(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）改変された野生型スーパー抗原とｂ）標的指向部分とのコンジュゲートであって、該改変スーパー抗原が、
配列番号８における２０位のグリシンへの置換、
配列番号８における２１位のトレオニンへの置換、
配列番号８における２４位のグリシンへの置換、及び
配列番号８における２７位のリジンへの置換を有するＳＥＥであり、
さらに該改変スーパー抗原はＳＥＡ又はＳＥＥどちらかの野生型スーパー抗原に比してＭＨＣクラスＩＩ抗原に対する結合能を減ずる変異を有する改変スーパー抗原である、該コンジュゲート。
【請求項２】
配列番号８の６０〜６２アミノ酸残基からなる領域Ｃにおける１以上のアミノ酸残基が、ＳＥＡにおける対応する位置の１以上のアミノ酸残基によって置換された、請求項１に記載のコンジュゲート。
【請求項３】
配列番号８の１６１〜１７６アミノ酸残基からなる領域Ｆの１以上のアミノ酸残基が、ＳＥＡにおける対応する位置の１以上のアミノ酸残基によって置換された、請求項１に記載のコンジュゲート。
【請求項４】
配列番号８の２００〜２０７アミノ酸残基からなる領域Ｈの１以上のアミノ酸残基が、ＳＥＡにおける対応する位置の１以上のアミノ酸残基によって置換された、請求項１に記載のコンジュゲート。
【請求項５】
ＳＥＡ又はＳＥＥどちらかの野生型スーパー抗原に比べＭＨＣクラスＩＩ抗原に結合する改変されたスーパー抗原の能力を減少させるために、配列番号８における２２５位及び２２７位において少なくとも１つのアミノ酸が置換された、請求項１〜４に記載のコンジュゲート。
【請求項６】
変異がＤ２２７Ａである、請求項５に記載のコンジュゲート。
【請求項７】
標的指向部分が、抗原結合抗体の活性フラグメント、抗原結合抗体、一本鎖抗体、Ｆａｂ、Ｆ（ａｂ）２及びＦｖよりなる群から選ばれる、請求項１〜６のいずれか一項に記載のコンジュゲート。
【請求項８】
ａ）改変された野生型スーパー抗原と
ｂ）標的指向部分
とのコンジュゲートの治療有効量を含む、哺乳動物の免疫系の活性化による哺乳動物の癌の治療に使用する組成物であって、
該コンジュゲートは、改変スーパー抗原が、
配列番号８における２０位のグリシンへの置換、
配列番号８における２１位のトレオニンへの置換、
配列番号８における２４位のグリシンへの置換、及び
配列番号８における２７位のリジンへの置換を有するＳＥＥであり、
さらに該改変スーパー抗原はＳＥＡ又はＳＥＥどちらかの野生型スーパー抗原に比してＭＨＣクラスＩＩ抗原に対する結合能を減ずる変異を有する改変スーパー抗原であることを特徴とする、該組成物。
【請求項９】
配列番号８の６０〜６２アミノ酸残基からなる領域Ｃにおける１以上のアミノ酸残基が、ＳＥＡにおける対応する位置の１以上のアミノ酸残基によって置換された請求項８に記載の組成物。
【請求項１０】
配列番号８の１６１〜１７６アミノ酸残基からなる領域Ｆにおける１以上のアミノ酸残基が、ＳＥＡにおける対応する位置の１以上のアミノ酸残基によって置換された請求項８に記載の組成物。
【請求項１１】
配列番号８の２００〜２０７アミノ酸残基からなる領域Ｈにおける１以上のアミノ酸残基が、ＳＥＡにおける対応する位置の１以上のアミノ酸残基によって置換された請求項８に記載の組成物。
【請求項１２】
ＳＥＡ又はＳＥＥどちらかの野生型スーパー抗原に比べＭＨＣクラスＩＩ抗原に結合する改変されたスーパー抗原の能力を減少させるために、配列番号８における２２５位及び２２７位において少なくとも１つのアミノ酸が置換された請求項８〜１１に記載の組成物。
【請求項１３】
変異がＤ２２７Ａである、請求項１２に記載の組成物。
【請求項１４】
標的指向部分が、抗原結合抗体の活性フラグメント、抗原結合抗体、一本鎖抗体、Ｆａｂ、Ｆ（ａｂ）２及びＦｖよりなる群から選ばれる、請求項８〜１３のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項１５】
薬物として使用するための請求項１〜７のいずれかに記載のコンジュゲート。
【請求項１６】
免疫系を活性化することによる哺乳動物の癌を治療するための薬物の製造における、請求項１〜７のいずれか一項に記載のコンジュゲートの使用。
【発明の詳細な説明】
発明の分野
本発明は、１個以上のアミノ酸残基が置換されているがスーパー抗原の機能は保持したままの野生型スーパー抗原（ＳＡＩ）である、機能的に活性な改変スーパー抗原に関する。１個以上の置換残基（またはその保存アミノ酸残基）が別の野生型スーパー抗原（ＳＡ  II）の対応する位置に存在する場合、その改変スーパー抗原はキメラ（場合によっては、ハイブリッド）と言う。すなわち、キメラスーパー抗原は、少なくとも２個の異なる野生型スーパー抗原に由来する部分配列／領域を含む。
「対応する」とは、置換によって、スーパー抗原として機能し得るキメラ形を生じるように、互いに置換する残基、部分配列および領域が、スーパー抗原ＩおよびIIにおいて機能的に同じ位置を有することを意味する。
グラフト化した／グラフト化／グラフトの用語は、たとえ１個のアミノ酸のみが置き換えられているとしても、スーパー抗原Ｉの対応した部分を置換したスーパー抗原IIの全配列の部分に関して使用される。
改変／キメラスーパー抗原はまた、他の方法で改変した、例えば本発明に関する以外の領域のアミノ酸置換により改変したり、その部分がポリペプチド／タンパク質である場合は融合形態も含む標的指向部分に結合した、機能的スーパー抗原も包含する。改変を行う順序は変わり得る。下記を参照のこと。
スーパー抗原
ごく最初の定義によれば（1988〜1993年頃）、スーパー抗原は、先に細胞内プロセシングされることなしに、ＭＨＣクラスII抗原に結合し得る細菌性またはウイルス性タンパク質であり、Ｔ細胞受容体（ＴＣＲ）のβ鎖可変領域（Ｖβ）に結合することによりＴ細胞を活性化する。その結合により、比較的大きい割合／サブセットのＴ細胞のＶβファミリー制限活性化およびＭＨＣクラスII発現細胞の溶解（スーパー抗原依存性細胞媒介細胞溶解＝ＳＤＣＣ）が生じる。
上記定義による周知の野生型スーパー抗原は、ブドウ球菌エンテロトキシン（ＳＥＡ、ＳＥＢ、ＳＥＣ１、ＳＥＣ２、ＳＥＤ、ＳＥＥおよびＳＥＨ）である。さらに別の例は、トキシックショック症候群毒素１（ＴＳＳＴ−１、これもブドウ球菌起源である）、剥離毒素（ＥＸｆｔ）、連鎖球菌発熱性外毒素Ａ、ＢおよびＣ（ＳＰＥ  Ａ、ＢおよびＣ）、マウス乳癌主要ウイルスタンパク質（ＭＭＴＶ）、連鎖球菌Ｍタンパク質、ウェルシュ菌エンテロトキシン（ＣＰＥＴ）、マイコプラズマ関節炎スーパー抗原などである。スーパー抗原およびその特性の総説に関しては、Kotzinら、1993を参照のこと。
1990年代の初期には、スーパー抗原が細胞表面構造に結合可能な標的指向部分と結合している場合は、活性化および続く細胞溶解が、ＭＨＣクラスIIに依存しないで生じることが発見された（Dohlstenら、WO 9201470およびAbrahmsenら、WO 9601650）。標的細胞（標的指向部分に対する標的構造を有する）およびエフェクター細胞（Ｔ細胞）をコンジュゲートとともにインキュベートすると、標的細胞は、クラスII発現に対する要件なしに溶解されるようになる（スーパー抗原抗体依存性細胞媒介細胞溶解＝ＳＡＤＣＣ）。従って、今日および本発明の説明で使用するスーパー抗原の概念は、特に断らない限り、細胞表面構造（標的構造）および１個以上の多型ＴＣＲ鎖、特にＶβ鎖に結合し、それにより、その結合に関与する特定のＴＣＲ鎖を発現するＴ細胞のサブセットを活性化することができるどんな化合物（好ましくは、ポリペプチド構造の化合物）を包含する。Ｔ細胞は、その後、表面構造（標的構造、標的細胞）を有する細胞に対して細胞毒性になる。通常、Ｔ細胞の活性化サブセットは、個体のＴ細胞の総量の約1〜20％を構成する。
背景技術−突然変異したキメラスーパー抗原を使用した構造および機能の研究
点変異した形態を含むキメラスーパー抗原は、すでに記載されている（Kapplerら、WO 9314364, Kapplerら、1992; Grossmanら、1991; Hufnagleら、1991; Hartwigら、1993; Fraserら、1993; Mollickら、1993; Irwinら、1992; Hudsonら、1993;およびBlancoら、1990）。MollickらおよびHudsonらは、ＳＥＡおよびＳＥＥのＶβ特異性が、カルボキシ末端領域に存在する一定のアミノ酸配列（すなわち、アミノ酸残基200、206および207）にあることを、キメラの研究により示している。Ｖβ特異性の他に、主にこの領域に依存して、Mollickらは、ＳＥＥグラフトを含むＳＥＡのＶβ８に対するＳＥＥ様活性の完全な再構成には、ＳＥＥのＮ−末端の70個のアミノ酸残基を含む断片が必要であることも示すことができた。この断片は、ＳＥＥ様ＭＨＣクラスIIα鎖結合部位の一部およびＳＥＥのこの部分を含むキメラＳＥＡ／ＳＥＥ分子を含み、ＳＥＡのＭＨＣクラスIIＤＲ１へのＳＥＥ様の方法での結合を阻止した。
最近、ＴＣＲＶβへの結合に関与する領域の交換を含むＳＥＥ−ＳＥＡキメラが記載された（Lamphaerら、J.Immunol.156（1996年３月15日）,2178-2185）。Ｔ細胞との相互作用に関与するＳＥＥドメインが対応する非相同性ＳＥＡドメインで置き換えられているＳＥＥスーパー抗原Ｆａｂ抗体融合タンパク質がABRF’96: Biomolecular Techniques, Holiday Inn Golden Gateway, サンフランシスコ、カリフォルニア、1996年３月30日〜４月２日（Bjorkら、M45）で討議された。
背景技術−スーパー抗原の治療用途
非結合のスーパー抗原は、治療効果が恐らく免疫系の一般的活性化によって達成される治療に対し提案されている（Kallandら、WO 9104053; Termanら、WO 9110680およびWO 9324136; Newallら、1991）。
また、標的指向部分に結合した改変スーパー抗原の使用も提案されている（Dohlstenら、WO 9201470;Abrahmsenら、WO 9601650;どちらも参考として本明細書に組み入れる）。これにより、ＶβによるＴ細胞活性化のより広い治療用途が可能になった。これまでに研究されたコンジュゲートは、減少したクラスII親和性を有しており、この結果、野生型スーパー抗原に通常関連する重い全身毒性の低下をもたらした。
Termanら（WO 9110680; WO 9324136）は、つけたしの文において、改変スーパー抗原およびスーパー抗原断片による癌の治療を提案した。
Kapplerら（WO 9314634）は、突然変異によりそのＶβ−結合能またはＭＨＣクラスII結合能を失った非結合スーパー抗原（ＳＥＢ）の使用を示唆している（ワクチン関係およびスーパー抗原の毒性作用の中和）。Abrahmsenら（WO 9601650）は、クラスII抗原への結合能が改善された、好ましくは減少した結合スーパー抗原による癌の治療を示唆している。改変は、１個の突然変異ならびに種々のスーパー抗原間でのキメラの構築を含んでいた。
発明が解決しようとする課題
ヒト集団の血清は、正常には、スーパー抗原に対する高力価の抗体を含む。例えばブドウ球菌スーパー抗原の場合、相対的力価は、ＴＳＳＴ−１＞ＳＥＢ＞ＳＥＣ１＞ＳＥ３＞ＳＥＣ２＞ＳＥＡ＞ＳＥＤ＞ＳＥＥである。これらの相対的力価は、ＳＥが非経口的に投与される場合の免疫原性の問題および抗体中和に関する問題を示す。これら問題のみに基づくと、ＳＥＥは、好ましいブドウ球菌スーパー抗原であるはずである。しかし、融合タンパク質に関する研究において、ＳＥＥコンジュゲートのＴ細胞ＭＨＣクラスII非依存性細胞毒性であるスーパー抗原−抗体依存性細胞による細胞毒性（ＳＡＤＣＣ）能は小さいことが見いだされた。また、抗−ＳＥ力価は、「力価の高い」スーパー抗原を改変させて「力価の低い」スーパー抗原のようにすると有益である可能性があることを示している。
発明の目的
第一の目的は、既知のスーパー抗原を、その免疫原性および中和抗体との反応の低下に関して改善することである。
第二の目的は、薬物として使用する場合に、副作用がごく少ないスーパー抗原を提供することである。
第三の目的は、癌、自己免疫疾患、寄生虫の外寄生、ウイルス感染、あるいは各々の疾患に特異的であり、そのスーパー抗原に取込まれた標的指向部分に結合するＭＨＣクラスII抗原および／または構造を表面に発現する細胞と関連した他の疾患、に苦しむ哺乳類の治療において活性成分として使用できる改良型スーパー抗原を提供することである。
発明を完成させた知見
ＳＥＡおよびＳＥＥの配列相同性分析（図２）は、同一でないアミノ酸残基が８つの異なる領域に集中されることを示す。配列の34%を占めるこれら８個の領域以外では、２つのＳＥの同一性は97%であり、残りの相違は、保存アミノ酸置換が占めている。これらの領域のうち４個は、２個のＭＨＣクラスII結合部位と構造的に類似しており（Ｂ：ＡＡ37〜50；Ｄ：71〜78；Ｅ：136〜149；およびＧ：189〜195）、恐らくＴＣＲとは相互作用しない。別の４個の領域（Ａ：ＡＡ20〜27；Ｃ：60〜62；Ｆ：161〜176；およびＨ：200〜207）は、分子の端の、２つのサブドメイン間の溝にあると仮定される推定上のＴＣＲ結合部位の周辺に位置している。個々の領域のグラフト化（異なるアミノ酸残基の置換）により、本発明者らは、ＳＥＡ−コンジュゲートが細胞毒性応答を誘発し、ＭＨＣクラスIIの不在下での増殖反応を可能にする性質は、ＳＥＡのＴＣＲ結合ドメインの一つの領域にあることを見いだした。この領域（Ａ）は、ＳＥＥに転移可能であり、スーパー抗原のＶβ特異性に対する作用は限られているが、クラスIIの不在下での活性に大きな衝撃を与える（図６、表２）。それらの領域（Ａ、Ｃ、ＦおよびＨ）は全て、マウスＴ−細胞ハイブリドーマに対する刺激作用の変化により証明されるＴＣＲとの相互作用に直接的または間接的に関与すると思われる（表２）。
作用様式の類似により、これらのＴＣＲＶβ結合特性の同様の構造的分離が、ＳＥＡおよびＳＥＥと類似のスーパー抗原に対しても使えると考えられる。同じことが、結合構造が異なって組織化される他の型のスーパー抗原にも当てはまると考えられる。この知見により、潜在的に治療薬として極めて価値の大きいキメラスーパー抗原の構築の輪郭を描くことが可能になった。
本発明
本発明の第一の態様は、治療的に有効な（免疫を活性化する）量の改変した、好ましくはキメラのスーパー抗原を投与することにより、その免疫系を活性化して、哺乳類の病気を治療する方法である。哺乳類は、好ましくはヒトである。関与する病気は、ほとんどが、スーパー抗原に結合する標的構造を表面に発現する細胞に関係する。標的構造は、ほとんどの場合、通常スーパー抗原に結合するＴＣＲエピトープとは異なる。標的構造への結合により、ＴＣＲへの結合およびＴ細胞の活性化も可能になる。例として、ＭＨＣクラスII抗原および病気の進行に関連する細胞上で発現され得る他の細胞表面構造が挙げられる。病気の例としては、あらゆる種類の癌（癌腫、肉腫、黒色腫、リンパ腫など）を含む悪性腫瘍、ウイルス感染、寄生虫の外寄生および自己免疫疾患が挙げられる。治療すべき癌は、結腸、乳房、子宮頸、腎臓、胃、小腸、十二指腸、前立腺、精巣、皮膚、肺、肝臓、膵臓、骨格などに局在し、種々の位置での転移も含む。本発明の活性物質は、いわゆる多剤耐性型の癌にも適用可能である。標的構造を発現する細胞は、治療すべき病気の進行を何らかの方法で抑制または制御する細胞であってもよい。
その方法の特徴は、改変スーパー抗原を使用することであり、該改変スーパー抗原は、野生型スーパー抗原（ＳＡ  Ｉ）の多型性ＴＣＲ鎖を介してＴ細胞のサブセツトへの結合を可能にする領域（領域Ｉ）、特にＴＣＲＶβ、にある１個以上のアミノ酸残基が、そのように改変させたスーパー抗原に対してスーパー抗原活性を保持する各々のアミノ酸で置き換えられている。現在の好ましい実施態様は、第一の野生型スーパー抗原（ＳＡＩ）領域（領域Ｉ）にある１個以上のアミノ酸残基が、第二の野生型スーパー抗原（ＳＡ  II）の対応する領域（領域  II）にある対応する１個以上のアミノ酸残基で置き変わっているキメラスーパー抗原である。領域ＩおよびIIは、アミノ酸配列が異なる。スーパー抗原ＩおよびIIは、領域ＩおよびIIがスーパー抗原の機能を損なうことなく互いに置換し得るように選択した。これに関しては、ＴＣＲ結合およびＴ細胞の活性化を決定する他の領域と一緒に交換すると、機能的に活性なスーパー抗原が得られるが、ある一定の領域Ｉのみが別の野生型スーパー抗原の対応する領域と交換可能であってはいけないことを考慮しなければならない。関与する領域は、通常、特にＳＥＡに類似したスーパー抗原に対しては、20個未満の残基を含む。すなわち、置換するアミノ酸残基は、置換される残基とは異なり、多分、保存置換ならびにＴＣＲＶβへの結合およびＴ細胞のサブセットの活性化を可能にする機能的に活性な改変スーパー抗原をもたらす他のアミノ酸置換も含む。このことは、本発明の改変スーパー抗原が、その最も広い意味において、上記した領域の１個以上のアミノ酸が機能的に置き換えられたあらゆる改変スーパー抗原を包含することを意味する。
「保存置換」とは、化学的に類似の残基によるアミノ酸の置換、例えば、異なる疎水性残基に対する疎水性残基、異なるが同様に帯電した残基に対する帯電残基などの置換を意味する。
スーパー抗原Ｉ、IIなどとしては、ブドウ球菌エンテロトキシン、特に亜鉛を配位したもの、すなわちＳＥＡ、ＳＥＥ、ＳＥＤおよび恐らくはＳＥＨ、が優先権主張日には好ましかった。
関与する領域は、上記したいずれの機能を有していてもよい（「発明を完成させた知見」の項および実験の部を参照のこと）：
１．スーパー抗原活性そのものに対する大きな効果およびＴＣＲ特異性、特にＶβ特異性に対する限られた効果。ＳＥＡ−型スーパー抗原の場合、これは、領域Ａ（アミノ酸位置20〜27）を意味する。
２．Ｖβ鎖などの多型性ＴＣＲ鎖への結合に関する特異性に対する十分な効果。ＳＥＡ−型のスーパー抗原の場合、これは、領域Ｃ（アミノ酸位置60〜62）、Ｆ（アミノ酸位置110〜126）およびＨ（アミノ酸位置200〜207）を意味する。
ＳＥＡ様のスーパー抗原の場合、これは、１個以上の置換を意味する（ＳＥＡからＳＥＥへのグラフト化に適用；ＳＥＥ／Ａキメラ）：
領域Ａ：Ｒ２０Ｇ、Ｎ２１Ｔ、Ｓ２４Ｇ、Ｒ２７Ｋ；
領域Ｃ：Ｇ６０Ｄ、Ｐ６２Ｓ；
領域Ｆ：Ｈ１１１Ｒ、Ｈ１１４Ｑ、Ｇ１１５Ｙ、Ｆ１１７Ｙ、Ｇ１１８Ｎ、Ｓ１２４Ｖ、Ｇ１２６Ｄ；
領域Ｈ：Ｄ２００Ｇ、Ｐ２０６Ｓ、Ｄ２０７Ｎ
優先権主張日には、各領域に対して全ての置換を行うのが好ましかった。他のスーパー抗原の場合、対応する位置／領域間の類似の置換も恐らく行うことができた。
典型的には、ＳＥＥおよびＳＥＤなどの第一の１個のスーパー抗原から出発し、次いで、そのユニークなＶβ結合領域の１個以上を第二のスーパー抗原（例えば、ＳＥＡ）の対応する領域で置き換えることができ、第一および第二のスーパー抗原は、好ましくは、第一のスーパー抗原に対する正常なヒト血清の抗体力価が第二のスーパー抗原に対するよりも低くなるように選択した。ＳＥＡおよびＳＥＥキメラの場合、最良の型は、キメラＳＥＥ／Ａ−Ａ、ＳＥＥ／Ａ−ＡＨおよびＳＥＡ／Ｅ−ＢＤＥＧに対応し、ＳＥＥ／Ａ−Ａが絶対的に好ましい。実験の部および図面を参照のこと。
また、領域Ａ、Ｃ、ＦおよびＨとともに、他の部分のアミノ酸残基を交換することもできる。一つの型の交換は、クラスII結合能を低下させることである。というのは、この特性は、スーパー抗原治療（付随する腫瘍壊死因子（ＴＮＦ）およびインターフェロン−γの全身放出による全身的な免疫の活性化）に伴う一般的な副作用に関連するからである。ＳＥＡ、ＳＥＤおよびＳＥＥなどのスーパー抗原の場合、好ましくは、亜鉛イオンを配位する能力に重要である位置を交換することができる。すなわち、例えばＳＥＡ突然変異Ｈ２２５Ａおよび特にＤ２２７Ａの位置225および227は、毒性副作用の低下に好ましい影響を与える（Abrahmsenら、WO 9601650およびFraserら、1993参照）。
他の置換は、スーパー抗原の機能を破壊しない限り、分子全体にわたって行うことができる。例えば、特にクラスIIおよびＴＣＲへの結合に関与する領域の外での保存置換などである。ＭＨＣクラスII結合を変えるためのＤＮＡ配列の変化またはＤＮＡレベルでの他の変化は、ＴＣＲへの結合を可能にする領域の変化の前または後のいずれで行ってもよい。これらの他の型の改変は、同等に十分、領域Ｉでのアミノ酸の置換より前に導入しておくことができる。すなわち、本発明に関して、請求の範囲に係る、改変の出発点で「野生型のスーパー抗原」を使用するという概念は、本来、領域Ｉにおける野生型のアミノ酸配列を意味し、その領域の外側は、事前に改変が生じていてもよい。
キメラおよび突然変異スーパー抗原の構築は、当業者に周知の技術に従って行うことができる。一つのスーパー抗原に対して特異的な領域から別のスーパー抗原の対応する領域への転換はゲノムレベルで行われ、配列を完全に置き換えるか、所望のアミノ酸配列で終結するのに必要な特定の塩基の点変異によって行うことができる。例えば、実験の部および上記で引用した先行文献を参照のこと。「変異」とは、突然変異すべきタンパク質をコードするＤＮＡ配列を改変させることにより、１個以上のアミノ酸残基を置換、挿入または除去することを含む。
本発明方法で使用できるスーパー抗原は、上記したように改変した非結合スーパー抗原、すなわち、特異的に結合した標的指向部分を欠くが、ＭＨＣクラスII抗原およびＴ細胞のサブセットの両方にＴＣＲを介して結合するという顕著な能力は有している改変スーパー抗原であってもよい。より好ましくは、改変スーパー抗原、好ましくはキメラスーパー抗原が、標的指向部分に結合している。後者の場合、好ましい変種は、標的指向部分および改変スーパー抗原の融合体である。そのようなコンジュゲートは新規であり、本発明の別の態様である。
本発明のコンジュゲートの構造は、先に周知の抗体−スーパー抗原コンジュゲート（Dohlstenら、WO 9201470; Abrahmsenら、WO 9601650; 両方とも、その開示を参考として本明細書に組み入れる）、すなわち、式：
Ｔ−Ｂ−ＳＡ（ｍ）
［式中、Ｔは標的指向部分を表し、ＳＡ（ｍ）は、上記で定義した改変、好ましくはキメラのスーパー抗原を表し、ＢはＴおよびＳＡ（ｍ）を共に結合させる共有架橋である。］にしばしば従うコンジュゲートに類似している。Ｔは原則的には、さらに別のスーパー抗原部分（ＳＡ（ｍ））を含むことができ、ＳＡ（ｍ）はさらに、標的指向部分を含むことができるが、好ましいコンジュゲートでは、上記で定義した１個の標的指向部分および１個の改変スーパー抗原部分のみが存在する。
Ｔは、原則的には、細胞表面構造、好ましくは病気に特異的な構造、に結合し得るどんな構造であってもよい。Ｔが指向する構造は、通常は、（ａ）ＳＡ（ｍ）が結合するＶβ鎖エピトープおよび（ｂ）スーパー抗原が結合するＭＨＣクラスIIエピトープとは異なる。標的指向部分は、主に、インターロイキン（例えば、インターロイキン−２）、ホルモン、抗体の抗原結合断片を含む抗体、成長因子などから選択される。例えば、Woodworth, Preclinical and Clinical development of Cytokinetoxins presented at the conference”Molecular approaches to cancer Immunotherapy”, Ashville, North Carolina, November 7-11, 1993を参照のこと。
優先権主張日には、Ｔが抗体（全長の抗体、Ｆａｂ、Ｆ（ａｂ）2、Ｆｖ、一本鎖抗体および他の抗原結合抗体断片）であるのが好ましく、いわゆるＣ２４２エピトープ（Lindholmら、W 9301303）またはより好ましくは肺癌に特異的な５Ｔ４抗体（Sternら、WO 8907947）の結合エピトープに対する抗体活性断片（Ｆａｂなど）を特に強調した。しかし、これは、他の癌に特異的な抗体が同様に十分機能し、あるいはより良好でさえあることを排除するものではない。「抗体」は、モノクローナルおよびボリクローナル変種を含み、好ましいのは、モノクローナル調製物である。
Ｔは、多かれ少なかれ、病気の進行を抑制または制御する健康な細胞上のユニークな構造に対しても指向し得る。
架橋Ｂは、先に記載されているように選択することができる（Dohlstenら、WO 9201470;およびAbrahmsenら、WO 9601650）。すなわち、Ｂは、好ましくは親水性であり、アミド、チオエーテル、ジスルフィドなどから選択される１個以上の構造を示す。最も顕著な架橋は、組換え技術によって得られるものである。すなわち、結合は、ゲノムレベルで生じる。そのような場合、Ｇｌｎ、Ｓｅｒ、Ｇｌｙ、Ｇｌｕ、Ｐｒｏ、ＨｉｓおよびＡｒｇなどの親水性アミノ酸残基を含むオリゴペプチド架橋が好ましい。特に好ましいＢｓは、1〜10個のアミノ酸残基から成るペプチド架橋であり、特に好ましいのは、３〜７個のアミノ酸残基である。典型的な架橋は、トリペプチドGlyGlyPro（配列番号１）である。
本発明の新規コンジュゲートの製造は、原則的には、２つの主要ルートである、１．組換え法、および２．上記で定義した、標的指向部分Ｔの変異した、好ましくはキメラのスーパー抗原（ＳＡ（ｍ））への化学的結合、に従って行うことができる。これらの方法は、当業者には周知であり、多くの変形を含む。
改変された非結合スーパー抗原の標的指向部分Ｔへの化学的結合は、その化合物の多くの位置に存在する官能基（例えば、第一アミノ基またはカルボキシ基）がしばしば利用される。その結果、最終産物は、結合位置が異なるコンジュゲート分子の混合物ならびにヘテロ−およびホモ−コンジュゲートを含む。
組換えコンジュゲート（融合タンパク質）の場合、得られるコンジュゲート物質は、結合位置に関して均一である。キメラスーパー抗原のアミノ末端が標的指向部分のカルボキシ末端に結合するか、その逆である。完全な抗体および抗原結合断片（Ｆａｂ、Ｆｖ、一本鎖抗体など）などの抗体の場合、Ｌ鎖またはＨ鎖のいずれかが融合に使用できる。現在は組換えコンジュゲートが好ましく、最も好ましくは、Ｆａｂ断片および抗体Ｈ鎖（ＣＨ１）の第一定常ドメインへのキメラスーパー抗原のアミノ末端の結合であるが、Ｌ鎖またはＶＨおよびＶＬドメインへの類似結合を排除するものではなく、それらもかなり良好な結果を与えることができる。
本発明の改変スーパー抗原（融合形および非結合形）の大規模な組換え生産のための主要な宿主細胞は、大腸菌である。この宿主は、原則的に２つの方法：細胞内産生および分泌を提供する。後者の方が、細胞周辺および培養培地から正しく折り畳まれたタンパク質が精製されるので好ましい。上記は、他の宿主細胞、例えば、酵母または哺乳類細胞などの真核細胞でも活性コンジュゲートが産生され得ることを排除するものではない。
薬剤組成物、用量および投与法
本発明の第三の態様は、上記で定義した本発明の改変した、好ましくはキメラのスーパー抗原（結合形および非結合形の両方）を含む薬剤組成物である。意図する組成物は、本発明のスーパー抗原を含むことを除いては、当業者に周知である。すなわち、組成物は、凍結乾燥した粒状物質、滅菌または無菌的に製造した溶液、錠剤、アンブルなどの形態であってもよい。水（好ましくは、例えばＰＢＳによって緩衝して生理学的に許容され得るｐＨ値にする）または他の不活性な固体もしくは液体物質などの賦形剤を存在させてもよい。一般的に組成物は、コンジュゲートを、必要であれば適する添加剤およびアジュバントとともに、１種以上の水溶性または水不溶性の水性または非水性賦形剤と混合し、溶解し、結合し、あるいは化合することにより調製する。賦形剤および条件は改変スーパー抗原の活性に悪影響を及ぼしてはならないことが肝要である。
通常、本発明のスーパー抗原は、予め分配した用量で市販され、投与され、各用量は、現在示されている結果に基づいて、10ng〜50mg（10ng〜1mg内または10μg〜50mg内など）の範囲内であると考えられる、有効量のコンジュゲートを含む。正確な用量は、患者の体重および年齢、投与法、病気の種類、標的指向部分、スーパー抗原、結合（−Ｂ−）などに応じて、ケースごとに変わる。
投与法は、その分野で通常予想されるものである。すなわち、標的細胞を死滅させるのに有効な量または治療的に活性な量の、本発明に従って改変したスーパー抗原を標的細胞と接触させる。上記で特定した適応症の場合、これは、ほとんど、ヒトなどの哺乳類への注射または注入（皮下、静脈内、動脈内、筋肉内、腹腔内）などの非経口投与を意味する。意図する改変した、好ましくはキメラのスーパー抗原は、局所的、または全身的に投与することができる。
「標的を死滅させるのに有効な量」は、その量が、Ｔ細胞を活性化して標的細胞を破壊させるのに有効であることを意図する。
優先権主張日における好ましい投与法は、Dohlstenら、WO 9201470およびAbrahmsenら、WO 9601650によるスーパー抗原コンジュゲートの場合と同じである。これは、一日に１〜５時間の静脈内注入（好ましくは４時間）を解熱剤（パラセタモール）と組み合わせることを意味する。その投与を、コンジュゲートに対する抗体の増強の危険性に対して注意しながら、数日間、例えば４日間繰り返す。
本発明のスーパー抗原は、主要な治療として、または手術もしくは他の薬物と併用したアジュバント治療としての好ましい方法で投与できる。
治療に関して、本発明者らは、非共有的に結合した抗体のＨおよびＬ鎖に関して純粋である抗体調製物は、それらの鎖がシステイン結合を介して共に結合した抗体を含む調製物に対して有利であることを見いだした。従って、本発明の第四の態様は、鎖を互いに結合するシステイン残基が、ジスルフィド形成をさせないアミノ酸（例えば、セリン）で置き換えられた抗体調製物、特にＦａｂ調製物の治療的使用である。本発明のこの態様に対する最も好ましい抗体の特異性は、優先権主張日においては、Ｃ２４２ｍａｂ（Lindholmら、WO 9301302）および上記で引用した参考文献で定義される５Ｔ４ｍａｂであった。好ましい変形では、抗体鎖の一方が、上記したＶβに特異的な方法でＴ細胞のサブセットを活性化することができるスーパー抗原に融合する。スーパー抗原は、野生型、キメラ状、あるいは、上記した、またはDohlstenら、WO 9201470による、またはAbrahmsenら、WO 9601650による点変異型（およびそれらの組み合わせ）であり得る。本発明のこの態様はまた、上記した薬剤組成物を含むが、キメラスーパー抗原の代わりに本発明のこの態様に関して定義した抗体調製物を含む。
優先権主張日においては、Ｆａｂフラグメント５Ｔ４抗体（Sternら、WO 8907947）を突然変異Ｄ２２７Ａを有するＳＥＥ／Ａ−Ａキメラと組み合わせて使用するのが好ましかった。好ましいＦａｂフラグメントは、両方の鎖の鎖間ジスルフィド結合を可能にする位置で突然変異を行った（cys→ser）。大腸菌で産生する場合の抗体／融合タンパク質の収量を増加させるために、突然変異を、Ｖκ鎖の特定の位置でも行った。実験の部を参照のこと。
材料および方法
ＳＥＡ／ＳＥＥキメラ遺伝子の構築
ＳＥＡ／ＳＥＥキメラの構築は、ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）に基づく方法である、配列重複伸長法（Hortonら）を使用して行った。ＰＣＲ反応は、製造者の指示に従って、UlTma（Perkin-Elmer）を使用して行った。ＰＣＲによって産生した断片を、ＰＣＲ−script（Stratagene, USA）にクローン化し、配列決定を行って正しい配列を確認した。次いで、キメラスーパー抗原遺伝子を発現ベクターpKP889（Abrahmsenら、1995）にサブクローン化し、ＳＥ構築体をマウスモノクローナル抗体Ｃ２１５のＦａｂフラグメントのＨ鎖部分に融合した。ＳＥＡおよびＳＥＥ組換え融合タンパク質は、シグナルペプチド開裂のための共通配列に従って全長のポリペプチドとして産生した（von Heijne,、1986）。
タンパク質の発現および精製
大腸菌K12菌株UL635を、先に記載されているように（Abrahmsenら、1995）、Ｆａｂ−ＳＥ融合タンパク質およびＳＥＡ突然変異体の発現に使用した。Ｆａｂ−ＳＥ融合タンパク質は、先に記載されているように（Abrahmsenら、1995）、5000gで遠心分離することにより採取し、上清画分を、タンパク質Ｇセファロース（Pharmacia Biotech AB,Uppsala,スウェーデン）による精製にかけた。アフィニティー精製したＦａｂ−ＳＥ種の純度は、ＳＤＳ−ＰＡＧＥで分析すると、＞90％であった。
細胞
ヒトＢ−細胞リンパ腫細胞系Rajiおよびヒト結腸癌Colo205を、完全Ｒ−培地（10％のウシ胎児血清（Gibco BRL, Life Technologies,Ltd. Paisley Scotland）、１mMのグルタミン（HyClone Europe, Ltd. Cramlington）、５×10-5Mのβ−メルカプトエタノール（ICN Biomedicals INC. Costa Mesa CA）、0.1MのＮａＨＣＯ3（Seromed Biochrome）、１×10-2MのHepes緩衝液（HyClone Europe, Ltd. Cramlington）、0.1mg/mlのゲンタマイシン（BiologicalIndustries Kibbutz Beit Haemek Israel）、１×10-3Mのピルビン酸ナトリウム（HyClone Europe, Ltd. Cramlington）を補充したＲＰＭＩ−1640）で培養した。ヒトＣ２１５およびＣＤ８０分子でトランスフェクションしたＣＨＯ細胞は、0.5mg/mlのGeniticin（G418）（Gibco BRL, Life Technologies, Ltd. Paisly Scotland）を補充した完全Ｒ−培地で培養した。末梢血単核細胞（ＰＢＭ）は、正常なドナーのヘパリン処理血液から調製した。細胞を、先に記載されているように（Dohlstenら、1991）、Ficoll-Paque上での密度勾配遠心分離により単離した。ヒトＴリンパ球を、製造者の取扱説明書に従って、ヒトＣＤ４およびＣＤ８（Miltenyi Biotec GmbH, ドイツ）に対して特異的なモノクローナル抗体で被覆した磁気ビーズと結合したMiniMACSカラムを使用して陽性選択することにより、均一に精製した。ヒトＳＥＡおよびＳＥＥ反応性細胞系は、先に記載されているように（Dohlstenら、1994）生成させた。ヒトＴＣＲ  Ｖβ２２発現細胞系は、ＴＣＲ  Ｖβ２２特異的モノクローナル抗体（Immunotech, France）で被覆した磁気Dynabeads（Dynal A.S., ノルウェイ）によって陽性選択することにより、刺激ＳＥＡ反応性の一次細胞系から生成させた。フローサイトメトリーにより測定すると（データは示していない）、富裕な細胞は、＞95％のＴＣＲ  Ｖβ２２+Ｔ細胞を含んでいた。マウスＴ−細胞ハイブリドーマ（Ｉ１Ｂ３、２Ｂ４および１１．４０）は、記載に従って（Fleuryら、1991）作製した。
細胞毒性アッセイ
細胞毒性は、先に記載されているように（Dohlstenら、1991）、４または６時間後に標準的51Ｃｒ放出アッセイで測定した。ヒトColo205またはRaji細胞を、標的細胞として使用した。エフェクター細胞であるＳＥＡもしくはＳＥＥ反応性ヒトＴ細胞系またはＴＣＲ  Ｖβ２２細胞系を、エフェクターと標的との比を30:1として添加した。51Ｃｒ標識した標的細胞を、Ｖ−底のマイクロタイターウェル中の2500細胞/200mlの完全培地での細胞毒性アッセイに使用した。Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＡ／Ｅハイブリッドは、指示した種々の濃度で添加し、51Ｃｒ放出をｇ−カウンターで測定した。特異的細胞毒性（％）を、100x［（c.p.m.放出実験値−c.p.m.放出バックグランド）／（c.p.m.全放出−c.p.m.放出バックグランド）］として計算した。
リンパ球増殖アッセイ
増殖を測定するために、105ヒトＴ細胞レスポンダーを、Ｕ型の96−ウェルマイクロタイタープレート中の200mlの完全培地で104個の照射（20.000Rad）刺激細胞とともに、Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＡ／Ｅハイブリッドの量を変えながら、37℃で72時間インキュベートした。増殖は、記載されているように（Dohlstenら、1988）、［3Ｈ］−チミジンの取り込みにより評価した。
Ｆａｂ−ＳＡｇ誘導ＩＬ−２産生の分析
マウスＴ−Ｔハイブリドーマ細胞（105）を、2×104のRaji刺激細胞の存在下、Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＡ／Ｅキメラタンパク質を含む200mlの完全Ｒ−培地でインキュベートした。48時間後、上清を採取し、マウスＩＬ−２の有無を分析した。簡単に述べると、サイトカイン含量を、ラット抗マウスサイトカインｍＡｂを捕獲抗体として使用して分析した。精製したラット抗マウスＩＬ−２、ビオチン標識ラット抗マウスＩＬ−２、ｒＩＬ−２は、PharMingen（San Diego, CA）から購入した。ビオチン標識抗サイトカインｍＡｂ、Vectastain ABCキット（Vector Laboratories, CA）およびペルオキシダーゼ基質キット（Bio-Rad Laboratories, CA）は、サイトカインの検出に使用した。吸光度は、ImmunoReader NJ2000（InterMed Roskilde, デンマーク）において、405または450nmで測定した。
５Ｔ４  Ｆａｂの突然変異
５Ｔ４Ｆａｂ−ＳＥＡを大腸菌で発現するためのベクターの構築
５Ｔ４のＦｖコーディング部分を、Peter Stern博士から得た５Ｔ４ハイブリドーマからクローン化した（Sternら、WO 8907947）。より詳細には、ｃＤＮＡを、ｍＲＮＡ、全可変ドメインの領域およびシグナル配列の一部から作製するとともに、Ｈ鎖の第一定常ドメインおよびＬ鎖の定常ドメインをＰＣＲによって増幅した。Ｈ鎖に対しては、下記オリゴヌクレオチド：
0004114951.tif 000002
を使用して553bpの断片を生じ、Ｌ鎖に対しては、下記オリゴヌクレオチド：
0004114951.tif 000003
を使用して724bpの断片を得た。各鎖に対して、３個のクローンを別々に配列決定し、同一であることが分かった。発現ベクター（ref）への挿入に適するＤＮＡ断片は、第二のＰＣＲ工程で得た。Ｆａｂ−発現プラスミドを組み立てるために、５Ｔ４の可変領域を、マウスＩｇＧ１／ｋ抗体Ｃ２４２ｍａｂ（Lindholmら、WO 9301302）由来の定常領域をコードする配列に融合した。ブドウ球菌エンテロトキシンＡ（ＳＥＡ）由来のスーパー抗原をコードする領域は、Ｈ鎖の後ろに融合した。５Ｔ４抗体のＶκ鎖抗体枠組みに関して確認された配列を結果の項に示す。
５Ｔ４の突然変異誘発
抗体の枠組みをコードする領域に７個のアミノ酸置換を導入した。これらは、Phe10Ser、Thr45Lys、Ile63Ser、Tyr67Ser、Phe73Leu、Thr77SerおよびLeu78Valであった。同様に、ドメイン間のジスルフィド結合に関与する両方の鎖のCys残基をセリン残基で置き換えて、Ｈ鎖に突然変異Cys458Serを、Ｌ鎖にCys214Ser生じさせた。それらの突然変異を、ＰＣＲに基づく突然変異誘発を使用して導入し、得られたＤＮＡ配列は、配列決定を使用して確認した。
５Ｔ４Ｆａｂ−ＳＥＡの発酵槽での発現および精製
発現プラスミドは、カナマイシン耐性遺伝子およびＩＰＴＧで誘導できるlacUV5−プロモーターを含む。融合タンパク質は、本質的には記載に従って、タンパク質ＧセファロースおよびＳＰ−セファロース（Pharmacia Biotec, Uppsala,スウェーデン）を使用して清澄な培地から精製し、セファデックスＧ−２５を使用してクエン酸緩衝液中で調製した。ＳＤＳ−ＰＡＧＥ、逆相ＨＰＬＣおよび質量スペクトル分析法を使用した解析により、精製した融合タンパク質は、純度が95％より高く、正しい分子量を有していることが分かった。
結果：スーパー抗原の改変
Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＡおよびＣ２１５Ｆａｂ−ＳＥＥのＨＣクラスII+Raji細胞のスーパー抗原依存性細胞毒性（ＳＤＣＣ）を、ＳＥＡ−およびＳＥＥ−反応性ヒトＴ細胞をエフェクター細胞系として使用して分析した。ＳＥＡおよびＳＥＥはＶβ特異性が異なるにもかかわらず、どちらのスーパー抗原も、両方のエフェクター細胞系により、匹敵しうる程度の細胞毒性誘導を示した（図１）。ＴＣＲ認識におけるＭＨＣクラスII提示の作用とＳＥＡおよびＳＥＥの直接の作用とを区別するために、それらを、Ｃ２１５発現Colo205細胞に対するスーパー抗原−抗体依存性細胞毒性（ＳＡＤＣＣ）において調べた。このアッセイでは、融合タンパク質がＦａｂ部分によってＣ２１５発現標的細胞に向けられ、その結果、ＭＨＣクラスII分子とは無関係に融合ＳＥ分子の細胞毒性Ｔ−細胞（ＣＴＬ）への提示を生じる（Dohlstenら、1994）。ＳＥＡとＳＥＥとは＞80％のアミノ酸配列が同一であるにもかかわらず、ＳＥＡおよびＳＥＥのＴＣＲ相互作用は、この種のアッセイでは、質的相違を示す。Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＡ融合タンパク質は、ＳＥＡおよびＳＥＥ反応性ＣＴＬをＭＨＣクラスII-標的細胞に指向させる能力を保持するが（図１）、Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＥは、ＳＥＡおよびＳＥＥのどちらの反応性ＣＴＬによってもＭＨＣクラスII-標的細胞の細胞毒性を誘導することができない（図１）。
他の研究者らによって、ＳＥＡとＳＥＥとの間のＶβ特異性の違いは、主に、先行するループおよび不規則なα５ヘリックスにおける３個のアミノ酸の相違に関係することが先に報告されている（Irwinら、1992、Hudsonら、1993、Fraserら、1993およびMollickら、1993）。この研究で報告されたＴＣＲ相互作用に関する相違は、Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＡのＭＨＣクラスII非依存性細胞毒性誘導能がＳＥＡ反応性ＣＴＬに限定されるものではなく、ＳＥＥ反応性ＣＴＬにも見られるので、ＴＣＲＶβ特異性の変化とは関係ない。
ＳＥＡおよびＳＥＥの配列相同性分析（図２）は、同一でないアミノ酸残基が８個の異なる領域に集中していることを示す。配列の34％を占めるこれら８個の領域以外では、２つのＳＥの同一性は97％であり、残りの相違は、保存アミノ酸置換が占めている。非相同領域のうち４個は、２個のＭＨＣクラスII結合部位と構造的に類似しており（Ｂ、Ｄ、ＥおよびＧ）、恐らくＴＣＲとは相互作用しない（図３）。別の４個の領域（Ａ：ＡＡ20〜27；Ｃ：60〜62；Ｆ：161〜176；およびＨ：200〜207）は、分子の端の（図３）、２つのサブドメイン間の溝にある、ＴＣＲ結合部位の周辺に位置している（Kapplerら、1992）。ＳＥＡおよびＳＥＥの間のＴＣＲ認識における質的相違を調べるために、ＳＥＡの領域を単一領域キメラとして（ＳＥＥ／Ａ−Ａ、−Ｃ、−Ｆ、−Ｈ）として、および二重領域ハイブリッド（ＳＥＥ／Ａ−ＡＨ）としてＳＥＥにグラフト化し、また、ＳＥＥ上のＭＨＣクラスII結合部位の周辺に位置する領域をＳＥＡにグラフト化する（ＳＥＡ−Ｅ−ＢＤＥＧ）ことにより、ハイブリッドタンパク質を作製した（図４）。キメラＳＥは全て、ＭＨＣクラスIIの不在下で活性に関する相違が検出できるように、Ｃ２１５Ｆａｂ融合タンパク質として発現させた。
Ｃ２１５Ｆａｂ部分との融合におけるＳＥＡ／Ｅハイブリッドタンパク質は、Ｆａｂ標的細胞毒性アッセイにおいて相違を示す
Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＥ／Ａハイブリッドタンパク質のＭＨＣクラスII+Raji細胞に対するＳＤＣＣ活性を、ＳＥＡ−反応性ヒトＴ細胞をエフェクターとして使用して分析した。全てのＣ２１５Ｆａｂ−ＳＥハイブリッドならびにＣ２１５Ｆａｂ−ＳＥＡｗｔおよび−ＳＥＥｗｔのＥＣ50値は、誤差の範囲内である（例えば、10-12〜10-11M、図５）。唯一検出可能な相違は、Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＥ／Ａ−ＡＨハイブリッドのプラトーがわずかに下がっていることであり、これは、応答するＴ細胞の減少を示す。他方、細胞毒性がＭＨＣクラスII-／Ｃ２１５+Colo 205細胞系に対するものであるＳＡＤＣＣ実験では、Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＥ／Ａ−Ａ、Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＥ／Ａ−ＡＨおよびＣ２１５Ｆａｂ−ＳＥＡ／Ｅ−ＢＤＥＧのみが、Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＡｗｔに匹敵する細胞毒性を誘導した（図５）。Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＥ／Ａ−Ｆハイブリッドは、より高い濃度で、Ｃ２１５標的細胞毒性を誘導することができる（ＥＣ50＞10-10M）。Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＥ／Ａ−Ｈハイブリッドは、Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＡｗｔと同様の半最大濃度（例えば、ＥＣ5010-13M）でＣ２１５標的細胞毒性を誘導することができるが、細胞毒性の絶対レベルは、かなり低下する（図５）。この差異は、Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＥ／Ａ−ＨのＶβ特異性が制限されている結果であり、一方、Ｃ２１５標的細胞毒性を誘導する能力は、応答するＴ細胞サブ集団で優勢であると考えられる。この見解をさらに調べるために、ヒトＶβ２２オリゴクローナルＣＴＬ系を作製した。ヒトＶβ２２は、ＳＥＡ（ＳＥＥではない）特異的Ｖβファミリーである点でマウスＶβ３と類似している。ＳＥＡおよびＳＥＥのＶβの主な寄与は、主として、領域Ｈ（AA 200〜207）におけるＳＥＡとＳＥＥとの間の３個のアミノ酸の相違にあることが以前に示されている（Mollickら、1993）。エフェクターとしてＶβ２２オリゴクローナルＣＴＬ系を使用した、ＭＨＣクラスII+Raji標的に対するＳＤＣＣアッセイでは、ＳＥＡ−Ｈ領域を含むハイブリッドのみが、Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＡｗｔ様の応答を示し得る（例えば、Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＥ／Ａ−Ｈ、Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＥ／−ＡＨおよびＣ２１５Ｆａｂ−ＳＥＡ／Ｅ−ＢＤＥＧ、図６）。全ＣＴＬ集団をエフェクターとして、完全なＳＤＣＣ応答を誘導することができたＣ２１５Ｆａｂ−ＳＥＥ／Ａ−Ａハイブリッドは、このアッセイでは、半最大濃度およびプラトーとも、かなり低下する（図６）。Ｖβ２２ＣＴＬの細胞毒性がＭＨＣクラスII-／Ｃ２１５+Colo 205細胞系に特異的である場合、ＳＥＡ−ＡおよびＳＥＡ−Ｈ領域の両方を含むハイブリッドのみ（例えば、Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＥ／Ａ−ＡＨおよびＣ２１５Ｆａｂ−ＳＥＡ／Ｅ−ＢＤＥＧ）が、Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＡｗｔに匹敵する細胞毒性応答を誘導することができる（図６）。ＳＥＡ領域Ａのみを含むハイブリッド（Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＥ／Ａ−Ａ）は、匹敵するＥＣ50値で、より低いレベルの細胞毒性を誘導する。これは、全Ｔ細胞集団をエフェクターとするＳＡＤＣＣにおいて、Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＥ／Ａ−Ｈハイブリッドにより認められる残りの活性は、Ｔ細胞の限定集団における、ハイブリッド誘導性応答の結果ではないことを示す。その観察に対するよりもっともらしい説明は、Ｃ２１５Ｆａｂ  ＳＥハイブリッドタンパク質のＳＡＤＣＣ応答を誘導する能力が主に、ＳＥＡ−Ｈおよび−Ｆ領域の寄与が小さいＳＥＡ−Ａ領域にあるということである。この性質が、結合したＳＥＡ−ＳＥＥ応答Ｔ細胞集団のいずれかのＴ細胞サブセヅトに限定されるという証拠はない。なぜならば、Ｃ２１５Ｆａｂ  ＳＥＡは、ＳＥＥ反応性ＣＴＬの場合と同様の応答を誘導することができ、Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＥ／Ａ−Ａは、Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＡで見られる応答を完全に再構成することができるからである。
Ｃ２１５Ｆａｂ部分と融合したＳＥＡ／Ｅハイブリッドタンパク質は、Ｆａｂ標的増殖アッセイにおいて相違を示す。
精製した休止ヒトＴ細胞は、Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＡのＭＨＣクラスII-／Ｃ２１５+／ＣＤ８０+細胞系での提示により増殖が誘導されることが以前に示されている（Landoら、1993）。しかし、Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＡのＭＨＣII非依存性増殖を誘導する能力は、Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＥによってかなり減少する（表１）。この性質上の相違が、ＳＡＤＣＣによって見られたのと同様の、ＳＥＡ領域Ａに対する拘束を示すかどうかを調べるために、精製した休止ヒトＴ細胞での、ＣＨＯ−ＤＲ１+／ＣＤ８０+またはＣＨＯ−Ｃ２１５+／ＣＤ８０+のトランスフェクションされた細胞系によって提示される、Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥハイブリッドの増殖能を調べた。ＣＨＯ−ＤＲ１+／ＣＤ８０+上でＦａｂ−ＳＥコンジュゲートを提示した場合、異なるＳＥタンパク質間に相違は認められなかった（データは示さない）。しかし、ＳＥＥにおけるＳＥＡ領域Ａ、ＣおよびＨのグラフトは、Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＥに匹敵する増殖活性を与える。最良の結果は、ＳＥＡ領域ＡおよびＨをグラフト化することにより得られ、これは、ＭＨＣクラスII非依存性細胞毒性に関して見られたように、領域Ａに対する重要な役割を示す。陰性選択を使用すると、Ｆａｂ−ＳＥＡと−ＳＥＥとの間の相違はより顕著になる可能性がある。
ＳＥ−ハイブリッドのＶβ特異性
Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＡ／ＳＥＥハイブリッド−融合タンパク質がある主のＶβ特異性と関係するかどうかをさらに調べるために、Ｖβ１、Ｖβ３およびＶβ１１を発現するＳＥＡ反応性マウスＴ細胞ハイブリドーマを使用した。得られた結果から、調べた領域の全てが、ＴＣＲとの相互作用に直接または間接的に影響を及ぼすことが明らかである。Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＥにおいてＳＥＡ領域ＣおよびＦをグラフト化することにより、ＳＥＡおよびＳＥＥ交差反応性Ｖβ１ハイブリドーマＩ１Ｂ３に対する活性が破壊される。同様のキメラは、Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＥと比較して、Ｖβ３およびＶβ１１ハイブリドーマ（２．Ｂ４および１１．４０）の活性に対する影響は全く、または少ししか示さない。Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＥにおいてＳＥＡ領域Ａをグラフト化することにより、Ｖβ３（２．Ｂ４）に対する活性が、Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＥと比較して、少なくとも100倍高められる。より顕著な効果は、Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＥにおいてＳＥＡ領域Ｈをグラフト化することにより、同じ細胞系で認められる。ＳＥＡ領域ＨによるＶβ３特異性の影響に対するこの顕著な効果は、先の研究者らによっても認められている（Mollickら、1993）。しかし、同様のキメラ（Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＥ／Ａ−Ｈ）は、ＳＥＡ／ＳＥＥ交差反応性Ｖβ１およびＶβ１１ハイブリドーマに対する活性を10分の１に低下させると思われる。結論として、ＳＥＡのＴＣＲ相互作用は、ＳＥＡ−ＳＥＥ、可変領域Ａ、Ｃ、ＦおよびＨの全てに関与すると思われる。
血清反応性
キメラＳＥに対するヒト血清サンプルの血清反応性を、世界中の異なる地域からプールしたサンプルおよび個々の血清サンプルの両方において調べた。ＳＥＥにおいてＳＥＡ領域ＡおよびＨの両方をグラフト化することにより、中間の血清反応性が得られた（図８）。同様の血清反応性が、キメラＣ２１５Ｆａｂ−ＳＥＥ／Ａに対しても見られた。しかし、ＳＥＥにおけるＳＥＡ領域Ａのみのグラフト化（Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＥ／Ａ−Ａ）は、Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＥ様の血清反応を示した。これは、ＳＥＡ領域ＨがＣ２１５Ｆａｂ−ＳＥＥ／Ａ−ＡＨに対する残りの血清反応性に関与することを示している。このことは、ＳＥＡ領域ＨがＳＥＡにおいて優勢な抗原エピトープ部分であることを示す。世界の他の地域（日本および米国）からプールした血清サンプルならびにスウェーデンで得た14個の個々のサンプルの血清反応性は全て、同様の一般的パターンを裏付けるものである（データは示さない）。
結果：融合タンパク質のＦａｂ部分の突然変異
５Ｔ４ＦａｂＳＥＡ−構築体の発現
発酵槽における５Ｔ４Ｆａｂ−ＳＥＡの大腸菌での産生レベルは、本発明者らの実験室で以前に研究した他のＦａｂ−スーパー抗原構築体よりもかなり低いことが分かった。従って、２種類の改変を導入して、産生レベルを高めた。最初に、Ｈ鎖の枠組み領域に７個の異なる点変異を導入した。これらは、Phe10Ser、Thr45Lys、Ile63Ser、Tyr67Ser、Phe73Leu、Thr77SerおよびLeu78Valであった。第二に、Ｈ鎖およびＬ鎖を連結するジスルフィド結合を作るシステイン残基を、セリン残基で置き換えた。後者の改変により、産生レベルが３倍増加し、７個の点変異でさらに12倍の増加が得られた。産生レベルのかなりの増加の他に、ジスルフィド結合を除去すると、これらの反応性チオール基が他のチオール含有物質と反応する可能性が排除されるので、より均一な産物が得られる。
改変５Ｔ４分子を、その抗原に対する親和性およびＳＡＤＣＣでの生物学的活性に対してチェックした。変異型と野生型との間の相違は、これらのアッセイでは検出できなかった。
Cys/Ser変異を、他のいくつかのモクローナル抗体のＦａｂフラグメントのＨ鎖およびＬ鎖においても行った。産物は均一になり、抗原結合能は完全に保持された。
５Ｔ４Ｖκ鎖に対する抗体枠組み領域の配列：
0004114951.tif 000004
下線部の配列はＣＤＲである。太字の位置で変異させた：Phe10Ser、Thr45Lys、Ile63Ser、Ile63Thr、Tyr67Ser、Phe73Leu、Thr77SerおよびLeu78Val。
0004114951.tif 000005
0004114951.tif 000006
図面の説明
図１：ヒトＳＥＥおよびＳＥＡ  ＣＴＬによるＭＨＣクラスII依存性および非依存性細胞毒性
エフェクター分子としてＣ２１５Ｆａｂ−ＳＥＡ（■）およびＣ２１５Ｆａｂ−ＳＥＥ（◆）を使用した、ＭＨＣクラスII依存性細胞毒性（ＡおよびＢ）ならびにＣ２１５依存性細胞毒性（ＣおよびＤ）。細胞毒性は、ＳＥＥ−反応性ヒトＴ−細胞系（ＡおよびＣ）ならびにＳＥＡ−反応性ヒトＴ−細胞系（ＢおよびＤ）を使用して、標準的な４時間51Ｃｒ放出アッセイで分析した。標的細胞系は、ＭＨＣクラスII+／Ｃ２１５-Raji（ＡおよびＢ）ならびにＭＨＣクラスII-／Ｃ２１５+Colo 205（ＣおよびＤ）であった。データは、２（ＡおよびＣ）〜５（ＢおよびＤ）個の独立した実験の代表である単独のアッセイから得た。
図２：ＳＥＡおよびＳＥＥの相同性配列
ＴＣＲ結合部位に近いＳＥＡ／ＳＥＥ可変領域（Ａ、Ｃ、ＦおよびＨ）ならびに２個のＭＨＣクラスII結合部位に近い可変領域。
図３：ＳＥＡのモデル画
ＳＥＡ結晶（Schadら、1995）のMolscriptモデル（Kraulis, 1991）。ＴＣＲ結合部位に近いＳＥＡ／ＳＥＥ可変領域（Ａ、Ｃ、ＦおよびＨ）ならびに２個のＭＨＣクラスII結合部位に近い可変領域。亜鉛イオンは丸い球である。
図４：キメラＳＥ分子の概略図
ＳＥＡ配列の伸長部分（stretches）は省略されている。ＳＥＡ／ＳＥＥ可変領域は、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、ＧおよびＨで表される。
図５：ヒトＳＥＡ反応性ＣＴＬによるＭＨＣクラスII依存性および非依存性細胞毒性
Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＥ／Ａ−Ａ（▲）、Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＥ／Ａ−Ｃ（□）、Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＥ／Ａ−Ｆ（◇）、Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＥ／Ａ−Ｈ（●）、Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＥ／Ａ−ＡＨ（△）およびＣ２１５Ｆａｂ−ＳＥＡ／Ｅ−ＢＤＥＧ（○）の（Ａ）ＭＨＣクラスII依存性細胞毒性および（Ｂ）Ｃ２１５依存性細胞毒性。細胞毒性は、ＳＥＡ−反応性ヒトＴ−細胞系を使用して標準的な４時間51Ｃｒ放出アッセイで分析した。標的細胞系は、ＭＨＣクラスII+／Ｃ２１５-Raji（Ａ）およびＭＨＣクラスII-／Ｃ２１５+Colo 205（Ｂ）であった。データは、５個の独立した実験の代表である単独のアッセイから得た。
図６：ヒトＶβ２２+ＣＴＬによるＭＨＣクラスII依存性および非依存性細胞毒性
Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＡ（■）、Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＥ（◆）、Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＥ／Ａ−Ａ（▲）、Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＥ／Ａ−Ｃ（□）、Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＥ／Ａ−Ｆ（◇）、Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＥ／Ａ−Ｈ（●）、Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＥ／Ａ−ＡＨ（△）およびＣ２１５Ｆａｂ−ＳＥＡ／Ｅ−ＢＤＥＧ（○）をエフェクター分子とした、（Ａ）ＭＨＣクラスII依存性細胞毒性および（Ｂ）Ｃ２１５依存性細胞毒性。細胞毒性は、Ｖβ２２選択ＳＥＡ−反応性ヒトＴ−細胞系を使用して標準的な４時間51Ｃｒ放出アッセイで分析した。標的細胞系は、ＭＨＣクラスII+／Ｃ２１５-Raji（Ａ）およびＭＨＣクラスII-／Ｃ２１５+Colo 205（Ｂ）であった。データは、２個の独立した実験の代表である単独のアッセイから得た。
図７：ＭＨＣクラスII依存性および非依存性増殖（優先権主張の出願にはない）
ＭＨＣクラスII依存性（Ａ）および非依存性（Ｂ）Ｔ細胞増殖に対するＦａｂ−ＳＥハイブリッドの作用。精製ヒトＴ−細胞を、ＭＨＣクラスII+／Ｃ２１５−ＣＨＯ−ＤＲ４／Ｃ２１５形質転換体（Ａ）およびＭＨＣクラスII-／Ｃ２１５+ＣＨＯ−ＣＥ８０／Ｃ２１５形質転換体（Ｂ）上に提示されるＣ２１５Ｆａｂ−ＳＥＡ（■）、Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＥ（◆）、Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＥ／Ａ−Ａ（▲）、Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＥ／Ａ−Ｃ（□）、Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＥ／Ａ−Ｆ（◇）、Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＥ／Ａ−Ｈ（●）、Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＥ／Ａ−ＡＨ（△）およびＣ２１５Ｆａｂ−ＳＥＡ／Ｅ−ＢＤＥＧ（○）で96時間刺激した。72時間後、細胞に［3Ｈ］チミジンを24時間送り、取り込まれた標識を測定して、半最大濃度（ＥＣ50）として表した。データは、２個の独立した実験の代表である単独のアッセイから得た。
図８：ヒトＩｇプールにおける血清反応性
南ヨーロッパの健康なドナーから得たＣ２１５Ｆａｂ−ＳＥ融合タンパク質に対する＞5000個の血清のプール。連続希釈したヒトＩｇを、室温で１時間、Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＡｗｔ、Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＥｗｔ、Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＥ／Ａ−Ａ、Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＥ／Ａ−ＨおよびＦａｂＳＥＥ／Ａ−ＡＨと相互作用させた。１ng／ウェルの濃度でマイクロタイターブレートに固定化した。血清タンパク質へのＣ２１５Ｆａｂ結合に対する補正を、各点でＣ２１５Ｆａｂに対するＯＤ−値を差し引くことにより行った。各点は、二重サンプルの平均を表す。さらに詳細には、材料および方法の項を参照のこと。
表１：精製ヒトＴ−細胞を、ＭＨＣクラスII陰性ＣＨＯ−ＣＤ８／Ｃ２１５形質転換体に対して提示される各々のＣ２１５Ｆａｂ−ＳＥで96時間刺激した。72時間後、細胞に3Ｈチミジンを24時間送り、取り込まれた標識を測定して、半最大濃度（ＥＣ50）として表した。
表２：マウスＴ細胞ハイブリドーマを、天然またはキメラ状のＦａｂ結合スーパー抗原で48時間刺激した。活性をＩＬ−２産生として測定し、半最大濃度（ＥＣ50）として表した。
優先権主張年の間の研究
スーパー抗原キメラ抗体融合Ｃ２４２Ｆａｂ−ＳＥＥ／Ａ−Ａの毒性を最小にする試みにおいて、キメラＳＥＥ／Ａ−Ａを、WO 9601650に記載されているようにクラスII結合部位で突然変異させ、Ｃ２１５Ｆａｂに融合した。構築体は、Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＥ／Ａ−Ａ−Ｄ２２７Ａ、Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＥ／Ａ−Ａ−Ｆ４７Ａ／Ｄ２２７Ａ、Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＥ／Ａ−Ａ−Ｈ１８７Ａ／Ｄ２２７Ａ、Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＥ／Ａ−Ａ−Ｗ１３０Ａ／Ｄ２２７Ａ、Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＥ／Ａ−Ａ−Ｄ７０Ａ／Ｄ２２７Ａ、Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＥ／Ａ−Ａ−Ｎ５０Ｓ／Ｄ２２７Ａ、Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＥ／Ａ−Ａ−Ｎ５０Ｓ／Ｄ７０Ａ／Ｄ２２７Ａ、Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＥ／Ａ−Ａ−Ｆ４７Ｙ／Ｄ２２７ＡおよびＣ２１５Ｆａｂ−ＳＥＥ／Ａ−Ａ−Ｄ７０Ｒ／Ｄ２２７Ａである。全ての融合体を、ヒトＰＢＭＣ増殖の誘導能について試験し、Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＥ／Ａ−Ａ−Ｄ２２７Ａと比較して活性が低下した突然変異体を同定した。増殖活性の低下は、Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＥ／Ａ−Ａ−Ｆ４７Ａ／Ｄ２２７Ａ、Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＥ／Ａ−Ａ−Ｆ４７Ｙ／Ｄ２２７ＡおよびＣ２１５Ｆａｂ−ＳＥＥ／Ａ−Ａ−Ｄ７０Ｒ／Ｄ２２７Ａに対して認められた。キメラ融合体のいくつかは、ヒト正常血清における抗体力価についても試験した（Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＥ／Ａ−Ａ−Ｄ２２７Ａ、Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＥ／Ａ−Ａ−Ｄ７０Ａ／Ｄ２２７ＡおよびＣ２１５Ｆａｂ−ＳＥＥ／Ａ−Ａ−Ｄ７０Ｒ／Ｄ２２７Ａ）。Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＡ−Ｄ２２７ＡおよびＣ２１５Ｆａｂ−ＳＥＥ−Ｄ２２７Ａとの比較を行った。Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＡ−Ｄ２２７Ａに対して、試験した各キメラの力価はかなり低かった。Ｃ２１５Ｆａｂ−ＳＥＥ−Ｄ２２７Ａに対しては、試験した各キメラの力価はわずかに高かった。
これは、図２の配列番号７および８で規定した位置４７、５０、７０、１３０、１８７、２２７の１個以上、好ましくは２個に対応する位置での置換を意味する。
多くの種々の異なる態様を、本明細書に開示した本発明の概念の範囲内で作ることができ、また、特許法の記載要件によれば、本明細書に詳述した実施態様において変形を行うこともできるので、本明細書の詳細な記載は、説明のためのものであり、本発明を限定するものではない。
参考文献
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配列表
配列番号：１
配列の長さ：３
配列の型：アミノ酸
トポロジー：直鎖状
配列の種類：ペプチド
配列
0004114951.tif 000007
配列番号：２
配列の長さ：２４
配列の型：核酸
鎖の数：一本鎖
トポロジー：直鎖状
配列
0004114951.tif 000008
配列番号：３
配列の長さ：３５
配列の型：核酸
年鎖の数：一本鎖
トポロジー：直鎖状
配列
0004114951.tif 000009
配列番号：４
配列の長さ：４１
配列の型：核酸
鎖の数：一本鎖
トポロジー：直鎖状
配列
0004114951.tif 000010
配列番号：５
配列の長さ：３４
配列の型：核酸
鎖の数：一本鎖
トポロジー：直鎖状
配列
0004114951.tif 000011
配列番号：６
配列の長さ：１０７
配列の型：アミノ酸
トポロジー：直鎖状
配列の種類：ペプチド
配列
0004114951.tif 000012
配列番号：７
配列の長さ：２３３
配列の型：アミノ酸
トポロジー：直鎖状
配列の種類：ペプチド
配列
0004114951.tif 000013
0004114951.tif 000014
配列番号：８
配列の長さ：２３３
配列の型：アミノ酸
トポロジー：直鎖状
配列の種類：ペプチド
配列
0004114951.tif 000015
0004114951.tif 000016
【図１】
0004114951.tif 000017
【図２】
0004114951.tif 000018
【図３】
0004114951.tif 000019
【図４】
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【図５】
0004114951.tif 000021
【図６】
0004114951.tif 000022
【図７】
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【図８】
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