JP2002524036A - 抗血管形成プラスミドおよび送達システムならびにその作製および使用方法 - Google Patents

抗血管形成プラスミドおよび送達システムならびにその作製および使用方法

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Abstract

(57)【要約】 抗血管形成プラスミドを動物の体内へ送達することによって、腫瘍活性を低下させる。 【解決手段】本発明は遺伝子送達及び遺伝子治療に関し、動物における抗血管形成因子を発現させるための新規な核酸構成体、発現のための核酸構成体と合体させて送達するための調合物、およびそのような構成体および調合物の調製および使用方法を提供する。特に、この発明は治療用抗血管形成コード化核酸を細胞に送達して腫瘍活性を調節するためのプラスミド構成体、それらの構成体の使用方法(サイトカイン、好ましくは、IL−12など、他の薬剤との併合治療を含む)、およびそのような構成体の調製方法に関する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、遺伝子送達および遺伝子治療に関し、哺乳動物において抗血管形成
遺伝子産物を発現させるための新規な核酸コンストラクト、発現させるための核
酸コンストラクトが処方された送達用処方物、ならびにそのようなコンストラク
トおよび処方物の調製方法および使用方法を提供する。
【0002】
【発明の背景】
本発明の背景についての以下の説明は、読者が本発明を理解することを助ける
ために単に提供されるだけであり、本発明の先行技術を記載または構成すること
を認めるものではない。
【0003】 腫瘍を有する宿主において、効果的な免疫応答がないことは、腫瘍の弱い抗原
性または腫瘍の免疫抑制的な環境のためである。免疫療法は、腫瘍−宿主の相互
作用を腫瘍に特異的な抗原の導入によって強化することであり、あるいは局所的
なサイトカイン発現によって免疫機能を追加することである。IL−2、IFN
−αおよびIL−12のようないくつかのサイトカイン遺伝子医薬品が開発され
ている。ポリマー系送達システムに処方された、IFN−α、IL−2またはI
L−12をコード化する核酸を直接腫瘍内注射することによって、腫瘍を有する
マウスは、ネズミの同系腫瘍モデルにおける腫瘍成長の抑制をもたらす免疫応答
を発現させている。別の方法である抗血管形成遺伝子療法が、免疫原性腫瘍およ
び非免疫原性腫瘍の両方に対する治療方法として認識されている。
【0004】 腫瘍は、血管を介して酸素および養分を獲得する。血管の生成すなわち血管形
成は、腫瘍の成長および転移に必要である。さらに、腫瘍における微小血管密度
は、腫瘍の成長、転移の危険性、腫瘍の再発または死と明確な関係を示している
(Folkman,J.、J.Natl.Cancer Inst.、82:4
〜6(1990);Folkman,J.、J.Nat.Med.、1:27〜
31(1995))。腫瘍の血管形成の開始は、VEGFおよびbFGFなどの
血管形成因子のアップレギュレーションによって、あるいはエンドスタチン、ア
ンギオスタチンおよびトロンボスポンジン−1などの抗血管形成因子のダウンレ
ギュレーションによって開始され得る(Hanahan,D.&Folkman
,J.、Cell、86:353〜64(1996))。従って、血管形成イン
ヒビタを再構成することにより、癌治療の一応の対策が得られる(Hori,A
.、Cancer Res.、51:6180〜4(1991);Kim,K.
J.Nature、362:841〜4(1993);O’Reilly,M.
S.他、Cell、79:315〜28(1994);O’Reilly,M.
S.他、Cell、88:277〜85(1997);Clapp,C.他、E
ndocrinology、133:1292〜9(1993);Gupta,
S.K.他、Proc.Natl.Acad.USA、92:7799〜780
3(1995))。
【0005】 アンギオスタチンおよびエンドスタチンは、血管形成インヒビタであるタンパ
ク質の拡大しつつあるファミリー(expanding family)の2つの構成成分である。
アンギオスタチンは、成熟型プラスミノーゲンの内部タンパク質分解フラグメン
トである。これは、クリングルドメイン(残基98〜440)として知られてい
る三重環のジスルフィド結合した構造を4つ含有する。3個のクリングルドメイ
ンの形態(残基98〜333)は、生体外(Cao他、The Journal
of Biological Chemistry、271:29461〜2
9467(1996))および生体内(Griscelli他、Proc.Na
tl.Acad.Sci.USA、95:6367〜6372(1998))に
おいてより強力であることが明らかにされている。エンドスタチンは、コラーゲ
ン18aのC末端のタンパク質分解フラグメントである。その構造は、内皮細胞
(EC)表面の接着因子分子であるE−セレクチンの構造と類似している(Ho
henester,E.他、EMBO J.、17:1656〜64(1998
))。
【0006】 アンギオスタチンおよびエンドスタチンはともに、生体外で内皮細胞(EC)
の分化を抑制し、生体内で血管形成を抑制し得る。さらに、組換えタンパク質は
、大用量で注射されたときに、腫瘍の成長および転移をマウスモデルにおいて抑
制することが明らかにされている。最近、アンギオスタチンおよびエンドスタチ
ンの組合せは、腫瘍の成長および転移の抑制における相乗作用を有していること
が明らかにされている(Bachelot,T.他、AARCの抄録、第39巻
、1998年3月)。抗血管形成療法は、ネズミの腫瘍モデルでの放射線療法に
おける相乗作用を示し得ることもまた明らかにされている(Mauceri他、
Nature、394:287(1998))。
【0007】 抗血管形成療法は、腫瘍細胞ではなく、ECを標的とする。ECは、全身的に
送達された薬物に対してより大きな受容性を有し、従って、抗血管形成療法は、
散在性癌の処置において特に有用である。さらに、ECは形質転換されず、癌の
実験モデルの抗血管形成療法は後天的な薬物耐性をもたらさない。抗血管形成療
法には生体内における治療的レベルの長期間の維持が必要とされるので、組換え
タンパク質の連続的な送達は費用がかかり、扱いにくい。
【0008】
【発明の概要】
本発明は、遺伝子送達および遺伝子治療に関し、抗血管形成コード化配列を生
物、好ましくは哺乳動物、において発現させるための新規な核酸コンストラクト
、発現させるための核酸コンストラクトが処方された送達用処方物、ならびにそ
のようなコンストラクトおよび組成物の調製方法および使用方法を提供する。特
に、本発明は、腫瘍活性を調節するために、治療遺伝子を細胞に送達するための
プラスミドコンストラクトに関する。本発明はまた、そのようなコンストラクト
の使用方法(放射線療法などの他の処置方法またはサイトカイン、好ましくは、
IL−12、などの薬剤との混合療法を含む)、ならびにそのようなコンストラ
クトの調製方法に関する。本明細書中に示されている薬学的に受容可能で費用的
に有効な高効率の送達システムにより、従来技術に対して予期されない改善が示
される。
【0009】 プラスミドDNA(pDNA)をヌクレアーゼから保護し、かつ注射された組
織におけるpDNAの分散および保持を制御することによってタンパク質発現を
増大させる相互作用的同義遺伝子送達システムを利用する遺伝子治療法が用いら
れている。このような同義相互作用非縮合(polymeric interactive non-condens
ing)(PINC)システムにより、未処方のプラスミドを生理食塩水において送
達することと比較して、組織からのより大きな量の遺伝子発現が日常的に得られ
る。PVPとの複合体として処方された、ネズミのIFNα4またはIL−12
をコード化するプラスミド発現システムにより、抗腫瘍の免疫応答が、皮下のネ
ズミ腫瘍に直接注射した後でもたらされ得る。ヒトのインスリン様成長因子−1
(hIGF−I)をコード化し、PINC複合体として処方されたプラスミドを
使用することによって、生物学的に活性なヒトIGF−Iの長期間の生成が筋肉
内注射の後の生体内において示されている。筋肉内送達された遺伝子により、循
環系における治療生成物の多くて持続的な発現が達成され得るので、筋肉内送達
癌遺伝子医薬品は、遺伝子治療の大きな限界である散在性疾患の処置において使
用することできると考えられる。
【0010】 これに代えて、腫瘍転移を有する特定の臓器(例えば、肺)へ治療遺伝子を投
与することは、満たせない臨床的要求に対してより適し得る。遺伝子的欠陥の処
置のための肺への遺伝子送達が、実験的モデルならびに臨床試験で探究されてい
る。N−[1−(2−3−ジオレイルオキシ)プロピル]−N,N,N−塩化ト
リメチルアンモニウム(DOTMA)/コレステロール/プラスミドの3:1の
正荷電複合体を使用することによる、導入遺伝子の増強された肺発現が気管内投
与または静脈内注射の後で明らかにされた。
【0011】 脂質/DNAの尾静脈注射によって、血清における検出可能なレベルのヒト成
長ホルモン(hGH)、血漿における検出可能なレベルのヒト第IX因子(hF
IX)、ならびに肺および肝臓における検出可能なレベルのクロラムフェニコー
ルアセチルトランスフェラーゼ(chloramphenicol acetyltransferase) (CAT
)が、カチオン性脂質対共脂質の比が4:1mol/molである400nmの
押出リポソームから調製された正荷電の脂質/プラスミド複合体で認められた。
正荷電のプラスミド/カチオン性脂質複合体の肺気道への投与によって、Th1
細胞表現型に類似するサイトカインパターンが誘導されるが、導入遺伝子の発現
がない場合でさえも、IL−12プラスミド/脂質複合体を投与した後における
ネズミの肺におけるIL−12の導入遺伝子発現により、同系のBALB/cマ
ウスにおけるRenca腫瘍の肺転移物の成長が抑制される。
【0012】 抗血管形成因子を発現させるための腫瘍EC特異的プロモーターの使用をここ
で説明する。増殖しているECに特異的なプロモーターを選択するために少なく
とも2つの方法が使用された。1つは、腫瘍ECで特異的に発現している遺伝子
、例えばflk−1およびavb3のインテグリン、のプロモーターをクローニ
ングすることである。もう1つは、エンドセリン−1エンハンサーのようなEC
に特異的なエンハンサーおよびサイクリンAのような細胞周期特異的プロモータ
ーのキメラなプロモーターをつくることである。
【0013】 本発明は、プロトタイプの抗血管形成遺伝子とエンドスタチンおよびアンギオ
スタチンを使用することによって、抗血管形成遺伝子療法により、固形腫瘍の成
長を腫瘍内注射または筋肉内注射のいずれかによって抑制されることを明らかに
した。抗血管形成遺伝子療法によりまた、処方された抗血管形成遺伝子の筋肉内
送達または静脈内送達の後に肺転移腫瘍が抑制される。
【0014】 従って、第1の側面において、本発明は、組織特異的エレメントおよび抗血管
形成コード化配列を有するプラスミドを特徴とする。好ましくは、組織特異的エ
レメントは、内皮細胞に特異的であり、かつ抗血管形成コード化配列に転写的に
連結されている。下記に詳しく説明するように、プラスミドは、1つまたは複数
のサイトメガロウイルスプロモーター配列などの転写制御配列を必要に応じて含
むことができる。
【0015】 “組織特異的エレメント”は、ET−1、flk−1、アルファ−V、ベータ
−3、ICAM−2、cycA、E2F1およびcdc6からなる群から選択さ
れることが好ましいプロモーターを含むことができ、あるいはCMV、4コピー
のET−1、および7コピーのET−1からなる群から選択されることが好まし
いエンハンサーを含むことができる。EC組織特異的プロモーターの例を以下で
詳しく説明する。
【0016】 組織特異的エレメントは、好ましくは、抗血管形成コード化配列の発現が、関
係する組織または細胞において、好ましくは、優勢的(50%を超える)レベル
、ほぼ全面的(約90%以上)レベル、あるいは全面的(約100%)レベルに
なるまで増強されるような方法で、抗血管形成コード化配列と結合または連結さ
れる。例えば、発現を約2倍増強させることができる。
【0017】 ここで使用されている用語“プラスミド”は、遺伝物質(すなわち、核酸)で
構成されたコンストラクトをいう。これは、挿入されているコード化配列が真核
生物細胞に転写され得るように配置された遺伝子エレメントを含み、また、プラ
スミドはウイルス核酸に由来する配列を含むことができるが、そのようなウイル
ス配列は、ウイルス粒子へのプラスミドの取り込みを引き起こさず、従って、プ
ラスミドは非ウイルス性ベクターである。好ましくは、プラスミドは、閉環した
環状DNA分子である。
【0018】 “サイトメガロウイルスプロモーター”は、転写プロモーターおよび上流のエ
ンハンサー配列として真核生物細胞において機能し得るサイトメガロウイルス由
来の1つまたは複数の配列をいう。エンハンサー配列は、転写を、関連するプロ
モーターから、より高頻度で生じさせる。
【0019】 これに関連して、“転写的に連結された”とは、転写に適したシステムにおい
て、転写が制御配列(複数を含む)の指揮下で開始され、そのような制御配列(
複数を含む)と転写的に連結されている配列によって進行することを意味する。
得られた転写物には、得られる翻訳生成物を変化させるような変異が生じないの
が好ましい。
【0020】 “コード化領域”または“コード化配列”の用語は、正常な塩基対形成とコド
ン使用の関係に従って、発現が所望される特定の遺伝子生成物をコード化する核
酸配列をいう。従って、コード化配列は、適正な長さの転写物が生成され、機能
的な所望の生成物を生成するのに適切な読み枠での翻訳をもたらすような関係で
転写制御配列(制御エレメントならびに翻訳開始コドンおよび翻訳停止コドンを
含み得る)に対して設置しなければならない。
【0021】 好ましい実施形態において、“抗血管形成コード化配列”は、エンドスタチン
、アンギオスタチン、トロンボスポンジン−1、p53、IL−12、IFN−
α、短縮型組織因子、インテグリンαvβ3ブロッキング因子、VHL遺伝子生
成物、細胞周期依存性キナーゼインヒビタ、VEGFr、bFGFrおよびbF
GF結合タンパク質からなる群から選択される生成物をコード化し、好ましくは
、(プラスミドを収容する生物、好ましくは、ヒト、に関して)最適なコドン使
用、または(プラスミドを収容する生物、好ましくは、ヒト、に関して)準最適
なコドン使用を有する合成された配列であり、あるいはここで記載されているプ
ラスミドのいずれか、より好ましくは、プラスミドpES1281、pIP13
16、pAS1095またはpAS1096、のヌクレオチド配列を有する。
【0022】 抗血管形成コード化配列は、関係する生物における血管形成を、好ましくは著
しい程度(例えば、治療効果が得られる程度)に低下させるか、または生体外ア
ッセイで血管形成を低下させる生成物をコード化する。
【0023】 本発明のプラスミドにおいて使用するに好適なコード化領域の1つの具体的な
例は、抗血管形成因子をコード化する天然の配列である。従って、好ましい実施
形態において、コード化領域は、そのような抗血管形成因子をコード化する天然
のヌクレオチド配列と同じヌクレオチド配列を有する。しかし、合成されたコー
ド化配列である抗血管形成コード化配列を有することが好ましい場合がある。好
ましい実施形態において、抗血管形成コード化配列は、最適なコドン使用または
準最適なコドン使用を利用して合成された配列である。
【0024】 従って、“ヒト抗血管形成因子をコード化する配列”または“ヒト抗血管形成
コード化配列”は、正常な塩基対形成および翻訳コドン使用の関係に基づいて、
ヒト抗血管形成因子のアミノ酸配列をコード化する核酸配列である。コード化配
列は、天然のヒト抗血管形成因子の正確に完全なアミノ酸配列をコード化するこ
とが好ましいが、これは必須ではない。コード化されたポリペプチドは、そのポ
リペプチドが抗血管形成活性を保持している限り、好ましくは、そのポリペプチ
ドが、天然のヒト抗血管形成因子の、少なくとも50%、75%、90%または
97%の活性である限り、より好ましくは、天然のヒト抗血管形成因子と完全に
同じ活性である限り、天然のヒト抗血管形成因子と異なっていてもよい。つまり
、抗血管形成コード化配列によってコード化されたポリペプチドは、天然のヒト
抗血管形成因子と少し、好ましくは、15%未満、10%未満、5%未満または
1%未満の変化で異なっていても良い。このような変化は、1つまたは複数のア
ミノ酸の欠失、付加または置換などの1つまたは複数の種々のタイプのものであ
り得る。
【0025】 用語“転写制御配列”は、転写的に連結されたコード化領域の転写速度を制御
する配列をいう。従って、この用語には、プロモーター、オペレーターおよびエ
ンハンサーが含み得る。特定の転写ユニットの場合、転写制御配列には、少なく
ともプロモーター配列が含まれる。
【0026】 プラスミドはまた、好ましい実施形態において、好ましくは、ヒトの成長ホル
モン遺伝子から得られる成長ホルモンの3’非翻訳領域を含むことができる。
【0027】 “成長ホルモンの3’非翻訳領域”は、実体的なポリペプチドをコード化する
領域の下流(すなわち、3’側)に位置する配列であって、成長ホルモン遺伝子
、好ましくは、ヒトの成長ホルモン遺伝子、に由来する天然の3’UTR/ポリ
(a)シグナルの少なくとも一部を含む配列である。この領域は、一般には転写
されるが、翻訳されない。真核生物細胞における発現のためには、ポリAテール
(poly-A-tail)の付加をシグナルする配列を含むことが一般には好ましい。他
の合成された遺伝子エレメントの場合、合成された3’UTR/ポリ(A)シグ
ナルは、天然に生じるUTRエレメントと異なる配列を有する。この配列は、例
えば、ALU反復配列を欠失させることによって改変することができる。そのよ
うなALU反復配列の欠失は、トランスフェクションされた細胞における発現カ
セットとゲノム物質との相同的組換えの確率を低下させるように作用する。
【0028】 プラスミドは、好ましくは、コード化配列の発現に関して適切な関係にあるプ
ロモーター、TATAボックス、Capサイト、ならびに第1のイントロンおよ
びイントロン/エキソン境界を含む。プラスミドはまた、プロモーターとコード
化配列との間に挿入された5’mRNAリーダー配列、および/またはニワトリ
の骨格性α−アクチン遺伝子から得られるイントロン/5’UTRを含むことが
できる。また、プラスミドは、ここに記載されているプラスミドのいずれかのプ
ラスミドのヌクレオチド配列と同じヌクレオチド配列を有することができる。
【0029】 プラスミドはまた、(a)第1の5‘非翻訳領域と転写的に連結された第1の
転写制御配列、第1のイントロン、第1のコード化配列、および第1の3’非翻
訳領域/ポリ(A)シグナルを有する第1の転写ユニットであって、第1のイン
トロンが制御配列と第1のコード化配列との間に存在する第1の転写ユニット;
および(b)第2の5‘非翻訳領域と転写的に連結された第2の転写制御配列、
第2のイントロン、第2のコード化配列、および第2の3’非翻訳領域/ポリ(
A)シグナルを有する第2の転写ユニットであって、第2のイントロンが制御配
列と第2のコード化配列との間に存在する第2の転写ユニットを含有することが
でき、ここで第1および第2のコード化配列は、任意の2つの異なる抗血管形成
因子、好ましくは、アンギオスタチンおよびエンドスタチンをコード化する配列
を含有するが、IP−10およびエンドスタチン、またはIP−10およびTS
Pfなどの他の組合せもまた可能である。
【0030】 本発明はまた、組織特異的エレメントおよび抗血管形成コード化配列を用いた
プラスミドおよび関連生成物ならびに方法を提供し、この場合、抗血管形成コー
ド化配列は、融合またはハイブリッドのペプチドまたはタンパク質をコード化す
る。この融合またはハイブリッドの因子は、例えば、アンギオスタチンおよびエ
ンドスタチンの融合物であり得る。融合物の各部分は、好ましくは、それ自身で
抗血管形成性であり、融合物またはハイブリッド物の一部として提供された場合
、高い抗血管形成作用を有している。
【0031】 “転写ユニット”または“発現カセット”の用語は、転写の開始および停止を
指揮する配列エレメントとともに、少なくとも1つのコード化配列を含有するヌ
クレオチド配列をいう。しかし、転写ユニットは、転写後または翻訳後のプロセ
スに関与する配列を含み得るさらなる配列を含むことができる。好ましい実施形
態において、第1の転写制御配列または第2の転写制御配列は、1つまたは複数
のサイトメガロウイルスプロモーター配列を含有する。第1および第2の転写制
御配列は同じであってもよく、異なっていてもよい。
【0032】 “5‘非翻訳領域”または“5‘UTR”は、プロモーター領域の3’、に位
置し、その下流にあるコード化領域の5’に位置する配列をいう。従って、その
ような配列は転写されるが、翻訳開始コドンの上流に存在し、従って、ポリペプ
チド生成物の部分には翻訳されない。
【0033】 ここで記載するプラスミドの場合、1つまたは複数のプロモーター、5‘非翻
訳領域(5‘UTR)、3’UTR/ポリ(A)シグナル、およびイントロンは
合成された配列であり得る。これに関連して、用語“合成”は、配列が、そのよ
うなタイプの天然に生じる遺伝子エレメントの配列によって直接提供されず、む
しろ、人為的に作製された配列である(すなわち、分子生物学的方法により人に
よってつくられる)ことを意味する。そのような合成された配列の1つまたは複
数の部分は、天然に生じる配列と同じであり得るが、特定の遺伝子エレメントの
配列全体は、そのようなタイプの天然に生じる遺伝子エレメントとは異なる。そ
のような合成された遺伝子エレメントの使用により、そのエレメントの機能的特
性を、所望する機能のために適切に設計することができる。
【0034】 従って、“合成イントロン”は、天然に生じるイントロン配列ではなく、正常
な転写後プロセスのときにRNA転写物から除かれる配列をいう。そのようなイ
ントロンは、様々な異なる特性を有するように設計することができ、特に、その
ようなイントロンは、所望する強度のスプライシング部位を有するように設計す
ることができる。
【0035】 好ましい実施形態において、第1および第2のコード化領域は、5‘から3“
の方向での、アンギオスタチン、それに続くエンドスタチンのコード化領域であ
る。
【0036】 ”アンギオスタチンのコード化配列“は、正常な塩基対形成および翻訳コドン
使用の関係に基づいて、上記に記載されているヒトアンギオスタチンをコード化
する核酸配列である。エンドスタチンのコード化配列も同様に定義される。
【0037】 好ましい実施形態において、アンギオスタチンのコード化配列は、エンドスタ
チンのコード化配列の5‘に存在する。当業者は、2よりも多くの抗血管形成コ
ード化配列が用いられた場合、その抗血管形成コード化配列のすべてが単一の転
写ユニットに存在し得ること、あるいはすべてが別個の転写ユニットに存在し得
ること、あるいは(コード化配列が3つの場合)、任意の2つのコード化配列が
1つの転写ユニットに存在し、残りのコード化配列が別の転写ユニットに存在し
得ることが理解されるであろう。
【0038】 プラスミドはまた、可変的スプライシングを有するイントロン、第1のコード
化配列、および第2のコード化配列を含有することができ、この場合、第1およ
び第2のコード化配列は、任意の2つの異なる抗血管形成因子、好ましくは、ア
ンギオスタチンおよびエンドスタチン、をコード化する配列を含む。
【0039】 好ましい実施形態において、プラスミドはまた、(a)第1のコード化配列お
よび第2のコード化配列と転写的に連結された転写制御配列と、(b)5’非翻
訳領域と、(c)第1のコード化配列の5’、に存在するイントロンと、(d)
第1のコード化配列の3‘に存在し、かつ第2のコード化配列の5’に存在する
選択的スプライシングサイトと、(e)3‘非翻訳領域/ポリ(A)シグナルと
を有する。転写制御配列は、好ましくは、サイトメガロウイルスプロモーター配
列を含む。
【0040】 好ましい実施形態において、プラスミドはまた、(a)第1のコード化配列、
IRES配列、第2のコード化配列、および3‘非翻訳領域/ポリ(A)シグナ
ルと転写的に連結された転写制御配列であって、IRES配列が第1のコード化
配列と第2のコード化配列との間に存在する転写制御配列と、(b)プロモータ
ーと第1のコード化配列との間に存在するイントロンとを有し、第1および第2
のコード化配列は、任意の2つの抗血管形成因子、好ましくは、アンギオスタチ
ンおよびエンドスタチン、をコード化する配列を含む。転写制御配列は、好まし
くは、サイトメガロウイルスプロモーター配列を含み、IRES配列は、好まし
くは、脳心筋炎ウイルス(encephalomyocarditis virus)から得られる。
【0041】 遺伝子発現のためにコード化配列が送達される場合、核酸配列に加えて、1つ
または複数の他の成分を含む送達組成物または送達システムを提供することは一
般に有用である。そのような組成物は、例えば、それ自身の免疫刺激作用を有す
る非DNA成分などによって、DNAの完全性を維持すること、および/または
DNAの細胞取り込みを増強すること、および/または免疫原性増強剤として作
用することを助けることができる。
【0042】 従って、別の局面において、本発明は、上記に記載したプラスミドと保護的な
相互作用性の非凝縮性化合物(PINC)とを含有する組成物を特徴とする。
【0043】 PINCは、哺乳動物細胞への核酸分子の送達を生体内で増強する。好ましく
は、核酸分子は、細胞内で発現させられる遺伝子生成物のコード化配列を含む。
多くの場合、その適切な遺伝子生成物はポリペプチドまたはタンパク質である。
好ましくは、PINCは、PINCがゲルを形成しないような条件、またはゲル
形態が約30℃〜40℃での投与時に存在しないような条件のもとで使用される
。従って、このような組成物において、PINCは30%(w/v)以下の濃度
で存在する。或る好ましい実施形態において、PINC濃度はさらに低く、例え
ば、20%以下、10%以下、5%以下または1%以下である。従って、このよ
うな組成物は、例えば、植物プロトプラストのエチレングリコール媒介トランス
フェクションの際、あるいは薬物送達または核酸送達するためのゲル形成の際の
ように化合物がより大きな濃度で使用されるところの、このような化合物または
類似する化合物の使用とは化合物の濃度および機能的作用が異なる。一般に、P
INCは、それらがPINCとして使用される条件でゲル形態ではないが、その
ような化合物には、特定の条件のもとでゲルを形成し得るものがある。
【0044】 本発明の化合物および組成物に関連して、“保護する”または“保護的な”の
用語は、核酸の分解速度が特定の環境で低下するような、このような化合物と核
酸との相互作用の効果である。そのような分解は、特にヌクレアーゼの酵素的作
用を含む様々な異なる要因のためであり得る。保護的な作用は、種々の方法で、
例えば、ヌクレアーゼ分子の排除によって、あるいは水の排除によって提供され
得る。
【0045】 核酸を保護し、かつ/または核酸の生物利用性を延ばすいくつかの化合物はま
た、ファンデルワールス力、イオン−双極子相互作用、イオン誘導双極子相互作
用、水素結合またはイオン結合などの分子間力および/または原子価結合によっ
て核酸と相互作用または会合し得る。これらの相互作用は下記の機能をもたらし
得る:(1)遮蔽によるヌクレアーゼからの核酸の立体選択的な保護;(2)“
相乗りエンドサイトーシス”による核酸の容易な細胞取り込み。相乗りエンドサ
イトーシスは、エンドサイトーシスによって取り込まれ得るキャリアと複合体を
形成した薬物または他の物質の細胞取り込みである。CV UgleaおよびC
Dumitriu−Medvichi、合成オリゴマーの医学的適用、Pol ymeric Biomaterials、 Severian Dumitri
u編、Marcel Dekker,Inc.、1993年を参照のためにここ
に援用する。
【0046】 記載された所望の効果を達成するためには、核酸を保護し、かつ/または核酸
の生物利用性を延ばす化合物が両親媒性を有すること、すなわち、親水性領域お
よび疎水性領域の両方を有することが望ましい。しかし、これは必須ではない。
化合物の親水性領域は、核酸の主としてイオン性で親水性の領域と会合すること
ができ、一方、化合物の疎水性領域は、核酸の拡散を遅らせて、ヌクレアーゼか
ら核酸を保護するように作用し得る。
【0047】 さらに、疎水性領域は細胞膜と特異的に相互作用し、これにより、化合物のエ
ンドサイトーシス、従って同様に、化合物と会合した核酸のエンドサイトーシス
を容易にし得る。このプロセスにより、核酸の細胞周辺濃度が上昇し得る。
【0048】 両親媒性を有し得る薬剤であって、薬学的に受容可能であると一般に見なされ
ている薬剤を下記に示す:ポリビニルピロリドン;ポリビニルアルコール;ポリ
酢酸ビニル;プロピレングリコール;ポリエチレングリコール;ポロキサマー(
プルロニクス(Pluronics));ポロキサミン(テトロニクス(Tetronics));エチ
レン酢酸ビニル;メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキ
シプロピルメチルセルロース;ヘテロ多糖類(ペクチン類);キトサン類;ホス
ファチジルコリン類(レシチン類);ミグリオール;ポリ乳酸;ポリヒドロキシ
酪酸;キサンタンゴム。同様に、ポリエチレングリコール−ポリ乳酸(PEG−
PLA)、ポリエチレングリコール−ポリヒドロキシ酪酸(PEG−PHB)、
ポリビニルピロリドン−ポリビニルアルコール(PVP−PVA)などのコポリ
マー系、ならびにN−ビニルプリン(またはN−ビニルピリミジン)誘導体およ
びN−ビニルピロリドンのコポリマーなどの誘導体化コポリマーが有る。しかし
、上記化合物のすべては必ずしも、下記に記載されるような保護的な相互作用性
の非凝縮性化合物ではない。
【0049】 このような組成物に対する保護的な相互作用性の非凝縮性化合物に関連して、
用語“非凝縮性”は、会合した核酸が、組成物において使用されている濃度での
PINCとの相互作用により凝縮または崩壊しないことを意味する。従って、P
INCは、タイプおよび/または使用濃度において、そのような凝縮性ポリマー
とは異なる。汎用される凝縮性ポリマーの例には、ポリリシンおよびカスケード
ポリマー(球状ポリカチオン)が含まれる。
【0050】 さらに、そのような化合物および会合した核酸分子と関連して、用語“送達を
増強する”は、少なくとも、PINCおよび核酸の量が最適化されている条件に
おいて、核酸が生理食塩水で送達される場合よりも大きな生物学的効果が得られ
ることを意味する。従って、核酸によってコード化された遺伝子生成物の発現が
所望される場合、PINC:核酸の組成物で得られる発現レベルは、特定のPI
NC/コード化配列の組合せについての適切な方法による送達に関して、生理食
塩水における同じ量の核酸で得られる発現よりも大きい。
【0051】 上記組成物の好ましい実施形態において、PINCは、ポリビニルピロリドン
(PVP)、ポリビニルアルコール(PVA)、PVP−PVAコポリマー、N
−メチル−2−ピロリドン(NM2P)、エチレングリコールまたはプロピレン
グリコールである。ポロキサマー(プルロニクス)が使用される組成物の場合、
核酸は、好ましくは、ウイルスベクターではない。すなわち、核酸は非ウイルス
ベクターである。
【0052】 他の好ましい実施形態において、PINCは、標的化リガンドと結合する。そ
のような標的化リガンドは様々な異なるタイプであり得る。そのような標的化リ
ガンドには、ガラクトシル残基、フコサル(fucosal)残基、マンノシル
残基、カルンチチン(carntitine)誘導体、モノクローナル抗体、ポ
リクローナル抗体、ペプチドリガンド、およびDNA結合タンパク質が含まれる
が、これらに限定されない。これらの標的化リガンドは、抗原提示細胞、肝細胞
、筋細胞、上皮細胞、内皮細胞および癌細胞などの細胞に存在するレセプターと
結合し得る。
【0053】 標的化リガンドおよびPINCの会合に関連して、用語“と結合する”は、物
理的な会合が熱力学的に有利であるように、それらの一部が互いに相互作用を有
することを意味する。このことは、少なくとも、その会合に関する自由エネルギ
ーファンクションが局所的に最小であることを表している。そのような相互作用
には、共有結合、または非共有結合的相互作用、例えば、イオン結合、水素結合
、ファンデルワールス相互作用、疎水性相互作用、およびこれらの相互作用の組
合せを含みう得る。
【0054】 標的化リガンドは様々なタイプであり得るが、1つの実施形態において、リガ
ンドは抗体である。モノクローナル抗体およびポリクローナル抗体の両方を用い
ることができる。
【0055】 核酸はまた、様々な形態で存在し得る。好ましくは、核酸は、物理的形態を変
化させる化合物(1つまたは複数)と会合しないが、他の実施形態においては、
核酸は(凝縮性ポリマーなどにより)凝縮し、カチオン性脂質と処方され、ペプ
チドと処方され、あるいはカチオン性ポリマーと処方される。
【0056】 好ましい実施形態において、保護的な相互作用を成し得る非凝縮性化合物はポ
リビニルピロリドンであり、かつ/またはプラスミドは、0.5%〜50%の間
のPVPを有する溶液中に、より好ましくは約5%のPVPを有する溶液中に存
在する。DNAは、好ましくは少なくとも約80%がスーパーコイル状であり、
より好ましくは少なくとも約90%がスーパーコイル状であり、最も好ましくは
少なくとも約95%がスーパーコイル状である。
【0057】 別の側面において、本発明は、保護的な相互作用を成し得る非凝縮性化合物と
、抗血管形成コード化配列を含有するプラスミドとを含有する組成物を特徴とす
る。
【0058】 さらに別の側面において、本発明は、本発明のプラスミド(または、抗血管形
成コード化配列を含有するプラスミド)およびカチオン性脂質を、好ましくは、
中性の共脂質とともに含有する組成物を特徴とする。
【0059】 好ましくは、カチオン性脂質はDOTMAであり、中性の共脂質はコレステロ
ール(chol)である。DOTMAは1,2−ジ−O−オクタデセニル−3−
トリメチルアンモニウムプロパンであり、これは参照のためにここに援用するE
ppstein他の米国特許第4,897,355号、1990年1月30日発
行、において記載されまた論じられている。しかし、他の脂質および脂質の組合
せを他の実施形態において使用することができる。様々なそのような脂質が、G
ao&Huang、1995、Gene Therapy、2:710〜722
に記載されており、これは参照のためにここに援用する。他のカチオン性脂質送
達技術が、Brighamの米国特許第5,676,954号、1997年10
月14日発行、に記載されており、これは参照のためにすべての図面を含むその
全体をここに援用する。
【0060】 カチオン性脂質とDNAとの電荷比もまた重要な要因であり、好ましい実施形
態においては、DNAおよびカチオン性脂質は、負電荷対正電荷の比が1:0.
1〜1:10の間であるような量で、好ましくは1:0.3〜1:6の間である
ような量で、より好ましくは約1:3であるような量で存在する。好ましくはあ
るが、比が1:3であることは必ずしも必要ではない。従って、好ましくは、組
成物に必要な電荷比は約1:0.1〜1:10の間であり、より好ましくは約1
:0.3〜1:6の間である。
【0061】 用語“カチオン性脂質”は、生理学的なpHにおいて正味の正電荷を有する脂
質、好ましくは、そのようなpHにおいて負の電荷を有さない脂質をいう。その
ような脂質の例がDOTMAである。同様に、“中性の共脂質”は、生理学的な
pHにおいて通常は非荷電である脂質をいう。そのような脂質の例がコレステロ
ールである。
【0062】 従って、DNAおよびカチオン性脂質に関する“負電荷対正電荷の比”は、カ
チオン性脂質における正味の正電荷と比較したDNAにおける正味の負電荷の比
をいう。
【0063】 DNAの形態は発現効率に影響を及ぼすので、DNAは、好ましくは少なくと
約80%がスーパーコイル状であり、より好ましくは少なくとも約90%がスー
パーコイル状であり、最も好ましくは少なくとも約95%がスーパーコイル状で
ある。組成物は、好ましくは、本質的に約10%のラクトースからなる等張性の
炭水化物溶液のような等張性の炭水化物溶液を含む。好ましい実施形態において
、組成物、カチオン性脂質および中性の共脂質は、100ナノメートル〜1,0
00ナノメートルの間、好ましくは200ナノメートル〜900ナノメートルの
間、より好ましくは約800ナノメートルの押出しサイズを有するリポソームと
して調製される。好ましくは、リポソームは、約20nm〜800nmの間、よ
り好ましくは約50nm〜400nmの間、さらにより好ましくは約75nm〜
200nmの間、最も好ましくは約100nmの平均直径を有するように調製さ
れる。マイクロ流動化が、そのようなリポソームの好ましい調製方法である。
【0064】 別の側面において、本発明は、(a)抗血管形成コード化配列を含むプラスミ
ドおよびカチオン性脂質を、好ましくは中性の共脂質とともに有する第1の成分
であって、カチオン性脂質がDOTMAであり、中性の共脂質がコレステロール
であり、かつプラスミド中のDNAおよびカチオン性脂質は、負電荷対正電荷の
比が1:0.1〜1:10の間、好ましくは、1:0.3〜1:6の間、より好
ましくは約1:3、であるような量で存在する第1の成分と、(b)保護的な相
互作用性の非凝縮性化合物を含み、第1の成分がその内部に存在する第2の成分
とを含有する組成物を特徴とする。
【0065】 別の側面において、本発明は、保護的な相互作用性の非凝縮性化合物と、第1
の抗血管形成コード化配列、好ましくは、アンギオスタチンコード化配列、を含
む第1のプラスミドと、第2の抗血管形成サブユニットコード化配列、好ましく
は、エンドスタチンコード化配列、を独立して有する1つまたは複数の他のプラ
スミドとを有する組成物を提供する。
【0066】 他の側面において、本発明は、保護的な相互作用性の非凝縮性化合物と、アン
ギオスタチンコード化配列を有する第1のプラスミドと、エンドスタチンコード
化配列を有する1つまたは複数の他のプラスミドとを含む組成物を特徴とする。
【0067】 本発明により、抗血管形成コード化配列を有するプラスミドおよびカチオン性
脂質を、好ましくは中性の共脂質とともに含有する組成物もまた提供される。
【0068】 他の側面において、本発明は、組織特異的エレメントおよび抗血管形成コード
化配列をプラスミドに挿入することによって、上記に記載されるプラスミドのい
ずれかを作製するための方法を特徴とする。
【0069】 本発明はまた、上記に記載される組成物の作製方法を提供する。この方法は、
(a)抗血管形成コード化配列を含有する転写ユニットを有するDNA分子を調
製すること;(b)保護的な相互作用性の非凝縮性化合物を調製すること;およ
び(c)保護的な相互作用性の非凝縮性化合物を、DNAと、治療的有効量の抗
血管形成コード化配列を哺乳動物に送達し得る組成物が形成されるような条件で
組み合わせることを含むことができる。
【0070】 好ましくは、DNA分子はプラスミドである。この場合、プラスミドは抗血管
形成コード化配列を含み、より好ましくは、ヒト成長ホルモン3‘非翻訳領域/
ポリ(A)シグナルをも含む。
【0071】 この方法は、(a)抗血管形成コード化配列を有するDNAを調製する工程;
(b)カチオン性脂質を、好ましくは中性の共脂質との混合物で調製する工程で
あって、カチオン性脂質がDOTMAであり、中性の共脂質がコレステロールで
ある工程;および(c)カチオン性脂質を、DNAと、カチオン性脂質およびD
NAが1:0.1〜1:10の間、好ましくは1:0.3〜1:6の間、より好
ましくは約1:3、の負電荷対正電荷の比で存在するような量で組み合わせる工
程を含むことができる。
【0072】 別の実施形態において、この方法は、(a)抗血管形成コード化配列を含有す
るプラスミドおよびカチオン性脂質を、好ましくは中性の共脂質とともに有する
第1の成分を調製する工程であって、カチオン性脂質がDOTMAであり、中性
の共脂質がコレステロールであり、かつプラスミド中のDNAおよびカチオン性
脂質は、負電荷対正電荷の比が1:0.1〜1:10の間、好ましくは1:0.
3〜1:6の間、より好ましくは約1:3、であるような量で存在する工程;(
b)保護的な相互作用性の非凝縮性化合物を有する第2の成分を調製する工程;
および(c)第1および第2の成分を、得られた組成物が第2の成分の内部に第
1の成分を含むように組み合わせる工程を含む。
【0073】 別の実施形態において、この方法は、(a)保護的な相互作用性の非凝縮性化
合物を調製する工程、(b)第1の抗血管形成コード化配列、好ましくは、アン
ギオスタチンコード化配列、を有する第1のプラスミドを調製する工程、(c)
他の抗血管形成コード化配列、好ましくは、エンドスタチンコード化配列、を独
自に有する1つまたは複数の他のプラスミドを調製する工程、および(d)保護
的な相互作用性の非凝縮性化合物と、第1の抗血管形成コード化配列を有するプ
ラスミドと、他のプラスミドとを組み合わせる工程を含む。
【0074】 本発明の組成物を作製する方法はまた、プラスミドを、抗血管形成コード化配
列およびカチオン性脂質と、そして好ましくは、同様に、中性の共脂質とも組み
合わせることを含むことができる。
【0075】 別の側面において、本発明は、哺乳動物の異常または疾患を、そのような異常
または疾患を罹っている哺乳動物に、以下に記載する治療的有効量のプラスミド
を投与することによって処置するための方法を提供する。
【0076】 組成物の“治療的有効量”は、疾患または異常の症状または徴候の少なくとも
一時的な軽減または改善をもたらすのに十分な量である。従って、そのような量
はまた、薬理学的効果をもたらすのに十分である。組成物のそのような量は、永
続的な改善あるいはすべての症状または徴候の改善をもたらす必要はない。癌治
療剤の治療的有効量は、転移疾患の場合における全体的な腫瘍領域(すなわち、
転移物の数またはそれらのサイズ)を減少させる量であり、あるいは、限局性癌
における腫瘍塊を小さくさせる量である。
【0077】 上記の異常または疾患は、好ましくは癌であり、例えば、腺腫および腺癌を含
む上皮腺癌;ポリープ、乳頭腫、扁平上皮細胞癌および移行上皮細胞癌を含む扁
平癌および移行性癌;ポジティブ型組織タイプ、肉腫および他(の腫)を含む結
合組織癌;リンパ腫、白血病およびホジキンス病を含む造血癌およびリンパ細網
癌;神経腫、肉腫、神経線維腫および芽細胞腫を含む神経組織癌;奇形腫および
奇形癌を含む混合組織起源の癌である。処置に適用され得る他の癌性異常には、
下記のいずれかの癌が含まれる:副腎癌、肛門癌、胆管癌、膀胱癌、脳腫瘍;成
人の癌、乳癌、原発部位が不明な癌、胃腸管の類癌腫、頸部癌、小児癌、結腸癌
および直腸癌、食道癌、胆嚢癌、頭部癌および頸部癌、小島細胞癌および他の膵
臓腺癌、カポジ肉腫、腎臓癌、白血病、肝臓癌、非小細胞性肺癌、小細胞性肺癌
、AIDS関連リンパ腫、ホジキンス病リンパ腫、非ホジキンス病リンパ腫、メ
ラノーマ、中皮腫、転移癌、多発性筋炎、卵巣癌、卵巣生殖細胞腫瘍、膵臓癌、
副甲状腺癌、陰茎癌、下垂体癌、前立腺癌、骨および柔組織の肉腫、皮膚癌、小
腸癌、胃癌、精巣癌、胸腺癌、甲状腺癌、栄養膜疾患、子宮:子宮内膜癌、子宮
:子宮肉腫、膣癌、または外陰部癌。本発明の組成物は、好ましくは注射により
投与される。しかし、本発明の方法はまた、半ビボで行うことができる。
【0078】 別の側面において、本発明は、細胞をトランスフェクションするのに十分な時
間にわたって細胞をここに記載されているプラスミドと接触させることによって
細胞をその場でトランスフェクションするための方法(すなわち、遺伝子を細胞
に送達して発現させるための方法)を提供する。細胞のトランスフェクションは
、好ましくは生体内で行われ、そのような接触は、好ましくは約5%のPVP溶
液の存在下で行われる。
【0079】 別の側面において、本発明は、(a)多数の細胞を本発明のプラスミドまたは
組成物でトランスフェクションすること;および(b)その多数の細胞を、ベク
ター内の核酸配列(この核酸配列は抗血管形成因子をコード化する)の発現を可
能にする条件下で培養することによって、多数の細胞における抗血管形成遺伝子
の送達および発現を行うための方法を特徴とする。
【0080】 好ましい実施形態において、抗血管形成因子はヒトの抗血管形成因子であり、
細胞はヒト細胞であり、かつ/またはその接触は約5%のPVP溶液の存在下で
行われる。
【0081】 別の側面において、本発明は、本発明のプラスミドまたは組成物で細胞をその
場でトランスフェクションすることによって疾患または異常を処置するための方
法を特徴とする。“その場で(in situ)”は、細胞によっては生体内ま
たは生体外であり得る細胞の本来の発生位置におけることを意味する。従って、
ここで求められているように、例えば、その場でのトランスフェクションは、半
ビボトランスフェクションと区別するために主として使用される用語である。上
記の疾患または異常は、限局性の疾患または異常(例えば、固形腫瘍)、あるい
は全身的な疾患または異常(例えば、転移癌)であり得る。
【0082】 別の側面において、本発明は、本発明のプラスミドまたは組成物でトランスフ
ェクションされた細胞を特徴とする。
【0083】 さらに別の側面において、本発明は、哺乳動物の異常または疾患を、そのよう
な異常または疾患を罹っている哺乳動物に、ここに記載する組成物の治療的有効
量を投与することによって処置するための方法を特徴とする。
【0084】 哺乳動物の異常または疾患を処置するための方法はまた、そのような異常また
は疾患に罹っている哺乳動物に、アンギオスタチンコード化配列を有する第1の
プラスミドとエンドスタチンコード化配列を有する第2のプラスミドとの組成物
の治療的有効量を投与することを特徴とし、そのような投与を含む。
【0085】 これらの組成物は生体内における細胞への核酸分子の送達に有用であるので、
関連した側面において、本発明により、組成物が投与の生体内部位において提供
される。特に、これには、哺乳動物における生体内部位が含まれる。
【0086】 好ましい実施形態において、核酸分子は、遺伝子産物をコード化する配列を含
む。好ましい実施形態においてもまた、投与部位は、動物、特に哺乳動物、の間
質空間または間質組織においてである。
【0087】 本発明はまた、上記組成物の使用方法を提供する。従って、さらなる関連する
側面において、組成物が、哺乳動物に、好ましくは、組織または間質空間に導入
される組成物の投与方法が提供される。
【0088】 この分野で知られているような様々な送達方法を利用することができるが、好
ましい実施形態においては、組成物は注射によって組織または間質空間に導入さ
れる。組成物はまた、様々な異なる組織に送達され得るが、好ましい実施形態に
おいては、そのような組織は筋肉または腫瘍である。
【0089】 別の関連する側面において、本発明は、上記に記載されている組成物の治療的
有効量を投与することによって哺乳動物の異常または疾患を処置するための方法
を提供する。好ましい実施形態において、そのような異常または疾患は癌である
【0090】 上記に記載した本発明の要約は非限定的なものであり、本発明の他の特徴およ
び利点は、下記の好適な実施形態の詳細な説明、ならびに請求項から明らかとな
るであろう。
【0091】 好ましい具体例の詳細な説明 本発明のプラスミド、関連産物および方法は、以下に詳細に記述される。 I.一般原理 本発明は、哺乳類細胞中の抗血管形成コーディング配列の送達および発現につ
いての発現系、および哺乳類に対するそのような発現系または他の発現系を送達
する処方および方法に関する。 したがって、抗血管形成剤、好ましくはヒト・エンドスタチンまたはアンギオ
スタチンをコードするヌクレオチド配列を含む、特定の遺伝子コンストラクトが
、記述されている。このようなコンストラクトは、ここに記述されるとおり有益
に処方され、そして投与され、それにより本発明の発現系を利用しうる。
【0092】 このようなプラスミドの具合のよい産生をさせるために、プラスミドが、高い
コピー数まで細胞での複製をする能力があることが一般的に好ましい。一般に、
このような産生は、原核生物の細胞、特にEsherichia coli(E
.coli))細胞で行われる。したがって、プラスミドは、原核生物の細胞中
で機能性のある複製起点を含むのが好ましく、そして好ましくは、複製起点が、
高いコピー数に複製を指示するものである。 プラスミドコンストラクト中で合成遺伝子要素を利用することも可能である。 以下に記述されるとおり、これらの要素は、真核生物系での転写後プロセシン
グに影響を及ぼす。したがって、合成配列の使用は、特定の用途のために所望さ
れるとおりプロセシング特性の設計を可能にする。一般に、その要素は迅速で、
そして正確なプロセシングを提供するように設計される。 哺乳類系に対する所望の発現産物をコードするDNAを送達するために、送達
システムを利用することが通常好ましい。このような系は、複数の利益を提供で
き、特に、DNAの完全性を保護する安定化する他、細胞への取込を促進する。
【0093】 さらに、その処方の非DNA成分は、免疫系増強または活性化に寄与しうる。
結果として、送達システムの成分は、免疫刺激効果を増強または最小限にする特
定の遺伝子産物と関連して選択されうる。 プラスミドは、サイトカイン、例えばIL−12またはその1つまたはそれ以
上のサブユニットのような抗癌または抗腫瘍剤の発現のための要素をも包含しう
る。 治療用分子の「サブユニット」は、ポリペプチドまたはRNA分子であり、1
つまたはそれ以上の他の分子と合せて、関連する製剤上の活性を示す複合体を形
成する。このような複合体の例としては、ホモ二量体およびヘテロ二量体の他、
より多くのサブユニットを有する複合体が挙げられる。ヘテロ二量体の特定の例
は、p40およびp35のサブユニットを有するIL−12である。 同様に、治療は、単独のプラスミドまたは別々のプラスミドのいずれかにおけ
る抗血管形成性コーディング配列、および1つまたはそれ以上のサイトカインま
たは他の抗癌または抗腫瘍コーディング配列の投与に関与しうる。このようなプ
ラスミドは、保護的、相互作用性の非縮合化合物である、カチオン性脂質および
中性共脂質、またはこれらの双方とともに、送達のための組成物に組込まれうる
【0094】 これらが、特に有効な例である一方で、その他の成分が、本発明の抗血管形成
発現ベクターを含む処方で利用されて、抗血管形成剤の有効な送達および発現を
提供し、あるいは免疫系成分の活性化の操作が望みうる他のコーディング配列を
提供する。 コーディング配列の選択と関連して、送達システムの成分および製造方法の選
択により、コード化された遺伝子産物の特定の効果と送達システム組成物全体の
免疫系効果の均衡を取ることができる。送達システム処方の投与の生物学的効果
を制御するかかる能力は、抗血管形成剤をコードするコンストラクトと送達シス
テムの特定の処方に加えて、本発明の一つの態様を表す。コード化遺伝子産物と
、送達システム成分及びそのパラメーターとの同時選択は、高いレベルの遺伝子
発現をただ提供するよりむしろ所望の効果の増強を提供する。特に、そのような
増強は、典型的なPVP含有組成物の抗腫瘍効果として、以下に記述される。
【0095】 IL−12も投与される系について、抗腫瘍効果は、単に添加したというより
も大きい(すなわち、単に、抗血管形成剤単独およびIL−12単独の抗腫瘍効
果の総計より大きい)可能性がある。免疫刺激効果の増強は、例えば、ワクチン
用途についての他の関連においても好ましい。 対照的に、ある種の用途については、免疫系効果を最小限にする送達系を選択
することが好ましい。例えば、肺組織の腫れを最小限にするために、免疫系活性
化が、肺に送達されるべき組成ついて最小限にされるのがしばしば好ましい。 特定のコーディング配列についての送達システム成分および調製技術を選択す
るための有用なアプローチ法は、以下のとおり進行しうるが、しかしこれらの工
程及びその順序に限定されるものではない。
【0096】 1.インビトロでの適切な発現を提供する特定の遺伝子コンストラクトを選択
する。 2.望ましい免疫刺激効果および/または生体内の生理学的効果に基づいて送
達システムの成分を選択する。このような効果は生体内のモデル系で試験され確
認される。 3.望ましい免疫刺激効果と調和し、および/または望ましい生体内での生理
学上の効果の増強と調和する、他の送達システムのパラメーターを選択する。例
えば、このようなパラメーターとしては、1つまたはそれ以上の他の組成物成分
に対するDNAの量および比率、非DNA組成物成分の相対量、送達システム処
方粒子のサイズ、環状dsDNAベクターについてのスーパーコイルDNAの含
有率、および送達システム処方粒子の調製のための特定の方法が挙げられる。特
定のタイプの処方に関連する特定のパラメーターは、明らかであるか、あるいは
試験によって容易に決定される。
【0097】 以下の説明は、抗血管形成剤コードコンストラクトに関する、成分およびパラ
メーターの選択を例示する。しかし、そのアプローチ法は、多様な他のコーディ
ング配列を含むコンストラクトに使用可能であることが認識されるべきである。 II.プラスミドコンストラクト発現系 A.プラスミド設計および構築 本発明の方法およびコンストラクトについて、抗血管形成剤をコードする配列
の送達および発現について有用である多数の異なるプラスミドが構築された。し
たがって、これらのプラスミドは、抗血管形成剤のためのコーディング領域を、
それらのコーディング領域の発現に必要であるか、または有用である遺伝的要素
と一緒に含む。
【0098】 これらの具体例が、特定の出所から得られるcDNAクローンまたは部分的ゲ
ノム配列を利用した一方で、当業者は、他の出所から抗血管形成コーディング配
列を容易に得るか、または公表された抗血管形成コーディングおよび/またはフ
ランキング配列に基づくプローブ(類)を用いてライブラリー中のcDNAクロ
ーンを同定することによってコーディング配列を得ることができた。 抗血管形成剤についてのコーディング配列は、真核生物および細菌の遺伝的要
素を含む発現プラスミドに組込まれた。真核生物の遺伝的要素としては、CMV
即時型プロモーター及び5’UTR、および、ヒト成長ホルモン3’UTR/ポ
リ(a)シグナルが挙げられる。これらは、RNAプロセシングの正確性および
効率、mRNA安定性、および翻訳を制御することによって遺伝子発現に影響を
及ぼす。
【0099】 ヒト成長ホルモン3’UTRは、ヒト成長ホルモン遺伝子から得られ、そして
好ましくは、ポリ(a)シグナルを含む。この配列は、cDNA配列、ゲノム配
列、修飾されたゲノム配列、あるいは抗血管形成剤をコードする合成配列につい
ての自然の翻訳終止コドンに続いて直ぐに連結されうる。 ヒト成長ホルモン3’UTR/ポリ(a)シグナルの例は、下のヒト成長ホル
モン3’UTR(ヌクレオチド1−100)および3’フランキング配列(ヌク
レオチド101−191;ジーンバンクアクセス番号J03071、HUMGH
CSA)によって示される。 1 GGGTGGCATCCCTGTGACCCCTCCCCAGTGCCTCTCCTGGCCCTGGAAGT ポリ(a)シグナル 51 TGCCACTCCAGTGCCCACCAGCCTTGTCCTAATAAAATTAAGTTGCATCA 101 TTTTGTCTGACTAGGTGTCCTTCTATAATATTATGGGGTGGAGGGGGGTG 151 GTATGGAGCAAGGGGCAAGTTGGGAAGACAACCTGTAGGGC
【0100】 5’および3’UTRおよびフランキング領域は、さらに、より正確に、通常
の方法論、例えば欠失または突然変異分析や、あるいは同等の方法によって同定
することができ、適切な転写及び翻訳機能を示す他の配列を提供するように修飾
されうる。プラスミド、プラスミド骨格、ヒト抗血管形成cDNA、および最終
コンストラクトの構築は、実施例で以下に記述される。 以下に検討される数種のEC−特異的プロモーターは、文献に記述されている
【0101】 インビトロで高濃度およびEC−特異的発現を支持することが示されたヒトの
バン・ウイルブランド因子(vWF)遺伝子フランキング領域および最初のエク
ソンは、インビボでのECの副集団のみでlacZを発現し、そして実験された
種々の臓器の血管床では発現しなかった(Airdら、PNAS、92巻:45
67−4571頁(1995年))。それは、非特異的コアプロモーター(−9
0から+22まで)、全ての細胞型でその活性を阻害する陰性要素(−478か
ら−300まで)、およびEC中でのみ抑制を解除する陽性要素から構成され、
そしてEC特異的発現(+150から+247まで)を生じる。この陽性要素が
、ウシのvWFプロモーターに現れないことが示された。
【0102】 プレプロエンドセリン(ET−1)遺伝子プロモーターは、ヒトのエンドセリ
ン遺伝子プロモーター(−240から−86まで)の119塩基対(「bp」)
断片であり、最小のSV40プロモーターに融合した場合にCATのEC特異的
発現を指示する。ネズミのET−1プロモーターは、トランスジェニックマウス
中のLUCまたは脂質過酸化酵素のいずれかの発現を指示する(Haratsら
、JCI 95巻:1335−44頁、1995年)。しかし、移入遺伝子の発
現は、血管のECに制限されなかったが、しかし動脈平滑筋肉でも存在し、洗濯
された上皮に存在した。さらに、その発現のレベルは、動脈で高い、から静脈お
よび毛細血管で低い、までの範囲にあり、そして臓器の間およびその臓器内の両
方で発現において明らかな多様性があった。
【0103】 細胞内接着分子−2(ICAM−2)遺伝子プロモーターのStyI(−33
6から+23まで)断片が、トランスジェニックマウスでの腎臓および肺の血管
形成に対する異種遺伝子(CD59)発現を指示することが示された。それは、
TATA欠乏プロモーターであり、そしてSp1、GATAおよびETS結合部
位を含む。 アルファvベータ3インテグリンは、腫瘍上皮で優先的に発現される。アルフ
ァvベータ3インテグリン(フィブロネクチン受容体)と対照的に、アルファv
ベータ3インテグリン(ビトロネクチン受容体)は、ある種の成長因子と協同す
る。その発現の阻害は、ヒトが治癒する間じゅう新たな血管形成を遮断する。 ヒトアルファv遺伝子の5’フランキング領域、第1エキソン、および第1イ
ントロンの一部を含む15.5kbのDNA断片が同定され、そしてヒトアルフ
ァv遺伝子プロモーターと名付けられた。転写開始部位は、ATG部位の169
bp上流にマッピングされた。5’フランキング領域は、TATAボックスまた
は開始要素を含まないが、4つのSp1,2つのEtsおよび1つのGATA結
合部位を含む。アルファv遺伝子プロモーターの222pb領域は、アルファv
プロモーター活性に強力な正の効果を発揮することが示された。
【0104】 5’からスタートコドンまでの2.0kbの配列を含む6kbのヒトゲノムD
NA断片は、ヒトのベータ3遺伝子プロモーターとして定義される。5’からス
タートコドンまでの584bp断片は、プロモーター欠乏の対照CATコンスト
ラクトより5倍までCATレポーター遺伝子の発現を促進する。このベータ3プ
ロモーターは、TATAおよびCAATシス作用要素を欠くが、しかし、転写開
始部位に隣接して2つのSp1部位がある。ベータ3プロモーターが、PMAお
よびレチノイン酸によって上向きに調節されうるが、しかし、TNF/IFNガ
ンマのような前炎症サイトカインによっては上向きに調節されないことが示され
た。 血管内皮成長因子受容体(VEGFR)およびその2つのEC特異的受容体チ
ロシンキナーゼ、Flk−1/KDRおよびFlt−1は、生理学的および病理
学的血管形成で主要な役割を果す。マウスのFlt遺伝子プロモーターの−31
18から+209までの断片、およびマウスのFlk−1遺伝子プロモーターの
−1829から+148までの断片がクローン化された。低酸素症は、生体内で
のVEGFおよびその受容体の上向き調節についての主要な機構であることが示
された。一過性形質移入アッセイで、低酸素症は、Flt−1プロモーターの強
力な転写活性化に至るのに対して、Flk−1/KDR転写は、実質的に変化し
ていなかった。Flt−1プロモーターの430bp領域は、低酸素症に応答し
て転写のために必要とされ、そしてこの領域は、低酸素症誘導性因子(HIF)
共通配列を含む。
【0105】 エンドセリン−1エンハンサー、マウスのエンドセリン−1遺伝子の転写開始
部位の320から364bp上流の間に配置された内皮細胞特異的調節領域は、
BuおよびQuartermousによって同定された(J.Biol.Che
m. 272巻:32613−32622頁(1997年))。このエンハンサ
ー配列の3個のコピーは、ET−1プロモーターおよび異種プロモーターの両方
を活性化することが示された。 細胞サイクル特異的プロモーターサイクリンA、E2F1、またはcdc6に
よって駆動される遺伝子発現は、細胞サイクル依存形態で調節され、そしてこの
調節は、本質的に転写レベルにある。これらの遺伝子のプロモーターは、共通E
2F部位を含み、この部位は、休止G0(ゼロ)相での抑制に、そしてある種の
場合には細胞を周期変化させる上で活性化に起因する。(Henglein,B
.、X.Chenivesse,J.Wang,D.Eick、およびC.Br
echot.1994年)。ヒトのサイクリンA遺伝子の構造および細胞サイク
ルで調節された転写は、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、91
巻:5490−5494頁で記述される。細胞サイクル進行の正および負のレギ
ュレーターに応答したE2F1発現の自動調節制御は、Genes & Dev
.8巻:1514−1525頁;Williams,R.S.、R.V.Sho
het、およびB.Stillman 1997年に記述される。酵母Cdc6
p発現に関連したヒトタンパク質は、Proc.Natl.Acad.Sci.
USA 94巻:142−147頁;Yan,Z.、J.DeGregori、
R.Shohet、G.Leone、B.Stillman、J.R.Nevi
ns、およびR.S.Williams、1998年に記述される。Cdc6は
、E2Fによって調節され、そして哺乳類細胞中でDNA複製に必須である。
【0106】 B.合成の遺伝的要素 ある種の具体例では、一部または全ての遺伝的要素は、合成でありえて、合成
オリゴヌクレオチドに由来することができ、そしてそれゆえ自然の遺伝配列から
直接的には得られない。これらの合成要素は、多くの異なる発現ベクターに使用
するのに適切である。 RNAスプライシングが正確でそして有効であることを確実にするスプライス
部位を有する合成イントロンが設計される。mRNA3’末端形成およびmRN
A安定性を促進する合成3’UTR/ポリ(A)シグナルが設計される。合成5
’UTRは、翻訳の開始を促進するように設計される。典型的な合成要素の設計
は、以下にさらに詳細に記述される。
【0107】 合成要素の特性の要約 典型的な合成5’UTR、イントロン、および3’UTR/ポリ(A)シグナ
ルは、以下に示される一般的特性を示す: 5’UTR 短い 二次構造の欠如 コザック配列 イントロン挿入のための部位 イントロン 5’スプライス部位配列は、共通に適合する。 5’スプライス部位配列は、U1snRNAの5’末端に正確に相補性である
。 分岐点配列は、共通に適合する。 分岐点配列は、U2snRNAに相補性である。 3’スプライス部位は、共通に適合する。 ポリピリミジン束は、長さ16塩基であり、そして7個の逐次Tを含む。(束
は、少なくとも5個の逐次Tを含むのが好ましい。) 内部制限酵素部位を含む。 BbsIは5’ssで切断し、EarIは3’ssで切断する。 3’UTR/ポリ(A) ウサギのβ−グロブリン3’UTR/ポリ(A)シグナルに基づく。 タンデムに2個のポリ(A)シグナルから構成される。
【0108】 合成5’UTR(UT6)の特性 5’未翻訳領域(5’UTR)は、メッセンジャーRNAの翻訳効率に影響を
及ぼし、したがって、真核生物の遺伝子発現の重要な決定因子である。治療目的
の遺伝子を発現するベクターによってコードされたmRNAの翻訳効率を最大限
にする合成5’UTR配列(UT6)が設計された。 合成5’UTR(UT6)の配列は、以下に示される。コザック配列は、太字
であり、そしてスタートコドンは、二重下線が付けられる。イントロンの位置(
残基48と49の間)は、三角形で示され、そして共通スプライス部位のエキソ
ン部位を形成する配列は、一重下線が付けられる。HindIIIおよびNco
Iについての制限部位は、上線が付けられている。HindIII NcoI AAGCTTACTCAACACAATAACAAACTTACTTACAATCTTAATTAACAGGCCACCATGG cap部位およびスタートコドンの間に配置された5’未翻訳領域(5’UTR
)は、mRNA翻訳の効率に影響することが知られている。開始因子に対する5
’cap構造の接近可能性、43S前開始複合体の結合とそれに続く移動、また
は開始コドンの認識に影響する任意の特性は、mRNA翻訳能力に影響する。効
果的な5’UTRは、長さが中程度であり、二次構造を欠き、上流開始コドンを
欠き、そして最適な位置の状況内でAUGを有するものであることが予想される
(Kozak、Biochimie 76巻:815−821頁(1994年)
;Jansenら、1994年)。これらの特徴を示す5’UTRは、5’ca
p構造の効果的な認識、続いてリボソームによる高速で妨害されないリボソーム
走査を可能にし、それにより翻訳開始プロセスを促進するに違いない。 合成5’UTRの配列は、長さ中程度(54ヌクレオチド(nts))であり
、Gが欠乏しているが、CおよびA残基が豊富であり、上流ATGを欠き、最適
なコザック配列(CCACCATGG)の状況内に意図されるATGを置き、そ
して潜在的二次構造を欠くように設計された。合成5’UTR配列は、また、m
RNAを標的にするAU豊富な配列を欠いて、細胞質で迅速に分解されるように
設計された。
【0109】 実験は、イントロンが、cDNAベクターからの遺伝子発現を増加すること、
そして5’UTRに配置されるイントロンが、3’UTRに配置されるものより
いっそう有効であることを例示した(HuangおよびGorman、Mol.
Cell.Biol. 10巻:1805−1810頁(1990年);Eva
nsおよびScarpulla、Gene 84巻:135−142頁(198
9年);Brinsterら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA
85巻:836−840頁(1988年);Palmiterら、Proc.
Natl.Acad.Sci.USA 88巻:478−482頁(1991年
);Choiら、Mol.Cell.Biol. 11巻:3070−3074
頁(1991年))。したがって、合成5’UTR配列は、共通スプライス部位
配列をイントロンに合わせるように設計された。例えば、イントロンは、残基4
8と49の間に配置されうる(以下のイントロン配列構造を参照)。位置46−
48にあるCAGは、共通5’スプライス部位のエキソン部分である。位置49
にあるGは、共通3’スプライス部位のエキソン部分である。 クローニング操作を促進するために、合成5’UTR配列は、HindIII
部位で始まり、そしてNcoI部位で終止するように設計された。
【0110】 合成イントロンの特性 RNAスプライシングは、ほとんどの真核生物の遺伝子の発現に必要とされる
。最適な遺伝子発現については、RNAスプライシングは、非常に高効率でそし
て正確でなければならない。OPTIVS8Bと称される合成イントロンは、最
大限に効率的でそして正確であるように設計された。 典型的な合成イントロン、OPTIVS8の構造は、以下に示される。5’ス
プライス部位(5’ss)、分岐点(bp)、および3‘’スプライス部位(3
’ss)についての配列は、二重下線が付されている。制限酵素BbsIおよび
EarIについての認識配列は、上線が付されている。BbsIについての切断
部位は、5’ssに対応し、そしてEarIについての切断部位は、3’ssに
対応する。 5'ss bp 3'ss | BbsI | EarI | 5'CAG GTAAGTGTCTTC---(77)---TACTAACGGTTCTTTTTTTCTCTTCACAG G 3' 5’スプライス部位(5’ss)配列は、樹立された共通配列、MAG↓GT
RAGT(ここで、M=CまたはA、およびR=GまたはAである)に適合する
。スプライシングの機構は、前mRNAおよびU1snRNAの5’ssの間の
相互作用に関与し、そしてOPTIVS8Bの5’ss配列は、U1snRNA
の5’末端に正確に相補性であるように選択された。 5'ss 5' CAGGUAAGU 3' ||||||||| U1 RNA 3' GUCCAUUCA 5' 哺乳類では、分岐点についての共通配列(YNYTRY、ここでY=Cまた
はT,R=AまたはG、N=任意の塩基、そして下線付きA残基は、実際の分岐
点である)は、非常にあいまいである。スプライシングの機構が、前mRNAの
分岐点(bp)とU2snRNAの間の相互作用に関与するので、OPTIVS
8Bの分岐点配列は、この相互作用を最大限にするために選択された。(分岐点
自身が膨れ上がることに注目されたい。)。選択配列も、酵母での前mRNAス
プライシングについて必須であることが知られている分岐点配列に適合する。分
岐点は、特に、3’スプライス部位の18−38ヌクレオチド(nts)上流に
配置される。OPTIVS8Bで、分岐点は、3’スプライス部位から24nt
s上流に配置される。 BP 5' UACUAAC 3' ||||| | U2 RNA 3' AUGAU G 5' 3’スプライス部位(3’ss)の配列は、樹立した共通配列、Y11NYAG
↓G(ここで、Y=CまたはT、およびN=任意の塩基である)に適合する。3
’スプライス部位では、ポリピリミジン束(Y11)は、スプライス部位強度の主
要な決定因子である。OPTIVS8Bでの最適なスプライス部位機能について
は、ポリピリミジン束の長さは、16塩基に延長され、そしてその配列は、7個
の逐次T残基を含むように調節された。この特性は、最適なスプライシングが、
ポリピリミジン束で少なくとも5個の逐次T残基の存在を必要とするために含ま
れる。
【0111】 インビトロでのスプライシングは、一般的に、イントロンが長さ>80nts
である場合最適である(Wieringaら、1984年;Ulfendahl
ら、Nucl.Acids Res. 13巻:6299−6315頁(198
5年))。多くのイントロンが、長さ数千の塩基でありうるが、ほとんどの自然
に生じるイントロンは、長さ90−200ntである(Hawkins、Nuc
l.Acids Res. 16巻:9893−9908頁(1988年))。
合成イントロンの長さ(118nts)は、この後者の範囲内に入る。 3個の内部制限酵素部位、BbsI、NheIおよびEarIを有するOPT
IVS8Bが、設計された。これらの制限部位は、合成イントロン配列を含む遺
伝子のスクリーニングおよび同定を促進する。加えて、BbsIおよびEarI
部位が、それらの切断部位は、5’ss(BbsI)または3’ss(EarI
)に正確に対応するように配置された。EarI制限部位を供給するポリピリミ
ジン束の配列が、特に設計された。これらの配置でのBbsIおよびEarI部
位の封入は、それらが、イントロンを、遺伝子から正確に欠失させるので有用で
ある。それらは、遺伝子内の他の配置に挿入されえた「イントロン・カセット」
の生成をも可能にする。 BbsI部位と分岐点配列との間の77個の塩基は、NheI制限部位を封入
する以外は配列中では任意である。
【0112】 (合成3’UTR/ポリ(A)シグナルの特性) 真核生物のmRNAの3’末端は、ポリアデニル化の過程によって形成される
。この過程は、部位特異的部位RNA切断、続いてポリ(A)尾部を添加するこ
とに関与する。ポリ(A)尾部を欠くRNAは、非常に不安定である。したがっ
て、切断/ポリアデニル化の効率は、mRNAレベル、そしてそれにより、遺伝
子発現レベルの主要な決定因子である。2XPA1は、合成配列であり、2個の
有効なポリ(A)シグナルを含み、ポリアデニル化で最大限に有効であるように
設計されている。 ポリ(A)シグナルは、ほとんどの真核生物のmRNAの3’末端の形成に必
要とされる。シグナルは、2つのRNAプロセシング反応:RNA転写産物の部
位特異的エンドヌクレオチド切断、および、ポリ(A)尾部形成のために、新た
に産生された3’末端へのアデニレート(およそ250)の段階添加を指示する
。ポリ(A)シグナルは、3つの部分:ヘキサヌクレオチド、切断部位、および
下流要素を有する。ヘキサヌクレオチドは、典型的には、AAUAAAであり、
そして切断部位は、最も頻繁にはジヌクレオチドCAに対応する3’側である(
Sheetsら、1987年)。下流要素は、最適なポリ(A)シグナル機能に
必要とされ、そして切断部位の下流に配置される。下流要素についての配列必要
性は、まだ十分に樹立されていないが、一般に、UG−またはU−豊富な配列と
して見られる(Wickens、1990年;Proudfoot、Cell、
64巻:671−674頁、1991年;Wahle、Bioessays、1
4巻:113−118頁、1992年;ChenおよびNordstrom、N
ucl.Acids Res.、20巻:2565−2572頁、1992年)
【0113】 自然に生じるポリ(A)シグナルは、それらの効率は非常に多様である(Pe
terson、1992年)。特定のポリ(A)シグナルの効果は、下流要素の
品質によって主に決定される(Wahle、1992年)。治療目的の遺伝子を
発現するように設計された発現ベクターで、可能な限り効率的であるポリ(A)
シグナルを有することが重要である。 ポリ(A)効率は、切断およびポリアデニル化されそこなった転写産物は、核
画分で迅速に分解されるので、遺伝子発現に重要である。実際に、非ポリアデニ
ル化RNAが、非常に不安定であるので、生きた細胞でのポリアデニル化の効率
は、測定するのが困難である。mRNA安定性について必要とされるべきである
のに加えて、ポリ(A)尾部は、mRNAの翻訳能力に寄与し、そしてスプライ
シングまたはRNA輸送のような他のRNAプロセシング反応に影響しうる(J
acksonおよびStandart、Cell、62巻:15−24頁、19
90年;Wahle、1992年)。 ある種の真核生物の遺伝子は、1つ以上のポリ(A)部位を有し、それにより
切断/ポリアデニル化反応が、最初の部位で生じることに失敗すると、後半部位
の内の1つで生じることが暗示される。COS細胞形質導入実験で、2個の強力
なポリ(A)部位を有する遺伝子は、単独の強力なポリ(A)部位を有するもの
よりおよそ2倍多くのmRNAを生じた(Bordonaro、1995年)。
これらのデータは、転写産物の際立った画分が、単独の「効率的な」ポリ(A)
シグナルを有する場合でさえ未プロセス化のままであることを示唆する。したが
って、1つ以上のポリ(A)部位を含むことが望ましい可能性がある。
【0114】 典型的な合成ポリ(A)シグナルの配列は、下に示される。配列は、2XPA
と名付けられる。ヘキサヌクレオチド配列および下流要素配列は、二重下線を付
けられ、そして2つのポリ(A)部位は、pA番号1およびpA番号2として標
識される。具合のよい制限部位は、上線が付けられている。全体の2XPA単位
は、XbaI−KpnI断片としてクローニング実験で移行されうる。内部のB
spHI断片の欠失が、1XPA単位の形成を生じる。
【0115】XbaI BspHI TCTAGAGCATTTTTCCCTCTGCCAAAAATTATGGGGACATCATGAAGCCCCTTGAGCATCTGAC G pA#1 Hex | Downstream element TCTGGCTAATAAAGGAAATTTATTTTCATTGCAATAGTGTGTTGGAATTTTTTGTGTCTCTCAC T BspHI CGGTACTAGAGCATTTTTCCCTCTGCCAAAAATTATGGGGACATCATGAAGCCCCTTGAGCATC T pA#2 Hex | Downstream element GACGTCTGGCTAATAAAGGAAATTTATTTTCATTGCAATAGTGTGTTGGAATTTTTTGTGTCTC T KpnI CACTCGGTACC
【0116】 上に示される合成ポリ(A)部位の配列は、ウサギのβ−グロビンポリ(A)
シグナルの配列、強力であると文献で特徴づけられたシグナルに基づいている(
GilおよびProudfoot、Cell、49巻:399−406頁、19
87年:GilおよびProudfoot、Nature、312巻:473−
474頁、1984年)。この主要な特性の内の1つは、その下流要素の構造で
あり、そしてそれは、UG−およびU−豊富ドメインを含む。 1XPA配列に対応する二本鎖DNA配列は、合成オリゴヌクレオチドから構
築された。その後、1XPA配列の2つのコピーが、結合して2XPA配列を形
成した。その配列は、第1のポリ(A)シグナル含有断片の5’末端に特徴的な
XbaI部位を有し、第二のポリ(A)シグナル含有断片の3’末端に特徴的な
KpnI部位を有するように結合された。
【0117】 C.コーディング配列 数種の天然のヒト抗血管形成コーディング配列のヌクレオチド配列が知られて
おり、そして以下に、抗血管形成剤もコードする合成配列とともに提供される。 ある場合には、目的の抗血管形成剤をコードする天然の配列の代わりに、抗血
管形成剤をコードする合成配列を利用することは有効である。このような合成配
列は、天然配列とは異なるコドンを利用し、それゆえ、天然の配列とは劇的に異
なるヌクレオチド配列を有している。特に、ヒトでの発現のために少なくとも部
分的に最適化されたコドン用法を示す合成配列が使用されうる。天然配列は、こ
のような最適なコドン用法を示さない。好ましくは、実質的に全てのコドンが最
適化される。 ヒトにおける最適なコドン用法は、図16に示すように、高発現されるヒト遺
伝子におけるコドン使用頻度によって示される。コドン用法チャート図は、ウイ
スコンシン州マディソンのジェネティックス・コンピュータ・グループの、ウイ
スコンシン・シーケンス・アナリシス・パッケージ、バージョン8.1から得ら
れるプログラム「Human_High.cod」から得られる。高度に発現さ
れたヒト遺伝子で最も頻繁に使用されるコドンは、ヒト宿主細胞における発現に
ついての最適なコドンであることが推定され、それゆえ、合成コーディング配列
を構築する根拠となる。合成抗血管形成コーディング配列の例は、以下の表で底
部の配列として示される。
【0118】 しかし、十分に最適化されたコドン用法を示す配列を使用するよりも、同じア
ミノ酸が、あまり一緒に密着するか、または豊富であるので適切に一様なコドン
用法を行うことができない領域以外で最適化したコドン用法を備える配列を使用
することが好ましい。 さらに、実質的にコドン用法が最適化された実質的部分を備える合成配列を使
用できる。例えば、天然のコーディング配列と比較して、少なくとも50%、7
0%、80%または90%の最適化コドンを有する合成配列を使用できる。他の
特定の合成配列は、図16中のコドン用法チャート図を参照して選択できる。配
列は、ポリペプチド配列のアミノ酸の各々についてのコドンを選択することによ
って選定される。その後、ポリペプチドの各々に対応するDNA分子は、通常の
化学的合成方法によって構築されうる。例えば、短いオリゴヌクレオチドが合成
され、そしてその後、適切な関係で連結されて、全長のコーディング配列を構築
する。 当業者は、最適化コドン用法を用いた種々の核酸配列を構築できることを認識
するであろう。 ヒトIP−10、エンドスタチンおよびアンギオスタチンについての好ましい
コドン用法は、以下に規定される。
【0119】 ヒトIP−10についての好ましいコドン配列 1 aagcttacca tgaaccagac cgccatcctg atctgctgcc tgatcttcct gaccctgagc 61 ggcatccagg gcgtgcccct gagccgcacc gtgcgctgca cctgcatcag catcagcaac 121 cagcccgtga acccccgcag cctggagaag ctggagatca tccccgccag ccagttctgc 181 ccccgcgtgg agatcatcgc caccatgaag aagaagggcg agaagcgctg cctgaacccc 241 gagagcaagg ccatcaagaa cctgctgaag gccgtgagca aggagatgag caagcgcagc 301 ccgggcggag gtggcagcgg cggaggtggc agcggcggag gtggcagcgg atcctctaga
【0120】 ヒトエンドスタチンについての好ましいコドン配列 1 CACAGCCACC GCGACTTCCA GCCCGTGCTG CACCTGGTGG CCCTGAACAG 51 CCCCCTGAGC GGCGGCATGC GCGGCATCCG CGGCGCCGAC TTCCAGTGCT 101 TCCAGCAGGC CCGCGCCGTG GGCCTGGCCG GCACCTTCCG CGCCTTCCTG 151 AGCAGCCGCC TGCAGGACCT GTACAGCATC GTGCGCCGCG CCGACCGCGC 201 CGCCGTGCCC ATCGTGAACC TGAAGGACGA GCTGCTGTTC CCCAGCTGGG 251 AGGCCCTGTT CAGCGGCAGC GAGGGCCCCC TGAAGCCCGG CGCCCGCATC 301 TTCAGCTTCG ACGGCAAGGA CGTGCTGCGC CACCCCACCT GGCCCCAGAA 351 GAGCGTGTGG CACGGCAGCG ACCCCAACGG CCGCCGCCTG ACCGAGAGCT 401 ACTGCGAGAC CTGGCGCACC GAGGCCCCCA GCGCCACCGG CCAGGCCAGC 451 AGCCTGCTGG GCGGCCGCCT GCTGGGCCAG AGCGCCGCCA GCTGCCACCA 501 CGCCTACATC GTGCTGTGCA TCGAGAACAG CTTCATGACC GCCAGCAAGT 551 GA
【0121】 ヒトアンギオスタチンについての好ましいコドン配列 1 ATGGAGCACA AGGAGGTGGT GCTGCTGCTG CTGCTGTTCC TGAAGAGCGG 51 CCAGGGCGAG CCCCTGGACG ACTACGTGAA CACCCAGGGC GCCAGCCTGT 101 TCAGCGTGAC CAAGAAGCAG CTGGGCGCCG GCAGCATCGA GGAGTGCGCC 151 GCCAAGTGCG AGGAGGACGA GGAGTTCACC TGCCGCGCCT TCCAGTACCA 201 CAGCAAGGAG CAGCAGTGCG TGATCATGGC CGAGAACCGC AAGAGCAGCA 251 TCATCATCCG CATGCGCGAC GTGGTGCTGT TCGAGAAGAA GGTGTACCTG 301 AGCGAGTGCA AGACCGGCAA CGGCAAGAAC TACCGCGGCA CCATGAGCAA 351 GACCAAGAAC GGCATCACCT GCCAGAAGTG GAGCAGCACC AGCCCCCACC 401 GCCCCCGCTT CAGCCCCGCC ACCCACCCCA GCGAGGGCCT GGAGGAGAAC 451 TACTGCCGCA ACCCCGACAA CGACCCCCAG GGCCCCTGGT GCTACACCAC 501 CGACCCCGAG AAGCGCTACG ACTACTGCGA CATCCTGGAG TGCGAGGAGG 551 AGTGCATGCA CTGCAGCGGC GAGAACTACG ACGGCAAGAT CAGCAAGACC 601 ATGAGCGGCC TGGAGTGCCA GGCCTGGGAC AGCCAGAGCC CCCACGCCCA 651 CGGCTACATC CCCAGCAAGT TCCCCAACAA GAACCTGAAG AAGAACTACT 701 GCCGCAACCC CGACCGCGAG CTGCGCCCCT GGTGCTTCAC CACCGACCCC 751 AACAAGCGCT GGGAGCTGTG CGACATCCCC CGCTGCACCA CCCCCCCCCC 801 CAGCAGCGGC CCCACCTACC AGTGCCTGAA GGGCACCGGC GAGAACTACC 851 GCGGCAACGT GGCCGTGACC GTGAGCGGCC ACACCTGCCA GCACTGGAGC 901 GCCCAGACCC CCCACACCCA CAACCGCACC CCCGAGAACT TCCCCTGCAA 951 GAACCTGGAC GAGAACTACT GCCGCAACCC CGACGGCAAG CGCGCCCCCT 1001 GGTGCCACAC CACCAACAGC CAGGTGCGCT GGGAGTACTG CAAGATCCCC 1051 AGCTGCGACA GCAGCCCCGT GAGCACCGAG CAGCTGGCCC CCACCGCCCC 1101 CCCCGAGCTG ACCCCCGTGG TGCAGGACTG CTACCACGGC GACGGCCAGA 1151 GCTACCGCGG CACCAGCAGC ACCACCACCA CCGGCAAGAA GTGCCAGAGC 1201 TGGAGCAGCA TGACCCCCCA CCGCCACCAG AAGACCCCCG AGAACTACCC 1251 CAACGCCGGC CTGACCATGA ACTACTGCCG CAACCCCGAC GCCGACAAGG 1301 GCCCCTGGTG CTTCACCACC GACCCCAGCG TGCGCTGGGA GTACTGCAAC 1351 CTGAAGAAGT GC
【0122】 本発明のプラスミドによってコードされうる種々の抗血管形成因子の例が、以
下に記述される。別の例は、1998年1月21に公表されたMixsonの欧
州特許公報EP0819 758 A2に記述され、あらゆる図面を含めて全体
に参照してここに組込まれる。 1.エンドスタチンおよびアンギオスタチン: エンドスタチンは、拡大しつつある血管形成阻害剤のタンパク質ファミリーの
一員である。それは、コラーゲンXVIIIの20KDaのC末端断片(184
a.a.)であり、そしてインビトロで内皮細胞増殖を、生体内で血管形成を選
択的に阻害する(O‘Reilly,M.S.ら、Cell、88巻、277−
285頁、1997年)。アンギオスタチンは、成熟プラスミノーゲン(38K
daおよび362a.a.)の内部タンパク質分解断片である(O‘Reill
y,M.S.ら、Cell、79巻、315−328頁、1994年)。それは
、クリングル・ドメインとして知られる4つの三重ループジスルフィド結合構造
を含む。3つのクリングル・ドメイン形態が、いっそう強力であることが示され
た(Cao,Y.ら、J.Biol.Chem.、271巻、29461−7頁
、1996年)。前臨床研究において、E.coliで発現したrエンドスタチ
ンまたはアンギオスタチンは、高い用量(15−16日間の10mg/kg/d
)で注入されて、腫瘍成長有効性の97%阻害を達成した。アンギオスタチンは
、血中で2日の半減期を示すことが主張されている。
【0123】 2.腫瘍抑制遺伝子: p53およびその誘導抗血管形成タンパク質トロンボスポンジン−1(TSP
−1):p53は、ヒト腫瘍の半分で突然変異されている。野生型p53は、p
21(サイクリン依存性の阻害剤)およびpRB(別の腫瘍抑制剤)を介するこ
とによって細胞サイクルを調節する。さらに、p53は、ジスルフィド結合によ
って結合された3つの同一の180kdサブユニットから構成される大型三量体
糖タンパク質である抗血管形成因子TSP−1の合成を誘導する。TSP−1遺
伝子の1013−1650によってコードされるTSP−1の断片であるTSP
fは、いっそう強力な抗血管形成活性を示す。陽イオンリポソームに複合された
α−アクチン駆動p53遺伝子の全身的静脈投与は、ヌードマウスにおける悪性
のヒト胸部癌の成長および転移を減少することが分かった(Lesoon−Wo
odら、PNAS、36巻:421頁、1995年)。その一次標的は、腫瘍の
血管構造系であると考えられる。TSPfと組合わせたp53が、マウスの腫瘍
モデルにおける遺伝子治療において、p53単独より効果的に腫瘍を減少させる
ことが示された。pRB、p21、p16および細胞サイクル依存性キナーゼの
他の阻害剤は、内皮の細胞増殖を阻害して、それにより生体内で血管形成を遮断
することも示される。バン・ヒッペル・リンダウ遺伝子(VHL)突然変異は、
腎臓癌で最も特徴とされる。VHLの突然変異(Mution)は、VEGFの
高い発現と非常に血管形成性を導く。野生型VHL遺伝子の送達は、VEGFの
発現を減少させ、そして血管形成を遮断する。
【0124】 3.インテグリンαvβ3遮断 インテグリンαvβ3は、血管形成性血管の表面に機能的に関連する。インテ
グリンαvβ3についてのRGD含有ペプチド・リガンドは、腫瘍を負うマウス
に静脈で注射されたときに腫瘍に戻ることができる。このリガンドは、最近、マ
ウスモデルにおける癌治療において、化学療法剤が腫瘍血管構造を標的とするの
に使用された(Arap,Wら、Science、279巻:377頁、199
8年)。切断されたMMP−2(PEX)によるインテグリンαvβ3とマトリ
ックスメタロプロテイナーゼ2(MMP−2)との間の相互関係の崩壊は、血管
形成を遮断することが示された。
【0125】 4.血管形成因子受容体遮断: VEGF(fltおよびflk)についての、およびbFGF(bFGF受容
体およびbFGF結合タンパク質)についての受容体は、成長因子の血管形成シ
グナル発生を調節する。血管形成因子に対する抗体を中和することは、血管形成
および腫瘍の成長を遮断しえた。選択的に、可溶性受容体は、成長因子の結合に
おいて野生型受容体と競合して、それにより血管形成を遮断できる。 5.サイトカインおよびキモカイン: IL−12およびIFN−αのようなサイトカイン、およびIP−10のよう
なキモカインは、それらの免疫調節効果に加えて、血管形成の強力な阻害剤であ
ることが示された。 6.血栓症因子(血液凝固の刺激剤): 組織因子(TF)は、トロンボゲン形成のカスケードについての主要な開始受
容体である。切断されたTF(tTF)は、二重特異性抗体によって腫瘍血管構
造の標的とされ、そしてマウスにおける腫瘍梗塞を引き起した(Huang,X
.ら、Science、275巻:547頁、1997年)。
【0126】 D.処方 多くの処方における核酸の送達および発現は、ヌクレアーゼのような生物の成
分による核酸の分解により限定される。したがって、インビボで送達されるとき
の核酸の保護は、生じる発現をおおいに増強し、それにより所望の製薬学上また
は治療上の効果が増強される。溶液中で核酸(例えば、DNA)と相互作用する
が、しかし核酸を凝縮しないある種の型の化合物は、核酸にインビボでの保護を
提供し、そしてそれに応じてコード化された遺伝子産物の発現を増強することが
分かった。 プラスミドと相互作用し、および迅速な細胞外ヌクレアーゼ分解からプラスミ
ドを保護するように設計された送達システムの使用が記述された[Mumper
,R.J.ら、Pharm.Res. 13巻:701−709頁、1996年
;Mumper,R.J.ら、1997年。遺伝子療法に対する提起]。PIN
Cシステムの特徴は、それらが、プラスミドに柔軟性を維持させ、そしてヌクレ
アーゼ分解から保護されながら筋肉を通して自由に拡散させる非凝縮システムで
あることである。PINCシステムが、以下に最初に検討されるが、カチオン性
脂質に基づいたシステムおよびPINCSとカチオン性脂質の両方を利用するシ
ステムが、本発明の範囲内でもあることが理解されるであろう。
【0127】 PINCシステムの共通の構造的成分は、それらが、親水性および疎水性部分
の両方を有する両親媒性分子であることである。PINCの親水性部分は、水素
結合(水素結合アクセプターまたは供与群を介して)、ファンデルワールス相互
作用、および/またはイオン性相互作用によってプラスミドと相互作用すること
が意味される。例えば、PVPおよびN−メチル−2−ピロリドン(NM2P)
は、水素結合アクセプターである一方で、PVAおよびPGは、水素結合供与体
である。 4つ全ての分子は、種々の(ポリ)アニオン性分子と複合体を形成することが
報告された[Buhler V.、BASFアクチエンゲゼルシャフト・ファイ
ンケミア、ルドウィグシャフェン、39−42頁;Galaev Yら、J.C
hrom.A. 684巻:45−54頁(1994年);Tarantino
Rら、J.Pharm.Sci. 83巻:1213−1216頁(1994
年);Zia,H.ら、Pharm.Res. 8巻:502−504頁(19
91年);]。PINCシステムの疎水性部分は、プラスミドをコーティングを
形成して、その表面をいっそう疎水性にさせるように設計される。Kabano
vらは、先に、プラスミドの疎水性を増加させ、プラスミドをヌクレアーゼ分解
から保護し、そして生物学的膜に対するその親和性を増加させるように設計され
たプラスミド凝縮のためのカチオン性ポリビニル誘導体の使用を記述した[Ka
banov,A.V.およびKabanov,V.A.、Bioconj.Ch
em. 6巻:7−20頁、1995年;Kabanov,V.A.ら、Bio
polymers 31巻:1437−1443頁、1991年;Yarosl
avov,A.A.ら、FEBS Letters 384巻:177−180
頁、1996年]。
【0128】 実質的保護効果が観察される;ラットの筋肉における遺伝子発現の少なくとも
1までの対数の増強が、生理食塩水で処方されるプラスミドに関してこれらの典
型的なPINCシステムで示された。PINCシステムと複合したプラスミドを
用いた筋肉内でのレポーター遺伝子の発現は、プラスミドが生理食塩水中で処方
された場合より、いっそう再現性がよかった。例えば、生理食塩水中で処方され
たプラスミドを用いて筋肉内でのレポーター遺伝子発現についての変動の係数は
、96±35%(n=20例;8−12筋肉/例)であったのに対して、PIN
Cシステムで複合されたプラスミドとの変動の係数は、40±19%(n=30
例;8−12筋肉/例)であった。生理食塩水中で処方されたプラスミドを用い
たレポーター遺伝子発現についての変動の係数が高いのは、先に記述された[D
avis,H.L.ら、Hum.Gene Ther. 4巻:151−9頁、
1993年]。さらに、DNA:生理食塩水についての結果と対照的に、異なる
形態を示すプラスミドが、ポリビニルピロリドン(PVP)と複合した場合にお
いて、筋肉内での遺伝子発現で有為な差異はなかった。これは、PVPが全ての
形態のプラスミドを、高速ヌクレアーゼ分解から保護できることを示唆する。
【0129】 1.PINC高分子(PVP)とプラスミドとの間の相互作用の要約 分子モデリングを用いて、典型的なPINC高分子であるPVPは、プラスミ
ドの塩基対とその主たる溝内で水素結合を形成し、そしてPVPのビニル骨格に
よりプラスミド上に疎水性表面を生じることが示された。これらの相互作用は、
複合プラスミドへの臭化エチジウム挿入の阻害によるのと同様に、PVPによる
プラスミド・ゼータ電位の調節によって支持される。PVPとプラスミドとの間
の見かけの結合は、pHと塩濃度に相関し、そしてプラスミド/PVP複合体の
筋肉内注射後のβ−gal発現においてこれらのパラメーターの効果が例示され
た(Mumper,R.J.ら、1997年。遺伝子療法に対する提起)。プラ
スミド/PVP複合体の物理化学的特性の要約は、下の表Iに列記される。
【0130】
【表1】 表I:プラスミド/PVP複合体の物理化学的特性の要約方法 結果 分子モデリング 水素結合および疎水性プラスミド表面が観察された フーリエ変換赤外 水素結合が示された DNエースI検証 PVPの存在下でプラスミド分解の速度が減じられる 微量滴定熱量測定 吸熱プロセスを示す正の熱の反応 電位差滴定 プラスミドおよびPVPが複合化されるとき、1単位pH
低下 動的透析 PVPの拡散の速度がプラスミドの存在下で減少した ゼータ電位調節 PVPによってプラスミドの表面荷電が減少した 臭化エチジウム挿入 プラスミド/PVP複合化によって臭化エチジウム挿入が
減少した 浸透圧 超浸透処方(すなわち、340mosm/kgH2O) 蛍光分光計 プラスミド/PVP結合が、塩中で、および/またはpH
7で減少した
【0131】 2.筋肉内での発現の組織学 スライド走査技術を用いたβ−galについての免疫組織化学は、ラットの脛骨
筋の全断面にわたってβ−gal発現部位の一様な分布を示した。非常に局在化
した領域が、CMV−β−galプラスミドが生理食塩水中で処方されたときに
、β−galに関して陽性に染色された。β−gal陽性細胞は、プラスミドが
生理食塩水中で注射されるときには、針管の周囲にもっぱら観察された。これは
、先に公表された結果と一致している[Wolff,J.A.ら、Scienc
e 247巻:1465−68頁、1990年;Davis,H.L.ら、Hu
m.Gene Ther. 4巻:151−9頁、1993年;Davis,H
.L.ら、Hum.Gene Ther. 4巻:733−40頁、1993年
]。 対照的に、β−galについての免疫反応性は、150mMのNaCl中のC
MV−β−galプラスミド/PVP複合体(1:17w/w)の筋肉内注射の
後、筋肉組織の広範な領域で観察された。陽性筋肉繊維の大半は、筋肉束のエッ
ジに配置されるらしかった。したがって、ラットの筋肉中のβ−galについて
の染色は、プラスミド/PVP複合体を使用すると、β−galについて陽性に
染色された筋肉繊維の数が、生理食塩水処方を使用して見られたよりおよそ8倍
多いことを示した。陽性に染色された筋肉繊維は、プラスミド/PVP複合体を
使用した筋肉組織中においてより非常の多くの領域にわたって観察されもし、そ
れにより注射されたプラスミドが、筋肉内注射後、広範に分散された証拠を供し
た。
【0132】 ラットの骨格筋での増強されたプラスミド分布および発現は、複合化による細
胞外ヌクレアーゼ分解からの保護、およびプラスミド/PVP複合体の高浸透圧
効果の両方の結果であった。しかし、DowtyおよびWolffらは、生理学
的浸透圧の2倍までの浸透圧が、筋肉内での遺伝子発現に明らかには影響しない
ことを示した[Dowty,M.E.およびWolff,J.A.遺伝子療法:
直接的遺伝子移行の方法および用途、J.A.Wolff(編)、1994年。
ビルクハウザー、ボストン、82−98頁]。これは、PVP複合化によってプ
ラスミドの発現が増強されるのは、もっともヌクレアーゼ保護によるようであり
、そして浸透圧効果によることは少ないことを示唆する。さらに、PVPによる
プラスミドの表面修飾(例えば、疎水性が増加し、そして負の表面荷電が減少す
ること)は、筋肉細胞によるプラスミドの取込をも促進しうる。
【0133】 3.PINC高分子の構造−活性の関係 一連のビニルピロリドンと酢酸ビニルの共重合体の構造と、ラットの筋肉内で
の遺伝子発現のレベルとの間に線状の関係がある。ある種のビニルピロリドンモ
ノマーをPVP中の酢酸ビニルに置換することが、プラスミドとの水素結合を形
成する能力の減少した共重合体を生じた。相互作用が減少して、順次、筋肉内注
射後にラット筋肉内での遺伝子発現のレベルを減少させた。共重合体中のビニル
ピロリドンモノマー(VPM)含量範囲が減少するのに伴い、β−galの発現
が、線状に(R=0.97)減少した。 pHおよび粘性が全ての複合体において等価であったので、上記データは、こ
れらの数値が、筋肉細胞へのプラスミドの送達に影響する最も重要なパラメータ
ーではないことを示す。これらのデータは、プラスミドへのPINC高分子の結
合が増加して、筋肉内のプラスミドの保護および生物的利用性が増加することを
示唆する。
【0134】 4.別のPINCシステム 上に記述される構造−活性の関係は、プラスミドとの相互作用を増強もするで
あろう新規共重合体を設計するのに使用できる。増強されたPINCシステムの
結合親和が、ヌクレアーゼ分解からのプラスミドのいっそう集約的な保護により
、結果として、それらの筋肉内注射後に遺伝子発現のさらなる増強を生じるよう
な、「機会を有する相互に作用するウィンドウ」(an interactiv
e window of opportunity)があることが予想される。
プラスミドの凝縮の発生、または「三重鎖」型形成−これらはいずれもが、筋肉
における生物的利用性を低下させ、そして、結果的に遺伝子発現を減少させる−
のいずれをも超えたところに最適な相互作用があることが予想される。 上に示されるとおり、PINC化合物は、一般に、疎水性部分と親水性部分と
の両方を有する両親媒性化合物である。多くの場合に、親水性部分は、極性基に
よって提供される。そのような極性基は、それに限定されないが、ピロリドン、
アルコール、アセテート、アミン、またはピロール、ピラゾール、イミダゾール
、トリアゾール、ジチオール、オキサゾール、(イソ)チアゾール、オキサジア
ゾール、オキサトリアゾール、ジアオキサゾール、オキサチオール、ピロン、ジ
オキシン、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、ピペラジン、(イソ
)オキサジン、インドール、インダゾール、カルパゾール、およびプリンおよび
これらの基の誘導体を含めた、化学および物理学のCRCハンドブック(72版
)、編集者David R.Lideの2−73頁および2−74頁に示される
もののような複素環式基のような基によって提供されうることは当業界で認識さ
れており、参照してここに組込まれる。
【0135】 化合物は、また、疎水性基を含み、高分子の場合には、典型的には分子の骨格
に含まれるが、しかし非重合性分子の部分でもありうる疎水性基も含有する。こ
のような疎水性骨格基の例としては、しかしこれらに限定されるものではないが
、ビニル、エチル、アクリレート、アクリルアミド、エステル、セルロース、ア
ミド、ヒドライド、エーテル、カルボネート、ホスファゼン、スルホン、プロピ
レン、およびこれらの基の誘導体が挙げられる。種々の基の極性上の特徴は、例
えば、任意の入門の有機化学の教科書における極性についての考察によって例示
されるとおり当業者にまったくよく知られている。 核酸と相互作用するこのような分子の能力は、当業者にも知られ、そしてその
ような分子間相互作用をモデル化するコンピュータ・プログラムの使用によって
予測されうる。選択的に、またはそのようなモデル化に加えて、有効な化合物は
、1)ヌクレアーゼの消化速度の阻害の決定、2)DNAのコーティングを示す
DNAのゼータ電位の改変、または3)DNAを挿入する臭化エチジウムのよう
な挿入剤の能力の阻害、のような1つまたはそれ以上の試験を使用して容易に同
定できる。
【0136】 5.標的リガンド 核酸配列の送達および発現について上述された核酸/PINC複合体に加えて
、特定の具体例では、特定の組織、細胞、または細胞の領域または区画での発現
を優先的に得るために、標的リガンドを提供するのも有用である。 このような標的PINC複合体としては、プラスミド(または他の核酸分子)
に複合されたPINCシステム(モノマーまたはポリマー性PINC化合物)が
挙げられる。PINCシステムは、リガンドに親和性を示す受容体に結合する標
的リガンド(TL)に共有結合で、または非共有結合で付着(または結合)され
る。このような受容体は、細胞の表面に、または区画内にありうる。このような
ターゲッティングは、核酸の取込みまたは細胞内輸送の増強を提供する。 標的リガンドとしては、これらに限定されないが、ガラクトシル基、フコサル
基、マンノシル基、カルニチン誘導体、モノクローナル抗体、ポリクローナル抗
体、ペプチドリガンド、およびDNA結合タンパク質が挙げられる。有用に標的
にされうる細胞の例は、これらに限定されないが、抗原提示細胞、肝細胞、ミオ
サイト、上皮細胞、内皮細胞、および癌細胞が挙げられる。
【0137】 このような標的複合体の形成は、PINCシステムに共有結合で付着された標
的リガンド(TL)の以下の例によって例示される: TL−PINC + プラスミド → TL−PINC::::::プラスミド このような標的化複合体の形成も、PINCシステムに非共有結合で付着した
標的リガンド(TL)の以下の例によって例示される: TL::::::PINC + プラスミド → TL::::::PINC::::::プラスミ
ド または、代替的に、 PINC + プラスミド → PINC::::::プラスミド+TL→ TL::::
::PINC::::::プラスミド これらの例で、::::::は、イオン性、水素結合、ファンデルワールス相互作用
、疎水性相互作用、またはこのような相互作用の組合せのような非共有結合の相
互作用である。 細胞障害剤についてのターゲッティング方法は、Subramanianら、
国際出願番号PCT/US96/08852号、国際公開番号WO96/391
24号で記述され、全ての図面を含め全体で参照してここに組込まれる。この出
願では、細胞障害材料のターゲッティングのための高分子親和性システムの使用
であって、zip高分子、すなわち相互作用する高分子の対を使用する2段階の
ターゲッティング方法を用いることが記載されている。相互作用高分子の1つに
付着した抗体は、細胞標的に結合する。その後、その高分子は、細胞障害剤に付
着した第二の高分子についての標的として作用する。Subramanianら
で参照されるとおり、毒性剤の送達のための他の二段階(または多段)システム
も、記述される。
【0138】 別の態様では、核酸コーディング配列を、PINCシステムまたはPINC標
的リガンド複合体についての非天然の標的を使用する二段階標的アプローチ法を
使用して送達し、発現させることができる。したがって、例えば、PINC−プ
ラスミド複合体は、細胞性標的(例えば、MAB)に結合するリガンドにそれ自
身付着される結合対の構成成分を標的にできる。ある種の化合物についての結合
対は、Subramanianらで参照されるとおりPINC化合物としてここ
で同定された。代替的に、PINCは、抗体のような標的リガンドに複合化され
うる。その抗体は、例えば第二の抗体に結合する非天然の標的にターゲッティン
グされうる。
【0139】 III.抗血管形成コンストラクトおよび処方の評価についてのモデルシステム 抗癌治療での抗血管形成性の発現プラスミドコンストラクト及び処方を用いる
概念にしたがって、ネズミのモデルシステムが、ネズミの腫瘍細胞系列に基づい
て利用された。最初に使用される細胞系列は、ネズミの鱗状細胞癌(S.C.)
から由来した細胞系列であるS.C. VII/SFであった。 頭部および頚部の鱗状細胞癌は、経口および喉頭腔をつなぐ細胞で始まる。臨
床的疾患は、浸潤を介して進行し、そして内在する組織およびリンパ管に広がる
。未分化のインビボ継代腫瘍細胞系列S.C. VII/SFは、この典型的な
成長パターンを示す。さらに、その迅速な成長速度は、個々の実験について比較
的短い試験期間を提供する。他のネズミの腫瘍細胞系列としては、別のSCC系
列KLN−205、ケラチノサイトラインI−7、および結腸腺癌系列MC−3
8が挙げられる。
【0140】 最適なモデルシステムは、臨床的疾患に観察されるものと類似のインビボで腫
瘍成長速度(すなわち、腫瘍は、移殖の4−10日後に治療の準備ができる)、
侵入および局所拡大を示すこと、そして実験的治療についての利用しやすさを提
供することに基づいた条件を満足するのが好ましい。記述したように、SCC
VII/SF細胞系列は、一次モデルシステム細胞系列として利用された。この
細胞系列は、典型的に迅速に成長し、それにより腫瘍細胞移殖の14−17日後
に未治療の同遺伝子型のマウスの死亡を起す。 この細胞系列は、多様な方法で使用されて、多様な異なる試験に適切なモデル
システムを提供する。そのような4つの可能性は、以下に記述される。 第一に、SCCVII細胞は、細胞培養に利用されて、発現レベルおよび細胞
毒性のような抗血管形成剤発現コンストラクトおよび処方上の特徴のインビトロ
評価を提供する。 第二に、その細胞は、マウスの皮下に移殖されうる。この系は、移植部位の利
用性が有益である試験に利用されうる。例として、この方法は、クロラムフェニ
コールアセチルトランスフェラーゼ(CAT)の発現に基づいた発現効率の評価
に利用された。 第三に、その細胞は、経皮で顎二腹筋の筋膜に移植されうる。 第四に、その細胞は、経皮で顎二腹筋/顎舌骨筋に移植されうる。モデル3お
よび4の重要な特性は、以下の表に示される。
【0141】
【表2】
【0142】 マウスモデルで処置した腫瘍サイズは、一般に、20−50mm3である。5
0mm3のマウスの腫瘍は、約6.6cmの平均直径を有する150cc3のヒト
腫瘍とおおよそ等価である。この腫瘍サイズは、第I相臨床治験で処置されるこ
とが提案されるサイズよりおおよそ10倍大きい。このことは、このマウスモデ
ルが、ヒト患者で予測される腫瘍負荷を評価することについて強く指向している
ことを示す。
【0143】 IV.インビボ送達についての処方 A.一般原理 上に記述されたもののような発現系が、適切な部位に送達される場合に発現に
ついてのポテンシャルを提供するとき、コンストラクトの送達および細胞取込み
の双方を助けることができる送達系で発現系コンストラクト(類)を提供するこ
とは有益である。したがって、本発明は、1つまたはそれ以上の発現系コンスト
ラクト(例えば、上に記述されるとおりDNAプラスミド)、および保護的で相
互作用性の非凝縮性の化合物を含む特定の処方も提供する。 プラスミドコンストラクトに関連する他の一つの際立った因子は、開環状(O
C)形態よりむしろスーパーコイル(SC)形態にあるプラスミドの含有率であ
る。 B.送達および発現 多様な送達方法を、上述のコンストラクトおよび処方を用いて使用でき、特に
、腫瘍部位に注射することによる送達を使用できる。下顎下腫瘍モデルは、治療
されるべき腫瘍の4つの四分円への注射を利用した。 C.ヒト抗血管形成処方の抗癌効果 上に記述される抗血管形成処方の投与の効果は、S.C.VIIマウスの腫瘍
モデルを用いて評価された。上述されるプラスミドコンストラクトが、送達処方
に組込まれた。その処方は、注射によって送達された。マウス腫瘍の進行中にあ
る腫瘍細胞中のヒト抗血管形成プラスミドの発現の効果は、このような抗血管形
成発現が、そのような腫瘍に対して有効であることを示した。 D.典型的な処方の毒性評価 典型的な処方は、試験された濃度で高い細胞毒性を示さず、それによりその処
方は、インビボで直接的毒性作用によって細胞を有意に死滅させはしないことが
示唆された。
【0144】 V.投与 ここに使用される場合、投与とは、体へのDNAのプラスミドまたは担体の導
入の経路をいう。上述された送達の方法に加えて、発現系コンストラクトおよび
送達システム処方を、多様な異なる方法によって投与できる。 投与は、標的組織に直接的、または全身投与後の標的組織への標的送達によっ
て行われうる。特に、本発明は、遺伝子療法に有用である特定のレベルで、組織
内で任意の特異的核酸配列の制御された発現を樹立するために、体への発現シス
テムの投与または処方によって疾病を治療するのに使用できる。 ベクター(プラスミド)の投与のための好ましい手段、および送達のための処
方の使用は、上に記述される。好ましい具体例は、針注射を用いる直接注射によ
る。 任意に選択されたベクターコンストラクトの投与経路は、発現ベクターのため
の特定の用途に依存する。一般に、使用された各ベクターコンストラクトについ
ての特定の処方は、特定の標的組織に関してのベクターの取り込み、に焦点をあ
てるであろう。取り込みは後に引き続き有効性の提示を生じる。取込みに関する
調査は、ベクターの細胞取込み、および選択したDNAの発現を評価する取込ア
ッセイを含む。このようなアッセイは、取込み後の標的DNAの局在部位をも決
定し、そして発現タンパク質の定常状態濃度維持のための要件を確立する。その
後、有効性および細胞毒性が試験されうる。毒性には、細胞活性のみならず、細
胞機能も含む。 筋肉細胞は、溶液、懸濁液、またはコロイドとしてDNA粒子を筋肉に単回注
射した後、DNAを細胞外空間から取り込む特徴的な能力を示す。この方法によ
るDNAの発現は、数ヶ月間保持されうる。
【0145】 処方されたDNAベクターの送達は、標的細胞によりエンドサイトーシスを受
ける巨大分子複合体にDNAを取込むことを伴う。このような複合体としては、
脂質、タンパク質、炭化水素、合成有機化合物または無機化合物が挙げられうる
。好ましくは、複合体は、特定の比率でDNA、カチオン性脂質、および中性脂
質を含む。ベクターで形成された複合体の特徴(サイズ、荷電、表面特徴、組成
)は、体の中でベクターの生物的利用性を決定する。処方の他の要素は、リガン
ドとして機能し、細胞の表面または内側で特異的受容体と相互作用する。その所
要の他の要素は、細胞への侵入、エンドソームからの開放、そして核への侵入を
促進するように機能する。
【0146】 送達は、DNA輸送媒体の使用を介しても通してもできる。DNA輸送媒体と
は、DNAベクターに結合し、そして上皮細胞によって取込まれる能力がある分
子をいう。DNA輸送媒体は、DNAに非共有結合で結合し、そして細胞膜を介
してDNAを有効に輸送する能力のある分子複合体を含む。その輸送媒体は、ま
た、核膜を介してDNAを輸送することが好ましい。例えば、その全て(図面を
含めて)が、ここで参照してここに組込まれる以下の出願を参照:(1)199
2年3月20日に提出された、「DNA輸送媒体系および使用方法」と題される
Wooらによる、米国特許出願番号第07/855,389号、現在放棄されて
いる;(2)1993年3月19日に提出された、「DNA輸送媒体系および使
用方法」(米国および他の国々を意味する)と題されるWooらによる、PCT
/US93/02725、国際公開番号WO93/18759号;(3)Woo
らによる、1993年12月14日に提出された米国特許出願番号第08/16
7,641号、「核酸輸送媒体系および使用方法」と題されるWooによる一部
継続出願;(4)Szokaらによる、1992年7月14日に提出された、米
国特許出願番号第07/913,669号、「自己集合ポリヌクレオチド送達系
」と題される一部継続出願および(5)1993年4月5日に提出された、「自
己集合ポリヌクレオチド送達系」(米国および他の国々を意味する)と題される
Szokaらによる、PCT/US93/03406号、国際公開番号WO93
/19768号。
【0147】 DNA輸送媒体系は、独立にかつ非共有結合でDNAに結合する数種の要素を
含む粒子から構成されうる。各要素は、DNAに結合するカチオン性基と複合化
されたタンパク質のような特異的受容体または他の官能基を認識するリガンドか
ら構成される。使用されうるカチオンの例は、スペルミン、スペルミン誘導体、
ヒストン、カチオン性ペプチドおよび/またはポリリジンである。1つの要素は
、DNAベクターおよび標的細胞上の細胞表層受容体の両方に結合する能力があ
る。このような要素の例は、アシアログリコタンパク質受容体、葉酸受容体、マ
ンノース−6−ホスフェート受容体、またはカルニチン受容体と相互作用する有
機化合物である。第二の要素は、DNAベクターおよび核膜上の受容体の両方に
結合する能力がある。核リガンドは、核膜を介して輸送媒体系を認識および輸送
する能力がある。このようなリガンドの例は、SV40大型T抗原またはヒスト
ンから得られる核標的配列である。第三の要素は、DNAベクターおよび上皮溶
解を誘導する要素の両方に結合する能力がある。例としては、アデノウイルス、
インフルエンザウイルスヘマグルチニンに関連したペプチド、または上に引用さ
れるSzoka特許に記述されたGALAペプチドのような不活性化ウイルス粒
子が挙げられる。
【0148】 腫瘍に直接的に遺伝子を移動させることは、非常に有効であった。実験は、D
NAの腫瘍細胞への直接注射による投与で、注射の領域内で遺伝子の発現を生じ
ることを示す。注射されたDNAは、染色体に取り込まれない染色体外状態で保
持されることが好ましい。導入のためのこの手段は、好ましい具体例である。 投与は、上の好ましい具体例で記述されたとおりの脂質をも含みうる。脂質は
、単層、二層、または多層形態に配列された脂質と、およびDNAのような水溶
性化合物を捕捉する内部水溶性空間とからなる、直径0.05から数ミクロンま
での範囲にある中空球形小胞であるリポソームを形成しうる。脂質は、リポソー
ムを形成しなくても有用でありうる。特定の例としては、DNAと標的細胞の膜
とに相互作用して、DNAが細胞に入ることを促進するDOPEを含むカチオン
性脂質および複合体の使用が挙げられる。
【0149】 遺伝子送達は、遺伝子操作された細胞を移殖することによっても行われうる。
例えば、筋芽細胞と称される未熟な筋肉細胞は、筋肉繊維に遺伝子を運ぶのに使
用されうる。組換えヒト成長因子を発現するように遺伝子操作された筋芽細胞は
、成長ホルモンを動物の血液に分泌できる。組込まれた遺伝子の分泌は、3ヶ月
までの期間、常に保持されうる。 筋芽細胞は、最終的に分化し、そして存在する筋肉組織に融合する。細胞が、
存在する構造に組込まれるので、それは、耐性があるのみならず、育成される。
筋芽細胞は、遺伝子治療を必要とする個人から筋肉組織を取ることによって容易
に得ることができ、そして一般に操作された細胞は、患者の筋肉に損傷を起すこ
となしに容易に戻すこともできる。同様に、ケラチノサイトが、遺伝子を組織に
送達するのに使用しうる。多数のケラチノサイトは、小さな生検の培養によって
生成されうる。培養は、層形成シートとして作製され、そしてヒトに移殖したと
き、長年かけて組織特異的品質で改善し続ける上皮を生じることができる。ケラ
チノサイトは、培養中で適切なベクターをケラチノサイトに形質導入することに
よって、遺伝子操作される。ケラチノサイトは、上皮を皮膚から分画する基底膜
によって循環から分離されているが、ヒトのケラチノサイトは、産生したタンパ
ク質を循環内に分泌する。 送達の選択された方法は、適切な生物学的効果を発揮するレベルで、核酸カセ
ット内にコードされる遺伝子産物の発現を生じるに違いない。発現の程度は、疾
病、ベクターおよび遺伝子産物の薬物動態学、および投与の経路に依存するが、
しかし、0.001−100mg/kg体重/日、そして好ましくは0.01−
10mg/kg体重/日の範囲にあるべきである。このレベルは、標準の方法に
よって容易に決定しうる。それは、多かれ少なかれ、最適な投与に依存しえた。
治療の期間は、疾病徴候が経過する間は、できれば連続して、延長される。投与
の回数は、疾病、送達媒体、および治験からの有効性データに依存する。
【0150】実施例 本発明は、以下の特定の実施例に関連していっそう十分に記述される。ただし
、これらの実施例は本発明の範囲を限定するように解釈されるべきものではない
【0151】実施例1 EC特異的エンハンサーおよびプロモーターをクローニングする。 プロモーター:2組のレポーターベクター − CAT(pCT1132およ
びpCT1133)またはLUC(レポーター遺伝子としてpLC1137およ
びpLC1138)のいずれかを有するCMVenh+/pro-およびCMVe
nh-/pro+が構築された。SacI部位はこれらのベクター内の特徴的な部
位である。プロモーター配列は2つのプライマー(5’プライマー、SacI部
位を有する3’プライマー)を用いたPCR、およびそれに続くTAベクターへ
のクローニングによってヒトゲノムDNAから増幅される。右配向を示すコンス
トラクト(3’は、TAベクター上のSacI部位から離れており、その結果S
acI消化はPCR挿入産物を付与する)。SacI断片は上のベクターのSa
cI部位に挿入される。
【0152】 多量体化エンドセリンエンハンサー:エンドセリンエンハンサー(ETe)が
オーバーハングで合成され、下に示されるようなBgl IIおよびBam H
I部位が形成された。 gatctGTACTTCATACTTTTCATTCCAATGGGGTGACTTTGCTTCTGGAG aCATGAAGTATGAAAAGTAAGGTTACCCCACTGAAACGAAGACCTCctag このDNA断片は高濃度での連結することによって多量体化され、そしてBg
lIIおよびBamHIで消化され、逆方向および裏返し反復が排除された。4
個および7個のタンデムコピーを有するDNA種がゲル精製され、そして種々の
内皮特異的または増殖特異的プロモーターを含むプラスミドに挿入された。
【0153】 材料および方法 EC特異的プロモーター駆動レポーターコンストラクトの構築:内皮特異的プ
ロモーターを含むプラスミドが以下のとおり構築された。エンドセリン−1(E
T−1)、KDR/flk−1、ICAM−2、β3およびαVの最小プロモー
ター配列、および細胞サイクル依存性遺伝子(サイクリンA、E2F1、または
cdc6)がヒトゲノムDNAからPCRによって直接的に増幅された。その後
、増幅プロモーター配列をpCR2.1(インビトロゲン)にサブクローン化さ
せた。その後、プロモーター配列を、SacI−SacI断片として、ルシフェ
ラーゼ・レポーター遺伝子、合成イントロンおよびヒト成長ホルモン3’未翻訳
領域/ポリ(A)シグナルを含む発現プラスミドpLC1136にサブクローン
化させて、プロモーター特異的発現コンストラクトを作成した。プラスミドをイ
ー・コリ宿主株(E. coli host strains)DH5α中でカナマイシン選択下で育成
させ、そしてアルカリ性溶解およびクロマトグラム法を用いて精製した。注射の
ために利用された精製プラスミドは以下の特異性を示した:<50Eu/mg内
毒素。
【0154】 内皮細胞培養および形質移入 ヒト臍帯の大動脈内皮細胞(HUVEC)が内皮細胞成長因子の補足を伴う5
%仔ウシ血清で補足したEBM−1培地(クロンテック・インコーポレーテッド
)中の6穴プレートで育成された。2−4継代にあるHUVECを形質移入に使
用した。HeLa細胞も10%仔ウシ血清、1%グルタミンおよび1%ペニシリ
ン/ストレプトマイシンで補足したダルベッコの修飾イーグル培地中の6穴プレ
ートで育成された。培養細胞がDEAE−デキストランによって2μgのレポー
ターコンストラクトを用いて形質移入された。形質移入効率を修正するために、
サイトメガロウイルス即時型プロモーターによって起動されるβ−ガラクトシダ
ーゼ遺伝子を含む0.5μgのプラスミドpBG0965も各形質移入に含まれ
た。形質移入の48時間後、細胞抽出物を作成し、ルシフェラーゼおよびβ−ガ
ラクトシダーゼアッセイを行った。相対的ルシフェラーゼ活性がβ−ガラクトシ
ダーゼ単位に対する光単位の比として計算された。HUVECについての修正さ
れた光単位がHeLa細胞についての修正された光単位に分割され、畳込まれた
内皮特異性が得られた。
【0155】 細胞特異的プロモーターを増殖する分析:生じるレポータープラスミドは2つ
の異なる内皮セルラインHUVECおよびBAECにEC−エンハンサーおよび
細胞サイクル特異的プロモーターを含み、そしてその活性が非内皮セルラインN
IH3T3中のものと比較された。レポーター活性をこれらのサンプルでアッセ
イした。
【0156】 結果 プラスミドの構築:生じるレポーターコンストラクトは代表的コンストラクト
ET−エンハンサー/ET−プロモーター、pLC1264およびpLC126
5であるような図面に列記される。 EC−特異的活性分析:HUVECおよびHeLa細胞中のETe/ETpの
活性および特異性(EC対HeLa)が図面に示される。データはETeが10
倍までEC中で特異的にETp発現を増強することを示した。 サイクリンA、E2F1またはcdc6プロモーターの上流に挿入された4個
または7個のコピーのETeは内皮細胞で特異的に数倍発現を増大する。増殖特
異的プロモーターおよび内皮特異的エンハンサーから構成されるこれらのキメラ
調節要素は生体内で内皮細胞を分割する上で特異的に強い発現を達成する手段を
提供しうる。
【0157】 抗血管形成遺伝子のEC−特異的発現:エンドスタチンまたはアンギオスタチ
ンについてのコーディング配列がベクターpLC1265に挿入され、pES1
358およびpAS1359が生成された。したがって、エンドスタチンおよび
アンギオスタチンの発現はETe/ETpによって起動された。エンドスタチン
およびアンギオスタチン発現の特異性が決定される。
【0158】実施例2:癌治療のための抗血管形成遺伝子薬 材料および方法 プラスミド構築:エンドスタチンまたはアンギオスタチンについての発現カセ
ットを含むプラスミドが以下のとおり構築された。エンドスタチンのコーディン
グ配列はコラーゲン18alの184aaのC末端である。(ヒトコラーゲン型
XVIIIアルファ1 受託番号L22548号;Oh,S.P.、Warma
n、M.L.、Seldin,M.F.、Cheng,S.D.、Knoll,
J.H.、Timmons,S.およびOlsen,B.R.) ヒトXVII
I型コラーゲンをコードするcDNAおよびゲノムDNAのクローニングおよび
マウス染色体10およびヒト染色体21へのアルファ1(XVIII)コラーゲ
ン遺伝子の局在化。Genomics 19(3)巻、494−499頁(19
94年)。アンギオスタチンはヒトプラスミノーゲン(受託番号M74220号
;Browne,M.J.、Chapman,C.G.,Dodd,I.、Ca
rey,J.E.、Lawrence,G.M.P.、Mitchell,D.
およびRobinson,J.H.)の内部断片(97−440aa)である。
HeLa細胞中の組換えヒトプラスミノーゲンおよびアグリコプラスミノーゲン
の発現。Fibrinolysis(1991年)。エンドスタチンおよびアン
ギオスタチンのコーディング配列が、5’末端にBamHI部位を加えるととも
に3’末端にXbaI部位を加えるオリゴヌクレオチドプライマー(下に示され
た)を用いてヒト肝臓cDNA(クロンテック)からPCRによって直接的に増
幅された。 ヒト・アンギオスタチン5’プライマー ATg gAA CAT AAg gAA gTg gTT CTT ヒト・アンギオスタチン3’プライマー(XhoI部位を有する) gC CTCgAg gCA TTT TTT CAg gTT gCA gTA CTC ヒト・アンギオスタチン3’プライマー(内部プライマー)K3 gC ggATcc AAA gTg TAT CTC TCA gAg TgC AAg マウス・アンギオスタチン5’プライマー ATg gAC CAT AAg gAA gTA ATC CTT マウス・アンギオスタチン3’プライマー(付加されたXhoI部位を有する) gC CTCgAg gCA CCg CTT CAg gTT gCA gTA TTC マウス・アンギオスタチン3’プライマー(内部プライマー)K3? gC ggATCC gTg TAT CTg TCA gAA TgT AAg ACC マウス・エンドスタチン5’プライマー(付加されたBamHIを有する) gCggATCC CAT ACT CAT CAg gAC TTT CAg CCA マウス・エンドスタチン3’プライマー(付加されたXhoIを有する) gCCTCgAg CAT TTT ggA gAA AgA ggT CAT gAA ヒト・エンドスタチン5’プライマー gAATTC CAC AgC CAC CgC gAC TTC CAg CCg ヒト・エンドスタチン3’プライマー CTCgAg CTA CTT ggA ggC AgT CAT gAA gCT
【0159】 その後、増幅したエンドスタチンまたはアンギオスタチン配列がpCR2.1
(インビトロゲン)にサブクローニングされた。その後、エンドスタチンまたは
アンギオスタチンについてのコーディング配列がBamHI−XbaI断片とし
て中間体ベクターpHook1(インビトロゲン)のSfiI−XbaI部位に
サブクローニングされた。したがって、インフルエンザウイルスから得られるI
gkシグナルペプチドおよびHAエピトープについてのコーディング配列はエン
ドスタチンまたはアンギオスタチンのものの上流であった。その後、Igk−H
A−エンドスタチンまたは−アンギオスタチンについてのコーディング配列が、
BamHI−XbaI断片として、サイトメガロウイルス即時型プライマー、合
成イントロンおよびウシ成長ホルモン3’未翻訳領域/ポリ(A)シグナルを含
む発現プラスミドにサブクローニングされ、エンドスタチンまたはアンギオスタ
チン発現系pES1100(ネズミ・エンドスタチン、mE)、pES1281
(ヒト・エンドスタチン、hE)、pAS1095(ヒト・アンギオスタチンk
1−k4、hAk4)またはpAS1096(ヒト・アンギオスタチンk1−k
3、hAk3)が形成された。HA−エピトープが組換えPCRによってpES
1100から欠失され、HAを含まないマウス・エンドスタチン(pES106
2、mE−HA−)(図1)についての発現プラスミドが生成された。プラスミ
ドpVC0612(空のプラスミド、EP)はサイトメガロウイルス即時型プロ
モーターおよびAlila外、Human Gene Therapy、8巻:
1785−1795頁(1997年)に記載されているpVC0289骨格中の
ウシ成長遺伝子から得られる3’UTR/ポリ(A)シグナルを含む発現要素を
含有する。プラスミドpVC0612が生体内実験で対照プラスミドとして使用
された。腫瘍内注射のためのプラスミドがイー・コリ宿主株DH5α中でカナマ
イシン選択下で育成され、そしてアルカリ性溶解およびクロマトグラム法を用い
て精製された。腫瘍内注射のために利用された精製プラスミドは以下の特性を示
した:<50Eu/mg内毒素;<1%タンパク質;および<20%染色体DN
A。
【0160】 プラスミド調製DNA/PVP複合体:先の文献(Mumper外、Pharmaceuti
cal Reserch、13巻、5号(1996年)、およびMumper外
、Journal of Controlled Release、52巻:1
91−203頁(1998年))に記載されているように、精製発現プラスミド
および対照プラスミドがPINC送達系中に3mgDNA/mlの濃度で調製さ
れた。 リポソームおよびDNA/脂質複合体の製造:4:1モル比の陽イオン性脂質
DOTMA(N−(1−(2−3−ジオレイルオキシ)プロピル)−n−n−n
−トリメチルアンモニウムクロライド)およびコレステロールから構成される小
型臍帯小胞(SUV)が押し出し(400nm)によって作製された。正に荷電
したプラスミド/脂質複合体が、対照条件(Freimark外、The Jo
urnal of Immunology、160巻:4580−4586頁(
1998年))の下、リポソームとプラスミドを混合することによって、10%
(w/v)ラクトース中において1:3−/+荷電比で調製された。複合体の平
均直径およびゼータ電位が動的光走査およびドップラー電気泳動性光走査を用い
て特徴付けられた。複合化効率はアガロースゲル電気泳動によって測定された。
【0161】 細胞培養:Cos−1細胞がDMEM中で培養された。内皮細胞(HUVEC
、HLMECおよびBAEC)がクロンテックスから得られ、そして製造業者に
よって提供された特定の培地で培養された。TS/AはBALB/cマウスから
自発的に生じた中程度に分化した哺乳類の腺癌の最初の生体内移殖片からの腫瘍
セルラインであり、イタリア国ボローニャ大学、P.Nanni博士によって確
立されたものである(Nanni外、Clin.Exp.Metastasis
、1巻:373−376頁(1983年))。多数の前免疫化検証試験によって
、TS/Aが長期継続抗腫瘍免疫性Rencaを引出さないことが示され、自発
的に生じるネズミの腎細胞癌、CT26、結腸腺癌もルイス肺癌(LLC、AT
CCから得られる転移性変異体)とともに使用された。腫瘍細胞培養が、加湿さ
れた5%CO2雰囲気下、37℃で、コーニング(コーニング、ニューヨーク)
製の無菌の使い捨てフラスコ内で維持された。その際、RPMI1640(Re
nca、TS/A)、または10%FBS、100U/mlペニシリン、100
U/mlストレプトマイシンおよび50μg/mlゲンタマイシン(全てライフ
・テクノロジーズから入手されたもの)で補助されたDMEM(LLC)のいず
れかが使用された。 ヒト・エンドスタチンおよびアンギオスタチンに対するマウス抗体の産生:
生理食塩水中で調製された75μμgのpES1281またはpAS1096
が筋肉内に注射され、そして14および28日目に追加免疫した。抗体はウエス
タンブロッティングによって決定された。
【0162】 エンドスタチンおよびアンギオスタチンのウエスタンブロット分析:Cos細
胞、Ecsまたは腫瘍細胞が2.5×105細胞/ウエルで6穴プレートに載せ
られ、そして血清を含まないDMEM中の2μgのプラスミドpES1100、
pES1062、pES1281、pAS1095またはpAS1096および
3μgのリポフェクタミン(ライフ・テクノロジーズ・インコーポレーテッド、
メリーランド州ゲーサーズバーグ)を使用して形質移入された。上清が24時間
後に回収され、そしてエンドスタチンまたはアンギオスタチンがマウスのモノク
ローナル抗−HAおよびプロテインAおよびGアガロース(ベーリンガー・マン
ハイム、インディアナ州インディアナポリス)を用いて免疫沈降させられた。サ
ンプルは12%トリス−グリシンゲルにかけられ、そしてミリポアのPVDF膜
でエレクトロブロッティングにかけられた。モノクローナル抗−HA(ベーリン
ガー・マンハイム)、抗アンギオスタチン(IgG(エンザイム・リサーチ・ラ
ボラトリーズ・インコーポレーテッド)または抗エンドスタチンが1:1000
で使用され、続いて抗マウス(またはウサギ)Ig HRP(アマシャム・ライ
フ・サイエンス)が1:1000で使用された。レインボー分子量マーカー(ア
マシャム・ライフ・サイエンス)を使用して、タンパク質のサイズが決定された
。検出はアマシャムECLキットを用いて行なわれた。
【0163】 アンギオスタチン/エンドスタチンELISA:上清(1ml/ウエル)が上
の形質移入細胞から採取され、そしてエンドスタチンまたはアンギオスタチンの
濃度が酵素結合免疫吸収アッセイ(ELISA)によって分析された。4℃で一
晩50mM炭酸塩緩衝液(1/500希釈)中でアフィニティー精製されたヤギ
の抗−PG(プラスミノーゲン)IgG(エンザイム・リサーチ・ラボラトリー
ズ・インコーポレーテッド)または抗−エンドスタチン(フォークマン・ラボ)
がELISAプレート(ファルコンの柔軟性PVC番号3912号)にコーティ
ングされ、そして室温で4時間、PBS中の150μl/ウエルの2%BSAで
遮断された。上清(100μl/ウエル)が添加され、そして37℃で1時間、
インキュベートされた。HBS−ツイーン−BSA緩衝液(23.8MのHEP
ES、5.84MのNaCl、1.0%BSA、0.1%ツイーン;pH7.2
)中で1/500に希釈されたマウスのモノクローナル抗−HA(ベーリンガー
・マンハイム)が添加(100μl/ウエル)され、そして37℃で1時間イン
キュベートされた。HBS−ツイーン−BSA緩衝液で1/500に希釈された
ペルオキシダーゼ接合抗−マウスIgG(アマシャム・ライフ・サイエンス)が
添加(100μl/ウエル)され、そして37℃で1時間インキュベートされた
。0.1%H22でクエン酸−リン酸緩衝液(5.2Mクエン酸、13.8Mの
Na2HPO4;pH5)中で希釈された100μl/ウエルのOPD基質(o−
フェニレンジアミン(シグマ5mg錠剤))を使用し、2〜5分間発色させた。
50μl/ウエルの2.5MのH2SO4を添加することによって、反応が停止さ
れた。EL340マイクロプレート・リーダー(バイオ−テク・インストルメン
ツ)を用いて、450nmにおける吸光度を決定した。一連の2倍希釈のプラス
ミノーゲン−リシン結合部位I(シグマ)、形質移入された細胞から得られるH
A−アンギオスタチンまたはHA−エンドスタチンが標準として使用された。 動物:正常な8週齢雌BALB/cまたはC57b1マウスをテキサス州ヒュ
ーストンのハーラン・ラボラトリーズから購入した。マウスは、23℃、湿度4
0%および12時間/12時間の明暗サイクルで、任意のげっ歯類用飼料および
水で維持した。動物は調査の開始前の少なくとも4日間順化させた。
【0164】 腫瘍成長および治療の生体内での評価: BALB/cまたはC57b1マウスは、特定数の細胞を含んだ30μμlの
単独細胞懸濁液を用いて、左わき腹中央部の皮下でテストされた。腫瘍サイズが
およそ10mm3に達してから7日後、エンドスタチン/PVPまたはEP/P
VPでの処置が開始され、1〜2日間隔で2週間(総数8回処置:4/週)繰返
された。腫瘍体積は2つの垂直径および深さについて電気カリパスで測定された
。腫瘍マス(mm3)の測定は週二回で40〜50日間実施された。1cm3の体
積を越える腫瘍マスを有する全てのマウスは動物愛護の観点から安楽死させた。
腫瘍成長に対するエンドスタチンまたはアンギオスタチン遺伝子療法の効果につ
いてのデータは繰返し測定分析によって分析された。主要な効果が明らかである
場合、個々の治療手段がダンカンの多重範囲試験を用いて比較された。腫瘍拒絶
におけるエンドスタチンまたはアンギオスタチン遺伝子療法の効果についてのデ
ータがANOVAによって分析した。全ての場合に、0.05未満のp値は統計
的に有為であると考えられた。
【0165】 肺転移および治療の生体内での評価: 100μLのHBSS(ハンクスの均衡塩溶液、Ca++またはMg++、ライフ
・テクノロジーズ)中の3×105Renca細胞を尾部静脈に注射することに
よって、肺転移がマウスで樹立された。動物は150ワットのランプを用いて暖
められ、そして尾部静脈注射前にマウス抑制器に入れられた。腫瘍注射の4また
は7日後、週一回、2〜3週間にわたって、エンドスタチン/DC、アンギオス
タチン/DCまたはEP/Dコンスがマウスに静脈注射された。肺は、22ゲー
ジの強制栄養供給針を用いて、1〜2mLの墨汁溶液(150mLの滅菌H2
、30mL墨汁、4滴の水酸化アンモニウム)が噴霧され、その後、少なくとも
24時間、フェケテの溶液(90mLホルムアルデヒド、37%溶液、900m
Lの70%EtOH、45mL氷酢酸)で固定された。解剖用顕微鏡下で転移が
計数された。生存データがカプラン−ミールの対数段階試験を用いて分析された
。全ての他のデータはウインドウズ・ソフトウエア(データモスト・コーポレー
ション、ユタ州サンディ)用のスタットモスト(StatMost)におけるニューマン
−キール試験を使用して分析された。データはp値が<0.05である場合に統
計的に有為であると考えられた。
【0166】 LLCモデル:皮下腫瘍(直径8−12mm)が無菌で切除された。全ての壊
死ゾーンが除去され、そして生育可能な組織が微塵切りにされ、そしてコラーゲ
ン(I型、200U/ml)およびデオキシリボヌクレアーゼ(270U/ml
)(シグマ・ケミカル・カンパニ、ミズーリー州セントルイス)で分離された。
細胞は助剤でDMEDに懸濁され、そして5−10×106の生育可能な細胞/
T175フラスコに載せられた。3時間接着後、培養物は洗浄され、そして新た
な培地が付与された。48時間後、接着性腫瘍細胞を簡潔なトリプシン分解によ
って回収し、培地で一回洗浄し、そしてHBSSに再懸濁させた。0.1mlの
HBSS中のアリコート量の106細胞が皮下に注射された。腫瘍が直径12〜
15であるとき、マウスはメトキシフルランで麻酔された。1群のマウス中の腫
瘍が手術で削り取られ、そしてその部分が金属で閉じられた。他の群のマウスは
擬似手術が施され、sc腫瘍がそのまま残された。マウスを、毎日監視し、そし
て手術の10〜14日後に殺された。肺が計量され、そして上記のように染色さ
れた。 筋肉注射および電気穿刺:200〜300μgのDNA/PVP(3mg/m
l)が1匹のマウスの脚の脛側(25μl)および排腹筋(50μl)に注射さ
れ、注射の2分後に、その注射された脚に電気穿刺(500V/cm、4パルス
で96usec)が行われた。
【0167】 組織学的分析:CD−31、CD3、CD4、MAC−1免疫染色について:
凍結切片が5μMで切断され、そしてその後、続いて室温で10分間にわたって
アセトンで固定された。免疫組織化学がアビジン・ビオチン法を利用して達成さ
れた。室温で10分間にわたって1%H22溶液で切片をインキュベートするこ
とによって、内因性ペルオキシダーゼを急冷した。非特異的結合はパワーブロッ
ク(PowerBlock)(カタログ番号HK085−5K、バイオジェネックス(Biog
enex)、米国カリフォルニア州サンラモン)を用いて室温で5分間インキュベー
ションすることによって遮断された。その後、切片は一次抗体の適切な希釈を用
いて室温で1時間にわたってインキュベートされた。PBSでの洗浄に続いて、
二次抗体、ビオチニル化抗−ラット(カタログ番号BA−4001、ベクター・
ラボラトリーズ(Vector Laboratories)、米国カリフォルニア州バーリンゲー
ム)が1:400の割合で添加され、そして切片が室温で1時間インキュベート
された。PBSでの洗浄に続いて、ベクタスタイン試薬(カタログ番号pk−6
001、ベクター・ラボラトリーズ、米国カリフォルニア州バーリンゲーム)が
1:80の希釈で添加し、そして切片が室温で1時間インキュベートされた。3
,3−ジアミノベンズイジン(安定なDAB、カタログ番号750118号、リ
サーチ・ジェネティックス(Research Genetics)、米国アラバマ州ハンツビル
)をクロマゲンとして使用した。使用した一次抗体は全てのラットの抗マウスモ
ノクローナル抗体であった。抗体および希釈は、CD3(カタログ番号1991
4−D19、ジブコ、米国メリーランド州ゲーサーズバーグ)1:250、CD
4(カタログ番号380220号、セイカガク・アメリカ・インコーポレーテッ
ド、米国メリーランド州ジャムスビル)1:10,000、MAC−1(カタロ
グ番号CL8941AP、シーダー・レーン・ラボラトリーズ・リミテッド(Ce
dar Lane Laboratories, LTD)、米国ニューヨーク州ウエストベリー)1:10
0、CD31(カタログ番号0951D号、ファルミンゲン(Pharmingen)、米
国カリフォルニア州サンディエゴ)1:800であった。 アポトーシスの細胞がアポップタグ・インサイチュー(apopTag inSitu)アポ
トーシス検出キット(カタログ番号S7100−KIT、オンカー(Oncor)、
米国メリーランド州ゲーサーズバーグ)を利用して検出された。ジゴキシゲニン
−ヌクレオチドの残渣が末端のデオキシヌクレオチジルトランスフェラーゼによ
って触媒としてDNAに添加された。 PCNA免疫染色がマウス・ツー・マウスHRPキット(カタログ番号MTM
001号、サイテック(Scytek)、米国ユタ州ローガン)およびそれに続く製造
業者の指示を利用して達成された。1:10,000の希釈でのPCNA抗体(
カタログ番号32251号、ファルミンゲン、米国カリフォルニア州サンディエ
ゴ)。
【0168】 抗血管形成アッセイ:EC増殖アッセイの生体外での阻害は以下のとおり行わ
れた。5,000細胞のヒト肺微細血管の内皮細胞(HLMEC)がゼラチン化
した96穴培養プレートに載せられ、そして成長因子(bFGF)を含有する1
00ul HLMEC培地中で24時間、インキュベート(37℃、5%CO2
)された。培地は形質移入細胞から80ulのエンドスタチン含有またはアンギ
オスタチン含有の上清に交換された。20分のインキュベート後、20ulのH
LMEC培地が添加された。72時間後、WST−1アッセイ(ベーリンガー)
によって細胞数が分析された。 生体内での新生血管形成がマウス角膜で分析された。<1ul(アルミニウム
ショ糖硫酸塩;シグマ)のヒドロンペレット(ヒドロン(Hydoron);インター
フェロン・サイエンス(Interferon Science))が1μg/mlでbFGFを含
有するように調製され、そしてC57b1マウスの0.3〜0.5mmの角膜に
縁郭から移殖された。翌日、DNA/PVPが筋肉内へ注射されるか、またはD
NA/DCが静脈へ注射された。移殖の3、4および5日後に、スリット−ラン
プ顕微鏡で血管形成が評価された。5日目に、最大限の血管形成が達成された。
エンドスタチンまたはアンギオスタチン遺伝子薬による血管形成の阻害が対照ベ
クターと比較することによって試験された。
【0169】 結果 エンドスタチンおよびアンギオスタチンについての発現プラスミドの構築:エ
ンドスタチンまたはアンギオスタチン(k1〜k3)についてのコーディング配
列がコラーゲン18a(エンドスタチン前駆体)およびプラスミノーゲン(アン
ギオスタチン前駆体は肝臓に豊富である)から肝臓cDNAライブラリーからP
CR増幅された。アンギオスタチンおよびエンドスタチンがそれらの自然の分泌
配列を欠く内部断片であり、そしてアンギオスタチンまたはエンドスタチンに対
する入手可能な市販の抗体がないという事情により、インフルエンザ・ヘマグル
チニンタンパク質から得られる9aaであるHAエピトープをアンギオスタチン
またはエンドスタチンのN末端にタグ付けすることによって、このペプチドに対
する抗体を検出用に使用することができる。Ig−カッパ・シグナルペプチドは
、融合タンパク質の分泌を指示するために、HA−アンギオスタチンまたはエン
ドスタチンの上流に添加される。HA−タグ付マウスエンドスタチン(mE、p
ES1100)、HA−不含マウスのエンドスタチン(mE−HA、pES1
062)、HA−ヒト・エンドスタチン(hE、pES1281)、HA−ヒト
・アンギオスタチンk1−k4(hAk4)、HA−アンギオスタチンk1〜k
3(hAk3、pAS1096)についての発現プラスミドが構築された。そし
て、その地図が図1に示された。
【0170】 生物活性エンドスタチンおよびアンギオスタチンの発現:それらの発現を評価
するために、発現プラスミドがcos−1細胞、ヒト内皮細胞(HUVEC)ま
たはRenca腫瘍細胞に形質移入される。移入遺伝子の発現が、RT−PCR
によって細胞内のmRNAについて試験され、また、ウエスタンブロッティング
によって培地中のタンパク質について試験された(図2)。結果は、エンドスタ
チンおよびアンギオスタチンが示された通りの正しいサイズで転写されたこと、
および分断しそこなった産物が検出されなかったことを示した。組換えタンパク
質が、22KD(HA−mE)、21KD(mE)、20KD(HA−hE)ま
たは30KD(HA−hAk3)のおよその分子量を有する単一バンドとして存
在した。タンパク質発現が−エンドスタチンまたはプラスミノーゲン抗体および
抗−HAエピトープ抗体を用いて、ELISAで定量的に評価された。結果は、
mEおよびhAk3が培養培地中で約4ng/mlであることを示した。hAk
3はhAk4より高いレベルで発現された。抗−エンドスタチン抗体を用いたウ
エスタンブロッティングによって、mE−HA発現が測定された。エンドスタ
チンおよびアンギオスタチンを含む調整培地は内皮細胞増殖に対して強力な阻害
効果を示した。
【0171】 生体内発現 腫瘍内注射:24ugのDNA/PVPが腫瘍内で注射され、そして腫瘍を2
4時間で回収された。エンドスタチンまたはアンギオスタチンのタンパク質発現
がELISAによって測定された。腫瘍培養用培地もエンドスタチンおよびアン
ギオスタチンの生物活性について試験された。 筋肉内送達:400−420μgのDNA/PVPが筋肉内に注射され、続い
て電気穿刺が行われた(材料および方法参照)。血清が2、5および10日に収
集された。データは、血清中の3〜5ng/mlのエンドスタチンまたは10−
15ng/mlのアンギオスタチンが5日目に産生され、そして電気穿刺によっ
て移入遺伝子のレベルが3〜5倍まで増大することを示した。発現は10日目に
減少した。 血管内送達:DOTMA:chol調製されたエンドスタチンまたはアンギオ
スタチン発現プラスミドが正常マウスに静脈注射された。エンドスタチンおよび
アンギオスタチンの発現が肺中のmRNAについてはRT−PCRによって測定
され、そして血清中のタンパク質発現についてはELISAによって測定された
。400nmサイズの粒子は高率で発現を生じ、また、SUV調製よりさらに多
い二次サイトカイン効果を示しうる(生体内の有効性参照)。
【0172】 生体内での有効性:エンドスタチンの生体内での抗腫瘍活性を評価する3つの
アプローチは、以下に記載されるとおり、腫瘍内注射によるsc腫瘍、筋肉内注
射によるsc腫瘍および全身送達(静脈内および筋肉内)による肺腫瘍モデルで
ある。これらの3つのモデルから得られるデータが以下に要約されている。 腫瘍内注射でのRencaのs.c.腫瘍モデル:4回/週の割合で二週間(
総計7回の処置)にわたって24μgのエンドスタチン遺伝子/PVPを腫瘍内
投与することによって、14匹のネズミのうち7匹で完全な抑制が誘導された(
50%抑制率、p<0.05)。生存率は、21日目で、ベクター/PVP群に
おける21%(3/14)からエンドスタチン/PVP群における78%(11
/14)へと増大した。HA−タグを有するヒト・エンドスタチンが構築された
。ヒト・エンドスタチン/PVPの腫瘍内注射によって、Rencaのsc腫瘍
モデルにおける51%腫瘍成長阻害が得られた。 エンドスタチン遺伝子薬によって抑制された腫瘍は29日までに顕微鏡的潜伏
状況のままであるが、腫瘍潜伏性を維持するためには、組換えタンパク質を用い
た6サイクルの治療(各サイクル27日間について400μg/マウス/日)が
必要とされる(Boehmら、Nature 390巻、404−7頁)。ここ
に表されるデータは、エンドスタチン遺伝子薬がマウスの腫瘍モデルで強力な抗
腫瘍活性を示すこと、および組換えタンパク質に比べてさらに多くの利点を示す
ことを明らかに示している。エンドスタチン/PVP処置による抑制中の腫瘍の
組織学的分析は、血管形成(CD31染色)が3〜5倍減少されること、腫瘍ア
ポトーシス(TdT免疫染色)が3倍増加されることを示した。腫瘍増殖(PC
NA染色)および腫瘍浸潤リンパ球(CD3、CD4およびMac−1染色)に
は変化はない。
【0173】 全身送達でのRencaのs.c.腫瘍:120μgのエンドスタチン/PV
Pの筋肉内注射に続いて電気穿刺(週2×、脚を換える)によって、40%のR
enca腫瘍注入が誘起された。退縮している腫瘍は血管形成を減少させた。反
復実験により、34%の腫瘍成長阻害および延命効果が示された。 しかし、全体として腫瘍成長が50〜60%減少することが観察されたが、ベ
クターまたはエンドスタチン/DoCma:chol(SUV、30μg/週2
×)の血管内送達によっては遺伝子特異的効果は示されなかった。他の脂質を使
用することによって、結果の改善が予想される。
【0174】 全身送達での肺転移モデル:400nm粒子中の15μgDNAでのIL−1
2は延命効果を誘起することが示された。エンドスタチン、アンギオスタチンが
遺伝子薬の静脈内送達または筋肉内送達によって延命効果を発揮できるかどうか
について、現在を調査されている。 LLCはsc原発性腫瘍が切除されるときに肺に転移しうる。この肺転移モデ
ルは抗血管形成性遺伝子薬によって肺転移の阻害効果を評価するために樹立され
る。 マウスの角膜アッセイ:マウスの角膜血管形成がbFGFペレットを移植する
ことによって誘導された。翌日、エンドスタチン遺伝子薬がDNA/DCまたは
DNA/PVPのいずれかが静脈注射によって送達された(材料および方法参照
)。結果は、静脈注射によるエンドスタチンは5日目までにbFGFで誘導され
た角膜血管形成を強力に阻害することを示した。
【0175】 新たな抗血管形成遺伝子:エンドスタチンおよびアンギオスタチンが別々の転
写単位によって起動されるエンドスタチン−アンギオスタチンについての二重防
壁の発現プラスミド(pAS1254)も構築された。 IP−10、インターフェロン誘導因子10は強力なキモカインであるととも
に抗血管形成因子である。トロンボスポジン−1(TSP−1)、EC表面上の
p53で誘導される糖タンパク質はアンギオスタチンの強力な阻害剤である。内
部断片(TSPf)はその活性のために必須である。IP−10cDNAが最適
なヒト化コドンを有する公表されたタンパク質配列から逆転写された。cDNA
がオペロンによって合成され、IP−10(pIP−1316)についての発現
プラスミド、IP−10/エンドスタチン融合タンパク質(pIP1311)お
よびIP−10/TSPf融合タンパク質が構築された。IP−10の発現プラ
スミド、IP−10/hE融合タンパク質およびIP−10/TSPf融合タン
パク質がmRNAについてはRT−PCRによって測定され、タンパク質につい
てはウエスタンブロッティングで測定された。約150〜250ng/mlタン
パク質が培養用培地で発現された。これらのコンストラクトは、同遺伝子型の抗
腫瘍有効性が達成され得るかどうかを知るために、Rencaのscモデルで試
験される。
【0176】 当業者であれは、本発明がその目的を達成して記載された結果および利点を得
るとともにそこで固有のものを獲得するのに極めて適していることを容易に理解
できよう。ここに記載されている分子複合体および方法、手段、処置、分子、特
定化合物は現時点における代表的な好ましい実施の形態であり、発明の範囲を制
限するものと解されるべきものではない。当業者によって行われるであろう変更
および他の使用形態は特許請求項の範囲によって限定される本発明の範囲に包含
されるものである。 当業者にとっては明らかなことであるが、ここに開示されている発明に対して
は、発明の範囲および精神を逸脱することなく、様々に変更および修正を加える
ことが可能である。 明細書に開示している全ての特許および公開公報は、本発明に関係する当業者
のレベルを示すものである。全ての特許および公開公報はここにおいてそのまま
文献援用されており、それらの開示内容はそれぞれ本質的にここに開示されてい
るものとして扱われる。
【0177】 ここに例示的に記載されている発明は、任意の単一または複数の要素やここに
開示されていない単一又は複数の限定のない態様において適宜に実施可能である
。したがって、例えば、ここにおけるそれぞぞれの場合において、「有する」、
「実質的に〜から成る」および「〜から成る」という用語はそれぞれ他の2つの
用語のいずれかと置換可能である。使用されている用語および表現は、限定を伴
わない記述用語として使用され、これらの用語および表現の使用は記載された特
性と同等の特性またはその一部を排除することを意図するものではなく、種々の
変更は主張された発明の範囲に包含され得るもの認識される。したがって、本発
明は好ましい実施の形態および選択的な特性によってその本質が開示されたが、
理解されるべき点は、ここに開示された内容の変更および修正が当業者によって
追求され得るものであり、そのような修正および変更は添付の請求の範囲におい
て限定された発明の範囲内に包含されるということである。 さらに、発明の特性または特徴がマーカッシュ形式で記載されている場合、当
業者であれば、その発明はマーカッシュグループに含まれる個々の要素またはそ
のサブグループによっても記載されることを認識するであろう。例えば、Xが臭
素、塩素およびヨウ素から成る群から選択されると記載されている場合、Xが臭
素である請求項およびXが臭素および塩素である請求項も包含される。 他の実施の形態は以下の請求項に包含される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 pES1100、pES1062およびpES1281のプラスミドマップを
示す。
【図2】 pAS1095およびpAS1096のプラスミドマップを示す。
【図3】 様々な内皮細胞特異的コンストラクトに関するプラスミド情報を示す。
【図4】 pLC1264のプラスミドマップを示す。
【図5】 本発明のプラスミドのルシフェラーゼ活性および内皮細胞特異性を示す。
【図6】 内皮細胞性エンハンサーの多重体化手順を示す。
【図7】 pAS1359およびpES1358のプラスミドマップを示す。
【図8】 生物活性エンドスタチンの生体内発現を示す。
【図9】 エンドスタチン/PVPがRenca腫瘍を抑制することを示す。
【図10】 エンドスタチン/PVPがECのアポトーシスを誘導することを示す。
【図11】 筋肉内送達後の血清中におけるエンドスタチンおよびアンギオスタチンの発現
を示す。
【図12】 エンドスタチン/PVPが、筋肉内送達の後で皮下Renca腫瘍を抑制する
ことを示す。
【図13】 エンドスタチン/PVPが、筋肉内送達の後で皮下Renca腫瘍を抑制する
ことを示す。
【図14】 肺におけるエンドスタチン導入遺伝子のmRNAを示す。
【図15】 マウス角膜での血管形成アッセイを示す。
【図16】 好ましいコドン使用表を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) A61K 48/00 C12N 15/00 ZNAA A61P 35/00 5/00 B C12N 5/10 A61K 37/02 (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,UG,ZW),E A(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ ,TM),AE,AL,AM,AT,AU,AZ,BA ,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,CU, CZ,DE,DK,EE,ES,FI,GB,GD,G E,GH,GM,HR,HU,ID,IL,IN,IS ,JP,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,LK, LR,LS,LT,LU,LV,MD,MG,MK,M N,MW,MX,NO,NZ,PL,PT,RO,RU ,SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ,TM, TR,TT,UA,UG,US,UZ,VN,YU,Z A,ZW (72)発明者 メーレンス,ドロシー アメリカ合衆国 77386 テキサス,スプ リング,ハブロック ドライヴ 1711 (72)発明者 ラルストン,ロバート アメリカ合衆国 77381 テキサス,ザ ウッドランズ,レイク リーフ プレイス 6 (72)発明者 サリヴァン,シーン アメリカ合衆国 77381 テキサス,ザ ウッドランズ,サウス フラグストン パ ス・サークル 99 Fターム(参考) 4B024 AA01 AA10 BA21 BA22 BA26 BA80 CA04 CA12 DA02 EA04 FA01 FA02 GA13 HA17 4B065 AA90X AA90Y AA93X AB01 AC14 BA02 CA44 4C076 BB11 CC27 DD48 DD70 EE16 EE51 FF11 FF68 FF70 4C084 AA02 AA13 BA01 BA22 CA17 CA18 CA25 DA27 MA05 MA16 MA66 NA13 NA14 ZB262

Claims (83)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 抗血管形成コード配列に転写可能に連結された組織特異的エ
    レメントを有するプラスミド。
  2. 【請求項2】 前記組織特異的エレメントは内皮細胞に特異的である請求項
    1に記載のプラスミド。
  3. 【請求項3】 前記組織特異的エレメントはプロモーターを有する請求項1
    に記載のプラスミド。
  4. 【請求項4】 前記プロモーターはET−1、flk−1、アルファ−V、
    ベータ−3、ICAM−2、cycA、E2F1およびcdc6から成る群から
    選択される請求項3に記載のプラスミド。
  5. 【請求項5】 前記組織特異的エレメントはエンハンサーを有する請求項1
    に記載のプラスミド。
  6. 【請求項6】 前記エンハンサーはCMV、4コピーのET−1および7コ
    ピーのET−1から成る群から選択される請求項5に記載のプラスミド。
  7. 【請求項7】 前記コード配列はエンドスタチン、アンギオスタチン、トロ
    ンボスポンジン−1、p53、IL−12、IFN−α、短縮型組織因子、イン
    テグリンαvβ3ブロッキング因子、VHL遺伝子産物、細胞周期依存性キナー
    ゼ阻害剤、VEGFr、bFGFr及びbFGF結合タンパク質から成る群から
    選択される産物をコードする請求項1に記載のプラスミド。
  8. 【請求項8】 コード配列は最適なコドン使用を有する合成された配列であ
    る請求項7に記載のプラスミド。
  9. 【請求項9】 前記コード配列はプラスミドpES1281、pIP131
    6、pAS1095またはpAS1096のヌクレオチド配列を有する請求項1
    に記載のプラスミド。
  10. 【請求項10】 成長ホルモンの3’非翻訳領域をさらに有する請求項1に
    記載のプラスミド。
  11. 【請求項11】 前記成長ホルモンの3’非翻訳領域はヒトの成長ホルモン
    遺伝子からのものである請求項10に記載のプラスミド。
  12. 【請求項12】 ALU反復配列またはALU反復様配列が前記3’非翻訳
    領域から除かれている請求項10に記載のプラスミド。
  13. 【請求項13】 前記プラスミドは前記コード配列の発現に関して適切な関
    係にあるプロモーター、TATAボックス、Cap部位ならびに第1のイントロ
    ンおよびイントロン/エキソン境界を含む請求項1に記載のプラスミド。
  14. 【請求項14】 前記プラスミドは前記プロモーターと前記コード配列との
    間に挿入された5’mRNAリーダー配列をさらに有する請求項13に記載のプ
    ラスミド。
  15. 【請求項15】 前記プラスミドはニワトリの骨格性α−アクチン遺伝子か
    らのイントロン/5’UTRをさらに有する請求項1に記載のプラスミド。
  16. 【請求項16】 第1の転写ユニットと、第2の転写ユニットとをさらに有
    し、 第1の転写ユニットが第1の5’非翻訳領域と転写可能に連結された第1の転
    写制御配列、第1のイントロン、第1のコード配列および第1の3’非翻訳領域
    /ポリ(A)シグナルを有し、前記第1のイントロンは前記制御配列と前記第1
    のコード配列との間に存在し、 第2の転写ユニットが第2の5’非翻訳領域と転写可能に連結された第2の転
    写制御配列、第2のイントロン、第2のコード配列および第2の3’非翻訳領域
    /ポリ(A)シグナルを有し、前記第2のイントロンは前記制御配列と前記第2
    のコード配列との間に存在し、 前記第1および第2のコード配列はアンギオスタチンのコード配列およびエン
    ドスタチンのコード配列を有している請求項1に記載のプラスミド。
  17. 【請求項17】 前記第1の転写制御配列または前記第2の転写制御配列は
    1つまたは複数のサイトメガロウイルスプロモーター配列を有する請求項16に
    記載のプラスミド。
  18. 【請求項18】 前記第1および第2の転写制御配列は同じである請求項1
    6に記載のプラスミド。
  19. 【請求項19】 前記第1および第2の転写制御配列は異なっている請求項
    16に記載のプラスミド。
  20. 【請求項20】 前記アンギオスタチンのコード配列は前記エンドスタチン
    のコード配列の5’側に存在している請求項19に記載のプラスミド。
  21. 【請求項21】 可変的スプラシングを有するイントロンと、第1のコード
    配列と、第2のコード配列とをさらに有し、 前記第1および第2のコード配列はアンギオスタチンのコード配列と、エンド
    スタチンのコード配列を有する配列とを有している請求項1に記載のプラスミド
  22. 【請求項22】 第1のコード配列および第2のコード配列と転写可能に連
    結された転写制御配列と、 5’非翻訳領域と、 前記第1のコード配列の5’側に存在するイントロンと、 前記第1のコード配列の3’側に存在するとともに前記第2のコード配列の5
    ’側に存在する選択的スプラシング部位と、 3’非翻訳領域/ポリ(A)シグナルと、 をさらに有する請求項21に記載のプラスミド。
  23. 【請求項23】 前記転写制御配列はサイトメガロウイルスプロモーター配
    列を有する請求項22に記載のプラスミド。
  24. 【請求項24】 第1のコード配列、IRES配列、第2のコード配列およ
    び3’非翻訳領域/ポリ(A)シグナルと転写可能に連結された転写制御配列と
    、 プロモーターと前記第1のコード配列との間に存在するイントロンと、 をさらに有し、前記IRES配列は前記第1のコード配列と前記第2のコード
    配列の間に存在し、 前記第1および第2のコード配列はアンギオスタチンのコード配列およびエン
    ドスタチンのコード配列を有する請求項1に記載のプラスミド。
  25. 【請求項25】 前記転写制御配列はサイトメガロウイルスプロモーター配
    列を有する請求項24に記載のプラスミド。
  26. 【請求項26】 前記IRES配列は脳心筋炎ウイルスから得られる請求項
    24に記載のプラスミド。
  27. 【請求項27】 請求項1〜26のいずれかに記載のプラスミドと、保護的
    な相互作用性の非凝縮性化合物とを含む組成物。
  28. 【請求項28】 前記保護的な相互作用性の非凝縮性化合物はポリビニルピ
    ロリドンである請求項27に記載の組成物。
  29. 【請求項29】 前記プラスミドは0.5%〜50%の間のPVPを有する
    溶液中に存在している請求項27に記載の組成物。
  30. 【請求項30】 前記溶液は約5%のPVPを含んでいる請求項29に記載
    の組成物。
  31. 【請求項31】 前記DNAは少なくとも約80%がスーパーコイル状であ
    る請求項27に記載の組成物。
  32. 【請求項32】 前記DNAは少なくとも約90%がスーパーコイル状であ
    る請求項31に記載の組成物。
  33. 【請求項33】 前記DNAは少なくとも約95%がスーパーコイル状であ
    る請求項32に記載の組成物。
  34. 【請求項34】 保護的な相互作用性の非凝縮性化合物と、抗血管形成コー
    ド配列を有するプラスミドとを有している組成物。
  35. 【請求項35】 請求項1〜26のいずれかに記載のプラスミドと、カチオ
    ン性脂質とを有する組成物。
  36. 【請求項36】 中性の共脂質をさらに有する請求項35に記載の組成物。
  37. 【請求項37】 前記カチオン性脂質はDOTMAである請求項35に記載
    の組成物。
  38. 【請求項38】 前記中性の共脂質はコレステロールである請求項36に記
    載の組成物。
  39. 【請求項39】 前記プラスミド中のDNAおよび前記カチオン性脂質は負
    電荷対正電荷の比が1:0.1〜1:10の間にあるような量で存在している請
    求項35に記載の組成物。
  40. 【請求項40】 前記比は1:0.3〜1:6の間である請求項39に記載
    の組成物。
  41. 【請求項41】 前記比は約1:3である請求項40に記載の組成物。
  42. 【請求項42】 前記DNAは少なくとも約80%がスーパーコイル状であ
    る請求項35に記載の組成物。
  43. 【請求項43】 前記DNAは少なくとも約90%がスーパーコイル状であ
    る請求項42に記載の組成物。
  44. 【請求項44】 前記DNAは少なくとも約95%がスーパーコイル状であ
    る請求項43に記載の組成物。
  45. 【請求項45】 等張性の炭水化物溶液をさらに有する請求項35に記載の
    組成物。
  46. 【請求項46】 前記等張性の炭水化物溶液は実質的には約10%のラクト
    ースから成る請求項45に記載の組成物。
  47. 【請求項47】 前記カチオン性脂質および前記中性の共脂質は100ナノ
    メートル〜1,000ナノメートルの間の押出しサイズを有するリポソームとし
    て調製される請求項36に記載の組成物。
  48. 【請求項48】 前記サイズは200ナノメートル〜900ナノメートルの
    間である請求項47に記載の組成物。
  49. 【請求項49】 前記サイズは約400ナノメートルである請求項48に記
    載の組成物。
  50. 【請求項50】 第1の成分と、第2の成分とを有する組成物であって、 第1の成分が抗血管形成コード配列を含むプラスミドおよびカチオン性脂質を
    中性の共脂質とともに含有し、前記カチオン性脂質はDOTMAであり、前記中
    性の共脂質はコレステロールであり、前記プラスミド中のDNAおよび前記カチ
    オン性脂質は負電荷対正電荷の比が約1:3であるような量で存在し、 第2の成分が保護的な相互作用性の非凝縮性化合物を含有し、前記第1の成分
    が第2の成分内に存在している組成物。
  51. 【請求項51】 保護的な相互作用性の非凝縮性化合物と、アンギオスタチ
    ンのコード配列を有する第1のプラスミドと、エンドスタチンのコード配列を独
    立に有する1つまたは複数の他のプラスミドとを有する組成物。
  52. 【請求項52】 抗血管形成コード配列およびカチオン性脂質を中性の共脂
    質とともに含有する含む組成物。
  53. 【請求項53】 請求項1〜26のいずれかに記載のプラスミドを作製する
    方法であって、抗血管形成コード配列および組織特異的エレメントをプラスミド
    に挿入する段階を有する方法。
  54. 【請求項54】 前記抗血管形成コード配列および前記組織特異的エレメン
    トを転写可能に連結する段階をさらに有する請求項53に記載の方法。
  55. 【請求項55】 請求項34に記載の組成物を作製する方法であって、 a.抗血管形成コード配列を有する転写ユニットを有するDNA分子を調製す
    る段階と、 b.保護的な相互作用性の非凝縮性化合物を調製する段階と、 c.治療的有効量の抗血管形成コード配列を哺乳動物に送達可能な組成物が形
    成されるような条件下において、前記保護的な相互作用性の非凝縮性化合物と前
    記DNAとを結合させる段階と、 を有する方法。
  56. 【請求項56】 前記DNA分子はプラスミドであり、前記プラスミドは抗
    血管形成コード配列およびヒトの成長ホルモン3’非翻訳領域/ポリ(A)シグ
    ナルを有している請求項55に記載の方法。
  57. 【請求項57】 請求項36に記載の組成物を作製する方法であって、 a.抗血管形成コード配列を有するDNAを調製する段階と、 b.カチオン性脂質および中性の共脂質の混合物を調製する段階と、 c.前記混合物と前記DNAとを、前記カチオン性脂質および前記DNAが約
    1:3の負電荷対正電荷の比で存在するような量で組み合わせる段階と、 を有し、前記カチオン性脂質はDOTMAであり、前記中性の共脂質はコレス
    テロールである方法。
  58. 【請求項58】 請求項50に記載の組成物を作製する方法であって、 a.抗血管形成コード配列を有するプラスミドおよびカチオン性脂質を中性の
    共脂質とともに有する第1の成分を調製する段階と、 b.保護的な相互作用性の非凝縮性化合物を有する第2の成分を調製する段階
    と、 c.前記第1および第2の成分を、得られる組成物が前記第2の成分内に前記
    第1の成分を有するように組み合わせるする段階と、 を有し、前記カチオン性脂質はDOTMAであり、前記中性の共脂質はコレス
    テロールであり、前記プラスミド中のDNAおよび前記カチオン性脂質は負電荷
    対正電荷の比が約1:3であるような量で存在している方法。
  59. 【請求項59】 請求項51に記載の組成物を作製する方法であって、 a.保護的な相互作用性の非凝縮性化合物を調製する段階と、 b.アンギオスタチンのコード配列を含む第1のプラスミドを調製する段階と
    、 c.エンドスタチンのコード配列を独立に有する1つまたは複数の他のプラス
    ミドを調製する段階と、 d.前記保護的な相互作用性の非凝縮性化合物と、前記アンギオスタチンのコ
    ード配列を含む前記プラスミドと、前記他のプラスミドとを組み合わせる段階と
    、 を有する方法。
  60. 【請求項60】 抗血管形成コード配列を含むプラスミドおよびカチオン性
    脂質を中性の共脂質とともに組み合わせる段階を有する請求項52に記載される
    組成物を作製する方法。
  61. 【請求項61】 哺乳動物の異常または疾患を処置する方法であって、前記
    異常または疾患に罹っている哺乳動物に治療的有効量の請求項1〜26のいずれ
    かに記載のプラスミドを投与する段階を有する方法。
  62. 【請求項62】 前記プラスミドを一時的に発現させる段階をさらに有する
    請求項61に記載の方法。
  63. 【請求項63】 前記異常または疾患はガンである請求項61に記載の方法
  64. 【請求項64】 前記組成物は注射により投与される請求項63に記載の方
    法。
  65. 【請求項65】 細胞をその場で形質移入する方法であって、前記細胞を形
    質移入するのに十分な時間にわたって、前記細胞を請求項1〜26のいずれかに
    記載のプラスミドと接触させる段階を含む方法。
  66. 【請求項66】 前記細胞の形質移入はインビボで行われる請求項65に記
    載の方法。
  67. 【請求項67】 前記接触は約5%のPVP溶液の存在下で行われる請求項
    65に記載の方法。
  68. 【請求項68】 多数の細胞における抗血管形成遺伝子の送達および発現を
    行うための方法であって、 (a)前記多数の細胞を請求項1〜26のいずれかに記載のプラスミドで形質
    移入する段階と、 (b)抗血管形成因子をコードする核酸配列をベクター内に発現させ得る条件
    下で前記多数の細胞をインキュベーションする段階と、 を有する方法。
  69. 【請求項69】 前記抗血管形成因子はアンギオスタチンまたはエンドスタ
    チンであり、前記細胞がヒト細胞である請求項68に記載の方法。
  70. 【請求項70】 前記接触は約5%のPVP溶液の存在下で行われる請求項
    68に記載の方法。
  71. 【請求項71】 疾患または異常を処置する方法であって、細胞をその場で
    請求項1〜26のいずれかに記載のプラスミドで形質移入する段階を有する方法
  72. 【請求項72】 前記疾患または異常は局在化した疾患または異常である請
    求項71に記載の方法。
  73. 【請求項73】 前記疾患または異常は固形腫瘍である請求項72に記載の
    方法。
  74. 【請求項74】 前記疾患または異常は全身性の疾患または異常である請求
    項71に記載の方法。
  75. 【請求項75】 前記疾患または異常は転移ガンである請求項74に記載の
    方法。
  76. 【請求項76】 請求項1〜26のいずれかに記載のプラスミドで形質移入
    された細胞。
  77. 【請求項77】 哺乳動物の異常または疾患を処置する方法であって、前記
    異常または疾患に罹っている哺乳動物に治療的有効量の請求項27に記載の組成
    物を投与する段階を有する方法。
  78. 【請求項78】 哺乳動物の異常または疾患を処置する方法であって、前記
    異常または疾患に罹っている哺乳動物に治療的有効量の請求項34に記載の組成
    物を投与する段階を有する方法。
  79. 【請求項79】 哺乳動物の異常または疾患を処置する方法であって、前記
    異常または疾患に罹っている哺乳動物に治療的有効量の請求項35に記載の組成
    物を投与する段階を有する方法。
  80. 【請求項80】 哺乳動物の異常または疾患を処置する方法であって、前記
    異常または疾患に罹っている哺乳動物に治療的有効量の請求項50に記載の組成
    物を投与する段階を有する方法。
  81. 【請求項81】 哺乳動物の異常または疾患を処置する方法であって、前記
    異常または疾患に罹っている哺乳動物に治療的有効量の請求項51に記載の組成
    物を投与する段階を有する方法。
  82. 【請求項82】 哺乳動物の異常または疾患を処置する方法であって、前記
    異常または疾患に罹っている哺乳動物に治療的有効量の請求項52に記載の組成
    物を投与する段階を有する方法。
  83. 【請求項83】 哺乳動物の異常または疾患を処置する方法であって、前記
    異常または疾患に罹っている哺乳動物にアンギオスタチンのコード配列を有する
    第1のプラスミドとエンドスタチンのコード配列を有する第2のプラスミドとの
    組成物の治療的有効量を投与する段階を有する方法。
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