JP4040004B2 - A−33関連抗原およびそれらの薬理学的使用 - Google Patents
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Description
本発明は、さらに、ヒトを含む哺乳類における炎症性疾患診断と治療のための組成物と方法に関する。本発明は、哺乳類における免疫反応を促進あるいは阻害するタンパク質(アゴニストおよびアンタゴニスト抗体を含む)の同定に基づく。炎症性疾患は、炎症反応を抑制することにより治療することができる。炎症反応を増進する分子は、抗原に対する免疫反応を促進あるいは助長する。炎症反応を促進する分子は、炎症反応の抑制が有利である場合に阻害することができる。炎症反応を促進する分子は、炎症反応の増進が有利である場合に治療に用いることができる。そのような促進分子は、炎症反応の抑制が価値のある場合にも阻害することができる。中和抗体は、免疫促進活性を有する分子を阻害する分子の例であり、炎症性疾患の治療に有利であろう。炎症性反応を阻害する分子は、炎症反応を阻害し、炎症性疾患を改善するためにも用いることができる。
容器;
容器上のラベル;および
容器内に含まれる活性剤を含む組成物、
ここで組成物は、哺乳類における炎症反応の促進または阻害に有効であり、容器上のラベルは組成物が炎症疾患の治療に用いることができることを示し、組成物中の活性剤はPRO301、PRO362、またはPRO245ポリペプチドの発現および/または活性を促進または阻害する薬剤である。好ましい態様において、活性剤はPRO301、PRO362、またはPRO245ポリペプチドまたは抗PRO301、抗PRO362、または抗PRO245抗体である。
容器;
容器上のラベル;および
容器内に含まれる活性剤を含む組成物、
ここで組成物は、腫瘍細胞の成長の阻害に有効であり、容器上のラベルは組成物が抗PRO301、抗PRO362、または抗PRO245ポリペプチドの過剰発現により特徴付けられる状態の治療に用いることができることを示し、組成物中の活性剤はPRO301、PRO362、またはPRO245ポリペプチドの発現および/または活性を阻害する薬剤である。好ましい態様において、活性剤はPRO301、PRO362、またはPRO245ポリペプチドまたは抗PRO301、抗PRO362、または抗PRO245抗体である。
I.定義
ここで用いた用語「PRO301」、「PRO362」、「PRO245」、「PRO301ポリペプチド」、「PRO362ポリペプチド」、「PRO245ポリペプチド」、および「癌関連抗原」は、各々、天然配列PRO301、PRO362、またはPRO245とその変異体(この中でさらに定義される)を包含する。該PRO301、PRO362、またはPRO245は、ヒト組織タイプから又は別の供給源からのような各種の供給源から単離され、又は組換え又は合成法によって単離し得る。
A.PRO301、PRO362、またはPRO245の調製
1.全長PRO301、PRO362、またはPRO245ポリペプチド
本発明は、PRO301、PRO362、またはPRO245として本出願において称されるポリペプチドをコードする新たに同定され単離されたヌクレオチド配列を提供する。特に、出願人は、以下の実施例でさらに詳細に開示される、PRO301、PRO362、またはPRO245ポリペプチドをコードするcDNAを同定し単離した。BLAST(FastAフォーマット)配列アライメントコンピュータープログラムを使用して、出願人は、全長天然配列PRO301(図2、配列番号:1)、PRO362(図3、配列番号:3)、またはPRO245(図15、配列番号:9)をコードするcDNA配列が、A33抗原とJAMの両方に高い相同性を有することを見出した(図1、12−18参照)。従って、本出願で開示されたPRO301は、A33抗原タンパク質ファミリーの新たに同定されたメンバーであり、炎症性腸疾患などの炎症性疾患や結腸直腸癌などのヒト新形成疾患に関与していると現在思われる。
ここに記載された全長天然配列PRO301、PRO362、またはPRO245に加えて、PRO301、PRO362、またはPRO245変異体を調製し得ることが企図される。PRO301、PRO362、またはPRO245変異体は、各々、PRO301、PRO362、またはPRO245DNA内に適切なヌクレオチド変化を導入することによって、または所望のPRO301、PRO362、またはPRO245ポリペプチドの合成によって調製され得る。当業者は、アミノ酸変化が、グリコシル化部位の数または位置の変化、若しくは膜アンカー特性の改変のような、PRO301、PRO362、またはPRO245の翻訳後工程を改変することを予測するであろう。
PRO301、PRO362、またはPRO245の共有結合修飾は、本発明の範囲内に含まれる。共有結合修飾の一つの型は、PRO301、PRO362、またはPRO245の選択された側鎖若しくはNまたはC末端残基と反応可能な有機誘導化試薬でPRO301、PRO362、またはPRO245の標的アミノ酸残基を反応させることを含む。例えば抗PRO301抗体を生成するための方法で使用する水不溶性支持体マトリックスまたは表面にPRO301を架橋すること、またはその逆のために、二官能性試薬で誘導化することが有用である。一般的に使用される架橋剤は、例えば1,1-ビス(ジアゾアセチル)-2-フェニルエタン、グルタルアルデヒドN-ヒドロキシスクシンイミドエステル、例えば4-アジドサリチル酸のエステル、3,3'-ジチオビス(スクシンイミジルプロピオナート)のようなジスクシンイミジルエステルを含むホモ二官能性イミドエステル、ビス-N-マレイミド-1,8-オクタンのような二官能性マレイミド、及びメチル-3-[(p-アジドフェニル)ジチオ]プロピオイミダートのような試薬を含む。
以下の記載は主に、PRO301、PRO362、またはPRO245核酸を含むベクターで形質転換または形質導入された細胞を培養することによるPRO301、PRO362、またはPRO245の生産に関する。本分野で周知の別の方法が、PRO301、PRO362、またはPRO245調製するために使用され得ることは、もちろん企図される。例えば、PRO301、PRO362、またはPRO245配列またはその一部は、固相法を使用した直接的ペプチド合成によって生産し得る[例えばStewart等, Solid-Phase Peptide Synthesis, W. H. Freeman Co., San Francisco, CA (1969); Merrifield, J. Am. Chem. Soc., 85: 2149-2154 (1963)参照]。インビトロタンパク質合成は、マニュアルの手順を使用してまたは自動的に実施される。自動化合成は、例えば製造者の説明書を使用して、Applied Biosystems Peptide Synthesizer 'Foster City, CA)で達成され得る。PRO301、PRO362、またはPRO245の各種の部分が、化学的に別々に合成され、及び全長PRO301、PRO362、またはPRO245を生産するための化学的または酵素的方法を使用して組み合わされる。
PRO301、PRO362、またはPRO245をコードするDNAは、所望のPRO301、PRO362、またはPRO245mRNAを有し、且つそれを検出可能なレベルで発現すると思われる組織から調製されたcDNAライブラリーから得られる。従って、ヒトPRO301、PRO362、またはPRO245DNAは、実施例に記載されているように、ヒト組織から調製されたcDNAライブラリーから簡便に得られる。PRO301、PRO362、またはPRO245コード遺伝子はまた、ゲノムライブラリーからまたはオリゴヌクレオチド合成によって得ることができる。
宿主細胞は、PRO301、PRO362、またはPRO245生産のためにここで記載される発現またはクローニングベクターで形質転換または形質導入され、プロモーターの誘導、形質転換体の選択、または所望の配列をコードする遺伝子の増幅のために適切なように修飾された従来の栄養培地で培養される。培地、温度、pH等のような培養条件は、過度の実験なく当業者に選択され得る。一般的に、細胞培養の生産性を最大化するための培地、プロトコール、及び実施方法は、Mammalian Cell Biotechnology: a Practical Approach, M. Butler編(IRL Press, 1991)及びSambrool等, 上記参照中に見出され得る。
PRO301、PRO362、またはPRO245をコードする核酸(例えばcDNAまたはゲノムDNA)は、クローニング(DNAの増幅)または発現のため複製ベクター内に挿入される。各種のベクターが一般的に入手可能である。例えば該ベクターは、プラスミド、コスミド、ウイルス粒子、またはファージの形態で存在し得る。適切な核酸配列は、各種の方法によってベクター内に挿入される。一般的に、DNAは、本分野で周知の方法を使用して適切な制限エンドヌクレアーゼ部以内に挿入される。ベクター構成成分は一般的に、一つ以上のシグナル配列、複製のオリジン、一つ以上のマーカー遺伝子、エンハンサーエレメント、プロモーター、及び転写終結配列を制限することなく含む。一つ以上のこれらの構成成分を含む適切なベクターの構築は、当業者に周知の標準的な結紮法を使用する。
遺伝子増幅及び/または発現は、ここで提供される配列に基づいて、適切な標識化プローブを使用して、例えば従来のサザンブロッティング、mRNAの転写を定量するためのノーザンブロッティング[Thomas, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 77: 5201-5205 (1980)]、ドットブロッティング(DNA分析)、またはin situハイブリダイゼーションによって、直接サンプルにおいて測定される。別法として、DNA二本鎖、RNA二本鎖、及びDNA−RNAハイブリッド二本鎖、またはDNA−タンパク質二本鎖を含む、特異的な二本鎖を認識可能な抗体を使用できる。続いて該抗体は標識され、表面での二本鎖の形成により、二本鎖が表面に結合した場合、アッセイが実施され、二本鎖に結合した抗体の存在が検出される。
PRO301、PRO362、またはPRO245の形態は、細胞培地または宿主細胞溶解物から回収される。もし膜結合型であれば、それは適切な界面活性剤溶液(例えばtriton−X100)を使用して、または酵素的切断によって膜から放出され得る。PRO301、PRO362、またはPRO245の発現において使用される細胞は、凍結溶解サイクリング、ソニケーション、機械的破壊、または細胞溶解試薬のような、各種の物理的または化学的手段によって破壊され得る。
本発明のポリペプチドを発現する組織の位置は、ヒトの種々の組織内で発現しているmRNAを測定して確認することができる。このような遺伝子の位置により、本発明のポリペプチドの活性を刺激・阻害すると、どの組織が最も影響を受けるのかについての情報が提供される。特定組織において遺伝子が位置することにより、上で議論した活性ブロッキングアッセイ用の組織検体が提供される。
本発明のポリペプチドの活性は更に、抗体結合試験により確認することができるが、この試験では抗−PRO301、抗−PRO362、抗−PRO245抗体が、組織細胞上のPRO301ポリペプチド、PRO362ポリペプチド、又はPRO245ポリペプチドの効果を阻害する能力が試験される。例示の抗体にはポリクローナル抗体、モノクローナル抗体、ヒト化抗体、二重特異性抗体、及びヘテロ共役抗体が含まれ、これらの調製を以下に示す。
免疫関連疾患用の動物モデル及び細胞ベースアッセイを使用して更に、本願で同定された遺伝子とポリペプチドとの関係、そして免疫関連疾患の発生と病因を理解することができる。
細胞ベースの試験管内アッセイの結果は更に、T細胞機能用の生体内動物モデル及びアッセイを使用して確認することができる。種々の周知の動物モデルを使用して更に、本願で同定された遺伝子の、免疫関連疾患の発生及び病因における役割を理解することができ、また、抗体や天然のポリペプチドのアンタゴニストを含む、治療剤の候補の効能を試験することもできる。このようなモデルの生体内の性質により、ヒトの患者における応答の予想となる。免疫関連疾患の動物モデルには、非組換及び組換(トランスジェニック)の動物の双方が含まれる。非組換動物モデルには例えば、マウスのモデルが含まれる。このようなモデルは、標準的な技術、例えば皮下接種、尾部静脈接種、脾臓移植、腹腔内移植、腎臓被膜(renal capsule)下の移植等により同系のマウスに細胞を導入することにより作製することができる。
一の態様においては、本発明の化合物で免疫刺激効果を有するものを、腫瘍(癌)の治療のために免疫アジュバント治療に使用することができる。T細胞が、ヒトの腫瘍特異性抗原を認識するということは、現在十分に確立されている。腫瘍抗原のうちの一つのグループで、MAGE.BAGE及びGAGEの遺伝子ファミリーによりコードされるものは、全ての成人の清浄な組織中においてサイレントであるが、メラノーマ、肺腫瘍、頭部及び首の腫瘍や、膀胱癌などの腫瘍内においてはかなりの量で発現している(DeSmet.C et al., (1996) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 93:7149)。T細胞を共刺激すると、腫瘍の後退及び抗-腫瘍性反応が、試験管内及び生体内の両方により誘導されることが示されている(Melero, I. et al., Nature Medicine (1997) 3:682;Kwon, E.D. et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA (1997)94:8099; Lynch, D.H. et al., Nature Medicine(1997)3:625;Finn, O.J. and Lotze, M.T., J. Immunol. (1998)21:114)。本発明の刺激性化合物は、アジュバントとして単独で、又は成長制御剤、細胞毒性剤、又は化学治療剤とともに投与して、T細胞増殖/活性化、及び腫瘍抗原に対する抗-腫瘍反応を刺激することができる。成長制御剤、細胞毒性剤、又は化学治療剤は、既知の投与養生法を使用して通常の量で投与することができる。本発明の化合物の免疫刺激活性により、成長制御剤、細胞毒性剤、又は化学療法剤の労を減らし、それによって患者への毒性を低減することが潜在的に可能である。
薬剤候補用のスクリーニングアッセイは、本願で同定された遺伝子によりコードされているポリペプチド又は生物学的に活性なその断片と結合又は複合体形成するか、或いは当該コードされるポリペプチドと他の細胞性蛋白質との相互作用を阻害する化合物を同定するようにして設計した。このようなスクリーニングアッセイには、化学的ライブラリーの高スループットスクリーニングにかけることができるアッセイが含まれるであろうが、これは小分子薬剤候補の同定に特に適する。考慮する小分子には、合成の、有機又は無機の化合物が含まれ、これにはペプチド、特に可溶性ペプチド、(ポリ)ペプチド−免疫グロブリン融合物、特には抗体(ポリ−又はモノクローナル抗体及び抗体断片、単一鎖抗体、抗-イディオタイプ抗体、及びこのような抗体若しくは断片のキメラ又はヒト化抗体が含まれるがこれらには限定されない)、並びにヒト抗体及び抗体断片が含まれる。アッセイは、種々の形式で行うことができるが、これには蛋白質−蛋白質結合アッセイ、生化学的スクリーニングアッセイ、免疫アッセイ、及び細胞ベースアッセイが含まれ、これらは当該技術分野でその特徴がよく知られているものである。
免疫関連疾患の治療に有益な組成物には、抗体、有機又は無機の小分子、ペプチド、リンペプチド(phosphopeputide)、アンチセンス分子及びリボザイム分子、三重らせん分子等の、免疫機能(T細胞の増殖/活性化、リホカインの放出、又は免疫細胞浸潤等)を阻害若しくは刺激するものが含まれるがこれらには限定されない。
本発明による薬剤候補のなかで最も有望なものは、T細胞増殖やリンパ球浸潤を阻害する(アンタゴニスト)か、又は刺激する(アゴニスト)、抗体又は抗体断片である。具体的な抗体には、ポリクローナル、モノクローナル、ヒト化、二重特異性、及びヘテロ共役性の抗体が含まれる。
ポリクローナル抗体を調製する方法は、当業者には既知である。ポリクローナル抗体は、哺乳類で作製することができるが、例えば免疫剤を一回以上接種し、必要ならばアジュバントを使用する。典型的には、免疫剤及び/又はアジュバントは、皮下接種又は腹腔内接種を複数回行って哺乳類に接種する。免疫剤には、本発明のPRO301、PRO362、又はPRO245ポリペプチド又はその融合蛋白質を含ませることができる。免疫剤を、免疫される哺乳類中で免疫原性であることが既知の蛋白質に共役させることは有益であろう。このような免疫原性蛋白質の例には、キーホールリンペットヘモシアニン、血清アルブミン、ウシチログロブリン、ダイズトリプシン阻害因子が含まれるがこれらには限定されない。使用することができるアジュバントの例には、フロイトの完全アジュバント、及びMPL−TDMアジュバント(モノホスホリル脂質A、合成トレハロースジコリノミコレート(trehalose dicorynomycolate))が含まれる。免疫接種のプロトコールは、当業者が過度な実験を行うことなく選択することができる。
本発明のポリペプチドを認識して結合するか、又はそれに対してアンタゴニストとして作用する抗体は、モノクローナル抗体とすることができる。モノクローナル抗体はハイブリドーマ法、例えばKohler and Milstein, Nature 256:495 (1975) に記載される方法等により調製することができる。ハイブリドーマ法では、典型的にはマウス、ハムスター、又は他の適当な宿主動物を、免疫剤で免疫接種して、免疫剤に対して特異的に結合する抗体を産生するか、又は産生することが可能なリンパ球を惹起する。或いは、リンパ球は試験管内で免疫接種することもできる。
本発明の抗体は更に、ヒト化抗体又はヒトの抗体を具備することができる。ヒト以外(例えばマウス)の抗体のヒト化したものは、キメラの免疫グロブリン、免疫グロブリン鎖又はその断片(例えばFv、Fab、Fab’、F(ab’)2や、その他抗体の抗原結合性配列)であってヒト以外の免疫グロブリン由来の配列が最小で含まれるものである。ヒト化抗体には、ヒトの免疫グロブリン(受容抗体)であって、その受容体の相補性決定領域(CDR)由来の残基が、ヒト以外の種(供与抗体)のCDR由来の残基で置換されているものが含まれる。場合により、ヒトの免疫グロブリンのFv骨格残基は、ヒト以外の対応する残基で置換されている。ヒト化抗体はまた、受容抗体中、導入されたCDR又は骨格配列中の何れでも見出されない残基を具備することができる。一般に、ヒト化抗体は、可変領域の実質的に全部、又は少なくとも一つ、典型的には二つを具備するであろうが、CDR領域の全部又は実質的に全部は、ヒト以外の免疫グロブリンのものに対応し、又、FR領域の全部又は実質的に全部は、ヒト免疫グロブリン共通配列のものである。ヒト化抗体はまた、適宜、免疫グロブリン定常領域(Fc)、典型的にはヒトの免疫グロブリンのものの少なくとも一部を具備するであろう(Jones et al., Nature, 321:522 (1986); Riechmann et al., Nature, 332:323-329 (1988); Presta, Curr. Op. Struct. Biol., 2:593-596 (1992))。
二重特異性抗体は、モノクローナル、好ましくはヒトの又はヒト化した抗体であって、少なくとも二の異なる抗原に対して結合特異性を有するものである。本願の場合、結合特異性のうちの一方は本発明のポリペプチド用であり、もう一方は、他の抗原用、好ましくは細胞表面蛋白質若しくは受容体若しくは受容体サブユニットとすることができる。
ヘテロ共役抗体は、二つの結合した抗体からなる。このような抗体は、例えば免疫系の細胞が、望ましくない細胞を標的とするため(米国特許第4,676,980号)、またHIV感染の治療用(WO91/00360;WO92/200373;EP03089)に提案されている。抗体は、合成蛋白質化学における既知の方法により試験管内で調製することも考えられるが、これには架橋剤を利用するものが含まれる。例えば免疫毒素は、ジスルフィド交換反応又はチオエーテル結合の形成により構築することができる。このための適切な試薬には、イミノチオレート(iminothiolate)及びメチル-4-メルカプトブチルイミデート、並びに例えば米国特許第4,676,980号に開示されているものが含まれる。
本発明の抗体をエフェクター効果に関して改変し、免疫関連疾患の治療における抗体の有効性を促進することが望ましいと考えられる。例えば、システイン残基をFc領域に導入し、これによって鎖間ジスルフィド結合の形成をこの領域で起こさせることができる。このように産生されるホモ二量体抗体は、改善された内部移行能及び/又は増大した、補体介在細胞殺傷と抗体依存性細胞毒性(ADCC)を有する。Caron et al., J. Exp. Med., 176: 1191-1195 (1992); Shopes, B., J. Immumol., 148:2918-2922 (1992)を参照されたし。ホモ二量体抗体で抗−腫瘍活性が促進されたものは、ヘテロ二重機能性の架橋剤(Wolff et al., Cancer Research 53:2560-2565 (1993))を使用して調製することができる。或いは、抗体を改変して二重のFc領域を有するようにし、従って補体溶解能及びADCC能が促進されたものとすることができる。Stevenson et al., Anti-Cancer Drug Design, 3:219-230 (1989)を参照されたし。
本発明はまた、免疫共役物であって化学療法剤等の細胞毒性剤、毒素(例えば酵素的に活性である、細菌、酵母、植物又は動物起源の毒素、又はその断片)、又は放射性同位元素(即ち放射性共役物)に共役した抗体を具備するものに関する。
本願で開示する蛋白質、抗体等はまた、免疫リポソームとして調製することもできる。抗体を含有するリポソームは、例えばEpstein et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 82:3688 (1985); Hwang et al., Proc. Natl. Acad. Sci., USA, 77:4030 (1980) ;並びに米国特許第4,485,045号及び第4,544,545号に開示されるもの等の、当該技術分野で既知の方法により調製する。循環時間が促進されたリポソームが、米国特許第5,013,556号に開示されている。
本発明の活性分子であるポリペプチド及び抗体、並びに本願で開示するスクリーニングアッセイにより同定される他の分子は、薬学的組成物の形態で炎症性疾患の治療用に投与することができる。
生体内投与に使用されるこの製剤は、無菌である必要がある。これは無菌の濾過膜を通すことにより容易に行うことができる。
本発明のポリペプチド、抗体、そしてその他の活性分子を使用して、種々の炎症性疾患や状態、例えばT細胞介在疾患(リンパ球細胞の組織への浸潤、T細胞増殖、血管透過性の増大又は減少、又はその阻害、により特徴付けらられるものを含む)等の治療を行うことができる。
他と区別する特徴には、脊髄炎を伴った/伴わない仙腸関節炎;炎症性の非対称性関節炎;HLA-B27(クラスIMHCのHLA−B遺伝子座の、血清学的に定義された対立遺伝子)との関連;眼球炎症、及び他のリウマチ性疾患に関連した自己抗体の不存在が含まれる。疾患の導入にとって鍵となるものとして最も有力な細胞は、CD8+のTリンパ球であるが、これはクラスIMHC分子により提示された抗原を標的とする細胞である。CD8+のT細胞は、MHCクラスI分子により発現された外来ペプチドであるかのようにして、クラスIMHC対立遺伝子HLA-B27と反応するであろう。HLA-B27のエピトープは、細菌又は他の微生物の抗原性エピトープの模倣をして、その結果CD8+のT細胞応答を誘導するという仮説が立てられている。
本発明の別の態様においては、上記した疾患の診断又は治療に有益な材料を含む製造物品が提供される。この製造物品は、容器及びラベルを具備する。適切な容器には例えば、ボトル、バイアル、シリンジ、及び試験管が含まれる。容器は種々の物質、例えばガラスやプラスチックより形成することができる。容器は状態を診断又は治療するために有益な組成物を保持するものであり、無菌のアクセスポート(例えば容器は、皮下注射用の針で貫通可能なストッパーを有するバイアル又は静脈溶液バッグとすることができる)を有することができる。組成物中の活性剤は通常、本発明のポリペプチド又は抗体である。容器の上、又は容器に付いたラベルは、その組成物が選択した状態の診断又は治療用に使用されるものであることが記載されている。この製造物品は更に、薬学的に許容される緩衝液、例えばリン酸塩緩衝生理食塩水、リンガー溶液、及びデキストロース溶液を具備した第二の容器を具備することができる。これには更に、他の物質であって商業的又は使用者の観点から望ましいものを含めることができ、これには他の緩衝液、希釈液、フィルター、針、シリンジ、使用時の指示のためのパケージ挿入物が含まれる。
細胞表面蛋白質、例えばある種の免疫関連疾患において過剰発現している蛋白質は、薬剤候補又は疾患治療の優れた標的である。免疫関連性病的状態において増幅している遺伝子がコードする分泌性蛋白質と同じ蛋白質は、当該疾患の治療及び予後に更に使用することができる。例えば、多発性硬化症、リウマチ性関節炎や、他の免疫関連疾患において増幅している遺伝子の蛋白質産物に対する抗体は、診断又は予後に使用することができる。
本明細書中で引用する全ての特許及び参考文献は、その全体を参照することにより本願に組み込む。
ヒトPRO301をコードするcDNAの単離
Swiss-Protのパブリックデータベースからの約950の既知の分泌タンパク質からの細胞外ドメイン(ECD)配列をESTデータベースの検索に用いた。ESTデータベースは公のデータべース(例えば、Dayhoff、GenBank)、および私有のデータベース(例えばLIFESEQ(商標)、Incyte Pharmaceuticals、Palo Alto、CA)を含んでいた。検索は、コンピュータープログラムBLASTまたはBLAST2(Altschul、およびGish、Methods in Enzymology 266:460-80(1996);http://blast.wustl/edu/blast/README.html)を用いて、EST配列の6フレーム翻訳に対するECDタンパク質配列の比較として行なわれた。既知のタンパク質をコードしていない70(あるいは、あるケースでは90)以上のBlastスコアとのそれらの比較を、プログラム”pharap”を用いて、共通DNA配列に集めて組み立てた。(Phil Green、ワシントン大学、シアトル、WA;http://bozeman.mbt.washington.edu/pharp.docs/pharp.html)。
上記で得られた共通配列に基づき、ついで、1)PCRにより対象の配列を含むcDNAライブラリーを同定し、2)全長コード配列のクローンを単離するためのプローブとして使用するために、オリゴヌクレオチドを合成した。前進および逆進PCRプライマー(各々*.fおよび*.rと記す)は、通常20から30ヌクレオチド(典型的には約24)の範囲であり、しばしば約100−1000bpのPCR産物を得るためにデザインされる。プローブ配列(*.pと記す)は典型的には40−55bp(典型的には約50)の長さである。場合により、付加的なオリゴヌクレオチドは、共通配列が約1−1.5kbpより大きいときに合成される。全長クローンのためのいくつかのライブラリーをスクリーニングするために、ライブライリーからのDNAを、PCRプライマー対を用いて、Ausubelら、Current Protocols in Molecular Biologyにより、PCR増幅によりスクリーニングした。ついで陽性ライブラリーを、プローブオリゴヌクレオチドとPCRプライマーの一方を用いて対象の遺伝子をコードするクローンの単離のために用いた。
天然配列DNA40628の全長ヌクレオチド配列を、図6(配列番号:11)に示す。クローンDNA40628は、ヌクレオチド位置52−54に明らかな翻訳開始部位を有する単一オペロンリーディングフレームを含む(図6;配列番号:11)。予想されるポリペプチド前駆体は、299アミノ酸の長さであり(図7および図8)、推定分子量32583ダルトン、8.29のpIを有している。クローンDNA40628は、ATCCに寄託され、ATCC寄託番号No.209432が付与されている。
OLI2162(35936.f1) TCGCGGAGCTGTGTTCTGTTTCCC(配列番号:12)
OLI2163(35936.p1)
TGATCGCGATGGGGACAAAGGCGCAAGCTCGAGAGGAAACTGTTGTGCCT(配列番号:13)
OLI2164(35936.f2) ACACCTGGTTCAAAGATGGG(配列番号:14)
OLI2165(35936.r1) TAGGAAGAGTTGCTGAAGGCACGG(配列番号:15)
OLI2166(35936.f3) TTGCCTTACTCAGGTGCTAC(配列番号:16)
OLI2167(35936.r2) ACTCAGCAGTGGTAGGAAAG(配列番号:17)
ヒトPRO362をコードするcDNAの単離
Swiss-Protの公共データベースからの約950の既知の分泌タンパク質からの細胞外ドメイン(ECD)配列をESTデータベースの検索に用いた。ESTデータベースは公のデータべース(例えば、Dayhoff、GenBank)、および私有のデータベース(例えばLIFESEQ(商標)、Incyte Pharmaceuticals、Palo Alto、CA)を含んでいた。検索は、コンピュータープログラムBLASTまたはBLAST2(Altschul、およびGish、Methods in Enzymology 266:460-80(1996);http://blast.wustl/edu/blast/README.html)を用いて、EST配列の6フレーム翻訳に対するECDタンパク質配列の比較として行なわれた。既知のタンパク質をコードしていない70(あるいは、あるケースでは90)以上のBlastスコアとのそれらの比較を、プログラム”pharap”を用いて、共通DNA配列に集めて組み立てた。(Phil Green、ワシントン大学、シアトル、WA;http://bozeman.mbt.washington.edu/pharp.docs/pharp.html)。
前進PCRプライマー1(42257.f1)
5'-TATCCCTCCAATTGAGCACCCTGG-3'(配列番号:18)
前進PCRプライマー2(42257.f2)
5'-GTCGGAAGACATCCCAACAAG-3'(配列番号:19)
逆進PCRプライマー1(42257.r1)
5'-CTTCACAATGTCGCTGTGCTGCTC-3'(配列番号:20)
逆進PCRプライマー2(42257.r2)
5'-AGCCAAATCCAGCAGCTGGCTTAC-3'(配列番号:21)
ハイブリダイゼーションプローブ(42257.p1)
5'-TGGATGACCGGAGCCACTACACGTGTGAAGTCACCTGGCAGACTCCTGAT-3'
(配列番号:22)
天然配列UNQ317(DNA45416−1251)の全長ヌクレオチド配列を、図7および図8(配列番号:7)に示す。クローンUNQ317(DNA45416−1251)は、ヌクレオチド位置1082−1084に明らかな翻訳開始部位を有するシングルオペロンリーディングフレームを含む(図7および図8;配列番号:7)。予想されるポリペプチド前駆体は、321アミノ酸の長さである(図3、配列番号:2)。図3に示される全長PRO362タンパク質は、推定分子量35,544ダルトン、8.51のpIを有している。図3(配列番号:2)に示すように、全長PRO362ポリペプチドの分析は、約アミノ酸149から約アミノ酸152にグルコサミノグリカン付着部位、約アミノ酸276から約アミノ酸306にトランスメンブレンドメインの存在を示している。クローンUNQ317(DNA45416−1251)は、ATCCに寄託され、ATCC寄託番号No.209620が付与されている。
ヒトPRO245をコードするcDNAの単離
Swiss-Protの公共データベースからの約950の既知の分泌タンパク質からの細胞外ドメイン(ECD)配列をESTデータベースの検索に用いた。ESTデータベースは公のデータべース(例えば、Dayhoff、GenBank)、および私有のデータベース(例えばLIFESEQ(商標)、Incyte Pharmaceuticals、Palo Alto、CA)を含んでいた。検索は、コンピュータープログラムBLASTまたはBLAST2(Altschul、およびGish、Methods in Enzymology 266:460-80(1996);http://blast.wustl/edu/blast/README.html)を用いて、EST配列の6フレーム翻訳に対するECDタンパク質配列の比較として行なわれた。既知のタンパク質をコードしていない70(あるいは、あるケースでは90)以上のBlastスコアとのそれらの比較を、プログラム”pharap”を用いて、共通DNA配列に集めて組み立てた。(Phil Green、ワシントン大学、シアトル、WA;http://bozeman.mbt.washington.edu/pharp.docs/pharp.html)。
PCRプライマーのペア(前進と逆進)を合成した:
前進PCRプライマー
5'-ATCGTTGTGAAGTTAGTGCCCC-3'(配列番号:28)
逆進PCRプライマー
5'-ACCTGCGATATCCAACAGAATTG-3'(配列番号:29)
ハイブリダイゼーションプローブ:
5'-GGAAGAGGATACAGTCACTCTGGAAGTATTAGTGGCTCCAGCAGTTCC-3'(配列番号:30)
天然配列UNQ219(DNA35638)の全長ヌクレオチド配列を、図9(配列番号:8)に示す。クローンUNQ219(DNA35638)は、ヌクレオチド位置89−91に明らかな翻訳開始部位[Kozakら、上掲]を有し、ヌクレオチド位置1025−1027の停止コドンで終わるシングルオペロンリーディングフレームを含む(図9;配列番号:8)。予想されるポリペプチド前駆体は、312アミノ酸の長さである(図15)(配列番号:9)。クローンUNQ219(DNA35638)は、1997年9月17日にATCCに寄託され、ATCC寄託番号No.209265が付与されている。
内皮細胞成長のVEGF−促進化増殖を阻害する能力
ウシ副腎皮質毛細内皮細胞(ACE)細胞(1次培養から、最大12−14継代)を96ウェルマイクロタイタープレート(Amersham Life Science)に、3ng/mLのVEGFが添加された、低グルコースDMEM、10%子ウシ血清、2mMグルタミン、1×pen/strept、およびファンギゾン(fungizone)の100μL当たり500細胞/ウェルの密度で平板培養した。対照は、そのうちいくつかがVEGFを含まなかった以外は、同様に平板培養した。PRO301およびPRO245ポリペプチドの試験サンプルを、100μlの容量で、最終容量200μLとなるように添加した。細胞は、5−7日間37℃でインキュベートした。培地を吸引し、細胞を1×PBSで洗浄した。酸性ホスファターゼ反応混合物(100μL、0.1M酢酸ナトリウム、pH5、5、0.1% TRITON−100(商標)、10mM p−ニトロフェニルホスフェート)を添加した。37℃2時間のインキュベーションの後、反応を10μL 1N NaOHの添加により停止した。ODを405nmにおいてマイクロタイタープレートリーダーで測定した。対照は:細胞なし、細胞単独、細胞+FGF(5ng/mL)、細胞+VEGF(3ng/mL)、細胞+VEGF(3ng/mL)+TGF−β(1ng/ml)、細胞+VEGF(3ng/mL)+LIF(5ng/ml)。(1ng/ml濃度のTGF−βは、VEGF促進化細胞増殖の70−90%を阻害することが知られている)。
混合リンパ球反応(MLR)アッセイにおける刺激活性
本実施例では、本発明のポリペプチドが、刺激されたT-リンパ球の増殖の刺激薬として活性であることを示す。リンパ球の増殖を刺激する化合物が、免疫反応を高めることが有益である場合に、治療的に有用である。リンパ球の増殖を抑制する化合物は、免疫反応の抑制が有益である場合に、治療的に有用である。治療薬が、本発明のポリペプチドのアンタゴニスト、例えば、該ポリペプチドに対する齧歯動物−ヒトキメラ、ヒト化もしくはヒト抗体の型であることができる。
化合物 濃度 対照を超える
増加パーセント
DNA40628タンパク質(配列番号:1) 0.1% 181.7
DNA40628タンパク質(配列番号:1) 1.0% 187.3
DNA40628タンパク質(配列番号:1) 0.1% 193.4
DNA40628タンパク質(配列番号:1) 1.0% 204.1
DNA45416タンパク質(配列番号:2) 0.1% 87.4
DNA45416タンパク質(配列番号:2) 1.0% 180.2
DNA35638タンパク質(配列番号:9) 0.1% 189.7
DNA35638タンパク質(配列番号:9) 0.1% 193.7
DNA35638タンパク質(配列番号:9) 1.0% 212.5
DNA35638タンパク質(配列番号:9) 1.0% 300.5
炎症性細胞のモルモット皮膚への浸潤
以下の実施例では、本発明のポリペプチドが、炎症性細胞(例えば、好中球、好酸球、単球もしくはリンパ球)のモルモット皮膚への浸潤を刺激する前炎症性(proinflammatory)であることを示す。ここに記載されたアッセイは、炎症性細胞のモルモット皮膚への浸潤を誘導する各タンパク質の性能を測定する。炎症性の浸潤を刺激する化合物は、炎症性の応答を高めることが有益である場合に、治療的に有用である。リンパ球の増殖を抑制する化合物は、炎症性の応答を抑制することが有益である場合に、治療的に有用である。本発明のポリペプチドのアンタゴニスト、例えば、該ポリペプチドに対する齧歯動物−ヒトキメラ、ヒト化もしくはヒト抗体を治療薬としてもよい。
化合物 前炎症性活性
DNA40628タンパク質(配列番号:1) +
DNA45416タンパク質(配列番号:2) +
DNA35638タンパク質(配列番号:9) +
陰性コントロール -
ヒト好中球との相互作用
以下の実施例では、本発明のポリペプチドと、炎症および炎症応答に伴う分子であるヒト好中球との結合能を示す。
Scan.J.Clin. Lab. Invest. Suppl. 97: 51-76 (1968)に記載されたように、ヒトドナーの血液から単離された好中球(PMN)を、DNA40628(以下の実施例で述べたように調製)によってコードされるタンパク質のIg融合体、もしくは陰性コントロールであるヒト化抗体と共にインキュベートした。
ドットブロット組織ハイブリダイゼーション
ヒトRNAマスターブロット(Clontech)を、Expresshyb(商標)緩衝液(Clontech)中で、製造元の説明書に従い、ソラレン−ビオチン標識されたDNA40628cDNAプロ−ブ(配列番号:7)100nMと、65℃で一晩ハイブリダイズさせた。ストレプトアビジンーアルカリフォスファターゼを、ビオチン標識されたプローブを検出するために用いた。ブロットを、CDP-star基質(Ambion)で現像し、Biomaxフィルム(Kodak)に、様々に時間で露光した。ヒト組織のcDNAハイブリダイゼーション解析より、図23に示すように、DNA40628mRNAが、小脳と脊髄を除く多くの組織で発現している。DNA40628mRNAは、結腸、前立腺、胃、卵巣、唾液腺、腎臓、肺、気管および胎盤において、高発現している。
遺伝子産物過剰発現
本実施例では、図24に示された様々なタンパク質をコードする遺伝子が、CRF2-4-/-「ノックアウト」マウスの結腸において過剰発現していることを示す。示された遺伝子産物のアンタゴニスト、例えば、それらに対する齧歯動物−ヒトキメラ、ヒト化もしくはヒト抗体を治療薬とすることができる。
内皮細胞のアポトーシスの誘導
本発明のポリペプチドの内皮細胞におけるアポトーシスの誘導能を、ヒト臍帯静脈内皮細胞(HUVEC、Cell Systems)において試験した。1日目に、96ウェルマイクロプレート(Amersham Life Science, cytostar-T scintillating microplate. RPNQ160.滅菌、組織培養用に処置、個別包装)に、10%血清(CGS培地、Cell Systems)で、1ウェル当たり総容量100μlで2x104コの細胞濃度で、細胞を播種した。2日目に、DNA40628とDNA35638によってコードされたPRO301とPRO245ポリペプチドを、1%、0.33%と0.11%に希釈して、各々3連で加えた。3日目に、商業用に利用できるキットであるApoptosis Detection kit (R&D Systems, Minnesota)(カルシウムとリン脂質結合タンパクの一種であるアネキシンVがアポトーシスを検出するために用いられる)を用いて、製造元によって推奨されているプロトコールに従って、PRO301とPRO245ポリペプチドのアポトーシス誘導能を測定した。フルオロセイン(Fluroescein)標識アネキシンVとプロピディウム(propidium)ヨウ素を、細胞に加えた。解析を、488nmの励起光を放射する単一レーザを備えるサイトメータで行った。この試験において、生細胞はいずれのフルオロクロムによっても染色されず、ネクロティック(壊死)細胞が両フルオロクロムで染色され、アポトシスを起こしている細胞がFITC標識アネキシンVにより唯一染色される。FITC標識アネキシンVにより生じるシグナルは、FITCシグナル検出器により検出される。結果を下記の表4に示す。
試験した化合物 濃度 バックグラウンドの蛍光
を超える%
DNA40628タンパク質(配列番号:1) 0.11% 115.8
DNA40628タンパク質(配列番号:1) 0.33% 199.3
DNA40628タンパク質(配列番号:1) 1.0% 335.6
DNA35638タンパク質(配列番号:9) 0.11% 77.6
DNA35638タンパク質(配列番号:9) 0.33% 143.7
DNA35638タンパク質(配列番号:9) 1.0% 146.0
DNA35638タンパク質(配列番号:9) 6.82nM 67.2
DNA35638タンパク質(配列番号:9) 20.46nM 102.6
DNA35638タンパク質(配列番号:9) 62.0nM 118.8
インビトロ抗腫瘍アッセイ
本発明のPRO301とPRO362ポリペプチドの抗増殖活性を、本質的には、Skehanら、J. Natl. Cancer. Inst. 82: 1107-1112 (1990)によって記載されたように、スルホローダミンB(SRB)染料バインディングアッセイを用いた、研究的に、疾患に適応した米国癌協会(NCI)のインビトロ抗癌剤のディスカバリーアッセイにおいて測定した。この研究において用いられた60種類の腫瘍細胞株(「NCI panel」)が、これらのin vitroでの維持および培養条件と同様に、Monksら、J. Natl. Cancer. Inst. 83 : 757-766 (1991)によって記載されている。このスクリーニングの目的は、まず、異なる型の腫瘍に対する試験組成物の細胞毒性および/もしくは細胞増殖抑制活性を測定することである(Monksら、supra. Boyd. Cancer: Princ. Pract. Oncol. Update 3(10): 1-12 (1989))。
NSCL=非小肺癌
CNS=中枢神経系
Leuk=白血病
PRO301、PRO302、またはPRO245の、ハイブリダイゼーションプローブとしての使用
以下の方法は、PROポリペプチドをコードする、ハイブリダイゼーションプローブとしての核酸の使用を記載している。
大腸菌(E.coli)内でのPRO301、PRO302、またはPRO245の発現
この実施例は、大腸菌内での組換発現による、PRO301、PRO302、またはPRO245の非グリコシル化形態での調製を例示するものである。
PRO301、PRO302、またはPRO245をコードするDNA配列をまず、選択したPCRプリマーを使用して増幅させる。このプライマーは、選択した発現ベクター上の制限酵素部位に対応する制限酵素部位を含む必要がある。種々の発現ベクターを使用することができる。適切なベクターの例としては、pBR322(大腸菌由来;Gene, 2:95(1977)を参照)であって、アンピシリン及びテトラサイクリンの耐性遺伝子を含むものがある。ベクターは、制限酵素で消化して脱リン酸化する。PCRで増幅した配列を次いでベクターへ連結する。ベクターは好ましくは抗生物質耐性遺伝子、trpプロモーター、ポリhisリーダー(最初の6つのSTIIコドン、ポリhis配列、及びエンテロキナーゼ開裂部位を含む)、PRO301、PRO302、またはPRO245コード領域、ラムダ転写終了符号、及びargU遺伝子をコードする配列を含むであろう。
哺乳類細胞におけるPROポリペプチドの発現
本実施例は、哺乳類細胞内で発現させることによる、PRO301、PRO302、またはPRO245のグリコシル化された形態での調製を例示するものである。
pRK5ベクター(1989年3月15日公開のEP 307,247を参照)を発現ベクターとして使用する。適宜、Sambrookら(上記)に記載されるものなどの連結法を利用して、選択した制限酵素を使用してPRO301、PRO302、またはPRO245DNAを挿入して、PRO301、PRO302、またはPRO245DNAをpRK5に連結する。得られるベクターは、pRK5−PRO301、pRK5−PRO302、またはpRK5−PRO245と呼ぶ。
酵母中でのPROポリペプチドの発現
以下の方法は、酵母中での、PRO301、PRO302、またはPRO245の組換発現を記載したものである。
まず、酵母発現ベクターを、ADH2/GAPDHプロモーターより、PRO301、PRO302、またはPRO245の細胞内生産又は分泌用に構築する。PRO301、PRO302、またはPRO245をコードするDNA、選択したシグナルペプチド、及びプロモーターを選択したプラスミド中の適切な制限酵素部位に挿入して、PRO301、PRO302、またはPRO245の細胞内発現をさせる。分泌用には、PRO301、PRO302、またはPRO245をコードするDNAを選択したプラスミドへ、ADH2/GAPDHプロモーター、酵母アルファ因子分泌シグナル/リーダー配列、及び(必要ならば)PRO301、PRO302、またはPRO245の発現用のリンカー配列とともにクローニングすることができる。
バキュロウイルス感染昆虫細胞内におけるPRO301、PRO302、またはPRO245の発現
以下の方法は、バキュロウイルス感染昆虫細胞でのPRO301、PRO302、またはPRO245組換発現を記載している。
PRO301、PRO302、またはPRO245をバキュロウイルス発現ベクターのエピトープタグの上流に融合させる。このようなエイトープタグには、ポリ−hisタグや(IgGのFc領域のような)免疫グロブリンタグがある。種々のプラスミドを使用することができるが、これには商業的に入手可能なプラスミド、例えばpVL1393(Novagen)などに由来するものがある。簡潔にいうと、PRO301、PRO302、またはPRO245又はPRO301、PRO302、またはPRO245の所望の部分(例えば経膜蛋白質の細胞外領域をコードする配列等)を5’及び3’領域に相補的なプライマーでもってPCRにより増幅させる。5’プライマーは、間に挟まれた(選択した)制限酵素部位を含むことができる。その産物を次いで、その選択した制限酵素で消化し、発現ベクター中へサブクローニングする。
PRO301、PRO302、またはPRO245は、バキュロウイルス感染Sf9又はhigh5昆虫細胞内で発現することに成功した。発現は0.5乃至2Lのスケールで行ったが、より大規模(8L)へとスケールアップすることは容易である。蛋白質は、IgG構築物(免疫付着因子)として発現されたが、ここで、この蛋白質の細胞外領域は、IgG1の定常領域配列であって、ヒンジ領域、CH2領域、及びCH3領域を含むものに融合し、及び/又はポリ−Hisタグ付の形態である。
PRO301、PRO302、およびPRO245に結合する抗体の調製
この実施例は、PRO301、PRO302、およびPRO245に特異的に結合することができるモノクローナル抗体の調製を例証する。
モノクローナル抗体を産生する技術は、当該技術分野において周知であり、例えば、Goding(上掲)に記載されている。用いられる免疫原は、精製されたPRO301、PRO302、およびPRO245、PRO301、PRO302、およびPRO245を含む融合タンパク、並びに細胞表面に組み換えPRO301、PRO302、およびPRO245を提示する細胞を含む。免疫原の選択は、過度の実験を要することなく当業者によって実施される。
以下の材料は、American Type Culture Collection, 12301 Parklawn Drive, Rockville, MD, USA (ATCC)に寄託されている:
表示 ATCC寄託番号 寄託日
pRK5ベースプラスミドDNA40628-1216 209432 1997年11月7日
DNA45416-1251 209620 1998年2月5日
DNA35638-1141 209265 1997年9月16日
Claims (4)
- (a)哺乳動物から得られる組織細胞の試験サンプルにおいて、及び(b)同じ細胞タイプの既知の正常な組織細胞のコントロールサンプルにおいて、図15(配列番号:9)の全長アミノ酸配列と少なくとも90%のアミノ酸配列同一性を有するポリペプチドをコードする遺伝子の発現のレベルを検出し、試験サンプルにおいて該コントロールサンプルにおけるよりも高い発現レベルが前記哺乳動物における炎症性疾患の存在を示すことを含む、哺乳動物における炎症性疾患の診断において支援するための方法。
- (a)哺乳動物から得られる組織細胞の試験サンプルにおいて、及び(b)同じ細胞タイプの既知の正常な組織細胞のコントロールサンプルにおいて、図15(配列番号:9)の全長アミノ酸配列と少なくとも90%のアミノ酸配列同一性を有するポリペプチドをコードする遺伝子の発現のレベルの検出において支援するための方法であって、試験サンプルにおいて該コントロールサンプルにおけるよりも高い発現レベルが前記哺乳動物における炎症性疾患の存在を示す、方法。
- 前記同一性のレベルが少なくとも95%である請求項1または2に記載の方法。
- 前記ポリペプチドが図15(配列番号:9)に示されたアミノ酸配列を有する請求項3に記載の方法。
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