(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
免疫原性担体に結合した、ペプチドpGlu-Gly-Pro-Trp-Leu-Glu-Glu-Glu-Glu-Ser-Ser-Pro-Pro-Pro-Pro-Cys（配列番号１）からなる免疫原性組成物。
【請求項２】
免疫原性担体がジフテリアトキソイド、破傷風トキソイドおよびキーホールリンペットヘモシアニンからなる群より選択された請求項１記載の免疫原性組成物。
【請求項３】
免疫原性担体がジフテリアトキソイドである請求項２記載の免疫原性組成物。
【請求項４】
有効量の請求項１、２または３記載の免疫原性組成物および薬剤的に許容しうる担体からなる、ヒトホルモンガストリン17（hG17）の生物学的活性に関与する疾患もしくは障害の治療または予防のための薬剤組成物。
【請求項５】
薬剤的に許容しうる担体が、水性相と油性相のエマルジョンからなり、油性相がモノステアリン酸アルミニウムを1.5〜2.0重量％含有する油性ビヒクルである請求項４記載の薬剤組成物。
【請求項６】
pGlu-Gly-Pro-Trp-Leu-Glu-Glu-Glu-Glu-Ser-Ser-Pro-Pro-Pro-Pro-Cys（配列番号１）からなるペプチド。
【請求項７】
-Ser-Ser-Pro-Pro-Pro-Pro-Cys（配列番号３)からなるスペーサーペプチド。
【発明の詳細な説明】
発明の背景および要約
特定の病気を促進するホルモンに対する免疫は、ある種の病気および癌の治療および予防に有用であるかもしれない。胃および十二指腸の潰瘍並びに胃腸の癌の治療および予防へのこのような免疫学的アプローチは、本願と同じ譲受人に譲受された米国特許第5,023,077号およびＰＣＴ出願ＷＯ90/08774に開示されている。これらの免疫学的研究によれば、特異的抗体が、病気を促進する胃腸のペプチドホルモンの生物学的活性を中和する。抗体は個々のホルモンに対して特異的であり、１またはそれ以上のホルモンを選択的に標的として個々の病気を治療しうる。例えば、ヒト胃腸ホルモンガストリン17（"hG17"）は胃食道の逆流症、胃及び十二指腸の潰瘍及びがんを含む胃腸病の進行に関与している。従って、hG17の作用を中和する特異的抗−hG17抗体はhG17が関与する病気の治療に使用することができる。抗−ホルモン抗体を患者に投与（即ち受動免疫）しても、あるいは能動免疫により患者の体内に抗体を誘発させてもよい。
胃腸のペプチドホルモンに対する能動免疫は、標的となるホルモンに結合する抗体を誘発する化学構造を含む免疫原を、患者に投与することにより行われる。このような化学構造は、標的となるホルモンの免疫模倣物質（イムノミミック、immunomimic）として定義され、標的ホルモンと免疫学的に交叉反応する任意の分子からなりうる。免疫模倣物質は本来、抗体を誘発する能力を有する−例えばそれらは免疫原性であってもよい−が、しかし、免疫模倣物質は本来免疫原性ではないことがしばしばあり、これらを免疫原性とするためには免疫原性担体分子に結合させなければならない。
その開示内容全体をそのまま参照としてここに取り入れる、米国特許第5,023,077号の免疫原および本発明の免疫原は、hG17のアミノ末端エピトープの免疫模倣物質であるペプチドが結合された、ジフテリアトキソイド（"DT"）のような免疫原性担体からなる。ペプチドは２つの機能性領域、即ち免疫模倣物質およびスペーサーからなっている。免疫模倣物質の機能は、標的ホルモンに結合する抗体を誘発させることである。hG17の特有のアミノ末端エピトープと免疫学的に交叉反応する任意の化学構造が免疫模倣物質として働きうる。好ましい態様において、免疫模倣ペプチドは、その中にhG17のアミノ末端エピトープを含むhG17の断片である。ペプチドのスペーサー要素は、それを介して免疫模倣物質が担体に接続している結合部として働く。スペーサーはまた、免疫模倣物質に対する免疫応答にも影響を与えうる。
特定のスペーサーペプチドに結合したhG17のある特定のペプチド免疫模倣物質が予想外に改良された免疫応答を生じる改良された免疫原であることを、我々は決定した。hG17のアミノ末端エピトープに対する改良された１つの具体的免疫原は、配列表における配列番号１として示されるペプチドからなり、ジフテリアトキソイド、破傷風トキソイド、キーホールリンペットヘモシアニン等の免疫原性担体に結合した、pGlu-Gly-Pro-Trp-Leu-Glu-Glu-Glu-Glu-Ser-Ser-Pro-Pro-Pro-Pro-Cysの配列を有する。ジフテリアトキソイドは、この("hG17(1-9)-Ser9")ペプチドにおいて好ましい免疫原性担体であり、配列表の配列番号２の配列は、pGlu-Gly-Pro-Trp-Leu-Glu-Glu-Glu-Glu-であり、hG17の免疫模倣物質を構成する。配列表の配列番号３で示されるペプチド配列の残部は-Ser-Ser-Pro-Pro-Pro-Pro-Cysであり、スペーサーを構成する。
典型的には、免疫模倣物質−担体の複合体による免疫で有効な抗体応答を誘発するには、免疫原の２回かそれ以上の投与が必要であり、抗体価が所望のレベルに上がるには数週間または数カ月を要する。本発明の改良された免疫原は、免疫原の１回の投与後すぐに有効レベルの抗体を誘発する。
【図面の簡単な説明】
図１は、複合体である#1: hG17(1-9)-Ser9-DT、#2: hG17(1-9)-Arg9-DTおよび#3: hG17(1-6)-Arg6-DTのそれぞれからなる免疫原での３回の免疫に対する、平均抗体結合能("ＡＢＣ")(pmole/ml)(pmole＝ピコモル）で測定したウサギにおける抗体反応を示す。
図２は、実施例１のペプチド１(hG17(1-9)-Ser9-DT)で構成された複合体の１回の投与で免疫された場合の、平均抗体結合能("ＡＢＣ")(pmole/ml)で測定した、ウサギにおける抗体反応を示す。
発明の詳細な説明
実施例１
ペプチドを標準固相合成法により製造した。各ペプチドはアミノ酸含有量および精製度について確認した。
次のアミノ酸配列を有するペプチドを合成した。
0003694893.tif 000002
ペプチド１〜２のそれぞれは、hG17のアミノ末端免疫模倣物質を含み、それにカルボキシ末端スペーサーが続く。ペプチド１は、hG17の９個のアミノ酸免疫模倣物質（pGlu-Gly-Pro-Trp-Leu-Glu-Glu-Glu-Glu、配列番号２）および、これに続くhG17免疫模倣物質のアミノ酸番号９に結合した“Ser”スペーサー（-Ser-Ser-Pro-Pro-Pro-Pro-Cys、配列番号３）からなる。ペプチド２は、米国特許第5,023,077に記載されたように、９個のアミノ酸免疫模倣物質（ペプチド１の場合と同じ）、およびこれに続く“Arg”スペーサー（-Arg-Pro-Pro-Pro-Pro-Cys、配列表に配列番号５として示す）からなる。
本質的に米国特許第5,023,077号に記載されているようにして、これらのペプチドをそれぞれ、結合剤の一端にスクシンイミジルエステルを含み他端にマレイミドを含むヘテロ２官能性の結合剤を用いて、ジフテリアトキソイド（DT)免疫原性担体上に存在するアミノ基に、末端ペプチドシステイン残基を介して結合させた。上記１〜２の各ペプチドと担体間の結合を行わせるため、まずペプチドのシステインを還元した。乾燥ペプチドを30モル過剰のジチオトレイトールと共に、pH8.0の0.1Ｍリン酸ナトリウム緩衝液に溶解した。この溶液を水飽和窒素ガス雰囲気下、室温で４時間攪拌した。還元システインを含むペプチドを、0.2Ｍ酢酸を用いて平衡化したG10セファデックスカラム上、４℃でのクロマトグラフィーにより他成分から分離した。このペプチドを凍結乾燥し、使用するまで減圧下で貯蔵した。
DTを、分子量105のDT当たり約25個の遊離アミノ基を活性化できるのに十分な割合で、ヘテロ２官能性の結合剤であるε−マレイミドカプロン酸Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドエステル(EMCS)で処理することにより活性化した。DTの場合、この添加量はDT各20mgに対してEMCS（純度75％）6.18mgである。
DTの活性化は次のようにして行った。DT各20mgをpH6.6の0.5Mリン酸ナトリウム緩衝液１mlに溶かした。別に、EMCS 6.18mgをジメチルホルムアミド0.2mlに溶解した。暗黒条件下で攪拌しながらEMCSをDTに50μlの量で滴加した。暗黒下、室温で２時間インキュベートした後、混合物を、0.1mMエチレンジアミン四酢酸二ナトリウム塩(EDTA)を含む0.1Mクエン酸ナトリウム緩衝液(pH6.0)で平衡化したG50セファデックスカラム上、４℃でのクロマトグラフィーにかけた。
EMCS活性化DTを含む画分を暗黒条件、窒素ガス下でPM10限外濾過膜により加圧濃縮した。濃縮物の蛋白質含量をBCA法(PIERCE、IL、米国)により測定した。担体のEMCS含量は、活性化DTをシステイン−HClと共にインキュベートした後、10mMエルマン試薬[5,5'−ジチオ−ビス(２−ニトロ安息香酸)]100μlと反応させて測定した。システイン−HClを含むブランクチューブと、システイン−HClおよび担体を含む試料チューブとの間の光学濃度差を、412nmでの５−チオ−２−ニトロ安息香酸に対するモル吸光係数13.6×103を用いて25 EMCS基含量に換算した。
ペプチドの還元システイン含量（−ＳＨ）も、エルマン試薬を用いて測定した。約１mgのペプチドを窒素ガス飽和水１mlに溶解し、この溶液の0.1mlをエルマン試薬と反応させた。５−チオ−２−ニトロ安息香酸のモル吸光係数(13.6×103)を用いて、遊離システイン−ＳＨを計算した。
還元ペプチドを活性化ＤＴに結合させるために、ＤＴ上のＥＭＣＳ活性化アミノ基のそれぞれと反応するのに十分な遊離−ＳＨを含む量のペプチドを、0.1mMＥＤＴＡを含む0.1Mクエン酸ナトリウム緩衝液(ph 6.0)に溶解し、暗黒条件下でＥＭＣＳ活性化ＤＴに滴加した。全ペプチド溶液を活性化ＤＴに添加した後、混合物を暗黒下、水飽和窒素ガス雰囲気下、室温で一晩インキュベートした。
0.2M炭酸水素アンモニウムで平衡化したG50セファデックスカラム上、４℃での低圧クロマトグラフィーにかけて、ＥＭＣＳを介して担体に結合したペプチドの複合体を、混合物の他の成分から分離した。カラムのボイドボリュームに複合体が溶離し、これを凍結乾燥し、使用するまで20℃の乾燥状態で貯蔵した。
複合体はその免疫模倣ペプチド含量について、重量増加、アミノ酸分析等の当業者に周知の多くの方法によって確認することができる。これらの方法により得られたペプチド１〜２とＤＴの複合体は、ＤＴ105MWにつき15〜28モルのペプチドを有することがアミノ酸分析により測定され、すべて、実験動物の免疫のための免疫原として適当であると考えられた。
実施例２
実施例１のペプチド−ＤＴ複合体を、以下のようにして調製した水性相成分と油性相成分とのエマルジョンとして投与した。複合体とnor-MDPアジュバントをリン酸緩衝溶液(PBS)に溶かして水性相を得た。水性相は、複合体とnor-MDPの濃度が、これらの成分が最終エマルジョンで有するであろう濃度の２倍となるように調製する。実施例４で用いる免疫原を製造するために、複合体をpH＝7.2のリン酸緩衝溶液(PBS)に溶かして濃度8.0mg/mlとした。ノルムラミルジペプチド(normuramyldipeptide)(nor-MDP)アジュバントをPBSに溶かし0.4mg/mlの濃度にした。次に、これらの２種のPBS溶液を、１：１の比(vol：vol)で混合し、4.0mg/mlの複合体と0.2mg/mlのnor-MDPを含む水性相溶液を得た。
水性相を油性ビヒクル相と１：１(vol：vol)で混合して、最終免疫原配合物を構成するエマルジョンを製造した。当業者に周知の種々の種類の油性ビヒクルを用いればよい。このようなビヒクルの１つは、４部のスクアレンと１部のアルラセル(arlacel)との混合物である。本発明の免疫原と共に用いるのに好ましい油性ビヒクルはSeppic（パリ、フランス）製のモンタニド(Montanide)ISA 703を安定化したものである。モンタニドISA 703は単独使用では十分でなく、エマルジョンで使用するには安定化成分を加えなければならない。水性相と油性相ビヒクルは当業者に周知の方法で混合して、安定な乳化混合物を形成することができる。エマルジョンは貯蔵中安定でなければならず（例えば、数週間の最低貯蔵期間の間に水性相と油性相にほとんど分散しない）、許容しうる大きさの皮下注射用針を通して容易に注入されうるような粘稠度を有していなければならない。
モンタニドISA 703油性相ビヒクルを安定化するため、モノステアリン酸アルミニウム(AMS)を添加した。AMSの適正な濃度を決定するために、種々の濃度のAMSをモンタニドISA 703ビヒクルを共に試験した。AMSは、スペクトラム・ケミカル・マニファクチュアリング社(Spectrum Chemical Manufacturing Corp.)（ガーデナ、カリフォルニア、米国）製のUSP/NFグレード#AL228であった。モンタニドISA 703の試料に下記の濃度％のAMSを加えたものを試験した：0； 0.8; 1.0; 1.2; 1.4; 1.6; 1.8; 2.0; 2.4;および2.8％。各試料ビヒクル調製物について次のようにして、複合体4.0mg/ml及びnor-MDPアジュバント0.5mg/mlを含有する水性相を有するエマルジョンを製造し、安定性及び粘度について評価した。約1.5％から約20％W/WのAMSの範囲が許容できることがわかった。1.6％及び1.8％のAMSを含有するモンタニドISA 703により満足しうるエマルジョンを製造でき、1.8％のAMSが好ましい。2.0％以上の濃度のAMSを含有するビヒクル調製物試料では粘凋すぎるエマルジョンが生成し、AMSが1.4％又はそれ以下のビヒクル試料からは不安定なエマルジョンが得られるか、全く乳化させることができなかった。免疫原投与のために本発明で使用するビヒクルは、AMSを1.8％含有するモンタニドISA 703であり、これを「モンタニドISA 703 AMS」と称する。
２つのガラス製注射器の間の18ゲージ二重ハブド(hubbed)針に２つの溶液の混合物を押し込んで通すことにより、免疫原含有水性相を、モンタニドISA 703 AMSビヒクル相に１：１（体積比）に乳化させた。この混合物を針に40回通した。次いで、乳化した混合物を、動物に注射するための使い捨て注射器に入れた。実施例４で用いる免疫原のエマルジョン中での最終濃度は、複合体＝hG17(1-9)Ser-DT:2.0mg/ml; nor-MDPアジュバント：0.25mg/mlであった。油性ビヒクル中のAMS濃度は1.8％であり、最終の混合エマルジョン中では0.9％のAMS濃度となった。
実施例３
実施例１および２に記載したように、ＤＴに結合した、実施例１に挙げた各ペプチドからなる複合体を製造した。次いで、ウサギを免疫した。10匹のウサギをペプチド１免疫原で免疫し、４匹のウサギをペプチド２免疫原で免疫した。さらに、米国特許第5,023,077号に示した、ＤＴに結合させたhG17(1-6)-Arg6で４匹のウサギを免疫した。複合体は実施例２のようにして調製したエマルジョンとして投与したが、ただし、各エマルジョンにおいて油性ビヒクル相はスクアレン：アルラセル溶液（スクアレン４部とアルラセル１部からなる）からなり、複合体の最終濃度は1.0mg/mlであり、アジュバントは0.2mg/mlであった。エマルジョン0.5mlづつを各ウサギに注射した。筋肉内注射で用量当たり0.5mgの複合体を用いて、試験の0日目、21日目、および42日目に各ウサギを免疫した。最初の注射前（0日目）と14日目、35日目、56日目、および84日目に各ウサギから血液を採取した。各血液試料から血清を調製し、抗ガストリン抗体の存在を検出する試験に用いるまで−20℃で保存した。抗hG17抗体の濃度はRIAで測定した。
抗ガストリン抗体の検出および定量には液相ラジオイムノアッセイ(RIA)を用いた。RIAにおいては、抗血清1.0または10.0μlを、約250pgの125I標識hG17（比放射能＝18Ci/mmole)全量400μlと共にインキュベートした。希釈は、ウシ血清アルブミン１％を含むFTAヘマググルティネーション緩衝液（BBL、ベクトン・デッキンソン・マイクロバイオロジー・システム、メリーランド州、米国）で行った。抗血清を、標識したホルモンと共に４℃において一晩インキュベートした。このインキュベーションの後、熱不活化（56℃、30分）ウシ胎児血清0.1mlを４℃において各チューブに添加した。次いで、25％ポリエチレングリコール（MW＝8,000g/mole）0.1mlを４℃で添加することにより、抗体−ホルモン複合体を沈殿させた。沈殿物を遠心分離（1000×ｇで30分）によりペレットとし、上清を捨て、含まれる放射能の量を測定するためにガンマ計数管でペレットを計測した。次いで、沈殿物中の放射性ホルモンの量から、各抗血清について抗原結合能（ABC)を決定した。免疫の前にウサギから採取した血清を非免疫（正常）対照とした。すべての値から非特異的バックグラウンド結合を引いた。125I標識ホルモンと抗血清との反応の特異性を示すために、いくつかの試験において、抗血清の一部を125Iで標識されていない過剰量のhG17とプレインキュベートし、抗血清の標識ホルモンへの結合を阻害した。
この試験の結果を表１および図１に示す。それから明らかなように、免疫原により誘発される抗hG17抗体反応の強さおよび期間の両者について、免疫原１および２（実施例１）は免疫原３より優れていた。
ペプチドの免疫模倣物質およびスペーサー領域に対する変更により免疫原が改善される。免疫原２および３を構成するペプチドは、同じArgスペーサーを含有するが、免疫原２は、そのペプチドがhG17の改善された免疫模倣物を有するため、より強力である（84日目、p＝0.05、スチューデントｔ検定）。逆に、免疫原１および２を構成するペプチドは、hG17の同じ免疫模倣物を含有しているが、免疫原１はすぐれたスペーサー要素（Ser スペーサー）を有するため、より免疫原性が強い（84日目、ｐ＝0.001）。このように、スペーサーおよび／または免疫模倣物質を変化させることにより免疫原性を改良することができる。
0003694893.tif 000003
実施例４
実施例１および２の方法で製造したhG17(1-9)-Ser9-DT複合体を用い筋肉注射での投与により６匹の雌ウサギを免疫した。この免疫原は、hG17(1-9)-Ser9-DT複合体20mg/mlと、モンタニドISA 703 AMSで乳化したPBS中のnor-MDPアジュバント0.25mg/mlからなる。各ウサギに試験0日目のみに注射した。注射量はウサギ１匹に対して1.0mlであった。その後７日目毎に各ウサギより血液試料を得た。各血液試料から血清を調製し、抗ガストリン抗体の存在を検出する分析法に用いるまで−20℃で保存した。
実施例１の免疫原で免疫したウサギからの血清中の平均ABCを表２および図２に示す。これらの結果が示すように、免疫原の１回の投与で、hG17に対して迅速で強いな抗体反応が生じた。免疫原を注射して42日後に、抗血清１mlに付き結合するhG17が227pmoleという平均抗体濃度がウサギにおいて誘発された。図２から分かるように、抗hG17抗体反応は42日目でもなお急激に増加していた。
0003694893.tif 000004
配列表
（１）一般情報：
（i）出願人：ジーバス，フィリップ・シー
グライムズ，スティーブン
カー，スティーブン
マイケリ，ドーブ
サイビーンスキー，ロバート
（ii）発明の名称：ヒトガストリン17に対する改良された免疫原性組成物
（iii）配列の数：５
（iv）宛て名：
（Ａ）受信人：ディミトリオス・ティー・ドリバス，ホワイト・アンド・ケイス
（Ｂ）通り：アベニュー・オブ・ジ・アメリカス１１５５
（Ｃ）市：ニューヨーク
（Ｄ）州：ニューヨーク
（Ｅ）国：アメリカ合衆国
（Ｆ）郵便番号：１０００３６
（v）コンピューター読取り可能な形態：
（Ａ）媒体の種類：フロッピーディスク
（Ｂ）コンピューター：ＩＢＭ  ＰＣ  コンパティブル
（Ｃ）オペレーティングシステム：ＰＣ−ＤＯＳ／ＭＳ−ＤＯＳ
（Ｄ）ソフトウェア：パテントイン・リリース#1.0，バージョン#1.25
（vi）本出願データ：
（Ａ）出願番号：
（Ｂ）出願日：１９９３年１１月１２日
（Ｃ）分類：
（viii）代理人情報：
（Ａ）氏名：ドリバス，ディミトリオス・ティー
（Ｂ）登録番号：３２，２１８
（Ｃ）整理番号：１１０２８６５−０２８
（ix）通信情報：
（Ａ）電話：（２１２）８１９−８２８６
（Ｂ）ファクシミリ：（２１２）３５４−８１１３
（２）配列番号１の情報：
（i）配列の性質：
（Ａ）長さ：１６アミノ酸
（Ｂ）型：アミノ酸
（Ｄ）トポロジー：直鎖状
（ii）配列の種類：ペプチド
（iii）ハイポセティカル：ＮＯ
（iv）アンチセンス：ＮＯ
（v）フラグメント型：Ｎ末端
（xi）配列の記載：配列番号１
0003694893.tif 000005
（２）配列番号２の情報：
（i）配列の性質：
（Ａ）長さ：９アミノ酸
（Ｂ）型：アミノ酸
（Ｄ）トポロジー：直鎖状
（ii）配列の種類：ペプチド
（iii）ハイポセティカル：ＮＯ
（iv）アンチセンス：ＮＯ
（v）フラグメント型：Ｎ末端
（xi）配列の記載：配列番号２
0003694893.tif 000006
（２）配列番号３の情報：
（i）配列の性質：
（Ａ）長さ：７アミノ酸
（Ｂ）型：アミノ酸
（Ｄ）トポロジー：直鎖状
（ii）配列の種類：ペプチド
（iii）ハイポセティカル：ＮＯ
（iv）アンチセンス：ＮＯ
（v）フラグメント型：Ｎ末端
（xi）配列の記載：配列番号３
0003694893.tif 000007
（２）配列番号４の情報：
（i）配列の性質：
（Ａ）長さ：１５アミノ酸
（Ｂ）型：アミノ酸
（Ｄ）トポロジー：直鎖状
（ii）配列の種類：ペプチド
（iii）ハイポセティカル：ＮＯ
（iv）アンチセンス：ＮＯ
（v）フラグメント型：Ｎ末端
（xi）配列の記載：配列番号４
0003694893.tif 000008
（２）配列番号５の情報：
（i）配列の性質：
（Ａ）長さ：６アミノ酸
（Ｂ）型：アミノ酸
（Ｄ）トポロジー：直鎖状
（ii）配列の種類：ペプチド
（iii）ハイポセティカル：ＮＯ
（iv）アンチセンス：ＮＯ
（v）フラグメント型：Ｎ末端
（xi）配列の記載：配列番号５
0003694893.tif 000009
【図１】
0003694893.tif 000010
【図２】
0003694893.tif 000011