(57)【要約】本発明は、IL-24ポリペプチド分子の抗癌活性に関する。IL-24は、炎症プロセスおよびヒトの疾患に関与するサイトカインである。本発明は、開示された他の用途の中でも卵巣癌細胞の増殖を減少させるため、卵巣癌を治療するための、IL-24の使用を含む。IL-24ポリペプチドは単独で投与することができ、または細胞毒性部分に融合させることができ、および放射線もしくは化学療法剤と併用して投与することができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
卵巣癌細胞の増殖を阻害または減少するために十分な量のIL-24ポリペプチドを卵巣癌細胞に接触させることを含む、卵巣癌細胞の成長および/または増殖を阻害する方法。
【請求項２】
卵巣癌の増殖を阻害または減少するために十分な量のIL-24ポリペプチド組成物の単離されたIL-24ポリペプチドを雌の哺乳動物に投与することを含む、卵巣癌を有する雌の哺乳動物を治療する方法。
【請求項３】
IL-24ポリペプチドが放射線と併用して投与される、請求項2記載の方法。
【請求項４】
IL-24ポリペプチドが化学療法剤と併用して投与される、請求項2記載の方法。
【請求項５】
化学療法剤が、パクリタキセル、シスプラチン、カルボプラチン、トポテカン、ヘキサメチルメラミン、イフォスファミド、ドキソルビシン、ブレオマイシン、タクソール、およびエトポシドからなる群より選択される、請求項4記載の方法。
【請求項６】
IL-24ポリペプチドが細胞毒性部分に融合している、卵巣癌の増殖を阻害または減少するために十分な量のIL-24ポリペプチド組成物の単離IL-24ポリペプチドを雌の哺乳動物に投与することを含む、卵巣癌を有する雌の哺乳動物を治療する方法。
【請求項７】
細胞毒性部分が、細菌もしくは植物毒素、細胞毒性放射性核種、または細胞毒である、請求項6記載の方法。
【請求項８】
新生物性卵巣細胞の増殖を減少させるために十分な量のIL-24ポリペプチド組成物を、卵巣新生物を有する哺乳動物に投与することを含む、卵巣癌細胞の増殖を減少させる方法。
【請求項９】
IL-24ポリペプチドが放射線と併用して投与される、請求項8記載の方法。
【請求項１０】
IL-24ポリペプチドが化学療法剤と併用して投与される、請求項8記載の方法。
【請求項１１】
化学療法剤が、パクリタキセル、シスプラチン、カルボプラチン、トポテカン、ヘキサメチルメラミン、イフォスファミド、ドキソルビシン、ブレオマイシン、タクソール、およびエトポシドからなる群より選択される、請求項9記載の方法。
【請求項１２】
IL-24ポリペプチドが細胞毒性部分に融合している、請求項8記載の方法。
【請求項１３】
細胞毒性部分が、細菌もしくは植物毒素、細胞毒性放射性核種、または細胞毒である、請求項12記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
卵巣癌は、婦人科悪性腫瘍による死因の第一位であり、女性における癌関連死の一般的な原因の第4位である。これは、卵巣癌の発生が比較的まれであるという事実にもかかわらずである。この疾患を発症するのは女性の1.5％に過ぎず、これは女性における最も一般的な癌の原因の第7位に過ぎない。
【０００２】
卵巣癌は、関与する細胞型に応じて3つの亜型、すなわち上皮性腫瘍、間質腫瘍、および生殖細胞腫瘍に分けることができる。
【０００３】
悪性卵巣腫瘍の少なくとも80％が体腔上皮から生じる。最も一般的な型は、漿液性嚢胞腺癌であり、これは上皮卵巣癌の症例の75％を占める。
【０００４】
進行期疾患を示すほとんどの女性（75％）が、消化不良、鼓腸、早期満腹食欲不振、ガス痛、および背中の痛みのような曖昧で非特異的な症状を示す。最も一般的な初期所見は、付属器腫瘤であり、これはしばしば固形で不規則かつ固定されている。患者は、疾患が進行するまで無症候性である可能性がある。時に、患者は、卵巣腫瘤のねじれから派生する重度の腹痛を示す。疾患の後期では、通常、卵巣の肥大または腹水の蓄積により、骨盤痛、貧血、カヘキシー、および腹部膨満が起こる。直腸膣検査で認められた小結節性の埋没物は、広範囲の骨盤悪性疾患を示唆している。
【０００５】
間質腫瘍は、卵巣悪性病変の10分の1を占めるに過ぎないが、ホルモン分泌腫瘍の大部分を占める。
【０００６】
生殖細胞腫瘍は、若い女性に発症する卵巣悪性病変の5％未満を含み、白人女性よりアフリカ系アメリカ人女性において発症率が高い。生殖細胞腫瘍または間質腫瘍の機能的影響には、甲状腺機能亢進症、女性化、および男性化が含まれる。
【０００７】
腫瘍を除去するための術後、化学療法が通常行われる。初回の化学療法の治療計画は、3〜6クールの化学療法である。パクリタキセルを、シスプラチンまたはカルボプラチンと併用する。他の化学療法剤には、トポテカン（topotecan）、ヘキサメチルメラミン、イフォスファミド、ドキソルビシン、ブレオマイシン、およびエトポシドが含まれる。治療計画にもかかわらず、病期II期の疾患を有する患者の5年生存率は、50〜70％にすぎず、III期患者では30〜40％である。
【０００８】
したがって、卵巣癌を治療するために用いることができる新しい治療が必要である。
【発明の開示】
【０００９】
発明の内容
本発明は、卵巣癌を有する哺乳動物にインターロイキン-24（IL-24）を投与することによってこの要求を満たす。本発明はまた、IL-24またはIL-24のヘリックスA-Dを含む断片を癌様卵巣細胞に接触させることによって、卵巣癌細胞の増殖を阻害する方法を提供する。インターロイキン-24およびIL-24のヘリックスA-Dを含む断片は、国際公開公報第95/11986、およびJiang,Hら、Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93, 9160〜9165 (1996) に記述の方法に従って製造することができる。IL-24のポリヌクレオチド配列を配列番号：1に示し、対応するアミノ酸配列を配列番号：2に示す。IL-24ポリペプチドの成熟分泌型は、配列番号：2のアミノ酸22位（Ala）から179位（Leu）までとして示される。
【００１０】
有効な治療のためのIL-24の量は、投与手段、標的部位、患者の生理状態、および投与される他の投薬を含む多くの異なる要因に依存すると考えられる。このように、治療用量は、安全性および有効性を最適にするように滴定しなければならない。典型的に、インビトロで用いられる用量は、これらの試薬のインビボ投与にとって有用な量に関する有用な指標を提供する可能性がある。特定の障害を治療するための有効用量に関する動物試験は、ヒトの用量に関するさらなる予測的指標を提供すると考えられる。投与方法には、静脈内、腹腔内、筋肉内、経皮、またはネブライザーもしくはアトマイザーによる噴霧形状での肺もしくは気管への投与が含まれる。薬学的に許容される担体には、例を挙げれば水、生理食塩液、緩衝液が含まれる。用量範囲は、通常、1 μg〜1000 μg/kg体重/日であると予想される。しかし、用量は、当業者の医師によって決定することができるように、これより高く、または低くなりうる。可能であれば賦形剤および安定化剤を加えることができる。これらには、グリシン、ヒスチジン、グルタミン酸塩、アスパラギン酸塩、糖、蔗糖、トレハロース、ガラクトース、ソルビトール、アルギニン、D-および／またはL-アミノ酸、糖アルコール、乳糖、マルトース、トレオニン、リジン、メチオニン、イソロイシン、TWEEN80、TWEEN20、ポリエチレングリコール（PEG）（特に1000〜35000ダルトンの分子量を有するPEG）、セチルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ラノリンアルコールおよびソルビタンのような界面活性剤が含まれる。システイン、N-アセチル-システイン、およびチオグリセロールのような還元剤を加えてもよい。薬剤の処方および用量範囲に関する完全な考察に関しては、「Remington's Pharmaceutical Sciences」、第18版、（マック出版社、イーストン、ペンシルバニア州、1996）および「Goodman and Gilman's：The Pharmacological Bases of Therapeutics」、第9版（パーガモン出版、1996）を参照されたい。
【００１１】
さらに、IL-24は、卵巣癌または子宮頚部特異的癌の治療において有用であることから、腫瘍の進行および転移に及ぼすIL-24の抗腫瘍活性および抗増殖活性ならびに効果は、インビボで測定することができる。腫瘍の進行に及ぼすポリペプチド、化合物、または他の治療の影響を調べるために、いくつかの同系マウスモデルが開発されている。これらのモデルでは、培養で継代した腫瘍細胞を腫瘍のドナーと同じ系統のマウスに移植する。細胞は、レシピエントマウスにおいて類似の特徴を有する腫瘍に発達して、モデルのいくつかでは転移も起こると考えられる。本発明者らの研究にとって適当な腫瘍モデルには、中でもルイス肺癌（ATCC番号CRL-1642）およびB16黒色腫（ATCC番号CRL-6323）が含まれる。これらはいずれも、C57BL6マウスに対して同系であって、インビトロで容易に培養および操作される一般的に用いられる腫瘍株である。これらの細胞株のいずれかの移植によって生じる腫瘍は、C57BL6マウスの肺に転移することができる。ルイス肺癌モデルは最近、血管新生の阻害因子を同定するためにマウスにおいて用いられている（O'Reilly MSら、Cell 79：315〜328、1994）。C57BL6/Jマウスを、組換え型タンパク質、アゴニスト、もしくはアンタゴニストの毎日の注射により、または組換え型アデノウイルスの1回の注射のいずれかによって実験物質により処置する。この処置の3日後、細胞105個〜106個を背部の皮下に移植する。あるいは、タンパク質が全身的よりむしろ腫瘍部位または細胞内で合成されるように、細胞そのものを、IL-24を発現するウイルスのような組換え型アデノウイルスに移植前に感染させてもよい。マウスは通常、5日以内に肉眼で見える腫瘍を発症する。腫瘍を3週間の期間まで成長させる。この期間中に腫瘍の大きさは対照処置群において1500〜1800 mm3に達する可能性がある。実験を通して、腫瘍の大きさおよび体重を注意深くモニタリングする。屠殺時、腫瘍を摘出して、肺および肝臓と共に重量を測定する。肺の重量は、転移性腫瘍の負荷と良好に相関することが示されている。さらなる測定として、肺表面の転移を計数する。切除した腫瘍、肺、および肝臓を、当技術分野で公知および本明細書に記述の方法を用いて、組織病理検査、免疫組織化学、およびインサイチューハイブリダイゼーションのために調製する。このようにして、腫瘍の血管系動員能および転移誘発能に及ぼす、調べるべき発現されたポリペプチド、例えばIL-24の影響を評価することができる。さらに、アデノウイルスを用いる他に、移植した細胞をIL-24で一時的にトランスフェクトすることができる。安定なIL-24トランスフェクタントの使用と共にインビボでIL-24発現を活性化するために誘導性プロモーターを用いることは、当技術分野で公知であり、IL-24による転移の誘導を評価するためにこの系において用いることができる。その上、精製IL-24またはIL-24調整培地をこのマウスモデルに直接注入することができ、したがってこの系において用いることができる。一般的な参考文献としては、O'Reilly MSら、Cell 79：315〜328、1994、およびRusciano, D.ら、「Murine Models of Liver Metastasis」、Invasion Metastasis 14：349〜361、1995を参照されたい。
【００１２】
同様に、免疫無防備動物におけるヒト異種移植片モデルのような動物腫瘍モデルが、子宮頚癌モデルおよび卵巣癌モデルとして用いられ、かつ当技術分野で公知である。例えば、一つの卵巣癌モデルは以下の通りである：NIH:Molpus, KLら、Int. J. Cancer 68：588〜95（1996）に開示されるような、スイスヌードマウスに注射した、マウスにおいて腹腔内癌腫症および転移を生じるヒト卵巣癌の異種移植片モデルを特徴づける、OVCAR-5細胞。例えば、一つの子宮頚癌モデルは以下の通りである：子宮頚癌：SCIDマウスにおいて成長させたME180およびSiHaヒト子宮頚部扁平上皮癌細胞株。Moreno-Merlo F.ら、Br. J. Cancer 81：989〜93（1999）およびVukovic, V.ら、Int. J. Radiat Oncol. Biol. Phys. 52：837〜43（2002）を参照されたい。
【００１３】
適した検出可能な分子を直接または間接的にIL-24ポリペプチドに結合させてもよく、かつこれには放射性核種、酵素、基質、共同因子、阻害剤、蛍光マーカー、化学発光マーカー、磁気粒子等が含まれる。適した細胞毒性分子をポリペプチドに直接または間接的に結合させてもよく、かつこれには、細菌または植物毒素（例えば、ジフテリア毒素、サポニン、シュードモナス外毒素、リシン、アブリン等）と共にヨウ素-131、レニウム-188、またはイットリウム-90のような治療的放射性核種（ポリペプチドに直接結合させるか、または例えばキレート部分を介して間接的に結合させる）が含まれる。ポリペプチドはまた、アドリアマイシンのような細胞毒に結合させてもよい。例えば、検出可能なまたは細胞毒性の分子を間接的に結合させるために、検出可能なまたは細胞毒性の分子を、一方のメンバーがポリペプチドに結合している相補性／抗相補性対のもう一方のメンバーに結合させることができる。これらの目的に関して、ビオチン／ストレプトアビジンは例示的な相補性／抗相補性対である。
【００１４】
さらに、IL-24ポリペプチド-毒素融合タンパク質を、標的化細胞または組織の阻害または除去のために用いることができる（例えば、癌細胞または組織を治療するため）。あるいは、ポリペプチドが複数の機能ドメイン（すなわち、活性化ドメインまたは受容体結合ドメイン、加えてターゲティングドメイン）を有する場合、ターゲティングドメインのみを含む融合タンパク質は、対象となる細胞または組織の種類、例えば卵巣または子宮頚部組織にサイトカイン（例えば、IL-24）、検出可能な分子、細胞毒性分子、または相補性分子を向けるために適している可能性がある。例としてドメインのみの融合タンパク質に相補性分子が含まれる場合、抗相補性分子を検出可能な分子または細胞毒性分子に結合させることができる。そのようなドメイン-相補性分子融合タンパク質はこのように、一般的な抗相補性-検出可能な／細胞毒性分子結合体を細胞／組織特異的に送達するための、代表的な一般的ターゲティング担体または媒体である。
【００１５】
もう一つの態様において、IL-24サイトカイン融合タンパク質は、標的組織（例えば、卵巣癌、または子宮頚癌、または白血病、リンパ腫、肺癌、結腸癌、黒色腫、膵臓癌、皮膚癌、血液癌、および骨髄癌、またはIL-24受容体が発現されている他の癌）をインビボで殺すために用いることができる（一般的に、Chang, C.H.ら、Mol. Cancer Ther. 7：553〜63（2002）を参照されたい）。記述の融合タンパク質は、所望の作用部位へのサイトカインのターゲティングを可能にし、それによってサイトカインの局所濃度を上昇させる。適したIL-24ポリペプチドは、望ましくない細胞または組織（すなわち腫瘍または白血病）を標的として、融合サイトカインは、エフェクター細胞による改善された標的細胞溶解を媒介する。この目的にとって適したサイトカインには、例えば、インターロイキン2および顆粒球マクロファージコロニー刺激因子（GM-CSF）が含まれる。
【００１６】
さらにもう一つの態様において、IL-24ポリペプチドが腫瘍細胞または癌性組織を標的とする場合、再狭窄（例えば、血管組織の）を減少させるために、そのようなポリペプチドを放射性核種、特にベータ線放出放射性核種に結合させてもよい。そのような治療アプローチは、放射線治療を行う臨床医に対する危険がより少ない。例えば、必要な放射線用量が輸送されるまで患者のステント挿入血管中に留置されたイリジウム-192含浸リボンは、血管における組織成長の減少を示し、プラセボリボンを投与された対照群より大きい管腔直径を示した。さらに、血管再形成およびステント血栓症は治療群において有意に低かった。本明細書に記述するように、放射性核種を含む生物活性結合体のターゲティングに関しても類似の結果が予測される。
【００１７】
本明細書に記述の生物活性ポリペプチドは、静脈内、動脈内、もしくは管内に送達してもよく、または意図する作用部位で局所的に導入してもよい。
【００１８】
薬学的に用いる場合、IL-24は、従来の方法に従って、非経口、特に静脈内または皮下送達のために処方される。静脈内投与は、大量注射、例えばミニポンプもしくは他の適当な技術を用いた制御放出、、または典型的に1〜数時間のあいだの注入によって行われると考えられる。一般的に、薬学的処方物には、生理食塩液、緩衝生理食塩液、5％デキストロース水溶液等のような薬学的に許容される溶媒と共に配合したタンパク質が含まれると考えられる。製剤にはさらに、ウイルス表面上などでのタンパク質の損失を防止する等のために、一つまたは複数の賦形剤、保存剤、溶解補助剤、緩衝剤、アルブミンが含まれてもよい。さらに、IL-24は、他のサイトカイン、特に幹細胞因子、IL-3、IL-6、IL-11、またはGM-CSFのような早期作用型（early-acting）サイトカインと併用してもよい。そのような併用療法を利用する場合、サイトカインを単一の製剤において配合してもよく、または異なる製剤で投与してもよい。製剤方法は当技術分野で周知であり、かつ例えば参照として本明細書に組み入れられる、「Remington's Pharmaceutical Sciences」、Gennaro編、マック出版社、イーストン、ペンシルバニア州、1990に開示されている。治療用量は一般的に、0.1〜100 mg/kg患者の体重/日の範囲であり、好ましくは0.5〜20 mg/kg/日の範囲であり、正確な用量は、治療すべき病態の性質および重症度、患者の体質等を考慮に入れて、容認される基準に従って臨床医によって決定される。用量の決定は、当業者の技術の範囲内である。タンパク質は一般的に、化学療法もしくは骨髄移植後28日までの期間、または血小板数が＞20,000/mm3、好ましくは＞50,000/mm3が得られるまで投与されると考えられる。より一般的に、タンパク質は、1週間またはそれ未満、しばしば1〜3日間のあいだ投与されると考えられる。一般的に、IL-24の治療上有効な量は、成熟細胞（例えば、血小板または好中球）の循環レベルの増加として現れる、リンパ系または骨髄系の前駆細胞の増殖および／または分化の臨床的に有意な増加を生じさせるために十分な量である。このように、血小板障害の治療は、血小板数が少なくとも20,000/mm3となるまで、好ましくは50,000/mm3に達するまで継続されると考えられる。IL-24はまた、IL-3、-6、および-11；幹細胞因子；エリスロポエチン；G-CSFおよびGM-CSFのような他のサイトカインと併用して投与することができる。併用療法の治療プログラムにおいて、他のサイトカインの1日量は一般的に、EPOを150 U/kg、GM-CSFを5〜15 lg/kg、IL-3を1〜5 lg/kg、およびG-CSFを1〜25 lg/kgである。例えば、EPOとの併用治療は、EPOレベルが低い貧血患者に対して指示される。
【００１９】
薬学的に用いるために、本発明のIL-24ポリペプチドは、従来の方法に従って、非経口、特に静脈内または皮下送達のために処方される。静脈内投与は、大量注射または典型的に1〜数時間の期間の注入によって行われると考えられる。一般的に、薬学的製剤には、生理食塩液、緩衝生理食塩液、5％デキストロース水溶液等のような薬学的に許容される溶媒と共に配合した、IL-24タンパク質が含まれると考えられる。製剤にはさらに、ウイルス表面上などのタンパク質の損失を防止する等のために、一つまたは複数の賦形剤、保存剤、溶解補助剤、緩衝剤、アルブミンが含まれてもよい。製剤方法は当技術分野で周知であり、かつ例えばRemington、「The Science and Practice of Pharmacy」、Gennaro編、マック出版社、イーストン、ペンシルバニア州、第19版、1995に開示されている。治療用量は一般的に、0.1〜100 μg/kg患者の体重/日の範囲であり、好ましくは0.5〜20 mg/kg/日の範囲であり、正確な用量は、治療すべき病態の性質および重症度、患者の体質等を考慮に入れて、容認される基準に従って臨床医によって決定される。用量の決定は、当業者の技術の範囲内である。タンパク質は、急性期の治療のために1週間もしくはそれ未満、しばしば1〜3日間にわたって投与してもよく、または慢性治療のために数ヶ月または数年間用いてもよい。一般的に、IL-24の治療上有効な量は、癌、細胞成長、または免疫機能において臨床的に有意な変化を生じさせるために十分な量である。
【００２０】
本発明はまた、ポリマーに結合している化学的に改変されたIL-24ポリペプチドを企図する。例示的なIL-24ポリペプチドは、成熟IL-24ポリペプチドまたはポリペプチドのヘリックスA-Dを含むIL-24ポリペプチドの断片を含む可溶性ポリペプチドである。典型的に、ポリマーは、IL-24ポリペプチド結合体が、生理的環境のような水性環境において沈殿しないように水溶性である。適したポリマーの例は、アシル化のための活性エステルまたはアルキル化のためのアルデヒドのように、単一の反応基を有するように改変されているポリマーである。このようにして、重合化の程度を制御することができる。反応性アルデヒドの例は、ポリエチレングリコールプロピオンアルデヒド、またはそのモノ-(C1-C10)アルコキシもしくはアリールオキシ誘導体である（例えば、Harrisら、米国特許第5,252,714号を参照されたい）。ポリマーは分岐または非分岐であってもよい。その上、ポリマーの混合物を用いてIL-24ポリペプチド結合体を産生することができる。
【００２１】
治療のために用いられるIL-24ポリペプチド結合体は、薬学的に許容される水溶性ポリマー部分を含みうる。適した水溶性ポリマーには、ポリエチレングリコール（PEG）、モノメトキシ-PEG、モノ-(C1-C10)アルコキシ-PEG、アリールオキシ-PEG、ポリ-(N-ビニルピロリドン)PEG、トレシルモノメトキシPEG、PEGプロピオンアルデヒド、ビス-スクシンミジルカーボネート（bis-succinimidyl carbonate）PEG、プロピレングリコールホモポリマー、ポリプロピレンオキシド／エチレンオキシドコポリマー、ポリオキシエチル化ポリオール（例えば、グリセロール）、ポリビニルアルコール、デキストラン、セルロース、または他の糖質に基づくポリマーが含まれる。適したPEGは、分子量約600〜約60,000、例えば5,000、12,000、20,000、および25,000を含む分子量を有してもよい。IL-24ポリペプチド結合体はまた、そのような水溶性ポリマーの混合物を含みうる。
【００２２】
IL-24ポリペプチド結合体の一例は、IL-24ポリペプチド部分、およびIL-24ポリペプチド部分のN末端に結合したポリアルキルオキシド部分を含む。PEGは、一つの適したポリアルキルオキシドである。例として、IL-24ポリペプチドは、「PEG化（PEGylation）」として知られるプロセスであるPEGによって改変することができる。IL-24ポリペプチドのPEG化は、当技術分野で公知の任意のPEG化反応によって行うことができる（例えば、欧州特許第0 154 316号、Delgadoら、Critical Reviews in Therapeutic Drug Carrier Systems 9：249（1992）、Duncan および Spreafico、Clin. Pharmacokinet. 27：290（1994）、ならびにFrancisら、Int. J. Hematol.68：1（1998）を参照されたい）。例えば、PEG化は、反応性のポリエチレングリコール分子とのアシル化反応によって、またはアルキル化反応によって行うことができる。もう一つのアプローチにおいて、IL-24ポリペプチド結合体は、PEGの末端の水酸基またはアミノ基が活性化リンカーによって置換されている活性化PEGを濃縮することによって形成される（例えば、Karasiewiczら、米国特許第5,382,657号を参照されたい）。
【００２３】
アシル化によるPEG化は、典型的に、PEGの活性エステル誘導体とIL-24ポリペプチドとを反応させることを必要とする。活性化PEGエステルの例は、N-ヒドロキシスクシンイミドにエステル化されたPEGである。本明細書において用いられるように、「アシル化」という用語には、IL-24ポリペプチドと水溶性ポリマーとの以下の種類の結合が含まれる：アミド、カルバメート、ウレタン等。アシル化によってPEG化IL-24ポリペプチドを調製する方法は、典型的に（a）一つまたは複数のPEG基がIL-24ポリペプチドに結合する条件下で、IL-24ポリペプチドをPEG（PEGのアルデヒド誘導体の反応性エステルのような）に反応させる段階、および（b）反応産物を得る段階、を含むと考えられる。一般的に、アシル化反応のための最適な反応条件は、公知のパラメータおよび所望の結果に基づいて決定される。例えば、PEG：IL-24ポリペプチドの比が大きいほど、ポリPEG化IL-24ポリペプチド産物の割合は大きくなる。
【００２４】
アシル化によるPEG化産物は典型的に、リジンε-アミノ基がアシル連結基によってPEG化されているポリPEG化IL-24ポリペプチド産物である。連結させる結合の例はアミドである。典型的に、得られたIL-24ポリペプチドは少なくとも95％モノPEG化、ジPEG化、またはトリPEG化されているが、反応条件に応じてPEG化の程度がより高いいくつかの種が形成される可能性がある。PEG化種は、透析、限外ろ過、イオン交換クロマトグラフィー、アフィニティクロマトグラフィー等のような標準的な精製法を用いて非結合IL-24ポリペプチドから分離することができる。
【００２５】
アルキル化によるPEG化は一般的に、還元剤の存在下でPEGの末端アルデヒド誘導体をIL-24ポリペプチドに反応させることを含む。PEG基は、-CH2-NH基を介してポリペプチドに結合させることができる。
【００２６】
還元的アルキル化による誘導体化によってモノPEG化産物を産生することは、誘導体化に利用できる異なる種類の一級アミノ基の異なる反応性を利用している。典型的に、反応はリジン残基のε-アミノ基とタンパク質のN末端残基のα-アミノ基とのpKaの差を利用することができるpHで行われる。そのような選択的な誘導体化によって、アルデヒドのような反応基を含む水溶性ポリマーのタンパク質への結合が制御される。ポリマーとの結合は、リジン側鎖のアミノ基のような他の反応基を有意に改変することなく、タンパク質のN末端で主に起こる。本発明は、IL-24ポリペプチドモノポリマー結合体の実質的に均一な調製物を提供する。
【００２７】
モノポリマーIL-24ポリペプチド結合分子の実質的に均一な集団を産生するための還元的アルキル化は、以下の段階を含みうる：（a）IL-24ポリペプチドのアミノ末端でのα-アミノ基の選択的改変を行うために適したpHで還元的アルキル化条件下で、IL-24ポリペプチドを反応性PEGと反応させる段階、および（b）反応産物を得る段階。還元的アルキル化に用いられる還元剤は、水溶液において安定でなければならず、かつ還元的アルキル化の最初のプロセスにおいて形成されたシッフ塩基のみを還元することができなければならない。例示的な還元剤には、水素化ホウ素ナトリウム、シアノ水素化ホウ素ナトリウム、ジメチルアミンボラン、トリメチルアミンボラン、およびピリジンボランが含まれる。
【００２８】
モノポリマーIL-24ポリペプチド結合体の実質的に均一な集団に関して、還元的アルキル化反応条件は、IL-24ポリペプチドのN末端に対する水溶性ポリマー部分の選択的な結合を可能とする条件である。そのような反応条件は一般的に、リジンアミノ基とN末端でのαアミノ基とのpKaの差を提供する。pHはまた、用いられるポリマー対タンパク質の比に影響を及ぼす。一般的に、N末端のα基の反応性が低いほど最適な条件を得るためにより多くのポリマーを必要とすることから、pHが低ければ、タンパク質に対する過剰なポリマーが望ましいと考えられる。pHが高ければ、より多くの反応性の基を利用できることから、ポリマー：IL-24ポリペプチドは多い必要はない。典型的に、pHは3〜9、または3〜6の範囲内である。
【００２９】
検討すべきもう一つの要因は、水溶性ポリマーの分子量である。一般的に、ポリマーの分子量が高いほど、タンパク質に結合しうるポリマー分子は減少する。PEG化反応に関して、典型的な分子量は約2 kDa〜約100 kDa、約5 kDa〜約50 kDa、または約12 kDa〜約25 kDaである。水溶性ポリマー対IL-24ポリペプチドのモル比は、一般的に1：1〜100：1の範囲である。典型的に水溶性ポリマー対IL-24ポリペプチドのモル比は、ポリPEG化に関して1：1〜20：1であり、かつモノPEG化に関して1：1〜5：1である。
【００３０】
ポリペプチドおよび水溶性ポリマー部分とを含む結合体を産生する一般的な方法は、当技術分野で公知である。例えば、Karasiewiczら、米国特許第5,382,657号、Greenwaldら、米国特許第5,738,846号、Nieforthら、Clin. Pharmacol. Ther. 59：636（1996）、Monkarshら、Anal. Biochem. 247：434（1997）を参照されたい。この方法は、IL-24ポリペプチド含有ホモ二量体、ヘテロ二量体、または多量体の可溶性受容体結合体を作製するために用いることができる。
【００３１】
IL-24ポリペプチドを含む薬学的組成物は、液状形態、エアロゾル、または固体形態として供給されうる。液状形態は、注射可能溶液、エアロゾル、小滴、位相溶液、および経口懸濁液として示される。例示的な固体形態には、カプセル剤形態、錠剤形態、および制御放出形態が含まれる。後者の形態は、ミニ浸透圧ポンプおよびインプラントによって示される（Bremerら、Pharm. Biotechnol. 10：239（1997）；Ranade、「Implants in Drug Delivery」、「Drug Delivery Systems」、Ranade および Hollinger（編）、95〜123頁（CRC出版、1995）；Bremerら、「Protein Delivery with Infusion Pumps」、「Protein Delivery：Physical Systems」、Sanders および Hendren（編）、239〜254頁（プレナム出版、1997）；Yeweyら、「Delivery of Proteins from a Controlled Release Injectable Implant」、「Protein Delivery：Physical Systems」、Sanders および Hendren（編）、93〜117頁（プレナム出版、1997））。他の固体形態には、クリーム、ペースト、他の位相適用等が含まれる。
【００３２】
リポソームは、治療的ポリペプチドを被験者に静脈内、腹腔内、髄腔内、筋肉内、皮下、または経口投与、吸入、もしくは鼻腔内投与によって送達する一つの手段を提供する。リポソームは、水性の区画を取り巻く一つまたは複数の脂質二重層からなる微小な小胞である（一般的に、Bakker-Woudenbergら、Eur. J. Clin. Microbiol. Infect. Dis. 12（補則1）：S61（1993）、Kim、Drugs 46：618（1993）、ならびにRanade、「Site-Specific Drug Delivery Using Liposomes as Carriers」、「Drug Delivery Systems」、Ranade および Hollinger編、3〜24頁（CRC出版、1995）を参照されたい）。リポソームは、組成が細胞膜と類似であり、その結果リポソームは安全に投与することができ、かつ生体分解性である。調製法に応じて、リポソームは単層または多層であってもよく、リポソームは大きさが直径0.02μmから10 μmより大きいものまで様々である。多様な物質をリポソームに封入することができる：疎水性物質は二重層間に分配し、親水性物質は内部水溶性空間内に分配する（例えば、Machyら、「Liposomes In Cell Biology And Pharmacology」、（John Libbey、1987）、およびOstroら、American J. Hosp. Pharm. 46：1576（1989）を参照されたい）。その上様々なリポソームの大きさ、二重層の数、脂質の組成と共にリポソームの電荷および表面特性を変化させることによって、封入物質の治療的有効性を制御することが可能である。
【００３３】
リポソームは、実質的に任意の種類の細胞に吸着して、その後封入された物質を徐々に放出することができる。あるいは、吸収されたリポソームは、食作用性である細胞によってエンドサイトーシスを受ける可能性がある。エンドサイトーシスの後に、リポソーム脂質のリソソーム内分解が起こり、封入された物質が放出される（Scherphofら、Ann. N.Y. Acad. Sci. 446：368（1985））。静脈内投与後、小さいリポソーム（0.1〜1.0 μm）は、典型的に、主に肝臓および脾臓に存在する細網内皮系の細胞によって取り込まれるが、3.0 μmより大きいリポソームは、肺に沈着する。細網内皮系の細胞によるより小さいリポソームのこの選択的な取り込みは、マクロファージおよび肝臓の腫瘍に化学物質を送達するために用いられている。
【００３４】
細網内皮系は、大量のリポソーム粒子のによる飽和または薬理学的手段による選択的なマクロファージの不活化を含むいくつかの方法によって回避することができる（Claassenら、Biochim. Biophys. Acta 802：428（1984））。さらに、糖脂質誘導体化リン脂質またはポリエチレングリコール誘導体化リン脂質をリポソーム膜に組み入れると、細網内皮系による取り込みの有意な減少が起こることが示されている（Allenら、Biochim. Biophys. Acta 1068：133（1991）；Allenら、Biochim. Biophys. Acta 1150：9（1993））。
【００３５】
リポソームはまた、リン脂質の組成を変化させることによって、または受容体もしくはリガンドをリポソームに挿入することによって、特定の細胞または臓器を標的とするように調製することができる。例えば、高い含有量の非イオン性界面活性剤によって調製したリポソームは、肝臓を標的とするために用いられている（Hayakawaら、日本国特許第04-244,018号；Katoら、Biol. Pharm. Bull. 16：960（1993））。これらの製剤は、大豆ホスファチジルコリン、α-トコフェロール、およびエトキシル化硬化ヒマシ油（HCO-60）をメタノール中で混合して、真空下で混合物を濃縮してから混合物を水によって再構成することによって調製した。ジパルミトイルホスファチジルコリン（DPPC）と大豆由来ステリルグルコシド混合物（SG）およびコレステロール（Ch）のリポソーム製剤も同様に、肝臓を標的とすることが示されている（Shimizuら、Biol. Pharm. Bull. 20：881（1997））。
【００３６】
あるいは、抗体、抗体断片、糖質、ビタミン、および輸送タンパク質のような様々なターゲティングリガンドをリポソームの表面に結合させることができる。例えば、リポソームは、肝細胞の表面上に限って発現されるアシアログリコプロテイン（ガラクトース）受容体を標的とするように、分岐型ガラクトシル脂質誘導体によって改変することができる（Kato および Sugiyama、Crit. Rev. Ther. Drug Carrier Syst. 14：287（1997）；Murahashiら、Biol. Pharm. Bull. 20：259（1997））。同様に、Wuら、Hepatology 27：772（1998）は、アシアロフェチュインによってリポソームを標識することにより、リポソームの血漿半減期は短くなり、かつ肝細胞によるアシアロフェチュイン標識リポソームの取り込みが大きく増強されることが示されている。一方、分岐型ガラクトシル脂質誘導体を含むリポソームの肝臓での蓄積は、アシアロフェチュインを予め注射することによって阻害することができる（Murahashiら、Biol. Pharm. Bull. 20：259（1997））。ポリアコニチル化（polyaconitylated）ヒト血清アルブミンリポソームは、肝細胞にリポソームをターゲティングするためのもう一つのアプローチを提供する（Kampsら、Proc. Natl. Acad. Sci. USA 94：11681（1997））。その上、Gehoら、米国特許第4,603,044号は、肝細胞を標的とするリポソーム小胞輸送系を記述しており、これは、肝臓の特殊な代謝細胞に関連した肝胆道の受容体に対する特異性を有する。
【００３７】
組織のターゲティングに対するより一般的なアプローチにおいて、標的細胞を、標的細胞によって発現されたリガンドに対して特異的なビオチン化抗体によって予め標識する（Harasymら、Adv. Drug Deliv. Rev. 32：99（1998））。遊離の抗体の血漿からの除去後、ストレプトアビジン結合リポソームを投与する。もう一つのアプローチにおいて、ターゲティング抗体をリポソームに直接結合させる（Harasymら、Adv. Drug Deliv. Rev. 32：99（1998））。
【００３８】
IL-24受容体結合活性を有するIL-24ポリペプチドは、標準的なタンパク質マイクロカプセル化技術を用いてリポソーム内に封入することができる（例えば、Andersonら、Infect. Immun. 31：1099（1981）、Andersonら、Cancer Res. 50：1853（1990）、およびCohenら、Biochim. Biophys. Acta 1063：95（1991）、Alvingら、「Preparation and Use of Liposomes in Immunological Studies」、「Liposome Technology」、第二版、第III巻、Gregoriadis（編）、317頁（CRC出版、1993）、Wassefら、Meth. Enzymol. 149：124（1987）を参照されたい）。上記のように、治療的に有用なリポソームは、多様な成分を含んでもよい。例えば、リポソームは、ポリ（エチレングリコール）の脂質誘導体を含んでもよい（Allenら、Biochim. Biophys. Acta 1150：9（1993））。
【００３９】
分解性のポリマーミクロスフェアは、高い全身レベルの治療タンパク質を維持するように設計されている。ミクロスフェアは、タンパク質がポリマーの中に封入されている、ポリ（ラクチド-コ-グリコリド）（PLG）、ポリアンヒドリド、ポリ（オルトエステル）のような分解性ポリマー、非生体分解性のエチルビニル酢酸ポリマーから調製される（Gombotz および Pettit、Bioconjugate Chem. 6：332（1995）；Ranade、「Role of Polymers in Drug Delivery」、「Drug Delivery Systems」、Ranade および Hollinger（編）、51〜93頁（CRC出版、1995）；Roskos and Maskiewicz、「Degradable Controlled Release Systems Useful for Protein Delivery」、「Protein Delivery：Physical Systems」、Sanders および Hendren（編）、45〜92頁（プレナム出版、1997）；Bartusら、Science 281：1161（1998）；Putney および Burke、Nature Biotechnology 16：153（1998）；Putney、Curr. Opin. Chem. Biol. 2：548（1998））。ポリエチレングリコール（PEG）コーティングナノスフェアはまた、治療タンパク質を静脈内投与するための担体を提供することができる（例えば、Grefら、Pharm. Biotechnol. 10：167（1997）を参照されたい）。
【００４０】
本発明はまた、化学的に改変されたIL-24ポリペプチド、例えば上記のようにポリマーに結合したIL-24ポリペプチドを企図する。
【００４１】
他の投与形態は、例えばAnsel および Popovich、「Pharmaceutical Dosage Forms and Drug Delivery Systems」、第5版（Lea & Febiger、1990）、Gennaro（編）、「Remington's Pharmaceutical Sciences」、第19版（マック出版社、1995）、ならびにRanade および Hollinger、「Drug Delivery Systems」（CRC出版、1996）によって示されるように、当業者によって考案されうる。
【００４２】
本発明は、本明細書に記述のペプチドまたはポリペプチドを含む組成物を企図する。そのような組成物はさらに担体を含みうる。担体は、従来の有機担体または無機担体となりうる。担体の例には、水、緩衝液、アルコール、プロピレングリコール、マクロゴール、ゴマ油、トウモロコシ油等が含まれる。
【００４３】
IL-24はまた、放射線療法および化学療法のような卵巣癌の他の治療と併用して投与することができる。化学療法剤の例には、パクリタキセル、シスプラチン、カルボプラチン、トポテカン、ヘキサメチルメラミン、イフォスファミド、ドキソルビシン、ブレオマイシン、タクソール、およびエトポシドが含まれるがこれらに限定されない。
【００４４】
一つの局面において、本発明は、卵巣癌細胞の増殖を阻害または減少させるために十分な量のIL-24ポリペプチドを卵巣癌細胞に接触させることを含む、卵巣癌細胞の成長または増殖を阻害する方法を提供する。
【００４５】
第二の局面において、本発明は、卵巣癌細胞の増殖を阻害または減少させるために十分な量のIL-24ポリペプチド組成物の単離IL-24ポリペプチドを雌の哺乳動物に投与することを含む、卵巣癌を有する雌の哺乳動物を治療する方法を提供する。一つの態様において、方法は上記の通りであって、IL-24ポリペプチドは放射線と併用して投与される。もう一つの態様において、方法は上記の通りであって、IL-24ポリペプチドは化学療法剤と併用して投与される。もう一つの態様において、方法は上記の通りであって、化学療法剤はパクリタキセル、シスプラチン、カルボプラチン、トポテカン、ヘキサメチルメラミン、イフォスファミド、ドキソルビシン、ブレオマイシン、タクソール、およびエトポシドからなる群より選択される。
【００４６】
第三の局面において、本発明は、IL-24ポリペプチドが細胞毒性部分に融合している、卵巣癌の増殖を阻害または減少させるために十分な量のIL-24ポリペプチド組成物の単離IL-24ポリペプチドを雌の哺乳動物に投与することを含む、卵巣癌を有する雌の哺乳動物を治療する方法を提供する。一つの態様において、方法は上記の通りであって、ここで細胞毒性部分が細菌もしくは植物毒素、細胞毒性放射性核種、または細胞毒である。
【００４７】
もう一つの局面において、本発明は、新生物性卵巣癌細胞の増殖を減少させるために十分な量のIL-24ポリペプチド組成物を、卵巣癌新生物を有する哺乳動物に投与することを含む、卵巣癌細胞の増殖を減少させる方法を提供する。一つの態様において、方法は上記の通りであって、IL-24ポリペプチドは放射線と併用して投与される。もう一つの態様において、方法は上記の通りであって、IL-24ポリペプチドは化学療法剤と併用して投与される。もう一つの態様において、方法は上記の通りであって、化学療法剤はパクリタキセル、シスプラチン、カルボプラチン、トポテカン、ヘキサメチルメラミン、イフォスファミド、ドキソルビシン、ブレオマイシン、タクソール、およびエトポシドからなる群より選択される。もう一つの態様において、方法は上記の通りであって、IL-24ポリペプチドは細胞毒性部分に融合される。もう一つの態様において、方法は上記の通りであって、細胞毒性部分は細菌もしくは植物毒素、細胞毒性放射性核種、または細胞毒である。
【００４８】
本発明はさらに、以下の非制限的な実施例によって説明される。
【００４９】
実施例
本発明者らは、通常の成長条件で細胞成長を妨害するIL-24のの能力を測定するために、Ovcar3（ATCC、#HTB-161）細胞毒性アッセイ法においてIL-24を調べた。本発明者らは、MTT試薬（Promega、マディソン、アメリカ）をこの細胞阻害アッセイ法のための検出および読み取りの際用いた。細胞毒性アッセイ法の手順：Ovcar3細胞毒性アッセイ法。
【００５０】
Ovcar3（ATCC、#HTB-161）細胞を透明な96ウェルTCプレートにおいて、細胞5000個／100 μl／ウェルの密度で播種した。細胞を、20％FBS、0.01 mg/mlインスリン、2％HEPES、1％ピルビン酸ナトリウム、および1％Glutamaxを含むRPMIからなる完全成長培地に播種した。細胞を5％CO2インキュベータにおいて37℃で一晩インキュベートした。
【００５１】
翌日、培地を細胞から除去して、適切に希釈した試料100 μl/ウェルと交換した。試料の希釈は全て、完全成長培地において行った。試料は細胞上で72時間インキュベートした。
【００５２】
インキュベーション後、製造元のプロトコール（Promega、#PAG4100）を用いてMTTアッセイ法を細胞に行った。色素溶液を細胞上で4時間インキュベートした後、停止溶液と共に1時間インキュベートした。吸光度をVictor IIにおいて読み取り、完全成長培地のみを含むウェルから阻害の割合（％）を計算した。
【００５３】
結果
−レチノイン酸は、3μMで成長を29％阻害し、10 μMで34％、31μMで43％、および100 μMで83％阻害した（陽性対照）。
−IL-24は、1 ng/mlで成長を4％阻害し、10 ng/mlで9％、100 ng/mlで23％、および1000 ng/mlで52％阻害した。
【００５４】
上述から、本発明の特定の態様を、説明する目的で本明細書に記述してきたが、本発明の精神および範囲を逸脱することなく様々な改変が成されてもよいことが認識されると思われる。したがって、本発明は添付の特許請求の範囲によってのみ制限される。
【配列表】
2005535575000001.app
【国際調査報告】
2005535575.tif 000002
2005535575.tif 000003