JPH09512252A

JPH09512252A - 呼吸性ウイルス感染の処置における細胞間接着分子／受容体相互作用を遮断する薬剤の使用

Info

Publication number: JPH09512252A
Application number: JP7526525A
Authority: JP
Inventors: クレイグディーウェーグナー; アーネストエルレイモンド
Original assignee: ベーリンガーインゲルハイムファーマシューティカルズインコーポレイテッド
Priority date: 1994-04-12
Filing date: 1995-04-12
Publication date: 1997-12-09
Also published as: EP0757697A4; CA2187360A1; WO1995027736A1; EP0757697A1

Abstract

(57)【要約】本発明は、呼吸性ウイルス感染に罹った患者の肺におけるガス交換を増加させる方法における、細胞間接着分子（ＩＣＡＭ−１）、それらの機能性誘導体、及びそれらに結合する分子の使用に関するものである。

Description

【発明の詳細な説明】呼吸性ウイルス感染の処置における細胞間接着分子／受容体相互作用を遮断する薬剤の使用発明の背景発明の分野本発明は、気道のウイルス感染に罹っている患者の肺におけるガス交換を増加させる手段として、ＩＣＡＭ−１／受容体相互作用を遮断する薬剤の使用に関するものである。関連技術の説明Ｉ．白血球接着白血球は、細菌やウイルス等の異物に対して宿主を適切に防御するように細胞基質に接着可能でなくてはならない。防御系に関する優れた総説は、Eisen，H.W .(In: Microbiology，3rd Ed.，Harper & Row，Philadelphia，PA(1980)，pp.29 0-295 and 381-418)により提供されている。白血球は、内皮細胞に接着して循環系から進行中の炎症サイトに拡散することができる。さらに、白血球は、抗原− 表現(presenting)細胞に接着して通常の特異的免疫応答が起こり得る。最終的に、白血球は、適当な標的細胞に接着して、ウイルスに感染したか又は腫瘍の細胞の溶解が起こり得る。 II．ＣＤ１８ファミリー該接着の仲介に関与する白血球表面分子を、ハイブリドーマ法を用いて同定した。簡単にいえば、白血球表面に結合し、かつ上記で説明した付着関連機能を抑制する(Springer，T．et al.，Fed．Proc．44:2660-2663(1985))、ヒトＴ細胞に対して向かうモノクローナル抗体（“ＭＡｂｓ”）（Davignon，D．et al.，Pro c．Natl．Acad．Sci．USA 78:4535-4539(1981)）及びマウスの脾臓細胞(Springe r，T．etal.，Eur．J．Immunol．9:301-306(1979))を同定した。これらの抗体により同定した分子を、Ｍａｃ−１、ｐ150,95及びリンパ球機能結合抗原−１（ＬＦＡ−１）と呼ぶ。Ｍａｃ−１は、マクロファージ、顆粒状白血球及び巨大粒状リンパ球に見出される。ＬＦＡ−１は、ほとんどのリンパ球に見出される(Springer，T.A.，et al．Immunol．Rev．68:111-135(1982))。これら２つの分子と、ｐ150,95（組織分布はＭａｃ−１に類似）は、細胞接着の役割を果たす(Keizer，G．et al.，Eur．J．Immunol．15:1142-1147(1985))。ＬＦＡ−１ファミリーのこれら３つのメンバーのような分子は、細胞接着の工程に関与し、“ 接着分子”といわれる。上記で説明した白血球分子群は、互いに構造的に類似しており、かつ関連した糖蛋白ファミリーのメンバーを構成する(Sanchez-Madrid，F．et al.，J．Exper .Med．158:1785-1803(1983);Keizer，G.D．et al.，Eur．J．Immunol．15:1142- 1147(1985))。この糖蛋白ファミリーは、αサブユニットを一つとβサブユニットを一つ有するヘテロダイマー(heterodimers)から構成される。各抗原のαサブユニットは、隣接するものと異なるが、各メンバーのβサブユニットは、非常に保持されている(Sanchez-Madrid，F．et al.，J．Exper．Med．158:1785-1803(1 983))。糖蛋白ファミリーのβサブユニット（“ＣＤ１８”ファミリーといわれる）が９５ｋｄの分子量を有している一方、αサブユニットは、１５０ｋｄ〜１８０ｋｄの範囲で変化することが分かった(Springer，T.，Fed．Proc．44:2660- 2663(1985))。膜タンパク質のαサブユニットは、βサブユニットにより共有される広範な相同性を共有しないが、糖蛋白のαサブユニットの綿密な分析により、両者の間に実質的な類似性があることが分かった。ＬＦＡ−１関連糖蛋白のα 及びβサブユニット間の類似性に関する総説は、Sanchez-Madrid，F．et.al．（ J．Exper．Med．158:586-602(1983); J．Exper．Med．158:1785-1803(1983))により提供されている。普通の量のこの接着タンパク質ファミリーの任意のメンバーを白血球細胞表面上に発現できない個人がこれまでに特定されてきた(Anderson，D.C.，et al.，F ed．Proc．44:2671-2677(1985);Anderson,D.C.，et al.，J．Infect．Dis．152: 668-689(1985))。該状態は、“白血球接着不全症”すなわち“ＬＡＤ”症候群として知られている。これらの患者からの白血球は、分子のＣＤ１８ファミリーが抗体により拮抗される通常の対照となる人と類似する欠失をin vitroで示した。さらに、これらの個人は、それらの細胞が細胞基質に接着できないことによる通常の免疫応答を累積できない(Anderson，D.C.，et al.，Fed．Proc．44:2671-26 77(1985);Anderson，D.C.，et al.，J．Infect．Dis．152:668-689(1985))。ＬＡＤの個人は、著しい白血球増加症にも関わらず、へその緒の遅延分離、再発性及び進行性柔組織感染、及び膿形成障害を臨床的に示す。ＬＡＤの個人に関する研究により、ＣＤ１８ファミリーの機能性接着分子の不足により、白血球が通常の様に接着できないときに免疫応答が弱められることが分かった。 III．ＩＣＡＭ−１ＩＣＡＭ−１は、異なる細胞タイプにおいて７６−１１４ｋＤの範囲で重量変化する一本鎖糖蛋白であり、５つのＣ様ドメインを有するＩｇスーパーファミリーのメンバーである(Dustin，M.L．et al.，Immunol．Today 9:213-215(1988);S taunton，D.E．et al.，Cell 52:925-933(1988);Simmons，D．et al.，Nature 3 31:624-627(1988))。ＩＣＡＭ−１は、広範囲の細胞タイプにおけるサイトカイン(ＩＦＮ−γ、ＴＮＦ及びＩＬ−１を含む)により大いに誘導できる(Dustin,M. L．et al.，Immunol．Today 9:213-215(1988))。上皮細胞、内皮細胞、及び繊維芽細胞におけるＩＣＡＭ−１の誘導により、リンパ球のＬＦＡ−１依存接着を仲介する(Dustin，M.L．et al.，J．Immunol．137:245-254(1986);Dustin,M.L．et al.，J．Cell．Biol．107:321-331 (1988);Dustin，M.L．et al.，J．Exp.Med ．167:1323-1340(1988))。リンパ球をＬＦＡ−１ＭＡｂで前処理することにより又は他の細胞をＭＡｂで前処理してＩＣＡＭ−１にすることにより接着を遮断する(Dustin，M.L．et al.，J．Immunol．137:245-254(1986);Dustin，M.L.et al. ，J．Cell．Biol．107:321-331(1988);Dustin,M.L．et al.，J．Exp.Med．167:1 323-1340(1988))。人工膜上又はペトリ皿上で精製したＩＣＡＭ−１に関して得られた同一の結果により、ＬＦＡ−１及びＩＣＡＭ−１は、互いに受容体であることがわかった(Marlin，S.D．et al.，Cell 51:813-819(1987);Makgoba，M.W． et al.，Nature 331:86-88(1988))。明瞭にするため、本明細書中ではＬＦＡ− １及びＩＣＡＭ-１をそれぞれ“受容体”及び“リガンド”という。ＩＣＡＭ− １についてさらに記載したものは、米国特許第07/045,963号明細書；米国特許第 07/115,798号明細書；；米国特許第07/155,943号明細書；米国特許第07/189,815 号明細書及び米国特許第07/250,446号明細書において提供されており、全ての出願は、本明細書にそのまま含まれる。 IV．呼吸性ウイルス感染白血球、特にリンパ球が動物の健康及び生存能力を維持する能力は、それらが他の細胞（内皮細胞等）に接着できることを必要とする。この接着は、リンパ球の細胞表面に存在する特定の受容体分子を含む細胞−細胞接触を必要とすることが分かった。これらの受容体により、リンパ球は他のリンパ球、又は内皮、及び他の非管細胞に接着できる。細胞表面受容体分子は、互いに非常に関連していることが分かった。リンパ球がこれらの細胞表面受容体分子を欠くヒトは、欠損抗体応答、慢性及び再発性感染、並びに他の臨床的な症状を示す。急性ウイルス呼吸疾患は、人の疾患の最も普通のものであり、全ての急性疾患のうち１／２もしくはそれ以上である。アメリカ合衆国における急性呼吸疾患の発生率は、１年に一人当たり３〜5.6件である。最も高い割合で起こるのは１歳未満の小児であり（１年に6.1〜8.3件）、徐々に減少が見られる、６歳まで高いままである。総人口における成人は、１年に一人当たり３〜４の病気を有する。急性呼吸疾患の罹患率は、成人の仕事の時間損失の原因の３０〜５０％であり、小児の学校からの時間損失の原因の６０〜８０％となる。急性呼吸疾患のケースの２／３〜３／４がウイルスにより引き起こされるものと見積もられる。８つの異なる遺伝子由来の200以上の抗原的に区別されるウイルスが急性呼吸疾患を引き起こすことが報告され、さらに薬剤が将来記載されると思われる。これらのウイルス感染の大多数は、気道上部を含むが、気道下部疾患もまた、特に若年層及びある種の疫学的セッティングにおいて起こり得る。呼吸性ウイルスにより引き起こされる疾病は、伝統的に、“感冒”、咽頭炎、偽膜性喉頭炎（喉頭気管支炎）気管炎、細気管支炎、気管支炎、及び肺炎等、多数の異なる症候群に分けられていた。疾病のこれらの一般的なカテゴリーは、ある種の疫学的及び臨床的有用性を有しており、例えば、偽膜性喉頭炎は、非常に幼い小児にのみおこり、及び特徴的な臨床経過を有している。また、ある種のウイルスにより関連あるように思われる、例えばライノウイルスによる“感冒”のような呼吸疾患のタイプがある一方、新兵におけるアデノウイルスのような、特徴的な疫学的ニッシェ(niches)を占めるものもある。主な呼吸性ウイルス群による感染と最も普通に関連のある症候群を、表１にまとめた。これらの関連にも関わらず、ほとんどの呼吸性ウイルスは、一つのタイプ以上の呼吸疾患を引き起こす可能性を有しており、かつしばしば数種のタイプの疾患の特徴が同じ患者に存在し得る。さらに、疫学的セッティングにより別のもの以外のある群のウイルスが含まれ得る見込みが増加しているにも関わらず、これらのウイルスによって引き起こされる臨床的な疾患は、病因診断が臨床的根拠のみによってなされるのを可能にするのに十分に区別されるのはまれである。一般的に、実験的方法を信頼して具体的なウイルス診断を確定すべきである。発明の概要本発明は、気道のウイルス感染の結果としてガス交換が減少している哺乳動物の肺において、ガス交換の速度を増加させるＩＣＡＭ−１／受容体相互作用を遮断する薬剤の知見に基づくものである。驚くべきことに、これらの薬剤は、ウイルス感染の結果としても起こる気道の応答過敏症(hyperresponsiveness)（喘息の再燃等）に影響を及ぼさない。これらの知見に基づき、本発明は、気道のウイルス感染に罹った哺乳動物の肺における酸素吸収及びＣＯ₂排出の速度を増加させる方法を提供する。具体的には、気道の感染に罹った哺乳動物の肺の血液に酸素を吸収させかつ該血液からＣＯ₂を排出する速度を、ＩＣＡＭ−１／受容体相互作用を遮断することができる薬剤の治療上効果的な量を与えることにより増加できる。本方法を適用できるウイルス性病原体のタイプの例としては、パラミクソウイルス科のメンバー、好ましくは肺炎ウイルス又はパラミクソウイルス属のメンバーであるウイルスが挙げられるが、これらに限定されない。具体的なウイルス性病原体としては、呼吸性シンシチウムウイルス及びパラインフルエンザウイルスが挙げられる。本方法は、薬剤が結合する（即ち相互作用する）分子に基づいた２つのグループに分けられる薬剤を利用する。グループＩの薬剤は、ＩＣＡＭ−１に結合（相互作用）し、かつＩＣＡＭ−１がＩＣＡＭ−１の天然の受容体に結合するのを遮断する薬剤である。グループIIの薬剤は、ＩＣＡＭ−１の受容体に結合し、かつ該受容体がＩＣＡＭ−１に結合するのを遮断する薬剤である。本発明の薬剤としては、小さな分子、ペプチド、炭水化物、タンパク質及び抗体が挙げられる。本発明の薬剤の好ましいクラスとしては、抗体、又は抗原結合サイトを含有するフラグメントが挙げられ、それらは、ＩＣＡＭ−１に結合するか（グループＩの薬剤）又は糖蛋白のＣＤ１８ファミリーの一以上のメンバーに結合する（グループIIの薬剤）。図の簡単な説明図１は、コントロール培地、呼吸性シンシチウムウイルス（ＲＳＶ）を接種したもの、ＲＳＶに加えてコントロールの非特異的なラットのＩｇＧで処理したもの（３ｍｇ／ｋｇ、１日２回）、又はＲＳＶに加えてラットのアンチ＝マウスＩＣＡＭ−１モノクローナル抗体ＹＮ1/1.7で処理したものの（３ｍｇ／ｋg、１日２回）６日後のマウス及び特定の投薬を受けたことがない（通常の）マウスから全肺洗浄により回収した全肺白血球を示す。バーは、１グループ当たり５匹に対する平均の正の標準誤差を示す。アスタリスク（＊）は、ＲＳＶ単独並びにラットのＩｇＧ処理を加えたＲＳＶと比較したＹＮ１／1.7（抗ＩＣＡＭ−１）による有意な保護を示す（t検定により、ｐ＜0.05）。図２は、コントロール培地、ＲＳＶを接種したもの、ＲＳＶに加えてコントロールの非特異的なラットのＩｇＧで処理したものの（３ｍｇ／ｋｇ、１日２回）６日後のマウス及び特定の投薬を受けたことのない（通常の）マウスからの一酸化炭素の肺拡散容量（D _LCO）を示す。バーは、１グループ当たり４〜６匹に対する平均の正の標準誤差を示す。アスタリスク（＊）は、ＲＳＶ単独並びにラットのＩｇＧ処理を加えたＲＳＶと比較したＹＮ１／1.7（抗ＩＣＡＭ−１）による十分な保護を示す（ｔ検定により、ｐ＜0.05）。図３は、コントロール培地、ＲＳＶを接種したもの、ＲＳＶに加えてコントロールの非特異的なラットのＩｇＧで処理したもの（３ｍｇ／ｋｇ、１日２回）、又はＲＳＶに加えてラットのアンチ＝マウスＩＣＡＭ−１モノクローナル抗体ＹＮ1/1.7で処理したものの（３ｍｇ／ｋｇ、１日２回）６日後のマウスに対する、吸入したメタコリンＰＣ₁₀₀（気道感受性）を示す。バーは、１グループ当たり８〜９匹に対する平均の正の標準誤差を示す。抗ＩＣＡＭ−１（ＹＮ１／1.7 ）は、ＰＣ₁₀₀においてＲＳＶ誘発が減少（気道感受性が増加）するのを妨げなかった。好ましい態様の詳細な説明本発明は、気道のウイルス感染の結果としてガス交換が減少している哺乳動物の肺において、ガス交換の速度を増加させるＩＣＡＭ−１／受容体相互作用を遮断する薬剤の知見に基づくものである。これらの知見に基づき、本発明は、気道、主に気道下部のウイルス感染に罹った哺乳動物の肺の血液に酸素を吸収させ、かつ該血液からＣＯ₂を排出する速度を増加させる方法を提供する。具体的には、気道の感染に罹った哺乳動物の酸素吸収及びＣＯ₂排出の速度は、ＩＣＡＭ− １／受容体相互作用を遮断する薬剤の治療上効果的な量を与えることにより増加させることができる。本明細書において、肺膜を通過するガスの交換速度が増加するときに、ガス交換の速度の増加という。ガス交換の増加により、酸素吸収の速度又は範囲の増加及び／又は二酸化炭素排出の速度又は範囲の増加がもたらされる。当業者は、公知の方法を容易に適用して、特定の処置に応答する特定の哺乳動物のガス交換の速度及び範囲を測定することができる。本明細書において、“気道のウイルス感染”は、気道を作り上げ、かつ構成する細胞の、ウイルスが仲介するあらゆる感染を意味する。そのような細胞としては、上皮細胞、繊維芽細胞、肺胞マクロファージ、樹枝突起細胞、及び浸潤白血球が挙げられるが、これらに限定されない（気道を作り上げている種々の細胞のタイプの記載については、Plopper et al.，Section I in Comparative Biology of the Normal Lung，Vol.1，Parent，R.A.，ed.，CRC Press Inc.，Boca Rato n,FL（1992）を参照のこと）。本発明の方法は、気道細胞に感染し、かつさらにＩＣＡＭ−１発現の増加又は誘発に到るウイルスに対して使用することを意図したものである。本方法は、呼吸性ウイルス感染に普通にみられる症状を改善することを目的としており、特定のウイルス薬剤を処置することを目的とはしていないので、本方法を使用して、広範囲のウイルス性病原体の処置を増やすことができる。そのようなウイルスの例としては、パラミクソウイルス科、特に肺炎ウイルス又はパラミクソウイルス属のメンバーであるウイルスが挙げられるが、これらに限定されない。本明細書において開示した方法を用いて処置できる具体的なウイルスは、呼吸性シンシチウムウイルス及びパラインフルエンザウイルスである（呼吸性ウイルスに関する総説については、Dolin,“Common Viral Respiratory Infections”in Harrison 's Principles of Internal Medicine，11 edition，MaGraw-HillN.Y．(1987)及び表１を参照のこと）。上記で具体的に説明したウイルスのファミリーに加えて、本明細書中に開示した方法は、気道細胞に感染し、気道細胞の表面（内皮、上皮、繊維芽細胞、肺胞マクロファージ、リンパ球、樹枝突起細胞等）においてＩＣＡＭ−１発現を誘発するか又は増加させる全てのウイルスに対して、肺におけるガス交換の速度を増加させるのに効果的である。本明細書において、ウイルス感染の結果として、細胞が高いレベルでＩＣＡＭ−１を産生するとき、ウイルスはＩＣＡＭ−１発現を誘発するか又は増加させるといわれる。当業者は公知の方法を使用して、in viv o又はin vitroにおいてＩＣＡＭ−１発現をアッセイし、特定のウイルスがＩＣＡＭ−１発現を誘発するかどうかを決定できる（例えば、Wagner et al.，Scien ce 247:456-459(1990)を参照のこと）。そのような方法としては、核酸プローブ又はＩＣＡＭ−１特異抗体を使用してＩＣＡＭ−１発現値を直接測定する方法であるダイレクトアッセイ、及びＩＣＡＭ−１発現を誘発することが知られているサイトカインの存在を検出するインダイレクトアッセイが挙げられるが、これらの方法に限定されない。例えば、インターフェロンガンマ、インターロイキン(i nterleukin)−１及び腫瘍壊死因子は、ＩＣＡＭ−１発現を誘発することが知られているサイトカインである(Wagner et al.，Science 247:456-459(1990);Pobe r et al.，J．Immunol．137:1893-1896(1986))。本明細書において、薬剤がＩＣＡＭ−１が受容体に結合する速度を遅くすることができるとき、該薬剤は、“ＩＣＡＭ−１／受容体相互作用を遮断する”といわれる。本発明の薬剤の標的は２つある。グループＩの薬剤は、ＩＣＡＭ−１に結合し、かつＩＣＡＭ−１がＩＣＡＭ−１の天然受容体に結合するのを遮断する薬剤である。グループIIの薬剤は、糖蛋白のＣＤ１８ファミリーのメンバーに結合する薬剤である。グループIIの薬剤を設計して、糖蛋白のＣＤ１８ファミリーの全てのメンバーに結合させるか、又はＣＤ１８ファミリーの特定のメンバーに結合させることができる(Springer T.A.，Nature 346:425-434(1990))。薬剤がＩＣＡＭ−１／受容体相互作用を遮断できるかどうかを測定するアッセイがすでに開発されている（例えば、Rothlein et al.，J．Immunol．137:1270- 1274(1986);Smith et al.，J．Clin．Invest．82:1746-1756(1986)参照）。一般的に、これらの方法により、試験をする薬剤が存在する場合と存在しない場合のＩＣＡＭ−１／ＣＤ１８相互作用の値を比較する。そのようなアッセイのフォーマットは変化し、かつ単離したＩＣＡＭ−１及び／又はＣＤ１８タンパク質、ＩＣＡＭ−１又はＣＤ１８を自然に発現する細胞、又はＩＣＡＭ−１又はＣＤ１８を発現するように変化した細胞を含むことができる。当業者はこれらの方法、又はこれらを組み合わせて容易に使用することができ、本明細書に記載した方法において使用するための薬剤を単離できる。本発明の薬剤の好ましいクラスは、抗体、又は抗原結合サイトを含有するそれらのフラグメントであって、それらは、ＩＣＡＭ−１に結合する（グループＩの薬剤）か又は糖蛋白のＣＤ１８ファミリーのメンバーに結合する（グループIIの薬剤）。ＩＣＡＭ−１及び分子のＣＤ１８ファミリーのメンバーは、免疫原分子である。その結果、当業者は、ＩＣＡＭ−１又は分子のＣＤ１８ファミリーの一以上のメンバーに結合する抗体を機械的に得ることができる。グループＩの薬剤としては、ＩＣＡＭ−１に結合する抗体及びそれらのフラグメントが挙げられる。グループIIの薬剤としては、糖蛋白のＣＤ１８ファミリーのメンバーに結合する抗体及びそれらのフラグメントが挙げられる。抗ＩＣＡＭ−１及び抗ＣＤ１８抗体の産生は、当該分野において周知である(H arlow et al.，Antibodies: A Laboratory Mannual，Cold Spring Harber Press ，Cold Spring Harbor，NY(1989))。一般的に、本発明の抗体薬剤は、精製したタンパク質又は所望のタンパク質を発現する細胞のいずれかを、適当な動物に、例えば、腹膜注射等により導入することにより得ることができる。そのような動物の血清を除去し、かつこれらの分子に結合できるポリクローナル抗体の源として使用することができる。又、当業者は、該動物から脾臓細胞を除去し、これらの脾臓細胞を骨髄腫細胞ラインと融合させ、ＩＣＡＭ−１又は分子のＣＤ１８ファミリーのメンバーと結合するモノクローナル抗体を分泌するハイブリドーマ細胞を形成することができる。上記で説明した方法で得られたハイブリドーマ細胞を公知の方法を用いて遮蔽し、ＩＣＡＭ−１又は分子のＣＤ１８ファミリーのメンバー（α又はβサブユニットのいずれか）に結合する抗体を分泌する所望のハイブリドーマ細胞を特定することができる。ポリクローナル及びモノクローナル抗体の両方とも本発明の方法において使用できる。人体において産生されるか或いは組換え又は他の技術により“人体に適応させた”（即ち、ヒトに非免疫性の）ＩＣＡＭ−１又はＣＤ１８ファミリーのメンバーに対する抗体は、本発明の特に興味深いものである。人体に適応させた抗体は、例えば、抗体の免疫性部分を、対応するが非免疫性の部分（即ち、キメラ抗体）と置換するか(Better，M．et al.，Science240:1041-1043(1988);Liu,A .Y．et al.，Proc．Natl．Acad．Sci．USA 84:3439-3443(1987))、又は相補性決定領域（ＣＤＲ）グラフティング法により(Jones，P.T．et al.，Nature 321:55 2-525(1986);Verhoeyan et al.，Science 239:1534(1988);Beidler，C.B．et al .，J．Immunol．141:4053-4060(1988))製造することができる。本発明において使用することができる薬剤の別のクラスは、可溶な形態のＩＣＡＭ−１又は糖蛋白のＣＤ１８ファミリーのメンバーである。ＩＣＡＭ−１は、ＣＤ１８分子に結合するため、ＩＣＡＭ−１の可溶性誘導体は、別のタイプのグループIIの薬剤を含有する。ＣＤ１８ファミリーメンバーに結合するＩＣＡＭ− １の可溶性誘導体は、白血球細胞上に見出されるＣＤ１８と競争させることによりＩＣＡＭ−１／受容体結合の速度を減少させ、その結果、細胞の接着を弱める。ＩＣＡＭ−１は、５つのドメインから構成される（Staunton，D.E．et al., I mmunol．Today 9:213-215(1988);Staunton，D.E．et al.，Cell 52:925-934(198 8);Staunton，D.E．et al.，Cell 56:849-854(1989);Staunton，D.E．et al.，T issue Antigens 33:287(1989)）。ドメイン１及び２は、ＩＣＡＭ−１がその受容体分子に結合するのに重要であることがすでに分かっている(Staunton,D.E．e t al.，Tissue Antigen 33:286(1989);Staunton，D.E．et al.，FASEB J．3:A44 6(1989))。膜内外のドメインが欠失し、かつ少なくともドメイン１及び２を有するＩＣＡＭ−１のフラグメントは生理学的条件下で可溶であり、かつＩＣＡＭ− １／受容体相互作用を阻止することができる(Becker et al.，J.Immunol 147:43 98-4401(1991))。ＣＤ１８ファミリーメンバーの可溶性誘導体は、本発明の別のタイプのグループＩの薬剤を含有する。本明細書において、糖蛋白のＣＤ１８ファミリーのメンバーのαサブユニット（即ち、ＣＤ１１サブユニット）、糖蛋白のＣＤ１８ファミリーのメンバーのβサブユニット（即ち、ＣＤ１８サブユニット）又は糖蛋白のＣＤ１８ファミリーのメンバーのα及びβサブユニットの両方を含有しているとき、分子は糖蛋白のＣＤ１８ファミリーのメンバーである。この様に、本明細書中において、糖蛋白のＣＤ１８ファミリーのメンバーは、ＣＤ１８メンバーのサブユニットを一つのみ並びにヘテロダイマー（ＣＤ１８ファミリーのメンバーのα及びβサブユニットの両方を有する分子）を有する分子である。ＣＤ１８ファミリーのメンバーの可溶性誘導体は、膜内外のドメインを欠失することにより生成されてきた(Dana et al.，Proc．Natl．Acad．Sci．USA 88:3106-3110(1991 ))。これらの分子により、ＩＣＡＭ−１／リガンド結合速度がＩＣＡＭ−１に結合することにより減少することが分かった。ＩＣＡＭ−１／受容体相互作用をアッセイする当該分野において公知の方法が多数存在する。過度の実験をすることなしに、当業者がこれらを使用して、本明細書において開示されている方法に使用するためにさらにグループＩ及びグループIIの薬剤を特定及び単離できる。該アッセイにおいて遮蔽される薬剤としては、ペプチド、炭水化物、小さな分子、又はビタミン誘導体が挙げられるが、これらに限定されない。公知のタンパク質モデリング(modeling)法を用いて、該薬剤をランダムに選択及び選別するか又は機械的に選択又は設計することができる。ランダムな選別に対し、ペプチド又は炭水化物等の薬剤を、ランダムに選択し、かつＩＣＡＭ−１又はＣＤ１８メンバーに結合する能力をアッセイする。又、薬剤は、機械的に選択又は設計できる。本明細書において、薬剤をＩＣＡＭ−１又はＣＤ１８ファミリーメンバーの分子立体配置に基づいて選んだとき、薬剤は、 “機械的に選択又は選別された”といわれている。例えば、当業者は、合理的に設計された抗ペプチドペプチドを生成するように、現在有用な方法を容易に適用して、特定のペプチド配列に結合可能なペプチドを生成できる（例えば、Hurby et al.，“Application of Synthetic Peptides:Antisense Peptides”，In Syn thetic Peptides，A Use's Guide，W.H．Freeman，NY，pp.289-307(1992)及びKa spczak et al.，Biochemistry 28:9230-8(1989)を参照のこと）。本発明の薬剤を天然の形態で使用するか又は修飾して化学誘導体を形成することができる。本明細書において、普通は分子の一部とは限らない化学基をさらに含むとき、分子は、他の分子の“化学誘導体”といわれる。そのような基により、分子の溶解性、吸着、生物学的半減期等を向上させることができる。該基はまた、分子の毒性を減らしたり、分子の望ましくないあらゆる副作用を除去するか又は弱めることなどができる。そのような効果を仲介することができる基は、 Remington's Pharmaceutical Sciences（16th ed.，Osol，A.，Ed.，Mack，East on PA(1980)）に開示されている。例えば、所定の抗体に対する親和性等の機能性誘導体の免疫学的特性の変化を、競争タイプ免疫学的アッセイにより測定する。免疫調節活性の変化は、適当なアッセイにより測定する。酸化還元又は熱安定性、生物学的半減期、疎水性、タンパク質分解に対する感受性又は担体と、又は多量体(multimers)に凝集する傾向の様な、タンパク質の性質の変性は、当業者に周知の方法によりアッセイする。本発明の薬剤の治療上の効果は、該薬剤を患者に任意の適当な方法で（即ち、吸入、静脈、筋内、皮下、腸、又は非経口的に注射することにより）与えることにより得ることができる。血液内又は肺内部において効果的な濃度になるよう、本発明の薬剤を投与するのが好ましい。肺内部において効果的な濃度となるために、好ましい方法は、該薬剤を経口吸入により或いは経口スプレー又は経口エアロゾルを介して霧状にした溶液として投与することである。又、鼻腔又は気管内投与は、効果的な肺の濃度を得るように使用することができる。効果的な血液濃度を得るために、好ましい方法は、該薬剤を注射により投与することである。投与は、連続点滴により、又は一回又は多数回の注射によるものであり得る。ＩＣＡＭ−１又はＣＤ１８ファミリーのメンバーに結合可能な抗体、又はそれらのフラグメントを患者に投与するとき、又は可溶性形態のＩＣＡＭ−１又はＣＤ１８ファミリーを投与するとき、投与される薬剤の量は、患者の年齢、体重、身長、性別、一般的な医学的状態、既往歴等の因子に依存して変化する。少量又は多量の投与を施すことができるが、一般に、約１ｐｇ／ｋg〜１０ｍｇ／ｋｇ（患者の体重）の範囲である薬剤の投与量を有する受容者に提供するのが望ましい。治療上効果的な投与量は、本発明の薬剤を組み合わせることにより下げることができる（例えば、抗ＬＦＡ−１抗体と共に抗ＩＣＡＭ−１抗体が追加的に投与される場合等）。本明細書において、２以上の化合物は、（１）各化合物の生理学的な効果又は（２）各化合物の血清濃度のいずれかが同時に測定できるとき、互いと“組み合わせて”投与されるといわれている。本発明の組成物は、他の抗ウイルス又は抗応答過敏薬剤の投与と、同時に、又は前後に投与できる。本発明の薬剤は、肺のガス交換の速度を増加させるのに十分な量で感受性主体に与え、その結果、気道の感染の罹患率（呼吸窮迫又は呼吸困難）を少なくすることを意図している。本発明の薬剤（群）の投与は、“予防”又は“治療”のいずれの目的であってもよい。予防のために与えられるとき、該薬剤（群）は、ガス交換の速度のあらゆる減少に先立って与えられる。該薬剤（群）の予防的な投与は、ガス交換におけるあらゆる連続的な減少を阻止するか又は弱めるように作用する。治療のために与えられるとき、該薬剤（群）は、ガス交換の速度の減少の始まりにおいて（又はその後すぐに）与えられる。該化合物（群）の治療のための投与は、ガス交換のあらゆる実際の減少を弱めるように作用する。その結果、本発明の薬剤は、呼吸性ウイルス感染後及びガス交換の減少の始まり前（予想される減少の苦しさ、存続期間又は程度を弱くするように）又は減少の開始後のいずれかで、このように与えられる。医薬的に許容される形態で及び治療上効果的な濃度で、本発明の薬剤を哺乳動物に投与する。組成物は、受容患者がその投与を許容できるとき、“薬理的に許容される”といわれる。そのような薬剤は、投与量が生理学的に有意であるとき、“治療上効果的な量”で投与されるといわれる。その存在により、受容患者の生理学において検知できる変化となるとき、薬剤は生理学的に有意である。本発明の薬剤を公知方法により処方し、医薬的に有用な組成物を調製可能であり、それによりこれらの材料、又はそれらの機能性誘導体は、医薬的に許容される担体ビヒクルと共に組み合わせて混合物となる。ヒト血清アルブミン等、他のヒトタンパク質を含めて、適切なビヒクル及びそれらの配合物は、例えば、Remi ngton's Pharmceutical Sciences（16th ed.，Osol，A.，Ed.，Mack，Easton PA (1980)）に記載されている。効果的な投与に適した医薬的に許容される組成物を形成するように、該組成物は、適切な量の担体ビヒクルと一緒に、効果的な量の本発明の薬剤を一種以上含む。さらに医薬的方法を使用して、作用の存続期間を調節することができる。徐放性製剤は、ポリマーを使用して本発明の薬剤を一種以上複合するか又は吸収することにより得ることができる。放出制御は、適切な高分子（ポリエステル、ポリアミノ酸、ポリビニル、ピロリドン、エチレンビニルアセテート、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、又はプロタミン、スルフェート等）及び高分子の濃度並びに放出を制御するように組み入れる方法を選択することにより行うことができる。徐放性により作用の存続期間を制御する別の方法は、本発明の薬剤を、ポリエステル、ポリアミノ酸、ハイドロゲル、ポリ（乳酸）又はエチレンビニルアセテートコポリマー等のポリマー材料の粒子に組み入れることである。また、これらの薬剤を高分子粒子に組み入れるかわりに、これらの材料を、例えばヒドロキシメチルセルロース又はゼラチン−マイクロカプセル及びポリ（メチルメタクリレート）マイクロカプセルそれぞれを得る、コアセルベーション法により又は界面重合法等により製造したマイクロカプセルに、或いはリポソーム、アルブミンマイクロスフィアー、マイクロエマルション、ナノ粒子、及びナノカプセル等のコロイド状薬物送達システムに、又はマクロエマルションにトラップすることが可能である。そのような方法は、Remington's Pharmaceutical Sci ences（16th ed.，Osol，A.，Ed.，Mack，Easton PA(1980)）に開示されている。これまで、一般的に本発明を記載してきたが、具体的なものとして与えた以下の実施例を参照することにより、一層容易に本発明が理解されるであろう。ここで、以下の実施例は、特に規定しない限り本発明を限定するものではない。実施例実施例１上記のように、呼吸性ウイルス感染、及び特に呼吸性シンシチウムウイルス（ＲＳＶ）による感染は、心肺に制約のある幼児、老人及び患者の入院の主な原因である。数行の証拠により、これらの感染の罹患率は、ウイルスの細胞病理学上の影響というよりも免疫応答の結果であることが示唆されている(Stott et al. ，J．Virol．61:3855-3861 (1987); Murphy et al.，Vaccine 8:497-502(1990)) 。この実施例において記載されている実験の目的は、免疫／炎症性応答（白血球流入及びサイトカイン産出））とＲＳＶによって誘発されたウイルス複製の経時変化、並びに、マウスの炎症応答のピークにおける、肺機能不全及び喘息の始まりとつらさの特徴である気道感受性の増加(Busse et al.，J．Allergy Clin．Immunol．81:770-775(1988))を特徴付けることである。生後３２週までのメスのＢａ１ｂ／ｃ系マウスに、ＲＳＶＡ２株又はコントロール（ＨＥｐ−２）培地を、１０⁷プラク形成ユニット（ＰＦＵ）で鼻腔内に通気（注入）投与により接種した。該マウスを１、３、６、１５又は２８日後に実験に提供し、（１）肺洗浄を行い、白血球流入（Wegner et al.，Lung 170:26 7-279(1992)）及びサイトカイン産生（商業的に入手できるキットを使用するＥＩＡ）を評価するか、（２）肺ホモジェネートを調製し、ＨＥｐ−２細胞上のプラクアッセイに用いてウイルス複製を評価するか(Graham et al.，J．Med．Viro l 26:153-162(1988))、又は（３）肺を組織学実験用に固定した。肺の機能を評価するために、該マウスにペントバービタルにより麻酔をかけ、それらの気管に１８ゲージのカテーテルを挿入した。呼吸系抵抗（Ｒｒｓ）及び動的コンプライアンス（Ｃｒｓ）を、不連続周波数（４〜４０Ｈｚを対数的に１１等分）の、呼吸の昇降に重ねた正弦波強制振幅により測定される呼吸系インピーダンスから決定した（Wegner et al.，Lung 170:267-279(1992)）。一酸化炭素に対する肺の拡散容量(D _LCO)を、シングルブレス法により測定した。気道応答を、Ｒｒｓにおいて１００％増加をさせる（ＰＣ₁₀₀）、霧状にして吸入したメタコリンの濃度を測定することにより評価した。これは、ベースラインからＲｒｓにおいて10 0％以上増加するまで、半対数的に（〜１０分間隔）メタコリン濃度を増加させて（リン酸緩衝食塩水により希釈）投与することにより達成される。次に、ＰＣ₁₀₀ を、対数メタコリン濃度対Ｒｒｓプロットにおける％増加の最後の２又は３点の直線回帰分析により計算した。結果：ウイルス滴定は３日目、白血球流入は６日目、ＴＮＦα、ＧＭＣＳＦ及びＩＬ −６産生は１日目、及びＩＦＮ−γは６日目にピークになった（表２参照）。Ｒｒｓ（797±87〜799±71ｃｍＨ₂Ｏ／Ｌ／ｓ）又はＣｒｓ（35.5±5.7〜28.3±2. 8μl／ｃｍＨ₂ Ｏ）を有意には変えなかったが、６日目に（ピークの炎症）、ＲＳＶ感染により、肺拡散容量が減少し（D _LCO ：16.6±0.5〜14.0±0.6μl／分／ｍｍＨｇ、ｐ＜0.05）及び気道応答性が増加した（メタコリンＰＣ₁₀₀の減少:0.72±0.22〜0.06±0.02mg／ｍL、ｐ＜0.05）。このように、マウスのＲＳＶ感染により、著しい肺の炎症及び機能不全が誘発される。実施例２ＲＳＶ感染により、in vitroでＩＣＡＭ−１発現を増加させることが知られているサイトカインの肺における産生（ＴＮＦα及びＩＦＮγ）がin vivoで剌激されることが分かったため、免疫組織化学を使用して、ＲＳＶの接種（吸入）によりＩＣＡＭ−１発現がin vivoで増加するかどうかを測定した。生後３２週までのメスのＢａｌｂ／ｃ系マウスに、ＲＳＶＡ２株又はコントロール（ＨＥｐ−２）培地を１０⁷プラク形成ユニット（ＰＦＵ）で鼻腔内に通気（注入）投与により接種し、６日後に実験に供した。肺を除去し、Ｏ．Ｃ．Ｔ．で膨張させ、さらに、液体窒素で凍結した。凍結切断した後、５〜１０μｍの薄片をアセトン中で固定し、ラットの抗マウスＩＣＡＭ−１モノクローナル抗体ＹＮ１／1.7又はラットのＩｇＧで（非特定結合に対するコントロールとして）染色し、及びパーオキシダーゼ接合ストレプトアビジン（streptavidin）に結合し、かつ３−アミノ−９−エチルカルバゾール（ＡＥＣ）を用いて目に見えるようにした、ビオチニル化したヤギの抗ラットＩｇＧを用いて現像した(Wegner et al.，Lung 170:267-279(1992))。該薄片をメイヤーのヘマトキシリンを用いて対染色した。結果：以前に報告されているように（Wegner et al.，Lung 170:267-279(1992):Kang et al.,Am. J. Respir. Cell Molecular Biol. 9:350-355(1993)）、わずかだが明瞭なＩＣＡＭ−１発現の基礎値が、周辺の肺の柔組織細胞（ほとんどがタイプ１の肺細胞(pneumocytes)上）及び特定の投薬を受けたことのない（通常の）マウスの肺胞のマクロファージ並びにコントロール培地を接種したこれらの細胞上で観察された。ＲＳＶによる感染により、肺の柔組織細胞並びに肺胞マクロファージ上でＩＣＡＭ−１発現が著しく増加し、単核白血球の湿潤が誘発された。ＲＳＶに感染したマウスでさえも、もしあったとしても、非特異的なバックグラウンド染色はほとんど観察されなかった。このように、ＩＣＡＭ−１発現は、ＲＳＶ感染後、肺細胞及び湿潤白血球上で著しく調節されている。実施例３肺胞のガス交換を弱めかつＲＳＶ感染により誘発される気道応答を増加させる、炎症応答に対するＩＣＡＭ−１の寄与は、ラットアンチマウスＩＣＡＭ−１モノクローナル抗体ＹＮ１／1.7を用いて評価した。メスのＢａ１ｂ／ｃ系マウスに、ＲＳＶＡ２株又はコントロール（ＨＥｐ− ２）培地を１０⁷プラク形成ユニット（ＰＦＵ）で鼻腔内に通気（注入）投与により接種し、毎日２回（ｂ．ｉ．ｄ．）処理した。３ｍｇ／ｋｇで、腹膜注射によりＹＮ１／1.7又はラットＩｇＧで接種することによりＲＳＶ接種前１時間に開始した。接種後６日目（炎症はピークとなる）、肺洗浄白血球数（炎症）、D _LCO （肺のガス交換）、及び吸入したメタコリンＰＣ₁₀₀ （気道応答）を、実施例１に記載したように測定した。結果：ＲＳＶ感染により、コントロールラットＩｇＧではなく、ＹＮ１／1.7（抗ＩＣＡＭ−１）により有意に抑制された（６５−８０％）単核細胞の著しい流入が誘発された（図１）。同様に、肺のガス交換（D _LCO）におけるＲＳＶに誘発される減少は、コントロールラットＩｇＧではなく、ＹＮ１／1.7処理により有意にかつ完全に弱められた（図２）。対照的に、気道応答におけるＲＳＶにより誘発される増加（メタコリンＰＣ₁₀₀の減少）は、ＹＮ１／1.7処理により、抑制されなかった（図３）。これらの結果により、肺胞のガス交換障害に関する呼吸困難の急性の症状は、ＲＳＶ感染により誘発される強度の炎症応答（白血球湿潤）につながり、かつＩＣＡＭ−１／受容体相互作用を遮断することによりかなり弱めることができることが分かった。しかしながら、気道応答におけるＲＳＶにより誘発される増加によるものと思われる、より慢性の、喘息の様なゼイゼイいう症状は、炎症応答の結果ではなく、むしろウイルスの細胞病理学上の影響である。このように、気道ウイルス感染に関する急性の罹患率及び入院を引き起こす肺のガス交換障害は、ＩＣＡＭ−１／受容体相互作用の拮抗作用によりかなり弱めることができる。しかしながら、喘息の始まりの予防を含む最適な治療は、このＩＣＡＭ−１拮抗作用と抗ウイルス薬剤（例えば、ＲＳＶに対するリバビリン）の付随した投与を組み合わせることを必要とするであろう。

Claims

【特許請求の範囲】１．気道のウイルス感染の結果、肺のガス交換が減少している哺乳動物の肺におけるガス交換の速度を増加させる方法であって、該哺乳動物に、（ａ）ＩＣＡＭ−１に結合する抗体；（ｂ）前記抗体（ａ）の抗原結合サイトを含有する、前記抗体のフラグメント；（ｃ）実質的に天然夾雑物質のないＩＣＡＭ−１；（ｄ）ＩＣＡＭ−１の可溶性誘導体；（ｅ）糖蛋白のＣＤ１８ファミリーのメンバーに結合する抗体；（ｆ）前記抗体（ｅ）の抗原結合サイトを含有する前記抗体のフラグメント；（ｇ）実質的に天然夾雑物質のない糖蛋白のＣＤ１８ファミリーのメンバー；及び（ｈ）糖蛋白のＣＤ１８ファミリーのメンバーの可溶性誘導体；からなる群から選ばれる治療上効果的な量の薬剤を提供することを含む、前記ウイルス感染がＩＣＡＭ−１発現を誘発する前記方法。２．哺乳動物の気道のウイルス感染を処置するための治療組成物を製造するための、前記哺乳動物の肺におけるガス交換の速度を増加させる薬剤の使用であって、前記ウイルス感染がＩＣＡＭ−１発現を誘発し、かつ前記薬剤が、（ａ）ＩＣＡＭ−１に結合する抗体；（ｂ）前記抗体（ａ）の抗原結合サイトを含有する、前記抗体のフラグメント；（ｃ）実質的に天然夾雑物質のないＩＣＡＭ−１；（ｄ）ＩＣＡＭ−１の可溶性誘導体；（ｅ）糖蛋白のＣＤ１８ファミリーのメンバーに結合する抗体；（ｆ）前記抗体（ｅ）の抗原結合サイトを含有する前記抗体のフラグメント；（ｇ）実質的に天然夾雑物質のない糖蛋白のＣＤ１８ファミリーのメンバー；及び（ｈ）糖蛋白のＣＤ１８ファミリーのメンバーの可溶性誘導体；からなる群から選ばれ、前記ウイルス感染がＩＣＡＭ−１発現を誘発する前記薬剤の使用。３．前記薬剤が前記抗体（ａ）又は前記抗体（ａ）の前記フラグメント（ｂ）である請求項１記載の方法又は請求項２記載の使用。４．前記抗体（ａ）がモノクローナル抗体である請求項３記載の方法又は使用。５．前記モノクローナル抗体がモノクローナル抗体Ｒ 6.5である請求項４記載の方法又は使用。６．前記薬剤が前記ＩＣＡＭ−１（ｃ）である請求項１記載の方法又は請求項２記載の使用。７．前記薬剤が前記ＩＣＡＭ−１（ｄ）の可溶性誘導体である請求項１記載の方法又は請求項２記載の使用。８．前記ＩＣＡＭ−１の可溶性誘導体がＩＣＡＭ−１ドメイン１を含有する請求項７記載の方法又は使用。９．前記ＩＣＡＭ−１の可溶性誘導体がＩＣＡＭ−１ドメイン３を含有する請求項７記載の方法又は使用。 10．前記薬剤が前記抗体（ｅ）又は前記フラグメント（ｆ）である請求項１記載の方法又は請求項２記載の使用。 11．前記抗体（ｅ）が糖蛋白のＣＤ１８ファミリーのαサブユニットに結合している請求項１０記載の方法又は使用。 12．前記抗体（ｅ）が糖蛋白のＣＤ１８ファミリーのβサブユニットに結合している請求項１０記載の方法又は使用。 13．前記薬剤が、実質的に天然夾雑物質のない、糖蛋白のＣＤ１８ファミリーのメンバーである請求項１記載の方法又は請求項２記載の使用。 14．前記糖蛋白のＣＤ１８ファミリーのメンバーが糖蛋白のＣＤ１８ファミリーのメンバーのαサブユニットを含有する請求項１３記載の方法又は使用。 15．前記糖蛋白のＣＤ１８ファミリーのメンバーが糖蛋白のＣＤ１８ファミリーのメンバーのβサブユニットを含有する請求項１３記載の方法又は使用。 16．前記糖蛋白のＣＤ１８ファミリーのメンバーが、糖蛋白のＣＤ１８ファミリーのメンバーのα及びβサブユニットの両方を含有するヘテロダイマーである請求項１４記載の方法又は使用。 17．前記ウイルス感染がパラミクソウイルス科のメンバーによって引き起こされる請求項１記載の方法又は請求項２記載の使用。 18．前記パラミクソウイルス科のメンバーが肺炎ウイルス属のメンバーである請求項１７記載の方法又は使用。 19．前記肺炎ウイルス属のメンバーが呼吸性ウイルスである請求項１８記載の方法又は使用。 20．前記パラミクソウイルス科のメンバーがパラミクソウイルス属のメンバーである請求項１７記載の方法又は使用。 21．前記パラミクソウイルス属のメンバーがパラインフルエンザウイルスである請求項２０記載の方法又は使用。