Застосування il-18-зв’язуючого білка для лікування і/або профілактики гіперчутливості з реакціями гіперчутливості типу іv

Даний винахід лежить в області алергій. Більш конкретно, він відноситься до застосування інгібітору IL-18 для лікування і/або профілактики розладів у вигляді гіперчутливості, і, зокрема, розладів, що включають реакції гіперчутливості уповільненого типу організму людини. Термін алергія або гіперчутливість застосовується, коли має місце адаптивна імунна відповідь у неадекватній формі. Алергічні реакції або реакції гіперчутливості є результатом звичайних корисних імунних відповідей, діючих неадекватно на чужорідні антигени (звичайно, макромолекулам навколишнього середовища) та іноді приводять до запальних реакцій і пошкодження тканин. У таких ситуаціях звичайно нешкідливий стимулятор навколишнього середовища, названий алергеном, викликає імунну відповідь, яка, при повторному контакті, реактивується з виникненням патологічного пошкодження. Реакції гіперчутливості є ушкоджувальними імунологічними реакціями на зовнішні антигени. Існує множина класифікацій гіперчутливості. Деякі основані на часі, необхідному для вияву симптомів або шкірних тестреакцій після контакту з антигеном (наприклад гіперчутливість негайного або уповільненого типу), типі антигену (наприклад реакції на лікарські засоби) або на природі залученого органу. Класифікації звичайно сильно спрощені і не враховують, що може мати місце більше ніж один тип імунної відповіді, або що для виникнення імунологічного пошкодження необхідний більше ніж один тип. Класифікацією, що найбільш широко застосовується є: Гіперчутливість типу І або негайного типу є IgE-опосередкованою. Її також називають звичайною алергією. Реакції гіперчутливість негайного типу (тип І) виникають через зв'язування антигену з IgE на тучних клітинах або базофілах. Розлади у вигляді реакцій гіперчутливості І типу також називають атонічними захворюваннями, вони включають, наприклад, алергічний риніт, алергічний кон'юнктивіт, атонічний дерматит, алергічну набуту бронхіальну астму, кропивницю, системну анафілаксію. Значно збільшилась кількість випадків астми, хоча причини в більшості випадків невідомі. Нещодавно було помічене значне збільшення кількості реакцій типу І при контакті з розчинними у воді білками, що містяться в латексних продуктах (наприклад, гумових рукавичках, стоматологічних прокладках, презервативах, трубках для дихального обладнання, катетерах), особливо серед медичного персоналу і у пацієнтів, що використовували латекс, і у дітей з розщепленим хребтом і урогенітальними природженими дефектами. Частими реакціями на латекс є кропивниця, ангіоневротичний набряк, кон'юнктивіт, риніти, бронхоспазми і анафілаксія. Пацієнти з атонічними захворюваннями (включаючи атонічний дерматит) звичайно мають спадкову схильність для розвитку опосередкованої антитілом-IgE гіперчутливості до речовин (алергенів), які вдихуються і з'їдаються, що нешкідливі для людей, які не мають алергії. За винятком атонічного дерматиту, антитіла-IgE звичайно опосередковують гіперчутливість. Гіперчутливість типу II або цитотоксична гіперчутливість включає цитолітичні дії, опосередковані антитілом, комплементом і/або клітинними механізмами. Мішенню в реакціях типу II є поверхня клітини, а її результатом є пошкодження або загибель клітини. Антитіло до пов'язаного з клітиною антигену (тип II) спричиняє руйнування клітини шляхом активації комплементу або стимуляції фагоциту. Приклади пошкодження клітин, при яких антитіло взаємодіє з антигенними компонентами клітини, включають Кумбспозитивну гемолітичну анемію, інфіковану антитілами тромбоцитопенічну пурпуру, лейкопенію, пухирчатку, пемфігоїд, синдром Гудпасчера і перніціозну анемію. Ці реакції мають місце у пацієнтів після переливання несумісної крові, при гемолітичних захворюваннях новонароджених, і при тромбоцитопенії новонароджених, вони також можуть грати роль у мультисистемних захворюваннях, що є виявом гіперчутливості, наприклад при системному червоному вовчаку, СЧВ. Механізм пошкодження краще усього продемонстрований на прикладі дії на еритроцити. При гемолітичній анемії еритроцити руйнуються в результаті або внутрішньосудинного гемолізу, або захоплення макрофагами, переважно в селезінці. Дослідження in vitro показали, що у присутності комплементу деякі комплементзв'язувальні антитіла (наприклад, антитіла до групових антитіл крові анти-А і анти-В) викликають швидкий гемоліз. Інші (наприклад антитіло до LE) викликає повільний лізис клітин; в той час як інші не ушкоджують безпосередньо клітини, алевикликають їх адгезію і руйнування фагоцитами. Навпаки, антитіла до антитіл резус еритроцитах не активують комплемент, і вони руйнують клітини переважно за допомогою позасудинного фагоцитозу. Приклади, в яких антиген є компонентом тканини, включають раннє гостре (гіпергостре) відторгнення трансплантату пересадженої нирки, яке відбувається через присутність антитіла в ендотелії судини, і синдром Гудспасчера, який виникає через реакцію антитіла з базальною мембраною клубочкового і альвеолярного ендотелію. В експериментальному синдромі Гудпасчера комплемент є важливим медіатором пошкодження, але роль комплементу не визначена чітко при ранньому гострому відторгненні трансплантату. Приклади реакцій внаслідок зв'язування гаптену з клітинами або тканиною включають множину реакцій гіперчутливості до лікарських засобів (наприклад, інфікована пеніциліном гемолітична анемія, див. нижче). Антирецепторні реакції гіперчутливості змінюють клітинну функцію внаслідок зв'язування антитіла з рецепторами мембрани. При багатьох захворюваннях (наприклад, злоякісна міастенія, хвороба Грейвса, інсулінстійкий діабет), антитіла до рецепторів мембрани клітини були описані. У деяких пацієнтів з діабетом з сильною стійкістю до інсуліну були виявлені антитіла до рецепторів інсуліну, тим самим, запобігаючи зв'язуванню інсуліну з його рецептором. У пацієнтів з хворобою Грейвса було ідентифіковане антитіло до рецептору тироїдстимулюючого гормону (TSH), яке стимулює дію TSH на його рецептор, що приводить до гіпертиреозу. Механізми типу III в основному включають антитіла, які утворюють імунні комплекси з антигеном. Циркулюючі комплекси активують комплемент, приєднуються до еритроцитів (які потім зазнають фароцитазу в селезінці), виходять з кровообігу та ініціюють запалення в тканинах (реакція Артюса), або фагоцитуються макрофагами, які презентують антиген, виділяють цитокіни і активують В- і Т-клітини. IgE, IgA, IgG і IgM утворюють комплекси з антигеном. Реакції типу III виникають при відкладенні імунних комплексів в тканинах, особливо в шкірі, суглобах і нирках. Хронічний імунний комплексний нефрит відповідальний за більшість випадків гломерулонефриту у людини. Стани, в яких імунні комплекси (IK), грають, мабуть, роль включають сироваткову хворобу, що викликається сироваткою, лікарським засобом або антитілом вірусного гепатиту; системний червоний вовчак; ревматоїдний артрит; поліартериїт; кріоглобулінемію; пневмоніт внаслідок гіперчутливості; аспергілез бронхів і легень; гострий гломерулонефрит; хронічний мембранопроліферативний гломерулонефрит; і супутні захворювання нирок. Вважають, що при аспергілезі бронхів і легень, викликаних лікарським засобом або сироваткою сироваткової хвороби, і деяких формах ниркоподібних захворювань IgEопосередкована реакція передує реакції III типу. Стандартні моделі реакції III типу на основі тварин являють собою реакцію Артюса і експериментальну сироваткову модель. При реакції Артюса (як правило місцева шкірна реакція) тварин спочатку багато разів імунізують для того, щоб досягнути великої кількості циркулюючих антитіл-IgG, і потім невеликі кількості антигену вводять внутрішньошкірно. Антиген преципілює з надмірними IgG і активує комплемент, так що швидко виникає запальне, набрякле, хворобливе місцеве пошкодження (через 4-6год.) і воно може швидко прогресувати до стерильного абсцесу, що містить множину поліморфоядерних клітин, і потім до некрозу тканини. Некротизуючий васкуліт із закупореним просвітом артеріол може бути видний в мікроскоп. Реакції не передує латентний період, оскільки антитіло вже присутнє. Реакції типу І, II і III викликаються антитілами. Реакції типу IV викликаються Т-лімфоцитами. Гіперчутливості типу IV, що включає реакції, опосередковані клітинами, звичайно потрібно 12 або більше годин для розвитку, і вона основана на мережах активованих імунних клітин. Основною характеристикою тканин є запалення, і в результаті може розвиватись хронічне запальне захворювання. Гіперчутливість типу IV також називають гіперчутливістю уповільненого типу (типу IV) або DTH. Реакції опосередковуються інтерлейкіном-2, інтерфероном-у та іншими цитокінами, які виділяються Т-лімфоцитами. При DTH Тлімфоцити вступають у реакцію з антигеном і виділяють інтерлейкін-9, інтерферон-у та інші цитокіни. Після того, як Т-клітини сенсибілізовані в результаті первинного впливу антигену, вторинний вплив приводить до реакції гіперчутливості уповільненого типу, місцевої запальної реакції, клінічний прояв якої займає 2-3 дні. Гістологічно ці реакції складаються з інфільтруючих Т-лімфоцитів, макрофагів і випадкових еозинофілів. Експериментально DTH може бути перенесена за допомогою Т-лімфоцитів, але не сироватки, тобто антитіла не задіяні. DTH може розвинутись зі звичайної опосередкованої клітинами імунної відповіді на інфекцію, викликану вірусами, грибами і деякими бактеріями, а саме, Mycobacterium tuberculosis і Mycobacterium leprae. Якщо макрофаги не можуть зруйнувати захоплені мікроорганізми, вони можуть зазнавати диференціації в епітеліальні клітини або багатоядерні гігантські клітини. Множина таких клітин утворює гранульому. Локальне пошкодження тканини є небажаним побічним ефектом даної, в іншому захисної, імунної відповіді. Однак, якщо DTH-відповідь відсутня або ослаблена, Т-лімфоцити не можуть локалізувати мікроорганізми, що вторглись, і у пацієнта розвивається інвазивна агресивна динемінована хвороба, така як гострий туберкульоз. Контактний дерматит до професійних та інших антигенів також є реакцією типу IV. Агенти, які його викликають, звичайно мають відносно низьку молекулярну масу (95% мишачого IL-18 при молярному надлишку, що дорівнює двом. Однак, мишачий IL18BPd, який володіє такою ж С-кінцевою послідовністю, що і людський IL-18BPa, також нейтралізує людський IL-18. Молекулярне моделювання дозволило ідентифікувати велику комбіновану електростатично і гідрофобну ділянку зв'язування в Ig-домені IL-18BP, яка може відповідати за його високоафінне зв'язування з лігандом [Kirn et al., 2000]. У 1998 було передбачено, що експресія інтерлейкіну-18 (IL-18) залучена в патогенез контактної гіперчутливості у мишей [Xu et aL, 1998]. Xu et al. застосовували мишачу модель контактної гіперчутливості з використанням оксазолону як контактного алергену, і показали індукцію експресії IL-18 в пошкоджених ділянках шкіри. Найвище підвищення регуляції було виявлене через 24 години після контакту з алергеном, потім експресія IL-18 поступово зменшилась. Інше повідомлення про здатність IL-18 індукувати DTH-відповідь незалежно від IL-18 було опубліковано Kitching et al., 2000. Однак роль IL-18 залишається не ясною, оскільки було описано, що IL-18 сам по собі є потенційно ефективним терапевтичним засобом для пацієнтів з атонічним дерматитом [Habu et al., 2001], що відповідає декільком клінічним випробуванням, які дають основу передбачати, що IFN-g поліпшує симптоми атонічного дерматиту [Reinhold et al., 1990; Hanifm et al., 1993]. Даний винахід оснований на виявленні того, що лікування мишей інгібіторами IL-18 в моделі гіперчутливості типу IV приводить до ослаблення реакції гіперчутливості у тварин у порівнянні з контрольними тваринами. Тому, даний винахід відноситься до застосування інгібітору IL-18 для одержання лікарського засобу для лікування і/або профілактики розладів у вигляді гіперчутливості. Застосування комбінацій інгібітору IL-18 з інтерфероном і/або інгібітором TNF і/або інгібіторами запалення і/або протиалергічними лікарськими засобами також входить в об'єм даного винаходу. В іншому аспекті, даний винахід відноситься до застосування вектора експресії, що містить кодуючу інгібітор IL-18 послідовність, для лікування і/або профілактики станів гіперчутливості. Винахід також відноситься до застосування клітин, генетично сконструйованих з метою експресії інгібіторів IL-18, для лікування і/або профілактики розладів у вигляді гіперчутливості. На Фіг.1 показано, що лікування IL-18BP під час провокаційної проби захищає від контактної гіперчутливості (КГЧ). Мишей сенсибілізували DNFB в спину в 0 день і робили провокаційну пробу через п'ять днів у вуха. Набрякання вух вимірювали щодня і виражали у вигляді збільшення набрякання підданих впливу DNFB по відношенню до обробленого розчинником контрольного вуха. Лікування 250 мкг IL-18BP в.о. на одну мишу на день в дні від 5 до 8 значно знижувало набрякання вух (А), в той час як лікування в дні від 0 до 2 не надало впливу при даних параметрах експерименту (В) (n=5 мишей в групі). Квадрати: миші, ліковані IL-18BP, трикутники: контрольні, тобто оброблені фізіологічним розчином тварини. На Фіг.2 показана міра набрякання вух від дня 5 до дня 30 після першого контакту з гаптеном в день 5 і другого контакту в день 19 в моделі гіперчутливості уповільненого типу з системним введенням 250мкг/миша/день IL-18ВР (незафарбовані квадрати) або розчину (зафарбовані квадрати) в дні від 19 до 22. На Фіг.3 показано, що IL-18BP захищає від КГЧ нейтралізацією IL-18. Мишей, у яких відсутній IL-18 (KO) і мишей дикого типу C57BL/6 порівнювали для визначення їх здатності давати відповідь у вигляді КГЧ. У мишей з відсутністю IL-18 КГЧ розвивається у відповідь на DNFB, хоча менш явно, ніж у мишей дикого типу. Однак у мишей з відсутністю IL-18 не спостерігалось ніякого ефекту від лікування IL-18BP, що вказує на те, що протизапальна дія IL-18BP при КГЧ досягається за рахунок нейтралізації IL-18 (n=5 мишей в групі). Кола: фізіологічний розчин у мишей з дефіцитом IL-18 (KO), ромби: IL-18BP у мишей з дефіцитом IL-18(KO); квадрати: IL-18BP у мишей дикого типу (WT); трикутники: фізіологічний розчин у мишей дикого типу (WT). На Фіг.4 показано, що IL-18BP не знижує проникності судин під час КГЧ. КГЧ індукували у мишей C57BL/6. Для моніторингу набряку, викликаного реакцією КГЧ, Evans Blue вводили в.в. за 2 години до впливу DNFB. Мишей умертвляли через 24 години і обробляли вуха так, щоб екстрагувати барвник, який проник з судинної мережі і скупчився у навколишніх тканинах. Проникнення в тканини з судин оцінювали як кількість барвника на мг висушеної тканини вуха, скоригована на концентрацію Evans Blue в сироватці і виражена у вигляді відношення підданих впливу і контрольних вух. Хоча лікування IL-18BP на день 4 і день 5 знижувало набрякання до 56% від контрольних вух, оброблених розчином (ліва панель, р