(57)【要約】  本発明は、腫瘍疾患および慢性炎症性腸疾患の早期の診断および検出、進行予測、重症度の評価、ならびに進行の評価のためのin vitro法における液性バイオマーカーとしてのCPS1の使用に関する。本発明の方法によれば、CPS1の存在および/または量ならびに/あるいはCPS1の免疫活性により生理的に発生するその断片は、患者の血清または血漿試料で測定され、腫瘍疾患または慢性炎症性腸疾患の存在、予期される進行、重症度の程度、または治療結果に関する結論は、CPS1またはCPS1免疫活性の検出および/または量から導き出される。
2008513744.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
腫瘍疾患および慢性炎症性腸疾患のin vitroでの診断、ならびに進行および治療のモニタリングのための液性バイオマーカーとしてのカルバモイルリン酸合成酵素(CPS1)および/またはCPS1免疫活性を有する断片の使用。
【請求項２】
腫瘍疾患および慢性炎症性腸疾患の早期診断および検出、進行予測および重症度の評価、ならびに治療に付随する進行評価のためのin vitroでの方法であって、CPS1および/またはCPS1免疫活性を有する生理的に発生するその断片の存在および/または量を患者の血清または血漿試料において測定し、結論が腫瘍疾患または慢性炎症性腸疾患の存在、予期される進行、重症度または治療の成功に関して、CPS1またはCPS1免疫活性の検出および/または量から導き出されることを特徴とする方法。
【請求項３】
測定に使用されるCPS1配列が、完全なCPS1配列のアミノ酸1から約630までを含むCPS1のＮ末端部分に由来する配列であることを特徴とする請求項2に記載の方法。
【請求項４】
免疫診断アッセイ法であることを特徴とする請求項2および3のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
癌患者または慢性炎症性腸疾患患者の全血、血清または血漿試料で、CPS1酵素活性またはCPS1残存酵素活性を測定するための方法であることを特徴とする請求項2および3のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
大腸癌、肝臓癌、膵臓癌、肺癌および乳癌、ならびにその組み合わせからなる群から選択される癌腫を検出するために実施することを特徴とする請求項2から5のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
クローン病(Enteritis regionalis)および潰瘍性大腸炎から選択される慢性炎症性腸疾患の診断または進行もしくは治療のモニタリングで実施することを特徴とする請求項2から5のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
癌疾患および慢性炎症性腸疾患を治療するための薬物の調製のためのCPS1阻害剤の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、腫瘍疾患の検出(液性腫瘍マーカーとして)、すなわち、腫瘍疾患の診断のため、ならびに慢性炎症性腸疾患(クローン病、潰瘍性大腸炎)の検出および進行のモニタリングのための、内科的診断の液体バイオマーカーとしての、酵素のカルバモイルリン酸合成酵素1(E.C.6.3.4.16、これより常にCPS1と省略する)および/またはCPS1免疫活性を有する、生理的に発生するCPS1断片の新しい使用に関する。これらは腫瘍/慢性炎症性腸疾患の存在する可能性を定期的に検査する患者、腫瘍または慢性炎症性腸疾患を疑う根拠を有する患者、または腫瘍または慢性炎症性腸疾患が既に検出され、監視されているか、治療を受けている患者の循環血、特に血清または血漿中で、CPS1またはCPS1免疫活性を検出することによって行われる。
【背景技術】
【０００２】
本出願の文脈では、「腫瘍」という用語は、癌疾患(癌腫)に代表されるように、新生物、特に悪性新生物に対する全体的な用語または同義語として用いられる。ドイツのような国では、毎年30万人を超す男女が、悪性新生物(悪性腫瘍)、すなわち癌を患っており、毎年、新しく診断される癌の症例数および死亡率は、かなりにのぼる。悪性腫瘍は、実質的にあらゆる組織または器官で発生する可能性があり、冒された器官によって、多くの癌疾患の間で区別がされており、これらは統計的頻度、予後および治療可能性に関して互いにかなり異なる場合がある。
【０００３】
慢性炎症性腸疾患、すなわち実質的にクローン病(また、Enteritis regionalis、本出願ではC.D.と省略)および潰瘍性大腸炎(本出願ではC.U.と省略)は、病因がまだ明確に説明されていない間欠性の慢性重度疾患であり、これらの疾患が悪性の変性を高率で示し、腸癌につながることが知られているという点で、腫瘍診断と密接に関連している。
【０００４】
近年、多数の治療法が開発され、多くのタイプの癌疾患の治癒可能性に関して、かなりの進展がもたらされている。しかし、全ての症例で、癌疾患の治癒の可能性は、常に、癌疾患がより早期に診断されるほど高まるということは真実である。それによって特に非常に重要なことは、いまだ癌に著明な臨床症状が出現していないか、まったく臨床症状が見られない時期に早期の診断を行うことである。
【０００５】
臨床診断で、できるだけ早期に腫瘍を診断するために、検査を受ける患者の生体試料、特に血液試料または身体の分泌物において、いわゆる「腫瘍マーカー」を測定する。腫瘍マーカーは、悪性腫瘍細胞によって直接形成されるか、腫瘍細胞が、非腫瘍細胞内でそれぞれのマーカーの合成を誘発する結果として形成される物質である。腫瘍マーカーは、体液生体試料(液性腫瘍マーカー)または局所的に組織(細胞腫瘍マーカー)において、高濃度で検出されるので、個々の症例に特定の状況に応じて、リスクのある群では悪性腫瘍の早期の診断を可能にし、腫瘍の一次診断に使用され、予後予測ならびに/または腫瘍の治療および場合によって、腫瘍再発の早期診断のモニタリングを可能にする。本出願において、「診断」という用語は、言及される、すべてのより特殊な潜在的使用(指標)に対する全体的用語として使用される。臨床診断で現在使用される腫瘍マーカーの概要は、Lothar Thomas(編集者)、「Labor and Diagnose」、5th extended edition, section 34, cf. in particular overview 34.1「Maligne Erkrankungen [Malignant Diseases]」、956〜961頁、および916〜1019頁の34.2〜34.17の下で臨床的に使用される個々の腫瘍マーカーについての記事で見ることができる。
【０００６】
現在測定されているすべての腫瘍マーカーに共通することは、これらの測定感度が比較的限定されており、比較的高い器官特異性を有するということである。現在測定されている腫瘍マーカーの比較的高い器官特異性は、一方では、原因となる癌疾患が、高い確率で発生している器官についての情報を、同時に、これらの検出が提供するという利点を有する。しかし、高い特異性は、他の器官の癌疾患が、器官特異的腫瘍マーカーの測定では診断できないか、包括的な早期の癌診断のためには、多数の異なる腫瘍マーカーの同時測定を必要とするという不都合を有する。癌疾患および腫瘍マーカーによって20〜80%という、既知の腫瘍マーカーの比較的低い測定感度は(高感度の測定の場合、大部分またはすべての患者で正確に診断される)、それ自体はこの目的のために適した腫瘍マーカーの測定にもかかわらず、依然として、癌疾患が診断されない危険性が非常に高い原因となる。
【０００７】
慢性炎症性腸疾患は、初期には、確実な早期の診断をより難しくさせる特徴のない症状を呈することが多い。したがって、「慢性炎症性腸疾患」つまりC.D.もしくはC.U.の正確な診断と症状との明白な関連付けを可能にするバイオマーカーは、当業者に非常に歓迎されると考えられる。そのようなバイオマーカーが病原性エピソードの重症度と結びつく場合、進行および治療をモニタリングする際に、非常に有利であると考えられる。
【０００８】
したがって、依然として、それ自体の固有の器官特異性または感度に基づき、単独での測定で、または1種もしくは複数の他のバイオマーカー/腫瘍マーカーの測定と組み合わせて、診断、特に癌の診断を向上させることができる、新しい液性バイオマーカーの特に液性腫瘍マーカーおよび慢性炎症性腸疾患に対する液性マーカーが必要とされている。
【特許文献１】公報第WO03/089933A1
【特許文献２】US-A-4 822 733
【特許文献３】EP-B1-180 492
【特許文献４】EP-E1-539 477
【非特許文献１】Lothar Thomas(編集者)、「Labor and Diagnose」、5th extended edition, section 34, cf. in particular overview 34.1「Maligne Erkrankungen [Malignant Diseases]」、956〜961頁、および916〜1019頁の34.2〜34.17
【非特許文献２】Shoko Tabuchiら、「Regulation of Genes for Inducible Nitric Oxide Synthase and Urea Cycle Enzymes in Rat Liver in Endotoxin Shock」、Biochemical and Biophysical Research Communications 268、221〜224頁(2000)
【非特許文献３】Haraguchi Y.ら、「Cloning and sequence of a cDNA encoding human carbamyl phosphate synthetase I: molecular analysis of hyperammonemia」、 Gene 1991年11月1日、107(2)、335〜340頁。
【非特許文献４】H. M. Holderら、「Carbamoyl phosphate synthetase; an amazing biochemical odyssey from substrate to product, CMLS」、Cell. Mol. Life Sci. 56 (1999) 507〜522頁、およびここに示す文献
【非特許文献５】Mikiko Ozakiら、「Enzyme-Linked Immunosorbent Assay of Carbamoylphosphate Synthetase I; Plasma Enzyme in Rat Experimental Hepatitis and Its Clearance」、Enzyme Protein 1994年、95:48、213〜221頁
【非特許文献６】Li Yinら、「Participation of different cell types in the restitutive response of the rat liver to periportal injury induced by allyl alcohol」、Journal of Hepatology 1999年31:497〜507頁
【非特許文献７】Liu Tong-huaら、「Carbamoyl Phosphate Synthetase 1, A Novel Marker for Gastric Carcinoma」、Chinese Medical Journal, 102 (8)、630〜638頁、1989年
【非特許文献８】Crouser EDら、「Endotoxin-induced mitochondrial damage correlates with impaired respiratory activity」、Crit Care Med、2002年2月;30(2)、276〜84頁
【非特許文献９】J. Steroid Biochem Mol Bio、1991年5月、38(5)、599〜609頁
【非特許文献１０】J Biol Chem、1977年5月25日、252(10): 3558〜60頁
【非特許文献１１】J Biol. Chem 1984年1月10日、259(1)、323〜31頁
【非特許文献１２】J Biol Chem 1981年11月10日、256(21)、1160〜5頁
【非特許文献１３】J Biol Chem 1981年4月10日、256(7)、3443〜6頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、新しい液性腫瘍マーカーおよび慢性炎症性腸疾患に対する新しいバイオマーカーとして働くことができる液性バイオマーカーの特定、ならびに腫瘍診断および慢性炎症性腸疾患の診断の領域で、その特定から生じるすべての潜在的使用に関する。
【００１０】
請求の範囲は、特許法の下で、これらの使用または新しい液性腫瘍マーカーまたは慢性炎症性腸疾患に対する液性バイオマーカーの測定による、in vitro診断法の保護を行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、臨床的に異なる特に内部臓器または軟組織の腫瘍が確認されている患者、またはC.D.またはC.U.の患者の循環血(すなわち、特に、血漿または血清)中で、一部の症例で、健常対照者と明白な差異を示すカルバモイルリン酸合成酵素1(CPS1)の濃度のかなりの上昇または強力なCPS1の免疫活性が、著明な感度で検出可能であったという驚くべき知見に基づき、この知見によりCPS1またはCPS1の免疫活性が新しい液性腫瘍マーカーまたは慢性炎症性腸疾患に対するバイオマーカーとなる。
【００１２】
また、本出願者は、敗血症の診断に関して開発され、ヒトの患者の血清または血漿中で選択的にCPS1またはCPS1の免疫活性の検出または測定を可能にするイムノアッセイを用いて、CPS1または強力なCPS1免疫活性が、さまざまな臨床的に診断された腫瘍の患者の循環血中でも、非常に高濃度で見つかることを発見した。
【００１３】
さらに、同じ研究の一部として、同じバイオマーカーが慢性炎症性腸疾患(C.D.、C.U.)患者の循環血中でも、特に、これらの疾患に特有の急性の病原性エピソードの間に、かなり高いレベルで存在することも発見された。
【００１４】
CPS1またはCPS1の免疫活性を有するCPS1断片は、従来より内科的診断に関して、実際的な役割を果たしていなかった。より狭い腫瘍診断の関連の領域で、今までのところCPS1は、液性腫瘍マーカーとしての可能性についてまったく検討されていない。
【００１５】
しかし、酵素のCPS1(E.C.6.3.4.16)自体は、長い間周知である。CPS1は、尿素回路の第一段階で、カルバモイルリン酸の形成によりアンモニア、炭酸水素塩および2ATPの転換を触媒する。また、CPS1は、例えば、エンドトキシンショックの場合、結果として、NOの生合成の基質となるアルギニンの生合成で役割を果たす(参照Shoko Tabuchiら、「Regulation of Genes for Inducible Nitric Oxide Synthase and Urea Cycle Enzymes in Rat Liver in Endotoxin Shock」、Biochemical and Biophysical Research Communications 268、221〜224頁(2000))。CPS1は、同様に尿素回路で役割を果たすが、基質グルタミンを処理する細胞質内酵素のCPS2(E.C.2.7.2.5.)と区別すべきである。肝組織において、CPS1がミトコンドリアに局在し、この形で多量に出現することが知られている(総肝タンパク質の2〜6%を占める)。そのアミノ酸配列および遺伝的位置づけ(genetic localization)は、長く知られている(参照Haraguchi Y.ら、「Cloning and sequence of a cDNA encoding human carbamyl phosphate synthetase I: molecular analysis of hyperammonemia」、 Gene 1991年11月1日、107(2)、335〜340頁。参照、本出願者の公報第WO03/089933A1)。その生理学的役割に関して、例えば、H. M. Holderら、「Carbamoyl phosphate synthetase; an amazing biochemical odyssey from substrate to product, CMLS」、Cell. Mol. Life Sci. 56 (1999) 507〜522頁、およびここに示す文献さらにMikiko Ozakiらによる出版物、「Enzyme-Linked Immunosorbent Assay of Carbamoylphosphate Synthetase I; Plasma Enzyme in Rat Experimental Hepatitis and Its Clearance」、Enzyme Protein 1994年、95:48、213〜221頁の序文などの論文を再検討するために参照することができる。
【００１６】
Shoko Tabuchiらの上記引用文によれば、人工的なエンドトキシンショック(LPS)の場合、ラットの肝臓で酵素(タンパク質)の増加は観察されない。Li Yinら、「Participation of different cell types in the restitutive response of the rat liver to periportal injury induced by allyl alcohol」、Journal of Hepatology 1999年31:497〜507頁によれば、アリルアルコールによる肝障害の場合に、3日後の組織学的検査において、すべての肝細胞でCPS1発現の増加を観察することができる。
【００１７】
さらに、ラットモデルで、ガラクトサミンを投与することによって実験的に誘発された急性肝炎のラットの血漿において、特に肝炎誘発ガラクトサミンによる処理の24〜48時間後に、免疫学的なCPS1活性が非常に増加すること(ウサギ由来の抗ラットCPS1 IgGによるELISAを用いて検出された)が認められた。また、他のより詳細な特徴付け(配列割り付け[sequence assignment])はないものの、ラットの血漿で、約140および125kDaのモル質量を有するCPS1断片が、急性肝炎中に次第に検出可能であったが、付随する免疫ブロット解析において、ヒトの解剖試料でCPS1免疫活性を有するCPS1断片は観察できなかった(Mikiko Ozakiらの上記引用文)。
【００１８】
Liu Tong-huaらによる論文「Carbamoyl Phosphate Synthetase 1, A Novel Marker for Gastric Carcinoma」、Chinese Medical Journal, 102 (8)、630〜638頁、1989年では、CPS1存在の可能性に対する、外科的に切除したさまざまな腫瘍に由来する試料の免疫サイトメトリー調査(immunocytometric investigation)の結果について報告している。著者らは、CPS1免疫活性の徴候を、胃由来の癌腫組織のみで発見したが、他の腫瘍組織(食道、大腸、膵臓、肺、胸部、卵巣、腎臓、前立腺および膀胱)では発見できなかった。そこから、彼らは、胃癌に対する選択的腫瘍マーカー(すなわち、細胞腫瘍マーカー)として、CPS1が適合する可能性を引き出している。循環血中でのCPS1出現の可能性については検討されておらず、液性腫瘍マーカーとしてCPS1が適合する可能性に関して、報告された研究から結論をまったく引き出すことができない。
【００１９】
本出願で述べる測定は、腫瘍患者および慢性炎症性腸疾患患者の循環血中におけるCPS1出現についての最初の報告を構成する。現在まで、CPS1は唯一、敗血症患者の血清または血漿で測定されており、本出願者による研究（参照WO03/089933A1）でのみ測定されている。その非常に急性で生命に関わる可能性のある疾患に対して、一般に監視され、集中治療病棟で治療を受ける敗血症患者は、腫瘍患者、腫瘍リスクのある患者、または慢性炎症性腸疾患患者(すなわち、長期間発症する疾患または慢性疾患を患っている患者)とは明らかに異なる患者集団を意味している。
【００２０】
本発明の患者の血清における液性バイオマーカー/腫瘍マーカーとしてのCPS1またはCPS1免疫活性の測定において、原則として、敗血症マーカーとしてのCPS1の測定に関する本出願者の公報第WO03/089933A1の記載のように進めることが可能である。本出願の実験のセクションに記載され、CPS1またはCPS1免疫活性の存在に関して検査するために用いられたアッセイ法は、本出願者の上記の出願第WO03/089933A1で既に記載したものと同じ方法である。
【００２１】
本出願の文脈では、「使用」という用語は、腫瘍診断および慢性炎症性腸疾患の診断におけるin vitro試料での直接的なCPS1の免疫学的測定とみなすだけでなく、アッセイキットの調製のためのCPS1もしくはCPS1断片、またはその選択的測定に対する抗体の使用、あるいは例えば、原則として、同様に、前記疾患に関するアッセイキットにおいて、アッセイ成分、例えば、固定化型および/または標識型(marked form)で提供されるポリクローナル抗体もしくはモノクローナル抗体または標準および基準物質の作製のための使用とみなす。
【００２２】
また、本発明によるCPS1またはCPS1免疫活性の測定において、アッセイのデザインにより、実質的に完全体の分子の形、および生体液におそらく存在する完全なCPS1の他の、より短い断片(生理的に発生する部分的ペプチド)の形の両方で、CPS1の同時測定を行うことができることを明白に指摘すべきである。本出願で、「CPS1免疫活性の測定」について言及するとき、本発明の教示に関する不適当な限定的解釈を避けるために、この測定状況を考慮に入れるべきである。
【００２３】
CPS1またはCPS1免疫活性の測定の代わりに、診断目的で、血液中のCPS1活性またはCPS1断片の残留活性と対応する酵素活性の測定として、任意で間接的にCPS1測定を行うことも可能である。健常者のCPS1は、循環血中では出現しないので、患者の血液中の測定可能なCPS1酵素活性は、患者の損なわれていない健康の重篤な障害に関する診断上の重要な指標と考えられる。ここで、通常、細胞内部に局在し、細胞内部でのみその適切な機能を示す酵素の活性が、循環血中ではそれ自体は陰性として評価され、したがって、それ自体としても、状態の悪化に貢献する可能性があることも指摘されるべきである。
【００２４】
血漿および血清において検出可能なCPS1およびCPS1免疫活性は、後述の結果に基づいて、腫瘍(新生物)の診断、ならびにC.D.またはC.U.の進行および治療の検出およびモニタリングのための特定のマーカーペプチド(腫瘍マーカー)として適切である。
【００２５】
さらに、このことは、他のマーカーとの併用による測定の一部として、予後診断のマーカーおよび腫瘍疾患の進行のモニタリングのためのマーカーとして、CPS1および/またはCPS1断片の測定を実行することを意図する。
【００２６】
実際のCPS1の測定は、それ自体よく知られた何らかの適切な方法で行うことが可能で、適切なアッセイデザインのイムノアッセイが好ましい。
【００２７】
生体試料でCPS1の免疫活性を測定するための方法は、抗原の検出および測定に使用される免疫診断に関する何れかの所望の既知の方法であると思われる。好ましくは、CPS1は、結合または標識のために適した特定の抗体を、固定化型または有標もしくは標識可能な形で使用する、リガンド結合アッセイを用いて測定される。
【００２８】
競合アッセイの方式には、特別な利点があることもある。好ましくは、酵素の標識を使用する代わりに、他の標識、例えば、化学発光検出反応のための標識、例えば、アクリジニウムエステルが選択される。もちろん、CPS1測定のためには、発現するCPS1濃度の範囲で求められる高感度を確実にし、アッセイのバックグラウンドから測定シグナルの分離を可能にするアッセイを使用することが好ましい。
【００２９】
本アッセイ法は、チップ技術に適合させるか、加速試験(accelerated test)(ポイントオブケア試験)としてデザインすることができる。
【００３０】
好ましい実施形態では、免疫診断の測定は、不均一サンドイッチイムノアッセイとして実施される。ここでは、抗体の1つが任意の所望の固相、例えば、コーティングされた試験管の壁(例えば、ポリスチレンの、「コーティング管」、CT)、または、マイクロタイターのプレート、例えば、ポリスチレンまたは粒子、例えば、磁性粒子に固定されるのに対して、他の抗体は、直接検出可能な標識を示すか、標識との選択的連結を可能にし、形成されたサンドイッチ構造の検出に役立つ残渣を有する。適切な固相の使用による遅延または引き続いて起こる固定化も可能である。
【００３１】
原則として、言及した種類のアッセイに使用でき、放射性同位体、酵素、または蛍光、化学発光もしくは生物発光の標識、および、例えば、特に、いわばポイントオブケア試験(POC)または加速試験に使用されているような、金原子および色素粒子などの直接光学的に検出可能な色標識による標識からなるすべての標識法を使用することが可能である。また、不均一サンドイッチイムノアッセイの場合、2つの抗体は、均一アッセイに関して以下に記載する種類の検出システムの一部を有することができる。
【００３２】
さらに、本発明による方法は、2つの抗体および検出されるCPS1から形成されたサンドイッチ錯体が液相で浮遊したままである均一な方法としてデザインすることができる。そのような場合、両方の抗体を検出システムの一部で標識することが好ましく、これにより両方の抗体が1つのサンドイッチに統合されると、シグナル発生またはシグナル誘発が可能になる。そのような技術は、特に、蛍光増幅(fluorescence amplification)または蛍光減衰(fluorescence extinction)検出法として、デザインすることができる。この種類の特に好ましい方法は、例えば、US-A-4 822 733、EP-B1-180 492またはEP-E1-539 477およびそこに引用された先行技術に記載されるような、対で用いる検出試薬の使用に関する。それらは、直接、反応混合物中の1つの免疫複合体における、両方の標識成分を含む反応生成物のみを選択的に検出する測定を可能にする。例えば、商標TRACE(r)(Time Resolved Amplified Cryptate Emission)およびKRYPTOR(r)の下、提供される技術を参照し、上記の出願の教示を実行することができる。
【００３３】
本出願者の前記先行出願(WO03/089933A1)の内容は、参照によりこれらの出願を援用することによって本出願の開示の一部とみなす。
【００３４】
下記、CPS1の測定および腫瘍患者およびC.D.またはC.U.患者の血漿中のそれらの測定で得られた測定結果は、2つの図の参照でより詳細に説明されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
実験セクション
正常健常者および腫瘍患者におけるヒト血漿中のCPS1の免疫活性測定
【００３６】
1.材料および方法
1.1ペプチド合成
ヒトCPS1の既知のアミノ酸配列に由来する2つの領域を選択した(Pos.184〜199:ペプチド領域1;配列番号1;Pos.245〜257:ペプチド領域1;配列番号2)。いずれの場合もＮ末端のシステイン残基を補充して、両方の領域は、可溶ペプチドとして標準的方法によって、化学的に合成し、精製し、質量分析および逆相HPLCによって精度管理を実施し、一定分量で冷凍乾燥した(JERINI AG, Berlin, Germany)。ペプチドのアミノ酸配列は以下の通りであった。
ペプチドPCEN17:CEFEGQPVDFVDPNKQN配列番号1
ペプチドPCVD14:CVPWNHDFTKMEYD配列番号2
【００３７】
組換え標準材料はInVivo GmbH(Henningsdorfドイツ)から入手した。これは、strep tagのN末端片を補充した、ヒトCPS1の組換えN末端部を発現する大腸菌株の粗細胞抽出液であった。CPS1の濃度は任意であり、抽出液に起因した。
【００３８】
1.2組合せ（conjugations）および免疫化
上記のペプチドPCEN17およびPCVD14を、MBS(m-マレイミドベンゾイル-N-ヒドロキシサクシンイミドエステル)(参照、PIERCEの作業手順「NHS-エステル-マレイミド架橋剤」米国イリノイ州ロックフォード)によって担体タンパク質KLH(キーホールリンペットヘモシアニン)と組合せた（conjugated）。以下の計画に従って、これらの組合せ体によりヒツジを免疫した。それぞれのヒツジに対して、最初に組合せ体100μg(組合せ体のペプチド画分に基づく一定量)を投与し、それから4週毎に組合せ体50μg(組合せ体のペプチド画分に基づく一定量)を投与した。免疫化開始の4カ月後から開始して、4週毎にヒツジあたり700mlの血液を採取し、そこから遠心によって抗血清を得た。組合せ、免疫化および抗血清の回収は、MicroPharm(英国カマーゼンシア)によって実施した。
【００３９】
1.3抗体の精製
ペプチド特異抗体は、免疫化の4カ月後から開始して採取した抗血清から一段階による方法で調製した。
【００４０】
この目的のために、ペプチドPCEN17およびPCVD14を最初にSulfo-Linkと結合させた（参照、PIERCEの作業手順「SulfoLinkキット」米国イリノイ州ロックフォード)。いずれの場合にも、結合のためにゲル5mlあたりペプチド5mgが加えられた。
【００４１】
両方のペプチドに対するヒツジの坑血清由来のペプチド特定抗体の親和性精製を以下のように実施した。
【００４２】
最初に、ペプチドカラムを溶出緩衝液(50mMクエン酸、pH2.2)および結合緩衝液(100mMリン酸ナトリウム、0.1%Tween、pH6.8)のそれぞれ10mlで交互に3回洗浄した。抗血清100mlを0.2μmで濾過し、存在するカラム材料を加えた。この目的のために、ゲルを結合緩衝液10mlでカラムから定量的に洗浄した。インキュベーションは、傾斜させることによって室温で終夜実施した。処理単位を定量的に空のカラム(NAP 25、Pharmacia空のもの)に移した。流出物(run-through)は廃棄した。次に、結合緩衝液250mlにより、タンパクを含まなくなるまで(洗浄溶出液のタンパク質含有量<0.02 A280nm)洗浄を実施した。溶出緩衝液を洗浄したカラムに加え、1mlの画分を収集した。それぞれの画分のタンパク質含有量は、BCA方法(PIERCEの作業手順、米国イリノイ州ロックフォード)によって測定した。タンパク質濃度>0.8mg/mlの画分はプールした。BCA法によるプールした画分のタンパク質測定により、抗PCEN17抗体が27mgおよび抗PCVD14抗体が33mgの結果が得られた。
【００４３】
1.4標識
精製抗PCEN17抗体(上記参照)500μlを作業手順に従って、NAP-5ゲル濾過カラム(Pharmacia)を通して、100mMリン酸カリウム緩衝液(pH8.0)1mlにより再度緩衝した。抗体溶液のタンパク質濃度測定から1.5mg/mlの値が得られた。
【００４４】
抗体の化学発光標識のために、MA70アクリジニウムNHSエステル(1mg/ml、HOECHST Behring製)10μlを抗体溶液67μlに添加し、室温で15分間インキュベートした。次に、1Mグリシン423μlを添加し、さらに10分間インキュベートした。その後、操作手順に従って、標識した処理単位(batch)を、NAP-5ゲル濾過カラム(Pharmacia)を通して、移動相A(50mMリン酸カリウム、100mMNaCl、pH7.4)により再度緩衝し、低分子量成分を除去した。抗体に結合していない標識の最終残渣を分離するために、ゲル濾過HPLCを実施した(カラム:Waters Protein Pak SW300)。試料を注入し、移動相Aで1ml/分の流速で色層分析を行った。280nmおよび368nmの波長を流動光度計(flow photometer)を用いて測定した。抗体の標識の程度の一評価指標として、368nm/280nmの吸収率は、ピーク時で0.10であった。抗体を含む単量体画分(保持時間8〜10分)を、3mlの100mMリン酸ナトリウム、150mMNaCl、5%ウシ血清アルブミン、0.1%アジ化ナトリウム、pH7.4に採取した。
【００４５】
1.5結合
照射した5mlポリスチレン試験管(Greiner製)を下記のように精製抗PCVD14抗体でコーティングした。抗体を50mMTris、100mMNaCl、pH7.8で6.6μg/mlの濃度に希釈した。溶液300μlをピペットでそれぞれの試験管に加えた。試験管を22℃で20時間インキュベートした。溶液を吸引濾過した。次に、それぞれの試験管を4.2mlの10mMリン酸ナトリウム、2%Karion FP、0.3%ウシ血清アルブミン、pH6.5で満たした。20時間後、溶液を吸引濾過した。最後に、試験管を真空乾燥機で乾燥させた。
【００４６】
2.イムノアッセイの手順および評価
2.1アッセイデザイン
下記の組成のアッセイ緩衝液を作製した。
100mMリン酸ナトリウム、150mMNaCl、5%ウシ血清アルブミン、0.1%非特異的ヒツジIgG、0.1%アジ化ナトリウム、pH7.4。
【００４７】
使用した標準材料は、総可溶性細胞内タンパク質を含む粗大腸菌抽出物の形で大腸菌に発現する組換えヒトCPS1であった。この抽出物を、ウマの正常血清(SIGMA製)で連続的に希釈した。濃度は、基準によって任意であったので、それらの希釈度に応じて調製した。
【００４８】
2.2外見上健常な人およびさまざまな新生物(腫瘍)患者のEDTA血漿の測定
試験血清
a.CPS1測定に使用した試験血清は、まず第一に、さまざまな器官/組織の臨床的に診断されたさまざまな腫瘍患者の557個の血漿であった。それぞれの試験血漿に対して、正確な臨床文書が存在し、これにより患者で発見された腫瘍タイプに応じて、測定で使用された患者の血漿の項目別分類が可能であった。
【００４９】
より正確には、以下の血漿を測定した。大腸癌患者の94個の血漿(図1 Colon-Ca)、肝臓癌患者の97個の血漿(Liver-Ca)、腎臓癌患者の26個の血漿(Kidney-Ca)、膵臓癌患者の152個の血漿(Pancreas-Ca)、肺癌患者の48個の血漿(Lung-Ca)、および乳癌患者の140個の血漿(Breast-Ca)。
【００５０】
使用した対照血清は、外見上健常な人の128個の血清であった。
【００５１】
b.また、クローン病(C.D.)または潰瘍性大腸炎(C.U.)の急性症状発現の治療を実施した全患者78例の血清も同時に測定した(図2)。
【００５２】
標準および試料のそれぞれ50μlおよびアッセイ緩衝液200μlをピペットで取って上記の試験管に加えた。振盪しながら22℃で18時間インキュベートした。次に、毎回、試験管毎に洗浄溶液(0.1%Tween20)1mlで4回洗浄を行った。MA70標識トレーサー抗体(tracer antibody)を50万RLU含むアッセイ緩衝液200μlをピペットで取って各試験管に加えた。振盪しながら22℃で2時間インキュベートした。次に、毎回、試験管毎に洗浄溶液(0.1%Tween20)1mlで4回洗浄を行い、試験管からは溶液がしたたり落ちるままにし、試験管に結合した化学発光を照度計(BERTHOLD LB952T、BRAHMS AG基準試薬)で測定した。
【００５３】
CPS1の免疫活性の濃度は、MultiCalc(spline fit)ソフトウェアを使用して読み取った。腫瘍患者の結果を図1に示し、慢性炎症性腸疾患(C.D.、C.U.)患者の結果を図2に示す。いずれの場合にも、上限濃度(0.5ng/ml)を上回ったCPS1が検出されなかった健常者と、異なる腫瘍タイプによってCPS1の検出感度がまったく異なる患者との間に明白な相違が認められる。
【００５４】
特に、下記の感度がさまざまな癌の種類で測定された(参照図1)。
大腸癌72%
肝臓癌38%
腎臓癌85%
膵臓癌48%
肺癌42%
乳癌24%。
【００５５】
炎症性腸疾患(クローン病/潰瘍性大腸炎)の場合の感度は、C.D.が71%、C.U.が50%であった。
【００５６】
したがって、前述のサンドイッチイムノアッセイによって、腫瘍患者および急性期の慢性炎症性腸疾患の患者の血漿では、CPS1免疫活性の濃度が非常に増加する一方、CPS1は健常者の血漿では検出できないことが明らかにされた。血漿中のCPS1免疫活性の非常に大きな増加がさまざまな腫瘍患者で見られた。このことは以前に知られる敗血症におけるCPS1の発現とは、いかなる明白な論理的方法によっても、関係している可能性がない。ミトコンドリアに対する損傷が敗血症患者で発生することが知られている(Crouser EDら、「Endotoxin-induced mitochondrial damage correlates with impaired respiratory activity」、Crit Care Med、2002年2月;30(2)、276〜84頁)。壊死またはアポトーシスと併せたそのような損傷は、敗血症の場合におけるミトコンドリアマトリックスから血液循環へのCPS1の通過が原因である可能性がある。しかし、敗血症の場合のCPS1発現を説明するための仮定は、腫瘍患者の血清または血漿における発生に対しては、平易で妥当と思われる説明になっておらず、先行技術の発見を基に予測できなかった。
【００５７】
癌患者およびC.D.またはC.U.患者の循環血中の著しい濃度のCPS1発現に関する、本発明が基にする発見から、溶解した形でさえ、CPS1が少なくとも一部の酵素活性を保持し、これら疾患の悪化および/または疾患の特定の望まない結果の一因となると見ることができる。さらに、それ自体がCPS1の発現または酵素活性を阻害することが知られる物質が、おそらく全体の病理過程にプラスに影響を与えるのに適していることが認められている。例えば、そのような物質は、例えば、J. Steroid Biochem Mol Bio、1991年5月、38(5)、599〜609頁; J Biol Chem、1977年5月25日、252(10): 3558〜60頁; J Biol. Chem 1984年1月10日、259(1)、323〜31頁およびJ Biol Chem 1981年11月10日、256(21)、1160〜5頁; J Biol Chem 1981年4月10日、256(7)、3443〜6頁に記載される。それらは特にCaイオンおよび他の金属イオン、ならびにステロイドタイプの物質を含む。さらに、それらは、CPS1阻害剤のように、CPS1に結合することにより、循環血中でCPS1活性を除去するか、減少させることができる抗体または他の特定の結合物質を含む。
【００５８】
したがって、CPS1が血液中で検出できる患者へのそのようなCPS1阻害剤の投与は、病理過程に治療的に影響を与え、癌患者の状態および/または幸福を著しく向上させる手段である。したがって、本発明の発見に基づく更なる教示は、癌患者およびC.D.またはC.U.の急性症状の発現を呈する患者の治療を目的としたCPS1阻害剤を治療薬の有効成分として提供することである。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】正常健常者およびさまざまな臨床的に診断された腫瘍疾患の患者における、血漿中のCPS1免疫活性の測定結果を示しており、これら結果は、実験のセクションで詳述されているイムノアッセイにより図中に表され、点線は検査の検出の下限(0.5ng/ml)を表している。
【図２】慢性炎症性腸疾患(C.D.またはC.U.)の急性症状の発現を呈する患者の血漿中の対応する結果を示している。
【図１】
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【図２】
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【配列表】
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【国際調査報告】
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