JP2001520017A - ヒト免疫不全ウイルス(hiv−1)複製の阻害 - Google Patents

ヒト免疫不全ウイルス(hiv−1)複製の阻害

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Abstract

(57)【要約】 本発明は、HIV−1調節性抗ウイルス系に向けられる。本発明は標的細胞内に抗ウイルス酵素を転移するための構成及び方法を提供する。ここでこの酵素はHIV−1調節下に置かれる。標的細胞のHIV−1感染は、抗ウイルス酵素の活性化をもたらし、その結果ウイルス複製を阻害する。このHIV−1制御性抗ウイルスアプローチは、伝統的な化学療法アプローチと組み合わせることができ、抗ウイルス薬剤の顕著な減少を可能とすると共に副作用を減らし、又HIV−1を潜伏状態に維持することを可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 政府助成金関係 ここに記載される発明は、一部、米国公衆衛生局助成金RO1−AI3476
5によって援助された研究の過程で成された。政府は本発明に若干の権利を有す
る。
【0002】 発明の分野 本発明は、ヒト免疫不全ウイルス(HIV)の複製を阻害するため、又HIV
感染及び後天性免疫不全症候群(AIDS)を処置するための、細胞内免疫処置
方法及び組成物に関する。
【0003】 発明の背景 A)HIV(ヒブ)及びAIDS(エイズ) ヒト免疫不全ウイルス(HIV)は、後天性免疫不全症候群(AIDS)の病
原論的作用因子である。HIVの分子特性及びAIDSの進行については、多く
のことがすでに学ばれているが、有効な治療又は予防処置方式の開発は、種々の
障害に悩まされてきた。
【0004】 B)HIV感染及びAIDS 現在、HIV感染又はAIDSに対する好適な予防接種又は治療はない。ヌク
レオシド類似体及びプロテアーゼ阻害剤を含むHIV感染及びAIDSに対する
現行の方策は、耐性レトロウイルス種の進化によって証明されるように、有効性
が限定されてきた。
【0005】 近年まで、広く行われているHIV感染に対する処置は、強力な蛋白質逆転写
酵素阻害剤として働く2′,3′ジデオキシヌクレオシド類似体類を含む。これ
らの化合物は、感染した個体中のHIVウイルスのレベルを顕著に減少させうる
が、しかし、HIV逆転写酵素の低い適合度のために、耐性ウイルス種の選択を
促進しうる。
【0006】 HIVプロテアーゼ阻害剤及び非ヌクレオシド逆転写酵素阻害剤の開発は、治
療上のオプションの幅を広げ、HIVのライフサイクル中の複数の段階を標的と
する複合治療を可能とした。しかしながら、これらの抗レトロウイルス化合物類
は、しばしば薬物治療の複雑化及び停止を招く種々の副作用を有する。更に、i
n vivo(インビボ:生体内)における、複合治療に関係したレトロウイル
スの突然変異(ミューテーション)の程度を評価する長期間の研究は完了してい
ない(モイル(Moyle)ら、Quart. J. Med. 86:155−63(1993))
。現在の方法の他の難点はコストである。逆転写酵素及びプロテアーゼ阻害剤の
三つの組み合わせを用いたAIDSの処置のための年々のコストは驚異的であり
、又このような治療を際限なく続ける必要がある場合がある。
【0007】 HIV感染を管理し、抗ウイルス薬物の用量(投薬量)を低くし、付随の毒性
を減少し、又HIV感染した個体中での耐性株の発生を減少することのできる、
更なる治療的アプローチが必要である。
【0008】 C)インターフェロン及びインターフェロン誘導遺伝子 インターフェロンは、ウイルス感染及び腫瘍に対抗する細胞の防御機構に含ま
れるホルモン様蛋白質である。I型インターフェロンは、ウイルス感染に干渉し
うる一群の抗ウイルス遺伝子生産物を、シグナル伝達経路を介して誘導する能力
を有する。3つの二本鎖RNA(dsRNA)依存性酵素が、誘導される遺伝子
ファミリーに含まれる:2′,5′−オリゴアデニレートシンテターゼ(合成酵
素)、アデノシンデアミナーゼ(脱アミノ酵素)、及びdsRNA依存性のイン
ターフェロン誘導プロテインキナーゼである、PKR(バグリオニ(Baglioni)
Cell 17:255−264(1979));パターソン(Patterson)ら、Vi rology 210:508−511(1995))。p68プロテインキナーゼ( PKR)及び2′,5′−オリゴアデニレートシンテターゼ(2−5OAS)/
RNアーゼ L経路は、それぞれ蛋白質合成及び一本鎖RNAの分解を介して、
ウイルス複製を阻害する。
【0009】 セリン/トレオニンキナーゼ、PKR(これは、DAI、p68、dsl、P
1キナーゼ、及びPKdsとも呼ばれる。)は、進化において高度に保存されてき
た。相同酵素は、哺乳動物、酵母、及び植物中に存在する(チェン(Chen)ら、
Proc. Natl. Acad. Sci. USA 88:7729−7733(1991);コスト ゥラ (Kostura)ら、Mol. Cell Biol. 9:1576−1586(1989);ラン グランド(Langland)ら、J. Biol. Chem. 271:4539−4544(19 96))。PKRに対するヒトcDNAは2.5kbのRNAをエンコードし、
550アミノ酸の蛋白質に翻訳される(メウアーズ(Meurs)ら、Cell 62:3
79−390(1990))。単一のdsRNA分子の周囲での、2分子の68
kDaPKRの2分子の結合は自己リン酸化事象を開始し、その後、真核性の開
始因子2のαサブユニットのリン酸化が起こり、GDPからGTPへの再循環反
応を阻害し、蛋白質合成開始の阻害を導く(リー(Lee)ら、Virology 193:
1037−1041(1993);マシューズ(Matthews)ら、J. Virol. 65
:5657−5662(1991);パタク(Pathak)ら、Mol. Cell Biol.
:993−995(1988))。Iκ−Bα及びHIV−1 Tatトランス
作用(トランス−アクチベーション)蛋白質を含む、PKRリン酸化のための付
加的な基質が、近年同定された(ブランド(Brand)ら、J. Biol. Chem. 272
:8388−8395(1997);マラン(Maran)ら、Science 265:7 89−792(1994);マックミラン(McMillan)ら、Virology 213: 413−424(1995))。in vitro(インビトロ:生体外)にて
、PKRがヒトα−トロポミオシンの3′未翻訳mRNA内のdsRNA構造に
よって活性化されうることが報告された(デイビス(Davis)ら、Proc. Natl. A cad. Sci. USA 93:508−513(1996))。
【0010】 インフルエンザウイルス、ポリオウイルス、エプスタイン−バールウイルス、
ヒトT細胞白血病ウイルスI型、アデノウイルス及びワクシニアウイルスを含む
多くの真核性のウイルスは、PKR蛋白質及び/又は活性を下方調節(ダウンレ
キュレート)する方策を発達させ、効果的に複製するための、この抗ウイルスシ
ステムを取り囲む進化的要求を示した(カッツェ(Katze)、Seminars Virol. 4:259−268(1993);マシューズ(Mathews)ら、J. Virol. 65 :5657−5662(1991);モルデチャイ(Mordechai)ら、Virology
206:913−922(1995))。PKRは、脳心筋炎及びワクシニアウ
イルスによる真核性細胞の感染を、効果的に防ぐことが示された(リー(Lee) ら、Virology 193:1037−1041(1993))。
【0011】 又、HIV−1はPKRの酵素活性に干渉する方策を考案させた。HIV−1
感染が細胞内PKR蛋白質レベルの顕著な減少を導くことが報告された(ロイ(
Roy)ら、Science 247:1216−1219(1990))、又HIV−1 TAR RNAが最適PKR活性化濃度を有し、鐘型(bell-shaped)活性曲 線に従うことが報告された(マイトラ(Maitra)ら、Virology 204:823 −827(1994);マシューズ(Mathews)、Seminars Virol. 4:247 −257(1993);モルデチャイ(Mordechai)ら、Virology 206:91
3−922(1995);サムエル(Samuel)、J. Bilo. Chem. 268:76 03−7306(1993))。
【0012】 2′,5′−オリゴアデニレートシンテターゼ(2−5OAS)は、細胞のd
sRNA依存性抗ウイルス応答中の、他のインターフェロン誘導酵素である。d
sRNAによって活性化されると、2−5OASはATPを2′,5′−オリゴ
アデニレート(2−5A)に変換する。2−5OASによって合成された2−5
Aは、細胞及びウイルスのmRNAの両方を加水分解するリボヌクレアーゼLに
結合してこれを活性化する。HIV−1に感染した細胞において、2−5Aのレ
ベルは、HIV−1ビリオン(ウイルス粒子)生産に反比例の相関関係にある。
感染の初期段階において、2−5OASの一過性の活性化があり、これは2−5
Aのレベルの激しい増加を導く。感染のより後の段階の間中2−5Aレベルは下
降し、HIV−1ビリオン生産は増加する。高い2−5Aレベルが、HIV感染
細胞がウイルスを生成する低い能力と関連することが報告され(シュロダー(Sc
hroder)ら、J. Biol. Chem. 264:5669−73(1989))、又HI V−1の生成が、2−5OASを誘導できるインターフェロンによって阻害され
うることが報告された(ホー(Ho)ら、Lancet 1(8429):602−04 (1985))。又、2−5OASに対するアンチセンスRNAが、インターフ
ェロンによるウイルス感染からの保護の喪失をもたらすことも報告された(デベ
ネデッティ(DeBenedetti)ら、Proc. Natl. Acad. Sci USA 84:658−6 2(1987))。
【0013】 D)細胞内免疫処置 細胞内免疫処置とは、ウイルス複製に干渉してそれを防ぐようにデザインされ
た分子種の、調節された発現である。「細胞内免疫処置(intracellular immuni
zation)」という概念及び名称は、デビッド バルチモア(David Baltimore) が1998年に提唱した(Nature 335:395−396(1998年9月2 9日))。バルチモアは、細胞を遺伝学的に工学的処理して、細胞にウイルス感
染に対する耐性与える蛋白質を発現させうることを提唱した。バルチモアは、H
IVの場合、レトロウイルスベクターを用いて造血性幹細胞を所望の組替え構造
で形質導入することができると言及した。
【0014】 有効とするために、細胞内免疫処置の目的のために導入される遺伝子は、(i
)ウイルス複製に干渉するために十分な量にて安定して発現し、(ii)細胞に
無毒性であり、(iii)高効率、無毒性な方法にて標的細胞群に転移できなけ
ればならない(ウォン(Wong)ら、Curr. Top. Microbiol. Immunol. 179: 159−174(1992))。
【0015】 細胞内免疫処置の一応用において、所望の遺伝子が、HIV長末端反復(LT
R)の制御の下に細胞に導入される。このハイブリッド遺伝子は、Tat遺伝子
生産物によって、或いはHIV感染によってトランス作用(トランス−アクチベ
ート)されうる。Tat蛋白質は、TAR領域として知られるHIV LTRの
シス作用(シス−アクティング)因子に作用し、LTRからの発現を増加させる
(アルヤ(Arya)ら、Science 229:69−73(1985))。Tat蛋白
質は、転写レベル及び翻訳レベルの両方において、遺伝子発現を調節すると考え
られている。最初、HIV−1 LTR中から開始(イニシエート)される転写
の大部分は不完全であり、又生成したRNAは時期が早くて短く、その平均的長
さは60〜80リボヌクレオチドである。HIV−1がエンコードする15kD
aTat蛋白質は、この発生期の短いメッセージとの相互作用に供されてきてお
り、又細胞の補因子と関連して、HIV−1 LTR、TAR中の安定RNAス
テム−ループ構造に結合されてきた(カシャンチ(Kashanchi)ら、Nature (ロ
ンドン)367:295−299(1994))。この蛋白質/RAN相互作用
は、RNA延長効率を増加させ、完全な長さのmRNAの高レベルの生成を導く
(フーン(Foon)ら、J. Biol. Chem. 271:4201−4208(1996 );マバンカル(Mavankal)ら、Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93:2089 −2094(1996))。Tat蛋白質は、感染していない静止性T細胞が生
産性HIV−1感染に対して高度に許容的になることを誘導しうることが報告さ
れた(リー(Li)ら、Proc. Natl. Acad. Sci. USA 94:8116−20(1 997年7月))。
【0016】 又、Tat蛋白質は、3′からTAR領域に位置する異種遺伝子の発現(トン
グ−スタークセン(Tong-Starksen)ら、Proc. Natl. Acad. Sci. USA 80:6
845−49(1987))、細胞内免疫処置手順にて利用できる性質をも刺激
できる。
【0017】 米国特許第5,554,528号は、キメラジフテリアトキシン遺伝子がHI
V LTRの調節制御下に配置される細胞内免疫処置の構成及び方法に向けられ
る。HIV調節性トキシン遺伝子は、レトロウイルス(又は他の)ベクター系(
システム)を用いてHIV感受性細胞中に安定に導入され、又形質転換された細
胞は、HIV感染に対する応答において自滅する。米国特許第5,554,52
8号は、HIV調節性ジフテリアトキシン遺伝子がトランスフェクション(移入
)された末梢血単球細胞又は骨髄細胞を用いて、SCIDマウスを再構成した予
言的な例を開示する。
【0018】 ベドナリク(Bednarik)ら(Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86:4958− 4962(1989年7月))は、α2−インターフェロン遺伝子がHIV−1 LTRの調節制御下に配置される細胞内免疫処置の構成及び方法を報告した。
HIV調節性インターフェロン遺伝子を細胞内に導入するためにレトロウイルス
が用いられ、又形質導入された細胞はHIV感染に対する耐性を示した。
【0019】 シュレダー(Schroder)ら(FASEB Journal 4:3124−3130(199
0年10月);Int. J. Biochem. 24(1):55−63(1992))は、 2−5OAS遺伝子がHIV−1 LTRの調節制御下に配置される細胞内免疫
処置の構成及び方法を開示した。HIV調節性2−5OAS遺伝子をHeLa−
T4+細胞に安定にトランスフェクトするためにプラスミドベクターが用いられ た。HIV−1 LTR−2−5Aシンテターゼプラスミド内の、LTR配列の
Tat誘導性活性化は、2−5OASレベルの一過性の増加を導き、又成長した
HIV−1ビリオンの放出を遅らせる。
【0020】 HIV感染及びAIDSの管理のための効き目のある治療的及び/又は予防的
処置方式(regimen)の必要性は依然として大きい。
【0021】 発明の要約 本発明は、抗ウイルス遺伝子発現がHIVトランス作用因子(トランス−アク
ティングファクター:trans-acting factor)の存在下で活性下される構成を用 いて、標的細胞に安定に抗ウイルス酵素を導入する構成及び方法を提供する。標
的細胞のHIV感染によって、抗ウイルス遺伝子発現が活性化され、ウイルス複
製が阻害される。この細胞内免疫処置のアプローチは、HIV複製を支持し得な
い自己再生細胞の蓄積を生産することができる。又、細胞内免疫処置のアプロー
チは、他の抗ウイルス作用物質と組み合わせて用いることができ(ヌクレオシド
類似体及び/又はプロテアーゼ阻害剤などの薬剤の単一又は多数の組み合わせ)
、結果としてHIV感染及びAIDSの予防及び処置のための方法を改良する。
【0022】 抗ウイルス酵素PKRの活性化は、HIV−1感染細胞の死をもたらし、従っ
て、更なるウイルスの複製及び次いで起こる隣接した細胞の感染を防ぐ。本発明
者らは、HIV−1転写調節下で、標的SupT1リンパ芽球細胞内にPKRコ
ード領域を転移できる、レトロウイルス性ベクターを構成した。標的細胞をその
後HIV−1で攻撃誘発した。HIV複製は、シンシチウム(融合細胞)形成に
よって測定した場合、形質導入された細胞において93%まで阻害された。HI
V−1 LTR cDNAで形質導入された細胞系列を、PKR阻害剤である2
−アミノプリンで処置することによる、PKR活性の特異的ブロック(遮断)は
、抗ウイルス効果を逆転させた。形質導入されていないSupT1細胞、及び親
(parental)ベクター形質導入クローン(N2−20P)中のPKRの発現及び
活性は、HIV−1感染の後48時間で下方調節されたが、一方、HIV−1
LTR−PKR cDNA形質導入クローンは、PKRの自己リン酸化活性を維
持しつつ、感染後96時間にわたるPKR発現を示した。HIV−1 LTR−
PKR cDNA形質導入クローンの1つは、N2−20Pの対照より93%少
ない3′−アジド−3′−デオキシチミジンを補足した場合、シンシチウム形成
を90%まで減少させた。本発明者は又、2−5OAS遺伝子を用いた細胞内免
疫処置がHIV感染の管理に使用できることを明らかにした。
【0023】 本発明の一実施態様では、 (a)PKRコード領域、及び (b)調節要素、 を含み、前記PKRコード領域と調節要素とは機能的に結合され、PKR発現が
HIVトランス作用因子の存在下で活性化されることを特徴とする組換え核酸を
提供する。好ましい実施態様によると、前記調節要素はHIV LTRの全て又
は部分を含む。他の好ましい実施態様によると、前記HIVトランス作用因子は
HIV Tat蛋白質である。
【0024】 本発明は更に、本発明に従う組替え核酸を含むベクターを提供する。好ましい
実施態様によると、前記ベクターはウイルス性ベクターである。より好ましい実
施態様によると、前記ベクターはレトロウイルス性ベクターである。最も好まし
い実施態様によると、前記ベクターはM−MuLV配列を含む。幾つかの好まし
い実施態様によると、前記レトロウイルス性ベクターは基本的にpMEA105
又はpMEA106の特徴を備えている。
【0025】 本発明は又、 (a)2−5OASコード領域、及び (b)調節要素、 を含み、前記2−5OASコード領域と調節要素とは機能的に結合され、2−5
OAS発現はHIVトランス作用因子の存在下で活性化されることを特徴とする
ウイルス性ベクターを提供する。好ましい実施態様において、前記調節要素はH
IV LTRの全て又は部分を含む。他の好ましい実施態様によると、前記HI
Vトランス作用因子はHIV Tat蛋白質である。最も好ましい実施態様によ
ると、前記ウイルス性ベクターはM−MuLV配列を含む。幾つかの実施態様に
おいて、前記ウイルス性ベクターは5′及び3′M−MuLV LTR及びネオ
マイシン耐性遺伝子を含む。幾つかの実施態様において、前記ベクターは基本的
にpMEA109又はpMEA110の特徴を備えている。
【0026】 本発明の他の態様は、本発明に従った核酸を含む細胞、又は本発明に従うウイ
ルス性ベクターで形質導入又は形質転換されている細胞である。
【0027】 好ましい実施態様において、前記細胞は原核性細胞である。他の好ましい実施
態様において、前記細胞は真核性細胞である。幾つかの好ましい実施態様におい
て、前記細胞は幹細胞である。最も好ましい実施態様において前記細胞はCD3
4発現細胞である。幾つかの好ましい実施態様において、前記細胞はCD4発現
細胞である。幾つかの実施態様において、前記細胞はレトロウイルスパッケージ
ング細胞又はレトロウイルスプロデューサー細胞である。幾つかの実施態様にお
いて、前記核酸は、PKR発現がHIV感染によって活性化されるような方法に
て、安定に細胞ゲノムに組込まれる。幾つかの実施態様において、前記2−5O
ASコード領域及び調節要素は、2−5OAS発現がHIV感染によって活性化
されるような方法にて、安定に細胞ゲノムに組込まれる。
【0028】 本発明は又、本発明に従う核酸又はベクターをHIV感染に感受性の細胞に導
入することを含むことを特徴とするHIVの複製を阻害する方法を提供する。好
ましい実施態様において、調節要素に機能的に結合されたPKRコード領域は安
定に細胞ゲノムに組込まれ、PKR発現がHIV感染によって活性化される。他
の好ましい実施態様によると、調節要素に機能的に結合された2−5OASコー
ド領域は安定に細胞ゲノムに組込まれ、2−5OAS発現がHIV感染によって
活性化される。
【0029】 本発明の態様は、斯かる処置が必要な患者中のHIV複製を阻害する方法であ
って、本発明に従う核酸又はベクターを前記患者からの細胞に導入することを含
む前記方法である。好ましい実施態様において、少なくとも1つの化学療法作用
物質をも前記患者に投与される。より好ましい実施態様によると、前記化学療法
作用物質はヌクレオシド類似体及びプロテアーゼ阻害剤を含む群から選択される
。最も好ましい実施態様によると、前記化学療法作用物質はAZTである。幾つ
かの実施態様において、前記核酸又はベクターはex vivoにて前記細胞に
導入される。幾つかの実施態様において、前記核酸又はベクターはin viv
oにて前記細胞に導入される。幾つかの実施態様において、前記核酸又はベクタ
ーは、幹細胞を特異的に標的とする。最も好ましい実施態様において、前記核酸
又はベクターは、CD34発現細胞を特異的に標的とする。幾つかの実施態様に
おいて、前記核酸又はベクターは、CD4発現細胞を特異的に標的とする。この
方法の幾つかの実施態様において、調節要素に機能的に結合されたPKRコード
領域は、安定に細胞ゲノムに組込まれ、PKR発現がHIV感染によって活性化
される。幾つかの実施態様において、調節要素に機能的に結合された2−5OA
Sコード領域は安定に細胞ゲノムに組込まれ、2−5OAS発現がHIV感染に
よって活性化される。
【0030】 本発明は更に、ヒト宿主中のHIV複製を防ぐ方法であって、本発明に従う核
酸又はベクターを宿主からの細胞に導入することを含む前記方法を構成する。幾
つかの実施態様において、前記核酸又はベクターはex vivoにて前記細胞
に導入される。幾つかの実施態様において、前記核酸又はベクターはin vi
voにて前記細胞に導入される。
【0031】 本発明は又、患者又はヒト宿主中でのHIV複製を阻害又は防ぐ薬剤を調製す
るための、本発明に従う核酸又はベクターの使用を構成する。
【0032】 本発明の他の態様及び利点を、図面及び以下の好ましい実施態様の詳細な説明
にて説明する。
【0033】 発明の詳細な説明 本発明は、HIV感染感受性細胞中のHIVの複製を阻害するための構成及び
方法、又HIV感染及びAIDSの管理のための構成及び方法の発見に関する。
【0034】 本発明者らは、基本的なHIV−1の転写要素の転写制御下に、酵素PKRを
配置し、この構成を、モロニーネズミ(Moloney murine)白血病ウイルス(M−
MuLV)レトロウイルス媒介シャトルシステムを利用して、HIV−1受容細
胞に導入した。HIV−1 LTR−PKR cDNA構成で形質導入したSu
pT1リンパ芽球細胞系列(lymphoblastoid cell line)は、HIV−1 II
IBにて攻撃誘発した際に、シンシチウム(シンシチア)形成の顕著な減少を示
した。対照細胞系列とは対象的に、形質導入された細胞系列中のPKRの蛋白質
及び酵素レベルは、レトロウイルス攻撃誘発の後に上昇したままであった。これ
らの結果は、インターフェロンシグナル経路を介した内因性PKRレベルを、T
ARのHIV−1誘導性Tatトランス作用から生成されたPKR蛋白質で補足
することを含む、抗HIV−1治療アプローチを示唆する。このアプローチの下
、PKRの細胞内濃度は感染した細胞内で増加し、これにより、PKR酵素阻害
のために必要とされるHIV−1 TAR RNAの濃度を上昇させる。
【0035】 A)定義 本明細書にて一貫して用いられる用語の以下の定義は、本発明の範囲及び実施
の理解の助けとなることが意図される。
【0036】 「細胞内免疫処置」とは、感染又はウイルス複製に干渉する生産物を発現する
ために感受性(感染し易い)細胞を遺伝学的に修飾する、ウイルス感染の処置へ
の遺伝子治療的アプローチである。
【0037】 「調節要素」とは、遺伝子発現を調節することのできる任意の核酸配列である
【0038】 「機能的に(operatively)結合した調節要素」とは、適当な分子(例えば、 アクチベータ蛋白質及びポリメラーゼなど)が細胞又は無細胞系内に存在すると
きに、調節要素がポリペプチドの発現を可能とするような方法にて、ポリペプチ
ドコード領域が調節要素に接続されていることを意味する。
【0039】 「遺伝子発現」とは、核酸によってエンコードされた遺伝子情報を具現化し、
機能性RNA又は蛋白質を生成することを意味する。
【0040】 「ホモロジー」とは、共通の進化的起源を反映した配列の類似性を意味する。
そのアミノ酸の実質的に多数が(1)同一であるか、又は(2)保存的アミノ酸
置換によって特徴付けられるかのいずれかの場合、蛋白質がホモロジー又は類似
性をを有すると言う。
【0041】 「保存的アミノ酸置換」とは、関連する側鎖Rを有するアミノ酸を伴った置換
である。アミノ酸は、一般に、側鎖Rに基づいて7つのグループに分類される:
(1)脂肪族側鎖、(2)水酸(OH)基を含む側鎖、(3)硫黄原子を含む側
鎖、(4)酸性又はアミド基を含む側鎖、(5)塩基性基を含む側鎖、(6)芳
香環を含む側鎖、及び(7)側鎖がアミノ基に融合されたプロリン、イミノ酸。
【0042】 「実質的アミノ酸配列ホモロジー」とは、約30%より大きい、好ましくは6
0%より大きい、更に好ましくは80%より大きい、そして最も好ましくは90
%より大きいアミノ酸配列のホモロジーを意味する。
【0043】 蛋白質の「生物学的に活性な断片(フラグメント)」とは、その蛋白質の少な
くとも1つの生物学的活性を保持している、蛋白質から誘導された断片を意味す
る。
【0044】 蛋白質の「生物学的に活性な誘導体」とは、その蛋白質から誘導され、その蛋
白質との実質的アミノ酸配列ホモロジーを有し、又その蛋白質の少なくとも1つ
の生物学的性質を保持している、任意の類似体、変異体(variant)、誘導体、 又は突然変異体(mutant)である。
【0045】 「核酸」とは、共有結合したヌクレオチドと呼ばれるサブユニットを含む重合
体化合物である。核酸は、ポリリボ核酸(RNA)及びポリデオキシリボ核酸(
DNA)の、一本鎖及び二本鎖の両方を含む。DNAはcDNA、ゲノムDNA
、合成DNA、及び半合成DNAを含む。
【0046】 「組替え核酸」とは、実験的操作によって、天然(ネイティブ)の前後関係中
では隣接しない配列が互いに隣り合わせて配置された核酸分子である。
【0047】 「ベクター」とは、核酸を宿主細胞に転移するための任意の手段である。ベク
ターという用語は、核酸をin vitro、ex vivo(エクスビボ:体
外で)、又はin vivoにて原核性細胞中に導入するための、ウイルス性及
び非ウイルス性の手段の両方を含む。非ウイルス性ベクターは、限定されるもの
ではないが、プラスミド、リポソーム、帯電された脂質(例えば、サイトフェク
チン(cytofectin)など)、DNA−蛋白質複合体、及びバイオポリマー(生体
高分子)を含む。ウイルス性ベクターは、限定されるものではないが、レトロウ
イルス、アデノ随伴ウイルス、ポックスウイルス、バクロウイルス、ワクシニア
ウイルス、単純ヘルペスウイルス、エプスタイン−バールウイルス、アデノウイ
ルス及び2種以上のウイルス性ベクター型のハイブリッドを含む。本発明に従う
抗ウイルス性構成に加えて、ベクターは、核酸の転移結果(どの組織への転移か
、発現継続時間など)の選択、測定及び監視(モニター)に有用な1つ以上の調
節領域及び/又は選択的マーカーを含むことができる。
【0048】 「細胞」という用語は、哺乳動物細胞のような高等真核性細胞、酵母細胞のよ
うな下等真核生細胞、原核性細胞、及び古細菌細胞を含む。
【0049】 「医薬上許容しうるキャリア」は、投与方法に関し医薬上許容でき、滅菌状態
であり、又適当な分散若しくは湿潤剤及び懸濁剤を用いて処方された水性若しく
は油性の懸濁物である、希釈剤及び賦形剤を含む。特定の、医薬上許容しうるキ
ャリア及びキャリアに対する活性化合物の比は、溶解性及び組成物の化学特性、
特定の投与モード、及び標準の医薬慣例によって決定される。
【0050】 B)略語 本明細書では以下の略語を用いる。
【0051】 2−5A 2′,5′−オリゴアデニレート 2−5OAS 2′,5′−オリゴアデニレートシンテターゼ AIDS 後天性免疫不全症候群 AZT 3′−アジド−3′デオキシチミジン DMEM ダルベッコ修飾イーグルの培地 (Dulbecco's modified Eagle's medium) D10G 2mMのL−グルタミン、10%の子牛(calf)血清、 及び1%のペニシリン(10,000ユニット/ml)/ ストレプトマイシン(10mg/ml)抗生物質混合物を 補足した89%のDMEMで構成される培地。
【0052】 dsRNA 二本鎖RNA eIF−2a 真核性開始因子2の一つのサブユニット FACS 蛍光活性化細胞選別(fluorescence activated cell sort
ing) GEMSA ゲル電気泳動移動度変異検定 HIV ヒト免疫不全ウイルス HIV−1 ヒト免疫不全ウイルス、1型 HIV−2 ヒト免疫不全ウイルス、2型 i.p. 腹腔内(腹膜組織内)注入 LTR 長末端反復 m.o.i 感染多重度 M−MuLV モロニーネズミ(Moloney murine)白血病ウイルス PBMC 末梢血単球細胞 p.i. 感染後 PKR dsRNA依存性、IFN誘導性プロテインキナーゼ (蛋白質リン酸化酵素) SCID T及びB細胞免疫性の両方の欠損にて特徴付けられる 重症複合免疫不全(severe combined immunodeficiency) SDS ドデシル硫酸ナトリウム SDS−PAGE SDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動 SIV シミアン(simian)免疫不全ウイルス TPA 12−O−テトラデカノイルホルボール13−アセテート VSV 水疱性口内炎ウイルス。
【0053】 C)蛋白質 本発明に従う構成及び方法は、PKR又は2−5OASをエンコードする核酸
を使用する。天然のヒトPKR及び2−5OAS遺伝子は、クローン化され又配
列が決定されている(モーリー(Mory)ら、J. Interferon Research 9:29 5−304(1980);ワテレット(Wathelet)ら、FEBS Letters 196: 113−20(1986);メウアーズ(Meurs)ら、Cell 62:379−90
(1990))。
【0054】 与えられた特性の異なる変異体が自然の中には存在しうる。これらの変異体は
、蛋白質をコードする構造遺伝子のヌクレオチド配列の違いにて特徴付けられる
対立遺伝子のバリエーションであるか、或いは異なるスプライシング又は翻訳後
修飾を含むこともある。当業者は、単一又は多数のアミノ酸置換、欠失、付加又
は再配置を有する蛋白質の誘導体を作製することができる。これらの誘導体は、
とりわけ、(a)1つ以上のアミノ酸残基が保存的又は非保存的アミノ酸で置換
される誘導体、(b)1つ以上のアミノ酸がその蛋白質に付加される誘導体、(
c)1つ以上のアミノ酸が置換基を含む誘導体、及び(d)蛋白質が他のペプチ
ドと融合された誘導体を含む。これらの誘導体を得る技術は、遺伝学的(抑圧(
サプレッション)、欠失、突然変異、その他)、化学的、及び酵素的技術を含み
、これは当業者には公知である。
【0055】 PKR及び2−5OASの、生物学的に活性な断片及び生物学的に活性な誘導
体が、本発明の範囲内に含まれることを意図する。
【0056】 D)核酸 組替えDNAテクノロジーの技術は、当業者には公知である。組替え分子のク
ローニング及び発現の一般的な方法は、マニアティス(Maniatis)(Molecular Cloning (分子クローニング)、コールドスプリングハーバー研究所(Cold Spri
ng Harbor Laboratories)、1982)、及びアウスベル(Ausubel)(Current Protocols in Molecular Biology (最新分子生物学手順)、ウィリー アンド サンズ(Wiley and sons)、1987)によって記載される。これらは参照に
より本明細書に援用する。
【0057】 E)調節要素 本発明に従う方法及び構成において、PKRコード領域又は2−5OASコー
ド領域は、機能的に調節要素に結合され、PKR又は2−5OASの発現は、H
IVトランス作用因子の存在下で活性化される。
【0058】 最も好ましい実施態様において、調節要素は、HIV LTRの全て又は部分
を含み、又HIVトランス作用因子はHIV Tat蛋白質である。完全な長さ
のHIV LTR、並びにTat蛋白質によるトランス作用に対して応答する能
力を保持したその任意の断片は、全て本発明に包含されることが意図される。
【0059】 又、他の調節要素を本発明の方法及び構成において用いることができる。その
一例として、Rev/RRE系が挙げられる。
【0060】 HIV Rev蛋白質は、負の(ネガティブ)シス作用抑制配列(crs)、
及び正しく配向されたRev応答性要素(RRE)を含む異種遺伝子の発現をト
ランス作用(トランス−アクチベート)することができる(ローゼン(Rosen) ら、Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85:2071−75(1988))。
【0061】 当技術分野は、キメラ構造のHIV調節性発現を促進させることのできる、他
の調節要素及びトランス作用因子を発見するであろう。又、当業者は、他の公知
の調節要素を加えて、加熱、冷却又は化学的化合物のような環境シグナルに応答
する調節配列のような誘導可能遺伝子の発現を媒介することもできる。
【0062】 F)ベクター及び遺伝子転移方法 本発明の好ましい実施態様において、蛋白質コード領域及び調節要素が、ベク
ターを用いて細胞内に導入される。最も好ましい実施態様において、蛋白質コー
ド領域及び調節要素は細胞のゲノム内に安定に組込まれる。
【0063】 非ウイルス性ベクターは、リン酸カルシウム共沈、リポフェクション(lipofe
ction)(合成アニオン性及びカチオン性リポソーム)、レセプター媒介性遺伝 子送達、裸のDNA注入、エレクトロポレーション(電気窄孔法)、及びバイオ
バリスティック(生物弾道)若しくは粒子加速を含む、当技術分野にて公知であ
る任意の方法を用いて細胞内に転移させることができる。ウイルス性ベクターは
、感染及びトランスフェクションを含む、当技術分野にて公知である任意の方法
を用いて細胞内に転移させることができる。
【0064】 最も好ましい実施態様では、レトロウイルス性ベクターを用いて、蛋白質コー
ド領域及び調節要素を、HIV感染感受性細胞内に導入する。
【0065】 レトロウイルスは、一般的に分裂細胞(dviding cell)に感染するウイルスを
組込む。レトロウイルスゲノムは、2つのLTR、エンキャプシデーション(キ
ャプシドに包む)配列及び3つのコード領域(gag、pol及びenv)を含
んでいる。組替えレトロウイルス性ベクターの構成は当業者には公知である。
【0066】 組替えレトロウイルス性ベクターにおいて、一般的にgag、pol及びen
v遺伝子の全て又は一部が欠失され、又目的の異種核酸配列にて置き換えられる
。これらのベクターは、例えばM−MuLV、MSV(ネズミモロニー肉腫ウイ
ルス)、HaSV(ハーベー肉腫ウイルス)、SNV(脾臓壊死ウイルス)、R
SV(ラウス肉腫ウイルス)及びフレンドウイルスなどの異なる型のレトロウイ
ルスから構成することができる。
【0067】 一般に、本発明に従った配列を含む組替えレトロウイルスを構成するために、
LTR、エンキャプシデーション配列、及びコード配列を含むプラスミドが構成
される。この構成は、パッケージング細胞系列をトランスフェクトするために用
いられる。ここで、細胞系列は、プラスミド中では不足しているレトロウイルス
の機能を、トランスにて供給することができる。従って、一般には、パッケージ
ング細胞系列はgag、pol及びenv遺伝子を発現することができる。この
ようなパッケージング細胞系列は、従来技術に記載されている。特に、細胞系列
PA317(米国特許第4,861,719号)、PsiCRIP細胞系列(国
際出願公開公報第WO90/02806号)、及びGP+envAm−12細胞
系列(WO89/07150)が挙げられる。組替えレトロウイルス性ベクター
は、当業者には公知の標準的な技術によって精製することができる。
【0068】 HIV−1、HIV−2及びSIVのようなレンチウイルスから誘導されるレ
トロウイルス性のベクターは、非分裂細胞(nondividing cell)への送達のため
に用いることができる。これらのウイルスは、例えばM−MuLV又は水疱性口
内炎ウイルス(VSV)などの他のウイルスの表面糖蛋白質で偽型(pseudotype
d)されうる。VSV糖蛋白質で偽型された高力価(タイター)HIV−1の生 成が、バーツ(Bartz)及びヴォディッカ(Vodicka)(Methods 12(4):3
37−42(1997年8月))によって開示されており、又多重弱毒化(mult
iply attenuated)レンチウイルス性ベクターが、ザフェリー(Zufferey)ら(N ature Biotechnology 15:871−75(1997年9月))によって開示さ
れた。このようなレンチウイルス性ベクターは非分裂細胞に感染することができ
、宿主の幅が広く、又超遠心分離によって高力価に濃縮することができる。
【0069】 又、キメラアデノウイルス性/レトロウイルス性ベクター系を、有効な遺伝子
送達及び長末端遺伝子発現を達成するために用いることもできる。in viv
oにて一過性のレトロウイルス生産(プロデューサー)細胞を生成するためにア
デノウイルス性ベクターが用いられ、これにより子孫レトロウイルス粒子が隣接
する細胞に感染するキメラウイルス系が、フェング(Feng)ら(Nature Biotech nology 15:866−70(1997年9月))によって開示された。
【0070】 M−MuLVも又、シュナイエレ(Schnierle)ら(Proc. Natl. Acad. Sci. USA 94:8640−45)(1997年8月))に開示されるように、HIV
エンベロープ糖蛋白質で偽型され、CD−4発現細胞に対する特異性を備えたレ
トロウイルス性ベクターを発生することができる。
【0071】 G)細胞 本発明に従った組替え構成物は、HIV感染感受性造血性前駆及び幹細胞内、
或いは分化細胞内に転移させることができる。
【0072】 幹細胞は、自己複製する能力、並びに、更に分化して特定のリニージ(系統)
に広がるリニージ限定前駆を発生する能力を有する特殊な分類の細胞である。幹
細胞は、分化全能性(生殖系列幹細胞)、分化多能性(例えば、CD34+造血
性幹細胞)、又は分化単能性(例えば、リンパ球前駆細胞)であろう。
【0073】 好ましい実施態様において、構成物はヒト造血性前駆及び幹細胞に導入される
。骨髄、末梢血、及び臍帯血から分離できるこれらの原始細胞は、全ての造血性
リニージにおいて子孫を発生することができる。分化多能性幹細胞を標的とする
ことによって、PKR又は2−5OASのようなHIV−1調節性抗ウイルス性
酵素の導入は、HIVのマクロファージ指向性(トロピック)株及びT細胞指向
性株に感受性の分化細胞のための保護を提供するために、たった一回だけ行う必
要がある(ラナ(Rana)ら、J. of Virol. 71:3219−3227(199 7)。
【0074】 原始ヒト造血性前駆及び幹細胞は、とりわけCD34細胞表面糖蛋白質の発現
によって特徴付けられる。免疫吸着、免疫磁気分離(イムノマグネティック分離
)及び蛍光活性化細胞選別(FACS)を含む、抗CD34抗体を用いたCD3
+細胞の富化方法が、当技術分野にて公知である。特定のCD34サブタイプ を発現する細胞及び/又は他のリニージ特異性マーカーを発現する細胞を、同様
の技術を用いて選択しうる。非リニージマーカーを発現する細胞は、イムノマグ
ネティック減耗、免疫吸着、又はFACSによって除去しうる。又、一般には陽
性(ポジティブ)及び陰性(ネガティブ)抗体選択との組み合わせにおいて、分
画遠心法も使用して、所望の細胞個体数へと富化することができる。本発明に従
った構成物での前駆性及び幹細胞のトランスフェクションは、CD4+及びマク ロファージ子孫を含む造血系のより発達した構成要素へと分化することのできる
、免疫担当(イムノコンピテント)HIV耐性細胞の蓄積を生成することができ
る。例3に記載されるように、高力価(タイター)プロデューサーを選択するこ
と、又十分な耐性細胞の蓄積を生成するために大部分の標的細胞を形質導入する
ことが重要である。
【0075】 造血性幹細胞の単離、同定、分離及び培養のための方法は、米国特許第5,6
35,387号及び米国特許第5,643,741号に開示されている。これら
は参照により本明細書に援用する。造血性幹細胞は、種々のサイトカイン類の存
在下又は非存在下、又レトロウイルスの形質導入の前又は後のいずれかに、in
vitroにて増やすことができる。造血性幹細胞のレトロウイルス形質導入
のための方法及び組成物は、国際出願公開公報第WO96/33281に開示さ
れている。これは参照により本明細書に援用する。
【0076】 他の好ましい実施態様において、構成物は、すでにHIVによる感染に感受性
である、より発達したヒト造血性細胞に導入される。これら分化した細胞は生命
期間が限られているので、HIV−1調節性抗ウイルス性構成物の標的細胞への
導入を2回以上(多数回を含む)繰り返す必要があるだろう。幾つかの実施態様
において、抗ウイルス性構成物は、幹細胞及び分化した細胞の両方に導入される
【0077】 HIV−1は、CD4及びケモキンコレセプター(chemokine coreceptor)を
介してT細胞に感染する。CD−4発現リンパ球は、HIVの第1の標的であり
、又ウイルス複製の主要な源の1つを代表する。CD4+細胞は、免疫吸着、イ ムノマグネティック分離、及びFACSを含む方法において、抗CD4抗体(陽
性(ポジティブ)選択に関し)及び他の抗体(陰性(ネガティブ)選択に関し)
を用いて、末梢血単球細胞を含む源から選択することができる。本発明に従う構
成物でのCD4+のトランスフェクションは、HIVに感染した患者の末梢血及 び/又はリンパ節中のウイルス負荷を減らすことができる。
【0078】 H)処置方法 患者の選択:本発明に従った方法及び構成はHIV感染細胞の死滅を媒介し、
従って子孫ウイルスの放出及び患者内での感染の広がりを防ぐ。
【0079】 本発明に従う方法及び構成は、すでにHIVに感染した個体を処置するために
用いることができる。このアプローチは、感染に対して感受性ではない細胞(そ
うでなければ感受性である)の蓄積を生成し、又AIDSに関連する症状を防ぐ
か、或いは改善することができる。本発明に従う方法及び構成物は、特に、1つ
以上のHIVプロテアーゼ及び/又は逆転写酵素の阻害剤に耐性である、HIV
−1感染個体の処置のために有用である。
【0080】 本発明に従う方法及び構成物は、性行為、静脈内(静脈注射の)薬剤の使用、
医療環境、職業、又は他の顕著な危険性のために、HIV感染及びAIDSの危
険性の高い、未感染個体の処置のために用いることができる。このアプローチは
HIV感染を防ぐため、並びに有害な後遺症を防ぐために用いることができる。
【0081】 本発明に従う組替え構成は、臨床的応用のために、ex vivo又はinv
ivoによるアプローチのいずれかを用いてヒト細胞に転移することができる。
【0082】 ex vivoのアプローチでは、細胞は患者から取り除かれ、富化され、培
養され、又組替え構成物で感染又はトランスフェクトされ、その後患者内に再び
導入して戻される。ex vivoでの遺伝子治療の方法は、ブラエセ(Blaese
)ら(Science 270:475−80(1995))、コーン(Kohn)ら(Natu re Medicine 1(10):1017−23(1995年10月))、フェラーリ
(Ferrari)ら(Blood 80:1120−24(1992))によって開示され ている。これら全てを参照により本発明に援用する。
【0083】 ex vivo投与のために、細胞は、一般的には約0.1〜約100、好ま
しくは約0.1〜約10、又最も好ましくは約0.1〜約1.0(感染性組替え
レトロウイルス粒子/細胞)の感染多重度(m.o.i)において形質導入され
る。幾つかの手順では、1標的細胞に対して2〜5のコロニー形成単位(CFU
)が用いられる。遺伝子修飾された細胞は、静脈内注入及び骨髄への直接注入を
含む非経口的方法によって、患者に再導入することができる。遺伝子修飾された
細胞は、塩溶液又は他の医薬上許容しうるキャリア中にて患者に再導入される。
再導入される細胞の数は細胞個体群の純度に左右されるが、一般的な用量は、患
者の体重1キログラムに対して約105〜約108細胞である。例えば、CD34
+細胞がex vivo形質導入前に選択される場合、約106〜約108細胞が 一般的に患者内に再導入される。より富化された細胞個体群に関しては、それに
対応してより少ない細胞が患者に再導入される必要がある。異なるクローン間に
観察される様々な抗ウイルスポテンシャルのために、Tat蛋白質の存在下にお
けるPKRの適当な発現及び活性化を確認するためのプレスクリーニング工程を
、遺伝子治療法に組み込むこができる。
【0084】 in vivoのアプローチでは、組替えベクターは直接患者に注入される。
ベクターは、選択的に標的細胞(例えば、CD34+幹細胞又はCD4+リンパ球
)に組み込まれるように構成される。例えば、切断されたHIVエンベロープ糖
蛋白質でのM−MuLVウイルスの偽型化は、CD4+細胞に特異的に感染する
レトロウイルス性ベクターを生成する(シュナイエレ(Schnierle)ら、Proc. Na tl. Acad. Sci. USA 94:8640−45(1997年8月))。in vi vo投与のために、約105〜約109ベクターが、静脈内注入又は骨髄内への直
接注入のような非経口的方法によって注入される。
【0085】 本発明の方法及び構成物は、AZT、ddI、ddC、プロテアーゼ阻害剤及
びその組合わせなど、他の抗ウイルス薬剤と組み合わせて用いることができる。
細胞内免疫処置のアプローチは、抗ウイルス薬剤を顕著に減少させ、HIV−I
を、無傷(intact)免疫系を維持している間の真正潜伏状態に維持し、又副作用
を減少させることができる。
【0086】 HIV感染及びAIDSを研究するため、又、ヒト対象における使用の前に処
置手順を最適化するために、動物モデルとしてヒト細胞で再構成されたSCID
マウスを用いる。SCIDマウスは、レトロウイルス性ベクターを用いて、本発
明に従ったHIV調節性構成物でトランスフェクトされた末梢血単球細胞又は骨
髄細胞で再構成される。その後この動物をHIVに暴露し、その感染に対する感
受性(感染し易さ)を監視した。
【0087】 以下の例は本発明を説明するものである。これらの例は実証の目的のためだけ
のものであって、本発明の範囲を限定するものではない。
【0088】 例1 材料及び方法 A)オリゴヌクレオチド 以下のオリゴヌクレオチドを、ここに記載される実験のために用いた。
【0089】 (1)配列番号1(SEQ ID NO:1):pMEA001中のヌクレオチド685 〜701に相補的な、HIV−1 LTRプライマー[5′−d(CTGGCT
AGCTAGGGAAC)−3′]; (2)配列番号2(SEQ ID NO:2):ポリA(1)65−マー[5′−d(C GATAGATCTAATAAAAGACCGCGGGCCCTTAAGGCC
TTGTGTGTTGGTTTTTTGTGTGCTCGAG)−3′]; (3)配列番号3(SEQ ID NO:3):相補的ポリA(2)63−マー[5′d (CTCGAGCACACAAAAAACCAACACACAAGGCCTTA
AGGGCCCGCGGTCTTTTATTAGATCTAT)−3′];及び (3)配列番号4(SEQ ID NO:4):NF−κB結合部位に対応するセンスプ ローブオリゴヌクレオチド5′−ACAAGGGACTTTCCGCTGGGG
ACTTTCCAGGGA−3′ B)細胞培養及びウイルス調製 NIH/3T3細胞を、ATCC(American Type Culture Collection(メリ
ーランド州 ロックビレ)から入手した。HIV−1 IIIBに慢性的に感染
したMolt4細胞(Molt 4 IIIB)及びSupT1細胞をNIH
AIDSリサーチ アンド リージェント プログラム(NIH AIDS Research Re
ference and Reagent Program)から入手し、37℃、5%CO2にて、100ユ
ニット/mlのペニシリン−ストレプトマイシン(R10)(バイオフルーズ
インコーポレイテッド(Biofluids, Inc.))を補足した10%の熱失活ドナー 子牛(calf)血清を含む、RPMI1640(ジブコ(GIBCO))中で成長させ た。アンホトロピックレトロウイルス(両指向性レトロウイルス)パッケージン
グ細胞系列GP+envAml2はアーサー・バンク博士(Dr. Arthur Bank) から提供された(コロンビア大学(Columbia University、ニューヨーク)。
【0090】 NIH/3T3細胞及びGP+envAml2細胞系列は、2mMのグルタミ
ン及び100ユニット/mlのペニシリン−ストレプトマイシン(D10G)で
補足した10%の熱失活子牛血清を含む、ダルベッコ修飾イーグルの培地(DM
EM)中に維持した。Molt4 IIIB細胞からの培養の上清を、感染性ウ
イルスの源として用いる。上清は遠心分離(500×g、5分、4℃)によって
澄ませ、10mlずつのアリコートを−70℃にて使用するまで保存した。HI
V−1 IIIBの力価(タイター)は、SupT1細胞の感染、連続希釈、及
び4回のシンシチウム形成の記録(スコアリング)によって計算した。
【0091】 例2 PKR cDNAを含むプラスミドの構成 図1Aに示されるように、HIV−1 LTR−PKR cDNA−ポリ(A
)カセットを、前進(pMEA105)及び逆進(pMEA106)方向にて、
pN2レトロウイルス性ベクター中にクローン化した。このレトロウイルス性ベ
クターは、複製不全(replication-incompetent)MMuLV粒子を用いたHI V−1 LTR−PKR cDNA−ポリ(A)カセットの標的細胞への安定な
組み込みを達成するために用いることができるので、このレトロウイルス性ベク
ターが選ばれた。レトロウイルス媒介細胞内免疫処置のアプローチは、(i)有
効で、良く特徴付けられた送達系(デリバリーシステム)、(ii)PKR c
DNA構成物がHIV−1感染によってのみ高レベルにて転写及び活性化される
という特異性、(iii)しっかりと調節され、未感染細胞中では、そのアロス
テリック作用に関するdsRNAへの依存性のために潜伏(沈黙)している系を
提供するように設計されている。
【0092】 A)pMEA001の構成 pMEA001を構成するために、野生型PKR cDNAを含むp68−p
cDNAI/NEOプラスミド(グレン・バーバー博士(Dr. Glen Barber)( ワシントン大学(University of Washington)、シアトル))から提供された。
)を、標準的な細菌培養手順によって増幅させ、又HindIII、PstI、
及びHhaIで消化し、36断片を得た(メウアーズ(Meurs)ら、Cell 62:
379−390(1990))。wtPKR cDNAを含む1826ヌクレオ
チドのHindIII/PstI断片を、DEAE−セルロースを用いて精製し
た。pHIVα2IFNプラスミド(ダニエル・ピー・ベドナリク博士(Dr. Dan
iel P. Bednarik)、(ヒューマン ゲノム サイエンス(Human Genome Scienc
e)、ロックビレ、メリーランド州)から提供された。)をXhoI及びHin dIIIで消化し、U3及びR領域を含む727bp断片と、HIV−1 LT
R中に位置するウイルスDNAの更なる195ヌクレオチドを放出した(ベドナ
リク(Bednarik)ら、Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86:4958−4962 (1989);ローゼン(Rosen)ら、Cell 41:813−823(1985)
;ソドロスキ(Sodroski)ら、Science 225:381−385(1984))
【0093】 バックボーン(基幹)プラスミドとして供するために、pSP72ベクター(
プロメガ(Promega)を、XhoI及びPstIにて、その多重クローニング領 域内で消化し、より大きい2434bpヌクレオチド断片を分離し、三重ライゲ
ーションを行って、wt PKR cDNAの発現を制御するHIV−1 LT
Rを含むプラスミドを作製した。制限地図化(マッピング)及びDNA配列を利
用して、所望のプラスミド構成を担持する微生物コロニーを同定した。
【0094】 B)pMEA101の構成 pMEA001プラスミドを、cDNAの挿入に続く下流のポリアデニル化シ
グナルなしに作製した。ポリアデニル化シグナルは、3′MMuLV LTRに
よって前進方向にクローン化された配列に与えられるであろうが、有効な逆進方
向に関し、合成65−マーオリゴヌクレオチド、ポリA(1)の前の転写後プロ
セッシングが合成され、上流のAATAAAポリアデニル化シグナル、23ヌク
レオチドスペーサー領域、ウサギβ−グロブリンmRNAからの下流のポリアデ
ニル化(GT)n(T)n配列、及び3′末端における付加的XhoI部位を封じ
込めた(チェン(Chen)ら、Nucleic Acids Res. 12:1767−1768( 1984);ギル(Gil)ら、Cell 49:399−406(1987);レビッ
ト(Levitt)ら、Genes & Dev. 3:1019−1025(1989);マック デビット(McDevitt)ら、EMBO J. 5:2907−2913(1986))。そ
の相補的合成オリゴヌクレオチド[ポリA(2)]とアニーリングされたとき、
5′Clalオーバーハング及び3′平滑末端は、pMEA001をClal/
Hpalダイジェスト内へ挿入してpMEA101を作製する機会を与える。
【0095】 C)pMEA105及びpMEA106の構成 XhoI−HIV−I LTR−PKR cDNA−ポリ(A)−XhoI断
片は、2方向にてpN2ベクターに直接サブクローン化した。宿主は、メチル化
パターンを用いて、プロウイルス挿入からの転写開始を不活性化できることが報
告されている。クローン化された構成物中のM−MuLV5′LTRから前進方
向にて開始するリードスルー(readthroug)転写による抗増殖性遺伝子の不適当
な発現は、このタイプ宿主抑制を促進するであろう(ベドナリク(Bednarik)ら
Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86:4958−4962(1989))。D H5α細胞のライゲーション及び形質転換、及び50μg/mlのアンピシリン
及び10μg/mlのテトラサイクリンを用いた選択に続いて、pMEA105
及びpMEA106プラスミドを分離し、制限地図(図1A)によって分析した
。プラスミドの同一性の最終確認のために、ポリ(A)部位の領域を配列決定し
た。
【0096】 例3 レトロウイルスプロデューサー細胞系列の生産 組替えウイルスを生産するために、例2にて構成されたプラスミド(HIV
LTRの制御の下でPKRをエンコードする)をレトロウイルスパッケージング
細胞系列内に転移した。
【0097】 A)GP+envAml2細胞のトランスフェクション GP+envAml2細胞系列は、アンホトロピックレトロウイルス(両指向
性レトロウイルス)の生産のためのパッケージング細胞系列である。この細胞系
列は、gag及びpolヘルパー機能を1つのプラスミドに導入し、又envヘ
ルパー機能を別個のプラスミドに導入することによって構成される。クローン化
されたヘルパー機能は、パッケージングシグナル又は3′−LTR配列を含まな
い。ヘルパー機能の構造は、コンピテントウイルス(RCR、遺伝子治療分野に
おける主要な関心事)を複製することを保証する。この系を用いる場合、コンピ
テントウイルスの複製を発生するためには、3つの独立した組替え事象が必要と
されよう。
【0098】 標準的なリン酸カルシウム共沈技術(10μgのプラスミド/2×105GP +envAml2細胞)による、37℃、5%CO2における、12時間のプラ スミドのトランスフェクションに続いて、トランスフェクション培地を吸引し、
5mlの新鮮なD10Gで置換した。12時間後、D10Gを吸引し、細胞を2
mlのPBSで濯ぎ、再び吸引した。トリプシン溶液(500pi、0.25%
)を各ウェルに添加し、その後37℃、5%CO2にて5分間インキュベーショ ンした。細胞を5mlのD10Gに再懸濁し、1mg/mlのG418を含むD
10G中で10-3まで希釈した。14日後、トリパンブルー排除(Trypan blue
exclusion)によって測定して、模擬(mock)トランスフェクションされた対照 の生育力が完全に失われたのと同時に、個々のG418耐性コロニー群を、クロ
ーニングウェル中でミニ−トリプシン処理によって単離した。単離されたコロニ
ー群を、滴定(タイタリング)及び更なる特徴付けのために増やした。
【0099】 B)NIH/3T3細胞による組換えレトロウイルス力価(タイター)の決定 NIH3T3細胞(1×105)を個々の60mm2プレートに接種し、37℃
、5%CO2において一晩プレート表面に付着させた。感染は、多重希釈にて2 回行われた。ウイルス上清を、100mm組織培養プレート中にで増やされた殆
ど集密的なG418耐性アンホトロピックレトロウイルスプロデューサー細胞か
ら集め、−70℃にて凍結した。このウイルス上清を、穏やかに振動しながら3
7℃にてインキュベーションして溶かし、氷上に置き、そして10μg/mlの
ポリブレンを含むD10G中で1×10-6まで希釈した。NIH/3T3細胞プ
レートからの消費された培地は吸引し、500μlの適当なウイルス上清希釈物
で置換した。プレートを37℃、5%CO2にて2時間、20分に1回穏やかに 揺らしながらインキュベーションした。希釈されたウイルスを含む培地を吸引し
、5mlのD10Gを添加した。16時間のインキュベーションの後、この培地
を1mg/mlのG418を含む5mlのD10Gで置換した。生存(バイアブ
ル)コロニーを10〜14日後に記録し、ウイルスの力価(タイター)を計算し
た。
【0100】 pN2、pMEA105、及びpMEA106プラスミドの、GP+envA
ml2細胞中へのリン酸カルシウム媒介トランスフェクションは、NIH/3T
3細胞の形質導入によって決定して、101〜102cfu/mlの力価(タイタ
ー)を与えるG418選択クローンをプールした。
【0101】 プラスミドトランスフェクションに続く個々のクローンの単離は、レトロウイ
ルス性プロデューサー細胞系列の力価(タイター)を増加した。N2−20、1
05−10、及び106−4系列は、それぞれ1.7±0.4×105、1.1 ±0.1×104、及び1.2±0.4×105で滴定された。
【0102】 例4 レトロウイルス媒介SupT1細胞形質導入 SupT1リンパ芽球細胞を、例3のプロデューサー細胞系列との共生培養(
cocultivation)によって形質導入した。
【0103】 A)レトロウイルス媒介形質導入 プロデューサー細胞系列N2−20、105−10、及び106−4(2.0
×105)を100mm2細胞培養プレート内の総容量10mlのD10G中に接
種した。12時間後培地を吸引し、10mlPBS、及び1×106のSupT 1細胞及び4μg/mlのポリブレンを含む5mlのD10Gで細胞を洗浄し、
プロデューサー細胞に添加した。24時間間隔で、4μg/mlのポリブレンを
含む5mlのD10Gを更に加えた。形質導入の開始から96時間後、穏やかな
振動及び再懸濁細胞の除去によって共生培養を終了した。プロデューサー細胞を
PBSで2回濯ぎ、培地/PBS懸濁液をプールした。細胞を遠心分離し(35
0×g、4℃、5分)、10mlのPBSで洗浄し、500μg/mlのG41
8を含む3mlのR10中に再懸濁した。100μlずつのアリコートを、2重
に96ウェル組織培養プレート中に接種した。細胞を500μg/mlのG41
8を含むR10中にて、1:2187まで連続希釈した。形質導入された細胞系
列の抗体選択は、一般に14日間を要し、GP+envAml2細胞系列(ネガ
ティブ対照)と共生培養されたSupTI細胞の全てが非生存(non-viable)と
なったとき完了した。
【0104】 B)ゲノムDNAのサザンブロット分析 トリプシン化の後、約5×107の、G418選択され、形質導入された細胞 及び対照細胞を遠心分離し(350×g、4℃、15分)、ゲノムDNAを標準
的な手順に従って分離した。全てのプロウイルス挿入に共通の新生特異性(neo
specific)プローブを作製するために、pN2ベクターをPstIで消化し、9
23bp断片を分離し、変性及びクレノウ(Klenow)断片、未標識ヌクレオチド
類(それぞれ30μMのdCTP、dGTP及びdATP)、[α−32P]−d
TTP(50μCi、3000Ci/mmol)、及び50mMのTris−H
Cl(pH8.0)、5mMのMgCl2、2mMのDTT、200mMのHE PES(pH6.6)及び5A260U/mlランダムヘキサデオキシリボヌク
レオチド類を含む反応緩衝液の存在下でのインキュベーションによって放射性標
識した。1.2×109dpm/μgの比活性を備えたプローブが回収された。 ハイブリダイゼーション溶液のために、2×106dpm/mlハイブリダイゼ ーション緩衝液を利用した。画クローンからの10μgのゲノムDNAを、Xb
aIで消化した。GP+envAml2細胞からのゲノムDNAを含む陽性(ポ
ジティブ)対照を、10.1又は0.1mgのpMEA106プラスミドDNA
と共に増やした。消化されたゲノムDNAを0.8%亜芽ロースゲルを通して2
0ボルトにて一晩電気泳動し、変性及び中和した後、ナイロン膜に80lbs/
inch2の圧力にて1時間真空転写した。DNAは、UVストラータリンカー (UV Stratakinker)でナイロン膜に架橋させた。3時間のプレハイブレダイゼ ーションの後、2×107dpmのネオプローブをブロットと共に、68℃にて 一晩インキュベーションした。この膜を種々の濃度のSSC及びSDSで洗浄し
、乾燥させ、そしてFuji BAS2000ホスホリメージャー(リン光撮影
装置:phosphorimager)で分析した。
【0105】 組込まれた、ネオプローブに相補的な領域を有するN2−20、105−10
及び106−4配列を、図1Bに示す。サザンブロット分析は、GP+envA
ml2細胞のゲノムDNA中にリン酸カルシウムトランスフェクションされたプ
ラスミドDNAの組込みを実証した(pN2、pMEA106:図1C、レーン
4及び6)。NIH/3T3及びSupT1細胞のそれぞれ上清及び共生培養プ
ロデューサーを介した形質導入による、G418耐性クローンの発生に加えて、
G418選択に続くN2−20及び106−4形質導入SupT1細胞に対する
プロウイルスの組込みを、サザンプロット分析によって評価した(図1C、レー
ン5及び7)。
【0106】 C)形質導入されたG418選択SupT1細胞の成長曲線分析 形質導入されたSupT1細胞及び対照(1×105)を12ウェル組織培養 プレート内で2mlのRPMI1640培地中に接種した。4日後、1mlのR
PMI1640を加えた。細胞の数及び生育力を、細胞接種後200時間までト
リパンブルー排除によって2重に決定した。生育力は95%を越えた。
【0107】 HIV−1 LTR−PKR cDNA形質導入クローンの、トリパンブルー
排除による成長曲線の試験は、総細胞数が、検定開始から8日間までSupT1
及びN2−20対照から著しくかけ離れないことを明らかにした。従って、HI
V−1感染の非存在下において、106−4逆進方向クローンPKR中でPKR
は構造的に発現されるが、しかし、細胞成長は遅くない(図4、パネルe及びf
、未感染)。
【0108】 例5 HIV−1 LTR−PKR形質導入SupT1細胞のHIV−1 IIIB
での攻撃誘発 SupT1リンパ芽細胞系列を、HIV−1の感染の後にPKRが過発現(オ
ーバーエキスプレス:overexpress)されるように形質導入した。HIV−1複 製はシンシチウム形成によって測定した。シンシチウムはTリンパ球を融合し、
複数の核を有し又共通の膜を共有する。これはHIV感染の結果である。Sup
T1親細胞系列(CD4+Tリンパ球)は、細胞内PKR発現の対照を与えた。
N2−20クローン(ネオマイシン選択性マーカーで形質導入さたが、PKR
cDNAではないT細胞)は、HIV−1 LTR管理PKR cDNA配列な
しでの細胞内PKR及びM−MuLV LTR発動(ドリブン)レトロウイルス
転写発現に対する対照を与える。
【0109】 A)レトロウイルスで形質導入された、G418選択SupT1細胞のHIV
−1感染 細胞の数及び生育力の決定の後、形質導入された細胞及びSupT1対照を、
0.1のm.o.i.において、穏やかに振動させながら2時間、37℃、5%
CO2にて攻撃誘発した。感染細胞を5容量のR10で洗浄し、組み込まれてい
ないウイルスを除去した。2×105感染細胞/200μlの1アリコートを、 96−ウェルプレートの各ウェル中に接種した。感染後(p.i.)48時間に
おいて、細胞を1:27まで連続希釈し、2×105のSupT1指示(インジ ケータ)細胞を各ウェルに添加した(最終容量=300μl)。シンシチウムを
顕微鏡検査によって感染後(p.i.)96時間で記録した。
【0110】 各希釈因子関する補正及び3つの値の平均化によって、3回の検定から、単一
のシンシチウム記録(スコア)を計算した。即ち、9ウェルの全てを記録して単
一のシンシチウムスコアを得た。連続希釈され、インジケータ細胞と混合された
培地に添加されたウイルスは、単独でシンシチウムを与えず、これによりビリオ
ンの短い半減期、又観察されたシンシチウムがインジケータ細胞の直接的な感染
によるものではないことを実証した。
【0111】 HIV−1 LTR発動PKR cDNAレトロウイルス形質導入SupT1
クローンがG418選択の間にプールされた場合、シンシチウム形成は、親Su
pT1及びN2−20P形質導入されたG418選択SupT1細胞系列の同一
の感染と比べて平均20〜30%減少した。成長阻害効果は、低レベルの不適当
PKR活性化にすら関連し、強いシス作用又はレプレッサー転写要素の近傍の形
質導入構成物の組込みは、HIV−1 LTRの制御の下で潜在的にPKRの発
現を調整でき、結果として、不適当な発現をもたらし或いはTatの存在下にて
発現を失う。
【0112】 プールされた形質導入細胞とは反対に、限定希釈によって得られる独立して選
択されたクローンは、シンシチウム形成においてより激しい減少を示した(図2
(a)、3、及び7)。逆進方向クローン、106−4:560のHIV−1攻
撃誘発は、N2−20P対照と比較して、シンシチウム形成の最も大きい減少を
もたらした(図2、黒バー)。105−10:27、105−10:239及び
106−4:582クローンのHIV−1での攻撃誘発は、N2−20P対照と
比較して、それぞれ54%、54%及び80%のシンシチウム減少をもたらした
(図2(黒バー)及び3)。逆進方向クローン、106−4:560及び106
4:582で観察された抗ウイルス効果は、前進方向クローン、105−10:
27及び105−10:239に対して観察されたものよりも、それぞれ84%
、56%大きかった(図2、黒バー)。HIV−1 LTR内のCpG部位の宿
主依存性ハイパーメチレーション(超メチル化)が、Tat誘導性転写を不活性
化し、又同一のレトロウイルス構成物で形質導入されたクローン系列間の、高H
IV−1活性に観察される差異を与えうることが報告されている(グーテクンス
ト(Gutekunst)ら、J. AIDS 6:541−549(1993))。一回の複製 の後のM−MuLVにて報告された、組込まれたDNAの明白な転移は観察され
なかった。
【0113】 HIV−1誘導性シンシチウム形成の阻害に合致して、SupT1及びN2−
20P対照細胞中の、感染後(p.i.)96時間におけるHIV−1逆転写酵
素活性は、未感染対照の3.6倍及び4.0倍まで増加し、一方、全てのHIV
−I LTR−PKR cDNA形質転換細胞系列中のHIV−1逆転写酵素活
性1.9倍未満増加した。HIV−1 LTR−PKR cDNA形質転換クロ
ーンで観察されたシンシチウム形成の阻害は、感染前に細胞を2−アミノプリン
で処理することによって逆転した(図2、白抜きバー)。2−アミノプリンの存
在下及び非存在下にて、105−10及び106−4クローン中のシンシチウム
形成には統計学的に有意な差異があったが(それぞれ、p<0.003、0.0
01及びp<0.002、0.00006)、SupT1対照ではなかった(p
<0.090)。
【0114】 B)抗HIV−1効果の可逆性 HIV−1 LTR−PKR cDNAクローンで観察された抗HIV−1効
果の可逆性を、HIV−1感染に先立つ2−アミノプリンでの処理によって実証
した(図2、白抜きバー)。化合物2−アミノプリンは、in vitro及び
in vivoの両方におけるPKR自己リン酸化を阻害するATP類似体であ
るが、PKRのdsRNA結合能力には影響しない(フー(Hu)ら、J. Interfe ron Res. 13:323−328(1993))。
【0115】 2−アミノプリンによるPKR酵素活性の阻害を試験する研究のために、10
mMの2−アミノプリンの存在下又は非存在下(感染1時間前に添加)において
2×105細胞を、0.1のm.o.i.におけるHIV−1 IIIBで感染 させることによって、3回の検定を準備した。感染の24時間後、感染細胞を1
:27まで連続希釈し、各ウェルに2×105SupT1インジケータ細胞を添 加した。HIV−1感染の非存在下における10mMの2−アミノプリンで処理
したSupT1細胞の生育力検定は、細胞成長の減少及び延長されたインキュベ
ーション後の細胞毒性の増加を明らかとした(24時間後は91%生存、48時
間後は54%生存)。従って、2−アミノプリン処理細胞は、感染後(p.i.
)24時間において連続希釈して生育力を維持した。感染後(p.i.)96時
間において、上述のようにしてシンシチウム形成を記録した。
【0116】 4種類のクローン中の3種類のクローンが、2−アミノプリンの存在下で、S
upT1及びN2−20P対照と比較して統計学的に有意なシンシチウム形成の
増加を示した(105−10:27:p<0.00001及び0.0008;1
05−10:239:p<0.004及び0.03;106−4:582:p<
0.002及び0.01)。
【0117】 例6 HIV感染の間のPKR発現及び活性 A)HIV−1 IIIB感染の間のPKR発現 感染後(p.i.)72時間におけるSupT1及びN2−20P対照中のP
KR蛋白質レベルは未決定であるが、ウエスタンブロット分析は、感染後96時
間において、PKR発現が試験された4種類のHIV−1 LTR−PKR c
DNAクローン中で維持されていることを実証した(図4)。
【0118】 蛋白質調製物は、懸濁細胞(感染時において2×106)を、2細胞容量のN P−40溶解緩衝液(20mMのHEPES(pH7.5)、5mMのMgCl
2、120mMのKCl、10%のグリセロール、0.5%のNP−40)で溶 解することによって得た。50mgの蛋白質を10%のSDS−PAGEによっ
て分離した。25mMのTris−HCl(pH8.3)、192mMのグリシ
ン、20%のメタノール中で20分間平衡化した後、バイロラッド(BioRad)の
トランス−ブロットSDセミ−ドライ転写セル(Trans-Blot SD Simi-Dry Trans
fer cell)を用いて、25ボルト、室温にて、蛋白質をニトロセルロースに1時
間転写した。TBS−T(20mMのTris−HCl(pH7.6)、137
mMのNaCl、0.1%のポリオキシエチレン−ソルビタンモノラウレート(
Tween20、シグマ(Sigma))内に調製された7.6%のドライスキムミ ルクブロッキング溶液中で、ゆっくりと振とうしながら、4℃にて16時間イン
キュベーションした後、ブロットを多量のTBS−T中でゆっくりと振とうしな
がら室温で5回濯いだ(2回は速やかに、1×15分、2×5分)。その後、ブ
ロットはウサギクローナル抗PKR抗体の1:1000希釈物と共に、15ml
のTBS−T中で1時間インキュベーションした。ポリクローナル抗PKR抗体
は、チャールズ イー サムウェル博士(Dr. Charles E. Samuel)(カリフォ ルニア大学サンタバーバラ校(University of California at Santa Barbara) )から提供された。ブロットを抗体溶液から取り除き、上述のようにしてTBS
−Tで洗浄して、その後ホースラディッシュペルオキシダーゼ共役マウス抗ウサ
ギ血清(ピアス(Pierce)の1:2500希釈物と共に、1時間ゆっくりと振と
うしながらインキュベーションした。TBS−Tで洗浄した後、ブロットは化学
ルミネセンス溶液(ECL、アマーシャム(Amersham))で、製造者の指示書に
従って現像した。X−OMATフィルム(コダック(Kodak))上の露光像を現 像し、イメージ分析ソフトウェア(マッキントッシュ(Macintosh)NIHイメ ージプログラム、バージョン1.60)。
【0119】 HIV−1感染の非存在下にて、2種類の逆進方向クローン、106−4:5
60及び106−4:582は、N2−20P対照と比較して、上昇したPKR
蛋白質レベルを示した(図4、パネルa、e及びf、未感染細胞)。これらのク
ローンは、正常な割合の細胞増殖を示し、PKRが失活状態にあることを示唆す
る。又、HIV−1 LTR−PKR cDNA形質導入クローンのPKR蛋白
質レベルの増加は、発現レベルの増加よりも寧ろ、蛋白質安定性の増加に起因だ
ろう。
【0120】 形質導入されたクローン中のPKRのレベルは、感染後(p.i.)72及び
96時間で顕著に低くなる。これは、恐らく生産的感染の欠如によって、システ
ムを発動するために利用できるTat蛋白質のレベルが低いためであろう。HI
V−1 LTR制御下でのクロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼの
発現が、HIV−I感染H9及びL8460Dジャーカット(Jurkat)細胞内で
それぞれ322倍及び278倍になることが報告されている(ソドロスキ(Sodr
oski)ら、Science 225:381−385(1984);トーミス(Thomis)
ら、Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89:10837−10841(1992) )。このレベルまでのPKRの過発現(オーバーエキスプレッション)は、ここ
に報告される研究では観察されないが、しかし、幾つかの理由のために、そのよ
うなレベルは予想されない。第1に、真核性システム中の野生型PKR蛋白質過
発現は、その抗増殖性及び自己調節特性のために困難であると立証された(ロン
ドン(London)ら、Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90:4616−4620( 1993))。第2に、eIF−2Bの量が細胞内濃度制限内にあるので、細胞
質の酵素的に活性なPKRの高レベルは達成できない。30%のeIF−αがそ
のリン酸化状態に修飾されたとき、全ての蛋白質翻訳開始は阻害される(ハーシ
ェイ(Hershey)、J. Biol. Chem. 264:20823−26(1989))。
第3に、IFN処理SupT1及びHeLa細胞内のPKR mRNAのレベル
は、RNアーゼ保護検定によって測定したとき、それぞれ4.5倍及び5.8倍
増加するが、しかし蛋白質レベルは約2−倍だけ増加する。
【0121】 B)HIV−1 LTR−PKR cDNA形質導入クローン内のHIV−1 IIIB感染の間のPKR自己リン酸化レベル 感染後(p.i.)の指示された時間において調製されたNP−40抽出物(
30μgの蛋白質)を、緩衝液A(20mMのTris−HCl(pH7.6)
、50mMのKCl、400mMのNaCl、5mMの2−メルカプロエタノー
ル、1%のTriton X−100、1mMのEDTA、10μg/mlのア
プロチニン、0.2mMのPMSF、20%(vol/vol)のグリセロール
)で総容量300μlに希釈した。10μlの抗ヒトPKRウサギ抗血清を各試
料に添加し、各サンプルを氷上で60分間インキュベーションした。プロテイン
AセファロースCL−4B(Protein A Sepharose CL-4B)(ファルマシア(Pha
macia)(50μlの緩衝液A中50%(vol/vol)懸濁液)を各チュー ブに加え、その後連続回転しながら30分間、4℃にてインキュベーションした
。セファロースをペレット化し(420×g、4℃、5分)、300μlの緩衝
液B(20mMのTris−HCl(pH7.6)、100mMのKCl、0.
1mMのEDTA、10μg/mlのアプロチニン、20%(vol/vol)
のグリセロール)で4回洗浄し、緩衝液C(2mMのMnCl2及び2mMのM gCl2を含む緩衝液B)で2回洗浄した。最後の洗浄液を除去した後、セファ ロースを50μlを、0又は0.1μg/mlのポリ(rI)−ポリ(rC)及
び2.5μCi[γ32P]ATP(>7000Ci/mmol)を含む緩衝液C
中に再懸濁した。セファロースを10分間30℃にてインキュベーションした。
SDS試料緩衝液(4X)を各試料に添加し、各試料を95℃にて3分加熱した
。蛋白質を8.5%のSDS−PAGEによって分離し、ゲルを乾燥してオート
ラジオグラフィーによって分析した。
【0122】 HIV−1 LTR−PKR cDNA形質導入クローン及び対照のPKR自
己リン酸化を、0.1μgのポリ(rl)−ポリ(rC)と共に又は無しで、H
IV−1 III感染の後24時間間隔で試験した(図5)。PKR自己リン酸
化とeIF−2αリン酸化との間に直接的関係があることが報告されている(モ
ルデチャイ(Mordechai)ら、Virology 206:913−22(1995);ス
ハドルニク(Suhadolnik)ら、Cancer Res. 43:5462−66(1983)
)。未処理SupT1及びN2−20P対照系列のN2−20抽出物中のPKR
自己リン酸化レベルは、HIV−1 LTR−PKR cDNAクローンに対し
て観察されたものより低かった。0.1μg/mlのポリ(rI)−ポリ(rC
)の添加は、PKR活性化レベルを正確に鐘型活性化曲線へとシフトさせた。0
.1μg/mlのポリ(rI)−ポリ(rC)処理SupT1及びN2−20P
抽出物と、対応する未処理抽出物との比較は、全てではなくても大部分のpkr
が阻害されることを明らかにした。0、0.1及び1.0μg/lのポリ(rI
)−ポリ(rC)で感染後(p.i.)24時間に、クローン106−4:56
0のPKR自己リン酸化の量は増加した(それぞれ243、374及び492ホ
スホリメージャー単位)。これらの結果は、HIV−I感染に起因するTAR
RNAの細胞内濃度によってPKRは阻害されないことを示唆する。HIV−1
LTR−PKR cDNA配列の存在は、SupT1及びN2−20P対照中
で観察されるPKR活性の阻害を防ぎ、又HIV−1攻撃誘発で観察される抗ウ
イルス活性に寄与する。
【0123】 C)NF−κBゲル電気泳動移動度変異検定 細胞核抽出物を、感染後(p.i.)72時間において、記載されたようにし
て(シュライベル(Schreiber)ら、Nucleic Acids Res. 17:6419(19
89))HIV−1感染及び模擬感染されたクローンから調製した。10又は5
0ng/mlの12−O−テトラデカノイルホルボール13−アセテート(TP
A)で30分間処理したSupT1細胞を、陽性(ポジティブ)対照として使用
した。NF−κB結合部位(配列番号4(SEQ ID NO:4))に対応する相補的、 合成オリゴヌクレオチドをアニーリングし、又T4ポリヌクレオチドキナーゼを
利用して[γ32P]ATPで末端標識化(end-label)した。プローブの比活性 は、1.6×106dpm/μgと計算された。ゲル電気泳動移動度変位検定( GEMSA)を、5μgの細胞核抽出物を利用して、記載されたようにして行っ
た(バチェレリ(Bachelerie)ら、Nature 350:709−12(1991) )。NF−κBの、そのDNAオリゴヌクレオチド配列に対する特異性は、50
倍モラーまで超過した65−マーポリ(A)アニールされたオリゴヌクレオチド
のインキュベーションによって実証し、又40倍モラー超過したラジオイナート
(radioinert)の存在下ににおける競合試験を通して、[32P]標識化プローブ
とのインキュベーション前20分において、アニーリングされたκBオリゴヌク
レオチドを加えた。
【0124】 PKRがIκ−Bαをリン酸化する能力は、HIV−1 LTR−PKR c
DNA形質導入クローンからの細胞核抽出物中のNF−κB結合レベルの試験に
よって調べた。Iκ−BαはNF−κBと複合し、その転写エンハンサーの性質
を抑制するように働く細胞質蛋白質である。リン酸化によって、Iκ−Bαは細
胞核内にトランスロケーションするNF−κB、及びIκ−Bα、NF−κB、
INF−β、サイトカイン、イムノモジュレータ、及びウイルス遺伝子などのκ
B結合部位を含むトランス作用プロモーター要素を解放する(ツェン(Tzen)ら
Ex. Cell Res. 211:12−16(1994))。SupT1細胞のNF−
κBアクチベータTPA(50ng/ml)での処理は、p50:p65及びp
50:p50NF−κB DNA結合活性の、それぞれ72%及び79%刺激を
もたらした。GEMSA検定の特異性は、40倍及び80倍超過のラジオイナー
ト(放射不活性)オリゴヌクレオチドと結合する、放射性κBオリゴヌクレオチ
ドに対する競合、及び5倍〜50倍モラー超過のラジオイナート、無関係DNA
競合の存在下での結合排除不可能性によって実証された。p50:p50及びp
50:p65NF−κB DNA結合活性は、HIV−1 IIIBでの感染の
後に、105−10及び106−4形質導入クローン中で有意な調整されなかっ
た(図6)。これらのデータは、PKRが、SupTI細胞内のIFN−βレベ
ルを増加させるこの選択的経路を介しては働かず、又PKR活性化によって間接
的に刺激されるHIV−1 LTRからの転写開始でもないことを示唆する。P
KRに無関係な機構による感染の非存在下にて観察されたNF−κBの構造的な
活性は、HIV−1 LTR内に位置する複数のNF−κB結合部位との相互作
用を介して、この細胞系列内でHIV−1が有効に複製する能力に寄与しうる(
ナベル(Nabel)ら、Nature(ロンドン)326:711−713(1987) )。
【0125】 例7 AZTで処理されたHIV−1 LTR−PKR cDNA形質導入クローン
内でのHIV−1 IIIB感染の阻害 細胞内免疫処置アプローチは伝統的な抗ウイルス薬剤化学療法アプローチと組
み合わせて使用される。
【0126】 対照細胞及び形質導入されたクローンを、逆転酵素阻害剤である3′−アジド
−3′デオキシチミジン(AZT)でHIV−1感染前に処理し、HIV−1
LTR発動PKR cDNA配列とAZTとの間のコンビナトリーin vit
ro効果を調べた。AZTを、最終濃度0、5、10、50、100又は100
0nMにて、感染の1時間前に加えた。
【0127】 対照N2−20P細胞(■)では、計算値313.3nMのAZTにてシンシ
チウム形成の90%阻害が達成できた(図7)。これとは対照的に、105−1
0:27(▲)及び105−10:239(×)細胞系列では、82%減少した
計算値55.8nMのAZTにてシンシチウム形成の90%阻害が達成された。
106−582(●)細胞系列は、90%シンシチウム阻害のために計算値23
.3nMのAZT(93%の減少)を必要とした。これとは対照的に、106−
4:560(▼)細胞系列のシンシチウム形成は、AZTの非存在下にて93%
減少され、AZTの追加により更に増強されることはなかった。
【0128】 例8 HIV−1 LTR−PKR cDNA クローンの、潜在的感染細胞内HI
V−1のリアクチベーション(再活性化)阻害能 HIVプロウイルスの組込まれたコピーを含む細胞系列を使用して、HIV−
1 LTR−PKR cDNAクローンが慢性的に感染した系におけるウイルス
再活性化を阻害する能力を明らかにした。
【0129】 ACH−2は、ゲノム中にHIVプロウイルスのコピーを1つ含むリンパ球細
胞系列である(ポメランツ(Pomerantz)ら、Cell 61:1271−76(19
90))。U1は、ゲノム中に組込まれたHIVプロウイルスのコピーを2つ含
む前単核細胞系列である(フォルクス(Folks)ら、Science 238:800− 02(1987))。
【0130】 慢性感染細胞系列、ACH−2及びU1を、例4に記述したようなレトロウイ
ルスプロデューサ細胞系列のレトロウイルス性上清を用いて、HIV−1 LT
R−PKR cDNAで形質導入した。HIV発現は、腫瘍壊死因子アルファ(
TNF−α、50ng/ml)での処理によって誘導した(フォルクス(Folks )ら、Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86:2365−68(1989))。細 胞は培養で維持した。HIV―1 LTR−PKR cDNA形質導入U1及び
ACH−2は、HIV−1誘導性シンシチウム形成をそれぞれ99%及び99%
阻害した。コン(Kon)ら(J. Biol. Chem. 271:19983−90(199
6))によって記述されたウエスタン分析によって、形質導入されたU1細胞内
での、形質導入後96時間に亙るPKR発現の増加が明かとなった。
【0131】 例9 AIDSの動物モデル ヒト抹消血単球細胞(PBMC)で再構成されたSDIDマウスをモデル系と
して用い(マークハム(Markham)ら、J. Virol. 70(10):6947−5 4(1996年10月);リッツァ(Rizza)ら、J. Virol. 70:7958− 64(1996年11月))、特許請求される方法及び組成物のin vivo
での効力を実証し、又ヒト対象に使用する前に処置手順を最適化した。
【0132】 PBMCは、健康なHIV血清反応陰性のドナーから血液交換療法により得、
フィコール―パークエ密度勾配遠心法により精製した。
【0133】 生後4〜6週間のCB17 scid/scidマウス(SCIDマウス)を
、全ての食物、水、及び敷きわら(bedding)を使用前に加圧蒸気滅菌した、特 定の無菌状態に維持した。
【0134】 PBMCは、例4に記述したようにして、組替えウイルスプロデューサー系列
との共生培養によって、或いはレトロウイルス上清又はより濃縮されたレトロウ
イルス調製物での直接感染によって形質導入する。細胞は、例3Aにあるように
、ネオマイシン(G418)耐性に関して選択する。SCIDマウスは、2×1
7の形質導入PMBCの腹腔内(i.p.)注入により再構成する。
【0135】 再構成(hu−PBL−SCID)マウスを、再構成後2時間、8日、又は2
週間においてHIV−1 IIIB株で感染させる。感染のために、105〜1 02の組織培養の連続10倍希釈感染性用量のHIV−1を、再構成マウスにi .p.(腹腔内)注入する。ウイルス特異性PCR、p24検定、及び腹膜潅流
法により得られた細胞を用いた共生培養検定によって、HIV感染を期間中監視
(モニタ)した。
【0136】 例10 2−5OAS遺伝子を用いた細胞内免疫処置 先の研究は、2−5AのレベルがHIV−1ビリオン生産と相互に反比例し、
感染のより後の段階中に、2−5Aレベルが低下するとHIV−1ビリオン生産
が増加することを実証した。40kDa2−5OAS cDNAの発現を、HI
V−1 LTRの制御下に置くプラスミド構造を構成し、レトロウイルス送達系
を介してTリンパ球細胞へ導入した。その後、細胞をHIV−1 IIIB株で
攻撃誘発した。
【0137】 pMEA002プラスミドを、その上でpMEA0003を構築するバックボ
ーン(基幹)ベクターとして使用し、ここで、PKRをエンコードするcDNA
を除去し、2−5OASをエンコードするcDNAで置換した。pMEAプラス
ミドはHindIIIで消化し、その後、デオキシヌクレオシド3リン酸塩の存
在下でクレノウ(Klenow)DNAポリメラーゼで処理することによって平滑末端
とした。続くEcoR1での消化により、PKR cDNAを3127bp平滑
末端EcoRIpSP72−HIV−1 LTR断片から解放し、この断片をD
EAEセルロースを用いて精製した。2−5OAS cDNAを、ミリグラム量
の2−5OASの発現のために用いられた(コン(Kon)及びスハドルニク(Suh
adolnik)、J. Biol. Chem. 271:19983−90(1996))pNK0
4から得た。pNK04をNdeIで消化し、クレノウ断片と共に満たし、又E
coR1で消化して2−5OAS cDNAの全てを含む1242bp断片を解
放した。この断片をDEAE−セルロースを用いて精製した。
【0138】 精製されたcDNA及びベクター断片を共にライゲーションし(EcoR1結
合末端と平滑末端を介して)、HindIII制限部位が再生された4374b
p断片を生成した。ライゲーション混合物を用いて、E.coliDH5α細胞
を形質転換した。20コロニーからのDNAを、プラスミドDNA煮沸ミニプレ
プ(miniprep)法を用いて単離した。プラスミド構造を、制限分析及びサンガー (Sanger)ジデオキシヌクレオチドシーケンシングによって、T7、HIV−1
LTR、及びSP6プライマーを用いて分析した。pMEA103ベクターを
作製するために、pMEA003をHpaI及びClaIで消化し、又pMEA
101の構成に利用されるポリアデニル化配列を含む合成オリゴヌクレオチドを
、2−5OAS cDNA配列の下流に挿入した。XhoI−HIV−1 LT
R−2−50AS−ポリ(A)−XhoI配列を切り出し、精製し、又前進及び
逆進方向にてpN2のXhoI部位に挿入し、それぞれpMEA109及びpM
EA110を作製した。
【0139】 レトロウイルスプロデューサー細胞系列及び組換えウイルスを生成するために
、例3に記載される方法を用いて、HIV LTRの制御下の2−5OASをエ
ンコードするプラスミドを、レトロウイルスパッケージング細胞系列に転移した
。組換えレトロウイルスを、例4に記載されるようにしてTリンパ球細胞に形質
導入し、形質導入された細胞を、例5に記載されるようにしてHIV−1 II
IB株で攻撃誘発した。
【0140】 形質導入されたクローンの幾つかは、シンシチウムス記録により確認した際、
感染されたTリンパ球対照と比較して70%より大きいHIV−1ビリオン生産
の減少を示した。これらのクローンの幾つかを更なる特徴付けのために選択した
。1つのクローン、109−20:5は、感染後(p.i.)96時間を通し、
首尾一貫してシンシチウム形成並びに延長された2−5OASの発現の90%阻
害を示した。
【0141】 これらの研究は、2−5OAS遺伝子を単独又は他の化学療法作用物質と組み
合わせて用いた細胞内免疫処置が、HIV感染の管理のための長期間処置の可能
性を有することを示す。
【0142】 本明細書にて議論された全ての参考文献を参照により援用する。
【0143】 当業者は、目的を実行するために、又言及される結果及び利点を得るために本
発明は良く適応されると共にそれに固有のものであることを容易に理解されよう
。本発明は、その精神又は基本的な特性からかけ離れることなく他の特定の形態
にて実施できる。従って、本発明の範囲を示すためには、上述の詳細な説明より
も寧ろ添付の特許請求の範囲を参照されたい。
【配列表】
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1A及び図1BはHIV−1 LTR−PKR cDNA構成物の構成及び
ゲノム全体を示す。図1Aは、前進(pMEA105)及び逆進(pMEA10
6)方向にて、GP+envAml2レトロウイルス性ベクターにクローン化さ
れたHIV−I LTR−PKR cDNA−ポリ(A)配列を示す。図1Bは
、これらの構成のGP+env Aml2レトロウイルスプロデューサー細胞系列へのゲノム組込みを示す。pN
2(N2−20)中のXbaI部位、pMEA105(105−10)及びpM
EA106(106−4)の位置、及び[32P]−ネオプローブに対して相補
的な配列を含む断片のサイズが示される。ポリ(A)配列は、アステリスク(*
)3′からPKR cDNA配列までとして描写される。図1Cは、XbaI消
化された、指示された細胞源からのゲノムDNAのサザンプロットを示す。レー
ン1〜3:10、1、及び0.1ngのpMEA106(2681)で補足され
たGP+envAml2細胞;レーン4:N2−20レトロウイルス生産細胞(
3283bp)、レーン5:N2−20形質導入G418選択SupT1細胞(
3283bp);レーン6:106−4レトロウイルス生産細胞(2681bp
);レーン7:106−4形質転換G418選択SupTI細胞(2681bp
)。矢印は、予想される3283及び2681bp断片の移動を描写する。ラム
ダHindIII消化からの断片の移動を示す。
【図2】 図2は、HIV−1 LTR−PKR形質導入SupT1細胞のHIV−1
IIIBでの攻撃誘発を示す。クローンを、0.1のm.o.i.にてHIV−
1 IIIBで感染させ、シンシチウムを多重希釈において4重に記録した。1
回のシンシチウムのスコアは、例5に記載されるようにして計算した。連続希釈
、及びSupTI指示(インジケーター)細胞の添加の前にHIV−1を培地単
独とインキュベーションした対照は、感染の96時間後にシンシチウムを与えな
かった。黒及び白抜きバーは、それぞれ0及び10mMの2−アミノプリンを表
す。結果は、2回の独立した実験の平均±S.E.(標準誤差)を代表するもの
である。
【図3】 図3A〜3Fは、HIV−1感染で発生したシンシチウムの写真(倍率×10
0)を示す。形質導入され、選択されたクローン(1×106細胞)を、HIV −1で2時間、0.1のm.o.i.にて感染させた。細胞を洗浄し、又5×1
5細胞/mlにて、熱失活FBSを補足したRPMI1640中で再培養した 。写真は、感染後(p.i.)96時間において、オリンパス(Olympus)イン バーテッド研究用顕微鏡で撮影された。図3A=SupT1;図3B=N2−2
0P;図3C=105−10:27;図3D=105−10:239;図3E=
106−4:560;図3F=106−4:582。
【図4】 図4A〜4Fは、HIV−I IIIB感染の間の、PKR発現のウエスタン
ブロット分析を示す。PKRの蛋白質レベルは、HIV−1感染後に24時間間
隔でウエスタンブロットによってモニターした。横に沿わせた牛(bovine)血清
アルブミン(65kDa。レインボー分子量マーカーを含む。アメーシャム(Am
ersham))の移動によって、PKRは68kDaであると決定された。「U」は
未感染細胞を示す。結果は2回の独立した実験を代表するものである。図4A=
SupT1;図4B=N2−20P;図4C=105−10:27;図4D=1
05−10:239;図4E=106−4:560;図4F=106−4:58
2。
【図5】 図5A及び図5Bは、HIV−1 LTR−PKR cDNA形質導入クロー
ン中における、HIV−1 IIIB感染を通してのPKR自己リン酸化レベル
を示す。細胞は、HIV−I IIIBでの感染の後、指示された時間において
収集した。蛋白質抽出及び免疫沈降の後に、自己リン酸化検定を行った。抽出物
は、酵素検定の間中に0(図5A)又は0.1μg/ml(図5B)のポリ(r
I)−ポリ(rC)で補足された。結果は、Fuji BAS2000ホスホリ
メージャー(リン光撮影装置)での分析によって定量されたものである。各試料
に関して、各バーは左側から右側へ、それぞれ感染後0、24、48、72及び
96時間を示す。
【図6】 図6は、HIV−1 IIIBで感染されたHIV−1 LTR−PKR c
DNA形質導入クローン中でのNF−κB活性化を示す。HIV−1 IIIB
感染(+)及び未感染(−)SupT1細胞からの細胞核抽出物を、感染の72
時間後に調製した。5μgの細胞核抽出物蛋白質を、0.0375pmol[γ
32P]ATP末端標識化κBオリゴヌクレオチドプローブと共にインキュベー
ションし、非変性4%TBEアクリルアミドゲル上で分離した。
【図7】 図7は、HIV−I LTR−PKR cDNA形質導入クローンの、3′−
アジド−3′−デオキシチミジンでの処理を示す。各クローン(2×105細胞 )を、HIV−1 IIIBでの感染の1時間前に、指示された濃度のAZTと
共にインキュベーションした。感染後(p,i.)48時間において細胞を連続
希釈し、2×105のSupT1指示(インジケーター)細胞を各ウェルに添加 した。シンシチウムスコアを感染後(p.i.)96時間において計算した。◆
=SupT1、■=N2−20P、▲=105−10:27、×=105−10
:239、▼=106−4:560、●=106−4:582。結果は、3回の
独立した実験の平均±標準誤差(S.E.)を代表するものである。
【手続補正書】
【提出日】平成13年3月23日(2001.3.23)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0143
【補正方法】変更
【補正内容】
【0143】 当業者は、目的を実行するために、又言及される結果及び利点を得るために本
発明は良く適応されると共にそれに固有のものであることを容易に理解されよう
。本発明は、その精神又は基本的な特性からかけ離れることなく他の特定の形態
にて実施できる。従って、本発明の範囲を示すためには、上述の詳細な説明より
も寧ろ添付の特許請求の範囲を参照されたい。
【配列表】 SEQUENCE LISTING
<110> Suhadolnik, Robert J.
Adelson, Martin E.
Iacono, Kathryn T.
Temple University - Of The Commonwealth System of
Higher Education

<120> Inhibition of Human Immunodeficiency Virus (HIV-1)
Replication

<130> 6056-240 PC

<140>
<141>

<150> 60/061,981
<151> 1997-10-16

<160> 4

<170> PatentIn Ver. 2.0

<210> 1
<211> 17
<212> DNA
<213> Artificial Sequence

<220>
<223> Description of Artificial Sequence:HIV-1 LTR
primer

<400> 1
ctggctagct agggaac 17

<210> 2
<211> 65
<212> DNA
<213> Artificial Sequence

<220>
<223> Description of Artificial Sequence: contains
upstream polyadenylation signal, 23 nucleotide
spacer region, downstream polyadenylation beta
signal and XhoI site

<400> 2
cgatagatct aataaaagac cgcgggccct taaggccttg tgtgttggtt ttttgtgtgc 60
tcgag 65

<210> 3
<211> 63
<212> DNA
<213> Artificial Sequence

<220>
<223> Description of Artificial Sequence:complemtary to
SEQ ID NO: 2

<400> 3
ctcgagcaca caaaaaacca acacacaagg ccttaagggc ccgcggtctt ttattagatc 60
tat 63

<210> 4
<211> 33
<212> DNA
<213> Artificial Sequence

<220>
<223> Description of Artificial Sequence: sense probe
oligonucleotide corresponding to NF-kappa beta
binding site

<400> 4
acaagggact ttccgctggg gactttccag gga 33


───────────────────────────────────────────────────── 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) A61P 31/18 A61P 37/04 37/04 C12N 1/15 C12N 1/15 1/19 1/19 1/21 1/21 A61K 35/76 5/10 C12N 15/00 ZNAA // A61K 35/76 5/00 A (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SZ,UG,ZW),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,D K,EE,ES,FI,GB,GE,HR,HU,ID ,IL,IS,JP,KE,KG,KP,KR,KZ, LC,LK,LR,LS,LT,LU,LV,MD,M G,MK,MN,MW,MX,NO,NZ,PL,PT ,RO,RU,SD,SE,SG,SI,SK,SL, TJ,TM,TR,TT,UA,US,UZ,VN (72)発明者 スハドルニク,ロバート ジェイ アメリカ合衆国 ペンシルバニア州 19001 ロズリン ススクハンナ アベニ ュー 2727 (72)発明者 アデルソン,マーチン イー アメリカ合衆国 ニュージャージー州 08817 エディソン カレッジ ドライブ 45 (72)発明者 ヤーコノ,キャスリン ティー アメリカ合衆国 ペンシルバニア州 フィ ラデルフィア ミルブルク ロード 11740 Fターム(参考) 4B024 AA01 BA07 BA21 BA80 CA04 DA02 DA05 DA11 EA02 GA11 GA18 GA19 HA01 HA12 4B065 AA01X AA57X AA90X AA97Y AB01 AC14 BA02 CA24 CA44 4C084 AA13 AA17 AA20 CA53 NA14 ZB332 ZC552 4C086 AA01 AA02 EA17 MA02 MA04 NA05 ZB33 ZC55 4C087 AA01 AA02 BC83 NA14 ZB33 ZC55

Claims (50)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (a)PKRコード領域、及び (b)調節要素、 を含み、前記PKRコード領域と調節要素とは機能的に結合され、PKR発現が
    HIVトランス作用因子の存在下で活性化されることを特徴とする組換え核酸。
  2. 【請求項2】 前記調節要素はHIV LTRの全て又は部分を含むことを
    特徴とする請求項1の組換え核酸。
  3. 【請求項3】 前記HIVトランス作用因子はHIV Tat蛋白質である
    請求項1の組換え核酸。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3のいずれかの項に記載の核酸を含むことを特徴
    とするベクター。
  5. 【請求項5】 前記ベクターはウイルス性ベクターである請求項4のベクタ
    ー。
  6. 【請求項6】 前記ベクターはレトロウイルス性ベクターである請求項5の
    ベクター。
  7. 【請求項7】 前記ベクターはM−MuLV配列を含むことを特徴とする請
    求項6のレトロウイルス性ベクター。
  8. 【請求項8】 前記ベクターは基本的にpMEA105又はpMEA106
    の特徴を備えていることを特徴とする請求項7のレトロウイルス性ベクター。
  9. 【請求項9】 請求項1の核酸を含む細胞。
  10. 【請求項10】 前記細胞は原核性細胞である請求項9の細胞。
  11. 【請求項11】 前記細胞は真核性細胞である請求項9の細胞。
  12. 【請求項12】 前記細胞は幹細胞である請求項11の細胞。
  13. 【請求項13】 前記細胞はCD34発現細胞である請求項12の細胞。
  14. 【請求項14】 前記細胞はCD4発現細胞である請求項11の細胞。
  15. 【請求項15】 前記細胞はレトロウイルスパッケージング細胞である請求
    項9の細胞。
  16. 【請求項16】 前記細胞はレトロウイルスプロデューサー細胞である請求
    項9の細胞。
  17. 【請求項17】 前記核酸は安定に細胞ゲノムに組込まれ、PKR発現がH
    IV感染によって活性化される請求項11〜14のいずれかの項に記載の細胞。
  18. 【請求項18】 (a)2′,5′−オリゴアデニレートシンテターゼコー
    ド領域、及び (b)調節要素、 を含み、前記2′,5′−オリゴアデニレートシンテターゼコード領域と調節要
    素とは機能的に結合され、2′,5′−オリゴアデニレートシンテターゼ発現は
    HIVトランス作用因子の存在下で活性化されることを特徴とするウイルス性ベ
    クター。
  19. 【請求項19】 前記調節要素はHIV LTRの全て又は部分を含むこと
    を特徴とする請求項18のウイルス性ベクター。
  20. 【請求項20】 前記HIVトランス作用因子はHIV Tat蛋白質であ
    る請求項18のウイルス性ベクター。
  21. 【請求項21】 前記ベクターはレトロウイルス性ベクターである請求項1
    8〜20のいずれかの項に記載のウイルス性ベクター。
  22. 【請求項22】 前記ベクターはM−MuLV配列を含むことを特徴とする
    請求項21のレトロウイルス性ベクター。
  23. 【請求項23】 前記ベクターは基本的にpMEA109又はpMEA11
    0の特徴を備えていることを特徴とする請求項22のレトロウイルス性ベクター
  24. 【請求項24】 請求項18のウイルス性ベクターで形質導入又は形質転換
    されている細胞。
  25. 【請求項25】 前記細胞は原核性細胞である請求項24の細胞。
  26. 【請求項26】 前記細胞は真核性細胞である請求項24の細胞。
  27. 【請求項27】 前記細胞は幹細胞である請求項26の細胞。
  28. 【請求項28】 前記細胞はCD34発現細胞である請求項27の細胞。
  29. 【請求項29】 前記細胞はCD4発現細胞である請求項26の細胞。
  30. 【請求項30】 前記細胞はレトロウイルスパッケージング細胞である請求
    項24の細胞。
  31. 【請求項31】 前記細胞はレトロウイルスプロデューサー細胞である請求
    項24の細胞。
  32. 【請求項32】 前記2′,5′−オリゴアデニレートシンテターゼコード
    領域及び調節要素は安定に細胞ゲノムに組込まれ、2′,5′−オリゴアデニレ
    ートシンテターゼ発現がHIV感染によって活性化される請求項26〜29のい
    ずれかの項に記載の細胞。
  33. 【請求項33】 請求項1の核酸、又は請求項4又は18のいずれかのベク
    ターをHIV感染に感受性の細胞に導入することを含むことを特徴とするHIV
    の複製を阻害する方法。
  34. 【請求項34】 調節要素に機能的に結合されたPKRコード領域は安定に
    細胞ゲノムに組込まれ、PKR発現がHIV感染によって活性化されることを特
    徴とする請求項33の方法。
  35. 【請求項35】 調節要素に機能的に結合された2′,5′−オリゴアデニ
    レートシンテターゼコード領域は安定に細胞ゲノムに組込まれ、2′,5′−オ
    リゴアデニレートシンテターゼ発現がHIV感染によって活性化される請求項3
    3の方法。
  36. 【請求項36】 斯かる処置が必要な患者中のHIV複製を阻害する方法で
    あって、請求項1の核酸、又は請求項4又は18のいずれかのベクターを前記患
    者からの細胞に導入することを含む前記方法。
  37. 【請求項37】 少なくとも1つの化学療法作用物質をも前記患者に投与さ
    れることを特徴とする請求項36の方法。
  38. 【請求項38】 前記化学療法作用物質はヌクレオシド類似体及びプロテア
    ーゼ阻害剤を含む群から選択されることを特徴とする請求項37の方法。
  39. 【請求項39】 前記化学療法作用物質はAZTである請求項38の方法。
  40. 【請求項40】 前記核酸又はベクターはex vivoにて前記細胞に導
    入される請求項36の方法。
  41. 【請求項41】 前記核酸又はベクターはin vivoにて前記細胞に導
    入される請求項36の方法。
  42. 【請求項42】 前記核酸又はベクターは、CD34発現細胞を特異的に標
    的とする請求項36の方法。
  43. 【請求項43】 前記核酸又はベクターは、CD4発現細胞を特異的に標的
    とする請求項36の方法。
  44. 【請求項44】 調節要素に機能的に結合されたPKRコード領域は、安定
    に細胞ゲノムに組込まれ、PKR発現がHIV感染によって活性化される請求項
    36〜43のいずれかの項に記載の方法。
  45. 【請求項45】 調節要素に機能的に結合された2′,5′−オリゴアデニ
    レートシンテターゼコード領域は安定に細胞ゲノムに組込まれ、2′,5′−オ
    リゴアデニレートシンテターゼ発現がHIV感染によって活性化される請求項3
    6〜43のいずれかの項に記載の方法。
  46. 【請求項46】 ヒト宿主中のHIV複製を防ぐ方法であって、請求項1の
    核酸、又は請求項4又は18のいずれかのベクターを宿主からの細胞に導入する
    ことを含む前記方法。
  47. 【請求項47】 前記核酸又はベクターはex vivoにて前記細胞に導
    入される請求項46の方法。
  48. 【請求項48】 前記核酸又はベクターはin vivoにて前記細胞に導
    入される請求項46の方法。
  49. 【請求項49】 前記核酸又はベクターは、CD34発現細胞を特異的に標
    的とする請求項46の方法。
  50. 【請求項50】 前記核酸又はベクターは、CD4発現細胞を特異的に標的
    とする請求項46の方法。
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