JPH06503830A - ワクチン中の免疫原に対する免疫応答を促進するil−4の使用 - Google Patents
ワクチン中の免疫原に対する免疫応答を促進するil−4の使用Info
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- JPH06503830A JPH06503830A JP4503162A JP50316292A JPH06503830A JP H06503830 A JPH06503830 A JP H06503830A JP 4503162 A JP4503162 A JP 4503162A JP 50316292 A JP50316292 A JP 50316292A JP H06503830 A JPH06503830 A JP H06503830A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
ワクチン中の免疫原に対する免疫応答を促進するIL−4の使用発明の背景
本発明は、ワクチン中の免疫原に対する哺乳動物の一次免疫応答を促進する活性
成分としてインターロイキン−4を含む薬剤組成物に関する。本発明は、更に、
ワクチン中に存在する免疫原に対する哺乳動物の一次免疫応答を促進するための
薬剤の製造に対するインターロイキン−4の使用並びに哺乳動物において有効量
□ のインターロイキン−4をワクチンと一緒に該哺乳動物に対して投与するこ
とによって該ワクチン中に存在する免疫原に対する有効な一次免疫応答を促進す
る方法に関する。
序論
インターロイキン−4[以下rlL−4Jであるが、B細胞刺激因子1(BSF
−1)としても知られる]は、M、ハワード(Howard、)らによってJ。
Eep、Med、(1982)、155巻、914〜23頁に、正常なマウスB
リンパ球の長期組織培養を可能にし且つ活性8028球と相互作用してそれらの
増殖を4か月程度の長期間維持した、IL−2とは異なるT細胞に誘導された増
殖因子として最初に記載された。混合Bリンパ球外植体を用いて培養を開始した
が、未熟表現型を有するBIJンパ球は、組織培養中のIL−4によって特異的
にθ巻、1101〜1106には、IL−4が、休止ネズミTリンパ球の下位集
団Lyt−2+からの細胞障害性T細胞の発生を刺激することが開示されており
、H,スピッツ(Spits)ら、J、Immunof、(1987)、139
巻。
1142〜47には、IL−4が、インビトロのヒト細胞に対してIL−2とは
異なるT細胞増殖因子として作用することがあることが開示されている。
マウスIL−4遺伝子はC08−7細胞中でクローン化され且つ発現した[T。
オーツカ(Otsuka)ら、Nuc、Ac1ds Res、(1987)、1
5巻、333〜334を参照されたい]。クローン化因子は、T細胞培養物上澄
みから精製された因子に見られた組織培養中の活性全部を有した。ヒトI L−
483巻、5844〜5848に記載されており、C08−7細胞中で生産され
た因子は組織培養において研究される天然の分子と同様の活性を有した。IL−
4をヒトおよびネズミ双方の細胞システムにおいて研究したところ、更に別のイ
ンビトロの活性がその分子に起因していた。すなわち、(i)IL−4はIgE
合成の誘導および調節において重要な役割を果たしており、Bリンパ球下位集団
の;(ii)IL−4は、組織培養において正常なヒトBリンパ球上の低親和性
Fcε受容体(CD23)を誘導した[T、デフランス(DeFrance)ら
、J、Exp、Med、(1987)、165巻、1459〜1457を参照さ
れたい] ; (i i i) IL−4は他のリンホカイン、特に、インター
フェロン−γ[R,L、ニア77ン(Cof fman)ら、Immunol、
Res、(1988)、102巻、5〜27およびS0口?−=ヤニ (Rom
agnani)ら、(1987)、326巻、795〜98を参照されたい]と
相互作用して、B細胞の増殖および変化を引き起こした;(iv)IL−4はヒ
トB細胞によって特定の抗体クラス、例えば、Igの分泌を促進した[J、B、
スブラウスキ(Sp l aws k i) ら、J、Immunol、(1
989)、142巻、1569〜1572を参照されたい];(v)IL−4は
、T細胞、肥満細胞およびマクロファージに対する刺激作用を有する[K、 H
,グラブスタインSc i、(1986)、83巻、2061;およびA、ズロ
トニク5〜4279を参照されたい] ;そして(vi)IL−4は、休止B細
胞に対するMHCクラスII抗原発現を増大させた(R,フェμ(Noelle
)ら、PNAS81.6149〜6153.1984)。T、 R,モスマン(
Mosmann)ら、J、Immuno、、138巻、1813〜1816には
、アミノ酸配列1〜90および129〜149において50%相同であるヒトお
よびネズミIL−4が種特異的であることが開示された。
感染抗原刺激、例えば、慢性的感染由来のウィルス、細菌、真菌または原生動物
に対する免疫応答を促進するIL−4の使用は、1990年3月21日出願の同
一所有の米国特許出願第07/496.832号明細書に開示されており、19
91年3月19日出願のPCT出願第US−91101733号明細書に対応す
る。
発明の概要
本発明は、哺乳動物に対して有効量のIL−4をワクチンと一緒に投与すること
によって該ワクチン中に存在する免疫原に対する該哺乳動物の一次免疫応答を促
進する薬剤の製造に対するIL−4の使用を提供する。
本発明は、更に、ワクチン中に存在する免疫原に対する哺乳動物の一次免疫応答
を促進するための薬剤組成物であって、このような促進に有効な一定量のIL−
4および薬学的に許容しうる担体を含む上記組成物を提供する。
本発明は、更に、哺乳動物において、このような予防に有効な一定量のIL−4
をワクチンと一緒に該哺乳動物に対して投与することを含む、該ワクチン中に存
在する免疫原に対する一次免疫応答を促進する方法を提供する。
本発明は、更に、このような誘導に有効な一定量のI L−4をウィルスワクチ
ンと一緒に哺乳動物に対して投与することを含む、該ワクチン中に存在する免疫
原に対する該哺乳動物の一次免疫応答を促進する方法を提供する。
本発明は、また更に、哺乳動物において、このような目的に有効な一定量のIL
−4を破傷風トキソイドワクチンと一緒に該哺乳動物に対して投与することを含
む、該破傷風トキソイドワクチン中に存在する免疫原に対する一次免疫応答を促
進する方法を提供する。
本発明は、更に、哺乳動物において、このような目的に有効な一定量のIL−4
をワクチンと一緒に該哺乳動物に対して投与することを含む、IL−4不存在で
の該哺乳動物による一次免疫応答が疾患を予防するのに十分に強力でないしまた
は急速でない、該ワクチン中に存在する免疫原に対する該−次免疫応答を促進す
る方法を提供する。
本発明は、更に、(1)IL−4の薬剤組成物およびそれに対する薬学的に許容
しうる担体の容器並びに(2)ワクチンの薬剤組成物およびそれに対する薬学的
に許容しうる担体の容器を含む、ワクチン中の免疫原に対する哺乳動物の一次免
疫応答を促進するためのキットを提供する。
図面の説明
図1は、本発明による組換えヒトIL−4および破傷風トキソイドワクチンのジ
ノモルガス(eynomo Igus)モンキーに対する投与によって達成され
た経時免疫応答を図示する。
図2〜5は、ジノモルガスモンキーモデルにおいて、本発明にしたがって組換え
ヒトIL−4および破傷風トキソイドワクチンを0.5mcg/Kgおよび20
mcg/Kg投与することによる破傷風抗体の出現を破傷風トキソイドワクチン
に対する時間の関数として図示するグラフである。
発明および好ましい実施態様の詳細な説明本発明者は、ジノモルガスモンキーに
対する組換えヒトIL−4(以下rrhI L−4J )の破傷風トキソイドワ
クチンと同時の投与が、該モンキーにおける一次免疫応答を促進させたというこ
とを意外にも発見した。この結果は、組換えB型肝炎ウィルス(rHBVax)
を用いるブースター接種中のジノモルガスモンキーに対して、rHBVaxワク
チンを投与して約2か月後にrhlL−4を投与した場合、更にはソーク不活化
ポリオウィルスワクチンを用いるブースター接種中のジノモルガスモンキーに対
して、ソーク不活化ポリオウィルスワクチンを投与して約1か月後にrhlL
4を投与した場合にも、既往応答、すなわち、二次応答または記憶応答が観察さ
れなかったので特に意外である。IL−4をワクチンと一緒に投与する本発明の
方法は下記の利点を有する。IL−4の存在下でのより少量の抗原が、上記のワ
クチンの投与によって達成されるのと少なくとも同等の免疫学的応答をもたらす
と考えられるので、投与されるワクチンの全抗原性負荷は減少することができる
。本発明にしたがってIL−4を投与することによって、より少量の抗原しかワ
クチン注射に必要とされないと考えられるので、現在用いられているある種のワ
クチンに関係した望ましくない副作用の確率は減少すると考えられる。更に、有
効な予防を達成するのにより少量の免疫原しか必要とされないので、個体当りの
ワクチンの総費用は低減すると考えられる。ワクチン注射に対して不十分に応答
するある種の個体の免疫応答は、本発明にしたがってIL−4を投与することに
より促進されると考えられる。本発明の方法から恩恵を受ける必要があるこの種
の個体としては、(1)免疫応答性が損なわれている種類の個体、例えば、ある
種の免疫欠損を伴って生まれた子供、(2)ある種のワクチンに対して応答性で
ない推定上の正常な個体並びに(3)放射線、コルチコステロイド等を含む免疫
抑制療法を受けている個体がある。
したがって、本発明者は、(1)このような哺乳動物においてワクチン中に存在
する免疫原に対する有効な一次免疫応答を促進し; (2)ワクチン中の免疫原
に対し°C暴露された哺乳動物における抗体の有効量を増大させ;そして(3)
IL−4不存在下の哺乳動物による一次免疫応答が疾患を予防するのに十分に強
力ではないしまたは急速ではない、ワクチン中に存在する免疫原に対する該哺乳
動物での該免疫応答を促進する有効な方法を発見した。IL−4不存在下の前記
の哺乳動物による免疫応答は、該哺乳動物におい“C疾患を予防するのに十分に
強力ではないしまたは急速ではないことがあるが、本発明者は、このような哺乳
動物に対してこの種の目的それぞれに有効な一定量のIL−4、好ましくは、組
換えヒトI L−4を投与することを含む有効な方法を発見した。
本発明にしたがって用いるのに考えられたワクチンとしては、細菌ワクチン、ト
キソイドワクチン(不活化毒素)およびウィルスワクチンまたはヒトにおける能
動免疫に用いられるそれらの混合物(「多重抗原」)がある。例えば、Remj
n ton’ s Parmaceutical 5ciences第14版
1990年 マッグ・パブリッシング・カンパニー(MackPubl ish
ing Co、)1426〜1441頁の「免疫感作物質(Immunizin
g Agents)Jという表題の第75章並びに、米国れた抗毒素、トキソイ
ド、ワクチンおよび生ワクチンを参照されたい。適当な細菌ワクチンとしては、
下記の疾患または状態、すなわち、コレラ、百日咳、ペスト、腸チフス、髄膜炎
、肺炎球菌性肺炎、Hインフルエンザ(inf 1uenzae)B型、らい、
淋疾、B群髄膜炎菌およびB群連鎖球菌属、グラム陰性敗血症、大腸菌(E、c
oli)敗血症および緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa
)に対する細菌ワクチンがある。適当なトキソイドとしては、ジフテリアトキソ
イド、ポツリスムトキソイドおよび破傷風トキソイドがある。適当なウィルスワ
クチンとしては、下記の疾患または状態、すなわち、灰白髄炎、麻疹風疹、黄熱
病、流行性耳下腺炎およびB型肝炎に対する生および不活化ウィルスワクチンが
ある。
適当な「多重抗原」としては、コンノート・ラボラトリーズ・インコーホレーテ
ッド(Connaught Laboratories、Inc、)スウイフト
ヴアター、PA 18370から入手可能であるようなジフテリアおよび破傷風
トキソイド、三重抗原であるジフテリア、百日咳および破傷風トキソイドがある
。様々な国々および免疫感作スケジュールで用いられた広範囲のウィルス株およ
び細胞基質は、(D、 O,ホワイト(Wh i t e)およびF、ツェナー
(Fenner)著、Medical Vi rolo y、(1986)第3
版、アカデミツク・プレス。インコーホレーテッド(Academic Pre
ssInc、)オルランド、Flaの4頁、283〜301頁27行)の「ウィ
ルス性疾患に対する免疫感作(Immunization againstvi
ral diseases)Jという表題の第10章の表10−6および10−
7それぞれに開示されている。
本明細書中で用いられる「と−緒に」という用語は、ワクチンの投与中または直
前若しくは直後の同時の夏L−4の投与を意味する。例えば、IL−4は、適当
なワクチンが投与される前後の10〜14日間投与することができる。通常、適
当なワクチンを投与する前に、哺乳動物のリンパ組織中で定常状態のI L−4
濃度を得るのに十分な時間IL−4を投与する。このような濃度は標準的な薬動
学測定法を用いることによって決定される。IL−4の投与は、ワクチンを投与
した後、ワクチン中に存在する免疫原が哺乳動物免疫系によって処理されている
時間中およびIL−4が一次免疫応答を促進させるのに十分な時間継続される。
ワクチンは、用いられるそれぞれの種に推奨された経路および強度で投与される
。
適当なIL−4はいずれも本発明において用いることができる。最近、IL−4
に相補的なりNAs (cDNA)が、多数の研究室、例えば、ヨコタら、Pr
oc、Natl、Acad、Sci、USA、(1986)旦旦巻:5894〜
589ε (ヒト) ;リー(Lee) ら、Proc、Natl、Acad。
Sci、USA、(1986)83巻:2061〜2065 (マウス);ノー
マ(Noma)ら、Nature (1986)旦1旦巻=640〜646(マ
ウス);およびジエンザイムーコーポレーション(GenzymeCorpor
ation)、ボストン、マサチューセッツ(ヒトおよびマウス)でクローン化
され且つ配列決定された。更に、非組換えIL−4が種々の培養物上澄みから精
製された。例えば、サンダーソン(Sanderson)ら、Proc、Nat
l、Acad、Set、USA、(1986)旦旦巻:437〜440(マウス
);グラブスタイン(Grabstein)ら、J、Exp。
Med、、(1985)工旦旦巻:1405〜1413 (マウス);オノ1う
(Ohara) ら、J、Immuno 1.、(1985)135巻=251
8〜2523 (マウスBSF−1);パトラ−(Butler)ら、二Imm
uno1..133巻: (1984)251〜255 (ヒトBCGF)。
およびファラー(Farrar)ら、J、Immunol、、(1983)13
1巻:1838〜1842 (マウスBCGF)。上記論文の開示はいずれも、
本発明において用いるのに適当なIL−4材料を得るためのDNAおよびアミノ
酸配列並びに方法についての内容に関する参考文献として本明細書中に包含され
る。
好ましくは、本発明において用いられるIL−4はヒh I L−4であり、最
も好ましくは、それはヨコタら、Proc、Nat 1.Acad、Sci、U
SA(1986)83巻+ 5894〜5898および、大腸菌において発現さ
せ且つそこから単離している1987年5月21日公開のPCT特許出願第87
102990号明細書(1987年7月29日出願の米国特許出願第079.6
66号明細書および1988年7月12日出願の米国特許出願第1.94.79
9号明細書)に記載された配列を有するヒト変種である。CHO細胞からのIL
−4の生産は、1989年7月28日出願の同一所有の米国特許出願第5N38
6.937号明細書に記載されている。大腸菌からのIL−4の生産は、198
9年8月31日出願の同一所有の米国特許出願第5N429.588号明細書に
記載されている。上記論文、PCT出願および米国特許出願の開示は参考文献と
して本明細書中に包含される。
本発明にしたがって投与される有効量のIL−4に関して本明細書中で用いられ
る「有効」という用語は、感染原因物質からの保護を増大させるのに十分な抗体
濃度の上昇を生じる一定量のIL−4を意味する。抗体濃度の正確な上昇はおそ
らくかなり小さいと考えられる。投与される有効量のIL−4は、典型的に、I
L−4、好ましくは、大腸菌またはCHO細胞から組換えによって生じたヒトI
L−4が0.25〜15マイクログラム/kg(体重)7日で投与するのが好ま
しい。更に好ましくは、哺乳動物にrhlL−4を0.25〜5マイクログラム
/kg(体重)7日で投与し、最も好ましくは、哺乳動物にh I L−4を0
゜25〜1マイクログラム/kg(体重)7日で投与する。
投与量、回数および期間は、特異的抗体力価、誘導される抗体のクラス、ワクチ
ン種類、更には患者の年齢、栄養等のような因子に応じて変化する。通常、■L
−4の投与は最初は毎日であり、そして患者の寿命の間周期的に継続することが
できる。投薬量および回数は、特異的抗体力価および抗体力価の増加に対するI
L−4の効果の強さを最初にスクリーニングする際に決定することができる。
投薬は、静脈内、点鼻、非経口、経口、皮下、筋肉内、局所、経皮または何等か
の他の許容しうる方法であることができる。IL−4は何種類もの慣用的な剤形
で投与することができる。非経口製剤としては、滅菌水剤または懸濁剤がある。
吸入投与は点鼻若しくは経口用噴霧剤の形でまたは吹入によることができる。局
所的剤形としては、クリーム剤、軟膏剤、ローション剤、経皮装置(例えば、慣
用的なレザバーまたはマトリックスパッチ型)等がある。
上記剤形によって考えられる薬剤組成物の製剤は、慣用的な薬学的に許容しうる
賦形剤および添加剤と一緒に慣用的な技法を用いて製造することができる。
現在、IN、−4は静脈内経路によって投与されるのが好ましい。投与される水
剤は凍結乾燥粉末を還元してよいし、更に、それらは保存剤、緩衝剤、分散剤等
を含んでいてよい。
好ましくは、IL−4を、最大濃度が10マイクログラム/ミリリツトル以下で
ある適当なpHおよび保存剤不含滅菌水の10ミリモルクエン酸緩衝液で還元し
且つ持続静脈内注入によってまたは静脈内注射によって投与する。持続注入に対
しては、日用量を規定食塩水5mlに加えることができ、その水剤を機械的ポン
プによってまたは重力によって注入する。
材料および方法:
下記の実験において用いたヒト組換えIL−4はCHO細胞由来であって、その
製造方法は1989年7月29日出願の米国特許出願第5N386.937号明
細書に記載されている。
東南アジアから入手された成熟した雄のジノモルガスモンキーを販売元、例えば
、ベーゼルトン(Hazelton)およびチャールズ・リバー・ラボラトリー
ズ(Charles River Laboratories)から購入した。
全部のサルを、使用前に最低90日間隔離した。
破傷風トキソイドおよび被験動物接種:本実験で用いた破傷風トキソイドワクチ
ンは、レダール・ラボラトリーズ(Lederle Laboratories
)、パール・リバー、NYIO成熟したジノモルガスモンキー15匹を、この研
究を開始する前に、霊長類サイトメガロウィルス(PCMV)に感染させた。そ
の時点で、全被験動物がPCM、Vの測定しうる抗体力価を示した。この内部調
節を行なう目的は、IL−4処置が抗体濃度に非特異的に影響を与えるかどうか
を試験することであった。本発明者は、PCMVワクチンを投与しなかったので
、IL−4がPCMVに対する抗体の増大を生じることを予期していなかった。
抗体反応を測定するのに用いられた標準的な方法はPCMVに関するラジオイム
ノアッセイおよび固相ラジオイムノアッセイであった(rHBVaxおよびソー
ク不活化ポリオウィルスワクチンに関するrln Fundamental I
mmunolo yJ、(1989)第2版(W、E、ポール(Paul)監修
)ラヴエン鴨プレス(Raven Press)N、Y、、N、Y、の315〜
356頁、ベルツオフアスキー(Berzofasky)、J、A、ら、「抗原
〜抗体相互作用および単クローン性抗体(Antigen−Anttbody
Inter−actions and Monoclonal Antibod
ies)Jを参照されたい)。
PCMVおよび破傷風トキソイド抗体の検定用の血液を得るための採血は、■L
、−4を投与する前の9週間は一週間に1回(図1の2〜7)および研究対象の
22週間は各週に2回(8〜30まで)行なった。−日2回の投与量でのrhl
L−4(5,0および20.0μg/Kg/日、B、1. D、 )およびプラ
シーボの静脈内投与を8週目の中間から12週目の中間に開始し、そして全25
日間継続した。破傷風トキソイドワクチン(破傷風トキソイドを5Lf単位含む
0゜5mL)を筋肉内注射によって15匹のサルそれぞれに対してrhIL−4
投与の第11日目に投与した。三つの群に関する破傷風抗体力価測定の結果(群
平均データ)を図2および表Iに示す。図2は、対照および20μg/Kg/日
群と比較して増大した5μg/Kg/日群の反応をグラフによって図示する。5
μg/Kg群の反応(図2および図4に示した)は、図2および図3に示した対
照群の反応と比較して統計的に有意であった。
表Iは、(1)破傷風トキソイドワクチン注射後の4〜6週間において、IL−
4を5μg/Kg与えられた群の抗体力価はプラシーボ対照群の場合よりも統計
的に高<;(2)ワクチン注射後の7〜9週間において、IL−4(5,0μg
/Kgおよび20μg/Kg)を与えられた双方の群の抗体力価はプラシーボ対
照群の場合よりも高かったことを示している。
−次破傷風ワクチンに対する抗体反応:ll549±30 2178±529
5333±697 3973±631(1)−μg/kg(被験動物体重)
(2)−値は全期間の平均抗体力価を示す;N−サル5匹/群(±=S、 E、
M、 )。
上記の実験の結果から、IL−4、好ましくはrhlL−4は、哺乳動物による
免疫応答が疾患を予防するのに十分に強力でないしまたは急速でない、ワクチン
に対する最初の暴露後の哺乳動物での免疫応答を促進するであろうと期待される
。
同様の結果が、細菌およびウィルスワクチン並びにトキソイドとのそれぞれの混
合物に対して予想されると考えられる。
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(81)指定国 EP(AT、BE、CH,DE。
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、BJ、CF、CG、CI、CM、GA、GN、ML、MR,SN、TD、TG
)、AU、 BB、 BG、 BR,CA、 C3,FI、 HU、JP。
KP、 KR,LK、 MG、 MW、 No、 PL、 RO,SD、5U
(72)発明者 コックス、スチュアート・エイアメリカ合衆国ニューヨ−シー
州07204゜ロセル・パーク、ベンダー・アベニュー(72)発明者 ヘイア
ー、マイケル・ディーアメリカ合衆国ニューヨーク州10021.ニューヨーク
、イースト・シックスティサード・ストリート 430.ナンバー12エヌ(7
2)発明者 シュワルツ、ジェロームアメリカ合衆国ニューヨーク州10028
.ニューヨーク、イースト・エイティセヴンス・ストリート 500 エイ
Claims (10)
- 1.哺乳動物に対して有効量のIL−4をワクチンと一緒に投与することによっ て該ワクチン中に存在する免疫原に対する該哺乳動物の一次免疫応答を促進する ための薬剤の製造に対するIL−4の使用。
- 2.ワクチン中に存在する免疫原に対する哺乳動物の一次免疫応答を促進する薬 剤組成物であって、このような促進に有効な一定量のIL−4および薬学的に許 容しうる担体を含む上記組成物。
- 3.哺乳動物に対して有効量のIL−4をワクチンと一緒に投与することを含む 、該ワクチン中に存在する免疫原に対する該哺乳動物の一次免疫応答を促進する 方法。
- 4.IL−4を前記の哺乳動物に対して前記のワクチンと同時に投与する請求項 1〜3のいずれか1項に記載の使用または薬剤組成物または方法。
- 5.IL−4を非経口によって投与する請求項1〜4のいずれか1項に記載の使 用または薬剤組成物または方法。
- 6.ヒトIL−4、好ましくは、大腸菌由来の組換えヒトIL−4を投与する請 求項1〜5のいずれか1項に記載の使用または薬剤組成物または方法。
- 7.投与されるIL−4の量が0.25〜15マイクログラム/キログラム(体 重)/日の範囲である請求項1〜6のいずれか1項に記載の使用または薬剤組成 物または方法。
- 8.ワクチンがウイルスワクチン若しくは細菌ワクチンまたはトキソイドワクチ ンである請求項1〜7のいずれか1項に記載の使用または薬剤組成物または方法 。
- 9.トキソイドワクチンが破傷風トキソイドワクチンである請求項1〜8のいず れか1項に記載の使用または薬剤組成物または方法。
- 10.(1)IL−4の薬剤組成物およびそれに対する薬学的に許容しうる担体 の容器並びに(2)ワクチンの薬剤組成物およびその薬学的に許容しうる担体の 容器を含む、ワクチン中に存在する免疫原に対する哺乳動物の一次免疫応答を促 進するためのキット。
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