專利名稱：Il－18抑制劑的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到在幾種病理狀況下治療性使用IL-18抑制劑。更具體說，本發(fā)明涉及治療和/或預(yù)防關(guān)節(jié)炎、治療和/或預(yù)防肝臟疾病，以及治療和/或預(yù)防炎癥性腸道病癥(IBD)。
背景技術(shù)：
1989年有人描述了從小鼠脾細(xì)胞獲得的能誘導(dǎo)γ干擾素(IFN-γ)的一種內(nèi)毒素誘導(dǎo)的血清活性(MicaIlef等，1996)。此種血清活性不是作為IFN-γ的直接誘導(dǎo)劑，而是與IL-2或有絲分裂原一起作為協(xié)同刺激劑起作用。嘗試從內(nèi)毒素(誘導(dǎo))后的小鼠血清純化此種活性，顯示一種看起來均一的50-55KDa的蛋白質(zhì)。因?yàn)槠渌?xì)胞因子對(duì)IFN-γ的產(chǎn)生可能起協(xié)同刺激作用，抗IL-1、IL-4、IL-5、IL-6或TNF的中和抗體不能中和此種血清活性，提示它是一種獨(dú)特的因子。1995年，還是這些科學(xué)家證實(shí)，產(chǎn)生IFN-γ所需的內(nèi)毒素誘導(dǎo)的協(xié)同刺激物存在于用P.acnas預(yù)處理的小鼠肝臟提取液中(Novick等，1992)。在此模型中，肝臟巨噬細(xì)胞(枯否細(xì)胞)擴(kuò)增，低劑量的細(xì)菌脂多糖(LPS)(在未預(yù)處理的小鼠中不致死)引起了這些小鼠死亡。該因子稱為IFN-γ誘導(dǎo)因子(IGIF)，后命名為白介素18(IL-18)，并從1200克重的P.acnas處理小鼠肝臟中，純化至均一成分。采用純化IL-18的氨基酸序列衍生的變性寡核苷酸克隆了小鼠的IL-18cDNA(Novick等，1992)。IL-18是一種157個(gè)氨基酸的18-19KDa蛋白質(zhì)，與數(shù)據(jù)庫中的任何肽沒有明顯的相似性。已在枯否細(xì)胞和活化巨噬細(xì)胞中檢測(cè)到IL-18和IL-12的信使RNA。比起IL-12，重組IL-18誘導(dǎo)IFN-γ能力更強(qiáng)，看來是通過另一途徑(Novick等，1992)。與內(nèi)毒素誘導(dǎo)的血清活性相似，IL-18本身不誘導(dǎo)IFN-γ，其主要功能是作為有絲分裂原或IL-2的協(xié)同刺激劑。IL-18增強(qiáng)T細(xì)胞增殖看來是通過IL-2依賴途徑，并增加體外Th1細(xì)胞因子的產(chǎn)生，以及在與IL-12聯(lián)合增加IFN-γ產(chǎn)生時(shí)顯示協(xié)同效應(yīng)。(Maliszewski等，1990)。
抗小鼠IL-18的中和抗體顯示在P.acnas預(yù)處理的小鼠中能防止低劑量LPS引起的死亡。其他學(xué)者曾報(bào)告在預(yù)處理小鼠中IFN-γ作為L(zhǎng)PS致死性介質(zhì)的重要性。例如，中和性抗IFN-γ抗體保護(hù)小鼠抵抗了施瓦茨曼樣休克(Fantuzzi等，1998)，IFN-γ受體缺陷性小鼠經(jīng)半乳糖胺處理后抵抗了LPS誘導(dǎo)的死亡(Byrn，1990)。因此沒有預(yù)計(jì)到抗小鼠IL-18中和性抗體會(huì)保護(hù)P.acnas預(yù)處理小鼠抵御致死性LPS(Novick等，1992)?？剐∈驣L-18治療也保護(hù)存活小鼠抵御了嚴(yán)重的肝細(xì)胞毒性。
在克隆了小鼠的IL-18后，1996年報(bào)道了人IL-18的cDNA序列(Okamura等，1995)。重組人IL-18表現(xiàn)出天然IL-18的活性(Okamura等，1995)。重組的人IL-18對(duì)人T細(xì)胞無直接誘導(dǎo)IFN-γ的活性，而是在產(chǎn)生IFN-γ和其他Th1細(xì)胞因子中起協(xié)同刺激作用(Okamura等，1995)。迄今認(rèn)為IL-18主要作用是Th1細(xì)胞因子(IFN-γ、Il-2和粒細(xì)胞巨噬細(xì)胞集落刺激因子)產(chǎn)生的協(xié)同刺激劑(Izaki，1978)，也是FAS配體介導(dǎo)的小鼠自然殺傷細(xì)胞克隆細(xì)胞毒性的協(xié)同刺激劑(Novick等，1989)。
通過從受影響組織克隆IL-18和研究IL-18的基因表達(dá)，發(fā)現(xiàn)該細(xì)胞因子與自身免疫性疾病密切相關(guān)。非肥胖性糖尿病(NOD)小鼠自發(fā)性產(chǎn)生自身免疫性胰島炎和糖尿病，通過一次注射環(huán)磷酰胺可加速此病和同步化。胰島炎早期在NOD小鼠胰腺中用逆轉(zhuǎn)錄PCR證實(shí)有IL-18mRNA。環(huán)磷酰胺治療后IL-18mRNA水平迅速升高，先于IFN-γmRNA的升高，隨之發(fā)生糖尿病。令人感興趣的是，這種動(dòng)力學(xué)(變化)模擬了IL-12-p40mRNA的(變化)，導(dǎo)致個(gè)體mRNA水平密切相關(guān)。從胰腺RNA克隆了IL-18cDNA，隨后測(cè)序，揭示與從枯否細(xì)胞和體內(nèi)預(yù)先活化的巨噬細(xì)胞克隆的IL-18序列相同。還有，NOD小鼠巨噬細(xì)胞對(duì)環(huán)磷酰胺的反應(yīng)伴有IL-18基因表達(dá)，而同樣處理的Balb/c小鼠的巨噬細(xì)胞則無。因此在自身免疫性NOD小鼠中IL-18表達(dá)受到異常調(diào)節(jié)，與糖尿病的發(fā)展密切相關(guān)(Novick等，1992)。
IL-18通過增強(qiáng)Th1細(xì)胞上的Fas配體的功能活性，在免疫調(diào)節(jié)或炎癥中起著重要要作用(Conti等，1997)。IL-18也在腎上腺皮質(zhì)中表達(dá)，因而可能是一種分泌性神經(jīng)免疫調(diào)節(jié)劑，在經(jīng)歷應(yīng)激后免疫系統(tǒng)的和諧合作中(Chapter，1986)起著重要作用。
體外通過切割前IL-18形成IL-18，其內(nèi)源性活力看來說明了它是P.acnas和LPS介導(dǎo)死亡中IFN-γ產(chǎn)生的原因。成熟的IL-18由其前體經(jīng)IL-1β轉(zhuǎn)化酶(ICE，caspase-1)作用而產(chǎn)生。
IL-18受體由至少兩個(gè)成分組成，在配體結(jié)合中起協(xié)同作用。在小鼠IL-12激活的T細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)存在IL-18的高親和力和低親和力位點(diǎn)(Yoshimoto等，1998)，提示其為多條鏈?zhǔn)荏w復(fù)合物。迄今已鑒定出二個(gè)受體亞基，二者均屬于IL-1受體家族(Parnet等，1996)。IL-18的信號(hào)傳導(dǎo)涉及NF-κB的激活(DiDonato等，1997)。
幾個(gè)已知的細(xì)胞因子結(jié)合蛋白是可溶性細(xì)胞因子受體，對(duì)應(yīng)于其各自細(xì)胞表面細(xì)胞因子受體的胞外配體結(jié)合功能域。它們產(chǎn)生于Pre-mRNA的交替剪接(對(duì)細(xì)胞表面受體常見)，或細(xì)胞表面受體的蛋白水解切割。這種可溶性受體先前已有描述，包括IL-6和IFN-γ(Nakamura等，1989)、TNF(Dao等，1996；Engelmann等，1989)、IL-1和IL-4(John，1986)、IFN-α/β(Mizushima和Nagata，1990)等的可溶性受體。一種稱為ostesprotegerin(OPG)的細(xì)胞因子結(jié)合蛋白，也稱為破骨細(xì)胞抑制因子(OCIF)，為TNFR/Fas家族的一個(gè)成員，看來是僅作為分泌性蛋白存在的可溶性受體的第一個(gè)例子(Anderson，1997；Bollon，1980)。
最近已從人尿中分離到對(duì)IL-18有高親和力的可溶性受體，并描述了人和小鼠的cDNA(Novick等，1999，WO99/09063)，該蛋白被命名為IL-18結(jié)合蛋白(IL-18BP)。
IL-18BP不是已知的IL-18受體之一的胞外結(jié)構(gòu)域，而是一種分泌性天然循環(huán)性蛋白，它屬于分泌性蛋白的一個(gè)新家族。該家族還包括對(duì)IL-18BP有高度同源性的幾種痘病毒編碼蛋白質(zhì)(Novick等，1999)。IL-18BP在脾臟中組成性表達(dá)，屬于免疫球蛋白超家族，與IL-1的II型受體具有有限的同源性。其基因位于人染色體11q13上，在8.3Kb的基因組序列中沒發(fā)現(xiàn)編碼跨膜區(qū)的外顯子。
在不同的cDNA文庫中，發(fā)現(xiàn)因mRNA剪接產(chǎn)生的4個(gè)人和2個(gè)小鼠IL-18BP同工型，并已表達(dá)、純化并對(duì)其結(jié)合和中和IL-18生物活性的能力進(jìn)行了評(píng)估(Kim等，2000)。人IL-BP同工型a(IL-18BPa)對(duì)IL-18顯示出最大的親和力，結(jié)合快，解離慢，解離常數(shù)(K(d))為399pM。IL-18BPc具有IL-18BPa的Ig結(jié)構(gòu)域，除29個(gè)C未端氨基酸外。IL-18BPc的K(d)小10倍(2.94nM)。然而在超過2摩爾濃度時(shí)，IL-18BPa和IL-18BPc可中和＞95％的IL-18。IL-18BPb和IL-18BPd同工型缺乏完整的Ig結(jié)構(gòu)域，并缺乏結(jié)合或中和IL-18的能力。小鼠IL-18BPc和IL-18BPd同工型具有相同的Ig結(jié)構(gòu)域，在超過2摩爾濃度時(shí)也可中和＞95％的小鼠IL-18。而具有與人IL-18BPa共同C未端基序的小鼠IL-18BPd也能中和人IL-18。分子模型鑒定到IL-18BP的Ig結(jié)構(gòu)域中有一個(gè)大的靜電和疏水性混合結(jié)合位點(diǎn)，這可解釋其與配體的高親和力結(jié)合(Kim等，2000)。
最近有人提出，白介素IL-18參與了慢性炎癥性疾病的病理過程，包括內(nèi)毒素性休克、肝炎和自身免疫性糖尿病(Kahiwamura和Okamura，1998)。Tsuij等(1999)發(fā)表的實(shí)驗(yàn)顯示脂多糖誘導(dǎo)的急性肝損傷小鼠模型中IL-18水平升高，表明了IL-18在肝損傷產(chǎn)生中可能起作用。然而，迄今尚未闡明該多功能因子IL-18在肝損傷產(chǎn)生中的作用機(jī)理。
肝損傷可能有不同原因，例如，可能由于病毒或細(xì)菌感染、濫飲酒、免疫性疾病或癌癥。
病毒性肝炎，例如由乙肝病毒和丙肝病毒引起的肝炎是很難對(duì)付的疾病，影響到世界上許多人。已知肝炎病毒的數(shù)量持續(xù)增加，除乙肝和丙肝病毒外，迄今已發(fā)現(xiàn)至少4個(gè)引起病毒相關(guān)肝炎的其他病毒，稱為甲、丁、戊、庚肝炎病毒。
酒精性肝病是另一種廣泛分布的與長(zhǎng)期消費(fèi)酒精相關(guān)的疾病。免疫性肝炎是一種罕見的自身免疫病，很難對(duì)付。肝損傷還包括膽管損傷。原發(fā)性膽汁性肝硬化(PBC)是一種自身免疫性肝病，其特征是肝內(nèi)膽管的破壞。
幾項(xiàng)研究顯示酒精性肝炎、肝硬化、病毒性肝炎和原發(fā)性膽汁性肝硬化這些疾病中，肝損傷與T輔助細(xì)胞-1(Th1)應(yīng)答反應(yīng)相關(guān)。一項(xiàng)研究中，通過將含卵白蛋白的脂質(zhì)體導(dǎo)向肝臟，隨后過繼性轉(zhuǎn)移卵白蛋白特異性Th1細(xì)胞，建立了一種小鼠新型肝損傷模型。用含卵白蛋白的脂質(zhì)體和Th1細(xì)胞轉(zhuǎn)移聯(lián)合處理小鼠，導(dǎo)致血清轉(zhuǎn)氨酶活性增高，與血清IFN-γ水平升高相平行。恰恰相反，卵白蛋白特異性Th2細(xì)胞轉(zhuǎn)移導(dǎo)致血清IL-4水平增高，但不誘導(dǎo)肝損傷?？笽FN-γ抗體和抗腫瘤壞死因子(TNF-α)抗體可阻止肝損傷。這些發(fā)現(xiàn)表明Th1細(xì)胞是急性肝損傷中的主要效應(yīng)細(xì)胞(Nishimura和Ohta，1999)。另一系列研究表明，過度表達(dá)IFN-γ的小鼠在無任何病原體或其他刺激物時(shí)表現(xiàn)出自發(fā)性肝炎(Okamoto等，1998)。
另一項(xiàng)研究表明原發(fā)性膽汁性肝硬化(PBC)中有Th1應(yīng)答反應(yīng)。PBC是一種自身免疫性肝病，其特征是肝內(nèi)膽道破壞。一般認(rèn)為細(xì)胞免疫機(jī)制(尤其涉及T細(xì)胞)導(dǎo)致了這種膽管損傷。最近提出，Th1和Th2應(yīng)答反應(yīng)的相對(duì)強(qiáng)度是各種自身免疫病病理生理過程的重要因素。在此項(xiàng)研究中通過檢測(cè)這兩種T細(xì)胞亞組的特導(dǎo)性細(xì)胞因子，即Th1細(xì)胞的IFN-γ和Th2細(xì)胞的IL-4，評(píng)價(jià)了PBC中細(xì)胞亞組的平衡。用非同位素原位雜交和免疫組化方法，計(jì)數(shù)了18個(gè)PBC病人和35個(gè)疾病對(duì)照(包括慢性活動(dòng)性丙肝、肝外膽道阻塞)和正常肝臟的肝切片中IFN-γ和IL-4信使RNA(mRNA)陽性細(xì)胞數(shù)。表達(dá)IFN-γ和IL4mRNA的單個(gè)核的細(xì)胞聚集在PBC肝臟發(fā)炎的肝門管道中，但罕見于肝外膽道阻塞、酒精性纖維化或正常肝切片中。PBC肝臟中檢測(cè)到的IFN-γ和IL-4mRNA陽性細(xì)胞數(shù)比對(duì)照肝臟明顯高(P＜0.01)。而PBC肝中IFN-γmRNA的表達(dá)比IL-4表達(dá)更常檢測(cè)到，IFN-γmRNA表達(dá)水平與肝門炎癥活動(dòng)程度高度相關(guān)。檢測(cè)到IFN-γmRNA陽性細(xì)胞主要在損傷的膽管周圍，圍繞以淋巴樣聚集體。該資料表明Th1細(xì)胞是PBC淋巴樣滲出中較重要的T細(xì)胞亞組(Harada等，1997)。
還認(rèn)為，病毒抗原識(shí)別的細(xì)胞因子模式，對(duì)分辨病毒感染和病毒清除起著深刻影響。一項(xiàng)研究調(diào)查了細(xì)胞因子向Th2型應(yīng)答轉(zhuǎn)移而失平衡是否再慢性乙肝中起作用，用RT-PCR分析了與慢性乙肝相關(guān)的外周血單個(gè)核細(xì)胞的細(xì)胞因子譜。乙肝表面抗原(HBsAg)刺激后，在41％、8％、41％和50％的病人中分別檢測(cè)到IFN-γ、IL-2、IL-4和IL-10的表達(dá)。這些細(xì)胞因子中，Th1細(xì)胞因子IFN-γ的表達(dá)與血清AST/ALT(天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶/丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶)高水平(肝損傷的典型標(biāo)志)相關(guān)。Th2細(xì)胞因子沒有顯示出對(duì)肝細(xì)胞有保護(hù)性作用。結(jié)論是HBsAg反應(yīng)性細(xì)胞產(chǎn)生Th1細(xì)胞因子IFN-γ與慢性乙肝的肝細(xì)胞損傷相關(guān)(Lee等，1999)。據(jù)報(bào)告乙肝病人的肝臟中有高水平的FAS配體及其受體(CD95)(Luo等，1997)，認(rèn)為FAS配體是導(dǎo)致肝細(xì)胞凋亡的重要細(xì)胞毒因子之一。
另一項(xiàng)研究鑒定了三十位未治療的慢性肝炎丙肝病毒/RNA(HCV/RNA)陽性病人中，與肝損傷進(jìn)展相關(guān)的因子。用Ishak’s評(píng)分法評(píng)價(jià)了壞死性炎癥性和結(jié)構(gòu)性損傷。通過α平滑肌肌動(dòng)蛋白(αSMA)免疫組化測(cè)定，顯示出激活的肝星形細(xì)胞(HSC)，并用形態(tài)測(cè)定法定量，用競(jìng)爭(zhēng)性RT-PCR法評(píng)價(jià)血漿HCV/RNA。為研究涉及肝損傷進(jìn)展的免疫應(yīng)答反應(yīng)類型，用免疫組化評(píng)價(jià)IFN-γ陽性細(xì)胞(Th1樣應(yīng)答的表達(dá))并用形態(tài)測(cè)定法定量。發(fā)現(xiàn)大多數(shù)在靠近小葉壞死性炎癥或襯墊的纖維中隔區(qū)域可檢測(cè)到HSC。αSHA和Sirius紅陽性的實(shí)質(zhì)，與壞死性炎癥和結(jié)構(gòu)性評(píng)分顯著相關(guān)。肝門外周區(qū)域測(cè)到的IFN-γ陽性細(xì)胞與炎癥滲出相關(guān)與結(jié)構(gòu)破壞顯著相關(guān)。因此結(jié)論是，HSC的激活和肝損傷進(jìn)展與Th1樣應(yīng)答相關(guān)(Baroui等，1999)。與乙肝情況相似，在丙肝病人的肝臟和血清中發(fā)現(xiàn)了Fas配體及其受體(hiramatsu等，1994；Okazaki等，1996；Lio等，1998)。
已發(fā)現(xiàn)Th1細(xì)胞因子和其他Th1標(biāo)志與酒精性肝炎和肝硬化相關(guān)。炎性刺激和脂質(zhì)過氧化激活了核因子κB(NF-κB)并上調(diào)促炎性細(xì)胞因子和趨化因子。一項(xiàng)研究中，評(píng)價(jià)了病理性肝損傷、內(nèi)毒素血癥、脂質(zhì)過氧化和NF-κB激活之間的關(guān)系及促炎癥和抗炎癥細(xì)胞因子之間的失平衡。通過胃內(nèi)灌注給大鼠(每組5只)喂食乙醇和含飽和脂肪、棕櫚油、玉米油或魚油的飲食。對(duì)照大鼠用等卡路里的葡萄糖代替乙醇，進(jìn)行了病理分析和內(nèi)毒素測(cè)定，包括脂質(zhì)過氧化，NF-κB和促炎癥細(xì)胞因子(TNFα、IL-1β、IFN-γ和IL-12)，C-C趨化因子(調(diào)節(jié)活化，由正常T細(xì)胞表達(dá)和分泌[RANTES]，單核細(xì)胞趨化蛋白[MCP]-1、巨噬細(xì)胞炎性蛋白[MIP]-1-α)，C-X-C趨化因子(誘導(dǎo)中性粒細(xì)胞趨化附著的細(xì)胞因子[CINC]、MIP-2、IP-10和上皮中性粒細(xì)胞活化蛋白[ENA]-78)及抗炎癥細(xì)胞因子(IL-10、IL-4和IL-13)的信使RNA(mRNA)水平。在顯示壞死性炎癥損傷(魚油-乙醇和玉米油-乙醇)的大鼠中觀察到NF-κB激活和促炎細(xì)胞因子C-C及C-X-C趨化因子的表達(dá)增加。這幾組大鼠還有最高水平的內(nèi)毒素和脂質(zhì)過氧化。在顯示炎性肝損傷的組中IL-10和IL-4mRNA水平較低。因此在存在促炎癥刺激時(shí)，發(fā)生NF-κB激活并導(dǎo)致Th1促炎癥細(xì)胞因子和趨化因子表達(dá)增加(Naji等，1999)。酒精性肝病中FAS配體及其受體也升高，再次提示Th1細(xì)胞因子參與了酒精性肝炎的自身免疫過程(GaIle等，1995；Taieb等，1998；Fiore等，1999)。
在酒精相關(guān)的肝壞死炎癥病理過程中，TNF-γ也出現(xiàn)于共同途徑中，文獻(xiàn)報(bào)道酒精性肝病的動(dòng)物模型中和人酒精性肝病中，肝和血清TNF水平升高，推測(cè)這種TNF代謝異常在酒精性肝病的許多代謝性并發(fā)癥和肝損傷中起了作用(Grove等，1997；McClain和Cohen，1999)。例如，一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)酒精性肝炎患者TNF-α水平(均值26.3ng/L；95％可信限(CI)21.7-30.9)比正常人(6.4ng/L；CI 5.4-7.4)高。后來死亡的患者的TNF-α水平(34.7ng/L；CI 27.8-41.6)比存活者(16.6ng/L；CI 14.0-19.2)高。酒精性肝炎患者TNF-α水平與血清膽紅素(r＝0.74；p＝0.0009)和血清肌酸酐(r＝0.81；p＝0.0003)正相關(guān)。酒精性肝炎患者的TNF-α水平比非活動(dòng)性酒精肝硬化患者(11.1ng/L；CI 8.9-13.3)和無肝病嚴(yán)重飲酒(6.4ng/L；CI 5.0-7.8)高。腎功能異?；颊逿NF-α水平(14.1ng/L；Cl 5.4-22.8)比酒精性肝病患者低。因此結(jié)論是酒精性肝炎TNF-α升高在疾病嚴(yán)重時(shí)最顯著，提示TNF-α在致病過程中起了作用(Bird等，1990)。
TNF介導(dǎo)了內(nèi)毒素的許多生物作用。最近的研究顯示給予TNF可引起肝損傷，TNF可能介導(dǎo)肝細(xì)胞毒素半乳糖胺的致死性。內(nèi)毒素是最強(qiáng)的TNF誘導(dǎo)劑之一。由于酒精性肝病患者常有內(nèi)毒素血癥，由于酒精性肝炎的許多臨床表現(xiàn)是已知的TNF的生物作用，故在酒精性肝炎病人中評(píng)價(jià)其作用。測(cè)定了16位酒精性肝炎病人和16位健康志愿者外周血單核細(xì)胞(TNF產(chǎn)生的主要來源)的基礎(chǔ)TNF和脂多糖刺激后的TNF釋放，16位酒精性肝炎病人有8人，16位健康志愿者只有2人具有可檢測(cè)的自發(fā)性TNF活性(P＜0.05)。脂多糖刺激后，酒精性肝炎病人的平均單核細(xì)胞TNF釋放顯著增加，超過健康對(duì)照的二倍(25.3±3.7對(duì)10.9±2.4單位/ml，p＜0.05)。因此結(jié)論是與健康志愿者的單核細(xì)胞相比，酒精性肝炎病人的單核細(xì)胞具有顯著增加的自發(fā)性TNF和脂多糖刺激的TNF釋放(McClain和Cohen，1989)。
脂多糖(LPS)結(jié)合蛋白(LBP)和CD14在內(nèi)毒素激活細(xì)胞中起著關(guān)鍵的中介作用。推測(cè)腸LPS參與了酒精性肝病中促進(jìn)肝損傷的病理過程。已證明胃內(nèi)喂食油和酒精4周的大鼠，其枯否細(xì)胞和肝細(xì)胞中CD14和LBP水平升高，非骨髓性細(xì)胞中的CD14mRNA表達(dá)也升高。LBP和CD14表達(dá)升高迅速增加了LPS誘導(dǎo)的各種促炎癥細(xì)胞因子的表達(dá)，并與酒精性肝病的病理性肝損傷相關(guān)(Su等1998；Lukkari等1999)。
關(guān)節(jié)炎是一種涉及關(guān)節(jié)炎癥的疾病。這些關(guān)節(jié)呈現(xiàn)腫脹、僵硬、觸痛、發(fā)紅或發(fā)熱，可能伴有體重減輕、發(fā)燒或虛弱癥狀。當(dāng)這些癥狀持續(xù)2周以上時(shí)，原因可能是炎癥性關(guān)節(jié)炎，如類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎。關(guān)節(jié)炎癥也可由感染引起，導(dǎo)致膿毒性關(guān)節(jié)炎。一種非常常見的關(guān)節(jié)炎是退行性關(guān)節(jié)病(骨關(guān)節(jié)炎)。
關(guān)節(jié)炎和相關(guān)疾病的常用處方藥是非類固醇抗炎藥(NSAID)，其包括阿斯匹林和阿斯匹林類藥物，它們可減輕引起關(guān)節(jié)疼痛的炎癥，關(guān)節(jié)僵硬和腫脹。然而NSAID是非特異性藥物，有許多副作用，包括胃出血(華盛頓大學(xué)關(guān)節(jié)炎矯形外科，F(xiàn)rederickMatsen(Chairman)，www.orthop.washington.edu)。除NSAID外，采用CelebrexTM，一種環(huán)氧合酶(COX類-2)抑制劑來緩解成人骨關(guān)節(jié)炎和類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的體癥和癥狀，它還可治療家族性腺瘤息肉病病人。
WO01/00229描述了用腫瘤壞死因子(TNF)拮抗劑和COX-2抑制劑聯(lián)合治療炎癥。TNF拮抗劑也用于治療關(guān)節(jié)炎，如WO9103553中所述。
最近研究表明，IL-18在關(guān)節(jié)代謝中起著促炎癥作用。Olee等(1999)證明，IL-18由關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞產(chǎn)生并誘導(dǎo)促炎癥和分解代謝反應(yīng)。軟骨細(xì)胞中IL-1β誘導(dǎo)了IL-18mRNA。軟骨細(xì)胞產(chǎn)生IL-18前體并在對(duì)IL-1刺激反應(yīng)中分泌成熟形式的IL-18。研究IL-18對(duì)軟骨細(xì)胞的作用進(jìn)一步證明它抑制TGF-β誘導(dǎo)的增殖和增加NO產(chǎn)生。IL-18激發(fā)正常人關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞中的幾種基因的表達(dá)，包括可誘導(dǎo)性NO合成酶、可誘導(dǎo)性環(huán)氧合酶、IL-6和Stromelysin?；虮磉_(dá)與相應(yīng)蛋白質(zhì)的合成相關(guān)。用IL-18處理正常人關(guān)節(jié)軟骨增加了葡糖胺聚糖的釋放。這些發(fā)現(xiàn)鑒定IL-18是一種調(diào)節(jié)軟骨細(xì)胞反應(yīng)和對(duì)軟骨退化有作用的細(xì)胞因子。
Saha等(1999)已證明IL-1β轉(zhuǎn)化酶(ICE)/Caspase-1位于人骨關(guān)節(jié)炎組織中，在IL-1β和IL-18成熟中起作用，他研究了人正常軟骨和骨關(guān)節(jié)炎(OA)軟骨及滑液中Caspase-1的表達(dá)和產(chǎn)生，定量測(cè)定了骨關(guān)節(jié)炎軟骨細(xì)胞中的ICE水平，檢測(cè)了ICE、IL-1β和IL-18局部分布之間的關(guān)系以及軟骨細(xì)胞的凋亡。該研究所做的實(shí)驗(yàn)表明，人滑膜和軟骨均表達(dá)和合成ICE，OA組織中陽性染色細(xì)胞數(shù)明顯高于正常組織。關(guān)節(jié)軟骨的淺表層和上中層優(yōu)先產(chǎn)生ICE。OA軟骨外植體和軟骨細(xì)胞產(chǎn)生成熟的IL-1β，用特異性ICE抑制劑處理完全阻抑了軟骨細(xì)胞，ICE抑制劑還明顯減少IL-18陽性細(xì)胞的數(shù)量?；钚訧L-1β和ICE之間的這種關(guān)系提示，ICE可能通過激活此促炎癥細(xì)胞因子而促進(jìn)OA的發(fā)展，IL-18可能在軟骨病理學(xué)中起作用。
Gracie等(1999)提出，IL-18在類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎中有促炎癥作用。他們檢測(cè)到類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎滑膜組織中的IL-18mRNA和蛋白水平明顯高于骨關(guān)節(jié)炎對(duì)照。還證明體外IL-12或IL-15與IL-18聯(lián)合誘導(dǎo)了滑膜組織產(chǎn)生IFN-γ。給予用膠原/弗氏不完全佐劑免疫的小鼠IL-18，加速了其侵蝕性炎癥關(guān)節(jié)炎的發(fā)展，提示IL-18在體內(nèi)可能是促炎癥的。
然而迄今除了化學(xué)藥物外，采用可溶性受體或單克隆抗體只阻斷TNFα和IL-1β，已顯示能降低小鼠膠原誘導(dǎo)的關(guān)節(jié)炎(CIA，是類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的一種小鼠模型)(Williams等，1994)，從而提示可用作類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的活療藥物。
術(shù)語“慢性或特發(fā)性炎癥性腸病”包括至少兩種狀況節(jié)段性回腸炎和潰瘍性結(jié)腸炎，二者都是腸胃道疾病。節(jié)段性回腸炎最常影響小腸，當(dāng)其還涉及結(jié)腸時(shí)與潰瘍性結(jié)腸炎的鑒別診斷可能是一個(gè)問題。
節(jié)段性回腸炎的慢性炎癥和潰瘍通常以小腸梗阻或腹痛開始，這可能類似于急性闌尾炎，其他主訴可能是關(guān)于其并發(fā)癥的。該病進(jìn)程緩慢，盡管治療也可能惡化和緩解，通常發(fā)生于青壯年，約一半病例年齡在20-30歲之間，90％在10-40歲之間，男性略多于女性。
顯微鏡檢查反映了該病的總體外觀，炎癥涉及部位是不連續(xù)的，呈局灶性或斑塊狀。主要在粘膜和粘膜下層見到淋巴細(xì)胞和漿細(xì)胞集聚，但常影響全層(穿透性炎癥)。節(jié)段性回腸炎的典型顯微鏡特征是存在顆粒細(xì)胞，圍繞著淋巴細(xì)胞套。特發(fā)性炎癥性腸病的發(fā)生率顯示因地理而有相當(dāng)差異。北歐和美國(guó)這些病的發(fā)病率比南歐、非洲、南美和亞洲國(guó)家高得多，雖然南歐部分地區(qū)和日本都市化和財(cái)富的增加導(dǎo)致較高的發(fā)病率(General and Systematic Pathology，Churchill Livingstone第三版，2000，JCEUnderwood編)。
節(jié)段性回腸炎臨床上有二種主要類型，第一種病人在發(fā)作后三年內(nèi)病情持續(xù)緩解，第二種病人病情持續(xù)三年以上。
不論病因?qū)W如何，有證據(jù)表明此病具有持續(xù)和不恰當(dāng)?shù)腡細(xì)胞和巨噬細(xì)胞激活，伴有促炎癥細(xì)胞因子，特別是白介素1，2，6和8，IFN-γ和TNF-α產(chǎn)生的增高。節(jié)段性回腸炎的特征是伴有纖維化的持續(xù)性(慢性)炎癥。成纖維細(xì)胞增殖和膠原沉積過程可能由轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β所介導(dǎo)，該因子具有明確的抗炎癥作用，即成纖維細(xì)胞募集、基質(zhì)合成和下調(diào)炎性細(xì)胞的下調(diào)，但可能牽涉到許多其他介質(zhì)。
潰瘍性結(jié)腸炎是大腸的一種非特異性炎癥，通常起始于直腸，以不同程度向鄰近結(jié)腸延伸。不象節(jié)段性回腸炎，潰瘍性結(jié)腸炎局限于大腸。
越來越多的證據(jù)表明，潰瘍性結(jié)腸炎是一種改變的自身免疫性反應(yīng)，但粘膜損傷也可能是T細(xì)胞不恰當(dāng)激活和巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞的細(xì)胞因子、蛋白酶和反應(yīng)性氧代謝物造成的間接損傷所致。對(duì)結(jié)腸上皮造成損傷的后一種機(jī)制稱為“無辜傍觀者”損傷。有利于自身免疫的證據(jù)是存在自身反應(yīng)性T淋巴細(xì)胞和針對(duì)結(jié)腸上皮細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞的自身抗體及抗中性粒細(xì)胞胞漿性自身抗體(ANCA)。然而，不應(yīng)考慮潰瘍性結(jié)腸炎是自身免疫病，其粘膜損傷是對(duì)自身抗原的免疫反應(yīng)的直接結(jié)果(General andSystematic Pathology，Churchill Livingstone第三版，2000，JCE Underwood編)。
關(guān)于節(jié)段性回腸炎的治療，大多數(shù)人首先用含mesalamine(一種有助于控制炎癥的物質(zhì))治療。不能從其獲益或不能耐受此藥的病人可用其他含mesalamine的，通常稱為5-ASA的藥。Mesalamine制劑的可能副作用包括惡心、嘔吐、胃灼熱、腹瀉和頭痛。
某些病人服用皮質(zhì)類固醇以控制炎癥，這些藥對(duì)急性節(jié)段性回腸炎最有效，但可引起嚴(yán)重副作用，包括對(duì)感染的易感性增大。也可采用抑制免疫系統(tǒng)的藥物來治療此病，最常用處方藥是6-巰基嘌呤及相關(guān)藥物硫唑嘌呤。免疫抑制劑通過阻斷產(chǎn)生炎癥的免疫反應(yīng)而起作用。這些藥物可能引起副作用，如惡心、嘔吐和腹瀉，并可降低病人對(duì)感染的抵抗力。當(dāng)合用皮質(zhì)類固醇和免疫抑制藥治療病人時(shí)，可減少皮質(zhì)類固醇的劑量。某些研究提示免疫抑制藥可增強(qiáng)皮質(zhì)類固醇的效果。
美國(guó)食品和藥物管理局批準(zhǔn)了藥物infliximab用于治療對(duì)標(biāo)準(zhǔn)療法(mesalamine，皮質(zhì)類固醇，免疫抑制劑)無反應(yīng)的中度-重度節(jié)段性回腸炎和治療開放性引流瘺。首次批準(zhǔn)專用于節(jié)段性回腸炎治療的infliximab是一種抗TNF單克隆抗體。抗TNF單抗在TNF到達(dá)小腸前從血流中去除TNF從而預(yù)防了炎癥。
狹窄、瘺管或外科手術(shù)引起的小腸中細(xì)菌過度生長(zhǎng)可用抗生素治療。對(duì)此常見問題，醫(yī)生可處方以下抗菌素之一種或多種氨芐青霉素、磺胺、頭孢菌素、四環(huán)素或滅滴靈。
炎癥消退時(shí)腹瀉和痙攣性腹痛常緩解，但還可能需要其他藥物，可采用幾種抗腹瀉藥，包括diphenoxylate、loperamide和可待因。因腹瀉而脫水的病人常輸液和電解質(zhì)治療。故仍然需要有效的療法來治療和/或預(yù)防炎癥性腸病，特別是節(jié)段性回腸炎和潰瘍性結(jié)腸炎，該療法應(yīng)減少副作用或甚至無副作用為理想。
組織學(xué)和免疫學(xué)觀察表明，細(xì)胞介導(dǎo)免疫力和T細(xì)胞激活是節(jié)段性回腸炎(CD)的關(guān)鍵特征。對(duì)人和實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型的研究提示，在此病中，局部免疫應(yīng)答反應(yīng)傾向于以Th1型為主(Desreumaux等，1997)，局部釋放的細(xì)胞因子，如IFN-γ、IL-1β和TNF-α導(dǎo)致促進(jìn)和擴(kuò)大炎癥反應(yīng)(Reimund等，1996)。
細(xì)胞因子IL-18在Th1介導(dǎo)的免疫應(yīng)答反應(yīng)中，與細(xì)胞因子IL-12合作，通過刺激IFN-γ分泌、增強(qiáng)自然殺傷細(xì)胞的細(xì)胞毒性和刺激Th1細(xì)胞分化，而起著重要作用(Uschito等，1996)。
IL-18與IL-12、IL-2、抗原、有絲分裂原，可能還有其他因子一起作用，誘導(dǎo)產(chǎn)生IFN-γ。IL-18還增強(qiáng)GM-CSF和IL-2的產(chǎn)生，促進(jìn)抗CD3誘導(dǎo)的T細(xì)胞增殖和加強(qiáng)自然殺傷細(xì)胞的Fas介導(dǎo)的殺傷。成熟的IL-18由其前體經(jīng)IL-1β轉(zhuǎn)化酶(ICEcaspase-1)而產(chǎn)生。IL-18受體由至少二個(gè)組分組成，在配體結(jié)合中起協(xié)同作用。在小鼠受IL-12激活的T細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)有IL-18的高親和力和低親和力結(jié)合位點(diǎn)(Okamoto等，1998)提出其為多條鏈的受體復(fù)合物。迄今已鑒定到二個(gè)受體亞基，二者均屬于IL-1受體家族(Okamoto等，1999)。IL-18的信號(hào)傳導(dǎo)涉及NF-κB的激活(Matsumoto等，1997)。
最近有人提出IL-18涉及炎癥性腸病(Pizarro等，1999；Monteleone等，1999)。
Pizarro等(1999)特征分析了節(jié)段性回腸炎病人結(jié)腸標(biāo)本中IL-18的表達(dá)和定位并分離了粘膜細(xì)胞群。采用半定量RT-PCR法，與潰瘍性結(jié)腸炎(UC)和非炎癥對(duì)照病人相比，發(fā)現(xiàn)CD病人新鮮分離的小腸上皮細(xì)胞和固有層單個(gè)核細(xì)胞中IL-18mRNA轉(zhuǎn)錄增加。與固有層單個(gè)核細(xì)胞相比，小腸上皮細(xì)胞中的IL-18mRNA轉(zhuǎn)錄更加豐富。免疫組化分析手術(shù)切除的結(jié)腸組織將IL-18定位于固有層單個(gè)核細(xì)胞(尤其是巨噬細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞)以及小腸上皮細(xì)胞。Western blot分析揭示，與重組和成熟的人IL-18蛋白相符的18.3KDa條帶，主要見于CD而非UC的腸粘膜活檢標(biāo)本中。在CD和UC二者活檢標(biāo)本的非炎癥區(qū)域中檢測(cè)到與無活性IL-18前體相符的第二條24KDa條帶。此條帶在非炎癥對(duì)照中是唯一的形式。
Monteleone等(1999)證實(shí)了這些發(fā)現(xiàn)，采用半定量RT-PCR和Western blot分析檢測(cè)了12個(gè)CD、9個(gè)UC病人和15個(gè)非炎癥性腸病對(duì)照者的整個(gè)腸粘膜組織和固有層單個(gè)核細(xì)胞中的IL-18。發(fā)現(xiàn)所有測(cè)試標(biāo)本中均有IL-18轉(zhuǎn)錄，然而與UC和對(duì)照相比，在CD的粘膜和固有層單個(gè)核細(xì)胞樣本中均檢測(cè)到IL-18mRNA積累增高。CD中取自炎癥區(qū)域的粘膜標(biāo)本中IL-18轉(zhuǎn)錄更豐富。與成熟IL-18相符的18KDa條帶主要見于CD粘膜標(biāo)本中。非炎癥性腸病(non-IBD)對(duì)照粘膜標(biāo)本中IL-18以24KDa多肽存在。與此相一致，CD或UC標(biāo)本中表達(dá)了活性IL-1β轉(zhuǎn)化酶(ICE)的亞基(p20)，而non-IBD對(duì)照的結(jié)腸粘膜中，只合成ICE的前體(p45)。
Dayer(1999)綜述了IL-18的不同和部分相矛盾的功能?？偨Y(jié)為，IL-18是一種多功效的白介素，具有炎癥增強(qiáng)和減弱功能。一方面它能增強(qiáng)促炎性細(xì)胞因子如TNFα的產(chǎn)生從而促進(jìn)炎癥。另一方面，它誘導(dǎo)產(chǎn)生NO(一種Caspase-1的抑制物)而阻止IL-1β和IL-18的成熟，可能減弱炎癥。IL-18的這種雙向作用引起了對(duì)IL-18抑制劑在炎癥性疾病中效果的疑問。此外，由于在炎癥調(diào)節(jié)中存在多種不同細(xì)胞因子和趨化因子的相互作用，通過僅阻斷其中之一來治療或預(yù)防炎性疾病，有無良效是不可預(yù)測(cè)的。
發(fā)明概述本發(fā)明基于IL-18抑制劑對(duì)治療和/或預(yù)防(幾種)不同疾病有效的發(fā)現(xiàn)。
本發(fā)明的第一個(gè)目的是提供一種新方法來治療和/或預(yù)防肝損傷。因此本發(fā)明涉及使用IL-18抑制劑來制造治療和/或預(yù)防急性和慢性肝損傷的藥物。更具體說，本發(fā)明涉及治療和/或預(yù)防酒精性肝炎，病毒性肝炎，免疫性肝炎，暴發(fā)性肝炎，肝硬化和原發(fā)性膽汁性肝硬化。
本發(fā)明第二個(gè)目的是提供一種新方法來治療和/或預(yù)防關(guān)節(jié)炎。因此本發(fā)明涉及使用IL-18抑制劑來制備治療和/或預(yù)防關(guān)節(jié)炎的藥物。IL-18抑制劑的有益效果包括降低此病的嚴(yán)重性和防止此病傳播。這是意外的發(fā)現(xiàn)，因?yàn)閺囊陨厦枋龅谋绢I(lǐng)域現(xiàn)狀不可能得出結(jié)論阻斷參與關(guān)節(jié)炎的一種特定因子，即白介素IL-18，會(huì)導(dǎo)致關(guān)節(jié)炎緩解或者甚至治愈患病的關(guān)節(jié)。
還發(fā)現(xiàn)在小鼠關(guān)節(jié)炎模型中，給予IL-18抑制劑顯著減輕軟骨的侵蝕。故本明還涉及使用IL-18抑制劑來制造治療和/或預(yù)防軟骨破壞的藥物。
本發(fā)明第三個(gè)目的是提供一種新方法來治療和/或預(yù)防炎癥性腸病(IBD)，特別是節(jié)段性回腸炎和潰瘍性結(jié)腸炎。因此本發(fā)明還涉及使用IL-18抑制劑來制造治療和/或預(yù)防IBD的藥物。根據(jù)本發(fā)明，發(fā)現(xiàn)節(jié)段性回腸炎病人活檢標(biāo)本中粘膜炎癥區(qū)域內(nèi)IL-18BP mRNA和蛋白的濃度增高。而且在小鼠炎癥性腸病模型中已證明兩種不同的IL-18抑制劑保護(hù)了動(dòng)物避免患病。
按照本發(fā)明，還考慮聯(lián)合應(yīng)用IL-18抑制劑和/或干擾素和/或TNF拮抗劑和/或COX-2抑制劑。為了應(yīng)用基因療法遞送IL-18抑制劑給患病組織或細(xì)胞，本發(fā)明另一內(nèi)容涉及采用含IL-18抑制劑編碼序列的表達(dá)載體來治療和/或預(yù)防疾病。本發(fā)明還涉及應(yīng)用內(nèi)源性基因激活I(lǐng)L-18抑制劑和應(yīng)用基因工程改造的細(xì)胞表達(dá)IL-18抑制劑來治療和/或預(yù)防肝損傷，關(guān)節(jié)炎和IBD。
附圖簡(jiǎn)述

圖1顯示小鼠注射LPS 1小時(shí)前注射不同劑量重組IL-18BP(0；0.04；0.4；4mg/kg)后血清IFN-γ水平(pg/ml)。血樣品采集自LPS注射后5小時(shí)，用ELISA分析其循環(huán)IFN-γ。
圖2顯示丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)的血清水平。注射LPS之前給P.acnas致敏小鼠注射遞增劑量的重組人IL-18BP(0；0.04；0.4；4mg/kg)。注射LPS后5小時(shí)采血樣測(cè)定ALT血清水平。SF＝Sigma-Frankel1SF單位的AST/ALT在25pH7.5時(shí)將形成4.82×10-4μmol谷氨酸/分。
圖3顯示注射LPS后小鼠存活時(shí)間。注射LPS前20分鐘給P.acnas致敏小鼠注射不同劑量的重組人IL-18BP(0；0.04；0.4；4mg/kg)。4mg/kg；0.4；0.04；不注射IL-18BP(只注射LPS)。
圖4顯示注射LPS前20分鐘，給P.acnas致敏小鼠注射不同量的IL-18BP(0；0.04；0.4；4mg/kg)，5小時(shí)后測(cè)得的IFN-γ血清水平。
圖5顯示注射大腸桿菌(圖5A)或傷寒桿菌(圖5B)LPS 40mg/ml(致死劑量)前30分鐘注射多克隆IL-18抗血清或正常兔血清(NDS＝對(duì)照)的小鼠的成活情況。注射IL-18抗血清小鼠；注射NDS小鼠。X軸顯示LPS攻擊后天數(shù)。*P＜0.05。
圖6顯示按下述方法治療的每組5只小鼠的均值+標(biāo)準(zhǔn)差。小鼠腹腔內(nèi)注射(ip)抗IL-18抗血清、可溶性TNF-α受體(TNFsRp55)或運(yùn)載體(鹽水)后，立即靜脈給予伴刀豆球蛋白A(ConA，圖6A)或PEA(綠膿桿菌，圖6B)。**p＜0.01；***p＜0.001，對(duì)比ConA或單用PEA；#p＜0.01，對(duì)比TNFsRp55或抗IL-18階乘的ANOVA。
圖7顯示關(guān)節(jié)炎小鼠模型中IL-18BP對(duì)臨床評(píng)分的影響。7A顯示每日給予(ip)小鼠不同量IL-18BP或IFN-β或運(yùn)載體(NaCl)后測(cè)得的臨床評(píng)分。符號(hào)10000IU IFN-β，10mg/kg IL-βBP，3mg/kg IL-18BP，1mg/kg IL-18BP，0.5mg/kg IL-18BP，0.25mg/kg IL-18BP，NaCl。X軸顯示治療天數(shù)，Y顯示臨床評(píng)分平均值。用Mann Whitney檢驗(yàn)作統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。圖7B顯示從圖7產(chǎn)生的AUC(曲線下區(qū)域)。n＝動(dòng)物數(shù)目。
圖8顯示IL-18BP對(duì)腳爪腫脹的影響。圖8A顯示測(cè)量經(jīng)不同量IL-18BP治療的各動(dòng)物患病后爪的厚度(腫脹)所得結(jié)果。Y軸顯示從治療開始時(shí)爪厚的毫米變化。符號(hào)意義同圖7。圖8B顯示從圖8A產(chǎn)生的AUC。n＝動(dòng)物數(shù)目。
圖9顯示急性關(guān)節(jié)炎，即此病擴(kuò)散到其他關(guān)節(jié)時(shí)，患病后爪數(shù)目分析。符號(hào)NaCl(對(duì)照)；10mg/kg IL-18BP；3mg/kg IL-18BP；1mg/kg IL-18BP；0.5mg/kg IL-18BP；0.25mg/kg IL-18BP。
圖10顯示患病關(guān)節(jié)軟骨的侵蝕評(píng)分。
圖11顯示小鼠關(guān)節(jié)的組織病理學(xué)。如下述實(shí)施例10所述，實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)切下首先發(fā)生關(guān)節(jié)炎的爪子，固定。圖11A正常小鼠關(guān)節(jié)，圖11B關(guān)節(jié)炎小鼠關(guān)節(jié)，圖11C用rhIL-18BP治療小鼠的關(guān)節(jié)。
圖12顯示分別用3mg/kg IL-18BP或鹽水(載體)治療的小鼠的IgG1(空心直方圖)或IgG2a(影線直方圖)同種型抗II型膠原抗體的水平。于患病4天(D4)或8天(D8)時(shí)測(cè)定。
圖13顯示分別用1、3或10mg/kg IL-18BP，10000IU IFN-β，正常小鼠血清(NMS)或鹽水(NaCl)治療動(dòng)物的IL-6水平(pg/ml)。
圖14顯示活動(dòng)性節(jié)段性回腸炎、潰瘍性結(jié)腸炎患者或正常健康人的腸活檢標(biāo)本中hIL-18BP的表達(dá)和IL-18mRNA轉(zhuǎn)錄。顯示IL-18BP，IL-18和管家基因(β-肌動(dòng)蛋白)的代表性RT-PCR產(chǎn)物(圖14A)。用Kodak數(shù)碼成像軟件進(jìn)行了溴乙錠染色條帶的相對(duì)定量測(cè)定，報(bào)告為靶基因?qū)Ζ?肌動(dòng)蛋白的比例。靶基因在圖14B中為IL-18，在圖14C中為IL-18BP。
圖15顯示人臍帶靜脈內(nèi)皮細(xì)胞(HUVEC)的hIL-18BP mRNA轉(zhuǎn)錄和蛋白質(zhì)表達(dá)，以及人單核細(xì)胞系THP1的蛋白質(zhì)表達(dá)。從未處理的內(nèi)皮細(xì)胞和用IL-1β、TNFα、IFNγ刺激的內(nèi)皮細(xì)胞分離RNA。陽性對(duì)照節(jié)段性回腸炎病人的結(jié)腸；陰性對(duì)照無cDNA。以半定量RT-PCR分析了IL-18BP和IL-18表達(dá)(圖15A)。用ELISA分析未處理(培養(yǎng)液)和以IL-1β、TNFα、IFNγ激活24小時(shí)的HUVEC細(xì)胞(圖15B)或THP1(圖15C)細(xì)胞的培養(yǎng)上清液。
圖16顯示IBD小鼠模型腹腔內(nèi)給予鹽水(NaCl)或IL-18BP(8mg/kg)后1-10天之間體重的發(fā)展。體重變化以自第一天體重變化的百分比表示，顯示兩組(每組8只小鼠)的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差。
圖17顯示IL-18BP治療和未治療的IBD小鼠的結(jié)腸尾側(cè)淋巴結(jié)和脾臟的分析結(jié)果。圖17A顯示6厘米長(zhǎng)結(jié)腸的重量。圖17B顯示尾側(cè)淋巴結(jié)中細(xì)胞總數(shù)。圖17C顯示脾中CD4+/CD69+染色陽性細(xì)胞的百分?jǐn)?shù)。數(shù)據(jù)為平均值和標(biāo)準(zhǔn)差。*表示有顯著性差異。
圖18顯示用CD3/CD28刺激后48小時(shí)尾側(cè)淋巴結(jié)細(xì)胞(圖18A和C)和脾細(xì)胞(圖18B和D)上清液中產(chǎn)生的IFNγ量(18A和B)和TNFα量(圖18C和D)。以均值和標(biāo)準(zhǔn)差表示。
圖19顯示結(jié)腸勻漿中的TNFα(圖19A)和IFNγ(圖19B)含量。數(shù)據(jù)按結(jié)腸重量校正。以均值和標(biāo)準(zhǔn)差表示。*表示有顯著性差異。
發(fā)明詳述本發(fā)明基于IL-18抑制劑在(幾種)不同疾病中有良好效果的發(fā)現(xiàn)。
本發(fā)明上下文中的術(shù)語“IL-18抑制劑”，指能以減弱、降低或部分地、大量地或完全地防止或阻斷IL-18產(chǎn)生和/或作用的方式來調(diào)節(jié)IL-18的產(chǎn)生和/或作用的任何分子。術(shù)語“IL-18抑制劑”包括IL-18產(chǎn)生的抑制劑以及IL-18作用的抑制劑。
產(chǎn)生的抑制劑可以是負(fù)面影響IL-18合成、加工或成熟的任何分子。本發(fā)明考慮的抑制劑可以是IL-18基因表達(dá)的抑制劑、降低或阻止IL-18mRNA轉(zhuǎn)錄或?qū)е略搈RNA降解的反義mRNA，損害正確折疊或部分或基本上阻止IL-18分泌的蛋白質(zhì)，一旦IL-18合成能降解其的蛋白酶，切割I(lǐng)L-18前體產(chǎn)生成熟IL-18的蛋白酶的抑制劑例如，caspase-1抑制劑等。
IL-18作用抑制劑可以是IL-18拮抗劑。例如，可以是以足夠親和力和特異性結(jié)合或隔離IL-18分子本身而部分或基本上中和IL-18或IL-18結(jié)合位點(diǎn)(負(fù)責(zé)IL-18與其配體結(jié)合的位點(diǎn)，例如，其受體)的拮抗劑。拮抗劑也可抑制在IL-18/受體結(jié)合時(shí)細(xì)胞中所激活的IL-18信號(hào)傳遞通路。
IL-18作用抑制也可以是可溶性IL-18受體或模擬受體的分子，或阻斷IL-18受體的物質(zhì)，或IL-18抗體，如多克隆抗體或單克隆抗體，或阻止IL-18與其靶結(jié)合的其它物質(zhì)或分子，從而減弱或阻止IL-18介導(dǎo)的細(xì)胞內(nèi)外反應(yīng)的觸發(fā)。
依據(jù)本發(fā)明第一方面內(nèi)容，IL-18抑制劑用于制造治療和/或預(yù)防肝損傷的藥物。較佳的是，本發(fā)明使用IL-18抑制劑來制造治療和/或預(yù)防急慢性肝病的藥物，更佳的是防治酒精性肝炎、病毒性肝炎、免疫性肝炎、暴發(fā)性肝炎、肝硬化和原發(fā)性膽汁性肝硬化的藥物。
本文中的術(shù)語肝損傷或肝病包括各種不同病理狀況。本發(fā)明所考慮到的幾種狀況已在上述發(fā)明背景中有詳細(xì)解釋。其他本發(fā)明可治療和/或預(yù)防的肝病包括，例如，熱原質(zhì)性肝膿腫，也稱為細(xì)菌性肝膿腫，是一種肝中產(chǎn)膿空洞。肝膿腫的病因有多種，可以由腹部感染(如闌尾炎、憩室炎或腸穿孔)、血液感染、膽道(肝分泌)感染或肝撞傷受感染發(fā)展而來。引起肝膿腫的最常見微生物是大腸肝菌、Proteus vularis和產(chǎn)氣腸桿菌，發(fā)病率1/萬。
酒精性肝病可用本發(fā)明IL-18抑制劑治療和/或預(yù)防。該病包括濫飲酒所致的急慢性肝臟炎癥。酒精性肝炎通常發(fā)生在多年過度飲酒之后。飲酒時(shí)間越長(zhǎng)，飲酒量越大，產(chǎn)生肝病的可能性越大，因酒精缺乏卡路里、食欲減退和營(yíng)養(yǎng)吸收障礙(小腸吸收營(yíng)養(yǎng)不足)而發(fā)生營(yíng)養(yǎng)不良，營(yíng)養(yǎng)不良引起肝病。酒精對(duì)肝臟的毒性，個(gè)體對(duì)酒精誘導(dǎo)肝病的易感性和遺傳因素也對(duì)產(chǎn)生酒精性肝病有作用。
根據(jù)本發(fā)明，可用IL-18治療和/或預(yù)防肝硬化。肝硬化是一種慢性肝病，引起肝組織損傷，肝臟疤痕化(纖維化，結(jié)節(jié)性再生)，肝功能進(jìn)行性減退，腹水過多，出血性疾病(凝血病)，血管壓力增高(門脈高壓)和腦功能障礙(肝性腦病)。受損和疤痕化的肝臟不能充分排出血中的廢物(毒素)，瘢痕組織的形成導(dǎo)致腸脾到肝臟的靜脈壓力增高(門脈高壓)。過度飲酒是肝硬化的主要原因，其他病因包括感染(如肝炎)，膽汁引流系統(tǒng)疾病和缺陷(如膽道狹窄或堵塞)，囊性纖維化和鐵銅吸收增加。
肝硬化類型取決于病因。肝硬化并發(fā)病可能嚴(yán)重。肝硬化是美國(guó)第九位死亡原因，可產(chǎn)生神經(jīng)方面問題(如肝性腦病)，體蛋白減少、鈉增加和肝血管中壓力增加導(dǎo)致腹腔液體(腹水)增加。門脈高壓可引起食道血管壓力、體積和充盈度增加(食道血管曲張)?？砂l(fā)生出血和凝血問題。血管壓力升高和血凝問題可能增加發(fā)生威脅生命的嚴(yán)重出血的可能性。
本發(fā)明術(shù)語“肝損傷”包括的另一疾病是自身免疫性肝炎，此病是由于免疫系統(tǒng)相互反應(yīng)所引起的肝臟炎癥。自身免疫性肝炎是一種慢性活動(dòng)性肝炎。細(xì)胞免疫反應(yīng)可能是其病因。慢性活動(dòng)性肝炎病人血中可發(fā)現(xiàn)各種循環(huán)性自身抗體。其他自身免疫性疾病也可伴有慢性活動(dòng)性肝炎或可發(fā)生在慢性活動(dòng)性肝炎病人的親屬中。這些疾病是甲狀腺炎、糖尿病、潰瘍性結(jié)腸炎、抗球蛋白試驗(yàn)陽性出血性貧血，增殖性腎小球腎炎和Sjogren綜合癥。危險(xiǎn)因素可包括這些疾病，或者危險(xiǎn)因素與慢性活動(dòng)性肝炎相關(guān)。發(fā)病率為4/萬。
膽道閉鎖是“肝損傷”范圍內(nèi)的另一種疾病，它是由于出身前胎內(nèi)膽道不能正常發(fā)育所致的堵塞。膽道閉鎖由肝內(nèi)外膽道發(fā)育異常和不足所引起。膽道系統(tǒng)的目的是去除肝中廢物和將脂肪消化所需的膽鹽運(yùn)送到小腸。此病膽汁由肝流向膽囊受阻，可導(dǎo)致肝損傷和肝硬化，若不治療最終致死。
按照本發(fā)明，IL-18抑制劑也用于制造治療和/或預(yù)防慢性活動(dòng)性肝炎的藥物。慢性活動(dòng)性肝炎又稱為慢性進(jìn)行性肝炎。它是一種肝臟的持續(xù)性炎癥，造成肝細(xì)胞損傷。慢性活動(dòng)性肝炎的病因包括病毒感染、藥物反應(yīng)/攝食、代謝障礙或自身免疫疾病，也可無明顯原因。此病的特征是肝細(xì)胞壞死或死亡、活動(dòng)性炎癥和導(dǎo)致肝衰竭、硬化和死亡的纖維化，發(fā)病率1/萬。危險(xiǎn)因素是自身免疫病、原先有的丙肝感染或甲肝或乙肝抗原陽性6個(gè)月以上。
慢性持續(xù)性肝炎是一種輕度非進(jìn)行性肝臟炎癥，也包括在本發(fā)明的術(shù)語“肝損傷”內(nèi)。
按照本發(fā)明，IL-18抑制劑也用于制造治療和/或預(yù)防原發(fā)性膽汁性肝硬化(PBC)的藥物。PBS是一種肝中膽汁流動(dòng)受阻而致的炎癥，導(dǎo)致肝細(xì)胞損傷。由未明病因引起肝內(nèi)膽管發(fā)炎。此病最常影響中年婦女，癥狀發(fā)作是逐步的，皮膚搔癢為最初癥狀，肝中膽管發(fā)生炎癥，最終發(fā)生肝硬化。此病與自身免疫疾病有關(guān)，發(fā)病率8/10萬。本發(fā)明考慮也可用IL-18抑制劑來治療急性肝中毒，如大量服用撲熱息痛所引起的急性肝中毒，這是偶然事故或有意而為。
如以下實(shí)施例所述，本發(fā)明的發(fā)明者驚奇地發(fā)現(xiàn)IL-18抑制劑在預(yù)防和治療暴發(fā)型肝炎(急性肝炎)中特別有效。因此本發(fā)明宜涉及預(yù)防和治療暴發(fā)型肝炎。
本發(fā)明第二方面的內(nèi)容是用IL-18抑制劑來制造治療和/或預(yù)防關(guān)節(jié)炎的藥物。
本文所用術(shù)語“關(guān)節(jié)炎”包括所有不同類型的關(guān)節(jié)炎和關(guān)節(jié)疾病，急慢性關(guān)節(jié)炎，見華盛頓大學(xué)矯形科關(guān)于關(guān)節(jié)炎主頁中的例子(www.orthop.washington.edu)。關(guān)節(jié)病的例子是關(guān)節(jié)強(qiáng)硬性脊椎炎，背痛，腕沉積綜合征，Ehlers-Danlos綜合征，痛風(fēng)，青少年關(guān)節(jié)炎，盤狀紅斑，瘡，肌炎，骨質(zhì)疏松癥，成骨不全，多關(guān)節(jié)炎，多肌炎，牛皮癬性關(guān)節(jié)炎，Reiter綜合征，硬皮病，腸病關(guān)節(jié)炎，Behcets病，兒童關(guān)節(jié)炎，退變性關(guān)節(jié)病，纖維肌痛癥，感染性關(guān)節(jié)炎，萊姆病，Marfan綜合癥，骨關(guān)節(jié)炎，骨壞死，Pagets病，風(fēng)濕性多肌痛癥，假痛風(fēng)，交感神經(jīng)反射性營(yíng)養(yǎng)不良，類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎，風(fēng)濕病，Sjogren綜合征，家族性腺瘤息肉病等。
較佳地按照本發(fā)明，提供IL-18抑制劑來治療和/或預(yù)防炎癥性關(guān)節(jié)炎。炎癥性關(guān)節(jié)炎分類為慢性關(guān)節(jié)炎，這是按其連續(xù)性，持久性或復(fù)發(fā)病程而劃分。
本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，炎癥性關(guān)節(jié)炎是類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎(RA)。RA引起關(guān)節(jié)襯膜(滑膜，一層細(xì)胞層上皮)和/或內(nèi)部器官炎癥。此病傾向持續(xù)多年，通常影響全身很多不同關(guān)節(jié)，最終引起軟骨、骨、肌腱和韌帶損傷。RA可影響頸、肩、肘、髖、腕、手、膝、踝和足關(guān)節(jié)。例如，許多RA病例對(duì)稱型的關(guān)節(jié)發(fā)炎。
RA在美國(guó)1％人群中流行，遍布所有種族和年齡。全世界都有此病。RA病人中，婦女多于男子，為3∶1。
如以下實(shí)施例所示，已證明IL-18抑制劑對(duì)軟骨侵蝕顯示出非常好的效果。因此本發(fā)明還涉及使用IL-18抑制劑來制造治療和/或預(yù)防軟骨破壞的藥物，即用IL-18抑制劑作為軟骨保護(hù)劑。IL-18抑制劑可用于軟骨破壞或發(fā)生侵蝕的任何情況。軟骨破壞是關(guān)節(jié)軟骨結(jié)構(gòu)完整性的進(jìn)行性衰退，它發(fā)生于影響關(guān)節(jié)軟骨的疾病中，如類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、青少年性類風(fēng)炎或骨關(guān)節(jié)炎，也見于感染性滑膜炎。
本發(fā)明第三方面涉及使用IL-18抑制劑來制造治療和/或預(yù)防炎癥性腸病的藥物。其根據(jù)是發(fā)現(xiàn)CD病人發(fā)炎的粘膜中IL-18上調(diào)。另一根據(jù)是發(fā)現(xiàn)小鼠結(jié)腸炎模型中給予不同的IL-18抑制劑具有保護(hù)作用。文獻(xiàn)中已描述了CD病人患病粘膜中IL-18上調(diào)(Monteleone等，1999；Pizarro等，1999)。
本發(fā)明在證明腸粘膜發(fā)炎區(qū)域中存在高含量IL-18BP后，甚至更令人驚訝的是發(fā)現(xiàn)全身給予IL-18BP對(duì)動(dòng)物模型結(jié)腸炎的發(fā)展和癥狀有顯著的良好效果。雖然CD病人腸中IL-18BP已內(nèi)源性上調(diào)，如以下實(shí)施例所證明，但機(jī)體所能夠產(chǎn)生的IL-18BP量似乎不足以戰(zhàn)勝疾病。
本發(fā)明所述的炎癥性腸病，優(yōu)選節(jié)段性回腸炎或潰瘍性結(jié)腸炎。
在本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例中，IL-18抑制劑選自caspase-1(ICE)抑制劑?？笽L-18抗體、抗IL-18受體亞基之一的抗體，IL-18信號(hào)傳導(dǎo)通路抑制劑，能與IL-18競(jìng)爭(zhēng)和阻斷IL-18受體的拮抗劑，以及IL-18結(jié)合蛋白質(zhì)，其同工型、突變型蛋白、融合蛋白、功能性衍生物、活性片段或具有相同活性的循環(huán)性變換衍生物。
本文所用術(shù)語“IL-18結(jié)合蛋白”與“IL-18BP”同義。其包括WO99/09063中或Novick等人1999所述IL-18結(jié)合蛋白，包括Kim等2000所述的IL-18結(jié)合蛋白的剪接變體和/或同工型。按照本發(fā)明，特別可用人IL-18BP的同工型a和c，按照本發(fā)明有用的蛋白質(zhì)可以是糖基化或非糖基化的，它們可衍生于自然來源如尿，或較好用重組方法生產(chǎn)。重組表達(dá)可在原核表達(dá)系統(tǒng)如大腸桿菌中、或在真核(優(yōu)選哺乳動(dòng)物)表達(dá)系統(tǒng)中進(jìn)行。
本文所用術(shù)語“突變型蛋白”指IL-18BP的同類物，或病毒性IL-18BP的同類物，此同類物中天然IL-18BP或病毒性IL-18BP的一個(gè)或多個(gè)氨基酸殘基被不同氨基酸殘基所置換，或缺失，或IL-18BP、病毒性IL-18BP的天然序列中加入了一個(gè)或多個(gè)氨基酸殘基，但所產(chǎn)生的產(chǎn)物的活性與野生型IL-18BP或病毒性IL-18BP相比無顯著改變。采用已知的合成和/或定點(diǎn)誘變技術(shù)，或任何適合的其他已知技術(shù)制備這些突變型蛋白。
這類突變型蛋白宜具有與IL-18BP充分重復(fù)或與病毒性IL-18BP充分重復(fù)的氨基酸序列，從而具有與IL-18BP基本上相似的活性。IL-18BP的活性之一是其能結(jié)合IL-18。只要該突變型蛋白具有與IL-18實(shí)質(zhì)性結(jié)合的活性。它就可用于純化IL-18，如借助親和層析，從而認(rèn)為其具有與IL-18BP基本上相似的活性。因此，可借助常規(guī)實(shí)驗(yàn)來確定某個(gè)突變型蛋白是否具有與IL-18BP基本相同的活性，包括對(duì)該突變型蛋白進(jìn)行簡(jiǎn)單的夾心競(jìng)爭(zhēng)試驗(yàn)來確定它是否能結(jié)合適當(dāng)標(biāo)記的IL-18，如放射免疫試驗(yàn)或ELISA試驗(yàn)。
本發(fā)明所用的IL-18BP多肽突變型蛋白或病毒性IL-18BP突變型蛋白，或它們的編碼核酸，包括一組有限的基本上相應(yīng)的序列，如置換肽或多肽，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可根據(jù)本文所述的技術(shù)和指導(dǎo)用常規(guī)方法獲得，而無須過多實(shí)驗(yàn)。
本發(fā)明突變型蛋白中的優(yōu)選變化是所謂的“保守性”置換。IL-18BP多肽或蛋白或病毒性IL-18BP的保守性氨基酸置換可包括具有足夠相似的理化特性的一組內(nèi)的同義氨基酸，該組成員之間的置換將保存該分子的生物功能(Grantham，1974)。已清楚在上述序列中還可進(jìn)行氨基酸的插入和缺失而不改變其功能，特別是如果這種插入或缺失只涉及少數(shù)氨基酸時(shí)，如30個(gè)以下，較佳為10個(gè)以下。不要去除或置換對(duì)功能性構(gòu)象起關(guān)鍵作用的氨基酸，如半胱氨酸殘基。這類缺失和/或插入產(chǎn)生的蛋白質(zhì)和突變型蛋白屬于本發(fā)明范圍。
較佳的同義氨基酸組是表I所示的那些組，更佳的同義氨基酸組是表II所示的那些組。最佳的同義氨基酸組是表III所示的那些組。
表1較佳的同義氨基酸分組
表2更佳的同義氨基酸組
表3最佳的同義氨基酸組
在蛋白質(zhì)中產(chǎn)生氨基酸置換的實(shí)施例可用來獲得IL-18BP多肽或蛋白質(zhì)的突變型蛋白，或病毒性IL-18BP的突變型蛋白，任何已知的方法步驟都可用于本發(fā)明，如授予Mark等人的美國(guó)專利RE33653，4959314，4588585和4737462；授予Koths等人的5116943；授予Namen等人的4965195；授予Chong等人的4879111和授予Lee等人的5017691專利中提出的方法，以及美國(guó)專利No.4904584(Shaw等)中提出的賴氨酸置換蛋白。
術(shù)語“融合蛋白”指與另一蛋白質(zhì)(如在體液中滯留時(shí)間延長(zhǎng)的蛋白質(zhì))融合的含IL-18BP或病毒性IL-18BP或其突變蛋白或片段的多肽。故IL-18BP或病毒性IL-18BP可與另一蛋白質(zhì)、多肽等如免疫球蛋白或其片段融合。
本文“功能性衍生物”，包括用本領(lǐng)域已知方法以殘基側(cè)鏈或N端或C端基團(tuán)存在的功能基團(tuán)制備的IL-18BP或病毒性IL-18BP的衍生物及其突變蛋白和融合蛋白。只要它們?nèi)匀辉谒帉W(xué)上可接受，即它們不會(huì)破壞與IL-18BP或病毒性IL-18BP活性基本上相似的蛋白質(zhì)活性，并且不會(huì)使含它們的組合物具有毒性，均包括在本發(fā)明中。
例如，這些衍生物可以包括聚乙二醇側(cè)鏈，其可遮蔽抗原位點(diǎn)并延長(zhǎng)IL-18BP或病毒性IL-18BP在體液中的滯留。其他衍生物包括羧基的脂肪酯，羧基與氨或伯胺或腫胺反應(yīng)產(chǎn)生的酰胺、氨基酸殘基的游離氨基與?；鶊F(tuán)(如烷?；蛱辑h(huán)芳?；?形成的N-酰基衍生物、或游離羥基(如絲氨酰或蘇氨酰殘基的游離羥基)與?；鶊F(tuán)形成的O-酰基衍生物。
本發(fā)明的IL-18BP或病毒性IL-18BP、突變型蛋白和融合蛋白的活性部分包括該蛋白分子多肽鏈的片段或前體，或單獨(dú)或與相關(guān)分子或與其相連的殘基如糖或磷酸根殘基一起，或該蛋白分子或糖殘基自身的凝聚物，只要所述部分具有與IL-18BP基本上相似的活性。
本發(fā)明另一優(yōu)選實(shí)施例中，IL-18抑制劑是IL-18抗體?？笽L-18抗體可以是多克隆或單克隆抗體，嵌合，人化或甚至完全是人的抗體。重組抗體或其片段特征是能與IL-18高親和力體內(nèi)結(jié)合，毒性低?？捎糜诒景l(fā)明的抗體應(yīng)具有的特征是經(jīng)過對(duì)病人足夠時(shí)間的治療，它們能良好至優(yōu)異地減退或緩解病情或與病情相關(guān)的一種癥狀或多種癥狀，并且毒性低。
通過IL-18免疫接種，易在家兔、山羊或小鼠等動(dòng)物中產(chǎn)生中和抗體。免疫小鼠特別可提供B細(xì)胞來源用于制備雜交瘤，進(jìn)而培養(yǎng)雜交瘤產(chǎn)生大量抗IL-18單克隆抗體。
嵌合抗體是具有來自不同動(dòng)物種系的二個(gè)或多個(gè)節(jié)段或部分的免疫球蛋白分子。通常嵌合抗體的可變區(qū)來自非人哺乳動(dòng)物抗體，如鼠單克隆抗體，而該免疫球蛋白的恒定區(qū)來自人免疫球蛋白分子。最好如常規(guī)方法測(cè)得的這兩個(gè)區(qū)域及其聯(lián)合具有低免疫原性(Ellliott等，1994)。人化抗體是用基因工程技術(shù)構(gòu)建的免疫球蛋白分子，該技術(shù)中用人配對(duì)物置換鼠恒定區(qū)而保留鼠抗原結(jié)合區(qū)。所產(chǎn)生的鼠-人嵌合抗體降低了免疫原性并改善了在人體中的藥物動(dòng)力學(xué)(Knight等，1993)。
因此在另一優(yōu)選實(shí)施例中，IL-18抗體是人化IL-18抗體，歐洲專利申請(qǐng)EP0974600中描述了人化抗IL-18抗體的優(yōu)選例子。
另一優(yōu)選實(shí)施例中，IL-18抗體完全是人抗體，在WO00/76310，WO99/53049，US6162963或AU5336100中詳細(xì)描述了產(chǎn)生人抗體的技術(shù)。完全的人抗體優(yōu)選以轉(zhuǎn)基因動(dòng)物(如異種移植小鼠，含有所有或部分的人Ig功能性基因座)產(chǎn)生的重組抗體。
本發(fā)明一個(gè)更優(yōu)選實(shí)施例中，IL-18抑制劑是IL-18BP，或其同工型、突變型蛋白、融合型蛋白、功能性衍生物、活性部分或環(huán)狀變換衍生物。這些同工型、突變型蛋白、融合蛋白或功能性衍生物保留了IL-18BP的生物活性，特別是結(jié)合IL-18的活性，優(yōu)選至少基本上活性類似于IL-18BP。理想的話，這些蛋白質(zhì)具有生物活性甚至比未修飾的IL-18BP更高。優(yōu)選的活性部分所具有的活性比IL-18BP更好或更具優(yōu)點(diǎn)，如穩(wěn)定性更好，毒性或免疫原性更低，或它們更易大量生產(chǎn)，或更易提純。
IL-18BP及其剪接變體/同工型的序列可從WO99/09063(Novick等，1999)以及(Kim等，2000)中獲得。
可將IL-18BP的功能性衍生物與聚合物交聯(lián)以改進(jìn)該蛋白質(zhì)的性能，如穩(wěn)定性，半衰期，生物利用度，人體耐受性，或免疫原性。為達(dá)到此目的可將IL-18BP聯(lián)接于聚乙二醇(PEG)。例如按WO92/13095所述已知方法進(jìn)行PEG化。
因此，本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例中，IL-18BP是PEG化的。
本發(fā)明另一優(yōu)選實(shí)施例中，IL-18抑制劑是融合蛋白，包含IL-18結(jié)合蛋白的全部或一部分，與免疫球蛋白全部或一部分融合。本領(lǐng)域技術(shù)人員知道所產(chǎn)生的融合蛋白保留IL-18BP的生物活性，特別是結(jié)合IL-18的活性。這種融合可以是直接的，或通過長(zhǎng)度短至1-3個(gè)氨基酸殘基或較長(zhǎng)(如13個(gè)氨基酸殘基長(zhǎng)度)的一個(gè)短肽接頭相融合。所述接頭可以是E-F-M(谷氨酸-苯丙氨酸-甲硫氨酸)序列之3肽；或含Glu-Phe-Gly-Ala-Gly-Leu-Val-Leu-Gly-Gly-Gln-Phe-Met的13個(gè)氨基酸的接頭序列，位于IL-18BP序列和免疫球蛋白序列之間。所產(chǎn)生的融合蛋白具有改進(jìn)的性能，如體液內(nèi)滯留期(半衰期)延長(zhǎng)，比活性提高，表達(dá)水平增加或有利于融合蛋白的純化。
一優(yōu)選實(shí)施例中，IL-18BP融合于Ig分子的恒定區(qū)，優(yōu)選融合于重鏈區(qū)域例如，人IgG1的CH2和CH3結(jié)構(gòu)域。產(chǎn)生的特定融合蛋白包含有WP99/09063的實(shí)施例11中所述的IL-18BP和免疫球蛋白的一部分。Ig分子的其它同種型也適合用來產(chǎn)生本發(fā)明的融合蛋白，例如，同種型IgG2或IgG4，或其他Ig類，如IgM或IgA。融合蛋白可以是單體或多聚體，異質(zhì)或同質(zhì)多聚體。
主要知道干擾素對(duì)病毒復(fù)制和細(xì)胞增殖有抑制作用。例如，干擾素-r在促進(jìn)免疫和炎癥反應(yīng)中起重要作用。干擾素β(IFN-β，I型干擾素)據(jù)說有抗炎癥作用。Triantaphllopoulos等(1999)發(fā)表的研究表明IFN-β治療類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎有良好效果如該病的小鼠模型-膠原誘導(dǎo)關(guān)節(jié)炎(CIA)模型所證明。IFN-β的這種良好效果在以下實(shí)施例中得到驗(yàn)證。
本發(fā)明還涉及聯(lián)合使用IL-18抑制劑和干擾素來制造治療關(guān)節(jié)炎、特別是類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的藥物。
也可將干擾素與聚合物交聯(lián)以改進(jìn)該蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性，例如，WO99/55377中描述了干擾素β和多元醇聚乙二醇(PEG)之間的交聯(lián)。
本發(fā)明另一優(yōu)選實(shí)施例中，干擾素是IFN-β，更優(yōu)選IFN-β1a。
IL-18產(chǎn)生和/或作用的抑制劑宜與干擾素同時(shí)、先后或分開使用。
本發(fā)明另一實(shí)施例中，IL-18抑制劑與TNF拮抗劑聯(lián)用。TNF拮抗劑以幾種方式發(fā)揮其活性。首先，該拮抗劑能以足夠的親和力和特異性結(jié)合或封蔽TNF分子本身，而部分或基本上中和了TNF表位(負(fù)責(zé)與TNF受體結(jié)合)(以下稱為遮蔽性拮抗劑)。例如，一種遮蔽性拮抗劑可以是針對(duì)TNF的抗體。
或者，TNF拮抗劑可抑制TNF結(jié)合細(xì)胞表面受體后激活的信號(hào)傳遞通路(以下稱為信號(hào)傳遞拮抗劑)。這二組拮抗劑可單獨(dú)或一起，與IL-18抑制劑聯(lián)合使用來治療關(guān)節(jié)炎，特別是類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎。
通過在體外敏感細(xì)胞系(如TNF能引起其增殖和分泌免疫球蛋白的人B細(xì)胞)中常規(guī)篩檢候選藥物對(duì)天然TNF活性的影響，易于鑒定和評(píng)價(jià)TNF拮抗劑。此試驗(yàn)包括不同稀釋度的候選拮抗劑(例如，為試驗(yàn)所用TNF摩爾量的0.1倍-100倍)的TNF制劑，以及無TNF或只有拮抗劑的對(duì)照(Tucci等，1992)。
封蔽拮抗劑是用于本發(fā)明的優(yōu)選TNF拮抗劑。封蔽拮抗劑中那些能高親和力結(jié)合TNF并具有低免疫原性的多肽是優(yōu)選的，可溶性TNF受體分子和TNF中和抗體特別優(yōu)選。例如，TNF-RI和TNF-RII可用于本發(fā)明。這些受體的截短形式，包括受體的胞外結(jié)構(gòu)域或其功能部分是本發(fā)明特別優(yōu)選的拮抗劑。截短的可溶性TNF-I型和TNF-II型受體在EP914431中有所描述。
截短形式的TNF受體是可溶的，在尿和血清中已檢測(cè)到，為30KD和40KD的TNF抑制性結(jié)合蛋白，分別稱為TBPI和TBPII(Engelmann等，1990)。本發(fā)明宜同時(shí)、先后或分別使用IL-18抑制劑和TNF拮抗劑和/或干擾素。
根據(jù)本發(fā)明，TBPI和TBPII和優(yōu)選的TNF拮抗劑和IL-18抑制劑聯(lián)用。此受體分子的衍生物、片段、區(qū)段和生物活性部分，裝配成功能性受體分子可用于本發(fā)明。該受體分子的這種生物活性等價(jià)物或衍生物，指多肽部分或編碼該受體分子的序列部分，其大小足夠并能結(jié)合TNF，其結(jié)合親和力使與膜結(jié)合的TNF受體相互作用而抑制或封閉它。
本發(fā)明另一優(yōu)選實(shí)施例中，可溶性人TNF-RI(TBPI)是用于本發(fā)明的TNF拮抗劑。天然和重組的可溶性TNF受體分子及其生產(chǎn)方法在歐洲專利EP308378、EP398327和EP433900中有所描述。
IL-18抑制劑可與TNF抑制劑同時(shí)、先后或分開使用。聯(lián)合使用IL-18抗體或抗血清和具有TNF抑制活性的可溶性TNF受體為佳。
本發(fā)明另一優(yōu)選實(shí)施例中，這種藥物還包括COX-抑制劑，優(yōu)選COX-2抑制劑。COX抑制劑是本領(lǐng)域已知的。例如具體的COX-2抑制劑在WO01/00229中有描述。
本發(fā)明還涉及聯(lián)用IL-18抑制劑和/或干擾素和/或TNF拮抗劑和/或COX-2抑制劑。這種聯(lián)用適合于治療和/或預(yù)防關(guān)節(jié)炎，特別是類風(fēng)關(guān)，治療和/或預(yù)防肝損傷以及治療和/或預(yù)防炎癥性腸病，特別是節(jié)段性回腸炎和潰瘍性結(jié)腸炎?？赏瑫r(shí)、先后或分開使用這些活性成分。
本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例中，IL-18抑制劑用量為大約0.0001-10mg/kg體重，或大約0.01-5mg/kg體重，或約0.1-3mg/kg體重，或約1-2mg/kg體重。另一優(yōu)選實(shí)施例中，IL-18抑制劑用量為約0.1-1000μg/kg體重，或約1-100μg/kg體重，或約10-50μg/kg體重。
本發(fā)明還涉及使用含有IL-18抑制劑編碼序列的表達(dá)載體來制備預(yù)防和/或治療關(guān)節(jié)疾病或關(guān)節(jié)炎特別是類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、治療肝損傷和治療炎癥性腸病的藥物。即采用基因療法來治療和/或預(yù)防疾病。優(yōu)點(diǎn)是IL-18抑制劑的原位表達(dá)將有效地直接阻抑受疾病影響的組織或細(xì)胞中的IL-18。
為治療和/或預(yù)防關(guān)節(jié)炎，含IL-18產(chǎn)生和/或作用的抑制劑序列的基因治療載體可直接注射入患病關(guān)節(jié)，從而可避免全身給予基因治療載體所涉及的問題，如載體稀釋，抵達(dá)和靶向靶細(xì)胞或組織，及副作用。
本發(fā)明還考慮在平常不表達(dá)IL-18抑制劑或該抑制劑表達(dá)不充分的細(xì)胞中，使用能誘導(dǎo)和/或增強(qiáng)內(nèi)源性產(chǎn)生IL-18抑制劑的載體。該載體可包含在所需細(xì)胞中起作用的調(diào)控序列以表達(dá)IL-18抑制劑，例如這類調(diào)控序列可以是啟動(dòng)子或增強(qiáng)子。然后可通過同源重組將該調(diào)控序列導(dǎo)入基因組的正確基因座中，使調(diào)控序列與基因可操作性相連，所需要的該基因的表達(dá)即被誘導(dǎo)或被增強(qiáng)。該技術(shù)通常稱為內(nèi)源性基因活化(EGA)，在例如WO91/09955中有所描述。
本領(lǐng)域技術(shù)人員懂得，也可能用同一技術(shù)降低IL-18表達(dá)，即導(dǎo)入一個(gè)負(fù)調(diào)節(jié)元件(如沉默元件)到IL-18的基因座中，如此導(dǎo)致下調(diào)或防止IL-18表達(dá)。本領(lǐng)域技術(shù)人員懂得，IL-18表達(dá)的這種下調(diào)或沉默具有使用IL-18抑制劑相同的效果，用以防治疾病。
本發(fā)明還涉及使用經(jīng)過基因修飾的能產(chǎn)生IL-18抑制劑的細(xì)胞來制造治療和/或預(yù)防肝損傷、關(guān)節(jié)炎或炎癥性腸病的藥物。
本發(fā)明還涉及特別是用于預(yù)防和/或治療炎癥性關(guān)節(jié)炎、肝損傷或炎癥性腸病的藥物組合物，其含有治療有效量的IL-18抑制劑和治療有效量的干擾素。作為IL-18抑制劑，該組合物可包括caspase-1抑制劑、抗IL-18抗體、抗IL-18受體任一亞基的抗體、IL-18信號(hào)傳遞通路的抑制劑與IL-18競(jìng)爭(zhēng)并阻斷IL-18受體的IL-18拮抗劑，和具有相同活性的IL-18結(jié)合蛋白、同種型、突變型、融合蛋白、功能性衍生物、活性部分或其環(huán)狀變換衍生物。
上述IL-18BP及其同種型、突變型、融合蛋白、功能性衍生物、活性部分或環(huán)狀變換衍生物是該藥物組合物的優(yōu)選活性成分。
該藥物組合物中包括的干擾素優(yōu)選IFN-β。
在另一優(yōu)選實(shí)施例中，該藥物組合物包含有治療有效量的IL-18抑制劑。任選的干擾素和TNF拮抗劑。此TNF拮抗劑可以是中和TNF活性的抗體，也稱為TBPI和TBPII的截短的可溶性TNF受體片段。本發(fā)明的藥物組合物還可包含一種或多種COX抑制劑，優(yōu)選COX-2抑制劑。
定義“藥學(xué)上可接受的”，指包含不會(huì)干擾活性成分的生物活性效果并對(duì)給藥的宿主無毒性的任何運(yùn)載體。例如，為了非腸胃道給藥，可將這些活性蛋白以注射用劑量單位形式配制在運(yùn)載體(如鹽水，葡萄糖液，血清白蛋白和Ringer液)中。
本發(fā)明藥物組合物的活性成分可以各種方法給予個(gè)體。給藥途徑包括皮內(nèi)、透皮(如緩釋配方)、肌肉、腹膜內(nèi)、靜脈內(nèi)、皮下、口服、硬膜外、局部和鼻內(nèi)途徑。也可采用其他治療有效途徑給藥，例如通過上皮或內(nèi)皮組織吸收或通過基因治療將編碼活性藥物的DNA分子給予病人(如通過載體)，導(dǎo)致該活性藥物在體內(nèi)表達(dá)和分泌。此外，可將本發(fā)明的蛋白質(zhì)與生物活性藥物的其他組分(如藥學(xué)上可接受的表面活性劑、賦形劑、運(yùn)載體、稀釋和載體劑等)一起給藥。
對(duì)于非腸胃道(如靜脈內(nèi)、皮下、肌肉)給藥，可將活性蛋白質(zhì)配制成溶液、懸浮液、乳液或與藥學(xué)上可接受的腸胃道外載體(如水，鹽水，葡萄糖液)和能維持等滲性(如甘露醇)或化學(xué)穩(wěn)定性(如防腐劑和緩沖液)的添加劑一起制成凍乾粉未。采用常規(guī)使用的技術(shù)給制劑滅菌。
本發(fā)明的活性蛋白質(zhì)也可用偶聯(lián)方法增加其在人體內(nèi)的半衰期而改善其生物利用度。例如，將活性蛋白分子與聚乙二醇相連接，PCT專利申請(qǐng)WO 92/13095中有描述。
活性蛋白的治療有效量是很多變量的函數(shù)，包括拮抗劑類型、拮抗劑對(duì)IL-18的親和力、拮抗劑顯示的殘留毒性、給藥途徑、病人臨床狀態(tài)(包括維持內(nèi)源性IL-18活性的非毒性水平是否合乎需要)。
“治療有效量”是給藥時(shí)IL-18抑制劑導(dǎo)致IL-18生物活性受抑制的量。給予個(gè)體單劑或多劑的劑量視各種因素而不同，包括IL-18抑制劑的藥物動(dòng)力學(xué)性能，給藥途徑，病人狀態(tài)和特征(性別，年齡，體重，健康狀況和塊頭大小)、癥狀程度，相關(guān)治療，治療頻度和所要求的效果。判定和維持已確定的劑量范圍在本領(lǐng)域技術(shù)人員能力之內(nèi)。以及個(gè)體IL-18抑制的體內(nèi)外測(cè)定方法。
按照本發(fā)明，IL-18抑制劑的用量為約0.0001-10mg/kg或約0.01-5mg/kg體重，或約0.01-5mg/kg體重，或約0.1-3mg/kg體重，或約1-2mg/kg體重。更優(yōu)選的IL-18抑制劑用量是約0.1-1000μg/kg體重，或約1-100μg/kg體重或10-50μg/kg體重。
本發(fā)明優(yōu)選的給藥途徑是皮下途徑，肌肉內(nèi)給藥也是本發(fā)明優(yōu)選的。
在另一優(yōu)選實(shí)施例中，IL-18抑制劑是每日或每隔一日給藥。
每日藥量通常分成幾劑或以緩釋形式給予，以有效獲得所需結(jié)果。第二次或后幾次給藥可用與首次或原先給予該個(gè)體的相同劑量、少于或多于此劑量進(jìn)行。第二次或后幾次給藥可在疾病發(fā)作時(shí)或發(fā)作前給予。
按照本發(fā)明，IL-18抑制劑可以治療有效量先于其他治療方案或藥物(如多種藥物方案)特別是干擾素和/或TNF拮抗劑和/或COX-2抑制劑，同時(shí)或依次預(yù)防性或治療性地給予個(gè)體?；钚运幬锟稍谙嗤虿煌慕M合物中與其他治療劑同時(shí)給予。
本發(fā)明還涉及包括將有效量IL-18抑制劑和/或干擾素和/或TNF拮抗劑和/或COX抑制劑與藥學(xué)上可接受的載體混合的藥物組合物的制備方法。
參照以下提供的實(shí)施例將會(huì)更容易理解本發(fā)明所述內(nèi)容，但以下實(shí)施例是用于闡述而不意味著對(duì)本發(fā)明的限制。
實(shí)施例第一部分實(shí)施例1-8關(guān)于在肝損傷中IL-18抑制劑的使用實(shí)施例1IL-18BP-His tag的產(chǎn)生在CHO細(xì)胞中產(chǎn)生含組氨酸尾的純化重組人IL-18BP(r-hIL-18BP-His tag)。本領(lǐng)域技術(shù)人員知道可在真核細(xì)胞中產(chǎn)生重組蛋白質(zhì)?？衫檬熘姆椒▉順?gòu)建載有編碼IL-18BP的DNA的恰當(dāng)載體，其適合于轉(zhuǎn)染真核細(xì)胞以產(chǎn)生重組IL-18BP。為了細(xì)胞表達(dá)，將編碼IL-18BP的DNA(見Novick等，1999)切下并插入適合轉(zhuǎn)染細(xì)胞的表達(dá)載體中?；蛘?，可用適當(dāng)?shù)挠辛x和反義引物作PCR制備這種DNA。然后用本領(lǐng)域熟知的技術(shù)將產(chǎn)生的cDNA構(gòu)建物插入適當(dāng)構(gòu)建的真核表達(dá)載體中(Manaitis，1982)。將該重組蛋白純化至95％以上純度，發(fā)現(xiàn)其在體內(nèi)和體外是有生物活性的，對(duì)其配體有高親和力。
實(shí)施例2IL-18BP對(duì)內(nèi)毒素誘導(dǎo)死亡小鼠模型的保護(hù)效應(yīng)采用小鼠模型來檢驗(yàn)IL-18BP(IL-18抑制劑)是否能保護(hù)小鼠抵抗高劑量脂多糖(LPS)。LPS引起急性肝損傷后小鼠迅速死亡。
給C57BL/6小鼠腹腔內(nèi)(ip)注射含his-尾的重組人IL-18BP(rhIL18BPhis，得自該蛋白質(zhì)的重組產(chǎn)生)4mg/kg，1小時(shí)后，注射60mg/kg LPS(致死劑量)，與只接受LPS(無IL-18BP)的動(dòng)物組比較小鼠存活率。
與對(duì)照小鼠相比，注射rhIL-18BP-his的7只小鼠有5只在注射LPS后存活，而對(duì)照組所有小鼠三日內(nèi)死亡。
在缺乏或存在遞增劑量的rhIL-18BP-his時(shí)，注射LPS后5小時(shí)采集血樣，作ELISA分析循環(huán)性IFN-γ(圖1)。0.4和4mg/kg rhIL-18BP導(dǎo)致血清IFN-γ降低2倍。在較低劑量rhIL-18BP(0.004和0.04mg/kg)時(shí)，無此種抑制。
實(shí)施例3IL-18BP在小鼠病理模型中具有抵抗肝損傷的保護(hù)作用采用暴發(fā)性肝炎小鼠模型來測(cè)試IL-18BP的效應(yīng)。當(dāng)相繼給予Proplioni-bacteriumacnes(P.acnas)和脂多糖(LPS)后，小鼠發(fā)生了肝損傷。
注射LPS前在不同時(shí)間(1小時(shí)，20分，同時(shí))給P.acnas致敏的C57BL/6小鼠注射遞增劑量的rhIL-18BP-his(4，0.4，0.04，0mg/kg)。當(dāng)與LPS同時(shí)ip給予rhIL-18BP-his時(shí)無小鼠存活并且循環(huán)IFN-γ和TNF-α水平不受影響。令人驚奇的是，rhIL-18BP(4和0.4mg/kg)導(dǎo)致循環(huán)丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(肝損傷的一種標(biāo)志)降低70％，如圖2所示。
此外，監(jiān)測(cè)了小鼠存活率(圖3)，當(dāng)LPS前20分鐘ip給予rhIL-18BP時(shí)，與對(duì)照鼠(接受NaCl代替IL-18BP)相比，兩個(gè)最高劑量IL-18BP(4和0.4mg/kg)使小鼠死亡延遲10小時(shí)。
血清IFN-γ水平測(cè)定結(jié)果見圖4。rhIL-18BP(4mg/kg)抑制了90％的循環(huán)性IFN-γ水平和80％循環(huán)丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(沒顯示)。當(dāng)LPS之前1小時(shí)給予rhIL-18BP-his時(shí)，存活曲線和循環(huán)性TNF-γ水平類似于LPS之前20分鐘給予rhIL-18BP his時(shí)所見，但循環(huán)性丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶水平不受影響(未顯示)。
此外用蘇木精-伊紅染色和導(dǎo)管顯微鏡術(shù)分析了小鼠肝組織，與正常肝組織相比，已引起嚴(yán)重肝炎的小鼠肝臟顯示出嚴(yán)重壞死。與此相反，經(jīng)IL-18BP治療小鼠的肝組織比未治療小鼠壞死病灶少得多。
實(shí)施例4抗IL-18抗體保護(hù)小鼠抵抗致死性內(nèi)毒素血癥為了評(píng)價(jià)用IL-18抗體阻抑IL-18是否能保護(hù)小鼠抵抗致死量的細(xì)菌脂多糖的攻擊，給C57BL/6J小鼠先注射兔抗小鼠IL-18中和抗體(多克隆)或以正常兔血清(NDS)作為對(duì)照?？贵w治療后30分鐘，注射致死量的大腸肝菌LPS(圖5A)或傷寒桿菌LPS(圖5B)。實(shí)驗(yàn)包括10-20只小鼠/組，在不同時(shí)間進(jìn)行2次。
圖5A顯示，用抗IL-18抗血清治療小鼠防止了40mg/kg大腸桿菌LPS導(dǎo)致的死亡，100％小鼠在抗IL-18治療后存活，而用正常兔血清治療小鼠僅10％存活(P＜0.005)。
圖5B顯示，抗體治療小鼠也受到保護(hù)，抵御了傷寒桿菌LPS的致死作用(存活率50％對(duì)0％，P＜0.05)。
實(shí)施例5阻抑IL-18和TNF-α保護(hù)小鼠避免ConA和PEA誘導(dǎo)的肝細(xì)胞毒性采用兩個(gè)肝細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ驮u(píng)價(jià)IL-18和TNF-α在肝損傷中的作用。給小鼠注射伴刀豆球蛋白A(ConA)和綠膿桿菌(PEA)，均引起肝損傷，是T細(xì)胞介導(dǎo)肝炎的模型。
用抗IL-18抗血清或可溶性TNF-α受體(TNFsRp55)預(yù)處理C57BL/6j小鼠。測(cè)定血清丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)水平作為肝細(xì)胞損傷指標(biāo)(圖6)。
如圖6A所示，與5只注射載體(無熱原質(zhì)鹽水)的對(duì)照相比，IL-18抗血清和可溶性TNF受體均明顯降低ConA誘導(dǎo)的血清ALT水平。聯(lián)合給予可溶性TNF受體和IL-18抗血清導(dǎo)致完全抑制ConA誘導(dǎo)的肝損傷。
如圖6B所示，在注射PEA的小鼠中，TNF-α抑制劑或抗IL-18抗體的中和作用導(dǎo)致血清ALT水平分別受到93％和83％抑制。二者聯(lián)合阻抑產(chǎn)生99％保護(hù)。
實(shí)施例6評(píng)價(jià)慢性肝病病人中IL-18結(jié)合蛋白的血漿水平采用IL-18BP單克隆抗體作特異性ELISA，測(cè)定了133名不同病因的慢性肝病病人(CLD)和31名健康對(duì)照者的IL-18BP血漿水平。
CLD病人血漿IL-18BP水平(12.91±0.89ng/ml，均值±標(biāo)準(zhǔn)差)比健康受試者(4.96±0.43ng/ml)高得多(p＜0.001)。肝硬化CLD病人比非肝硬化病人水平高得多(19.23±1.28ng/ml，n＝67對(duì)6.49±0.51ng/ml，n＝66，p＜0.001)。Child-Pugh分類法B期病人IL-18BP水平比A期病人高(22.48±2.44ng/ml，對(duì)9.57±1.25ng/ml，p＜0.001)。然而，Child B和C之間無顯著性差別(22.48±2.44ng/ml對(duì)20.62±4.75ng/ml，p＝0.7)。IL-18BP血漿水平與GOT、膽紅素、紅細(xì)胞沉降速率正相關(guān)，與凝血酶原時(shí)間負(fù)相關(guān)。
結(jié)論該結(jié)果顯示CLD中IL-18BP血漿水平升高，并與疾病嚴(yán)重程度相關(guān)，與疾病病因無關(guān)。雖然CLD中促炎癥性IL-18的內(nèi)源性拮抗劑IL-18BP水平升高，但似乎不足以抵銷占優(yōu)勢(shì)的促炎癥介質(zhì)的作用。
實(shí)施例7IL-18BP抑制酒精性肝炎胃內(nèi)灌注給4組大鼠(每組5只)喂飼乙醇和含玉米油飲食4周，對(duì)照大鼠以等卡路里葡萄糖代替乙醇，大鼠每日注射小鼠IL-18BP(1mg/kg)或鹽水。對(duì)肝切片作病理分析并測(cè)定血清肝酶、TNF-α、Fas配體和IFN-γ。在喂飼乙醇和注射鹽水的大鼠中發(fā)現(xiàn)肝壞死性炎癥損傷及肝酶、TNFα、Fas配體和IFN-γ的表達(dá)。
注射小鼠IL-18BP大鼠得到保護(hù)，避免了壞死性炎癥損傷，并且肝酶、TNF-α，F(xiàn)as配體和IFN-γ水平明顯降低(＞90％)。
實(shí)施例8IL18BP抑制伴刀豆球蛋白A誘導(dǎo)的肝炎給Balb/c小鼠注射12mg/kg伴刀豆球蛋白A(ConA)，在給予ConA前2小時(shí)、然后每日注射或不注射小鼠IL-18BP(1mg/kg)。測(cè)定肝酶、TNF-α、Fas配體和IFN-γ血清水平來評(píng)價(jià)肝損傷。與只用ConA處理的小鼠比較肝組織病理學(xué)。
IL-18BP預(yù)處理顯著降低了肝酶和TNF-α的血清水平。與用ConA處理的對(duì)照小鼠相比，組織病理學(xué)檢查無炎癥證據(jù)。
第二部分 實(shí)施例9和10關(guān)于IL-18抑制劑在關(guān)節(jié)炎中的應(yīng)用實(shí)施例9IL-18BP-His尾的產(chǎn)生在以下實(shí)施例10中對(duì)該實(shí)驗(yàn)有詳述。在CHO細(xì)胞中產(chǎn)生含6個(gè)殘基組氨酸尾的重組人IL-18BP(rhIL-18BP-His尾)并如Kim等(2000)所述進(jìn)行純化。發(fā)現(xiàn)純化后的該重組蛋白純度超過95％。體內(nèi)外均有生物活性，對(duì)其配體有高親和力。
本領(lǐng)域技術(shù)人員知道可在其他真核系統(tǒng)中生產(chǎn)帶尾或不帶尾的重組蛋白質(zhì)，不帶尾有利于重組蛋白的純化?？刹捎檬熘姆椒▉順?gòu)建攜帶編碼IL-18BP的DNA并適合轉(zhuǎn)染真核細(xì)胞的適宜載體，以生產(chǎn)重組IL-18BP。為了在細(xì)胞中表達(dá)，從此克隆載體上切下編碼IL-18BP的DNA(例如見Novick等，1999)，并將其插入適合轉(zhuǎn)染細(xì)胞的表達(dá)載體中。或者可用適當(dāng)?shù)恼x和反義引物作PCR制備這種DNA。用本領(lǐng)域已知技術(shù)將產(chǎn)生的cDNA構(gòu)建物插入已適當(dāng)構(gòu)建好的真核表達(dá)載體中(Maniatis等，1982)。
實(shí)施例10阻抑關(guān)節(jié)炎小鼠模型中的內(nèi)源性IL-18方法膠原誘導(dǎo)的關(guān)節(jié)炎(CIA)的產(chǎn)生如前所述(Plater-Zyberk等，1995)，用II型天然牛膠原(CII)免疫接種DBA/1雄鼠(8-12周齡)誘導(dǎo)CIA，CII免疫后25天起，逐日檢驗(yàn)小鼠發(fā)病情況。
用rhIL-18BP-6his治療在首次出現(xiàn)疾病臨床癥狀時(shí)開始對(duì)CII免疫的DBA/1小鼠進(jìn)行治療。用含6個(gè)組氨酸尾的重組人IL-18BP(rhIL-18BPa-6his)中和該膠原處理小鼠的內(nèi)源性IL-18。每日以5種不同濃度10，3，1，0.5，0.25mg/kg腹腔內(nèi)注射rhIL-18BP-6his，共七天。安慰劑對(duì)照小鼠只注射運(yùn)載體(0.9％NaCl)。
評(píng)估疾病進(jìn)展臨床評(píng)價(jià)(臨床評(píng)分)
從首次出現(xiàn)臨床癥狀起，由一個(gè)不知治療方案的研究者每天檢查小鼠。就疾病嚴(yán)重程度給每個(gè)肢體分等級(jí)(評(píng)分0～3.5，最高分＝14/小鼠)。用精密卡尺對(duì)出現(xiàn)疾病癥狀的第一個(gè)腳爪測(cè)定其腫脹(炎癥)的進(jìn)展(Proctest 2T，Kroeplin Langenmesstechik)。發(fā)病后每日評(píng)估疾病進(jìn)展8天，然后處死所有小鼠，收集腳爪作組織病理檢查。
軟骨侵蝕和顯微炎癥的組織學(xué)評(píng)估實(shí)驗(yàn)?zāi)?，即發(fā)病后第8天，處死小鼠解剖切下首先發(fā)生疾病癥狀的腳爪。固定諸關(guān)節(jié)、脫鈣、石蠟包埋。制作諸關(guān)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)切片(5～7μm)并用蘇木精/伊紅/Safranin O染色。由不知道治療方案的二名研究者給各關(guān)節(jié)評(píng)分，(無軟骨或骨破壞＝0，軟骨局部侵蝕＝1～2，更廣泛侵蝕＝3，整個(gè)軟骨破壞和存在骨侵蝕＝4)。每只小鼠的最終評(píng)分為所有計(jì)分關(guān)節(jié)結(jié)果的平均值。顯微炎癥或滑膜評(píng)分為如下0～4無炎癥＝0，襯膜層輕度增厚和/或襯膜下層有一些浸潤(rùn)性細(xì)胞＝1～2，襯膜層增厚和/或襯膜下層細(xì)胞更明顯滲入＝3，滑液腔中有細(xì)胞并且滑膜中有許多炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)＝4。
測(cè)定抗膠原抗體用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)檢查了抗II型牛膠原抗體，測(cè)定了IgG1和IgG2a滴度。簡(jiǎn)言之，用10μg牛膠原包被板，用0.1M乙醇胺(Sigma)封閉非特異性結(jié)合位點(diǎn)，加入1∶2系列稀釋血清然后與同種特異性山羊抗小鼠過氧化物酶(SouthernBiotechnology Associates，Birmingham，AL，USA)培育，再與底物(5-氨基水揚(yáng)酸，Sigma)培育。于492nm讀取此板，滴度以產(chǎn)生半數(shù)最大值的均值土標(biāo)準(zhǔn)差稀釋度表示。
IL-6試驗(yàn)用商品化ELISA試劑(R&D systems，Minneapolis MN，USA)測(cè)定IL-6水平。用B9細(xì)胞增殖試驗(yàn)測(cè)定IL-6生物活性。簡(jiǎn)言之，在園底微滴板中每孔接種200μl 5％FCS-RpMI 1640培養(yǎng)液，含5×103B9細(xì)胞，培養(yǎng)3天，用重組人IL-6(R&D systems，Minneapolis，MN，USA)作標(biāo)準(zhǔn)物。培養(yǎng)末每孔加入0.5μCi3[H]胸腺嘧啶(NEN-Dupont，Boston，MA，USA)。3小時(shí)后收獲細(xì)胞測(cè)定胸腺嘧啶摻入量。IL-6生物試驗(yàn)的測(cè)定限度為1pg/ml。
統(tǒng)計(jì)學(xué)分析采用Sigma Stat統(tǒng)計(jì)學(xué)分析程序和GraphPad Prism程序經(jīng)Mann Whitney檢驗(yàn)評(píng)估了差異有無顯著性。
結(jié)果采用小鼠實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ虲IA(膠原誘導(dǎo)的關(guān)節(jié)炎)評(píng)估IL-18BP作為治療關(guān)節(jié)炎藥物的效果。給予DBA/1小鼠膠原和弗氏不完全佐劑誘導(dǎo)產(chǎn)生侵蝕性炎性關(guān)節(jié)炎，這提供了探索IL-18BP治療潛能的理想機(jī)會(huì)。最后，用IL-18BP中和內(nèi)源性IL-18并評(píng)價(jià)其對(duì)各種病理參數(shù)的作用。
進(jìn)行了劑量相關(guān)性研究。以5劑量IL-18BP腹腔注射(ip)治療三組膠原誘導(dǎo)關(guān)節(jié)炎DBA/1小鼠。在首次出現(xiàn)疾病臨床癥狀時(shí)給予10、3、1、0.5或0.25mg/kg濃液的IL-18BP。注射生理鹽水(NaCl)作為對(duì)照。此外，ip給予10000IU的IFN-β來評(píng)估IFN在該關(guān)節(jié)炎實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ椭械男ЧＨ缟纤?，逐日?duì)各腳爪進(jìn)行評(píng)分以監(jiān)測(cè)藥物對(duì)病情嚴(yán)重程序的影響。發(fā)病后第8天處死小鼠，測(cè)定以下數(shù)值·肉眼臨床評(píng)分(每腳爪0～3.5)(圖7A和B)·首先患病腳爪(如果是后爪)的關(guān)節(jié)腫脹/水腫(mm.，用卡尺測(cè)量)情況(圖8)·繼而患病的腳爪數(shù)目·首先患病腳爪的侵蝕評(píng)分(0～4軟骨破壞，圖10)·首先發(fā)生關(guān)節(jié)炎腳爪的組織病理學(xué)分析(圖11)·抗II型膠原抗體水平(圖12)·IL-6水平(圖13)疾病的臨床嚴(yán)重程度如圖7A和B所示，用1mg/ml(P＜0.01)和0.5mg/ml(0.01＜P0.05)rhIL-18BP治療的組中此病的臨床嚴(yán)重程度明顯降低。接受低劑量(0.25mg/kg)或高劑量(10mg/kg)rhIL-18BP的小鼠臨床評(píng)分類似于安慰劑組，1mg/kg劑量的IL-18BP效果與IFN-β大致相同。(圖7A)。
關(guān)節(jié)炎癥和腳爪腫脹(水腫)從發(fā)病第一天至實(shí)驗(yàn)結(jié)束的第8天測(cè)定了腳爪腫脹研究宏觀炎癥(腫脹)，結(jié)果見圖8A和B。IL-18BP的有效劑量為1.3和10mg/kg，給予較低劑量對(duì)腫脹無有益效果。如圖8A和B所示，10000IU濃度的IFN-β對(duì)腳爪腫脹顯示了有益效果。
實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)對(duì)組織病理切片作顯微滑膜炎檢查以評(píng)分表示(“滑膜炎評(píng)分”)，炎癥(腫脹)結(jié)果和滑膜炎評(píng)分小結(jié)于表1。用1和3mg/kg劑量rhIL-18BP治療有腫脹減低傾向，但任一劑量的IL-18BP治療對(duì)炎癥性滑膜只有有限的效果(圖1)表1 IL-18BP治療關(guān)節(jié)炎癥的效果
圖9顯示給予IL-18BP受疾病影響的腳爪數(shù)目減少，特別是治療性注射1和0.5mg/kg劑量的IL-18BP減少了繼后患病的腳爪數(shù)，證明體內(nèi)阻抑IL-18制止了關(guān)節(jié)炎向其他關(guān)節(jié)的擴(kuò)散。用1和0.5mg/kg IL-18BP治療甚至看來能夠?qū)⒛承┌l(fā)炎關(guān)節(jié)變成正常。
保護(hù)關(guān)節(jié)避免遭破壞用rhIL-18BP治療小鼠結(jié)果保護(hù)了其關(guān)節(jié)免遭破壞(圖10)。一項(xiàng)半定量評(píng)分體系證明骨侵蝕顯示劑量相關(guān)性保護(hù)效應(yīng)，這在10和3mg/kg時(shí)表現(xiàn)明顯(P＜0.05，圖10)，接受1mg/kg rhIL-18BP的小鼠骨侵蝕比只接受載體的小鼠輕，而0.5mg/kg和0.25mg/kg劑量未見保護(hù)作用。令人感興趣的是，3和10mg/kg劑量IL-18BP對(duì)關(guān)節(jié)保護(hù)的效果比得上10000IU的IFN-β的良好效果，或甚至更顯著(圖11)顯示健康關(guān)節(jié)(A)和患病關(guān)節(jié)(B)與用IL-18BP治療的動(dòng)物關(guān)節(jié)(C)相比較的組織學(xué)情況。切片于實(shí)驗(yàn)未取自首先發(fā)生關(guān)節(jié)炎的那些腳爪。
患關(guān)節(jié)炎小鼠的關(guān)節(jié)顯示有嚴(yán)重的破壞性關(guān)節(jié)炎，伴軟骨缺損和侵蝕，發(fā)炎的滑膜中有許多浸潤(rùn)細(xì)胞。而rhIL-18BP治療小鼠的關(guān)節(jié)中，軟骨看起來幾乎正常，盡管滑膜腔中存在炎癥細(xì)胞，軟骨量較多，而且軟骨外觀光滑。
抗IL-18治療調(diào)節(jié)了抗II型膠原抗體的水平CIA小鼠血循環(huán)中抗II型膠原的IgG1和IgG2a抗體水平升高。同種型IgG1抗體與Th2介導(dǎo)的疾病相關(guān)，而同種型IgG2a和IgG2b抗體與Th1介導(dǎo)的疾病相關(guān)。關(guān)節(jié)炎通常歸類為Th1介導(dǎo)的疾病。
測(cè)定了用IL-18BP治療動(dòng)物的血清中抗II型膠原(C11)IgG1和IgG2a抗體(圖12)。在臨床上患病的第4天或第8天(D4、D8)，IL-18BP治療沒有顯著改變抗C11同種型IgG1和IgG2a(相加后的)IgG水平。然而膠原特異性IgG1/IgG2a比率在1和3mg/kg rhIL-18BP治療8天后分別降低了2.6和3.4倍。圖12實(shí)驗(yàn)采用3mg/kg。采用1mg/kg量的IL-18BP所獲結(jié)果基本相同?？笴11抗體IgG1/IgG2a比率下降表明抗II型膠原同種性IgG2a抗體濃度下降和抗II型膠原同種性IgG1抗體濃度升高，提示此關(guān)節(jié)炎模型向Th2介導(dǎo)的疾病轉(zhuǎn)移。
IL-18被中和后IL-6水平下降為了觀察IL-18阻抑的效果，測(cè)定了IL-18BP治療動(dòng)物的血清IL-6。圖13顯示接受1、3和10mg/kg各劑量IL-18BP治療和IFN-β治療的動(dòng)物生物活性IL-6水平顯著降低。用3mg/kg rh IL-18BP治療的動(dòng)物血清中測(cè)得的IL-6免疫活性水平比鹽水治療動(dòng)物顯著降低(P＜0.0023)，而用1、3或10mg IL-18BP或10000IU IFN-β治療的患病動(dòng)物血清IL-6水平與健康動(dòng)物即未患炎癥疾病的動(dòng)物的正常小鼠血清(NMS)水平相似。
這些發(fā)現(xiàn)證明發(fā)病期間IL-18控制著IL-6水平。因?yàn)镮L-6是一種炎癥標(biāo)志，這些發(fā)現(xiàn)表明用IL-18BP治療患病小鼠減少了動(dòng)物炎癥。
從上述實(shí)驗(yàn)可得出以下結(jié)論·給予IL-18BP可降低關(guān)節(jié)炎的臨床嚴(yán)重程度·IL-18BP還可抑制此病的進(jìn)展或擴(kuò)散·給予IL-18BP可減輕水腫·IL-18BP治療后血清IL-6水平降低，IgG1/IgG2a抗C11抗體比率下降。
以上資料表明中和發(fā)病后的IL-18的生物活性代表了一種緩解病情的抗風(fēng)濕療法，這些結(jié)果清楚地表明阻抑IL-18減慢了關(guān)節(jié)炎的臨床進(jìn)程，更重要的是停止了軟骨和骨破壞的進(jìn)程。因此以IL-18BP、抗IL-18抗體或其他IL-18阻抑劑阻抑IL-18，代表了一種新的緩解病情的抗風(fēng)濕療法。
以上具體實(shí)施例的描述揭示了本發(fā)明總的本質(zhì)，因此其他人應(yīng)用目前的知識(shí)，不難對(duì)這些具體實(shí)施例進(jìn)行修飾和/或適合于各種應(yīng)用的修改，但這并未脫離本發(fā)明的總思路。應(yīng)強(qiáng)調(diào)這種適應(yīng)性修改和修飾均在所公開的實(shí)施例的含義和范圍之內(nèi)。應(yīng)懂得本文所用措詞和術(shù)語目的是為了描述而非限制。
第三部分 實(shí)施例11-12關(guān)于炎癥性腸病實(shí)施例11活動(dòng)性節(jié)段性回腸炎時(shí)內(nèi)皮細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的IL-18BP表達(dá)收集樣品自CD或UC病人外科手術(shù)切除樣本分離出腸粘膜標(biāo)本。包括14名CD病人(3男11女)，平均年齡37.8歲(20-78歲)，患病時(shí)間8.3年(1-21年)。8個(gè)病人疾病位于回腸，6個(gè)病人位于結(jié)腸，12名病人服用免疫抑制藥。組織病理學(xué)檢查和根據(jù)以下標(biāo)準(zhǔn)診斷為活動(dòng)性CD存在潰瘍、炎癥細(xì)胞數(shù)目增加，跨腸壁性炎癥。鑒定為活動(dòng)性CD七人，非活動(dòng)性疾病七人?；顒?dòng)性和非活動(dòng)性CD病人之間的年齡、患病部位、性別、用藥和患病時(shí)間未見顯著性差異。5名UC病人(3男2女)平均年齡37.6歲(30-44歲)。所有病人病變于結(jié)腸，均接受免疫抑制劑治療。平均患病時(shí)間4年(1-9年)。對(duì)照樣品取自5名非1BD相關(guān)疾病(3男2女)手術(shù)切除樣品，此組平均年齡55.2歲(24-76歲)，所有病人病變位于結(jié)腸。
人IL-18和IL-18BP的半定量RT-PCR抽提CD、UC病人和對(duì)照病人冰凍腸道活檢樣品的總RNA，采用Trizol(Gibco)按廠家說明書進(jìn)行RNA抽提。獲得樣品并通過測(cè)定260nm吸收值定量。在1％瓊脂糖凝膠上電泳估計(jì)RNA完整性。用Promega的逆轉(zhuǎn)錄系統(tǒng)按廠家方案自1μg總RNA合成cDNA。在含1μ AmpliTag DNA聚合酶(Perkin Elmer Roche，USA)、2.5mMdNTP(Amersham，USA)和50pmole正向和反向PCR引物的150μl總體積中進(jìn)行PCR反應(yīng)。反應(yīng)物培育在PTC-200 Peltiet Effect熱循環(huán)儀(MJ Research，USA)中按以下條件進(jìn)行94℃變性1分鐘，55℃退火1分鐘，72℃延伸1分鐘。測(cè)定條帶飽和前IL-18BP、IL-18和β-肌動(dòng)量白所需的最佳循環(huán)次數(shù)(分別為31、28和25輪)，根據(jù)發(fā)表的序列(AF110799，D49950，X00351)設(shè)計(jì)如下PCR引物IL-18反向5’-GCGTCACTACACTCAGCTAA-3’，正向5’-GCCTAGAGGTATGGCTGTAA-3’。IL-18BP正向5’-ACCTGTCTACCTGGAGTGAA-3’，反向5’-GCACGAAGATAGGAAGTCTG-3’。β-肌動(dòng)蛋白反向5’-GGAGGAGCAATGATCTTGATCTTC-3’；反向5’-GCTCACCATGGATGATGATATCGC-3’。為了排除污染樣品基因組DNA的擴(kuò)增，在沒有cDNA模板時(shí)進(jìn)行PCR反應(yīng)。在1％瓊脂糖凝膠上以1×TAE緩沖液對(duì)PCR產(chǎn)物(10μl)作電泳分析。凝膠染色后與1kb梯(Gibco)比較驗(yàn)證PCR產(chǎn)物大小。在UV燈下用kodak數(shù)字科學(xué)分析軟件進(jìn)行溴乙錠染色條帶的相對(duì)定量測(cè)定，報(bào)告為靶基因(hIL-18BP、h IL-18)對(duì)管家基因(hβ-肌動(dòng)蛋白)的比值。
抗h IL-18BP單克隆抗體的產(chǎn)生于0，7和28天給BALB/C小鼠四肢皮下和淋巴結(jié)內(nèi)注射以PBS和佐劑(MPL+TDMEmulsion，RIBI Immunochem Research，Inc，.)配的同工型rh IL-18BP-6his(從中國(guó)倉鼠卵巢細(xì)胞提純，Interpharm Laboratories，Nes Ziona Israel)50μg。第三次免疫后4天取得淋巴結(jié)用2.4？g/ml膠原酶(collagenase 1V，Worthington Biochemical Corp.)和0.1％DNA酶(Sigma)消化。將分離得到的細(xì)胞用PEG1000(LUKAa)與Sp2/0骨髓瘤細(xì)胞融合。重懸細(xì)胞于含10％FCS(Gibco)和HAT(次黃嘌呤、氨基喋呤、胸腺嘧啶)的DMEM-F12中，以5×10-4細(xì)胞/ml濃度分種于96孔板中。以直接篩檢試驗(yàn)篩檢雜交瘤培養(yǎng)上清液樣品是否存在反應(yīng)性抗體。為此，ELISA板用山羊抗小鼠F(ab’)2抗體(Jackson Immano Research，Milan analytica，Switzerland)包被，加入雜交瘤培養(yǎng)上清液后，加生物素化rhIL-18BP-6his(如Novick等1999所述，自COS細(xì)胞純化而得)，加或不加rhIL-18(自重組大腸桿菌純化，Serono Pharmaceutical Research Institute，Geneva)，最后加鏈酶親和素-辣根過氧化物酶(HRP，Jackson Immuno Research，Milananaltyica，Switzerland)，用鄰苯二胺(OPD，Sigma)顯色，選出非中和抗體并亞克隆。在此研究中采用95-H20，一種小鼠IgG1單克隆抗體。
IL-18BP陽性細(xì)胞定位的免疫組化研究快速凍結(jié)組織樣品保存于-80℃。獲得一系列冰凍切片(10μm)，置于聚L-賴氨酸包被的Superfrost/Pus玻片(Polyalbo，Plan-les-Ouates，Switzerland)上，以冰冷丙酮固定，用單抗95-H20作免疫組化分析人IL-18BP蛋白的定位。以PBS簡(jiǎn)單復(fù)水后，將切片在添加了2％FCS(Cansera，Ontario，Canada)、1％人血清(AB+血清，TransfusionCenter，Annemasse，F(xiàn)rance)和0.5％BSA(Sigma，St.Louis，MO，USA)的PBS中預(yù)培育30分鐘。將玻片置于含2％FCS、1％人血清、0.5％BSA和1％過氧化氫(H2O2，F(xiàn)luka，Switzerland)的PBS液中1小時(shí)，封閉內(nèi)源性過氧化物酶的活性。以PBS淋洗后，切片與單抗95-H20不稀釋的培養(yǎng)上清液培育過夜。再用PBS洗滌后，切片與生物素化山羊抗小鼠抗體(Jackson Immuno Research，Milan analytica，Switzerland)(5？g/ml)在含0.5％BSA的PBS中培育1小時(shí)，與親和素DH/生物素化HRP復(fù)合物(Vectastain EliteABC Kit，Vector Laboratories，CA，USA)培育30分鐘增加染色靈敏度。用PBS洗滌玻片，用30％H2O2、3，3-氨基-9-乙基咔唑(AEC，Sigma)、N，N-二甲基甲酰胺(Merck)的pH5乙酸鹽緩沖液顯色。用蘇木精(Sigma)反染色，切片上覆蓋甘油和蓋玻片。采用小鼠IgG1抗體(R和D system)作同型對(duì)照。
為了鑒定人IL-18BP的細(xì)胞定位，對(duì)腸粘膜切片進(jìn)行了雙色免疫組化研究。10分鐘后，以PBS復(fù)水，將切片在添加了2％FCS、1％人血清和0.5％BSA的PBS中預(yù)培育30分鐘。為了共同定位內(nèi)皮細(xì)胞，將切片與混合有FITC-交聯(lián)小鼠抗人CD31(1∶50，Pharmingen，CA，USA)的生物素化單抗95-H20(20μg/ml)在PBS/0.5％BSA中培育過夜。為了共同定位巨噬細(xì)胞，將切片與混有FIET交聯(lián)抗人CD68(1∶25，Dako.Denmark)的生物素化單抗95-H20(20μg/ml)培育過夜。PBS洗滌后，加入鏈酶親和素Texas紅(Southern Biotechnology Associates，AL，USA)1小時(shí)。再洗滌玻片。切片用moviol和蓋玻片覆蓋。用生物素化小鼠IgG1抗體(Pharmingen)然后鏈酶親和素Tesas紅作為同種型對(duì)照。
細(xì)胞培養(yǎng)采用添加了重組人上皮生長(zhǎng)因子(hEGF，10ng/ml)、氫化可的松(1？g/ml)、慶大霉素和兩性霉素B(50？？g/ml)、牛腦提取物(BBE，3mg/ml)和2％胎牛血清(FBS)(CloneticsCorp.，San Diego，CA)的內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)培養(yǎng)液(EGM)，按廠家說明書培養(yǎng)人臍帶靜脈內(nèi)皮細(xì)胞(HUVEC，Clonetics Corp.，San Diego，CA)。組織培養(yǎng)皿用人纖連蛋白(10？g/cm2，Boehringer，Mannhein)預(yù)先包被。細(xì)胞培養(yǎng)在潮濕的5％CO2孵箱中，用第三代HUVEC進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。用人IL-1β(10ng/ml)、TNF2(10ng/ml)和IFNγ(20ng/ml)(R&D，system Germany)處理HUVEC 24小時(shí)。培養(yǎng)結(jié)束時(shí)收集細(xì)胞，分離RNA作RT-PCR進(jìn)行IL-18BP和IL-18mRNA轉(zhuǎn)錄分析。收集上清液用ELISA分析IL-18BP和IL-18蛋白的表達(dá)。
將人單核細(xì)胞系THP-1懸浮培養(yǎng)于添加了10％熱失活FCS、L-谷氨酰胺(2mM)、青霉素-鏈霉素(10U/ml，Gibco BRL，Life Technologies)和β-巰基乙醇(50？M，F(xiàn)luka)的RPM1培養(yǎng)液中。細(xì)胞培養(yǎng)于潮濕的5％CD2孵箱中每5天以1∶10傳代。實(shí)驗(yàn)前三天用維生素D3(80nm，Biomol Research Laboratories，USA)將人單核細(xì)胞分化成0.4×106細(xì)胞/ml密度并使其粘附。一旦粘附，向細(xì)胞培養(yǎng)物中加入LPS(100ng/ml，Calbiochem)、人IL-1β(10ng/ml)、TNF2(10ng/ml)和IFNγ(20ng/ml)。48小時(shí)時(shí)，收集上清液用ELISA分析IL-18BP和IL-18蛋白質(zhì)表達(dá)。
測(cè)定人IL-18BP和IL-18的產(chǎn)生用ELISA評(píng)價(jià)了用混合細(xì)胞因子(IL-1β、TNFα、IFNγ)刺激或不刺激24小時(shí)的HUVEC以及(LPS、IL-1β、TNFα、IFNγ)刺激和不刺激48小時(shí)的THP-1細(xì)胞系的無細(xì)胞上清液中IL-18BP的存在。為此，用抗rhIL-18BP(同工型a)的捕獲單抗(克隆657.27，0.5μg/100？1/孔，Interpharm Laboratories，Nes Ziona，Israel)包被測(cè)試板過夜。用兔抗rh IL-18BP-6his(從中國(guó)倉鼠卵巢細(xì)胞純化而得，Interpharm Laboratories，NesZiona，Israel)多克隆抗體(稀釋度1/10000)，然后與親和純化的過氧化物酶偶聯(lián)山羊抗兔IgG(稀釋度1/20000，Jackson Immuno Research，Milan analytica，Switzerland)培育來檢測(cè)可溶性h IL-18BP。捕獲單抗和兔多克隆抗體都經(jīng)Western blot測(cè)試以證實(shí)其IL-18BP的特異性。采用重組人IL-18BP-6his作為標(biāo)準(zhǔn)品，ELISA的靈敏度為100pg/ml。平行試驗(yàn)用人IL-18ELISA試劑盒(MBL Immunotech)定量測(cè)定IL-18水平，此ELISA的靈敏度為12.5pg/ml。
CHO細(xì)胞中h IL-18BPa-His6的表達(dá)從中國(guó)倉鼠卵巢細(xì)胞純化獲得重組人IL-18BP(hIL-18BPa-His6尾，InterpharmLaboratories，Nes Ziona，Israel)。
結(jié)果腸活檢樣品中IL-18BP mRNA轉(zhuǎn)錄物的表達(dá)。
對(duì)活動(dòng)性CD非活動(dòng)性CD或UC病人的腸手術(shù)樣本或和非炎性腸組織的組織勻漿進(jìn)行了IL-18BP mRNA表達(dá)的分析(圖14)，在所有測(cè)試的腸勻漿中檢測(cè)到IL-18BP和肌動(dòng)蛋白轉(zhuǎn)錄。與此相似，在CD、UC或非IBD對(duì)照者的所有組織勻漿中發(fā)現(xiàn)了IL-18轉(zhuǎn)錄(圖14A)。IL-18BP或IL-18與對(duì)照肌動(dòng)蛋白mRNA水平的比率顯示，在活動(dòng)性CD病人的活檢樣品中IL-18BP和IL-18二者的轉(zhuǎn)錄量比非活動(dòng)性CD、UC和非IBD對(duì)照者活檢樣品相比，有統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著意義的升高(見后述)(圖14B和C)。這些資料表明活動(dòng)性CD時(shí)粘膜組織中IL-18BP上調(diào)，提供了第一個(gè)證據(jù)，證明活動(dòng)性CD的IL-18BP表達(dá)水平與非活動(dòng)性CD、UC及非IBD對(duì)照者明顯不同。
對(duì)腸活檢樣品中IL-18BP mRNA轉(zhuǎn)錄表達(dá)的統(tǒng)計(jì)學(xué)分析將所有可得數(shù)據(jù)放在一起進(jìn)行方差分析，輸出信號(hào)清楚地表明，關(guān)于活動(dòng)性CD組中的一名病人(其IL-18的OD比率很高，為16252，IL-18BP的OD比率很低，為1058)有統(tǒng)計(jì)學(xué)分離現(xiàn)象(outlier)。測(cè)定的這種單一而非常不規(guī)則的耦合并沒有證實(shí)ANOVA模式(Shapiro-Wilks檢驗(yàn)對(duì)殘差的標(biāo)準(zhǔn)化P值＜0.0001)，為此決定忽略統(tǒng)計(jì)學(xué)分析中這種測(cè)定耦合。
所用ANOVA模式考慮了因素分組(對(duì)照、活動(dòng)性CD、非活動(dòng)性CD和UC)，蛋白質(zhì)(IL-18或IL-18BP)和病人數(shù)目(23人)。組內(nèi)有顯著性差異(P＜0.0001)。還令人感興趣的是注意到IL-18和IL-18BP之間的OD比率差異不顯著(P＝0.369)。而且還進(jìn)行了IL-18和IL-18BP表達(dá)之間的相關(guān)性(研究)。IL-18與IL-18BP之間的相關(guān)系數(shù)等于0.67，這提示測(cè)得的IL-18和IL-18BP的OD比率之間有很強(qiáng)聯(lián)系。隨訪有關(guān)分組影響的結(jié)果，用Shceff’e方法比較了不同的組，可得出結(jié)論為活動(dòng)性CD的IL-18BP和IL-18表達(dá)的OD比率明顯高于對(duì)照(+3280)、UC(+2590)，特別是非活動(dòng)性CD(+4580)。
IL-18BP在腸組織中的免疫組化定位為了評(píng)估IL-18BP的原位細(xì)胞表達(dá)，采用抗h IL-18BP特異性單抗，對(duì)獲自活動(dòng)性CD和非IBD對(duì)照者腸組織的冰凍切片進(jìn)行了免疫組化分析。在固有層、粘膜下層和肌層內(nèi)檢測(cè)到IL-18BP陽性細(xì)胞(未顯示)。存在于固有層和粘膜下層中的陽性染色單核細(xì)胞擁有豐富的胞漿、囊網(wǎng)狀核，形態(tài)上與組織巨噬細(xì)胞相一致。肌層中陽性染色細(xì)胞具有豐富的胞漿，某些時(shí)候中部有開放腔隙，提示為陽性染色的微血管，形態(tài)上與內(nèi)皮細(xì)胞相一致。大血管也被抗h IL-18BP單抗特異性染色。在獲自活動(dòng)性CD病人的樣品中陽性染色細(xì)胞比獲自非IBD對(duì)照者的樣品明顯增多，此與RT-PCR分析觀察到IL-18BP表達(dá)增加相關(guān)。將毗連切片與相關(guān)的小鼠同種型對(duì)照(抗體)一起培育。
鑒定存在于粘膜活檢樣品中的IL-18BP產(chǎn)生細(xì)胞用巨噬細(xì)胞(抗CD68)和內(nèi)皮細(xì)胞(抗CD31)的特異性標(biāo)志鑒定了發(fā)炎腸組織中的IL-18BP陽性細(xì)胞(未顯示)。在活動(dòng)性CD病人腸組織固有層和粘膜下層檢測(cè)到CD68陽性細(xì)胞(綠色)和IL-18BP陽性細(xì)胞(紅色)(未顯示)。粘膜下層中檢測(cè)到CD31陽性細(xì)胞(綠色)和IL-18BP陽性細(xì)胞(紅色)。為證實(shí)巨噬細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞也是IL-18BP陽性，一起分析了兩種顏色抗CD68或抗CD31為綠色，抗IL-18BP為紅色，證明結(jié)合抗IL-18BP抗體的所有細(xì)胞或CD68陽性或?yàn)镃D31陽性(橘黃色)。該免疫雙標(biāo)記證明巨噬細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞是CD病人炎癥組織中IL-18BP染色的主要來源。
內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)IL-18BP mRNA和蛋白質(zhì)為了研究人內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生IL-18BP的能力以及證實(shí)整個(gè)活檢樣品免疫染色和RT-PCR所見結(jié)果，對(duì)人臍帶靜脈內(nèi)皮細(xì)胞(HUVEC)也進(jìn)行了RT-PCR實(shí)驗(yàn)(圖15A)。用混合細(xì)胞因子(hIL-1β、hTNFα、IFNγ)處理內(nèi)皮細(xì)胞，24小時(shí)后收集細(xì)胞作RNA抽提和RCR分析，IL-18BP與對(duì)照肌動(dòng)蛋白的mRNA水平的比率顯示，24小時(shí)后處理細(xì)胞中IL-18BP的量比未刺激細(xì)胞增加。而且IL-18BP mRNA在內(nèi)皮細(xì)胞中似乎為組成性表達(dá)。還分析IL-18mRNA水平，顯示處理細(xì)胞中輕度升高，然而在未刺激內(nèi)皮細(xì)胞中無IL-18mRNA表達(dá)。
用非刺激細(xì)胞的(培養(yǎng)液)上清液和處理24小時(shí)的HUVEC作ELISA，揭示培養(yǎng)液中和受刺激細(xì)胞中均有IL-18BP，刺激24小時(shí)后增加30倍(圖15B)。
單核細(xì)胞系(THP-1)表達(dá)IL-18BP蛋白質(zhì)用ELISA分析了非刺激和受刺激而分化的THP-1細(xì)胞培養(yǎng)上清液中IL-18和IL-18BP的表達(dá)(圖15C)，該實(shí)驗(yàn)顯示，LPS、h IL-1β、hTNFα、hIFNγ刺激48小時(shí)后IL-18BP表達(dá)增加，刺激后IL-18分泌平行增加(圖15C)。
小結(jié)本研究特征性分析了節(jié)段性回腸炎和潰瘍性結(jié)腸炎病人粘膜組織中IL-18BP的表達(dá)和定位。采用半定量RT-PCR方案，發(fā)現(xiàn)活動(dòng)性節(jié)段性回腸炎病人粘膜活檢樣品中IL-18BP mRNA轉(zhuǎn)錄比潰瘍性結(jié)腸炎和非炎癥對(duì)照病人增高。粘膜活檢樣品的免疫組化分析將IL-18BP蛋白定位于內(nèi)皮細(xì)胞和患病時(shí)滲入粘膜的巨噬細(xì)胞。證實(shí)在原代人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞(HUVEC)和體外受刺激的THP1單核細(xì)胞系中內(nèi)皮細(xì)胞和激活的巨噬細(xì)胞表達(dá)IL-18BP。刺激后這些細(xì)胞分泌生物活性IL-18BP。
實(shí)施例12IL-18抑制劑治療緩解了實(shí)驗(yàn)性結(jié)腸炎材料與方法小鼠和結(jié)腸炎的誘導(dǎo)荷蘭Amsterdam大學(xué)動(dòng)物研究道德委員會(huì)批準(zhǔn)了所有的實(shí)驗(yàn)。BALB/c小鼠獲自Harlan Sprague Dawlev Inc(Horst，the Netherlands)。小鼠飼養(yǎng)在標(biāo)準(zhǔn)條件下，供應(yīng)水和食物(AM-11 10mm，Hoke Farms，Woerden，The Netherlands)。
用8周和10周齡BALB/c小鼠進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，直腸給予兩劑量(間隔7天)用48％乙醇(Merck，Darmstadt，Germany)配制的2mg2，4，6-三硝基苯磺酸(TNBS)(Sigma ChemicalCO.St Louis，MO，USA)誘導(dǎo)結(jié)腸炎，采用乙烯導(dǎo)管將其置于離肛門3厘米處(每組10只小鼠)。置管時(shí)用異氟烷(1-氯-2，2，2-三氟乙基-異氟烷-二氟甲基醚，AbbottLaboratories，Queenborough，Kent，UK)麻醉小鼠，置管后保持管子垂直60秒。對(duì)照小鼠經(jīng)歷同樣過程但用生理鹽水代替。首次給予TNBS后9天(即第二次TNBS攻擊后48小時(shí))處死所有小鼠。
用500μl 0.9％鹽水配的人IL-18BP腹腔注射治療小鼠hIL-18是在CHO表達(dá)系統(tǒng)中生產(chǎn)的帶6個(gè)組氨酸尾的注射重組蛋白質(zhì)，hIL-18BP生物活性是抑制KG-1細(xì)胞系產(chǎn)生IFNγ和減少小鼠脾細(xì)胞產(chǎn)生IFNγ(Kim等2000)。
炎癥評(píng)估每日記錄體重，處死，收集脾、尾淋巴結(jié)和結(jié)腸。通過中央切口取出結(jié)腸沿長(zhǎng)軸切開，取出糞便后記錄6cm長(zhǎng)的濕重作為與疾病相關(guān)的腸壁增厚的指標(biāo)。然后沿長(zhǎng)軸將結(jié)腸分成二份，一份用作組織學(xué)評(píng)估。
組織學(xué)分析卷起沿長(zhǎng)軸分開的結(jié)腸，以4％甲醛固定，包埋石蠟中作常規(guī)組織學(xué)檢查。兩位對(duì)小鼠處置不知情的研究人員按下列參數(shù)進(jìn)行評(píng)分1)涉及區(qū)域的百分比；2)濾泡聚集增生；3)水腫；4)侵蝕/潰瘍；5)濾泡喪失和6)單核細(xì)胞和多形核細(xì)胞浸潤(rùn)。涉及區(qū)域百分比和濾泡喪失評(píng)分范圍為如下0～4分正常0分，不到10％1分；10％2分；10％-50％3分；50％以上4分。侵蝕定為如果上皮完整為0分，涉及固有層1分，潰瘍涉及粘膜下層2分，潰瘍穿入肌層3分。其他參數(shù)的嚴(yán)重程度評(píng)分范圍為如下0～3分缺乏0分，弱1分，中等2分，嚴(yán)重3分。此評(píng)分范圍從0到最高26分。
結(jié)腸勻漿收集結(jié)腸用組織勻漿器在9體積Greenbarger裂解緩沖液(300mM NaCl、15mMTris、2mM MgCl、2mM Triton X-100、抑胃酶肽A、亮抑酶肽、抑蛋白酶肽ng/ml)，pH7.4)中制勻漿。冰上裂解組織30分鐘，然后離心(10分，14000g)二次。勻漿貯存于-20℃直至使用。
細(xì)胞培養(yǎng)和細(xì)胞因子ELISA測(cè)定為制備脾和尾淋巴結(jié)細(xì)胞懸液，采用細(xì)胞過濾器(Becton/Dickinson Labwore，NewJersey，USA)。用含10％FCS和ciproxin(10μg/ml，Sigma Chemical Co.，St.Louis，MO，USA)的RPMI 1640培養(yǎng)液(BioWhittaker Boehringer，Verviers Belgium)懸浮細(xì)胞。用無菌Ficoll(Pharmacia，Uppsala，Sweden)離心脾細(xì)胞，將單個(gè)核細(xì)胞移入RPMI并對(duì)細(xì)胞懸液計(jì)數(shù)。以含抗菌素和10％FCS的200μl RPMI(Biowittaker Europe，A CambrexCompany，Verviers，Belglum)培育總數(shù)每孔1×105細(xì)胞，一式三孔。以抗CD3單抗(1∶30濃度，145.2C11克隆)和可溶性抗CD28抗體(1∶1000濃度，Pharmigen)預(yù)先包被來刺激細(xì)胞。48小時(shí)后取上清，用ELISA試驗(yàn)測(cè)定IFNγ(Pharmigen)和TNFα(R&Dsystem，Abingdon，UK)濃度。
流式細(xì)胞術(shù)用Facs緩沖液(PBS，含0.5％BSA，0.3mM EDTA和0.01％NaN3)洗滌分離的脾細(xì)胞并保持在冰上以待進(jìn)行基余步驟。每孔2×105細(xì)胞(96孔V形微孔板，Greiner B.V.Labor techniek，Alphen ann de Rijn，The Netherlands)與下述抗體(mAb)共培育Cy-chrome偶聯(lián)的大鼠抗小鼠CD4(克隆RM4-5)、Fitc-偶聯(lián)的大鼠抗小鼠CD69和Fitc-偶聯(lián)的大鼠抗小鼠CD25(Pharmigen，San Diego，CA)，用FACScan流式細(xì)胞儀結(jié)合Facscan軟件(Becton Dickinson，Mountain View，USA)前散射和側(cè)散射門控淋巴細(xì)胞，計(jì)數(shù)5000個(gè)細(xì)胞，結(jié)果表示為所用mAb陽性門控細(xì)胞百分率。
統(tǒng)計(jì)學(xué)分析每治療組給出平均值土SEM。用非參數(shù)性Mann-Withmey U檢驗(yàn)分析組間差異，用單向方差分析分析體重隨時(shí)間的變化，P＜0.05為有顯著意義，所有分析采用SPSS統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件(SPSS inc.，Chicago，USA)。
結(jié)果IL-18BP保護(hù)結(jié)腸炎小鼠模型避免體重?fù)p失為了研究實(shí)驗(yàn)性結(jié)腸炎中IL-18的作用，特別是IL-18結(jié)合蛋白(IL-18BP)的保護(hù)作用，在BALB/c小鼠中誘發(fā)了TNBS結(jié)腸炎。此模型包括局部接觸三硝基苯磺酸(TNBS，以40％乙醇配)，它激發(fā)了對(duì)半抗原(三硝基苯)修飾的自身抗原的遲發(fā)型過敏反應(yīng)，此反應(yīng)是Th1型，伴有增強(qiáng)的促炎癥細(xì)胞因子產(chǎn)生。
每日用人IL-18BP或?qū)φ账幐箖?nèi)注射(ip)治療小鼠。
每日腹內(nèi)注射劑量12.5μg～50μg hIL-18BP對(duì)疾病的嚴(yán)重性無影響(資料未展示)。然而用每日200μg劑量hIL-18BP腹內(nèi)注射有效減少了與此病相關(guān)的體重?fù)p失。
如預(yù)計(jì)的那樣，直腸內(nèi)放置TNBS導(dǎo)致腹瀉和消瘦，如圖16所示，二治療組動(dòng)物第3天時(shí)損失15％基線體重。但與對(duì)照小鼠相反，從TNBS放置后4天開始，hIL-18BP治療的小鼠從最初的體重?fù)p失迅速復(fù)原，第8天時(shí)回復(fù)到基線體重。對(duì)照組小鼠第8天第2次給予TNBS導(dǎo)致顯著失重，給予hIL-18BP則基本上制止了失重。鹽水處理小鼠給予hIL-18BP無效(資料未顯示)。因此，給予hIL-18BP顯著減輕與TNBS誘導(dǎo)的結(jié)腸炎相關(guān)的體重?fù)p失。
對(duì)炎癥參數(shù)的作用第10天處死小鼠，測(cè)定最后6厘米結(jié)腸的重量(圖17A)。TNBS結(jié)腸炎時(shí)結(jié)腸重量比鹽水治療小鼠增加，但hIL-18BP治療小鼠的結(jié)腸重量增加少得多(181.6mg±11.4，而鹽水治療小鼠為268mg±27.3，P＜0.05)。先前已有報(bào)告，TNBS結(jié)腸炎伴有細(xì)胞向尾淋巴結(jié)遷移增加(Camoglio等，2000)。與用鹽水治療的TNBS小鼠尾淋巴結(jié)細(xì)胞數(shù)相比，IL-18BP減少侵入尾淋巴結(jié)的細(xì)胞數(shù)(圖17B)。
CD69表達(dá)是早期T淋巴細(xì)胞激活的一種標(biāo)志，用Facscan分析對(duì)其進(jìn)行了測(cè)定(圖17C)表達(dá)CD69的CD4+脾細(xì)胞TNBS處理小鼠為11.4％，而hIL-18BP治療的TNBS小鼠CD4+/CD69+細(xì)胞為7.3％(P＜0.05)。
脾、尾淋巴結(jié)和結(jié)腸勻漿的細(xì)胞因子產(chǎn)量為研究T細(xì)胞受體活化后hIL-18BP對(duì)T淋巴細(xì)胞合成促炎癥細(xì)胞因子能力的影響，從尾淋巴結(jié)和脾分離細(xì)胞，并用抗CD3/CD28抗體刺激48小時(shí)，測(cè)定上清液中IFNγ和TNFα的產(chǎn)量(圖18)。IL-18BP治療和對(duì)照治療小鼠細(xì)胞因子產(chǎn)量之間未見明顯差異，因此用hIL-18BP中和IL-18，不導(dǎo)致T淋巴細(xì)胞對(duì)T細(xì)胞受體活化應(yīng)答反應(yīng)能力的下降。
分析了結(jié)腸勻漿的細(xì)胞因子水平，測(cè)定了細(xì)胞因子的局部產(chǎn)量(圖19)，TNBS小鼠和用hIL-18BP治療的TNBS小鼠的結(jié)腸勻漿IFNγ水平?jīng)]測(cè)到差別(分別為134pg/ml±7.8和139pg/ml±23)，然而，hIL-18BP治療小鼠的結(jié)腸勻漿中TNFα水平明顯降低，TNBS小鼠為110pg/ml±3，而hIL-18BP治療的TNBS小鼠為59pg/ml±2.7。
組織學(xué)發(fā)現(xiàn)為了研究hIL-18BP是否介導(dǎo)炎癥參數(shù)的降低，是否還影響組織學(xué)評(píng)分，對(duì)石蠟切片進(jìn)行了組織病理學(xué)分析。h IL-18BP治療小鼠與對(duì)照治療小鼠相比，組織學(xué)炎癥總評(píng)分顯著降低(未治療小鼠15.9±1.1，hIL-18BP治療小鼠9.8±1.3)，主要是因?yàn)闈B入粘膜的白細(xì)胞數(shù)減少之故(P＜0.05)。一項(xiàng)顯著發(fā)現(xiàn)是IL-18BP治療小鼠完全沒有粘膜潰瘍(P＜0.05)。這些發(fā)現(xiàn)總結(jié)于下述表2中。IL-18BP治療小鼠完全預(yù)防了潰瘍的產(chǎn)生，是特別顯著的。
表2 TNBS小鼠用鹽水或rhIL-18BPa治療的各項(xiàng)結(jié)腸炎評(píng)分
數(shù)據(jù)以均值土SEM表示，范圍為0～4，*表示有顯著性差異。
抗m IL-18多克隆抗體保護(hù)右旋糖酐硫酸鈉誘導(dǎo)的結(jié)腸炎小鼠模型不患病。
在此模型中，從0天開始至動(dòng)物處死，在飲水中給予右旋糖酐硫酸鈉(DSS)。第0、4和8天ip給予抗IL-18BP多克隆抗體，劑量是200μl和400μl兔血清，該最高劑量(400μl)顯著減少了體重?fù)p失，臨床評(píng)分，直腸出血和結(jié)腸縮短(未顯示)。兔抗mIL-18治療顯示延遲此病發(fā)作并防止其進(jìn)展(未顯示)。
小結(jié)上述實(shí)施例12表明，給予hIL-18BP或抗IL-18多克隆抗血清來中和IL-18，有效地降低了小鼠實(shí)驗(yàn)性誘導(dǎo)結(jié)腸炎的嚴(yán)重程度。
每日hIL-18BP腹腔內(nèi)注射治療的小鼠，與對(duì)照治療小鼠相比，從最初的體重減少迅速復(fù)原。通過結(jié)腸重量和細(xì)胞進(jìn)入尾淋巴結(jié)測(cè)得的其他結(jié)腸炎癥參數(shù)在h IL-18BP治療小鼠中也降低。治療小鼠組織病理學(xué)特征是組織破壞(潰瘍)嚴(yán)重程度降低，滲出細(xì)胞數(shù)相當(dāng)程度降低。如脾細(xì)胞CD69表達(dá)降低所證明的，hIL-18BP的作用也是全身性的。
結(jié)腸勻漿中測(cè)得的TNFα局部產(chǎn)生的hIL-18BP治療的TNBS小鼠中明顯降低，這表明TNFα在此病發(fā)展中起了重要作用。TNBS小鼠和用h IL-18BP治療的TNBS小鼠之間的IFNγ水平相當(dāng)，可能解釋是誘導(dǎo)IFNγ的刺激減少。
結(jié)論，上述資料表明，IL-18抑制劑在治療炎癥性結(jié)腸病中具有良好效果。
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權(quán)利要求
1.IL-18抑制劑用于制造治療和/或預(yù)防關(guān)節(jié)炎的藥物的用途。
2.如權(quán)利要求1所述的用途，所述關(guān)節(jié)炎是炎癥性關(guān)節(jié)炎。
3.如權(quán)利要求2所述的用途，所述炎癥性關(guān)節(jié)炎是類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎。
4.IL-18抑制劑用于制造治療和/或預(yù)防軟骨破壞的藥物的用途。
5.IL-18抑制劑用于制造治療和/或預(yù)防炎癥性腸道病的藥物的用途。
6.如權(quán)利要求5所述的用途，所述炎癥性腸道病是Crohn’s病。
7.如權(quán)利要求6所述的用途，所述炎癥性腸道病是潰瘍性結(jié)腸炎。
8.如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的用途，所述IL-18抑制劑選自caspase-1(ICE)抑制劑，抗IL-18抗體，抗IL-18受體亞基之一的抗體，IL-18信號(hào)傳導(dǎo)通路抑制劑，能與IL-18競(jìng)爭(zhēng)和阻斷IL-18受體的IL-18拮抗劑，IL-18結(jié)合蛋白，以及活性與IL-18結(jié)合蛋白基本相同的IL-18結(jié)合蛋白的同工型蛋白、突變型蛋白、融合蛋白、功能性衍生物、活性片段或循環(huán)性變換衍生物。
9.如權(quán)利要求8所述的用途，所述IL-18抑制劑是IL-18抗體。
10.如權(quán)利要求9所述的用途，所述IL-18抗體是人源化IL-18抗體。
11.如權(quán)利要求9所述的用途，所述IL-18抗體是人IL-18抗體。
12.如權(quán)利要求11所述的用途，所述IL-18抑制劑是IL-18結(jié)合蛋白或其同工型蛋白、突變型蛋白、融合蛋白、功能性衍生物、活性片段或循環(huán)性變換衍生物。
13.如權(quán)利要求12所述的用途，所述IL-18結(jié)合蛋白是PEG化的。
14.如權(quán)利要求12所述的用途，所述IL-18抑制劑是包含全部或部分IL-18結(jié)合蛋白和全部或部分免疫球蛋白的融合蛋白，所述全部或部分IL-18結(jié)合蛋白與所述全部或部分免疫球蛋白融合，所述融合蛋白結(jié)合IL-18。
15.如權(quán)利要求14所述的用途，所述融合蛋白包含全部或部分免疫球蛋白恒定區(qū)。
16.如權(quán)利要求15所述的用途，所述免疫球蛋白是同種型IgG1或IgG2。
17.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的用途，所述藥物還包含干擾素。
18.如權(quán)利要求17所述的用途，所述干擾素是干擾素-β。
19.如權(quán)利要求17所述的用途，所述IL-18抑制劑與干擾素同時(shí)、先后或分開使用。
20.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的用途，所述藥物還包含腫瘤壞死因子(TNF)拮抗劑。
21.如權(quán)利要求20所述的用途，所述TNF拮抗劑是TBP1和/或TBPII。
22.如權(quán)利要求20或21所述的用途，所述所述IL-18抑制劑和/或干擾素與TNF拮抗劑同時(shí)、先后或分開使用。
23.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的用途，所述藥物還包含COX-抑制劑。
24.如權(quán)利要求23所述的用途，所述COX-抑制劑是COX-2抑制劑。
25.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的用途，所述IL-18抑制劑的用量約為0.0001-10mg/kg體重，或約0.01-5mg/kg體重，或約0.1-3mg/kg體重，或約1-2mg/kg體重。
26.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的用途，所述IL-18抑制劑的用量約為0.1-1000μg/kg體重，或約1-100μg/kg體重，或約10-50μg/kg體重。
27.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的用途，所述IL-18抑制劑皮下給藥。
28.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的用途，所述IL-18抑制劑靜脈內(nèi)給藥。
29.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的用途，所述IL-18抑制劑每日使用。
30，如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的用途，所述IL-18抑制劑隔天使用。
31.包含IL-18抑制劑編碼序列的表達(dá)載體用于制造治療和/或預(yù)防關(guān)節(jié)炎的藥物的用途。
32.包含IL-18抑制劑編碼序列的表達(dá)載體用于制造治療和/或預(yù)防炎癥性腸道病的藥物的用途。
33.如權(quán)利要求31或32所述的用途，所述用途是為了基因治療。
34.誘導(dǎo)和/或增強(qiáng)細(xì)胞內(nèi)IL-18抑制劑內(nèi)源性生產(chǎn)的載體用于制造治療和/或預(yù)防關(guān)節(jié)炎的藥物的用途。
35.誘導(dǎo)和/或增強(qiáng)細(xì)胞內(nèi)IL-18抑制劑內(nèi)源性生產(chǎn)的載體用于制造治療和/或預(yù)防炎癥性腸道病的藥物的用途。
36.生產(chǎn)IL-18抑制劑的遺傳改造細(xì)胞用于制造治療和/或預(yù)防關(guān)節(jié)炎的藥物的用途。
37.生產(chǎn)IL-18抑制劑的遺傳改造細(xì)胞用于制造治療和/或預(yù)防防炎癥性腸道病的藥物的用途。
全文摘要
本發(fā)明涉及到在制備治療和/或預(yù)防肝臟損傷的藥物中，應(yīng)用IL－18抑制劑。本發(fā)明涉及到在制備治療和/或預(yù)防關(guān)節(jié)炎，特別是類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的藥物中，應(yīng)用IL－18抑制劑。此外，本發(fā)明涉及在制備治療和/或預(yù)防炎癥性腸病，特別是Crohn’s(節(jié)段性回腸炎)病和潰瘍性結(jié)腸炎的藥物中，應(yīng)用IL－18抑制劑。
文檔編號(hào)A61K35/12GK101062415SQ200710104070
公開日2007年10月31日 申請(qǐng)日期2001年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月21日
發(fā)明者Y·奇韋提克, C·迪納埃羅, C·普拉特爾－齊貝克, 德文特 S·馮, M·魯賓斯坦, D·諾維克, S·H·金 申請(qǐng)人:應(yīng)用研究系統(tǒng)Ars股份公司, 耶達(dá)研究發(fā)展有限公司