JP2001502884A - Inhibition of HIV-1 replication by antisense RNA expression - Google Patents

Inhibition of HIV-1 replication by antisense RNA expression

Info

Publication number
JP2001502884A
JP2001502884A JP10500237A JP50023798A JP2001502884A JP 2001502884 A JP2001502884 A JP 2001502884A JP 10500237 A JP10500237 A JP 10500237A JP 50023798 A JP50023798 A JP 50023798A JP 2001502884 A JP2001502884 A JP 2001502884A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hiv
antisense
cells
vector
sequence
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
JP10500237A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
ボーンライン・エルンスト
エスケーシュ・ソニア
イルベス・ハイニ
ベレス・ゲイバー
Original Assignee
ノバルティス・アクチエンゲゼルシヤフト
システミックス・インコーポレイテッド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ノバルティス・アクチエンゲゼルシヤフト, システミックス・インコーポレイテッド filed Critical ノバルティス・アクチエンゲゼルシヤフト
Publication of JP2001502884A publication Critical patent/JP2001502884A/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/11DNA or RNA fragments; Modified forms thereof; Non-coding nucleic acids having a biological activity
    • C12N15/113Non-coding nucleic acids modulating the expression of genes, e.g. antisense oligonucleotides; Antisense DNA or RNA; Triplex- forming oligonucleotides; Catalytic nucleic acids, e.g. ribozymes; Nucleic acids used in co-suppression or gene silencing
    • C12N15/1131Non-coding nucleic acids modulating the expression of genes, e.g. antisense oligonucleotides; Antisense DNA or RNA; Triplex- forming oligonucleotides; Catalytic nucleic acids, e.g. ribozymes; Nucleic acids used in co-suppression or gene silencing against viruses
    • C12N15/1132Non-coding nucleic acids modulating the expression of genes, e.g. antisense oligonucleotides; Antisense DNA or RNA; Triplex- forming oligonucleotides; Catalytic nucleic acids, e.g. ribozymes; Nucleic acids used in co-suppression or gene silencing against viruses against retroviridae, e.g. HIV
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K48/00Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy
    • A61K48/005Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy characterised by an aspect of the 'active' part of the composition delivered, i.e. the nucleic acid delivered
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P31/00Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
    • A61P31/12Antivirals
    • A61P31/14Antivirals for RNA viruses
    • A61P31/18Antivirals for RNA viruses for HIV
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/005Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from viruses
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00Medicinal preparations containing peptides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2310/00Structure or type of the nucleic acid
    • C12N2310/10Type of nucleic acid
    • C12N2310/11Antisense
    • C12N2310/111Antisense spanning the whole gene, or a large part of it
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2740/00Reverse transcribing RNA viruses
    • C12N2740/00011Details
    • C12N2740/10011Retroviridae
    • C12N2740/13011Gammaretrovirus, e.g. murine leukeamia virus
    • C12N2740/13041Use of virus, viral particle or viral elements as a vector
    • C12N2740/13043Use of virus, viral particle or viral elements as a vector viral genome or elements thereof as genetic vector
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2740/00Reverse transcribing RNA viruses
    • C12N2740/00011Details
    • C12N2740/10011Retroviridae
    • C12N2740/16011Human Immunodeficiency Virus, HIV
    • C12N2740/16311Human Immunodeficiency Virus, HIV concerning HIV regulatory proteins
    • C12N2740/16322New viral proteins or individual genes, new structural or functional aspects of known viral proteins or genes

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • AIDS & HIV (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Oncology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Communicable Diseases (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Abstract

(57)【要約】 HIV−1プロウイルスからのmRNA転写物のスプライスされていないか、又は一回スプライスされた部分に対する新規なアンチセンスであり、適宜、阻害性トランスドミナント突然変異HIV−1蛋白質と共に発現されるものが、HIV−1感染の治療に有用であることが発見された。   (57) [Summary] Novel antisense to unspliced or once-spliced portions of mRNA transcripts from HIV-1 provirus, optionally expressed with inhibitory transdominant mutant HIV-1 protein Have been found to be useful in the treatment of HIV-1 infection.

Description

【発明の詳細な説明】 アンチセンスRNA発現によるHIV−1複製の阻害技術分野 本発明は、アンチセンスRNA発現を利用したHIV−1複製の阻害に関する 。背景技術 ヒト免疫不全ウイルス(HIV)−1感染は、後天性免疫不全症候群(AID S)の主な原因であると考えられている。HIV−1は、完全長RNAの二つの コピーから成るゲノムを有するレトロウイルスである。特定の理論に拘束される ことを意図するものではないが、CD4+宿主細胞における該ウイルスの複製は 以下のようにして起こる、と仮定されている。宿主細胞が感染すると、ウイルス のゲノムRNAは逆転写酵素によって二本鎖DNAに転写される。この二本鎖D NAは次いで宿主細胞の染色体に組み込まれる。この二本鎖DNAが宿主細胞の 遺伝的物質にに組み込まれたとき、それはプロウイルスと呼ばれる。宿主細胞の 活性化に続いて、プロウイルスは二つの異なる段階を経てRNAに転写される。 感染の初期段階においては、核内で生産されたプロウイルスのRNA転写物は細 胞のスプライシング酵素によって短い配列の複数コピーに変換される。これらの 短いRNA転写物は、例えば、それ以降の転写を調節するtat、及び後期転写 段階への移行を媒介するrevのよう な蛋白質をコードしている。この初期段階は約24時間要する。細胞の活性化の 約24時間後に、転写は後期段階に移動する。この後期段階の転写では、スプラ イスされていない約9200塩基の長いRNA転写物及びシングル−スプライス された約4500塩基の中程度の長さのRNA転写物が核から細胞質中に移動す る。これらのスプライスされていない又はシングル−スプライスされた転写物は ウイルスの構造蛋白質又は酵素蛋白質をコードしている。これらのスプライスさ れていない又はシングル−スプライスされた転写物には、特に、ウイルスコア蛋 白質をコードするgag、ウイルス酵素をコードするpol、二種類のエンベロ ープ蛋白質をコードするenvが含まれている。図4はHIV−1のゲノム構造 を示している。これらの遺伝子にはいくつかのオーバーラップが見られることに 注目されたい。これは或る遺伝子は幾つかの塩基配列を共有しているからである 。 これらのスプライスされていない又はシングル(1回)−スプライスされた転 写物は更にスプライスされ、その結果得られるmRNAが翻訳されて新たなウイ ルスを生産するのに必要な蛋白質を産生する。gag及びpol領域は翻訳され てポリ蛋白質であるgag及びgag−polを産生し、これらはプロテアーゼ によって切断され、ウイルスに見られる成熟蛋白質が形成される。envはスプ ライスされて、envポリ蛋白質をコードするサブゲノムメッセンジャーを生じ 、これも同様に切断されて成熟エンベロープ蛋白質を産生する。二本のウイルス RNAはその後にコアに包まれ、キャプシド蛋白質で囲まれ、こうして得られた ウイルスは細胞から該細胞膜の一部分と共に放出される。 HIV−1感染を阻止する為の様々なアンチセンス戦略が試みられてきた。そ の中には、トランスドミナント蛋白質(Bevec,D.,et al.1992.Proc.Acad.Sci.USA 89:9870-9874,レトロウイルス媒介ドミナントネガ ティブrevトランスアクチベーターの遺伝子移入によるヒトT細胞内の1型ヒ ト免疫不全ウイルス複製阻害、及びTrono,D.,et al.1989,Cell 59:113-120,H IV−1gag突然変異体は野生型ウイルスの複製を優性(ドミナント)に干渉 することがある。)、単鎖抗体(Levy-Mintz,P.,et al.,1996,J.Virol.70:8821 -8832,1型ヒト免疫不全ウイルスインテグラーゼを標的とすることによる、ウ イルスライフサイクルの初期段階を阻害する為の単鎖抗体可変断片の細胞内発現 )、アンチセンスRNAs(Chatterjee,S.,et al.,1992,Science 258:1485-14 88,アデノ関連ウイルスアンチセンスベクターによるインビトロでのHIV−1 の二重標的阻害;Choli.H.,et al.,1994,Antisense Res.及びDev.4:19-29,HI V−1パッケージングシグナル及びrev応答エレメントを含むアンチセンス及 びセンスRNAを発現するヒトCD4+リンパ球セルラインにおけるHIV−1 増殖の阻害;Joshi,S.,et al.,1991,J.Virol.65:5524-5530,アンチセンス及 びセンスRNA発現による1型ヒト免疫不全ウイルス増殖の阻害;Kim,J.H.,et al.,1996,J.Acquir.lmmune Defic.Syndr.12:343-351,HIV−1に基づくレ トロウイルスベクターにおけるセンス及びアンチセンスRev応答配列によるH IV複製の阻害;Mever,J.,et al.,1993,Gene129:263-268,逆転写酵素に対す るアンチセンスRNAを発現する高いコピー数のベクターによるHIV複製の阻 害;Renneisen,K.,et al.,1990,J.Biol.Chem.265:16337-16342,env領域に対 するアンチセンスRNAを含有する、抗体で標的(標識)されている(antibody- targeted)リポソームによるインビトロにおける1型ヒト免疫不全ウイルスの発 現の阻害;Rhodes,A.,et al.,1990,J.Gen.Virol.71:1965-1974,内因性合成 されたアンチセンスRNAによる培養細胞内におけるヒト免疫不全ウイルスの複 製の阻害)、RNAデコイ(おとり)(Lee,T.,et al.,1994,J.Virol.68:8254-8 264,13個のヌクレオチド最小Rev結合ドメインから成る強力なRev応答 エレメントデコイによるヒトT細胞内の1型ヒト免疫不全ウイルスの複製の阻害 ;Sullenger,B.A.,et al.,1990,Cell 63:601-608,TAR配列の過剰発現によ るヒト免疫不全ウイルス複製に対する細胞耐性の付与)、及びリボザイム(Ojwang ,J.0.,et al.1992,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,89:10802-10806,ヘアーピンリボザ イムによる1型ヒト免疫不全ウイルスの発現の阻害;Zhou,C..l.Bahner,et al. ,1994,Gene 149:33-39,レトロウイルスにより形質導入された抗−tat及び 抗−revハンマーヘッド型リボザイムによるヒトTリンパ球におけるHIV− 1の阻害)を使用する方法がある。 トランスドミナントHIV−1蛋白質RevM10が、遺伝子工学的に.修飾 された抹消血リンパ球を使用して最初に臨床試験で評価されたが(Woffendin,C .et al.,1996,Proc.Natl.Acad.Sci.USA.93:2889-2894,保護遺伝子の発現によ るヒト免疫不全ウイルス感染患者におけるT細胞生存の延長)、最近では、リボ ザイム(Leavitt,MC.,et al.,1996,Gene Ther.3:599-606.HIV+ドナーか らのCD4+リンパ球の生体外での形質導入及び増加:リボザイム遺伝子治療試 験への前兆)、及びトランスドミナントRev及びアンチセンスTARに基づく( Morgan R.A.,et al.,1996,Hum.Gene Ther.7:1281-1306,臨床プロトコール:H IV−1に感染した一卵性双生児内の同系リンパ球へHIV−1アンチセンスT AR及びトランスドミナントRev蛋白質遺伝子を届ける為の、レトロウイルス 媒介遺伝子移入を用いたAIDSの遺伝子治療)方法がRAC及びFDAによっ て承認された。 アンチセンスRNAsの細胞内発現は、HIV−1複製を阻害する為の魅力的 なもう一つの遺伝子治療手段を提供する。アンチセンスRNAsは原核細胞及び 真核細胞システムの両方において、非常に特異的で効率の良い阻害剤とされてき た。インビトロで合成されたアンチセンスオリゴヌクレオチド又は細胞内で発現 されたアンチセンスRNAsを添加することによって、ウイルスの複製を阻害す ることに成功している。HIV−1複製の阻害はこれまでに、幾つかのウイルス 調節を標的とするアンチセンスRNAsを使用する方法(Chatterjee.et al.,1 992;Joshi,et al.,1991;Kim.et al.,1996:Sczakliel,G.et al.,1991,J.V irol.65:468-472,安定的にアンチセンスRNAを発現するヒトT細胞における 1型ヒト免疫不全ウイルスの複製の阻害、及びSczakliel,G.et al.,1992,J. Virol.66:5576-5581,Tat−及びRev−に対するアンチセンスRNAの発 現による、1型ヒト免疫不全ウイルスの複製の阻害及び破棄:時間的(一時的) 分析)、及び構造遺伝子産物を標的とするアンチセンスRNAsを使用する方法( Choli,et al.,1994;Gyotoky,etal.,1991;Meyer,et al.,1993;Rhodes,et al..1990)がある。レトロウイルスベクターを使用して細胞内で発現された長い アンチセンス配列(Choli,et al.,1994;Gyotoky,et al.,1991;Rhodes,et al .,1990)又は抗体で標的(標識)されたリポソーム輸送で発現された長いアンチ センス配列(Renneisen,et al.)に関する幾つかの報告がある。これらの報告に おいて観察された阻害レベルの差は、アンチセンスRNA発現レベル、又は、二 つの相補的なRNAs間のハイブリダイゼーション動力学に影響を及ぼしうる二 次及び三次RNA構造における変動(バリエーション)を反映したものであって (Sczakiel,G.,M.Homann,K.Rittner,1993,Antisense Res.And Dev.3:45- 52,1型ヒト免疫不全 ウイルスに対する効果的なアンチセンスRNA標的配列のコンピューターを利用 した探索)、生物学的活性に影響を及ぼす。 一般的に、これらの試みは、初期段階の転写を標的としたもの(例えばtat 又はrev遺伝子)、又は、後期段階の翻訳開始又はRNAプロセッシングを標 的としたものであった。アンチセンス配列が畳み込まれてそれ自身で二次構造を 形成するという危険性が予想されるので、従来は、短いアンチセンス配列が好ま れていた。今日まで、これらの試みは未だ十分な成功を収めていない。 今回、驚くべきことに、アンチセンス治療の為の最も良い標的は、完全長、又 はシングルスプライスされたRNA転写物であることが見出された。或る遺伝子 に対する複数スプライスされた転写物に結合するアンチセンス配列はあまり効果 的ではなく、これはおそらく、より小さい転写物への結合では、完全長又はシン グルスプライスされた転写物への結合に対するより、利用できるアンチセンス分 子の数が少ないことが理由であると思われる。更に、完全長転写物に対するより 長い配列(例えば、600塩基対、好ましくは1000塩基対より長い配列)は 驚くべきことに効果的であり、当業界での予想に反して、望ましくない二次構造 を形成しないようである。 以下、ヒトCD4+Tセルライン(CEM−SS)及び末梢血CD4+Tリンパ 球(PBLs)を使用したHIV−1感染試験における、pol,vif,en v遺伝子及び3’LTRに相補的な配列の抗ウイルス活性の結果について示す。 レトロウイルスベクターは1100−1400ヌクレオチド(nt)長の相補的 HIV−1配列を含有するキメラRNAsを発現するように構築される。HIV −1複製の最も効果的な阻害は、CEM−SSセルライン及びPBLsの両者に おいて、HIV −1のenv遺伝子に対する相補的なアンチセンス配列を用いたときに観察され た。この強力な抗ウイルス活性は、更に、高接種用量感染試験においても示され 、そこでは、HIV−1mRNAsの減少が低レベルのGag及びTat蛋白質 生産と相関があり、これはアンチセンスRNAがHIV−1の複製間の初期に作 用していることを意味するものである。これらアンチセンスRNAの抗HIV− 1効果を、良く知られている文献に記載されているトランスドミナントRevM 10(Bevec,D.,et al.,1992,Proc.Natl.Acad.Sci.,USA,89:9870-9874,ド ミナントネガティブrevトランスアクチベーターのレトロウイルス媒介遺伝子 移入によるヒトT細胞における1型ヒト免疫不全ウイルスの複製の阻害;Escaich ,S.,et al.,1995,Hum.Gene Ther.,6:625-634,慢性感染T細胞におけるHI V−1の複製のRevM10媒介阻害;Malim,M.H.,et al.,1992,J.Exp.Med., 176:1197-1201,ヒトT細胞におけるトランスドミナントrev蛋白質の安定発 現によるヒト免疫不全ウイルスの複製の阻害;及びNabel,G.J.,et al.,1995 ,Hum.Gene Ther.,5:79-92,AIDS効果に対するRevのトランスドミナント ネガティブフォームの分子遺伝的介在)と比較すると、アンチセンスを媒介とし たHIV−1の複製の阻害の可能性(有効性)が示される。 更に、完全長転写物のgag,env,及びpol部分、特にenv及びpo lの部分に対するアンチセンス配列がとりわけ効果的であることが発見された。 以上に述べたアンチセンス構築物は、HIV−1感染患者に対する遺伝子治療 、例えば、このような患者のHIV−1感受性細胞(susceptable cell)、例えば 、CD4+細胞又はその前駆細胞(例えば、CD34+/Thy−1+細胞のよ うな造血幹細胞)に本発明のアンチセンスを形 質導入して、形質導入された細胞及びその前駆細胞を、HIV−1感染に対して 耐性にする,ことから成る治療法に、特に有用である。 本発明のアンチセンス構築物は、野生型HIV−1遺伝子又は遺伝子断片(フ ラグメント)をそのプロモーターに対して逆方向にベクター内に挿入し、該遺伝 子が宿主細胞のゲノムに組み込まれ転写されたときに、DNAの裏返しの鎖(opp osite strand)が転写されて、野生型遺伝子又は遺伝子断片からのmRNAに対 して相補的なメッセンジャーRNA転写物を産生し、これが野生型遺伝子又は遺 伝子断片からのmRNAとアニールして不活性なRNA−RNA二重鎖を形成し 、この二重鎖は細胞RNaseによって分解される。 アンチセンス構築物を使用するHIV−1感受性細胞への形質導入は生体内( in vivo)又は生体外(ex vivo)で行うことが出来るが、患者から血液を取り、 標的細胞を選択し、本発明のアンチセンス構築物を有するベクターと共に外細胞 を接種し、そして該標的細胞を再び体内に戻す、という生体外の方法で行う方が 適当である。自然選択によって、形質導入されたHIV−1耐性細胞が野生のH IV−1感受性細胞にとって代り、こうして患者が感染を克服し、免疫能力を回 復することを可能ならしめる。或いは、患者は適合ドナーから、本発明のアンチ センス構築物で形質導入された非自己CD4+細胞又はその前駆細胞を受ける。 発明の開示 従って、本発明は、 1.ヒト細胞内に安定的に組み込まれたときに、env,env及びpol, 又はenv,pol及びgagをコードするHIV−1プロ ウイルスからのmRNA転写物と、例えば、生体内(in vivo)条件下でアニー ルするmRNAを生成することができ、少なくとも0.6kb、好ましくは1k b、最も好ましくは1−2kb、例えば、1.1kbから1.5kbの長さであ り、以下の群より選択される核酸配列: (i)HIV−1プロウイルスの約2004番目の塩基におけるApa1切断部 位からHIV−1プロウイルスの約3400番目の塩基におけるPflm1切断 部位までの1.4kb断片に対するアンチセンス、例えば、図1の配列(SEQ .ID.NO.1)に対するアンチセンスである配列; (ii)HIV−1プロウイルスの約3400番目の塩基におけるPflm1切断 部位からHIV−1プロウイルスの約4646番目の塩基におけるEcoR1切 断部位までの1.2kb断片に対するアンチセンス、例えば、図2の配列(SE Q.ID.NO.2)に対するアンチセンスである配列; (iii)HIV−1プロウイルスの約6615番目の塩基におけるApaL1切 断部位からHIV−1プロウイルスの約8053番目の塩基におけるBsm1切 断部位までの1.3kb断片に対するアンチセンス、例えば、図3の配列(SE Q.ID.NO.3)に対するアンチセンスである配列;及び (iv)(i)、(ii)又は(iii)における配列と、少なくとも80%、好ましくは90 %、最も好ましくは99%の相同性を有し、(i)、(ii)又は(iii)により生成され るmRNAとハイブリダイズするmRNA転写物と同じmRNA転写物とアニー ルするmRNAを生成することができる配列、 を提供するものである。 上記1において記載した核酸は、レトロウイルスベクターにあってはRNAで あり、標的細胞内に組み込まれたプロウイルスにあってはDNAであるものと理 解されたい。構築物のRNAおよびDNAの両形態ともに本発明の範囲である。 更に、本発明は、 2.上記1のアンチセンス配列を含むベクターを提供する。 ベクターは、ヒト造血細胞に形質導入することの出来るベクターであれば任意 のもので良く、例えば、同種指向性、異種指向性、両指向性又は偽型レトロウイ ルス(pseudotyped)、アデノ関連ウイルス(AAV)、アデノウイルス(AV)のベ クターで有り得る。好ましくは、本発明のベクターはレトロウイルスベクターで あり、好ましくは、長い末端反復配列(LTR)を有することを特徴とするベク ター、例えば、モロニーマウス白血病ウイルス(MoMLV)、骨髄増殖性肉腫ウ イルス(MPSV)、又はマウス胎児幹細胞ウイルス(MESV)、又はMiler及びR osman(1980)BioTechniques 7,pp.980-986に記載されているpLNシリーズから 選ばれたベクターである。アンチセンス配列は、レトロウイルスのenv,po l及び/又はgagにとって代わる。アンチセンスの発現を調節するプロモータ ーは、例えば、MoMLVLTRのような強力なウイルスプロモーターであり得 る。 レトロウイルス又はレトロウイルスベクターによって感染される宿主細胞の範 囲は、一般的にウイルスのenv蛋白質によって決定される。パッケージング細 胞から生産された組換えウイルスは、該パッケージング細胞によって提供される env蛋白質が認識する事実上如何なる型の細胞をも感染させる為に使用するこ とが出来る。感染によって、ウイルスゲノムが形質導入された細胞内に組み込ま れ、その結果、外来性遺伝 子産物の安定的な発現が行われる。感染効率は、標的細胞上での受容体の発現レ ベルにも関連する。一般的には、MoMLVのマウス同種指向性envは齧歯類 細胞に感染出来る一方で、両指向性envは、齧歯類、鳥類、ヒトを含む幾つか の霊長類の細胞に感染する。異種指向性ベクター系はマウス異種指向性envを 利用し、これも同様にヒトへの感染が可能である。レトロウイルスベクターの宿 主範囲は、基本となるウイルスのenv蛋白質を二番目のウイルスのそれと置換 することによって変化させることが可能である。この結果得られる偽型ウイルス は、エンベロープ蛋白質を支配し、パッケージング細胞によって発現されるウイ ルスの宿主範囲を有する。例えば、水疱性口内炎ウイルス(VSV−G)由来の G−糖蛋白質でMMLVenv蛋白質を置換することによって、宿主範囲を拡大 することが出来る。好ましくは、本発明のベクター及びパッケージング細胞(セ ルライン)はヒト細胞の形質導入に適するように採用される。好ましくは、ベク ターは両指向性レトロウイルスベクター、例えば、以下の実施例に記載されてい るようなベクターである。 適宜、ベクターは、上記1に示された一つ以上のアンチセンス配列、例えば、 以下の実施例に示されるように、pol及びenvを含有することが出来る。 好ましくは、構築物はレトロウイルスのgag,pol及び/又はenv配列 を欠いている為、gag,pol及び/又はenvの機能はパッケージング細胞 によってトランスで(in trans)付与されなければならない。即ち、ベクター構 築物がパッケージング細胞に導入されたときに、該細胞によって生産されたga g−pol及びenv蛋白質がベクターRNAと集合して、複製欠損又は形質導 入ビリオンを生産し、培地に分泌される。このようにして生産されたウイルスは 標的細胞に感染 しそのDNAに組み込まれることが可能であるが、一般的に、必須のウイルス配 列を失っている為に感染性ウイルス粒子は生産しない。パッケージングセルライ ンはgag−pol及びenvをコードする別個のプラスミドでトランスフェク ションされるのが好ましく、その結果、複製可能レトロウイルス(RCR)生産 されるには複数回の組換えが必要とされる。適当なレトロウイルスベクターパッ ケージングセルラインには、マウスNIH/3T3セルラインに基づくもの及び PA317(Miller & Buttimore(1986)Mol.Cell Biol.,6:2895;Miller & Ro sman(1989)BioTechniques 7:980)、C R l P (Danos & Mulligan(1988 )Proc.Natl.Acad.Sci.USA 85:6460)及びgp+am12(Markowitz,et al.,( 1998)Virology 167:400)及びヒト293細胞又はサルCOS細胞に基づく全ての セルライン、例えば、Pear et al.,(1993)Proc.Nad.Acad.Sci.USA 90:8392-839 6;Rigg et al.,(1996)Virology 218;Finer,et al.,(1994)Blood 83:43-50;La ndau,et al.,(1992)J.Virol.66:5110-5113に記載されているようなProP akAパッケージングセルがある。レトロウイルスベクターDNAは、安定的又 は過渡的トランスフェクションによってパッケージング細胞に導入され、レトロ ウイルスベクター粒子を生産する。 本発明のアンチセンス構築物は更に、例えば、tat又はrevの突然変異体 のような初期段階の短いmRNA転写物に対応するトランスドミナント突然変異 蛋白質のような、HIV阻害蛋白質の発現を干渉しない、という利点を有してい る。このようなトランスドミナント突然変異蛋白質は野生型のHIV蛋白質の機 能に干渉しHIV複製を阻止するので、これらの発現はHIV感染の治療に大変 有効である。特に注目されるトランスドミナント突然変異蛋白質はRevM10 である。この使 用に関しては、例えば、Escaich,et al.,Hum.Gene Ther.(1995)6:625-634及び WO90/14427に記載されている。以前には、HIVアンチセンス及びトランスドミ ナント突然変異蛋白質の共発現は、アンチセンスがトランスドミナント突然変異 蛋白質の発現を邪魔するために、実用的ではないと考えられていた。本発明のア ンチセンス構築物を使用すれば、HIVアンチセンス及びトランスドミナント突 然変異蛋白質の共発現が可能となるばかりではなく、ウイルスの複製サイクルの 異なる段階でウイルスに干渉できる為に、HIVの相乗的阻害を奏効し得る。 従って、本発明は更に以下の態様を提供する。 3.HIV−1阻害蛋白質の遺伝子、例えば、tat又はrevのトランスド ミナント突然変異形態の遺伝子、特にRevM10遺伝子、を更に含む、上記2 (即ち、上記1のアンチセンス配列を有する)のレトロウイルスベクター。 上記2又は3のベクターを有する、例えば、上記のような、パッケージングセ ルラインも本発明の範囲である。 本発明は更に以下の態様を提供する。 4.上記1のアンチセンスで安定的に形質導入され、更に適宜tat又はre vのトランスドミナント突然変異形態の遺伝子、特にRevM10遺伝子で形質 導入された、例えば、上記2又は3のベクターによって形質導入された、少なく とも一つのヒト造血細胞(例えば、CD4+細胞又はその前駆体、例えば、幹細 胞、例えば、CD34+/Thy-1+細胞)を含む細胞組成物であって、以下の 5の方法に使用するもの。 本発明は更に以下の態様を提供する。 5.治療を必要とする対象物(患者)におけるHIV−1感染の治療方法であ って、 造血細胞(例えば、CD4+細胞又はその前駆体、例えば、幹細胞、例えば、 CD34+/Thy-1+細胞)を患者から単離し、 上記1のアンチセンス配列を上記細胞に形質導入し、適宜更に同時に、tat 又はrevのHIV−1阻害トランスドミナント突然変異形態、特にRevM1 0の遺伝子を形質導入し、例えば、上記2又は3のベクターで上記細胞に形質導 入し、そして 形質導入された細胞を再び患者に戻す、ことから成る前記方法。 本発明は、更に以下の態様を提供する。 6.上記1のアンチセンス配列又は上記2又は3のベクターの、上記4の細胞 組成物の製造の為の使用、又は上記5の治療方法の為の使用。図面の簡単な説明 図1は、センス方向のHIV−1HXB2株ポリメラーゼ遺伝子領域1(20 04−3400bp)の配列を示す。 図2は、センス方向のHIV−1HXB2株ポリメラーゼ遺伝子領域2(34 00−4650bp)の配列を示す。 図3は、センス方向のHIV−1HXB2株エンベロープ遺伝子領域(661 5−8053bp)の配列を示す。 図4は、HIV−1のゲノム構造を示す。ベクター構築に使用したアンチセン ス断片の位置も示している。各断片において、制限酵素切断(開裂)部位が記載 されている。 図5は、実施例のアンチセンスベクターの模式的構造を示している。親ベクタ ーpLN−1はA.Dusty Miller & Guy J.Rosman(1989)BioTechniques 7.980-9 86に開示されている。Neo遺伝子からのマル チクローニング部位3'を使用してアンチセンス断片を挿入する。結合ベクター pLMTNL−1用の親ベクターはEscaich,S.Kalfoglu,C.;Plavec,l.;et al .Human Gene Therapy 1995.6.625-634に開示されている。 図6は、HIVgag配列の一連の欠失を示している。欠失断片の構築は以下 に記載されている。1.5kbのSacI−BglII psi−gag断片(Ψ −gag)を使用して、PCR増幅又は制限酵素消化によって欠失断片を作成す る。 図7は、欠失断片のHIVチャレンジを示している。pLN−gag(S)及 びpLN−gag(AS)は、完全長の1.5kbpsi−gag断片の、それ ぞれ、センス及びアンチセンス方向に対応している。pLN−gag−500は 、HIV−1のpsi(パッケージングシグナル)配列にほぼ対応する上記断片 の5'末端である。pLN−gag1000構築物は1.5kb断片のgag領 域に対応している。 図8は、アンチセンスgag欠失断片の抗HIV−1活性をそれらの長さの関 数として示している。即ち、サイズ(長さ)と抗HIV−1活性の関連がグラフ に示されている。p24生産(pg/10E6細胞)に対する塩基対で表された 断片の長さがグラフにプロットされている。 図9は、アンチセンスgag及びVif構築物のHIVチャレンジを示してい る。完全長である1.5kbアンチセンスgag(pLN1 Psiセンス及び アンチセンス)及び類似の長さのVif断片(pLN1Vifセンス及びアンチ センス)を比較している。 図10は、gag−pol/AS構築物と高用量(high dose)のウイルス( 40000 TCID50)によるHIVチャレンジを示している。1.5kb のpsi−gag断片(pLN−gag/AS及びS )とpol−1 断片(pLM−pol/AS及びS)を比較している。 図11は、アンチセンスpol,env及びLTR構築物のHIVチャレンジ を示している。pol−1断片(pLN−pol(AS)/1及び(S)/1)、 第二アンチセンスpol−2(pLNDpol(AS)/2)エンベロープ(p LNDEnv(AS))及び3'LTR(pLNDLTR(AS))断片を有するCE MSS細胞に400TCID HIV−1をチャレンジさせた。 図12は、pLNpol1/envアンチセンスベクター、及びHIV−1チ ャレンジに対するpol1(S),pol1(AS),pol1(AS)/env( S),pol(AS)/env(AS)の効果を示しており、二重アンチセンス 構築物がもっとも効果的である。 図13は、結合ベクターのHIV−1チャレンジを示している。コントロール としてRevM10遺伝子を有するLMTNL及びATGless RevM10遺 伝子を有するLAMTNLの二つの親ベクター、及び完全長である1.5kbの psi−gag配列をアンチセンス方向に有する、対応する結合ベクターである LMTNL−Y及びLAMTNL−Yと400TCID50HIV−1をチャレ ンジする。 図14は、末梢血リンパ球におけるHIV複製のpolアンチセンスによる阻 害を示している。 図15Aは、アンチセンス配列をコードするレトロウイルスベクターの構造を 示している。Neo及びLyt2を選択マーカー遺伝子として使用する。アンチ センス配列及びマーカー遺伝子はMoMLV LTRプロモーターから発現され る。矢印は挿入されたHIV−1配列のアンチセンス方向を示している。図15 Bは、形質導入されたCEM−SS細胞におけるアンチセンスRNA発現のノー ザンブロット分析を示して いる。アンチセンス配列を有する組換え転写物はNeo特異的プローブを用いて 検出される。下側のパネルは、内部標準としてGAPDH特異的プローブとハイ ブリダイズした同じブロットを示している。レーン1:pLNベクター、レーン 2:pLN−pol1/ASベクター、レーン3:pLN−pol2/ASベク ター、レーン4:pLN−vif/ASベクター、レーン5:pLN−env/ ASベクター、レーン6:pLN−3'LTR/ASベクター、レーン7:pL N−pol12/ASベクター、である。 図16は、形質導入されたCEM−SS細胞におけるHIV−1複製の阻害を 示している。A:CEM−SS細胞集団(1x106細胞/ml)にHIV−1 H XB3株(4x102TCID50/ml)を接種する。B:HIV−1用量を増加 し、形質導入されたCEM−SS細胞集団に4x104TCID50/mlで感染さ せる。p24抗原生産に関して培養上清をELISAによって試験する。実験は 二回ずつ行われる。 図17は、異なる長さの相補的pol配列をコードするベクターの抗HIV− 1効果の評価である。A.pol1_欠失構築物の抗HIV−1効果。1400 nt pol1及び790nt polアンチセンス並びにセンスpol1構築物 を発現するCEM−SS細胞にHIV−1HXB3株を4x103TCID50/m lで感染させる。B.1400nt pol1及び2600nt pol12アン チセンス配列をを発現するCEM−SS細胞にHIV−1 HXB3株を4x1 03TCID50/mlで感染させる。対応するセンス配列をコントロールとして使 用する。 図18は、形質導入PBLs内におけるアンチセンスRNAの発現及びHIV −1複製の阻害を示す。A.pL−Lyt−pol1/AS,pL−Lyt2/ pol1/S,pL−Lyt−env/AS,pL −Lyt2/env/Sベクターで形質導入された、活性化されたCD4+が多 いPBLsから全細胞RNAを分離して、Lyt2発現の為に選択する。放射標 識したLyt2特異的プローブを使用したノーザンブロットでアンチセンス転写 物を分析する。GAPDH特異的プローブを供したRNAの量をモニターする為 に使用する。レーン1:pL−Lyt−pol1/AS,レーン2:pL−Ly t2/pol1/S,レーン3:pL−Lyt2−env/AS,レーン4:p L−Lyt2/env/S,レーン5:pL−Lyt2−pol1/AS。B. 形質導入されCD4+,Lyt2+で選択されたPBLsを同種支持細胞で活性化 し、臨床HIV−1単離物JR−CSFを感染させる。5x104個の細胞を三 重に接種して、p24抗原生産を測定する。 図19は、高接種用量HIV−1感染試験における、トランスドミナントRe vM10と細胞内発現したvif,pol1及びenvアンチセンスRNAとの 比較である。CEM−SS細胞(1x106/ml)にHIV−1 HXB3株( 1x105TCID50/ml)を接種し、培養上清中のp24抗原生産を測定する ことでウイルス複製をモニターする。 図20は、HIV−1HXB3株(1x105TCID50/ml)を接種したC EM−SS細胞内のHIV−1,アンチセンス及びRevM10転写物の検出を 示す。感染後、第4日、第6日、第8日にCEM−SS細胞から全細胞RNAを 分離する。放射標識されたTAR特異的オリゴヌクレオチドプローブを使用した ノーザンブロットでHIV−1特異的転写物を分析する。アンチセンス又はRe vM10転写物の発現は、それぞれNeo及びRev特異的プローブを使用して 検出する。GAPDH特異的プローブを供したRNAの量をモニターする為に使 用する。 レーン1:RevM10,レーン2:DRevM10,レーン3:pLN(ベク ターコントロール),レーン4:pLN−vif/AS,レーン5:pLN−p ol1/AS,レーン6:pLN−env/AS。パネルA:第4日、パネルB :第6日、パネルC:第8日。 第21図は、HIV−1感染したCEM−SS細胞内のp24及びTat発現 の分析を示す。A.感染後第8日にp24の細胞内発現を測定する。平均蛍光強 度が相対的なp24細胞内発現を反映している。B.形質導入されHIV−1感 染したCEM−SS細胞内のTat蛋白質の検出を示す。感染後第8日に感染し たCEM−SS細胞のアリコートをメタノールで固定し、Tat特異的抗体で染 色し、FACSスキャン(FACScan)で分析する。実施例1: アンチセンスHIV−1配列を有するレトロウイルスベクターの構築 A.Dusty Miller & Guy J.Rosman(1989)BioTechniques 7.980-986に記載の ように、親ベクターとしてpLNを使用し、異なるアンチセンスHIV−1配列 を有するレトロウイルスベクターを以下の様にして作成した。 a)pLN−gag/ASベクター: HIV−1のHXB2株から1420bpのSacI−BgIII(675bp-2095 bp)断片を分離し、pLN−1ベクターの平滑末端HindIII部位にアンチセ ンス方向で平滑末端断片として挿入した。断片の方向はClaIによる消化で決 定した。 b)3’欠失pLN−gag/ASベクター: 1420bpのSacI−BglII(675bp-2095bp)断片から一連の欠失断片 をPCR増幅によって作成した。該断片の5’末端は、プライマーとして(675b p-695bp): を使用した。 3’末端としては、 プライマー3.6(位置1897−1900): プライマー3.5(位置1677−1700): プライマー3.4(位置1479−1500): プライマー3.3(位置1280−1300): プライマー3.2(位置1079−1100): プライマー3.1(位置884−904): を使用した。BamHI及び平滑末端を有するPCR断片をpLNベクターのB amHI−HpaI部位にクローニングした。作成した断片は、約1200bp ,1000bp,800bp,600bp,400bp,200bpの長さであった 。 c)gag断片からのpsi配列の除去: 1420bpのSacI−BglII(65bp-2095bp)断片をPvuII 制限エンドヌクレアーゼで消化し、該断片の5’末端からpsiパッケージング シグナルに対応する494bpを除去した。得られた断片(gag500/AS 及びgag1000/AS)をpLNベクターのHindIIに平滑末端断片とし てクローニングした。 d)pLN−Vif/ASベクター: ウイルスのVif−Vpr遺伝子に対応する110bpのEcoRI−Eco RI断片(4646bp-5742bp)をHIV−1のHXB2株から分離し、pLNベク ターのHindII部位にアンチセンス方向で挿入した。 e)pLN−pol1/ASベクター: ウイルスのPol遺伝子の5’末端に対応する1480bpのApaI-Pf lmI断片(2005bp-3485bp)をHIV−1のHXB2株から分離し、pLNベ クターのHindII部位にアンチセンス方向で挿入した。 f)pLN−pol2/ASベクター: ウイルスのPol遺伝子の3’末端に対応する1250bpのPflmI−E coRI断片(3485bp-4646bp)をHIV−1のHXB2株から分離し、pLN ベクターのHindII部位にアンチセンス方向で挿入した。 g)pLN−env/ASベクター: ウイルスのEnv遺伝子のイントロン領域に対応する1440bpのApaL I-BsmI断片(6615bp-8053bp)をHIV−1のHXB2株から分離し、pL NベクターのHindII部位にアンチセンス方向で挿入した。 h)pLN−pol1(AS)−env(AS)ベクター: e)のpol1断片をg)のenv構築物の5’に挿入し、これらの 両者をpLNベクターのHindII部位にアンチセンス方向で挿入した(図12) 。 i)pLN3’LTR/ASベクター: ウイルスの3’LTRに対応する1260bpのBamHI−HindIII断 片(8474bp-9615bp)をHIV−1のHXB2株から分離し、pLNベクターの XhoI部位にアンチセンス方向で挿入した。 j)2642bpのApaI−EcoRI断片を逆方向でpLNベクターに挿 入して完全長pol配列を有するレトロウイルスベクターpLN−pol12/ ASを作成した。センスコントロールベクターpLN−pol1/S及びpLN −pol12/Sの為に、1400bpのApaI−PflmIpol断片及び 2642bpのDApaI−EcoRIpol断片をセンス方向でpLNベクタ ーに挿入した。pLN−79Opol1/ASベクターは、pol遺伝子の79 0bpBglII−NsiIサブ断片をpLNベクターのXhoI部位に挿入して 構築した。レトロウイルスベクター(pLLyt2−pol1/AS,pLLy t2−pol1/S,pLLyt2−env/AS,及びpLLyt2−env /S)はNeo遺伝子をトランケートされた(truncated)マウスCD8(Lyt 2)細胞マーカー(Forestell,S.P.,etal.,1997,Gene Ther.4:19-28.新規 なレトロウイルスパッケージングセルライン:相補的な指向性及び効率的な遺伝 子移入の為の改良されたベクター生産)に代えて構築し、初代T細胞HIV感染 試験に使用した。 k)結合ベクター: トランスドミナントRevM10遺伝子を有するLMTNL及びLΔMTNL 及びそのATG−less形態(ΔM)(Escaich,S.,Kalfoglou,C.;Lavec,l. ;et al.,Human Gene therapy 1995.6 625-634)をCl alで消化し、HIV−1のHXB2株からのGag遺伝子領域に対応する12 00bpのClaI−BglII断片を挿入した。 l)レトロウイルスベクター生産: リン酸カルシウムトランスフェクションプロトコールを用いて、同種指向性B OSCパッケージングラインに10μgのレトロウイルスDNAをトランスフェ クトさせた。一過性の(過渡的)同種指向性ウイルス上清を使用して両種指向性 PA317パッケージングセルラインに形質導入した。pLNベクターはNeo 遺伝子を有しているので、これらの細胞はG418で選択される。選択後に、安 定した細胞集団をRNA発現に関してノーザンブロットにより分析した。適当な レトロウイルス構築物を有する、選択されたPA317セルラインからのウイル ス上清を回収し、形質導入ウイルス力価について分析し、ヒトCD4+Tセルラ インCEMSSに形質導入した。パッケージングラインとして、BOSCに代え てGP47(Rigg,R.J.,et al 1996.Virology 218:290-295,新たなヒト両種指 向性パッケージングセルライン:高力価、補体抵抗性、及び改良された安全性) も使用した。GP47パッケージングセルラインからの上清を使用して、以前に 記載された(Forestell,S.P et al.,1997 Gene Ther.4:19-28,新規なレトロウイ ルスパッケージングセルライン:相補的な指向性及び効率的な遺伝子移入の為の 改良されたベクター生産)ように、スピノキュレーション(spinoculation)によっ て、両種指向性ProPakAセルライン(Rigg,R.J.et al.,1996)に形質導 入した。レトロウイルスのエンドポイント力価は、薬剤選択(800mg/mlG41 8)後に、NIH3T3細胞において測定し、Lyt2ベクター(Forestell,S. P.et al..1997)の形質導入効率はFACS分析で測定した。 m)標的細胞形質導入: 5mlDMEM+10FCS+8μg/mlポリブレン中、4−6時間で、アンチ センスベクター構築物を有する両種指向性ウイルスからの上清でヒトCD4+T セルラインCEMSS細胞(2x106個)に形質導入した。48時間後に細胞 をG418(400mg/ml)で選択した。このG418選択後(7-10日後)に 、抵抗性のある細胞を増殖し、アンチセンスRNA発現をノーザンブロットによ り分析した。選択したCEMSS細胞集団は、CD4細胞表面マーカーの存在に 関しても分析された。 実施例2: CEMクローン又は集団のHIV−1チャレンジ 形質導入されたCEM細胞のHIV複製及び該ウイルスの細胞変性効果に対する 抵抗性は以下の様にして決定した。 該細胞をインビトロでHIV−1(HXB3)に感染させた。抗ウイルス効果は 細胞生存率、上清中に生産されるp24Agのレベル、及び細胞表面のCD4発 現レベルによって測定した。感染はHIV配列に対するPCRによって測定した 。感染対象となるクローンに加えて、ベクターコントロールを有するCEMSS もHIV−1に感染させた。 −1日目:感染(チャレンジ)に先立ち、クローンのCD4発現をFACS分析 によって試験した。 0日目: 1.細胞を計数した。 2.CEM(2x106個)を5分間1200rpmで遠心し沈降させた。 3.上清を注ぎ出して細胞と分離した。 4.培地中でウイルスストックを4000又は400TCID50/mlに希釈した 。(培地:RPMI1640,10%CCS,Peni100U/ml,Strep to 100mg/ml) 5.ウイルス希釈液(2ml)に細胞ペレット(2x106個)を再び懸濁させた 。非感染コントロール用には培地(2ml)を使用した。 6.室温にて2時間、ローテーター(低速18rpm)上でインキュベートした。 7.細胞を遠心して沈降させた。 8.ウイルス上清を注意深く吸引した。 9.培地(7ml)を使用し、1200rpm、10分間の遠心で細胞を2回洗浄し た。 10.培地(10ml)に細胞を再び懸濁させた(CEM最終濃度:2x105/ml )。 11.37℃、5%CO2で4日間インキュベートした。 4日目 12.−細胞を計数した。 −p24力価の為に1mlの遠心上清を−70℃で凍結した。 13.細胞の継代:新鮮な培地中で最終濃度:2x105/mlに希釈した。 8日目: 14.8日目における分析 −細胞の計数をした。 −p24力価の為に1mlの遠心上清を−70℃で凍結した。 −CD4染色の為に106の細胞を取得した(任意)。 −DNA PCRの為に400μlに2x106の細胞を溶菌させ、 −20℃で凍結した。 −RNazolを使用して4x106の細胞からRNAを抽出し、 −70℃で凍結した。 (任意) 15.細胞の継代:新鮮な培地中で最終濃度:2x105/mlに希釈した。 16.16日目又はコントロールが死滅するまで、細胞は4日又は5日毎に植え 継ぎ、対数増殖期に維持した。各継代毎に、細胞を計数し、上清を凍結した。実施例3:細胞内Tat及びp24の検出 RevM10及びアンチセンスHIV−1配列を発現する、形質導入されたCE M SS細胞にHIV−1(1x105TCID50/106細胞/ml)を感染させ た。4日目、6日目、8日目に、細胞を培地から除去し、洗浄し、冷たいPBS 中に再び懸濁させ、氷冷メタノール中で30分間固定した。固定した細胞を、細 胞内p24検出の為にFITC結合抗p24モノクローナル抗体(Coulter KC57) で染色し、細胞内Tat検出の為にマウス抗Tat lgG1抗体(Repligen)で 染色した(Rigg,R.J.,et al.,1995 J.lmmun.Methods188:187-195,フローサイト メトリーによる細胞内HIV−1Rev蛋白質の検出)。Becton-Dickinson FA CScanを用いて試料を分析した。 実施例4:細胞内のアンチセンスRNAの検出 CEM−SS細胞及び活性化PBLsから全細胞RNAをRNAzol(Cinna/B iotecx)で抽出した。10mgRNAを1.2%アガロース/ホルムアルデヒドゲル上 で分画し、Hybond Nメンブラン(Amersham)上に移し、Rapid−hy b緩衝液(Amersham)中でハイブリダイズさせた。32P−dATPを比活性(3x 108cpm/mg)で使用して、ターミナルトランスフェラーゼ(Boehringer MA)で オリドヌクレオチド(100ng)を放射標識した。メンブランは標識されたプロ ーブ(5x106cpm/ml)で65℃、1時間ハイブリダイズさせ、65℃、1x SSC,0.1%SDSで洗浄し、X線フィルム上に感光させるか、又は、Phos phorlmager(Molecular Dynamics)上で分析した。 実施例5: PBLsにおけるHIV−1複製のPolアンチセンス媒介阻害 ヒトPBLsの形質導入及びHIV−1感染:健康な提供者から勾配遠心分離に よってバフィーコートを分離した。ビオチニル化αCD8+及びαCD19+抗 体でPBLのバルクを標識し、ストレプトアビジン結合磁気ビーズ(Dynabeads M -280,Dynal A.S.,Norway)で消耗(depletion)させることで、CD4+細胞が 濃縮された(enriched)ものを得た。この濃縮されたCD4+PBLsをフィト ヘマグルチニン(PHA,5μg/ml)を用いて、イスコフ修飾DMEM培地中 のr−放射化同種支持細胞上で72時間刺激した。PBLs(2x106)を8 μg/mlポリブレンの存在下で、スピノキュレーションによって形質導入した。 48 時間後に、抗CD4−FITC及び抗CD8−PE結合モノクローナル抗体を使 用したフローサイトメトリーによって、該細胞のCD4+及びLyt2+発現に ついて分析した。Lyt2+を発現しているPBLsを、再び磁気ビーズ選択に よって濃縮した。最初の濃縮後に、PBLsを増殖させ、蛍光活性化セルソーテ ィングFACS,Beckton-Dickinson,Vantage)を使用してCD4+/Lyt2+細胞 を分離した。二回目の濃縮後には、細部集団の90%以上がCD4+及びLyt 2+であった。初代CD4+T細胞(5x104)に、該細胞を最後に再刺激し た4日後に、600TCID50/mlHIV−1JR−CSF(5)を4重で感染 させた。9日間に亘って、培養上清の半分を毎日交換し、上清を−70℃で保存 して、p24AgをELISAで測定した。接種後7日目に生存細胞の数をトリ パンブルー染色で計測した。 実施例6: CEM−SS細胞におけるHIV−1複製の阻害 アンチセンス配列の効果を比較する為に、相補的転写物を発現する、形質導入さ れたCEM−SS細胞にHIV−1HXB3ウイルス(4x102TCID50/m l)を感染させた。培養上清中のp24抗原レベルをELISAで測定すること によってHIV−1複製を監視した。陰性コントロールとして、pol配列をセ ンス方向でコードするベクター(pLN−pol/S)を使用した。図16Aは 低HIV−1接種用量における異なるアンチセンス配列の相対的効果を示してい る。envアンチセンスRNAを発現するCEM−SS細胞は接種後18日目に p24を50pg/106細胞放出し、HIV−1複製をほぼ完全に抑制した。p ol1及びpol2アンチセンス配列によってp24抗原生産が3.0log10 減少し、vifアンチセンス配列によってp24抗原生産が1.0log10減少 した。3’LTRアンチセンス構築物はコントロールベクターとの差が見られな く、これはノーザンブロット(図15B)で観察されたアンチセンス転写物の発現 レベルが低いことと関連する。以下の実験において、我々は、HIV−1接種用 量を100倍増加させて4x104TCID50/mlにし、pol1,pol2, vif及びenvアンチセンス構築物についてのみ試験した(図16B)。 全体的に、低MOI試験に比べて、HIV−1複製の開始は非常に早まり、複製 速度論は非常に早くなった。10日目に、コントロールCEM−SS細胞(pL N−pol1/S)は高レベルのp24抗原(2x106pgp24/106細胞) を培養上清中に放出した。しかしながら、この段階において、全てのアンチセン スCEM−SSではコントロールに比べて、依然として実質的にHIV−1複製 は阻害されていた。HIV−1複製レベルは前の実験よりも高かったが、細胞内 env発現は再び最も強力な阻害剤(3.0log10減少)であり、続いて、p ol1及びpol2(2.0log10減少)で,アンチセンスvif配列が最も 弱い抗ウイルス阻害剤(1.0log10減少)であった。アンチセンスRNA発 現CEM−SSを細胞変性作用がより弱いSF2HIV−1株を使用して感染さ せた場合でも同様の結果が得られた(データは示さず)。 実施例7: HIV阻害に関するアンチセンスRNAの長さの影響 我々の観察がY−gagアンチセンスRNAに特異的ではないことを確認する 為に、材料と方法に記載したように、より短いpolアンチセンス断片をコード するベクターを構築した。790nt長のアンチセンスpol断片と1400n tのpo1I断片の抗ウイルス活性を、HIV−1HXBaウイルス(4x103 TCID50/ml)で比較した。1400ntのpol1断片に対して、抗HI V−1効果における約50%の減少がより短いpol1断片で観察された(図1 7A)。この実験は、レトロウイルスによって発現されるアンチセンスRNAの 長さは抗ウイルス活性にとって重要な因子であることを更に証明している。 アンチセンスRNAの長さが1400nt以上に長くなったときに抗ウイルス 効果が増大するか否かの疑問に答える為に、完全なpol遺伝子読み取り枠のア ンチセンス転写物をコードするベクターも作成した。図17Bによれば、140 0ntのpolIアンチセンス配列は、HIV−1複製阻害に関して、2600 ntのpol12アンチセンスRNA配列と同等の効果があった。pol1とp ol2アンチセンスRNAの双方は同等の阻害レベルを示したので、発現レベル 及び転写物の長さに加えて他の因子が、アンチセンスRNAの効果に影響を及ぼ す可能性があることをこの実験は示唆している。 実施例8: RevM10及びアンチセンスRNAの抗HIV−1効果の比較 高HIV−1接種用量におけるアンチセンスvif,pol1,及びenv配列 の抗ウイルス能力(効果)を、HIV−1Rev蛋白質からのトランスドミナン トであるRevM10と比較した。RevM10は転 写後に作用し、完全長HIV−1転写物が核から細胞質に輸送されるのを阻止す る。アンチセンスRNAがHIV−1生活サイクルのどの段階で干渉するのかを 調べる目的で、RevM10とアンチセンスRNAが、HIV−IRNA定常状 態レベル及び構造蛋白質(p24)及び調節蛋白質(Tat)発現に及ぼす影響 を分析した。RevM10,DRevM10(Plavec,l.,et al.,1977 Gene T her.4:128-139,トランスドミナントRevM10蛋白質の高いレベルがセルラ イン及び初代T細胞内のHIV−1複製を阻害する為に要求される。AIDSの 遺伝子治療に対する意味合い)及びアンチセンスvif,pol1,及びenv 配列を発現するポリクローナルCEM−SS細胞集団にHIV−1HXB3ウイ ルス(1x105TCID50/106細胞)を感染させた(MOI:0.1)。細胞 上清中へ放出された分泌p24抗原を分析することによって、コントロール培養 (pLN及びDRevM10)、並びにRevM10及びvif/AS細胞集団に おけるウイルス複製の迅速な進展が示された(図19)。対照的に、p24生産が 2.0ケタ減少した様子がpol/AS及びenv/AS RNA発現セルライ ンに観察された。感染後第4日目、第6日目、第8日目にHIV−1感染細胞か ら分離した全RNA試料を分析した。第4日目の試料のノーザンブロット分析に よって、全ての培養物において低レベルのHIV−1転写物が示された(図20 A)。この時点では、全ての組み換え転写物の定常状態の発現レベルは同等であ った。感染6日目では(図20B)、コントロールベクター(レーン3)及びDR evM10(レーン2)で形質導入された細胞は高定常状態レベルのHIV−1 転写物を発現していた。RevM10(レーン1)及びvif/AS(レーン4 )ベクターで形質導入された細胞は、それぞれのコントロール細胞集団の3分の 一ないし 5分の一の発現であり、pol/AS(レーン5)及びenv/AS(レーン6 )ベクターで形質導入された細胞は、依然非栄に低いレベルでHIV−1RNA を発現していた(図20B)。この時点では、依然として、全ての組み換え転写物 の定常状態の発現レベルは同等であった。下段のパネルを参考のこと。第8日目 のRNA試料の分析によれば(図20C)、おそらくは培養におけるHIV−1に 誘発された大量の細胞死滅が原因で、コントロール細胞集団において、分析され た3種全てのRNA転写物(HIV−1,ベクター及びGAPDH)が分解され その量が減少していることが示された。RevM10及びvif/AS発現細胞 では高レベルのHIV−1RNAが検出され、それはpol/AS発現細胞では 5倍に増加していたが、env/ASRNA発現細胞では依然非常に低レベルで あった。これと同時点おいて、感染細胞集団における細胞内p24Gag及びT at蛋白質レベルを分析した。FACSで第8日目の試料を分析したところ、p ol/ASRNA発現細胞の27%、env/ASRNA発現細胞のたった5% が、検出可能な量のp24を発現していた(図21A)。このことは、低レベルの HIV転写物が観察されたことと関係がある。この時点において、RevM10 遺伝子又はvif/ASRNAを発現しているCEM−SS細胞のほぼ100% が細胞内p24Gag蛋白質に関して陽性であった。但し、vif/AS集団は より低レベルのp24抗原を生産していた(平均蛍光強度135)。 細胞内Tat蛋白質レベルに関しても同様な結果が得られた。但し、このアッ セイの感度はp24Gag蛋白質に対するものより低かった。図21Bによれば 、アンチセンスpol及びenvRNA発現細胞のたった3−5%しか、検出可 能なTat蛋白質を生産しておらず、これは、 全体のRNA転写物レベルが低いという観察結果を説明できるものである。 本発明ベクターのHIV阻害効果は図7から図21に示されている。gag, pol及び/又はenvに対するアンチセンスを有するベクターのように、より 長いアンテセンス断片を有するベクターは効果のより優れた阻害剤である。Re vM10及びアンチセンス構築物を有する結合(combination)ベクターは、R evM10又はアンチセンスを単独で有するベクターに比べてより有効である。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Inhibition of HIV-1 replication by antisense RNA expressionTechnical field   The present invention relates to the inhibition of HIV-1 replication using antisense RNA expression. .Background art   Human immunodeficiency virus (HIV) -1 infection is associated with acquired immunodeficiency syndrome (AID). It is considered to be the main cause of S). HIV-1 is the two full-length RNA It is a retrovirus having a genome consisting of copies. Bound by a particular theory Without intending that, replication of the virus in CD4 + host cells It is assumed to occur as follows. When host cells are infected, the virus Is transcribed into double-stranded DNA by reverse transcriptase. This double-stranded D The NA is then integrated into the chromosome of the host cell. This double-stranded DNA is When incorporated into genetic material, it is called a provirus. Of host cells Following activation, the provirus is transcribed into RNA through two different steps. In the early stages of infection, proviral RNA transcripts produced in the nucleus are It is converted to multiple copies of short sequences by the vesicle splicing enzyme. these Short RNA transcripts include, for example, tat that regulates subsequent transcription, and late transcription. Like rev mediates the transition to the stage Encodes a unique protein. This initial stage takes about 24 hours. Cell activation After about 24 hours, the transcript moves to a late stage. In this late stage transcription, Long 9200 base long RNA transcript and single-splice without chair Transcribed RNA transcript of about 4500 bases moves from the nucleus into the cytoplasm You. These unspliced or single-spliced transcripts are Encodes a structural or enzymatic protein of the virus. These splices Untranscribed or single-spliced transcripts include, inter alia, viral core proteins. Gag encoding white matter, pol encoding viral enzyme, and two types of envelope And an env encoding a hoop protein. FIG. 4 shows the genome structure of HIV-1. Is shown. These genes show some overlap Please pay attention. This is because some genes share several base sequences .   These unspliced or single (single) -spliced turns The transcript is further spliced, and the resulting mRNA is translated into a new window. Produces the proteins needed to produce ruth. The gag and pol regions are translated To produce the polyproteins gag and gag-pol, which are And forms the mature protein found in the virus. env is sp Rice to produce a subgenomic messenger encoding the env polyprotein , Which are similarly cleaved to produce the mature envelope protein. Two viruses The RNA is then wrapped in a core and surrounded by capsid proteins, thus obtained Virus is released from the cell along with a portion of the cell membrane.   Various antisense strategies have been attempted to prevent HIV-1 infection. So Among them, transdominant proteins (Bevec, D., et. al.1992.Proc.Acad.Sci.USA 89: 9870-9874, retrovirus mediated dominant negative Type 1 human in T cells by gene transfer of the active rev transactivator Immunodeficiency virus replication inhibition, and Trono, D., et al. 1989, Cell 59: 113-120, H IV-1 gag mutants dominantly (dominant) interfere with wild-type virus replication May be. ), Single chain antibodies (Levy-Mintz, P., et al., 1996, J. Virol. 70: 8821). -8832, by targeting human immunodeficiency virus type 1 integrase Intracellular expression of single-chain antibody variable fragments to inhibit early stages of the ills life cycle ), Antisense RNAs (Chatterjee, S., et al., 1992, Science 258: 1485-14). 88, HIV-1 in vitro with adeno-associated virus antisense vector H., et al., 1994, Antisense Res. And Dev. 4: 19-29, HI V-1 packaging signal and antisense including rev response element -1 in a human CD4 + lymphocyte cell line expressing RNA and sense RNA Inhibition of growth; Joshi, S., et al., 1991, J. Virol. 65: 5524-5530, Antisense and Of human immunodeficiency virus type 1 proliferation by expression of RNA and sense RNA; Kim, J.H., et. al., 1996, J. Acquir. lmmune Defic. Syndr. 12: 343-351, based on HIV-1 H by the sense and antisense Rev response elements in torovirus vectors Inhibition of IV replication; Mever, J., et al., 1993, Gene129: 263-268, against reverse transcriptase Inhibition of HIV replication by high copy number vectors expressing antisense RNA Harm; Renneisen, K., et al., 1990, J. Biol. Chem. 265: 16337-16342, against env region. Targeted (labeled) with an antibody containing antisense RNA Targeted) In Vitro Production of Human Immunodeficiency Virus Type 1 by Liposomes Current inhibition; Rhodes, A., et al., 1990, J. Gen. Virol. 71: 1965-1974, endogenous synthesis. Of Human Immunodeficiency Virus in Cultured Cells by Selected Antisense RNA RNA decoy (Decoy) (Lee, T., et al., 1994, J. Virol. 68: 8254-8 Strong Rev response consisting of a minimal 264,13 nucleotide Rev binding domain Inhibition of human immunodeficiency virus type 1 replication in human T cells by element decoys Sullenger, B.A., et al., 1990, Cell 63: 601-608, due to overexpression of the TAR sequence. Conferring cellular resistance to human immunodeficiency virus replication) and ribozymes (Ojwang , J. 0., et al. 1992, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 89: 10802-10806, Hairpin Riboza Inhibition of Human Immunodeficiency Virus Type 1 Expression by Im; Zhou, C..l. Bahner, et al. , 1994, Gene 149: 33-39, anti-tat transduced by retrovirus and HIV- in human T lymphocytes by anti-rev hammerhead ribozyme 1 inhibition).   Transdominant HIV-1 protein RevM10 has been genetically engineered. Was first evaluated in clinical trials using isolated peripheral blood lymphocytes (Woffendin, C . et al., 1996, Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 93: 2889-2894. Prolonged T cell survival in patients with human immunodeficiency virus infection), Zyme (Leavitt, MC., Et al., 1996, Gene Ther. 3: 599-606. Transduction and expansion of their CD4 + lymphocytes in vitro: a ribozyme gene therapy trial ) And based on transdominant Rev and antisense TAR ( Morgan R.A., et al., 1996, Hum. Gene Ther. 7: 1281-1306, clinical protocol: H HIV-1 antisense T to syngeneic lymphocytes in identical twins infected with IV-1 Retroviruses for delivering AR and transdominant Rev protein genes Gene therapy of AIDS using vector-mediated gene transfer) Approved.   Intracellular expression of antisense RNAs is attractive for inhibiting HIV-1 replication Another means for gene therapy is provided. Antisense RNAs are prokaryotic and Very specific and efficient inhibitors in both eukaryotic systems Was. In vitro synthesized antisense oligonucleotides or expressed in cells Virus replication by adding antisense RNAs Have been successful. Inhibition of HIV-1 replication has so far been described by several viruses. Methods using antisense RNAs that target regulation (Chatterjee. Et al., 1 992; Joshi, et al., 1991; Kim. et al., 1996: Sczakliel, G. et al. et al., 1991, J.V. irol.65: 468-472, in human T cells stably expressing antisense RNA Inhibition of human immunodeficiency virus type 1 replication and Sczakliel, G. et al. et al., 1992, J. Virol. 66: 5576-5581, Generation of antisense RNA against Tat- and Rev- Inhibition and destruction of human immunodeficiency virus type 1 replication: temporal (temporary) Analysis), and methods using antisense RNAs targeting structural gene products ( Choli, et al., 1994; Gyotoky, et al., 1991; Meyer, et al., 1993; Rhodes, et. al. 1990). Long expressed in cells using retroviral vectors Antisense sequences (Choli, et al., 1994; Gyotoky, et al., 1991; Rhodes, et al. , 1990) or a long antibody expressed by liposome delivery targeted (labeled) with an antibody. There are several reports on sense sequences (Renneisen, et al.). In these reports The difference in the level of inhibition observed in Two that can affect the hybridization kinetics between two complementary RNAs That reflects variations in the secondary and tertiary RNA structures (Sczakiel, G., M. Homann, K. Rittner, 1993, Antisense Res. And Dev. 3: 45- 52, type 1 human immunodeficiency Use of computer for effective antisense RNA target sequence against virus Search), affecting biological activity.   Generally, these attempts are targeted at early-stage transcription (eg, tat Or rev gene), or late stage translation initiation or RNA processing. It was a target. The antisense sequence is folded and forms a secondary structure by itself. Conventionally, short antisense sequences are preferred due to the risk of formation. Had been. To date, these attempts have not been successful enough.   Now, surprisingly, the best targets for antisense therapy are full length and Was found to be a single spliced RNA transcript. A certain gene Antisense Sequences That Bind Multiple Spliced Transcripts Are Not Effective This is probably not true for binding to smaller transcripts, Available antisense components for binding to glu-spliced transcripts This may be due to the small number of children. In addition, for full-length transcripts Long sequences (eg, sequences longer than 600 base pairs, preferably longer than 1000 base pairs) Surprisingly effective, and contrary to expectations in the industry, undesirable secondary structures Does not appear to form.   Hereinafter, human CD4+T cell line (CEM-SS) and peripheral blood CD4+T lymph Pol, vif, en in HIV-1 infection test using spheres (PBLs) The results of the antiviral activity of the v gene and the sequence complementary to the 3 'LTR are shown. Retroviral vectors are 1100-1400 nucleotide (nt) long complementary It is constructed to express chimeric RNAs containing HIV-1 sequences. HIV The most effective inhibition of -1 replication is in both CEM-SS cell lines and PBLs. And HIV Observed when using a complementary antisense sequence to the -1 env gene Was. This potent antiviral activity has also been demonstrated in high-dose infection studies. Wherein the reduction of HIV-1 mRNAs has low levels of Gag and Tat proteins. Correlated with production, which indicates that antisense RNA is produced early during HIV-1 replication. It means that it is used. The anti-HIV- 1 The effect of the transdominant RevM described in the well-known literature 10 (Bevec, D., et al., 1992, Proc. Natl. Acad. Sci., USA, 89: 9870-9874, de. Retrovirus-mediated gene for the minant negative rev transactivator Inhibition of human immunodeficiency virus type 1 replication in human T cells by transfer; Escaich , S., et al., 1995, Hum. Gene Ther., 6: 625-634, HI in chronically infected T cells. RevM10-mediated inhibition of replication of V-1; Malim, M.H., et al., 1992, J. Exp. 176: 1197-1201, Stable development of transdominant rev protein in human T cells Inhibition of human immunodeficiency virus replication by now; and Nabel, G.J., et al., 1995. , Hum. Gene Ther., 5: 79-92, Transdominant of Rev for AIDS effect. Compared to the negative form (molecular genetic intervention) Inhibition of HIV-1 replication is shown.   In addition, the gag, env, and pol portions of the full-length transcript, especially env and po Antisense sequences to the l moiety have been found to be particularly effective.   The antisense construct described above can be used for gene therapy in HIV-1 infected patients. For example, HIV-1 susceptable cells of such patients, for example, , CD4 + cells or their precursor cells (eg, CD34 + / Thy-1 + cells). Hematopoietic stem cells) to form the antisense of the present invention. Transduced cells and their progenitor cells against HIV-1 infection. It is particularly useful for treatments that consist of making it resistant.   The antisense construct of the present invention comprises a wild-type HIV-1 gene or Fragment) into the vector in the opposite direction to its promoter, When the offspring are integrated into the host cell genome and transcribed, the inverted strand of DNA (opp osite strand) is transcribed and binds to mRNA from the wild-type gene or gene fragment. To produce complementary messenger RNA transcripts that are Anneals with mRNA from the gene fragment to form an inactive RNA-RNA duplex This duplex is degraded by cellular RNase.   Transduction of HIV-1 sensitive cells using an antisense construct is performed in vivo ( in vivo) or ex vivo (ex vivo), taking blood from the patient, Select target cells and add extracellular cells with the vector having the antisense construct of the present invention. And then the target cells are returned to the body again. Appropriate. By natural selection, the transduced HIV-1 resistant cells are transformed into wild type H Replaces IV-1 susceptible cells, thus helping patients overcome infection and restore immune competence. Make it possible to recover. Alternatively, the patient can obtain an anti- Receive non-self CD4 + cells or progenitor cells transduced with the sense construct.   Disclosure of the invention   Therefore, the present invention   1. When stably integrated into human cells, env, env and pol, Or HIV-1 pro which encodes env, pol and gag An mRNA transcript from a virus can be annealed, for example, under in vivo conditions. At least 0.6 kb, preferably 1 kb b, most preferably 1-2 kb, for example, 1.1 kb to 1.5 kb in length. A nucleic acid sequence selected from the following group: (I) Apa1 cleavage site at about the 2004th base of HIV-1 provirus Pflm1 cleavage at about position 3400 of HIV-1 provirus from position Antisense to the 1.4 kb fragment up to the site, eg, the sequence of FIG. 1 (SEQ. . ID. NO. Sequences that are antisense to 1); (Ii) Pflm1 cleavage at about base 3400 of HIV-1 provirus EcoR1 cleavage at about base 4646 of HIV-1 provirus from the site Antisense to the 1.2 kb fragment up to the cleavage site, for example, the sequence of FIG. 2 (SE Q. ID. NO. A sequence that is antisense to 2);   (iii) ApaL1 cleavage at about base position 6615 of HIV-1 provirus Bsm1 cleavage at about base 8053 of the HIV-1 provirus from the cleavage site Antisense to the 1.3 kb fragment up to the cleavage site, for example, the sequence of FIG. 3 (SE Q. ID. NO. A sequence that is antisense to 3); and   (iv) at least 80%, preferably 90%, of the sequence in (i), (ii) or (iii) %, Most preferably 99%, produced by (i), (ii) or (iii) MRNA transcripts and annies that are the same as the mRNA transcript that hybridizes to the mRNA A sequence capable of producing mRNA that Is provided.   The nucleic acid described in 1 above is an RNA in a retrovirus vector. Yes, it is considered that DNA is used for provirus integrated into target cells. I want to be understood. Both RNA and DNA forms of the construct are within the scope of the invention.   Further, the present invention provides   2. A vector comprising the antisense sequence of 1 is provided.   The vector may be any vector that can transduce human hematopoietic cells. Such as homo-directional, hetero-directional, bi-directional or pseudo-type retro Virus (pseudotyped), adeno-associated virus (AAV), adenovirus (AV) Can be a doctor. Preferably, the vector of the invention is a retroviral vector And preferably has a long terminal repeat (LTR). For example, Moloney murine leukemia virus (MoMLV), myeloproliferative sarcoma Ils (MPSV), or mouse fetal stem cell virus (MESV), or Miler and R osman (1980) From the pLN series described in BioTechniques 7, pp. 980-986 This is the vector of choice. The antisense sequence is based on the retrovirus env, po Replaces 1 and / or gag. Promoters that regulate antisense expression Can be a strong viral promoter such as, for example, MoMLVLTR. You.   The range of host cells infected by the retrovirus or retroviral vector The box is generally determined by the env protein of the virus. Packaging details Recombinant virus produced from the vesicle is provided by the packaging cell It can be used to infect virtually any cell type recognized by the env protein. Can be. Infection integrates viral genome into transduced cells As a result, Stable expression of the offspring product is performed. The efficiency of infection depends on the level of receptor expression on the target cells. Related to the bell. Generally, MoMLV mouse allotropes env are rodents While capable of infecting cells, the amphotropic env has some effects, including rodents, birds and humans. Infect primate cells. The heterotrophic vector system uses the mouse heterotrophic env And this can also infect humans. Inn of retrovirus vector Main range replaces env protein of base virus with that of second virus It is possible to change by doing. The resulting pseudotyped virus Controls the envelope proteins and is expressed by packaging cells. Has a host range of Lus. For example, derived from vesicular stomatitis virus (VSV-G) Extending host range by replacing MMLVenv protein with G-glycoprotein You can do it. Preferably, the vector of the present invention and a packaging cell (cell) are used. Is employed as appropriate for transduction of human cells. Preferably, Bek The vector is an amphotropic retroviral vector, for example, as described in the Examples below. Vector.   Optionally, the vector comprises one or more antisense sequences as set forth in 1 above, eg, As shown in the following examples, pol and env can be contained.   Preferably, the construct comprises a retroviral gag, pol and / or env sequence. Gag, pol and / or env functions in packaging cells Must be granted in trans. That is, the vector structure The ga produced by the cell when it was introduced into the packaging cell The g-pol and env proteins assemble with the vector RNA and become replication defective or transduced. Produces incoming virions and is secreted into the medium. The virus produced in this way is Infect target cells It can be integrated into the DNA, but generally it is an essential viral vector. No infectious virus particles are produced due to the loss of rows. Packaging cellulite Transfection with separate plasmids encoding gag-pol and env. Preferably resulting in replication-competent retrovirus (RCR) production This requires multiple rounds of recombination. Appropriate retrovirus vector package Caging cell lines include those based on the mouse NIH / 3T3 cell line and PA317 (Miller & Buttimore (1986) Mol. Cell Biol., 6: 2895; Miller & Ro sman (1989) BioTechniques 7: 980), CR lp (Danos & Mulligan (1988 ) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85: 6460) and gp + am12 (Markowitz, et al., ( 1998) Virology 167: 400) and all based on human 293 cells or monkey COS cells Cell lines, for example, Pear et al., (1993) Proc. Nad. Acad. Sci. USA 90: 8392-839. 6; Rigg et al., (1996) Virology 218; Finer, et al., (1994) Blood 83: 43-50; La ndau, et al., (1992) J. Virol. ProP as described in 66: 5110-5113 There is an akA packaging cell. Retroviral vector DNA is stable or Is introduced into packaging cells by transient transfection and Produce viral vector particles.   The antisense constructs of the present invention may further comprise, for example, tat or rev mutants. Transdominant mutations corresponding to early mRNA transcripts such as Has the advantage of not interfering with the expression of HIV inhibitory proteins, such as proteins. You. Such a transdominant mutein may be a feature of the wild-type HIV protein. Their expression is very important in the treatment of HIV infection, since it interferes with HIV capacity and blocks HIV replication. It is valid. The transdominant mutein of particular interest is RevM10 It is. This use For use, for example, Escaich, et al., Hum. Gene Ther. (1995) 6: 625-634 and It is described in WO90 / 14427. Previously, HIV antisense and transdominance The co-expression of the mutated protein is antisense It was considered impractical to interfere with protein expression. A of the present invention HIV antisense and transdominant bursts can be used with antisense constructs. Not only can the mutant protein be co-expressed, but also the replication cycle of the virus The ability to interfere with the virus at different stages can exert synergistic inhibition of HIV.   Therefore, the present invention further provides the following aspects.   3. Transgene of HIV-1 inhibitory protein gene, eg, tat or rev The above-mentioned 2 further comprising a gene in the form of a mutant mutant, particularly the RevM10 gene. (That is, having the antisense sequence of 1).   A packaging cell having the vector of 2 or 3 above, for example, as described above. Lines are also within the scope of the present invention.   The present invention further provides the following aspects.   4. It is stably transduced with the antisense of the above 1 and further, if necessary, tat or re. v, especially the RevM10 gene Introduced, for example, transduced by the vector of 2 or 3 above, And at least one human hematopoietic cell (eg, a CD4 + cell or a precursor thereof, eg, a stem cell). Cells, eg, CD34 + / Thy-1 + cells, comprising: The method used in method 5.   The present invention further provides the following aspects.   5. A method for treating HIV-1 infection in a subject (patient) in need of treatment What   Hematopoietic cells (eg, CD4 + cells or precursors thereof, eg, stem cells, eg, CD34 + / Thy-1 + cells) from a patient,   The above-mentioned cell is transduced with the above-mentioned one antisense sequence, and tat Or an HIV-1 inhibiting transdominant mutant form of rev, in particular RevM1 0, and transduced into the cells with, for example, the vector 2 or 3. Enter, and   Returning the transduced cells back to the patient.   The present invention further provides the following aspects.   6. The cell of the above 4, wherein the antisense sequence of the above 1 or the vector of the above 2 or 3 is used Use for the manufacture of a composition or use for the method of treatment of the above 5.BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES   FIG. 1 shows the sense gene orientation of HIV-1 HXB2 strain polymerase gene region 1 (20 04-3400 bp).   FIG. 2 shows that the HIV-1HXB2 strain polymerase gene region 2 (34 00-4650 bp).   FIG. 3 shows the HIV-1HXB2 strain envelope gene region (661) in the sense direction. 5-8053 bp).   FIG. 4 shows the genome structure of HIV-1. Antisense used in vector construction The location of the fragment is also shown. Restriction enzyme cleavage (cleavage) site is described in each fragment Have been.   FIG. 5 shows a schematic structure of the antisense vector of the example. Parent vector -PLN-1 is A. Dusty Miller & Guy J. Rosman (1989) BioTechniques 7.980-9 86. Mal from Neo gene An antisense fragment is inserted using the chicloning site 3 '. Binding vector The parent vector for pLMNNL-1 is Escaich, S. Kalfoglu, C .; Plavec, l .; et al. . Human Gene Therapy 1995.6.625-634.   FIG. 6 shows a series of deletions of the HIV gag sequence. The construction of the deletion fragment is as follows It is described in. A 1.5 kb SacI-BglII psi-gag fragment (Ψ -Gag) to create deleted fragments by PCR amplification or restriction enzyme digestion. You.   FIG. 7 shows HIV challenge of the deleted fragment. pLN-gag (S) and And pLN-gag (AS) are those of a full-length 1.5 kbpsi-gag fragment. These correspond to the sense and antisense directions, respectively. pLN-gag-500 is Fragment corresponding substantially to the psi (packaging signal) sequence of HIV-1 At the 5 'end. The pLN-gag1000 construct is the gag region of the 1.5 kb fragment. It corresponds to the area.   FIG. 8 shows the anti-HIV-1 activity of antisense gag deletion fragments as a function of their length. It is shown as a number. That is, the relationship between the size (length) and the anti-HIV-1 activity is shown in the graph. Is shown in Expressed in base pairs for p24 production (pg / 10E6 cells) Fragment lengths are plotted on the graph.   FIG. 9 shows HIV challenge of antisense gag and Vif constructs. You. Full length 1.5 kb antisense gag (pLN1 Psi sense and Antisense) and similar length Vif fragments (pLN1Vif sense and antisense). Sense).   FIG. 10 shows gag-pol / AS constructs and high dose of virus ( 40000 TCID50). 1.5 kb Psi-gag fragment (pLN-gag / AS and S ) And a pol-1 fragment (pLM-pol / AS and S).   FIG. 11 shows HIV challenge of antisense pol, env and LTR constructs. Is shown. pol-1 fragments (pLN-pol (AS) / 1 and (S) / 1), The second antisense pol-2 (pLNDpol (AS) / 2) envelope (p CE with LNDEnv (AS)) and 3 'LTR (pLNDLTR (AS)) fragments MSS cells were challenged with 400 TCID HIV-1.   FIG. 12 shows pLNpol1 / env antisense vector and HIV-1 Pol1 (S), pol1 (AS), pol1 (AS) / env ( S), pol (AS) / env (AS) effects, indicating double antisense Constructs are most effective.   FIG. 13 shows the HIV-1 challenge of the ligation vector. Control LMTNL and ATGless RevM10 with RevM10 gene The two parental vectors of LAMTNL with the gene and the full length 1.5 kb A corresponding ligation vector having the psi-gag sequence in the antisense orientation. LMTNL-Y and LAMTNL-Y with 400 TCID50 HIV-1 Change.   FIG. 14 shows inhibition of HIV replication in peripheral blood lymphocytes by pol antisense. Indicates harm.   FIG. 15A shows the structure of the retroviral vector encoding the antisense sequence. Is shown. Neo and Lyt2 are used as selectable marker genes. Anti The sense sequence and marker gene are expressed from the MoMLV LTR promoter You. The arrow indicates the antisense direction of the inserted HIV-1 sequence. FIG. B shows the absence of antisense RNA expression in transduced CEM-SS cells. Show Zan blot analysis I have. Recombinant transcripts with antisense sequences were detected using Neo-specific probes. Is detected. The lower panel shows a GAPDH-specific probe and a high The same blot that was hybridized is shown. Lane 1: pLN vector, lane 2: pLN-pol1 / AS vector, lane 3: pLN-pol2 / AS vector Lane 4: pLN-vif / AS vector, lane 5: pLN-env / AS vector, lane 6: pLN-3′LTR / AS vector, lane 7: pL N-pol12 / AS vector.   FIG. 16 shows inhibition of HIV-1 replication in transduced CEM-SS cells. Is shown. A: CEM-SS cell population (1 × 106Cells / ml) to HIV-1H XB3 strain (4 × 10TwoTCID50/ Ml). B: HIV-1 dose increased The transduced CEM-SS cell population wasFourTCID50Infected with / ml Let Culture supernatants are tested by ELISA for p24 antigen production. The experiment is It is performed twice.   FIG. 17 shows that the vectors encoding the complementary pol sequences of different lengths Evaluation of 1 effect. A. Anti-HIV-1 effect of pol1_deletion construct. 1400 nt pol1 and 790 nt pol antisense and sense pol1 constructs HIV-1HXB3 strain was added to CEM-SS cells expressingThreeTCID50/ M Infect with l. B. 1400nt pol1 and 2600nt pol12an HIV-1 HXB3 strain was added to CEM-SS cells expressing the chisense sequence in 4 × 1 0ThreeTCID50/ Ml. Use the corresponding sense sequence as a control To use.   FIG. 18. Expression of antisense RNA in transduced PBLs and HIV -1 shows inhibition of replication. A. pL-Lyt-pol1 / AS, pL-Lyt2 / pol1 / S, pL-Lyt-env / AS, pL Activated CD4 transduced with Lyt2 / env / S vector+Many Total cellular RNA is isolated from the new PBLs and selected for Lyt2 expression. Radiation target Antisense transcription by Northern blot using a Lyt2 specific probe Analyze the object. To monitor the amount of RNA provided with a GAPDH-specific probe Used for Lane 1: pL-Lyt-pol1 / AS, Lane 2: pL-Ly t2 / pol1 / S, lane 3: pL-Lyt2-env / AS, lane 4: p L-Lyt2 / env / S, lane 5: pL-Lyt2-pol1 / AS. B. Transduced CD4+, Lyt2+Activates selected PBLs in allogeneic feeder cells And infect the clinical HIV-1 isolate JR-CSF. 5x10FourThree cells P24 antigen production is measured by double inoculation.   FIG. 19 shows the transdominant Re in the high inoculation dose HIV-1 infection test. between vM10 and vif, pol1 and env antisense RNA expressed in cells It is a comparison. CEM-SS cells (1 × 106/ Ml) to the HIV-1 HXB3 strain ( 1x10FiveTCID50/ Ml) and measure p24 antigen production in the culture supernatant To monitor virus replication.   FIG. 20 shows the HIV-1HXB3 strain (1 × 10FiveTCID50/ Ml) inoculated C Detection of HIV-1, antisense and RevM10 transcripts in EM-SS cells Show. On days 4, 6 and 8 after infection, total cellular RNA was obtained from CEM-SS cells. To separate. A radiolabeled TAR-specific oligonucleotide probe was used Analyze HIV-1 specific transcripts by Northern blot. Antisense or Re Expression of the vM10 transcript was determined using Neo and Rev specific probes, respectively. To detect. Used to monitor the amount of RNA provided with a GAPDH-specific probe. To use. Lane 1: RevM10, Lane 2: DRevM10, Lane 3: pLN (vector Lane 4: pLN-vif / AS, lane 5: pLN-p ol1 / AS, lane 6: pLN-env / AS. Panel A: Day 4, Panel B : Day 6, Panel C: Day 8.   FIG. 21 shows p24 and Tat expression in HIV-1 infected CEM-SS cells. 2 shows the analysis. A. On day 8 after infection, the intracellular expression of p24 is measured. Average fluorescence intensity The degree reflects relative p24 cell expression. B. Transduced HIV-1 sensation Fig. 4 shows detection of Tat protein in stained CEM-SS cells. On the 8th day after infection An aliquot of the CEM-SS cells was fixed with methanol and stained with a Tat-specific antibody. Color and analyze by FACSScan.Example 1 Construction of a retroviral vector having an antisense HIV-1 sequence   A. Dusty Miller & Guy J. Rosman (1989) BioTechniques 7. 980-986 Thus, using pLN as parent vector, different antisense HIV-1 sequences Was prepared as follows.   a) pLN-gag / AS vector:   1420 bp SacI-BgIII (675 bp-2095) from HIV-1 HXB2 strain bp) The fragment was isolated and an antiserum was placed at the blunt-ended HindIII site of the pLN-1 vector. In the sense direction. The direction of the fragment was determined by digestion with ClaI. Specified.   b)3 'deleted pLN-gag / AS vector:   A series of deletion fragments from a 1420 bp SacI-BglII (675 bp-2095 bp) fragment Was made by PCR amplification. The 5 'end of the fragment was used as a primer (675b p-695bp):   It was used.   As the 3 'end,   Primer 3.6 (pos. 1897-1900):   Primer 3.5 (pos. 167-1700):   Primer 3.4 (positions 1479-1500):   Primer 3.3 (positions 1280-1300):   Primer 3.2 (positions 1079-1100):  Primer 3.1 (positions 884-904): It was used. The PCR fragment with BamHI and blunt ends was It was cloned into the amHI-HpaI site. The created fragment is about 1200 bp , 1000bp, 800bp, 600bp, 400bp, 200bp . c)Removal of psi sequence from gag fragment:     The 1420 bp SacI-BglII (65 bp-2095 bp) fragment was converted to PvuII. Digest with restriction endonuclease and psi package from the 5 'end of the fragment 494 bp corresponding to the signal were removed. The obtained fragment (gag500 / AS) And gag1000 / AS) as blunt-ended fragments in HindII of the pLN vector. And cloned.   d)pLN-Vif / AS vector:   110 bp EcoRI-Eco corresponding to the Vif-Vpr gene of the virus The RI fragment (4646bp-5742bp) was isolated from the HIV-1 HXB2 strain and At the HindII site in the antisense orientation.   e)pLN-pol1 / AS vector:   Apal-Pf of 1480 bp corresponding to the 5 'end of the Pol gene of the virus The lmI fragment (2005 bp-3485 bp) was isolated from the HIV-1 HXB2 strain and At the HindII site of the vector in the antisense orientation.   f)pLN-pol2 / AS vector:   1250 bp PflmI-E corresponding to the 3 'end of the viral Pol gene The coRI fragment (3485 bp-4646 bp) was isolated from the HXB2 strain of HIV-1 and The vector was inserted into the HindII site in the antisense orientation.   g)pLN-env / AS vector:   ApaL of 1440 bp corresponding to the intron region of the virus Env gene The I-BsmI fragment (6615 bp-8053 bp) was isolated from the HIV-1 HXB2 strain and pL It was inserted into the HindII site of the N vector in the antisense orientation.   h)pLN-pol1 (AS) -env (AS) vector:   The pol1 fragment of e) was inserted 5 'of the env construct of g) and these were Both were inserted into the HindII site of the pLN vector in the antisense direction (FIG. 12). .   i)pLN3'LTR / AS vector:   A 1260 bp BamHI-HindIII fragment corresponding to the 3 'LTR of the virus Fragment (8474 bp-9615 bp) was isolated from the HIV-1 HXB2 strain and the pLN vector It was inserted in the antisense orientation at the XhoI site.   j) Insert the 2642 bp ApaI-EcoRI fragment in the reverse direction into the pLN vector Retroviral vector pLN-pol12 / containing the full-length pol sequence AS was created. Sense control vectors pLN-pol1 / S and pLN -A 1400 bp ApaI-PflmIpol fragment for pol12 / S and The 2642 bp DApaI-EcoRIpol fragment was inserted into the pLN vector in the sense direction. Inserted in The pLN-79Opol1 / AS vector contains the pol gene 79 The 0 bp BglII-NsiI subfragment was inserted into the XhoI site of the pLN vector. It was constructed. Retrovirus vector (pLLyt2-pol1 / AS, pLLy t2-pol1 / S, pLLyt2-env / AS, and pLLyt2-env / S) is a mouse CD8 (Lyt) truncated with the Neo gene. 2) Cell markers (Forestell, S.P., et al., 1997, Gene Ther. 4: 19-28. New Retrovirus Packaging Cell Line: Complementary Directivity and Efficient Genetics Primary T cell HIV infection constructed in place of (improved vector production for offspring transfer) Used for testing.   k)Binding vector:   LMTNL and LΔMTNL having transdominant RevM10 gene And its ATG-less form (ΔM) (Escaich, S., Kalfoglou, C .; Lavec, l. Et al., Human Gene therapy 1995. 6 625-634) al and digested with 12 corresponding to the Gag gene region from the HXB2 strain of HIV-1. A 00 bp ClaI-BglII fragment was inserted.   l)Retroviral vector production:   Using the calcium phosphate transfection protocol, allotropin B Transfer 10 μg of retroviral DNA to OSC packaging line I did it. Amphotropic using transient (transient) amphotropic viral supernatant The PA317 packaging cell line was transduced. pLN vector is Neo These cells are selected for G418 because they carry the gene. After selecting, The defined cell population was analyzed by Northern blot for RNA expression. Appropriate Virus from selected PA317 cell line with retroviral construct Supernatant supernatant was collected and analyzed for transduced virus titer and human CD4 + T cellular In CEMSS was transduced. Instead of BOSC as packaging line GP47 (Rigg, R.J., et al 1996. Virology 218: 290-295, a new human bispecific finger) Directional packaging cell line: high titer, complement resistance, and improved safety) Was also used. Using supernatant from the GP47 packaging cell line, (Forestell, S.P et al., 1997 Gene Ther. 4: 19-28, a new retrovirus Lus packaging cell line: for complementary directivity and efficient gene transfer Spinoculation (as in improved vector production). And transduced into the amphotropic ProPakA cell line (Rigg, R.J. et al., 1996). Entered. The endpoint titer of the retrovirus was determined by drug selection (800 mg / ml G41 8) Later, it was measured in NIH3T3 cells, and the Lyt2 vector (Forestell, S. P. et al. 1997) was measured by FACS analysis.   m)Target cell transduction:   4-5 hours in 5 ml DMEM + 10FCS + 8 μg / ml polybrene Human CD4 + T with supernatant from amphotropic virus with sense vector construct Cell line CEMSS cells (2 × 106Were transduced. Cells after 48 hours Was selected with G418 (400 mg / ml). After this G418 selection (after 7-10 days) Proliferate resistant cells and measure antisense RNA expression by Northern blot. Analysis. The selected CEMSS cell population is dependent on the presence of CD4 cell surface markers. Was also analyzed. Example 2: HIV-1 challenge of CEM clones or populations HIV replication of transduced CEM cells and cytopathic effect of the virus Resistance was determined as follows. The cells were infected with HIV-1 (HXB3) in vitro. Antiviral effect Cell viability, level of p24Ag produced in supernatant, and CD4 expression on cell surface Measured by current level. Infection was measured by PCR for HIV sequences . CEMSS with vector control in addition to the clone to be infected Were also infected with HIV-1. Day -1: FACS analysis of CD4 expression of clones prior to infection (challenge) Tested by Day 0: 1. Cells were counted. 2. CEM (2x106Were centrifuged at 1200 rpm for 5 minutes to sediment. 3. The supernatant was poured out and separated from the cells. 4. 4000 or 400 TCID of virus stock in medium50/ Ml . (Medium: RPMI 1640, 10% CCS, Peni 100 U / ml, Strep to 100mg / ml) 5. Cell pellet (2 × 10 5) in virus dilution (2 ml)6Was resuspended . Medium (2 ml) was used for uninfected controls. 6. Incubate for 2 hours at room temperature on a rotator (low speed 18 rpm). 7. The cells were spun down and spun down. 8. The virus supernatant was carefully aspirated. 9. The cells were washed twice by centrifugation at 1200 rpm for 10 minutes using the medium (7 ml). Was. 10. The cells were resuspended in medium (10 ml) (CEM final concentration: 2 × 10Five/ ml ). 11.37 ° C, 5% COTwoFor 4 days. 4th day 12. -The cells were counted.       One ml of the centrifuged supernatant was frozen at -70 ° C for -p24 titer. 13. Cell passage: final concentration in fresh medium: 2x10Five/ ml. Day 8: 14.8 Analysis at Day 8       -The cells were counted.       One ml of the centrifuged supernatant was frozen at -70 ° C for -p24 titer.       -10 for CD4 staining6Cells were obtained (optional).       -2x10 in 400 μl for DNA PCR6Lyse the cells,         Frozen at -20 ° C.       4x10 using RNazol6Extract RNA from cells of         Frozen at -70 ° C. (Any) 15. Cell passage: final concentration in fresh medium: 2x10Five/ ml. 16. Cells are plated every 4 or 5 days on day 16 or until control is killed. And maintained in exponential growth phase. At each passage, cells were counted and the supernatant was frozen.Example 3: Detection of intracellular Tat and p24 Transduced CE expressing RevM10 and antisense HIV-1 sequence HIV-1 (1 × 10FiveTCID50/ 106Cells / ml) Was. On days 4, 6 and 8, cells were removed from the medium, washed and cold PBS. In ice-cold methanol for 30 minutes. Remove the fixed cells FITC-conjugated anti-p24 monoclonal antibody (Coulter KC57) for intracellular p24 detection With mouse anti-Tat IgG1 antibody (Repligen) for intracellular Tat detection Stained (Rigg, R.J., et al., 1995 J. lmmun. Methods 188: 187-195, flow site Detection of intracellular HIV-1 Rev protein by metrology). Becton-Dickinson FA Samples were analyzed using CScan. Example 4:Detection of antisense RNA in cells Total cellular RNA was obtained from CEM-SS cells and activated PBLs using RNAzol (Cinna / B iotecx). 10 mg RNA on 1.2% agarose / formaldehyde gel And transferred onto Hybond N membrane (Amersham), followed by Rapid-hy Hybridized in b buffer (Amersham).32P-dATP with specific activity (3x 108cpm / mg) and use terminal transferase (Boehringer MA) Orido nucleotides (100 ng) were radiolabeled. The membrane is a labeled professional Bead (5x106cpm / ml) at 65 ° C for 1 hour. Wash with SSC, 0.1% SDS and expose on X-ray film or Phos Analysis was performed on a phorlmager (Molecular Dynamics). Example 5: Pol antisense-mediated inhibition of HIV-1 replication in PBLs Transduction of human PBLs and HIV-1 infection: Gradient centrifugation from healthy donors Therefore, the buffy coat was separated. Biotinylated αCD8 + and αCD19 + anti Label the bulk of the PBLs with streptavidin-conjugated magnetic beads (Dynabeads M -280, Dynal A.S., Norway) depletion of CD4 + cells An enriched one was obtained. This concentrated CD4 + PBLs is Using hemagglutinin (PHA, 5 μg / ml) in Iscove-modified DMEM medium Was stimulated on r-activated allogeneic feeder cells for 72 hours. PBLs (2x106) To 8 Transduction was performed by spinoculation in the presence of μg / ml polybrene. 48 After hours, anti-CD4-FITC and anti-CD8-PE conjugated monoclonal antibodies were used. CD4 + and Lyt2 + expression of the cells by flow cytometry Was analyzed. PBLs expressing Lyt2 + were again used for magnetic bead selection Therefore, it was concentrated. After initial enrichment, PBLs are grown and a fluorescence activated cell sorter CD4 + / Lyt2 + cells using a scanning FACS, Beckton-Dickinson, Vantage) Was isolated. After the second enrichment, more than 90% of the fine population had CD4 + and Lyt 2+. Primary CD4 + T cells (5 × 10Four), The cells are finally restimulated 4 days later, 600 TCID50/ Ml HIV-1 JR-CSF (5) in quadruplicate I let it. Change half of the culture supernatant daily for 9 days and store the supernatant at -70 ° C Then, p24Ag was measured by ELISA. Seven days after inoculation, the number of surviving cells was It was measured by Pan Blue staining. Example 6: Inhibition of HIV-1 replication in CEM-SS cells To compare the effects of the antisense sequences, transduced cells expressing complementary transcripts were used. HIV-1HXB3 virus (4 × 10TwoTCID50/ M l) infected. Measuring p24 antigen level in culture supernatant by ELISA To monitor HIV-1 replication. Pol sequence as a negative control A vector encoding in the sense direction (pLN-pol / S) was used. FIG. 16A Figure 7 shows the relative effect of different antisense sequences at low HIV-1 inoculation doses. You. CEM-SS cells expressing env antisense RNA were 18 days after inoculation p24 to 50 pg / 106Cells were released and HIV-1 replication was almost completely suppressed. p The p24 antigen production was 3.0 log with the ol1 and pol2 antisense sequences.Ten The vif antisense sequence reduces p24 antigen production by 1.0 log.TenDecrease did. The 3 'LTR antisense construct shows no difference from the control vector. This is the expression of the antisense transcript observed in the Northern blot (FIG. 15B). Associated with lower levels. In the following experiments we used HIV-1 inoculation. 4x10 with 100x increase in volumeFourTCID50/ Ml, pol1, pol2, Only tested for vif and env antisense constructs (FIG. 16B). Overall, compared to the low MOI test, the onset of HIV-1 replication is much faster, Kinetics have become very fast. On day 10, control CEM-SS cells (pL N-pol1 / S) has high levels of p24 antigen (2 × 106pgp24 / 106cell) Was released into the culture supernatant. However, at this stage, all antisense SEM-SS still substantially replicates HIV-1 compared to controls Was inhibited. HIV-1 replication levels were higher than in previous experiments, but intracellular env expression is again the most potent inhibitor (3.0 logTenDecrease) followed by p ol1 and pol2 (2.0 logTenDecrease), the antisense vif sequence is the most Weak antiviral inhibitor (1.0 logTenDecrease). From antisense RNA The current CEM-SS was infected using a less cytopathic SF2 HIV-1 strain. A similar result was obtained with this (data not shown). Example 7: Effect of antisense RNA length on HIV inhibition   Confirm our observations are not specific for Y-gag antisense RNA Code a shorter pol antisense fragment, as described in Materials and Methods. Vector was constructed. 790 nt long antisense pol fragment and 1400n The antiviral activity of the po1I fragment of HIV-1HXBa virus (4 × 10Three TCID50/ Ml). Anti-HI against 1400 nt pol1 fragment Approximately 50% reduction in V-1 effect was observed with the shorter pol1 fragment (FIG. 1). 7A). This experiment demonstrates the use of antisense RNA expressed by retroviruses. Length further proves to be an important factor for antiviral activity.   When the length of antisense RNA becomes longer than 1400 nt, To answer the question of whether the effect will be increased, a complete pol gene open reading frame Vectors encoding antisense transcripts were also created. According to FIG. The 0 nt pol I antisense sequence is 2600 for HIV-1 replication inhibition. It was as effective as the nt pol12 antisense RNA sequence. pol1 and p Because both ol2 antisense RNAs showed comparable levels of inhibition, And other factors in addition to transcript length affect the effectiveness of antisense RNA. This experiment suggests that it may be possible. Example 8: Comparison of anti-HIV-1 effect of RevM10 and antisense RNA Antisense vif, pol1, and env sequences at high HIV-1 inoculation doses Antiviral ability (effect) of HIV-1 Rev protein from transdominan And RevM10. RevM10 turns Acts post-transcriptionally, preventing full-length HIV-1 transcripts from being transported from the nucleus to the cytoplasm You. At what stage of the HIV-1 life cycle does antisense RNA interfere? For the purpose of investigation, RevM10 and antisense RNA were Effect on expression level and expression of structural protein (p24) and regulatory protein (Tat) Was analyzed. RevM10, DRevM10 (Plavec, l., Et al., 1977 Gene T her. 4: 128-139, High levels of transdominant RevM10 protein are cellular It is required to inhibit HIV-1 replication in inn and primary T cells. AIDS Implications for gene therapy) and antisense vif, pol1, and env The polyclonal CEM-SS cell population expressing the sequence was added to the HIV-1HXB3 Luz (1x10FiveTCID50/ 106Cells) were infected (MOI: 0.1). cell Control cultures were analyzed by analyzing the secreted p24 antigen released into the supernatant. (pLN and DRevM10), and RevM10 and vif / AS cell populations Rapid progression of virus replication was demonstrated (FIG. 19). In contrast, p24 production A 2.0 digit decrease is observed in pol / AS and env / AS RNA expression cell lines. Was observed. On day 4, day 6 and day 8 after infection, Total RNA samples separated from the samples were analyzed. For Northern Blot analysis of day 4 samples Thus, all cultures showed low levels of HIV-1 transcript (FIG. 20). A). At this point, the steady state expression levels of all recombinant transcripts are comparable. Was. On day 6 of infection (FIG. 20B), control vector (lane 3) and DR Cells transduced with evM10 (lane 2) have high steady state levels of HIV-1 Transcripts were expressed. RevM10 (lane 1) and vif / AS (lane 4) ) The cells transduced with the vector represent 3 min of each control cell population At least one One-fifth of the expression, pol / AS (lane 5) and env / AS (lane 6). ) The cells transduced with the vector still have non-negligibly low levels of HIV-1 RNA. Was expressed (FIG. 20B). At this point, all recombinant transcripts are still Were equivalent in steady-state expression levels. See the lower panel. Day 8 Analysis of the RNA samples (FIG. 20C) suggests that HIV-1 Analyzed in control cell populations due to induced massive cell killing All three RNA transcripts (HIV-1, vector and GAPDH) are degraded The amount was shown to decrease. RevM10 and vif / AS expressing cells High levels of HIV-1 RNA are detected in pol / AS expressing cells Although it was increased 5-fold, it was still at a very low level in env / ASRNA-expressing cells. there were. At the same time, intracellular p24Gag and T in the infected cell population At protein levels were analyzed. When the sample on the eighth day was analyzed by FACS, p ol / ASRNA-expressing cells 27%, env / ASRNA-expressing cells only 5% Expressed a detectable amount of p24 (FIG. 21A). This is a low level Related to the observation of HIV transcripts. At this point, RevM10 Almost 100% of CEM-SS cells expressing gene or vif / ASRNA Was positive for intracellular p24Gag protein. However, the vif / AS population is It produced lower levels of p24 antigen (mean fluorescence intensity 135).   Similar results were obtained for intracellular Tat protein levels. However, this The sensitivity of Say was lower than that for p24Gag protein. According to FIG. 21B Only 3-5% of cells expressing antisense pol and envRNA are detectable Does not produce a functional Tat protein, This may explain the observation that total RNA transcript levels are low.   The HIV inhibitory effect of the vector of the present invention is shown in FIGS. gag, like vectors with antisense to pol and / or env Vectors with long antisense fragments are better inhibitors. Re The combination vector with vM10 and the antisense construct is R It is more effective than evM10 or a vector having antisense alone.

───────────────────────────────────────────────────── 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) //(C12N 15/09 ZNA C12R 1:92) (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF ,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE, SN,TD,TG),AP(GH,KE,LS,MW,S D,SZ,UG),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ ,MD,RU,TJ,TM),AL,AM,AT,AU ,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH, CN,CU,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,G B,GE,GH,HU,IL,IS,JP,KE,KG ,KP,KR,KZ,LC,LK,LR,LS,LT, LU,LV,MD,MG,MK,MN,MW,MX,N O,NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG ,SI,SK,TJ,TM,TR,TT,UA,UG, US,UZ,VN,YU (72)発明者 エスケーシュ・ソニア フランス パリ エフ―75013,リュ・ヴ ェルグニョー 19番 (72)発明者 イルベス・ハイニ アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94306,パロアルト,カリフォルニア・ア ヴェニュ 730エス番 (72)発明者 ベレス・ゲイバー アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94031,パロアルト,ハーカー・アヴェニ ュ 1350番──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) // (C12N 15/09 ZNA C12R 1:92) (81) Designated country EP (AT, BE, CH, DE) , DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE), OA (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, ML, MR) , NE, SN, TD, TG), AP (GH, KE, LS, MW, SD, SZ, UG), EA (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM), AL , AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY, CA, CH, CN, CU, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, GB, GE, GH, HU , IL, IS, JP, KE, KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MD, MG, MK, MN, MW, MX, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI, SK, TJ, TM, TR, TT, UA, UG, US, UZ, VN, YU (72) Inventor Eské Sonia France Paris F-75013, Lu Vergno 19 (72) Inventor Irbeth Haini United States 94306, Palo Alto, California Avenue 730 Es S. No. 730 (72) Inventor Beles Gay Bar United States 94031, Palo Alto, Harker Avenue 1350

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1.ヒト細胞内に安定的に組み込まれたときに、env,env及びpol,又 はenv,pol及びgagをコードするHIV−1プロウイルスからのmRN A転写物とアニールするmRNAを生成することができ、以下の群より選択され る核酸配列: (i)HIV−1プロウイルスの約2004番目の塩基におけるApa1切断部 位からHIV−1プロウイルスの約3400番目の塩基におけるPflm1切断 部位までの1.4kb断片に対するアンチセンスである配列; (ii)HIV−1プロウイルスの約3400番目の塩基におけるPflm1切断 部位からHIV−1プロウイルスの約4646番目の塩基におけるEcoR1切 断部位までの1.2kb断片に対するアンチセンスである配列; (iii)HIV−1プロウイルスの約6615番目の塩基におけるApaL1 切断部位からHIV−1プロウイルスの約8053番目の塩基におけるBsm1 切断部位までの1.3kb断片に対するアンチセンスである配列;及び (iv)(i)、(ii)又は(iii)における配列と少なくとも80%の相同性を有し、(i )、(ii)又は(iii)により生成されるmRNAとハイブリダイズするmRNA転写 物と同じmRNA転写物とアニールするmRNAを生成することができる配列。 2. 図1,図2又は図3に表される配列に対するアンチセンスである、請求項 1の核酸配列。 3. 請求項1又は2の核酸配列の少なくとも一つを有するレトロウイルスベク ター。 4. 更に少なくとも一つのHlV阻害蛋白質遺伝子を有する請求項3のレトロ ウイルベクター。 5. HIV阻害蛋白質がRevM10である請求項4のレトロウイルベクター 。 6. 請求項1又は2のアンチセンス配列で安定的に形質導入され、適宜更にH IV阻害蛋白質遺伝子で安定的に形質導入された、少なくとも一つのヒト造血細 胞を有する細胞組成物。 7. ヒト造血細胞が造血幹細胞であり、HIV阻害蛋白質がRevM10であ る、請求項6の細胞組成物。 8. 治療を必要とする対象物(患者)におけるHIV−1感染の治療方法であ って、 造血細胞を患者から単離し、 請求項3,4又は5のベクターを用いて上記細胞に形質導入し、そして、 形質導入された細胞を再び患者に戻す、ことから成る前記方法。 9. 請求項1若しくは2のアンチセンス配列、又は請求項3,4若しくは5の ベクターの、請求項6又は7の細胞組成物の製造の為の使用、又は請求項8の治 療方法の為の使用。 10. 本明細書、特に実施例に示されている、全ての新規化合物、方法、及び 用途。[Claims] 1. When stably integrated into human cells, env, env and pol, or Shows mRN from HIV-1 provirus encoding env, pol and gag A mRNA that anneals to the A transcript can be generated and is selected from the following group: Nucleic acid sequence: (I) Apa1 cleavage site at about the 2004th base of HIV-1 provirus Pflm1 cleavage at about position 3400 of HIV-1 provirus from position A sequence that is antisense to a 1.4 kb fragment up to the site; (Ii) Pflm1 cleavage at about base 3400 of HIV-1 provirus EcoR1 cleavage at about base 4646 of HIV-1 provirus from the site A sequence that is antisense to a 1.2 kb fragment up to the cleavage site;   (Iii) ApaL1 at about base position 6615 of HIV-1 provirus Bsm1 at about base 8053 of the HIV-1 provirus from the cleavage site A sequence that is antisense to the 1.3 kb fragment up to the cleavage site; and   (iv) at least 80% homology with the sequence in (i), (ii) or (iii), ), (Ii) or mRNA transcription that hybridizes with the mRNA produced by (iii) A sequence capable of producing an mRNA that anneals to the same mRNA transcript as the product. 2. 4. An antisense to the sequence shown in FIG. 1, FIG. 2 or FIG. 1 nucleic acid sequence. 3. A retroviral vector having at least one of the nucleic acid sequences according to claim 1 or 2. Tar. 4. 4. The retrograde of claim 3, further comprising at least one HIV inhibitory protein gene. Will vector. 5. The retroviral vector according to claim 4, wherein the HIV inhibitory protein is RevM10. . 6. A stable transduction with the antisense sequence of claim 1 or 2, and At least one human hematopoietic cell stably transduced with an IV inhibitor protein gene A cell composition having vesicles. 7. The human hematopoietic cells are hematopoietic stem cells, and the HIV inhibitory protein is RevM10. 7. The cell composition of claim 6, wherein 8. A method for treating HIV-1 infection in a subject (patient) in need of treatment What   Isolating hematopoietic cells from the patient;   Transducing the cells with the vector of claim 3, 4 or 5, and   Returning the transduced cells back to the patient. 9. The antisense sequence according to claim 1 or 2, or the antisense sequence according to claim 3, 4, or 5. Use of the vector for the production of the cell composition according to claim 6 or 7, or treatment according to claim 8. Use for treatment. 10. All novel compounds, methods, and Uses.
JP10500237A 1996-06-06 1997-06-06 Inhibition of HIV-1 replication by antisense RNA expression Ceased JP2001502884A (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US1923296P 1996-06-06 1996-06-06
US60/019,232 1996-06-06
PCT/EP1997/002952 WO1997046673A2 (en) 1996-06-06 1997-06-06 Inhibition of hiv-1 replication by antisense rna expression

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001502884A true JP2001502884A (en) 2001-03-06

Family

ID=21792127

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10500237A Ceased JP2001502884A (en) 1996-06-06 1997-06-06 Inhibition of HIV-1 replication by antisense RNA expression

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP0914423A2 (en)
JP (1) JP2001502884A (en)
AU (1) AU717233B2 (en)
CA (1) CA2254819A1 (en)
IL (1) IL127038A0 (en)
NZ (1) NZ333190A (en)
WO (1) WO1997046673A2 (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6776986B1 (en) 1996-06-06 2004-08-17 Novartis Ag Inhibition of HIV-1 replication by antisense RNA expression
US6582920B2 (en) 2000-09-01 2003-06-24 Gen-Probe Incorporated Amplification of HIV-1 RT sequences for detection of sequences associated with drug-resistance mutations
CA2835978C (en) * 2000-09-01 2016-10-11 Gen-Probe Incorporated Amplification of hiv-1 sequences for detection of sequences associated with drug-resistance mutations
JP5461460B2 (en) * 2011-03-01 2014-04-02 ジェン−プローブ・インコーポレーテッド Amplification of HIV-1 sequences for detection of sequences associated with drug resistance mutations
JP5461459B2 (en) * 2011-03-01 2014-04-02 ジェン−プローブ・インコーポレーテッド Amplification of HIV-1 sequences for detection of sequences associated with drug resistance mutations
JP2012105648A (en) * 2011-12-12 2012-06-07 Gen Probe Inc Amplification of hiv-1 sequence for sequence detection associated with drug resistant mutation
US9932364B2 (en) 2013-08-26 2018-04-03 The Royal Institution For The Advancement Of Learning/Mcgill University Antisense-based small RNA agents targeting the Gag open reading frame of HIV-1 RNA

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100215949B1 (en) * 1989-05-25 1999-08-16 로버트 엘. 타버 Multiful repressor of gene function
EP0598935A1 (en) * 1992-11-24 1994-06-01 Bayer Ag Expression vectors and their use to produce HIV-resistant human cells for therapeutic use
IL108719A0 (en) * 1993-02-25 1994-08-26 Ortho Pharma Corp Expression constructs containing hiv inhibitory antisense and other nucleotide sequences, retroviralvectors and recombinant retroviruses containing them

Also Published As

Publication number Publication date
CA2254819A1 (en) 1997-12-11
WO1997046673A3 (en) 1998-01-15
AU717233B2 (en) 2000-03-23
IL127038A0 (en) 1999-09-22
NZ333190A (en) 2001-03-30
EP0914423A2 (en) 1999-05-12
AU3255897A (en) 1998-01-05
WO1997046673A2 (en) 1997-12-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Sullenger et al. Overexpression of TAR sequences renders cells resistant to human immunodeficiency virus replication
Lu et al. Safe two‐plasmid production for the first clinical lentivirus vector that achieves> 99% transduction in primary cells using a one‐step protocol
JP3886531B2 (en) Retro virus vector
CA2321097A1 (en) Anti-viral vectors
Veres et al. Comparative analyses of intracellularly expressed antisense RNAs as inhibitors of human immunodeficiency virus type 1 replication
US5554528A (en) Compositions and methods for inhibition of HIV production
US5695938A (en) Anti-HIV ribozymes
Wu et al. Binding of intracellular anti-Rev single chain variable fragments to different epitopes of human immunodeficiency virus type 1 rev: variations in viral inhibition
Inouye et al. Potent inhibition of human immunodeficiency virus type 1 in primary T cells and alveolar macrophages by a combination anti-Rev strategy delivered in an adeno-associated virus vector
US6776986B1 (en) Inhibition of HIV-1 replication by antisense RNA expression
WO1998055652A1 (en) Inhibition of hiv replication using a mutated transfer rna primer
JP2001502884A (en) Inhibition of HIV-1 replication by antisense RNA expression
COHLI et al. Inhibition of HIV-1 multiplication in a human CD4+ lymphocytic cell line expressing antisense and sense RNA molecules containing HIV-1 packaging signal and Rev response element (s)
Hamm et al. Selection and characterization of human immunodeficiency virus type 1 mutants that are resistant to inhibition by the transdominant negative RevM10 protein
Mautino et al. Inhibition of HIV-1 replication by novel lentiviral vectors expressing transdominant Rev and HIV-1 env antisense
PENG et al. Long-term protection against HIV-1 infection conferred by tat or rev antisense RNA was affected by the design of the retroviral vector
Jackson Jr et al. Inhibition of HIV-1 replication by an anti-tat hammerhead ribozyme
JP2001502904A (en) Retro virus vector
WO1995027783A1 (en) Inhibition of hiv-1 multiplication in mammalian cells
Ranga et al. Cell and viral regulatory elements enhance the expression and function of a human immunodeficiency virus inhibitory gene
Federico et al. A nonproducer, interfering human immunodeficiency virus (HIV) type 1 provirus can be transduced through a murine leukemia virus-based retroviral vector: recovery of an anti-HIV mouse/human pseudotype retrovirus
KR20020008178A (en) In vivo selection method for determining inhibitory RNA molecules
US20020102537A1 (en) Retroviral production
US6429009B1 (en) Composition and method of imparting resistivity to HIV superinfection to cells
JP2003500050A (en) Improved vector selection method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040603

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060808

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20061102

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20061218

A313 Final decision of rejection without a dissenting response from the applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A313

Effective date: 20070323

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20070424