JPH08510909A - Cd14媒介細胞活性化を抑制するための方法および組成物 - Google Patents

Cd14媒介細胞活性化を抑制するための方法および組成物

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JPH08510909A JP7500937A JP50093795A JPH08510909A JP H08510909 A JPH08510909 A JP H08510909A JP 7500937 A JP7500937 A JP 7500937A JP 50093795 A JP50093795 A JP 50093795A JP H08510909 A JPH08510909 A JP H08510909A
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、CD14媒介細胞活性化を抑制するモノクローナル抗体を産生するハイブリドーマ細胞系を提供する。これらの細胞系により産生されるモノクローナル抗体もまた提供される。これらの抗体は、試料中の細胞表面および可溶性CD14の存在を検出するのに有用である。上記モノクローナル抗体より作成されるキメラ抗体およびCDRグラフト抗体がさらに提供される。上記の生物学的組成物を含有する医薬組成物が提供される。これら医薬組成物は、敗血症等のCD14媒介細胞活性化に関連する疾病を治療および予防するのに有用である。

Description

【発明の詳細な説明】 CD14媒介細胞活性化を抑制するための方法および組成物 本願は、1993年5月28日に出願された米国特許出願第08/070,160号の継続出願 である。発明の背景 1.発明の属する技術分野 本発明はCD14媒介細胞活性化を抑制するための方法および組成物に関する 。より具体的には、本発明はCD14媒介細胞活性化を抑制する部位でCD14 単球抗原に結合する分子に関する。 2.関連技術の説明 細胞の正しい機能は、環境とコミュニケートする細胞の能力に部分的に依存し ている。外部刺激は膜受容体としばしば相互作用し、次に膜受容体は最終的に転 写因子に影響を及ぼす第2のメッッセンジャーを誘導する。次に、転写因子はあ る遺伝子の発現を活性化または抑制し、所与の細胞におけるタンパク質の特異的 パターンをもたらす。 転写因子NF-κB(核因子-κB)はこの因子のDNA結合モチーフに接触し て、免疫受容体、サイトカインおよびウイルスタンパク質をコードする一組の遺 伝子を調節する種々の剌激によって誘導される。NF-κBを活性化できる種々 の因子には、リポ多糖(LPS)が含まれる。次に、LPSは敗血性ショック、 全身性炎症応答症候群および多臓器不全を含む敗血症症候群の誘発 に密接に関連している。 敗血症は毒素によって誘発される病的状態であり、この誘発または累積は最も 一般的には感染または外傷によって引き起こされる。敗血症の初期症状は典型的 には、悪寒、大量の発汗、不規則に上下する熱、衰弱、等を含み、これらに続い て持続性熱、低血圧が起こり、ショック、好中球減少症、白血球減少症、汎発性 血管内凝固症候群、急性呼吸促進症候群および多臓器不全に至る。 リポ多糖、つまり内毒素は、すべてのグラム陰性細菌〔例えば、大腸菌、肺炎 桿菌(Klebsiella pneumonia)、緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa)]の外膜に 見いだされる毒性成分である。LPSは免疫細胞にとってin vitroにおいてもin vivoにおいても、強力で多面発現性(pleiotropic)の剌激物質であることが確 認されている(Morrison,D.C.&J.L.Ryan,Annu.Rev.Med.,38:417,1987; Bone,R.C.,Ann.Intern.Med.,115:457,1991)。グラム陰性敗血症を患うヒ トにおいて見られる病態生理学的影響のすべては、精製LPSによって完全に倍 増しうるという点で、反論できない証拠がLPSの毒性的役割を支持する。この 毒性成分が応答細胞を活性化する作用機構は複雑で、十分理解されていない。グ ラム陰性菌感染への宿主応答は、エフェクター細胞によるこれらの細菌および/ またはLPSの認識に依存しており、血清タンパク質および細胞膜受容体に密接 に関連している。細菌およびLPSの一掃は細網内皮細胞によるエンドサイトー シスおよび食作用によって行なわれるが、LPSによる宿主免疫応答の付随的活 性化は活性化マクロファージによるサイトカインの分泌をもたらし、これがグラ ム陰性菌感染の間に起こる異常に増大された宿主 応答の引き金を引きうる。 Tobiasら(J.Exp.Med.,164:777,1986)によるLPS結合タンパク質(L BP)〔LPSへの高親和性結合を示す(Kd=10-9-1)〕として同定され た血清タンパク質の発見は、in vivoでいったん放出されたLPSの運命を明ら かにするのに役立った。肝臓で合成され、分子量が約60kDのこの新規タンパク質 は、ヒトにおいて200μg/mlのレベルに達する急性期血清タンパク質であること が示された。高親和性LPS/LBP複合体の形成に続いて、マクロファージに よる認識がなされ、次にTNF-αおよび他のマクロファージ分泌産物の放出が 伴う(Schumann,R.R.ら,Science,249:1429,1990)。LPBと結合したLP Sの効果に関するさらなる研究は、単球およびマクロファージの表面におけるそ れの特異的受容体、すなわちCD14の発見をもたらした(Wright,S.D.ら,S cience,249:1431,1990)。CD14に特異的なモノクローナル抗体(mAb) を用いたさらなる分析により、1個の抗CD14mAb(3C10;VanVoorhis ,W.C.ら,J.Exp.Med.,158:126,1983)が結合したドメインはCD14上の LPS/LBP結合部位の一部であるか、またはそれに極めて接近していたこと が示された。モノクローナル抗体3C10は、LPS/LBPのCD14への結 合を妨げる能力の性質により、LPSで剌激した後のヒト全血アッセイにおいて TNF-α放出を抑制することができた。この発見によって、たとえヒト全血に 含まれる他のすべての細胞、タンパク質および因子の存在下であっても、1個の タンパク質決定基(CD14上のリガンド結合部位)をブロックすれば、LPS に応答するTNF-α(敗血性シ ョックの重要な媒介物質であることが公知である)および他のマクロファージ分 泌産物の放出を抑制するのに十分であることが示唆されている。 敗血症等のCD14媒介細胞活性化疾患の性質を理解することにおいて進歩が あったにもかかわらず、そのような活性化を抑制し、またこれらの疾患を診断す るために使用することができる組成物に対するかなりの必要が残っている。本発 明はそのような組成物を提供する。発明の要約 本発明は、CD14媒介細胞活性化を抑制することが可能なモノクローナル抗 体を産生するハイブリドーマ細胞系を提供する。これらの細胞系によって産生さ れたモノクローナル抗体もまた提供される。これらのモノクローナル抗体は、C D14に結合して、もし抑制されなければNF-κB活性化を誘導しうるリガン ドによるNF-κB活性化を抑制するのに広く有用である。上記モノクローナル 抗体の生物学的に活性な断片が提供される。これらの抗体および断片は、試料中 の細胞表面関連および可溶性CD14の存在を検出するのに有用である。上記モ ノクローナル抗体より作成されるキメラおよびCDRグラフト(grafted)抗体 もまた提供される。 上記の生物学的組成物を含有する医薬組成物が提供される。これらは、敗血症 等のLPS関連疾患を治療および予防するのに有用である。図面の簡単な説明 図1はヒト可溶性CD14受容体の核酸配列である(配列番号:9)。 図2は28C5 H鎖の核酸配列およびアミノ酸配列である(それぞれ配列番 号:1および2)。 図3は28C5 L鎖の核酸配列およびアミノ酸配列である(それぞれ配列番 号:3および4)。 図4は18E12 H鎖の核酸配列およびアミノ酸配列である(それぞれ配列 番号:5および6)。 図5は18E12 L鎖の核酸配列およびアミノ酸配列である(それぞれ配列 番号:7および8)。 図6は対照THP−1細胞単独のFACS分析である。 図7は対照THP−1細胞およびFiTC結合体単独のFACS分析である。 図8は陽性対照THP−1およびMY4抗体のFACS分析である。 図9は28C5抗体のFACS分析である。 図10は18E12抗体のFACS分析である。 図11はsCD14に対する種々のmAbの力価である。 図12は、mAb3C10と一団の抗CD14mAbとの競合アッセイの結果 を示す。 図13は、抗CD14mAbによるLPS/LBPのCD14への結合のブロ ックを示す。 図14は、HL−60細胞におけるサイトカイン放出をブロックする抗CD1 4mAbの能力の評価結果を示す。 図15は、LPSの細胞性CD14への結合を抑制する抗CD14mAbの効 果を示す。 図16は、LPS依存性、CD14媒介細胞活性化に及ぼす抗CD14mAb の効果を示す。 図17は、LPSを用いて抗原投与し、18E12(・)、28C5(■)ま たはIgG1(×)を用いて処理したサルの平均動脈圧を示す。 図18は、サルにおけるヒトIFN-γによる処理の前および後のCD14レ ベルおよびLBPレベルを示す。 図19は、18E12、28C5またはIgG1を用いて処理したサルにおけ るBSAの洗浄液(lavage)/血漿の比を示す。 図20はサルにおける18E12、28C5およびIgG1の抗体半減期を示 す。 図21は、抗体(18E12、28C5およびIgG1)単独で処理したサル (上)、または抗体処理の後にLPSを用いて抗原投与したサル(下)における CD14レベルを示す。 図22は、抗体(18E12、28C5およびIgG1)単独で処理したサル (上)、または抗体処理の後にLPSを用いて抗原投与したサル(下)における LBPレベルを示す。 図23は、抗体(18E12、28C5およびIgG1)単独で処理したサル (上)、または抗体処理の後にLPSを用いて抗原投与したサル(下)における ALT/GPTレベルを示す。 図24は、抗体(18E12、28C5およびIgG1)単独で処理したサル (上)、または抗体処理の後にLPSを用いて抗原投与したサル(下)における E−セレクチンレベルを示す。 図25は、抗体(18E12、28C5およびIgG1)で処理し、かつLPS を用いて抗原投与したサルにおけるTNFレベル(上)、および抗体(18E1 2、28C5およびIgG1)で処理し、かつ抗体処理の後にLPSを用いて抗 原投与したサルにおけるIL−1レベル(下)を示す。 図26は、抗体(18E12、28C5およびIgG1)で処理し、かつLP Sを用いて抗原投与したサルにおけるIL−6レベル(上)、および抗体(18 E12、28C5およびIgG1)で処理し、かつ抗体処理の後にLPSを用い て抗原投与したサルにおけるIL−8レベル(下)を示す。 図27は、18E12(●)、28C5(▲)または23G4(■)を用いた 処理による、LPSで剌激したヒト全血におけるTNF放出の抑制を示す。 図28は、ヒヒ血液におけるLPS誘導TNF分泌に及ぼす抗CD14抗体の 効果を示す〔23G4(●)、28C5(▽)および18E12(▼)〕。 図29は、モノクローナル抗体3C10、28C5、23G4および18E1 2のL鎖のアミノ酸配列を示す。 図30は、モノクローナル抗体3C10、28C5および18E12のH鎖の アミノ酸配列を示す。発明の詳細な説明 ヒト可溶性CD14(「sCD14」)の全長ポリペプチドが本開示によって 提供される。本明細書で用いる「CD14」という用語は、LPSがLPS:L BP複合体として存在する時のL PSの結合部位であるとして同定された細胞表面受容体を意味する。CD14細 胞表面受容体は、成熟単球、好中球およびマクロファージの表面に存在するグリ セロホスファチジルイノシトール(GPI)結合タンパク質である。天然のCD 14もまた、成熟単球およびマクロファージの表面から可溶性形態で自然に放出 される。天然のsCD14はGPIアンカーを欠き、血清中に存在する。sCD 14の生物学的起源および機能はまだ十分に明らかにされていない(Bazil,Eur op.J.Immunol.,16:1583-1589,1986)。 本明細書で用いる「可溶性」という用語は、細胞表面に関連しない、と定義さ れる。「可溶性CD14」とは、LPS:LBP複合体および/またはLPS単 独に特異的に結合するものとしてさらに特徴付けられる、非細胞関連CD14分 子である。「組換えヒトsCD14」は、図1に記載の核酸配列(配列番号:9 )によってコードされる全長のアミノ酸可溶性ヒトCD14タンパク質、および その端を切断されたものの両方を含む。同定する目的のためのみに、上記全長タ ンパク質を523と称し、端部切断タンパク質を847と称する。このヒトsC D14は免疫原としてポリクローナルおよびモノクローナル抗体の作成に有用で あり、また患者の試料中におけるLPSの存在を検出するためにも有用である。 免疫原として使用する場合、523は従来のCD14免疫原よりも有利な点を提 供した。例えば、523はより多数のCD14特異的陽性クローンを提供した; 523は全細胞抽出物中に存在するであろう他の免疫原性タンパク質に対する多 数の非特異的応答を排除した;そして、523は興味の対象である抗体を 得るために必要とされるスクリーニングの回数を減らした。この全長ヒトsCD 14ポリペプチドは、図1に記載の核酸配列(配列番号:9)を有する。この配 列を用いて、当業者は類似の配列を有するポリペプチドを化学合成または遺伝子 組換えにより作成することができる。端部切断タンパク質(「847」)は、除 去された配列のカルボキシル末端由来の8個のアミノ酸を有する。 sCD14の1次アミノ酸配列の小変異は、本明細書に記述されるsCD14 タンパク質と比較して実質的に等しい機能を有するタンパク質をもたらす可能性 がある。このような修飾は、部位特異的突然変異誘発によるもののように精巧で あることもあるし、また自然発生的なものでもありうる。これらの修飾によって 産生されたすべてのタンパク質は、CD14機能が存在するかぎり本発明に含ま れる。 sCD14の1次アミノ酸配列の修飾はまた保存性変異を包含する。本明細書 に用いられる「保存性変異」という用語は、あるアミノ酸残基の別の生物学的に 類似したアミノ酸残基による置換を意味する。保存性変異の例は、イソロイシン 、バリン、ロイシン若しくはメチオニン等の疎水性残基が別の疎水性残基に置換 すること、またはアルギニンがリシンに、グルタミン酸がアスラギン酸に、グル タミンがアスパラギンに置換する等の極性残基が別の極性残基に置換することを 含む。「保存性変異」という用語は、置換ポリペプチドに対して作成された抗体 が非置換ポリペプチドに対しても免疫反応を示すならば、置換アミノ酸を非置換 親アミノ酸の代わりに使用することをも含む。 本発明は図1(配列番号:9)に記載の、ヒト可溶性CD14 ポリペプチドをコードする核酸分子を提供する。本発明はまた、図1に記載の核 酸分子とは異なるが、発現されるとこの核酸分子と同一の表現型効果または免疫 原性効果を奏する核酸分子をも包含する。本発明は、上記の核酸分子と比較した とき、産生されるポリペプチドの表現型を変更しない非コード領域における変化 によって特徴付けられる核酸分子を包含する。それゆえ、sCD14の全体また は一部をコードする全てのポリヌクレオチドも、sCD14の機能(抗体を誘導 する、または抗体と結合するなど)を示すものであれば本発明に含まれると解釈 される。そのようなポリヌクレオチドは、天然に存在する、および意図的に操作 された(例えば突然変異誘発された)ポリヌクレオチドを含む。このようなポリ ヌクレオチドは上記タンパク質をコードするDNAおよびRNA配列を含む。 本発明はさらに、本発明の核酸分子とハイブリダイズする核酸分子を包含する 。本明細書に使用する「核酸」という用語は、RNAならびに一本鎖および2本 鎖のDNAおよびcDNAを含む。 図1に記載の配列および当業者に周知の方法(参照として全体をここに組み入 れるSambrookら,Molecular Cloning,A Laboratory Manual,Cold Springs Har bor Laboratory,New York(1989)に例示される)を用いて、ヒトsCD14を 遺伝子組換えによって作成し、単離することができる。この配列を含有する発現 ベクター、およびそのベクターを含有する宿主細胞もまた本発明により提供され る。本明細書に使用する「ベクター」または「発現ベクター」という用語は、プ ロモーターおよびエンハンサー配列等の発現をもたらすことが可能な他の配列と の機能的な共同によ り、選択された宿主細胞において発現されうる異種の核酸配列をいう。説明の目 的のためのみに例を挙げると、これらの発現ベクターは細菌プラスミド、細菌フ ァージ、動物ウイルス、バキュロウイルスまたはコスミドでありうる。ベクター が細菌プラスミドまたは細菌ファージの場合は、上記のポリペプチドを遺伝子組 換えによって産生するために大腸菌等の原核生物宿主細胞が使用できる。真核生 物宿主細胞は、例えばチャイニーズハムスター卵巣細胞(CHO)等の哺乳動物細 胞またはバキュロウイルス発現のための昆虫細胞でありうるが、これらに限定さ れない。 ヒトsCD14を遺伝子組換えによって産生する方法が本発明により提供され る。この方法は、上記の宿主細胞を、sCD14核酸分子が転写され、かつ翻訳 されるのに適切な条件下で培養することを要する。発現後、市販のCD14モノ クローナル抗体からなるアフィニティーカラムを使用して、組換えsCD14を 細胞培養物より単離することができる。 本発明はまた、細胞表面CD14受容体および可溶性CD14と特異的に反応 するポリクローナル抗体およびモノクローナル抗体を提供する。本発明の抗体は 、抑制されなければCD14受容体に結合し、細胞を活性化して、例えばNF− κB活性を誘導またはサイトカインを産生および放出することが可能なリガンド によるCD14媒介細胞活性化を抑制する。本発明によって提供されるモノクロ ーナル抗体は、リガンドがCD14に結合してしまった後でも、リガンドによる CD14媒介細胞活性化を抑制することができる。これらのモノクローナル抗体 はリガンドとCD14との間に少なくとも約80%のリガンド結合を起こさせ、そ れで もなおCD14媒介細胞活性化を抑制することができるが、これらの抗体はリガ ンドとCD14との間に少なくとも約50%のリガンド結合が起こるのを許しうる 。 本明細書に使用する「抗体またはポリクローナル抗体」という用語は、抗原を 用いた免疫感作に応答して、または組換えクローニング技法により作られるタン パク質を意味する。「モノクローナル抗体」という用語は、細胞の単一クローン より誘導された免疫グロブリンを意味する。そのクローンから誘導されたすべて のモノクローナル抗体は化学的および構造的に同一で、1個の抗原決定基に特異 的である。 実験室においてポリクローナル抗体およびモノクローナル抗体を作成するため の方法は、当分野の技術では公知である〔参照としてここに組み入れるHarlowお よびLane,Antibodies:A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Laboratory ,New Yord(1988)参照〕。本発明のモノクローナル抗体は、可溶性CD14の 全長ヒト組換えポリペプチドを動物、例えばマウスまたはウサギに導入すること により生物学的に作成できる。その動物における抗体産生細胞を単離し、ハイブ リッド細胞またはハイブリドーマを作成するために骨髄腫細胞または異種骨髄腫 細胞と融合させる。それゆえ、本発明のモノクローナル抗体を産生するハイブリ ドーマ細胞もまた提供される。この方法で産生されるモノクローナル抗体は、1 8E12、28C5、23G4、5G3、4F2、13A7、10B7および2 6F3と称するモノクローナル抗体を含むが、これらだけに限定されない。ハイ ブリドーマ細胞系18E12、28C5および23G4は、特許手続上の微生物 の国際 寄託に関するブダペスト条約の規定に基づいてAmerican Type Culture Collecti on(ATCC)12301 Parklawn Drive,Rockville,Maryland 20852,U.S.A.に寄託 された。18E12および28C5は1993年5月27日に寄託され、それぞれATCC 受託番号HB11363およびHB11364を与えられた。23G4は1994年5月25日に寄託 され、受託番号Xを与えられた。これらの寄託は、特許手続上の微生物の寄託の 国際承認に関するブダペスト条約およびその規則(ブダペスト条約)の規定に基 づいて行なわれた。これは、寄託日より30年間、生育しうる培養物の維持を保証 する。これらの微生物は、当該米国特許の付与、または米国若しくは外国出願の 公開のうちどちらか早い方が行なわれたならば、培養物の子孫を公衆に対して永 久的および非制限的に入手可能であることを保証し、また米国特許商標庁長官に よって35 U.S.C.§122およびそれに準じる長官規則(特に886 OG 638に関連して C.F.R.§1.14を含む)により資格があるとされた者に対する子孫の入手可能性を 保証するブダペスト条約の条件に基づいて、ATCCにより入手可能とされるであろ う。 本願の譲受人は、もし培養寄託物が適切な条件下で培養されていて死滅、紛失 または破壊された場合、通知があり次第、同一培養物の生育可能な標本と迅速に 取り換えることに合意した。寄託された菌株の入手可能性は、政府当局によりそ の特許法に基づいて授与された権利に反してその発明を実施するためのライセン スであると解釈されるべきではない。 ここまで記述してきた明細書は、当業者が本発明を実施するのを可能とするに 十分であると考えられる。本発明は、寄託された 細胞系によってその範囲を制限されるものではない。なぜなら、寄託された具体 物は本発明の一側面の一つの説明として意図されるもので、機能的に等価な任意 の細胞系は本発明の範囲内にあるからである。微生物の寄託は、本明細書に含有 される記述が本発明の任意の側面(最も好ましい態様を含む)の実施を可能とす るには不十分であるという承認を構成しない。また、微生物の寄託は、請求の範 囲をその寄託物が表す特定の例証に制限するものと解釈されるべきではない。 したがって、独自の可溶性CD14の全長組換えタンパク質および周知の方法 を用いて、当業者は本発明のハイブリドーマ細胞および抗体を作成し、スクリー ニングすることができる。 本発明のモノクローナル抗体は、細胞表面CD14受容体および可溶性CD1 4と特異的に反応し、CD14媒介細胞活性化を抑制可能であるとして特徴付け ることができる。結合特異性の測定方法は下記に要約されている。1つの態様に おいて、本発明のモノクローナル抗体は、抗CD14抗体3C10(American T ype Culture Collectionより入手可能)の親和性よりも大きいCD14に対する 結合親和性を有するものとしてさらに特徴付けることができる。そのようなモノ クローナル抗体の一つは、28C5と称するモノクローナル抗体である。ジヒド ロキシビタミンD3誘導THPI細胞への28C5結合のスキャッチャード分析 は、3x10-9-1という親和性を示した。モノクローナル抗体28C5および 23G4、ならびに類似の特異性および親和性を有する抗体は、活性化を抑制で き、またNF-κB活性化を誘導するリガンドとのCD14の結合を抑制するこ とができる、としてさ らに特徴付けることができる。さらに、本発明のすべてのモノクローナル抗体は 、CD14+細胞が誘導性リガンドと接触した時に、これらの細胞からのサイト カイン放出を抑制する能力によって特徴付けることができる。本明細書で用いる サイトカインという用語はTNF-α、IL-1、IL-6およびIL-8を含むが 、これらだけに限定されない。 別の態様においては、モノクローナル抗体18E12および類似の特異性を有 するモノクローナル抗体は、CD14媒介細胞活性化を抑制する能力を有するが 、その抑制がなければCD14媒介細胞活性化を誘導できるリガンドとCD14 との結合を有意に抑制しない(つまり、これらの抗体はCD14結合を許す)、 としてさらに特徴付けることができる。18E12の特異性を有するモノクロー ナル抗体は、リガンドとCD14の間で少なくとも約50%から少なくとも約80%の 結合が起こることを許す。 ここに記述された好ましいモノクローナル抗体、すなわち18E12および2 3G4は、ヒトCD14およびヒヒCD14の両方に結合する。他方、28C5 はヒヒCD14とは結合しない。 LBPは、LPSのCD14に対する提示に関与する支配的な血清タンパク質 であるが、他の血清タンパク質もまた適切な条件下でLPSに結合し、LPS− CD14相互作用を促進しうる(Wright,S.D.ら,J.Expt.Med.,176:719-727 ,1992)。生理的条件下でLBPまたは他のタンパク質のどちらが優勢かに関わ りなく、モノクローナル抗体18E12、23G4または28C5の効果は同一 である。なぜなら、これらの抗体は血漿(または血清)の存在下でLPSのNF −κBまたはサイトカイン産生に及 ぼす効果を妨げるからである。 本発明はまた、上記のポリクローナルおよびモノクローナル抗体の生物学的に 活性な断片を提供する。これらの「抗体断片」は、選択的に抗原または受容体と 結合する若干の能力を保持している。このような抗体断片は以下のものを含むが それらだけに限定されない。すなわち: (1)Fab:酵素パパインで消化して作成され、無傷のL鎖1本および1本の H鎖の一部を生じる、抗体分子の一価の抗原結合性断片を含有する断片; (2)Fab’:ペプシンで処理し、次に還元して得られ、無傷のL鎖1本およ びH鎖の一部を生じる、抗体分子の断片;1個の抗体分子につき2個のFab’ 断片が得られる。 (3)(Fab’)2:酵素ペプシンで処理し、次に還元を行なわないで得られ る、抗体の断片;(Fab’)2は2つのジスルフィド結合により結合している 2個のFab’断片からなる二量体である; (4)Fv:2本の鎖として発現されるL鎖の可変部およびH鎖の可変部を含有 する遺伝子工学的に作成された断片と定義される;および (5)一本鎖抗体(「SCA」):適切なポリペプチドリンカーによって結合さ れたL鎖の可変部およびH鎖の可変部を遺伝子工学的に融合させた一本鎖分子と して含有する、遺伝子工学的に作成された断片と定義される。 これらの断片の作成方法は当分野において公知である。例えば、前出のHarlow およびLaneを参照されたい。 「生物学的に活性な断片」のさらなる例は、以下に規定する抗体のCDRを特 異的に含む抗体断片を含む。これらのCDR領域は、図2〜5および29〜30 (配列番号:1〜8および配列番号:22〜24)に同定されている。これらの 抗体のCDRは、下記のCDRグラフト(grafted)抗体を作成するのに有用で ある。「生物学的に活性な断片」のさらなる例は、これもまた図2〜5および2 9〜30(配列番号:1〜8および配列番号:22〜24)に同定される抗体の フレームワーク構造領域を特異的に含む断片を含む。抗体のフレームワーク構造 領域は、CDRのPCR増幅のためのプライマーとして有用である。 遺伝子組換えによって作成され、生化学的に合成され、化学的に合成され、ま たは化学的に修飾されたタンパク質またはポリペプチドであって、対応する天然 ポリクローナルまたはモノクローナル抗体のCD14細胞表面受容体および可溶 性CD14に結合する能力、ならびに活性化するリガンドのCD14+細胞への 結合によるCD14媒介細胞活性化を抑制する能力を保持しているものも、本発 明に包含される。抗原または受容体と結合する能力は、抗体捕獲アッセイ等の当 分野の技術において公知の抗原結合アッセイによって測定される(例えば、前出 のHarlowおよびLaneを参照)。 上記の抗体または生物的に活性な抗体断片の任意のものが、CDRグラフト抗 体およびキメラ抗体の作成に使用できる。 「CDR」若しくは「相補性決定部位」または「超可変部」は、抗原結合部位 の形成に寄与する三次元ループ構造を形成する、抗体のL鎖およびH鎖上のアミ ノ酸配列と定義される。 本明細書に使用する「CDRグラフト」抗体という用語は、L鎖および/また はH鎖可変部の1個またはそれ以上のCDR配列の少なくとも一部が、所与の抗 原または受容体に対して異なる結合特異性を有する抗体由来のCDR配列の類似 部分によって置換されているアミノ酸配列を有する抗体を言う。 本明細書で用いる「L鎖可変部」および「H鎖可変部」という用語は、L鎖お よびH鎖のそれぞれのN末端部に存在する、各抗体ごとに変化した一次アミノ酸 配列を有する領域またはドメインを言う。抗体の可変部は、一緒に折りたたまれ て抗体の三次元結合部位を形成するL鎖およびH鎖のアミノ末端ドメインからな る。 類似性CDR配列は基質またはレシピエント抗体に「グラフト(接ぎ木)され る(grafted)」と言われている。「ドナー」抗体とはCDR配列を提供する抗 体で、置換された配列を受け取る抗体が「基質」抗体である。当業者は、本明細 書に提供する教示を当分野で周知の技法(参照のため全体をここに組み入れるBo rrebeack,C.A.,Antibody Engineering:A Practical Guide,W.H.Freeman an d Company,NewYork,1992参照)と組み合わせて使用して、容易にこれらのCD Rグラフト抗体を作成することができる。 本発明はさらに、上記の抗体または生物学的に活性な断片のキメラ抗体を提供 する。本明細書で用いる「キメラ抗体」という用語は、ある生物種から誘導され た抗体の可変部が別の種から誘導された抗体の定常部と組み合わされている抗体 を言う。キメラ抗体はDNA組換え技術によって構築され、例えばShawら,J.I mmun.138:4534(1987);Sun,L.K.ら,Proc.Natl.Acad.Sci. USA,84:214-218(1987)に記述されている。 上記の抗体、モノクローナル抗体、生物学的に活性な断片、キメラ抗体および CDRグラフト抗体をコードする核酸分子もまた本発明により提供される。「核 酸」という用語は、1本鎖および2本鎖DNA、cDNAおよびRNAを含むこ とが意図される。これらの核酸分子は、RNA転写プロモーターに機能しうる形 で連結することができる。本発明は上記の核酸分子とは異なるが、同一の表現型 効果を生じる核酸分子をも包含する。本発明は、上記の核酸分子と比較したとき 、産生されるポリペプチドの表現型を変化させない、非コード領域における変化 によって特徴付けられる核酸分子を包含する。本発明はさらに、本発明の核酸分 子とハイブリダイズする核酸分子を包含する。本明細書に使用する「核酸」とい う用語は、1本鎖および2本鎖のDNAおよびcDNAはもとよりRNAも包含 する。 1つの態様において、これらの核酸分子は前記の発現ベクターに挿入される。 発現ベクターは適切な宿主細胞に挿入することができる。挿入された核酸配列の 転写および翻訳に好ましい条件下で細胞の増殖を誘導すると、組換えタンパク質 またはポリペプチドが産生され、次にこれらを単離して、以下に記述する診断ま たは治療に使用することができる。組換えによりポリペプチドおよびタンパク質 を産生する方法は広く知られている(前出のSambrookら、およびKreigler,M., Gene Transfer and Expression:A Laboratory Manual,W.H.Freeman and Comp any,New York,1990参照。これらはそれぞれ参照のためここに組み入れている )。 医薬組成物もまた本発明により提供される。これらの医薬組成 物は、上記のポリペプチド、断片、抗体、モノクローナル抗体、抗体断片、キメ ラ抗体またはCDRグラフト抗体の任意のものを単独で、または相互に組み合わ せて含有し、かつ製薬上許容されるキャリヤーを含有する。本明細書に使用され る「製薬上許容されるキャリヤー」という用語は、任意の標準的医薬キャリヤー を含む。例えば、リン酸緩衝化生理食塩溶液、水、および油/水または水/油エ マルジョン等のエマルジョン類、および種々の湿潤剤等である。これらの医薬組 成物は診断または治療上の目的に有用である。 本発明のモノクローナル抗体は、in vitroでの使用に適している。例えば、こ れらの抗体を液相で、または固相担体に結合して使用するイムノアッセイに適し ている。さらに、これらのイムノアッセイにおけるモノクローナル抗体は、種々 の方法で検出可能に標識することができる。本発明のモノクローナル抗体を使用 できるイムノアッセイの種類の例は、直接または間接様式の競合および非競合イ ムノアッセイである。このようなイムノアッセイの例は、ラジオイムノアッセイ (RIA)およびサンドイッチ(免疫測定法)アッセイである。本発明のモノクロ ーナル抗体を用いた抗原の検出は、前進、逆方向または同時様式で実施されるイ ムノアッセイ(生理的試料に関する競合イムノアッセイおよび免疫組織化学的ア ッセイを含む)を用いて行なうことができる。当業者は過度の実験をすることな く他のイムノアッセイ様式を知るか、または容易に認識することができるであろ う。 本発明のモノクローナル抗体は、多数の異なる担体に結合させてCD14の検 出に使用することができる。周知の担体の例には、 ガラス、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、デキストラン、ナイロ ン、アミロース、天然および変性セルロース、ポリアクリルアミド、アガロース および磁鉄鉱が含まれる。担体の性質は、本発明の目的に応じて可溶性であるこ とも、不溶性であることもある。当業者は、通常の実験によりモノクローナル抗 体を結合させるための他の適切な担体を知るか、またはそのような担体を突き止 めることができるであろう。 当業者に公知の多数の異なる標識および標識化方法がある。本発明に使用でき る標識の種類の例には、酵素、放射性同位体、蛍光化合物、コロイド金属、化学 発光化合物および生体発光化合物が含まれる。当業者は、通常の実験により本発 明のモノクローナル抗体に結合させる他の適切な標識を知るか、またはそのよう な標識を突き止めることができるであろう。さらに、このような標識を本発明の モノクローナル抗体に結合させることは、当業者に周知の標準的技法を用いて行 なうことができる。 さらに、LPS/LBP複合体の細胞表面CD14受容体への結合をブロック するための方法が提供される。この方法は、細胞を上記複合体と結合可能なモノ クローナル抗体(例えば、28C5若しくは23G4の特異性および親和性を有 するモノクローナル抗体、またはその生物学的に活性な断片)と接触させること によるものである。また、NF-κB活性化を誘導することが可能なリガンド( LPSまたはLPS/LBP等)の存在下におけるCD14受容体を発現する細 胞のNF-κB活性化を抑制する方法も開示される。この方法は、上記細胞を細 胞表面受容体CD14および全長ヒト可溶性CD14に特異的に結合する能力を 有す る抗体、またはその生物学的に活性な断片と接触させることを提供する。このよ うな抗体の具体例は、28C5、23G4および18E12と称する抗体である 。 動物およびヒトに使用することができる幾つかの治療方法がここに提供される 。1つの治療法は、細胞表面受容体CD14および可溶性CD14に特異的に結 合する能力を有する抗体またはその生物学的に活性な断片を、疾患を有する被験 者に有効量投与することによって、NF-κB活性化に関連する疾患(敗血症等 )を治療または予防する手段である。上記の方法は、18E12の結合特異性を 有するモノクローナル抗体を使用した場合に特に有利である。18E12および それに類似の抗体はLPSがCD14受容体と結合してしまった後でもNF-κ B活性化を抑制できるので、そのような抗体は後期敗血症(later stage sepsis )の治療に使用することができる。本明細書に使用する後期敗血症という用語は 、LPSがCD14細胞関連受容体と結合してしまった後の疾患過程を意味する 。意味深いことに、18E12および類似の抗体は、抗体が結合した細胞にLP SまたはLPS/LBP複合体の該細胞内への輸送を継続することを許すことが できる。この特性は、in vivo系からのLPSまたはLPS/LBP複合体の除 去を可能とし、それによってどこか他のin vivo部位において起こりうるLPS またはLPS/LBP複合体の病理学的相互作用を抑制するという付加的利益を もたらす。 あるいは、治療が予防的なものであるか、又はLPS/LBPがCD14と結 合するのをブロックし、それによってサイトカイン放出および細胞活性化を抑制 することが望ましい場合は、モノ クローナル抗体28C5および23G4が本発明の方法に好ましい。 本発明は、敗血症の症状を示しているか、または敗血症を発症する恐れのある 被験者に、治療上有効量の、CD14に結合して細胞活性化を抑制する本発明の モノクローナル抗体を投与することを含む、敗血症自体または敗血症の1つまた はそれ以上の症状を改善する治療法を提供する。改善されうる症状は、血中TN Fレベルの一過性の上昇に関連する症状、例えば熱、低血圧、好中球減少、白血 球減少、血小板減少、汎発性血管内凝固症候群、成人呼吸促進症候群、ショック および多臓器不全を含む。このような治療を要する患者には、例えばグラム陰性 菌感染、毒物中毒、または肝不全に由来する内毒血症等の毒血症の危険がある患 者、またはこれを患っている患者が含まれる。さらに、グラム陽性菌感染、ウイ ルス感染または真菌感染を有する患者は、敗血症の症状を示すことがあり、ここ に記述する治療方法によって利益を受けることができる。本発明の方法からより 特別に利益を受けることのできる患者は、大腸菌、インフルエンザ菌B(Haemop hilus influenza B)、髄膜炎菌(Neisseria meningitides)、ブドウ球菌、ま たは肺炎球菌による感染を患っている患者である。敗血症の危険がある患者には 、火傷、銃創、腎不全または肝不全を患う患者が含まれる。 本明細書に用いる「治療上有効量」という表現は、用いられるモノクローナル 抗体(CD14に結合し、サイトカイン放出等のシグナル発信現象をブロックす る)の量が、被験者のLPSへの応答を減少させ、敗血症の症状を減少させるの に十分な量である ことを言う。したがって「治療上有効」という表現は、例えば、血漿中のTNF レベルにおける臨床的に有意な上昇をさまたげる、そして好ましくは少なくとも 50%減少させる、そしてより好ましくは90%減少させるのに十分なその抗体 の量を含む。本発明のモノクローナル抗体、例えば18E12、28C5および 23G4を投与する際の投与量範囲は、所望の効果を生じるに十分なだけ大きい 。一般にこれらの抗体の用量は、患者の年齢、状態、性別、前記の細菌または他 の作用物質による感染の程度によって変わり、当業者によって決定されうる。何 らかの禁忌の場合、用量は個々の治療医により調節することができる。いずれに せよ、治療の有効性は、患者のLPSおよびTNFレベルをモニターすることに より確認できる。血清LPSおよびTNFレベルの低下は患者の回復と相互関連 しているに相違ない。 さらに、本発明の抗体の治療的投与と実質的に同時にTNF抑制剤、抗生物質 またはその両方を投与することをさらに含む前記の方法によって、敗血症の危険 のある、またはその症状を示している患者を治療することができる。例えば、抗 TNF抗体および/またはTNF拮抗薬の使用等による、敗血症におけるTNF の役割への直接的または間接的干渉は、敗血症の症状を予防または改善すること ができる。特に好ましいのは有効成分としての抗TNF抗体、例えばTraceyら( Nature,330:662,1987)によって記述されているTNF特異性を有するモノク ローナル抗体などの使用である。 末端切断型(truncated)LBPまたは本発明の抗体を用いた治療に加えて、 抗生物質を用いて敗血症の症状を示す患者を治療す ることができる。典型的抗生物質には、ゲンタマイシン等のアミノグリコシド、 またはペニシリン、セファロスポリン等のβ−ラクタムが含まれる。したがって 、本発明の好ましい治療法は、殺菌量の抗生物質の投与と実質的に同時に、治療 上有効量の本発明の抗体を投与することを含む。 本明細書に使用する「殺菌量(bactricidal amount)」という用語は、治療を 受けている患者において細菌を殺す血中濃度を達成するのに十分な量を言う。ヒ トに投与しても安全であると一般に承認されている抗生物質の殺菌量は、当分野 の技術において周知であり、公知のように特定の抗生物質および治療すべき細菌 感染の種類により変わる。 好ましくは、本発明のモノクローナル抗体の投与は、抗生物質投与の約48時間 以内に、より好ましくは約2〜8時間以内に、そして最も好ましくはそれと実質的 に同時に行なわれる。 本発明の目的のためには、被験者は動物またヒト患者であり、有効量は体重1 kgあたり0.25mgから約50mgである。1つの態様において、有効量は体重1kgあた り0.5mgから約10mgである。被験者がヒト患者である場合、好ましい量は体重1k gあたり約0.5mgから約8mgである。 当業者に公知のように、上記の諸方法は治療および予防の効果を増強するため に組み合わせることが可能である。医薬組成物を投与する手段は当業者には周知 であり、これらの手段は静脈内投与、経口投与、腹腔内投与、皮下投与、または 吸入療法による投与を含むが、これらだけに限定されない。 以下の実施例は本発明を説明することを意図するものであって、 制限するものではない。 実施例1 可溶性CD14(sCD14)の産生およびモノクローナル抗体の製造 A.sCD14のクローニング ヒトCD14遺伝子の1コピーを入手した。ヒト単球細胞系(HL−60)(Amer ican Type Culture Collection,ATCC No.240)からのこの遺伝子のクローニン グについての記述がBlood,73:284(1989)にあり、ここで参考として引用する 。CD14遺伝子をこの発現ベクターから切除し、哺乳動物の発現ベクターpEE 14(Celtech)中にクローン化した。このベクターは誘導性グルタミンシンテタ ーゼ遺伝子(GS)を有しており、これを使用してCD14遺伝子を含有する挿入 DNAフラグメントを増幅させた。この遺伝子の完全DNA配列をpEE14中に クローン化した。市販の抗CD14mAbsとの反応性に関するELISA検定に よって、可溶性CD14を発現する細胞を同定した。FACS分析によって検出し たところ、523と同定された1つのクローンが可溶性CD14と膜結合形態のもの との両方を発現することが証明された。可溶性形態のクローン523は予測された 翻訳タンパク質配列の20番目のアミノ酸残基の位置でN−末端プロセシングされ ていることがわかった。このタンパク質の配列を図1に示す。翻訳されたCD14 配列の1〜19アミノ酸残基はシグナル配列であると予測された(Gene Works,In telligenetics)。C−末端配列分析によって、C−末端は完全なままであるこ とがわかった;ヒト血清から単離した可溶性CD14において言及されている(Ba zil,et al.,Eur.J.Immunol.,16:1583,1986をここに参考として挙げる)のと 同様のプロセシングは生起しなかったことになる。腎臓疾患患者の尿から単離し た可溶性CD14は、C−末端から最大で8番目までのアミノ酸が欠如している( Bazil,Mol.Immunol.,26:657,1989)。クローン523は、CHO細胞中での発現の 結果、C−末端でのプロセシングステップがなかったのかも知れない。 可溶性CD14の精製は、市販のmAb63D3(American Type Culture Collec tionより(ATCC No.HB44)入手可能)のアフィニティカラム上で抗原を精製する ことによって行なった。 B.sCD14モノクローナル抗体の産生 上記の精製ヒト組換えCD14で免疫化したBALB/cマウスからの脾臓細胞 とマウス骨髄腫細胞系X63.Ag8.653間での体細胞融合によって、ヒト可溶性C D14に対するモノクローナル抗体を産生させた。ELISA検定においてCD14 に対するスクリーニングによって同定したモノクローナル抗体の28C5,18E12 ,26F3および23G4はIg GlmAbである。CD14+細胞上のフローマイクロ フルオロメトリーおよび生合成標識したCD14の免疫沈降によって、天然CD14 への結合を確認した。モノクローナル抗体28C5,23G4および18E12は細胞結合 および可溶性CD14を認識する。競合試験により、これらのmAbはCD14の3 つの異なるエピトープ(28C5および23G4では重複)に結合したことが示され た。 実施例2 モノクローナル抗体の特性決定 A.抗CD14モノクローナル抗体を使用したCD14+陽性細胞 のFACS分析 THP−1細胞(American Type Culture Collection,ATCC No.TIB 202)を ジヒドロキシビタミンD3で48時間誘導し、その後細胞をDMEM(4.5g/Lグル コース、90%ウシ胎児血清を有し、1%BSAおよび0.02%アジドを有するPB Sを追加した、ダルベッコ改変イーグル培地)で洗浄した。1,000,000 cells/tu be(1チューブ当たりの細胞数)を第1の抗体(抗CD14上清)の1:2の希釈 物と4℃で45分間反応させた。細胞をPBS/BSA/アジドで洗浄した。第2 の抗体(ヤギ抗マウスIgG、FITC標識(Cappel))を1:250の希釈率で添加 し、4℃で30分反応させた。細胞を同一の緩衝液で2回洗浄した。ペレットを緩 衝液1mlに再懸濁させた。サイトフルオログラフ(Cytofluorograph)(Ortho I nstruments)によって蛍光強度を測定した。この結果を図6〜10に示す。 B.抗sCD14モノクローナル抗体の可溶性CD14に対する結 合親和性の測定 可溶性CD14抗原に対する結合親和性について、すべての抗CD14mAbおよ び市販の抗CD14のいくつかを評価した(図11)。抗体3C10は力価1:28、2 8C5は力価1:211であった。これは3C10に比較して28C5の力価が8倍で あることを示す。これらの抗体の比親和性は、標識ヤギ抗マウス複合抗体でプロ ーブ化した等濃度の精製抗体タンパク質で測定した。この方法によってわかった 、sCD14に対して高親和性のある抗体は、4F2,5G3,26F3,28C5, 23G4および63D3である。抗CD14mAbの3C10および18E12はsCD14に 対し、最低の親和性を示した。抗CD14の28C5は、3C10に比較してずっと高 い親和 性を有していた。可溶性CD14をマイクロタイタープレート上に塗布し、抗CD 14mAbの2μg/mlから2倍ずつの連続希釈物を添加した。ヤギ抗マウスHR P複合抗体を添加し、プレートをインキュベートし、洗浄した。その後基質を添 加して、力価1:2nを記録した。これは、陰性対照のOD490nmの少なくとも3 倍を与える抗体の最高希釈率によって表される。 標識3C10と抗CD14mAbの1パネル間の競合試験によって、抗体28C5お よび10A1(IgAmMab)のみが塗布マイクロタイタープレート上でsCD14 について3C10と競合することができることが明らかになった(図12)。さらに 競合検定を実施し、18E12は28C5、3C10、または26F3と競合しないことが 確認された。 表1は28C5、23G4および18E12間での同様の競合検定の結果を示す。EL ISA検定において、固相上にビオチン標識抗CD14mAb(A,C)とともに これらの抗体を塗布した。 これらの抗CD14mAbの、LPS/LBPのsCD14への結合をブロックす る能力は、同様の形式のELISAを使用して評価した。 mAbを、LPS/LBPのsCD14への結合を阻害する能力に関して評価し たところ、28C5が最も効果的であった(図13)。図13は、各種抗CD14モノク ローナル抗体4μg/ml存在下で、固相上に固定化された可溶性CD14へのLPB /ビオチニル化LPS複合体の結合強度を表す。抗CD14mAb28C5および3 C10はこの結合作用をブロックする。抗CD14mAbは、OD値の減少で示され るように、このブロッキングにおいてより効果的である。抗CD14mAb18E12 はブロッキング効果を何ら示さない。 HL-60細胞中でのLPS刺激に応答したサイトカインの放出をブロックする 能力に関する抗CD14の評価では、28C5がTNF−αの発現をブロックするこ とが示された(図14)。LPSの添加前に全血にex vivoで28C5、23G4およ び18E12を添加した場合にも、サイトカイン放出の阻害が観察された。驚くべき ことに、18E12は、CD14へのLPS/LBPの結合をブロックしないことがす でに証明されたにもかかわらず、サイトカインの放出を阻害した(図13および27 )。ヒヒ全血中におけるLPS誘導TNFに対する23G4、28C5および18E12 の影響も、ex vivoで試験した。図28の結果は、LPS誘導ヒヒ血中でのTNF 分泌の阻害について、23G4が最も影響力があることを示している。これらの結 果は、18E12が、LPS/LBP結合を妨げないが、細胞のLPS剌激に関与す るシグナル作用には重要なCD14上の領域に対して特異的であったことを示す。 28C5および23G4はCD14へのLPS:LBPの結合のブロッキングについ ては共通の特異性を示すが、ヒヒCD14の認識については共通ではなく(23G4 のみがヒヒを認識する)、28C5はLPSに応答したヒヒ全血からのTNFαの 放出をブロックすることができない(図27)。 抗CD14mAbの28C5、18E12および23G4のsCD14へのLPS/LBP 結合をブロックする能力を、表1について述べたのと同様の形式のELISAを 使用して同様に評価した。結果は、やはりsCD14結合について23G4と28C5 が競合することを示す(表1参照)。 C.サイトカイン放出の活性化 HL-60細胞(American Type Culture Collectionより入手、ATCC No.CCL-240 )を濃度1.5×105cells/mlでプレートに塗布した。この細胞を10%ウシ血清、1 0-7M DHvD3(Biomol Research Laboratories)および50μMインドメタシン(Cal biochem)を含有するRPMI1640中で3〜4日間単球系列に誘導した。これら の分化した細胞を10%ヒトAB型血清(Irvine Scientific)存在または不在の5 0μMインドメタシン含有増殖培地1ml当たり1×106細胞数で再懸濁させ、その 後平底クラスター皿に入れた。各種濃度のLPS(E.coli血清型01217:B8;Sigma )を添加し、37℃で4〜5時間インキュベートすることによって、細胞を活性化 した。培養皿中の細胞を低速遠心分離(170×g、室温で10分間)によってペレッ ト化し、可溶性サイトカイン値のELISA(ヒトTNFα検出用ELISAキ ット;Genzyme)のために増殖培地を除去した。 D.細胞CD14へのLPS結合の抗CD14モノクローナル抗体 による阻害 細胞CD14とLPS間の相互作用のメカニズムを特性づけるため、Lee et al. ,J.Exp.Med.,175:1697-1705,1992に記載された、安定的にトランスフェクトさ れたヒトCD14発現ベクターを含有する70Z/3細胞を調製して、70Z/3-hCD14 細胞を形成させた。細胞表面CD14を発現する安定的にトランスフェクトされた 細胞は、前記したFITC複合抗ヒトCD14MabMY4で染色した細胞上のF ACS分析を使用して確認した。CD14からの膜アンカーが除去され、崩壊促進 因子(DAF)からの膜アンカーに替わった、70Z/3-hCD14DAFと称するも の、ヒト組織因子から の膜アンカーに替わった、70Z/3-hCD14TFと称するもの、およびマウスクラ ス分子、H2K2からの膜アンカーに替わった、70Z/3-hCD14CIと称する、 CD14融合タンパク質を発現する別のトランスフェクトされた細胞系をも調製し た。 細胞CD14へのLPSの直接結合についてFITC標識LPS(FITC−L PS)を使用して特性決定した。Mab10μg/mlを有するかまたは有しない10 %FCSを含有し、37℃で30分前培養した培地に、70Z/3−CD14細胞を懸濁さ せた。その後、FITC−Re595-LPSを1ng/mlとなるように添加し、37℃ で15分保持した。その後すぐに等容量の氷冷RPMI1640培地を添加し、混合液 をFACS分析まで4℃に保持した。細胞結合蛍光を上記のLeeらによる記載に したがって測定し、トランスフェクトされていない70Z/3細胞を使用して測定し た蛍光を差し引くことによって、測定蛍光を補正した。 図15に棒グラフを示すが、この結果は、細胞表面CD14タンパク質(wtまたは 融合タンパク質)を含有するすべてのトランスフェクトされた細胞タイプに関し 、抗CD14モノクローナル抗体MabMY4(斜線)はLPSの細胞への結合を ブロックするが、Mab18E12(白ぬき)はLPSの細胞への結合をブロックし なかったことを示している。Mabl8E12存在下でのFITC−LPS結合は抗 体を使用しないで得られた結果(黒色)と同程度だった。MabMY4はCD14 と免疫反応することが知られている抗体であるが、ここに示されたでデータによ って、LPSのCD14への結合を阻害し、またLPS依存性のCD14が媒介する 細胞の活性化を阻害することが示される。各種トランスフェクトされ た細胞系において、FITC−LPS結合の程度の差異はCD14発現の程度の差 異を反映する。hCD14トランスフェクト細胞は1細胞当たり約10,000のレセプ ターを含むが、hCD14DAFトランスフェクト細胞は1細胞当たり約50,000の レセプターを含み、hCD14TFおよびhCD14CIトランスフェクト細胞はそ れぞれ1細胞当たり約15,000〜20,000のレセプターを含むと概算される。結果は 3回の独立した測定の平均+/−標準偏差として表示している。 E.抗CD14モノクローナル抗体を使用した、細胞のLPS依 存性、CD14媒介活性化の阻害 細胞のLPSによるCD14媒介活性化を阻害する能力に関し、抗CD14モノク ローナル抗体を特性決定した。このため、CD14トランスフェクト細胞システム を発生させ、LPS誘導活性化に応答性があることを証明した。実施例3に記載 するように、前記した数種の膜結合形態のCD14を含有する数種のトランスフェ クト70Z/3細胞系を調製した。 このトランスフェクト細胞を上記Leeらによって記載されているようにして培 養し、10%ウシ胎児血清(FCS;56℃で30分熱不活性化)および図16に“+” によって示す抗体(MY4または18E12)10μg/mlを含有するRPMI1640培 地中に懸濁し、37℃で30分保持した。その後、図16に“+”によって示すように 、100uMタキソール(taxol)またはLPS(1ng/ml Re595 LPS)を添加し 、37℃で15分保持した。その後、細胞を回収し、Molitor et al.,Proc.Natl.Ac ad.Sci.USA,87:10028-10032(1990)に記載されているように、NF-κBの活性 化を測定するため、 核抽出物を調製した。NF-κBの存在を検出するため、4%未変性ポリアクリ ルアミドゲル上でのゲル遅延検定において、二本鎖形態のP32標識NF-κB特 異的オリゴヌクレオチド(5’-CAGAGGGGACTTTCCGAGA-3’)を使用した。 試験の結果を図16に示すが、これによると、LPSもタキソールもNF-κB 活性化を誘導することが示される。予測されたように、LPSはCD14を含まな い対照トランスフェクト細胞(70Z/3−RSV)において最低のNF-κB活性 化を誘導し、CD14を発現する細胞において顕著な活性化を誘導した。このこと は、LPS誘導NF-κB活性化が細胞表面でCD14によって媒介され、そして CD14を必要とすることを示している。さらに、これらの結果は、MY4も18E 12もLPS誘導NF-κB発現を阻害するが、タキソール誘導NF-κB発現は阻 害せず、これらの抗体の阻害効果がCD14に特異的で依存性であることを示して いる。 MabMY4および18E12でのこれらの結果は、細胞の活性化を誘導するため にはLPSのCD14への結合だけでは不十分で、LPS−CD14結合に付随する 相互作用が細胞の活性化のために重要であることを示している。この結果はまた 、細胞のCD14媒介活性化の阻害は、異なる程度で、まず誘導物質(LPS)が CD14に結合するのをブロックし、2番目に誘導物質がCD14に結合した後のス テップをブロックすることによって生起するらしいことを示している。またこの データは、誘導物質がLPS以外の分子である場合に、第二段階での阻害剤の使 用が、CD14媒介細胞活性化をブロックすることの確証でもある。 F.LPSのCD14+細胞による捕捉の阻害 敗血症の進行中、LPSは細胞表面のCD14に結合し、これらのCD14+細胞 によって捕捉されることが知られている(Kitchens,et al.,J.Exp.Med.,176:4 85-494,1992;Pugin et al.,PNAS,90:2744-2748,1993)。Mab28C5などの 、LPSのCD14への結合をブロックする抗体と、Mab18E12などの、CD14 への結合をブロックしない抗体との間の差異は、CD14+細胞によるLPS捕捉 の観点によるものである。このため、抗CD14抗体のLPS捕捉を阻害する能力 の特性決定をした。 この目的のため、各種抗CD14抗体の存在下におけるトランスフェクト70Z/3 -hCD14細胞上へのFITC−LPSの捕捉を測定した。CD14+トランスフェ クト細胞を37℃に保持した後、抗体を使用しないでFITC−LPSにさらし、 細胞内部のFITC−LPSから発生する蛍光を検出して、通常条件下ではLP Sが細胞に捕捉されることを確認した。Mab28C5の存在下では、LPSの捕 捉は完全に阻害されたが、Mab18E12の存在下では、捕捉は通常条件下で観察 された量の約65%に減少しただけであった。これらの結果は、Mab18E12はL PSの捕捉を実質的に妨げないので、LPSを細胞に入り込ませることが必要な 状態でのCD14+細胞の活性化の阻害のために、このMab18E12が特に有用で あることを示している。続く試験において、Mab23G4の存在下では、Mab 28C5で見られたのと同様に、LPSの捕捉が阻害されることが示された。 CD14抗原検定(ELISA) 塗布: 炭酸水素塩緩衝液中1μg/mlに希釈した抗CD14mAb28C5 1 50μl/well。4℃で一晩インキュ ベートした。 ブロッキング:プレートを4回洗浄した後、ブロッキング緩衝液150μl/wellを 添加した。37℃で1時間インキュベートした。 試料: プレートを1回洗浄した後、希釈用緩衝液に希釈した試料125μl /wellを添加した。37℃で1時間インキュベートした。 複合体: プレートを5回洗浄した後、希釈用緩衝液中1μg/mlに希釈した ビオチニル化抗CD14mAb18E12 0.100ml/wellを添加した。 37℃で1時間インキュベートした。 Av-HRPO:プレートを5回洗浄した後、あらかじめ形成させたストレプトア ビジン/ビオチン/ペルオキシダーゼ複合体0.100ml/wellを添加 した。(ストレプトアビジン/ビオチニル化/HRPO調製物( Zymed SABC kit):洗浄用緩衝液中にストレプトアビジン2μl/ mlとビオチニル化HRPO2μl/mlを混合し、37℃で30分インキ ュベートした。ウェルに添加する前に希釈用緩衝液で1:2に希 釈した。)37℃で30分インキュベートした。 基質: プレートを5回洗浄した後、Sigma OPD 0.100ml/wellを添加 し、プレートを暗所に30分放置し、4N H SO 0.050mlで発色を停 止させた。490nmにおいてプレートを測定した。 CD14標準: 100ng/mlのクローン523の2倍連続希釈物 血清の希釈: 開始希釈率 1:25-1:50 各種ELISA試薬 ブロッキング用緩衝液:PBS+10%w/v脱脂乾燥乳(Carnation)。 洗浄用緩衝液: PBS+0.05%v/v Tween 20。 希釈用緩衝液: ブロッキング用緩衝液と洗浄用緩衝液をvol/vol混合し 、試料、標識抗体および前形成複合体の希釈に使用した 。 実施例3 モノクローナル抗体のクローニング ここに参考として引用する、Chomczynkski and Sacchi,Anal.Bio.,162:156- 159(1987)の方法を使用して、モノクローナル抗体産生細胞系から、メッセン ジャーRNAを抽出した。マウス特異的3”抗体プライマー(IgGlまたはk )を使用して逆転写を行い、その結果生成したcDNAを、ここに参考として引 用する、Huse,et al.,Science,246:1274-1281(1989)に記載されたマウス特異 的5’抗体プライマーの1パネルを使用して、製造者の指示にしたがって、PC R(Supplier)に供した。重鎖および軽鎖DNAフラグメントをゲル精製し、適 当な酵素で消化した。672塩基対の重鎖フラグメントをpBluescript II KSfのSpe l/Xhol部位にクローン化し、自動ABI Model 373A DNAシークエンサーを使用し、 製造者の指示にしたがって、配列決定した。642塩基対の軽鎖フラグメントをpBl uescript II KS+のSstl/Xba部位にクローン化し、同様の方法で配列決定した。 配列番号1および2は、28C5重鎖のヌクレオチドおよびこれ から推定されるアミノ酸配列であり、配列番号3および4は、28C5軽鎖のヌク レオチドおよびこれから推定されるアミノ酸配列である。配列番号5および6は 、18E12重鎖のヌクレオチドおよびこれから推定されるアミノ酸配列であり、配 列番号7および8は、18E12軽鎖のヌクレオチドおよびこれから推定されるアミ ノ酸配列である(図2〜5)。図30は3C10、28C5および18E12の重鎖の比較 を示すものである。配列番号25および26は、23G4軽鎖のヌクレオチドおよびこ れから推定されるアミノ酸配列である(図29参照)。図29はモノクローナル抗体 3C10、28C5、23G4および18E12の軽鎖のアミノ酸配列を示すものである。 図30はモノクローナル抗体3C10、28C5および18E12の重鎖のアミノ酸配列を 示すものである。 28C5および23G4は両者ともにCD14へのLPS:LBP結合をブロックし 、sCD14結合に関して互いに競合し、そして同濃度でヒト全血中のTNFαの 放出を妨害する(図27参照)という、共通の特異性を有するにもかかわらず、そ の軽鎖は共通するヌクレオチドおよびアミノ酸配列を有してはいない(表2参照 )ことに注目すべきである。 核酸の組換え発現 本発明の核酸の組換え発現を以下の一般的戦略にしたがって実施する。抗体発 現ハイブリドーマ細胞からPolyA+mRNAを単離する。cDNA合成およびm RNAのPCR増幅を、上記の方法によって実施する。得られたcDNA配列の データから、例えばDNAStar(Madison,Wisconsin)から市販されているMAPSEQな どのコンピュータソフトウェアプログラムによって、このDNA 配列によってコードされるポリペプチドのアミノ酸配列を推定する。 抗体フラグメントとして構築された発現生成物を、ハプテンもしくは抗原を利 用するELISA(酵素結合イムノソルベント検定)、またはアフィニティーカ ラムなどの当業界で知られた方法によって、結合親和性についてスクリーニング する(例えば、参考としてここに引用する、Skerra and Pluckthun,Science,24 0 :1038-1041,1988,に記載)。 本発明を実施するのに、例えばプラスミド、DNAおよびRNAウイルスベク ター、バキュロウイルスベクターおよび酵母中で使用するベクターなどの数タイ プのベクターが入手でき、使用することができる。ベクターがプラスミドの場合 は、一般にプロモーター、シグナル配列、表現型選択遺伝子、複製起点を含む種 々の成分、および当業者に知られた他の必要成分を含む。 原核生物ベクターにおいて最も一般的に使用されるプロモーターは、Lac Zプ ロモーター系、アルカリホスファターゼphoAプロモーター、バクテリオファー ジλPLプロモーター(熱感受性プロモーター)、tacプロモーター(lacリプレ ッサーによって調節された、ハイブリッドtrp-lacプロモーター)、トリプトフ ァンプロモーターおよびバクテリオファージT7プロモーターを含む。 本発明を実施する際に使用したプロモーターはlacZプロモーターおよびphoA プロモーターである。lacZプロモーターはlacリプレッサータンパク質lac iで 調節し、このlacリプレッサータンパク質レベルを操作することによって、ポリ ペプチドの転 写を調節できるようにする。実例をあげると、lacZプロモーターを含有するフ ァージミド(phagemid)を、lacZプロモーターのリプレッサーであるlac iリプ レッサー遺伝子の1コピーを含有する細胞種中で増殖させる。lac i遺伝子を含 有する細胞系の好例として、JM 101およびXL1-blueが含まれる。変法とし て、宿主細胞を、リプレッサーlac iとlacZプロモーターの両方を含有するプラ スミドで同時トランスフェクトすることができる。場合によっては、上記の手法 の両方を同時に使用し、すなわち、lacZプロモーターを含有するファージミド 粒子をlac i遺伝子を含有する細胞系中で増殖させ、この細胞系をlacZおよびla c i遺伝子の両方を含有するプラスミドで同時トランスフェクトする。普通、上 記のようなトランスフェクトする宿主にある遺伝子を発現させようとするとき、 イソプロピルチオガラクトシド(IPTG)のような誘発物質を添加するが、こ のステップは省略してもよい。 本発明を実施するのに使用するベクターのもう1つの有用な成分はシグナル配 列である。この配列はポリペプチドをコードする遺伝子の5’の直近に典型的に 局在し、融合タンパク質のアミノ末端に転写される。しかし、ある場合には、シ グナル配列が分泌されるタンパク質をコードする遺伝子の5’以外の位置に局在 することが証明されている。この配列はバクテリア細胞の内膜を通って付着する タンパク質を標的とする。シグナル配列をコードするDNAは、シグナル配列を 有するタンパク質をコードするいずれかの遺伝子からの制限エンドヌクレアーゼ フラグメントとして得ることができる。好適な原核細胞シグナル配列は、例えば La mBまたはOmpF(ここに参考として引用する、Wong,et al.,Gene,68:193,1 983)、MalE、PhoA、OmpAをコードする遺伝子および他の遺伝子か ら得ることができる。本発明を実施するのに好ましい原核細胞シグナルは、ここ に参考として引用する、Chang,et al.,Gene,55:189,1987に記載されている、E. coli熱安定性エンテロトキシンII(STII)シグナル配列である。 本発明を実施するのに使用するベクターの、また別の有用な成分は、表現型選 択遺伝子である。典型的な表現型選択遺伝子は宿主細胞に抗生物質耐性をもたら すタンパク質をコードする遺伝子である。実例をあげると、アンピシリン耐性遺 伝子(amp)、およびテトラサイクリン耐性遺伝子(tet)はこの目的のために容 易に使用される。 前記の成分および必要なポリペプチドをコードする遺伝子を含む好適なベクタ ーの構築は、標準的な組換えDNA操作を使用して調製される。組換え方法論に 関する参考文献を下に示した。ベクターを形成するために組み合わせられる単離 DNAフラグメントは、切断され、組合せられ、目的とするベクターを産生する ように、特定の順番と方向性で連結される。 DNAは好適な緩衝液中で、適当な制限酵素または酵素群を使用して切断され る。一般に、緩衝液約20μl中、プラスミドまたはDNAフラグメント約0.2〜1 μgが適当な制限酵素約1〜2単位とともに使用される。好適な緩衝液、DNA 濃度、ならびにインキュベート時間および温度は、制限酵素の製造業者によって 特定されている。一般に、37℃で1または2時間のインキュベート時間で十分で あるが、いくつかの酵素はもっと高温を必要とする。 インキュベート後、フェノールとクロロホルムの混合物を使用した消化溶液の抽 出によって、酵素および他の混入物を除去し、水性画分からエタノールでの沈殿 によってDNAを回収する。 DNAフラグメント同士を連結してある機能を有するベクターを形成させるた めには、DNAフラグメントの末端が互いに適合性でなければならない。場合に よっては、この末端がエンドヌクレアーゼ消化後そのまま適合し得ることもあろ う。しかし、連結に適合する末端を作るためには、エンドヌクレアーゼ消化によ って普通生成する付着末端をまず平滑末端に変換する必要がある。末端を平滑末 端にするため、DNAを好適な緩衝液中で、4種のデオキシヌクレオチドトリホ スフェートの存在下、DNAポリメラーゼIのKlenowフラグメント(Klenow)10 単位で、15℃において少なくとも15分処理する。その後、フェノール−クロロホ ルム抽出およびエタノール沈殿によって、DNAを精製する。 DNAゲル電気泳動を使用して、切断されたDNAフラグメントをサイズ別に 分離し、選択する。DNAはアガロースまたはポリアクリルアミドマトリックス 上で電気泳動を行なう。マトリックスの選択は分離すべきDNAフラグメントの サイズによって行なわれるべきものである。電気泳動後、マトリックスから電気 溶出によって、あるいは、マトリックスとして低溶融性のアガロースを使用した 場合は、アガロースを溶融させ、DNAを抽出することによって、DNAを取り 出す。 互いに連結しようとするDNAフラグメント(連結するフラグメントのそれぞ れの末端が適合性となるように、あらかじめ適当な制限酵素で消化する)をおよ そ同モル量づつ溶液に入れる。こ の溶液は他にATP、リガーゼ緩衝液およびDNA0.5μg当たり約10単位のT4 DNAリガーゼなどのリガーゼを含む。DNAフラグメントをベクター中に連結 する場合は、まずベクターを適当な制限エンドヌクレアーゼ(群)で切断するこ とによって、線状化する。この線状化ベクターをその後アルカリホスファターゼ またはコウシ腸ホスファターゼで処理してもよい。このホスファターゼ処理によ って、連結段階中のベクターの自己連結が阻止される。 連結後、外来遺伝子を挿入し終えたベクターを好適なホスト細胞中に形質転換 する。好適な原核宿主細胞は E.coli菌株JM101、E.coli K12菌株294(ATCC番号 31,446)、E.coli菌株W3110(ATCC番号27,325)、E.coli X1776(ATCC番号31,53 7)、E.coli XL-1Blue(Stratagene)、およびE.coli Bである;しかし、HB 101 、NM 522、NM 538、NM 539などのE.coliおよび原核生物の他の多くの種および属 の他の多くの菌株も同様に使用することができる。上記のE.coli株に加えて、Ba cillus subtilisなどのバチルス、Salmonella typhimuniumまたはSerratia marc esansなどの他の腸内細菌および各種Pseudomonas種のすべてが宿主として使用し 得る。 原核細胞の形質転換は塩化カルシウムまたは当業者によく知られた他の方法を 使用して、容易に実施される。これらの細胞を形質転換するために、エレクトロ ポレーション(ここで参考として引用する、Neumann,et al.,EMBO J.,1:841 1 982)もまた使用することができる。形質転換された細胞は抗生物質、普通テト ラサイクリン(tet)またはアンピシリン(amp)上で増殖させ、ベ クター上に存在するtetおよび/またはamp耐性遺伝子に起因して、これらへの耐 性が与えられたかどうかによって、選択される。 形質転換された細胞の選択後、これらの細胞を培地中で増殖させ、その後プラ スミドDNA(または外来遺伝子が挿入された他のベクター)を単離する。プラ スミドDNAは当業界で知られた方法を使用して単離することができる。この精 製プラスミドをその後、制限地図および/またはDNA配列決定によって分析す る。 上に概説した操作をするため、骨髄腫(P3-653)、ハイブリドーマ(SP2/0) 、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)、ミドリザル腎臓(COS1)およびマウス 繊維芽細胞(L492)などの哺乳類細胞系がポリペプチドの発現用の好適な宿主細 胞である。これらの”哺乳類”ベクターは1つのプロモーター、1つのエンハン サー、1つのポリアデニル化シグナル、シグナル配列およびジェネティシン(ge neticin)(ネオマイシン耐性)、ミコフェノール酸(キサンチングアニンホス フォリボシルトランスフェラーゼ)またはヒスチジノール(ヒスチジノールデヒ ドロゲナーゼ)などの選択性マーカーをコードする遺伝子を含んでもよい。 哺乳類宿主細胞において使用する好適なプロモーターとして、Ig Kappa、Ig G amma、サイトメガロウイルス(CMV)即時型、ラウス肉腫ウイルス(RSV) 、シミアンウイルス40(SV40)初期型、マウス乳ガンウイルス(MMTV)お よびメタロチオネインが含まれるが、これらに限定されるものではない。好適な エンハンサーとして、Ig Kappa、Ig Heavy、CMV初期型およびSV40が含まれ るが、これに限定されるものではない。ポリアデニル化用配列には、Ig Kappa、 Ig GammaまたはSV40大型T抗原が 含まれる。好適なシグナル配列には、Ig Kappa、Ig Heavyおよびヒト成長ホルモ ン(HGH)が含まれる。 ベクターがバキュロウイルスの場合は、好適なプロモーターおよびエンハンサ ーとして、AcMNPVポリヘドリン、AcMNPVETLおよびAcMNPV p10配 列が含まれるが、これに限定されるわけではない。1つの特に好適なポリアデニ ル化シグナルはポリヘドリンAcMNPVである。Ig Kappa、Ig HeavyおよびAcM NPVは好適なシグナル配列の例である。これらのベクター類は以下の昆虫細胞 系、中でもSF9、SF21およびHigh5において有用である。 変法として、ポリペプチドを、PS23-6A、W301-18A、LL20、D234-3、 INVSC1、INVSC2、YJJ337などの酵母菌株内で発現させることが できる。gal 1およびpEFT-1などのプロモーターおよびエンハンサー配列 が有用である。Vra-4もまた好適なエンハンサー配列を提供する。機能的な”複 製起点”として有用な配列にはarslおよび2μ環状プラスミドが含まれる。 実施例4 in vivoでのCD14抗体処置 ウサギを3日間IFN-γ前処置した後LPS注射すると、ウサギに敗血症状 態が発症する(G.J.Jurkovich,et al.,J.Surg.Res.,51:197-203,1991)。ここ に記載されたin vivo実験と同様の処方にしたがった。IFN-γ5μg/kg(比 活性:2.5×108unit/mg;5μg=1.25×106unit/mg)を3日間連続して毎日 注射し、その後、基準の心臓拍出および全身血圧を確定し、LPSの8時間の注 入(総用量3mg/kgまたは375μg/kg/時間×8時間)を開始した。3日間INF −γの皮下注射をし、3日目に、LPS注入開始の少なくとも1時間前に基準の データを採った。これらの動物は実験の期間中ケタミン麻酔を続けた。ウサギの 実験によると、これらの動物はLPSの注入にともなって眠くなることが示唆さ れた。同じ確定処方をサルの2つのグループにも使用した。動物に、イソタイプ が一致する対照モノクローナル抗体(MAb)またはCD14ブロッキングMAb のどちらかを、世話をする責任者には処置処方を報せないで、ランダムに割り当 てた。LPS注入の開始30分前に、5mg/kg/mAbの投与(イソタイプまたはCD14 特異性)をボーラス注射によって行なった。 動物をケタミンで麻酔した後、大腿部動脈および静脈のそれぞれに、動脈およ び静脈カテーテルを入れた。動脈カテーテルは、心臓拍出の熱による希薄を測定 するため、先端部にサーミスターを備えている。このカテーテル上の2番目の管 腔部は動脈圧の測定に使用した。静脈カテーテルは、薬品および維持液の注入な らびに心臓拍出の測定の際の冷却注入のために使用した。各心臓拍 出測定において、乳酸加リンゲル(3ml)を使用した。 血圧および心臓拍出を、基準期間には15分毎、その後の実験中は30分毎記録し た。動脈PO2/PCO2、pl1およびタンパク質を測定するために、1時間毎に 血液(3ml)を取り出した。この同じ血液試料を全身の白血球細胞数と部分的な 数の測定に使用した。LPSの注入後、これらの動物に乳酸加リンゲル液を補給 した。すべての動物に補液として4ml/kg注入し、心臓拍出を基準値の10%以内 に維持するため、必要に応じて注入を増加させた。 総数6匹の動物のそれぞれをIgG1イソタイプ対照または28C5のいずれかで 前処置し、5匹の動物を18E12で前処置した。抗体の注入30分後、すべての試験 動物にLPSを抗原投与した。LPS注入の72時間前から、サルにヒト組換えイ ンターフェロンガンマ(125,000U/kg)を、24時間間隔で3回皮下注射した。麻 酔動物中のMAP値を測定するため、上記のように、大腿部動脈および静脈中に 動脈および静脈カテーテルをそれぞれ入れた。 LPSを抗原投与したサルの平均動脈圧(MAP) 平均動脈圧(MAP)の試験結果によると、28C5で前処置したものは、対照 グループに共通する、特に2時間後における血圧の有意な低下が回避されたこと がわかる(図17)。しかし、18E12で前処置した動物は2時間目の血圧の低下を 示すが、28C5前処置動物で測定されたパーセンテージまで回復することができ た。18E12の機能は、シグナル効果だけが妨害され、28C5および23G4の重要 な特徴である、LPSの結合の阻害は妨害しない点で、28C5とは異なっている 。機能におけるこの差異はMAP応答において見られた差異を反映すると考えら れる。18E12による保護 は、後のLPS誘導効果にも及ぶと考えられる。この18E12によるプロフィール は、LPSに対する生理学的応答現象(低血圧化)においても、この抗CD14m Abがイソタイプ対照処置動物において見られた有害な影響を防止することがで きることを示している。 CD14濃度に対するIFNの影響 動物に対する24時間間隔で3日間のインターフエロン−ガンマによる前処置は 、CD14の濃度に対し、比較的小さい影響しか与えなかった(図18)。しかし、 リポ多糖結合タンパク質(LBP)の循環量が、グラム陰性敗血症において見ら れる値まで有意に増加した(LBPは2つの非競合モノクローナル抗体を試料を 捕捉し、プローブするのに使用したELISAによって測定した)。インターフ ェロン−ガンマは、これらの動物において生理学的および/または生化学的変化 を何らもたらさないはずのLPSの投与量に対し、その動物に鋭敏な応答性を誘 導し、感受性にするものと推測される。 BSAの洗浄液/血漿比 BSAの洗浄液/血漿比は肺損傷の1指標であり、肺組織を透過したBSA( 実験の終了時の1時間前に注射)量の目安でもある。肺は内毒素血症に影響を受 ける主要な器官の1つである。BSA値はBSA特異性モノクローナル抗体を使 用したイムノアッセイによって測定した。BSAモノクローナル抗体は容易に入 手できる。この場合は、28C5で前処置した動物は、対照処置動物において明ら かだった肺損傷から有意に保護された(図19)。18E12処置動物はLPSの影響 から完全には保護されなかったが、 グループとしては、対照動物よりはよかった。 抗体半減期 抗体の半減期、すなわち、抗体の可溶性の循環型CD14ならびに単球および好 中球上の膜結合CD14への結合による消失についての疑問が生じる。ヒト抗原を 認識しないイソタイプ対照抗体と比較したところ、3つのグループすべてについ て、消失速度論は等しかった(図20)。 抗体処置したサルのCD14値 2つの非競合モノクローナル抗体を試料の捕捉し、プローブするのに使用する ELISAによって、CD14を測定した。抗体のみで処置(LPS処理はしない )したサルのCD14値は、対照処置動物に比較して、28C5において有意に高か った(図21)。in vitroでの研究において、CD14産生細胞を抗CD14mAb28 C5にさらすと、sCD14値が高くなることが明らかになってはいるが、上記の 上昇の理由はわからない;多分、抗体がGPI連結タンパク質の脱離機構を強化 するのであろう。18E12処置動物では36時間後に増加し、60時間目から減少し始 めることが示された。抗体処置動物にLPSを抗原投与したとき、28C5グルー プにおいて、抗体のみの動物での値以上にCD14値がさらに上昇はしないので、 これは明らかに抗体誘導効果であることを示めしている。 LBP値 上記のように、インターフェロン−ガンマ処置後、LBP値が上昇する。抗C D14処置、LPS処置動物において、対照に比較して検出LBP値がわずかに低 下する(図22)。これはLPSの結合または転移のための標的が得られない場合 に複合体が消失す ることを示すものと考えられるが、理由はわからない。 ALT/GPT値 酵素トランスアミナーゼ、ALT/GPT(同種の酵素と考えられるもの)は 肝機能の指標であるので、これを測定して壊死の形跡を調べた。敗血症ショック の患者においては、肝不全の開始はMSOFシンドロームの中の初期症状である 。損傷の程度に応じ、ヒトにおける最大値は4000U/mlにまで達し得る。Sigma Diagnosticsの試験キットの製造業者の指示にしたがって、ALT/GPT値を 測定した。 ここで記録された値はどれもヒトの極限状態で得られる範囲にはないが、実験 中24時間にわたって、対照グループにおいて酵素値の上昇傾向がある。抗体のみ で処置したサルにおけるALT/GPTの正常値は平均で18U/ml(T=0)〜 52.2U/ml(T=24)の範囲であり、試験中使用した麻酔(ケタミン)に起因し たT=24における上昇があった。2つの抗CD14処置グループは同様の経過をた どった;平均で16.5U/ml(T=0)〜64.6U/ml(T=24)。対照グループの 平均は22.8U/ml(T−0)〜98U/ml(T=24)だった。24時間の経過では 、対照グループの動物中での上昇が続くかどうかを決めることができないと思わ れる(図23)。 可溶性Eセレクチン値 CD14レセプターのブロッキングが内皮細胞からの可溶性Eセレクチンの放出 を阻止するかどうかを決定するため、Parameter ELISAキット(British Bi otechnology Products,Ltd.)によって、可溶性Eセレクチン値を測定した。内 皮細胞表面でのE セレクチンの発現はこれらの細胞の活性化の指標であり、TNF、IL-1また はLPS剌激の結果生じる。可溶性Eセレクチン値は、24時間後、すべてのグル ープにおいて同レベルまで上昇した(図24)。 IL-1、IL-6、IL-8およびTNF値 全グループの動物において、QuantikineTMキット(R&D Systems)を使用して 製造業者の仕様書にしたがって、LPS抗原投与に応答したサイトカインを評価 した。検定は固相ELISA形式でのイムノアッセイである。TNFα検定はBi okine(登録商標)酵素イムノアッセイキット(T細胞診断用)で、製造業者の 仕様書にしたがって実施した。TNFαおよびIL-1βはLPS刺激の結果と して誘導される炎症性応答の重要な媒介体であることが知られている。抗CD14 処置グループにおいては、対照処置グループに対し、TNFαおよびIL-1β 応答が減少し、18E12がこれらの炎症性サイトカインの発現の最低値を示した。 また、抗CD14グループの両方において、TNF応答のピークが1時間遅くなっ た。この知見の意味は今のところわからない(図25)。 ヒト敗血症におけるIL-1、IL-6およびIL-8のピークはTNFより遅 れることが知られており、これはIL-1、IL-6およびIL-8の放出がTN Fの産生に大きく依存するという知見に一致する。グラム陰性敗血症と診断され たヒトにおける死亡率に関連するとされてきたサイトカインの1つはIL-6値 の上昇である。IL-6は組織損傷に対する宿主の各種の面での防御を調整する 。この場合のモデルにおいては、LPSへの応答において、28C5が最低のIL -6値を示した。18E12で前処置された動物も、対照 グループよりも低い値を有していたが、28C5ほど低くはなかった。IL-8応 答は抗CD14グループの中ではそれほど低くはなかったが、わずかに低下した( 図26)。ヒヒモデルにおけるIL-8値はTNF値に関連性があることが示され た;TNFが減少した結果、IL-8が減少した。IL-8は化学誘引物質および 顆粒球活性化作用を有する。抗CD14処置グループにおいて見られたような、天 然のIL-8応答をなるべく保存することが、これらのLPSへの宿主の応答の 重要な媒介体を完全なままに保つことになるようである。 配列の要約 配列番号1:28C5重鎖の核酸および推定アミノ酸配列 配列番号2:28C5重鎖の推定アミノ酸配列 配列番号3:28C5軽鎖の核酸および推定アミノ酸配列 配列番号4:28C5軽鎖の推定アミノ酸配列 配列番号5:18E12重鎖の核酸および推定アミノ酸配列 配列番号6:18E12重鎖の推定アミノ酸配列 配列番号7:18E12軽鎖の核酸および推定アミノ酸配列 配列番号8:18E12軽鎖の推定アミノ酸配列 配列番号9:ヒト可溶性CD14レセプターをコードする核酸配列 配列番号10:3CI0重鎖のCDR1のアミノ酸配列 配列番号11:3C10重鎖のCDR2のアミノ酸配列 配列番号12:3C10重鎖のCDR3のアミノ酸配列 配列番号13:28C5重鎖のCDR1のアミノ酸配列 配列番号14:28C5重鎖のCDR2のアミノ酸配列 配列番号15:28C5重鎖のCDR3のアミノ酸配列 配列番号16:3C10軽鎖のCDR1のアミノ酸配列 配列番号17:3C10軽鎖のCDR2のアミノ酸配列 配列番号18:3C10軽鎖のCDR3のアミノ酸配列 配列番号19:28C5軽鎖のCDR1のアミノ酸配列 配列番号20:28C5軽鎖のCDR2のアミノ酸配列 配列番号21:28C5軽鎖のCDR3のアミノ酸配列 配列番号22:23G4軽鎖のCDR1のアミノ酸配列 配列番号23:23G4軽鎖のCDR2のアミノ酸配列 配列番号24:23G4軽鎖のCDR3のアミノ酸配列 配列番号25:23G4軽鎖のアミノ酸配列
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI C12N 15/09 ZNA 8310−2J G01N 33/53 K C12P 21/08 8310−2J D G01N 33/53 8310−2J 33/577 B 9281−4B C12N 5/00 B 33/577 9162−4B 15/00 ZNAA (72)発明者 モリアルティー,アン エム. アメリカ合衆国 92064 カリフォルニア 州 ポーウェイ,ローマス ヴェルデス ドライブ 13038番地 (72)発明者 ウレヴィッチ,リチャード ジェイ. アメリカ合衆国 92104 カリフォルニア 州 デル マー,クチャラ 1127番地 (72)発明者 トビアス,ピーター エス. アメリカ合衆国 92110 カリフォルニア 州 サンディエゴ,ミルトン ストリート 5040番地 (72)発明者 マティソン,ジョン シー. アメリカ合衆国 92124 カリフォルニア 州 サンディエゴ,パゲラ コート 4952 番地

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.細胞表面CD14と特異的に反応し、そしてリガンドによるCD14媒介細 胞活性化を抑制するモノクローナル抗体を産生するハイブリドーマ細胞系。 2.請求項1に記載のハイブリドーマ細胞系により産生されるモノクローナル抗 体。 3.少なくとも約3x10-9-1の親和性を有する、請求項2に記載のモノクロ ーナル抗体。 4.28C5または23G4と称される、請求項3に記載のモノクローナル抗体 。 5.請求項2または4に記載のモノクローナル抗体の生物学的に活性な断片。 6.生物学的に活性な断片がFab、Fab’または(Fab’)2である、請 求項5に記載の生物学的に活性な断片。 7.モノクローナル抗体がマウスモノクローナル抗体である、請求項2に記載の モノクローナル抗体。 8.モノクローナル抗体がヒトモノクローナル抗体である、請求項2に記載のモ ノクローナル抗体。 9.請求項2に記載のモノクローナル抗体の可変部を含んでなるキメラ抗体。 10.請求項2に記載のモノクローナル抗体の相補性決定部位(CDR)を含ん でなるCDRグラフト(grafted)抗体。 11.請求項2に記載のモノクローナル抗体をコードする核酸分子。 12.請求項5に記載の抗体断片をコードする核酸分子。 13.請求項9に記載のキメラ抗体をコードする核酸分子。 14.請求項10に記載のCDRグラフト抗体をコードする核酸分子。 15.核酸分子が1本鎖DNA、2本鎖DNA、cDNAまたはRNAである、 請求項11、12、13、または14のいずれかに記載の核酸分子。 16.RNA転写のプロモーターに機能しうる形で連結された、請求項11、1 2、13、または14のいずれかに記載の核酸分子。 17.請求項11、12、13、または14のいずれかに記載の核酸分子を含ん でなる発現ベクター。 18.発現ベクターがウイルス、プラスミド、またはコスミドである、請求項1 7に記載の発現ベクター。 19.請求項17に記載の発現ベクターを含有する宿主細胞。 20.宿主細胞が原核細胞である、請求項19に記載の宿主細胞。 21.細胞が細菌細胞である、請求項20に記載の宿主細胞。 22.宿主細胞が真核細胞である、請求項19に記載の宿主細胞。 23.真核細胞が哺乳動物細胞または昆虫細胞である、請求項22に記載の宿主 細胞。 24.CD14+細胞のCD14がCD14媒介細胞活性化を誘導するリガンド と結合している時に、該細胞のCD14媒介活性化を抑制する能力を有するもの としてさらに特徴付けられる、請求項2に記載のモノクローナル抗体。 25.18E12と称される、請求項24に記載のモノクローナ ル抗体。 26.請求項24または25に記載のモノクローナル抗体の生物学的に活性な断 片。 27.生物学的に活性な断片がFab、Fab’または(Fab’)2である、 請求項26に記載の生物学的に活性な断片。 28.モノクローナル抗体がマウスモノクローナル抗体である、請求項24に記 載のモノクローナル抗体。 29.モノクローナル抗体がヒトモノクローナル抗体である、請求項24に記載 のモノクローナル抗体。 30.請求項24に記載のモノクローナル抗体の可変部を含んでなるキメラ抗体 。 31.請求項24に記載のモノクローナル抗体の相補性決定部位(CDR)を含 んでなるCDRグラフト抗体。 32.請求項24に記載のモノクローナル抗体をコードする核酸分子。 33.請求項27に記載のモノクローナル抗体をコードする核酸分子。 34.請求項26に記載の生物学的に活性な断片をコードする核酸分子。 35.請求項30に記載のキメラ抗体をコードする核酸分子。 36.請求項31に記載のCDRグラフト抗体をコードする核酸分子。 37.核酸が1本鎖DNA、2本鎖DNA、cDNAまたはRNAである、請求 項32、33、34、35、または36のいずれかに記載の核酸分子。 38.RNA転写のプロモーターに機能しうる形で連結された、請求項32、3 3、34、35、または36のいずれかに記載の核酸分子。 39.請求項32、33、34、35、または36のいずれかに記載の核酸分子 を含有する発現ベクター。 40.発現ベクターがウイルス、プラスミド、またはコスミドである、請求項3 9に記載の発現ベクター。 41.請求項39に記載の発現ベクターを含有する宿主細胞。 42.宿主細胞が原核細胞である、請求項41に記載の宿主細胞。 43.細胞が細菌細胞である、請求項42に記載の宿主細胞。 44.宿主細胞が真核細胞である、請求項41に記載の宿主細胞。 45.細胞が哺乳動物細胞または昆虫細胞である、請求項44に記載の宿主細胞 。 46.請求項2に記載の抗体を製薬上許容されるキャリヤー中に含んでなる医薬 組成物。 47.試料を細胞表面CD14および可溶性CD14と特異的に反応する抗体ま たはその断片と接触させ、そして抗体が試料に結合するかどうかを確認すること を含む、試料中のCD14の検出方法。 48.抗体が28C5、23G4、または18E12の特異性を有する、請求項 47に記載の方法。 49.抗体が検出可能に標識されている、請求項48に記載の方法。 50.検出可能な標識が放射性同位体、蛍光化合物、コロイド金属、化学発光化 合物、生物発光化合物および酵素からなる群よ り選ばれる、請求項49に記載の方法。 51.検出方法が競合イムノアッセイ法による、請求項47に記載の方法。 52.試料が体液を含む、請求項47に記載の方法。 53.CD14を請求項4に記載のモノクローナル抗体またはその生物学的に活 性な断片と接触させることを含む、LPSのCD14への結合を抑制する方法。 54.LPS/CD14複合体を請求項2に記載のモノクローナル抗体またはそ の生物学的に活性な断片と接触させることを含む、LPS/CD14複合体の細 胞への結合を抑制する方法。 55.CD14受容体を発現する細胞のCD14媒介活性化を抑制する方法であ って、該細胞を有効量の請求項2に記載のモノクローナル抗体またはその生物学 的に活性な断片と接触させることを含む、該方法。 56.抗体がリガンドのCD14への結合を許す、請求項55に記載の方法。 57.抗体が少なくとも約50%の、リガンドのCD14への結合を許す、請求 項56に記載の方法。 58.抗体が少なくとも約80%の、リガンドのCD14への結合を許す、請求 項56に記載の方法。 59.抗体がモノクローナル抗体18E12の特異性を有する、請求項56に記 載の方法。 60.抗体がモノクローナル抗体28C5または23G4の特異性を有する、請 求項55に記載の方法。 61.CD14媒介活性化がNF−κB活性化と関連している、 請求項55に記載の方法。 62.NF−κB活性化が敗血症と関連している、請求項61に記載の方法。 63.リガンドがLPSである、請求項55に記載の方法。 64.細胞が動物またはヒトの患者の細胞である、請求項55に記載の方法。 65.有効量が体重1kgあたり約.25mgから約50mgである、請求項55に記載 の方法。
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