JPH05500206A - Grfペプチド - Google Patents

Grfペプチド

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JPH05500206A
JPH05500206A JP2508039A JP50803990A JPH05500206A JP H05500206 A JPH05500206 A JP H05500206A JP 2508039 A JP2508039 A JP 2508039A JP 50803990 A JP50803990 A JP 50803990A JP H05500206 A JPH05500206 A JP H05500206A
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ジェームス,スチーブン
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クーパーズ アニマル ヘルス リミテッド
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Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 GRFペプチド 本発明は、生物活性ペプチドに関する。
多くのポリペプチドホルモン、たとえば成長ホルモンが、医薬的にまた畜産業に おいて重要になっている。成長ホルモンはすべてのを椎動物に見出され、たとえ ば成長を促進しく体形成)、また乳汁の産生を増大させる(催乳)ことが知られ ている。成長ホルモン(GH)の制御および放出は、を椎動物において成長ホル モンの量を増大もしくは減少させることができる他のホルモンまたは「因子」に 依存する。成長ホルモンの放出は、成長ホルモン放出因子(GRF)として知ら れる成長ホルモン放出ペプチド、成長ホルモン放出ホルモン(GHRH)または ソマトクリニンの作用に応答して行われる。
゛人−り研究所からの2つの最初の報告には、ヒト膵臓(h p)腫瘍からの4 4個までのアミノ酸を有する成長ホルモン放出ペプチドが記載されている(Ri ver et all 982 ; Guillemin et al l 9 82 ) oそれは、生理的用量で成長ホルモンを特異的に放出させ、正常動物 において視床下部から分泌され、下垂体成長ホルモン細胞でその活性を発揮する GH放出ホルモンと同一であることが明らかにされた。ツマトスチタン(ソマト トロフィン阻止因子)とGRFのバランスが、下垂体に対する一次刺激となって 哺乳動物の特徴的なGH放出像を与えるものと考えられている。
多くの種からのGRFのアミノ酸配列か報告されている(Felix et a l、 l 985 ) 、これらは、44アミノ酸ペプチドであり、最も高度に 保存されている領域は残基l〜27、最も変動かある領域は残基31〜44であ る。
完全配列にはかなりの種交差活性があって、たとえば、hpGRF−44はヤギ で良好な応答を誘導する(Hartetal1984)。さらに、その分子の最 も重要な活性は1〜27の領域に局在すると考えられ、この領域の多くの類縁体 には、モデル種において活性の改善が認められている(Lance et al  1984) Oヒトでの使用と同様に、hpGRFのウシへの投与は、乳汁の 産生を改善しく8nright et al 1986 ) 、そのGH放出活 性を介して窒素貯留を増大させる(Moseley et al 19 B ?  )ことができる。
種特異的配列(Felix et at 1985より)1〜27共通配列:  YADA[FTNSYRKVLGQLSARKLLQDIM28〜44ヒトGR F : 5RQQGESNQERGARARL−NH2ブタGRF : 5RQ QGERNQEQGARVRL−NH。
ウシGRF : NRQQGERNQEQGAKVRL−NHtヤキGRF :  NRQQGERNQEQGAKVRL−NH2ヒツジGRP:NRQQGER NQEQGAKVRL−NH。
(アルファベットはアミノ酸の標準単一文字記号である。
付録1参照) ホルモンに対して励起された抗体によって、ホルモンの活性に影響を与えうろこ とが報告されている。すなわち、EP A−137−234には、成長ホルモン に対する抗体を単離し、動物に投与すると、そのホルモンの活性か増大すること が記載されている。これらの抗体は、EP A−284−406に示されている ように、その問題のホルモンの適当なフラグメントで宿主動物を免疫しかしなが ら、Armstrong et al (1989)は、すべてのGRF分子に 対する免疫処置は、このホルモンの活性を阻害することになると報告している。
さらに、Reynolds et al (1989)は、コルチコトロピン放 出因子(CRF)のある種のフラグメントに対する免疫処置は、循環グルココル チコイドの減少から明らかなように、その活性を消失させたと報告している。
これに反し、完全GRFに対する抗体を産生ずるGRFの特定のフラグメントを を椎動物に投与することにより、そのを椎動物においてGRFの活性を増強でき ることが発見された。このGRFの増強は、そのを椎動物における成長、屠体組 成、乳汁産生およびGHの他の生物学的効果を刺激するものと考えられる。本明 細書で用いられる「フラグメント」の語は、全GRF分子に対する言及を排除す るものである。
したがって第一の態様においては、本発明は、GRFの28〜44アミノ酸配列 をまたぐ領域(とくに、GRFの31〜44アミノ酸配列をまたぐ領域)と−次 構造ホモロジーを有するフラグメントもしくはその部分、それらと抗原的にもし くは免疫原的に均等なペプチドもしくは分子、またはそれらの塩を、を椎動物に 投与することによる、そのを椎動物における成長ホルモン放出因子の活性を増強 (上昇または促進)させる方法を提供する。
本明細書で用いられる「増強」の語は、フラグメントが直接または間接に、ホル モンの活性を上昇または促進するように働くことをいう。ペプチドは、天然の蛋 白質から誘導しても、また本技術分野において既知の方法を用い、化学的に合成 しても、組換え遺伝子産物として製造hpGRFの31〜44領域は次の通りで ある。
Chx−C1y−(:Lu−8@r−Amn−Gin−GLu−^rg−Guy −^1a−^rg−Aim−Arg−Lau「−次構造ホモロジー」の語は、他 の種からのGRF分子の相当する領域を正確に複写するペプチド、および、その ペプチドから産生される抗体の性質を実質的に変化させないような1個または2 個以上のアミノ酸の「保存的置換」を有する他のペプチドを意味する(「保存的 置換」の語は、前文において機能的に定義されている)。
この場合、保存的である置換の例には、元のアミノ酸残基と実質的に同じ疎水性 、サイズ、電荷、および/または芳香性を有する置換が包含される。このような 置換および修飾はすべて、ペプチド化学の技術分野における熟練者には一般的に よく知られている。たとえば、候補となる置換としては、グリシンに対するプロ リンおよびその逆、グリシンに対するアラニンまたはバリンならびにその逆、ロ イシンまたはメチオニンに対するイソロイシンおよびその逆、チロシンに対する トリプトファンおよびその逆、リジンに対するヒスチジンおよびその逆、アスパ ラギンに対するセリンおよびその逆、システィンに対するスレオニンおよびその 逆、スレオニンに対するセリンまたはアラニンおよびその逆、アスパラギンに対 するグルタミンおよびその逆を挙げることができる。
「抗原的に均等」の語は、本発明のペプチドまたはその部分に対して励起された 場合、そのを椎動物または類似のを椎動物において、成長ホルモン放出因子の生 物活性の増強作用を示す抗体によって特異的に認識されるペプチドまたはその均 等体を意味する。「免疫原的に均等」の語は、そのペプチドが、適当な処方でを 椎動物に抗体を励起するために使用できて、その抗体はそのを椎動物において放 出因子の活性を増強する作用を有することを意味する。
とくに、抗原的にまたは免疫原的に均等なペプチドとしては、上述の領域よりわ ずかに短いかもしくは長いペプチド、または上述の領域と実質的に重複するペプ チドを使用できる。とくに、上述のフラグメントより短い、抗原的に均等なペプ チドが使用できる。その動物自身のGRFの配列からの変動はより大きな免疫応 答を惹起することがあり、一方、その動物自身のGRFまたは標的GRF (た とえば、移植組織を介して外因的に導入されたGRF)をなお認識できる抗体を 産生ずる。したがって、投与される動物以外の種からの本発明の小ペプチドを投 与するか(たとえばヒツジペプチドのブタへの投与)または投与されるペプチド に非天然もしくは非保存的アミノ酸置換を結合することが有利である。
さらに、ペプチドの合成前または後に、アミノ酸残基の1個または2個以上を化 学的に修飾したペプチドが、そのペプチドの機能、すなわち特異的な抗体のin  viv。
での産生能を実質的に変化することなく残存している限り、使用できる。このよ うな修飾には、酸もしくは塩基とくに生理的に許容される有機もしくは無機酸お よび塩基による塩の形成、末端カルボキシル基のエステルもしくはアミドの形成 、ならびにN−t−ブトキシカルボニルのようなアミノ保護基の結合が包含され る。このような修飾は、ペプチドをin vivoにおける代謝から保護できる 。ペプチドは、単一コピーとして存在しても、また多重体たとえば(31〜44 )+(31〜44)または(31〜44)+(44〜31)のような縦列反復配 列として存在してもよい。このような縦列または多重配列は、それ自身十分に抗 原性であり、担体の使用を省略できる場合がある。
ペプチドをN末端とC末端か互いに連結したループとして形成させること、また は1個もしくは2個以上のシスティン残基を末端に付加させることは、抗原性の 増大および/またはジスルフィド結合の形成を可能にする利点がある。ペプチド を、担体、好ましくはポリペプチドに共有結合で連結する場合には、本発明のペ プチドがループを形成するような配置が好ましい。適当には、そのペプチドを、 C末端でアミド化し、付加的アミノ酸たとえばシスティンをN末端に加えると、 接合が促進され、または潜在的な免疫原性が改善される。
本発明の第二の態様は、本発明の第一の態様のペプチド1種または2種以上と担 体およびアジュバント機能を与える手段からなる医薬用抗原性組成物を提供する 。
現在の免疫理論によれば、免疫系を刺激するためまたは免疫系の刺激を促進する ため、免疫原性処方中には担体機能を存在させなければならない。担体は、ヘル パーT細胞エピトープを具現(または担体とともに創製)すると考えられている 。ペプチドは、たとえば架橋により、別個の担体たとえばアルブミン、ミオグロ ビン、細菌トキシンおよびキーホールリンペットヘモシアニンと組み合わせても よい。
さらに最近になって開発された、免疫応答においてT細胞の助けを誘発する担体 としてB型肝炎コア抗原(ヌクレオキャプシド蛋白質とも呼ばれる)、推定T細 胞エピトープたとえばThr−Ala−3er−Gly−Va 1−Ala−G lu−Thr−Thr−Asn −Cys、β−ガラクトシダーゼおよびインタ ーロイキン−1の163〜171ペプチドがある。後者の化合物は、担体ともア ジュバントとも、またその両者とも、様々に考えることができる。また、同種ま たは異種の本発明のペプチドの数個のコピーを互いに架橋させることもできる。
この場合には、別個に担体自体がなくても、このような架橋て担体機能か与えら れる。適当な架橋剤としては、S i gmaおよびPierceのカタログに ある試剤、たとえばゲルタールアルデヒド、カルボジイミドおよび4−(N−マ レイミドメチル)シクロヘキサン−1−カルボン酸スクシンイミジルエステルを 挙げることができる。
最後に挙げた試剤は、C末端のシスティン残基があれば、その−3H基を利用す る。
MBS (m−マレイミドベンゾイル−N−ヒドロキシスクシンイミド)または ゲルタールアルデヒドを用いる架橋または接合は、適当には、ポリペプチドたと えばそのペプチド自体、T細胞エピトープ、最も適当にはキーホールリンペット ヘモシアニンに行われる。
ペプチドを、適当な宿主中で、適当なヌクレオチド配列の発現によって製造する 場合には、そのペプチドは、T細胞を介助するかまたは担体として作用するペプ チド配列との融合生成物として発現させるのが宥和である。
Kabingenの“Ecosec”システムは、このような配列の例である。
“Ecosec”は商標名である。
適当なアジュバントは、ワクチンの分野の熟練者にはよく知られている。たとえ ば、フロイントの完全もしくは不完全アジュバント、水酸化アルミニウム、サポ ニン、DEAE−デキストラン、ムラミルジペプチド、鉱油、中性油(たとえば 、ミグリオール)、植物油(たとえば、落花生油)、″[scoms’ 、リポ ソーム、Novasomesもしくは類似の製品、Pluronicポリオール 、またはRibiアジュバントシステム(たとえば、GB−A−2189141 参照)がある。“Pluronic″は登録商標である。
本発明のペプチドは、他の抗原に連結して、二相性効果をもたせることもできる 。たとえば、ペプチドをソマトスタチンの全分子もしくは部分に連結して、抗− GRF抗体に加えて、成長を促進する抗−ソマトスタチン抗体を創製するか、ま た同時に免疫去勢を付与する性ホルモンの全分子もしくは部分に、または黄体形 成ホルモン放出ホルモン(LHRH)の部分もしくは全分子に連結するか、また 成長ホルモン作用の同時増強を付与する成長ホルモンの全分子もしくは部分、あ るいは成長もしくは屠体の改良に関与する他の任意のペプチドホルモンに連結さ せることができる。
ペプチドならびにアジバントおよび/または担体は、既知のまたは今後発見され る送達ビヒクルおよび基準を用い、本技術分野の熟練者によって創案される任意 の適当な方法で処方することができる。とくに、この処方は、生物学的分解ポリ マー、たとえば、EP−A−58481(ICI)に記載されたラクチドグリコ リド共重合体のようなポリマーをベースとすることができる。本発明のペプチド は(他の抗原に連結されていてもいなくても)、他のペプチドを増強する他の免 疫処置操作(たとえば細菌、ウィルスまたは寄生虫感染に対する)と組み合わせ て使用することもできる。
本発明の他の態様では、28〜44からなる領域からのGRF配列に対する抗G RF−抗体(とくにGRF31〜44または35〜44のフラグメントに対する 抗GRF−抗体)、またはそれらと抗原的にもしくは免疫原的に均等なペプチド 、またはそれらの塩を提供する。適当には、これらの抗GRF−抗体は、GRF または本発明のGRFフラグメントと複合体を形成させることができる。
本発明のさらに他の態様では、正常または異常を椎動物を、その生物学的特性と くにGHに関連した生物学的効果を変えるために、上述の小ペプチドもしくは抗 原性組成物、または抗GRF−抗体(適当には、GRFまたはGRFのフラグメ ントと予め複合体化した抗GRF−抗体)で処理する方法を提供する。たとえば 、そのを椎動物の成長は、正常レベルを越えてもしくは加速された速度で上昇も しくは増大し、また、異常に低いレベルの成長はそれを正常まで高めることかで きる。同様に、乳汁の産生は、GHに関連した他の生物学的効果たとえば屠体組 成とともに向上もしくは増大する。たとえば、窒素貯留および赤肉対脂肪比もこ のような方法の利用により増大する。「を推動物」の語には、ヒトおよびヒト以 外の動物が包含される。
本発明の小ペプチドおよび抗原性組成物は通常、静脈内、皮下または筋肉内に投 与されるが、本発明の一部の処方は経鼻、経皮、経口および経直腸投与にも適し ている。抗原はまた、宿主を推動物中で複製される遺伝子操作細菌、酵母または ウィルスによる融合蛋白質としての発現によって投与することもできる。とくに 、本発明の小ペプチドおよび抗原は、本技術分野で知られている方法を用いる細 菌担体の利用により、たとえばサルモネラ菌の二重aro変異体を用いて(国際 特許出願P CT /、GB88101143、国際公告第Wo8910585 6号として公告、参照)提供できる。処方は通常、滅菌され、(非経口投与の場 合)実質的にパイロジエンを含まないように精製され、単位用量は通常、本発明 の小ペプチド1〜1000μg、典型的には10〜500μg、好ましくは50 μgもしくはそれ未満を包含する。免疫学の分野ではよく知られているように、 1回または2回以上の反復免疫処置か有利である。この処方は一般的に、医師ま たは獣医師の経験または裁量によって調製および/または投与される。
本発明のさらに別の態様によれば、上述のペプチドの一つをペプチド合成の既知 の方法または天然GRF分子の適当な切断によって製造する方法を提供する。ペ プチドの合成は、Stewart et al (7969)の一般的方法、あ るいはMarglin & Merrifield (1970)およびそれ以 後の文献に記載された方法により達成される。
たとえば、一つのアプローチでは、ペプチドおよび塩は、ペプチド合成の古典的 方法もしくは固相法による適当なアミノ酸の連続的なカップリング、またはまず ペプチドのサブユニットを合成しついでそれらのカップリングにより形成させる ことができる。この反応は、たとえば導入するアミノ酸の反応させるカルボキシ ル基を活性化し、反応させないアミノおよびカルボキシル基を保護して行われる 。ラセミ化を最小限に抑える適当な活性化剤および保護(遮断)基、ならびに適 当な反応条件(カップリング反応および保護基の除去の両者)の詳細は、上に引 用した文献に記載されている。
すなわち、ペプチドおよびその塩は、反応試剤(I)Y’ −OH(1) (式中、Ylは上記ペプチドの相当するN末端部分ラジカル配列と同じ部分ラジ カル配列である)を、試剤(II)H−Y’、 (II) (式中、Y2は上述のペプチド生成物の残部と同一で、そのC末端部分ラジカル 配列を包含する)を、試剤(I)および(If)の必要な位置を所望により適宜 保護および/または活性化して反応させ、ついで生成物を適宜脱保護し、次に生 成物を適宜、遊離のペプチドまたはその塩に変換することによって製造される。
固相法および類似の技術によるペプチド合成の確立された方法は通常、大規模な 製造には適しておらず(将来は適するようになるとしても)、シたがって、ペプ チドの工業的製造は通常、所望のペプチドをコードするポリヌクレオチド配列で 形質転換した適当な生物体の培養によって行われる。したがって、本発明の別の 態様には、この場合のポリペプチド、この種のポリペプチドをもつ形質転換およ び発現ベクター、それで形質転換された生物体、ならびにそのような生物体の培 養方法を包含する。
したがって、本発明はさらに別の態様として、本技術分野で知られている組換え DNA方法による本発明のペプチドの製造方法を包含する。この方法は、たとえ ば、(i) 本発明のペプチドをコードする遺伝子が導入され、宿主細胞におけ るそのペプチドの発現を可能にするベクターで宿主細胞を形質転換し、 (ii) 形質転換細胞をそのペプチドが発現されるように培養し、ついで (iii)そのペプチドを回収する、各工程からなる。
任意の適当な宿主−ベクターシステムが使用できる。
ベクターはプラスミドであってもよい。この場合、細菌または酵母宿主も使用で きる。別法として、ベクターはウィルスベクターであってもよい。この場合、ペ プチドの発現を起こさせるためには、哺乳動物の細胞のトランスフェクションを 用いることもできる。本発明のさらに他の態様には、本発明の方法によって改変 された特性を存するを推動物も包含される。
次に、本発明の実施例を、添付の図面を参照しながら記述する。
図1は、抗−GRFI−14抗血清で免疫処置されたヒツジにおけるGRF応答 の弱化を示す。
図2は、抗−GRF31〜44抗血清で免疫処置されたヒツジにおけるGRF応 答の増強を示す。
図3は、抗−GRF35〜44抗血清で免疫処置されたヒツジにおけるGRF応 答の増強を示す。
図4は、免疫処置動物における抗−GRF応答の発生を示す滴定曲線である。
図5は、GRFに対するヒツジの生物学的応答への、4時間にわたるGRF 1 〜14.31〜44または35〜44に対する抗体の作用を一覧する。
図6は、初期60分間におけるGRFI−14,31〜44または35〜44に 対する抗体の作用をとくに強調する図である。
とくに指示のない限り、すべてのペプチドは固相ペプチド合成のFtnoc−ポ リアミド法で合成した。一時的なN−α−アミノ基の保護は9−フルオレニルメ チルオキシカルボニル(Fmoc)基で行う。この、塩基に著しく不安定な保護 基の反復切断はN、N−ジメチルホルムアミド中20%ピペリジンを用いて行わ れる。
側鎖の官能基は、そのブチルエーテル(セリン、スレオニンおよびチロシンの場 合)、ブチルエステル(グルタミン酸およびアスパラギン酸の場合)、ブトキシ カルボニル誘導体(リジンおよびヒスチジンの場合)、トリチル誘導体(システ ィンの場合)および4−メトキシ−2,3,6−ドリメチルベンゼンスルホニル 誘導体(アルギニンの場合)として保護される。グルタミンまたはアスパラギン がC末端残基である場合は、側鎖アミン官能基の保護に4.4′−ジメトキシベ ンズヒドリル基が使用される。
固相支持体は、3種のモノマー、ジメチルアクリルアミド(骨格モノマー)、ビ ス−アクリロイルエチレンジアミン(架橋リンカ−)およびアクリロイルザルコ シンメチルエステル(官能化剤)から構成されるポリジメチルアクリルアミドポ リマーをベースとする。使用されるペプチド−樹脂の切断可能な連結剤は酸に不 安定な4−ヒドロキシメチルフェノキシ酢酸誘導体である。
すべてのアミノ酸誘導体は予め形成させた対称無水物誘導体として添加されるが 、アスパラギンとグルタミンは例外で、反転N、N−ジシクロへキシルカルボジ イミド/l−ヒドロキシベンゾトリアゾール介在カップリング法を用いて添加さ れる。
すべてのカップリングおよび脱保護反応は、ニンヒドリン、トリニトロベンゼン スルホン酸またはイソチン試験法を用いてモニタリングされる。
合成完了後、ペプチドは、5%スカベンジャーミックス含有95%トリフルオロ 酢酸で処理して樹脂支持体から切断され、同時に側鎖の保護基か除去される。一 般に用いられるスカベンジャーは、エタンジチオール、フェノール、アニソール および水であり、厳密な選択は合成されるペプチドの構成アミノ酸に依存する。
トリフルオロ酢酸を真空中で蒸発させて除去し、ついでジエチルエーテルで磨砕 すると粗製のペプチドが得られる。存在するスカベンジャーは単純な抽出操作で 除去され、水相を凍結乾燥するとスカベンジャーを含まない粗製のペプチドが得 られる。
精製は、クロマトグラフ法、たとえばサイズ排除クロマトグラフィー、イオン交 換クロマトグラフィー、アフィニティークロマトグラフィー(たとえば適当なモ ノクローナル抗体を使用)および逆相高速液体クロマトグラフィーのいずれかま たは組み合わせによって行われる。
ペプチドの分析は、薄層クロマトグラフィー、逆相高速液体クロマトグラフィー 、酸分解後のアミノ酸分析を用い、また高速原子衝撃(FAB)マススペクトル 分析によって実施できる。
ペプチド3.0■を300μmのジメチルホルムアミドに溶解した。Dulbe ccoのリン酸緩衝食塩溶液(PBS)中10mg/mlのオバルブミン150 μmを加え、完全に混合した。新たに調製した0、04Mゲルタールアルデヒド 250μmを、10分間を要して攪拌下に徐々に加え、ついで、さらに60分間 、攪拌を続けなから室温に放置した(SP[RAMrX、 Denley In struments)。
PBSl、Omlを加え、ついて、さらに上述の0.04Mゲルタールアルデヒ ド100μmを加えた。これを室温に60分間放置したのち、PBSに対して一 夜+4°Cて透析した。
ペプチド5■を、Pierce and Warriner (UK) Ltd 、。
Chester、 Englandから供給されたm−7レイミドベンゾイルー N−ヒドロキシスクシンイミド−MBS法(Lerner RA et at  1981)を用いるか、またはランダムゲルタールアルデヒド法を用いて、キー ホールリンペットヘモシアニンに接合した。後者は次のように実施した。hpG RFペプチド5■を、PBS(Dulbecco) 250 t、t 1に溶解 し、PBS中10■/m1KLH500μlと混合した。0.04Mゲルタール アルデヒド(Sigma ) 500μmを攪拌下に滴下した。
これを室温で60分間回転した。さらに、PBSl、5mlを加え、ついて、0 .04Mゲルタールアルデヒド500μlを上述のように加え、混合物を30分 間回転した。反応混合物を、1 kDaカットオフの5pectropor透析 膜を用い、PBS 100容量に対して一夜透析した。
3、架橋 ペプチド1.4■を140μlのジメチルホルムアミドに溶解し、0゜04Mゲ ルタールアルデヒド170μlを上述のように加えた。他は上述の通りである。
架橋も接合も必要でない場合は、ペプチドをジメチルホルムアミドに溶解し、P BS中に分散させたが、透析はし上記に対する陰性対照パラレルは、ペプチドを 用いないでオバルブミン(またはKLH)を使用し、またはポリリジン(分子量 1000〜2000 Da)を用い、上述のように架橋して調製した。
4、アジュバントおよび投与−(「フロイント」)透析後、上記プレバレージョ ンの容量をPBSで4.5mlとし、2容のフロイント完全アジュバント(Di fcoまたはSigma FCA )を用いて油中水型乳化液を調製した。これ は、冷却下超音波処理によりまたはPotter−Elvehjenホモジナイ ザーを用いて実施した。乳化液は、氷表面上での分散(または不存在)により試 験した。
注射は、Cheviotヒツジ(9〜12週齢、去勢雄、30〜35kg)の2 部位(各腹側部に1箇所)に皮下投与した。各部位に1ml投与した。2回目の 同様な免疫処置は、フロイント、の不完全アジュバント(FIA、 Dirco またはSigma )に乳化するほかは同じ方法で接合した、新たな調製ペプチ ドを使用し、28〜42日後に完了した。
以後の免疫処置も同様であるが、28日日間上した。マウスには、同じ間隔で、 ブレバレージョン0.1mlを腹腔内に投与した。
5、アジュバントおよび投与−(その他)DEAE−デキストラン(二回蒸留水 中で一夜完全に水和Pharmacia ) 、サポニン(sigma )およ び水酸化アルミニウム(「A1−ヒドロゲル」)を、単独でまたは組み合わせて 使用した。透析後、3.1mIPBS+7m15%DEAE−デキストン(Da ) +2.8mlの5■/mlサポニン;または、5.9mIPBS+7ml  5%Da:または、10.1mIPBS+2.8mlの510g/mlサポニン の添加を行った。水酸化アルミニウム(rAloHJ )は必要に応じて最終濃 度1.0mg/mlで使用した。乳化の必要はないが、生成物を均一な懸濁状態 に維持するように注意を払った。上述のようにして、1■をヒツジに投与した。
免疫処置は同じ間隔で実施した。
6、血液サンプル(ヒツジ) 試験下のヒツジから、投与直前および以後適当な間隔て、頚静脈静脈穿刺によっ て血液サンプル10m1を採取した。室温に放置して血餅を生成させ(3〜5時 間)、ついて、抗体検出ラジオイムノアッセイ用に血清を遠心分離により分離し た。もっと大量の血清サンプルを同様にして、約150〜200m1の血液から 採集し、−20°Cて凍結し、ついてIgG分画に分画化してアッセイに使用し た。
血液サンプル(マウス) 後眼窩経路からまたは尾静脈切開により小量の血液サンプル(0,25〜0.5 m1)を採取し、ヒツジの場合と同様に処理した。大量の血清サンプルは採取し なかった。
7、ラジオイムノアッセイ とくに指示のない限り、成長ホルモン放出因子にも結合するペプチドへの抗体の 検出は、すでに報告されているように(Astonetal 1985 ;Ch ard 1987)液相直接結合で定量した。
以下の配列を、Cambridge Re5earch Biochemica ls。
Cambridge、 Englandによって合成し、HPLCで精製して、 80%以上の純度のペプチドを得た。
Cyg−Glnに1y−GLu−5@r−^an−Gln−GLu−Arg−に ly−^La−Arg−^1蟲−^rg−Lau−Nl12このペプチドは、位 置44かアミド化され、位1t30にシスティン残基が付加されて、MBSを用 いる接合か容易になり(下記参照)、免疫原性が改善されていることに注意すべ きである。
ペプチド5■をm−マレイミドベンゾイル−N−ヒドロキシスクシンイミド法ま たはランダムゲルタールアルデヒド法を用いてキーホールリンペットヘモシアニ ンに接合させた。両液合体とも容量を5mlに調整した。フロイント完全アジュ バンl−(F CA−Sigma ) 10mlを加えた。これを0°Cに冷却 し、予め冷却したプローブを用いて超音波処理で乳化した。
2群のマウスおよびヒツジの免疫処置には完全プレバレージョンを使用した。ヒ ツジには、2箇所の皮下部位に1mlを投与し、総ペプチド用量を667μg/ 匹とした。各プレバレージョンあたり18月齢のNorthCheviot去勢 ヒツジ5匹を使用した。各ブレバレージョンあたり6匹のマウス(Balb/C )を使用し、それぞれにFCA中100μgのペプチドを腹腔的投与した。
4週後に全動物から血液サンプルを採取し、直ちに、前述したと類似の投与(ブ ースター)を行った。ただし、総ペプチド負荷は半量とし、乳化液はフロイント の不完全アジュバント(F I A−Sigma )を用いて調製した。
全動物から15日後に血液サンプルを採取し、ヒツジのみは以後毎週採血を行っ た。最初の増強後28日にFIA中さらに追加用量を投与した。これらの血液サ ンプルからの血清について、3− (12’I)ヨードチロノル10成長ホルモ ン放出因子1〜44アミド(Amersham。
Bucks、 UK ) 、および抗−マウスまたは抗−ヒッジ5ac−Cel  (rmmunodiagnostics Ltd、 )を用いた競合的ラジオ イムノアッセイ法により、抗−GRF抗体の存在を試験した。この系の予備的陽 性対照としては、ウサギ抗−GRF抗体(Metachem Diagnost ics Ltd、、 Northampton。
tJK)を、抗−ウサギ5ac−Cel とともに使用した。IgGのための大 量ヒツジ血液サンプルの調製およびその特性結果は、少なくとも2つの試験血液 で陽性抗体反応を示した生存動物の百分率として表に示した。
MBS 33% 40% ゲルタール 40% 60% アルデヒド (5/6) (515) Cambridge Re5earch Biochemicals、 Cam bridge。
Englandにより下記の配列を合成し、HPLCで精製して、純度80%以 上のペプチドを得た。
Cy属+1−14: (り Cys−τyr −da−Asp−^1a−11s−Pha−Thr−A gn−5er−丁7F−^rg−LyトvaL−1au15−27+Cy+”: (工I) G17−Gin−Lau−5sr−ALa−Ar3−Lys−L@u −L・u−Gin−Atp−Els−Met−C)nCys +22−35: (I工I) Cys−Lau−Lau−GLn−Asp−X1*−Mse−5* r−^rg−にun−に1n−G17−(:lu−5ar−`gn (工V) Cya−Gin−Gly−Glu−5er−Asn−Gin−GLu −Arg−GLy−Ala−^rg−Ala−Arg−(V) Cyg−Gin −Gly−C1u−5自r−^gn−C1n−にLu−^rg−G1y31−3 9; (Vτ) Gin−Guy−GLu−5er−^gn−に1n−Glu−^rg −GLy(VH) Cys−^mn−GLn−Glu−Arg−C1y−^1a −Arg−^1a−Arg−Lau−NH2C7g29+30−41+Lym” N1(2:(VZI Z )Cys −G in −Gln−G ly−C1u −Arg −Asn−Gin−GLu−Gin−Cry−^1a−Ar■|Va l− Atg −L7g −N1(z 。
これらのペプチドはすべて50mMリン酸緩衝食塩溶液(pH7,2,PBS) 中に溶解し、上述のランダムゲルタールアルデヒド法を用いて、等重量ベースで 、キーホールリンペットヘモシアニ:/ (KLH,Sigma’、 Pool e。
England )に接合した。このプレバレージョンは、フロイント完全アジ ュバントに乳化し、ヒツジ(South DownxKent)に、各腹側部そ れぞれの2部位に1mlずつ皮下投与した。総初期用量はペプチド約500μg /匹とした。KLHのみの陰性対照群を含めて、各処置群は5匹とした。さらに 類似の免疫処置を、初期投与後28および70日に実施した。これらは、それぞ れペプチド約50および5μgとした。
すべての動物について、頚静脈静脈穿刺によって、日−5,+14. +27.  +35. +42. +56. +63、+70.+84. +913および +112(最初の免疫処置の日に対して)に、血清“Monovette”チュ ーブに血液サンプルを採取した。さらに、以後の抗体の製造のために、適当な時 期に200m1までの大量サンプルを採取した。全サンプルから血清を分離し、 抗−(ヒト)GRF−抗体の存在を上述のように競合的ラジオイムノアッセイで 試験するまで一20℃に保存した。
結果 すべてのヒツジが、免疫処置実験を通して生存した。
表には、少なくとも2つの試験採血で陽性抗体反応を生じた動物数を掲げた。
ペプチド 陽性反応% ペプチドVlllはヒトGRF配列からかなりかけ離れていて、むしろヒツジ/ ウシ/ブタのGRF配列によく類似している。ドツト−プロット(Harlow  & Lane。
1988)分析により、この抗原に対する抗体は60%の動物に生成していて、 ヒツジおよび他のGRFを認識するらしいことが明らかになった。
結論 GRF配列からのある範囲のペプチドに対して抗体が励起され、これらは、それ が誘導された完全分子および/または元の免疫原を認識する。
2、抗血清のin vitro GRF−増強活性ヒツジ脳下垂体を用いたほか はMachiin et al (1974)の記載に基づく、in vitr oシステムを使用し、ヒツジ抗血清の異型の存在下または非存在下での、GRF の作用を調へた。試験メジウム中のGHは、標準を適当なin vitroメジ ウムに溶解させ、担体/二重抗体系に代えて抗−モルモット″5at−eel  ’ (WellcomeDiagnostlics)を使用したほかは、Har t et at (1975)の方法によって検定した。
1o00μs/mlおよびそれ未満のhpGRFを適宜含有する(または含まな い)抗血清(5μm)を、コンフルーエンドな下垂体細胞と、ウシ胎児血清を省 いた新鮮なメジウム1mlを含むウェルに四重に添加した。4時間、37°Cに 置いたのち、メジウムを除去し、次のGH検定まで一20°Cで凍結した。
で検出されたGHの量を示す。この値は、μgGH/m115hrメジウム士標 準偏差で表す。
ヒツジ抗血清 抗血清に添加したGRFI〜44(μg/m1)0 1.0 1 0.0 100.0 1000.0hpGRF1〜29 0■:オバルブミン、Gニゲルタールアルデヒド結論 これらの結果は、GRF分子の領域30〜44への抗体がin vitroでそ の活性を増強できること、一方、領域1〜29に対して励起された抗体は、添加 したGRFの活性を低下させることを示している。これらのデータが示す増強は 約7〜10倍である。
3、抗血清からの抗体の精製 一部のヒツジを用いて大量の採血実験で得られた血清を精製して、主要な抗体分 画を得、以後のin vivo実験に使用できた。これは、Harlow &  Laneの記載に基づくもので、2段階の硫酸アンモニウム分画化で半精製分画 を得て、これを5mMリン酸ナトリウム(pH6,5)に対して透析し、ついて DEAEマトリックスを用いてバッチ精製を行った。最終製品を再検定し、防腐 剤を加えないで、−20°Cて凍結して保存した。
4、抗−GRF抗体のin vivo G RF−増強活性平均体重48kgの ヒツジ(未経産スコツトランド雑種雌ヒツジ)15匹に、−側性の頚動脈および 頚静脈内カテーテルを設置し、24時間後に最初の実験を実施した。
動物は、2週間、体重の3.5%の、16%粗蛋白、完全、ペレット化飼料で飼 育してきた。実験のサンプリング相の18時間前およびその相の間は、絶食させ た。
3種の基本処置の各ヒツジにおける処置の順序は、ラテン方路法の基準デザイン によった。3種の処置は次の通りである。
(1)GRF(ヒト1〜44アミド、CambridgeResearch B iochemicals )単独、Iμg/kg(2)抗体のみ(GRF用量の 約10倍過剰に相当)(3)抗体(上述のように10倍過剰)と室温で静かに1 時間混合して予め複合体化したGRF 1μg/kgGRF配列1〜44.31 〜44または35〜44に対する3種の抗血清からの抗体を、試験に用いたヒツ ジに無作為に割り付け、各群5匹とした。
血液サンプルは、頚動脈カテーテルから「時間0」にGRFおよび/または抗血 清プレバレージョンを投与(および注入)する前に、1o分間隔で頚静脈カテー テルから採取した。さらに、6個の静脈血サンプルを、5分間隔で(t+30分 まで)、10分間隔でt+60分まで、および最後に8個のサンプルを、30分 間隔で(t+240分まで)採取した。静脈血5mlをヘパリン加チューブに取 る前に、最初の2mlは捨てた。サンプルを遠心分離し、血漿を分けて、ラジオ イムノアッセイ(Hart et al 1975)による成長ホルモンレベル の検定まで一20°Cて保存した。このデザインの処置は7および14日後に完 了した。
統計処理 各GRFレベルの平均は、各時点て計算し、分散分析およびF−保護を一検定で 分析した。各曲線(またはその部分)下の面積は、シンプソンの定積分の公式を 用いて計算し、これらは同様に比較した(SAS、1985)。
結果 GRF 1〜44.31〜44および35〜44に対して励起された抗体プレバ レージョンそれぞれの各処置群の平均応答を図1〜3にそれぞれ示す。明瞭にす るため、統計的パラメーターは省略した。
GRFは、投与数分内に応答し、試験期間内にほぼ正常レベルに復するGH応答 曲線を与えることがわかる。
GRF 1〜44抗体は、複合体プレバレージョンにおけるこの応答を消失させ 、単独で投与したときは、GH放出の主期間を伴わなかった。これとは著しく異 なり、GRFと配列31〜44または35〜44に対する抗体との複合体は、常 にGRF単独の場合より高い血漿GHレベルを与える。さらに、これらのGHレ ベルの上昇期間も、図3におけるように、約90〜210分間維持された。
抗−GRF応答の発現は、免疫処置動物についての滴定曲線により図4に示す。
図5には、これらの活性パターンを各試験動物に由来する図1〜3の曲線上面積 の平均としてまとめた。この図はまた、GRF35〜44に対する抗体がGHの パルスを引き起こす固有の能力をもちことを際立たせている。
図6は、処置後最初の60分間の活性を強調したものであり、1〜44および3 1〜44抗血清間の平均血漿GHレベルの有意な差、ならびに31〜44および 35〜44に対する抗体との複合GRFの類似の、同じく著しく統計的に存意な (p<0.01)増強効果を示している。
総括 GRF配列の領域1〜44に対する抗体はGRFの作用を阻害するようであるが 、これに反し驚くべきことに、GRF分子の残基31および44の間の領域に対 して励起された抗体は、GRFの生物活性を阻害しないばかりでなく、内因性起 源または外因性投与にかかわらず、GRFの成長ホルモン放出能を上昇させるた めに使用することができる。持続性放出デバイス等における使用または付加的G RFもしくはGH遺伝子を発現するトランスジェニック動物における使用も包含 される。
付録1 アミノ酸 三文字記号 単一文字記号 アラニン Ala A アルギニン Arg R アスパラギン Asn N アスパラギン酸 Asp D システィン Cys C グルタミン Gin Q グルタミン酸 Glu E グリシン Gly G ヒスチジン His H メチオニン Met M フェニルアラニン Phe F トリプトファン Thp W チロシン tyr Y バリン Val V 引用文献 Armstrong、 J、D、、 Esbenshade、 K、L、、 C offrey、 M、T、。
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Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.脊椎動物成長ホルモン放出因子(GRF)の位置28〜44の領域の天然も しくは合成フラグメント、それらの抗原的にもしくは免疫原的に均等なペプチド 、またはそれらの塩からなるペプチド。
  2. 2.成長ホルモン放出因子の位置28〜44をまたぐ領域におけるアミノ酸残基 配列、それらと抗原的にもしくは免疫原的に均等なペプチド、またはそれらの塩 と一次構造ホモロジーを有する「請求項1」記載のペプチド。
  3. 3.GRFのフラグメント:(a)GRF31〜44、または(b)GRF35 〜44に相当し、この場合、GRFは、ヒト、ウシ、ヒツジ、ブタ、ウマ、イヌ 、ネコ。 トリまたはサケ起源であるペプチド、それらと抗原的にもしくは免疫原的に均等 なペプチド、またはそれらの塩。
  4. 4.「請求項3」記載のペプチドと一次構造ホモロジーを有するペプチドまたは その塩。
  5. 5.さらに、接合の増強および/または促進、および/または潜在的免疫原性の 改善を可能にする付加的残基を有する「請求項1〜4」のいずれかに記載のペプ チド。
  6. 6.付加的残基は、末端システイン残基である「請求項5」記載のペプチド。
  7. 7.抗原に接合している「請求項1〜6」のいずれかに記載のペプチド。
  8. 8.(a)それ自体、(b)「請求項1〜7」のいずれかに記載の他のペプチド (c)T細胞エピトープ、または(d)ソマトスタチンもしくは成長ホルモン分 子またはそれらの部分に接合している「請求項1〜7」のいずれかに記載のペプ チド。
  9. 9.「請求項1〜6」のいずれかに記載のペプチドをコードするポリヌクレオチ ド配列。
  10. 10.「請求項1〜9」のいずれかに記載のペプチドと、アジュバントおよび担 体機能を与える手段からなる医薬用抗原性組成物。
  11. 11.ペプチドは担体に連結している「請求項8」記載の組成物。
  12. 12.担体に連結しているまたは連結していないペプチドが抗原と混合されてい る「請求項10または11」記載の組成物。
  13. 13.微生物によってコードされる蛋白費に融合している「請求項1〜12」の いずれかに記載のペプチド。
  14. 14.GRF配列の28〜44からなる領域のGRF配列、それらと抗原的にも しくは免疫原的に均等なペプチド、またはそれらの塩に対する抗−GRF抗体。
  15. 15.GRF31〜44またはGRF35〜44のフラグメント、それらと抗原 的にもしくは免疫原的に均等なペプチド、またはそれらの塩に対する抗−GRF 抗体。
  16. 16.GRFまたは「請求項1〜4」に記載のGRFフラグメントと複合体を形 成した「請求項14または15」記載の抗−GRF抗体。
  17. 17.脊椎動物に「請求項10〜16」のいずれかに記載の組成物を投与するこ とからなる脊椎動物の生物学的特性を変化させる方法。
  18. 18.体形成、乳汁産生または屠体組成を向上させる「請求項17」記載の方法 。
  19. 19.「請求項14〜16」のいずれかに記載の抗体を含有する脊椎動物。
  20. 20.「請求項17または18」記載の方法で生物学的特性を変化させた脊椎動 物。
  21. 21.脊椎動物成長ホルモン放出因子(GRF)の位置28〜44からなる領域 の天然または合成フラグメントからなるペプチド、それらと抗原的にもしくは免 疫原的に均等なペプチド、またはそれらの塩を製造するにあたり、反応試剤(I ) Y1−OH(I) (式中、Y1は上記ペプチドの相当するN末端部分ラジカル配列と同じ部分ラジ カル配列である)を、試剤(II)H−Y2(II) (式中、Y2は上述のペプチド生成物の残部と同一で、そのC末端部分ラジカル 配列を包含する)を、試剤(I)および(II)の必要な位置を所望により適宜 保護および/または活性化して反応させ、ついで生成物を適宜脱保護し、次に生 成物を適宜、遊離のペプチドまたはその塩に変換する上記ペプチドの製造方法。
  22. 22.脊椎動物成長ホルモン放出因子(GRF)の位置28〜44からなる領域 の天然または合成フラグメントからなるペプチド、それらと抗原的にもしくは免 疫原的に均等なペプチド、またはそれらの塩を製造するにあたり、(i)上記ペ プチドをコードする遺伝子が導入され、宿主細胞におけるそのペプチドの発現を 可能にするベクターで宿主細胞を形質転換し、(ii)形質転換宿主細胞をその ペプチドが発現されるように培養し、ついで(iii)そのペプチドを回収する 、各工程からなる上記ペプチドの製造方法。
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