【発明の詳細な説明】
実質的にアゴニスト活性を有さないC5a 受容体アンタゴニスト発明の分野
本発明は、免疫学の分野、及びより特定には哺乳類における補体介在疾病及び
炎症状態の処置に関する。発明の背景
炎症は、有害な物質及び損傷を受けた組織を破壊し、希釈し又は囲い込むよう
に作用する、外傷により誘発される、局在化した保護事件である。それは複雑な
一連の出来事、たとえば動脈、毛細管及び小静脈の拡張、並びに高められた血管
透過性、早められた血流、及び流体及び血漿タンパク質の滲出を包含する。それ
らの行程の後、血管内皮への白血球の付着、続くそれを取り囲む組織中への白血
球の流入がほぼ急速に続く。
補体システム、すなわち外来性物質に対する主な免疫学的防御機構は、炎症応
答を包含する個々の因子に影響を与えることが示されている。一般的に、補正は
、組織及び血液から微生物及び抗原を排除するように作用する一組のタンパク質
を包含する。この作用は、補体成分のみ、又は抗体と、又は補体受容体を発現す
る細胞と協力していづれかにより達成される。さらに詳しくは、前記システムは
約30個の血漿タンパク質、それらの対応する細胞受容体及びいくつかの膜調節タ
ンパク質から成る。Kinoshita,Immunology Today,12:291-300(1991)。たとえ
ば抗原−抗体複合体又は細菌表面構造体による補体システムの活性化は、補体成
分のタンパク質分解性切断及びタンパク質集成出来事の一連の増幅のきっかけを
作り、そし
てこれは究極的には、外来性物体の破壊及び最終的な排除を導びく。Muller-Ebe
rhard,Annu.Rev.Biochem.57:321-347(1988)。
いく種かの生物学的活性ペプチドが補体システムの活性化により生成される。
C5a、すなわち74個のアミノ酸を含み、そして約11,000のMrを有する糖タンパク
質が、C5コンバーターゼにより、C5のN末端、すなわち補体の5番目の成分のタ
ンパク質分解性切断により生成されている。Ntlsson et al.,J.Immunol.114
:815-822(1975)。C5a の生物学的性質は、急性及び慢性炎症工程の両者に関与
する多数の細胞及び組織を通して拡大する。Hugli,CRC Crit.Rev.Immunol.,
1:321-366(1981)。それらの性質のうち多くは免疫学的に有益である。C5a は
、種々の病理学的状態に応答して宿主の防御機構を仲介することが見出されてい
る。C5a は、炎症応答、たとえば平滑微収縮、血管透過性の上昇、ヒト皮膚中に
注入される場合、膨疹及び発赤の発生、肥満細胞からのヒスタミン放出、及び多
形核白血球(PMNL)からの酸化群発及びリソソーム酵素放出の誘発に通常、関連
する広範囲の種類の特定の生物学的機能に関与する。C5a は、女塩基求、好酸球
、単球及び好中球を包含するあらゆる循環する白血球細胞からの測定できる応答
を刺激する。Hugli、前記;Bautsch et al.,Immunobiol.185:41-52(1992)。C
5a はさらに、可能性ある化学誘引体であることが見出された。Fernandez et al
.,J.Immunol.120:109-115(1978)。このタンパク質は、PMNL、たとえば食細
胞の炎症の部位への誘引に対する中心的な刺激物である。
補体は、適切な標的、たとえば侵入性微生物又は腫瘍細胞に対して向けられる
場合、有益であるが、しかし不適切に活性化される場合、明白な病原性可能性を
有する。たとえば、アナフィラトキシン、たとえばC5a は、いく種からの炎症性
疾患、たとえば成人性呼吸
困難症候群及びリウマチ様関節炎の病因において原因性又は悪化因子として包含
されている。Bautsch et al.,Biochem.J.288:261-266(1992);Haslett et
al.,J.Immunol.142:3510-3517(1989)。特に、組織におけるC5a の異常な
存在が、リウマチ様関節炎、変形性関節炎、乾癬及び非心臓性肺水腫に苦しむ患
者に検出されている。Hammerschmidt,J.Amer.Med.Soc.244:199-(1980)
。C5a は、炎症性白血球の補充及び刺激及び抗体産生の増大を包含する追加の活
性による補足的な活性化により生成される主な炎症媒介物であることが見出され
た、Mollison et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 86:292-296(1989)を参
照のこと。
炎症のインビボ又は薬理学的制御は、走化性の調節に依存すると推定される。
阻害が生じ得る3種のレベルが認識されている。それらは、(1)走化性刺激に
対する白血球の応答の抑制;(2)走化剤生成の防止;及び(3)走化剤の不活
性化である。さらに、C5a はいく種かのヒト細胞、たとえば好中球、好酸球及び
単球由来の細胞の膜に見出される特定のC5a 受容体に結合することによってその
種々の機能を作用せしめるので、C5a 介在走化性の阻害及び特にC5a 受容体アン
タゴニストは、関心をもたせる担当の注目である。
アメリカ特許第 4,772,584号(Cleary et al.)は、C5a のC末端から6個のア
ミノ酸ペプチドを切断することによってPMNLへのC5a の結合を阻害するグループ
Aストレプトコーカス(streptococcus)から単離されたポリペプチドを開示す
る。アメリカ特許第4,692,511号(Hahn)は、C5a ブロッキング活性を示す、不
可欠のコアテトラペプチドTyr-Asp-Gly-Ala(配列番号1)又はAsp-Gly-Ala-Tyr(
配列番号2)、又はコアトリペプチドAsp-Gly-Ala を含む、C5a に対するポリペ
プチド受容体アンタゴニストを教示する。
アメリカ特許第 5,190,922号、WO 90/09162及び92/11858(Abbo
tt Laboritories)は、C5a 受容体に結合し、そしてその称するところによれば、
アナフィラトキシン活性を変性する種々のオリゴペプチドを開示する。しかしな
がら、それらの分子のうちいくつかは、有意なアゴニトト活性を保持することが
示されている。Mollison et al.,“C5a Structural Reguiremants for Neufrop
hil Receptor Intoraction,”Progress in In flammation Research and Therap
y,Brikhanser Verlag,Basel (1991),17〜21ページ;Kawai et al.,J.Med.C
hem.35:220-223(1992);Kawai et al.,J.Med.Chem.34:2068-2071(1991
);及びOr et al.,J.Med.Chem.35:402-406(1992)を参照のこと。従って、
実質的にアゴニスト活性を欠いている、可能性あり且つ治療的に効果的なC5受容
体アンタゴニストにつけての強い必要性が残っている。発明の要約
本発明の1つの観点は、C5a 受容体アンタゴニストであり、そして実質的にア
ナフィラトキシン又はアゴニスト活性を示さないヒトC5a のペプチド類似体、そ
の誘導体、及び前記類似体及び誘導体の二量体形に向けられる。ポリペプチド(
すなわちその類似体及び誘導体)をコードするDNA 分子、プラスミド、ベクター
及び前記DNA 分子により形質転換された宿主細胞、及びC5a アンタゴニストを調
製するための方法がまた提供される。
C5a アンタゴニスト、その誘導体又は二量体を含む医薬製剤は、哺乳類におけ
るC5a 介在炎症状態及び疾患の処置法に、及びそのような炎症を防ぐための予防
薬として都合良く使用される。
本発明のもう1つの観点は、ヒトC5a との交差反応を実質的に示さない、C5a
類似体及びその誘導体に対して特異的な抗体に向けられる。その抗体は、対象(
同じものにより前に投与されている)に
おける循環性C5a 類似体及び誘導体を検出し、又は定量化し、及びC5a 類似体及
び誘導体の活性をインビボで変性し、たとえば中和するためにも使用される。図面の簡単な説明
図1は、オリゴヌクレオチドカップリングを通してのヒトC5a をコードする合
成遺伝子の合成を示す流れ図であり;そして
図2はpB−6/C5a のプラスミド地図である。好ましい態様の記載
本発明のC5a ポリペプチド類似体は、アゴニスト活性を実質的に有さないC5a
受容体アンタゴニストである。用語“C5a 受容体”とは、C5a、その分解生成物C
5a-des Arg、及び対象のアンタゴニストが結合する、ヒト血液細胞、たとえばPM
NL及び半球細胞の表面上の部位を言及するものとして当業界においては理解され
る。たとえば、アメリカ特許第5,177,190号;及びOppermann et al.,J.Immuno
l.151 (7):3785-3794(1993)を参照のこと。C5a はカルボキシペプチダーゼ
B様酵素によりヒト血清においてC5a-des Argに酵素的に転換され、そしてヒト
における主な生理学的最終生成物である。Chenoweth et al.,Mol.Immunol.17
:151-161(1980)。
用語“アンタゴニスト”とは、本発明に開示されるポリペプチドがC5a のイン
ヒビターであることを意味する。すなわち、それらはC5a 受容体へのC5a の結合
を妨げる。いづれかの特別な理論により結びつけられるとは思われないが、出願
者は、C5a 類似体が、C5a 受容体への結合のためにC5a と競争することで、C5a
の競争性インヒビターであると信じている。
本発明のC5a 類似体のアンタゴニスト(拮抗作用)は、例7に詳
細に説明されている、Seligmann et al.,Agents and Actoons 21:375-378(198
7)に開示されるカルシウム上昇アッセイにおけるIC50として定量化され得る。こ
のIC50は、100pM のヒトC5a による挑戦投与量の後、C5a 受容体を担持するPMNL
によりカルシウムイオンの細胞内代謝の50%を阻害するC5a 類似体の濃度として
定義される。本発明のC5a 受容体アンタゴニストは、Seligmann et alにより開
示されるカルシウム上昇アッセイにおいて、約2.0×10-6Mよりも高くないIC50
を示す。
用語“実質的にアナフィラトキシン活性を有さない”又は“実質的にアゴニス
ト活性を有さない”とは、受容体へのC5a 類似体(この後、C5a 受容体アンタゴ
ニストと交換可能的に使用される)の結合が内因性シグナル導入出来事をもたら
さず、すなわち究極的にはその受容体へのC5a の結合により引き起こされるアナ
フィラトキシン炎症に通常関連する生理学的応答、たとえば食細胞の活性化、平
滑筋収縮、血管透過性の上昇及び炎症性媒体、たとえばヒスタミン、プロスタグ
ランジン、トロンボキサン、ロイコトリエン、インターロイキン(IL)−I,IL
−6及びIL−8の過剰生成に起因する前記出来事をもたらさないことを意味する
。Hugli et al.,CRC Crit.Rev.Immunol.1:321-326(1981)及びPCT WO 92/1
0205を参照のこと。この性質の定量測定はまた、例7にも記載される、Seligman
n et al.,前記に開示されるカルシウム上昇アッセイを用いても得られる。EC50
はアゴニスト活性の測定である。本発明のためには、EC50値は、同じC5a 類似体
により引き起こされる最大応答の50%を生成するC5a 類似体の濃度である。出願
者は、同じカルシウム上昇アッセイにおいて少なくとも約8.0×10-7M及び好ま
しくは少なくとも約3.0×10-6Mの濃度まで本発明のC5a 類似体のアゴニスト活
性を検出していない。本発明のC5a 類似体は、Seligmann のカル
シウム上昇アッセイにおいて応答が検出され得ないので、少なくとも約8.0×10- 7
M、及び好ましくは少なくとも約3.0×10-6MのC5a 類似体濃度まで、EC50が前
記カルシウム上昇アッセイにおいて測定不可能である類似体である。
C5a は74−アミノ酸ペプチドであり、その配列は、Fernandez et al.,J.Bio
l.Chem.253:6955-6964(1978)に開示されている。推定されるヌクレオチド
配列に基づいて構成された合成遺伝子は、Mandecki et al.,Proc.Natl.Acad
.Sci.USA 82:3543-3547(1985)及びアメリカ特許第 4,937,189号(Davidow
et al.)に開示されている。Fernandez により開示されるC5a のアミノ酸配列及
びDavidow et al.により開示されるその対応する合成ヌクレオチド配列は下記表
1に示されている。
出願者は、ヒトC5a(この後、“C5a(1−74)と交換可能的に使用される)のC−
末端領域、すなわちアミノ酸64−74をコードする合成C5a 遺伝子の部分を変異誘
発することによって生成された、ヒトC5a の一定の類似体がC5a よりも劇的に異
なった性質を有することを意外にも且つ驚くべきことには発見した。すなわち、
それらは卓越したアンタゴニスト性質を示し、そしてアゴニスト活性を実質的に
示さない。特に、本発明のC5a 類似体は、C5a(1−74)のC−末端領域:
N′−Asn(64)-Ile(65)-Ser(66)-His(67)-Lys(68)-Asp(69)-Met(70)-Gln(71)-Le
u(72)-Gly(73)-Arc(74)−C′(配列番号5)(C5a(1−74)のアミノ酸64−74)
の2つの変性又は変異により定義される。第1には、それはGly(73)及びArg(74)
残基を除くことによって、少なくともLeu(72)に切断される。第2には、少なく
とも1つのシステムがその領域において置換されており、但しポリペプチドのC
末端アミノ酸(すなわちC−末端)はシステインであり、そしてそのC末端シス
テインのチオール(SH)基は還元形で存在し(すなわち遊離チオール基を有し)
、又は遊離チオール基に自発的に転換できる形又は容易に転換され得る形で存在
する。
好ましい態様においては、ほとんどのC−末端アミノ酸の2〜6個がC5a(1−
74)から切断される。従って、N−末端の63アミノ酸領域が損なわれないまま保
持され、そしてわずか1つのシステインが置換されている場合、それぞれの対応
する態様は次のように企画され得る:C5a(1−74,Leu72Cys),C5a(1−71,Gln
71Cys),C5a(1−70,Met70Cys),C5a(1−69,Asp69Cys)及びC5a(1−68,Lys6
8Cys)。より好ましい態様においては、C末端領域が、3種の前者の企画された
態様に対応するMet70,Gln71又はLeu72 に及びそれを含むように切断される。さ
らに好ましい態様は、C5a(1−71,
Gln71Cys)である。
C−末端領域はさらにLys68 にN−末端から切断され、これは代表的な態様C5
a(1−67,His67Cys),C5a(1−66,Ser66Cys),C5a(1−65,Ile65Cys)及びC5a
(1−64,Asn64Cys)に対応し、但し、得られるC5a 類似体は前述の必要なアンタ
ゴニスト性質(約2.0×10-6Mよりも高くないIC50)を示し、そしてアナフィラ
トキシン又はアゴニスト活性(少なくとも3.0×10-6MのC5a 類似体濃度までの
非測定可能なEC50)を実質的に示さない。当業者は、ヒトC5a の“類似体”はC5
a 又はC5a 受容体上の部位に対して特異的な抗体を包含しないことを理解するで
あろう。
本明細書に記載されるようなヒトC5a 類似体の誘導体は、本発明の範囲内に包
含される。それらは、N−末端の63個のアミノ酸領域(C5a(1−74)のアミノ酸
1−63)における点変異、置換、付加及び欠失(Carney et al.,Protein Scien
ce 2:1391-1399(1993))、及びこのようにして変異誘発されたC−末端領域に
おける追加のアミノ酸置換のような変性を包含する。前記変性のタイプ及び程度
は、得られる誘導体が上記に定義されるように、実質的にアゴニスト活性を有さ
ないC5a 受容体アゴニストのまま存続する限り、一般的には重要ではない。たと
えば、C5a(1−74)のN−末端領域におけるCys27 残基が、再生の間、複雑性を
最少にするために、たとえばセリン残基に変更され得る。従って、より好ましい
態様においては、C5a 類似体誘導体はC5a(1−17,Cys27Ser,Gly71Cys)と称せ
られる。また、N−末端は、種々の宿主細胞においてC5a 類似体をコードする遺
伝子の発現を可能にするために、置換又は付加のいづれかによりメチオニン残基
に変えられ得る。C−末端領域の追加の変性の例は、C5a(1−74)の位置67で生
来のヒスチジンに代わるフェニルアラニン残基の置換である。従って、最とも好
ましい態様に
おいては、C5a 類似体誘導体は、C5a(1−71,Cys27Ser,His67Phe,Gln71Cys)
と称せられる。
本発明のC5a 類似体(この後、類似体及びその誘導体として集合的に言及する
)は、当業界における多くの標準方法により調製され得る。たとえば、それらは
直接的な化学合成により調製され得る。それらはまた、適切な宿主細胞において
、ポリペプチドをコードするDNA 分子、すなわち合成遺伝子の発現により調製さ
れ得る。C5a 類似体のアミノ酸配列から推定できるそれらのDNA 分子は、既知の
技法により調製され得る。そのDNA は、Narang,Tetrahedron 39:3-22(1983)及
びE PA第 146,785号;Mondecki et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 82:3543
-3547(1985)(C5a をコードする遺伝子の化学的合成を開示する)に開示され
ているようにして、化学的に合成され得る。DNA 分子のフラグメントは化学的に
調製され得、次にこれは酵素的に一緒に連結される。Volumel,Chapter & of Ca
rrent Protocols in Molecular Biology,Ausubel et al.(Eds.),Wiley,NY(
1990)を参照のこと。
本発明のC5a 類似体をコードするDNA はまた、C5a をコードする既知の合成又
は天然遺伝子の変異誘発、たとえばFernandez,Mandecki and Davidsonに開示さ
れる変異誘発により調製され得る。Ausubel et al.,前記;Volume II,Chapte
r 15 of Maniatis et al.,Molecular Cloning,A Laboratory Manual,Cold Sp
ring Harbor,NY(1989);及びMollison et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA
86:292-296(1989)を参照のこと。さらに、DNA はPCR 技法により調製され得
る。PCR Protocols,Innis et al.(Eds.),Academic Press,San Diego,CA(19
90)を参照のこと。
本発明のC5a 類似体をコードするDNA 分子は、既知の調節配列、たとえばプロ
モーター、エンハンサー、3′−未翻訳配列及び5′
翻訳配列、たとえばシグナル及びリーダー配列に操作可能的に連結され、そして
次に、当業界において既知の技法に従って、遺伝子を発現できる宿主細胞中に形
質転換される。次に、形質転換された宿主細胞は、アンタゴニストをコードする
遺伝子の発現のために適切な条件下で培養される。代表的な宿主細胞は、原核生
物、たとえばE.コリ及びバチルス(Bacillus)、たとえばB.サブチリス(B.
subtilis);及び真核生物、たとえば糸状菌、たとえばアスペルギラス ニガー
(Aspergillus niger;酵母、たとえばサッカロミセス・セレビシアエ(Sacchar
omyces cerevisiae)、ピチア パストリス(Pichia pastoris)及びヤロワイア
リポリチカ(Yarrowia Iipolytica);バキュロウイルス/昆虫細胞培養物(Sum
mers et al.,A Manual of Methock for Baculovirus Vectors and Insect Cell
Culture Procedures,Texas Agricultukal Experiment Station(1987));哺乳
類細胞系;及び植物(J.Vandekerckhove et al.,EIO/TECHNOLOGY 7:929-932(1
989))を包含する。
一般的に、E.コリにおけるC5a の発現のための方法は、C5a 類似体遺伝子発
現に適用できる。Mandecki,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 82:3543-3547(1985
);Mollison et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 86:292-296(1989);及
びBautsch et al.,Immunobiol.185:41-52(1992)を参照のこと。適切な調節配
列、たとえばプロモーター(たとえばT7ポリメラーゼ、UV5−D,trp 又はlac)、
リボソーム結合部位、及び転写停止部位を含む適切なプラスミドベクター、たと
えばpKK223−2の選択は、当業者のレベルの範囲内である。E.コリにおける発
現を最適化するために、DNA 分子は、Guoy et al.,Nucleic Acids Res.10:70
55-7074(1982)に開示されるようにE.コリが好むコドンを用いて合成され、
そしていくつかの制限エンドヌクレアーゼ部位の合成されたDNA 及びDNA 配
列の可能な変異誘発の特徴化の促進を可能にすべきである。このアプローチは、
ペプチドの最初のアミノ酸をコードするトリプレットの直接的且つすぐ上流にタ
ンパク質合成のためのATG 開始コドンを導入することによってC5a 類似体の直接
的な発現を可能にする。さらに、野生型細胞に存在するいくつかのプロテアーゼ
の1つに不足しているE.コリ株のlon が、タンパク質の高められた収率の利点
を付与する。Fraxke et al.,Meth.Enzymol.162:653-658(1988)。
一般的に、C5a 類似体をコードする合成遺伝子は、次の既知の方法により酵母
において発現され得る。たとえば、Romenos et al.,Yeast 8:423-488(1992)
;Section IV of Goeddel (Ed.),Meth.Enzymol.185:231-484(1990);Davi
dow et al.,前記;及びアメリカ特許第 4,775,622号を参照のこと。酵母におけ
る発現を最適化するためには、DNA 分子は、酵母が好むコドンを用いて、内因性
KEX2プロテアーゼのための標的物であるArg-Arg 対を回避するために調製される
べきである。メチオニンに対立するものとして、グルタミンのN−末端としての
使用は、シグナル配列、たとえばα因子シグナル配列からのタンパク質分解性切
断を促進する。いづれかの可能性あるグリコシル化部位、たとえば本発明のC5a
受容体アンタゴニストの種々の態様の64位でのアスパラギンを排除することがさ
らに好ましい。
哺乳類細胞における本発明のC5a 類似体をコードする遺伝子の発現は、既知の
方法に従って実施され得る。Chapter 16,“Expression of Clored Genes in Ma
mmalian Cells,”in Mariatis et al.,前記を参照のこと。ヒト細胞における発
現の代表的な方法は、Berg et al.,BioTechnigues 14(6):972-978(1993)に
開示される。適切なヒト細胞は、市販の細胞系、たとえばHeLA S3(ATCC CCL2.2
)及びHEK293(ATCC CRL1573)を包含する。CHO 細胞における発現は、たとえば
Asselbergs et al.,Fibrinolysis 7:1-14(1993)に開示される。適切なハム
スター細胞系は、CHO-K1(ATCC CCL61),BHK(ATCC CRL 6281),BHK-21(ATCC 6281
,CCL10及びCRL8544)を包含する。代表的なモンキー細胞は、CV-1(ATCC CCL70)
,COS-7(ATCC CRL1650)及びVERO細胞(ATCC CCL81)である。適切なマウス細
胞系はC127(ATCC 1804)である。好ましい細胞系は、Uriaub et al.,Proc.Natl
.Acad.Sci.USA 77:4216-4220(1980)に開示されようなDHFR−マイナス CHO
系である。血清−非依存性細胞系がより好ましい。Kurano et al.,Bio/Technol
ogy 16:245-258(1990)を参照のこと。哺乳類宿主においては、C5a 類似体の
グリコシル化された又は非グリコシル化された形が生成され得る。
形質転換されたE.コリ細胞から単離されたC5a 類似体は、C−末端システイ
ンが還元された形で存在し、すなわちそれが好ましくは便利な一段階方法を用い
ることによって遊離チオール基を含む生物学的活性を有するように再生される。
出願者は、少なくとも約100:1〜約500:1のモル比での還元剤:酸化剤の酸化
還元対を有する変性されたC5a 類似体が還元された形でC−末端システインを有
する生物学的に活性的なC5a 類似体をもたらすことを意外には発見した。この比
は既知の比よりも約10倍〜約50倍高い(10:1の還元されたスルフヒドリル化合
物:酸化されたスルフヒドリル化合物の好ましい比がアメリカ特許第 4,620,948
号(Builder et al.)の第17欄の43〜45行に開示されている)。この方法によれ
ば、形質転換されたE.コリ細胞は、C5a 類似体の生成を引き起こすのに十分な
条件下で培養した後、変性されたC5a 類似体を生成するために、変性剤及び溶解
剤、たとえば6MグアニジンHClと共に混合され、場合によっては、いづれかの
既知の技法、たとえば音波処理、Fren
ch Press又はDynoMillによりさらに破壊される。次に、変性されたC5a 類似体を
含む、このようにして混合された細胞又はこのようにして破壊された細胞は、再
生された、生物学的に活性的なC5a 類似体を生成するための適切な条件下で、少
なくとも約100:1〜約500:1の還元剤:酸化剤のモル重量比での酸化還元対と
共に混合される。適切な酸化還元対は、システイン/シスチン及び還元されたグ
ルタチオン/酸化されたグルタチオンを包含する。当業者は、他の酸化還元対が
使用され得ることを理解するであろう。グルタチオン酸化還元対が好ましい。適
切な条件は、6.5〜7.5 のpH、好ましくは7.4 のpHを包含する。混合物は、タン
パク質の収率を最大にするのに十分な時間、室温で静置される。好ましい時間は
、約0.5時間〜約4時間である。従って、この方法は、細菌細胞から封入体(す
なわち発現されたタンパク質の不溶性塊状物)を単離する必要性及び次に、C−
末端システインのチオール基を還元する必要性を排除する。
他においては、C5a 類似体は、アメリカ特許第 4,620,948号(Builder et al.
)に開示されるような標準の再生及び精製スケムに従って再生され得る。それら
の方法に従えば、C−末端システインはアダクト、たとえばCys-Cys 又はCys−
グルタチオンの形で存在するであろう。従って、前記アダクトは遊離チオール基
を得るためにさらに還元されるべきである。出願者は、開示されたC5a 類似体の
アダクトがまた、本明細書に定義されるようにアゴニスト活性を実質的に示さず
、そして従って本発明の範囲内に包含されるC5a 受容体アンタゴニストとしても
機能することを発見した。しかしながら、追加の還元が、それらの標準の再生技
法が使用される場合、好ましい態様を調製するために必要である。
再生に続いて、C5a 類似体は所望する程度に精製され得る。代表
的な精製スケムは、限外濾過、ダイアフィルトレーション、ゲル電気泳動、クロ
マトグラフィー法、たとえばイオン交換クロマトグラフィー、サイズ排除クロマ
トグラフィー、HPLC、逆相HPLC,Sephadexによる処置、透析、アフィニティーク
ロマトグラフィー、等を包含する。当業者は、精製スケムの組合せが使用され得
ることを理解するであろう。
C−末端システイン残基を有するC5a 類似体は、標準の技法に従って、ダイマ
ーを形成するために酸化され得る。ダイマーを調製するためには、それぞれのモ
ノマー(類似体)のC−末端システインのチオール(−SH)基が、ジスルフィド
結合を生成するために酸化される。ホモダイマー及びヘテロダイマーが、用語“
ダイマー”により包含される。
本発明のC5a 類似体及びそのダイマーは、補体システム及びより特別には、C5
a 及びアナルフィラトキシンが包含される損傷状態又は疾病の処置及び/又は予
防に有用である。それらは、C5a 介在の組織破壊及び死の高い危機に直面してい
るいづれかの哺乳類患者、特にヒトに投与される場合、治療的に最とも効果的で
ある。一般的に、その状態又は疾病は、C5a が血清においてタンパク質分解によ
り生成される炎症疾患である。C5a 類似体治療に応じる代表的な状態は、肺炎、
成人呼吸困難症候群(ARDS)、特発性肺線維症、肺炎症又は損傷、慢性進行性肺
分離−のう胞性線維症、綿肺症、石綿症−誘発性炎症、心筋梗塞、後−心筋梗塞
性炎症、虚血性心臓損傷、肝硬変、一次胆汁性肝硬変炎症、慢性肝炎、膵炎、出
血性膵炎、炎症性腸疾患、大腸炎、虚血性脳損傷、脳炎、髄膜炎における脳神経
損傷、髄膜炎、ブドウ膜炎、Purtscher's網膜症、免疫複合体−介在糸球体腎炎
、腎皮質壊死、痛風、脈管炎、血清病、血管性水腫、重症筋無力症、全身性エリ
テマトーデス、リウマチ様関節炎、水疱
性皮膚疾患、過敏症、乾癬、内毒性ショック、敗血症、重度の外傷及び熱傷を包
含する。それらはまた、移殖性拒絶を有する患者、免疫抑制治療又は毒中的な輸
血を受ける患者、医薬装置に密露される患者及び血液透析及び白血球搬出に続く
肺機能不全を経験している患者を処理するために治療的にも使用され得る。
その類似体及びその二量体は、再灌流、たとえば虚血症に続く再灌流、及び医
薬装置との循環性接触により引き起こされる状態において予防薬として、及び移
殖性拒絶を防ぐために追加の治療用途を有する。この場合、C5a 類似体は、炎症
を引き起こし又は存在する炎症状態を悪化することが知られている出来事の前又
はそれと実質的に同時に適切には投与される。
本発明のC5a 類似体及びその二量体は、従来の非毒性の医薬的に許容できるキ
ャリヤー、アジュバント及び所望にはビークルを含む用量単位配合物として、タ
ンパク質性医薬のためのいづれかの治療的に有用な経路、たとえば非経口、鼻腔
内、直腸内又は口腔に投与され得る。用語“非経口”とは、皮下、静脈内、筋肉
内、胸骨内、動脈内注射及び注入技法のような供給方式を包含する。
本発明のC5a 類似体(及びダイマー)の投与量は、特定の患者のための所望す
る治療応答を達成するために変えられ得る。これは、たとえば特定のアンタゴニ
ストの活性、投与の方式、処理される状態の重症度、及び患者の医療状態に依存
する。与えられた状態及び患者のための治療的に有効な用量の決定は当業者のレ
ベル以内である。一般的に、1日当たり、kg体重当たり約1μg〜100mg の投与
量レベルが哺乳類宿主に毎日投与される。好ましい投与量レベルは、約0.1mg〜
約20mg/kg体重−日の範囲である。C5a 類似体は、長期間にわたって一回の連続
した用量として患者に投与される。しかしながら、合計の有効投与量は、所望に
より、1日当たり複数回の
用量、たとえば2〜4回に分けた用量に分割され得る。
本発明のC5a 類似体(及びダイマー)は、既知の医薬的に許容できる成分及び
調製方法の両者を用いて組成物に配合され得る。たとえば、Remington et al.,Pharmaceutical Sciences,
15 th Ed.,MacK Pub.(Easton,PA)(1975)を参
照のこと。非経口投与のための適切な組成物は、医薬的に許容できる無菌水性又
は非水性溶液、分散液、懸濁液、又はエマルジョンで存在し、そして使用のすぐ
前で無菌の注射用溶液又は分散液中への再構成のための無菌粉末で存在する。適
切な水性及び非水性キャリヤー、希釈剤又はビークルの代表的な例は、水、エタ
ノール、ポリオール、たとえばグリセロール、プロピレングリコール、ポリエチ
レングリコール及び適切なそれらの混合物、植物油、たとえばオリーブ油及び注
射用有機エステル、たとえばエチルオレエートを包含する。流動率は、種々の手
段、たとえば被覆材料、たとえばレシチンの使用、必要とされる粒度の維持(分
散液の場合)及び界面活性剤により維持され得る。
組成物はまた、アジュバント、たとえば保存剤、湿潤剤、乳化剤、分散剤、抗
菌及び抗真菌剤、たとえばパラベン、クロロブタノールフェノール及びソルビン
酸、等張剤、たとえば糖、塩化ナトリウム、又は吸収を遅延する剤、たとえばア
ルミニウムモノステアレート及びゼラチンを含むことができる。C5a 受容体アン
タゴニストは、遅延性又は持効性又は標的化された投与システム、たとえばポリ
マーマトリックス、リポソーム及び微水球に組込まれ得る。
注射用配合物は、種々の手段、たとえば細菌保持フィルターを通しての濾過に
より、又は使用の直前で、無菌水又は他の無菌注射用媒体に溶解され得又は分散
され得る無菌固体組成物の形で滅菌剤も組み込むことによって、滅菌化され得る
。
C5a 類似体及びいづれか他の活性成分の他に、懸濁液は、懸濁剤
、たとえばエトキシル化されたイソステアリルアルコール、ポリオキシエチレン
ソルビトール及びソルビタンエステル、微結晶性セルロース、アルミニウムメタ
ヒドロキシド、ベントナイト、寒天、トラガカント及びそれらの混合物を含むこ
とができる。
直腸又は膣内投与のための組成物は通常、適切な非刺激性賦形剤又はキャリヤ
ー、たとえばココアバター、ポリエチレングリコール又は室温で固体であるが、
しかし体温で液体であり、そして従って、直腸又は膣内で溶融し、そして受容体
アンタゴニストを放す坐剤用ワックスと共に本発明のポリペプチドを混合するこ
とによって調製され得る坐剤の形で存在する。
眼薬配合物、眼用軟膏、粉末及び溶液もまた、本発明の範囲内に包含される。
本発明のC5a 類似体及びダイマーに対して特異的なポリクローナル及びモノク
ローナル抗体が標準の技法に従って調製され得る。ポリクローナル抗体は、C5a
類似体−キャリヤータンパク質接合体を動物、たとえばウサギ、ヤギ、羊又は馬
に注射し、抗−C5a 類似体抗体を生ぜしめることによって、生ぜしめられる。た
とえば、A.Johnstone and R.Thorpe,Immunochemistry in Proctice,Blackwe
ll Scientific Publicatioms,Oxford(1982)を参照のこと。本発明のC5a 類似
体に対して特異的なモノクローナル抗体は、Kohler and Milstein,Nature 256
:495-97(1975)に開示される技法に従って調製され得る。また、Peters,J.H
.,(eds.)Monuclonal Antiboclies,Springer Verlag Berlin,Heidelberg,G
ermany(1992)も参照のこと。C5a 類似体に対して特異的なポリクローナル及び
モノクローナル抗体はまた、ヒトC5a との交差反応性を実質的に示さない。用語
“実質的に交差反応しない”とは、生物学的サンプルにおける本発明のC5a 類似
体についてのアッセイの内因的に生成され
たC5a による妨害が検出され得らないように、抗−C5a 類似体抗体がヒトC5a と
のひじょうに低い(無視できる)交差反応性を示すことを意味する。
本発明のC5a 類似体特異的抗体は、C5a 類似体により前で抗体された対象にお
けるその循環するC5a 類似体を検出しそして定量化するために、そしてその循環
するC5a 類似体の活性を変性し、たとえば中和することに特に有用である。循環
するC5a 類似体は、抗体を利用する標準の免疫学的技法に従って検出され得る。
一般的に、流体又は組織サンプルが対象から得られ、そして次に、C5a 類似体と
抗体との間で免疫複合体の検出できる検出を可能にするために適切な条件下で、
対象に投与されたC5a 類似体に対して特異的な抗体と反応せしめられる。そのよ
うな免疫複合体の形成は、サンプルにおける類似体の存在の表示である。そのよ
うなアッセイへの血漿又は血清サンプルの使用が好ましい。しかしながら、組織
、たとえば一定の血液細胞、たとえば“PMNLがまた使用され得る。反応の存在及
び/又は程度は、当業界において知られている種々の方法、たとえばラジオイム
ノアッセイ、酵素イムノアッセイ、螢光イムノアッセイ、螢光顕微鏡、及び同様
の方法により決定され得る。定性的及び定量的な適切な免疫学的アッセイ方法は
、J.Butler,Immunochemistry of Solid-Phase Immunoassay,CRC Press(1991
)に開示されている。
循環C5a 類似体の検出アッセイが典型的には、処理の間、類似体のレベルをモ
ニターするために使用される。さらに、本発明の抗体は、循環C5a 類似体の活性
を変性し、又は中和するために医薬組成物に都合良く使用され得る。使用される
抗体の量は、投与される類似体の量のモル当量であろう。組成物は対象に非経口
投与され得る。静脈内投与は、緊急情況下で特に好ましい。抗体は、医薬的に許
容できるビークル、たとえば塩溶液又はリンガー溶液と一緒に、注射できる単位
投与形で配合されるであろう。
本発明は次の詳細な例によりさらに記載されるであろう。それらの例は、本発
明を例示するためであって、そして特にことわらない限り、限定するものではな
い。例1 ヒトC5a をコードする遺伝子の合成
ヒトC5a 遺伝子を、オリゴヌクレオチドカップリングにより合成した。この合
成遺伝子のコドン使用法は、E.コリにおける最適な発現のために企画された。
この合成法は図1に示される。それは、AUG コドンがいづれかの他のコドンより
も翻訳開始のより高い頻度を付与するので、Thr からMet に変更されたN−末端
残基を有する5個のフラグメントの縮合を必要とする。フラグメント1は、Shin
e-Delgarno配列及び合成遺伝子のATG 開始コドンをコードする。フラグメント2
〜5は、C5a オリゴヌクレオチド合成をコードする:オリゴヌクレオチドを、固
相ホスホラミジット法によりGene Assombler(Pharmacia)上で合成した。十分に
合成されたオリゴヌクレオチドを固体支持体から切断し、そして濃NH4OHと共に5
5℃16時間インキュベートすることにより保護解除した。次に、オリゴヌクレオ
チドを分離用ゲルクロマトグラフィーにより精製した。使用されるアクリルアミ
ド濃度は、70個以上の塩基のオリゴヌクレオチドに関して10%〜40個以下の塩基
のオリゴヌクレオチドに関して20%まで変化した。電気泳動に続いて、オリゴヌ
クレオチドをUVシャドウイング法により可視化、そして主な高分子量フラグメン
トをゲルから切り出した。そのゲルスライスをガラス棒により試験管において粉
末化し、そして0.1Mの炭酸水素トリエチルアンモニウム(TEAB)緩衝液3.0mlに
おいて、pH7.5 で37℃で16時間インキュベートする
ことにより、DNA を抽出した。
ゲルの残りを遠心分離により除去し、そしてオリゴヌクレオチドをSepPak C−
18カラム(Waters Associates)上でのクロマトグラフィー処理により単離した。
カラムを、10mlのアセトニトリル、50mMのTEAB中、30%アセトニトリル5ml及び
25mMのTEAB 10ml により連続的に洗浄することにより前もって平衡化した。オリ
ゴヌクレオチドを適用し、25mMのTEAB 10ml により洗浄し、そして35.5mMのTEAB
中、50%アセトニトリル5mlによりカラムから溶出した。画分を集め、そして26
0nm での吸光度により決定される場合、オリゴヌクレオチドを含む画分を、Spee
d Vac(Savant)において乾燥せしめた。オリゴヌクレオチドのアニーリング及び カップリング
:アニーリングの前、個々のオリゴヌクレオチドを、5′末端でリ
ン酸化した。キナーゼ反応混合物は、12mMのMgCl2,1mMのDTT(ジチオトレイト
ール)及び2mMのATP を含む、77mMのトリス(pH7.5)40μlの合計体積にオリゴヌ
クレオチド1μgを含んだ。反応を、10単位のT4ポリヌクレオチドキナーゼの添
加により開示し、そして37℃で40分間、進行せしめた。滅菌水10μlを個々のキ
ナーゼ化反応に添加し、そして相補的なオリゴヌクレオチド48μlを添加し、混
合し、そして78℃での加熱ブロックに配置した。その加熱ブロックを止め、そし
て混合物を30℃に冷却した。次にサンプルを68℃で10分間、第2の加熱ブロック
に置き、そして再びそのブロックを止め、そして混合物を26℃に冷却した。アニ
ールされた遺伝子画分を用いて、ファージM13mp18(New England Biolabs)にお
いて遺伝子をアセンブルした。M13mp18において、C5a をコードする遺伝子をア
センブルするための手段は、3回の連結反応を必要とした。
M13mp18中への適切な遺伝子フラグメントの個々の連結反応に続いて、E.コ
リJM101 を、連結されたM13 DNAにより形質転換した
。組換えクローンからのM13ファージの単離の後、その構成の配列分析を行なっ
た。最終のC5a 遺伝子をM13mp18中にクローン化し、M13mp18/C5a(1−74)を得
た。C5a(1−74)遺伝子を続いて、プラスミドpTZ19R及びpKK223-2に由来するpB
−6ベクター中にサブクローン化し、pB−6/C5a(1−74)を得、ここで前記両
プラスミドはPharmacia からである。図2を参照のこと。例2 C5a 遺伝子の特定部位突然変異誘発
オリゴヌクレオチド指図されたインビトロMutagenesis System Version 2(Am
ersham),C5a 含有ベクターM13mp18/C5a(1−74)からの一本鎖DNA 及び突然
変異誘発性オリゴヌクレオチドを用いて、特定部位突然変異誘発を行なった。C5
a における変異Cys27Serを、突然変異誘発性オリゴヌクレオチドACGGTGCTTCTGTT
AACA(配列番号6)を用いて、製造業者により提供される方法に従って行なった
。4つのプラークを、正しいCys27Ser変異誘発のためにジデオキシDNA 配列決定
により分析した。二本鎖DNA を正しい変異クローンの1つから単離し、そしてPs
tI及びBamHIにより制限した。変異を含む230bpのフラグメントをpB−6ベクタ
ー中にサブクローン化した。得られたプラスミドpB−6/C5a(1−74,C27S)を
、ジデオキシ法により再び配列決定し、その変異を確めた。例3 C5a 遺伝子のカセット突然変異誘発
プラスミドpB−6/C5a(1−74,C27S)又はpB−6/C5a(1−74)を、EcoRI及
びHindIIIにより制限し、そして同じ酵素により制限されたベクターpWCB中にサ
ブクローン化し、C5a(1−74,C27S)をコードする遺伝子を含むプラスミドpWCB1
12 及びC5a(1−74)をコードする遺伝子を含むプラスミドpWCB100 を得た。次に
、そのプラ
スミドを、一連の新しい遺伝子を製造するために、カセット変異誘発に使用した
。カセット変異誘発に使用されるオリゴヌクレオチドを、製造業者の教授に従っ
て、固相ホスホラミジット化学を用いて、Applied Biosystems 381A DNA Synthe
sizer により製造した。
60μgのpWCB112 を含むTE10μl中、60Uの PVUIIを含む溶液6μl及びHindI
II(New England Biolabs)を含む溶液3μl、並びに10×High Salt 緩衝液(1M
のNaCl,0.5Mのトリス/HCl(pH7.5),0.1MのMgCl2,10mMのDTT)10μl及び71
μlのddH2O と共に混合した。この溶液を37℃で16時間インキュベートした。約
4.5kb の線状化されたベクターを、1%アガロースゲルを用いて分離用電気泳動
により精製し、続いて切り出されたアガロースゲルスライスからのDNA フラグメ
ントを電気溶出せしめた。回収されたDNA フラグメントをEppendorf 管に移し、
無水エタノール1mlを添加し、そしてその管を14,000rpm で10分間、Eppendorf
遠心分離機により遠心分離した。DNA ペレットを真空下で乾燥し、そして続いて
45μlのTE緩衝液(1mMのEDTAを含む、10mMのトリス・HCl (pH7.4))に溶解し、p
WCB112/Aを得る。
一本鎖オリゴヌクレオチド、35bp−配列、
5'CTGCGTGCTAACATCTCTCACAAAGACATGTGCTA3'(配列番号7)、及び39 bp-配列5'AGC
TTAGCACATGTCTTTGTGAGAGATGTTAGCACGCAG3'(配列番号8)を、8%ポリアクリルア
ミドゲル上での分離用電気泳動により精製した。電気泳動に続いて、オリゴヌク
レオチドをUVシャドウイングにより可視化し、そして適切なフラグメントをゲル
から切り出した。そのゲルスライスを試験管中でガラス棒により粉砕し、そして
DNA を、0.1MのTEAB緩衝液3.0ml においてpH7.5 で16時間、37℃でインキュベ
ートすることにより抽出した。ゲルの残りを遠心分離により除去し、そしてオリ
ゴヌクレオチドをSepPak C−18カラム
(Waters Associates)上でのクロマトグラフィー処理により単離した。カラムを
、10mlのアセトニトリル、50mMのTEAB中、30%アセトニトリル5ml/及び25mMの
TEAB 10ml により連続的に洗浄することによって前もって平衡化した。オリゴヌ
クレオチドを適用し、25mMのTEAB 10ml により洗浄し、そして35.5nMのTEAB中、
50%アセトニトリル5mlによりカラムを溶出した。
画分を集め、そして260nm での吸光度により決定されるように、オリゴヌクレ
オチドを含む画分をSpeed Vac(Savant)において乾燥せしめた。制限されたベク
ターpWCB112/A中への連結のための二本鎖DNA を形成するために35及び39bPのオ
リゴヌクレオチドのアニーリングを、当量の個々のオリゴヌクレオチドと、0.01
MのMgCl2 を含む0.05Mのトリス/HCl(pH7.6)を含むクレノウ緩衝液とを混合
し、そのサンプルを95℃に10分間加熱し、そして2時間にわたって室温に冷却す
ることによって行なった。二本鎖DNA を、1μl(2U)のT4 DNAリガーゼ(BRL)
により、ベクターよりも3倍過剰の挿入体を用いて、制限されたベクターpWCB11
2 中に連結した。その反応は4℃で17時間行なわれた。
実質的に同じ技法を用いて、多くの分子を異なったオリゴヌクレオチド及びpW
CB100 又はpWCB112 のいづれかを単に用いることによって調製した。それらは下
記表2に示される。
類似体番号10−20はアゴニストであり、そして本発明の範囲外である。それら
は比較目的のために包含された。類似体番号8のダイマー形の調製は下記5Cに記
載される。それは類似体番号22と称せられる。
C5a 類似体番号21をコードするポリヌクレオチドの完全なヌクレオチド配列が
下記表3に示される。
しかしながら、当業者は、同一のC5a 類似体をコードする多数のポリヌクレオ
チドが遺伝子コードの縮重により調製され得ることを理解するであろう。たとえ
ば、Watson et al.,Recombinant DNA,Znd Ed.,Freeman,N.Y.(1993)を参照
のこと。例4 E.コリにおけるC5a 及びC5a 類似体の発現
発現を達成するために、表1に示されるC5a 類似体のための合成遺伝子をpWCB
ベクター、すなわち欠失されたBamHI部位及びPvuI部位に変更されたPvuII部位
を有し、そしてイソプロピル−チオ−β−D−ガラクトシド(IPTG)−誘発性ta
c−プロモーター及び耐アンピシリン性遺伝子を含む変性された発現ベクターpKK
223−3(Pharmacia)においてサブクローン化した。E.コリ株LCIQは、Goff
et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 81:6647-6651(1984)に開示される株L
C137(lon,htpR)の誘導体である。それは株DH5αF′IQ(BRL 実験室)からの
、F′因子コードlacIQを含み、そして発現プラスミドのための宿主であった。
適切な発現プラスミドを含むE.コリLCIQを、OD550が1に達するまで、LBブイ
ヨンにおいて30℃で増殖せしめた。その培養物を、25mMの最終濃度でIPIGにより
3時間誘発した。細胞を遠心分離により収穫し、そして使用まで−80℃で貯蔵し
た。例5a C5a 及びC5a 類似体の再生及び精製
組換えタンパク質を、6Mのグアニジニウム塩酸塩(5:1(v:w)、緩衝
液:細胞ペースト)を含む緩衝液により融解した後、例4からの凍結E.コリ細
胞ペーストのアリコートから単離した。次に、細胞を音波処理により破壊し、そ
して生成物を、1mMのシステイン及び1mMのシスチン又は1mMの還元された/酸
化されたグルタチオンのいづれかを再生を促進するために含む50mMのトリス/HC
l 緩衝液(pH8.0)に対して一晩透析した。次に透析物を、6NのHCl の添加によ
りpH3に酸性化した。沈殿物を遠心分離により除去し、そして上清液をDelta Pa
k C18,100Å,15ミクロンの逆相HPLCカラム(Waters)上で、0.1% TFAの存在
下で水中、25%〜35%アセトニトリル線状グラジエントを用いて30分間にわたっ
て精製した。約28%のアセトニトリルでカラムから溶出する主要なピークを集め
、そして凍結乾燥せしめた。この画分は組換えC5a 類似体のグルタチオンアダク
ト(表1における類似体5,7,8,9、及び21のアダクト)、又はC5a 類似体
のシステインアダクト(表1における類似体8のアダクト)のいづれかを含んだ
。
C5a 類似体遺伝子生成物のシステイン−アダクト約0.002mモル
を、0.1Mのトリス緩衝液(pH7.4)50mlに溶解した。DTT 0.02mモルを添加した。
4時間後、約80%のC−末端Cys-Cys 結合を遊離システインに転換し、そして生
成物を、C4,15ミクロン、300Å、逆相カラム(Alltech)上で、0.1%のTFA の存
在下で水中、25〜35%のアセトニトリル線状グラジエントを用いて30分間精製し
た。約29%のアセトニトリルで溶出する生成物を含む画分を凍結乾燥し、そして
次に、真空下で乾燥した後、4℃で貯蔵した。例5b C5a 及びC5a 類似体の再生及び精製
組換えタンパク質を、6Mのグアニジニウム塩酸塩(5:1(v:w)、緩衝
液:細胞ペースト)を含む緩衝液により融解した後、例4からの凍結された細胞
E.コリペーストのアリコートから単離した。次に細胞を音波処理により破壊し
、そして生成物を、1mMの還元された/0.01mMの酸化されたグルタチオンを含む
100mMのトリス/HCl 緩衝液(pH7.4)により20倍に希釈した。4時間後、その溶
液を、6NのHCl の添加によりpH3に酸性化した。得られた沈殿物を“遠心分離
により除去し、そして上清液を、0.1% TFAの存在下で25〜35%アセトニトリル
の線状グラジエントを用いて、Delta Pak C18,100Å,15ミクロン、逆相HPLCカ
ラム(Waters)上で、30分間にわたって精製した。約30%アセトニトリルでカラ
ムから溶出する主要ピークを集め、そして凍結乾燥した。このように単離された
C5a 類似体は、還元されたチオール基を有するC−末端システインを有した。例5c C5a 類似体のダイマーの形成
C−末端領域に遊離チオール基を有するC5a 類似体を、モノマー形(例5bに記
載されるような再生の後)からダイマー形に転換した
。
組換えタンパク質を、100mMのトリス/HCl(pH7.4)中、1mMの還元された/0
.01mMの酸化されたグルタチオン混合物を用いて例5bに従って再生した後、例4
からの凍結E.コリペーストのアリコートから単離した。4時間後、溶液を6N
のHCl の添加の後、pH3に酸性化した。得られた沈殿物を遠心分離により除去し
、そして上清液を、25mMの緩衝液(pH7.0)により平衡化されたSP−Spherodex イ
オン交換カラムに吸収した。25mMのトリス(pH7.0)によりカラムを洗浄した後、C
5a 類似体を、0.75MのNaClを含む、25mMのトリス(pH7.0)によりカラムから溶出
した。一部精製されたC5a 類似体を蟻酸によりpH3.0 にし、そして蒸留水により
希釈し、約45mS/cmの導電率を有するタンパク質溶液を達成し、そして0.6MのN
aClを含む、50mMの蟻酸(pH3.5)により平衡化されたSP−高性能イオン交換カラム
に吸収した。C5a 類似体を、50mMの蟻酸緩衝液(pH3.5)中、0.6〜1.0 MのNaClの
線状グラジエントを用いてカラムから溶出した。
約0.725MのNaClでカラムから溶出する主要なピークを集めた。このようにし
て単離されたC5a 類似体は、還元されたチオール基を有するC−末端システイン
を有した。25%アンモニア水溶液によるpHの7.0への調節及びその溶液の貯蔵は
、そのダイマー形へのその分子の転換をもたらした。pH7.0 及び約 0.3〜0.6mg
/mlのタンパク質濃度及び4〜8℃での貯蔵で、その転換率は、2日で完結する
転換率の少なくとも80%であった。C5a 類似体のダイマー形を、0.1% TFAの存
在下で25%〜40%のアセトニトリル線状グラジエントを用いて、Delta Pak C18
,100Å,15ミクロン、逆相HPLCカラム(Waters)上で30分間にわたって最終的
に精製した。約33%のアセトニトリルでカラムから溶出する主要ピークを集め、
そして凍結乾燥
せしめた。このようにして単離された分子は、E.コリ発現システムにより生成
されるC5a 類似体のダイマーであった。例6 受容体結合アッセイ
C5a 及びC5a 受容体アンタゴニストを、C5a 受容体のためのそれらの親和性に
ついて試験した。Harris et al.,J.Receptor Res.11:115-128(1991)に記
載しているようにして調製された〔125I〕BH−ラベルされたC5a のPMNL膜への結
合性を、Braunwalder et al.,Mol.Immunol.29(11):1319-1324(1992)に記
載されるような変更を伴って、Rollins et al.,J.Biol.Chem.263:520-526
(1988)に記載のようにして測定した。PMNLを、Ca2+及びMg2+を有さないハンク
ス液に再懸濁し、ここで前記液は、10mMのHEPES(pH7.3),2.5mM のMgCl2,100
単位/mlのDNAseI,0.1mM のPMSF,10μg/mlのアプロトニン及び10μg/ml
のロイペプチンを含んだ。次に、それらを4℃で20分間、400psiで窒素キャビテ
ィーションボンベにおいて平衡化した。25mMのEDTA及び上記に列挙されるプロテ
アーゼインヒビターを含む3体積の0.5MのKHCO3中に排気した後、ゼラチン質の
材料を鉗子により除去し、そしてその混合物を400×gで4℃で10分間、遠心分
離した。得られた上清液を50,000×gで4℃で60分間、遠心分離した。200×106
個の細胞を示すアリコートからのペレットを−70℃で貯蔵した。結合研究のため
に、それらの膜を、1mMのCaCl2,5mMのMgCl2,0.1mMのPMSF,0.1%のバシトラ
シン及び0.5%のBSA を含む、50mMのHEPES(pH7.3)に20×106個の細胞/mlで再
懸濁した。同じ緩衝液による追加の1:75希釈の後、この懸濁液400μlを、50
μlの〔125I〕BH-C5a(2200Ci/mモルの比活性、4.0pM の最終濃度)及びインヒ
ビター性質について種々の濃度で試験されるべきC5a 類似体又は50μlの緩衝液
を
含む二重反復試験用管に添加した。
非特異的結合を、10nMのラベルされていないC5a の存在下で決定した。その結
合反応を、PMNL膜の添加により開始せしめ、そして4℃で 120分間続けた。結合
された遊離放射能を、Cell Haruester(Brandel,Gaithersburg,MD)を用いて、0
.05% PEI(ポリエチレンイミン)により90分間処理された、GF/Cガラス繊維
フィルター(Whaitman)を通しての真空濾過により分離した。フィルターを3×
5mlの氷冷却5mMのトリス緩衝液(pH7.4)により洗浄し、そして複数ウェルのGam
ma カウンター(Genesys)により計数した。データを、非直線回帰分析プログラム
、RS/1(Bolt,Beranek and Newman,Bostan)を用いて分析し、そしてIC50値
として表わした。その結果は、Cyeng-Presoff 等式を用いてKi値として下記表4
に示される。Braunwalder et al.,前記を参照のこと。
それらの結果は、本発明のC5a 類似体がnモルのKiを伴って野生型C5a を競争
的に置換することを示す。
本発明のC5a 類似体は、約1.0×10-8M以下の、好ましくは約2.0×10-9M以下
の及びより好ましくは約1.0×10-10M以下の、Braunwalder et al.,前記に開示
される競争置換アッセイ(放射性リガンド、〔125I〕Bolton-Hunter ラベル化C5
a を用いる)におけるKiとして測定されるC5a 受容体についての親和性を有する
。例7 C5a 誘発されたCa2+上昇
組換えヒトC5a を0.01% Tween−20を含むハンクス緩衝液に溶解し、そしてC5
a のすべての原希釈液をこの緩衝液により製造した。フラ−2(フラ2AM,Mole
cular Probes)のアセトキシメチルエステルをDMSUに溶解した。好中球をヒト末
梢血液から6%ヘタスターチ(hetastarch)(HESPAN,DuPont,WauKegan,IL)に
おける沈降により精製し、続いてChapman-Kirkland et al.,J.Immunol.Meth
.142:95-104(1991)に記載されるような向流溶出(coanter flow elutriation
)にゆだねた。精製された細胞(2×106/ml)を、0.2μMのフラ−2AMと共に
混合し、そして37℃で30分間、カルシウム又はマグネシウムを有さないHEPES緩
衝化ハンクス溶液においてインキュベートした。アッセイの15分前、細胞懸濁液
を、撹拌棒を含むキュベットに移し、そしてカルシウムを添加し、1mMにした。
その細胞懸濁液を37℃で撹拌しながらインキュベートした。アッセイを5時間の
細胞精製内で止め、そして標準の対照応答を定期的に得、その細胞応答が実験の
時間にわたって変化しなかったことを確かめた。螢光の量を、SLM8000 スペクト
ロフルオロメーター(SLM-Aminco Instruments,Urbana,IL)を用いて決定した
。キュベットを、螢光計に置き、そして10秒間の基線を得た後、アンタゴニスト
性質について試験されるべきC5a 受容体アンタゴニストを添加し、そして340nm
/380nm(510nmの発光)の螢光励起のいづれかの変化を測定した。類似体の添加
後40秒で、C5a の挑戦用量を100pM の最終濃度に添加し、そしてその得られる励
起比の変化を測定した。
IC50値を、アゴニスト能力の測定として使用した。それらの値は、100pM のC5
a 挑戦の用量のカルシウム上昇応答を50%、減じるのに必要とされるC5a 類似体
の濃度として定義される。EC50は、C5a 類似体により生成される最大カルシウム
上昇応答の50%を誘発した
C5a 類似体の濃度として定義される。その結果は下記表5に示される。
C5a 類似体No.7を、1.0×106Mの濃度まで試験した。C5a 類似体No.8を3.
0×10-6Mの濃度まで、類似体No.9を1.5×106
Mの濃度までそして類似体No.21を8.0×10-7Mの濃度まで試験した。アゴニス
ト活性はすべての場合で検出されなかった。上記表2に示される結果と共に分析
された上記表の結果は、本発明の類似体がC5a の競争インヒビターとして機能す
ることを示唆する。それらは、類似体のC−末端が、複合体化されていないシス
テイン、又は最高の可能性を達成するために、本発明のもう1つのC5a 類似体と
ジスルフィド結合を通して複合体化されるシステイン残基であるべきことを示す
。例8 炎症のウサギ皮膚モデル
すべての実験は、2.5〜3.0kg の雄のNew Zealand White ウサギに対して行な
われた。ウサギの背部の毛を削り、そして40〜50の皮膚部位を異なった色のマー
カーにより印を付けた。異なった刺激物(すなわち、C5a,C5a類似体、C5a+C5a
類似体、ビークル対照、等)を、殺菌した使い捨ての26ゲージ;0.5インチの針
及び1.0ccのツベルクリン用注射器を用いて0.1ml/部位で経皮内注射した。I.D
.注射を、安楽死の前45分で、6回反復して投与した。C5a のみは50ng/部位の
用量で注射され、そしてC5a 受容体アンタゴニストはC5a の同じ用量で種々の濃
度で同時注射された。安楽死の前20分で、生理食塩水1.0ml中、18〜36μCiの〔1
25I〕−ラベルされたウシ血清アルブミンを、端の心耳静脈を通して全身循環中
に導入した。45分で、ウサギを、ナトリウムペントバルビタールのI.V.過剰量
により安楽死せしめた。末梢血液の5.0ml サンプルを心臓を刺すことにより確保
し、2000rpm で10分間、遠心分離し、そして血漿1.0ml を集め、そして血漿にお
ける125Iの量を決定するための対照として使用した。死後、背部の皮膚を切除し
、そして木製解部板にピンで留めた。皮膚の主な血管系における血液を周囲部の
方に手で
絞り出した。この方法は、皮膚部位間での変動を減じ、そしてバックグラウンド
放射能を減じた。次に、炎症性損傷部を15mmのコルク穴開け器具及び木づちの助
けにより皮膚から打抜き、そして12×75nmのポリスチレン製管に保存した。次に
、注射部位を、Gamma Counter(Genesys)を用いて放射能含有率について分析し
た。血管から滲出し、そして炎症部位に局在する〔125I〕−ウシ血清アルブミン
(BSA)の量が、血管透過性における増強の程度に直接的に比例することが見出さ
れた。C5a 類似体のID50値は、同じ部位で同時注射された50ngのC5a により生成
される放射能の50%低下を引き起こすC5a 類似体の用量である。
C5a 類似体No.8(表1における)は、70ng/部位のID50を有することが見出
され、そして175ng/部位の用量でプロー炎症反応を引き起こさなかった。この
結果は、その類似体がインビボでアンタゴニストであり、そしてインビボでアゴ
ニスト性質を示さないことを示す。例9 ウサギにおける C5a-誘発性好中球減少
すべての実験は、2.5〜3.0kgの雄のNew Zealand White ウサギに対して行なわ
れた。ウサギを10mg/kgのキシラジン及び50mg/kgのケタミンの組合しての筋肉
内投与により麻酔をかけた。25ゲージの蝶形カテーテルを、注入への使用のため
に側部の耳静脈に挿入した。個々の血液サンプル(0.2ml)を中央の耳動脈から、2
5ゲージ、5/8インチの針を固定されたプラスチック製注射器中に集め、そし
て抗凝固剤として 7.5% EDTA を充填した。血液をすぐに、7.5% EDTA 10μl
を含む遠心分離管中にしぼり入れた。初期の動脈血液サンプル(#1)を得、そ
してその後すぐにビークル又は例8のC5a 類似体を静脈内注入した(一度での注
入)。20秒後、第2血液
サンプル(#2)を得、そしてその後20秒で、0.2mlの水中、C5a 100ng を静脈
内注入した(一度での注入)。20秒後、第3の血液(#3)サンプルを取った。
30分後、第2ラウンドの血液サンプル(#4)−−20秒−−C5a 注入−−20秒−
−血液サンプル(#5)を行なった。血液サンプルを、ウサギ血液に対する特定
のソフトウエアを用いて、自動血液学的分析(Technicon H* 1)により評価
した。C5a により誘発された好中球計数の低下(ml当たりの数)(血液サンプル
#2への#3の比較及び#4への#5の比較により決定される、C5a 誘発性好中
球減少)を、ビークル処理された動物とC5a 類似体処理された動物との間で比較
した。C5a 類似体は正常から基線の好中球計数を変えず;すなわちC5a 類似体を
アゴニスト(C5a 様)性質を示さなかった。C5a 類似体により処理されたウサギ
におけるC5a 誘発性好中球減少は、ビークルにより処理されたウサギに比較して
、40秒及び30分のC5a 挑戦間隔でそれぞれ67%及び41%、有意に(P>0.05)阻
害された。それらの結果は、C5a 類似体を全身的に投与することの効能を示す。例10
下記デカペプチドを有するC5a 類似体の比較受容体結合及びC5a 誘発性カルシ
ウム上昇:H-Ile-Ser-Phe-Lys-Asp-Met-Gln-Leu-Gly-Arg-OH(配列番号52)。
5種のC5a 類似体(表2からの番号5,7,8,9及び10)を調製し、そして
C5a 受容体結合及びC5a 受容体カルシウム上昇アッセイにゆだね、そしてOr et
al.,J.Med.Chem.35:402-406(1992)における表I(No.14)に開示される合
成デカペプチドと比較した。この実験の結果は、下記表6に示される。
それらの結果は、試験された本発明のC5a 類似体がデカペプチドよりも受容体
に対して14,000〜10,000倍高い結合親和性を有することを示す。上記データはま
た、本発明のC5a 類似体が、アゴニスト活性を実質的に示さない(ところがデカ
ペプチドは有意なアゴニスト活性を示す)C5a 受容体アンタゴニスト分子である
ことも示す。例11 C5a(1−71,C27S,Q71C)抗原調製物に対して特異的なポリクローナル抗体の調 製
1mgのC5a(1−71,C27S,Q71C)を、製造業者の指図に従って、Pierce Chemic
al Co.(Rockford,IL,USA)からのImject Immunogen EDC接合キットを用いて
キーホール リンペット(Keyhole Limpet)ヘモシアニン(KLH)2mgに接合せ
しめた。接合効率は、3,500cpmの125I−C5a(New England Nuclear,Boston,M
.A.)を添加することによって測定された。接合体の最終体積は2.25mlであり、0
.34mgのC5a(1−71,C27S,Q71C)(0.15mg/ml)及び評価された0.9mg/mlのKLH
を含んだ。抗−C5a(1−71,C27S,Q71C)抗血清の生成
C5a(1−71,C27S,Q71C)接合体(0.5ml)を、0.5ml の完全フロイントアジュバ
ント(Sigma Chemical Co.,St.Louis,MO)と共に均質化した。Millbrook Farms
(Amherst,MA)から購入された雌のNew Zealand White ウサギの肩甲骨部分の
2つの部位(部位当たり0.2ml のホモジネート)に皮下注射した。21日後、前記
工程をくり返した。追加の注射を、不完全フロイントアジュバントを用いて行な
い;3回目の注射を合計55日後に行ない、そして4回目の注射を126日後に行な
った。血液(約30ml)を、個々の注射後、3〜5個でウサギから取り、凝固せし
め、そして血清を除いた。抗体吸着のためのペプチド固定化
C5a(1−71,C27S,Q71C)又はC5a(1mg)を、上記のようにして、Pierce Chemi
cal Co.からのImject Immunogen EDC接合キット及び続く効率の研究のための12 5
I−C5a を用いて、2mgのウシ血清アルブミン(BSA)に接合せしめた。C5a(1−
71,C27S,Q71C)/BSAは0.25mg C5a(1−71,C27S,Q71C)で2.25mlであり;C5a/
BSAに関しては、その最終体積は0.32mg/mlのC5a で2.25mlであった。両接合体
は、評価された0.9mg/mlのBSA を含んだ。
2種のペプチド接合体を、炭酸ナトリウムによりpH8.6 に緩衝された0.2Mの
炭酸水素ナトリウムに対して透析した。個々の接合体に関しては、同じ緩衝液に
より予備洗浄されたAH(アミノヘキシル)−アガロースゲル(Sigma Chemical Co
.,St.Louis,MO)2mlを、グルタルアルデヒドを添加することにより1%(v
/v)の最終濃度にし、そして20℃で15分間インキュベートすることによって活
性化した。ゲルを緩衝液により十分に洗浄し、グルタルアルデヒドを除去し、次
に接合体溶液を添加し、そして20℃で1時間インキュベートした。結合されてい
ないタンパク質をゲルからすすぎ、そして残る結合部位を、0.2Mのグリシルグ
リシン20mlと共に4℃で一
晩インキュベートすることによりブロックした。ゲルを0.5cm×10cmのガラス製
カラム中に充填し、そして0.1%のアジ化ナトリウムを含むダルベッコのリン酸
緩衝溶液(pH7.2)(PBS−A)により十分に洗浄した。アフィニティークロマトグラフィー
C5a(1−71,C27S,Q71C)により免疫化されたウサギからの血清を、C5a/BSA
カラムに2ml/時で通した。カラムから出てくる吸収された抗血清を集めた。カ
ラムを0.05Mのリン酸ナトリウムにより緩衝化され、pH7.2 にされ、そして0.1
%アジ化ナトリウムを含む0.5MのNaCl溶液により十分に洗浄した。結合された
抗体を、280nm で読み取り、そして0.20Dで最大屈折を有するように設定された
インラインUVモニターを用いて検出した。血清の初めの2回の通過に基づいて、
溶出する抗体を集め、そしてすぐに、PBS−Aに対して透析し、次に限外濾過に
より約1mg/mlに濃縮した。この工程を個々の血清バッチのためには、数度くり
返した。血清は、C5a カラムから溶出するタンパク質がもはや検出されない場合
、吸収されたとして考慮される。
次に、吸収された抗血清を、C5a(1−71,C27S,Q71C)イムノアブゾーベント
カラムに通した。結合された抗体を3Mのアンモニウムチオシアネートにより溶
出し、そしてすぐに、PBS−Aに対して透析し、次に約1mg/mlに濃縮した。例12a 結合されたC5a(1−71,C27S,Q71C)を検出するためにラベルされた抗体の調製
C5a カラムから溶出される抗−C5a(1−71,C27S,Q71C)抗体(すなわちC5a
と交差反応する抗体)をアルカリホスファターゼに接合し:PBS1ml中、抗体 1.
4mgを、アルカリホスファターゼ(タイ
プVII−T,Sigma Chemical Co.)5mg(5,000単位)に添加した。グルタルアルデ
ヒドを添加し、0.2%(v/v)の最終濃度にした。混合物を20℃で90分間イン
キュベートし、次に、4℃で PBS−Aに対して一晩、透析した。緩衝液を、1mM
の塩化マグネシウムを含む0.05Mのトリス緩衝液(pH8.0)に変え、そして4℃で
一晩、透析した。例12b ELISA による結合されたC5a(1−71,C27S,Q71C)の検出
0.57mg/mlでの特異的に精製されたウサギ抗−C5a(1−71,C27S,Q71C)を、0
.1Mの硼酸ナトリウム/硼酸(pH8.6)により1:500 に希釈した。ELISAプレート
(Maxisorp,Nunc,Naperville,IL)を、ウェル当たりこの溶液100μlにより2
0℃で4時間、被覆した。プレートを結合されなかった材料を除去するために3
度洗浄した。PBS−A+1% BSA(PBS/BSA)により適切に希釈された、C5a(1−71
,C27S,Q71C)又はC5a(1−71,C27S,Q71C)の標準調製物を含むサンプルを、20
℃で4時間、100μlでウェルに添加した。ラベルされた抗体を、100μlのPBS/
BSA中、1:3000で添加し、そして4℃で一晩インキュベートした。プレートを
洗浄し、そして次に、酵素基質(アルカリホスファターゼのためには、10%(v
/v)ジエチルアミン(pH9.8)において1mg/mlでのp−ニトロフェニルホスフ
ェート(Sigma Chemical Co.)を添加した。色の展開を、暗室において20℃で約
5時間、進行せしめた。プレートを、Biomek 1000(Beckman Instruments,CA,U
SA)を用いて405nm で読み取った。
上記と同じ条件を用いて、C5a(1−71,C27S,Q71C)の標準曲線を構成した(
データは示されていない)。例12c
アフィニティー精製された特定の抗−C5a(1−71,C27S,Q71C)の特異性
C5a(1−71,C27S,Q71C)又はC5a を用いて、20℃で4時間、100μlの被覆緩
衝液11μg/ウェルでマイクロタイタープレートを被覆した。プレートを洗浄し
、そしてC5a に対する吸収の後、C5a(1−71,C27S,Q71C)から溶出される抗体
の一連の希釈を、100μlのPBS/BSA によりプレートのウェルに行なった。20℃
で4時間のインキュベーションの後、プレートを再び洗浄した。ウサギ抗体の結
合を、PBS/BSA中、1:100(100μl/ウェル)で、ヤギ抗−ウサギ/ホースラ
ディシュペルオキシダーゼ(Pierce Chemical Co.)により検出した。20℃で4
時間、第2抗体と共にインキュベートした後、プレートを洗浄し、そしてホース
ラディシュペルオキシダーゼ活性が、2,2′−アジノビス(3−エチルベンゾ
チアゾリン)−6−スルホン酸ジアンモニウム塩ABTS基質(Pierce Chemical Co.
)により示された。30分の展開の後、色を405nm で読み取った。例13 ウサギ血漿サンプルにおけるC5a(1−71,C27S,Q71C)の測定
2匹の麻酔されたウサギ(#1及び#2)(これは次に、C5a(1−71,C27S
,Q71C)により静脈内注射された)からの血液を、ヘパリン被覆された管にサン
プリングした。血液を、さらに30分後、集めた。次に、C5a(1−71,C27S,Q71C
)をさらに、注射し、そして血液を30分後、再び集めた。これを4度さらにくり
返した。サンプルを遠心分離し、血液細胞を除去し、そして血漿を除去し、そし
てELISA に使用するまで、−20℃で貯蔵した。
サンプルをPBS/BSA に希釈し、そして例11に示される標準曲線に対してELISA
で定量化した。時間と共にその循環するC5a(1−71,C27S,Q71C)の上昇を決定
した。活性は、C5a(1−71,C27S,Q71C
)の注射の前、2匹のウサギから取られたサンプルには検出されず、これは抗体
の特異性を示した。その結果はまた、抗体がウサギC5a と交差反応性を示さず、
そしてC5a(1−71,C27S,Q71C)がウサギにおいて天然で存在する物質ではない
ことを示す。例14 標準のC5a(1−71,C27S,Q71C)とウサギ循環におけるC5a(1−71,C27S,Q71C)と の比較:C5a(1−71,C27S,Q71C)のための解毒素としての特定の抗−C5a(1−7 1,C27S,Q71C)の使用
ウサギ#2(例13からの)の最終の時点から得られた血漿サンプルを、一連
の二倍希釈にゆだね、そして得られる曲線の傾斜を標準曲線の傾斜と比較した。
それらの2つの傾斜は平行であり、これは、ウサギにおいて循環していたC5a(1
−71,C27S,Q71C)がまだ、その抗原性質を保持し、そして標準のC5a(1−71,C
27S,Q71C)と同じ態様でELISA において認識され得ることを示唆する。この結果
はまた、類似体が、循環からのC5a(1−71,C27S,Q71C)の除去が必要となる場
合、この抗体により中和されることも示唆する。例15 モノクローナル抗体−C5a(1−71,C27S,Q71C)の調製
モノクローナル抗体の調製を、Kohler and Milstein,Nature 256:495-497(1
975)により開発された標準方法を用いて、BALB/cマウスにおいて行なった。C5a
(1−71,C27S,Q71C)抗原(KLHに結合されている)の同じ調製物を用いて、マウ
スを免疫化した。ハイブリドーマ系P3/NSI/1-Ag4-1(ATCC TIB 18)により免疫化
されたマウスからの脾臓細胞を融合することによって生成されたモノクローナル
細胞系のスクリーニングを、C5a(1−71,C27S,Q71C)/BSA及びC5a/BSA を用い
て行なった。ポリクローナルウサギ抗血清により実施された方法と同様にして、
C5a(1−71,C27S,Q71C)と反応す
るが、しかしC5a とは反応しなかったそれらの抗体を、特異的モノクローナル抗
体−C5a(1−71,C27S,Q71C)抗体として使用した。両者を認識した抗体は、検
出用抗体として使用され、そしてアルカリホスファターゼによりラベルされた。
本明細書に言及されるすべての出版物及び特許出願は、当業者の熟練のレベル
の表示である。すべてのそれらの出版物及び特許出願は、それぞれ個々の出版物
及び特許出願が特別に且つ個々に引用により組込まれていることを表示している
場合と同じ程度に引用により本明細書に組込まれる。
本明細書に記載された種々の修飾は当業者に明らかになるであろう。そのよう
な修飾は本発明の範囲内である。
Detailed Description of the Invention
C5a receptor antagonist having substantially no agonist activityField of the invention
The present invention is directed to the field of immunology, and more particularly to complement-mediated diseases in mammals and
It relates to the treatment of inflammatory conditions.Background of the Invention
Inflammation may destroy, dilute or enclose harmful substances and damaged tissue.
Is a traumatically induced, localized protective event affecting the. It's complicated
Sequence of events, such as dilation of arteries, capillaries and venules, and elevated blood vessels
Includes permeability, accelerated blood flow, and exudation of fluids and plasma proteins. That
After these steps, attachment of leukocytes to the vascular endothelium, followed by white blood into the tissue surrounding it.
The inflow of spheres continues almost rapidly.
The complement system, the main immunological defense mechanism against foreign substances, is the inflammatory response.
It has been shown to affect individual factors, including the answer. In general, the correction is
, A set of proteins that act to eliminate microorganisms and antigens from tissues and blood
Includes. This action expresses complement components only, or with antibodies, or complement receptors
It is achieved by cooperating with cells that More specifically, the system is
About 30 plasma proteins, their corresponding cellular receptors and some membrane regulatory factors
Consisting of high quality. Kinoshita, Immunology Today, 12: 291-300 (1991). for example
Activation of the complement system by, for example, the antigen-antibody complex or bacterial surface structures,
Trigger a series of amplifications of proteolytic cleavage and protein assembly events in minutes
Making
This ultimately leads to the destruction and eventual elimination of foreign objects. Muller-Ebe
rhard, Annu. Rev. Biochem. 57: 321-347 (1988).
Some biologically active peptides are produced by activation of the complement system.
C5a, a glycoprotein containing 74 amino acids and having an Mr of about 11,000
The quality of C5 convertase is the N-terminal of C5, that is, the 5th component of complement.
It is produced by protein degradation. Ntlsson et al., J. Immunol. 114
: 815-822 (1975). The biological properties of C5a are involved in both acute and chronic inflammatory processes
Spread through a large number of cells and tissues. Hugli, CRC Crit. Rev. Immunol.,
1: 321-366 (1981). Many of their properties are immunologically beneficial. C5a is
, Have been found to mediate host defense mechanisms in response to various pathological conditions
You. C5a is found in inflammatory responses such as smooth microcontraction, increased vascular permeability, and in human skin.
When injected, wheals and redness develop, histamine release from mast cells, and
Usually associated with triggering oxidative clustering and lysosomal enzyme release from polymorphonuclear leukocytes (PMNL)
Are involved in a wide variety of specific biological functions. C5a is a female base, eosinophil
Response from any circulating white blood cells, including monocytes and neutrophils
Stimulates. Hugli, supra; Bautsch et al., Immunobiol. 185: 41-52 (1992). C
5a was further found to be a potential chemoattractant. Fernandez et al
., J. Immunol. 120: 109-115 (1978). This protein is found in PMNL
It is a central stimulant for the attraction of vesicles to the site of inflammation.
Complement is directed against a suitable target, such as an invasive microorganism or tumor cell
If beneficial, but improperly activated, it may have obvious pathogenic potential.
Have. For example, anaphylatoxins, such as C5a, are inflammatory from several species.
Diseases such as adult respiration
Included as a causative or exacerbating factor in the etiology of difficult syndrome and rheumatoid arthritis
Have been. Bautsch et al., Biochem. J. 288: 261-266 (1992); Haslett et
al., J. Immunol. 142: 3510-3517 (1989). In particular, the abnormalities of C5a in the organization
Existence suffering from rheumatoid arthritis, osteoarthritis, psoriasis and non-cardiac pulmonary edema
Have been detected by someone. Hammerschmidt, J. Amer. Med. Soc. 244: 199- (1980)
. C5a has additional activities including recruitment and stimulation of inflammatory leukocytes and increased antibody production.
Found to be the major inflammatory mediator produced by complementary activation by sex
Mollison et al., Proc. Natl. Acad. Sci. Visit USA 86: 292-296 (1989)
Teru.
The in vivo or pharmacological control of inflammation is postulated to depend on the regulation of chemotaxis.
Three levels at which inhibition can occur are recognized. They are (1) for chemotactic stimulation
Suppression of leukocyte response to; (2) prevention of chemotactic agent formation; and (3) inactivation of chemotactic agent
It is sexualization. Furthermore, C5a is found in some human cells, such as neutrophils, eosinophils and
By binding to a specific C5a receptor found on the membrane of monocyte-derived cells
Since it exerts various functions, it inhibits C5a-mediated chemotaxis, and in particular C5a receptor
The tagist is the attention of the person in charge.
U.S. Pat. No. 4,772,584 (Cleary et al.) Describes six C5a-terminal C-terminals.
A group that inhibits C5a binding to PMNL by cleaving the mino acid peptide
A shows a polypeptide isolated from streptococcus
You. U.S. Pat.No. 4,692,511 (Hahn) shows a C5a blocking activity
Essential core tetrapeptide Tyr-Asp-Gly-Ala (SEQ ID NO: 1) or Asp-Gly-Ala-Tyr (
SEQ ID NO: 2), or a polypeptide for C5a containing the core tripeptide Asp-Gly-Ala
Teaching peptide receptor antagonists.
US Pat.No. 5,190,922, WO 90/09162 and 92/11858 (Abbo
tt Laboritories) bind to the C5a receptor and, by definition,
Disclosed are various oligopeptides that modify anaphylatoxin activity. But
However, some of those molecules may retain significant agonitoto activity.
It is shown. Mollison et al., “C5a Structural Reguiremants for Neufrop
hil Receptor Intoraction, ”Progress in In flammation Research and Therap
y, Brikhanser Verlag, Basel (1991), pp. 17-21; Kawai et al., J. Am. Med. C
hem. 35: 220-223 (1992); Kawai et al., J. Med.Chem. 34: 2068-2071 (1991
); And Or et al., J. Med. Chem. 35: 402-406 (1992). Therefore,
Potential and therapeutically effective C5 receptor substantially lacking agonist activity
There remains a strong need for body antagonists.Summary of the Invention
One aspect of the invention is a C5a receptor antagonist, and substantially
A peptide analogue of human C5a that does not show nafilatoxin or agonist activity,
And dimers of said analogues and derivatives. Polypeptide (
Ie, analogues and derivatives), DNA molecules, plasmids, vectors
And a host cell transformed with the DNA molecule and a C5a antagonist.
A method for making is also provided.
Pharmaceutical preparations containing C5a antagonists, their derivatives or dimers are
C5a-mediated inflammatory conditions and diseases, and prevention to prevent such inflammation
Conveniently used as a medicine.
Another aspect of the invention is that C5a which is substantially free of cross-reactivity with human C5a.
Directed to antibodies specific for analogs and their derivatives. The antibody is the target (
Previously administered by the same)
Detection or quantification of circulating C5a analogs and derivatives in
It is also used to modify the activity of derivatives and derivatives in vivo, eg to neutralize.Brief description of the drawings
Figure 1 shows the coding for human C5a through oligonucleotide coupling.
2 is a flow chart showing the synthesis of the adult gene; and
FIG. 2 is a plasmid map of pB-6 / C5a.Description of preferred embodiments
The C5a polypeptide analogs of the invention are C5a polypeptides that have substantially no agonist activity.
It is a receptor antagonist. The term "C5a receptor" refers to C5a, its degradation product C
5a-des Arg, and human antagonists, such as PM, to which the antagonist of interest binds
It is understood in the art to refer to sites on the surface of NL and hemisphere cells.
You. For example, US Pat. No. 5,177,190; and Oppermann et al., J. et al. Immuno
l. 151 (7): 3785-3794 (1993). C5a is a carboxypeptidase
Enzymatically converted to C5a-des Arg in human serum by a B-like enzyme, and human
Is the main physiological end product in. Chenoweth et al., Mol. Immunol. 17
: 151-161 (1980).
The term "antagonist" means that the polypeptide disclosed in the present invention is an antagonist of C5a.
It means that it is a hibitor. That is, they bind C5a to the C5a receptor
Interfere with. I don't think it will be linked by any particular theory,
Have found that C5a analogs compete with C5a for binding to the C5a receptor, resulting in
Believe that it is a competitive inhibitor of.
The C5a analog antagonists of the present invention are detailed in Example 7.
Seligmann et al., Agents and Actoons 21: 375-378 (198), described in detail.
IC in the calcium elevation assay disclosed in 7)50Can be quantified as This
IC50PMNL carrying C5a receptors following a challenge dose of 100 pM human C5a.
As a concentration of C5a analogues that inhibits 50% of intracellular metabolism of calcium ions by
Defined. The C5a receptor antagonists of the present invention were developed by Seligmann et al.
Approximately 2.0 x 10 in the calcium elevation assay shown-6IC not higher than M50
Is shown.
The terms "substantially free of anaphylatoxin activity" or "substantially agonis
"Has no activity," means that the C5a analog to the receptor (then the C5a receptor antago
(Used interchangeably with nyst) results in an endogenous signal transduction event
Or, ultimately, by the binding of C5a to its receptor.
Phytotoxins Physiological responses normally associated with inflammation, such as phagocytic activation, normal
Smooth muscle contraction, increased vascular permeability and inflammatory media such as histamine, prostag
Landin, thromboxane, leukotriene, interleukin (IL) -I, IL
-6 and means that it does not bring about the above events due to IL-8 overproduction
. Hugli et al., CRC Crit. Rev. Immunol. 1: 321-326 (1981) and PCT WO 92/1
See 0205. A quantitative measurement of this property is also described in Example 7, Seligman.
n et al., also obtained using the calcium elevation assay disclosed above. EC50
Is a measure of agonist activity. For the purposes of this invention, EC50Values are the same C5a analog
Is the concentration of the C5a analog that produces 50% of the maximal response caused by. application
Had at least about 8.0 x 10 in the same calcium elevation assay.-7M and preferred
At least about 3.0 x 10-6Agonist activity of C5a analogs of the present invention up to concentrations of M
Sex is not detected. The C5a analogs of the invention are derived from Seligmann's cal.
Since no response can be detected in the sium elevation assay, at least about 8.0 x 10- 7
M, and preferably at least about 3.0 × 10-6EC up to M5 C5a analogue concentration50Before
It is an analog that cannot be measured in the calcium elevation assay.
C5a is a 74-amino acid peptide whose sequence is described by Fernandez et al., J. Mol. Bio
l. Chem. 253: 6955-6964 (1978). Deduced nucleotide
Synthetic genes constructed on the basis of sequences are described in Mandecki et al., Proc. Natl. Acad
. Sci. USA 82: 3543-3547 (1985) and US Pat. No. 4,937,189 (Davidow
et al.). The amino acid sequence and the sequence of C5a disclosed by Fernandez
And its corresponding synthetic nucleotide sequence disclosed by Davidow et al.
1 is shown.
Applicants have found that C- of human C5a (hereinafter used interchangeably with "C5a (1-74)")
Mutagenesis of the terminal region, that is, the portion of the synthetic C5a gene encoding amino acids 64-74.
A certain analog of human C5a, which was produced by eliciting
It was surprisingly and surprisingly discovered that it has a property that has become That is,
They exhibit outstanding antagonistic properties and show substantial agonist activity.
Not shown. In particular, the C5a analogs of the invention include the C-terminal region of C5a (1-74):
N'-Asn (64) -Ile (65) -Ser (66) -His (67) -Lys (68) -Asp (69) -Met (70) -Gln (71) -Le
u (72) -Gly (73) -Arc (74) -C '(SEQ ID NO: 5) (amino acids 64-74 of C5a (1-74))
Is defined by two modifications or mutations of First, it is Gly (73) and Arg (74).
By removing the residue, it is cleaved to at least Leu (72). Second, less
Both systems have been replaced in that region, provided that the C of the polypeptide is
The terminal amino acid (ie, C-terminal) is cysteine, and its C-terminal cis
The thiol (SH) groups of thein are present in reduced form (ie have free thiol groups)
, Or present in a form that can be converted spontaneously or easily converted into a free thiol group
I do.
In a preferred embodiment, 2-6 of most C-terminal amino acids are C5a (1-
74) disconnected. Therefore, the 63 amino acid region at the N-terminus remains intact.
If each of them is carried and only one cysteine is substituted, then the corresponding of each
The embodiment can be designed as follows: C5a (1-74, Leu72Cys), C5a (1-71, Gln
71Cys), C5a (1-70, Met70Cys), C5a (1-69, Asp69Cys) and C5a (1-68, Lys6
8 Cys). In a more preferred embodiment, the C-terminal region is designed from the three former types.
Cleaved to and including Met70, Gln71 or Leu72 corresponding to the embodiment. Sa
Further preferred embodiments include C5a (1-71,
Gln71Cys).
The C-terminal region is further truncated at Lys68 from the N-terminus, which is representative of C5
a (1-67, His67Cys), C5a (1-66, Ser66Cys), C5a (1-65, Ile65Cys) and C5a
Corresponding to (1-64, Asn64Cys), except that the resulting C5a analog is
Gonist property (about 2.0 × 10-6IC not higher than M50), And Anaphyra
Toxin or agonist activity (at least 3.0 x 10-6Up to C5a analogue concentration of M
Non-measurable EC50) Is not substantially indicated. Those skilled in the art will recognize that the "analog" of human C5a is C5
Understand that it does not include antibodies specific for sites on the a or C5a receptors.
There will be.
Derivatives of human C5a analogs as described herein are included within the scope of the invention.
Included. They are the N-terminal 63 amino acid region (amino acids of C5a (1-74)
1-63), point mutations, substitutions, additions and deletions (Carney et al., Protein Scien
ce 2: 1391-1399 (1993)), and the C-terminal region thus mutated.
Modifications such as additional amino acid substitutions in Type and degree of said modification
Has substantially no agonist activity, as the resulting derivative is defined above.
As long as it remains a non-C5a receptor agonist, it is generally unimportant. Tato
For example, the Cys27 residue in the N-terminal region of C5a (1-74) adds complexity during regeneration.
It may be changed, for example, to a serine residue to minimize it. Therefore, more preferable
In an embodiment, the C5a analog derivative is designated C5a (1-17, Cys27Ser, Gly71Cys).
Can be The N-terminus also encodes a C5a analog in various host cells.
A methionine residue, either substituted or added, to allow expression of the gene.
Can be changed to An example of additional modification of the C-terminal region is at position 67 in C5a (1-74).
Substitution of a phenylalanine residue to replace conventional histidine. Therefore, the best
In a better manner
In addition, the C5a analog derivative is C5a (1-71, Cys27Ser, His67Phe, Gln71Cys)
Is called.
C5a analogues of the invention (hereinafter referred to collectively as analogues and their derivatives)
) Can be prepared by many standard methods in the art. For example, they are
It can be prepared by direct chemical synthesis. They are also available in suitable host cells
, A DNA molecule that encodes a polypeptide, that is, prepared by expression of a synthetic gene.
Can be Those DNA molecules that can be deduced from the amino acid sequences of C5a analogs are
It can be prepared by the technique. Its DNA is from Narang, Tetrahedron 39: 3-22 (1983) and
And E PA No. 146,785; Mondecki et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 82: 3543
-3547 (1985), which discloses the chemical synthesis of the gene encoding C5a.
Can be chemically synthesized as described above. Fragments of DNA molecules are chemically
It can be prepared, which is then enzymatically linked together. Volumel, Chapter & of Ca
rrent Protocols in Molecular Biology, Ausubel et al. (Eds.), Wiley, NY (
1990).
The DNA encoding the C5a analog of the present invention also includes known synthetic or C5a-encoding DNA.
Is disclosed in mutagenesis of natural genes, such as Fernandez, Mandecki and Davidson.
Prepared by mutagenesis. Ausubel et al., Supra; Volume II, Chapter
r 15 of Maniatis et al., Molecular Cloning, A Laboratory Manual, Cold Sp
ring Harbor, NY (1989); and Mollison et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA
86: 292-296 (1989). In addition, DNA can be prepared by PCR techniques.
You. PCR Protocols, Innis et al. (Eds.), Academic Press, San Diego, CA (19
See 90).
DNA molecules encoding the C5a analogs of the invention have known regulatory sequences, such as
Motor, enhancer, 3'-untranslated sequence and 5 '
Operably linked to a translation sequence, such as a signal and leader sequence, and
The gene is then expressed in a host cell capable of expressing the gene according to techniques known in the art.
The quality is changed. The transformed host cell then encodes the antagonist
It is cultured under suitable conditions for expression of the gene. A typical host cell is a prokaryote
Objects such as E.I. Coli and Bacillus, for example B. Subtilis (B.
subtilis); and eukaryotes, eg filamentous fungi, eg Aspergillus niger
(Aspergillus niger; yeast, such as Saccharomyces cerevisiae (Saccharus
omyces cerevisiae), Pichia pastoris and Yarrowia
Yarrowia Iipolytica; Baculovirus / insect cell culture (Sum
mers et al., A Manual of Methock for Baculovirus Vectors and Insect Cell
Culture Procedures, Texas Agricultukal Experiment Station (1987));
Celloids; and plants (J. Vandekerckhove et al., EIO / TECHNOLOGY 7: 929-932 (1
989)).
Generally, E. Methods for expression of C5a in E. coli have been described by C5a analog gene expression.
Actually applicable. Mandecki, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 82: 3543-3547 (1985
); Mollison et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86: 292-296 (1989);
And Bautsch et al., Immunobiol. 185: 41-52 (1992). Proper adjustment
Sequences, such as promoters (eg T7 polymerase, UV5-D, trp or lac),
A suitable plasmid vector containing a ribosome binding site and a transcription termination site, and
For example, selection of pKK223-2 is within the level of ordinary skill in the art. E. FIG. Departure in Kori
In order to optimize the expression, DNA molecules were modified by Guoy et al., Nucleic Acids Res. 10:70
55-7074 (1982). Synthesized using the codon preferred by E. coli,
And the synthesized DNA and DNA sequences for several restriction endonuclease sites.
It should be possible to facilitate the characterization of possible mutagenesis of the sequence. This approach is
Directly and immediately upstream of the triplet that encodes the first amino acid of the peptide.
Direct introduction of C5a analogues by introducing an ATG start codon for protein synthesis
Expression is possible. In addition, some proteases present in wild-type cells
One of the E. E. coli strain lon has the advantage of increased yield of protein
Is given. Fraxke et al., Meth. Enzymol. 162: 653-658 (1988).
In general, synthetic genes encoding C5a analogs are expressed in yeast by the following known methods.
Can be expressed. For example, Romenos et al., Yeast 8: 423-488 (1992).
Section IV of Goeddel (Ed.), Meth. Enzymol. 185: 231-484 (1990); Davi
See dow et al., supra; and U.S. Pat. No. 4,775,622. In yeast
To optimize expression, the DNA molecule is engineered with endogenous codons using yeast-preferred codons.
Prepared to avoid the Arg-Arg pair, which is the target for the KEX2 protease
Should be. As opposed to methionine, as the N-terminus of glutamine
Use is made of proteolytic cleavage from a signal sequence, such as the alpha factor signal sequence.
Promote disconnection. Any possible glycosylation site, such as C5a of the invention.
Various embodiments of receptor antagonists are capable of eliminating asparagine at position 64.
Preferred.
Expression of genes encoding C5a analogs of the invention in mammalian cells is known to
It can be carried out according to the method. Chapter 16, “Expression of Clored Genes in Ma
mmalian Cells, ”in Mariatis et al., supra.
The current representative method is Berg et al., BioTechnigues 14 (6): 972-978 (1993).
Disclosed. Suitable human cells are commercially available cell lines such as HeLA S3 (ATCC CCL2.2
) And HEK293 (ATCC CRL1573). Expression in CHO cells is eg
Asselbergs et al., Fibrinolysis 7: 1-14 (1993). Suitable ham
Star cell lines are CHO-K1 (ATCC CCL61), BHK (ATCC CRL 6281), BHK-21 (ATCC 6281).
, CCL10 and CRL8544). A typical monkey cell is CV-1 (ATCC CCL70)
, COS-7 (ATCC CRL1650) and VERO cells (ATCC CCL81). Suitable mouse details
The cell line is C127 (ATCC 1804). A preferred cell line is Uriaub et al., Proc. Natl
. Acad. Sci. DHFR-minus CHO as disclosed in USA 77: 4216-4220 (1980).
It is a system. More preferred are serum-independent cell lines. Kurano et al., Bio / Technol
See ogy 16: 245-258 (1990). In mammalian hosts, the C5a analog
Glycosylated or non-glycosylated forms can be produced.
The transformed E. The C5a analog isolated from E. coli cells contains a C-terminal cystein.
Is present in a reduced form, i.e. it is preferably using a convenient one-step method
Is regenerated to have a biological activity containing a free thiol group.
Applicants have found that reducing agent: oxidizing agent at a molar ratio of at least about 100: 1 to about 500: 1.
A modified C5a analog having a reducing pair has a C-terminal cysteine in a reduced form.
It was surprisingly discovered that it results in a biologically active C5a analog that does. This ratio
Is about 10 to about 50 times higher than the known ratio (10: 1 reduced sulfhydryl compound).
The preferred ratio of compound: oxidized sulfhydryl compound is U.S. Pat. No. 4,620,948.
No. (Builder et al., Column 17, lines 43-45). This way
For example, the transformed E. E. coli cells are sufficient to cause the production of C5a analogs.
After culturing under conditions, denaturing agents and lysis were used to generate denatured C5a analogs.
Agent, eg 6M guanidine HCl, depending on the case
Known techniques, eg sonication, Fren
Further destroyed by ch Press or Dyno Mill. Next, denatured C5a analog
Cells thus mixed or cells disrupted in this way are reconstituted.
Under suitable conditions to produce the biologically active C5a analog produced, the
At least about 100: 1 to about 500: 1 redox couple in a reducing agent to oxidizing agent molar weight ratio.
Mixed together. Suitable redox couples are cysteine / cystine and reduced groups.
Includes lutathione / oxidized glutathione. Those skilled in the art will appreciate that other redox couples
It will be appreciated that it can be used. The glutathione redox couple is preferred. Suitable
Rigorous conditions include a pH of 6.5-7.5, preferably a pH of 7.4. The mixture is tan
Allow to stand at room temperature for a time sufficient to maximize protein yield. The preferred time is
, About 0.5 hours to about 4 hours. Therefore, this method uses bacterial cells to
Ie the insoluble mass of expressed protein) and then C-
Eliminates the need to reduce the thiol group of the terminal cysteine.
In others, C5a analogs are described in U.S. Pat.No. 4,620,948 (Builder et al.
) And can be regenerated according to standard regeneration and purification schemes. Those
According to the method of C., the C-terminal cysteine is an adduct such as Cys-Cys or Cys-
It will exist in the form of glutathione. Therefore, the adduct is a free thiol group.
Should be further reduced to obtain Applicants are responsible for the disclosed C5a analogs.
The adduct also exhibits substantially no agonist activity as defined herein.
, And thus also as a C5a receptor antagonist included within the scope of the present invention.
I found it to work. However, the additional reduction is those standard replay techniques.
If a method is used, it is necessary to prepare the preferred embodiment.
Following regeneration, the C5a analog can be purified to the desired degree. representative
Purification schemes include ultrafiltration, diafiltration, gel electrophoresis, and chromatography.
Matography methods such as ion exchange chromatography, size exclusion chromatography
Chromatography, HPLC, reverse phase HPLC, Sephadex treatment, dialysis, affinity chromatography
Includes chromatography, etc. Those skilled in the art will appreciate that a combination of purification schemes may be used.
You will understand that.
C5a analogs with a C-terminal cysteine residue are dimeric according to standard techniques.
Can be oxidized to form To prepare the dimer,
The thiol (-SH) group of the C-terminal cysteine of the nomer (analog) is disulfide
Oxidized to form a bond. Homodimers and heterodimers are referred to by the term "
"Dimer".
The C5a analogs and dimers thereof of the present invention include complement systems and more particularly C5a
a and the treatment and / or prognosis of injury conditions or diseases including analphylatoxins.
Useful for prevention. They face a high risk of C5a-mediated tissue destruction and death.
It is most therapeutically effective when administered to any mammalian patient, especially humans.
is there. Generally, the condition or disease is that C5a is proteolytic in serum.
Is an inflammatory disease produced by Typical conditions that respond to C5a analog treatment are pneumonia,
Adult respiratory distress syndrome (ARDS), idiopathic pulmonary fibrosis, lung inflammation or injury, chronic progressive lung
Separation-cystic fibrosis, cotton lung disease, asbestosis-induced inflammation, myocardial infarction, post-myocardial infarction
Inflammation, ischemic heart injury, cirrhosis, primary biliary cirrhosis inflammation, chronic hepatitis, pancreatitis, outbreak
Cranial nerves in bloody pancreatitis, inflammatory bowel disease, colitis, ischemic brain injury, encephalitis, meningitis
Injury, meningitis, uveitis, Purtscher's retinopathy, immune complex-mediated glomerulonephritis
, Renal cortical necrosis, gout, vasculitis, serum sickness, angioedema, myasthenia gravis, generalized erythema
Thematosus, rheumatoid arthritis, blisters
Skin disorders, hypersensitivity, psoriasis, endotoxic shock, sepsis, severe trauma and burns
Including. They can also be used in patients with transplant rejection, immunosuppressive therapy or poisonous infusions.
Patients receiving blood, exposed to medical devices and following hemodialysis and leukapheresis
It can also be used therapeutically to treat patients experiencing pulmonary insufficiency.
The analogs and dimers thereof are associated with reperfusion, eg ischemia followed by reperfusion, and medical treatment.
As a preventive agent and in conditions caused by circulatory contact with drug devices
It has additional therapeutic uses to prevent fertility rejection. In this case, the C5a analog is
Prior to events known to cause or exacerbate existing inflammatory conditions
Is suitably administered at substantially the same time.
The C5a analogs and dimers thereof of the present invention are conventional, non-toxic, pharmaceutically acceptable chimerics.
As a dosage unit formulation containing a carrier, an adjuvant and optionally a vehicle.
Any therapeutically useful route for proteinaceous medicine, eg parenteral, nasal
It can be administered internally, rectally or buccally. The term "parenteral" means subcutaneous, intravenous, muscle
It includes delivery systems such as internal, intrasternal, intraarterial injection and infusion techniques.
Dosages of the C5a analogs (and dimers) of the invention may be desired for a particular patient.
Can be varied to achieve the desired therapeutic response. This is, for example, a particular antagon
Depending on the activity of the strike, the mode of administration, the severity of the condition being treated and the medical condition of the patient.
I do. Determination of a therapeutically effective dose for a given condition and patient is within the skill of the art.
Within the bell. Generally, about 1 μg to 100 mg / kg body weight per day
Dose levels are administered daily to the mammalian host. A preferred dosage level is from about 0.1 mg
It is in the range of about 20 mg / kg body weight-day. The C5a analog is one continuous sequence over a long period of time.
To the patient. However, the total effective dose can be
More than once per day
The dose may be divided into, for example, 2-4 divided doses.
The C5a analogs (and dimers) of the present invention include known pharmaceutically acceptable ingredients and
It may be incorporated into the composition using both methods of preparation. For example, Remington et al.,Pharmaceutical Sciences,
15th Ed., MacK Pub. (Easton, PA) (1975)
Teru. Suitable compositions for parenteral administration include sterile pharmaceutically acceptable aqueous or aqueous solutions.
Exist in non-aqueous solutions, dispersions, suspensions or emulsions and are ready for use
Present in sterile powder for reconstitution into a sterile injectable solution or dispersion. Suitable
Representative examples of harsh aqueous and non-aqueous carriers, diluents or vehicles are water, ethanol.
Nols, polyols such as glycerol, propylene glycol, polyethylene
Lenglycol and suitable mixtures thereof, vegetable oils such as olive oil and pouring
Injectable organic esters such as ethyl oleate are included. The flow rate is
Use of steps, eg coating material, eg lecithin, maintenance of required particle size (minutes
And in the case of sprinkling) and surfactants.
The composition may also include adjuvants such as preservatives, wetting agents, emulsifying agents, dispersing agents, anti-precipitating agents.
Fungal and antifungal agents such as paraben, chlorobutanolphenol and sorbin
Acids, isotonic agents such as sugars, sodium chloride, or agents that delay absorption such as
Luminium monostearate and gelatin can be included. C5a receptor Anne
Tagonists are slow- or sustained-release or targeted administration systems, such as polys.
It can be incorporated into Marmatrix, liposomes and microspheres.
Injectable formulations can be filtered by a variety of means, including bacterial retention filters.
May be dispersed or dispersed in sterile water, or some other sterile injectable medium immediately before or at the time of use.
Can be sterilized by also incorporating a sterilant in the form of a sterile solid composition which may be
.
In addition to the C5a analog and any other active ingredient, the suspension may be a suspending agent.
, Eg ethoxylated isostearyl alcohol, polyoxyethylene
Sorbitol and sorbitan esters, microcrystalline cellulose, aluminum meta
Contains hydroxide, bentonite, agar, tragacanth, and mixtures thereof.
Can be.
Compositions for rectal or vaginal administration will usually be in a suitable nonirritating excipient or carrier.
-For example cocoa butter, polyethylene glycol or solid at room temperature,
However, it is liquid at body temperature and therefore melts in the rectum or vagina and
Mixing the polypeptides of the invention with a suppository wax that releases the antagonist.
Present in the form of suppositories which may be prepared by
Ophthalmic formulation, eye ointments, powders and solutions are also included within the scope of this invention.
Polyclonal and monospecific specific for the C5a analogs and dimers of the invention.
Ronal antibodies can be prepared according to standard techniques. The polyclonal antibody is C5a
The analog-carrier protein conjugate is applied to animals such as rabbits, goats, sheep or horses.
And the production of anti-C5a analog antibodies. Was
For example, A. Johnstone and R. Thorpe,Immunochemistry in Proctice,Blackwe
ll Scientific Publicatioms, Oxford (1982). C5a analog of the invention
Body-specific monoclonal antibodies are available from Kohler and Milstein, Nature256
: 495-97 (1975). Also, Peters, J. et al. H
., (Eds.)Monuclonal Antiboclies, Springer Verlag Berlin , Heidelberg , G
See also ermany (1992). Polyclonal and specific for C5a analogs
Monoclonal antibodies also show substantially no cross-reactivity with human C5a. the term
“Substantially no cross-reactivity” refers to the C5a analog of the invention in a biological sample.
Endogenously generated in the assay for the body
Anti-C5a analog antibodies to human C5a so that no interference with C5a could be detected.
It means a very low (negligible) cross-reactivity of.
The C5a analog-specific antibody of the invention is directed to a subject previously antibodyd by the C5a analog.
To detect and quantify its circulating C5a analogs, and
It is particularly useful for modifying, eg, neutralizing, the activity of a C5a analog that does. Circulation
C5a analogs that are capable of being detected according to standard immunological techniques utilizing antibodies.
Generally, a fluid or tissue sample is obtained from the subject, and then a C5a analog and
Under suitable conditions to allow the detectable detection of immune complexes with the antibody,
It is reacted with an antibody specific for the C5a analog administered to the subject. That's it
The formation of such immune complexes is an indication of the presence of the analog in the sample. That's it
The use of plasma or serum samples for such assays is preferred. However, the organization
, Eg certain blood cells, eg “PMNL may also be used.
And / or degree can be determined by various methods known in the art, such as radioimmuno
Immunoassay, enzyme immunoassay, fluorescent immunoassay, fluorescent microscope, and the like.
Can be determined by A suitable qualitative and quantitative immunoassay method is
J. Butler,Immunochemistry of Solid-Phase Immunoassay,CRC Press (1991
).
Circulating C5a analog detection assays typically monitor analog levels during processing.
Used to nitrate. Furthermore, the antibodies of the present invention show activity of circulating C5a analogs.
Can be conveniently used in pharmaceutical compositions to denature or neutralize. used
The amount of antibody will be a molar equivalent of the amount of analog administered. The composition is parenteral to the subject
Can be administered. Intravenous administration is especially preferred under emergency circumstances. Antibodies are pharmaceutically acceptable
A unit that can be injected with an acceptable vehicle, such as saline or Ringer's solution
It will be formulated in a dosage form.
The invention will be further described by the following detailed examples. The examples are
It is for the sake of illustration only and is not limiting unless otherwise stated.
Yes.Example 1 Synthesis of the gene encoding human C5a
The human C5a gene was synthesized by oligonucleotide coupling. This case
The codon usage of the adult gene is described in E. Designed for optimal expression in E. coli.
This synthetic method is shown in FIG. It has an AUG codon more than any other codon
Also changed the Thr-to-Met N-terminus because it also confers a higher frequency of translation initiation.
It requires the condensation of 5 fragments with residues. Fragment 1 is Shin
It encodes the e-Delgarno sequence and the ATG start codon of the synthetic gene. Fragment 2
~ 5 is C5aOligonucleotide synthesisCode: the oligonucleotide
It was synthesized on the Gene Assombler (Pharmacia) by the phase phosphoramidite method. Enough
The synthesized oligonucleotide was cleaved from the solid support and concentrated NHFour5 with OH
The protection was released by incubating at 5 ° C for 16 hours. Next, oligonucleo
The tide was purified by preparative gel chromatography. Used acrylic
The concentration is 10% to 40 bases or less for oligonucleotides of 70 bases or more.
Up to 20% for the oligonucleotides. Following electrophoresis, oligonuclear
Visualization of cleotide by UV shadowing method, and the main high molecular weight fragmen
The gel was cut from the gel. Powder the gel slice in a test tube with a glass rod.
Decontamination and 3.0 ml of 0.1 M triethylammonium hydrogen carbonate (TEAB) buffer
Incubate at 37 ° C for 16 hours at pH 7.5
The DNA was then extracted.
The rest of the gel was removed by centrifugation and the oligonucleotide was separated by SepPak C-
Isolated by chromatography on 18 columns (Waters Associates).
The column was loaded with 10 ml of acetonitrile, 5 ml of 30% acetonitrile in 50 mM TEAB and
It was pre-equilibrated by successive washes with 10 ml of 25 mM TEAB. Orient
Apply gogonucleotides, wash with 10 ml of 25 mM TEAB, and add 35.5 mM TEAB
The column was eluted with 5 ml of 50% acetonitrile in the medium. Collect fractions, and 26
Fractions containing the oligonucleotide, as determined by absorbance at 0 nm, were separated by Spee
Dried in d Vac (Savant).Oligonucleotide annealing and Coupling
: Before annealing, individual oligonucleotides are
Oxidation. The kinase reaction mixture is 12 mM MgCl 2.2, 1 mM DTT (dithiothreate
And 77 mM Tris (pH 7.5) in 40 μl total volume containing 2 mM ATP.
It contained 1 μg of cleotide. The reaction was loaded with 10 units of T4 polynucleotide kinase.
Disclosed and allowed to proceed for 40 minutes at 37 ° C. Add 10 μl of sterile water to each well.
Add to the amination reaction and add 48 μl of complementary oligonucleotide to mix.
And placed in a heating block at 78 ° C. Turn off the heating block,
The mixture was cooled to 30 ° C. The sample is then heated at 68 ° C for 10 minutes in a second heating block
, The block was stopped again and the mixture was cooled to 26 ° C. Ani
The purified gene fraction was used to transform phage M13mp18 (New England Biolabs).
And assembled the gene. In M13mp18, the gene encoding C5a was cloned into
The means to assemble required three ligation reactions.
Following individual ligation reactions of the appropriate gene fragments into M13mp18, E. Ko
ReJM101 was transformed with the ligated M13 DNA
. After isolation of M13 phage from the recombinant clones, sequence analysis of its composition was performed.
Was. The final C5a gene was cloned into M13mp18 to obtain M13mp18 / C5a (1-74)
Was. C5a (1-74) gene followed by pB from plasmids pTZ19R and pKK223-2
Subcloning into -6 vector to obtain pB-6 / C5a (1-74), where both of the above
The plasmid is from Pharmacia. See FIG.Example 2 Site-directed mutagenesis of the C5a gene
Oligonucleotides directed in vitro Mutagenesis System Version 2 (Am
ersham), single-stranded DNA from C5a-containing vector M13mp18 / C5a (1-74) and suddenly
Site-directed mutagenesis was performed using mutagenic oligonucleotides. C5
The mutagenic oligonucleotide ACGGTGCTTCTGTT with the mutation Cys27Ser in a.
Performed according to the method provided by the manufacturer using AACA (SEQ ID NO: 6)
. Sequencing of four plaques with dideoxy DNA for correct Cys27Ser mutagenesis
Was analyzed by. Double-stranded DNA was isolated from one of the correct mutant clones and Ps
Limited by tI and BamHI. A 230 bp fragment containing the mutation is a pB-6 vector
Subcloned into The obtained plasmid pB-6 / C5a (1-74, C27S) was
, The dideoxy method was used for re-sequencing to confirm the mutation.Example 3 Cassette mutagenesis of the C5a gene
Plasmid pB-6 / C5a (1-74, C27S) or pB-6 / C5a (1-74) was added to EcoRI and
And HindIII and in the vector pWCB restricted by the same enzyme.
A plasmid pWCB1 that has been cloned and contains a gene encoding C5a (1-74, C27S)
A plasmid pWCB100 containing the genes encoding 12 and C5a (1-74) was obtained. next
, That plastic
Sumid was used for cassette mutagenesis to produce a series of new genes
. The oligonucleotides used for cassette mutagenesis should follow the manufacturer's instructions.
Applied solid phase phosphoramidite chemistry to the Applied Biosystems 381A DNA Synthesis.
manufactured by sizer.
6 μl of a solution containing 60 U of PVUII in 10 μl of TE containing 60 μg of pWCB112 and HindI
3 μl of a solution containing II (New England Biolabs), and 10 × High Salt buffer (1M
NaCl, 0.5M Tris / HCl (pH 7.5), 0.1M MgCl2, 10 mM DTT) 10 μl and 71
μl ddH2Mixed with O 2. This solution was incubated at 37 ° C for 16 hours. about
Preparative electrophoresis of 4.5 kb linearized vector using 1% agarose gel
DNA fragment from agarose gel slices that were subsequently purified by
The components were electroeluted. Transfer the recovered DNA fragment to an Eppendorf tube,
1 ml absolute ethanol was added and the tube was placed at 14,000 rpm for 10 minutes, Eppendorf.
It was centrifuged by a centrifuge. Dry the DNA pellet under vacuum and then
Dissolve in 45 μl of TE buffer (10 mM Tris-HCl (pH 7.4) containing 1 mM EDTA) and p
Obtain WCB112 / A.
Single-stranded oligonucleotide, 35 bp-sequence,
5'CTGCGTGCTAACATCTCTCACAAAGACATGTGCTA3 '(SEQ ID NO: 7), and 39 bp-sequence 5'AGC
Add TTAGCACATGTCTTTGTGAGAGATGTTAGCACGCAG3 '(SEQ ID NO: 8) to 8% polyacrylic acid.
Purified by preparative electrophoresis on a mid gel. Following electrophoresis, oligonuc
Visualize reotide by UV shadowing and gel appropriate fragments
I cut it out from. Grind the gel slice in a test tube with a glass rod, and
Incubate the DNA in 3.0 ml of 0.1 M TEAB buffer at pH 7.5 for 16 hours at 37 ° C.
It was extracted by filtering. The rest of the gel is removed by centrifugation and
Gonucleotides on a SepPak C-18 column
Isolated by chromatography on (Waters Associates). Column
, 10 ml acetonitrile, 5% 30% acetonitrile in 50 mM TEAB / and 25 mM
It was pre-equilibrated by successive washes with 10 ml TEAB. Oligonu
Apply cleotide, wash with 10 ml of 25 mM TEAB, and in 35.5 nM TEAB,
The column was eluted with 5 ml of 50% acetonitrile.
Fractions were collected and oligonuclear as determined by absorbance at 260 nm.
Fractions containing octide were dried in a Speed Vac (Savant). Restricted ve
Of 35 and 39 bP to form double-stranded DNA for ligation into the target pWCB112 / A.
Rigonucleotide annealing was performed with an equivalent amount of individual oligonucleotides, 0.01
MgCl of M2 Mix with Klenow buffer containing 0.05M Tris / HCl (pH 7.6) containing
Heat the sample to 95 ° C for 10 minutes and cool to room temperature for 2 hours.
It was done by Apply double stranded DNA to 1 μl (2U) of T4 DNA ligase (BRL)
Thus using the 3-fold excess of insert over the vector, the restricted vector pWCB11
Connected in 2. The reaction was carried out at 4 ° C. for 17 hours.
Many molecules can be labeled with different oligonucleotides and pWs using substantially the same technique.
Prepared by simply using either CB100 or pWCB112. They are below
It is shown in Table 2.
Analogue numbers 10-20 are agonists and are outside the scope of the present invention. Those
Was included for comparison purposes. The preparation of the dimer form of analog no. 8 is described below in 5C.
Listed. It is referred to as analog number 22.
The complete nucleotide sequence of the polynucleotide encoding the C5a analog number 21 is
It is shown in Table 3 below.
However, one of ordinary skill in the art would appreciate that a large number of polynucleotides encoding the same C5a analog would
It will be appreciated that tides can be prepared by the degeneracy of the genetic code. for example
For example, Watson et al.,Recombinant DNA, Znd Ed., Freeman, N.M. Y. See (1993)
That.Example 4 E. FIG. Expression of C5a and C5a analogs in Escherichia coli
To achieve expression, the synthetic genes for the C5a analogs shown in Table 1 were pWCB.
Vector, ie PvuII site changed to deleted BamHI site and PvuI site
, And isopropyl-thio-β-D-galactoside (IPTG) -induced ta.
Modified expression vector pKK containing the c-promoter and ampicillin resistance gene
Subcloned in 223-3 (Pharmacia). E. FIG. Coli strain LCIQ is Goff
et al., Proc. Natl. Acad. Sci. Strain L disclosed in USA 81: 6647-6651 (1984)
It is a derivative of C137 (lon, htpR). It is from strain DH5αF'IQ (BRL laboratory)
, The F'factor encoding lacIQ, and was the host for the expression plasmid.
E. coli containing the appropriate expression plasmid. Coli LCIQ, OD550LB buoy until reaches 1
It was grown in Young at 30 ° C. The culture was treated with IPIG at a final concentration of 25 mM.
Triggered for 3 hours. Cells are harvested by centrifugation and stored at -80 ° C until use.
Was.Example 5a Regeneration and purification of C5a and C5a analogs
Recombinant protein was buffered with 6M guanidinium hydrochloride (5: 1 (v: w), buffer)
Solution: cell paste) and thawed with a buffer solution containing frozen E. Stiffness
Isolated from an aliquot of vesicle paste. Next, the cells are sonicated to destroy them,
To give 1 mM cysteine and 1 mM cystine or 1 mM reduced / acid
50mM Tris / HC containing either modified glutathione to promote regeneration
l Dialyzed against buffer (pH 8.0) overnight. The dialysate is then treated with the addition of 6N HCl.
Acidified to pH3. The precipitate was removed by centrifugation and the supernatant fluid was removed from Delta Pa
Presence of 0.1% TFA on reversed phase HPLC column (Waters) with k C18, 100Å, 15 microns
Under water in a 25% to 35% acetonitrile linear gradient over 30 minutes
And purified. Collect the major peak eluting from the column at approximately 28% acetonitrile.
, And lyophilized. This fraction is a recombinant C5a analog glutathione adak.
(Adducts of analogs 5, 7, 8, 9, and 21 in Table 1) or C5a analogs
Cysteine adduct (adduct of analog 8 in Table 1)
.
C5a analog Gene product cysteine-adduct About 0.002 mmol
Was dissolved in 50 ml of 0.1 M Tris buffer (pH 7.4). 0.02 mmol of DTT was added.
After 4 hours, about 80% of the C-terminal Cys-Cys bond was converted to free cysteine and
The product was loaded onto a C4, 15 micron, 300Å, reverse phase column (Alltech) with 0.1% TFA.
Purify for 30 minutes in water using a linear gradient of 25-35% acetonitrile in water.
Was. Fractions containing product eluting at about 29% acetonitrile are lyophilized, and
Then dried under vacuum and stored at 4 ° C.Example 5b Regeneration and purification of C5a and C5a analogs
Recombinant protein was buffered with 6M guanidinium hydrochloride (5: 1 (v: w), buffer)
Solution: frozen cells from Example 4 after thawing with a buffer containing cell paste)
E. FIG. Isolated from an aliquot of coli paste. Then the cells are sonicated to destroy
, And the product contains 1 mM reduced / 0.01 mM oxidized glutathione
It was diluted 20-fold with 100 mM Tris / HCl buffer (pH 7.4). 4 hours later, the melt
The liquor was acidified to pH 3 by the addition of 6N HCl. The resulting precipitate is “centrifuged
And 25-35% acetonitrile in the presence of 0.1% TFA.
Delta Pak C18, 100Å, 15 micron, reverse phase HPLC column using a linear gradient from
Purified on Rum (Waters) for 30 minutes. Color with about 30% acetonitrile
The major peak eluting from the membrane was collected and lyophilized. Thus isolated
The C5a analog had a C-terminal cysteine with a reduced thiol group.Example 5c Formation of dimers of C5a analogues
C5a analogs with a free thiol group in the C-terminal region were prepared in monomeric form (see Example 5b).
(After being reproduced as shown))
.
Recombinant protein was added to 1 mM reduced / 0 in 100 mM Tris / HCl (pH 7.4).
Example 4 after regeneration according to Example 5b with .01 mM oxidized glutathione mixture
Frozen from E. Isolated from an aliquot of coli paste. After 4 hours, add 6N
Acidification to pH 3 after addition of HCl. The precipitate obtained is removed by centrifugation.
, And the supernatant was added to SP-Spherodex Equilibrated with 25 mM buffer (pH 7.0).
Absorbed on-exchange column. After washing the column with 25 mM Tris (pH 7.0), C
Elute the 5a analog from the column with 25 mM Tris (pH 7.0) containing 0.75 M NaCl
did. The partially purified C5a analog was brought to pH 3.0 with formic acid and distilled water.
Dilute to achieve a protein solution with a conductivity of about 45 mS / cm, and have a N of 0.6 M
SP-high performance ion exchange column equilibrated with 50 mM formic acid (pH 3.5) containing aCl
Absorbed into. The C5a analog was treated with 0.6-1.0 M NaCl in 50 mM formate buffer (pH 3.5).
The column was eluted using a linear gradient.
The major peak eluting from the column at about 0.725M NaCl was collected. Like this
The isolated C5a analog is a C-terminal cysteine with a reduced thiol group.
It had. Adjusting the pH to 7.0 with 25% aqueous ammonia and storing the solution
, Resulted in the conversion of the molecule into its dimeric form. pH 7.0 and approx. 0.3-0.6 mg
With a protein concentration of / ml and storage at 4-8 ° C, the conversion rate is completed in 2 days
It was at least 80% of the conversion rate. The dimer form of the C5a analog was analyzed for the presence of 0.1% TFA.
Delta Pak C18 using a linear gradient of 25% to 40% acetonitrile in situ
, 100Å, 15 micron, final on a reversed-phase HPLC column (Waters) for 30 minutes
Was purified. Collect the main peak eluting from the column at about 33% acetonitrile,
And freeze drying
I'm sorry. The molecule thus isolated is isolated from E. Generated by E. coli expression system
It was a dimer of a C5a analog.Example 6 Receptor binding assay
C5a and C5a Receptor Antagonists to their Affinity for the C5a Receptor
I tested it. Harris et al., J. Receptor Res. 11: 115-128 (1991).
Binding of [125I] BH-labeled C5a prepared as described to PMNL membranes.
Compatibility was determined by Braunwalder et al., Mol. Immunol. 29 (11): 1319-1324 (1992).
With the modifications as listed, Rollins et al., J. Biol. Chem. 263: 520-526
(1988). PMNL to Ca2+And Mg2+Without hunk
Resuspend in 10 mM HEPES (pH 7.3), 2.5 mM MgCl 2.2, 100
Unit / ml DNAse I, 0.1 mM PMSF, 10 μg / ml aprotonin and 10 μg / ml
Of leupeptin. They were then placed in a nitrogen cavitator at 400 psi for 20 minutes at 4 ° C.
Equilibration in an ionization cylinder. 25 mM EDTA and the proteins listed above
3 volumes of 0.5M KHCO containing ase inhibitorThreeAfter venting inside, gelatinous
Material was removed with forceps and the mixture was centrifuged at 400 xg for 10 minutes at 4 ° C.
Released. The resulting supernatant was centrifuged at 50,000 xg for 60 minutes at 4 ° C. 200 x 106
Pellets from aliquots showing individual cells were stored at -70 ° C. For binding studies
The membranes with 1 mM CaCl 22, 5 mM MgCl2, 0.1mM PMSF , 0.1% Basitra
20 x 10 in 50 mM HEPES (pH 7.3) containing syn and 0.5% BSA.6Re-individual cells / ml
Suspended. After an additional 1:75 dilution with the same buffer, add 400 μl of this suspension to 50
μl [125 I] BH-C5a (2200 Ci / mmole specific activity, 4.0 pM final concentration) and
C5a analog or 50 μl buffer to be tested at various concentrations for bitter properties
To
Was added to the containing duplicate tube.
Non-specific binding was determined in the presence of 10 nM unlabeled C5a. The result
The combination reaction was initiated by the addition of PMNL membrane and continued at 4 ° C for 120 minutes. Join
The released free radioactivity was measured using Cell Haruester (Brandel, Gaithersburg, MD).
GF / C glass fiber treated with .05% PEI (polyethyleneimine) for 90 minutes
Separated by vacuum filtration through a filter (Whaitman). 3x filter
Wash with 5 ml ice-cold 5 mM Tris buffer, pH 7.4, and add multiple wells of Gam
It counted by the ma counter (Genesys). Data, non-linear regression analysis program
, RS / 1 (Bolt, Beranek and Newman, Bostan), and IC50value
Expressed as The results are shown in Table 4 below as Ki values using the Cyeng-Presoff equation.
Shown in. See Braunwalder et al., Supra.
The results indicate that the C5a analogs of the invention compete with wild-type C5a with nmoles of Ki.
It means that the replacement is done in a static manner.
The C5a analogs of the invention are about 1.0 x 10-8M or less, preferably about 2.0 × 10-9M or less
And more preferably about 1.0 x 10-TenBraunwalder et al., Supra, M, supra.
Competitive displacement assay (radioligand, [125I] Bolton-Hunter labeled C5
have an affinity for the C5a receptor measured as Ki (in a))
.Example 7 C5a-induced Ca 2+ elevation
Recombinant human C5a was dissolved in Hanks buffer containing 0.01% Tween-20, and C5
All stock dilutions of a were made with this buffer. Hula-2 (Hula 2AM, Mole
Acetoxymethyl ester of cular Probes) was dissolved in DMSU. Neutrophils end of human
From treetop blood to 6% hetastarch (HESPAN, DuPont, WauKegan, IL)
Purified by sedimentation in the following, followed by Chapman-Kirkland et al. Immunol. Meth
. 142: 95-104 (1991), counter flow elutriation.
). Purified cells (2 x 106/ Ml) with 0.2 μM of Fura-2AM
Mix and mix at 37 ° C for 30 minutes without calcium or magnesium without HEPES.
Incubated in shocked Hanks solution. 15 minutes before assay, cell suspension
Was transferred to a cuvette containing a stir bar and calcium was added to 1 mM.
The cell suspension was incubated at 37 ° C with agitation. Assay for 5 hours
It was stopped within the cell purification, and a standard control response was periodically obtained, which was the experimental response.
Make sure it didn't change over time. The amount of fluorescence is measured by the SLM8000
Determined using a rofluorometer (SLM-Aminco Instruments, Urbana, IL)
. Place the cuvette in the fluorometer, and after obtaining a 10 second baseline, remove the antagonist.
Add C5a receptor antagonist to be tested for properties and add 340 nm
Changes in either fluorescence excitation at / 380 nm (emission at 510 nm) were measured. Addition of analogues
After 40 seconds, the challenge dose of C5a was added to a final concentration of 100 pM and the resulting excitation
The change in the initiation ratio was measured.
I c50The value was used as a measure of agonist capacity. Their values are 100 pM C5
a C5a analogue required to reduce the calcium elevation response by 50% at a challenging dose
Is defined as the concentration of EC50Is the maximum calcium produced by the C5a analog
Triggered 50% of the ascending response
Defined as the concentration of C5a analog. The results are shown in Table 5 below.
C5a analog No. 7 for 1.0 x 106Tested to a concentration of M. C5a analog No. 8 to 3.
0x10-6Up to the concentration of M, the analogue No. 9 to 1.5 x 106
Up to the concentration of M and analogue No. 21 to 8.0 x 10-7Tested to a concentration of M. Agonis
No activity was detected in all cases. Analyze with the results shown in Table 2 above
The results of the above table show that the analogs of the invention function as competitive inhibitors of C5a.
Suggest that. They are uncomplexed cis at the C-terminus of the analog.
Thein, or another C5a analog of the invention to achieve the highest potential
Show that it should be a cysteine residue that is complexed through a disulfide bond
.Example 8 Rabbit skin model of inflammation
All experiments were performed on 2.5-3.0 kg male New Zealand White rabbits.
I was broken. The rabbit's back is shaved and 40 to 50 skin areas are marked with different colored mars.
Marked by car. Different stimulants (ie C5a, C5a analogues, C5a + C5a
Sterilized, disposable, 26 gauge; analog, vehicle control, etc .; 0.5 inch needle
And 1.0 ml using a tuberculin syringe intraperitoneally at 0.1 ml / site. I. D
. Injections were administered 45 minutes before euthanasia, repeated 6 times. C5a only has 50ng / site
Injected at a dose, and the C5a receptor antagonist was administered at different concentrations at the same dose of C5a.
It was co-injected once. Twenty minutes prior to euthanasia, 18-36 μCi [1
25I] -labeled bovine serum albumin is circulated systemically through the atrial appendage vein.
Was introduced. At 45 minutes, the rabbits were treated with sodium pentobarbital I.V. V. Excess
Was euthanized by. Secured by puncturing the heart with a 5.0 ml sample of peripheral blood
, Centrifuge at 2000 rpm for 10 minutes, and collect 1.0 ml plasma and place in plasma.
Used as a control to determine the amount of 125 I. After death, the skin on the back is removed
, And pinned it to a wooden plate. Blood in the main vasculature of the skin
By hand
Squeezed out. This method reduces variability between skin sites and reduces background
Reduced radioactivity. Next, attach the 15 mm cork punch and a wood punch to the inflammatory lesion.
It was punched from the skin by scraping and stored in 12 × 75 nm polystyrene tubes. next
The injection site was analyzed for radioactivity content using a Gamma Counter (Genesys).
Was. [125I] -Bovine serum albumin is exuded from blood vessels and localized at sites of inflammation
The amount of (BSA) was found to be directly proportional to the degree of enhancement in vascular permeability.
Was. C5a analog ID50Values generated by 50 ng C5a co-injected at the same site
The dose of the C5a analog that causes a 50% reduction in the radioactivity exerted.
C5a analog No. 8 (in Table 1) is 70ng / site ID50Found to have
And did not provoke a pro-inflammatory response at a dose of 175 ng / site. this
The result is that the analog is an antagonist in vivo and
It shows that it does not exhibit the nyst property.Example 9 C5a-induced neutropenia in rabbits
All experiments were performed on 2.5-3.0 kg male New Zealand White rabbits
Was. Rabbits combined muscle with 10 mg / kg xylazine and 50 mg / kg ketamine
Anesthesia was applied by internal administration. 25 gauge butterfly catheter for infusion use
Was inserted into the lateral ear vein. Individual blood samples (0.2 ml) from the central ear artery, 2
Collect a 5 gauge, 5/8 inch needle into a fixed plastic syringe and
Then, 7.5% EDTA was added as an anticoagulant. Immediately blood, 10 μl 7.5% EDTA
Was squeezed into a centrifuge tube containing. Obtain an early arterial blood sample (# 1) and
And then immediately injected intravenously with vehicle or the C5a analog of Example 8 (single injection
On). 20 seconds later, the second blood
Obtain a sample (# 2) and then at 20 seconds intravenously inject 100 ng C5a in 0.2 ml water.
Injected internally (single injection). After 20 seconds, a third blood (# 3) sample was taken.
30 minutes later, second round blood sample (# 4) -20 seconds-C5a injection-20 seconds-
-A blood sample (# 5) was performed. Blood sample specific for rabbit blood
Automated hematology analysis (Technicon H* Evaluated by 1)
did. Decreased C5a-induced neutrophil count (number per ml) (blood samples
C5a-induced neutrophils determined by comparing # 3 to # 2 and # 5 to # 4
(Cytopenia) between vehicle-treated and C5a analog-treated animals
did. C5a analogs do not alter normal to baseline neutrophil counts; ie, C5a analogs
It did not show agonistic (C5a-like) properties. Rabbit treated with C5a analog
C5a-induced neutropenia in mice compared to vehicle-treated rabbits
, 40% and 30 min C5a challenge interval, 67% and 41% respectively, significantly (P> 0.05) blocked.
Was harmed. The results show the efficacy of systemic administration of C5a analogs.Example 10
Comparative receptor binding and C5a-induced calci of C5a analogs with the following decapeptides:
Elevated Um: H-Ile-Ser-Phe-Lys-Asp-Met-Gln-Leu-Gly-Arg-OH (SEQ ID NO: 52).
Five C5a analogs (numbers 5, 7, 8, 9 and 10 from Table 2) were prepared, and
Rely on C5a receptor binding and C5a receptor calcium elevation assay, and Or et
al., J. Med. Chem. 35: 402-406 (1992) in Table I (No. 14)
Compared to adult decapeptide. The results of this experiment are shown in Table 6 below.
The results show that the tested C5a analogs of the invention are more receptor than decapeptide.
14,000 to 10,000-fold higher binding affinity. The above data
In addition, the C5a analogs of the invention show substantially no agonist activity (where
Peptide is a C5a receptor antagonist molecule that exhibits significant agonist activity
It also shows that.Example 11 Preparation of polyclonal antibody specific for C5a (1-71, C27S, Q71C) antigen preparation Made
1 mg of C5a (1-71, C27S, Q71C) was added to Pierce Chemic according to the manufacturer's instructions.
al Co. Using Imject Immunogen EDC Mating Kit from (Rockford, IL, USA)
Keyhole Limpet Bonded to 2mg hemocyanin (KLH)
I tightened it up. Bonding efficiency is 3,500 cpm125I-C5a (New England Nuclear, Boston, M
. A.) was added. Final volume of zygote is 2.25 ml, 0
.34 mg C5a (1-71, C27S, Q71C) (0.15 mg / ml) and evaluated 0.9 mg / ml KLH
Was included.Generation of anti-C5a (1-71, C27S, Q71C) antiserum
C5a (1-71, C27S, Q71C) conjugate (0.5 ml) was added to 0.5 ml of complete Freund's Ajuba.
Homogenization (Sigma Chemical Co., St. Louis, MO). Millbrook Farms
(Amherst, MA) female New Zealand White rabbit scapula
Two sites (0.2 ml homogenate per site) were injected subcutaneously. 21 days later, above
The process was repeated. Additional injections were made with incomplete Freund's adjuvant.
The third injection after a total of 55 days and the fourth injection after 126 days.
Was. Blood (approximately 30 ml) was taken from rabbits 3-5 after each injection and allowed to clot.
And the serum was removed.Peptide immobilization for antibody adsorption
C5a (1-71, C27S, Q71C) or C5a (1 mg) was added to Pierce Chemi as described above.
cal Co. From Imject Immunogen EDC Mating Kit from and for subsequent efficiency studies12 Five
I-C5a was used to conjugate to 2 mg bovine serum albumin (BSA). C5a (1-
71, C27S, Q71C) / BSA is 2.25 ml at 0.25 mg C5a (1-71, C27S, Q71C); C5a /
For BSA, the final volume was 2.25 ml with 0.32 mg / ml C5a. Both joints
Contained 0.9 mg / ml of evaluated BSA.
The two peptide conjugates were combined with 0.2M buffered to pH 8.6 with sodium carbonate.
It was dialyzed against sodium hydrogen carbonate. For individual conjugates, use the same buffer
More prewashed AH (aminohexyl) -agarose gel (Sigma Chemical Co
., St. 2 ml of Louis, MO) was added to 1% (v
/ V) to a final concentration and incubated at 20 ° C for 15 minutes to activate
Sexualized. Wash the gel thoroughly with buffer to remove glutaraldehyde and
The conjugate solution was added to and incubated at 20 ° C. for 1 hour. Combined
Rinse the missing protein from the gel and leave the remaining binding sites at 0.2 M glycyl
With 4 ml of lysine at 4 ℃
Blocked by overnight incubation. Made of 0.5 cm x 10 cm glass gel
Dulbecco's phosphoric acid packed in a column and containing 0.1% sodium azide
It was thoroughly washed with a buffer solution (pH 7.2) (PBS-A).Affinity chromatography
Sera from rabbits immunized with C5a (1-71, C27S, Q71C) were treated with C5a / BSA.
It was passed through the column at 2 ml / hour. The absorbed antiserum emerging from the column was collected. Mosquito
Rum was buffered with 0.05M sodium phosphate, brought to pH 7.2 and 0.1
It was washed thoroughly with a 0.5 M NaCl solution containing% sodium azide. Combined
The antibody was read at 280 nm and set to have a maximum refraction at 0.20D
Detection was performed using an in-line UV monitor. Based on the first two passages of serum,
The eluted antibody was collected and immediately dialyzed against PBS-A and then ultrafiltered.
More concentrated to about 1 mg / ml. Repeat this step several times for individual serum batches.
I returned. Serum will no longer detect proteins eluting from the C5a column
, Considered as absorbed.
Next, the absorbed antiserum was treated with C5a (1-71, C27S, Q71C) immunoabsorbent.
Passed through the column. Dissolve bound antibody with 3M ammonium thiocyanate
Discharged and immediately dialyzed against PBS-A, then concentrated to approximately 1 mg / ml.Example 12a Preparation of labeled antibody for detecting bound C5a (1-71, C27S, Q71C)
Anti-C5a (1-71, C27S, Q71C) antibody eluted from C5a column (ie C5a
Antibody which cross-reacts with) is conjugated to alkaline phosphatase: antibody 1.
4 mg of alkaline phosphatase (Thailand
VII-T, Sigma Chemical Co.) 5 mg (5,000 units). Glutarde
Hydide was added to a final concentration of 0.2% (v / v). Incubate the mixture at 20 ° C for 90 minutes.
It was incubated and then dialyzed against PBS-A overnight at 4 ° C. Buffer 1 mM
Of 0.05M Tris buffer (pH 8.0) containing magnesium chloride, and at 4 ℃
It was dialyzed overnight.Example 12b Detection of bound C5a (1-71, C27S, Q71C) by ELISA
The specifically purified rabbit anti-C5a (1-71, C27S, Q71C) at 0.57 mg / ml was
Diluted 1: 500 with 1M sodium borate / boric acid, pH 8.6. ELISA plate
(Maxisorp, Nunc, Naperville, IL) with 100 μl of this solution per well
Coated at 0 ° C. for 4 hours. Plates to remove unbound material 3
Washed once. C5a (1-71) diluted appropriately with PBS-A + 1% BSA (PBS / BSA)
, C27S, Q71C) or C5a (1-71, C27S, Q71C) standard preparations
100 μl was added to the wells at 4 ° C. for 4 hours. Labeled antibody with 100 μl PBS /
Add 1: 3000 in BSA and incubate overnight at 4 ° C. Plate
Wash and then the enzyme substrate (for alkaline phosphatase 10% (v
/ V) p-Nitrophenylphosphine at 1 mg / ml in diethylamine (pH 9.8)
(Sigma Chemical Co.) was added. Color development at about 20 ° C in a dark room
I proceeded for 5 hours. Plate the Biomek 1000 (Beckman Instruments, CA, U
Read at 405 nm using SA).
A standard curve of C5a (1-71, C27S, Q71C) was constructed using the same conditions as above (
Data not shown).Example 12c
Specificity of specific affinity-purified anti-C5a (1-71, C27S, Q71C)
Use C5a (1-71, C27S, Q71C) or C5a at 100C for 4 hours at 100 ° l.
The microtiter plate was coated with 11 μg / well of the buffer solution. Wash the plate
, And the antibody eluted from C5a (1-71, C27S, Q71C) after absorption against C5a
Serial dilutions of were made into the wells of the plate with 100 μl PBS / BSA. 20 ° C
After 4 hours of incubation in the plate, the plate was washed again. Rabbit antibody binding
The mixture was diluted 1: 100 (100 μl / well) in PBS / BSA with goat anti-rabbit / horseradish.
It was detected by dish peroxidase (Pierce Chemical Co.). 4 at 20 ° C
After incubating with secondary antibody for a period of time, wash the plate and hose
Radish peroxidase activity is 2,2'-azinobis (3-ethylbenzo
Thiazoline) -6-sulfonic acid diammonium salt ABTS substrate (Pierce Chemical Co.
). After 30 minutes of development, color was read at 405 nm.Example 13 Measurement of C5a (1-71, C27S, Q71C) in rabbit plasma samples
Two anesthetized rabbits (# 1 and # 2) (which in turn are C5a (1-71, C27S
, Q71C) was injected intravenously) into a heparin-coated tube.
I pulled it. Blood was collected after an additional 30 minutes. Next, C5a (1-71, C27S, Q71C
) Was further injected and blood was recollected after 30 minutes. Repeat this 4 times
I returned. The sample is centrifuged to remove blood cells and plasma, and
Stored at -20 ° C until used for ELISA.
Samples were diluted in PBS / BSA and ELISA was run against the standard curve shown in Example 11.
Was quantified by. Determines the rise of its circulating C5a (1-71, C27S, Q71C) over time
did. The activity is C5a (1-71, C27S, Q71C
) Was not detected in samples taken from two rabbits prior to the injection of
The specificity of The results also show that the antibody did not show cross-reactivity with rabbit C5a,
And C5a (1-71, C27S, Q71C) is not a naturally occurring substance in rabbits
Indicates thatExample 14 Standard C5a (1-71, C27S, Q71C) and C5a in rabbit circulation (1-71, C27S, Q71C) Comparison of specific anti-C5a (1-7 as detoxification for C5a (1-71, C27S, Q71C) 1, C27S, Q71C)
Plasma samples obtained from the final time point of rabbit # 2 (from Example 13) were
Subjected to a 2-fold dilution and the slope of the resulting curve compared to the slope of the standard curve.
The two slopes are parallel, which indicates that C5a (1) was circulating in rabbits.
-71, C27S, Q71C) still retains its antigenic properties and the standard C5a (1-71, C
27S, Q71C), and can be recognized in an ELISA in the same manner. As a result
Is also an analogue where the C5a (1-71, C27S, Q71C) needs to be removed from the circulation.
It also suggests that it is neutralized by this antibody.Example 15 Preparation of monoclonal antibody-C5a (1-71, C27S, Q71C)
Preparation of Monoclonal Antibodies by Kohler and Milstein, Nature256: 495-497 (1
975) and performed in BALB / c mice. C5a
The same preparation of (1-71, C27S, Q71C) antigen (bound to KLH) was used to
Immunized Immunized with hybridoma system P3 / NSI / 1-Ag4-1 (ATCC TIB 18)
Produced by fusing splenocytes from isolated mice
Screening cell lines using C5a (1-71, C27S, Q71C) / BSA and C5a / BSA
I did it. Similar to the method performed with the polyclonal rabbit antiserum,
Reacts with C5a (1-71, C27S, Q71C)
However, those antibodies that did not react with C5a were treated with a specific monoclonal antibody.
It was used as a body-C5a (1-71, C27S, Q71C) antibody. Antibodies that recognize both
Used as a delivery antibody and labeled with alkaline phosphatase.
All publications and patent applications referred to herein are subject to the level of skill of one of ordinary skill in the art.
Is displayed. All such publications and patent applications are subject to their respective individual publications.
And indicates that the patent application is specifically and individually incorporated by reference.
To the same extent as if incorporated by reference.
Various modifications described herein will be apparent to those of skill in the art. Like that
Such modifications are within the scope of the invention.
【手続補正書】特許法第184条の8
【提出日】1995年11月9日
【補正内容】
請求の範囲
1.アゴニスト活性を実質的に示さないC5a 受容体アンタゴニストである、ヒ
トC5a のポリペプチド類似体。
2.類似体が、ヒトC5a のその対応するC−末端領域とは異なるC−末端領域
を含んで成り、さらにシステイン残基を有し、そして少なくとも2つのアミノ酸
残基によりそのC−末端で切断されている、請求項1に記載のヒトC5a 類似体。
3.C−末端としてシステイン残基を有する、請求項1に記載のヒトC5a 類似
体。
4.システイン残基がアダクトの形で存在する請求項2に記載のヒトC5a 類似
体。
5.64〜72個の長さのアミノ酸である、請求項2に記載のヒトC5a 類似体。
6.68〜72個の長さのアミノ酸である、請求項2に記載のヒトC5a 類似体。
7.70〜72個の長さのアミノ酸である、請求項2に記載のヒトC5a 類似体。
8.71個の長さのアミノ酸である、請求項2に記載のヒトC5a 類似体。
9.C5a(1−71,Gln71Cys)である請求項7に記載のヒトC5a 類似体。
10.アゴニスト活性を実質的に示さないC5a 受容体アンタゴニストである、請
求項1に記載のヒトC5a 類似体の誘導体。
11.アゴニスト活性を実質的に示さないC5a 受容体アンタゴニストである、請
求項2に記載のヒトC5a 類似体の誘導体。
12.C5a(1−71,His67Phe,Gln71Cys)である、請求項10に記載
の誘導体。
13.C5a(1−71,Cys27Ser,His67Phe,Gln71Cys)である、請求項10に記載の
誘導体。
14.C5a(1−71,Cys27Ser,Gln71Cys)である、請求項10に記載の誘導体。
15.ヒトC5a の第1及び第2ポリペプチド類似体又はそれらの誘導体を含んで
成るダイマーであって、それらの類似体のそれぞれが、アゴニスト活性を実質的
に示さず、そしてC−末端システイン残基を有するC5a 受容体アンタゴニストで
あり、そしてその第1及び第2類似体のシステイン残基がジスルフィド結合を介
して一緒に連結されており、そしてさらに、その第1及び第2C5a 類似体が同じ
であっても又は異なっていても良いことを特徴とするダイマー。
16.第1及び第2類似体のそれぞれのC−末端領域がヒトC5a のその対応する
C−末端領域と、少なくとも2つのアミノ酸残基により切断されていることで異
なっている、請求項15に記載のダイマー。
17.第1及び第2類似体のそれぞれのC5a(1−71,Cys27Ser,Gln71Cys)である
、請求項15に記載のダイマー。
18.請求項1に記載のヒトC5a 類似体をコードするDNA 分子。
19.請求項6に記載のヒトC5a 類似体をコードするDNA 分子。
20.請求項8に記載のヒトC5a 類似体をコードするDNA 分子。
21.請求項9に記載のヒトC5a 類似体をコードするDNA 分子。
22.請求項10に記載のヒトC5a 類似体をコードするDNA 分子。
23.請求項13に記載のヒトC5a 類似体をコードするDNA 分子。
24.請求項14に記載のヒトC5a 類似体をコードするDNA 分子。
25.請求項18に記載のDNA 分子に作用可能な状態で連結された所定の宿主にお
いて機能することができるプロモーターを含んで成る
、組換えDNA 分子。
26.請求項25に記載の組換えDNA 分子を含んで成る、所定の宿主に適合性であ
る組換えプラスミド。
27.請求項18に記載の組換えDNA 分子を含んで成る、所定の宿主に適合性であ
る組換えベクター。
28.請求項18に記載の組換えDNA 分子により安定して形質転換された組換え体
宿主。
29.細菌、酵母、真菌、昆虫、哺乳類及び植物細胞から成る群から選択される
、請求項28に記載の組換え体宿主。
30.E.コリ(E.coli)である、請求項28に記載の組換え体宿主。
31.類似体がヒトC5a との交差反応性を実質的に示さない、請求項1に記載の
ヒトC5a 類似体に特異的な抗体。
32.抗体がポリクローナルである、請求項31に記載の抗体。
33.抗体がモノクローナルである、請求項31に記載の抗体。
34.ヒトC5a との交差反応性を実質的に示さない、請求項10に記載のヒトC5a
類似体の誘導体に特異的な抗体。
35.抗体がポリクローナルである、請求項34に記載の抗体。
36.抗体がモノクローナルである、請求項34に記載の抗体。
37.ヒトC5a との交差反応性を実質的に示さない、請求項14に記載の誘導体に
特異的な抗体。
38.抗体がポリクローナルである、請求項37に記載の抗体。
39.抗体がモリクローナルである、請求項37に記載の抗体。
40.ヒトC5a との交差反応性を実質的に示さない、請求項15に記載のC5a 類似
体又はその誘導体のダイマーに特異的な抗体。
41.抗体がヒトC5a との交差反応性を実質的に示さない、請求項17に記載のダ
イマーに特異的な抗体。
42.請求項1に記載のC5a 類似体の治療的有効量及び医薬として許容される担
体を含んで成る、哺乳類における C5a−仲介疾患又は炎症状態の治療に有用な医
薬組成物。
43.請求項10に記載のC5a 類似体誘導体の治療的有効量及び医薬として許容さ
れる担体を含んで成る、哺乳類における C5a−仲介疾患又は炎症状態の治療に有
用な医薬組成物。
44.請求項14に記載のC5a 類似体誘導体の治療的有効量及び医薬的として許容
される担体を含んで成る、哺乳類における C5a−仲介疾患又は炎症状態の治療に
有用な医薬組成物。
45.アゴニスト活性を実質的に有さないC5a 受容体アンタゴニストであるヒト
C5a 類似体のインビボ活性の調節において有用な医薬組成物であって、
その類似体の活性を調節するのに有効な量における請求項31に記載の抗体、及
び医薬として許容される担体を含んで成る医薬組成物。
46.抗体の量が類似体のインビボ活性を実質的に中和するのに有効である、請
求項45に記載の医薬組成物。
47.哺乳類における C5a−仲介疾患又は炎症状態の治療方法であって、請求項
42に記載の組成物を、それを必要とする哺乳類に投与する段階を含んで成る方法
。
48.哺乳類における C5a−仲介疾患又は炎症状態の治療方法であって、請求項
43に記載の組成物を、それを必要とする哺乳類に投与する段階を含んで成る方法
。
49.哺乳類における C5a−仲介疾患又は炎症状態の治療方法であって、請求項
44に記載の組成物を、それを必要とする哺乳類に投与する段階を含んで成る方法
。
50.請求項42に記載の組成物を、炎症を減じるために十分な、補
体活性化を引き起こし、又は悪化させる事件に関して一度に哺乳類に投与する段
階を含んで成る、哺乳類における C5a−仲介炎症を減じるための方法。
51.請求項43に記載の組成物を、炎症を減じるために十分な、補体活性化を引
き起こし又は悪化させる事件に関して一度に哺乳類に投与する段階を含んで成る
、哺乳類における C5a−仲介炎症を減じるための方法。
52.請求項44に記載の組成物を、炎症を減じるために十分な、補体活性化を引
き起こし又は悪化させる事件に関して一度に哺乳類に投与する段階を含んで成る
、哺乳類における C5a−仲介炎症を減じるための方法。
53.アンタゴニスト活性を実質的に有さない受容体アンタゴニストであるヒト
C5a 類似体の活性を、それを必要とする被験者において調節するための方法であ
って、請求項45に記載の医薬組成物をその被験者に投与する段階を含んで成る方
法。
54.アゴニスト活性を実質的に有さない受容体アンタゴニストであるヒトC5a
受容体の活性を、それを必要とする被験者において調節するための方法であって
、請求項46に記載の医薬組成物をその被験者に投与する段階を含んで成る方法。
55.アゴニスト活性を実質的に有さないC5a 受容体アンタゴニストであるヒト
C5a 類似体を被験者において決定するための定性又は定量アッセイであって;
被験者から組織又は流体サンプルを得て、そして
そのサンプルを請求項31に記載の抗体と、その抗体とその類似体との間での免
疫複合体の検出可能な形成を許容するのに十分な条件下で接触せしめる段階を含
んで成り、ここでその免疫複合体の形成が被験者における類似体の存在の指標と
なることを特徴とするアッ
セイ。
56.被験者における類似体を定量する段階をさらに含んで成る、請求項55に記
載のアッセイ。
57.アゴニスト活性を実質的に示さないC5a 受容体アンタゴニストである、生
物学的活性的なC5a 類似体又はその誘導体の製法であって、
DNA 分子の発現を引き起こすのに好適な条件下で、C5a 類似体をコードするDN
A 分子により安定して形質転換されたE.コリ(E.coli)細胞を培養し;
このように培養された細胞と、変性剤及び可溶化剤とを接触せしめて、変性さ
れた形でそのC5a 類似体を作り出し;そして
このように変性されたC5a 類似体と、還元剤及び酸化剤を少なくとも約100:
1のその還元剤対酸化剤の重量モル比において含む溶液とを、生物学的に活性的
な形でC5a 類似体を作り出すのに好適な条件下で混合する段階を含んで成る製法
。
58.混合が約6.5〜約7.5 のpHで行なわれる、請求項57に記載の製法。
59.混合が約1/2〜約4時間の時間の期間にわたり行なわれる、請求項57に
記載の製法。
60.酸化還元対が還元されたグルタチオン/酸化されたグルタチオンである、
請求項57に記載の製法。
61.E.コリ(E.coli)細胞が、C5a 類似体誘導体C5a(1−71,Cys27Ser,Gln
71Cys)をコードするDNA 分子により安定して形質転換される、請求項57に記載の
製法。
62.E.コリ(E.coli)細胞が、C5a 類似体誘導体C5a(1−71,Cys27Ser,His
67Phe,Gln71Cys)をコードするDNA 分子により安定して形質転換される、請求項
57に記載の製法。
63.還元剤/酸化剤のモル比が、少なくとも約100:1〜約500:1である、請
求項57に記載の製法。[Procedure of Amendment] Article 184-8 of the Patent Act
[Submission date] November 9, 1995
[Correction contents]
The scope of the claims
1. A C5a receptor antagonist that exhibits virtually no agonist activity,
Polypeptide analogue of C5a.
2. An analogue is a C-terminal region which differs from its corresponding C-terminal region of human C5a.
Comprising at least two cysteine residues and having at least two amino acids
The human C5a analog according to claim 1, which is truncated at its C-terminus by a residue.
3. The human C5a analogue according to claim 1, having a cysteine residue at the C-terminus.
body.
4. The human C5a analogue according to claim 2, wherein the cysteine residue is present in the form of an adduct.
body.
5. The human C5a analog of claim 2, which is 64 to 72 amino acids in length.
The human C5a analog of claim 2, which is 6.68 to 72 amino acids in length.
7. The human C5a analog of claim 2, which is 70-72 amino acids in length.
The human C5a analog of claim 2, which is 8.71 amino acids in length.
9. The human C5a analog according to claim 7, which is C5a (1-71, Gln71Cys).
Ten. A C5a receptor antagonist that exhibits substantially no agonist activity.
The derivative of the human C5a analog according to claim 1.
11. A C5a receptor antagonist that exhibits substantially no agonist activity.
The derivative of the human C5a analog according to claim 2.
12. 11. C5a (1-71, His67Phe, Gln71Cys), according to claim 10.
Derivatives.
13. C5a (1-71, Cys27Ser, His67Phe, Gln71Cys), according to claim 10.
Derivatives.
14. The derivative according to claim 10, which is C5a (1-71, Cys27Ser, Gln71Cys).
15. Including first and second polypeptide analogs of human C5a or derivatives thereof
Of dimers each of which has a substantial agonist activity.
A C5a receptor antagonist not shown in Figure 1 and having a C-terminal cysteine residue
And the cysteine residues of its first and second analogs are linked via a disulfide bond.
Are linked together and, in addition, their first and second C5a analogs are the same.
Or a dimer which may be different.
16. The C-terminal region of each of the first and second analogs corresponds to its corresponding portion of human C5a.
Different by being cleaved by the C-terminal region and at least two amino acid residues
The dimer according to claim 15, which is
17. C5a (1-71, Cys27Ser, Gln71Cys) of each of the first and second analogues
The dimer according to claim 15.
18. A DNA molecule encoding the human C5a analog according to claim 1.
19. A DNA molecule encoding the human C5a analog according to claim 6.
20. A DNA molecule encoding the human C5a analog according to claim 8.
twenty one. A DNA molecule encoding the human C5a analog according to claim 9.
twenty two. A DNA molecule encoding the human C5a analog according to claim 10.
twenty three. A DNA molecule encoding the human C5a analog according to claim 13.
twenty four. A DNA molecule encoding the human C5a analog according to claim 14.
twenty five. The DNA molecule according to claim 18 is operably linked to a predetermined host.
Comprising a promoter capable of functioning
, Recombinant DNA molecule.
26. Compatible with a given host, comprising a recombinant DNA molecule according to claim 25.
Recombinant plasmid.
27. A host compatible and comprising a recombinant DNA molecule according to claim 18.
Recombinant vector.
28. A recombinant stably transformed by the recombinant DNA molecule according to claim 18.
Host.
29. Selected from the group consisting of bacteria, yeast, fungi, insects, mammals and plant cells
29. The recombinant host of claim 28.
30. E. FIG. 29. The recombinant host of claim 28, which is E. coli.
31. 2. The analog of claim 1, wherein the analog exhibits substantially no cross-reactivity with human C5a.
An antibody specific for a human C5a analog.
32. 32. The antibody of claim 31, wherein the antibody is polyclonal.
33. 32. The antibody of claim 31, wherein the antibody is monoclonal.
34. The human C5a according to claim 10, which exhibits substantially no cross-reactivity with human C5a.
An antibody specific for a derivative of an analog.
35. 35. The antibody of claim 34, wherein the antibody is polyclonal.
36. The antibody of claim 34, wherein the antibody is monoclonal.
37. The derivative according to claim 14, which shows substantially no cross-reactivity with human C5a.
Specific antibody.
38. 38. The antibody of claim 37, wherein the antibody is polyclonal.
39. 38. The antibody of claim 37, wherein the antibody is molyclonal.
40. The C5a analogue according to claim 15, which shows substantially no cross-reactivity with human C5a.
An antibody specific for the dimer of the body or its derivatives.
41. The antibody of claim 17, wherein the antibody exhibits substantially no cross-reactivity with human C5a.
An antibody specific for immers.
42. A therapeutically effective amount of the C5a analogue according to claim 1 and a pharmaceutically acceptable carrier.
A medicine useful in the treatment of C5a-mediated diseases or inflammatory conditions in mammals comprising the body
Medicinal composition.
43. A therapeutically effective amount of a C5a analog derivative according to claim 10 and a pharmaceutically acceptable
For the treatment of C5a-mediated diseases or inflammatory conditions in mammals comprising a carrier
A pharmaceutical composition for use.
44. A therapeutically effective amount and pharmaceutically acceptable amount of the C5a analog derivative according to claim 14.
For the treatment of C5a-mediated diseases or inflammatory conditions in mammals, comprising
Useful pharmaceutical compositions.
45. Humans that are C5a receptor antagonists that have virtually no agonist activity
A pharmaceutical composition useful in modulating the in vivo activity of a C5a analog, comprising:
The antibody of claim 31, in an amount effective to modulate the activity of the analog, and
And a pharmaceutically acceptable carrier.
46. The amount of antibody is effective to substantially neutralize the in vivo activity of the analog.
The pharmaceutical composition according to claim 45.
47. A method of treating a C5a-mediated disease or inflammatory condition in a mammal, the method comprising:
42. A method comprising administering the composition of claim 42 to a mammal in need thereof.
.
48. A method of treating a C5a-mediated disease or inflammatory condition in a mammal, the method comprising:
43. A method comprising administering the composition according to 43 to a mammal in need thereof.
.
49. A method of treating a C5a-mediated disease or inflammatory condition in a mammal, the method comprising:
44. A method comprising administering the composition of claim 44 to a mammal in need thereof.
.
50. The composition of claim 42 is supplemented with a supplement sufficient to reduce inflammation.
Steps of administration to a mammal at one time for events that cause or aggravate body activation
A method for reducing C5a-mediated inflammation in a mammal comprising the steps of:
51. The composition of claim 43 is effective to induce complement activation sufficient to reduce inflammation.
Comprising the step of administering to a mammal at one time for an event that causes or exacerbates
, Methods for reducing C5a-mediated inflammation in mammals.
52. The composition of claim 44 is used to induce complement activation sufficient to reduce inflammation.
Comprising the step of administering to a mammal at one time for an event that causes or exacerbates
, Methods for reducing C5a-mediated inflammation in mammals.
53. Humans that are receptor antagonists that have substantially no antagonist activity
A method for modulating the activity of a C5a analog in a subject in need thereof.
Thus comprising the step of administering the pharmaceutical composition of claim 45 to the subject.
Law.
54. Human C5a, a receptor antagonist that has substantially no agonist activity
A method for modulating the activity of a receptor in a subject in need thereof
47. A method comprising administering the pharmaceutical composition of claim 46 to the subject.
55. Humans that are C5a receptor antagonists that have virtually no agonist activity
A qualitative or quantitative assay for determining a C5a analog in a subject;
Obtain a tissue or fluid sample from the subject, and
Excluding the sample between the antibody of claim 31 and the antibody and its analogs.
Contacting under conditions sufficient to allow detectable formation of the epidemiological complex.
Where the formation of the immune complex serves as an indicator of the presence of the analog in the subject.
Is characterized by
Surname.
56. The method of claim 55, further comprising the step of quantifying the analog in the subject.
The above assay.
57. C5a receptor antagonists that show substantially no agonist activity
A process for producing a physically active C5a analog or a derivative thereof, comprising:
A DN encoding a C5a analog under conditions suitable for causing expression of a DNA molecule.
E. coli stably transformed with the A molecule. Culturing E. coli cells;
The cells thus cultured are brought into contact with a denaturing agent and a solubilizing agent to denature them.
To produce its C5a analog in a modified form; and
The C5a analog thus modified is combined with at least about 100: reducing agent and oxidizing agent.
1 in a molar ratio of its reducing agent to oxidant in a biologically active
Comprising mixing under conditions suitable to produce the C5a analog in various forms
.
58. 58. The method of claim 57, wherein the mixing is at a pH of about 6.5 to about 7.5.
59. 58. The method of claim 57, wherein the mixing is for a period of time of about 1/2 to about 4 hours.
The manufacturing method described.
60. The redox couple is reduced glutathione / oxidized glutathione,
The manufacturing method according to claim 57.
61. E. FIG. The E. coli cells showed that the C5a analog derivative C5a (1-71, Cys27Ser, Gln
71Cys) is stably transformed with a DNA molecule encoding the
Manufacturing method.
62. E. FIG. The E. coli cells showed that the C5a analog derivative C5a (1-71, Cys27Ser, His
67Phe, Gln71Cys) is stably transformed with a DNA molecule encoding
The manufacturing method described in 57.
63. The reducing agent / oxidizing agent has a molar ratio of at least about 100: 1 to about 500: 1.
The manufacturing method according to claim 57.
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(51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI
A61K 38/00 ACD A61K 39/395 ADM
ACJ 9284−4C ADZU
ACS 8615−4C C07H 21/04 B
39/395 AAA 9356−4H C07K 14/47
ABJ 9356−4H 16/18
ACV 7804−4B C12N 1/19
ADA 7804−4B 1/21
ADM 9637−4B C12P 21/02 C
ADZ 9358−4B 21/08
C07H 21/04 0276−2J G01N 33/566
C07K 14/47 9281−4B C12N 5/00 B
16/18 9281−4B C
C12N 1/19 9051−4C A61K 37/02 ACD
1/21 ABE
5/10 ABC
C12P 21/02 ACS
21/08 ACJ
G01N 33/566 ABS
//(C12N 1/21 AAM
C12R 1:19)
(C12P 21/02
C12R 1:19)
(81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE,
DK,ES,FR,GB,GR,IE,IT,LU,M
C,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF,CG
,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE,SN,
TD,TG),AP(KE,MW,SD,SZ),AM,
AU,BB,BG,BR,BY,CA,CN,CZ,E
E,FI,GE,HU,JP,KG,KP,KR,KZ
,LK,LR,LT,LV,MD,MG,MN,NO,
NZ,PL,RO,RU,SI,SK,TJ,TT,U
A,US,UZ,VN
(72)発明者 ガラカトス,ニコラス ジー.
アメリカ合衆国,ニュージャージー
07901,サミット,オールド オーク ド
ライブ 7
(72)発明者 ペッパード,ジェーン ブイ.
アメリカ合衆国,ニュージャージー
07044,ベローナ,フォレスト アベニュ
160─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI A61K 38/00 ACD A61K 39/395 ADM ACJ 9284-4C ADZU ACS 8615-4C C07H 21/04 B 39/395 AAA 9356-4H C07K 14/47 ABJ 9356-4H 16/18 ACV 7804-4B C12N 1/19 ADA 7804-4B 1/21 ADM 9637-4B C12P 21/02 C ADZ 9358-4B 21/08 C07H 21/04 0276 -2J G01N 33/566 C07K 14/47 9281-4B C12N 5/00 B 16/18 9281-4B C C12N 1/19 9051-4C A61K 37/02 ACD 1/21 ABE 5/10 ABC C12P 21/02 ACS 21/08 ACJ G01N 33/566 ABS // (C12N 1/21 AAM C12R 1:19) (C12P 21/02 C12R 1:19) (81) Designated country E (AT, BE, CH, DE, DK, ES, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE), OA (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA , GN, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AP (KE, MW, SD, SZ), AM, AU, BB, BG, BR, BY, CA, CN, CZ, E E, FI, GE, HU, JP, KG, KP, KR, KZ, LK, LR, LT, LV, MD, MG, MN, NO, NZ, PL, RO, RU, SI, SK, TJ, TT, UA, US , UZ, VN (72) Inventor Galakatos, Nicholas G. United States, New Jersey 07901, Summit, Old Oak Drive 7 (72) Inventor Peppard, Jane Bui. United States, New Jersey 07044, Verona, Forest Avenue 160