JPH10513260A - 前臨床的に糖尿病を診断する方法 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
本発明は、前臨床的なインスリン依存性真性糖尿病(IDDM)を診断する方法に関する。該方法は、前臨床的IDDMに対して診断される患者のT細胞を胎児抗原1(FA1)と接触し、FA1のT細胞応答を検出することを具備する。このような応答は。患者の前臨床的IDDMの指針となる。
Description
【発明の詳細な説明】
前臨床的に糖尿病を診断する方法
発明の分野
本発明は、特徴的な小島細胞抗原に対するT細胞の応答、又は血清中の特徴的
な小島細胞抗原に対する自己抗体の存在を決定することによるインスリン依存性
真性糖尿病の前臨床段階の診断方法、該方法に使用するためのキット、並びに治
療における小島細胞抗原の使用、及び前記使用のための薬学的組成物に関する。
本発明の背景
インスリン依存性真性糖尿病(IDDM)は、インスリンを産生する膵島β−
細胞が徐々に破壊されることを特徴とする自己免疫疾患である。糖尿病の臨床症
状は、このプロセスの真の末期段階で起こり、この時点で、β−細胞の約90%
が破壊されている。しかし、最近、IDDMに付随するβ−細胞に対する多くの
循環自己抗体が、疾患の臨床的な開始の前に血清中に存在することが見出されて
いる。このような循環自己抗体には、64kDの小島β−細胞自己抗原に対する
kDの自己抗体は、新たに診断されたIDDMの患者の80%以上の血清に存在
することが見出されており、更に疾患の臨床症状が開始する前の数年までの血清
M.R.Atkinson et al.,Lancet 335,1990,pp.1357-1360;E.Sigurdsson 及び
S.
の自己抗体の早期検出は、IDDMの進行の研究、並びに予防的な治療を案出す
るのに大きな価値を有する。
64kの自己抗原が、酵素グルタミン酸デカルボキシラーゼ(GAD)として
なければ、これは中枢神経系のガンマ−アミノ酪酸の生分解に関係していること
が知られている。IDDMの前臨床診断のためのGADの使用は、WO92/0
4632及びWO92/05446に示唆されている。
最近診断されたIDDM患者の血液から単離されたT細胞クローンによって認
識される38kDのβ−細胞抗原は、WO91/17186に開示されている。
IDDMの診断又は治療に該抗原を使用することが示唆されている。
本発明の概要
驚くことに、羊膜液から独自に単離され、胎児抗原1として知られる抗原が、
新たに診断されたIDDM患者から得たT細胞によって認識されることが見出さ
れた。該抗原が、慢性(long-established)IDDMの患者のT細胞又は健康な
対象のT細胞とは反応しないことが実験で確立された。WO91/17186に
開示されたGAD又は38kDのβ−細胞抗原に対するT細胞の応答の検出は、
健康な患者にもに見出すことができ、IDDMが進行している全ての個体には見
出されない。
従って、本発明は、前臨床的なインスリン依存性真性糖尿病(IDDM)を診
断する方法であって、該方法が、胎児抗原1(FA1)を患者のT細胞と接触さ
せ、前臨床的IDDMを診断すること、及びFA1に応答する(このような応答
は、患者の前臨床的IDDMの指針となる。)何れかのT細胞を検出することを
具備する方法に関する。
該方法は、患者のIDDMの前臨床段階の進行を診断及び/又はモニターする
のに有用であり、従ってIDDMの予防又は改善的な治療を開始するための有用
な機会を提供する。
FA1は、ヒト羊膜液から独自に単離された(T.N.Fay et al.,Eur.J.O bstet.Gvnecol.Biol
.29,1988,pp.73-85参照)。胎児膵臓組織及び成人膵臓組
織の小島β−細胞でのFA1の存在は、D.Tromehave et al.,Anat.embrvol. 187
,1993,pp.335-341に報告されている。FA1は、分子量32〜38kDを有
する単鎖糖タンパク質として特徴づけられる。該タンパク質のアミノ酸組成及び
37N−末端アミノ酸は、C.H.Jensen et al.,Human Reproduction 8,1993
,pp.635-641で明らかにされている。更に、該タンパク質は、β−細胞顆粒に位
置することで特徴づけられ、これが示されている。更に、完全なアミノ酸配列は
、C.H.Jensen
et al.,Eur.J.Biochem. 225,1994,pp.83-92に示されている。ヒトFA1は、
副腎から単離された、翻訳されたヒトdlk mRNAに99%の同一性が見出され
ている(Laborda et al.,J.Biol.Chem. 268,1993,pp.3817-3820;GenBank/
EMBLアクセス番号Z12171参照)。従って、該タンパク質は、ヒトdlk mR
NAの翻訳後に修飾された遺伝子産物であることが仮定されている。
他の側面では、本発明は、胎児抗原1に対する自己抗原(FA1自己抗原)の
存在を決定する方法であって、該方法が、血清サンプルをFA1自己抗体に結合
できる、FA1又はこれらのフラグメントと接触すること、及びFA1に対する
自己抗体の何れかの結合を検出することを具備する方法に関する。
更なる側面では、本発明は、血清中のFA1自己抗体の存在を決定するための
試験キットであって、別々の容器に、
(a)固体支持体に固定された胎児抗原1、及び
(b)FA1自己抗体に結合できる標識された試薬
を具備するものに関する。
この他には、本発明は、血清中のFA1自己抗体の存在を決定するための試験
キットであって、別々の容器に、
(a)固体支持体に固定された胎児抗原1、及び
(b)FA1に結合するためのFA1自己抗体と競争しうる標識された抗体を具
備するものに関する。
本発明の詳細な説明
FA1は、胎児膵臓、肝臓及び副腎、並びに成人の膵臓β−細胞及び副腎皮質
に存在することが見出されている。これらの組織から得たFA1は、これらの起
源にかかわらず本発明の方法で使用しうる十分な相同性を有することが仮定され
る。しかし、IDDM、又は患者の血清中のこれらの前臨床段階を診断する目的
に対しては、膵臓のFA1を使用することが好ましい。同様に、畜牛、ブタ、ラ
ット、マウス、イヌ又はネコのような異なった動物起源から誘導されるFA1が
本発明の方法に使用しうることが考慮される。しかし、典型的には、ヒト患者の
IDDMを診断する目的では、ヒト起源から誘導されるFA1を使用することが
好ましい
本発明の目的に使用されるFA1は、異なった形態、例えばプレプロペプチド
、プロペプチド、これらの種々の加工された形態、成熟したFA1又はこれらの
種々のグリコシル化された形態でありうる(例えば、C.H.Jensen et al.,Eu r.J.Biochem. 225
,1994,pp.83-92に開示されたようなもの、特に図2を参照。
)。FA1の対立性変異体、即ち、突然変異した遺伝子によりコードされる変性
したFA1タンパク質であるが、実質的にC.H.Jemsenらの上記文献で開示さ
れたFA1と同じ活性を有するものも本発明の範囲に含まれる。更に、前糖尿病
患者のT細胞又は前糖尿病患者のFA1自己抗体と反応しうるFA1フラグメン
トは。本発明の範囲に含まれることになる。
加えて、FA1の相同体は、これらが前糖尿病患者のT細胞又は前糖尿病患者
のFA1自己抗体と反応することができる限り使用されうる。本明細書において
、FA1の相同体とは、FA1のアミノ酸配列と少なくとも60の程度の同一性
を示すアミノ酸配列を具備するタンパク質として定義される。同一性の程度は従
来の方法によって決定されうる。例えば、Altshul et al.,Bull.Math.Biol. 48
:603-616,1986及びHenikoff,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 89:10915-109
19,1992を参照。手短に説明すれば、2つのアミノ酸配列を、Henikoff及びHen
ikoff上記文献の、10のギャップオープニングペナルティー(gap opning pena
lty)、1のギャップエクステンションペナルティー(gap extension penalty)、
及び「ブローサム(blosum)62」スコアーリングマトリクッスを用いて配列ス
コアーを最適化するように配列する。
この他には、FA1相同体は、約2×SSC及び約50℃のハイブリダイゼー
ション温度を用いる条件下で、FA1をコードするヌクレオチド配列を基に調製
されたオリゴヌクレオチドプローブとハイブリダイズするヌクレオチド配列によ
ってコードされるものでありうる。
FA1相同体は、1以上のアミノ酸が置換、欠失又は添加されうる。これらの
変化は、好ましくは、タンパク質の保持又は活性に有意に影響しない保存性のア
ミノ酸の置換、小さな欠失、アミノ末端メチオニン残基のようなアミノ−若しく
はカルボキシル−末端の伸張を含めた副次的な性質に関するものである。保存性
の置換の例は、塩基性アミノ酸(例えば、アルギニン、リジン、ヒスチジン)、
酸性アミノ酸(例えば、グルタミン酸及びアスパラギン酸)、極性アミノ酸(例
えば、グルタミン及びアスパラギン)、疎水性アミノ酸(例えば、ロイシン、イ
ソロイシン、バリン)、芳香族アミノ酸(例えば、フェニルアラニン、トリプト
ファン、チロシン)、及び小アミノ酸(例えば、グリシン、アラニン、セリン、
スレオニン、メチオニン)のグループの範囲内にある。
このような置換は、生じたFA1相同体の活性に悪影響を与えることなく、分
子の機能に決定的な領域の外側で行いうることは、当業者には明かである。本発
明のペプチドの活性に必須のアミノ酸、従って、好ましくは置換を受けないアミ
ノ酸は、部位を特定した変異誘発、又はアラニン走査変異誘発のような当分野で
公知の手順に従って同定される(Cunningham及びWells, Science 244,1081-1
085,1989)。後者の技術では、突然変異が分子のあらゆる残基で誘導され、得ら
れた突然変異体分子がFA1活性に対して試験され、分子の活性に決定的なアミ
ノ酸残基が同定される。
FA1相同体は、注目の種又は組織の細胞のゲノム又はcDNAライブラリー
を調製し、例えばSambrook et.al.,Molecular Cloning:A Laboratory Man ual
,2nd.Ed.Cold Spring Harbor Laboratory,Cold Spring Harbor,New
York,1989に開示された標準的な技術に従って合成オリゴヌクレオチドを用い
て、又は、例えばPCR Protocols,1990,Academic Press,San-Diego,Cal
ifornia,USAに開示された特異的プライマーを使用するポリメラーゼ連鎖反応
(PCR)により、相同体の全部又は一部をコードするDNA配列に対してスク
リーニングすることによって単離されうる。
本発明の方法に使用されるFA1は、これを含有する組織から抽出によって製
造されうるが、本質的に公知の方法で組換えDNA技術によりこれを製造するこ
とが好ましい。適切にFA1をコードするDNA配列は、ゲノム又はcDNAラ
イブラリーを調製し、標準的な技術に従って合成オリゴヌクレオチドプローブを
用いたハイブリダイゼーションにより、FA1の全部又は一部をコードするDN
A配列に対してスクリーニングして得られる(Sambrook et al.,上記文献参照
。)。該プローブは、適切には、FA1の確立されたアミノ酸配列を基にして調
製され
うる。本発明の目的では、FA1をコードするDNA配列は、ヒト起源、即ちヒ
トゲノムDNA又はcDNAライブラリーから誘導されるものが好ましい。
FA1をコードする配列はまた、確立された標準的方法、例えばBeaucage及
びCarthers,Tetrahedron Letters 22,(1981),1859-1869に開示されたホスホ
アミダイト法、又はMatthes et al.,EMBO Journal 3(1984),801-801に開
示された方法によって合成により調製されうる。ホスホアミダイト法に従えば、
オリゴヌクレオチドは、例えば自動DNA合成機で合成され、精製され、アニー
ル化され、結紮され、適切なベクターでクローニングされる。
FA1をコードするDNA配列はまた、米国特許第4,683,202、Sai
ki et al.,Sclence 239(1988),487-491、又はPCR Protocols,1990,Academ
ic Press,San-Diego,California,USAに開示されているような特別なプラ
イマーを用いてポリメラーゼ連鎖反応により調製される。適切なプライマーは、
例えばLaborda et al.、上記文献により開示された、確立されたdlk mRNA
配列を基に調製されうる。
FA1をコードするDNA配列は、組換えベクター上で宿主細胞に導入される
。この組換えベクターは、都合よくは、組換えDNA手順を受けうる何れかのベ
クターである。ベクターの選択は、これを導入しうる宿主細胞にしばしば依存す
る。従って、ベクターは、自主的に複製するベクター(その複製は、染色体の複
製に独立である。)、即ち染色体外の実在物として存在するベクター、例えばプ
ラスミドでありうる。この他には、ベクターは宿主細胞に導入された場合に、宿
主細胞ゲノムに同化し、これが同化された染色体とともに複製されるものであり
うる。
ベクターは、好ましくは、発現ベクターであって、FA1をコードするDNA
配列がDNAの転写に要求される追加のセグメントに外科的に結合されるもので
ある。一般に、発現ベクターは、プラスミド又はウイルス性DNAから誘導され
るか、又は両方の要素を含有しうる。「外科的に結合される」とは、該セグメン
トが、これらの意図した目的、例えば転写がプロモーターで開始され、FA1を
コードするDNA配列を介して進行するというようなものと協調して機能するよ
うに配列されることを指す。
プロモーターは、選択された宿主細胞で転写活性を示す何れかのDNA配列で
あり、宿主細胞に対して相同的性又は異種性のタンパク質をコードする遺伝子か
ら誘導されうる。
本発明のDNA構築物又は組換えベクターが導入される宿主細胞は、本発明の
ポリペプチドを産生しうる何れかの細胞であり得、これにはバクテリア、酵母、
真菌、及び高級な真核細胞が含まれる。しかし、FA1の正確なグリコシル化を
提供するには、宿主細胞は哺乳動物細胞であることが好ましい。
適切な哺乳動物細胞系の例は、COS(例えば、ATCC CRL 1650)、B
HK(例えば、ATCC CRL 1632; ATCC CCL 10)、CHL(例えば
、ATCC CCL 39)又はCHO(例えば、ATCC CCL 61)細胞系であ
る。哺乳動物細胞をトランスフェクションし、細胞内に導入されたDNA配列を
発現する方法は、例えばKaufman及びSharp,J.Mol.Biol.159(1982),601-621
;Southern及びBerg,J.Mol.Appl.Genet.1(1982),327-341;Loyter et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA
79(1982),422-426;Wigler et al.,Cell 14(1
978),725;Corsaro及びPearson,Somatic Cell Genetics 7(1981),603,Grah
am及びvan der Eb,Virology 52(1973),456;及びNeumann et al.,EMBO J . 1
(1982),841-845に開示されている。
哺乳動物細胞内の本発明のポリペプチドをコードするDNAの転写を指示する
ための適切なプロモーターの例は、SV40プロモーター(Subramani et al.,M
ol.Cell Biol.1(1981),854-864)、MT-1(メタロチオネイン遺伝子)プロモ
ーター(Palmiter et al.,Science 222(1983),809-814)又はアデノウイルス
2主要後期プロモーターである。
必要であれば、FA1をコードするDNA配列はまた、ヒト成長ホルモンター
ミネータのような適切なターミネータに外科的に結合されうる(Plamiter et a
l.,前掲引用文献中)。ベクターは、ポリアデニル化シグナル(例えばSV40又
はアデノウイルス5Elb領域)、転写エンハンサー配列(例えばSV40エンハン
サー)及び翻訳エンハンサー配列(例えばアデノウイルスVARNAsをコード
するもの)のような要素を更に含有する。
次に、トランスフェクションされた宿主細胞を、適切な栄養培地中において、
FA1が発現し、引き続いて培養物からFA1を回収することを可能にする条件
下で培養しうる。細胞を培養するのに使用される培地は、適切な補助剤を含有す
る最小の培地又は複合培地のような宿主細胞を成長させるのに適した何れかの従
来の培地である。適切な培地は、商業的供給者から利用可能であるか、又は発表
されている処方に従って調製されうる(例えば、アメリカンタイプカルチャーコ
レクション(American Type Calture Collection)のカタログ)。
次に、細胞によって産生されるFA1は、遠心又は濾過によって培地から宿主
細胞を分離し、塩、例えば硫酸アンモニウムによって上清又は濾液の蛋白質成分
を沈殿させ、種々のクロマトグラフ法、例えばイオン交換クロマトグラフィー、
ゲル濾過クロマトグラフィー、アフィニティークロマトグラフィー等によって精
製することを含む従来の手順で培養培地から回収されうる。
本発明に従った方法では、FA1に対するT細胞応答が、例えば抗原としてF
A1を使用して、B.O.Roep et al.,「β―細胞の破壊を伴うβ−細胞膜抗原
に対するT細胞の反応性(T cell reactivity toβ-cell membrane antigen as
sociated with β-cell destruction)」、Diabetes,印刷中、に開示されたリ
ンパ球刺激アッセイで、T細胞の増殖を測定することによって決定されうる。従
って、患者の血液から単離されたT細胞を数日間、例えば5日間FA1の存在下
で培養し、この後、3H−チミジンのような放射性マーカーを加え、T細胞によ
る該マーカーの取り込みをシンチレーションカウンティングで測定する。
この態様では、都合よくは、FA1を、前臨床的IDDMに対して診断される
患者から採取されたサンプルのT細胞と反応する。サンプルは、適切には、血液
(血清)又は膵臓若しくはリンパ節サンプルのような組織サンプルでありうる。
この他には、T細胞は、例えばWO91/17186に開示されたような患者の
血液又は組織から単離されたT細胞クローンでありうる。
FA−1と反応する全長又は部分的なT細胞受容体に対応するペプチド配列は
、抗体(これは、次に、FA−1を認識するT細胞応答をブロックするのに使用
され、これによってFA−1に対するT細胞の免疫応答をブロックする。)を産
生する抗原として使用されうる。この他としては、FA−1のT−細胞受容体ペ
プチド配列に向けられたこのような抗体は、これ自身、診断薬として、FA−1
と反応するT細胞が与えられた個体に存在するかどうかを、例えばT細胞/リン
パ
球での、イムノヒストケミストリー、FACS分析、イムノプレシピテーション
分析、ウエスタンブロッティング分析、又はELISA分析により決定するのに
使用されうる。与えられたT細胞受容体を認識するFA1をコードするDNA配
列のフラグメントに対応するプライマーを用いて、リンパ球から単離された(c
)DNAのPCR分析も、FA−1と反応するT細胞が与えられた個体に存在す
るかどうかを決定するのに使用されうる。
FA1に応答するT細胞はまた、細胞毒性アッセイで測定されうる。該アッセ
イでは、FA1を発現する標的細胞(この発現は生来であるが、又はこれらがF
A1をコードするDNA配列でトランスフェクションされることによる。)は、
細胞に取り込まれた放射性同位元素、例えば51Cr、又は蛍光標識で標識される
。次に、エフェクター細胞(T細胞)を標的細胞とインキュベートする。標的細
胞がこのような接触で死亡するならば、放射性同位体又は蛍光標識が細胞から放
出され、インキュベーション培地で検出されうる。サイトカインプロフィールを
、T細胞活性、例えばガンマインターフェロン、IL−10、IL−2、IL−
12及びIL−4を決定するためにT細胞アッセイで測定しうる(例えば、Rom
agnani et al.,Immunol.Today 13,1992,pp.379-81に開示されたもの)。T細
胞反応性は、光学顕微鏡を用いても特徴づけられるうる。
本方法の特別な態様では、FA1は患者に皮下的に投与され、投与部位での何
れかの皮膚反応を引き続いて検出する。このような皮膚反応はFA1に対するT
細胞の応答の指針となる。
pp.7757-7761に開示されているように、投与された部位での皮膚の局在化した赤
色化又は腫れとして視認しうる。この目的では、FA1と共に適切な希釈剤又は
担体を含有する組成物が調製される。このような組成物は、都合よくは、等張食
塩水のような適切な希釈剤に溶解又は懸濁されたFA1を含有する注射可能な調
剤の形態でありうる。試験に使用するためには、この製剤は患者の皮膚下に直接
注射されうる。
血清中にFA1自己抗体が存在することを決定する本発明に従った方法では、
都合よくは、血清サンプルを固体支持体に固定されたFA1と接触しうる。この
後、固体支持体をFA1に結合した何れかの自己固体に結合しうる標識された試
薬と接触する。固体支持体に結合された何れかの標識を検出することで、サンプ
ル内のFA1自己抗体の存在が示される。
FA1は、物理的吸着、又は共有結合により又はプロテインA、ポリリジン又
は固体支持体に対する抗体(FA1自己抗体の結合に関与しないFA1のエピト
ープと反応することが好ましい。)のような架橋分子を介して固体支持体に直接
固定化されうる。本発明の方法及び試験キットに使用される固体支持体は、好ま
しくはポリマーを包含する。該ポリマーは、プラスチック(例えば、ラテックス
、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、ポリアクリルアミド、ポリビ
ニルアルコール、ナイロン、ポリ酢酸ビニル、及びこれらの何れかの適切なコポ
リマー)、セルロース(例えば、ニトロセルロース紙等のような種々のタイプの
紙)、ケイ素ポリマー(例えば、シロキサン)、多糖(例えば、アガロース又は
デキストラン)、又はイオン交換樹脂(例えば、従来のアニオン又はカチオン交
換樹脂)よりなる群から選択されうる。
固体支持体の物理的形状は重要ではないが、幾つかの形状が本発明の目的に対
しては他のものよりも都合がよい。。従って、固体支持体はプレート、例えばマ
イクロタイタープレート又は細長い紙片、ディップスティック(dipstick)、膜
(例えば、ナイロン膜又はセルロースフィルター)、又は固体粒子(例えば、ラ
テックスビーズ)の形状でありうる。
本発明の方法及び試験キットで使用される標識された試薬は、抗−イディオタ
イプ抗体(即ち、FA1自己抗体のエピトープ結合部位に向けられた抗体)を含
むFA1自己抗体と反応する抗体(例えば、抗−ヒト抗体)でありうる。標識さ
れた試薬は、FA1自己抗体又はFA1自己抗体に結合することができるこれら
のフラグメントに応答するT細胞でもありうる。
FA1自己抗体への結合に使用される試薬に対する標識物質は、酵素、着色又
は蛍光物質、及び放射性同位体よりなる群から選択させることが好ましい。
標識物質として有用な酵素の例には、ペルオキシダーゼ(例えばセイヨウワサ
ビペルオキシダーゼ)、ホスファターゼ(例えば酸又はアルカリ性ホスファター
ゼ)、β−ガラクトシダーゼ、ウラーゼ、フルコースオキシダーゼ、リソザイム
、
マレート(malate)デヒドロゲナーセ、グルコース−6−ホスフェートデヒドロ
ゲナーゼ、β−グルコシダーゼ、プロテアーゼ、ピルベートデヒドロゲナーゼ、
エステラーゼ、ルシフェラーゼ等である。
酵素はそれ自身検出し得ないが、基質と結合し、検出可能な最終産物の反応を
触媒する必要がある。従って、支持体と標識された試薬を接触し、着色又は蛍光
物質を形成させた後に基質を添加することができる。本発明に従って使用されう
る基質の例には、過酸化水素/テトラメチルベンジジン又はクロロナフトール又
はo−フェニレンジアミン又は3−(p−ヒドロキシフェニル)プロピオン酸又
はルミノール、インドキシルホスフェート、p−ニトロフェニルホスフェート、
ニトロフェニルガラクトース、4−メチル ウンベリフェリル−D−ガラクトピ
ラノシド、又はルシフェリンが含まれる。
この他には、標識物質は、金粒子、着色又は蛍光ラテックス粒子、色素粒子、
フルオレセイン、フィコエリスリン、又はフィコシアニンを含めた着色又は蛍光
物質を包含しうる。
本発明の目的に使用されうる放射性同位体は、I−125、I−131、H−
3、P−32,P−33、及びC−14から選択されうる。
他の態様では、血清サンプルを固体支持体に固定化されたFA1と接触させ、
同時にFA1への結合に対して自己抗体と競争する予め決められた量の標識され
た抗体を固定化されたFA1と接触することができる。添加された標識抗体の量
に対して固体支持体に結合された標識抗体の量の何れかの減少を検出することで
、サンプル内のFA1自己抗体の存在が示される。
この場合、標識された抗体は、適切には、FA1に結合するフFA1のエピト
ープと反応するものである。従って、抗体は、このエピトープを含有するペプチ
ドフラグメントに対して生じるものでありうる。
この態様では、固体支持体及び標識物質は先に説明したとおりである。
FA1のフラグメントに対して生じた抗体は、都合よくは、標識された試薬、
標識された抗体又はFA1が実質的に結合する固体支持体に固定化された抗体と
して本発明の方法及び試験キットに使用されうる。本明細書中で、「抗体」の語
は、抗原にさらされることによる応答として、ヒト又は動物体内で、又はヒト又
は動物細胞によって形成される何れかの物質を示すのに使用される。抗体は、ポ
リクローナル又はモノクローナル抗体でありうるか、又は組換えDNA技術で製
造されるものでありうる。この語はまた、Fab’、F(ab’)2、又はFv
フラグメントのような抗体フラグメント、並びにシングルドメイン抗体を包含す
る。
モノクローナル抗体は、十分に確立された方法、例えばA.Johnstone及びR
.Thorpe,Immunochemistry in Practice,2nd.Ed.,Blackwell Scientifi
c Publications,1987,pp.35-43に開示されているような方法で得ることができ
る。組換えDNA技術によって調製する場合、抗体は、適切な細胞、例えば微生
物、植物、動物又はヒト細胞に該抗体をコードするDNA配列又はそのフラグメ
ントをクローニングし、注目の抗体又はフラグメントの産生を行える条件下で細
胞を培養し、培養物から抗体又はこれらのフラグメントを回収することによって
産生されうる。クローニングされた抗体を調製するための可能な戦略は、例えば
ラット可変領域とヒト定常領域のキメラ抗体の調製を開示するL.Riechmann et
al.,Nature 332,3月24日1988年、p.323 ff;キメラマウスーヒトFab
フラグメントへの調製を開示するM.Better et al.,Science 240、5月20日
1988年p.1041 ff;抗体に結合する可変ドメインを含有する免疫グロブリンF
vフラグメン
日、1988年、p.1038-1040;及び単離された抗原に結合する可変ドメインの
クローニング(「シングルドメイン抗体」)を開示するE.S.Ward et al.,Na ture
341、10月12日、1989年、pp.544-546に開示されている。
抗体を生じさせるペプチドフラグメントは、D.Atar et al.,J.Immunol.14 3
,1989,pp.533-538に開示されたような、アップライドバイオシステム(Applie
d Biosystems)から入手可能な装置を用いて、従来のペプチド合成で製造され
うる。
特に、固体支持体に固定化された標識試薬又は抗体として使用するためには、
抗体はFA1のエピトープに対して生じるもであって、サンプルに存在する何れ
かのFA1自己抗体の結合を妨害しないように、又はアッセイでFA1に結合さ
れた何れかのFA1自己抗体に対する標識された試薬の最適な結合を保証するた
めに自己抗体との結合に関与しないものであることが有利である。
一方、抗体が、固定化されたFA1への結合に対してサンプル内の何れかの抗
体と競争する標識された抗体として使用されることを意図する場合、該抗体は、
FA1自己抗体を結合するFA1のエピトープに対して生じるものであることが
好ましい。
診断方法の特別な態様
一態様において、本発明の試験キットは、別々の容器に、
(a)固体支持体に固体かされた胎児抗原1(FAI)及び
(b)FA1抗体に結合しうる標識された試薬
を具備する。
この場合、FA1は先に説明したように、固体支持体に固定化された抗体に結
合されうる。標識された試薬は、好ましくは抗体である。
他の態様では、本発明の試験キットは、別々の容器に、
(a)自己抗体の結合に関与しないFA1のエピトープと反応する抗体(この抗
体は固体支持体に固定化される。)、
(b)FA1、及び
(c)自己抗体に結合しうる標識された試薬
を具備する。
更なる態様では、本発明の試験キットは、別々の容器に、
(a)固体支持体に固定化された胎児抗原1(FA1)、及び
(b)FA1への結合に対してFA1自己抗体と競争しうる標識された抗体
を具備する。
標識された抗体は、FA1のペプチドフラグメントに対して生じるものであり
うる。
FA1は上記のように、固体支持体に固定化された抗体に結合されうる。
更なる態様では、本発明の試験キットは、別々の容器に、
(a)FA1のエピトープと反応する抗体であって、エピトープがFA1自己抗
体の結合に関与せず、抗体が固体支持体に固定化されているもの、
(b)FA1、及び
(c)FA1への結合に対して自己抗体と競争しうる標識された抗体、
を具備する。
現在、FA1は治療に使用されうることが考慮されている。従って、IDDM
の進行を防止する方法への使用の可能性が考えられる。この方法では、FA1又
は、このフラグメントをIDDMの臨床症状を示していない個体に、FA1に対
する免疫学的耐性を誘導するのに十分な量で投与される。FA1の投与が、前臨
床的IDDMの治療、又は早期に臨床的IDDMを改善するために使用されうる
ことも可能である。
提案されたFA1の治療への使用は、他の抗体を用いたIDDMの免疫療法を
提供するのと同様の仮定に基づいている。IDDMの動物モデルで、グルタミン
酸デカルボキシラーゼ(GAD65,より小さなアイソ型)を用いた免疫療法は、
幾つかのグループで例示されている(Kaufma et al., Nature 366,1993,pp.69-
72,Tisch et al.,Nature 366,1993,pp 72-75,Petersen et al.,Diabetes 43
1994,pp.1478-84及びElliott et al.,Diabetes 43,1994,pp.1494-99)。3週
齢の肥満していない糖尿病(NOD)マウスに組換えGAD65を静脈内注射する
ことによって、Kaufmanet al.は、IDDM並びに小島自己免疫の進行、即ち小
島への単核細胞の浸潤(インスリン炎)を完全に防止した。3週齢の肥満してい
ない糖尿病(NOD)マウスの胸腺に組換えGAD65を注射することによって、
Tisch et al.は、IDDM並びに小島自己免疫の進行、即ち小島への単核細胞
の浸潤(インスリン炎)を完全に防止し/遅らせたた。新生児(24時間)の肥
満していない糖尿病(NOD)マウスに、腹腔内でラット脳から親和性精製した
GAD65を注射することによって、Petersen et al.は、IDDM並びに小島自
己免疫の進行、即ち小島への単核細胞の浸潤(インスリン炎)を完全に防止し/
遅らせた。NODマウスをGAD67(より大きなアイソ型)で一回免役するこ
とによって、Elliott et al.は、臨床的糖尿病の開始を完全に防止した。
更に、IDDMの動物モデル(Gotfredsen et al.,Diabetologia 28,1985,
pp.933935及びAckinson et al.,Diabetes 39,1990,pp.933-37)並びに疾患の
高いリスクを負ったヒト(Keller et al.,Lencet 341,1993,pp.927-28)での
インスリン治療も糖尿病の開始を遅らせ/防止することを示している。Keller
et al.は、
皮下での低投与量のインスリンが、疾患の進行の高いリスクを負っている個体で
、臨床的IDDMの開始を遅らせ/防止することを示した。同様に、BB−ラッ
ト(Gotfredsen et al.)及びNODマウス(Ackinson et al.)の両方で、
予防的なインスリン治療が臨床的糖尿病の開始を防止し/遅らせることを示した
。H.Zhang et al.(Proc Natl Acad. 88,pp.10252-56)も、NODマウスで
の経口インスリン治療がIDDM並びにインスリン炎の開始を遅らせ/防止した
ことを示した。
これらのデータに基づいて、アジュバントを用いて又は用いずに注射によって
又は経口で投与されたFA1が疾患の進行のリスクを負っている個体、又は自己
免疫β−細胞の破壊を阻害/防止するために近くIDDMになる患者でIDDM
の免疫療法に使用されうることが示唆されている。
患者に投与されるFA1の投与量は、治療される症状のタイプ及び重篤度、並
びに、投与の形態(例えば経口又は静脈内)で変化するであろうが、一般に、約
1年間1日あたり100から1000mgの範囲(経口投与に対して)である。
最後に、本発明は、前臨床的IDDMを予防又は治療するため、又は初期の臨
床的IDDMを改善するための組成物であって、該組成物が、胎児抗原1と共に
薬学的に許容しうる希釈剤又は担体を含有するものを提供する。
本発明の薬学的組成物では、FA1は、例えばRemington's Pharmaceutical
Sciences,1985に開示されたような薬学的組成物を処方する何れかの確立され
た方法によって処方されうる。組成物は、系統的な注射又は注入に適した形態で
あり得、そのまま無菌水又は等張食塩水又はグルコース溶液で処方されうる。組
成物は、当分野で周知の従来の無菌化技術で無菌化されうる。得られた水溶液は
、使用するためにパッケージングされるが、又は無菌条件下で濾過され、凍結乾
燥されうる。凍結乾燥された製剤は、投与の前に無菌の水溶液と混合される。組
成物は、生理学的条件に近づけることが要求される場合に、緩衝剤、張度調節剤
等、例えば酢酸ナトリウム、乳酸ナトリウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、
塩化カルシウム等のような薬学的に許容しうる補助物質を含有しうる。
本発明の薬学的組成物は、経口、鼻孔、経皮、又は直腸投与にも適する。本組
成物に使用される薬学的に許容しうる担体又は希釈剤は従来の何れかの固体担体
でありうる。固体担体の例は、ラクトース、白土、蔗糖、タルク、ゼラチン、寒
天、ペクチン、アカシア、ステアリン酸マグネシウム、及びステアリン酸である
。同様に、担体又は希釈剤には、当分野で公知の放出を持続させる何れかの材料
、例えば単独又はワックスと混合したモノステアリン酸グリセリル又はジステア
リン酸グリセリルが包含される、経口投与に対して、組成物は錠剤化されるか、
粉末又はペレットの形態で硬質ゼラチンカプセルに詰めるか、又はこれはトロー
チ又はロゼンジの形態でありうる。固体担体の量は、広範囲に変化するであろう
が、通常は約25mgから約1gであろう。FA1は、シロップ、ピーナッツオイ
ル、オリーブオイル又は水のような液体担体で軟質ゼラチンカプセルに詰めるこ
ともできる。
本発明は、以下の例によって更に例示されるが、これらは何れの形式において
も、権利主張した本発明の範囲を制限することを意味するものではない。
例
FA1の放射性ヨウ素化
200〜300μlの精製されたFA1(約150μg、C.H.Jensen et a
l.,Human Reprod.8,1993,.pp.635-641に開示された免疫特異的アフィニティー
クロマトグラフィーで精製したもの)を20ngのヨードゲンで予めコーディン
グしたガラスアンプルに移した 4μlの125I(特異的活性100mCi/ml、ア
マーシャムインターナショナル(Amersham International)から入手可能)を
加え、室温で15分攪拌しながらヨウ素化を行った。標識されたタンパク質を、
PBS中の0.2%(v/v)のNP40で予め平衡化し、これで操作されるP
D10カラム(セファーデックスG25、ファルアシア(Pharmacia)から入手
可能)で単離し、600μlのフラクションを集めた。これらのフラクションを
トリクロロ酢酸(TCA)沈殿で分析した。
先に得られた各フラクションの2μに、PBS中の1mlの10%(w/v)T
CA及び1mlの0.1%(w/v)BSAを加えた。サンプルを氷上で15〜3
0分インキュベートし、1500×gで10分間遠心した。2μlの上清を採り
、このペレットと2μlの基のフラクションと共にガンマシンチレーション
カウンターで分析した。最良のフラクションを同定し、ヨウ素化されたFA1を
サイズクロマトグラフィーで更に精製した。
FA1に対する自己抗体の検出
COS−7細胞を、先に開示した方法(B.Midhelsen et al.,Proc.Natl.
Acad.Sci.USA 88,1991,pp.8754-8758)でFA1をコードするDNAでトラ
ンスフェクションし、20×106のトランスフェクションされたCOS−7細
胞を含有する10mlの培地中で4時間、37℃において5mCiの35S−シスチ
ンで標識した。標識した後、トランスフェクションされたCOS−7細胞を、氷
上で、10mMのHEPES、pH7.4、1mM MgCl2及び1mM EGTA
中において10分間膨張させ、ポリトロン(Polytron)を用いて、スピード4
で2×40秒でホモジナイズした。次に、細胞のホモジネートを3000rpmで
10分間遠心した。トランスフェクションしたCOS−7細胞から得た上清をイ
ムノプレシピテーション分析に使用した。約1×106の細胞枯れた上清を、I
DDM患者又は健康な対照から得た20μlの血清と16時間4℃でインキュベ
ートし、免疫複合体を形成した。この免疫複合体を、プロテインA−セファロー
ス(PAS)(ファルマシア、スウェーデン)(1mg/1μl血清)に吸収させ
ることによって単離した、洗浄した後、PASペレットを、β−メルカプトエタ
ノールを有する1Mのトリス、60%v/v蔗糖、15%v/vSDS、0.0
1%w/vブロモフェノールブルー、pH6.8中で3分間煮沸し、遠心し、上
清を10%SDS−PASEで分析した。乾燥した後、ゲル−イムノプレシピテ
ーションされたFA−1を蛍光間接撮影法によりゲル上で検出した。64%(1
4の内の9)のまもなくIDDMになる患者がCOS−7細胞に発現されたFA
−1に対して抗体反応性を示した。対照的に健康な対照では、0%(5の内0)
であった。
FA−1に対するT−細胞反応性の検出
末梢血単核細胞(PBMC)を、近くIDDMになる患者、IDDMが確認さ
れている患者、及び健康な対照から新たに採取したヘパリン化した血液から、フ
ィコール−メトラトリゾエート密度勾配遠心によって単離した。150.000
PBMCを、10%ヒト型AB貯蔵血清、10u/mlペニシリン、及び10μg/
mlストレプトマイシン(フローラボラトリーズ、アーヴィン、スコットランド)
を添加した2mMのグルタミンを有する150μlイスコーブ(Iscove's)の修
飾されたダルベッコの培地(ギブコ(Gibco)、ペーズリー、スコットランド)
中において、フィにティー精製されたヒトFA−1抗原0〜25μl又は破傷風
トキソイド(1.5Lf/ml)の存在下、又は培地単独で、5%CO2、37℃で
5日間、組織をコートした丸底の69−ウェルプレートで培養した。5日後、0
.5μCiの3H−チミジンを含有する50μlRPMI1640(ギブコ)をウ
ェルあたりに加え、インキュベートを16時間継続した。次に、培養物をガラス
繊維フィルター上で回収し、3H−チミジンの取込を液体シンチレーションカウ
ンティングで測定した。結果を刺激指針(抗原のある場合のcpmを抗原のない場
合のcpmで割ったもの)として表した。3.0以上のSI指針を生じるインキュ
ベート物を陽性とみなした。77%(13の内の10)の近くIDDMになる患
者が0%である対照と比較して陽性であった。((図2)P<10-4)更に、平
均で4.5年の間IDDMである患者の57%(4/7)が陽性であった(ポス
ト−IDDM(post-IDDM)(図2))。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(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,LS,MW,SD,SZ,U
G),UA(AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM
),AL,AM,AT,AU,AZ,BB,BG,BR
,BY,CA,CH,CN,CZ,DE,DK,EE,
ES,FI,GB,GE,HU,IS,JP,KE,K
G,KP,KR,KZ,LK,LR,LS,LT,LU
,LV,MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO,
NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG,S
I,SK,TJ,TM,TR,TT,UA,UG,US
,UZ,VN
(72)発明者 コッホ・ミヒェルセン、ビルギッテ
デンマーク国、デーコー−2800 リングビ
ー、ニーブロベイ 252アー
(72)発明者 ピーターセン、ヤコブ・ステーン
デンマーク国、デーコー−2100 コペンハ
ーゲン・オ、トスインゲガデ 4
(72)発明者 レープ、バルト・オー
オランダ国、エヌエル−2300 アールシ
ー・ライデン (番地なし)、デパートメ
ント・オブ・イミューノヘマトロジー・ア
ンド・ブラッド・バンク、ユニバーシティ
ー・ホスピタル内
(72)発明者 テイスナー、ボルゲ
デンマーク国、デーコー−5000 オデン
セ・シー、ベステルガデ 93、2
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1. 前臨床的インスリン依存性真性糖尿病(IDDM)を診断する方法であ って、該方法が、胎児抗原1(FA1)を、前臨床的IDDMに対して診断され る対象のT細胞と接触し、FA1に対する何れかのT細胞応答(このような応答 は、対象の前臨床的IDDMの指針となる。)を検出する方法。 2. 請求の範囲第2項に記載の方法であって、FA1が対象から採取された サンプルのT細胞と接触される方法。 3. 請求の範囲第2項に記載の方法であって、該サンプルが血液又は組織サ ンプルである方法。 4. 請求の範囲第3項に記載の方法であって、T細胞が対象の血液又は組織 から単離されるT細胞クローンである方法。 5. 請求の範囲第1項に記載の方法であって、FA1が対象に皮下的に投与 され、投与の部位での何れかの皮膚反応(このような皮膚反応は、FA1に応答 するT細胞の指針となる。)が引き続いて検出される方法。 6. 請求の範囲第1項から第5項の何れかに記載の方法であって、FA1が ヒトFA1である方法。 7. 前臨床的IDDMの診断のための組成物であって、該組成物がFA1と 共に、適切な希釈剤又はビヒクルを含有する組成物。 8. 血清中の胎児抗原1に対する自己抗体(FA1自己抗体)の存在を決定 するための方法であって、該方法が、血清サンプルをFA1又はFA1自己抗体 を結合することができるこれらのフラグメントと接触すること、及びFA1への 自己抗体の何れかの結合を検出することを具備した方法。 9. 請求の範囲第8項に記載の方法であって、血清サンプルが、固体支持体 に固定化されたFA1と接触され、この後、固体支持体が、FA1に結合された 何れかの自己抗体に結合しうる標識された試薬と接触される方法(固体支持体に 結合された何れかの標識の検出は、サンプル内のFA1自己抗体の存在を示す。 )。 10. 請求の範囲第9項に記載の方法であって、標識された試薬が抗体であ る方法。 11. 請求の範囲第10項に記載の方法であって、抗体が抗−イディオタイ プ抗体である方法。 12. 請求の範囲第11項に記載の方法であって、FA1が、固体支持体に 固定化された抗体に結合され、前記抗体がFA1自己抗体の結合に関与しないF A1のエピトープと反応するものである方法。 13. 請求の範囲第12項に記載の方法であって、抗体が、FA1自己抗体 の結合に関与するエピドープを含有しないFA1のペプチドフラグメントに対し て生じるものである方法。 14. 請求の範囲第8項に記載の方法であって、血清サンプルが、固体支持 体に固定化されたFA1と接触され、これと同時に固定化されたFA1を、FA 1への結合に対してFA1自己抗体と競争する、予め決められた量の標識された 抗体と接触する方法(添加された、標識された抗体の量に比較して、固体支持体 へ結合された標識された抗体の量の何れかの減少の検出は、サンプル内のFA1 自己抗体の存在の指針となる。)。 15. 請求の範囲第14項に記載の方法であって、標識された抗体が、FA 1自己抗体の結合に関与するエピトープを含有するFA1のペプチドフラグメン トに対して生じるものである方法。 16. 請求の範囲第14項に記載の方法であって、FA1が固体支持体に結 合された抗体(前記抗体はFA1自己抗体の結合に関与しないFA1エピトープ と反応する。)に結合される方法。 17. 請求範囲第16項に記載の方法であって、固定化された抗体が、FA 1自己抗体の結合に関与するエピトープを含有しないFA1のペプチドフラグメ ントに対して生じるものである方法。 18. 請求の範囲第8項から第17項の何れかに記載の方法であって、FA 1がヒトFA1である方法。 19. 前臨床的IDDMの診断のための請求の範囲第8項から第18項の何 れかに記載の方法。 20. 血清中のFA1自己抗体の存在を決定するための試験キットであって 、別々の容器に、 (a)固体支持体に固定化された胎児抗原1、及び (b)FA1自己抗体に結合しうる標識された試薬を含有するもの。 21. 請求の範囲第20項に記載の試験キットであって、標識された試薬が 抗体であるもの。 22. 請求の範囲第20項に記載の試験キットであって、FA1がヒトFA 1であるもの。 23. 血清中のFA1自己抗体の存在を決定するための試験キットであって 、別々の容器に、 (a)FA1自己抗体の結合に関与しないFA1のエピトープと反応する抗体( 該抗体は固体支持体に固定化される。)、 (b)胎児抗原1、及び (c)FA1自己抗体に結合することができる標識された試薬を含有するもの。 24. 請求の範囲第23項に記載の試験キットであって、標識された試薬が 抗体であるもの。 25. 請求の範囲第23項に記載の試験キットであって、FA1がヒトFA 1であるもの。 26. 血清中のFA1自己抗体の存在を決定するための試験キットであって 、別々の容器に、 (a)固体支持体に固定化された胎児抗原1、及び (b)FA1への結合に対してFA1自己抗体と競争しうる標識された抗体を含 有するもの。 27. 請求の範囲第26項に記載の試験キットであって、標識された抗体が 、FA1自己抗体の結合に関与するエピトープを含有するFA1のペプチドフラ グメントに対して生じるものであるもの。 28. 請求の範囲第26項に記載の試験キットであって、FA1がヒトFA 1であるもの。 29. 血清中のFA1自己抗体の存在を決定するための試験キットであって 、別々の容器に、 (a)FA1のエピトープと反応する抗体(該抗体は、固体支持体に固定化され る。)であって、エピトープがFA1自己抗体の結合に関与しないもの、 (b)胎児抗原1、及び (c)FA1への結合に対してFA1自己抗体と競争しうる標識された抗体を含 有するもの。 30. 請求の範囲第29項に記載の試験キットであって、FA1がヒトFA 1であるもの。 31. 前臨床的IDDMの予防又は治療のため、又は初期の臨床的IDDM を改善するための医薬の製造のための胎児抗体1(FA1)の使用。 32. 請求の範囲第31項に記載の使用であって、FA1がヒトFA1であ る使用。 33. 前臨床的IDDMの予防又は治療のため、又は初期の臨床的IDDM を改善するための薬学的組成物であって。該組成物が、胎児抗原1と共に、薬学 的に許容しうる希釈剤又は担体を含有する組成物。
Applications Claiming Priority (3)
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|---|---|---|---|
| DK10995 | 1995-01-31 | ||
| DK0109/95 | 1995-01-31 | ||
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