JPH11515005A - 抗原提示細胞により仲介される免疫応答を高めるための組成物および方法 - Google Patents

抗原提示細胞により仲介される免疫応答を高めるための組成物および方法

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Abstract

(57)【要約】 免疫原、例えば腫瘍関連抗原、細菌性またはウイルス性抗原などに機能的に連結された抗原提示細胞−標的リガンドを含む分子アジュバントを開示する。患者にこれら分子アジュバントを運送する方法を開示する。この方法は、活性シグナルを標的抗原提示細胞に形質導入し、それによって共に運送された免疫原に対する免疫反応を高める。

Description

【発明の詳細な説明】 抗原提示細胞により仲介される免疫応答を高めるための組成物および方法 35u.s.c.§202(c)の下に、米国政府が本明細書に記載された発明 について一定の権利を有することを確認する。この発明のある部分は、米国保健 研究所の資金、許可番号CA57362およびCA36727によってなされた 。 同じ所有者で継続中の米国特許出願番号08/299,285の開示はここに 引用することにより合体される。 発明の分野 本発明は、ワクチンおよび獲得免疫の刺激についての分野に関する。特に、本 発明は、抗原提示細胞に特殊な抗原を運び、望む免疫応答を産生するこれらの細 胞にシグナルを同時に運ぶように設計された新規の組成物を提供する。 発明の背景 いくつかの刊行物は、本発明と関係する技術状態を充分に述べるため、この出 願では丸括弧内の数字で参照している。これら参照のための引用文は明細書の最 後に記載している。これらいずれの刊行物の開示は参照として挙げることにより 本明細書に組み入れる。 生物体における後天的な特異免疫の基礎は、自己抗原基質と非自己抗原基質を 区別する能力である。哺乳類の免疫システムは、自己と非自己を区別のための主 要組織適合抗原遺伝子複合体(MHC)として知られる細胞表面分子を用いる。 MHC分子には二つのクラスが存在する。クラスI分子は体内のすべての有核細 胞に見られる。クラスII分子は主に免疫応答の生成に関係する細胞で見付かる 。ほとんどの特異的免疫応答は、MHC分子に関連するペプチドあるいはタンパ ク質誘導体に対して生じる。 MHC分子の構造は小さなペプチド、グリコペプチド、ホスホペプチドなどに 自然に結合するものである。MHC分子の重要な機能の一つは、MHC分子を発 現する細胞において、発現された成熟タンパク質の製造産物から誘導されるペプ チドに結合することと、免疫システム展示のため細胞表面にこれらを輸送するこ とである。このように、MHC分子には免疫応答システムを通常の細胞タンパク 質の中で代表的なペプチドに露出する作用がある。この過程は、自己を学ぶとき である発生の間に起きる。そして生物の一生の中で継続される。異なった機能で ある免疫の寛容性によって、生体はMHCに付随する“自己”ペプチドと反応す ることがない。 細胞への非自己タンパク質の導入の結果、MHC分子に付随する新しく異なっ たペプチドが出現する。これらは免疫応答の結果、“非自己”として認識される 。例えば細胞のウイルス性感染は、MHC分子(通常はクラスI MHC)と共 同して抗原提示細胞の表面で発現するウイルス性ペプチドの生成をもたらす。細 胞表面にMHC分子とともに存在するウイルス性ペプチドはしばしば異物として 認識され、免疫応答が起きることになる。数種の自己ペプチドへの寛容性が失わ れたならば、あるいは免疫応答が宿主の生体内で通常のペプチドと交差反応する ウイルス性あるいは他の異物タンパク質に対して作られたならば、自己免疫疾患 が起きる。 細菌性感染あるいは外来性の原因による他の侵襲の場合、新しいタンパク質や 化合物は生体内に入る。免疫応答に関係するいくつかの細胞には異質生体あるい はタンパク質を食する作用がある。これらの免疫細胞はタンパク質産物を減成し (処理する)、そして誘導ペプチドはMHC分子と共同して細胞表面で発現され る。そこは特異的適応的免疫応答が新規な非自己成分に対して生ずる場所である 。この活性は抗原処理・提示と呼ばれ、この活性を仲介する細胞は抗原提示細胞 (APS)と呼ばれる。マクロファージ、樹状細胞、B細胞や他の関連細胞を含 む様々な型の免疫細胞がこの機能を実行する。 抗原のみでは、免疫応答の構築にしばしば不十分である。時々、抗原は、AP Cと応答リンパ球との間、あるいはこれら細胞と周囲の環境に存在する可溶性因 子との間におけるリガンド−レセプターの相互作用によって仲介される“シグナ ル”を伴って存在しなければならない。その可溶性因子には、サイトカインおよ び感染あるいは侵襲の部位に通常存在する他の炎症仲介物(補体、キニン、他の 成長因子やサイトカイン因子)が含まれる。そのシグナルが本来ポジティブであ れば、リンパ球の増殖や適当な免疫応答を作る結果となり、本来ネガティブであ れば、応答リンパ球のアポトーシスと恐らくその抗原に対する免疫寛容性をもた らす。抗原提示は、ヘルパーT細胞あるいはサイトカインの配列を分泌する他の 型の細胞の存在下でしばしば生じる。これらば誘導される免疫応答型に影響を与 えるか、またはそれを決定する。細胞レベルにおいて、特異的免疫応答は、種々 の型の抗原提示細胞、ヘルパーTリンパ球、他の型の制御細胞および応答リンパ 球(抗体応答のためのB細胞、細胞応答のためのT細胞)を含む混合した細胞の 環境下で生ずる。T細胞によるペプチドの直接的な認識もまた、同種のMHCが 直接的に異物のように認識される同種移植のような、いくつかの型の細胞で生ず る。 抗原処理と特異的抗原に対する免疫応答型におけるその効果 抗原が処理・提示されるメカニズムおよび生ずる免疫応答の型(抗体対細胞) を決定するパラメーターは、多くの抗原について現在あまりよく知られていない 。異なる型の免疫応答を作ることができる異なるクラスのAPCが存在すると考 えられている。通常、エンドサイトーシスにより取り込まれる外生の抗原に対す るAPC誘導応答は、クラスIIMHCの状況にて免疫システムへ付加されて、 B細胞と相互作用するヘルパーT細胞の補填をもたらし、最終的に抗体応答を作 り出す。対照的に、細胞由来の内性ペプチドは、MHCクラスI分子に関連し、 細胞障害Tリンパ球(CTL)や遅延型過敏症(DTH)T細胞を含む細胞活性 を作り出す。これらのメカニズムには重要な例外がある。例えば、外生ペプチド と反応性のある多くのCTLについて発表されており、免疫細胞の含まれるイン ビトロの培地に添加された特異的ペプチドに対するCTLを生ずる可能性がある 。 他の因子が生ずる免疫応答の型を決定することがある。例えば、MHC(クラ スI、クラスIIのいずれか)とのペプチド関連の性質は免疫応答の型に影響を 与える重要な因子である。クラスIMHC分子の場合、ペプチド関連物に対し特 異的に結合するモチーフがある(Rammenseeら,Ann.Rev.Imm.11:213,1993)。 結合モチーフはH-2 Kd,Kk,Ddとして確立されており、他のマウスやヒトのMHC においても然りである。クラスIIMHCとの親和性を決定するペプチドの配列 のパラメーターもまた存在する。そのため、個体が行える免疫システム応答での ペプチドの型は、個体内で発現するMHC分子の形態や構造が確立されている免 疫発生遺伝子型や表現型によって部分的に決定される。 要約すると、抗原変化に対応して生体内で生ずる免疫応答の型は、個体の免疫 遺伝的背景、抗原への先感作、抗原の露出経路と形態、生体の年令と性別や他の 因子を含む無数の因子による寄与の結果である。特異的なT細胞認識を含む、ほ とんどすべての獲得免疫応答は、超抗原への応答は明らかに例外であるが、MH C分子の溝に結合するペプチドと結合できる小さなペプチドに対して直接的であ る。MHCと結合するペプチドに対する細胞免疫反応(Tヘルパー反応、CTL 、DTH)は、通常、抗原提示細胞(APC)によるT細胞に対する抗原の提示 を通して生ずる。 腫瘍ワクチン 癌細胞は腫瘍関連抗原として知られる異常分子を発現する。免疫システムは、 同種移植が拒絶されるのと同様の方法で腫瘍細胞を拒絶するために、“異物”と いった構造を認識することと、それらに対する特異的免疫応答を実行することの 可能性を有する。このことは、癌関連抗原を基にした活性特異的免疫治療薬(A SI)(癌“ワクチン”)の開発に興味ある根拠を提供する。 化学的発癌物質、紫外線照射あるいはウイルスによる、げっ歯類の腫瘍におけ る初期の研究では、二次腫瘍変化の免疫学的拒絶の誘導が示された。自然発生腫 瘍についてのその後の研究では、これらの動物は腫瘍の免疫仲介的拒絶を誘導す ることができないことが示された。多数のヒトの腫瘍関連抗原は特徴づけられて いるが、これらほとんどは通常の細胞内でもまた発現している。それゆえ、その ような分子に対する免疫学的寛容性は、そのような抗原に対する応答を刺激する ことを難しくする。さらに、自己分子に対する強力な免疫応答の誘導は自己免疫 障害の進展の結果かもしれないという懸念がある。腫瘍特異的抗原は自然発生癌 においてめったに検出されないため、腫瘍関連抗原を基にした通常の癌用の活性 特異的治療の発展へのアプローチは悲観的に見られている。 にもかかわらず、特に腫瘍免疫学とASIの開発への興味は強く主張されてい る。ASIへのアプローチに最近興味が持たれるのに少なくとも四つの理由があ る。一番目に、細胞仲介免疫応答は癌の免疫学的拒絶において、かぎ因子として 認識される。T細胞は主要組織適合抗原遺伝子複合体(MHC)分子に関連して 処理されたペプチドを認識する。そのため細胞内タンパク質は細胞仲介応答に対 するペプチド標的を生ずることができる。さらに、抗原処理と提示はT細胞認識 において決定的な工程であるため、自己タンパク質の癌関連改変(翻訳処理前や 発現レベルにおいて)は癌細胞における新規なペプチドフラグメントを提示する 結果となるのかもしれない。二番目には、遺伝子内の腫瘍特異点変異はいくつか の動物の癌やヒトの癌において特徴づけられている。これらいくつかの変異は、 T細胞による認識のため新しいエピトープを産生する結果となるMHC分子に結 合する新規なペプチドフラグメントを生ずる。この処理は、そういった変異を持 つ癌細胞に対する、特異免疫応答の誘導を可能とする。三番目に、サイトカイン 、変異抗原および他の手段を用いて免疫応答をうまく処理すると、弱い免疫原性 抗原を発現する腫瘍の場合でさえ腫瘍拒絶を時々もたらすことがある。四番目に 、ひどい免疫欠損をともなういくつかの個体は通常の集団よりも腫瘍の発生率が 高くなり、それは免疫システムが腫瘍除去に重要な役割を果すことを示唆する。 さまざまな方法が通常の免疫応答、特に興味深い非抗原基質あるいは弱抗原基 質に対する応答を刺激するのに利用されている。例えば、完全フロイントやリビ のようなアジュバンドはこの目的のために長く利用されてきた。これらのアジュ バンドは一般的免疫応答を刺激するリポポリサッカライドといった成分を含有す る油性溶液を含む。その油はペプチドのような可溶性抗原を包み込み、それによ り体内における可溶性抗原の減成を防ぎ、食作用や抗原提示細胞の細胞膜の通過 を促進すると考えられている。 弱抗原ペプチドやタンパク質の免疫原性を刺激するアプローチは、よい免疫原 として知られているキャリアータンパク質と弱抗原を組み合わせている。通常の キャリアータンパク質は、キーホールかさ貝類のヘモシアニン、にわとりのガン マグロブリン、ウシ血清アルブミンを含む。あるいはまた、弱抗原の免疫原性は グルタールアルデヒドのような架橋試薬を使った方法で弱抗原を大きな凝集体に することにより促進され得る。これらいずれの方法も、強抗原と対をなす弱抗原 が一般的免疫応答を促進するであろうという考えに基づいている。同様の方法に おいては、固相合成樹脂およびペプチド合成法が、高分岐複合体形成のために繰 り返しペプチドを合成するのに用いられるであろう。さらに、このアプローチへ の基盤は抗体生産を刺激するために、免疫システムの非常にまれな(とても非自 己的な)状況で抗原を提示することである。 また他のアプローチでは、弱抗原であるタンパク質やペプチドはラテックスの ビーズや合成樹脂のような固体粒子に接着する。このアプローチの目的はマクロ ファージによる抗原の食作用を促進することである。その上、ペプチドとタンパ ク質は、リポソームキャリアーの“非自己的”特徴からして、抗原提示細胞の膜 の通過を促進するため、食作用を促進するため、そして一般的免疫応答を刺激す るためリポソームでカプセル化される。 上記で述べたアプローチは、弱抗原性あるは非抗原性基質の免疫原性を刺激す ることに成功する頻度が様々である。しかしながら、それらは一般的免疫の刺激 のみを供し、免疫システム細胞(抗原提示細胞のような)の特別の集団を標的と して作られていない。さまざまな病状において効果的な治療上の介入について望 まれる目標は、抗原提示細胞の集団をタンパク質やペプチドを使って明確に標的 とする方法を供することであり、興味ある抗原を学習するため、それらの細胞を 刺激することであり、効果的で特異な状況における免疫システムにそれを提示す ることである。知る限りでは、そういったシステムは未だ可能となっていない。 発明の要約 本発明は、抗原提示細胞に特殊な抗原を運び、望む免疫応答を産生するこれら の細胞にシグナルを同時に運ぶように設計された新規の組成物を提供する。本発 明の組成物は、“APC標的活性化抗原”と本明細書中で呼ぶことがある。 本発明の一つの点によると、これらのAPC標的活性化抗原は、抗原提示細胞 により仲介される免疫応答を引き出すものであって、抗原提示細胞の特徴的決定 因子に特異的に結合する少なくとも一つの標的部分に機能的に連結された少なく とも一つの抗原部分を含んでいる。本発明の目的において、用語“機能的に連結 された”は、各部分がその企図する機能を保持するような方法で、部分が連結さ れていることを一般的に意味する。このことは特に標的部分に関し、この部分は 抗原提示細胞の特徴的決定因子に結合するように設計されている。 本発明による標的のために検討された抗原提示細胞には、これらに限定される ものではないが、単球、樹状細胞、マクロファージ、B細胞およびいくつかのT 細胞が含まれる。本発明の好ましい実施態様において、選択されたAPCについ ての特徴的決定因子は細胞表面レセプターであり、APC標的抗体の標的部分は レセプターに結合するリガンドである。特に好ましくは、細胞表面レセプターが 免疫調節性レセプターである。適当な細胞表面レセプターには、これらに限定さ れないが、C5aレセプター、IFNγレセプター、CD21(C3d)レセプ ター、CD64(FcγRI)レセプターおよびCD23(FcεRII)レセプ ターが含まれる。 本発明の一つの例示的なAPC標的抗原は、C5aレセプターに結合するよう に設計され、標的部分がC5aレセプターリガンドであり、これは好ましくはC 5aのC末10残基に対応するC5aペプチド同族体である。本発明の他の例示 的組成物は、IFNγレセプターに結合するよう設計され、IFNγレセプター リガンド、好ましくはIFNγのN末39残基に対応するIFNγのペプチド同 族体である標的部分を含む。 本発明のAPC標的抗原の抗原性部分は、基本的にいかなる抗原性物質も含み 、限定するものでないが、それにはペプチドやタンパク質、グリコペプチドやグ リコタンパク質、ホスフォペプチドやホスフォタンパク質、リポペプチドやリポ タンパク質、カルボハイドレート、核酸および脂質がある。APC標的抗原は1 以上の抗原性部分を含むと共に、1以上の標的部分を含む。さらに、これらの部 分はいくつかの状態において機能的に連結される。例えば、“T”が標的部分、 “Ag”が抗原性部分を表すとすると、本発明のAPC標的抗原は下記のように 示される。 Ag − T; T − Ag; T1 − Ag − T2; T1 − [Ag]n − T2 (式中、[Ag]nは多数の抗原を表す) 上記した一般式の例には下記のものを含む。 Ag − C5aアゴニスト ペプチド; IFNγペプチド − Ag; IFNγペプチド − [Ag]n − C5aアゴニスト ペプチド 本発明の他の点によると、本発明のAPC標的抗原を用いるための方法が提供 される。それには、標的リガンドで抗原提示細胞を活性化する方法および抗原提 示細胞仲介免疫応答をその応答が望まれる対象において誘発する方法が含まれる 。このような処置の必要な患者を免疫化またはワクチン接種する一般的方法、お よび研究手段としての利用または診断目的のための前決定抗原に特異的な抗体を 産生する方法は、本発明の範囲内にあると考えられるべきである。 本発明の組成物および方法の数多くの特徴および利点は、以下に詳細に記述さ れる。 図面の簡単な説明 図1は、表示したペプチド構成体で免疫されたマウスにおいて産生した抗体力 価を表すグラフである。放射免疫検定法で測定され、125I−ヤギアンチ−マウ ス抗体結合の量と、MUC1エピトープペプチドでコートされたミクロタイター ・ウエル中でインキュベートされたマウス血清の希釈ファクターとの関係を示す 。 図2は、ペプチド3(YKQGGFLGLYSFKPMPLaR)および4( YSFKPMPLaRKQGGFLGL)によって免疫される前と後に採取され たマウス血清における抗体力価の増加を表すグラフである。放射免疫検定法で測 定され、125I−ヤギアンチ−マウス抗体結合の量と、MUC1エピトープペプ チドでコートされたミクロタイター・ウエル中でインキュベートされたマウス血 清の希釈ファクターとの関係を示す。ペプチド3および4は、2つの部分、標的 リガンドおよび免疫反応が望まれる抗体を含む。 図3は、ペプチド3(YKQGGFLGLYSFKPMPLaR)で免疫され た後のマウスにおいて産生する抗体クラスおよびサブクラスの力価を表す。家兎 アンチ−マウスIgA、IgG1、IgG2a、IgG2b、IgG3およびI gMを用いてELISAで測定され、ヤギアンチ家兎コンジュゲート・ペルオキ シダーゼで処理され、405nmでモニターされたp−ニトロフェニルホスフェ ート開裂を用いて検定された。 図4は、ペプチド3(YKQGGFLGLYSFKPMPLaR)で免疫され たマウスからの血清における抗体サブクラスの結合特異性を表すグラフである。 MUC1エピトープペプチドでコートされたミクロタイター・ウエルに対する結 合および家兎アンチマウスIgG2a、IgG2bまたはIgMでの検定を用い てELISAにより測定され、ヤギアンチ家兎コンジュゲート・ペルオキシダー ゼで処理され、405nmでモニターされたp−ニトロフェニルホスフェート開 裂を用いて検定された。 発明の詳細な説明 ワクチンおよび他の免疫刺激剤を開発するのに主な障害は、抗原提示細胞によ り容易に取り込まれ、保持されるべきいくつかの抗原の無能力である。APCに よる抗原の取り込みは、効果的な免疫応答を刺激するために必須のステップであ る。なぜなら、抗原がAPCにより保有され、主要組織適合抗原遺伝子複合体( MHC)と共にAPCの表面に提示された後においてのみ、免疫系は抗原を認識 するからである。 樹状細胞、単球、マクロファージおよびB細胞を含むAPCが、免疫応答を仲 介する多くの分子にとっての機能的レセプターを有していることは知られている 。本発明において、これらのレセプターに結合するリガンドが弱い免疫原性抗原 にコンジュゲートされ得ること、例えば、APCの抗原提示経路に抗原を運び、 APCの抗原提示能力を同時に活性化するようにすることを発見した。このよう に、これらのコンジュゲートは、APC表面におけるレセプターに結合し、生物 的シグナルを導入し、そしてAPCにより内面に取り込まれる。これによって、 コンジュゲートの抗原性部分が、APCの同時活性化と共にAPCの抗原提示経 路に 運ばれる。 上記のコンジュゲートは、“分子アジュバント”または“APC標的活性化抗 原”と本明細書では言及されることがある。本発明のAPC標的活性化抗原は抗 原提示細胞の1以上のタイプにより仲介される免疫応答を誘発するように設計さ れている。従って、APC標的活性化抗原は、選択された抗原提示細胞タイプの 少なくとも一つの特徴的決定因子に特異的に結合する標的化および活性化部分に 連結する少なくとも一つの抗原性部分を含んでいる。この結合はAPC標的抗原 の内部化によりなされ、APC表面での抗原部分の提示をもたらす。本発明の目 的において、“抗原性部分”は、免疫応答を生じることが望まれているいかなる 物質をも意味する。選択された抗原性部分は、通常の手段で免疫応答を誘発し得 ることもあり、し得ないこともある。 用語“決定因子”は、何かの本質を同定または決定する因子を与えると云う広 い意味で用いられる。抗原提示細胞について用いられたときは、“決定因子”は 、本発明の分子アジュバントの標的リガンド部分による特異的結合に関与する抗 原提示細胞上の部位を意味する。 用語“特徴的決定因子”は、抗原提示細胞の特定の集団を同定し、それを他の 抗原提示細胞の集団と識別するのに働くエピトープ(またはエピトープのグルー プ)を意味する。細胞関連決定因子には、例えば膜結合タンパク質またはグリコ タンパク質などの細胞膜成分、細胞表面抗原、組織適合性抗原または膜レセプタ ーが含まれる。 用語“特異的結合”は、標的リガンド部分と本発明によって活性化しようとす る抗原提示細胞集団の特徴的決定因子との相互作用を意味し、他の細胞に存在す る決定因子を実質的に除外する。 本発明の例示的組成物を合成し、その物が上述のメカニズムに合致してAPC 仲介免疫応答を誘発することを示す。例えば、抗原性エピトープは、多くのAP C類の表面に存在するC5aレセプターに結合し得るC5aデカペプチドアゴニ ストのアミノ末端にコンジュゲートした。このようなC5aアゴニストにコンジ ュゲートしたヒトMUC1(細胞表面関連ムチン)のエピトープを接種したマウ ス は、MUC1エピトープに対する明確な抗体力価を示し、これは、イソ型のIg G2aおよびIgG2bを有する特異的抗体の高力価を含む。(1)MUC1エ ピトープのみ、(2)C5aアゴニストのみ、(3)非コンジュゲートMUC1 エピトープおよびC5aアゴニストを共に、(4)MUC1エピトープにコンジ ュゲートしたC5aアゴニストをC5aの生物活性をブロックするような方法で 接種したマウスは、顕著な特異的免疫応答を表さなかった。これらの結果は実施 例1に詳細に述べる。同様の結果がC5aアゴニストの12kDaポリペプチド 、血清アミロイドA(SAA)に対するコンジュゲートで観測され、これを実施 例2に詳記する。これらのデータは本発明の実行可能性を表しており、これは、 抗原をAPCに運び、同時にリガンド部分によるAPCを活性化するように、レ セプター結合リガンドの使用することである。 以下に詳細を述べるように、C5aレセプターはAPCで発現される多くのレ セプターの一つにすぎない。本発明は、APCにおけるシグナル形質導入を仲介 する他のレセプターに対する選択性を有する種々のリガンドの使用を含む。この リガンドは、生じた免疫応答の本質に影響するC5aアゴニスト、すなわち液素 性、細胞性、Th1、Th2などと共に、あるいは単独で用いられる。ワクチン および他の免疫治療剤は、かかる標的部分からつくられ、この部分はAPCの特 殊な集団に対する抗原部分を標的とし、これらまたは他の種々の免疫調節経路に 関与する細胞を同時に活性化するように働く。 本発明の標的抗原の製造および利用についての好ましい実施態様は、以下に詳 記する。特殊な化合物や試薬について記述しても、それは説明の目的のためであ って、本発明を限定するものではない。特別に記載しない生物的、分子的または 組み換えのDNA技術は標準的な方法で実施される。これは、例えばAusubel et al.,“Current Protocols in Molecular Biology,”John Wiley & Sons,Inc. ,1995に一般的に記載されている。 I.APC標的活性化抗原の製造 A.成分の選択 抗原提示細胞はその表面に既知リガンドについて種々のレセプターを有する。 リガンドのこれらレセプターとの結合は免疫または耐性応答を刺激するシグナル 形質導入をもたらす。これらのレセプターの多くは細胞中に内部化され、リサイ クルすることが知られている。他のものも同じことをすると考えられている。こ のように、これらのレセプターは、APCに抗原を運び、同時にシグナルを活性 化するのに理想的な標的である。 上記したようにAPCはいくつかの細胞タイプを含み、それらにはマクロファ ージ、単球、樹状細胞、B細胞、いくつかのT細胞および他のあまり特徴化され ていない細胞がある。APCのこれらの相違するクラスは免疫応答の相違するタ イプを生じ得ると考えられている。従って、APCの特殊な集団に普遍的である レセプターを標的とすることにより、特定の希望する免疫応答が得られるであろ う。本発明において標的として考えられるレセプターの例示およびその選択根拠 を下記する。これらのAPCレセプターは、下記の評価基準に基づき本発明にお ける使用にとって特に適当である。それらはAPC上で発現するレセプターであ る;レセプターはリガンドとの結合に際して内部化される;レセプターは細胞内 にこれらの細胞による抗原処理・提示に影響するシグナルを伝達し得る;レセプ ターのいくつかはTh1タイプ細胞性応答のシグナル化に関与すると考えられて おり、また他のものはTh2タイプ液素性応答を生じると予測されている。下記 の例示は、本発明の実施に望ましい標的レセプターの型を制限的に示すものでな く、単に代表例を挙げるだけである。他のレセプターまたは抗原提示細胞の他の 細胞−表面特徴的決定因子が本発明の標的抗原についての標的として用いられる 。レセプターおよび他の特徴的決定因子は免疫応答に直接的に関与することを要 しない。 C5aレセプター。このレセプターは本発明での使用に好ましい。これはPM N、マクロファージ、樹状細胞、平滑筋細胞およびいくつかのマスト細胞に存在 する。多くの生物活性がC5aによるものであり、主に炎症および免疫応答に関 連している。好ましい実施態様によると、本発明は標的リガンドとしてのC5a の能力に基づいている。この能力は、その同族レセプターに特異的に結合し、マ クロファージ、単球、樹状細胞などの抗原提示細胞をGタンパク質仲介シグナル 伝達経路を通して活性化するものである。シグナル形質導入に続いて、レセプタ ー/リガンド複合体が内部化される樹状細胞の場合、C5aがTh1タイプ応答 を引き起こすことを明らかにする。 IFNγレセプター。インタフェロンγレセプターは、マクロファージ、単球 、樹状細胞、他のAPC、いくらかのB細胞、線維芽細胞、上皮細胞、内皮およ び結腸癌細胞で発現される。このレセプターへのINFγ結合は、マクロファー ジおよび樹状細胞の活性化、B細胞の分化、および多くの細胞タイプでのMHC クラスIおよびクラスII分子の発現を誘発する。レセプターはシグナル形質導入 経路に関与する。IFNγは活性T細胞によって体内で、特にTh1タイプ応答 の生成の際に、主に産生される。これはまた、MHCクラスI関連抗原の認識に 続いてCD8+細胞毒性Tリンパ球によって、およびTNFαや細菌産物で刺激 されたナチュラル・キラー細胞によっても産生される(Barclay et al.1993)。 CD21(C3dレセプター)。CD21はC3d補体フラグメントのレセプ ターである。これはEpstein−Barrウイルスのレセプターであり、重要なイン タフェロンαレセプターのようでもある(Barclay et al.、前出)。CD21は 、B細胞、小胞性樹状細胞、他のAPC、咽頭および頭部の上皮、およびいくつ かの胸腺細胞で発現される。これは、B細胞の活性化および増殖にシグナル形質 導入メカニズムを通して関与し、これらの細胞による抗原提示活性における増加 に関連している。 CD64(FcγRIレセプター)。CD64は、IgGに高い親和性のレセ プターであり、単量体IgGに結合する唯一の既知レセプターである(Barclay et al.、前出)。このレセプターは、マクロファージ、単球および他のIFNγ 処理の免疫細胞集団にみられる。IgG1結合部位はCH2ドメインに存在する 。IFNγはこのレセプターの発現を高く調節し、該レセプターは抗体依存細胞 仲介細胞障害反応およびこれらの細胞による食細胞性活性に関与する。 CD23(FcεRIIレセプター)。CD23はIgEに低親和性のレセプタ ーである(好塩基球およびマスト細胞にみられる高親和性IgEレセプターに関 係しない)。これは、いくつかのB細胞集団、マクロファージ、好酸球、血小板 および樹状細胞上にみられる(Barclay et al.、前出)。CD23はマクロファ ージおよび好酸球によるIgG依存細胞仲介細胞障害および食作用を仲介し、I gE免疫複合体の結合は、P59fynチロシンキナーゼを含むシグナル形質導 入メカニズムを通して、いくつかのAPCによる抗原処理・提示の効率を増加す る。 上記したように、本発明のAPC標的抗原は、少なくとも一つの抗原性部分と 少なくとも一つの標的部分を含む。標的部分は、APC上の選択されたレセプタ ーについての自然発生リガンドあるいはかかるリガンドの同族体や誘導体から誘 導することができる。例えば、C5aレセプターは本発明の実施における使用に 好ましいレセプターである。自然発生C5aは、本発明のAPC標的活性化抗原 における標的部分として用いられる。しかし、生来のC5aは、望ましくない副 作用であるかも知れない無数の前炎症応答を誘発し得るので、標的部分としての 使用に好ましくない。本発明の特に好ましい実施態様では、応答選択方法におい てC5aレセプター結合およびシグナル形質導入が可能であるC末C5aアゴニ スト同族体が用いられる。このようなアゴニストは米国特許出願08/299, 285に一般的に詳記されており、この全開示を本明細書に合体する。 本発明での利用に好ましいC5aC末デカペプチドアゴニストの例は、YSF KPMPLaRである。このデカペプチドは自然発生C5aの強力なアゴニスト であり、その小さいサイズから合成が容易で溶解性があるので、自然発生C5a よりも好ましい。さらに、これらの立体配座的に片寄ったタンパク質は、血清カ ルボキシペプチダーゼ消化に対して安定であり、一定レベルの生物選択性を発現 し、無胸腺マウスにおいて高濃度で非毒性であることを示す。 自然発生インタフェロンγのペプチド同族体も本発明における利用が考えられ る。IFNγのアミノ末39アミノ酸に対応するペプチドが生来のIFNγと結 合について競合することを示す。このドメインに対する抗体は生物活性をブロッ クし、初めの10アミノ末残基の除去は生物活性を喪失せしめる。このことは、 IFNγの、この同族レセプターとの結合が分子のこの部分により仲介されるこ とを示唆している。従って、APC発現IFNγレセプターを発現するAPCに 抗原を運ぶのに、このドメインに基づくペプチドを用いることが考えられる。こ の点について、ヒトおよびマウスIFNγは絶対的に、結合および活性において 特異的な種であることに注意すべきである。このように、マウスにおけるAPC 仲介免疫応答を刺激するには、マウスペプチドが用いられ、同様にヒトにおける APC仲介免疫応答を刺激するためには、ヒトペプチドが用いられる。マウスI FNγ39アミノ酸ペプチド同族体は以下の配列からなる。 HGTVIESLESLNNYFNFFGIDVEEKSLFLDI WRNWQKDG ヒトIFNγ39アミノ酸ペプチド同族体は以下の配列からなる。 QDPYVKEAENLKKYFNAGHSDVADNGTLFLG ILKNWKEE 本発明の使用に考慮される他のリガンドは補体のC3dG成分である。この成 分は、C3d前駆体(C3の955−1305残基;Swissprot accession p010 24)からタンパク質分解性開裂により誘導される348残基フラグメントである 。C3dGはC3d(1002−1303残基)とC3g(955−1001残 基)とに変換し得る。C3dGおよびC3dは非アクチベーター表面に関連し、 マクロファージおよび他抗原提示細胞による食作用のためのオプソニンとして働 く。Cd21はC3dGおよびC3dレセプターである。 上記したリガンドは、本発明の実施に好ましいリガンドのタイプを例示したも のである。しかし、他のリガンドも本発明のAPC標的抗原の標的部分として用 い得ることは、当業者に理解できるであろう。それらには、既知のリガンドおよ び今後発見あるいは開発されるリガンドが含まれる。抗体およびそのフラグメン トもAPC特異細胞表面抗原を標的するのに用い得る。 本発明の抗原性部分として選択される抗原のタイプは、免疫応答または抗体産 生を希望するすべてのペプチド、ポリペプチドまたはその誘導体であり得る。そ れには、限定するものでないが、ペプチド、ポリペプチド(すなわちタンパク質 )およびグリコペプチド、ホスホペプチドなどの誘導体が含まれる。レセプター 標的部分とコンジュゲートし得る合成ペプチドおよびポリペプチド誘導体や同族 体、あるいは他の類似の化合物が本発明で使用され得る。さらに、これらのペプ チド、タンパク質および誘導体は、相違するタイプの免疫応答を生むために単一 のエピトープまたは複数のエピトープを含み得る。実際、タンパク質全体が標的 部分にコンジュゲートすると、このタンパク質は多数のエピトープを含むようで あり、このエピトープが溶媒条件の依存性およびタンパク質の2次的および3次 的構造に対するその作用を変化せしめ得る。カルボハイドレート、核酸および他 の非タンパク物質も抗原性部分として用い得る。これらの物質のペプチドおよび タンパク質標的部分への結合について既存の方法が用いられる。 本発明の好ましい実施態様において、抗原性部分は現在用いられている免疫条 件で弱い抗原性または非抗原性である物質を含む。多くの腫瘍関連抗原は、抗原 も正常細胞により発現されるので、このカテゴリーに入る。従って、これらの分 子に対する免疫耐容性が該抗原に対する応答を刺激するのを困難にしている。こ のカテゴリーに入る他のタンパク質は、一つの種(例えばヒト)から自然発生の タンパク質、他種で抗体を産生するのが望まれるが、他種での抗体産生が起きに くいものであるタンパク質を含む。 一つのよく特徴の分かった腫瘍抗原は、種々のアデノカルチノーマ、例えば肺 癌、膵癌、乳癌および前立腺癌によって高く過発現され、かつ識別的にグリコシ ル化される細胞表面関連ムチンである。アデノカルチノーマによるMUC1の異 常なグリコシル化は、このコアタンパク質へのある種の血液グループカルボハイ ドレート抗原の追加、および正常の上皮細胞により産生されるこのタンパク質の 形態に露出されないコアタンパク質上のモノクローナル抗体で検出されているエ ピトープの露出をもたらす。ヒトムチン−1(MUC1)の全長cDNA配列は 、いくつかの明白なドメインを有する平均の長さ約1200のアミノ酸(タンデ ム繰り返し対立遺伝子による)を有するコードされたタンパク質を現す。明白な ドメインは、アミノ末シグナルペプチド、変性配列を含むいくつかの繰り返しに は さまれた多様な同一20アミノ酸タンデム繰り返しでつくられる大きいドメイン 、31アミノ酸の疎水性のスパンドメイン、カルボキシル終末における69アミ ノ酸の細胞質ドメインである。MUC1について今日記述されている最もよく特 徴の明らかな腫瘍関連エピトープはタンデム繰り返しドメインである。これには カルボキシレート構造およびタンパク質構造が含まれる。MCU1腫瘍関連エピ トープはよく特徴化されており、それで、既存の方法を用いて腫瘍ワクチンを産 生するのに使用することが提唱されている。本発明の例示的な組成物は、強力な 腫瘍ワクチンとしての本発明の可能性を表すために、下記に記述されるように本 発明のAPC−1標的抗原の抗原性部分として、MUC1エピトープを含む。 H−2KbタイプのクラスI分子に結合すると予測されるMUC1エピトープ は、YKQGGFLGLのMUC1の近接膜領域に配列相同を有する。 MUC1タンデム繰り返し体は配列GVTSAPDTRRAPGSTAPPA Hを有する。 本発明のAPC標的抗原を含む成分は個々につくり、次いでコンジュゲートす ることができる。例えば、上記のC5aアゴニストなどの小さいペプチドアゴニ ストは、ペプチド合成方法によりつくられて、自然発生の生物源から精製された タンパク質とコンジュゲートされる。他方、組み換え法による発現用につくられ たタンパク質が用いられ得る。さらに、ペプチド成分含有の標的抗原(すなわち 、ペプチドレセプターリガンドにコンジュゲートしたペプチド抗原性エピトープ )は、既知の方法により、さらに詳細に下記するペプチド合成化学によりタンデ ム中に合成され得る。最後に、2種の大きいポリペプチド部分(すなわち大きい リガンドに結ばれた大きいポリペプチド抗原)を含む本発明の標的抗原は、組み 換え技法によってつくることができる。例えば2つの成分をコードするDNA分 子は、組み換え手段により一緒に連結され、次いでコンジュゲート融合タンパク 質として発現される。これら種々のタイプの組成物をつくる方法はさらに後に詳 記する。 B.ペプチド 本発明に必要なオリゴペプチドは、既存のペプチド合成法に合わせて、1以上 のアミノ酸残基の縮合を経て種々のペプチド合成法によって製造される。好まし くは、ペプチドはApplied Biosystems Model 430Aペプチド合成機(Applied Bio systems,Foster City,CA)で行われるような標準的固相法によって合成される 。ペプチドおよびペプチド様体を合成する他の方法は、固相法または液相内であ って、既存の技術でよく知られている。固相合成が用いられたときは、C末アミ ノ酸は不溶性のレジン支持体に連結しており、この支持体はC末アミノ酸中のカ ルボキシル基と反応することにより引き離れ得る結合を生じることができるもの である。一つの好ましい不溶性レジン支持体は、p−ヒドロキシメチルフェノキ シメチルポリスチレン(HMP)レジンである。他の有用なレジンには、限定す るものでないが、いくつかのN−メチル含有ペプチドの合成のためのフェニルア セタミドメチル(PAM)レジン(このレジンは固相合成のBoc法と共に用い られる)、およびC末アミド基を有するペプチドをつくるためのMBHA(p− メチルベンツヒドリルアミン)レジンがある。 ペプチド合成過程において、分枝鎖のアミノおよびカルボキシル基は、よく知 られる保護基を用いて、必要に応じて保護/脱保護される。好ましい実施態様に おいて、Nα−アミノ基は、塩基活性9−フルオレニルメチルオキシカルボニル (Fmoc)基またはt−ブチルオキシカルボニル(Boc)基によって保護さ れる。Fmoc合成に合わせた側鎖官能基は以下のような保護基で保護され得る 。アルギニン(2,2,5,7,8−ペンタメチルクロマン−6−スルホニル)、ア スパラギン(O−t−ブチルエステル)、リジン(t−ブチルオキシカルボニル )、セリンおよびチロシン(t−ブチル)。ペプチドおよびその誘導体について の他の保護基を利用する修飾方法は当業者に明らかであろう。 C.タンパク質 本発明に使用される全長のタンパク質は既知方法に従って種々の方法で製造す ることができる。タンパク質は、適応な源、例えばヒトまたは動物の培養細胞ま たは組織から、ゲル濾過、イオン交換クロマトグラフィー、逆相HPLCおよび イムノアフィニティ精製法などの種々の方法によって精製される。しかし、サン プル中のタンパク質の量にしばしば限度があるので、従来の精製法が本発明にお いて好ましくないことがある。 タンパク質をコードする核酸分子の利用性が既存のビトロ発現法を用いて、タ ンパク質の産生を可能にする。例えば、cDNAまたは遺伝子は、適当なインビ トロ転写ベクター、例えばインビトロ転写のためのpSP64またはpSP65 にクローンされ、次いで適当な細胞フリー翻訳系、例えばコムギ胞芽または家兎 網状赤血球において細胞フリー翻訳がなされる。インビトロ転写および翻訳系は 市販されており、例えばPromega Biotech,Madison,Wisconsin or BRL,Rockvi lle,Marylandから得ることができる。 別法として、好ましい実施態様により、選択されたペプチドまたはタンパク質 は適当な原核生物または真核生物系での発現により産生される。例えば、本発明 のペプチドまたはタンパク質成分をコードするDNA分子または全合成標的抗原 は、E.coliなどの細菌細胞における発現に適したプラズマベクター中に、ある いは昆虫細胞における発現のためのバキュロウイルスベクター中に挿入される。 これらのベクターは、宿主細胞におけるDNA発現に必要な調節エレメントを含 有する。このエレメントは宿主細胞におけるDNA発現が可能なように位置され ている。発現に必要なこのような調節エレメントには、プロモーター配列、転写 開始配列および選択的にエンハンサー配列がある。 組み換え原核生物または真核生物系において遺伝子発現により製造されたペプ チドおよびタンパク質は、既知の方法によって精製される。好ましい実施態様に おいて、市販の発現/分泌系を用いることができ、それによって組み換えタンパ ク質が発現され、次いで宿主細胞から分泌され、培養地から容易に精製される。 発現/分泌ベクターを用いないときは、組み換えタンパク質に特異的に結合する 抗原との免疫性相互作用によるなどのアフィニティ単離によって、組み換えタン パク質を精製する別の方法がある。これらの方法はペプチドおよびタンパク質を 単離するのに普通に使用される。 D.別個につくられたタンパク質および/またはペプチドの連結 別の実施態様において、本発明のタンパク質および/またはペプチド成分は別 個に合成され、次いで当業者に知られている標準的方法を用いて、コンジュゲー トされる。例えば、合成ペプチドは、m−マレイミドベンゾイル−N−ヒドロキ シサクシニミドエステル(MBF)を用いてタンパク質に化学的にカップルされ る。この試薬は、ペプチド中のアミノ−およびカルボキシ−末チオール基をタン パク質中のリジン側鎖とクロス連結する。別法として、合成ペプチドは、普通の クロス連結剤であるグルタルアルデヒドを用いてタンパク質にカップルされ得る 。ペプチドをタンパク質に化学的にカップルする他の方法は、カルボジイミドお よび1−(3−ジメチルアミノプロピル)−3−エチルカルボジイミドメチオジ ド(EDC)の使用を通してである。実施例2に詳記するように、この方法はC 5aC末デカペプチド同族体を血清アミロイドA(SAA)にコンジュゲートす るのに用いられた。2種のタンパク質を一緒に結び付ける方法も利用できる。 本発明のペプチドおよびタンパク質は、上記した方法で製造され、標準的な方 法で分析される。例えば、既知の方法に従って、これらのペプチドおよびタンパ ク質は、アミノ酸配列分析、マススペクトル分析またはアミノ酸組成分析にかけ られる。 E.発明の一般式および例示的組成物 本発明のAPC標的抗原は、1以上の抗原性部分および同時に1以上の標的部 分を含有する。さらに、これらの部分はいくつかの方法で機能的に連結すること ができる。例えば、“T”が標的部分、“Ag”が抗原性部分を表すとすると、 本発明のAPC標的抗原は下記のように示される。 Ag − T; T − Ag; T1 − Ag − T2; T1 − [Ag]n − T2 (式中[Ag]nは多数の抗原を表す) 上記した一般式の例には下記のものを含む。 Ag − C5aアゴニスト ペプチド IFNγペプチド − Ag; IFNγペプチド − [Ag]n − C5aアゴニスト ペプチド 本発明の他の代表的組成物には次のものを含む: MUC1クラスI結合エピトープ−C5aアゴニストC末ペプチド、 ネズミまたはヒトIFNγペプチド−MUC1クラスI結合エピトープ、 ネズミまたはヒトIFNγペプチド−MUC1タンデム繰り返し、 MUC1クラスIエピトープ−C3dGペプチド、 SAA−K−Ahx−C5aC末ペプチド(Ahx=εアミノヘキサン酸)。 本発明のAPC標的活性化抗原が大きいまたは複合抗原の挿入に適用されるこ とは、当業者は分かるであろう。例えば、抗原と標的部分との間に“スペーサー ”(上記の例示的化合物におけるK−Ahxスペーサー部分など)を挿入するこ とでなされる。このような化学的修飾は生化学者にはよく知られている。 II.APC標的活性化抗原の使用 本発明のAPC標的活性化抗原はヒトおよび動物の臨床使用に広い可能性を有 する。上記したように、ワクチンおよび他の免疫治療薬の開発についての障害は 、特定の抗原が抗原提示細胞に取り込まれ、そして保持される能力を欠いている ことにある。本発明の組成物は、抗原提示細胞への抗原の運送を容易にし、その 際に運送メカニズム(例えば、標的部分として生物的シグナルを形質導入し得る レセプターリガンドの使用)が抗原提示経路を同時に活性化する。このように本 発明は、抗原提示細胞に存在するレセプターのためのリガンドに共有結合するペ プチド抗原または抗原性構造を特異的に標的とし得るワクチンまたは他の免疫治 療薬の開発を可能にする。選択性により、APCの特定の集団に結合し、それを 活性化するリガンドに連結した抗原は、免疫応答を生じるのみでなく、生じた免 疫反応の性質に影響を与えることができると考えられる。抗体をもたらす免疫応 答、細胞性、Th1またはTh2応答は、それぞれ選択的に生じる。ワクチンも また、このような標的部分の配列でもって開発され得る。この部分によってワク チンは、選択された抗原またはAPCのいくつかの集団に対する抗原を標的とし 、同時に種々の免疫調節経路に関与するこれらの、および他の細胞を活性化する 。 種々の特殊な抗原に対する抗体あるいは細胞仲介免疫応答を生じる能力は、広 い一般的な適用性があり、そして本発明のAPC標的抗原はこれらの目的につい て非常に有用であると考えられる。例えば、抗体反応が種々のウイルス性または 細菌性感染に対して保護し得ることが示されており、抗体がヒトまたは動物の生 活に悪影響を及ぼす種々の毒素または毒性化合物を不活性することが知られてい る。種々の細胞仲介免疫応答は、ウイルスまたは他の細胞内病原体に対する保護 を提供し、いくつかの抗腫瘍反応において何らかの役割を演じる。種々の抗原提 示細胞、および抗原を提示するためにこれらの細胞が刺激される状態(種々のリ ガンド−レセプター相互作用により仲介される共−剌激)が上記応答の本質を決 定づける主要な因子であると考えられる。 本発明の標的抗原は、癌関連抗原に基づく活性特異的免疫治療薬(すなわち癌 “ワクチン”)の開発において特定の利用性を有する。例えば、強い細胞仲介免 疫応答(Th1細胞および/または細胞毒性Tリンパ球を含む)の誘導が種々の 形態の癌に対する最も効果的な保護を提供する。本発明のAPC標的抗原を用い てワクチン化する戦略はこのタイプの応答を誘導するように設計される。この点 について、ある種のサイトカイン(IL−12、IFNγ)での刺激が特定の抗 原についてのTh1タイプ応答を、Th2タイプ応答よりも非常に上まわって誘 導することが知られている。 臨床使用される抗癌ワクチンの開発に向けた過程として、本発明の組成物は腫 瘍抗原でAPCの特定の集団を刺激し、抗腫瘍免疫応答の作用を測定する効果を 調べる研究手段として利用される。この点について、本適用が特定の腫瘍特異的 抗原Mucin−1のエピトープを含む標的抗原を例示することに注意すべきで ある。 腫瘍により産生された化合物と同様の化合物でもって患者を免疫化しようとす る従来の腫瘍ワクチンは、限定的な価値しかないことは知られており、おそらく 進行する腫瘍がそれぞれの宿主において免疫原性の欠如のために選択されたこと (例えば、宿主が存在する腫瘍抗原に耐容性である)によるのであろう。このよ うに、効果的な腫瘍ワクチンを製造しようとの試みの主要な一つは、腫瘍関連抗 原に対する免疫的耐容性に反作用する薬剤を産生することである。上記のAPC 標的抗原の一つの目的は、免疫化個体にその腫瘍に対する応答を誘導することで あり、この応答は同種移植の拒絶があった個体においてみられるものと類似のも のである。換言すると、最終目標は、腫瘍を破壊し得る腫瘍に対する自己免疫反 応を誘導することである。腫瘍抗原に対する耐容性を調節する免疫的パラメータ ーはよく分かっていない。しかし、本明細書に記載の組成物は、この耐容性に反 作用する可能性を有し、そして腫瘍拒絶を仲介する特異的免疫応答を誘導する。 本発明の標的抗原は、免疫診断薬または免疫治療薬として用いられる抗体の製 造に広い有用性がある。免疫診断の目的には、疾患または他の病的状態に関連す る生物的分子の検出および測定のための種々の定量的および定性的方法に広く用 いられる。よく理解されていないとの理由で、従来の手段を用いてある種の生物 分子に対する抗体を産生することはしばしば困難である。本発明の組成物は、弱 い抗原性または非抗原性物質に対する抗体を製造するために動物を誘導する別の 手段を提供する。この点についての本発明の組成物の利用性は、血清アミロイド −Aと関連づけて、下記の実施例2に明示する。体内におけるこのタンパク質の 出現および豊富さは、全身的な炎症ストレスに強く相関する。このストレスは定 量化するのが難しい状態である。SAAレベルについての定量的アッセイは、一 般的な全身的炎症の優れた指標と考えらえる。従って、ヒト以外におけるタンパ ク質に対する抗体を産生せしめることは利点がある。このタンパク質は、従来の 手段を用いては抗体を特に産生し難いものであることが知られている。実施例2 に記述したように、C5aペプチドリガンドにコンジュゲートしたSAAを含む 標的抗原は、コンジュゲート分子を注射されたマウスにおいて顕著な抗体応答を 生じた。同様に、所望の弱い抗原性または非抗原性成分を含む標的抗原は、免疫 診断薬としての利用のために、実験動物における特異的抗体を産生せしめるのに 使用される。 免疫治療薬として使用される抗体も本発明の組成物を用いて産生される。一つ の例として、局所的および全身的炎症応答を調節するために補体カスケードを低 調節または阻害し得る薬剤を開発することには、近年大きい関心がもたれている 。この目的のために、カスケードの初期で活性であるC3aコンベルターゼが補 体 阻害のための理想的標的を提供する。C3aコンベルターゼは、ペプチドC3を 2成分、C3aおよびC3bに開裂し、その結果を完了するためにC3における 開裂部位に到達し得なければならない。C3a−C3b開裂に向けられる抗体は 、C3aコンベルターゼが開裂部位に到達するのを阻止し、それによって補体カ スケードの初期過程を阻害するのに効果的であると考えられる。このような抗体 は、C3a/C3b開裂部位含有の短いペプチド配列を抗原性部分として含む本 発明の標的抗原を用いて産生され得る。この配列は、本明細書で例示したC5a C末デカペプチドアゴニストなどの適当な標的部分にコンジュゲートすることが できる。このようにして、有害な炎症状態の処置のための免疫治療薬(例えばC 3aコンベルターゼ活性を阻止する抗体)を産生するのに有用となるであろう。 下記の実施例は本発明をさらに詳細に説明する。これらの実施例は、本発明を 詳しく明示するためのものであり、いかなる意味においても限定を意図するもの でない。 実施例1 抗原提示細胞(APC)の採集と活性化およびマウスにおける免疫応答の刺激に ついてのムチンエピトープ(MUC1/C5aアゴニスト)コンジュゲートの評 価 C5aレセプターは、単球、マクロファージ、樹状細胞および他の細胞タイプ を含む数多くの抗原提示細胞に存在する。この実施例において、自然因子のC末 作用領域に対応するC5aデカペプチドアゴニスト同族体に機能的に連絡したム チンエピトープ(MUC1)を含む合成ペプチドについて、APCを活性化し、 それによってマウスでの免疫応答を刺激する能力が評価された。この評価は、抗 原提示細胞中で内部化し、再循環するC5aレセプターの既知性質に基づき、そ れでもって抗原を運送する理想的な候補物として作用し、同時にAPCにおける シグナルを活性化する。C5aレセプターはマクロファージ、単球および樹状細 胞上で特に共通であるので、C5aレセプターを結合するC5aアゴニスト同族 体の使用はこれらのAPCの優先的な活性化をもたらすと考えられる。i.略号。 特記しない限り、アミノ酸残基についての単一文字表記として次のも のを用いる。アラニンはA、アルギニンはR、アスパラギンはN、アルパラギン 酸はD、システインはC、グルタミンはQ、グルタミン酸はE、グリシンはG、 ヒスチジンはH、イソロイシンはI、ロイシンはL、リジンはK、メチオニンは M、フェニルアラニンはF、プロリンはP、セリンはS、スレオニンはT、トリ プトファンはW、チロシンはY、バリンはV。大文字はL−アミノ酸異性体を、 小文字はD−アミノ酸異性体を表す。ii .ペプチド合成、精製および特徴化。 下記のペプチドは、標準的固相法により Applied Biosystems(Foster City,CA) model 430 Aペプチド合成機で合成され 、前に記述されている特徴(7)が明らかにされた。 (1)ヒトムチン−1(MUC1)の抗原性“近接膜”(JM)エピトープ、Y KQGGFLGL; (2)C5aC末デカペプチドアゴニスト同族体、YSFKPMPLaR; (3)JMエピトープがアミノ末に位置し、C5aペプチドがカルボキシル末に 位置する合成ペプチド、YKQGGFLGLYSFKPMPLaR; (4)MUC1のJMエピトープがカルボキシ末に位置し、C5a同族体がアミ ノ末に位置する合成ペプチド、YSFKPMPLaRKQGGFLGL。 ペプチド3はC5a生物活性を保持し、ペプチド4はその活性を保持していな い。何故ならC5a同族体の生物学的に重要なカルボキシル末端はムチンエピト ープの存在によりプロックされているからである。ペプチド4は、免疫目的のた めにこれらのペプチドの効力に対するC5a生物活性の重要性を決定づけるのに 対照として働く。 合成は、O−ヒドロキシメチルフェノキシメチルポリスチレン(HMP)レジ ンで0.25mmolの規模でおこなわれた(0.88meq/g置換)。Nα− アミノ基を塩基活性9−フルオレニルメチルオキシカルボニル(Fmoc)基で 保護した。側鎖官能基を次のように保護した。Arg(Pmcまたは2,2,5, 7,8−ペンタメチルクロマン−6−スルホニル)、Asp(Ot−ブチルエス テル)、Cys、GlnおよびHis(Trtすなわちトリチル)、Lys(B ocすなわちt−ブチルオキシカルボニル)、SerおよびTys(t−ブチル) 。合成は、C末残基(Nα−Fmoc−L−Arg(Pmc))をHMPレジン に過剰のN−N’−ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)および1−ヒド ロキシベンゾトリアゾール(HOBT)の存在下に、カップリング触媒として4 −ジメチルアミノピリジン(DMAP)と共にカップリングすることで始めた。 ペプチド鎖伸長はNMP中の50%ピペリジンでの反復Fmoc脱保護により、 次いで2−(1H−ベンゾトリアゾール−1−イル)−1,1,3,3−テトラメ チルウロニウム・ヘキサフルオロホスフェート(HBTU)の存在下でのレジン カップリングによって遂行された。 レジンからの側鎖の脱保護および開裂は、一段階アセトリシス反応において、 84%トリフルオロ酢酸(TFA)、6%フェノール、2%エタンジチオール、 4%チオアニソールおよび4%水の溶液中で1.5時間、室温でペプチド−レジ ンを撹拌することによりなされた。遊離ペプチドはこの溶液から冷ジエチルエー テルを加えることにより沈澱した。混合物をscinteredガラスBuchnerろうと( 中 程度多孔)で濾過し、ペプチド/レジンを冷エーテルで2回洗って、チオール・ スカベンジャーを除去した。ろうと中のペプチド/レジンを10%酢酸20−3 0mlアリコットと共に撹拌し、次いで濾過することによりペプチドを抽出した 。抽出アリコットを合わせ、凍結し、乾燥凍結すると、粗製ペプチドの粉末が得 られた。 C18−結合シリカを充填したカラム上で予備的分析的逆相HPLCでペプチド を精製した。この方法の詳細は(4)に記載されている。すべてのペプチドはア ミノ酸組成解析法および高速原子衝撃質量分析法(FAB−MS)によって特徴 が明らかにされた。iii .動物モデル。 本実施例で用いたマウスの種類は同系交配の雌6−12令の C57B16(H−2b)およびBald/c(H−2d)であり、Jackson labs (Bar Harbor,Maine)から入手した。H−2 haploタイプと異なるこれら の2種は、観察された抗体応答が1種または他種のマウスにおける抗原処理に重 要なMHCクラスIおよびクラスII分子のタンパク質配列を特徴とするユニーク 免疫原性エピトープの選択または生成の結果でないことを示すために本実施例で 用いた。これらの研究に選択したMUC1ペプチドは、C57B16マウスのH −2Kb分子に結合し得るモチーフを含んでいた。従って、このクラスI分子結 合モチーフ(Balb/c)を欠いた種類のマウスも、これらのペプチドの抗原 提示性に対するクラスI結合モチーフの比較寄与度を決定するために調べた。iv .免疫方法。 前免疫した血清をマウスから得、次いでRIBIアジュバント( MRL+TDM+CWS)(Sigma Immunochemicals)と共に表示するペプチド 100μgを腹腔内投与して免疫化した。同じ注射を用いて2週間隔で2回動物 の免疫を強化した。3回の免疫化後に血清を採取した(6週間目)。v.血清抗体応答の解析。 放射イムノアッセイのために、免疫化の前と後のいく つかの時点で、96−ウエルマイクロタイター・プレート(Dynatech Laborator ies,Inc.)でアンチペプチド抗体を測定した。ホスフェート緩衝塩液中の10 0μg/mlの適当なペプチドのpH7.4の溶液50μでプレートを一夜4℃ でコートした。PBS中の5%乾燥ミルクでpH7.4で少なくとも2時間イン キュベートしてウエルをブロックした。アンチペプチド抗体力価を血清の段階希 釈法を用いて測定した。pH7.4の0.05%Tween20含有のPBSで洗 浄緩衝液血清を希釈し、各希釈液50μlを37℃1時間インキュベートした。 ウエルから取り出し、PBS−Tweenで4回洗い、125I−ヤギ・アンチマ ウスAb50μl(1−2×104cpm/ウエル)を加え、1時間25℃でイ ンキュベートした。洗浄後に特殊放射活性をガンマ計量器(1272 CliniGamma,L KB)で測定した。 アンチペプチド抗体イソタイプ力価を96ウエルマイクロタイター・プレート で実施した酵素連絡イムノソルベントアッセイ(ELISA)により測定した。 pH7.4でPBS中の100μg/mlの適当なペプチドでコートし、一夜イ ンキュベートした。ウエルをPBS中5%乾燥ミルクでpH7.4で少なくとも 2時間ブロックした。アンチペプチド力価を上記した血清の段階希釈法を用いて 測定した。プレートを4回洗浄した後、家兎アンチ・マウスIgA、IgG1、 IgG2a、IgG2b、IgG3およびIgM(Zymed)の1:100希釈液 50μlを各ウエルに加え、25℃で1時間インキュベートした。プレートを洗 浄緩衝液で4回洗い、ペルオキシダーゼ(Zymed)にコンジュゲートした1:5 00ヤギアンチ家兎50μlを37℃で1時間インキュベートした。再び、プレ ートを洗浄緩衝液で4回洗い、10%ジエタノールアミン(Sigma)中の1mg /ml、p−ニトロフェニルホスフェート(Sigma)50μl、pH9.4を加え て、結合酵素を検出した。0.5M水酸化ナトリウム50μlの添加で反応を停 止し、吸収値(A405)をTitertek Multiskan(Flow Laboratories,Irvine,Sc otland)で測定した。vi .実験群。 実験群は下記の通りである。 A群.ペプチド(1)で免疫したマウス B群.ペプチド(2)で免疫したマウス C群.ペプチド(1)+ペプチド(2)で免疫したマウス D群.ペプチド(3)で免疫したマウス E群.ペプチド(4)で免疫したマウス 実験結果を図1および2に示す。図から分かるように、A、B、CおよびE群 のマウスは、MUC1エピトープ(A群)、C5aアゴニストペプチド(B群) 、MUC1エピトープとC5aアゴニストペプチド、但しコンジュゲートされて いない(C群)またはN末よりもむしろC末でC5aアゴニストペプチドとコン ジュゲートしたMUC1エピトープ(それによりC5a生物活性をブロックする )(E群)の接種に対する抗体応答に評価し得るほどの増加を生じなかった。本 発明のMUC1エピトープ/C5aアゴニストペプチドコンジュゲートを接種し たマウス(D群)のみが評価し得る抗体応答を生じた。さらに、この刺激は顕著 であった。この結果から、明らかなようにコンジュゲートMUC1エピトープ/ C5aアゴニストペプチドの接種がいずれかのペプチドの単独、両ペプチドを一 緒ではあるがコンジュゲートしないもの、反対方向でコンジュゲートされたペプ チドでの接種に比して、一般的免疫応答を刺激するのに非常に効果的であった。 これらの結果を基にいくつかの重要な結論が導かれる。Balb/cおよびC 57B16マウスのいずれもがペプチド3に対する抗体応答を表したことは、抗 原提示効果がMHChaploタイプにより制限を受けないことを示唆する。免 疫応答がペプチド4あるいはペプチド1および2でも生じないで、ペプチド3で 実質的な応答が起きたことは、作用がペプチドのC5a部分により仲介されるこ とおよび免疫応答が抗原ペプチドおよびC5a仲介活性シグナルの抗原提示細胞 への同時運送の結果であることを示唆する。 免疫マウスで産生されたアンチペプチド抗体のイソタイプが測定され(図3) 、IgM、IgG2aおよびIgG2bからなることが分かった。これは、免疫 原性ペプチドがT細胞依存応答を起こすことを示唆している。この応答は一般的 に抗原の処理および提示を必要とする。図4は、ペプチド3に対する抗体応答が 本研究の抗原部分であったMUC1エピトープに特異的な抗体を高率で含むこと を示している。 実施例2 APCの採取と活性化およびラットにおける免疫応答の刺激のための血清アミロ イドA/C5aペプチドコンジュゲートの評価 血清アミロイドAは、肝臓によって起こされる急性相ストレス反応タンパク質 である。他の急性相タンパク質と一緒に、SAAは保護手段として全身的炎症ス トレスに対する反応において分泌される。SAAは、定量化が非常に難しい現象 である一般的な全身的炎症の優れた指標であるので、興味深い。SAAの血清レ ベルは全身的炎症応答の上り下りに平行的に見られるので、このペプチドの血清 レベルの定量は炎症を知る効果的な手段を提供するであろう。これを遂行する一 つの方法は、ELISAアッセイなどの定量に用いられるであろうSAAに対す る抗体の開発である。しかし、SAAはそれに対する抗体を産生するのが特に難 しかった。この実施例では、C5aC末同族体コンジュゲートSAA(実施例1 )の抗原産生細胞の活性化およびラットにおける抗体反応の産生についての能力 を検討する。i.タンパク質およびペプチドの製造。 C末C5a同族体K−Ahx−YSFK PMPLaR(Ahxはアミノヘキサン酸であり、直鎖の脂肪族スペーサー部分 である)を実施例1のように製造する。脂肪族スペーサー部分は、重要なレセプ ター結合C5a同族体をアミノ末端についているかさばったタンパク質から分離 するために、導入される。 血清アミロイドAはC5aペプチド同族体に、下記の方法によりコンジュゲー トされた。SAA(100μg)を50倍モル過剰の水溶性カルボジイミド、1 −(3−ジメチルアミノプロピル)−3−エチルカルボジイミドメチオジイド( EDC)と、ホスフェート緩衝塩液200μl中で、pH7.5室温で30分間 反応せしめた。50倍モル過剰のペプチド(K−Asx−YSFKPMPLaR )および100倍モル過剰の塩基ジイソプロピルエチルアミン(DIEA)をこ の溶液に加えた。水を溶液に加えて、反応混合物を400μlとした。この溶液 を一夜室温で撹拌し、次いで凍結乾燥して乾燥粉末とした。粉末を水で適当な容 量に希釈し、動物に接種するのに用いる保存用混合物を製造した。ii .実験方法。 ホスフェート緩衝塩液中のSAA/C5aペプチドコンジュゲー トを含む接種をRIBIアジュバントと共に、あるいはアジュバントなしでラッ トの腹腔内に注射した。最初の注射から2および5週間後に強化注射が与えられ た。最初の注射から7週間後にラットを殺し、実施例1記載のように、アンチム チン抗体産生を血清力価から調べた。 顕著なアンチSAA抗体の産生がRIBIアジュバント添加および不添加のい ずれの接種のラット群においてもみられた。プレート・アッセイから溶出したア ンチSAA抗体のゲル電気泳動およびオートラジオグラフィーによる視覚化で、 アンチSAA抗体力価は、RIBIアジュバントなしのSAA/C5aペプチド コンジュゲートを接種したラットにおいて、アジュバントなしの同じ接種に比し て、基本的に同じであるか、またはやや高いようであった。このように、C5a ペプチド同族体を含む抗原性コンジュゲートは大きいタンパク質に対する抗体、 また実施例1に記載したような小さいタンパク質フラグメントに対する抗体を産 生するのに有用である。さらに、この方法を用いてアンチSAA抗体をうまく産 生し得ることは、弱い抗原性または非抗原性のペプチドまたはタンパク質に対す る抗体を産生する目的にとって特に意味がある。 実施例3 ヒトKappaレセプターの予測アミノ末領域からのペプチドκR(33−52)に 特異的な部位方向性中和抗体の産生および特徴化 ヒト・オピオイドペプチドホルモンのレセプターは多くの細胞タイプについて 記述されている。μ、κおよびδリガンドのレセプターは、正常の組織および細 胞ラインから誘導されたゲノムおよびcDNAライブラリーからクローン化され た。かなりの相同性がμ、κおよびδレセプターに存在しているが、レセプター のN末領域は例外である。ヒトKappaレセプターのN末領域(アミノ酸残基1− 100)は比較的親水性であり、細胞膜表面に露出されると予測される。20残 基ペプチド[κR(33−52)]が選択されて、ペプチド特異的ポリクローン 抗原に向けた位置をつくるのに用いられた(5)。 分子アジュバントを用いて家兎中にポリクローナル抗血清、κRエピトープに コンジュゲートしたC5a−アゴニストペプチドの製造方法を下記する。ヒトK appaレセプター(κR)の予測細胞外領域に生じた結果的ポリクローナル抗血清 の結合特異性および生物活性についても下記する。i.標的免疫原の構築。 立体配座的に偏在する補体フラグメント・アゴニスト同 族体ペプチド(YSFKPMPLaR)のN末に共有結合したκR(33−52 )(FPGWAEPDSNGSAGSEDAQL)からなるペプチド構築体は、 実施例1および以前に報告されている方法(7)によって合成された。ii .アンチ−κR(33−52)抗血清およびペプチド特異的ELISAの製造 完全フロイント・アジュバント(GIBCO,Grand Island,NY)中のFPGWA EPDSNGSAGSEDAQLYSFKPMLaR構築体500μgを皮下注 射して家兎を免疫化した。その日を0日とし、30日および60日に不完全フロ イント・アジュバントで強化注射を行った。血清を最初の免疫化から75日に採 取始めた。 アンチペプチド抗体の存在は、前に記述されているように(8)、遊離κR( 33−52)ペプチド利用のペプチド特異的ELISAを用いて測定した。アン チκR(33−52)および正常家兎γ−グロブリン(RGG)を使用に先立っ てタンパク質Aセファローズクロマトグラフィー(Sigma)(8)により精製した 。iii .細胞および培養条件。 神経芽細胞SK−N−SH(HTB11)、管状乳 房細胞癌腫T47D(HTB133)、Jurkat T細胞白血病(TIB1 52)、U937組織リンパ腫(CRL1593)、THP1ヒト単球(TIB 202)、EBV−形質転換B細胞SKW6.4(TIB215)および(TI B190)(American Type Culture Collection,Rockville,MD)を、10% 胎牛血清、25mMHEPES、1mML−グルタミン、2mMピルビン酸Na 、50Uペニシリンおよび50μg/mlストレプトマイシンを補充したDME MまたはRPMI1640中で培養した。ヒト・ノイロン前駆体細胞NT2(St ratagene,La Jolla,CA)を上記のように補充したOpti−MEM(Gibc o)中で培養した。すべての培養物を37℃で7.5%CO2の湿室中インキュベ ートした。 末梢血誘導の単核細胞は、正常な男女のボランティアから得て、Ficoll−Hy paque(tm)密度逐次遠心分離で単離し、次いで、プラスチック接着によりマ クロファージのために高められた。iv .フローサイトメトリー。 1%牛腓血清および0.1%ナトリウム・アジド( 染色緩衝液)を含むPBS中の細胞(1×106)の単色フローサイトメトリー は、30分間4℃で20%正常ヒト血清の存在下であらかじめ保った。細胞を洗 浄し、次いでアンチκR(33−52)またはRGGで30分間4℃でインキュ ベートし、洗い、次いでアンチ家兎IgGのPIコンジュゲート・ロバ(Fab ’)2フラグメント(Zymed,S.San Francisco,CA)でもって30分間40℃で ラベルした。二元色分析のために、FITCコンジュゲート・アンチCD3また はアンチCD14(Pharmingen,San Diego,CA)を第2段階に入れた。細胞( 1×104)をFACScan(Becton Dickinson,Mountain View,CA)で分析 し、前に記載のCell Questソフトウエアーでデータを解析した。v.細胞増殖の測定。 末梢血単核細胞を3H−チミジンでの培養基に2日目に入 れ、18時間後に細胞をガラス繊維フィルターに取り、シンチレーション・カウ ントにかけた。実験を3回行い、各サンプルを3回繰り返した。vi .IgG分泌の測定。 培養上清液中のIgGの比較レベルを前に記載(8)の 間接ELISAにより測定した。PBMC培養からの上清液を10日後に収集し 、IgGの存在について調べた。数字は3回サンプルからの平均CPM±標準偏 差を表す。実験は少なくとも3回行われた。vii .アンチ−κRペプチドアンチ血清の特徴化。 κR(33−52)YSFP MPLaR構築体で免疫化した家兎の血清および正常家兎の血清を、ELISA 中のプレート結合κR(33−52)を認識する能力について調べた。その結果 によると、κR(33−52)YSFPMPLaR構築体で免疫化した家兎から の血清は、用量依存的に遊離のκR(33−52)ペプチドに結合した。力価は 約105であった。一方、免疫していない家兎からの血清はこのタンパク質に結 合しなかった。免疫および非免疫家兎の血清細胞をタンパク質A−セファローズ ・クロマトグラフィーにかけ、κR(33−52)特異的抗体についてカラム溶 出液を調べた。その結果、遊離のκR(33−52)に結合したκR(33−5 2)YSFPMPLaR構築体で免疫した家兎のタンパク質A精製抗体は0.1 ng/ml以下の抗体濃度で検出された。他方、RGGは遊離ペプチドに結合し なかっ た。多くの採血からの結果によると、ED50力価は1−10ng/mlであった 。このことは、KR(33−52)YSFPMPLaRで免疫された家兎が高力 価のκR(33−52)ペプチド特異抗体を含有していたことを示す。viii .アンチ−R(33−52)抗体のヒトκR発現細胞との結合。 ポリクロー ナルアンチκR(33−52)抗体がκR発現細胞に結合しているかどうかを決 めるために、様々な単核細胞ラインおよび正常ヒト単核細胞について最初にκレ セプター特異的mRNAの存在をRT−PCRで調べた。ノイロン細胞ラインN T2、U937、Jurkat、T47D、正常ヒトPBMCおよび富化ヒトマクロ ファージから単離したRNAサンプルをクローン化κRおよびB−アクチンの3 '領域に特異的な5'−センスおよび3'−アンチセンス・プライマーでのRT− PCRにかけた。すべての細胞ラインまたは細胞フラクションは、T47D細胞 ラインを除き、用いたプライマー配列から予測されるように(5)、κレセプタ ー特異的PCR産生物にポジティブであった。 アンチκR(33−52)がκR特異的mRNA発現細胞に結合するかどうか を測定する実験がなされた。いくつかの細胞ラインについての単色フローサイト メトリー分析の結果を表2に示す。フローサイトメトリー測定は、マクロファー ジ(U937)、Tリンパ球(Jurkat)およびBリンパ球(SKW6.4および CESS)に代表されるヒト細胞ラインで行われた。結果によるとアンチκR( 33−52)はすべての3細胞タイプに結合した。アンチκR(33−52)は 正常RGG(MFI=38)に比して最も大きい程度に(MFI=231)U9 37細胞に結合した。ここで云うMFIは蛍光強度を意味する。Jurkatライン に対するアンチκR(33−52)とRGG結合の比較はMFIについて約3倍 の相違(MFI=18とMFI=6)を表した。同じ結果が2つのBリンパ球様 細胞ライン(SKW6.4とCESS)でも得られた。SKW6.4ラインに対す るアンチκR(33−52)およびRGG結合の比較はMFIについて約3倍の 相違(MFI=19とMFI=6)を表した。ノイロン細胞ラインもアンチκR (33−52)と特異的に結合し、RGGに比してMFIに3倍の相違を示した 。最後に、ヒト乳房癌腫細胞ライン(T47D)からのκR特異的mRNAの発 現の 欠如に基づいて、フローサイトメトリー分析により、この細胞ラインのアンチκ R(33−52)に結合する能力について調べた。T47細胞でのκR発現の欠 如は、アンチκR(33−52)とRGGがこれらの細胞にほとんど同じように 結合したことから確認された。ポジティブ対照として、アンチκR(33−52 )およびRGGについて追加のヒトマクロファージ様細胞ライン(THR1)に 結合する能力を調べた。この細胞ラインとのアンチκR(33−52)およびR GG結合の比較は、MFIについて顕著な相違(MFI=190とMFI=8) を表す。これらの結果からヒトκRに対するアンチκR(33−52)の特異性 が確認された。 無傷のヒトPBMCの分析は、これらの細胞が“κ−様”RについてのmRN Aを発現することを示した(5)。二色フローサイトメトリー分析を、アンチκ R(33−52)の正常ヒトマクロファージ(CD14+)およびTリンパ球( CD3+)との結合を調べるために用いた。マクロファージもTリンパ球アンチ κR(33−52)抗体に結合することが認められた。アンチκR(33−52 )およびRGGについてCD14+PBMCとの結合を調べた。その結果、アン チκR(33−52)は正常RGGに比してCD14+細胞に15倍強く結合し た(MFI=320とMFI=21)。アンチκR(33−52)はCD3+細 胞とも結合するが(MFI=19とRGGのMFI=3)、CD14+細胞より も小さい。この結果は、アンチκR(33−52)が正常PBMC誘導単核細胞 および単核細胞ラインと結合することを表している。これはκR−特異mRNA を発現する。ix .インビトロでのアンチκR(33−52)抗体によるリンパ球増殖のU50 、488H仲介抑制の中和。 公表の研究結果によると、インビトロ免疫応答のオ ピオイドペプチド誘発調節は特殊なレセプター−リガンド相互作用を介して起き る。特に、κR−選択アゴニストU50、488HはヒトPBMC培養によるS AC誘発リンパ球増殖を抑制することができる(6)。U50、488Hによる リンパ球活性の阻害がκR選択アンタゴニストnor−BNIによって逆転され ることも示されている。アンチκR(33−52)がκR選択アンタゴニストし て作用し、そしてU50、488仲介抑制を中和化できるかを決定するために、 PBMC培養物をSACおよびU50、488Hの添加に先立って種々の濃度の タンパク質A精製アンチκR(33−52)で前インキュベートした。U50、 488HはSAC誘発リンパ球増殖を用量依存的に抑制する(5)。最大の抑制 は、U50、488Hを濃度10-6Mで用いたときに得られた。PBMC培養物 を種々の濃度のアンチκR(33−52)(1−50μg/ml)と共に前イン キュベートし、次いでU50、488HプラスSACを加え、増殖を培養第3日 目に測定した。アンチκR(33−52)は、SAC誘発リンパ球増殖のU50 、488H仲介抑制を用量依存的に中和することが分かった。一方、正常RGG の同じ濃度ではκR選択アゴニスト仲介免疫抑制を阻害しなかった。 SACがTおよびBリンパ球の増殖を誘発することが知られているので、同様 の実験をT細胞マイトジェンPHAで行った。アンチκR(33−52)はマイ トジェン誘発T細胞増殖を抑制するU50、488Hの能力を中和することもで きた。U50、488H(10-6M)はPHA誘発T細胞増殖を85%抑制した 。この抑制はアンチκR(33−52)で細胞を予めインキュベートすることに より逆転される。正常RGGでのPBMCの前インキュベートはT細胞増殖のU 50、488H仲介抑制をブロックしなかった。 アンチκR(33−52)はリンパ球増殖を直接的に調節しないようである。 アンチκR(33−52)でのPBMCの共培養は、マイトジェンなしでは、培 地対照より以上に細胞を刺激しない。さらに、アンチκR(33−52)とPH AまたはSACとの併用は、マイトジェンのみのPBMC培養に比して細胞増殖 の増大をもたらさなかった。x.インビトロでのアンチκR(33−52)抗体によるIgG合成のU50、 488N仲介抑制の中和。 リンパ球増殖に加えてU50、488HはヒトPBM C培養におけるSAC誘導IgG合成の強力な阻害剤である(6)。アンチκR (33−52)がIgG合成の抑制を中和し得たかどうかを決定するために、P BMCをアンチκR(33−52)で予めインキュベートし、次いでU50、4 88HとSACを添加し、IgGレベルを10日目に測定した。その結果、U5 0、488Hは10-8Mおよび10-7MでIgG合成を夫々67%および85% 阻害した(5)。培養へのアンチκR(33−52)の添加はSAC誘発IgG 合成抑制を用量依存的に中和した。一方、正常RGGの同じ濃度では抑制の中和 化は認められなかった。 アンチκR(33−52)抗体の特異性を調べるために、PBMCを特異抗体 またはRGGと共にインキュベートし、次いでU50、488Hまたはμレセプ ター選択アゴニスト(DAGO)で共培養し、IgG産生をELISAで測定し た。その結果、アンチκR(33−52)は、U50、488HSAC誘発Ig G合成の仲介阻害を中和するが、IgG合成のDAGO仲介抑制を中和し得なか った。 このことは、結合リンパ球およびマクロファージに加えて、アンチκR(33 −52)がκR選択アゴニスト(U50、488H)の能力を中和し得るが、μ R選択アゴニスト(DAGO)に能力を中和し得ないことを表している。さらに 、抗体はリンパ球増殖および抗体合成に対する分化の両方において顕著な阻害を 示した。この結果はさらにヒトKappaレセプターについてのアンチκR(33− 52)の特異性を表す。 上記の抗体結合のデータから分かるように、κレセプター配列にコンジュゲー トした分子アジュバントのC5aアゴニスト形態を用いた家兎で生じた部位配向 ポリクローナル抗体は、ヒトκレセプターに特異的なmRNAを発現する正常な ヒト細胞および細胞ラインに結合することができた。ノイロン細胞ライン(NT 2)、正常血液誘導CD14+単球、単球様細胞ライン(U937およびTHP 1)、正常血液誘導CD3+T細胞およびT細胞ライン(Jurkat)、およ びヒトB細胞ライン(SKW6.4およびCESS)のフローサイトメトリー分 析は、すべてアンチκR(33−52)により特殊な状態で結合されることを示 した。アンチκR(33−52)は、ヒトκレセプターのmRNAを発現しない ことが測定された細胞ラインと結合しなかった。 アンチκR(33−52)は、リンパ球活性のκR選択的アゴニスト(U50 、488H)仲介阻害を特異的に中和することが分かった。抗血清は用量依存的 に次のもののU50、488H仲介阻害を中和することが分かった:1)SAC 誘発リンパ球増殖、2)PHA誘発リンパ球増殖、および3)SAC誘発IgG 合成。一方、SAC誘発IgG産生のDAGO仲介抑制はアンチκR(33−5 2)により影響されなかった。これらの結果は、この部位配向ポリクローナル抗 血清がPBMCについてのヒトκRと相互作用をすることを示唆する。この結果 から、ポリクローナルアンチκR(33−52)抗体はκRの露出N末領域と相 互作用をする。この抗血清はU50、488H仲介リンパ球活性を効果的にブロ ックするが、マクロファージまたはリンパ球を活性化しなかった。 アンチ−κオピオイドレセプター抗体は例を上記したが、C5aアゴニスト・ ペプチドのμおよび△特異的ペプチドに対応するペプチドとのコンジュゲーショ ンは、μおよび△エピトープに対する特異的抗体の生成を成功せしめる。 実施例4 エピトープC5aアゴニスト構築体とエピトープKLHコンジュゲートの免疫原 性の比較 下記の実験は、本発明の分子アジュバントの強さとペプチドエピトープに対す る免疫応答を高めるために広く用いられている方法とを比較するために、実施さ れた。マウスにおいてMUC1エピトープアゴニスト構築体およびキーホール・ リンペット・ヘモシアミン(KLH)に対する応答を直接的に比較した。結果を 表2に要約する。 a.血清をMUC1ペプチドに対し選別し、応答体の平均力価を示す。() 内は応 答体の数を表す。Ab力価は、特異活性が消失する直線領域内での血清希釈とし て定義される。 b.5匹のC57BL6マウスをYKQGGFLGLYSFKPMPLaRで免 疫化し、その強化をし、材料と方法の章に示すように血清を得た。応答体の標準 誤差はすべてイソタイプについて32%以下であった。 c.5匹のC57BL6マウスをYKQGGFLGLKLHで免疫化し、その強 化をし、材料と方法の章に示すように血清を得た。応答体の標準誤差はIgMに ついて25%以下、そしてIgG1について40%以下であった。 同様の実験を家兎において行った。家兎で用いた免疫原はκ−およびμ−オピ オイド、夫々FPGWAEPDSNGSEDAQLおよびGDLSDPCGNR TNLGGRDSLであった。相違する免疫原を含む2つの組成物を注射した家 兎で産生した血清抗体力価および抗体サブタイプを比較した。i.ペプチドコンジュゲート。 スペーサーとして作用するアラニン残基と共にエ ピトープのN末に合成的に加えたリジン残基を通して、エピトープをKLHにコ ンジュゲートした。この実験においてグルタルデヒドをコンジュゲーションに作 用せしめるために用いた。今一つの場合、実施例1に記載した固相ペプチド合成 的方法を用いて、エピトープをC5aアゴニストYSFKPMPLaRのN末に 連結した。ii .家兎についての免疫化方法。 コンピート・フロインド・アジュバント(GIBC O,Grand Island,NY)におけるエピトープ−KLHおよびエピトープ−YSF KPMPLaR構築体のいずれかの500μgを家兎に皮下注して免疫した。不 完全フロインド・アジュバントにおいて強化注射を30日および60日目に行っ た。血清を免疫後60日に採取した。iii .抗体測定。 ペプチドエピトープに特異的な家兎IgGの存在を前に記述さ れているように(8)ELISAで測定した。 エピトープC5aアゴニストで免疫した家兎は、オピオイド・レセプター・ペ プチドエピトープに特異的なIgGAbsを高力価で生成した。担体タンパク質 KLHにコンジュゲートとしたオピオイド・レセプター・エピトープで免疫した 家兎も、その注射した抗体特異的エピトープを高力価で産生した。これらの結果 は、デカペプチドC5aアゴニストが、非げっ歯類において誘発特異的アンチペ プチド抗体でエピトープにコンジュゲートした大分子量タンパク質、KLHと同 様に効果的であったことを表している。 参照文献 1.Rammensee et al.(1993)“Peptides Naturally Presented by MHC Class I Molecules,”Ann.Rev.Imm.11:213-244. 2.Ausubel et al.,“Current Protocols in Molecular Biology,”John Wiley & Sons,Inc.,1995. 3.Barclay,et al.,(1993) The Leucocyte Antigen Facts Book.Academic Pr ess,Harcourt Brace and Co.,London. 4.Ember,J.A.,Sanderson,S.D.,Tayor,S.M.,Sawahara,M.,and Hugli,T .I.(1992)“Biological activity of synthetic analogues of C5a anaphylato xin”.J.Immunol.148: 3165-3173. 5.Robert R Buchner,Shawn M.Vogen,Wolfgang Fischer.,Marilyn L.Thoma n,Sam D.Sanderson,and Edward L.Morgan.(1996)“Anti-Human kappa opio id receptor antibodies characterization of site-directed neutralizing an tibodies specific for a peptide κR(33-52) derived from the predicted am ino-terminal region of the human kappa receptor”,J.Immunol.(In press ). 6.Morgan,E.L.(1996)“Regulation of human B lymphocyte activation by o pioid peptide hormones.Inhibition of IgG production by opioid receptor class(μ,κ-,and ,δ-) selective agonists”,J.Neuroimmunol.65:21. 7.Sanderson,S.D.,L Kirnarsky,S.A.Sherman,J.A.Ember,A.M.Finch,a nd S.M.Taylor.(1994)“Decapeptide agonists of human C5a: the relations hip between conformation and spasmogenic and platelet aggregatory respon ses”,J.Med.Chem.38: 3171-3180. 8.Morgan,E.L.,J.A.Ember,S.D.Sanderson,W.Scholz,R.Buchner,RD.Y e,T.E.Hugli.(1993)“Anti-C5a receptor antibodies.I.Characterization of neutralizing antibodies specific for the human C5a receptor”.J.Im munol.151: 377. 9.Hobbs,M.V.,R.A.Houghten,J.A.Janda,W.O.Weigle,and E.L.Morgan, E.L.(1989)“Induction of human B cell differentiation by Fc region acti vators.I.Identification of an active tetrapeptide”,Clinical Immunol .Immunopathol.50:251. 本発明の特定の好ましい実施態様を上記し、特に例示したが、これは本発明を これらの実施態様に限定するものではない。下記の請求項の範囲および精神から 離れることなく、様々な修飾をなすことができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C07K 16/18 C07K 16/18 (72)発明者 ホリングワース,マイケル・エイ アメリカ合衆国68198−6805ネブラスカ州 オマハ、ピー・オー・ボックス986099、 サウス・フォーティセカンド・ストリート 600番、エプリー・インスティテュート、 ユニバーシティ・オブ・ネブラスカ・メデ ィカル・センター (72)発明者 テンペロ,リチャード・エイ アメリカ合衆国68198−6805ネブラスカ州 オマハ、ピー・オー・ボックス986099、 サウス・フォーティセカンド・ストリート 600番、エプリー・インスティテュート、 ユニバーシティ・オブ・ネブラスカ・メデ ィカル・センター

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.免疫原に対する免疫応答を高める分子アジュバントであって、抗原提示細 胞の特徴的決定因子に結合親和性を有する標的リガンドを含み、該標的リガンド は該免疫原に機能的に連結され、それによって該分子アジュバントの該抗原提示 細胞決定因子との結合が該抗原提示細胞を活性化して、該抗原提示細胞の抗原提 示経路への該免疫原の運送に作用する、分子アジュバント。 2.該標的リガンドが該抗原提示細胞の免疫調節レセプターを含む決定因子に 特異的に結合する、請求項1の分子アジュバント。 3.該標的リガンドがC5aレセプター、IFN−γレセプター、CD21( C3d)レセプター、CD64(FcgRI)レセプターおよびCD23(Fc eRII)レセプターからなる群より選択されるレセプターに特異的に結合してい る、請求項2の分子アジュバント。 4.該標的リガンドが、C5aレセプターに特異的に結合し、かつC5aおよ びCaのC末10残基含有のC5aのペプチドアゴニスト同族体からなる群から 選択される、請求項3の分子アジュバント。 5.該標的リガンドが配列番号1の配列YSFKPMPLaRを含有するペプ チドである、請求項4の分子アジュバント。 6.標的リガンドおよび配列YKQGGFLGLYSFKPMPLaRを有す る免疫原を含む、請求項1の分子アジュバント。 7.該標的部分と該免疫原とがスペーサー部分によって連結されている、請求 項1の分子アジュバント。 8.該標的リガンドが、IFN−γレセプターに特異的に結合し、かつIFN −γおよびIFγ−γのN末39残基を含有するIFN−γのペプチド同族体か らなる群より選択される、請求項3の分子アジュバント。 9.該標的リガンドが配列番号3のHGTVIESLESLNNYFNFFG IDVEEKSLFLDIWRNWQKDGおよび配列番号4のQDPYVKE AENLKKYFNAGHSDVADNGTLFGIKNWKEEからなる群よ り選択される配列を含有するペプチドである、請求項8の分子アジュバント。 10.該免疫原がペプチド、グリコペプチド、ホスフォペプチド、リポペプチ ド、タンパク質、グリコタンパク質、ホスフォタンパク質、リポタンパク質、カ ルボハイドレート、核酸および脂質からなる群より選択される物質の少なくとも 1種を含む、請求項1の分子アジュバント。 11.該免疫原がペプチドを含む、請求項10の分子アジュバント。 12.該ペプチドがヒト・ムチン−1のエピトープを含む、請求項10の分子 アジュバント。 13.該免疫原がタンパク質を含む、請求項10の分子アジュバント。 14.該タンパク質が血清アミロイドA(SAA)を含む、請求項13の分子 アジュバント。 15.式SAA−K−Ahx−YSFKPMPLaRを有する請求項14の分 子アジュバント。 16.該免疫原が腫瘍特異的抗原を含む、請求項1の分子アジュバント。 17.免疫応答を高めることを望む対象において、免疫原に対する該免疫応答 を高める組成物であって、生物的に適合する培地に請求項1の分子アジュバント を含む該組成物。 18.免疫原に対する免疫応答を高めるために抗原提示細胞を活性化する方法 であって、該免疫原は該抗原提示細胞の抗原提示経路に運ばれ、該抗原提示細胞 の特徴的表面決定因子に請求項1の分子アジュバントを結合せしめることを含む 該方法。 19.該分子アジュバントの該抗原提示細胞との結合が液素性免疫応答を誘発 する、請求項18の方法。 20.該分子アジュバントの該抗原提示細胞との結合が細胞性免疫応答を誘発 する、請求項18の方法。 21.該抗原提示細胞が単球、樹状細胞、マクロファージおよびB細胞からな る群より選択される、請求項18の方法。 22.病原物を含有する抗原による感染を起こしやすい宿主において抗原提示 細胞仲介免疫応答を引き出す方法であって、請求項1の分子アジュバントを該個 体に投与することを含み、該免疫原が該免疫応答を引き出すのに効果的な量で該 病原物の抗原を含有する、該方法。 23.腫瘍関連抗原に対する免疫応答を引き出す方法であって、該腫瘍関連抗 原を発現する腫瘍を有する宿主に請求項1の分子アジュバントを投与することを 含み、該免疫原が該免疫応答を引き出すのに効果的な量で該腫瘍関連抗原を含有 する、該方法。 24.a)請求項1の分子アジュバントの免疫原的効果量で動物を免疫し、 b)該動物の抗体形態血清を単離し、 c)該単離抗体を回収することを含む、免疫原に対する抗体を産生する方法。
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