:677(1987) )またはJ’l’Bリン パ芽球細胞(Waller、B、P、らジャーナルオブエクスペリメンタルメジ スン166:923(1987) )のトリトンX−100溶解物、または、ホ スファチジルイノシトール−特異性ホスホリパーゼC(PTPLc)処理J’r ’Bリンパ芽球細胞の上澄ミia カ;−,T S 2./9 M A b−セ フ 7’ D−スCL 4 B (77ルマシア、ヒスカタウェイ、NJ)上の 免疫アフィニティークロマトグラフィーにより精製される。後者の!4き、50 2の生きているJ)′細胞をハンクス緩衝塩溶液(HBSS)で洗浄し、総量で 100y1で37℃にて1時間バシラススリンジェンジス(Bacil匝工上u rin 1ensis)P I P LC(Martin Lo−博士より、コ ロンビア大学、NY、NY)で処理する。使用された酵素濃度は0.1%デオキ シコレート界面活性剤の存在下pH7で300/nm、ol/l1lin/nの 3)(−ホスファチジルイノシトール3加水分解できな(Lo智、M、G、、メ ソッズインエンザイモロジー、71 ニア41 (1981))。
細胞を1100Oxテヘレット化し、細胞破片を100,0OOxy、1時間で ベレツト化する。LFA−3を含む溶菌液または上澄み液をアフィニティ カラ ムを通し、カラムを洗浄する(D ust in 、 M 。
L、ら上記文献)。赤血球からのLFA−3は0.1°〈オクチルグルコシド( OG)界面活性剤存在下pH3で免疫アフィニティ カラノ、から溶出される。
、PIPLC上澄み液からのLFA3は界面活性剤不在下、pH3で溶出され、 LFA−3を含む分画をプールしく4 6al)、TSAで平衝化した1、1の フェニル−セファロースカラム(ファルマシア)を通す。いくつかの調製試料は MAPS結会緩衝清く赤血球からのLFA−3では1 /6のOGと件に)(バ イオラド、リッチモンド、CA)で1:1に希釈した?!?Az1のタンパク質 入−セファロースCL−4B カラムを通した。
上記のごとくして精製されたLFI−3は2つの型を持っている:赤血球または リンパ芽球がら単離されるMLFA−3型、およびリンパ芽球から単離される5 LFA 3型。mLFA−3は無傷のホスファチジルイノシトール(P■)アン カーを持っており、脂質−結き型とも称される。5LFA 3はPTPLCて′ 切断されたPI膜アンカーを持っていた。これら2つのうちmLFA−3のみが ミセルを形成できる。
トランスメンブランLFA−3(またはTM LFA−3)と称される第3の型 のLFA−3が存在し、それは脂質膜アンカーを持っていないが、完全LFA− 3タンパク質の1部であるトランスメンブラン領域により細胞膜に結合して残っ ている。
mLFA−3同様TMLFA−3もミセルを形成でき、以下により詳細に記載さ れるであろう。最初に5LFA 3について説明する。
Bリンパ芽球細胞の表面上のり、 F A −3の約半分がPTPLCにより切 断可能なPTグリカン部分により膜に結合しているという我々の最近の知見(D ustinJLL、らネ・−シャー、浜旦:546(1987))から結き研究 のためのLFA−3の非−凝集型(即ち、ミセル形成を行わない)を得ることが 可能になった。
生きているJ Y細胞の表面からPIPLCにより放出されたL F A −3 は免疫アフィニティ クロマトグラフィー、フェニル−セファロース上の疎水性 相互作用クロマトグラフィー、およびタンパク質Aアフイニテイ クロマトグラ フィーにより精製される。真中の工程は痕跡の膜物質または酵素処理の間に放出 されるであろうL F A −3ミセルを除去するために加えである。
50gの細胞からの収量は約100μりであった。この物質がN−グリカナーゼ で処理された場合、JY細胞および赤血球からの脂質−結合型に対応する25. 5KDの単一バンドが得られた。
以下の活性化実験で使用されるごときミセルの形でのmLFA=3の構造がゲル 沢過により研究された。結果は図1にグラフで示しである。1%OG存在下およ び不在下でのmLFA−3の大きさはHPLCゲル沢過により試験された。界面 活性剤不在下(実線)、TSK G54000またはゾルパックスGF250( デュポン)カラム上、IIILFA−3はチログロブリン(600,0OOK  D )のわずかに前しかしブルーデキストランの後に溶出し、700KDの球状 タンパク質と同様の拡散係数を持っていた。点線は1%OG存在下での溶出プロ フィールを示している。1%OG存在下ではすべてのLFA−3がT gG ( 150K D )と共溶出した。
L F A −3は5DS−PAGE中では55−70KDに移動する(Dus tin、M、L、ら上記文献)。界面活性剤存在下および不在下でのmLFA  3の分子量は沈降のデータ無しては推定できない;しかしながら、これらのデー タは界面活性剤不在下で約5つの単量体または二量体のタンパク質ミセルを+n LFA 3が形成していることを示している。5DS−PAGEに基づくと、+ nLFA 3はジスルフィド結き二量体を形成しないが、非−共有結合性二量体 の形成は除外できない。さらに、界面活性剤不在下、s L F A −3は単 量体または二量体に一致する拡散係数を持つf:可溶性分子として存在している 。
ミセル−形成I−F A −3の第2の型はトランスメンブラン型<Tll L FA−3)である。、二の型のコードしているmRNAはm T、 F A B 型の+n R,N Aと異っているが、ただ分子中のトランスメンブランおよび 細胞質領域のみである。LFA−3の両方の型のCD2結会領域(細胞外部分) は同一である。
TM LFA−3は脂質アンカーを持っていないが、細胞質領域は疎水性アミノ 酸配列を含んでおり、そのため精製タンパク質に結合して残っている。ミセル形 成は脂質−脂質相互作用というよりもむしろタンパク質−タンパク質相互作用に より起こるがその結果としてのミセル形成は同じである。TMLFA−3および +n L F A 3ミセルは匹敵する安定性および標的結合活性を持っている 。
L F A −3のTM型はほとんどの凝集された細胞中に天然に存在し、しば しば同時に脂質−結合型もまた産生されていることが観察されてきた。
互jJjIえ mLFA 3およびTMLFA−3のミセルはセントリコン30装置(アミコン 、ダンバーズ、 MA )を用い、各々のサイクルにおいて21!lのリン酸緩 衝塩溶液(PBS)を添加し、容量を50μlに減じる3つのサイクルの限界濾 過により調製する。R後の工程のf+終限外P液は最終保持物として同一の低分 子量成分分含んでいるが、LFA−3を含んでいないので、この限外濾過が以下 の実験において緩衝成分の影響をみる対照物として使用される。
LFA−3ミセルの形成は界面活性剤が除去されるか臨界ミセル濃度以下に希釈 された搗き自発的に起こる。界面活性剤の除去はいくつかの技術により達成でき る。主な必要条件はタンパク質が他の物質(即ち試験管表面等)に吸着するより むしろタンパク質凝集が最も好ましくなるように界面活性剤が除去または希釈さ れることである。+nLFA 3でうまくいく1つの技術は限外濾過であり、1 96オクチルグルコシドのmLFA−3溶液が2dから50μlに濃縮され、界 面活性剤を含まない溶液で希釈される。この結果、オクチルグルコシドはその臨 界ミセル濃度(25nM)以下に希釈される。界面活性剤除去、/希釈のための 他の技術は透析および界面活性剤を含まないショ糖匂配を通した沈降である。タ ンパク質ミセルの構造はタンパク質の疎水性および親水性部分の性質により決定 され、界面活性剤の除去手段にはよらないので、どの技術でタンパク質ミセルが 発生゛ させられても機能的には等価である。
L F A −3のごとく疎水性成分を持つタンパク質が精製された場きはいつ もこれらのタンパク質が精製過程で使用されたガラスまたはプラスチック容器に 付着する傾向がある。界面活性剤の急速な除去はこの傾向を妨げ、タンパク質− プラスチック。
タンパク質−ガラスよりむしろタンパク質−タンパク質結合と促進し、その結果 精製LFA−3をミセルの形で約100パーセント回収できる。ミセルはPBS 中活性を失うことなく少なくとも2ケ月維持できる。理論的にはもしPBSに全 くプロテアーゼが含まれていないと、ミセルの貯蔵可能期間はより長いべきであ ろう。
本発明に従って創られたミセルはミセル内に隔離された疎水性脂質または疎水性 タンパク質性の尾”および外側に面した周辺部に球形の親水性領域を持っている 。図3は5つの単量体単位を含むそのようなミセルの略図である。
絹換え体L F A −3からのミセルのり成組換え体が産生するLFA−3か らもまたミセルが形成できる。組換え体L F A −3を産生ずる好適な方法 は、酵素的にPIファンーを結きする真核生物発現系である(例えばチャイニー ズハムスター卵巣(c HO)細胞)。
ヒトT ML F A −3c D N A配列および推定されるアミノ酸配列 は知られており(Walluer、 B 、P 、らジャーナルオブエクスペリ メンタルメジスン」現:923−32(1987))、それは区4に示されてい るがそこにおいて潜在的N−グリコジル化部位は矢印で示されており、潜在的ト ランスメンブラン領域は破線で下線を付けである。これらの配列データはE M  B L 、/シーンバンクデータラボラトリーから受付番号)’00636の もと入手可能である。LFA−3のPI型のcDNA配列はTM型とそれがわず かに短いことを除いて同一である。LFA−3のPIダグリカン結合形コードし ているクローン化されたcDNAは常法によりCHO細胞系で発現される。これ らの細胞はトランスメンプラン領域配列を認識し、翻訳後F’ Iアンカー分タ ンパク質の残りに対し共有結合で結きする。もしくは、L F A−3のTM型 はCHO細胞またはマウスL細胞のごときPIファンーを結きできない他の細胞 系でも産生ずることができる(F Iavellら+987)。
組換え体TMLFA−3またはmLFA B型が単離され、上記のごとく、天然 に存在するLFA3と同じ方法でミセルの形成を起こすことができる。
LFA−3ミセルおよびCD2八グAbEの2人M A b飽和濃度でジュルカ ット細胞または末梢T細胞に対するmLFA−3の結合の@害に対する多数のC D2MAbの能力が試験されたく表1)。E−ロゼツト形成を強く阻害するCD 2MAbカーLFA−3結合を完全に阻害できた。
この研究に使用されたM A bは表2にリストされている。9−1はDupo nL博士から提供された(メモリアルスローンーゲッタリング癌研究所、NY) 、9.6はJ ohn Hansen博士から提供されたくフレッドハ・ソチン ソン癌研究センター、シアトル、WA)4 勺 CD2へのI−F A−3ミセ ルの壮ムトリトンX−100が15%ウシ血清アルブミンに吸着されている場合 、CD2陽性細胞にヨード化LFA−3が結合すること、およびこの結合がCD 2 MAbおよびLFA−3MAbにより阻害されることは示されている(Du stinら上記文献)。本発明に従うと、mLFA 3ミセルはジュルカットT 白血病細胞または静止PBL、−Tに効率よく結合することが観察された(表3 )。Ill I−F A 3ミセル結自はTS2./+8MAb、LFA−3M Abおよび非標識III I−F 、A −3ミセルにより阻害された9図5は ジュルカット細胞からのm L F A −3の解離の時間変化のグラフである 。、mLFA 3ミセルが結合している細胞を4℃で+nLFA 3を含まない 多量の培地に再懸濁した場合、結i:+nL F A 3ミ七ルの解離は非常に 遅かった(tl/2″:=−,600分;白ヌキ四角)、一方10t、tg、/ zh7)T S 2/l5MAl〕存在下テハ(黒四角)解離速度はより速かっ た(tl/2=60分)。100μg、、/xlTs2/18MAI)を含む培 地に細胞を再懸濁した場合(黒三角)tl/2は2分未満であり、1時間以内で 完全に解離しな。TS2/IsMAbおよび+nLFA 3はCD2に厳密な競 合的様式で結合すると考えられるのでCD2MAb存在下で解離の速度が増加し たことは+n L F A −3ミセルは細胞表面CD2と多価結合で結合して いる事を示している。
ミセルが細胞の表面と接触した場き、ミセル中のこれらのタンパク質の結合領域 は多くの相互作用として関与し、それによりその標的に対するタンパク質の結合 活性を徐々に増加させる。
単一のタンパク質−標的相互作用は急速に解離する傾向を持っているが、ミセル では約5がら1oの相互作用を同時に起こすことができる。それ故、全体の解離 定数は、この多価結合のため接着性タンパク質のミセル型に対し非常に減少して いる9このことを証明するため、細胞表面CD2に対する謡LFA 3ミセルお よび非−ミセル5LFA−3の能力を比較した。J)′細胞および赤血球からの LFA−3は異なった程度のグリコジル化を示した。それ故グリコジル化の相違 により生じる結合の相違を除外するため、J Y細胞から単離された餉LFA  3および、、L7FA−3の両者が単離された。JY細胞からの+n L F  A−3ミセルは赤血球からの、1ILFA−3ミセルと類似の大きさであり・L 、 F A −3のPIおよびTM型の混合糊であることを示している(Dus tinらネーチャー、上記文&>、 sL F A −3は+6T、FA−3と 同一比活性までヨード化され、4℃で90分ジュルカ、7ト白血病T細胞とイン キュベーション後、オイルクッションを通してスピンさせた。JYmLFA−3 ミセル結きの程度はJYsLF、A−3結合の150倍であることが観察された (表4)。
このことと一致するが、非標1sLFA−3は重量で100倍過’FIM−在し てもジュルカット細胞に対するmLFA 3の結合を12めうる程阻害しない。
それ故、多価結合は、細胞表面CD2に対する高結合活性論LFA 3結合にお いて重要な因子であると腎、わ!lる。
上記グ+(’:D2MAbによるmLFA−3結合の完全な逆転は、4°Cで9 0分後ではLFA−3はエンドサイト−シスされておらず またこの期間の間に そのPTグリカンアンカーを通して膜内I\挿入されていない事を示している。
mLFA−3のエンドサイトシスをさらに試験するため、LFA−3をジュルカ ・・ノド細胞またはPBLに37℃にて30分または4℃にて60分間結合させ る。細胞を冷培地で洗浄し、その後6時間100μg/zlのTS2、/18  MAbとインキュベートする(表5)。4℃で結合したL F A −3はほと んど完全にT S 2 / 18 M A I)により放出されたが、37°C で結合した付随カウントのジュルカット細胞の50%および末梢血Tリンパ球( PBL−T>の20%はT S 2./18 MA b存在下でも細胞に付随し て残った(表5)。37°CにてTS2./33MAbがmLFA 3と一緒に 加えられたPjき、LFA−3と細胞の連結は検出されず、強い連結は形質膜内 へのmL F A −3の非−特異的脂質媒介挿入または流動相ピノサイト−ジ スではないことを示している。
精%w+LFA−3のガラスカバースリップに結合したリポソーム内に再構築さ れた精製CD2に対する結合性が試験された。ヨード化mLFA〜3 ミセルは この固相に結合することが観察された(表6)。結合はLFA−3MAbおよび TS2./18M A bにより阻害されたが、CD2.1 MAbによっては 阻害されず、ml−FA 3は他の細胞表面成分なしでもCD2に結きすること を示している。
細胞当りに結合された+aLFA 3分子の数、およびジュルカ・ソト細胞およ び静止PBL−T細胞上のCD2との相互作用の結き活性を決定するため、平衡 結合実験が実施された。結果は図68および6bにグラフとして示しである9ヨ ード化後の活性mLFA 3タンパク質ミ七ルのパーセントは10’のジュルカ ット細胞の3つの連続した一定分量に結きできる陪LFA−3の比率の測定によ り決定された。異った調製試料に対しこの値は85および95%の間であった。
特異的mLFA 3結合は過剰のT S 2/18 M A bにより阻害され る結合として定義された。鎖LFA−3の結合は対照MAb(四角)またはTS 2/18MAb(三角)の存在下4℃にて1時間実施された。MLFA−3ジユ ルカ・ソト細胞(意中)およびPB!、−T(白ぬき印)に対し飽和されるよう に結合する。スキャッチャードプロットはジュルカットCD2に対するKdは1 .7−2.2nMてあり、一方P B I−−Tに対するKdは12 16 n Mであることを示している(図6b)。
このKd値はこれらの細胞型の各々に対するLFA−3ミセルの結合活性の程度 である。飽和で測定して約420,000の+nLFA−3単量体がジュルカ・ ソト細胞当り結きしており、一方PBL−Tには約50−80,000のmLF A 3分子が結きしている。これらの値は平衡へffAb結合を用いて測定され たジュルカット細lI&およびP B I−−T上のCD2分子の相対数と一致 している(Martin、 P 、 j 、ら、ジャーナル オフ イムノロジ ーU上=180(19FiO) 、 F’ Iunkett、M 、 L 、ら ジャーナルオブイムノロジ−1364181(+986))。非−阻害CD2. 1が飽和濃度で存在しても、ジュルカリト細胞之)よびP B L、−Tの両方 の結合パラメーターに有意には影響しなかった。
−1のtMlの一口におけるミセルの 用J、、FA 3ミセル単独ではPBL −T増殖に対して何の効果も持たないが、抗−CD2MAbがサブマイトゲンと して働く濃度で存在するとPBL−Tの増殖を誘導できる。+n L F A− 3ミセル(40%M)とCD2.IMAbの組合せは試験されたすべての供与者 からの末梢血単核細胞(PBMC)に対して強力なマイトゲンとして働くことが 観察されたく表7)。ホルボルミリスタートアセタート(P M A )がいま だ最大の応答には4を要とされるが、この応答は通常(10人の供与者の内9人 )外因性T L−2の不在下て′見られた。m L F 、A −3ミセルおよ びCD2.IM A bの組合せで誘導される増殖は一般的にフィトヘマグルチ ニン(PHA)て得られるものより低いが、前LFA−3,CD2.1およびP  M Aの組合せではPHA単独よりある供与者では2倍までチミジンの取込み が増加した。mLFA 3およびCD2.IMAbの組合せはまたナイロンウー ル濃縮T細胞に対し分裂を促進させたく表8)。
800nMの濃度までの5LFA−3およびCD2.IMA)+の組合せ< p  h、q Aと件にまたは無しで)はP B M Cに対し2回の実験において 、十分な量の物質が含まれていても分裂促進を行わなかった2同一供与者での実 験においてmLFA 3にCD2.1M A bを加えると(PMAの有無にか かわらず)強い応答を示しt二。
15°、−ヒト面清存在下、ナイロンウール濃縮PBL−TまたはP M B  Cに対し、9−1および9.6/35.IMAbのm合せニヨル増殖の刺激が見 られたく表8)。これらの条件下、9−IMAbと40%M +nL F A  3の組合せではP B M Cに対し丸底ウェルで行われた2つの実験のうち1 つを除いて効果がなく、その場合においては外因性I L−2により増加された 比較的弱い刺激が見られたく刺激指標−16,8対して11 +9.6MAbは 110)。平底ウェル上のナイロンウール濃縮T細胞に対しては、1nMP y 、q Aの存在下のみ輸1.− F A −3は9 IMAbと協力し合う。
ある種の条件下、静止T細胞活性化についてmLFA 3は9−1λ1Abと協 力とあうように、で、えるが、この活性化は+oLFA−3およびCD2.I  MAbの組合せにより達成されるものと比較すると非常に弱い。
(:D2.IMAbを伴ったrrlLFA−3での応答がmLFA−3を伴った 9−IMAbの応答よりもより強くおよびより再現性があったので、前者につい て更なる特徴付けを行った。図7aおよび7bはLFA−3およびCD2.1  MAb誘導増殖の時間変化オよび用量応答を示しているグラフである。P B  M CをmL p p、−3(40nM)+CD2.1(10μy/z1)(白 ぬき四角);+*LFA−3、CD2.1およびIL−2(黒四角);またはm LFA 3゜CD2.1およびPMA(白ぬき丸)で0日から3日目に開始され た16時間パルス標識まで処理した。mLFA−3およびCD2.IM A b +、:mよるDNA合成の刺激は3日がら4日にかけて最大となった(図7a) 。外から加えたIL−2および1 nM P M A存在下での最適期間は各々 3日目がら4日目および4日目から5日目であった、 +nLFA−3およびCD2.1 MAbの用量応答性は他の試薬の飽和濃度存 在下で決定された。P B M Cを示した濃度のmLFA−3で、添加物なし で(白ぬき四角)、またはPMA(1nM)(黒四角)、D2.1 (10μg /z12>、またはCD2.1およびPMA(白ぬき丸)と件に処理した。ウェ ルは3日目に16時間、パルス標識した。飽和CD2.1 MAb(67nM) 存在下においては、PBMCまたはP B L−Tの最大増殖は4nMmLFA −3で得られたく図7b)、これは12nMのPBL−Tに結合するmLFA− 3のKdの範囲である。外来性IL−2の存在は用量応答性を変え゛なかったが lnMPMAの添加により最大応答に対するmT、FA 3濃度を10倍減少さ せた。同様に、40nMの+口L F A −3の存在下では最大応答を与える CD2.1 MAb濃度は6.7nMであるが1nMPMA存在下ではただ0  、67n Mが必要とされた。
LFA−3”の − 特表千3−500659(5) 、。L F A −3およびCD2.1 MAI)に対する増殖応答は抗−L  F A −3M A bおよび9.6M A bの両者により完全に阻止された 。9.6MAbはm L F A −3のCD2に対する結合を阻止するが、普 通はCD2.1 MAbの共マイトゲンではない(表9)。
+n L F A −3およびCD2.1 MAbに対すZr 応N ハt タ CD 25(抗−TL−2レセプターp55鎖)MAbでも阻止され、それがI L−2依存性であることを示唆している。m L F A 3 オJ:びCD2 .1MAbに対するPBMCまたはP B L −Tの分裂促進応答には16時 間以内の細胞め′a集が伴われる。CD2.1 MAb不在下ではmLFA 3 によるクラスターは見られないのて′、これt、グ)クラスターはmLFA−3 ミセルによる細胞の受動的凝集の結果ではありえない。
絹■ ・(″a+2に対するL F A −3ミセルの影響mLFA Bめ活性 化能力を評価するのに有益ないくつかのT細胞活性化の初期指標がある。いくつ かの研究においてCD2 M A 11との組きせはTi(B胞腫瘍株において C’a + 2の流れを刺激できることが示されている。そこで、ジュルカット 細胞およびPBL−TにおいてCa+2移動を刺激する石LFA−3(単独およ びCD2.I MAbと組合せて)の能力を試験した。CCa+2.]i応答は 1分以内に起き、単一の細胞で測定できるのでその検出はmLFA 3ミセルの 細胞表面CD2に対する結合がLFA−3の膜内I\の挿入または異った細胞上 のCD2と架橋する機会もなく活性化信号を出していることを示している。PB L−Tまたはジュルカット細胞に前駆体、インド−1アセトキシメチルエステル とインキュベーションすることにより蛍光団インド−1を積み込み、相対的1: Ca”)iは(Ca” −、I iの指示として異った波長(410n+n/  480r+n)におけるインド−1蛍光の比を用いてフローマイクロフルオリメ トリーにより決定された。
+n L F A 3 (240n Mまで)がジュルカット細胞に加えられた 場き(30−60秒で)15分以内は比に何の変化も起きなかった(図9)。
同様に、CD 2.1 M A b(67nM )単独では(Ca+21iに何 の影響も与えなかった(図9)。しかしながら、ITILFA 3およびCD  2.1 M A I)が同時に添加された堝き、(Ca+2)iの@速で持続的 な増加が起こりく図9)、それはCD3MAb(例えば0KT3)で見られたも のと同程度の大きさく図8)であった。
同様の結果が120nMの+nLFA−3を使用したP B L−Tにおいても 得られた。前方角度の光散乱に何の変化もなかったので、これらの実験の間の細 胞−細胞相互作用の証拠は何もなかった。
(” a + :移動と平衝+nLFA 3結合データの直接比較を可能にする ため、細胞を異った濃度のmLFA 3と37℃にて30分間インキュベートし て平衡化し、その後ra+2移動を開始させるためCD2.1 MAbを添加す る(図10)。これらの条件下(Ca + 2 ) iの最大の半分に近い増加 が約1.2nM ITIL F A 3で見られ、それは前記のごとく決定され たジュルカット(”: l’) ’) /\結きしているmLFA−3のKdと 非常に近い、240nMのmLFA−3およびCD2.1f&にジュルカット細 胞にイオノマイシンを添加すると(Ca+2)iの更なる増加が起こり、インド −1がこれらの実験においてCa 42で飽和されていなかったことを示してい る。
それ故、mLF、A−3およびCD2.1の組きせによりCD2を通して運ばれ (Ca+2)iの増加を導く信号は+n L F A −3によるCD2の飽和 の程度に比例しているように思われる。図10bは活性化時間プロット中の3分 における切片のヒストグラムを示すグラフである:0.04nM(実線)、0. 4nM(鎖線)、1.2nM(一点鎖線)、4nM(2点鎖線)および40nM (点線)。
治−僚零JΣ顕Xノl灸看 タンパ ミセルノ本発明のタンパク質ミセルは、標 的分子上の特異的表面抗原の反応性を競合的に阻害するための治療に使用するこ とができろ。特に L F A−3ミセルはTリンパ球上の細胞表面CD2と高 い結合活性で結きし、Tリンパ球の他の細胞への結合を阻害することにより治療 上有益となる。
さらに、LFA−3ミセルはCD2と一緒に取込まれ、細胞表面からのCD2の 消失を起こす。この不可逆的取込みにより、L F A −3ミセルは治療上、 単量体LFA−3KdのKd以下にCD2を過少制御する為の使用が可能となる 。
塩溶液のごとき生理学的に矛盾のない担体中の本発明のLFA−3ミセルは、好 適に投与され、血中に0.04から4nMのL F A −3の治療的に有効な 濃度を得る。思考の血液容量、および血流からのミセルのクリアランスに依存し て0.5から50it l? 、/k gのミセル/患者/日が静脈内へこの濃 度を達成するために投与される。ミセルはT細胞の表面上のCD2レセプター部 位を効果的に飽和することにより機能し、それによりそれらのT細胞の他の細胞 への結合を阻害する。この結合阻害はT細胞の他の細胞への結合が持続因子であ る疾病状態の効果を改善できる、例えば慢性関節リューマチのごとき自己免疫疾 患;同種移植片拒絶:および移植片一対一宿主疾患。
他の実施態様も以下の請求の範囲内である。
表1 CD 2 M A bによる3LFA−3結合の阻害兆毘詐去九乙二 徒皇■な どとレロ≧FA−3住勉 ■(CP M )対照MA b 20,531 ±5 969.6 173 ± 17 T S 2.、/18 153 ± 579−2 154 ± 8 CD2.8 173 ± 29 35.1 7,171 ± 98 CD2.9 164 ± 50 CD 2,1 22,817 ±3629−1 24,092 ±878 D66 16.073 ± 72 0 K T3 21.342 ±487ジユルカツト細胞への結合は4°0にて 1時間行われた。投入カウント数は100.000/10’細胞であった。活計 およびa離物は15%BSAり・ソションを通しての遠心分離により分離された 。
対照およびOK T 3を除きすべてのMAbはCD2に対するものである。結 果は4回の決定の平均であり標準偏差とともに示されており、2つの実験を代表 するものである。
蟲じ[ TS2/Is CD2 マウス IEGI 精製 19−I CD2 マウス  l8G3 精製 3CD2.1 CD2 マウス IEGI 精製または腹水  2 CD2.8 CD2 ラット IgG2a 腹水 2CD2.9 CD2 ラッ ト IgG2a 腹水 29.6 CD2 マウス IgG2a 腹水 4D6 6 CD2 マウス IgG2b 腹水 59.2 CD2 マウス IgM  腹水 635.1 C’D2 マウス IgG2a 腹水 7TS1718 L FA−IB マウス IgGI Jf!水 1T S 2./9 L、 F A −3マウス IEGI 精製 10 K T 3 CD 3 マウス IgG2 a 培養上澄 8]、Sanchez−Madrid、F 、ら、プロシーデイ ングオブザナショナルアカデミーオブサイエンスUSA、互ニア4S9(198 2)。
2、○1ive、D、ら、ヨーロビアンジャーナルオブイムノロジー。
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Lエ ジュルカ・ソト細胞および静止T細胞への1251−111LF八−3+17: )結合結合した+251m1.FA−3710’細胞(CPM)兆i■婁を4旦  茗り記り工E乱1 静止T細胞対照 Hへb 82,513 33.262+ 111.FA−34,4141,152TS2/Is CD2 MAb 440  93TS2/’9 LFA−3MAb 510 192結合は4°Cにて1時 間行われた。投入された125I −mL F A−3は200.OOOcpm であった。結きおよび遊離放射活性は15%BSAクッションを通した遠心分離 により分離された。対照T !?G 1. 、T S2/18およびTS2/9 は10Tg/zlで添加され、非標識+n L F ’ A 3は5μ277d で添加された。結果は2回の平均で3つの実験を代表するものである。
表土 1’1PLC放出LFA−3のジュルカットへの結合添加n 5LFA 3 + nLFA−3対照MAb 5,553±387 148.760±4003T  S2./18 4,030± 145,023± 23ジユルカント細胞(10 ’)は各々500.000 < P Mの5LFA−3または+nLFA 3( 両者とも、ryM!A胞から調製された)と4℃にて2時間インキュベートし、 一部がオイルクッションを通して遠心分離された。
結合mLFA−3の細胞外TS2/18への到達性4℃対照 対照 11,44 1±500 1.543±225TS2/18 対照 86± 5 95+14 対照 TS2/18 299th26 111±1337℃対照 対照 10, 990±941 1.326±867S2./is 対照 67±1289±1 9対照 TS2/18 4,975i400 390±43ジユルカ・ソト細胞 およびP B L−T(5XIO’)は1257−mL F A−3(100, 0OOCP M )と4℃で60分または37℃で30分間インキュベートされ た。ジュルカット細胞およびPBL−TCD2は最初的10%がLFA−3で占 有されていた。4℃での後−インキュベーション(TS2/18とまたはなしで )は到達可能なLFA−3の解離を完全に保障するため6時間実施した。
データは4回の決定の平均値であり、標準偏差も示しである。
舷 対照 MAb 8,040 TS2/18 MAb 3” CD2.1 MAb 8・122 TS2.9 MAb 612 投入されたカウント数は50,000であった。結合および遊M物は15分以上 5回洗浄して分離した。結果は2回の平均であり、3つの実験で得られた結果を 代表するものである。
宍どL mLFA 3およびCD2.1によるT細胞増殖の誘導緩衝液 593 392  417 諭1.F八−3411645549 CD2.1 437 839 646 IL−21,4512,1451,034tn L F^−3+ IL−21, 3451,3991,284CD2.1 + IL−21,6092,0391 ,545PH^ 1,713 1.382 834mLF八−3+Pへ^ 1. 549 978 828CD2.1+PM^ 1.704 1.252 1.0 09tnL、F^−3−1−CD2.] 22,294 35,439 47. 478m1、F^−3+CD2.1+IL−222,49737,06545, 384翰LF八−3+CD2.1+PH^ 77.784 114,313 1 53.240添加物は示されているごとく0日目に加えた:rTL−2(0,1 021,うF)、PMA(1nM)、CD2.1(腹水の1 :500希釈液ま たは10ttgy’zl>およびtnl−F A 3 (40nM)。PHA( 1ttg/wR’)はこれらの実験において3日目から4日目に約80,000 −100.OOOcpmを与えた。ウェルは3日目に16時間〔3H〕−チミジ ンでパルス標識された。結果は3回の平均値であり、14の実験を代表するもの である、 La mLFA 3および9.1によるT細胞増殖の誘導緩衝液 2.029 262 CD 2.1 3.066 565 CD2.1−1−1−P 4,748 1.1599−1+ P M A 10 .520 書ず+LFA 3 →−P M A 2.463 2.052CD2.1+II ILGA −3263,32621,476CD2.1+mT−F A −3+  P M A 330,866 216.9339−1+ T L −2* 4 ,0789−1十論LFA−3*7,193 1.0749−1+蹟LFA−3 +PMA 77.5829−1−1−I#LFA 3+ I L −2*34, 0749−1+9.6 *181,570 40.764PB八4Cおよびナイ ロンウール濃縮T細胞は異った供与者からのものである。P B M Cの実験 は15%熱不活性化ヒト血清の存在下実施された。(4)を付けたものは丸底ウ ェル内で行われた。
平底ウェルでの対応する条件下ではより低い刺激しか得られなかった9添加物は 0日目に加え、ウェルは3日目に16時間パルスラベルされた。9−IMAbは 1μg/weで添加さコtた:9.6MAbは1 :]000腹水希釈物として 添加された。他の濃度は図4のごとくである。結果は3回の決定の平均値て゛あ り、2つの実験の代表となるものである。
表9 L、 F A−3,CD2およびLFA〜1に対するM A bによる増殖の阻 害対照M A b 35,439 ] 14.313T S2.、、’9 1, 684 1.1169.6*776 6.375 P B M Cが使用された。すべての添加物は0日目に加えられ、ウェルは3 日目に16時間パルス標識された。この供与者に対し’9.6+ CD2.1は 549 c l)+nをおよび9.6+CD2.1+PMAは1663cpta を与えた。TS2/9MAbはIO,tzy/z?:’添加された。9.6+1 1 :5000の腹水希釈液で添加された9すべての結果は1回の実験からの3 回の決定の平均であり、3つの実験を代表するものである。
図 1 )ζ 、出 叉 (m乙) 蔚閏(亦) O 浄書(内容;こ1更なし) 図 6−A 図 6−B 鈴 本+pM) 図 7−A ノルズ慈損〉日 圃 7−8 mLFA−3(nM) 図 8 mLFA−3CD2.1 両方 国際調査報告 ゛“9′”0”°0°“°′″″パ゛゛″′″” prTIU5 89ノ018 M

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.ホスファチジルイノシトール脂質アンカーを天然に含む接着性タンパク質の ミセルであって、前記ミセルは細胞表面上の多数の標的分子に多価で結合できる もの。
  2. 2.約10分子未満の前記タンパク質からなる請求の範囲第1項記載のミセル。
  3. 3.CD2を運ぶ細胞に対して結合活性を持ち、そのため前記細胞に対する前記 LFA−3のKdは単量体LFA−3のKdよりも低い多量体、精製LFA−3 。
  4. 4.前記接着性タンパク質がmLFA−3である請求の範囲第1項記載のミセル 。
  5. 5.前記接着性タンパク質が組換えDNA技術により合成される請求の範囲第1 項記載のミセル。
  6. 6.第1の細胞の第2の細胞に対する接着を阻害する方法であって、前記第1の 細胞はその表面上に前記第2の細胞上に多くの型で存在する分子に結合でき、お よび天然にホスファチジルイノシトール脂質アンカーを含むタンパク質を持ち、 前記第2の細胞と、約10個未満の分子から成り、前記第2の細胞上の前記多数 の分子と多価で結合できる前記タンパク質のミセルとを接触させることからなる 方法。
  7. 7.過剰の活性化T細胞の存在を特徴とする医学状態の患者の処置のための方法 であって、前記患者に生理学的に適切な緩衝液中のLFA−3ミセルを投与し、 前記患者中の他の細胞に対する前記患者中の前記活性化T細胞の結合を阻害する のに有効な前記しFA−3の血流濃度を達成することを特徴とする方法。
  8. 8.投与後のLFA−3ミセルの前記血流濃度が0.04〜4nMである請求の 範囲第7項記載の方法。
  9. 9.天然にホスファチジルイノシトール脂質アンカーを含む接着性タンパク質の 結合活性を増加させ解離定数を減少させる方法であって、前記接着性タンパク質 を界面活性剤溶液に可溶化し、前記界面活性剤溶液中の前記タンパク質を濃縮し 、および前記溶液から実質的にすべての界面活性剤を除去して、その中に隔離さ れた前記疎水性タンパク質末端を持つ接着性タンパク質ミセルを形成することを 特徴とする方法。
  10. 10.前記タンパク質がLFA−3である請求の範囲第9項記載の方法。
  11. 11.前記タンパク質が組換えDNA技術により産生される請求の範囲第9項記 載の方法。
  12. 12.末梢血単核細胞またはT細胞の活性化または増殖に効果を及ぼす方法であ って、前記細胞をCD2に対する抗体と一緒にしFA−3ミセルと接触させるこ とを特徴とする方法。
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