JPH03501861A - 細胞間粘着分子およびその結合性リガンド - Google Patents

細胞間粘着分子およびその結合性リガンド

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JPH03501861A JP1510885A JP51088589A JPH03501861A JP H03501861 A JPH03501861 A JP H03501861A JP 1510885 A JP1510885 A JP 1510885A JP 51088589 A JP51088589 A JP 51088589A JP H03501861 A JPH03501861 A JP H03501861A
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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】 発明の名称 細胞間粘着分子およびその結合性リガンド関連出願に関する記述 本出願は米国特許出願第071045.963号<1987年5月4日出願)、 第07/ 115.798号(1987年11月2日出願)、第07/155. 943号(1988年2月16日出願)、第07/189.815号(1988 年5月3日出願)、第07/250.446号(1988年9月28日出願)お よび第07/324.481号(1989年3月16日出1j)の一部継続出願 である。本出願は米国政府の支持下に一部なされた。米国政府は本発明においで ある種の権利を有する。
産業上の利用分野 本発明はリンパ球の群が細胞基質を認識しそれに付着して炎症反応中に炎症部位 に浸透し細胞と反応する過程で含まれる。I CAM−1のような細胞間粘着分 子に関する。本発明はさらにそのような細胞間粘着分子に結合し得るリガンド分 子、これらリガンドのスクリーニングアッセイ、および該細胞間粘着分子、該リ ガンド分子および該スクリーニングアッセイの使用に関する。
従来技術 白血球はホストをバクテリアまたはウィルスのような外敵に対して適切に防御す るために細胞基質に付着し得なければならない。
防御システムの優れた見解はEisen、 If、 11.により“Micro −biology、第3版、ペンシルバニア州フィラデルフィア、1larpe  &Rows社刊、<1980) 、290−295および381−418’に おいて提示されている。白血球は内皮細胞に結合できて循環系から進行中の炎症 部位に浸透できなければならない。さらにまた、白血球は抗原提供細胞に付着し て正常な特異的免疫応答が起り得ねばならず、さらに、リンパ球は、適当なター ゲット細胞に付着してウィルス感染または腫瘍細胞の分解が起り得ねばならない 。
最近、そのような付着の仲介において含まれる白血球表面分子がハイブリドーマ 技術を用いて同定された。要するに、ヒ)T−細胞(Davignon、 D、 等、Proc、 Na11.八cad、Sci、 LISA 78:4535− 4539 (1981))とマウスひ脳細胞[’Springer、 T、等、 Bur、J、Imwunol、9 :301−306 (1979) )に対し て向けられた各モノクローナル抗体は白血球表面に結合し、上述の付着関連機能 を抑制しているものと同定された[Springer、 T、等、ped、Pr oc、44: 2660−2663 (1985))、これらの抗体により同定 された分子はMac−1およびリンパ球機能会合抗原1 (LFA−1)と称さ れる。Mac−1はマクロファージ、顧る。LFA−1は大部分のリンパ球に見 い出されるヘテロダイマーである[Springer、 T、 Ao等、1mm uno+、 Rev、 68 : 111−135 (1982))。これらの 2つの分子、および第3分子p150・、95 (これらはMac−1と同様な 組織分布を有する)は上記の白血球分子は糖たん白質の関連群の1員であること を見白質群は1つのアルファー鎮と1つのベータ鎮を有するヘテロダイマーから なっている。抗原の各々のアルファー鎮は互いに異なるけれども、ベータ鎖は高 度に保護されていることが判明してい1803 (1983>)。糖たん白質群 のベータ鎮(ある場合には“CD18”と称す)は95KOの分子量を有するこ とが見い出され、一方アルファー鎖は150KO−180に口で変化することが 見い出された[Springer、 T、等、Fed、Proc、44 : 2 660−2663 <1985)]。膜たん白質のアルファーサブユニットはベ ータサブユニットの有する広い相同性を有していないけれども、糖たん白質のア ルファーサブユニットの近似分析は両者の間に実質的な類似性があることを示し ている。LFA−1関連糖たん白質のアルファーおよびベータサブユニット間の 類似性の検討はSanchez−Madrid、 F、等によりなされている。
[J、 IExper。
Med、158 : 586−602 (1983) ;J、 fExper、  Med。
185 :1785−1803 (1983))。
白血球表面上に上記粘着たん白質群のいずれかの1員の正常量を発現することが できない1群の人々が同定されている( 1985 ) ; Anderson 、 D、C0等、J、Infect、 Dis、、 152 :668−689  (1985))。これらの患者のリンパ球は分子のLFA−1群が抗体により 中和されている健常者に類似するインビボ欠陥を示していた。さらにまた、上記 の患者等は、彼らの−2677(1985) :Anderson、ロ、 C0 等、 J、 Infect、Dis、。
152:668−689 (1985))。これらのデータはリンパ球がLFA −1群の機能的粘着分子の欠如により正常な形で粘着できない場合に免疫反応が 緩和されることを示している。
即ち、要約すれば、動物の健康および生命力を維持するリンパ球の能力はリンパ 球が他の細胞(内皮細胞のような)に粘着できことを必要とする。この粘着はリ ンパ球の細胞表面上に存在する特異的レセプター分子を含む細胞−細胞接触を必 要とすることが判明している。これらのレセプターはリンパ球が他のリンパ球ま たは内皮および他の非血管細胞に粘着することを可能とする。細胞表面レセプタ ー分子は相互に高度に関連することが判明している。リンパ球が上記の細胞表面 レセプター分子を欠損しているヒトは慢性で再発性の感染症、および欠陥抗体応 答を含む他の臨床的症状を示す。
リンパ球粘着は外来組織が認識され拒絶される過程で起るので、この過程の理解 が臓器移植、組織移植、アレルギーおよび腫瘍学の分野において著しく価値があ る。
発明の内容 本発明は細胞間粘着分子−1(IcAM−1)およびその官能性誘導体に関する 。本発明はさらにICAM−1の機能を抑制し得る抗体および抗体フラグメント 、およびICAM−1機能に対する他のインヒビター、並びにそのようなインヒ ビターを同定し得るアッセイに関する。本発明はさらに上記分子すべての診断お よび治療上の用途に関する。
さらに詳細には、本発明は実質的に天然不純物を含まない細胞間粘着分子ICA M−1またはその官能性誘導体を包含する。本発明はさらにリンパ球表面に存在 する分子に結合し得るそのような分子に関する。
本発明はさらに検出可能に標識した細胞間粘着分子ICAM−1およびその誘導 体に関する。
本発明はさらにICAM−1またはその官能性誘導体を発現し得る組換えDNA 分子を包含する。
本発明はまた次の各工程を含む実質的に純粋な形でICAM−1を回収する方法 を包含する: (a) ICAM−1を発現する細胞膜からICAM−1を可溶化して、可溶化 ICAM−1調製物を調製すること、(b) 上記可溶化IC,AM−1調製物 をICAM−1に結合し得る抗体を含有するアフィニテイマトリックスに導入す ること、(C) IcAM−1を上記アフイニテイマトリックスの抗体に結合さ せること、 (d) 上記マ) IJフックスら抗体に結合し得ないすべての化合物を除去す ること、および (e) IcAM−1を上記マトリックスから溶出させることによりICAM− 1を実質的に純粋な形で回収すること。
本発明はさらにICAM−1およびICAM−1の官能性誘導体からなる群から 選ばれた分子に結合し得る抗体を包含する。本発明はまたそのような抗体を産生 じ得るハイブリドーマ細胞を包含する。
本発明はさらにモノクローナル抗体R,−5−D、を産生じ得るハイブリドーマ 細胞を包含する。
本発明は、さらに、次の工程を含む、ICAM−1に結合し得る抗体を産生ずる 所望のハイブリドーマ細胞の産生方法も包含する。
(a) 動物をICAM−1を発現する細胞で免疫すること、(b) 上記動物 のひ脳細胞をミエローマ細胞系と融合させること、(C) 融合させたひ臓およ びミエローマ細胞から抗体分泌性/%イブリドーマ細胞を調製すること、および (d)、ハイブリドーマ細胞を所望のICAM−1結合性抗体を産生じ得るハイ ブリドーマ細胞にスクリーニングすること。
本発明はまた上記方法で取得したハイブリドーマ細胞およびそのハイブリドーマ 細胞から産生させた抗体も包含する。
本発明はまた細胞間粘着の非免疫グロブリンアンタゴニストの同定方法にも関し 、その方法は次の工程よりなる:(a) 細胞間粘着のアンタゴニストであり得 る非免疫グロブリン剤を凝集可能な複数の細胞を含有するリンパ球調製物とイン キュベートすること;および (b) 上記リンパ球調製物を検査して上記非免疫グロブリン剤の存在がリンパ 球調製物の細胞凝集を抑制するかどうかを測定すること;凝集抑制が上記非免疫 グロブリン剤を細胞間粘着のアンタゴニストとして同定すること。
本発明はまた哺乳動物の特異的防御システムの応答に由来する炎症を治療する方 法にも関し、その方法はそのような治療の必要な対象物に上記炎症を抑制するの に十分な量の抗炎症剤を与えることを含み、かつこの抗炎症剤はI CAM−1 に結合し得る抗体、ICAM−1に結合し得る抗体のフラグメント、ICAM− 1、ICAM−1の官能性誘導体、およびICAM−1の非免疫グロブリンアン タゴニストからなる群より選ばれる。
本発明はさらにICAM−1の非免疫グロブリンアンタゴニストがLFA−1以 外のICAM−1の非免疫グロブリンアンタゴニストである上述の炎症治療方法 を包含する。
本発明はまた浸透にLFA−1群の官能性−員を必要とする造血腫瘍細胞の転移 を抑制する方法にも関し、この方法はそのような治療を必要とする患者に上記の 転移を抑制するのに十分な量の抗炎症剤を与えることを含み、かつこの抗炎症剤 はI CAM−1に結合し得る抗体、ICAM−1に結合し得る抗体のフラグメ ント、IcAM−1、ICAM−1の官能性誘導体、およびICAM−1の非免 疫グロブリンアンタゴニストからなる群より選ばれる。
本発明はさらにICAM−1の非免疫グロブリンアンタゴニストがLFA−1以 外のICAM−1の非免疫グロブリンアンタゴニストである上記の造血腫瘍細胞 の転移を抑制する方法も包含する。
本発明はまたI CAM−1発現腫瘍細胞の成長を抑制する方法も包含し、その 方法はそのような治療を必要とする患者に上記成長を抑制するのに十分な量の毒 素を与えることを含み、この毒素はICAM−1に結合し得る毒素由来抗体、I CAM−1に結合し得る毒素由来抗体フラグメント、LFA−1群分子の毒素由 来1員、およびLFA−1群分子の1員の毒素由来官能性誘導体からなる群から 選ばれる。
本発明はまたLFA−1発現性腫瘍細胞の成長を抑制する方法にも関し、その方 法はそのような治療を必要とする患者にかかる成長を抑制するのに十分な量の毒 素を与えることを含み、この毒素は毒素由来ICAM−1およびI CAM−1 の毒素由来官能性誘導体からなる群から選ばれる。
本発明はさらに炎症を有する懸念のある哺乳動物対象体の特異的防御系の応答に 由来する炎症の存在および位置を診断する方法に関し、その方法は、 (a) 上記の対象体にI CAM−1を発現する細胞を同定し得る検出可能に 8i識した結合性リガンドを含有する組成物を投与すること、および (b) 上記結合性リガンドを検出すること、を含む。
本発明はさらに炎症を有する懸念のある哺乳動物対象体の特異的防御系の応答に 由来する炎症の存在および位置を診断する方法に関し、その方法は、 (a) 上記対象体の組織のサンプルをI CAM−1を発現する細胞を同定し 得る検出可能に標識した結合性リガンドを含有する組成物とインキュベートする こと、および(b) 上記結合性リガンドを検出すること、を含む。
本発明はまたI CAM−1発現性腫瘍細胞を有する懸念のある哺乳動物対象体 のそのような細胞の存在および位置を診断する。方法にも関し、その方法は、 (a) 上記対象体にICAM−1に結合し得る検出可能に標識した結合性リガ ンドを含有する組成物を投与すること、このリガンは抗体およびI CAM−1 に結合し得る抗体フラグメントからなる群より選ばれること、右よび (ハ)上記結合性リガンドを検出すること、を含む。
本発明はまたICAM−1発現性腫瘍細胞を有する懸念のある補乳軌物対象体の そのような細胞の存在および位置を診断する方法にも関し、その方法は、 (a) 上記対象体の組織のサンプルをICAM−1に結合し得る検出可能に標 識した結合性リガンドを含有する組成物とインキュベートすること、このリガン ドが抗体およびICAM−1に結合し得る抗体フラグメントからなる群より選ば れること、および、(ハ)上記結合性リガンドを検出すること、を含む。
本発明はまたLFA−1群分子の1員を発現する腫瘍細胞を有する懸念のある対 象体のそのような細胞の存在および位置を診断する方法にも関し、その方法は、 (a) 上記対象体に1.FA−1群分子の1員に結合し得る検出可能に標識し た結合性リガンドを含有する組成物を投与すること、このリガンドはICAM− 1およびICAM−1の官能性誘導体からなる群より選ばれること、および(b ) 上記結合性リガンドを検出すること、を含む。
本発明はまたLFA−1群分子の1員を発現する腫瘍細胞を有する懸念のある対 象体のそのような細胞の存在および位置を診断する方法にも関し、その方法は、 (a) 上記対象体の組織のサンプルを分子のLFA−1群のl員に結合し得る 検出可能に標識した結合性リガンドに存在下にインキュベートすること、このリ ガンドはICAM−1およびICAM−1の官能性誘導体からなる群より選ばれ ること、および(ロ)上記組織サンプル中に存在する分子のLFA−1群の1員 に結合している上記結合性リガンドを検出すること、を含む。
本発明は、さらに、 (a) IcAM−1に結合し得る抗体、ICAM−1に結合し得る抗体のフラ グメント、I CAM−1、I CAM−1の官能性フラグメント、およびIC AM−1の非免疫グロブリンアンタゴニストからなる群より選ばれた抗炎症剤、 および(b) デクサメセゾン、アザチオビリンおよびシクロスポリン八から選 ばれた少なくとも1つの免疫抑制剤。
を含む製薬組成物も包含する。
図面の簡単な説明 第1図は正常細胞とLFA−1欠損細胞間の粘着を図式的に示す。
第2図は正常細胞/正常細胞粘着過程を図式的に示す。
第3図は50%g/dのPMAの不存在(X)または存在(0)下の細胞凝集の 動力学を示す。
第4図はLFA−1−細胞とLFA−1’細胞間の凝集を示す。
図中に示すようにカルボキシフルオレスセインジアセテート標識EBV−形質転 換細胞(10’)を1OS未標識同元細胞(黒枠)またはJY細胞(白枠)とP MAの存在下に混合した。1.5時間後、凝集物中または遊離の標識細胞を実施 例2の定量アッセイを用いて計数した。凝集物中の標識細胞の%を示す。2つの 内の1つの代表的な試験を示している。
第5図はJY細胞からのICAM−1とLFA−1の免疫沈降を示す。JY細胞 のトリトンX−100溶解物(レーン1および2)または対照溶解バッファー( レーン3および4)をIcAM−1に結合し得る抗体(レーン1および3)また はLFA−1に結合し得る抗体(レーン2および4)で免疫沈降させた。パネル Aは還元条件下での結果を示し、パネルBは非還元条件下で得られた結果を示す 。分子jlJM準物はシーンSに示した。
第6図はヒト皮ふ繊維芽細胞上のICAM−1発現に対してのIL−1とガンマ −インターフェロンの効果の動力学を示す。ヒト皮ふ繊維芽細胞は8X10’細 胞10.32cnfウエルの密度に増殖させた。IL−1(10μ/at’、黒 丸)または組換えガンマ一時間で、4℃に冷却し間接結合アッセイを実施した。
標準偏差は10%を越えなかった。
第7図はI CAM−1へのIL−1とガンマ−インターフェロン効果の濃度依 存性を示す。ヒト皮ふ繊維芽細胞は8X10’細胞10.32cjウエルの密度 に増殖させた。IL−2(白丸)、組換えヒ)LL−1<白四角)、組換マウス IL−1<黒画角)および組換えベータインターフェロン(白三角)を図中に示 した希釈率で4時間(IL−1)または16時間(ベータおよびガンマ−インタ ーフェロン)インキュベートした。示した結果は4回測定の平均を示し、標準偏 差は10%を越えなかった。
第8図はI CAM−1cDNAのヌクレオチドおよびアミノ酸配列を示す。第 1ATGは位置58にある。ICAM−1)IJプシンペプチドに相当する翻訳 配列はアンダーラインを施しである。
疎水性推定シグナルペプチドおよびトランスメンプラン配列は肉太アンダーライ ンを施している。N−結合グリコシル化部位は囲っている。位W2976のボリ アデニリル化シグナルAATAAAはオーバーラインを施している。図示した配 列はl−I L −G OcDN八クワクローン用る。内皮細胞cDNAはその 長さの大部分に亘ってシーケンシングし小さな差異のみを示した。
第9図はICAM−1相同ドメインおよび免疫グロブリン超遺伝子群への相関を 示す。(A)5つの相同ドメインの配列(I]、S):列んだ2以上の同じ残基 は囲っている。NCAMドメインに2回以上含まれる残基、およびセットC3お よびC1のドメイン中に含まれる残基はICAM−1内部繰返しによって配列し ている。
I CAM−1のドメイン中の予想βストライドの位置は棒線および配列上の小 文字でマークしており、また免疫グロブリンCドメイン中のβ−ストランドの公 知の位置は棒線および配列下の大文字でマークしている。I CAM−1ドメイ ン内の推定ジスルフィド架橋の位置はS−8によって記している。ICAM−1 に相同性のたん白質ドメインの(B−D)配列:各たん白質はFASTPプログ ラムを用いてNBRFデータベースを調査することによって先ず配列する。各た ん白質配列はMAG%NCAN、T細胞レセ−糖たん白質である。
第10図はICAM−1とMAGの二次構造の比較図である。
第11図は平坦膜中でICAM−1に結合しているLFA−1陽性EBV−形質 転倹B−リンパ芽球腫(Iymphoblastoid)細胞を示す。
第12図はプラスチック結合ベシクル中のI CAM−1に結合しているLFA −1陽性T−IJンバ芽球およびT−IJンバ球を示す。
第13図はプラスチック結合ベシクル中のI CAM−1に結合しているJY  B−リンパ芽球腫の細胞またはベシクルのモノクローナル抗体による前処理によ る結合抑i1i+1を示す。
第14図はプラスチック結合ベシクル中のICAM−1へのT−リンパ芽球の結 合に対しての温度の効果を示す。
第15図はプラスチック結合ベシクル中のICAM−1へのT−リンパ芽球の結 合における二価のカチオンの必要性を示す。
第16図は末梢血液単核細胞がT−細胞会合抗原0KT3の認識に応答して増殖 する能力に及ぼす抗粘着性抗体の効果を示す。
“0KT3”は抗原の添加を示す。
第17図は、末梢血液単核細胞が、非特異的T−細胞分裂促進物質である、コン カナバリンへの認識に応答して増殖する能力に及ぼす抗粘着性抗体の効果を示す 。“C0NA”はコンカナバリンへの添加を示す。
第18図は、末梢血液単核細胞が、鍵穴カサガイヘモシアニン(keyhole  lia+pet hea+ocyanin)抗原の認識に応答して増殖する能 力に及ぼす抗粘着性抗体の効果を示す。“K Ll−1”は、鍵穴カサガイヘモ シアニンの、細胞への添加を示している。
第19図は末梢血液単核細胞が、破傷風菌トキソイド抗原の認識に応答して増殖 する能力に及ぼす抗粘着性抗体の効果を示す。
”AGN”は破傷風菌トキソイド抗原の、細胞への添加を示す。
第20図はICAM−1欠落変異体へのモノクローナル抗体RR1/1、R6, 5、LB2、およびCL203の結合を示す。
第21図はICAM−1欠落変異体のLFA−1への結合を示す。
第22図は抗I CAM−1モノクローナル抗体RR1/1、R6,5、LB2 、およびCL203により認識したエピトープを示す。
第23図はLFA−1へのICAM−1ドメイン2変異体の結合能力を示す。
第24図はLFA−1へのICAM−1ドメイン3変異体の結合能力を示す。
第25図はLFA−1へのICAM−1ドメイン1変異体の結合能力を示す。
第26図はICAMアミノ末端ドメインの配列を示す。
好ましい実施態様 本発明の1つの局面はLFA−1に対しての天然結合性リガンドの発見に関する 。LFA−1群分子のような分子は、細胞間粘着の過程に含まれており、“粘着 分子”と称されている。
本発明の天然結合性リガンドは“細胞間粘着分子−1(Intercellul ar Adbesion Mo1ecule−1)″または“ICAM−1″と 表示される。ICAM−1は76−97kdの糖たん白質である。
ICAM−1はヘテロダイマーではない。本発明はI CAM−1およびその“ 官能性誘導体”に関する。IcAM−1の1官能性誘導体”はI CAM−1の 生物学的活性に実質的に同様な生物学的活性(機能的または構造的に)を有する 化合物である。“官能性誘導体”なる用語は分子の“フラグメント、“変異体” 、゛同族体”または“化学誘導体”を包含するものとする。ICAM−1のよう な分子の“フラグメント′は分子の任意のポリペプチドサブセットを意味する。
ICAM−1活性を有しかつ可溶性(即ち、膜結合していない)であるl CA M−1のフラグメントは特に好ましい。ICAM−1のような分子の“変異体” とは全分子またはそのフラグメントと構造上または機能上実質的に同様である分 子を称する。分子は他の分子と両分子が実質的に同様な構造を有するかあるいは 両分子が同様に生物学的活性を有する場合に“実質的に同様”と称される。即ち 、2つの分子が同様な活性を有する場合、これらの分子は変異体であるとみなさ れ、該用語は本明細書において分子の1つの構造が他の分子中に見い出されない 場合あるいはアミノ酸残基配列が同じでない場合でも使用される。ICAM−1 のような分子の“アナログ、つまり1同族体2とは分子全体またはそのフラグメ ントに対し機能上実質的に同様である分子を称する。本明細書で使用するとき、 分子が通常分子の1部でない追加の化学的成分を含む場合、その分子は他の分子 の“化学的誘導体”であると称する。そのような成分は分子の溶解性、吸収性、 生物学的半減期等を改善し得る。これらの成分はまた分子の毒性を低減させ、分 子の望ましくない副作用等を消去または減衰させる。そのような作用を緩和させ 得る成分は“Remington’s Pharo+aceutical 5c iences (1980)″に記載されている。°毒素由来”分子は“化学誘 導体”の特別のクラスを構成している。°毒素由来”分子は毒素成分を有する分 子(I CAM−1または抗体のような)である。そのような分子の細胞への結 合は細胞の極く近くに毒素成分を運びそれによって細胞死を促進する。任意の適 当な毒素成分を使用できるが、例えば、リシン毒素、ジフテリア毒素、ラジオア イソトープ毒素、膜−チャンネル形成性毒素等の毒素を用いることが好ましい。
そのような成分全分子に結合させる方法は当該技術において周知である。
ICAM−1またはLFA−1群分子のl員のような抗原性分子はリンパ球表面 に天然に発現している。即ち、そのような細胞の適当な動物への腹腔内注射等に よるような導入はICAM−1またはLFA−1群分子のl員に結合し得る抗体 の産生をもたらすであろう。場合によっては、そのような動物の血清を取り出し これら分子に結合し得るポリクローナル抗体の原料として使用することもできる 。しかしながら、好ましいのはそのような動物からひ臓球(spleno cy tes)を取り出し、かかるひ臓細胞をミエローマ細胞系と融合させ、得られた 融合細胞からICAM−1またはLFA−1群分子の1員に結合し得るモノクロ ーナル抗体を産生ずるハイブリドーマ細胞を確立することである。
上記の方法で得たハイブリドーマ細胞はI CAM−1またはLFA−1群分子 の一員のいずれかに結合し得る抗体を産生ずる所望のハイブリドーマ細胞を同定 する種々の方法によってスクリーニングできる。1つの好ましいスクリーニング アッセイにおいては、そのような分子はそのニブスティン−パールウィルス形質 転換細胞の凝集を抑制する能力によって同定される。そのような凝集を抑制し得 る抗体をさらにスクリーニングしてこれらの抗体がそのような凝集をlcAM− xまたはLFA−1群分子の一員への結合によって抑制したかどうかを決定する 。ICAM−1をLFA−1群分子から区別できる任意の手段をそのようなスク リーニングに用いることができる。例えば、抗体と結合した抗原は免疫沈降およ びポリアクリルアミドゲル電気泳動によるようにして分析できる。結合抗原がL FA−1群の分子の一員である場合には、免疫沈降した抗原がダイマーとして見 い出されるであろうし、一方、結合抗原がI CAM−1である場合には、単− 分子量種が免疫沈降して来るであろう。また、LFA−I!分子の1員に結合す る抗体はICAM−1に結合する抗体からLFA−1を発現するがI CAM− 1は発現しない顆粒球のような細胞に結合する抗体の能力をスクリーニングする ことによっても区別できる。
顆粒球に結合する抗体(細胞凝集を抑制することが知られている)の能力はその 抗体がLFA−1に結合し得ることを示す。そのような結合のない場合はI C AM−1をME aし得る抗体を示唆し得る。顆粒球のような細胞に結合する抗 体の能力は通常の熟練者に法にはイムノアッセイ、細胞凝集、フィルター結合試 験、抗体沈降等がある。
本発明の抗凝集抗体はまたそのI CAM−1を発現する細胞(活性化内皮細胞 のような)に特異的に結合する能力およびそのICAM−1を発現しない細胞に 結合し得ない能力を測定することによっても同定し得る。当業者によって容易に 理解されるように、上記の各アッセイは修正して即ち、異なる順序で行って種々 の可能性あるスクリーニングアッセイを擾供でき、これらアッセイの各々はI  CAM−1に結合し得る抗体とLFA−1群分子の1員との間で同定および区別 化を行い得るものである。
本発明の抗炎症剤は、天然方法(例えば、動物、植物、真菌、ドクテリア等をI  CAM−1の非免疫グロブリンアンタゴニストを産生ずるよう誘導することに よっであるいは動物をICAM−1に結合し得るポリクローナル抗体を産生ずる よう誘導することによるような)により、合成方法〔例えば、ポリペプチド合成 用のメリフィールド法を用いてICAM−1、I CAM−1の官能性誘導体ま たはI CAM−1のたん白質アンタゴニスト(免疫グロブリンまたは非免疫グ ロブリンのいずれか)を合成することによるような)により、ハイブリドーマ技 術(例えば、ICAM−1に結合し得るモノクローナル抗体を産生させるような )により、また組換え技術(例えば、本発明の抗炎症剤を種々の宿主(例えば、 酵母、バクテリア、真菌、培養動物細胞等)中で、あるいは組換えベクターまた はウィルスベクターから産生させるような〕により得ることができる。用いる方 法の選択は便宜さ、所望の収率等のファクターによる。上記の方法、手法または 技術の1つのみを用いて特定の抗炎症剤を産生させる必要はなく、上記の方法、 手法および技術は組合せて特定の抗炎症剤を得てもよい。
A、LFA−,1結合性パートナー<ICAM−1)の同定1、LFA−1依存 凝集のアッセイ 多くのエプスタイン−バーウィルス形質転換細胞は凝集を示す。この凝集はホル ボールエステルの存在下で促進できる。そのような同型(homoLypic) の凝集(即ち、1種のみの細胞種を含む凝集)は抗LFA−1抗体によってブロ ックされることが見い出された〔“RoLhlein、 Ro等、J、 Exp er、 Med、 163 :1132−1149 (1986)″、該文献は 参考として本明細書に引用する〕。即ち、LFA−1依存性結合の度合は自発性 またはホルボールエステル依存性凝集形成の度合を評価することによって決定で きる。
LFA−1依存性凝集を干渉する試剤は該試剤がエプスタイン−パールウィルス 形質転換細胞の自発またはホルボールエステル依存のいずれの凝集を抑制するか どうかを測定し得るアッセイを用いることによって同定できる。殆んどのエプス タイン−パールウィルス形質転換細胞はこれら細胞がLFA−ルセブター分子を 発現し得る限りそのようなアッセイに用い得る。
ソノような細胞は”Springer、 T、A、等、J、ExperoMed 、160:1901−1918 (1984)”の方法によって調製できる。
該文献は参考として本明細書に引用する。任意のそのような細胞を本発明のLF A−1依存性績合アッセイにおいて使用できるけれども、好ましいのはJY細胞 系の細胞を使用することである(Terhost、 C,T、等、Proc、  Natl、 Acad、Sci、 IIs^、73:910 (1,976)) 。これらの細胞は任意の適当な培養培地で培−できるが、最も好ましいのは10 %ウシウシ血清および50μg/−のゲンタマイシン(ギブコラボ」トリーズ社 、ニコーヨーク)を加えたRMP11640培地中で細胞を培養することである 。これらの細胞は動物細胞増殖に適する条件(即ち、一般に37℃の温度で、5 %CO3の雰囲気中で、95%の相対湿度にてなど)、下で培養すべきである。
2、ICAM−1へのLFA−1の結合リンパ球がLFA−ルセプター分子の群 を欠損するヒト個うな人は白血球粘着欠損症(LAD)をこうむると云われてい る。そのような人のEBV形質転換細胞は上述の凝集アッセイにおいて自発また はホルボールエステル存在下のいずれにおいても凝集しない。そのような細胞を LFA−1発現性細胞と混の存在下でインキュベートした場合には形成されなか ったことである。即ち、凝集はLFA−1を必要としたが、LFA−1欠損細胞 のLFA−1含有細胞に、よる凝集形成能力はLFA−1結合ノゞ−トナーはL FA−1ではなくむしろ従来未発見の細胞間粘着分子であったことを示唆してい た。第1図は細胞間粘着のメカニズムを示す。
B、細胞間粘着分子−1(icAM−1>新規な細胞間粘着分子ICAM−1は “Rothlein、 R,等の手順[J、1mmuno1.137 :127 0−1274 (1986) 、該文献は参考として本明細書に引用する〕によ って最初同定された部分的に特徴付された。I CAM−1分子を検出するため に、モノクローナル抗体をLFA−1発現が遺伝的に欠損しているヒトの細胞で 免疫したマウスのひ臓細胞から調製した。得られた抗体をそのLFA−1発現細 胞の凝集を抑制する能力についてスクリーニングしたく第2図)。詳細には、I CAM−1分子マウスをLFA−1抗原を発現しないLAD患者からのEBV形 質転換B細胞で免疫した。これら動物からのひ臓細胞を取り出し、ミエローマ細 胞と融合させてモノクローナル抗体産生性ハイブリドーマ細胞になるようにした 。次に、LFA−1を発現する正常人からのEBV形質転換B細胞を上記ハイブ リドーマ細胞のモノクローナル抗体の存在下でインキュベートしてEBV形質転 換B細胞のホルボールエステル媒介、LFA−1依存、自発性凝集を抑制し得る 任意のモノクローナル抗体を同定した。上記のハイブリドーマ細胞はLFA−1 抗原を全く含まない細胞から誘導したので、LFA−1に対するモノクローナル 抗体は産生されなかった。従って、凝集を抑制することが判った抗体はいずれも 、LFA−1ではないけれどもLFA−1粘着過程にかかわっていた抗原に結合 し得るものでなければならない。そのようなモノクローナル抗体を取得する方法 は任意の方法を使用できるけれども、好ましいのはBALB/CマウスをRot hlein、 R,等(J、 1mmunol、 137:1270−1274  (1986))により開示された経路およびスケジュールを用いてLFA−1 欠損者からのエプスタイン−パールウィルス形質転換末梢血単核細胞でもって免 疫することによってICAM−1結合性モノクローナル抗体を得ることである。
そのような細胞はSpringer、 T、^0等により開示されている[J。
Exper、Med、160:1901−1918 (1984) 〕。
I CAM−1に結合し得る抗体の産生および検出のための好まくはICAM− 1を発現するがLFA−1を発現しないTNF活性化内皮細胞により免疫する。
抗ICAM−1抗体を産生するハイブリドーマ細胞を調製する最も好ましい方法 においては、Baj7b/CマウスをJY細胞および特異化U937細胞(AT CCCRL−1593)により順次免疫する。そのような動物からのひ臓細胞を 取り出しミニロール細胞と融合させ抗体を産生性ハイブリドーマ細胞に発展させ る。得られた抗体をそのLFA−1およびICAM−1の両方を発現するJY細 胞のようなEBV形質転換細胞系のLFA−1依存、ホルボールエステル誘起凝 集を抑制する能力についてスクリーニングする。Rothlein、 R,等( J。
1mmuno1.137: 1270−1274 (1987))により開示さ れているように、そのような凝集を抑制し得る抗体をS K W 5(Dust in、 14.等、J、Exper、 Med、’ 165 : 672−69 2 (1987)、そのホルボールエステルの存在下で自発的に凝集する能力は LFA−1に結合し得る抗体によっては抑制されるが抗ICAM−1抗体によっ ては抑制されない〕のような細胞系のホルボールエステル誘起凝集を抑制する能 力について試験する。JY細胞のような細胞のホルボールエステル誘起凝集を抑 制し得るがSKW、のような細胞のホルボールエステル誘起凝集を抑制し得ない 抗体は恐らく抗ICAM−1抗体である。また、ICAM−1に結合し得る抗体 は、LFA発現性細胞(JY細胞のような)のLFA−1依存性凝集を抑制し得 るがLFA−1を発現するがICAM−1を殆んどまたは全く発現しない細胞( 正常顆粒球のような)に結合し得ない抗体あるいはICAM−1を発現するがL FA−1を発現しない細胞(TNF活性化内皮細胞のような)に結合し得る抗体 のスクリーニングによっても同定し得る。別の方法は、ICAM−1、LFA− ’1または両方を発現する細胞から、JY細胞のような細胞のLFA−1依存性 凝集を抑制する抗体を用いて免疫沈降させ、5DS−1”’AGEあるいは等価 の方法により抗体により沈降した分子のいくつかの分子特性を測定することであ る。その特性力月CAM−1の特性と同じであるならば、その抗体は抗ICAM −1−抗体であるとみなし得る。
上述の方法で調製したモノクローナル抗体を用いて、ICAM−1細胞表面分子 を精製し特性付した。ICAM−1はヒト細胞または組織からモノクローナル抗 体アフィニティークロマトグラフィーを用いて精製した。そのような方法におい ては、ICAM=1と反応性のモノクローナル抗体を不活性カラムマトリックス に結合させる。そのような結合を行う任意の方法を使用できるが、好ましいのは ”0etthen、 If、C,等、J、 [1io1. Che+++、 2 59 : 12034(1984)”の方法を用いることである。細胞溶解物を 上記マトリックスに通したとき、存在するI CAM−1分子はマトリックスに 吸着され保持される。カラムのpl+またはイオン濃度を変える。任意の適当な マトリックスを使用できるけれども、好ましいのはマトリックス材料としてセフ ァローズ(ファルマシア)を用いることである。カラムマトリックスの作製およ びそのたん白質精製での使用は当該技術において周知である。
当業者によって理解された方法において、上述のアッセイ法を用いて細胞粘着の 速度または程度を減衰しあるいは抑制り得る化合物を同定することができる。
ICAM−1は血管内皮細胞、胸腺上皮細胞、ある種の他の上皮細胞、および繊 維芽球のような非造血細胞上並びに組織マクロB細胞および樹枝状細胞、リンパ 節、およびバイエル板のような造血細胞上に発現した細胞表面糖たん白質である 。I CAM−1はリンパ節および反応性増殖を示すへん桃腺内のT細胞領域の 血管内皮細胞状に高度に発現される。ICAM−1は末梢血リンパ球上に少量発 現される。ある骨ずい単球細胞系のホルボールエステル刺激特異化はICAM− 1発現を大きく増大させる。即ち、ICAM−1は炎症部位に優先的に発現され 静止状態の細胞には一般に発現されない。皮ふ繊維芽球上のI CAM−1発現 は10μ/dのレベルのインターロイキン1またはガンマ−インターフェロンに よりそれぞれ4時間または10時間以上で3倍〜5倍増大する。その誘発はたん 白質およびmRN八合へに依存し可逆的である。
ICAM−1は繊維芽球上での97Kd、骨ずい単球細胞系上での114Kd、 およびB IJンバ芽球細胞JY上での90にdの分子量を有する異なる細胞腫 での分子量異種抗原性を示す。ICAM−1生合成は約73Kdの細胞間プレカ ーサーを含むことが判っている。ツニカマイシン処理(グリコジル化を抑制)か ら得られる非−N−グリコジル化形は分子量55にdを有する。
、 ホルボールエステル刺激U937細胞からあるいは繊維芽球細胞から単離し たI CAM−1は化学説グリコジル化後60Kdの分子量を有する同一の主要 生成物を与える。I CAM−1モノクローナル抗体はフィトヘマグルチニン芽 球のLFA−1欠損細胞系への粘着を干渉する。繊維芽球(リンパ球でない)の I CAM−1に結合したモノクローナル抗体による前処理はリンパ球−繊維芽 球粘着を抑制する。リンパ球のLFA−1に対する抗体による前処理(繊維芽球 は行なわない)もリンパ球−繊維芽球粘着を抑制することが見い出されている。
従って、ICAM−1は白血球上のCD18複合体の結合性リガンドである。I  CAM−1はIL−1、ガンマ−インターフェロンおよび腫瘍壊死因子のよう な炎症メゾイータ−によりインビトロで繊維芽球および内皮細胞上にインビボで の炎症領域中へのリンパ球の浸潤と時間枠的に一致して誘起可能である(Dus Lin。
M、L、等、J、Immunol、137 : 245−254、<1986) :Prober、 J、 S、等、J、Immunol、137:1893−1 896、(1986))。さらに、ICAM−1は血管内皮細胞、胸腺上皮細胞 、他の上皮細胞および繊維芽球のような非造血細胞上にまた組織マクロファージ 、マイトジェン刺ff1Tリンパ芽球、へん桃腺内の胚中心B細胞および樹枝状 細胞、リンパ節およびバイエル板のような造血細胞上にも発現される(DusL in、 M、 L、等、J。
Immunol、 137 : 245−254、(1986))。ICAM− 1はアレルギー性湿疹、偏平苔節、発疹、じんま疹および水痘性疾患のような良 性炎症のケラナノサイト上にも発現される。アレルギー性である患者の皮ふへの ハブテンの適用により誘発させたアレルギー性成ふ反応もケラチノサイト」二に 多量のI CAM−1発現を生じた。これに対して、皮ふ上の有毒バッチはケラ ナノサイト上にICAM−1発現を生じなかった。ICAM−1は種々の皮ふ学 士の不整からの皮ふ傷害の生検からのケラナノサイト上に存在し、I CAM− 1発現はアレルギーバッチ試験からの傷害において誘発されたが、毒性バッチ試 験傷害からのケラチノサイトはICAM−1を発現しなかった。
I CAM−1は、従って、リンパ球が付着できる細胞基質であり、その結果、 リンパ球は炎症部位に浸透し得および/またはこの炎症に貢献する各種のエフェ クター機能を伝達し得る。そのような機能には抗体の産生、ウィルス感染ターゲ ット細胞の溶解等がある。本明細書で使用する“炎症”なる用語は特異的または 非特異的防御系の反応を含むことを意味する。“特異的防御系”なる用語は特異 的抗原の存在と反応する免疫系の成分を称するものとする。炎症は、特異的防御 系の反応によって引き起され、媒介されあるいはそれに伴う場合には、特異的防 御系の応答に由来するものといわれている。特異的防御系の応答に由来する炎症 の例には風疹ウィルス、自己免疫疾患、T細胞によって仲介された遅延型過敏症 (例えば、ManLaux試験で“陽性”となる患者におけるような)、乾節等 がある。
゛非特異的防御系反応”は免疫記憶のできない白血球により媒介される応答であ る。そのような細胞には顆粒球およびマクロファージがある。本明細書で使用す るとき、炎症は、その炎症が非特異的防御系の反応によって引き起され、仲介さ れあるいはその反応に伴う場合には、非特異的防御系の応答に由来するものとい われる。少なくとも1部が非特異的防御系に由来する炎症の例には、喘息、成人 呼吸窮迫症候群(ARDS)または敗血症もしくは外傷の副次的な重複器官損症 群、心筋または他の組織の再潅流(reperfusion)損傷、急性糸球体 腎炎、反応性関節炎、急性炎症成分による皮ふ炎、急性化膿性髄膜炎または他の 中枢神経系炎症疾患、熱傷、血液透析、ロイカフニレシス(Ieukapl+e resis)、潰瘍性大腸炎、クローン病、壊死性全腸炎、顆粒球輸血関連症候 群、およびサイトカイン誘起毒性のような状態に伴う炎症がある。
本発明によれば、ICAM、1官能性誘導体、特に、ドメイン1.2および3を 有するICAM−1のフラグメントまたは突然変異体を含むような誘導体を上記 のような非特異的防御系反応の処置または治療において使用できる。そのような 処置または治療においてより好ましいのはICAM−1のドメイン2を含有する ICAM−17ラグメントまたは突然変異体である。そのような処置または治療 において最も好ましいのはI CAM−1のドメイン1を含有するICAM−1 フラグメントまたは突然変異体である。さらに、本発明は喘息の治療におけるI  CAM−1およびその官能性誘導体の使用も意図する。
C,ICAM−1遺伝子のクローニング任意の多くの方法を用いてICAM−1 遺伝子をクローニングできる。そのような方法の1つはI CAM−1遺伝子を 含有する挿入物の存在についてcDNA挿入物のシャトルベクターライブラリー (ICAM発現性細胞由来の)を分析することである。そのような分析は細胞を 上記ベクターで移入し次いでI CAM−1発現についてアッセイすることによ って実施できる。この遺伝子をクローニングする好ましい方法はICAM−1分 子のアミノ酸配列を決定することが含まれる。これを行うには、I CAM−ま たん白質を精製して自動化シークエネーターにより分析できる。
また、分子は臭化シアンによりあるいはパパイン、キモトリプシンまたはトリプ シンのようなプロテアーゼによるようにして分解できる(Dike、 Y、等、 J、13io1. Cheap、 257 : 9751−9758(1982 ) : Liu、 C0等、Int、 J、 Pept、 Protein R es、 21 :209−215 (1983))。ICAM−1の全アミノ酸 配列を決定できるけれども、好ましいのは分子のペプチドフラグメントの配列を 決定することである。ペプチドが10ケのアミノ酸より長い場合、その配列情報 は一般にICAM−1の遺伝子のような遺伝子をクローニングするのに十分であ る。
ペプチド中のアミノ酸残基の配列は、普通用いられている3文字表示または1文 字表示を用いて本明細書においても表示する。
のような教科書において見い出される。そのような配列を縦に書くときには、ア ミノ末端基は列の頂部にあるようにし、カルボキシ末端基は列の底部にあるよう にする。同様に、横方向に書くときには、アミノ末端は左にあるようにし、カル ボキシ末端は右末端にあるようにする。ペプチド中のアミノ酸残基はハイホンに よって分離できる。そのようなハイホンは単に配列の存在を容易にすることを意 図しているだけである。単なる例示としては、−Glly−Ala−3er−P he −と表示したアミノ酸配列はAAa残基がc+yのカルボキシ基に結合し ていることおよびSer残基がA1a残基のカルボキシ基およびPhe残基のア ミノ基に結合していることを示している。この表示はさらにアミノ酸配列がテト ラペプチドG 1 y −A 1 a 7Ser −Pheを含有していること も示している。この表示はミノ酸配列をこの1つのテトラペプチドに限定するも のではなく、(1)アミノまたはカルボキシに結合した1種以上のアミノ酸残基 を有するテトラペプチド、(2)アミノおよびカルボキシ末端の両方に結合した 1種以上のアミノ酸残基を有するテトラペプチド、(3)追加のアミノ酸残基を 有していないテトラペプチドを包含するものとする。
1種以上の適当なペプチドフラグメントがシーケンシングされると、これらをコ ードし得るDNA配列を検査する。遺伝子コードは縮重するので、1種以上のコ ドンを用いて特定のアミノ酸をコードできる[1llatson、 J、 D、 、Molecular口iology or tbe Gene。
第3版、W、A、Benjamin社、カルホルニアメンローハーク、(197 7)、pp356−357]。ペプチドフラグメントを分析して最低度の縮重性 を有するオリゴヌクレオチドによってコードされ得るアミノ酸配列を同定する。
これは好ましくは単一コドンのみによってコードされているアミノ酸を含有する 配列を同定することによって行う。場合によっては、そのようなアミノ酸配列は 単一オリゴヌクレオチドのみによってコードされ得るけれども、多くの場合、そ のアミノ酸配列は任意の1セツト(組)の同様なオリゴヌクレオチドによってコ ードされ得る。重要なのは、上記セットのすべてのメンバーがそのペプチドフラ グメントをコードし得るオリゴヌクレオチドを含有し、かくしてそのペプチドフ ラグメントをコードする遺伝子として同じヌクレオチド配列を潜在的に含むのに 対し、上記のセットの1メンバーのみはこの遺伝子のヌクレオチド配列と同一の ヌクレオチド配列を含むことである。このメンバーは上記のセット内に存在し、 上記セットの他のメンバーの存在においてさえもDNAにハイブリッドし得るの で、単一オリゴヌクレオチドを用いて上記ペプチドをコードする遺伝子をクロー ニングするのと同じ方法で分解していないオリゴヌクレオチドセットを用いるこ とができる。
上述の方法と正確に同じ方法において、ペプチドフラグメントをコードし得るオ リゴヌクレオチド配列または配列セットに相補的であるヌクレオチド配列を有す るオリゴヌクレオチド(またはオリゴヌクレオチドのセット)を用い得る。
ICAM−1遺伝子のフラグメントをコードし得る適当なオリゴヌクレオチドま たはオリゴヌクレオチドのセット (またはそのようなオリゴヌクレオチドまた はオリゴヌクレオチドに相補性であるもの)を同定しく上述の手順を用いて)、 DNAについて当該技術で周知の手段を用いて、好ましくはICAM−1遺伝子 配列を発現し得るヒト細胞由来のcDNAfA製物により合成しハイブリッド化 する。核酸ハイブリッド化技術はManiatis、 T、等、により”Mo1 ecular Cloning、 a LaboraLory Manual、  ColdspringHllarbor、 NY (1982)″において、 またllaymes、 B、口1等により”Nucleic acicl l1 ybrization、 a Practical approach、 IR LPress社、ワシントンD、 C,(1985)2において開示されており 、これら文献は参考として本明細書に引用する。使用するDNAまたはcDNA 源は好ましくはICAM−1配列に富む。
そのような濃厚化はICAM−1合成を誘起する条件下で培養された細胞(ホル ボールエステルの存在下で増殖させたU937等のような)からRNAを抽出す ることによって得たcDNAから最も容易になし得る。
上述した方法のようなあるいは同様な方法はヒト アルデヒド−2524(19 85))ヒト エストロゲンレセブスー遺伝子(Waiter、 Po等、r’ roc、 Natl、 Acad、 Sci、 USA82 : 7889−7 893 (1985))、組織型プラスミノーゲン アクチベーおよびヒト胎盤 アルカリ ホスファターゼ相補DNA[にam、 H。
等、 Proc、Natl、八cad、Sci、1lsA82:8715−87 19<1985):Iのクローニングを成功裏に可能にしている。
I CAM−1遺伝子をクローニングする別の好ましい方法においては、発現ベ クターのライブラリーをICAM−1を発現ベクター中に発現できる細胞からD NAまたは好ましくはcDNAをクローニングすることによって調製する。この ライブラリーを次いで抗I CAM−1抗体に結合しICAM−1またはICA M−17ラグメントと同じアミノ酸配列を有するポリペプチドをコードし得るヌ クレオチド配列を有するたん白質を発現し得るメンバーについてスクリーニング する。
上記方法により得られたクローニングI CAM−1遺伝子は操作によって発現 ベクターに結合させバクテリアまたは真核生物細胞に組み込んでlCAM−また ん白質を産生させる。そのような操作技術はManiatis、 T、等(前出 )により開示さ、当該技術において周知である。
D、LFA−1依存性凝集のアッセイの使用LFΔ−1依存性凝集を測定し得る 前述のアッセイを用いてLFA−1依存性凝集の度合を抑制するアンタゴニスト として作用する試剤を同定できる。そのようなアンタゴニストは凝集に関係する LFA−1またはICAM−1の能力を付与することによって作用し得る。即ち 、そのような試剤はLFA−1またはI CAM−1に結合し得る抗体のような 免疫グロブリンを包含する。さらに、非免疫グロブリン(即ち、化学)剤も、上 記アッセイを用いてこれらがLFA−1凝集のアンタゴニストであるかどうかを 決定し得る。
E、ICAM−ルセプタ一たん白質に結合し得る抗体の使用1、抗炎症剤 CD、、2131合体の各1員に対するモノクローナル抗体は内皮への結合[1 1askard、 D、 管、J、 Immunal、l 37 : 2901 −バ球の抗原およびマイトジアン誘起増殖(Dav igon、 Do等、Pr oc、Natl、八cad、Sci、1lsA78 : 4 535−4 53 9(1981)) 、抗体形成(Fisher、 A、等、J、lrnmuno Ll 36 : 3198−3203 (1986))、および細胞毒性T細胞 (Krensky、 A。
組等、J、 Inununol、132 : 2180−2182 (1984 ))、マクロファージ[Strassman、 c、等、J、Immunol、 136 :4328−4333 (1986))、および抗体依存性細胞毒反応 r;4マレルずべての細胞〔にohi、 S、等、J、 lrnmunol、  133 :2972−2978 <1984):lの溶解活性のようなすべての 白血球のエフェクター機能を包含する白血球の多くの粘着依存性機能を抑制する 。これらの機能のすべてにおいて、上記抗体は白血球の適当な細胞基質への粘着 能力(この能力は最終結果を抑制する)を!1′II制する。
前述したように、ICAM−1分子のLFA−1群分子の1員への結合は細胞粘 着において極めて重要である。粘着の過程において、リンパ球は外来抗原の存在 について動物を連続的にモニターし得るものである。これらの過程は通常は望ま しいものであるけれども、これらの過程はまた臓器移植拒絶、組織移植拒絶、お よび多くの自己免疫患者の原因でもある。従って、細胞粘着を減衰または抑制で きる何らかの手段が臓器移植、組織移植の受け入れ者または自己免疫患者に大い に望まれている。
I CAM−1に結合し得るモノクローナル抗体は哺乳動物の抗炎症剤として極 めて適している。明らかに、そのような薬剤(ま粘着を選択的に抑制でき通常の 薬剤で見い出し得るネフロ毒性のような他の副作用を示さない点で一般の抗炎症 剤と異なっている◎従って、ICAM−1に結合し得るモノクローナル抗体を用 いて哺乳動物においてそのような副作用の恐れなしに臓器または組織の拒絶反応 を防止しあるいは自己免疫応答を修正できる。
、重要なことは、I CAM−1を認識し得るモノクローナル抗体の使用はHI A不均衡を有する個々人においてさえも臓器移植を行うことができるということ である。
2、遅延型過敏反応のサプレッサー ICAM−1分子は殆んど遅延型過敏反応に含まれる部位のような炎症部位に発 現するので、ICAM−1分子に結合し得る抗体(特にモノクローナル抗体)は そのような反応の減衰または排除において治療的潜在力を有する。この潜在的治 療用途は2つの方法のいずれかで活用できる。第1は、l CAM−1に対する モノクローナル抗体を含有する組成物を遅延型過敏反応に呈する患者に投与でき る。例えば、そのような組成物は毒キワダ、毒オーク等の抗原と接触した人に投 与できるであろう。
第2の態様においては、I CAM−1に結合し得るモノクローナル抗体を抗原 と共に患者に投与してその後の炎症反応を防止する。即ち、抗原とICAM−1 結合性モノクローナル抗体との共投与は上記抗原の投与後に人に一時的に許容し 得る。
3、慢性炎症疾患の治療 LFA−1を欠損するLAD患者は炎症応答を示さないので、LFA−1の天然 リガンド、I CAM−1の拮抗作用もまた炎症応答を抑i1i+1するものと 信じている。I CAM−1に対する抗体の炎症を抑制する能力は円板状エリス マトーデス、自己免疫甲状腺炎、実験的アレルギー性脳をずい炎(EAE) 、 多発性硬化症、糖尿病レイナート症候群のある態様、リウマチ様関節炎等の慢性 炎症および自己免疫疾患の治療における治療用途の基本を与える。一般に、IC AM−1に結合し得るモノクローナル抗体はステロイド療法により現在治療可能 な疾患の治療に用い得る。
4、診断および判定的用途 ICAM−1は殆んど炎症部分に発現するので、I CAM−1に結合し得るモ ノクローナル抗体は患者の感染および炎症部位を画像化または可視化する手段と して使用できる。そのような用途においては、モノクローナル抗体はラジオアイ ソトープ、アフィニティラベル(ビオチン、アビジン等のような)、蛍光ラベル 、常磁性原子等の使用により検出可能に標識化する。そのような標識化を行う手 順は当該技術において周知である。画像診断における抗体の臨床的応用は“Gr ossman、 If、 B、 、 1lrol。
Cl1n、North 八mer、 13:465−474 <1986) ”  、tlnger、 E、 C0等、Invest、 Radiol、20 :  693−700(1985)″および”Khaw、 B、 A、等、5cie nce 209 :295−297 (1980)”により検討されている。
炎症の存在はまたICAM−1を発現する細胞のICAM−1遺伝子配列にまた はICAM−1mRNA配列に結合するmRNA、cDNAまたはDNへのよう な結合性リガンドの使用によっても検出できる。そのようなハイブリッド化アッ セイを行う技術はManiatais、 T、 (前出)によって開示されてい る。
そのような検出可能に標識した抗体の病巣の検出は炎症または腫瘍発現部位を示 し得る。1つの実施態様においては、この炎症検査は組織または血液のサンプル を取り出しそのようなサンプルを上記検出可能に標識した抗体の存在下にインキ ュベートすることによって行う。好ましい実施態様においては、この方法を磁性 画像診断、フルオログラフィ等を用いて非侵略的方法で行う。そのような診断試 験は臓器移植受は入れ者を潜在的な組織拒絶の早期発見のためにモニターするの に用い得る。そのようなアッセイはまたリウマチ様関節炎または他の慢性炎症疾 患に対する個々人の対応を決定するにも実施し得る。
5、治療または診断目的で投与する抗原物質の導入の補佐例えば、ウシインシュ リン、インターフェロン、組織型プラズミノーゲンアクチベーターまたはマウス モノクローナル抗体のような治療または診断剤への免疫応答はそのような薬剤の 治療または診断価値を実質的に減少させ、実際に、血清病のような疾患を生じ得 る。そのよつな事情は本発明の抗体を用いて改善できる。この実施態様において は、そのような抗体を治療剤または診断剤と組合せて投与する。抗体の添加は受 け入れ者を上記薬剤の認識から防止し、従って、受は入れ者が薬剤に対する免疫 応答を開始するのを防止する。そのような免疫応答がないことは患者の治療剤佳 たは診断剤の追加の投与を受け入れる能力をもたらす。
F、細胞間粘着分子−1(ICAM−1)の使用ICAM−1はLFA−1の結 合パートナ−である。かくして、ICAM−1またはその官能性誘導体は疾患の 治療においてLl’八−1に結合し得る抗体と相互変化的に使用できる。即ち、 可溶化形において、そのような分子は炎症、臓器拒絶、移植拒絶等を抑制するの に用い得る。ICAM−1またはその官能性誘導体は抗ICAM抗体と同じ方法 で用いて治療剤または診断剤の免疫原性を減少させ得る。
ICAM−1、その官能性誘導体、およびそのアンタゴニストを用いて表面上に ICAM−1またはLFA−1を発現する腫瘍細胞の転移または増殖をブロック し得る。種々の方法がそのような目的を達成するのに用い得る。例えば、造血細 胞の浸透はLFA−1−ICAM−1結合を必要とする。従って、そのような結 合のアンタゴニストは上記の浸透を抑制し白血球由来の腫瘍細胞の転移をブロッ クする。また、ICAM−1またはLFA−1群分子の1員に結合し得る毒素由 来分子も゛患者に投与し得る。そのような毒素由来分子がICAM−1またはL FA−1群分子のl員と結合する場合、毒素の存在が腫瘍細胞を殺しそれによっ て腫瘍の増殖を抑制する。
ICAM−1依存性粘着はICAM−1またはL F A−,1に結合し得る非 免疫グロブリンアンタゴニストにより抑制し得る。
ICAM−1の非免疫グロブリンアンタゴニストの1つの例はLFA−1である 。LFA−1に結合する非免疫グロブリンアンタゴニストの例はI CAM−1 である。前述のアッセイを使用することによって、追加の非免疫グロブリンアン タゴニストを同定し精製できる。ICAM−1依存粘着の非免疫グロブリンアン タゴニストはLFA−1に対する抗体またはICAM−1に対する抗体と同じ目 的で使用できる。
H9本発明の組成物の投与 ICAM−1の治療効果は患者に全ICAM−17たはその任意の治療上活性な ペプチドフラグメントを投与することによって得られる。
ICAM−1およびその官能性誘導体は組換えDNAを用いて合成的にあるいは たん白質分解により取得できる。ICAM−1の治療上の利点は追加のアミノ酸 残基を有してキャリヤーに対する結合性を改善しあるいはICAM−1の活性を 改善したICAMさらにある種のアミノ酸残基を欠損しあるいは別のアミノ酸残 基を含むI CAM−1の官能性誘導体もそのような誘導体が細胞粘着に作用す る能力を示す限り包含するものとする。
本発明の抗体およびICAM−1分子は、これらを含有する調製物がこれらの生 成物と共に通常天然に見出される物質を実質的に含まない場合、“天然不純物を 実質的に含まない”といえる。
本発明はICAM−1に結合し得る抗体およびその生物学的活性を有するフラグ メント (ポリクローナルまたはモノクローナル)にも及ぶ。そのような抗体は 動物、組織培養または組換えDNA手段により調製できる。
患者にI CAM−1に結合し得る抗体またはそのフラグメントを投与するには 、あるいは、ICAM−1(またはフラグメント、変異体または誘導体)を受け 入れ患者に投与するには、その投与量は患者の年令、体重、身長、性別、一般的 医療条件、病歴等のファクターによる。一般には、患者に約I Pg/ kg〜 10 mg/ kg(患者体重)の範囲の抗体投与量で投与すること、が望まし いが、それにより低量または高量の投与量も投与できる。ICAM−1分子また はその官能性誘導体を患者に投与するときは、同じく約lr’g/kg〜10■ /kg(患者の体重基準)の範囲の投与量でそのような分子を投与することが好 ましいが、それより低量または高量の投与量も使用できる。後述するように、上 記の有効投与lはくすることができる。本発明においては、1つの化合物は第2 の化合物と、その2つの化合物の投与がこれら固化合物を患者血清中で同時に検 出できるような条件になる場合において患者に共投与できると云える。
ICAM−1に結合し得る抗体及びl CAM−1自体の両者は患者に静注、筋 注、皮下、腸内または非経口的に投与できる。抗体またはICAM−1を注射に より投与するときは、投与は連続注入によりあるいは1回または多数回ポーラス により行い得る。
本発明の抗炎症剤は炎症を抑制するのに十分な量で受け入れ対象体に投与するも のである。その量は、薬剤の投与量、投与経路等が炎症を減衰させあるいは防止 するに十分である場合において炎症を“抑制2するに十分であると云える。
本発明の抗炎症剤は炎症の発症前(予想される炎症を抑制するために)または炎 症発症後のいずれにおいても投与できる。
抗ICAM−1抗体またはそのフラグメントは単独または1種以上の追加の免疫 抑制剤と組合せて投与できる(特に、臓器または組織移植の受け入れ者に対して )。そのような化合物の投与は“予防2または“治療”目的のいずれかであり得 る。予防的に投与する場合には、これらの免疫抑制剤は炎症応答または症候の前 に投与する(例えば、臓器または組織の移植前、移植中または移植直後の臓器拒 絶症候の前)。これらの化合物の予防的投与は後の何らかの炎症応答(例えば、 移植臓器または組織の拒絶等)を防止または低減するのに役立つ。治療的に投与 する場合には、これらの免疫抑制化合物は実際の炎症の症候(例えば、臓器また は組織拒絶のような)の発症時(またほそめ直後)に投与する。これら化合物の 治療的投与は何らかの実際の炎症(例えば、移植臓器または組織の拒絶のような )を低減するのに役立つ。かくして、本発明の抗炎症剤は炎症の発症前(予想さ れる炎症を抑制するように)または炎症の開始後のいずれかで投与できる。
組成物はその投与が受け入れ患者に許容される場合に“薬学上受は入れ可能であ る”と云える。そのような薬剤はその投与量が生理学上有意である場合に、“治 療上有効な量”で投与されるき云える。薬剤はその存在が受け入れ患者の生理に 検知可能な変化をもたらす場合に経理掌上有意である。
本発明の抗体及びI CAM−1分子は薬学上有用な組成物’G!!!]製する 公知の方法によって処方でき、それによってこれらの物質またはその官能性誘導 体を薬学上許容できるキャリヤーベヒクルと混合物きして組合せ得る。適当なベ ヒクルおよびその調製物(例えば、他のヒトたん白質、例えば、ヒト血清アルブ ミンを含む)は、例えば”Remington’s Pharmaceutic al 5ciences (第16版、Dsol、 A、編、マーク・イースト ン(P八)、(1980)”に記載されている。有効な投与に適する薬学上許容 し得る組成物を調製するためには、そのような組成物は適当量のキャリヤーベヒ クルと共に有効量の抗ICAM−1抗体またはICAM−1分子、またはその官 能性誘導体を含有する。
追加の薬学的方法を用いて活性の持続を制御するこきができる。
制御放出性製剤は抗I CAM−1抗体またはI CAM−1、またはこれらの 官能性誘導体を複合体化しあるいは吸収するポリマーを使用することによって得 ることができる。制御された伝達は適当なマクロ分子(例えば、ポリエステル、 ポリアミノ酸、ポリビニルピロリドン、エチレン−酢酸ビニル、メチルセルロー ス、カルボキシメチルセルロース、またはプロタミン硫酸塩)および該マクロ分 子の濃度並びに放出を制御するための混入方法を選択することによって達成でき る。制rB放出製剤により活性持続を制御するもう1つの可能性ある方法は抗I CAM−1抗体またはI CAM−1分子、またはこれらの官能性誘導体をポリ エステル、ポリアミノ酸、ヒドロゲル、ポリラクトン酸またはエチレン−酢酸ビ ニルコポリマーのような高分子物質の粒子に混入させることである。
また、これら薬剤を高分子粒子に混入させる代りに、これらの薬剤を例えばコア セルベーション法によりあるいは界面重合法により調製したマクイロカプセル例 えばヒドロキシメチルセルロースまたはゼラチンマイクロカプセルおよび(メチ ルメタクリレート)マイクロカプセル中に、あるいはコロイド状薬物伝達系例え ばリポソーム、アルブミンマイクロスフェア、マイクロエマルジョン、ナノパー ティクル、ナノカプセルまたはマクロエマルジョン中に内包させることも可能で ある。そのような方法も“Remington’ sPharmaceutic al 5ciences (1980) ”中に記載されている。
実施例 これまで本発明を一般的に説明して来たが、以下の実施例は本発明をより容易に 理解できるであろう。これらの実施例は例示を目的とするものであり本発明を限 定するものではない。
実施例1 動物細胞の培養 一般に、本発明のEBV形質転換およびハイプリドーマ各細胞は2(laMのし 一グルタミン、50μg/rn1.のジェンタマイシン、および10%のウシ胎 児血清を加えたRMpH640培地中に保存した。細胞は37℃で、5%CO□ 、95%湿度雰囲気下で培養した。
エプスタイン−パールウィルス(EBV)形質転換体を確立するために、20% ウシウシ血清(Fe2)および50μg/rdのジェンタマイシンを加えたRP M11640培地中の106個のT細胞放血末梢単核細胞/iを16時l895 −8細胞のEBV−トを10マイクロタイターウエルに入れた。培地をRPM1 1640培地(20%ウシウシ血清および50μm/lジンタマイシンを加えた )で細胞増殖が見られるまで置換えた。細胞は殆んどのウェルで増殖し同じ培地 中に拡った。フィトヘマグルチニ7 (PHA)芽球を1=800希釈P HA  −P (Dirc。
Laborator ies社、デトロイト、M+)を含有するRPMI 16 40培地(20%ウシウシ血清加)中106細胞/dで確立した。
PHA系はインターロイキン2 (IL−2)調整培地で拡がりPHAにより弱 く脈動した[Cantrell、 II、Δ5等、J、 Exper。
、Med、158:1895 (1983))。上記手順は”Springer 、T3等、J、、Exper、 Med、160 : 1901−1918 ( 1984)”により開示されており、その記載は参考として本明細書に引用する 。上記手順で得た細胞を次いで抗LFA−1抗体でスクリーニングしてこれらが LFA−1抗原を発現するかどうかを決定した。
そのような抗体は”5anchey Madrid、 F、等、J、Exper 、 Med、158:1785 (1983)”に開示されている。
実施例2 細胞凝集および粘着のアッセイ 細胞粘着の度合を評価するために、凝集アッセイを用いた。かかるアッセイに用 いた細胞系は5mMの1lepesバツフアー(SigmaChe+5ica1 社、セントルイス)を含有するRPM]1640培地で2回洗浄し2X10’細 胞/!lt1!の濃度に再懸濁させた。平底96ウエルマイクロタイタープレー ト(漸3596 ; Coastar社、ケンブリッジ、MA)に50μlの適 当なモノクローナル抗体上清、50μlの精製モノクローナル抗体を含むまたは 含まない完全培地、50μlの200%g/mfホルボールエステルホルボール ミリステートアセテート(PMA)含有完全培地および100μlの完全培地中 2X10’細胞/ml濃度の細胞を加えた。これは50%g/+j’PMAと2 X10’細胞/ウエルの最終濃度を与えた。細胞を自然に沈降させ、凝集度を各 時点で計数した。度数は0〜51の範囲にあった。ここで0は密集中に本質的に 細胞がないことを示し;19は10%以下の細胞が凝集物中にあり;24は50 %以下の細胞が凝集していることを示し=33は100%までの細胞が小さいゆ るやかな密集中にあったことを示し;44は100%までの細胞が大密集中に凝 集したことを示し;54は100%の細胞が大きい極めて密な凝集物中にあった ことを示す。細胞粘着のより定量的な評価を得るために、試剤および細胞を上記 と同じ順序で5dポリスチレンチユーブに加えた。チューブを37℃でグリシト リ−シェーカー上の台中に置いた。約20 Orpmで1時間後に、10μlの 細胞懸濁液をヘモサイトメーター中に入れ遊離細胞の数を定量した。%凝集を次 の等式によって決定した。
上記等式中の入れた細胞の数はインキュベートしていない細胞と完全培地のみを 含有するコントロールチューブ中の−当りの細胞数である。上記等式中の遊離細 胞の数は試験チューブからの−当りの非凝集細胞の数に等しい。上記の手順は” Rothlein、 R,等、J、Exper、Med、163: 1132− 1149 (1986)”によって開示されている。
実施例3 LFA−1依存性細胞凝集 実施例2で記載した定量的凝集アッセイをエプスタイン−バールウィルス形質転 換細胞系JYを用いて行った。マイクロタイタープレート中の培地にPMAを加 えて、細胞凝集を観察した0時間経過ビデオ記録計はマイクロクイターウェル底 部のJY細胞が動いており活性な膜波動および仮定運動を示していた。隣接細胞 の仮定間の接触はしばしば細胞−細胞粘着をもたらした。粘着が持続した場合、 細胞接触領域は尾1j (uropod)に移動した。接触は激しい細胞運動お よび反対方向への細胞の引っ張り合いにも依らず維持できた。PMA処理および 未処理細胞間の主な違いは1度形成された上記接触の安定性において現われてい た。PMAにおいては、細胞密集が出現し、その周りに粘着した追加の細胞とし て粒度の成長があった。
粘着を測定する第2の手段としては、実施例2で記載した定量的アッセイを用い た。細胞懸濁液を2時間、200rρ−で振り、ヘモサイトメーターに移し、凝 集物中に含まれない細胞を計数した。PMAの不存在では、42%(SD−20 %、N−6)のJY細胞が2時間後、凝集物中にあったが、50μg/−のPH Aと共に同じ条件下でインキュベートしたJY細胞は凝集物中に87%(SD− 8%、N−6)の細胞を有していた。凝集の動力学的検討はPMAがすべての試 験時間で凝集速度および強度を促進していることを示した(第3図)。
実施例4 抗LFA−1モノクローナル抗体を用いての細胞の凝集抑制PMA誘起細胞凝集 への抗LFA−1モノクローナル抗体の効果を試験するために、そのような抗体 を実施例2の定量凝集アッセイに従ってインキュベートした細胞を加えた。この モノクローナル抗体はPMAの存在または不存在下のいずれにおいても細胞凝集 の形成を抑制していることが判った。LFA−1のアルファーtXに対するモノ クローナル抗体のF(ab’)zおよびFab ’フラグメントは双方とも細胞 凝集を抑制できた。一方、本質的に100%の細胞が抗LFA−1抗体の不存在 下では凝集を形成し、抗体を加えたときは20%以下の細胞が凝集物中に見い出 された。この実験の結果はRothlein、 R,等により開示された(ム」 ■旺−ハム上工3:1132−1149 (,1986))。
実施例5 細胞凝集はLFA−ルセブターを必要とする:EBV形質転換リンパ芽球細胞を 実施例1で記載した方法により患者から調製した。この細胞をLFA−1を認識 し得るモノクローナル抗体に対してスクリーニングし、細胞がLFA−1欠損で あることを見い出した。
実施例2で記載した定量凝集アッセイを上記LFA−1欠損細胞を用いて行った 。この細胞はPMAの存在においても自発的に凝集しなかった。
実施例6 I CAM−1の発見 実施例5のLFA−1欠損細胞をカルボキシフルオレスセインジアセテートで標 識した(Patarroyo、 M、等、Cel! Im+*unolエエ:2 37−248 (1981))、標識細胞を同原またはJY細胞と1:10の比 で混合し凝集物中のフルオレスセイン標識細胞の割合を”Rothleint  R,等 J、 Ex er、 Med、63 : 1132−1149 (19 86)”の方法に従って測定した。LFA−1欠損細胞はしF A −1発現性 細胞と共凝集し得ることを見い出した(第4図)。
LFA−1が凝集形成またはその維持にのみに重要であるかどうかを決定するた めに、LFA−1に結合し得る抗体を上記の前取って形成させた凝集に加えた。
抗体の添加は上記の前取って形成させた凝集を強く分裂させることが判った。時 間経過ビデオ記録計は前取って形成させた凝集へのモノクローナル抗体の添加が 2時間以内で分裂を生じ始めることを示した(第1表)。LFA−1に対するモ ノクローナル抗体の添加後、凝集中の個々の細胞の仮定運動および形状変化は変 らないまま続いた0個々の細胞は凝集物の周囲から次第に解離し、8時間までに 細胞は殆んど分散した。ビデオ時間経過によれば、LFA−1モノクローナル抗 体による前取って形成させた凝集の分裂は時間を逆のぼって行ったLFA−1モ ノクローナル抗体の不存在下での凝集経過と等価であった。
第1表 ・ 占 會 8h 実験 2h’ −mAb +顛Ab 定量マイクロタイタープレート中の凝集を観察的に計数した。
アッセイ時間全体を通、じた存在した抗LFA−1においては、凝集は11以下 であった。
aモノクローナル抗体添加2時間直前の凝集量bTS 1/18 +TS 1/ 22 CTSI/18 ’TSI/22 実施例7 LFA−1依存性凝集における2価イオンの必要性細胞毒性T細胞とターゲット 間のLFA−1依存性粘着はマグネシウムの存在を必要とする(Martz、  E、、J、 Ce11. Boil、8A:584.59B (1980))、 、PMA誘起JY細胞凝集を2価カチオン依存性について試験した。JY細胞は カルシウムまたはマグネシウムイオンを含まない培地中では凝集しなかった(実 施例2のアッセイを用いて)、2価マグネシウムの添加は0.3m+?l程の低 い濃度で凝集を行った。カルシウムイオン単独の添加は殆んど効果がなかった。
しかしながら、カルシウムイオンはマグネシウムイオンのPMA誘起凝集を補佐 する能力を増強することが判った−1.25m1’lのカルシウムイオンを培地 に加えたときは、0.021程の低いマグネシウムイオン濃度で凝集を補佐する ことが判った。これらのデータは細胞のLFA−1依存性凝集がマグネシウムイ オンを必要とすること、およびカルシウムイオンがそれ自体は不十分であるけれ どもマグネシウムイオンと共に凝集を増大させることを示している。
実施例8 抗I CAM−1モノクローナル抗体を発現し得るハイブリドーマ細胞の単離 I CAM−1に結合し得るモノクローナル抗体を” l’1Oihletn+ R1等、J、 I+usuno1.土37 :1270−1274 (1986 )、”の方法に従って単離した。該文献は参考として本明細書に引用する。即ち 、3匹のBALB/CマウスをLFA−1欠損患者からのEBV形質転換末梢血 単核細胞で腹腔的免疫した(Spr inger。
T、 A、等、J、 [1xper、 Med、160: 1901 (198 4) )o 1rn1.RPML l 640培地巾約107個の細胞を各免疫 に用いた。
免疫はひ臓細胞をマウスから取り出す前の45日、29日および4日で行い所望 のハイブリドーマ細胞系を産生させた。ひ臓細胞の取り出し前3日に、マウスに 追加の0.15mt’培地中107細胞を投与した(静注)。
上記の動物からの単離ひ臓細胞をP3x73Ag8.653ミエローマ細胞と4 :1の比率で“Ga1fre、 G8等、Nature266 : 550(1 977)”のプロトコールに従って融合させた。得られたハイブリドーマ細胞の 各アリコートを96ウエルマイクロタイタープレートに入れた。各ハイブリドー マ上清を凝集抑制についてスクリーニングし、1つの抑制ハイブリドーマ(60 0以上のすべてのウェル試験のうちから)をクローニングし限定希釈によりサブ クローニングした。このサブクローンはRPI/1.1.1゜と表示したく以後 “RP1/1″と表示する)。
モノクローナル抗体RP1/1はLFA−1発現性細胞系JYのPMA刺激凝集 を一貫して抑制することを見り出した。RPI/1モノクローナル抗体はいくつ かのLFA−)αまたはβサブユニットに対するモノクローナル抗体よりも等価 かわずかに小さく凝集を抑制した。これに対し、コントロールのHLAに対する モノクローナル抗体(これはJY細胞上に多量に発現する)は凝集を抑制しなか った。モノクローナル抗体RP1/1と結合した抗原は細胞間粘着分子−1(I CAM−1)(!:定義する。
実施例9 ICAM−1を特性決定するための抗ICAM−1モノクローナル抗体の使用 I CAM−1の性質を限定するために、特にI CAM−1がLFA−1と異 なるかどうかを決定するために、細胞たん白質をモノクローナル抗体RPI/1 を用いて免疫沈降させた。免疫沈降はRothlein、 R,等の方法に従っ て行った(J IIIImunol。
1エl:1270−1274 (1986))、JY細胞を新たに11フエニル メチルスルホニルフルオライド、0.2単位/−のトリプシンインヒビターアプ ロチニンを加えた1%トリトンX−100,0,14m(7) NaCj!、1 0mM(71) ’) ス、pH8,0(I解ハフファー)中で5X10’細胞 /−で20分間、4℃で溶解させた。
溶解物を10,000xgで10分間遠心しCNBr活性化グリシン抑制セファ セファローズc1の50%懸濁液5o−で1時間、4℃で前処理した。IMlの 溶解物をセファローズC1−4Bに結合させたモノクローナル抗体(laf/a d)の50%懸s液の2゜pitで4℃で一夜免疫沈降させた[Springe r、 T、 A、等、J。
Exper、 ?led、160 : 1901 (1984) :1.セファ ローズ結合モノクローナル抗体は“March、 S、等、の方法に従ワて炭酸 塩パンファー中のセファローズ(1−48のCNBr活性化法を用いて調製した (Anal、 Biochem O: 149 (1974) ) 、洗浄した 免疫沈降物を5DS−PAGE、t;よび銀染色に”MOrrlSSey+J、  H,Anal、 Bioche(117: 307 (1981) ″の手順 に従って供した。
SDSサンプJレバソファ−[T(D、 ?l、 K、等、J Biol Ch eIIlil:636 (1983))による100℃でのたん白質溶出後、各 サンプルを半分に分けて還元(第5A図)または非還元(第5B図)の各条件下 で電気泳動(SD3 8%PAICE) に供した1分子量50Kdおよび25 Kdを有するバンドはモノクローナル抗体セファローズからの免疫グロブリンの 長鎖および短鎖に相当した(第5A図、レーン3)。25〜50Md分子量範囲 の可変量の他のバンドも観察したが、ヘアリー白血病細胞からの沈降物中では見 られず、この白血病細胞は90Kd分子量バンドのみを与えた。LFA−1の1 77Kdαサブユニツトおよび95Kdβサブユニ7)は還元(第5A図、レー ン2)および非還元(第5B図、レーン2)の同条件下でI CAM−1とは異 なって浸透した。
PHA−リンパ芽球凝集に対してのモノクローナル抗体RPI/1の効果を測定 するために、実施例2で記載した定量凝集アンセイを用いた。即ちT細胞芽球細 胞をPHAで4日間刺激し、十分に洗浄し、次いでIL−2状態1!節培地の存 在下に6日間培養した。PHAはこの6日間培養で取り込まれ凝集アンセイに寄 与しなかった。異なるT細胞芽球調製物による3種のアンセイにおいて、I C AM−1モノクローナル抗体は一貫して凝集を抑制した(第2表)。
第2表 1° 対照 9 + 51 0 十 HLA−^、B 58 −14’ + LFA−1フルフア 31 39 + IcAM−13139 2° 対照 10 + 78 0 十 LFA−1ベータ 17 78 + ICAM−15036 十 対照 70 十 )ILA−A、B 80 −14 十 LFA−383−19 十 LFA−1フルフア 2 97 十 LFA−1ベータ 3 96 + ICAl1−1 34 51 ” 50ng/−のPHAで刺激したPHA誘起リンパ芽球の凝集は実施例2に 記載したようにして非凝集細胞の数を顕微鏡により計数することによって間接的 に定量した。
’ PMAおよびX63モノクローナル抗体で処理した細胞に対する%抑制 御 凝集はモノクローナル抗体およびPMAの刺激的添加後1時間で測定した。
4 負の数は凝集の%促進を示す。
0 凝集はモノクローナル抗体およびPMAの刺激的添加後1時間で測定した。
細胞は200XGで1分間でペレフト化し、37℃で15分間インキュベートし 、ゆるやかに再懸濁し、100r四で45分間振とうした。
t !B胞はPHAで37℃、4時間前処理した。モノクローナル抗体添加後、 各チューブを37℃で20分間静置インキュベートし、75rp+Iで1000 0分間振させた。
LFA−1モノクローナル抗体はI CAM−1モノクローナル抗体よりも一貫 して抑制的であり、一方、HLA−A、BおよびLFA−3モノクローナル抗体 は効果なしであった。これらの結果は試験したモノクローナル抗体のうち、LF A−1またはICAM−1に結合し得るモノクローナル抗体のみが細胞粘着を抑 制し得ることを示している。
実施例10 I CAM−1に対するモノクローナル抗体の調製主段 Ba1b/cマウスをRPMI培地中の2X10’JY細胞0.5−で融合前の 103日および24日腹腔内(i、p、)免疫した。融合前4日および3日に、 マウスを0.5 ydのRPMI培地中のPMA分化U937細胞でi、p、免 疫した。
U37の U937細胞(ATCCCRL−1593)を10%のウシ胎児血清、1%グル タミンおよび50adの2ng/w41ホルボールー12−ミリステートアセテ ート(PMA)含をジェタマイシン(完全培地)を含むRPMI中5X10’/ −で滅菌ポリプロピレン容器中でインキュベートすることによって分化した。こ のインキュベーションの第3日で、2容量の培地を除去し新しいP?I)l含有 完全培地で置き換えた。4日目で、細胞を取り出し、洗浄して免疫用に調製した 。
肚 免疫マウスからのひ臓細胞をGa1fre等に従ってP3X63Ag8、653 ミエローマ細胞と4:1の比で融合させた(Nature 266:550 ( 197,7))、融合後、細胞を96ウエル平底マイクロタイタープレートに1 0’ひ臓細胞/ウェルで入れた。
ICAM−の゛ 1週間後、50μlの上滑を凝集用細胞系としてJYおよび5KW−3の両方を 用いて実施例2の定量凝集アンセイでスクリーニングした。JY細胞凝集を抑制 するが5KW−3凝集は抑制しない上清からの細胞を選択し限定希釈を用いて2 回クローニングした。
この実験により、抗I CAM−1モノクローナル抗体を産生ずる3種のハイブ リドーマ系の同定およびクローニングができた。
これらのハイブリドーマ系により産生した抗体は、それぞれ、IgGxa 、I gGibおよびTg?lであった* 1gG2a抗I CAM−1抗体は産生ず るハイブリドーマ細胞系は表示R6’5’D6’E9’B2とした。この好まし いハイブリドーマ細胞系により産生じた抗体はR6’5’D6’E9’B2と表 示した(以下、“R6−5−D6”と称する)。
実施例11 1 CAM−1の発現と規格化 I CAM−1発現を測定するために、ラジオイムノアッセイを行った。このア ンセイにおいては、精製RPI/1をイオドゲンを用いて10μC4/μgの特 定の活性にヨー素化した。内皮細胞を96ウエルプレート中で増殖させ各実験で 述べたようにして処理した。各プレートを直接氷上ではなく冷室に0.5〜1時 間置くことによって4℃に冷却した。各単一層を冷完全培地で3回洗浄し次いで 4℃で30分間”’r RPI/1でインキュベートした。次いで、単一層を完 全培地で3回洗浄した。結合1!Jを0、1 N Na0Bを用いて放出し計数 した。”’I RPI/1の特異活性を未標識RP、1/1を用いて調整して本 試験において用いる抗原密度範囲に亘って直線状シグナルを得た。非特異結合を 1.000倍過剰の未標@1RP1/1の存在下で測定し総結合から差引き特異 性結合を得た。
上述のラジオイムノアンセイを用いて測定したICAMCAM発現ヘソ帯静脈内 皮細胞(HυVEC)およびヒト状状静脈内皮細胞(HS V E C)上でI L−1、TNF−1LPSおよびINFガンマ−により増大する(第3表)、状 状静脈内皮細胞は本試験においては成人組織由来の培養大静脈内皮細胞中のヘソ 帯静脈内皮細胞からの結果を確認するために用いた。ICAM−1の基礎的発現 はヘソ帯静脈内皮細胞よりも状状静脈内皮細胞上で2倍高い、ヘソ帯静脈内皮細 胞の組換えIL−1アルフア、IL−1ベータ、およびTNFへの露出はI C AM発現を10〜20倍増大させる。IL−1アルフア、TNFおよびLPSは 最大効力インデューサーであり、IL−1は重量基準および応答の飽和濃度では 効力はそれより小さい(第3表) 、100Bg/dでのIL−1ベータはIC AM−19発現をH3VEC上で9倍、H3VEC上で7.3倍増大させ、半一 最高増加は15Bg/−で起りた。50Bg/−のrTNFはI CAM−1発 現をH3VEC上で16倍、H3VEC上で11倍増大させ、半一最高効果は0 .5 ng/ tdであつた。インターフェロンガンマ−はI CAM−1発現 において10.000LI/dでHUVBc上テ5.2倍またはHSVEC上で 3.5倍の有意の増大を示した。10μg/mlでのLPSの効果はrTNFの 効果と強さにおいて同じようであった。これら媒介物の対の組合せはI CAM −1発現において追加の効果または追加の効果よりもわずかに小さい効果をもた らした(第3表) 、rTMPとrIL−1ベータまたはrlFNガンマ−との 交差滴定は次善または最善の濃度での効果において共働作用を示さなかった。
LPSは培地中でときどき見い出される基準で内皮細胞上でのI CAM−1発 現を増大させたので、基礎的I CAM−1発現がLPSに基づき得る可能性を 試験した。いくつかの血清バッチを試験したとき、低エンドトキシン血清が25 %までの低I CAM−1基礎発現を与えることを見い出した。ここで示した結 果はすべて低エンドトキシン血清中で増殖させた内皮細胞のものであった。しか しながら、LPS中相性抗生物質ポリミキシンBの10μg/−での添加はI  CAM−1発現をわずかに追加の25%に減少させた(第3表)、IL−1また はTNFによる処理時のI CAM−1発現の増大はこれらの調製物中の低エン ドトキシン値と一敗させた10μg/−ポリミキシンBの存在によっては効果は なかった(第3表)。
第3表 抗ICAM−1モノクローナル抗体 条件(16hr) ’ +2J特異性結合(CPM)+1UVBc ll5VE c 対照 603±11 − 1132±331−1O0B/mj! rlL−1ベ ータ 5680±633 9X 8320±766 7.3X50Bg/ml!  rlL−1アルフ、 9910±538 16X50Bg/mi7 rTNF  71L7y 9650±1500 16X 12690±657 11.2x 10 μg/+yf t、ps−9530±512 16X 10459±38 8 9.2x10Bg#++f rlFN Sンマー 3120±308 5. 2X 4002±664 3.5xrlL−1べ−9+ rTNF 1469± 1410 24X 16269±660 14XrlL−1べ−5+ LPS  13986±761 23X 10870±805 10XrlL−] ベータ  + rINFfiンマー 7849±601 13X 8401±390 7 .4XrTNF + LPS 15364±124124X 16141±12 7214XrTNF + rlFN iン2− 13480±1189 22X  13238±761 12XLPS + IFN nンマ−10206±32 0 17X 10987±668 10Xiリミキシン[1(10μg/ml)  480±23ホリミキシンB + rlL−15390±97 11Xボリミ キシ:/B + rTNF 9785±389 20X1 μg/m1Ll’S  7598±432 13Xi’)ミ蛙”iB + LF’S 510±44  1.1XHVECお、、及びH3VEc−1−IUVECまタハ11 S V、 E C上(DICAM−1発現の上方規格化(upregulation)は9 6ウエルプレートに1:3で融合性単一層から種付し融合状に増殖させた。
次1.)で細胞を各物質または培地で16時間処理しRIAを方法的に行った。
すべての数値は4回繰返しで行った。
実施例12 I CAM−1のインターロイキン1およびガンマ−インターフェロン誘起の動 力学 皮ふ繊維芽細胞上でのI CAM−1発現へのインターロイキン−1およびガン マ−インターフェロン効果の動力学をDustin、 M。
Ll等の+S1ヤギ抗マウス■gG結合アフセイを用いて測定した。
(J、 Ianunol、 LLL: 245−254 (1986) ;該文 献は参考として本明細書に引用する。〕この結合アンセイを行うために、ヒト皮 ふ繊維芽球を96ウエルマイクロタイクープレート中で2〜8X10’細胞/ウ エル(0,32cd)に増殖させた。細胞を実施例1で記載したようにして補充 したRPM11640培地で2回洗浄した。細胞をさらにハンクス平衡塩溶液( HBSS)、101のHEPES、0,05%NaN3および10%の熱不活性 ウシ胎児血清で1回洗浄した。この結合用パンファーでの洗浄は4℃で行った。
各ウェルに上記の結合用バッファー50μlおよびX63およびW6/32によ る適当なハイプリドーマ上清5〇−を、それぞれ陰性および陽性コントロールと して加えた。30分間、4℃でのインキュベーシツン後、ウェルを2回結合用パ ンファーで洗浄し、第2の抗体1*J−ヤギ抗マウスIgGを100pE中50 nCiで加えた ItJ−ヤギ抗マウス抗体はイオドゲン(Pierce社)を 用いてFraker、 p、 J、等の方法に従って調製した(Biochem 、 Bio h s、 Res、 Commun、 80 : 849 (19 78) )。
4℃で30分後、ウェルを2回200μEの結合用パンファーで洗浄し、細胞層 を100μlの0. I N NaOHを加えることによって可溶化した。この 処理および100μl洗浄はバンクマン5500ガンマーカウンター中で計数し た0分当り結合の特異的カウントを〔モノクローナル抗体によるcps)−(X 63によるcpII)として計算した。特異的試削による誘起を含むすべての工 程は4回繰返しで行った。
I CAM−1誘起における半減期2時間を有するインターロイキン1の効果は 半減期3.75時間を有するガンマ−インターフェロンの効果よりも急速であっ た(第6図)、ICAMの静止レベルに戻る時間は細胞サイクルまたは細胞増殖 によっているようであった。静止状態細胞においては、インターロイキン1およ びガンマ−インターフェロン効果は2〜3日安定であり、一方対数期培養におい ては、I CAM−1発現はこれら誘起剤の除去@2日で基本線に近い。
組換えマウスおよびヒトインターロイキン1によるICAM−1誘起および組換 えガンマ−インターフェロンによるI CAM−1誘起のドーズレスポンス曲線 を第7図に示す、ガンマ−インターフェロンおよびインターロイキン1は1.n g/−で殆んど同一の効果を有する同じような濃度依存性を有することが判った 。ヒトおよびマウス組換えインターロイキン1も同様な曲線を有するが、I C AM−1発現の誘起においてヒトインターロイキン1製剤よりもかなり低い効果 を示している。
シクロヘキシミド(たん白質合成のインビビター)およびアクチンマイシンD  (mRNA合成のインビビター)は繊維芽球上でのI CAM−1発現における インターロイキン1およびガンマ−インターフェロンの効果を壊滅させる(第4 表)・、さらにまた、ツニカマイシン(N結合グリコジル化のインヒビクー)の みはインターロイキン1効果を43%まで抑制した。これらの結果はたん白質お よびmRNA合成がI CAM−1発現におけるインターロイキン1およびガン マ−インターフェロン誘起増大において必要であるがN−結合グリコシル化の方 はそれを必要としないことを示している。
第4表 対照(4hr) 1524=!−14011928:!=600÷シクロヘキシ ミド 1513±210 10678 ”471+7クチ/フイシン0 159 0=!:46 12276±608+ツニカマイシン 1461±176 12 340±940IL−1(10υ/ d) (4hr) 4264±249 1 2155±510+シクロヘキシイミド 1619±381 12676±44 6÷アクチノマイシンD 1613±88 12294±123+ツニカマイシ ン 3084±113 13434±6611FN−r (IOU/wi)(1 8hr) 4659±109 23675±500÷シクロヘキシミン 146 1±59 10675±8001ヒト繊維芽球を8X10’細胞10.32cd ウエルの密度に増殖させた。処理は各試剤を含有する50μl最終濃度で行った 。シクロヘキシミド、アクチンマイシンDおよびツニカマイシンは、それぞれ、 サイトカインと同じ時間で20μg/lR1,10μMおよび2μg/−で加え た。すべての数値は4回重複ウェルの平均上SDである。
実施例13 I CAM−1の組織分布 組織化学試験をヒト器官の凍結組織上で行い胸腺、リンパ節、腸、皮ふ、じん臓 および肝臓中のI CAM−1の分布を測定した。
そのような分析を行うために、正常ヒト組織の凍結組織切片(4μm厚さ)をア セトン中で10分間固定したモノクローナル抗体、RR1/1でCerf−Be nsussans N、等により開示されたアビジンービオチンコンブレンラス 法(Vector Laboratories社、バーリンゲーム、CA)を用 いたイムノパーオキシダーゼ法により染色した(J、Immunol、上主立: 2615 (1983))、抗体とのインキュベーシヨン後、切片をビオチン化 ウマ抗マウスIgGおよびアビチン−ビオチン化バーオキシグーゼ複合体で順次 インキュベートした。各切片は最終的には3−アミノ−9−エチル−カルバゾー ル(アルドリンチケミカル社、ミルウォーキー、Wl)を含有する溶液に浸して 呈色反応を行った0次いで、各切片を4%ホルムアルデヒド中で5分間固定させ てヘマトキシリンで対同染色(counterstain)させた、コントロー ル(対照)はRRI/1抗体の代りに無関係のモノクローナル抗体でインキュベ ートした切片を含んでいた。
I CAM−1は主要組織親和性コンプレックス(MMC)クラス■抗原の分布 と殆んど同じ分布を有していることが判った。すべての組織中の血管(大および 小共に)の殆んどはI CAM−1抗体による内皮細胞染色を示した。管内及染 色はじん臓、肝臓および正常度ふ中の血管に較べてリンパ節、へん検線およびバ イヤー班中の小胞間(パラコーチカル)領域でより強い、肝臓においては、染色 は殆んど洞様毛細血管ライニング細胞に限定され、門静脈および動脈の殆んどラ イニングしているヘパトサイトおよび内皮細胞は染色されなかった。
胸腺ずい質においては、大細胞の拡散染色および樹木染色模様がみられた。皮質 においては、染色像は巣状であり主として樹木状であった。胸腺細胞は染色され てなかった。末梢リンパ球組織においては、2次りンバ濾胞の胚中心細胞は強く 染色していた。
あるリンパ濾胞においては、染色像は殆んど樹木状であり、リンパ球の認識し得 る染色はなかった。マントル領域の細胞のかすかな染色も観察された。さらに、 細胞質拡大(指間小網細胞)を有する樹木状細胞および小胞内またはバラコーチ カル領域のリンパ球の小数はI CAM−1結合性モノクローナル抗体で染色し ていた。
細胞様マクロファージはリンパ節および小腸の薄膜プロプリア内で染色されてい た。試験した器官の殆んどのストローマ内に拡散している繊維芽球様細胞(スピ ンドル形細胞)はI CAM−1結合性抗体により染色していた。外皮中のラン ゲルハンス/不定細胞中では染色は認められなかった。平滑筋組織中でも染色は 観察されなかった。
外皮細胞の染色はへん桃線の粘膜中で一貫して見られた。肝細胞、肝管外皮、腸 外皮細胞、およびじん臓中の管状外皮細胞は殆んどの情況において染色されなか ったが、じん細胞がん腫を有するしん摘出片からの正常じん臓組織の切片はI  CAM−1の多くの隣接管状軸重の染色を示した。これらの管状外皮細胞はまた 抗HLA−DR結合性抗体によっても染色していた。
要するに、ICAM−1は管状外皮細胞のような非造血細胞上、および組織マク ロファージおよびマイトジェン刺i!kTリンパ芽球のような造血細胞上に発現 する。I CAM−1は末梢血リンパ球に少量発現することが判った。
実施例14 モノクローナル抗体アフィニティクロマトグラフィーによるICAM−1の精製 =31ffi畷 I CAM−1をヒト細胞または組織からモノクローナル抗体アフイニテイクロ マトグラフイーを用いて精製した。ICAM−1と反応性のモノクローナル抗体 RRI/1を最初に精製して不活性カラムマトリックスに結合させた。この抗体 は“Rothlein+ R。
等、J 1mm凹f−上主工:1270−1274 (1986)”および”  Dustin、M、L、等、J I+amunol 土11: 245 (19 86)’に記載されている。ICAM−1を細胞膜から細胞を非イオン性清浄剤 トリトンX−100中で近中性pHで溶解することによって可溶化した。可溶化 I CAM−1を含有する細胞溶解物をカラムマトリックス材料に非特異的に結 合する物質を除去するように設計されたプレカラムに通し、次いでモノクローナ ル抗体力うムマトリックスに通してICAM−1を抗体に結合させた。抗体カラ ムをpHをpH11,0まで上昇させた一連の洗浄剤洗浄パンファーで洗浄した 。これらの洗浄中、I CAM−1は抗体マトリックスに結合したままであり、 結合してないまた弱く結合している不純物は除去された0次いで、結合ICAM ’−1をPH12,5の洗浄剤パンファーを通用することによってカラムから特 異的に溶出させた。
モ ロー ル RRの りお セ ローズCL−Bへの北 七人 抗I CAM−1モノクローナル抗体RRI/1.をハイプリドーマ含をマウス の腹水またはハイブリドーマ培養上清から標準の硫酸アンモニウム沈降法および プロティンAアフィニティークロマトグラフィーにより精製した〔Ey等、I+ *munochem 15 : 429(1978))。精製1gGまたはラフ ト1.G (シグマケミカル社、セントルイス、MO)をセファローズCL−4 B (ファルマシア社、スウェーデン)にMarch等の方法〔^na1.Bi ochem、60 :149 (1974))の修正法を用いて共有結合させた 。要するに、セファローズCL−4Bを蒸留水中で洗浄し、5Mのに2111’ 0゜(pH約12)中の40 tng/m1.CN B rで5分間活性化し、 次いで0、1 mM IICj!で4℃にて長く洗浄した。濾過し活性化したセ ファローズを等容量の精製抗体<0.1 M Na1lCOs 、0.1 M  NaCj!中2〜10mg/In1)で再懸濁させた。懸濁液を4℃で18時間 ゆるやかな端から端までの回転によりインキュベートした。次いで、上清を未結 合抗体について280imの吸収によりモニターし、活性化上′ファローズの残 りの反応部位をグリシンを0.05Mに加えることによって飽和させた。結合効 率は通常90%以上であった。
ヒトひ臓から調製した膜の洗浄剤可溶化すべての手順を4℃で行った。ヘアリー 細胞白血病の患者からの凍結ヒトひa(200gフラグメント)を氷上で1mM のフェニルメチルスルホニルフルオライド(PMSF) 、0.2U/at’の アプロチニンおよび5mMのイオドアセタミドを含有する200dトリス−塩水 (50mMのTris: 0.14 MのNaC114℃でpl+7.4)中に 溶解させた。組織を小片に切断し4℃でチクマー強力ホモジナイザーで均質化し た。容量をトリス−塩水で300−とし、トリス−塩水中10%トウィーン40 (ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミテート)100ml!を加え最終濃 度2.5%トウィーン40を得た。
膜を調製するため、均質化物を3ストロークのドンス(Dounce)またはよ り好ましくはテフロンポッターエルブジャムホモジナイザーを用いて抽出し、次 いで1100Oxで15分間遠心した。
上溝を残し、ベレットをトリス−塩水中の2.5%トウィーン40の250rn lで再抽出した。1100Oxで15分間の遠心後、両袖出物からの上清を一緒 にし150,000igで1時間遠心して膜をペレット化した。膜を200艷の トリス−塩水中に再懸濁させることによって洗浄し、150,000igで1時 間遠心した。
膜ベレフトを200−のトリス−塩水中に再懸濁させ、モーター駆動ホモジナイ ザーおよびテフロンペストルで懸濁液が濃密になるまで均質化した。容量を次い でトリス−塩水で900i、eまでにし、N−ラウロイルサルコシンを最終濃度 1%になるよう加えた。
4℃で30分の攪拌後、洗浄剤溶解物中の不溶性物質を150.000ig、1 時間での遠心により除去した。トリトンX−100+上滑に最終濃度2%に加え 、熔解物を4℃で1時間攪拌した。
JYB−1ンパ の゛ ′ ロr EBV形質転換B−リンパ芽球細胞系JYを10%ウシウシ血清(Fe2)およ び10mM HEPESを含有するRPM11640中で0.8〜1.0X10 “細胞/−の密度に増殖させた。
I CAM−1の細胞表面発現を増大させるため、ホルボール12−ミリステー ト13−アセテート(PMA)を細胞を収穫する前に25Mg/−で8〜12時 間で加えた。バナジン酸ナトリウム(50MM)もこの時間中に培養物に加えた 。細胞を500igで10分間遠心することによってペレット化しハンス平衡塩 溶液(HBSS)中で再懸濁および遠心することによって2回洗浄した。細胞( 51の培養物当り約5g)を50−の溶解パンファー(0,14M NaC7! 、50 mM Tris 、 pH8,0,1%トリトンX−100,0,2μ /−アプロチニン、1mMのPMSF、50MMバナジン酸ナトリウム)中に4 ℃で30分間攪拌することによって溶解させた。未溶解核および不溶性片を10 .OOOxgで15分間の遠心、次いで、150,000igでの1時間の上滑 の遠心および上滑のワンドマン3mフィルター紙による濾過により除去した。
構造検討のためのI CAM−1のアフイニテイクロマトグラフ、土ニー 構造検討に使用するICAM−1の大規模精製として、10dのRRI/1−セ ファローズCL−4Bのカラム(2,5mgの抗体/ゲルのdで結合)、および CNBr−活性化、グリシン安定化セファローズCL−4BおよびラットIgG 結合セファローズCL−4B(2■/−)の2種のプレカラムを用いた。各カラ ムを直列につなぎ、10カラム容量の溶解バッファー、10カラム容量のpH1 2,5バフ77− (50mM)リエチルアミン、0.1%トリ):/X−10 0,4℃テpH12,5) テ予UO洗浄り次イテ10 力5人容量の溶解バッ ファーで平衡させた。11のヒトひ臓の洗浄剤溶解物を0.5〜1.0mi!/ 分の流速で負荷させた。2つのプレカラムはRR1/1−セファローズカラムに 通ず前の溶解物から非特異結合物質を除去するのに用いた。
負荷後、RR1/1−セファローズのカラムおよび結合IC八M−1を(1)溶 解バッファー、(2)20mM↑ris pH8,0/ 0.14 M NaC Jlo、1%トリトンX−100、(3)20rnMグリシンpH10,0/  0.111.010.1%トリトンX−100の各々最低5カラム容量で1−7 分の流速で順次洗浄した。すべての洗浄バッファーは1mMのPMSFと0.2 μ/艷のアプロチニンを含んでいた。洗浄後、残留結合ICAM−1を5カラム 容量の溶出バッファー(50mMトリエチルアミン70.1%トリトンX−10 0/4℃でpH12,5>により1d/3分の流速で溶出させた。溶出I CA M−1を1dフラクシヨンに集め直ちに0.1rn1のIM)リス、pl+6. 7を加えて中和させた。ICAM−1を含有するフラクションを10μlのアリ コートの5DS−ポリアクリルアミド電気泳動[Springer等、J、Ex  Med :1901 (1984) )により次いで銀染色(Morriss ey、J、H,、Anal Biochem、 7 : 3 0 7 (198 1) 〕によって同定した。これらの条件下で、I CAM−1のバルクが約1 カラム容量に溶出し、銀染色電気泳動から判断して90%以上の純度であった( アフィニティーマトリックスから漏出した少量のIgGが主要不純物であった) 、ICAM−1を含有するフラクションをプールしセントリコン−30マイクロ コンセントレータ−(アミコン社、デンバース、MA)を用いて約20倍に濃縮 した。精製ICAM−1,をプールのエタノール沈降アリコートのローリ−(L owry)たん白質アッセイにより定量した。約500μgの純ICAM−1を 200gのヒトひ臓から調製できた。
約200μgの精製I CAM−1を分離用5DS−ポリアクリルアミドゲル電 気泳動により第2段階の精製に供した。ICAM=1を示すバンドはゲルをIM MfJ中にソーキングすることによって可視化させた。ICAM−1を含むゲル 領域を検査して” Hunkapiller等、t’1eth、Enzymol 、91 : 227 236(1983)”の方法によって電気溶出させた。精 製たん白質はSDS −PAGEおよび銀染色で判断したとき98%以上の純度 であった。
2° の・ のICAM−の ニー ”1官能性試験用のI CAM−1を前述 したようなJY細胞からの洗浄剤溶解物から精製したが、小スケール(1mlの RRI/1セファローズカラム)で次の修正を加えて行った。すべての溶液は5 0μMバナジン酸ナトリウムを含んでいた。カラムを0.1%トリトンX−10 0含有p)111.0パンフアーで洗浄後、カラムを0.1%トリトンX−10 0に代えて1%のn−オクチル−ベーター−D−グルコピラノサイド(オクチル グルコシド)含有の同じバフファー5カラム容量で再洗浄した。オクチルグルコ シド洗浄剤はI CAM−1に結合したトリトンX−100を除去し、トリトン X−100と異なりその後透析により除去できる0次いで、I CAM−1を0 .1%トリトンX−100の代りに1%オクチルグルコシドを含むpH12,5 バツフアーで溶出させ、分析し、上述のようにしてfi縮した。
実施例15 ”ICAM−1の ヒトひ臓から精製したl CAM−1は5DS−ポリアクリルアミドゲル中でM r72,000〜91,000の広いバンドとして浸透する。JY細胞から精製 したI CAM−1もMr76.500〜97.000の広いバンドとして浸透 する。これらMrは種々の細胞源から免疫沈降させたI CAM−1の報告され た範囲にある:JY細胞からのMr−90,000、骨ずい卓球細胞系U937 上の114.000.および繊維芽球上の97.000 (Dustin等、J 、Tmmunol、37 : 245 (1986) )、 Mrのこの広い範 囲は広汎であるが変化し得る度合のグリコジル化に貢献する。非グリコジル化プ レカーサーはMr55.000を有する(Dustin等)。
JY細胞またはヒトひ臓から精製したたん白質は、その元のアフィニティカラム への再結合能力によりまたRRI/1セファローズによる免疫沈降および5DS −ポリアクリルアミド電気泳動により明らかなように、その抗原活性を保持して いる。
I CAM−1のペプチドフラグメントを調製するためには、約200μgを2 mMジチオスレイトール/2%SDSで還元し、次いで5mMの沃化酢酸でアル キル化した。たん白質をエタノールで沈降させ、0.1 M N1(acos  / 0.1mM CaCj!z / 0.1%双性イオン剤(Zwitterg ent ) 3 14 (カルビオケミ社)中に再溶解させ、1%−/−トリプ シンで37℃、4時間消化し、次いで1%トリプシンで37℃、12時間の追加 の消化を行った。トリプシンヘブチドを逆相HPLCにより0,4X15aaC 4カラム(vydac社)を用いて精製した。ペプチドは0.1%トリフルオロ 酢酸中で0%〜60%アセトニトリルの直線勾配によって溶出した0選択したペ プチドをガス相マイクロシーケネーター(アブライドバイオシステムズ社)での 配列分析に供した。この試験から得られた配列情報を第5表に示す。
第5表 ICAM−1)リプシンペプチドのアミノ酸配列アミノ酸残基 50a 50b  46a 46bX 45 KAA J U OMll (T/V)A (V/ A) EV S LEA LV L2 F S Q PE F NLG LTL /E3 L I T AL P PDS GLP/(G)4 ↑ SF AAT LVI P 5 ν L P P PVRLE G/Y6 Y G L L NTPVTN/ L7 P W P P VYQTP (N)8 T P 1 1 T/IGGC P/V (Q)9 S F G (G) L−LS K (E)10 2 E  (C1)−DET (D)11 A S D/PXSLS 12 G/S V V PFFC 13A TDO3EC 14G V WV/LA−Q 15 1KTP 実施例16 ICAM−1遺伝子のクローニング ICAM−1の遺伝子は任意の種々の手順を用いてクローニングできる。例えば 、ICAM−1のトリプシンフラグメントのシーケンシング(第5表)から得ら れたアミノ酸配列情報を用いてI CAM−1遺伝子に相当するオリゴヌクレオ チド配列を同定し得る。また、ICAM−1遺伝子は抗ICAM−1抗体を用い てICAM−1を産生ずるクローンを検出することによってもクロ遺伝子コード [Watson、 J8口、、Mo1ecular Biology of t he Gene。
第3版、−0A、ベンジャミン社、メロノバーク、CA (1977))を用い て、1種以上の異なるオリゴヌクレオチドを同定でき、その各々はICAM−1 )リプシンペプチドをコードし得るものである。特定のオリゴヌクレオチドが実 際に現実のI CAM−1コ一ド配列を構成する可能性は異常な塩基対関係およ び特定のコドンを現実に真核細胞を用いて(特定のアミノ酸をコードする)頻度 を考慮することによって評価できる。そのような“コドン利用法則”は“Lat he、 R,等、J3Melec、口io1. 183 : 1〜12(198 5)”により開示されている。Latt+aの“コドン利用法則”を用いて、理 論的に“最も可能性のある” ICAM−1)+7ブシンペプチド配列をコード し得るヌクレオチド配列(即ち、最低の不要物を有するヌクレオチド配列)を含 有する単一オリゴヌクレオチドまたはオリ、ゴヌクレオチドのセットを同定する 。
ICAM−17ラグメントをコードし得る理論的に“最も可能性のある2配列を 含むオリゴヌクレオチドまたはオリゴヌクレオチドのセントを用いて“最も可能 性ある”配列または配列のセントにハイブリッド化し得る相補オリゴヌクレオチ ドまたはオリゴヌクレオチドのセットの配列を同定する。そのような相補配列を 含むオリゴヌクレオチドはI CAM−1遺伝子を同定し単離するプローブとし て使用できる(Maniatis、T、等、Mo1ecular C1onin −A Laborator Manualコールド スプリング ハーバ−プレ ス社、コールド スプリング、NY(1982))。
上記文献のセクションCに記載されているように、I CAM−1遺伝子を含有 する可能性ある真核D N A l製物からI CAM−1遺伝子をクローニン グすることは可能である。ICAM−またん白質をコードする遺伝子を同定しク ローニングするためには、DNAライブラリーをその上記のオリゴヌクレオチド プローブとハイブリッド化する能力についてスクリーニングする。正常な二倍体 細胞中にはI CAM−1の遺伝子のほんの2つのコピーしか存在しないようで あるので、またI CAM−1遺伝子はクローニングが望まれない大きな非転写 介在配列(イントロン)を有し得る可能性があるので、好ましいのはゲノムDN AよりはむしろI CAM−1産生性細胞のmRNAから調製したcDNAライ ブラリーからI CAM−1コ一ド配列を単離することである。適当なりNAま たはcDNA調製物は酵素的に開裂させ、ランダムにせん断し、連結反応させて 組換えベクターとする0次いで、これら組換えベクターの上述のオリゴヌクレオ チドプローブとハイブリッド化する能力を測定する。ハイブリッド化の手順は、 例えば、” Maniatis+T、+?1olecular Cloning  A Laboratory Manua+、コールド スプリング ハーバ− プレス社、コールド スプリングハーバ−1NY(1982)″または” Ha ymes、B、?、等、NucleicAcid )Iybridizatio n a Practical Approach+ I RLブレス社、オック スフォード、英国(1985)”において開示されている。
そのようなハイブリッド化ができることが判っているベクターを分析してベクタ ーが含有するI CAM−1配列の程度および性質を分析する。純粋に仮説的な 考察によれば、ICAM−1分子をコードするような遺伝子はほんの18ケのヌ クレオチドを有するオリゴヌクレオチドを用いて明確に同定できるであろう(ハ イブリッド化スクリーニングにより)。
即ち、要約すれば、ICAM−1ペプチド配列の現実の同定により、そのような ペプチドをコードし得る理論的に“最も可能性ある”DNA配列またはそのよう な配列のセットの同定ができる。
この理論的配列に相補性のオリゴヌクレオチドを構築することにより(あるいは “最も可能性ある”オリゴヌクレオチドのセットに相捕的なオリゴヌクレオチド のセットを構築することにより)、I CAM−1遺伝子を同定し単離するプロ ーブとして機能し得るDNA分子(またはDNA分子のセット)が得られる。
第5表のICAM−1ペプチド配列を用いて、AAおよびJペプチドをコードし 得るオリゴヌクレオチドの“最も可能性ある”配列の配列を決定した(それぞれ 、第6表および第7表)。これら配列に相補性のメリゴヌクレオチドを合成し精 製してICAM−1遺伝子配列を単離するプローブとした。適当なサイズ選定c DNAライブラリーをP M A m起HL−60細胞がらおよびps刺激へそ 帯静脈内皮細胞からのポリ <A)” RNAがら調製した。
匹:4023−4028 (1987))の方法に従ってPMA誘起HL−60 細胞からのボIJ (A)” RNAを用いて調製した。
これらの文献は参考として本明細書に引用する。
サイズ選定cDNAライブラリーはP35μg/−で4時間刺激したへそ帯静脈 内皮細胞からのポリ (A)°を用いて調製した。
RNAは上記細胞を4Mグアニジニウムイソシアネート中で均質化し上清をCs C7!勾配により超遠心に供することによって抽出した(Chirgwin+J 、11.等、Biochem、 18 : 5294−5299 (1979)  ) 。
ポリ (A)’ RNAは全RNAスペイシスの混合物がらオリゴ(dT)−セ ルロースクロマトグラフィー(タイプ3、コラボラティブ リサーチ社)を用い て単離した(Aviν、Ho等、丘匹。
第6表 ICAM−I AAペプチドをコードし得る最も可能性あるヌクレオチド配列に 相補性のオリゴヌクレオチド第7表 第1のストランドcDNAを8ggのポリ (A)” RNA、トリ骨すい芽球 症ウィルス逆転写酵素(ライフサイエンス社)およびオリゴ(d T)プライマ ーと用いて合成した。DNA−RNAハイブリッドはラナーゼH(BRL社)で 消化、第2ストランドはDNAポリメラーゼI (二ニーイングランド バイオ ラプス社)を用いて合成した。生成物をEcoRIリンカ−にューイングランド  バイオラプス社)でメチル化し、EcoRIりンカーにューイングランド バ イオラプス社)にプラントエンド連結反応させ、EcoRIで消化し低融点アガ ロースゲル上でサイズ選定した。500bpより大きいcDNAを前辺てEco RI消化させ脱リン酸化させている2g L40に連結反応させた(ストラタジ ーン)。連結反応生成物を次いでパッケージングしたくストラクタシーンゴール ド)。
次に、へそ帯静脈内皮細胞およびHL−60cDNAライブラリーを20.00 0 PF、u/ 150mmプレートに塗布した。組換えDNAを複製中でニト ロセルロースフィルターに移し、0.5MNa0ll/ 1.5 M NaC1 中で変性しIM)リス、pH7、5/ 1.5 M Nai中テ中和シ、80℃ で2時間ベーキングした[ Den Lon、 111. D、等、5cien ce 196 :180−182 (1977) 〕、フィルターをプレハイブ リッド化し、5 X Denl+ardt溶液、50 mM NaPO,および lμg/−のサケ精子DNAを含む5XSSC中でハイブリッド化した。プレハ イブリッド化は45℃で1時間行なった。
ハイブリッド化は32bp (’ 5−TTGGGCTGGTCACAGGAG GTGGAGCAGGTGAC>または4Tbp(5’ −GAGGTGTTC TCAAACAGCTCCAGGCCCTGGGGCCGCAGGTCCAGC TC)抗感覚オリゴヌクレオチドを上述の方法で、それぞれ、ICAM−1トリ プシンペプチドjおよびAA(第6表および第7表)上で用いて行なオリゴヌク レオチドはr−(”P)ATPでT4ポリヌクレオチドキナーゼおよび製造者( 二ニーイングランド バイオラプス社)に推奨される条件を用いて末端標識した 。オーバーナイトAイブリント化に続いて、フィルター2xSSC10,1%S DSで30分間、45℃で2回洗浄した。ファージをハイブリッド化を示すプラ ーグから単離し、連続再塗布および再スクリーニングにより精製した。
I CAM−1の によるl CAM−1の′ −のクローニング I CAM−1の遺伝子を別法として抗I CAM−1抗体の使用をI CAM −1を発現し得る細胞から抽出し精製する。精製c DNAをフラグメント化し くせん断化、エンドヌクレアーゼ消化等により)DNAまたはCDNAフラグメ ントのプールを調製する。このプールからのDNAまたはcDNAフラグメント を発現ベクターにクローニングして各々のメンバーが特異的クローン化DNAま たはcDNAフラグメントを含有する発現ベクターの遺伝子ライブラリーを調製 する。
実施例17 cDNAクローンの分析 陽性クローンからのファージDNAをEC0RTで消化し、1つのクローンから のCDNAをプローブとして用いてサウサーン分析により試験した。交差ハイブ リッド化した最大サイズc DNA挿入物をプラスミドベクターpGEM4Z  (プロメガ社)のEc oRIサイトにサブクローニングした0両配向でcDN Aを含むHL−60サブクローンをエンドヌクレアーゼ■消化〔h亘胚■」ユ釦 匹 28:351−359 (1984))により製造者の推奨(エラスーアー ベース、プロメガ社)に従って欠落させた。漸次的に欠落させたcDNAを次い でクローニングしてジデオキシヌクレオチドtJiP一端シーケンシングに製造 者の推奨(シーケナーゼ、U、S、バイオケミカル社)に従って供した(San get、F、等、Proc、 Natl、 Ac閃、 Sci (υ5A)74 : 5463−5467 (1977))、HL−60cDNA5’およびコー ド領域を両ストランド上で完全にシーケンシングし、3′領域を両ストランド上 で約70%シーケンシングした0代表的な内皮cDNAをその長さの殆んどに亘 って4bpLITJs制限酵素フラグ列を確立した(第8図)、3023bp配 列は短い5′未はん訳領域と位112966に共通ポリアゾヒル化シグナルを有 する】、3kb3’未はん訳領域を含む、最長開放読み枠は位置58の第1AT Gで始まり位置1653のTGA終端終端トリフレフトる。
はん訳アミノ酸配列と合計91個のアミノ酸の8種の異なるトリプシンペプチド から決定した配列(第8図中でアンダーラインを施している)との間の同一性は 信転できるI CAM −1c DNAクローンが単離されたことを認識した。
ICAM−1)リブシンペプチドのアミノ酸配列を第8表に示す。
第8表 U 30−39 LLGllETI’L (P)(K)50 78−85 (T )FLTVYX↑X 89−95 VELAPLP −一配列が次の行に続くことを示す。アンダーラインを施した配列はオリゴヌク レオチドプローブを調製するのに用いた。
疎水性分析[Kyte、 J、等、JoMelec、口io1. 157 :  105−132 (1982)]は27残基シグナル配列の存在を示唆している 。+1グルタミンの役目は3種のI CAM−またん白質調製物上にN−末端配 列を本発明で得ることができないことと一致しており;グルタミンはフィログル タミン酸に環状化しブロックしたN−末端をもたらす。1〜453のほん訳配列 は主として親水性であり24残基の疎水性の推定トランスメンブランドメインが 続く。トランスメンブランドメインはその後すぐに27残基の推定細胞質ドメイ ン内に含まれた数個の荷電残基が続く。
成熟ポリペプチド鎖の予示すイズは55.219ダルトンであり、脱グリコジル 化I CAM−1の観察されたサイズ55.000と良好に一致している[Du stin、M、L、等、J、Immunol、137 : 245−254 ( 1986))。8個のN−結合グリコシル化部位が予示される。これらの部位の 2つのトリプシンペプチド配列中のアスパラギンの不存在はそれらのグリコジル 化とそれらの細胞外配向を確認している。高マンノースN−結合カルボハイドレ ート当り2.500ダルトンを想定すると、75.000ダルトンのサイズがI  CAM−1プレカーサーについて予示され、観察されたサイズ73.000ダ ルトン(Dust ion、 M、L、等、J、 IIIlmunol、 13 7 :245−254 (1986))に匹敵する。高マンノースのコンプレッ クスカルボハイドレートへの転換後、成熟ICAM−1糖たん白質は細胞の種類 により76〜11/1ktlである[ []usLin。
M、し0等、J、Immunol、137:2’45−254 (1986)  〕。
即ち、I CAM−1は高度にグリコジル化されているが典型的な完全膜たん白 質である。
実施例18 I CAM−1は免疫グロブリン超遺伝子群のインテグリン結合性1員である: ICAM−1内部繰返し配列をミクロジココ(lJicrogenie)たん白 質配列プログラム[0ueen、 C,等、Nucl、^cid Res、 1 2 : 581−599 (1984)]を用い次いで検査することによって行 なった。ICAM−1のIgM、N−CAMおよびMAGへの配列をミクロジコ コおよびALIGNプログラム(Dayporf、 M、 0.等、MeLh、 EnzIlol、91 : 524−545 <1983) ]を用いて行なっ た。ナショナル バイオメゾカル リサーチ ファンデーション(Nation al Biomedical Re5earch Foundation )に 保管されている4種のたん白質配列データベースをWilliamsとPear sonのFASTPプログラムを用いてたん白質配列の類似性について調(19 8,5))。
ICAM−1はインテグリンのリガンドであるので、免疫グ巳プリン超遺伝子群 の1員であることは予期されなかった。しかしながら、I CAM−1配列の調 査はその配列が免疫グロブリン超遺伝子群中の身内関係に畏唱されたすべての規 準を満たすことを示している。これらの基準を以下に説明する。
I CAM−1の全細胞外ドメインを第9A図に配列して示した′5つの相同性 免疫グロブリン様ドメインから構築する。ドメイン1−4はそれぞれ88.97 .99および99の残基長であり、かくして典型的な1gドメインサイズを有し ており;ドメイン5は68個の残基中で切り取られている。FASTPプログラ ムを用いてのNBRFデータベースの調査はIgMとIgG Cトメターαサブ ユニット可変ドメイン、およびアルファ1ベータ糖たん白質と有意の相同性を示 していた(f9B−D図)。
上記の情報を用いて、I CAM−1のアミノ酸配列を免疫グロブリン超遺伝子 群の他の1員のアミノ酸配列と比較した。
Ig超超遺伝子群メインの3つのタイプであるV、CIおよびC2は分化されて いる。■とCの両ドメインは内部ドメインジスルフィド結合により一緒に結合し ている2β−シートから構築されており;■ドメインは9つの抗平行β−ストラ ンドを有しCドメインは7つ有している。定常ドメインを第9A図に示した特徴 的残基に基づいてC1およびC2−セットに分割した。C1−セットは抗原認識 中に含まれるたん白質を含んでいる。C2−セットは数個のFCレセプターとC D2、LFA−3、MAGおよびNCAMを包含する細胞粘着中に含まれるたん 白質とを含んでいる。I CAM−1ドメインはこのセット中でI CAM−1 と置き変っているC2−セットのドメインと最も強い相同性を有することが判っ た;このことは第9図のβ−ストランドB−Fについて示されているように01 ドメインよりもC2中の保持残基により強く類似している点にも反映されている 。また、ICAM−1ドメインはVおよびC1ドメイン中の上記ストランドとよ りもC2ドメインのβストランドAおよびGとより一層良好に列んでおり、全0 2ドメイン強度を横切って良好な配列を可能としている。
NCAM、MAGおよびアルファ1−β糖たん白質からの02ドメインとの配列 は第9B図および第9C図に示されており;同一性は28〜33%の範囲であっ た。T細胞レセプターVα27%同−性およびIgM Cドメイン334%同一 性との配列も示されている(第9B、9O図)。
免疫グロブリンドメインの最も重要な特徴の1つはβシートサンドイッチを安定 化するBおよびFβストランドを架橋するジスルフィド結合システィンであり; ICAMiにおいてはシスティンはすべての場合に保持されているが、ドメイン 4のストランド「においては、上記サンドイッチに面しかついくつかの他のV− およびC2−セットドメインにおいて提案されたような接触を安定化しているロ イシンが見い出される。システィン(43,50,52および37残基)間の距 離は02セツトについて述べたとおりである。
ICAM−1中の鎮間ジスルフィド結合の存在について試験するために、内皮細 胞I CAM−1を還元および非還元条件下で5DS−PAGEに供した。内皮 細胞1cAM−1はこれがJYまたは毛状ひ臓細胞ICAM−1よりも小さいグ リコジル化異種原性を示しMr中のシフトにより大きな感応性を示すことがら使 用した。従って、ICAM−1を16時間LPS (5μg/m1)刺激ヘソ帯 静脈内皮細胞培養物から前述したようなイノムアフイニティークロマトグラフィ ーにより精製した。アセトン沈降IC式M−1を0.25%2−メルカプトエタ ノールまたは25mMイオドアセタミド含有のサンプルバッファ [Laemm li、U、に、、Nature227:680−685 <1970))中に再 懸濁させ100℃に5分間もたらした。サンプルを5DS−PAGE4670お よび銀染色4613に供した。内皮細胞I CAM−1は還元条件下で100k dの見掛けのMrをまた非還元条件下で96kdを示し天然ICAM−1中の鎖 間ジスルフィドの存在を強く示唆していた。
二次構造を予想するための一次配列の使用(Chon、 P、 Y、等、Ili ochem、13:211−245 (1974) :1は、i9A9A方にa −gと表示され、免疫グロブリンドメインについての予想を正確に満たしまた免 疫グロブリン中のストランドA−Hの各位置(第9A図下方)に相応する各1c AM−1ドメイン中の7つの予期されたβ−ストランドを示していた。ドメイン 5はAおよびCストランドを欠損しているが、これらはシートの端部を形成して いるので、各シートは依然として恐らくはストランドDによって形成しておりい くつかの他の02ドメインで提案されたようにストランドCの代理をしており; またBおよびFストランド間の特徴的ジスルフィド結合は影響を受けないであろ う。即ち、ドメインサイズ、配列相同性、推定ドメイン間ジスルフィド結合を形 成する保持システィン、ジスルフィド結合の存在、および予想βシート構造の基 準はすべて免疫グロブリン超遺伝子群中でのICAM−1の内在を満たしている 。
ICAM−1は02セツトのNCAMおよびMAG糖たん白質と最も強く相同性 であることが判明した。このことはNCAMとMAGが共に細胞−細胞粘着を媒 介するので特に興味深い。NCAMは二二一ロンーニコーロンおよび神経−筋相 互作用において重要であり[Cunningham、 B、 A、等、5cie nce 236 : 799−806(1987))、またMAGはミニリン化 (myel 1nation)中の二ニーロン−オリゴデンドロサイトおよびオ リゴデントロサイトーオリゴデントロサイト相互作用において重要である(Po ltorak。
Ml等、J、Ccll、口io1.105+1893−1899 <1987) ] 。
NCAMとMAGの細胞表面発現は神経系形成およびミIJエン化中に、それぞ れ、炎症におけるI CAM−1の調整された誘起としまた相同性である、何故 ならば、各々はN末端細胞外領域を形成する5つの02ドメインから構成された 完全膜糖たん白質であるからである。ただし、NCAMにおいては、ある追加の 非1g様配列が最後の02ドメインとトランスメンブランドメイン間に存在する 。I CAM−1はトランスメンプランと細胞質ドメインを含むその全体長に亘 って:+i A Gと21%の同一性を有して列んでおり;同一%の同一性がI CAM−1とNCAM−1の5つのドメインを比較したとき見出される。I C AM−1とMAGの二次構造の図式的比較は第1O図に示している。ドメイン対 ドメインの1ヒ較はICAM−1とNCAM分子内のドメイン間の相同性のレベ ル(それぞれ、x+s、d、21±2.8%および18.6±3.8%)°はI  CAM−1ドメインをNCAMおよびMAGドメインと比較したときの相同性 のレベル〈それぞれ、20.4±3.7および21.9±2.7)と同じである ことを示している。NCAM [Cunningham。
B、 A、等、5cience 236 ニア99−806 (1987) ] :Barthels、口、等、 EMBOJ、6:907−914 (1987 ))およびMAG [Lai、C,等、I’roc、Na1l、八cad、 S ci、(LIS八) 84 : 4377−4341 (1987)]のC−末 端領域における別の接合の証拠は存在するけれども、これが内皮またはHL−6 01CAM−1クローンのシーケンシングにおいであるいは種々のタイプのI  CAM−またん白質バックボーンおよびプレカーサーの研究[1]usLin、 M、L、等、J、Immunol、 137 : 245−254 <1986 ))において見出されたという証拠はない。
1、CAM−1は多くの種々の細胞種とのリンパ球相互作用におけるLFA−1 用のリガンドとして機能する。リンパ球は人工膜2重層に含まれたIcAM−1 と結合し、これはリンパ球上にLFA−1を必要としI CAM−1とLFA− 1の相互作用を直接示唆している(Mar l i n、 S、口0等、Ce1 l 51 :813−819<1987))。LFA−1は白血球インテグリン であり免疫グロブリン様特徴を有しない。白血球インテグリンは1種のインテグ リン亜族を含む。他の2つの亜族は細胞マトリックス相互作用を媒介し、フィブ ロネクチン、ビトロネクチン、コラーゲンおよびフィブリノーゲンを包含するそ のリガンド内の配列RGDを認白血球インテグ′リンは白血球上のみに発現し、 細胞−細胞相互作用に含まれ、わずかに公知のリガンドはI CAM−1と1C 3b(即ち免疫グロブリン様特徴を示さない袖体成分C3のフラグメント)であ り、Mac−1によって認識される〔にishimoLo、T、K。
特表平3−501861 (25) − ベルラーグ、ニューヨーク(1987) ; Springer、T、^1 等、八nn、Rev、Imrlluno1.5 : 223−252 (198 7) : 八nderson。
D、 C,等、 Ann、Rev、Med、38 : 175−194 (19 87) )o 配列分析により、LFA−1により認識されるI CAM−1配 列内の潜在的ペプチドは第9表に示す。
第9表 LFA−1に認識され得る I CAM−1内のポリペプチド −L −’R−G −E −K−ε−L−−R−G−E−に−IE−L−に−R J−r’−−L−R−G−B−に−[E−L−に−R−ε−F’−八−J−へ− E−1”−^−E−−P−R−G−G−S− −P−G−N−N−R−に− −Q−E−11−S−0−P−M− −T−P−E−R−V−H−L−A−P−L−P−3−−R−R−D−11−1 1−G−A−N−F−3−−Il−L−R−r’−Q−G−L−E−I CAM −1はインテグリンに結合する免疫グロブリン超遺伝子群の1員の最初の例であ る。これらの群の両方は細胞粘着において重要な役割を発揮するけれども、両者 間の相互作用は以前には予期されてなかった。これに対し、免疫グロブリン超遺 伝子群内の相互作用は全く一般的である。インテグリンと免疫グロブリン群との 間の相互作用のさらなる例が発見されるであろうことは全く可能である。LFA −1はI CAM−1とは異なるリガンドをwmし[Spr inger、 T 、へ0等、八nn、 Rev、Immuno+、5 : 223−252 (1 987)) 、白血球インテグリンMac−1は好中球−好中球粘着のC3b1 と異なるリガンドを認識する(Anderson、 D。
C0等、Ann、Rev、Med、38 : 175−194 (1987)  ]、さらにまた、精製したMΔG含有ベシクル(小胞)はMAGであるニューリ ット (neuriLes)に結合し、かくしてMAGは異種レセプターと異好 性相互作用可能でなければならない[1”oltorak、 M。
等、J、Ce1l、Dial、105 :1893−1899 (1987)  ]。
神経−神経および神経−筋肉細胞相互作用におけるNCAMの役割は同種親和性 NCAM−NCAM相互作用に基づくことは示唆されている[Cunningt +am、口、A0等、5cience 236 : 799−.806 (19 87):l。ミニリン鞘形成中に軸索を取り込むシュヴアン細胞の隣辺回転ルー プ間の相互作用におけるMAGの重要な役割は異種レセプターとの相互作用また は同種親和性MAG−MAG相互作用に基づき得る。NCAMとの相同性および 免疫グロブリン超遺伝子群内でのドメイン−ドメイン相互作用の頻繁な出現はI  CAM−1が同種親和性相互作用並びにI CAM−1−LFA−1異好性相 互作用に係わり得る可能性を引き起こす。
しかしながら、同様な密度のLFA−1とICAM−1を共発現するBリンパ芽 球細胞の人工または細胞単一層中のICA’M−1への結合はB−IJンパ芽球 のLFA−I MAbによる前処理によって完全に抑制され得るが、粘着はIc AM−I MAbによるB−リンパ芽球前処理に、よって影響されない。ICA M−I Mabによる単一層の前処理は結合を完全に壊滅させている[Dust in。
M、 L、等、J、1mmuno+、137 : 245−254 (1986 );Marlin。
S0口1等、匡旦、l上:813−819.(1987):l。これらの知見は 、I CAM−1間種親和性相互作用が全く起った場合、その作用がLFA−1 との異好性相互作用よりもかなり弱くなければならないことを示している。
白血球インテグリンが基本的に異なる方法でリガンドを認識する可能性はりガン ト結合において重要でありRGD認識認識性インリグリン中存在しないそれらの αサブユニット中の180残基配列の存在と一致する[Corbi、A、等、E MBOJ、6:4023−4028 (1987))o Mac−1は1c3b 5086中に存在するRGD配列を認識することが提示されているけれども、I CAM−1中にはRGD配列はない(第8図)。これはフィブロネクチンペプチ ドGRGDSPとコントロールペプチドGRGESr’カ月CAM−1−jrA −1粘着を抑制できないことと一致している[Mar I in、 S、 Ll 、等、Ce1l、51 : 813−819 (1987) )。
しかしながら、PRGGSおよびRGEKEのような関連配列はICAM−1中 に、それぞれ、ドメイン2のβ−ストランドaとbおよびドメイン2のCと6間 のループに予示される領域において存在しており(第9図)、従って、認識につ いて受け入れられ得る。興味あることは相同性MAG分子がドメイン1と2の間 に実施例19 サウサーンおよびノウサーンプロット サウサーンプロットを3種の細胞系から抽出した5μgの遺伝子DNAを用いて 行なった:BL2、パーキットIJンバ腫細胞系(叶、G11bert Len oirから供与);JYおよびEr−LCLのEBV形質転換B−IJンパ腫様 細胞系。
客D N Aを5×製造者が推奨する量のBa煽H1とEcoRIエンドヌクレ アーゼにューイングランド バイオラプス社)で消化した。0.8%アガロース ゲルによる電気泳動に続いて、DNAをナイロン膜(ゼータプローブ、バイオラ ド社)に移した。フィルターをプレハイブリッド化およびα−(”I’)d X TP’ sで標識したHL−60からのIcAM cDNAを用いての標準手法 に従ってランダムブライミングによりハイブリッド化した。ノウサーンプロット 20μgの全DNAまたは6μgのポリ (A)” RNAヲ用いて行なった。
DNAは変性し1%アガローズーホルムアルデヒドゲルにより電気泳動し、ゼー タプローブに電気移動させた。
各フィルターをプレハイブリッド化し”P標mオリゴヌクレオチドプローブ(前 述の))IL−60cDNAプローブを用いて前述3kb cDNAプローブお よびBamHlとEcoRlで消化した遺伝子DNAを用いたサウサーンプロッ トはそれぞれが単一遺伝子を示しまたコード化情報の殆どが8kb内に存在する ことを示す20および8kbの単一主要ハイブリッド化性フラグメントを示した 。3種の細胞系のプロットにおいては、制限フラグメント多形性の証拠はなかっ た。
実施例20 ICAM−1遺伝子の発現 “発現ベクター”は、(適当な転写性および/またはほん訳性コントロール配列 の存在に基づき)ベクターにクローニングされるDNA (またはcDNA)を 発現し得、それによってポリペプチドまたはたん白質を産生じ得るベクターであ る。クローニングした配列の発現は発現ベクターを適当なホスト細胞に組み込ん だときに起る。原核細胞発現ベクターを用いる場合は、適切なホスト細胞はクロ ーニングした配列を発現し得る任意の原核細胞であろう。同様に、真核発現ベク ターを用いる場合、適切なホスト細胞はクローニングした配列を発現し得る任意 の真核細胞である。
重要なことは、真核DNAは介在配列を含み得るので、またそのような配列は原 核細胞中では正確に加工できないので、原核ゲノム発現ベクターライブラリーを 産生ずるためには、I CAM−1を発現し得る細胞からのcDNAを用いるこ とが好ましい。
cDNAfcla製する方法およびゲノムライブラリーを産生ずる方法はMan iatis、J、等により開示されている(Molecular Clonin g、:八Laboratory Manual、 D−ルド スプリング ハー バ−ブL/ス社、コールド スプリング ハーバ−1NY(1982))。
上述の発現ベクター遺伝子ライブラリーを用いてポスト細胞のバンクを作る(そ の各々はライブラリーの1員を含む)。発現ベクターはホスト細胞に任意の種々 の手段(即ら、形質転換、トランスフェクション、原形質体融合、エレクトロポ ーレーション等)によって組み込み得る。発現ベクター含有細胞のバンクはクロ ーン的に増殖させ、その各員は個々にアッセイして(イムノアッセイを用いて) これらが抗I CAM−1抗体に結合し得るたん白質を産生ずるかどうかを測定 する。
抗ICAM−1抗体に結合し得るたん白質を産生ずる細胞の発現ベクターはさら に分析してこれらのベクターが全1cAM−1遺伝子を発現(または含有)する がどうが、ICAM−1遺伝子のフラグメントのみを発現(または含有)するが どうがあるいは生成物が免疫学的にI CAM−1に関係したとしてもICAM −1ではない遺伝子を発現(または含有)するがどぅがを決定する。
そのような分析は任意の都合の良い方法で行なってよいけれども、好ましいのは 発現ベクターにクローニングされるDNAまたはcDNAのヌクレオチド配列を 決定することである。そのようなヌクレオチド配列を検査してICAM−1のト リプシン消化フラグメント(第5表)と同じアミノ酸配列を有するポリペプチド をコードし得るかどうかを決定する。
I CAM−1遺伝子をコードするDNAまたはcDNA分子を含む発現ベクタ ーは、かくして、(i)抗1cへM−1抗体に結合し得るたん白質の発現を行な う能力;および(ii) ICAM −】のトリプシンフラグメントの各々をコ ードし得るヌクレオチド配列の存在によって認識し得る。そのような発現ベクタ ーのクローニングDNA分子は発現ベクターから取り出して純粋な形で単離でき る。
実施例21 精製ICAM−1の機能活性 細胞中では、ICAM−1は細胞膜と会合した表面たん白質として通常は機能す る。従って、精製ICAM−1の機能は分子を人工脂質JlllE(リポソーム またはベシクル)中にたん白質を洗浄剤可溶化脂質中に溶解し次いで洗浄剤を透 析により除去することによって再構成させたのち試験した。JY細胞から精製し 洗浄剤オクチルグリコシド中に上述のようにして溶出したICAM−1をベシク ル中に再構成し、I CAM−1含有ベシクルをガラスカバースリップまたはプ ラスチック培養ウェルに融合させてたん白質に結合する細胞の検出をできるよう にした。
平坦膜およびプラスチック結合ベシクルの調製ベシクルはGay等の方法により 調製した(J、 I+nmuno+、136 :2026 <1986))。即 ち、たまごホスファチジルクロリンとコレステロールをクロロホルム中に溶解し 7:2のモル比で混合した。脂質混合物をチッ素ガス流下に回転させながら薄膜 に乾燥させ、次いで1時間で凍結乾燥させすべての痕跡量のクロロボルムを除去 した。脂質膜を1%オクチルグリコシド10.14MNaC1/ 20 mM  )リス(pH7、2>中にホスファチジルクロリン最終濃度0.1mMに溶解し た。約10μgの精製I CAM−1またはコントロール模糊たん白質としての ヒトグリコホリン(シグマケミカル社、セントルイス、MO)を溶解脂質の各− に加えた。
たん白質−脂質−洗浄剤溶液を200容堡の20rnM トIJス10.14M  NaCj2. pH7、2の3回交換およびHBSSの1回交換に対して4℃ で透析した。
11mm)を17×洗浄剤(Linbro)の1=6希釈液中で15分間煮沸し 、−夜蒸留水中で洗浄し、70%エタノール中に浸し、風乾させた。ICAM− 1またはグリコホリンのいずれかを含有するベシクル懸濁液の80μ!小滴を2 4ウエルクルスタープレートのウェル底部に入れ、上記で調製したガラスカバー スリップを静かに頂部に浮かした。室温での20〜30分のインキュベーション 後、各ウェルを1−1 B S Sで満し、カバースリップをひっくり返して平 坦面を上向きにした。次いでウェルをHBSSで十分洗浄して未結合ベシクルを 除去した。平坦膜表面は全く空気にさらさなかった。
ガラス表面に融合させた平坦膜による実験途中で、ICAM−1を含むベシクル はマルチウェル組織培養プレートのプラスチック表面に直接結合し、特異的細胞 結合により明らかなような機能活性を保持していることが判明した。そのような ベシクルは以後“プラスチック結合ベシクル(PBV)と称する。というのは、 プラスチックに結合した脂質ベシクルの性質を測定するのではないからである。
プラスチック結合ベシクルは30μ!のベシクル懸濁液を直接96ウ工ル組織培 養トレイ (ファルコン社)中のウェル底部に加え次いで平坦膜について述べた ようにしてインキユベーションおよび洗浄を行うことによって調製した。
細胞粘着アッセイ 平坦膜またはプラスチック結合ベシクルを用いた細胞粘着アッセイの両方を本質 的に同じ方法で行ったが、I)’BVアッセイの細胞数および容量は平坦膜アッ セイで用いたものの115に減じた。
正常コントロールおよびLFA−1を発現できない白血球粘着668 (198 5):lからの1973球を、1μg/−のコンカナバリアーA (Con−A )を含む末梢血単核細胞RPMI−1640+20%FC3中で5X10S細胞 /rdで3日間培養することによって調製した。次いで、細胞をRPMIで2回 ;5mMメチル−アルファーb−マノフィラノシドで1回洗浄して残留レクチン を細胞表面から除去した。細胞をlng/mfの組換えIL−2を含むRPMI /20%FC3中で増殖させ、培養開始後1oおよび22日の間で使用した。
平坦膜またはPBVに結合する細胞を検出するため、Can A芽球、T−IJ ンバ腫5KW−3、EBV形質転倹B−リンパ腫様細胞系JY (LFA−1陽 性)およびLFA、−1欠損リンパ腫様細胞系(BBN)[患者1由来、Spr  inger、 T、^0等、J、εxper、 Med。
160二1901−1918 (1986):lをldのRPMl−1640/ 10%FC3中のIX、10’細胞を100μC1(7)Na ” Cr口、で 37℃、1時間インキュベートし、次いでRPMI−1640で4回洗浄し未結 合標識を除去することによって放射性標識させた。モノクローナル抗体ブロッキ ング試験においては、細胞またはプラスチック結合ベシクルはRPMl−164 0/10%FC3中の20μg/m1.の精製抗体で4℃にて30分間前処理し 、次いで4回洗浄して未結合抗体を除去した。細胞結合に関しての2価イオンの 効果の実験においては、細胞をCa”、Mg” ’c含マナイHB S S +  10%透析Fcsで1回洗浄し、CaClとMgCJを決められた濃度に加え た。すべての実験において、細胞および平坦膜またはPBVは適当な温度(4℃ 、22℃才たは37℃)で適当なアッセイバッファー中で予備平衡させた。
精製I CAM−1に結合する細胞を測定するために、”Cr標識細胞(平坦膜 アッセイでの5X10’EBV形質転換体; pnvアッセイでの1X10’E BV形質転換体または5KW−3細胞、2 X 10’ Con−A芽球)を平 坦膜またはPBV上で25Xgで2分間遠心し、次いで4℃、22℃または37 ℃で1時間インキュベーションした。インキュベーション後、未結合細胞を適当 な温度での予備平衡させたバッファーによる充填、吸引の8回のサイクルによっ て除去した。結合細胞はウェル内容物の0. I N Na0ll/1%トリト ンX−100による可溶化およびガンマ−カウンターでの31数によって定量し た。%細胞結合は結合細胞がらのcpmを入力細胞のcpsで割ることによって 決定した。平坦膜アッセイにおいては、入力cp+mはカバースリップの表面積 を培養ウェルの表面積と比較した比に対して集めた。
これらのアッセイにおいて、EBV形質転換B−リンパ腫細胞、5KW−3T− IJンバ腫細胞、およびCon−八t”!Iンバ芽球は人工膜中のICAM−1 に特異的に結合した(第11図および第12図)。結合は、細胞が等価の量の他 のヒト細胞表面糖たん白質グリコホリンを含んだコントロールの平坦膜またはベ シクルに極めて貧弱にしか結合しなかったことから特異的であった。さらにまた 、LFA−1陽性EBV形質転換体およびCon A芽球も結合したが、それら のLFA−1陰性等価物は何ら有意の程度に結合せず、結合が細胞上のLFA− 1の存在に依存していることを示した。
細胞結合の特異性および細胞LFA−1への依存性の両方はモノクローナル抗体 のブロッキング試験において確認したく第13図)。JY細胞の結合はICAM −1含有!’BVを抗ICAM−1モノクローナル抗体RRI/1前処理したき き97%まで抑制できた。同じ抗体による細胞の前処理は殆んど効果がなかった 。
逆に、抗LFA−モノクローナル抗体R3I/18は96%まで結合を抑制した がPBVでなく細胞を前処理したときはわずかであった。LFA−3と反応性の コントロール抗体TS2/9 (異なるリンパ球表面抗原)は細胞またはPBV のいずれを前処理したときも有意の抑制効果はなかった。この実験は人工膜の若 干量の不純物のないICAM−1自体が観察された細胞粘着を媒介していること および粘着は結合性細胞上のLFA−1に依存していることを示している。
人工膜中のICAM−1への細胞の結合はまたLFA−1依存性粘着系の2つの 他の特性:温度依存性と2価カチオンの必要性を示した。第14図に示すように 、(、on−A芽球はPBV中のICAM−1に37℃で最も効果的に、22℃ で部分的に、4℃で極めて貧弱に結合した。第15図に示すように、結合は完全 に2価カチオンの存在に依存している。生理学上の濃度においては、M g 2 −は単独で最高の細胞結合を示したが、Ca”の単独は極めて低レベルの結合を 示した。しかしながら、Ca2+と組合せた通常濃度の1/10のMg24は相 乗効果を有し最高の結合を示した。
要約すれば、人工膜中に含有させた精製I CAM−1に対する細胞結合の特異 性、モノクローナル抗体による特異的抑制、および温度および2価カチオンの必 要性はI CAM−1がLFA−1依存性の粘着系の特異的リガンドであること を示している。
実施例22 アレルギーおよび毒性バッチ試験反応におけるI CAM−1とHLA−DRの 発現 5人の正常人の皮ふ生検をそのICAM−1およびHLA−DR発現について行 った。ある血管中の内皮細胞は通常ICAM−1を発現するけれども、正常度ふ からのケラチン細胞にはIC八へ=1は発現しないことが判った。正常度ふ生検 からの任意ケラチン細胞上のI−I L A −” D Rの染色は観察されな かった。I CAM−1とクラス■抗原の発現動力学をアレルギー性および毒性 成ふ傷害の生検の細胞において検討した。検討した6人の対象者の半分がハプテ ンの適用後4時間でICAM−1を発現したケラチン細胞を有していることが判 った(第10表)。ハプテンへの露出時間によりケラチン細胞上にICAM−1 を発現する人の割合が増大し、また48時間までにケラチン細胞当りより多くの ICAM−1発現を示す染色強度も増大した。事実、この時点で、すべての生検 のケラチン細胞の部分がI CAM−1に対して陽性に染色した。72時間(ハ プテン除去後24時間)で、8人の対象者の7人がケラチン細胞にICAM−1 を発現しており、1人の対象者のICAM−1発現は48〜72時間の間に弱く なった。
第10表 アレルギーバッチ試験生検からのケラチン細胞上のI CAM−1およびHLA −DRの誘起の動力学正常度ふ 5 000 4 63’00 48’ 8 5 0 3 1サンプルは少なくとも小群のケラチン細胞が染色した場合に陽性とみなした。
組織学上、ハブテンの適用後4時間で採取した生検からのケラチン細胞上のI  CAM−1の染色像は通常小群生状であった。
48時間後、I CAM−1はケラチン細胞の大部分の表面上に発現し、傷害の 中心および周辺間に差異はなかった。染色強度はケラチン細胞が爪角質層に近づ いたとき減少した。これは傷害の中心および周辺から採られた生検において見い 出された。また、この時間でも、バッチ試験は陽性であった(湿潤、紅斑、小胞 )。
異なるハブテンを感受性個々人に適用してもI CAM−1発現における差異は 見られなかった。ケラチン細胞以外にも、I CAM−1は傷害部位でいくつか の単核細胞および内皮細胞上にも発現した。
アレルギー皮ふ傷害のケラチン細胞上でのHLA−DRの発現はIcAM−1の 発現よりも頻度は小さかった。検討した対象者のうち、ハブテン適用後24時間 までにl(L A −D Rに陽性に染色したケラチン細胞による傷害を有する ものはなかった。事実、わずかに4人の生検サンプルがHLA−DRを発現した ケラチン細胞を有するに過ぎず、)ILA−DRに陽性でICAM−1に陽性で ないケラチン細胞を有する生検はなかった(第10表)。
アレルギーバッチ試験傷害と対照的に、まず油またはラウリル硫酸ナトリウムで 誘発させた毒性バッチ試験傷害は試験のすべての時点でその表面にICAM−1 を殆んど示さないケラチン細胞を有していた(第11表)。実際に、パッチ適用 後48時間で、これはアレルギー性バッチ試験対象者における最適の時点である が、14人の毒性バッチ試験対象者のうちの1人が傷害中にI CAIJ−1を 発現するケラチン細胞を有していた。また、アレルギー性バッチ試験生検と対照 的に、毒性バッチ試験傷害のケラチン細胞上にHLA−DRは発現しなかった。
これらのデータはIcAM−1が免疫系炎症中で発現し毒性系炎症では発現しな いことを示しており、かくして、ICAM−1の発現は、疾患が免疫抑制治療剤 の拒絶または床形性によるのかどうかの判断が難しい腎移植患者における急性腎 疾患のような免疫系および毒性系炎症を区別するのに使用できる。腎生検および ICAM−1発現の向上の評価が免疫系拒絶と非免疫系毒性反応の区別を可能に するであろう。
第11表 毒性パンチ試験生検からのケラチン細胞上のI CAM−1およびHLA−DR の誘起動力学8 3 1′″ 00 48ゝ 14 1 0 0 纂サンプルは少なくともケラチン細胞の小群が染色された場合陽性とみなした。
ゝすべでのパンチはこの時点で除去した。
実施例23 良性成ふ病中のI CAM−1とHLA−DRの発現種々のタイプの炎症性皮ふ 病を有する患者からの傷害の皮ふ生検からの細胞をそのI CAM−1とHLA −DRの発現について検討した。アレルギー性接触湿疹、天庖遺、および扁平苔 宿の生検中のケラチン細胞の1部はI CAM−1を発現した。扁平苔宿は48 時間アレルギー性パンチ試験生検で見られた結果と同等か幾分強い像により最も 強く染色を示した(第12表)。アレルギー性パンチ試験の結果と同様に、最も 強いI CAM−1染色は高単核細胞浸潤部位で見られた。さらにまた、試験し た11の扁平苔痕生検のうちの8つはケラチン細胞上でHLA−DR発現につい て陽性であった。
発疹とじんま疹を存する患者の皮ふ生検からのケラチン細胞上のI CAM−1 の発現は少なかった。これらの疾患を有する試験した7人の患者のうち4人のみ が傷害部位でI CAM−1を発現したケラチン細胞を有していた。HLA−D R発現は1人の患者においてのみであり、これはI CAM−1と関連していた 。
試験した良性炎症皮ふ病のすべてからの内皮細胞および単核細胞浸潤の部分は変 化度合でI CAM−1を発現していた。
第12表 良性成ふ病からのケラチン細胞上の I CAM−1とHLA−DRの発現 扁平苔!i! 11 3 0 8 天庖渣 2 20 0 発疹 3 20 0 じんま疹 4 1 0 1 島サンプルは少なくともケラチン細胞の小群が染色された場合陽性とみなした。
実施例24 乾盲皮ふ病のケラチン細胞上でのI CAM−1発現乾宿を有する5例の患者か らの皮ふ生検中のI CAM−1発現をPtJVA治療の開始前および治療途中 で周期的に検討した。生検は組織学によって認識した古典的乾徊を有する5例の 患者がら得り、生検はPUVA治療の前および指示された時間中に連続的に採取 した。PUVAは通に3〜4回投与した。生検は5例の患者の乾廊斑の周辺から 採取し、生検以外に、これら患者の4人の。
臨床的に正常な皮ふからも採取した。
各新鮮度ふ生検試料を凍結し、液体チッ素中に保存した。6ミクロンの保存切片 を一夜室温で風乾し、アセトン中で10分間固定し、直ちに染色しまたはアルミ ニウムホイルで包み染色するまで一80℃で保存した。
染色は次の方法で作った。切片をモノクローナル抗体でインキュベートし、ジア ミノベンジジンH20□、基質を用いて3段階のイムノパーオキシダーゼ法によ り染色した[5tein、 )1.等、Adv。
Cancer Res、 iJL: 67−147、(1984))、へん検線 およびリンパ節を抗I CAM−1およびHLA−DR染色用の陽性コントロー ルとして用いた。−次抗体の不存在下で染色した組織は陰性コントロールであっ た。
HLA−DRに対するモノクローナル抗体をBecton Dickinson 社(カリホルニア州マウンテンビュー)から購入した。抗ICAM −1モノク ローナル抗体はR6−5−D6であった。バーオキシグーゼ接合ウサギ抗マウス Igおよびパーオキシダーゼ接合ブタ抗ウサギIgはスウェーデン、コペンハー ゲンのDAKAPATTSよす購入した。ジアミノベンジジン−テトラヒドロク ロリドはシグマ社(セントルイス)より得た。
試験の結果は数種の血管の内皮細胞が疾患および正常度ふの両方でI CAM− 1を発現していることを示したが、染色強度およびICAM−1を発現する血管 の数は乾盲皮ふ病変内で増大した。
さらに、5例の患者からの未治療乾廚皮ふ病変のケラチン細胞中のI CAM− 1の発現像はわずかに小群の細胞染色から多数のケラチン細胞が染色されている までに変化した。PUVA治療の途中では、2例の患者(患者2と3)のI C AM−1発現は臨床的軽快に先行しであるいは同時に著しい低減を示した。患者 1.4および5は、それぞれ、臨床的軽快あるいは悪化に相関してPt1VA治 療中にI CAM−1発現を減少あるいは増大させた。PUVAUV前後の正常 度ふからのケラチン細胞上ではI CAM−1発現はなかった。このことはPU VAは正常度ふからのケラチン細胞上にI CAM−1を誘起しないことを示し ている。
注目すべきことは単核細胞浸潤密度はケラチン細胞上のICA?I−1発現量と 相関していることであった。このことはI CAM−1発現も弱まったときPU VAUV中の傷害中の単核細胞の数も減少することおよびケラチン細胞上のI  CAM−1発現がより顕著になったときPUVAUV中の単核細胞の数が増大す ることの両方に関係している。内皮細胞および皮ふ単核細胞もまたI CAM− 1陽性である。臨床的に正常な皮ふにおいては、I CAM−1発現はケラチン 細胞の標識化なしで内皮細胞に確認された。
ケラチン細胞上のHLA−DRの発現は可変的であった。 ICAM−1陽性で ないHLA−DR陽性生検は存在しなかった。
要約すれば、これらの結果は、治療前では、I CAM−1発現はケラチン細胞 上で高く、単檎I!l胞浸潤密度と相関していることを示している。PtJVA 治療中は、I CAM−1染色の著しい減少が臨床的改善と平行して見られる0 組織学的には、皮ふ浸潤は消失していた。臨床的悪化が治療中に見られる場合に は、ケラチン細胞上のI CAM−1の発現並びに皮ふ浸潤密度も増大した。
臨床的軽快が治療中に見られたときは、ケラチン細胞上のICA?l −1染色 の同時の減少並びに皮ふ浸潤の減少があった。即ち、ケラチン細胞上のI CA M−1の発現は皮ふの単核細胞浸潤密度に相応していた。これらのデータはPU VA治療に対する臨床的応答は単核細胞のよりおだやかな下陣と平行してケラチ ン細胞上のI CAM−1発現の促進された減少をもたらすことを示している。
このことはケラチン細胞上のI CAM−1発現が皮ふ8!:潤の開始および持 続に応答性であること、およびPUVA治療がICAM−1を下方調整し皮ふ浸 潤および炎症応答を緩和していることを示している。データはまたPUVAUV 中のケラチン細胞上のHLA−DRが発現が変化性であったことも示している。
乾宛傷害のケラチンI胞上のI CAM−1発現は傷害臨床上の厳正さおよび皮 ふ浸潤の大きさと相関している。即ち、ICAM−1は乾癲において中心的役割 を発揮し、その発現の抑制および/またはその単核細胞上でのCD1Bコンプレ ツクスとの相互作用の抑制は本病変の有効な治療となるであろう、さらにまた、 ケラチン細胞上のI CAM−1発現をモニターすることは乾宿の診断、予防、 および治療経過を評価するための有効な手段となるであろう。
第13表 PtJVA治療中および治療前の乾面皮傷害および臨床的に正常な皮ふのケラチ ン細胞l胞によるI CAM−1発現10週 (+) ÷++強陽性ケラチン細胞 ÷十 明らかな陽性ケラチン細胞 + 弱陽性ケラチンwA胞 (→)極めてわずかな拡散陽性ケラチン細胞−陽性染色なし 傘 臨床的軽快 0 〃 悪化 実施例25 悪性成ふ病中のI CAM−1とHLA−DRの発現良性成ふ状態の病変とは異 なり、悪性成ふ傷害からのケラチン細胞上のI CAM−1の発現は変化に冨ん でいた(第14表)。
試験した皮ふT−細胞リンパ腫23例のうち、I CAM−1陽性ケラチン細胞 は14例のみにおいて同定された。菌状息肉臘病変。
の生検からのケラチン細胞では、病気の進行がより前の段階に進むにつれてその I CAM−1発現を消化する傾向にあった。しかしながら、I CAM−1発 現は皮ふT細胞リンパ腫病変の殆んどからの変化割合の単核細胞浸潤上に見られ た。試験した残りのリンパ腫のうちでは、8つのうち4つがICAM−1を発現 したケラチン細胞を有していた。試験した悪性成ふ病を有する29人の患者のう ち、5例はI CAM−1を発現することなしにHLA−DRを発現したケラチ ン細胞を有していた(第14表)。
第14表 悪性成ふ病からのケラチン細胞上のI CAM−1およびHLA−DRの発現 CTCL、MFI 8 1” 0 4 CTCL、?1FII−11110125CTCL、SS 3 1 0 2 CTCL、ラージ細胞 2 0 2 0CBCL 2 0 0 1 皮ふ白血病 3 1 1 1 Eスチオサイトシス X 1 00 01各サンプルは少なくともケラチン細胞 の小群が染色された場合陽性とみなした。
実施例26 ヒト末梢血単核細胞の増殖上の抗I CAM−1抗体の効果ヒト末梢血単核細胞 を抗原またはマイトジェンの存在および認識より誘起させ増殖させる。マイトジ ェン、コンカナバリンAまたはT細胞結合性抗体OKT、のようなある種の分子 は末梢血単核細胞の非特異的増殖を引き起こす。
ヒト末梢血単核細胞はこれらが特異的抗原を認識し得る細胞の軸側体群(sub population)からなる点で不均質である。特定の特異抗原婆認識し得 る末梢血単核細胞がその抗原に出会った場合、単核細胞の上記軸側体群の増殖は 誘起される。破傷風トキソイドおよびキーホールリンペットヘモシアニンは末梢 単核細胞の軸側体群により認識される抗原の例であるが感応化した個体中のすべ ての末梢単核細胞によって認識されるものではない。
細胞−細胞粘着を必要とすることが知られている系中でのヒト末梢血単核細胞の 増殖的応答を抑制する抗ICAM−1モノクローナル抗体R6−5−D6の能力 を試験した。
末梢血単核細胞をフイコールーベーグ(Ficoll−r’aqua、ファルマ シア社)勾配で製造者が推奨するようにして精製した。界面を集めたのち、細胞 をRPM11640培地で3回洗浄し平底96ウエルマイクロタイタープレート 中で10%ウシウシ血清、2mMグルタミンおよびジェンタマイシン(50μg /mjりを加えた22M11640培地中で106細胞/−の濃度で培養した。
抗)Fft、T−細胞マイトジエンくコンカナバリンへのいずれか<0.25μ g/+++f);T−細胞結合性抗体0にT、<0.001μg/id);キー ホールリンペットヘモシアニン(10g/mi’)または破傷風トキソイド(供 給源からの1:100希釈物)を上記のようにして培養した細胞中に抗I CA M−1抗体(R6−5−D6;最終濃度5g/d)の存在または不存在下に加え た。細胞はアッセイが終了する前の3.5日(コンカナバリンA試験)、2.5 日(OKTstUt> 、または5.5日(キーホールリンペントヘモシアニン および破傷風トキソイド試験)で培養した。アッセイ終了前18時間で、2.5 μC4の″H−チミジンを培養物に加えた。細胞増殖を末梢血単核細胞によるD NAへのチミジンの取り込みを測定することによってアッセイした。取り込まれ たチミジンを集め液体シンチレーションカウンター中で計数した(Merluz z+等、J、 Immunol。
ユニ」)166−168 (1987))。これらの実験の結果は第16図(コ ンカナバリンA試験)、第17図(OKTs試験)、第18図(キーホールリン ペントヘモシアニン試験)、および第19図(破傷風トキソイド試験)に示す。
抗I CAM−1抗体は単核細胞中の非特異T−細胞マイトジエン、ConA1 非特異的T−細胞会合抗原、0KT−3;および特異抗原、キーホールリンペン トヘモシアニンおよび破傷風トキソイドに対する増殖的応答を抑制することが判 明した。抗I CAM−1抗体による抑制は抗LFA−1抗体の抑制効果と匹敵 し、I CAM−1はLFA−1の官能性リガンドであることおよびI CAM −1のアンタゴニストは特異的防御系応答を抑制するであろうことを示唆してい る。
実施例27 混合リンパ球反応についての抗I CAM−1の効果前述したように、I CA M−1はLFA−1依存性細胞粘着より媒介された免疫応答中の有効な細胞相互 作用のために必要である。免疫応答または炎症疾患中のI CAM−1の誘起は 白血球の相互または内皮細胞との相互作用を可能にする。
2例の無関係の個人からのリンパ球を各互いの存在下で培養したときは、芽球形 質転換およびリンパ球の細胞増殖が観察される。
1つの集団の白血球を第2集団の白血球の存在へのこの応答は混合リンパ球反応 (M L R)として公知であり、リンパ球のマイトジェンの添加に対する応答 と同類である[ 1mmunology TideScience of 5e lf−Nonself Discrimination、 Klein、J、J ohn 1lliley& 5ane社、NY (1982) 、pp453− 458)。
抗ICAMモノクローナル抗体のヒトMLRに対する効果について試験した。こ れらの実験は次のようにして行った。末梢血を正常な健康ドナーから静腺穿刺に より採取した。血液をヘパリン化チューブに集め、室温でr’unk’s G  (GlBCO社)平衡塩溶液(BSS)でl:lに希釈した。血液混合物(20 −)を15+dのFicoll/11ypaque密度勾配(ファルマシア社、 密度1.078、室温)上に層化し、11000Xで20分間遠心した。次いで 界面を集め、F’unk’s G 中で3回洗浄した。細胞をヘマシトメーター 上で34数し、0.5%のジェンタマイシン、1mML−グルタミン(Gill (”0社)および5%加熱不活化(56℃、30分)ヒ)AB血清(フローラボ ラトリーズ社)とを含むRPMI−1640培地([、l ncO社) (以下 、RPM!培地と呼ぶ)中に再M濁させた。
マウス抗−ICAM−1(R6−5−D6)をこの実験で用いた。すべてのモノ クローナル抗体(ジャックソンイムノリサーチラボラトリーズ社、ボストン、M Δにより腹水から調製された)を精製1gG調製物として用いた。末梢血単核細 胞(PBMC)はリンプロ(Linbro)丸底マイクロタイタープレート(# 76−013−06) 中テロ、25 x 10’ 細IL’mcテ培Lb中テ 培養シタ。
別々のドナーからのスチミュレーター細胞を100ORで照射し、レスボンダー 細胞と同じ濃度で培養した。培養当りの総容量は0.2−であった。コントロー ルはレスボンダー細胞単独およびスチミュレーター細胞単独を含んでいた。培養 プレートを37℃で5%COt −湿潤空気雰囲気中で5日間インキュベートと した。
各ウェルを0.5μCiのトリチウム化チミジン(”HT)にューイングランド ニュクレア社)で培養の最後の18時間脈動させた。ある場合には、2経路(t wo−way) MLRを行った。そのプロトコールは第2ドナー細胞を照射に より不活化しなかった以外は同じであった。
細胞をガラス繊維フィルター上で自動化マルチプルサンプルハーベスタ(Ska tron社、ノルウェー)を用いて採取し、水およびメタノールですすいだ、フ ィルターをオーブン、乾燥させ、アクアゾル中でベングマン(LS−3801)  液体シンチレーションカウンターで計数した。結果は6例の個々の培養物につ いて平均CPM±1準誤差として示している。
第15表は精製抗I CAM−1モノクローナル抗体が20gg/mで明らかな 有意の抑制でもって投与量依存の形でMLRを抑制していた。精製マウスIgG は殆んどあるいは全く抑制効果を示さなかった。抗I CAM−1モノクローナ ル抗体によるMLRの抑制は抗体を培養の最初の24時間以内で加えたとき生じ る(第16表) 第15表 1経路(one−way)リンパ球反応についての抗I CAM−1抗体の効果 −−445’±143 + + +n1gG (10,0,17g) 36,882f1.823(14 り+ + mlgG (0,4μg) 35.500±1,383(17X)+  + R6−5−06(10,0μg) 8.250±520 (81χ)+  + R6−5−06(0,4μg) 16,142±858 (62χ)+ +  R6−5−06(0,03gg) 28.844土1 、780 (32χ) 為レスホンターIB胞(6,25x 10 ’ /1d)ゝスf ミs レ−タ ー細胞(6,25x 10’ /w!!、1000Rでの照射) C最終濃度(μg/−)でのI CAM−1に対する精製モノクローナル抗体( R6−5−D6)または精製マウスIgG(mlgG) 45〜6個の培養物の平均上標準誤差、()内の数はMLRの%抑制を示す。
第16表 ICAM−の“、ヨ R論 s”:、’ ”HT ’入 (CPM)−たは立1の゛、日 0 日 1日 2日 −−培地 2054 ±14 476±132 247±75− 十 培地 1 89土16 nd” nd十 −培地 1 、860±615 n d n d 畠しスボンダー細胞<6.25 X 10’#d)bスチミュレーター細胞(6 ,25X 10S/+d)C培養培地またはI CAM−1に対する精製モノク ローナル抗体(R6−5−D6) 、10μg/−で日Oで24時間間隔で加え た。
44〜6個の培養物の平均値上標準誤差・nd−測定せず 2%抑制 要約すれば、I CAM−1に対する抗体のMLRを抑制する能力はI CAM −1モノクローナル抗体が急性移植拒絶に治療的利用性を有していることを示し ている。ICAM−1モノクローナル抗体はまたLFA−1/l CAM−1調 整細胞−細胞相互作用に依存する関連免疫媒介不整における治療的利用性を有し ている。
上記の実験はI CAM−1に対するモノクローナル抗体の添加が反応の最初2 4時間中に加えたときに混合リンパ球反応(?ILR)を抑制することを示して いる。さらにまた、I CAM−1は且旦上旦培養中のヒト末梢血単核細胞につ いて状態向上なる。
さらにまた、I CAM−1は静止ヒト末梢血リンパ球または単核細胞上には発 現しないことが見い出された。ICAM−1は単独培養細胞または混合リンパ球 反応での無関係ドナー細胞との共培養細胞の単核細胞上で、通常のフローサイト メトリンク分析を用いることにより状態向上される。単核細胞上でのこのI C AM−1の状態向上は炎症の指示剤として、特に、I CAM−1が急性または 慢性炎症を有するヒトの新鮮単核細胞上で発現する場合に使用できる。
活性化単核細胞に対するI CAM−1の特異性およびICAM−1に対する抗 体のMLRを抑制する能力はI CAM−1モノクローナル抗体が急性移植拒絶 および細胞−細胞相互作用を必要とする関連免疫媒介不整における診断上および 治療上の潜在力を有し得ることを示している。
実施例28 抗I CAM−1および抗LFA−1抗体の混合投与の相乗効果実施例27で示 したように、MLRは抗I CAM−1抗体によって抑制される。MLRはまた 抗LFA−1抗体によっても抑制できる。抗I CAM−1および抗LFA−1 抗体の組合せ投与が促進されたあるいは相乗的効果を有するかどうかを決定する ために、MLRアフセイ (実施例27に記載したようにして行った)を2つの 抗体の種々の濃度の存在下で行った。
このMLRアンセイは抗I CAM−1+抗LFA−1の組合せが、抗体単独で は劇的にMLRを抑制しない濃度において、MLR応答を抑制するのに著しい効 力があることを示した(第17表)。
この結果は抗ICAM−1抗体(またはそのフラグメント)と抗LFA−1抗体 くまたはそのフラグメント)を共投与することを含む治療が改善された抗炎症治 療を与える能力を有することを示している。そのような改善された治療は治療上 有効である他の方法よりもより低い抗体投与量の投与を可能にし、また高濃度の 個々の抗体が抗イデオタイブ応答を誘起するような場合に重要性を示す。
第17表 混合リンパ球反応において抗I CAM−1と(R3,1>濃度(μg/′)  抗−1cAM−1(R6−5−〇6)抗−LP八−10:004 .02 .1  .5 2.50.0 0 ? 31 54 69 700.0008 1 7  2g 48 62 710.004 0 13 30 50 64 720. 02 29 38 64 75 84 R60,192,5909192929 2 実施例29 MLRにおける抗ICAM−1と他の免疫抑制剤との次善投与量での混合投与の 付加的効果 実施例28で示すように、MLRは抗ICAM−1抗体と抗LFΔ−1抗体の組 合せによって抑制される。抗ICAM−1と他の免疫抑制剤〔デキサメタソン、 アゼチオピリン、シクロスポリンAまたはステロイド(例えば、プレドニソン等 の)のような〕との混合投与も改善された効果を有するかどうかを見るために、 MLRアッセイを、実施例27のプロトコールによるようにして、他の免疫抑制 剤と組合せたR6−5−D6の次善温度(即ち、薬剤を単独で対象物に対して投 与する最適濃度よりも低いであろう濃度)を用いて行った。
データはR6−5−D6の抑制効果が次善投与量のデキサメタソン(第18表) 、アゼチオピリン(第19表)およびシクロスポリンA(第20表)の抑制効果 を少なくとも付加されていることを示している。このことは抗I CAM−1が 公知の免疫抑制剤の必要投与量の低減、即ち、その有毒副作用の低減において有 効であり得ることを意味する。抗I CAM−1抗体(またはそのフラグメント )を用いてそのような免疫抑制を得るのに、この抗体(またはそのフラグメント )と単一の追加の免疫抑制剤または2種以上の追加の免疫抑制剤の組合せとの投 与を行うことが可能である。
第18表 ヒトMLRでの抗I CAM−1とデキサメタソンの効果培地 156− スチミユレーター(S) −101− レスポンター (R) −4,461−R″XS 34,224 − RX S R6−5−06(8) 26,224 23RX S Dex (5 0) 14.158 59RX S R6−5−D6(8)+Dex(50)  7,759 77Dex : デキサメタソン 第19表 ヒトMLRでの抗ICAM−1とアゼチオピリンの効果培地 78− スチミュν一タ−(S) −174− レスポジター (R) −3,419−RxS 49,570 − Rx S R6−5−D6(8) 44,374 11RXS 7ゼチオビ’)  7 42,710 14RX S R6−5−D6(8)+7fチtピリン( 1) 34.246 31第20表 ヒトMLRでの抗I CAM−1とシクロスポリンAの効果スチミュレーター( S) 206 − レスポジター (R) 987 一 実施例30 移植した同種異系臓器の拒絶を抑制するのにおける抗I CAM−1抗体の効果 同種異系移植臓器の拒絶を抑制するのにおける抗I CAM−1抗体の効果を示 すために、カニクイザルにCo51m1等の方法[Transplant、 P roc、13 : 499−503 (1981))に従って同種異系の腎臓を 移植した、ただし、麻酔薬としてバリウム(valius)とケタミンを用いる 修正を加えた。
即ち、腎臓移植を木質的に次のようにして行った。異型腎アログラフトを3〜5 kgのカニクイザルに、バリウムとケタミンによる麻酔の誘起後、本質的にMa rquetにより開示されたようにして行った( Marquet等、Medi cal Primatology、 PartIl 、Ba5el+Karge r、 p、125 (1972)) 、大動脈または大静脈のパンチ上のドナー 腎臓の末端−側面アナストモーシス(anastpmoses)を7−〇プロシ ン(Prolene)縫合線を用いて構築した。ドナー尿管をスパチュラ処理し 外のう的方法によってプラングー中に埋め込んだ〔丁aguchi、 Y、等、 Dausset等編−Advances in Transplantatio n。
バルチモア、ウィリアムス アンド ゥイルキンス、p393(1968))、 腎機能を1週間毎にまたは2週間毎の血清クレアチニン測定によって評価した。
さらに、頻ばんなアログラフト生検を組織病理学検査用に採取し、完全解剖をす べての死んだ受容体で行った。殆んどの受容体において、両側性腎摘出を移植時 に行い、その後の床形症死をアログラフト生存の終点とみなした。
いくつかの受容体においては、片側の生腎摘出と対何尿管ライゲーションを移植 時点で行った。アログラフト拒絶が生じたとき、同原尿管上のライゲーチュアを 除去し、正常腎機能の再生と受容動物の免疫学的モニターを続ける機械を得た。
モノクローナル抗体R6−5−D6を12日間毎日投与したが、移出前2日から 1〜2■/kg/日の投与量で開始した。クレアチニンの血清量を周期的に試験 して拒絶をモニターした。同種異系腎の免疫系拒絶に対する抗I CAM−1抗 体の効果は第21表に示す。
第21表 カニクイザルの予防的プロトコールにおける腎アログラフト生存を延長するのに おけるR6−5−D6の活性M 15 1.0 20 M19 1.0 71 M 1 7 1.0 30 M25 1.5 29 M23 1.0 11c M27 2.0 34 M7 0.5 22 M 11 0.5 26 M 10 0.5 22 M8 0.5 26’ 1サルは移植前2日から12日間毎日R6−5−D6が投与された。
1死因はわからなかった。潜在的マラリャの証拠があった。
3腎梗塞死 ’ 1988年8月15日でまだ生存中上記の結果はR6−5−D6が同種異系 移植を受け入れたサルの寿命延長にを効であることを示している。
実施例31 移植臓器の急性拒絶を抑制するのにおける抗I CAM−1抗体の効果 抗I CAM−1抗体が移植拒絶の急性モデルにおいて有効であることを示すた めに、R6−5−D6の治療中のまたは急性腎拒絶モデルにおいても試験した。
このモデルにおいて、サル腎臓を移植しく実施例30のプロトコールを用いて) 、15■/kgのシクロスポリンA(CyA)を筋注で組織周辺的に安定な腎機 能が得られるまで投与した0次に、CyA投与量を血液クレアチニン値の上昇で 示されるような拒絶が生しるまで2.5■/kg1分量で2週間毎に低減した。
この時点で、R6−5−D6は10日投与し、生存時間をモニターした。重要な ことは、このプロトコールにおいては、CyAの投与量が急性拒絶状態が生ずる と同時に変化しないので次善のままであるということに留意することである。
このモデルにおいては、抗体援助を有しない組織学的対照(N−5)は拒絶状態 の開始から5〜14日間生存する。これまで、6匹の動物をこのプロトコールに おいてR6−5−D6を用いて試験した(第22表)。これら動物の2匹はまだ 生存している(R6−5−D6の投与後にM12:31日間、およびM5:47 日間)、2匹の動物はR6−5−D6治療開始後38日および55日間生き、2 匹の動物は急性拒絶以外の原因で死亡した(−匹はC7A毒性で死亡し、−匹は 麻酔下でR6−5−D6を投与している間に死亡した)、このモデルはR6−5 −D6を最初から用いたn床状態とより密接に近似している。
第22表 カニクイザルでの治療プロトコールでの腎アログラフト生存を延長するのにおけ るR6−5−06の活性対照c 14−98 5−14 M24 41 3日 M21 34 4’ M3 41 55 M9 12 11@ M12 37 >31’ M5 26 >47’ 1サルは拒絶開始後10日間毎日1〜2■/ kgのR6−5−D6を投与され た。
ゝクレアチニン値がCyA投与量の低減の結果として増大しR6−5−D6治療 を開始した日 C5匹の動物は援助治療を用いなかった以外は前述の治療プロトコールを用いて 試験した。生存/後治療の日数はクレアチニン値が上昇し始めたすぐからの日数 を示す。
−麻酔中に死亡、クレアチニン値は低かった。
” C)’A毒性による死亡、クレアチニン値は低かった。
’ 1988年8月15日でまだ生存している。
実施例32 I CAM−1の末端切取り誘導体の遺伝子構築および発現天然状態において、 I CAM−1は5つの免疫グロブリン様ドメインの細胞外領域トランスメンブ ランドメインおよび細胞質ドメインを含有する細胞膜結合たん白質である。望ま しいのはICA?1−1から分泌した可溶物を発現できる点でトランスメンブラ ンドメインおよび/または細胞質ドメインを欠落するI CAM−1の官能性誘 導体を構築することであった。これらの官能性誘導体はI CAM−1遺伝子の オリゴヌクレオチド関連変異誘発および7の後の変異遺伝子による投入後のサル 細胞中での発現により構築した。
アミノ酸置換および/または末端切取り(Trunca ted)誘導体を与え るI CAM−1遺伝子の突然変異はXunkel、 T、の方法により発生さ せた(Proc、 Natl、 Acad、 Sci、 (Ll、S、A、)  82 : 488−492 (1985))。上記のようにして調製したI C AM−1cDNAを制限エンドヌクリアーゼ5ailおよびKpmlで消化し、 得られた1、8kbDNAフラグメントをプラスミドベクターCDM8にサブク ローン化した( 5eedt Bo等、Proc、 Natl、 Acad。
Sci、(U、S、A、)84 : 3365−3369 (1987))、次 にE、 Co11 (BW313/P 3)の」旦−1」−株をp CD 1. 80と表示する上記構築物で形質転換した。隼−ストランドウラシル含有鋳型を 形質転換体からヘルパーファージR408(ストレータジーンR)で感染させる ことによって数援(rescue) L/た。
次いで、変異体I CAM−1cDNAを不整合ベースを有するオリゴヌクレオ チドとの第2ストランド合成および引き続り」■゛宿主MC1061/P3)の 得られたヘテロ二本鎖体による形質転換を開始することによって産生させた。変 異体を上記変異オリゴヌクレオチドを導入した新たに創生したエンドヌクレアー ゼ制限サイトについてスクリーニングすることによって単離した。
変異体I CAM−またん白質は標準DEAE−デキストラン法(Selden 、 R,F、等、Current Protocols in Mo1ecul ar Biology(Ausebel、 F、 M、等編集)、9.2.1− 9.2.6(1987))を用いて真核発現ベクターCDMB中で上記変異体D NAによるCo5−7細胞の移入によって発現させた。
トランスメンブランドメインおよび細胞質ドメインを欠落するが5つの免疫グロ ブリン様ドメインのすべてを含有するI CAM=1の末端切取り官能性誘導体 を調製した。30bp変異体オリゴ32、 フレt チ)’ (CTCTCCC CCCGG TTCTAG ATT GTCATCATC”)を用いて位置45 2および453のアミノ酸チロシン(Y)およびグルタミンa(E)のコドンを 、それぞれ、フェニルアラニンCF)およびほん訳停止コドン(TAG)に形質 転換した。変異体はその特異的Xbal制限サイトにより単離し、Y′S2E/ F、TAGと表示した。
変異体たん白質を発現させるために、CO3!B胞に3種の変異体サブクローン (#2、#7および#8)を移入した。これら3種の変異体サブクローンによる 移入の3日後、培養上清および細胞溶解物を抗I CAM−1モノクローナル抗 体RRI/1による免疫沈降および5DS−PAGEによって分析した。ICA M−1は変異体サブクローン#2および#8を移入した細胞の培養上清からは沈 降したがこれら細胞の清浄剤溶解物からは沈降しなかった。培養上滑中に見い出 されるI CAM−1の分子量はICAM−1の膜体に比し約6Kt!低下して いたが、これは変異体DNAから予想した大きさに一致する。即ち、このl C AM−1の官能性誘導体は可溶性たん白質として分泌している。これに対し、I CAM−1は対照の天然I CAM−1を移入した細胞の培養上清がらは免疫沈 降せず、I CAM−1の膜体はCO8細胞からは発現しなかったことを示して いた。さらにまた、I CAM−1は陰性対照の偽移入細胞からの培養上清また は細胞溶解物からは免疫沈降してこなかった。
移入細胞から分泌した末端切取りI CAM−1をI CAM−1特異性抗体( R6−5−D6)によるイムノアフィニティクロマトグラフによって精製し、細 胞結合アンセイでの官能活性について試験した。清浄剤オクチルグルコサイドの 存在下での精製後、天然I CAM−1または末端切取り型分泌体を含有する調 製物を0.25オクチルグルコサイドの最終濃度に希釈したく清浄剤の臨界ミセ ル濃度以下の濃度)。I CAM−1のこれら調製物をプラスチック96−ウェ ルプレート(Nunc社)の表面に結合させて固相に結合したI CAM−1を 調製した。未結合物を洗い出したのち、表面上にLFA−1を含有する5KW− 3細胞の約75〜80%および約83〜85%が、それぞれ、I CAM−1の 天然体および末端切取り体に特異的に結合した。これらのデータは分泌型の末端 切取り可溶性I CAM−1官能性誘導体が免疫学的反応性および天然I CA M71の特徴であるI CAM−1依存性粘着を仲介する能力の両方を保持して いることを示している。
細胞質ドメインのみを欠落するI CAM−1の官能性誘導体を同様な方法で調 製した。2sbpオリゴヌクレオチド(TCAGCACG TACCTCTAG  AACCGCCA )を用いてアミノ酸476(Y)のコドンをTAGはん訳 停止コドンに変えた。この変異体はY47&/TAGと表示した。この変異体を 移入したCos細胞の免疫沈降分析および5DS−PAGEは陰性I CAM− 1よりも約3Kd小さい分子量を有するI CAM−1の膜結合体を検出した。
上記変異体移入Cos細胞の間接免疫蛍光分析はLPS刺激ヒト内皮細胞上に発 現した天然I CAM−1と同様な点状染色像を示した。また、上記変異体DN Aを移入した細胞は天然1’CAM−IDNAを移入したCos細胞と同じよう な形でプラスチック表面上の精製LFA−1に特異的に結合した(第23表)。
第23表 I CAM−1発現性細胞またはI CAM−1官能性誘導体のLFA−1結合 活性 偽 00 天然1cA?!−1200 Y”’/TAG 20 0 実施例33 I CAM−1官能性ドメインのマンピングI CAM−1の研究はその分子が 7つのドメインを有することを見い出した。これらドメインのうちの5つは細胞 外であり(ドメイン5は細胞表面に最も近く、ドメイン1は細胞表面から最も遠 い)、1つのドメインはトランスメンブランドメインであり、1つのドメインは 細胞質である(即ち、細胞内に存在する)、どのドメインがI CAM−1のL FA−1に結合する能力に貢献するかをみるために、エピトープマツピング(地 図作製)試験を用いた。そのような試験を行うためには異なる欠落変異体を作製 し、そのLFA−1を結合する能力について特徴決定した。別に、I CAM、 1のLFA−1に結合する能力を干渉することが知られている抗ICAM抗体を 用いた試験を行った。かかる抗体の適当な例にはRR1/ 1 (Rothle in、 R,等、J、 Lnunol、137 :1270 1274 (19 86) )、R6,5(Springar、 T、 A。
等、米国特許出願第07/250,446号)、L B −2(C1ark、E 。
Ao等、Leukocyte Typing I (A、 Bernard等編 集) 、Springer −Verlag、339 346(1984))、 またはCL203[5taunton、ロ、 E、 等、 Ce1l、 56: 849−853(1989))がある。
I CAM−1の欠落変異体は種々の任意の方法によって調製できる。しかしな がら、そのような変異体は部位特異的変異誘発によりまたは他の組換え手段(特 定のたん白質領域をコードする配列を欠落させたICAM−1発現性遺伝子配列 を構築することによるような)により産生させるのが好ましい。そのような変異 体を産生ずるのに適する手順は当該技術において周知である。そのような手順を 用いて、3つのICAM−1欠落変異体を調製した。
第1の変異体はアミノ酸残基F185〜P28Jを欠落するく即ち、ドメイン3 の欠落)。第2の変異体はアミノ酸残基P284〜R451を欠落する(即ち、 ドメイン4および5の欠落)。第3の変異体はY476より後のアミノ酸残基を 欠落する(即ち、細胞質ドメインの欠落)。そのような試験の結果はドメイン1 2および3が抗I CAM−1抗体およびLFA−1とのICAM−1相互作用 中に主として含まれていることを示す。
実施例34 LFA−1結合に対してのICAM−1変異の効果I CAM−1がLFA−1 に反応し結合する能力はI CAM−1分子のドメイン1中に存在するI CA M−1アミノ酸残基によて仲介される(第8.9および10図)。しかしながら 、そのような反応はICAM−1のドメイン2および3中に存在するアミノ酸の 貢献によって促進される。即ち、本発明の好ましい官能性誘導体の内には、IC AM−1のドメイン1.2および3を含有するI CAM−1分子の可溶性はフ ラグメントが存在する。より好ましいのはICAM−1のドメイン1および2を 含有するICAM−1分子の可溶性フラグメントである。最も好ましいのはIC AM−1のドメイン1を含有するI CAM−1の可溶性フラグメントである。
第11CAM−1ドメイン内の幾つかのアミノ酸残基はICAM−1とLFA− 1の反応中に含まれている。これらアミノ酸の他のアミノ酸による置換はI C AM−1のLFA−1に結合する能力を変化させる。これらのアミノ酸残基およ びその置換体を第25図に示す、第25図は得られた変異体I CAM−1分子 のLFA−1に結合する能力についてのそのような変異の効果を示す、第23〜 25図においては、各残基はアミノ酸の1文字コードについて記載し、次いでI  CAM−1分子中のその残基の位置を示している。即ち、例えば“E90”は I CAM−1の位置90でのグルタミン酸残基を称す、同様に、“E90V” は位置90のグルタミン酸残基と位置91のバリン残基とからなるジペプチドを 示す。置換配列はスラッシュじ/”)マークの右に示されテイル。I CAM− 1f7)V 4、R13、Q27、Q58およびD60S61残基はLFA−1 結合中に含まれる。
これらアミノ酸の置換はI CAM−1のLFA−1への結合能力を変化させる 0例えば、v40Gによる置換はLFA−1により少なくしか結合しない変異体 I CAM−1分子の形成をもたらす(第25図)、ICAM−1のR13残基 の已による置換は実質的に小さいLFA−1への結合能力を有する変異体分子の 形成を与える(第25図)。I CAM−1のQ58残基のHによる置換は実質 的に通常のLFA−1への結合能力を有する変異体分子を与える(第25図)、  ICAM−1のD60S残基のKLによる置換は実質的に小さいLFA−1へ の結合能力を有する変異体分子を与える(第25図)。
第2ドメイン中のグリコジル化部位もまたLFA−1結合中に含まれる(第23 図)、N103のKによるまたはA155NのSVによる置換はLFA−1を実 質的に結合し得ない変異体ICAM−1分子の形成をもたらす、対照的に、グリ コジル化部位N175のAによる置換はその変異体I CAM−1のLFA−1 結合能に実質的に影響しないようであった。
第31CAM−1トメイア0)変異はI CAM−1−LFA−1結合性を認知 し得る程度化させないようであった(第24図)。
実施例35 増大した生物学的半減アフィニチイとクリアランス能力を有するI CAM−1 の多量体形 I CAM−1のドメイン1と2をその免疫グロブリン長鎖のヒンジ領域に結合 させたキメラ分子を構築する。好ましい構築物はI CAM−1ドメイン2のC 末端をヒンジ領域対しての丁度N−末端の免疫グロブリン長鎖のセグメントに結 合させて、ヒンジ領域により付与されたセグメントフレキシビリティを可能にす る。
I CAM−1ドメイン1と2はかくして抗体のFabフラグメントを置換する であろう、Ig1my類の長鎖への結合および動物細胞の生成はキメラ分子の産 生をもたらすであろう、IgAまたは1.門に由来する長鎖を含有する分子の生 成は2〜12個のI CAM−1分子を含有するより高多量体の分子の産生をも たらすであろう。
I CAM−1長鎖キメラ分子を産生ずる動物細胞中での長鎖遺伝子の共発現は 4〜6ケのI CAM−1分子を含有するIgA分子と約10ケのI CAM− 1分子を含有するIgMのケースとを主として与えるIgAとIgM多量体の適 当な集合体を与えるであろう、これらのキメラ分子は幾つかの利点を有する。第 1は、1g分子を循環系中で長く滞在するよう設計し、これにより生物学的半減 期を改善できる。
さらにまた、これら加工分子の多量体性は、治療清秋のいかんによって、これら 分子がより高い結合活性によってライノウィルス並びに細胞表面LFA−1と反 応できるようにし、かくして有効投与量を与えるべき投与に必要な組換えたん白 質の量を大いに低減させる。IgAおよびIgMは鼻におけるような粘膜部位の 分泌物中に通常存在する高グリコジル化分子である。その高親水性は粘膜中で結 合する微生物およびウィルスを保持するのを助長し細胞への結合を防止しまた上 皮細胞膜バリヤーの交差を防止する。即ち、これらの分子は増大した治療効果を 有する。IgMと特にIgAとは粘膜環境で安定でありI CAM−1構築物の 安定性を増大させる。そのようなICAM−1官能性誘導体を血液流中に投与す る場合、この誘導体も生物学的半減期を増大する。
IgAは補体を固定せず、従って、それが有害である用途において理想的であろ う。IgGの[1キメラを望む場合には、袖体への結合曲びにFcレセプターと の反応中に含まれる領域を変異させることが可能であろう。
実施例36 ICAM−1変異体の発現 オリゴヌクレオチド特異性変異誘発 1.8KbSall−KpmlフラグメントバンI CAM −1c DNAの コード領域を発現ベクターCDMB中にザブクローニングした[5eed、 B 、等、I’roc、 Natl、^cad、 Sci、 (U、S、^、)84  : 3365〜3369 (1987) )o Kunkel、 T、の方法 [r’roc、 Na1l。
Acad、 Sci、(Il、S、A、)82 :488−492 (1985 ) 〕および5taunton Do等の変法(SLaunton D、 E、 等、Ce1l 52:925−933 (1988):lに従って、この構築物 (pcDl、8)を用いてオリゴヌクレオチド特異性変異誘発で使用する単一ス トランドウラシル含有鋳型を調製した。
要するに、E、 Coス1aXs127をp CD 1.8で形質転換した。
単一コロニーを13μg/−のアンピシリンと8μgノーのテトラサイクリンを 含有する1−のルリア ブロス(L B)培地(Difc。
社)中で近飽和まで増殖させた。100μlの培養物をR408へルバーファー ジ(S tra tegene社)で100)感染多重度(Mol)で感染させ 、アンピシリンとテトラサイクリンを含む10−のLB培地を37℃で16時間 培養で加えた。10. OO0rptsで1分間の遠心および上滑の0.22μ m濾過の後、ファージ懸濁液をE、Co11BW313/P3を感染し、次いで 、これをアンピシリンおよびテトラサイクリンを加えたLB寒天(Ilifco  4)プレート上に塗布した。コロニーを採取し、アンピシリンとテトラサイク リンを含むl+affのLB培地中で近飽和に増殖させ、ヘルパーファージでM OIIOで感染させた0次いで、培養容量を250w11に増大させ、細胞を一 夜培養した。単一ストランドDNAを標準のファージ抽出により単離した。
変異体オリゴヌクレオチドをリン酸化し、第2ストランド合成反応にp CD  1.8鋳型と共に用いた(Staunton D、 E、等、Ce1152:9 25−933 (1988))。
蔓−λ CO3細胞を16〜24時間で50%の集密性となるように10口の組織培養プ レート中にシード付けした。次いで、CO8細胞をTBSで1度洗浄し、10% のNu血清(Collaborative社)、5、ug/dのクロロキーネ( chloroquine) 、3μgの変異プラスミドおよび200μ8/−の DEAE−デキストラン サルフェートを含有する4−のRPMIで4時間培養 した。fi!Il胞をそのalO%のDMSO/PBS次いでPBSで洗浄し、 培養培地中で16時間培養した。培養培地を新鮮培地で入れ替え、48時間で、 後移入COS細胞をトリプシン/ E D T A (Gjbco社)処理によ り懸濁し、HRV結合用の2、Loamプレート並びに24ウ工ル組織培養プレ ート中に細分した。72時間で、細胞を10ccプレートカラ、5mMEDTA /HBSSで採集し、LFA−1:I−ティングプラスチックへの粘着および免 疫蛍光分析用に加工した。
LFA−おHRVム LFA−IGSKW−3からTS2/4LFA−1mAb セファローズ上でイ ムノアフィニティクロマトグラフにより精製し、2mMの?1gcl、および1 %のオクチルグルコシドの存在下にpH11,5で溶出させた。LFA−1(1 0μg/200μm/6にプレート)を微生物学的ペトリ皿に2a+Mの?1g CZ、を含むPBS (リン酸塩緩衝塩水)中でオクチルグルコシドを0.1% に希釈し4℃で一夜インキユベートすることによって結合させた。各プレートを 1%BSA (ウシ血清アルブミン)でブロックし、21のl′Igc!2.0 、2 %B S A−0,025%(D1’す4 F、および50 pg/wt (Dジェンタマイシンを含有するPBS中で保存した。
5%FC3(ウシ胎児血清)、2mFのMgα、、0.025%のアザイドを含 有するPBS (バッファー)中の5lcr標16cO3細胞をLFA−1コー テイングマイクロタイタープレート中で5μg/dのRRI/1およびR6,5 の存在または不存在下に25℃、1時間でインキュベートした。粘着してない細 胞をパンファーで3回洗浄することにより除去した。粘着細胞はEDTAの添加 により10+eMに溶出し、γ−計算した。
膳−来 RRI/iR6,5、LB−2、またはCL 203(Dような抗I CAM− 1抗体は同定されている。これら抗体がI CAM−1機能を抑制し得るならば 、これらの抗体はI CAM−1分子の特定の部位(これがまたI CAM−1 機能に重要である)に結合し得なければならない。即ち、前述のI CAM−1 の欠落変異体を調製し、上記の抗I CAM−1抗体が上記欠落体に結合し得る 程度を測定することによって、欠落ドメインが機能上重要であるかどうかを見る ことができる。
I CAM−1は複合膜たん白質であり、その細胞外ドメインは5つの1g様C −ドメインからなるものと予測される。LFA−1を結合するのに含まれるドメ インを同定するには、ドメイン3、およびドメイン4と5 (カルボキシル未満 )をオリゴヌクレオチド特異性変異誘発により欠落させ、COS細胞中で発現後 官能的に試験した。さらに、全細胞質ドメインを欠落させてI CAM−1反応 へのその潜在的影響を確認した0期待したように、細胞質ドメイン欠落体、Y4 76/”はRR1/1、R6,5、LB−2およびCL203の反応性の喪失を 示さないのに対し、ドメイン3の欠落体F184−R451はCL203反応性 の減少および喪失をもたらした(第20図)、即ち、CL203エピトープはド メイン4中に存在するようであるが、RR1/1、R6,5およびLB−2は2 ケのアミノ末端ドメイン中に存在するようである。
3つの欠落変異体はすべてLFA−1に対し野生型レベルの粘着性を示した(第 21図)、ドメイン1.2および3中の予測β−ターンでのアミノ酸置換体も調 製しCO8細胞中での発現後機能性試験した。R6,5エピトープはドメイン2 の配列EIIIGGAに局在化しまたドメイン1中にR39を含み得るが、RR I/1とLB−2は共にドメイン1のR13に依存している(第22図)。
さらに、RR1/1結合性は配列D71GO3中での変異により減少した。N1 03およびN163のN−結合グリコシル化部位を削減する変異はRR1/1、 R6,5とLB−2、L F A −111RV結合性を減少させた。これらの 変異はI CAM−1ダイマーを発生させるような加工を行うようである。
らさなかった(第23および24図)、ドメイン1のアミノ酸、R13とD60 の両方はLFA−1と結合することによって含まれる(第25図)。
即ち、LFA−1およびHRV結合性はI CAM−1のアミノ末端1末端ドメ インの機能であるようである。第26図はICAM−1末端ドメインの配列を示 す。
本発明をその特定の実施態様について説明して来たが、更なる修正が可能である ことは理解し得ることであり、本出願は、一般に、本発明の原理に従いかつ本発 明が関係する技術内での公知または慣用的実施に含まれるようなまた特許請求す るような本質的な特徴に適用し得るような本明細書の記載からの回避を包含する すべての変形、用途または適用を含むものとする。
FIG、1゜ 正常細胞/LFA−1欠損細胞粘着 時間(分) 患者番号 1 23 A 5 EBV形質転換B−細胞 FIG、5 A、 B。
Sl 2 3 4f234 FIG、 6゜ 5LJBSTJTLiTE;14g=7C) SUDSTiTU7二ことミET FIG、11゜ FIG、12゜ FIG、1.!、。
温度0口 CPM X 1[]00 CPM X 1000 CPM x 1100 OCP X 1001 00OICA欠落変異体へのMab結合性F185−P284 P2BI!、− Rム51 YA75/◆ICAM−1欠落変異体、ρLFA−1への結合性IC AM−1ドメイン2変異体のLFA−1への結合性ICAM−1ドメイン3変異 体のLFA−1への結合性ICAM−1ドメイン1変異体のLFA−1への結合 性FIG、 26 ICAMアミン末端ドメイン相同性 O 国際調査報告 1111$1MaInl’nl Ame14a1mlR11a、 p(τ/rs E91042<2

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.天然不純物を実質的に含まないICAM−1またはその官能性誘導体。 2.前記ICAM−1がリンパ球表面上に存在する分子にさらに結合し得る請求 項1記載のICAM−1。 3.ICAM−1分子が次の群から選ばれた少なくとも1種のポリペプチドをさ らに含有する請求項2記載のICAM−1分子:(a)−V−T−C−S−T− S−C−D−Q−P−K;(b)−X−G−S−V−L−V−T−C−S−T− S−C−D−Q−P−K;(c)−L−L−G−I−E−T−P−L;(d)− F−L−T−V−Y−X−T;(e)−V−E−L−A−P−L−P;(f)− E−L−D−L−R−P−O−G−L−E−L−F−E;(g)−L−N−P− T−V−T−Y−G−X−D−S−F−S−A−K;(h)−S−F−P−A− P−N−V;(i)−L−R−G−E−K−E−L;(j)−R−G−E−K− E−L−K−R−E−P;(k)−L−R−G−E−K−E−L−K−R−E− P−A−V−G−E−P−A−E;(l)−P−R−G−G−S; (m)−P−G−N−N−R−K; (n)−Q−E−D−S−Q−P−M;(o)−T−P−E−R−V−E−L− A−P−L−P−S;(P)−R−R−D−H−H−G−A−N−F−S;およ び(q)−D−L−R−P−Q−G−L−E。 4.前記官能性誘導体がリンパ球表面上に存在する分子に結合し得るICAM− 1のフラグメントである請求項2記載の官能性誘導体。 5.前記官能性誘導体がリンパ球表面上に存在する分子に結合し得るICAM− 1の変異体である請求項2記載のICAM−1の官能性誘導体。 6.前記官能性誘導体がリンパ球表面上に存在する分子に結合し得るICAM− 1のアナログである請求項2記載のICAM−1の官能性誘導体。 7.前記官能性誘導体がリンパ球表面上に存在する分子に結合し得るICAM− 1の化学誘導体である請求項2記載のICAM−1官能性議導体。 8.ICAM−1またはその官能性誘導体を発現し得る組換えDNA分子。 9.前記ICAM−1またその官能性誘導体が次の群からなる少なくとも1種の ポリペプチドをコードし得る請求項8記載のDNA分子: (a)−V−T−C−S−T−S−C−D−Q−P−K;(b)−X−G−S− V−L−V−T−C−S−T−S−C−D−Q−P−K;(c)−L−L−G− I−E−T−P−L;(d)−F−L−T−V−Y−X−T;(e)−V−E− L−A−P−L−P;(f)−E−L−D−L−R−P−Q−G−L−E−L− F−E;(g)−L−N−P−T−V−T−Y−G−X−D−S−F−S−A− K;(h)−S−F−P−A−P−N−V;(i)−L−R−G−E−K−E− L;(j)−R−G−E−K−E−L−K−R−E−P;(k)−L−R−G− E−K−E−L−K−R−E−P−A−V−G−E−P−A−E;(l)−P− R−G−G−S; (m)−P−G−N−N−R−K; (n)−Q−E−D−S−Q−P−M;(o)−T−P−E−R−V−E−L− A−P−L−P−S;(p)−R−R−D−H−H−G−A−N−F−S;およ び(q)−D−L−R−P−Q−G−L−E。 10.(a)ICAM−1を発現する細胞の膜からICAM−1を可溶化して可 溶化ICAM−1調製物を調製すること、(b)上記可溶化ICAM−1調製物 をアフィニティマトリックスに導入すること、このマトリックスがICAM−1 に結合し得る固定化抗体を含有していること、(c)上記ICAM−1を上記ア フィニティマトリックスの抗体に結合させること、 (d)上記マトリックスから上記抗体に結合し得ない化合物を除去すること、お よび (e)上記ICAM−1を実質的に純粋な形で上記マトリックスから溶出させる ことによって回収すること、の各工程を含むことを特徴とするICAM−1の回 収方法。 11.(f)工程(e)の回収ICAM−1を分離用ゲル電気泳動によって精製 すること、および (g)上記回収ICAM−1を工程(f)で用いたゲルから溶出させること、 の各工程をさらに含む請求項10記載の方法。 12.請求項10〜11のいずれか1項記載の方法によって調製したICAM− 1。 13.ICAM−1およびICAM−1の官能性誘導体からなる群がら選ばれた 分子に結合し得る抗体。 14.前記抗体がモノクローナル抗体である請求項13記載の抗体。 15.R6−5−D6である請求項14記載のモノクローナル抗体。 16.前記分子がリンパ球表面上に存在するレセプターに結合し得かつ前記分子 への前記抗体への結合が前記分子の上記リンパ球のレセプター分子への結合能力 を損う請求項13記載の抗体。 17.前記抗体がモノクローナル抗体である請求項16記載の抗体。 18.標識した形の請求項13〜17のいずれか1項記載の抗体。 19.請求項14、15または17のいずれか1項記載のモノクローナル抗体を 産生し得るハイブリドーマ細胞。 20.モノクローナルR6−5−D6を産生し得るハイブリドーマ細胞。 21.前記分子に結合し得る、請求項13〜17のいずれか1項記載の抗体のフ ラグメント。 22.(a)動物をICAM−1発現性細胞で免疫すること、(b)上記動物の ひ臓細胞をミエローマ細胞系と融合させること、 (c)融合させたひ臓およびミエローマ細胞に抗体産生性ハイブリドーマ細胞を 形成させること、および(d)上記ハイブリドーマ細胞をICAM−1に結合し 得る抗体を産生し得る所望のハイブリドーマ細胞についてスクリーニングするこ と、 の各工程を含むことを特徴とするICAM−1に結合し得る抗体を産生する所望 のハイブリドーマ細胞の調製方法。 23.工程(a)において、動物をICAM−1を発現するがLFA−1は発現 しない細胞で免疫し、さらに、スクリーニング工程(d)が、 (1)前記ハイブリドーマ細胞のいずれかから産生した抗体をリンパ球調製物と 一緒にインキュベートすること、該リンパ球調製功が凝集し得る複数の細胞を含 有すること、(2)上記の産生した抗体を上記リンパ球調製物の上記細胞の凝集 を抑制する能力について試験すること、および(3)前記所望のハイブリドーマ 細胞として、上記リンパ球調製物の上記細胞の凝集を抑制し得る抗体を産生する ハイブリドーマ細胞を選択すること、 の各工程を含む請求項22記載の方法。 24.スクリーニング工程(d)が、 (1)前記ハイブリドーマ細胞のいずれかから産生した抗体を、(a)凝集し得 る特性および(h)ICAM−1を結合し得る抗体の存在下では凝集し得ない特 性を有する複数の細胞を含有するリンパ球調製物と一緒にインキュベートするこ と、(2)前記ハイブリドーマから産生した前記抗体がLFA−1群分子の1員 に結合しないことを確認すること、(3)前記ハイブリドーマ細胞として、上記 リンパ球調製物の細胞の自発性凝集を抑制し得る抗体を産生するハイブリドーマ 細胞を選択すること、および (4)前記ハイブリドーマから産生した抗体がLFA−1群分子の1員に結合し ないことを確認すること、の各工程を含む請求項22記載の方法。 25.請求項22〜24のいずれか1項記載の方法から得られたハイブリドーマ 細胞。 26.請求項25記載のハイブリドーマ細胞により産生させた抗体。 27.(a)細胞間粘着のアンタゴニストであり得る非免疫グロブリン剤をリン パ球調製物と共にインキュベートすること、該リンパ球調製物が凝集し得る複数 の細胞を含有すること、(b)上記リンパ球調製物を試験して上記非免疫グロブ リン剤の存在が上記リンパ球調製物の上記細胞の凝集を抑制するかどうかを測定 すること、上記凝集の抑制が上記非免疫グロブリン剤を細胞間粘着のアンタゴニ ストとして同定すること、を特徴とする細胞間粘着の非免疫グロブリンアンタゴ ニストの同定方法。 28.哺乳動物の特異的防御系の応答に由来する炎症の治療方法において、 そのような治療を必要とする対象体に上記炎症を抑制するのに十分な量の抗炎症 剤を投与することを含み、該炎症剤がICAM−1に結合し得る抗体、ICAM −1に結合し得る抗体フラグメント、ICAM−1、ICAM−1の官能性誘導 体、およびICAM−1の非免疫グロブリンアンタゴニストからなる群より選ば れることを特徴とする上記治療方法。 29.ICAM−1の非免疫グロブリンアンタゴニストがLFA−1以外のIC AM−1の非免疫グロブリンアンタゴニストである請求項28記載の方法。 30.ICAM−1の官能性誘導体がICAM−1のフラグメントである請求項 28記載の方法。 31.ICAM−1またはICAM−1の官能性誘導体が可溶性たん白質である 請求項28記載の方法。 32.前記可溶性たん白質がICAM−1のトランスメンブランドメインを欠落 している請求項31記載の方法。 33.前記可溶性たん白質がICAM−1の細胞質ドメイッを欠落している請求 項31記載の方法。 34.前記抗炎症剤がICAM−1に結合し得る抗体である請求項28記載の方 法。 35.前記抗体がモノクローナル抗体である請求項34記載の方法。 36.前記モノクローナル抗体がモノクローナル抗体R6−5−D6である請求 項35記載の方法。 37.前記抗炎症剤が抗体のフラグメントであり、このフラグメントがICAM −1に結合し得るものである請求項28記載の方法。 38.前記フラグメントが抗体R6−5−D6のフラグメントである請求項37 記載の方法。 39.前記炎症が特異的防御系の反応である請求項28記載の方法。 40.前記炎症が遅延型過敏反応である請求項28記載の方法。 41.前記炎症が乾癬症である請求項28記載の方法。 42.前記炎症が自己免疫疾患症である請求項28記載の方法。 43.前記自己免疫疾患がレイナード症候群(Reynaud′s syndr ome)、自己免疫甲状腺炎、EAE、多発性硬化症、リウマチ様関節炎および 紅班性狠瘡からなる群より選ばれる請求項42記載の方法。 44.前記炎症が臓器移植拒絶に対する応答に存在する請求項28記載の方法。 45.前記臓器移植が腎臟移植である請求項44記載の方法。 46.前記炎症が組織移植拒絶の応答に存在する請求項28記載の方法。 47.LFA−1に結合し得る抗体、LFA−1に結合し得る抗体の官能性誘導 体、およびLFA−1の非免疫グロブリンアンタゴニストからなる群より選ばれ た薬剤を投与することをさらに含む請求項28記載の方法。 48.免疫抑制剤を投与することをさらに含む請求項28記載の方法。 49.前記免疫抑制剤を前記対象体に次善の投与量で投与する請求項48記載の 方法。 50.前記免疫抑制剤がデキサメセゾン、アザチオピリンおよびシクロスポリン Aからなる群より選ばれる請求項48記載の方法。 51.前記抗炎症剤を前記対象体に予防的に投与する請求項28または48のい ずれか1項記載の方法。 52.前記抗炎症剤を前記対象体に治療的に投与する請求項28または48のい ずれか1項記載の方法。 53.移行にLFA−1群の官能性1員を必要とする造血腫瘍細胞の転移を抑制 する方法において、 そのような治療を必要とする患者に上記の転移を抑制するのに十分な量の抗炎症 剤を投与することを含み、この抗炎症剤がICAM−1に結合し得る抗体、IC AM−1に結合し得る抗体フラグメント、ICAM−1、ICAM−1の官能性 誘導体およびICAM−1の非免疫グロブリンアンタゴニストからなる群より選 ばれることを特徴とする上記方法。 54.ICAM−1の非免疫グロブリンアンタゴニストがLFA−1以外のIC AM−1の非免疫グロブリンアンタゴニストである請求項53記載の方法。 55.前記抗炎症剤がICAM−1に結合し得る抗体である請求項53記載の方 法。 56.前記抗体がモノクローナル抗体である請求項55記載の方法。 57.前記モノクローナル抗体がモノクローナル抗体R6−5−D6である請求 項56記載の方法。 58.前記抗炎症剤が抗体のフラグメントであり、このフラグメントがICAM −1に結合し得るものである請求項53記載の方法。 59.前記フラグメントが抗体R6−5−D6のフラグメントである請求項58 記載の方法。 60.ICAM−1発現性腫瘍細胞の増殖を抑制する方法において、そのような 治療を必要とする患者に上記の増殖を抑制するのに十分な量の毒素を投与するこ とを含み、この毒素がICAM−1に結合し得る毒素由来抗体、ICAM−1に 結合し得る毒素由来抗体フラグメント、LFA−1群分子の毒素由来1員および LFA−1群分子の1員の毒素由来官能性誘導体からなる群より選ばれることを 特徴とする上記方法。 61.LFA−1発現性腫瘍細胞の増殖を抑制する方法において、そのような治 療を必要とする患者に上記の増殖を抑制するのに十分な量の毒素を投与すること を含み、この毒素が毒素由来ICAM−1およびICAM−1の毒素由来官能性 誘導体からなる群より選ばれることを特徴とする上記方法。 62.特異的防御系の応答に由来する炎症を有する懸念のある哺乳動物対象体の 該炎症の存在および位置を診断する方法において、(a)上記対象体にICAM −1を発現する細胞を同定し得る検出可能に標識した結合性リガンドを含有する 組成物を投与すること、および (b)上記結合性リガンドを検出すること、を特徴とする上記方法。 63.特異的防御系の応答に由来する炎症を有する懸念のある哺乳動物対象体の 該炎症の存在および位置を診断する方法において、(a)上記対象体の組織サン プルをICAM−1を発現する細胞を同定し得る検出可能に標識した結合性リガ ンドを含有する組成物と共にインキュベートすること、および(b)上記結合性 リガンドを検出すること、を特徴とする上記方法。 64.前記結合性リガンドを前記組織サンプル中に結合させる請求項62または 63のいずれか1項記載の方法。 65.前記結合性リガンドがICAM−1に結合し得、このリガンドが抗体また は抗体のフラグメントからなる群より選ばれる請求項62または63のいずれか 1項記載の方法。 66.前記抗体がモノクローナル抗体である請求項65記載の方法。 67.モノクローナル抗体がモノクローナル抗体R6−5−D6である請求項6 6記載の方法。 68.前記結合性リガンドがICAM−1のDNA配列およびICAM−1遺伝 子のmDNA配列からなる群より選ばれた分子に結合し得る核酸分子である請求 項62または63のいずれか1項記載の方法。 69.前記核酸分子が次の群からなる少なくとも1種のポリペプチドをコードす る請求項68記載の方法:(a)−V−T−C−S−T−S−C−D−Q−P− K;(b)−X−G−S−V−L−V−T−C−S−T−S−C−D−Q−P− k;(c)−L−L−G−I−E−T−P−L;(d)−F−L−T−V−Y− X−T;(e)−V−E−L−A−P−LP; (f)−E−L−D−L−R−P−Q−G−L−E−L−F−E;(g)−L− N−P−T−V−T−Y−G−X−D−S−F−S−A−K;(h)−S−F− P−A−P−N−V;(i)−L−R−G−E−K−E−L;(j)−R−G− E−K−E−L−K−R−E−P;(k)−L−R−G−E−K−E−L−K− R−E−P−A−V−G−E−P−A−E;(l)−P−R−G−G−S; (m)−P−G−N−N−R−K; (n)−Q−E−D−S−Q−P−M;(o)−T−P−E−R−V−E−L− A−P−L−P−S;(p)−R−R−D−H−H−G−A−N−F−S;およ び(q)−D−L−R−P−Q−G−L−E。 70.ICAM−1発現性腫瘍細胞を有する懸念のある哺乳動物対象体のかかる 細胞の存在および位置を診断する方法において、(a)上記対象体にICAM− 1に結合し得る検出可能に標識した結合性リガンドを含有する結合性リガンドを 投与すること、このリガンドは抗体および抗体フラグメントからなる群から選ば れ、該フラグメントはICAM−1に結合し得ること、および (b)上記結合性リガンドを検出すること、を特徴とする上記方法。 71.特異的免疫系の応答に由来する炎症を有する懸念のある哺乳動物対象体の 該炎症の存在および位置を診断する方法において、(a)上記対象体の組織サン プルをICAM−1を発現する細胞を同定し得る検出可能に標識した結合性リガ ンドを含有する組成物と共にインキュベートすること、および(b)上記結合性 リガンドを検出すること、を特徴とする上記方法。 72.前記結合性リガンドを前記組織サンプル中に存在するICAM−1に結合 させる請求項70または71のいずれか1項記載の方法。 73.前記結合性リガンドがICAM−1に結合し得るモノクローナル抗体、お よびICAM−1に結合し得る上記モノクローナル抗体のフラグメントからなる 群より選ばれる請求項70または71のいずれか1項記載の方法。 74.モノクローナル抗体がモノクローナル抗体R6−5−D6である請求項7 3記載の方法。 75.LFA−1群分子の1員を発現する腫瘍細胞を有する懸念のある対象体の かかる細胞の存在および位置を診断する方法において、 (a)上記対象体にLFA−1群分子の1員に結合し得る検出可能に標識した結 合性リガンドを含有する組成物を投与すること、このリガンドはICAM−1お よびICAM−1の官能性誘導体からなる群より選ばれること、および(b)上 記結合性リガンドを検出すること、を特徴とする上記方法。 76.LFA−1群分子の1員を発現する腫瘍細胞を有する懸念のある対象体の かかる細胞の存在および位置を診断する方法において、 (a)上記対象体の組織サンプルをLFA−1群分子の1員に結合し得る検出可 能に標識した結合性リガンドを含有する組成物の存在下にインキュベートするこ と、このリガンドはICAM−1およびICAM−1の官能性誘導体からなる群 より選ばれること、および (b)上記組織サンプル中に存在するLFA−1群分子の1員に結合させた上記 結合性リガンドを検出すること、を特徴とする上記方法。 77.(a)ICAM−1に結合し得る抗体、ICAM−1に結合し得る抗体フ ラグメント、ICAM−1、ICAM−1の官能性誘導体、およびICAM−1 の非免疫グロブリンアンタゴニストからなる群より選ばれた抗炎症剤、および( b)デキサメセゾン、アザチオピリンおよびシクロスポリンAからなる群から選 ばれた少なくとも1つの免疫抑制剤、を含む薬剤組成物。 78.1種の免疫抑制剤を含有し、この免疫抑制剤がデキサメセゾン、アザチオ ピリンおよびシクロスポリンAからなる群より選ばれる請求項77記載の薬剤組 成物。 79.前記フラグメントがICAM−1のドメイン1、2および3を含有する請 求項4記載の官能性誘導体。 80.前記フラグメントがICAM−1のドメイン1および2を含有する請求項 4記載の官能性誘導体。 81.前記フラグメントがICAM−1のドメイン1を含有する請求項4記載の 官能性誘導体。 82.前記フラグメントがICAM−1のドメイン1、2および3を含有する請 求項30記載の方法。 83.前記フラグメントがICAM−1のドメイン1および2を含有する請求項 30記載の方法。 84.前記フラグメントがICAM−1のドメイン1を含有する請求項30記載 の方法。 85.哺乳動物対象体の非特異的防御系の応答に由来する炎症の治療方法におい て、 そのような治療を必要とする対象体に上記炎症を抑制するのに十分な量の抗炎症 剤を投与することを含み、この抗炎症剤がICAM−1のドメイン1、2および 3を含有するICAM−1のフラグメント、ICAM−1のドメイン1および2 を含有するICAM−1のフラグメント、およびICAM−1のドメイン1を含 有するICAM−1のフラグメントからなる群から選ばれることを特徴とする上 記方法。
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