| 1 | 作用機序 |
鼻茸を伴う慢性鼻副鼻腔炎の病態生理
●鼻茸を伴う慢性鼻副鼻腔炎の病態形成には、Type2炎症とよばれる炎症反応が関係しています。
●鼻副鼻腔粘膜上皮細胞が、アレルゲン、ウイルス、黄色ブドウ球菌などによって刺激を受けると、上皮細胞由来サイトカインを介して、グループ2自然リンパ球（ILC2）が活性化します。活性化したILC2からはIL-4、IL-5、IL-13などのType2サイトカインが多量に産生されます。一方、樹状細胞はナイーブT細胞（Th0細胞）のTh2細胞への分化を誘導し、Th2細胞からもType2サイトカインが産生されます。
●Type2サイトカイン（IL-4、IL-5、IL-13）は、様々な病態生理学的特徴に関与します。
①好酸球の分化・増殖・組織への遊走
IL-5は、骨髄における好酸球の分化・増殖を促進し、局所における好酸球の活性化、生存期間の延長を誘導します。IL-4及びIL-13は、好酸球の血管内から組織への遊走に関与します。
②B細胞のクラススイッチとIgE産生
IL-4、IL-13は、B細胞のクラススイッチを誘導し、免疫グロブリンE（IgE）の産生を促します。
③バリア機能の破綻
IL-4、IL-13及び上皮内に浸潤した肥満細胞は、上皮バリア機能の破綻に関与します。
④杯細胞の過形成、粘液の過剰産生
IL-13は、鼻副鼻腔粘膜上皮の杯細胞の過形成を促し、粘液産生を亢進させるとともに、粘液繊毛輸送機能を低下させます。
⑤過剰なフィブリン網の形成による鼻茸の形成
IL-4、IL-13は、凝固因子であるXIIIAの発現を亢進させます。組織へと遊走した好酸球から産生される組織因子も、凝固系の亢進に寄与します。さらにIL-4、IL-13はt-PAの発現を抑制することにより、線溶系を抑制します。これらの作用により、線溶系/凝固系のバランスは凝固系優位となり、過剰なフィブリン網の形成が促されます。フィブリン網の形成によって鼻粘膜における浮腫が遷延することで、鼻茸が形成されます。
【監修】 福井大学医学部 耳鼻咽喉科・頭頸部外科学 教授 藤枝 重治 先生
1）Schleimer RP. Annu Rev Pathol. 2017; 12: 331-357.
［著者にサノフィ株式会社よりコンサルタント料等を受領しているものが含まれる。］
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3）Stevens WW, et al. J Allergy Clin Immunol. 2015; 136: 1442-1453.
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7）Fokkens WJ, et al. Rhinol Suppl. 2012; 23: 1-298.
［本研究においてサノフィ株式会社の支援を受けた。］
8）Jiao J, et al. Clin Exp Allergy. 2016; 46: 449-460.
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12）Gurram RK, et al. Cell Rep. 2023; 42(2): 112073.
デュピルマブの作用機序
デュピルマブは、ヒトIL-4受容体αサブユニット（IL-4Rα）に特異的に結合する遺伝子組換えヒトIgG4モノクローナル 抗体です。IL-4RαはIL-4及びIL-13受容体複合体に共有されているため、IL-4及びIL-13の両シグナル伝達を阻害します。
●デュピルマブは、IL-4及びIL-13シグナル伝達を阻害することで、Type2炎症の上流から下流までを広範囲に抑制します。
●これにより、Th0細胞からTh2細胞への分化誘導、好酸球の分化・増殖・組織への遊走、B細胞のクラススイッチとIgE産生、鼻副鼻腔粘膜上皮のバリア機能の破綻、杯細胞の過形成及び粘液の過剰産生、過剰なフィブリン網の形成による鼻茸の形成などが抑制され、鼻茸の縮小や鼻閉などの慢性鼻副鼻腔炎の症状の改善が得られると考えられます。
| 4. 効能又は効果（抜粋）
鼻茸を伴う慢性副鼻腔炎（既存治療で効果不十分な患者に限る） |
| 2 | 非臨床試験 |
（1）ヒト由来遺伝子組換えIL-4Rαに対する結合親和性（in vitro）1）
ヒト由来の遺伝子組換えIL-4Rαに対するデュピルマブの結合親和性について、Biacore結合分析を25℃、pH7.4で実施し、センサーチップ表面に結合した抗ヒトFc抗体で固定化した可溶性IL-4Rα単量体又は二量体とデュピルマブとの結合を評価しました。その結果、デュピルマブは中性（pH7.4）条件下において、ヒトのIL-4Rα単量体及び二量体に対してKD=11.9～33.1pmol/Lの親和性で結合することが示されました。
デュピルマブとIL-4Rαとの相互作用に関する平衡解離定数（Biacore結合分析を25℃、pH7.4で実施）
| 単量体／二量体 | ka
［（mol/L）−1s−1］ | kd
（s−1） | KD
(mol/L) | t1/2 |
| 単量体 | 5.56×105 | 1.84×10−5 | 3.31×10−11 | 10.5h |
| 二量体 | 4.74×105 | 5.65×10−6 | 1.19×10−11 | 31.1h |
ka=会合速度定数、kd=解離速度定数、K D=平衡解離定数、t1/2=標的滞留半減期
【方法】 ヒト由来の組換え可溶性IL-4Rα単量体及び二量体の細胞外ドメインタンパク質に対するデュピルマブの結合親和性をBiacore 結合分析により評価した。
（2）ヒトIL-4のヒトIL-4Rαへの結合に対する阻害作用（in vitro）2）
Biacore結合分析を実施して、ヒトIL-4の固定化したヒトIL-4Rαへの結合に対するデュピルマブの阻害作用を評価しました。デュピルマブ存在下において、明らかなヒトIL-4の結合は認められなかったことから、デュピルマブはヒトIL-4のヒトIL-4Rαへの結合を阻害することが確認されました。
ヒトIL-4の固定化したヒトIL-4Rαへの結合
【方法】 ヒトIL-4（25nmol/L）のヒトIL-4Rαへの結合に対する非結合対照抗体（ベバシズマブ）及びデュピルマブ（333nmol/L）の阻害作 用をBiacore結合分析により評価した。
（3）ヒトリンパ球細胞表面のIL-4Rαへの結合（in vitro）3）
デュピルマブは、全血から単離した初代ヒトリンパ球表面の内因性IL-4Rαに結合しました。ビオチン化デュピルマブのIL-4Rαへの結合は、細胞を過剰量のヒトIL-4又は非標識デュピルマブとプレインキュベーションすることによって阻害されたため、特異的であることが示されました。過剰量の対照抗体とプレインキュベーションしたときには、ビオチン化デュピルマブの結合に影響はありませんでした。
デュピルマブのヒトリンパ球表面IL-4Rαへの結合
【方法】 ヒトリンパ球細胞表面の内因性IL-4Rαへのデュピルマブの結合をフローサイトメトリーにより評価した。
（4）ヒトIL-4及びヒトIL-13シグナル伝達に対する作用（in vitro）4）
Ⅰ型IL-4及びⅡ型IL-4受容体を介したIL-4シグナル伝達、並びにⅡ型IL-4受容体を介したIL-13シグナル伝達に対するデュピルマブの阻害効果を細胞を用いたin vitro アッセイにより検討しました。レポーター遺伝子アッセイにおいて、デュピルマブはヒトIL-4及びヒトIL-13を介した両STAT6シグナル伝達を阻害しました。いずれのアイソタイプ対照抗体（REGN646及びREGN1945）も、IL-4Rαシグナル伝達を介したルシフェラーゼ活性に影響しなかったことから、デュピルマブによるIL-4及びIL-13シグナル伝達の阻害は、いずれも特異的であることが示されました。
デュピルマブのヒトIL-4Rα受容体媒介ヒトIL-4及びIL-13誘発STAT6シグナル伝達活性化に対する作用
【方法】 STAT6/ルシフェラーゼレポーターをトランスフェクションしたHEK293（ヒト胎児腎臓）細胞株にIL-4又はIL-13を添加してルシ
フェラーゼ活性への影響を検討し、そのEC50に相当する濃度のIL-4、IL-13に各濃度のデュピルマブ又は対照抗体を添加したと
きのルシフェラーゼ活性を測定した。
（5）マウスType2炎症モデルにおける作用（マウス）5）
マウスIl4rα及びIl4 の両対立遺伝子を対応するヒト遺伝子で置換したIl4rαhu/hu Il4hu/hu マウスにおいて、Type2サイトカインIL-25によるIL-4及びIL-13の発現誘導とそのシグナル伝達による変化を指標とし、Type2サイトカイン応答に対するデュピルマブの阻害作用を検討しました。
Il4rαhu/hu Il4hu/hu マウスにおいて、流体力学的DNA送達（HDD）法を用いて、IL-25を直接発現させ、生体内でのIL-4及びIL-13発現を誘導すると、気道の杯細胞化生が増加し、血中総IgE濃度が上昇しますが、デュピルマブ投与により、気道の杯細胞化生は有意に抑制（50mg/kg、25mg/kg）され、血中総IgE濃度は有意に低下しました。
デュピルマブのin vivo 杯細胞化生及び血中総IgEに対する作用
【方法】 マウスのIL-4Rαの細胞外ドメイン及びIL-4をヒト配列で置換した遺伝子組換えマウス（1群n=5～7）に、Type2サイトカインであるIL-25のDNAを導入し、デュピルマブを7日間で4回投与して、9日後に気道の杯細胞化生と血中総IgE濃度を測定した。
（6）マウス4週間アレルゲン誘発性肺炎モデルにおけるType2免疫応答に対する作用（マウス）6）
Il4rαhu/hu Il4hu/hu マウスを用いて、アレルゲン誘発性肺炎モデルにおけるデュピルマブの効果を検討しました。デュピルマブを投与したチリダニ（HDM:House dust mite）感作Il4rαhu/hu Il4hu/hu マウスは、非投与HDM 感作マウス及び対照抗体を投与したHDM感作マウスと比較して、血中総IgE濃度及び血中HDM特異的IgG1（ヒトIgG4に相当）濃度が有意に低くなりました。デュピルマブ投与マウスは、対照抗体投与マウスと比較して、肺における総好酸球の割合の低下傾向を示し、活性化好酸球の浸潤が有意に少なくなりました。また、デュピルマブを投与したHDM感作マウスは、対照抗体投与マウスと比較して、杯細胞化生も有意に抑制されました。
デュピルマブのIl4rαhu/hu Il4hu/hu マウス4週間アレルゲン誘発性肺炎モデルにおける血中総IgE濃度及び血中HDM特異的IgG1濃度に対する作用
デュピルマブのIl4rαhu/hu Il4hu/hu マウス4週間アレルゲン誘発性肺炎モデルにおける肺好酸球浸潤、杯細胞化生に対する作用
【方法】 マウスのIL-4Rαの細胞外ドメイン及びIL-4を、ヒト配列で置換した遺伝子組換えマウス（1群n=5又は10）を用いて、4週間チリダニ抽出物（アレルゲン）を反復鼻腔内感作し（アレルゲン誘発性肺炎モデル）、デュピルマブ25mg/kg、週2回、4週間投与後の各種パラメータを検討した。
主要文献
1）社内資料：ヒト及びその他の動物種のIL-4Rαに対する結合親和性（承認時評価資料）
2）社内資料：IL-4のhIL-4Rαへの結合に対する阻害作用（承認時評価資料）
3）社内資料：ヒトリンパ球表面の天然IL-4Rαへの結合（承認時評価資料）
4）社内資料：hIL-4及びhIL-13シグナル伝達阻害作用（承認時評価資料）
5）社内資料：マウスType 2炎症モデルにおける作用（承認時評価資料）
6）社内資料：マウスアレルゲン誘発性肺炎モデルにおけるType 2免疫応答に対する作用（承認時評価資料）