JP2001521367A - ヒト ビクニン - Google Patents

ヒト ビクニン

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Abstract

(57)【要約】 本発明は、ヒト胎盤ビクニン、セリンプロテアーゼインヒビタードメイン、および、その断片を用いるための、タンパク質、ポリペプチド、塩基配列、構築物、発現ベクター、宿主細胞、薬剤組成物、および方法を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】 ヒト ビクニン 発明の分野 本発明の組成物は、セリンプロテアーゼ活性を阻害するタンパク質の分野に関 する。本発明は、また、セリンプロテアーゼを阻害するタンパク質を産生するた めの核酸構築物、ベクターおよび宿主細胞、このタンパク質を含む薬剤組成物、 ならびに、それらを使用するための方法の分野に関する。 発明の背景 取り組んだ問題 血液損失は、心臓切開手術のような大手術や、その他の複雑な処置の重大な合 併症である。心臓手術患者はかなりの輸血された供血を使う。輸血は伝染病や副 作用を起こす危険性がある。さらに、供血は高価で、しばしば、過剰な量の供給 を必要とする。血液損失を抑えるための薬学的方法と、その結果生じる輸血の必 要性について説明されている(Scottら、Ann.Thorac.Surg.50:843-851,1990 年)。 タンパク質のセリンプロテアーゼ阻害剤 クニッツ(Kunitz)ファミリーのウシセリンプロテアーゼ阻害剤であるアプロ チニンが、薬剤Trasylol(登録 商標)における活性物質である。アプロチニン(Trasylol(登録商標))は、手 術時の血液損失を抑制する効果があることが報告されている(Roystonら、Lance t ii:1289-1291,1987;Dietrichら、Thorac.Cardiovasc.Surg.37:92-98,19 89;W.van Oeverenら、(1987),Ann.Thorac.Surg.44.pp 640-645;Bistrup ら、(1988)Lancet I,366-367)。一方、低血圧や潮紅を含む副作用(Bohrer ら、Anesthesia 45:853-854,1990)とアレルギー反応(Dietrichら、前掲)が あることも報告されている。以前にアプロチニンを施用した患者にアプロチニン を使用することは勧められない(Dietrichら、前掲)。また、Trasylol(登録商 標)は、線溶冗進性出血と外傷性出血ショックを治療するためにも使用されてい る。 アプロチニンは、トリプシン、キモトリプシン、プラスミン、およびカリクレ インなど、いくつかのセリンプロテアーゼを阻害することが知られており、急性 膵炎、様々なショック症候群、線溶冗進性出血、および心筋梗塞の治療における 治療薬として用いられている(Trapnell ら、(1974)Brit.J.Surg.61:177;J .McMichanら、(1982)Circulatory Shock 9:107;Auerら、(1979)Acta Neur ochir.49:207;Sher、(1977)Am.J.Obstet.Gynecol.129:164;Schneider 、(l976),Artzneim.-Firsch.26:1606)。Trasylol(登録商標)は、一般的に、 カリクレインとプラスミンとを阻害することによ って、生体内で血液損失を抑制すると考えられている。アプロチニン(3−58 、Arg15、Ala17、Ser42)は、天然のアプロチニンそのものに比 べて、強い血漿カリクレイン阻害能力を示すことが分かっている(WO 89/10374 )。 アプロチニンに伴う問題 アプロチニンはウシに由来するため、人間の患者では、薬剤との再接触によっ て、アナフィラキシーが誘導されるという限定された危険がある。したがって、 アナフィラキシーの危険を低くするために、ヒトにおける機能的なアプロチニン の等価物が最も有用で望ましい。 アプロチニンは、また、齧歯類や犬に、繰り返し高用量で投与すると、腎臓毒 性がある(バイエル社(Bayer)、Trasylol(登録商標)、プロテイナーゼの阻 害剤;Glasserら、in“erhandlungen der Deutshen Gesellschaft fur Innere M edizin,78.Kongress”,Bergmann,Munchen,1972,pp.1612-1614)。この効 果は、正味にして高い正の電荷をもつために、アプロチニンが負に荷電している 近位尿細管に蓄積することが原因だという説がある(WO 93/14120)。 したがって、本発明の目的の一つは、アプロチニンと同じ機能活性をもつヒト のタンパク質を同定することである。また、荷電の程度は低いが、アプロチニン で見つけられたのと同一の、または同様の、特にプラスミンと カリクレインの阻害能力に関し、向上したプロテアーゼ特異性を示すヒトのタン パク質を同定することも本発明の目的である。このような阻害剤は、有害な免疫 反応の危険と腎臓毒性とを低下させて、人間の患者に薬剤として繰り返し使用で きるようになるであろう。 発明の簡単な概要 本発明は、特にカリクレインを特異的に阻害することができる、精製したヒト のセリンプロテアーゼ阻害剤を提供するためのものであって、この阻害剤はアフ ィニティークロマトグラフィーによってヒトの胎盤組織から単離されたものであ る。 本発明は、クニッツ型の2つのセリンプロテアーゼ阻害領域をもち、本明細書 においてヒト胎盤ビクニンと名付けられた、新たに同定されたヒトのタンパク質 を提供する。特定の態様において、本発明は、具体的には、次のアミノ酸配列を もつタンパク質である。 好ましい態様において、本発明は、次のアミノ酸配列をもつ、天然のヒト胎盤 ビクニンを提供するためのものである。 一つの局面において、本発明のタンパク質の生物学的活性は、トリプシン、ヒ ト血漿および組織カリクレイン、ヒトプラスミン、ならびに第XIIa因子に結合 して、実質的にこれらの生物学的活性を阻害できることである。好ましい態様に おいて、本発明は、天然のヒト胎盤ビクニンタンパク質をグルコシル化された状 態で提供するためのものである。本発明の更なる態様において、本発明には、少 なくとも一つのシステイン−システインのジスルフィド結合をもつように形成さ れた、天然のヒトのビクニンタンパク質が含まれる。好ましい態様において、こ のタンパク質は、CYS11−CYS61、CYS20−CYS44、CYS3 6−CYS57、CYS106−CYS156、CYS115−CYS139、 およびCYS131−CYS152からなるグループより選択されるシステイン 対の間に形成される、少なくとも一つの鎖内のシステイン−システインのジスル フィド結合を有する。なお、システインの番号は、天然のヒト胎盤ビクニンのア ミノ酸配列に従っている。当業者は、本発明のタンパク質が、天然のヒト胎盤ビ クニンの生物学的活性が維持されるように、適切な3次元構造に折り畳ま れていることを理解し、天然の鎖内システイン−システインのジスルフィド結合 は一つもないか、あるいは一つ以上有しているものであるか、あるいはすべての 結合を有するものであることも理解することができる。最も好ましい態様におい て、本発明のタンパク質は、適切に折り畳まれて、すべての正しいシステイン− システインのジスルフィド結合を形成している。 本発明の活性をもつタンパク質は、胎盤などのヒトの組織から精製することに よって、または、下記の実施例によって例示されているような合成タンパク質化 学技術によって得ることができる。本発明のタンパク質は、自己複製するベクタ ーに、形質転換された細胞から、本発明のタンパク質を発現させるという、分子 生物学的技術を用いても得られることが分かる。このようなタンパク質は、形質 転換させた細胞から分泌されない状態にも、分泌される状態にも作製することが できる。形質転換細胞からの分泌を促進するか、翻訳されたタンパク質の機能的 安定性を高めるか、または、ビクニンタンパク質の折畳みを補助するために、天 然のヒト胎盤ビクニンタンパク質のNH2−末端に、ある種のシグナルペプチド を付加することができる。 従って、一つの態様において、本発明は、天然のシグナルペプチド配列の少な くとも一部をそのままもつ、天然のヒト胎盤ビクニンタンパク質を提供するため のものである。つまり、本発明の一つの態様は、シグナルペプ チドの少なくとも一部をもつ天然のヒトビクニンで、以下のアミノ酸配列をもつ ものを提供するものである。 好ましい態様において、本発明は、完全なリーダー配列の部分をもつ天然のヒ ト胎盤ビクニンタンパク質で、以下のアミノ酸配列の完全なリーダーセグメント をもつ配列番号:52(SEQ ID NO:52)のアミノ酸配列をもつものを提供するも のである。 もう一つの態様において、本発明は、完全なリーダー配列の部分をもつビクニ ンタンパク質で、以下のアミノ酸配列の完全なリーダーセグメントをもつ配列番 号:52(SEQ ID NO:52)のアミノ酸配列をもつものを提供するものである。 本明細書において使用される好ましい番号システムで は、天然のヒト胎盤ビクニンに対するアミノ酸配列のNH2−末端をアミノ酸番 号+1と指定している。天然のヒト胎盤ビクニンの生物学的活性の少なくとも一 部をもち続け、セリンプロテアーゼ阻害因子として作用する、機能的なタンパク 質の断片が天然のヒト胎盤ビクニンから得られることが容易に認識されるであろ う。 一つの態様において、本発明のタンパク質は、少なくとも一つの機能的なクニ ッツ様ドメインをもち、天然のヒト胎盤ビクニンのアミノ酸7〜159のアミノ 酸配列(以後、ビクニン(7−159)という)を持つ天然のヒト胎盤ビクニン の断片を含んでいる。従って、本発明は以下のアミノ酸配列を有するタンパク質 となる。 ここでのアミノ酸の番号は、天然のヒト胎盤ビクニンのアミノ酸配列の番号に対 応している。この態様の別の機能的な変異体は、少なくとも一つの機能的なクニ ッツ様ドメインをもち、天然のヒト胎盤ビクニンのアミノ酸11〜156のアミ ノ酸配列「ビクニン(11−156)」をもつ天然のヒト胎盤ビクニンの断片で もある。 個々のクニッツ様ドメインは天然のヒト胎盤ビクニンの断片でもあることが分 かる。特に、本発明は、天然のヒト胎盤ビクニンのアミノ酸7〜64のアミノ酸 配列からなる第一のクニッツ様ドメイン(以下、ビクニン(7−64)という) のアミノ酸配列をもつタンパク質を提供するものである。したがって、一つの態 様において、本発明は、以下のアミノ酸配列をもつクニッツ様ドメインを少なく とも一つもつタンパク質を含む。 ここで、アミノ酸番号は、天然のヒト胎盤ビクニンのアミノ酸配列の番号に対応 している。本発明のタンパク質のもう一つの形は、以下のアミノ酸配列である天 然のヒト胎盤ビクニンのアミノ酸11〜61のアミノ酸配列からなる第一のクニ ッツ様ドメイン、ビクニン(11−61)であってもよい。 また、本発明は、天然のヒト胎盤ビクニンのアミノ酸102〜159のアミノ 酸配列(以下、ビクニン(102−159という)からなるクニッツ様ドメイン のアミノ酸配列をもつタンパク質を提供するものである。したがって、一つの態 様において、本発明は、以下のアミノ酸配列をもつクニッツ様ドメインを少なく とも一つもつタンパク質を含む。 ここで、アミノ酸番号は、天然のヒト胎盤ビクニンのアミノ酸配列の番号に対応 している。このドメインのもう一つの形は、以下のアミノ酸配列である天然のヒ ト胎盤ビクニンのアミノ酸106〜156のアミノ酸配列、ビクニン(106− 156)からなるクニッツ様ドメインであってもよい。 このように、当業者は、天然のタンパク質の生物学的活性の少なくともいくつ かを保持している天然のヒトビクニンの断片が作出できることを認めるであろう 。また、天然のヒトビクニンタンパク質の生物学的活性のいくつか、または同じ 活性、またはより強い活性を保持している別の形のタンパク質を提供するために 、このような断片を、異なった方向や複数の組合せに組み合わせることができる 。 本発明の生物学的に活性のあるタンパク質は、一個以上の本発明のクニッツ様 ドメインと、別の生物に由来する他のクニッツ様ドメインとが結合されていても よいことは、容易に認識されよう。本発明の生物学的活性をもつタンパク質は、 さまざまな生物学的活性をもつ別の生物源に由来する他のタンパク質部位と結合 した、一個以上の本発明のクニッツ様ドメインを含んでいてもよい。予測可能な 生物学的活性をもつ多機能性融合タンパク質を提供するために、本発明のタンパ ク質の生物学的活性を、他の既知のタンパク質の生物学的活性と組み合わせるこ とができる。したがって、一つの態様において、本発明は、配列番号:5、また は配列番号:7のいずれかのアミノ酸配列と、同一か、または機能的に同等のア ミノ酸配列を少なくとも一つもつタンパク質を含む。 早期の終止コドンで終結するオープンリーディングフレームでも、機能的なタ ンパク質をコードすることができる。本発明には、このような選択的な終結も含 まれ、 一つの態様として、以下のアミノ酸配列のタンパク質を提供する。 一つの態様において、本発明は、実質的に精製された、または、完全なリーダ ー配列の一部と、天然の膜貫通領域の少なくとも一部とで組換えられ、産生され た天然のヒトのビクニンを提供する。したがって、本発明の一つの態様は、完全 なリーダー配列と、膜貫通ドメインの少なくとも一部(下線部)をもち、下記の ものから選択されたアミノ酸配列を有する天然のヒトのビクニンを提供するもの である。ここで、配列1)は、共通配列番号:45由来のESTで、2)は、PCRクロ ーン配列番号:47で、および3)は、ラムダcDNAクローン配列番号:49 である。好ましい態様において、本発明のタンパク質は、配列番号:45、47 、または49のアミノ酸配列の一つであって、タンパク質はクニッツドメインの 最後と膜貫通領域との間の領域で切断されているものである。 本発明は、また、シグナルペプチドが欠失したタンパク質を具体化している。 すなわち、本発明は、膜貫通アミノ酸配列が続く、配列番号:52のアミノ酸配 列を有するタンパク質を提供する。 膜貫通アミノ酸配列: または、膜貫通アミノ酸配列: 本発明のタンパク質のアミノ酸配列は、本発明のタンパク質を産生するための 分子生物学的手法において用いることのできる適切な塩基配列を、当業者に教示 する。したがって、本発明の一つの態様は、図3(配列番号:10)の天然のヒ ト胎盤ビクニンのアミノ酸配列に翻訳される、図3(配列番号:9)のDNA共 通配列をもつヒトのビクニンをコードする塩基配列を提供する。別の態様におい て、本発明は、図4D(配列番号:45)のアミノ酸配列をコードする、図4C (配列番号:51)の塩基共通配列を提供する。 好ましい態様において、本発明は、配列番号:49のタンパク質配列をコード する図4F(配列番号:48)のDNA配列をもつ天然のヒト胎盤ビクニンをコ ードする塩基配列を提供する。別の態様において、本発明は、配列番号:47の タンパク質配列をコードする、図4E(配列番号:46)の塩基配列を提供する 。 塩基配列中に作出された対立遺伝子突然変異、および保存的な置換により、本 発明に包含されるタンパク質のアミノ酸配列となるような塩基配列を作出するこ とができることは、簡単に認識できる。当業者は、本発明のタンパク質の自然の 対立遺伝子突然変異、および、本発明のタンパク質におけるアミノ酸の保存的な 置換は、タンパク質の生物学的活性を有意に変更するものではなく、本発明に包 含されるものであることが認識される。 本発明は、また、手術を受けている患者における手術 時の出血を低減させるのに有用なヒト胎盤ビクニンとその断片を含む薬剤組成物 を提供する。 本発明は、また、本発明に係る公開されたヒトセリンプロテアーゼ阻害因子を 有効量を、生物学的に適合性のあるビヒクル中に入れて、患者に投与して、手術 を受けている患者における手術時の出血を低減させるための方法を提供する。 本発明は、また、プロテアーゼ特異性を変更するアミノ酸置換を含む、胎盤ビ クニンの変異体と、上記の特異的なクニッツドメインとを提供する。好ましい置 換部位は、下記に、天然のヒト胎盤ビクニンのアミノ酸配列中に、Xaa1から Xaa32の位置で示されている。Xaa1からXaa16での置換は、ビクニン( 7−64)の変異体として好まく、一方、Xaa17からXaa32での置換は、ビ クニン(102−159)の変異体として好ましいものである。 すなわち、本発明は、以下のアミノ酸配列をもつタンパク質を実現する。 ここで、Xaa1〜Xaa32は、Xaa1〜Xaa32の少なくとも一つのアミノ酸 残基が、対応する天然の配列のアミノ酸残基とは異なるという条件付きで、それ ぞれ独立に、Cys以外の天然のアミノ酸残基を表す。 本明細書において、「天然のアミノ酸残基」という語は、普遍的に存在する2 0種のアミノ酸、すなわち、Ala、Arg、Asn、Asp、Cys、Gln 、Glu、Gly、His、Ile、Leu、Lys、Met、Phe、Pro 、Ser、Thr、Trp、Tyr、お よびValのいずれか一つを示すものである。 上で示した一つ以上の位置で、一つ以上のアミノ酸を置換することによって、 天然のヒト胎盤ビクニンの阻害因子特異性プロファイルや、個々のクニッツ様ド メイン、ビクニン(7−64)、またはビクニン(102−159)の阻害因子 特異性プロファイルを変化させることができ、限定はされないが好ましくは例え ば、補体カスケードの酵素、TF/FVIIa、FXa、トロンビン、好中球エラ スターゼ、カテプシンG、またはプロテアーゼ−3などの別のセリンプロテアー ゼを阻害するようにすることができる。 胎盤ビクニン変異体の好ましい例には、Xaa1は、His、Glu、Pro 、Ala、ValまたはLysからなる群より選択されるアミノ酸残基で、特に 、Xaa1がHisまたはProであり;もしくは、Xaa2は、Val、Thr 、Asp、Pro、Arg、Tyr、Glu、Ala、Lysからなる群より選 択されるアミノ酸残基で、特に、Xaa2がValまたはThrであり;もしく は、Xaa3は、Arg、Pro、Ile、Leu、Thrからなる群より選択 されるアミノ酸残基で、特に、Xaa3がArgまたはProであり;もしくは 、Xaa4は、Arg、Lys、Ser、Glnからなる群より選択されるアミ ノ酸残基で、特に、Xaa4がArgまたはLysであり;もしくは、Xaa5は 、Ala、Gly、Asp、Thrからなる群より選択さ れるアミノ酸残基で、特に、Xaa5がAlaであり;もしくは、Xaa6は、S er、Ile、Tyr、Asn、Leu、Val、Arg、Pheからなる群よ り選択されるアミノ酸残基で、特に、Xaa6がSerまたはArgであり;も しくは、Xaa7は、Met、Phe、Ile、Glu、Leu、Thrおよび Valからなる群より選択されるアミノ酸残基で、特に、Xaa7がMetまた はIleであり;もしくは、Xaa8は、Pro、Lys、Thr、Gln、A sn、Leu、Ser、またはIleからなる群より選択されるアミノ酸残基で 、特に、Xaa8がProまたはIleであり;もしくは、Xaa9が、Arg、 LysまたはLeuからなる群より選択されるアミノ酸残基で、特に、Xaa9 がArgであり;もしくは、Xaa10は、Val、Ile、Lys、Ala、P ro、Phe、Trp、Gln、LeuおよびThrからなる群より選択される アミノ酸残基で、特に、Xaa10がValであり;もしくは、Xaa11は、Gl y、Ser、およびThrからなる群より選択されるアミノ酸残基で、特に、X aa11がGlyであり;もしくは、Xaa12は、Asp、Arg、Glu、Le u、Gln、Glyからなる群より選択されるアミノ酸残基で、特に、Xaa12 が、AspまたはArgであり;もしくは、Xaa13は、GlyおよびAlaか らなる群より選択されるアミノ酸残基であり;もしくは、Xaa14は、Asnま たはLysからなる群より 選択されるアミノ酸残基であり;もしくは、Xaa15は、Gly、Asp、Le u、Arg、Glu、Thr、Tyr、ValおよびLysからなる群より選択 されるアミノ酸残基で、特に、Xaa15が、LeuまたはLysであり;もしく は、Xaa16が、Val、Gln、Asp、Gly、Ile、Ala、Metお よびValからなる群より選択されるアミノ酸残基で、特に、Xaa16が、Va lまたはAlaであり;もしくは、Xaa17は、His、Glu、Pro、Al a、LysおよびValからなる群より選択されるアミノ酸残基で、特に、Xa a17が、GluまたはProであり;もしくは、Xaa18は、Val、Thr、 Asp、Pro、Arg、Tyr、Glu、AlaまたはLysからなる群より 選択されるアミノ酸残基で、特に、Xaa18が、Thrであり;もしくは、Xa a19は、Arg、Pro、Ile、LeuまたはThrからなる群より選択され るアミノ酸残基で、特に、Xaa19が、Proであり;もしくは、Xaa20は、 Arg、Lys、Gln、およびSerからなる群より選択されるアミノ酸残基 で、特に、Xaa20が、ArgまたはLysであり;もしくは、Xaa21は、A la、Asp、Thr、またはGlyからなる群より選択されるアミノ酸残基で 、特に、Xaa21が、Alaであり;もしくは、Xaa22は、Ser、Ile、 Tyr、Asn、Leu、Val、ArgまたはPheからなる群より選択され るアミノ酸残基で、特に、Xaa22 が、SerまたはArgであり;もしくは、Xaa23は、Met、Phe、Il e、Glu、Leu、ThrおよびValからなる群より選択されるアミノ酸残 基で、特に、Xaa23が、PheまたはIleであり;もしくは、Xaa24は、 Pro、Lys、Thr、Asn、Leu、Gln、SerまたはIleからな る群より選択されるアミノ酸残基で、特に、Xaa24が、Proまたはlleで あり;もしくは、Xaa25は、Arg、LysまたはLeuからなる群より選択 されるアミノ酸残基で、特に、Xaa25が、Argであり;もしくは、Xaa26 は、Val、Ile、Lys、Leu、Ala、Pro、Phe、Gln、Tr pおよびThrからなる群より選択されるアミノ酸残基で、特に、Xaa26が、 ValまたはIleであり;もしくは、Xaa27は、Gly、SerおよびTh rからなる群より選択されるアミノ酸残基で、特に、Xaa27が、Glyであり ;もしくは、Xaa28は、Asp、Arg、Glu、Leu、GlyまたはGl nからなる群より選択されるアミノ酸残基で、特に、Xaa28が、Argであり ;もしくは、Xaa29は、GlyおよびAlaからなる群より選択されるアミノ 酸残基であり;もしくは、Xaa30は、AsnまたはLysからなる群より選択 されるアミノ酸残基であり;もしくは、Xaa31が、Gly、Asp、Leu、 Arg、Glu、Thr、Tyr、ValおよびLysからなる群より選択され るアミノ酸残基で、特に、Xaa31が、 ArgまたはLysであり;もしくは、Xaa32は、Val、Gln、Asp、 Gly、Ile、Ala、MetおよびThrからなる群より選択されるアミノ 酸残基で、特に、Xaa32は、GlnまたはAlaであるものを含む。 図面の説明 本発明は、以下の図面とともに、その後の詳細な説明および請求の範囲を考慮 すれば、よりよく理解されるであろう。 図1は、EST R35464(配列番号:12)の塩基配列と、アプロチニ ンにいくらか配列が類似したオープンリーディングフレームを与えるこのDNA 配列の翻訳(配列番号:13)を示している。翻訳産物は、クニッツ様阻害因子 ドメインに特徴的な、6個のシステインのうち5個(太字で示されている)を正 しい間隔でもっていた。通常、残りのシステインによって占められている位置( コドン38)には、代りに、フェニルアラニンが含まれていた(アスタリスクで 示されている)。 図2は、EST R74593(配列番号:14)の塩基配列と、クニッツ型 のセリンプロテアーゼ阻害因子ドメインに相同なオープンリーディングフレーム を与えるこのDNA配列の翻訳(配列番号:15)を示している。翻訳産物は、 クニッツ様阻害因子ドメインに特徴的な6個のシステイン(太字で示されている )を正しい間 隔でもっていた。しかし、このリーディングフレームの配列には、コドン3と2 3に終止コドンが含まれている。 図3は、「共通(consensus)」と表示された、ヒト胎盤ビクニンの推定塩基 配列(配列番号:9)と、それに一致する、「翻訳された(translated)」と表 示された、タンパク質アミノ酸配列(配列番号:10)を示している。また、E ST H94519(配列番号:16)、N39798(配列番号:17)、R 74593(配列番号:14)、およびR35464(配列番号:12)の塩基 配列が比較のために示されている。共通配列中の下線を施した塩基は、実施例で 説明されるPCRプライマーの部位に対応している。翻訳された共通配列の下線 を施したアミノ酸は、その同一性が、精製した天然のヒト胎盤ビクニンのアミノ 酸の配列決定によって確認された残基である。塩基(ヌクレオチド)とアミノ酸 のコードは標準の一文字法であり、塩基コード中の「N」は、特定されなかった 核酸を示し、「*」は、アミノ酸配列中の終止コドンを示す。 図4Aは、ヒト胎盤ビクニンをコードするESTもしくはその一部にいくらか の塩基配列相同性を有する一連のESTのオリジナルの重ね合わせを示したもの である。参照のために示されているのは、それぞれ、KID1およびKID2と 表示されている、ビクニン(7−64)とビクニン(102−159)の相対的 な位置である。 図4Bは、別のESTを組み込んだ、より包括的なE STの重ね合わせのまとめを示している。上側のX軸上の数字は、最も5’側の EST配列からの最初の塩基から始まる、塩基対の長さである。各バーの長さは 、ギャップを含む各ESTの塩基対の長さに比例している。ESTのアクセショ ン番号は、それぞれのESTバーの右に示されている。 図4Cは、図4Bに概略的に示された、重複するESTの各々の塩基配列に対 応するアラインメントを示している。ビクニンと表示された上側の配列(配列番 号:51)は、各位置で重複するヌクレオチドに由来する共通のオリゴヌクレオ チド配列を表している。数字は、EST地図の中の塩基対の位置を表している。 太線で下線を施してある、EST R74593のオリゴヌクレオチド(地図上 の位置994と1005)は、別の重複するESTのいずれにも一致して存在し ない、R74593で見られた塩基の挿入である。 図4Dは、図4C(配列番号:45)に示したビクニンに共通するオリゴヌク レオチド配列をアミノ酸に翻訳したものを示している。 図4Eは、PCRに基づく増幅によって、ヒト胎盤cDNAライブラリーから 採られた胎盤ビクニンをコードする塩基配列(配列番号:46)と、それに対応 するアミノ酸翻訳(配列番号:47)とを示している。 図4Fは、ヒト胎盤ラムダcDNAライブラリーから、コロニーハイブリダイ ゼーションによって単離された、 天然のヒト胎盤ビクニンをコードするクローンの塩基配列(配列番号:48)と 、それに対応するアミノ酸翻訳(配列番号:49)とを示している。 図4Gは、ESTの重ね合わせ(配列番号:45)、PCRに基づくクローニ ング(配列番号:47)、および、従来のラムダコロニーハイブリダイゼーショ ン(配列番号:49)によって得られた、胎盤ビクニンに対するオリゴヌクレオ チド配列をアミノ酸に翻訳したもののアラインメントを比較している。 図5は、スーパーデックス(Superdex)75ゲル濾過の後の、胎盤組織にから のヒト胎盤ビクニンの精製のグラフを示している。図は、OD 280nmで測 定した、タンパク質の溶出プロファイル(実線)と、トリプシン阻害アッセイで の溶出したタンパク質の活性(阻害率%が丸で示されている)と、および、カリ クレイン阻害アッセイでの溶出したタンパク質の活性(阻害率%が四角で示され ている)とを重ね合わせたものである。 図6は、C18逆相クロマトグラフィーを用いた、胎盤組織からのヒト胎盤ビ クニンの精製を表示するグラフを示している。図は、OD 215nmで測定し た、タンパク質の溶出したプロファイル(実線)と、トリプシン阻害アッセイで の溶出タンパク質の活性(阻害率%が丸で示されている)と、および、カリクレ イン阻害アッセイでの溶出したタンパク質の活性(阻害率%が四角で示されてい る)とを重ね合わせたものである。 図7は、高度に精製された胎盤ビクニンのSDS−PAGEゲルを銀染色した もの(レーン2)と、キロダルトンで示された一連の分子サイズマーカータンパ ク質(レーン1)とを示す。 図8は、胎盤ビクニン(102−159)の発現を指令するプラスミド(pS 604)で安定的に形質転換された酵母菌株SC101(パネル8A)またはW HL341(パネル8B)を増殖させた、無細胞発酵ブロス中に存在するトリプ シン阻害活性の量を示している。 図9は、銀染色したSDS−PAGE(左側パネル)と、ウシのアプロチニン または胎盤ビクニン(102−159)のいずれかの発現を指令するプラスミド で安定的に形質転換した酵母菌株SC101(組換え体2.4と2.5)を増殖 させた無細胞発酵ブロスの抗−胎盤ビクニン(102−159)pAbによるウ エスタンブロット(右側パネル)とを示している。泳動は上から下の方向に行わ れている。 図10は、高度に精製された胎盤ビクニン(102−159)のSDS−PA GEゲルを銀染色したもの(レーン2)と、キロダルトンで示された一連の分子 サイズマーカータンパク質(レーン1)とを示す写真である。泳動は上から下の 方向に行われている。 図11は、 胎盤ビクニン(102−159)(パネル11A)または胎盤ビクニン(1−2 13)(パネル11B)のいず れかをコードしている、32P標識化cDNAプローブにハイブリダイズした、ヒ トのさまざまな組織からのmRNAのノーザンブロットの結果を示す写真である 。泳動は上から下の方向に行われている。各ブロットの右側の数字は、その隣の RNAマーカーのサイズをキロベースで表している。mRNAが得られた器官が 、ブロットの各レーンの下に記載されている。 図12は、合成的に短くされた胎盤ビクニン(7−64)(パネルA)または 102−159(パネルB)のいずれかに対して作製されたウサギの抗血清によ る、胎盤由来の胎盤ビクニンの免疫ブロットを示している。各パネルでレーン毎 の内容は、分子サイズマーカー(レーン1);ヒトの胎盤から分離された天然の ヒト胎盤ビクニン(レーン2);合成された胎盤ビクニン(7−64)(レーン 3);および合成された胎盤ビクニン(102−159)(レーン4)である。 トリシン10−20%SDS−PAGEゲルをブロットして、プロテインAで精 製された一次ポリクローナル抗体(20mlの0.1BSA/トリス緩衝食塩水 (pH7.5)中の8μgのIgG)で処理し、その後、アルカリホスファター ゼ結合ヤギ抗−ウサギ二次抗体で現像した。泳動は上から下の方向に行われてい る。 図13は、バキュロウイルス/Sf9発現系から得た3μgの高度に精製した 胎盤ビクニン(1−170)の、クーマシーブルー染色したトリシン10−20 %SDS −PAGEゲルを示したものである(レーン2)。レーン1は、分子サイズマー カーを含んでいる。泳動は上から下の方向に行われている。 図14は、Sf9由来のヒト胎盤ビクニン(1−170)(黒丸)、合成した 胎盤ビクニン(102−159)(白丸)、またはアプロチニン(白四角)のい ずれかの濃度を増加させたときの、ヒト血漿のトロンボプラスチンが部分的に活 性化される時間に対する効果を比較して示したものである。凝血はCaCl2に よって起こる。タンパク質の濃度が、凝血時間の延長倍数に対して示されている 。阻害を受けない凝血時間は30.8秒であった。 発明の詳細な説明 本発明は、本明細書においてヒト胎盤ビクニンと名付けられた新たに同定され たヒトのタンパク質を含み、これは、クニッツ型の2つのセリンプロテアーゼ阻 害因子ドメインを有している。本発明は、また、手術を受けて.いる患者や重症 な外傷を負った患者の、手術時の出血を低減させるのに有用な胎盤ビクニンとそ の断片を含む薬剤組成物を含む。 また、本発明は、手術を受けている患者や重症な外傷を負った患者の手術時の 出血を低減させるための方法で、有効な量の、本発明で開示されたヒトセリンプ ロテアーゼ阻害因子を生物学的に適合性のあるビヒクルに入れて、 患者に投与するための方法を提供する。 胎盤ビクニン、分離されたドメイン、およびその他の変異体の好ましい応用は 、大量の出血の可能性がある外傷や手術によって起こる出血の低減を図るための ものである。これらの方法と組成物により、全供血や血液製剤に対する需要を減 少させるか消滅させ、それによって、手術費用だけでなく、感染の危険やその他 の有害な副作用を減少させる。このように、この方法は、先天性の、または、そ の他の手術前に血液凝固因子の欠乏を患っていない通常の患者の出血を減少させ るのに有用である。出血の低減は、手術時の出血の低減として、また、手術後の 出血の減少として、または、その両方に見られる。好ましい手術上の応用には、 胸部および腹部の手術、全部または一部の股関節部置換手術、ならびに、眼の上 皮に傷害をもつ患者を治療するための手術に用いることを含むが、これらに限定 はされない。好ましい胸部手術には、冠状大動脈のバイパス、心臓および大動脈 の動脈瘤の切除、および食道の静脈瘤の手術、および、冠状動脈のバイパス手術 が含まれるが、これらに限定はされない。好ましい腹部手術には、肝臓移植、根 治的な前立腺の切除、結腸の憩室炎に対する手術、腫瘍の縮小、腹部大動脈の手 術と十二指腸潰瘍手術、および、肝臓または脾臓の外傷の修復が含まれるが、こ れらに限定はされない。外傷を治療するための好ましい利用には、事故現場で、 例えば、四肢の喪失や重大な胸部/腹部傷害で、苦しむ 重症患者を安定させるための使用が含まれるが、これらに限定はされない。手術 によって起こる出血の低減させるために用いる場合には、手術の前、または手術 の最中に、胎盤ビクニン、分離されたドメイン、またはその他の変異体を投与す ることが好ましいが、一方、外傷の場面で用いる場合には、胎盤ビクニンの変異 体、分離されたドメイン、またはその他の変異体を、事故現場に向かう救急車に 持ち込み、傷害が起きたらできるだけ早く投与するべきである。 第XII因子(ヘイグマン因子としても知られている)は、循環血の中に、約2 9〜40μg/mlで、チモーゲンの形(80kD)で見出されるセリンプロテ アーゼで(Pixleyら、(1993)Meth.in Enz.,222,51-64参照)、組織および血 漿のカリクレインによって活性化される。いったん活性化されると、第XII因子 は、血液または血漿が「異物」または陰イオンを帯びた表面に接触すると活性化 される内因性凝固経路に関与する。いったん活性化されると、次に、第XIIa因 子が、第XI因子、プレカリクレイン、および補体系のC1とを含む、数多くそ の他の血漿プロテアーゼを切断し、活性化させることができる。このように、活 性化されたカリクレインが、ブラジキニンを放出するキニノーゲンを切断できる ため、第XII因子は、低血圧反応の原因に含まれるのかもしれない(Colman、( 1984)J.Clin.Invest.,73,1249参照)。 敗血症は、細菌の内毒素またはリポ多糖(LPS)が 原因の細菌感染により生じる疾患である。第XII因子をLPSと接触させると、 第XII因子の活性化がもたらされる。敗血症患者は、しばしば、LPSによる第 XII因子の活性化が原因かもしれない血管内凝固という病徴を示す。敗血性ショ ックは、細菌感染によって起き、発熱、全身性血管抵抗の低下、および動脈血圧 の低下と関連している。これは、米国の集中治療室での死亡のごく普通の原因で あり、敗血性ショックで死ぬ患者の75%が、持続性の低血圧症に罹っている( Parilloら、(1989)Ann.Rev.Med.,40,469-485を参照)。 成人呼吸窮迫症候群(adult respiratory distress syndrome)は、肺水腫、 低酸素血症、および、肺のコンプライアンスの減少などによって特徴づけられる 。この病気の原因は、今のところ未知であるが、血液凝固のタンパク質分解性の 経路とフィブリン溶解系が関係していると考えられている(Carvalhoら、(1988 )J.Lab.Clin.Med.,112:270-277を参照)。 本発明のタンパク質は、また、第XII因子の活性因子であるカリクレインの新 規なヒトのクニッツ型阻害因子でもある。したがって、本発明のもう一つの目的 は、敗血性ショック、成人呼吸窮迫症候群(ARDS)、子かん前症、多臓器不 全、および汎発性血管内凝固症候群(DIC)などの、全身性炎症反応の予防的 または治療的な処置をするための方法を提示することである。本発明のペプチド を、予防または治療のために投与すること は、これらの炎症状態を緩和し、患者にとっては有益である。 プラスミンは、細胞外の基質分解と、基質−金属プロテアーゼ(matrix-metal lo protease、MMP)カスケードの活性化において、重要な役割を果たしてい る。これらのプロテアーゼは、まとまって、血管形成/新生血管形成の過程にあ る内皮細胞と、転移過程にある癌細胞との両者による移動と組織侵襲を媒介する 。新生血管形成は、腫瘍の増殖を支えるのに不可欠であり、転移は、腫瘍が広が るのを媒介する過程であり、患者の予後が非常に悪いことに関連する。 いくつかの臨床前の研究によって、アプロチニンに類似したプロテアーゼ特異 性をもつクニッツ様セリンプロテアーゼ阻害因子が、癌に対する薬剤として有用 なことが示唆された。例えば、アプロチニンは、非常に侵襲性が高い線維肉腫を 罹ったハムスターか、または、同じような悪性の強い乳がんを罹ったマウスに投 与すると、腫瘍壊死が増加するとともに、腫瘍の増殖と侵襲を抑えた(Latnerら 、(1974),Br.J.Cancer30:60-67;Latner及びTurner、(1976),Br.J.Cancer 33:535-538)。さらに、ルイス肺癌細胞を接種したオスのC57B1/6Cr マウスに、接種後1日から14日目に、腹腔内からアプロチニン200,000 KIUを投与すると、肺への転移は50%抑制されたが、原発性の腫瘍塊には何 の効果もなかった(Giraldiら、(1977)Eur.J.Cancer, 13:1321-1323)。同様に、C57B1/6Jマウスにルイス肺癌細胞を接種した 13日から16日後の毎日、腹腔内から10,000KIUを投与すると、原発 性の腫瘍の増殖へは影響することなく、肺への転移を90%抑制した(Uetsuji ら、(1992),Jpn.J.Surg.22:429-442)。この同じ実験において、プラスミン かカリクレインを同じ投薬スケジュールで投与すると、肺への転移が増加するこ とが示された。これらの結果から、著者らは、癌患者への手術時のアプロチニン 投与は、転移の可能性を低下させるであろうと示唆していると考えた。BlackとS teger(1976,Eur.J.Pharmacol.,38:313-319)は、ラットにおいて、アプロ チニンが、移植した齧歯類のマーフィー−シュトラムリンパ肉腫(Murphy-Strum lymphosarcoma)の増殖を阻害することを発見し、この効果が、キニン形成酵素 の阻害に関わることを示唆した。3−メチルコラントレン処理によって生じた自 発性の扁平上皮細胞癌を一つずつもつメスのddYマウスに、10,000KI Uのアプロチニンを一日2回ずつ毎日、7週間、腹腔内注射したところ、原発性 腫瘍の増殖を90%抑えた。腫瘍の後退が見られた動物もいた。ビヒクルだけで 処理した動物は、7週間以内に死んだが、アプロチニンで処理したグループはす べて生き残った。腫瘍増殖の減少は、角質増殖を伴っていた(Ohkoshi、Gann(19 80),71:246-250)。 臨床的には、手術によって治癒したグループの26人 の患者で、アプロチニンを静脈注射により受け入れた患者は、腫瘍の再発なしに 、術後2年で70%の生存率を示したが、同時に偽薬を与えられた26人の患者 グループは、かなりの腫瘍再発率を伴いながら、38%の生存率しか示さなかっ た(Freemanら、Br.Soc.Gastroenterol.(1980)suppIement A:902)。あ る症例研究(Guthrieら、J.Clin.Pract.(1981)35:330-332)において、頸 部に進行した癌をもつ患者に、ブロモクリプチンとアプロチニンとを投与したと ころ、緩解がもたらされた。1カ月に全部で7日間、500,000KIUの腹 腔内丸薬を8時間おきに、それと同時に、6時間につき200,000KIUの 量で、継続的にアプロチニンを静脈注射して、アプロチニンを投与した。アプロ チニンに対するアレルギー反応が発生したために、4か月目の終わりに、処置を 止めた。より新しい証拠は、転移に対する、アプロチニンのこれらの効果を標的 とするプラスミンの役割を、さらに強調している。 これらの現象のメカニズムは、アプロチニンが癌細胞系の侵襲能力を遮断する という事実に関連するかもしれない(Llu G.ら、Int.J.Cancer(1995)60:50 1-506)。さらに、本発明のタンパク質は、プラスミンとカリクレインの強力な 阻害因子でもあるため、抗癌剤として使用することも考えられる。例えば、当初 の腫瘍侵襲である新生血管形成を制限することにより、原発癌の増殖を阻害する ときや、および、組織浸潤を阻害して、転移を遮 断するときに使用することが考えられる。この化合物は、腫瘍に局所的に投与し てもよいし、また、全身的に投与してもよい。好ましい治療方式において、腫瘍 縮小させる手術時に、転移の危険を最小限にするために、このタンパク質を投与 してもよい。このような養生法においては、この化合物の血液を節約できるとい う特質が、より明快な外科分野という観点を提供するときに、さらなる長所とな るだろう。もう一つの好ましい投与方式は、MMP阻害因子、または化学療法の いずれかと組み合わせた治療方式であろう。さらに好ましい投与方式は、腫瘍細 胞、または、それらに関連する間質および脈管床の中で、胎盤ビクニンの選択的 な発現を実現するために設計された、局所的に投与された遺伝子治療の方式であ る。 治療の標的となる癌の好ましいタイプは、高い転移能力を示す乳がん、結腸癌 、肺癌、前立腺癌、および卵巣癌などの、血管に依存する固形の腫瘍で、肺への 輸送による肺癌、肝臓の転移部位に対する肝臓への輸送による結腸癌、または、 皮下への輸送による頭や首の癌、またはメラノーマなどの皮膚癌などに、高濃度 のタンパク質を局所的に輸送できるものであろう。本発明のタンパク質は、ヒト に由来するものであるため、再使用に際して、Guthrieら、前掲、によって観察 されたような、アレルギーやアナフィラキシー反応を伴う可能性はより低いであ ろう。 さらに、本発明のタンパク質を、内因性凝固経路の活 性化を伴う血栓塞栓症の合併症を低減するのに使用することが考えられる。これ には、末期癌患者における、頻度の高い死亡原因である肺塞栓症を防止すること が含まれる(Donati MB.、(1994),Haemostasis 24:128-131)。 脳および脊椎の水腫は、外傷性の脳および脊髄損傷、発作、大脳虚血、大脳お よびクモ膜下出血、外科手術(開心手術を含む)、脳炎や髄膜炎などの感染症、 ならびに、サルコイドや病巣または散在性腫瘍などの慢性肉芽腫によって起きる 合併症であり、これらの病気の後に、再発病率や死亡率のレベルが高いことの原 因となっている。ブラジキニンは、血液脳関門を破壊することが、実験的に知ら れており(Greenwood J.、(1991),Neuroradiology,33:95-100;Whlttleら、(1 992),Acta Neurochir.,115:53-59)、頚動脈の中へのブラジキニンの注入は、 普通の頚動脈閉塞を起こさせた突発性高血圧症ラット(SHR)において、脳水 腫を誘発した(Kamiya、(1990),Nippon Ika Daigaku Zasshi 57:180-191)。ブ ラジキニンの濃度の上昇が、外傷をつけたラットの脊髄を含むモデルにおいて、 外傷の後、細胞外液の中(Xuら、(1991),J.Neurochem.,57:975-980)、および 、脳虚血の結果脳水腫を起こしたラットの血漿と組織の中で(Kamiyaら、(1993) ,Stroke,24:571-575)見られた。ブラジキニンは、高分子量キニノーゲンから 、カリタレインを含むセリンプロテアーゼによって放出され(Coleman(1984)J. Clin.Invest.,73:1249)、セ リンプロテアーゼ阻害因子のアプロチニンが、SHRラット(Kamiya、(1990), Nippon Ika Daigaku Zasshi 57:180-191;Kamiya、(1993),Stroke,24:571-575 )と、脳に低温傷害を起こしたウサギ(Uterbergら、(1986),J.Neurosurgery, 64:269-276)とにおいて、脳虚血から起きる脳水腫を大幅に阻害することが分か った。 これらの観察は、ブラジキニンなどのキニンが、高分子量キニノーゲンから局 部的なタンパク質分解によって放出され、その後、ブラジキニンに誘導された血 液脳関門の透過性の上昇が起きることによって、脳水腫が起きることを示してい る。したがって、胎盤ビクニンと、その断片は、水腫を起こす危険のある患者、 特に、死亡や脳損傷の危険性が高い患者における水腫を予防するための薬剤と考 えられる。これには、頭部と脊髄の外傷患者、多外傷患者、脳または脊髄および それに結合した血管の手術、または、開心手術を含む、一般的な手術を受けてい る患者、発作、脳またはクモ膜下出血、脳の感染症、脳の慢性肉芽腫、または病 巣または散在性腫瘍、および、脳腫瘍、または血液脳関門の崩壊を含む多発性硬 化症を患う患者、または、その他、脳または脊髄の炎症作用を患う患者が含まれ る。患者は、輸液または丸薬注射で、静脈内または頭蓋内への胎盤ビクニンの投 与を受ける。その後1週間から3週間にわたり、胎盤ビクニンの追加用量の投与 を受けることもできる。用量レベルは、循環する濃度が、ブラジキニンや、セリ ンプロテアーゼの作 用によって形成される、その他の血管作用性ペプチドの、血漿におけるレベルの 上昇を中和するのに必要な濃度を越え、水腫を抑えるのに十分になるよう設計さ れていよう。このタンパク質は、ヒトに由来するため、この治療過程における反 復投与は、このタンパク質に対する免疫反応の発生をもたらさない。胎盤ビクニ ンとその断片は、単一治療法、または予防法のため、および、神経治療薬や神経 保護薬などのその他の薬剤とを組み合わせて用いるためのものと考えられる。 新しい証拠(Dela Cadena R.A.ら、(1995)FASEB J.9:446-452)によって 、接触活性化経路が、関節炎と貧血の病因に寄与するかもしれないこと、および 、カリクレイン阻害因子が、治療上有益であるかもしれないことが示されている 。したがって、本発明のプロテアーゼ阻害因子は、ヒトのカリクレインを阻害す ることができるために、人間の関節炎と貧血の治療薬と考えられる。 アプロチニンによる、男性の非インシュリン依存性糖尿病(NIDDM)の治 療により、全グルコース摂取量が有意に向上し、インシュリンの代謝除去率が減 少した(Laurentiら、(1996),Diabetic Medicine 13:642-645)。したがって、 本発明に係るヒトのタンパク質は、NIDDMを治療するための薬剤として継続 的に使用されることが考えられる。 早産の危険がある患者を、尿トリプシン阻害因子で、2週間の間、毎日治療し たところ、子宮収縮の再発を有 意に低下させた(Kanayamaら、Eur.J.Obstet.Gynecol.& Reprod.BIol.67: 133-138)。したがって、本発明のヒトタンパク質は、早産の防止に用いられる ことが考えられる。 アプロチニンは、TGFbによって阻害されるプロセスである、マウスの筋原 細胞の培養で分化を刺激することが分かっている(Wells及びStrickl、Developm ent,(1994),120:3639-3647)。TGFbは、限定的なタンパク質分解によって 活性化される、不活性なポリペプチド前駆体として存在する。アプロチニンの作 用機構には、TGFb前駆体を成熟した活性型にするプロテアーゼを阻害するこ とが含まれると提言されている。TGFbは、さまざまな線維症傷害部において 上昇制御されることが分かっており、抗線維症治療の標的である可能性があると 長い間考えられていた。例えば、肺線維症のラットのモデルにおいて、TGFb の濃度は、ブレオマイシンによって誘導される炎症の程度に比例していた。さら に、肺胞マクロファージにおけるプラスミンのレベルは、成熟したTGFbのレ ベルと一致しており、プラスミン阻害因子a−2−抗プラスミンの添加によって 、マクロファージによるTGFb前駆体の翻訳後の活性化を排除した(Khalら、 (1996),Am.J.Respir.Cell Mol.Biol.15:252-259)。このデータは、プラス ミンが、肺胞マクロファージによる活性TGFbの形成に寄与していることを示 唆しており、また、この過程が、ブレオマイシ ンにより誘導される肺の炎症において、病原としての役割を果たしていることを 示唆している。 これらの観察を考慮すると、胎盤ビクニンとその断片は、肺、肝臓、腎臓、皮 膚(強皮症)の線維症を含む、さまざまな線維症障害に対する治療薬と考えられ る。 エアロゾル化されたアプロチニンは、致死量のインフルエンザウイルスまたは パラミクソウイルスのいずれかに感染したマウスの50%以上を防御することが 示された(Ovcharenko及びZhirnov、Antiviral Research,(1994),23:107-118 )。致命的な出血性気管支肺炎の発生が抑制されること、および、体重当りの摂 取量が標準化されることも、エアロゾル化したアプロチニンによる治療で注目さ れた。これらの観察に照らして、胎盤ビクニンとその断片は、さまざまな呼吸器 に関連した、インフルエンザ様疾患に対する治療薬と考えられる。 本発明のヒト胎盤ビクニン、その単離されたドメイン、およびその他の変異体 は、天然のアプロチニン、または別の阻害プロファイル、特に大量の使用を必要 とするプロファイルをもつアプロチニンの類似体について示唆されている、医学 /治療に応用するために使用することが考えられる。これらには、トリプシン、 プラスミン、カリクレイン、エラスターゼ、カテプシンG、およびプロテイナー ゼ−3などのヒトのセリンプロテアーゼを阻害する能力によって、ヒトのタンパ ク質の使用が指示される病気が含まれ、急性膵炎(膵臓エラスターゼとトリプ シン)、炎症、血小板減少症、血小板の機能の保存、臓器保存、傷害の治癒、シ ョック肺、内毒素ショックおよび手術後の合併症を含むさまざまな形のショック ;線溶冗進性出血などの血液凝固阻害;特に、例えば、膵炎および放射線によっ て誘発された腸炎などの、臓器傷害の治療と予防のための、急性または慢性の炎 症反応、免疫性脈管炎、糸球体腎炎、および関節炎のいくつかのタイプのような 、複合体によって媒介される炎症性反応;特にリューマチ性関節炎における膠原 病;代謝に関連した沈着物によって起きる関節炎のいくつかのタイプ(例えば、 通風);アテローム性硬化症(血清エラスターゼ)または肺気腫(好中球エラス ターゼ)などの、臓器の結合組織部分の弾性成分の変性;成人呼吸窮迫症候群、 炎症性腸疾患、および乾癬が含まれるが、これらに限定はされない。 主な思いがけない発見は、ビクニン(7−64)とビクニン(102−159 )をコードする合成ペプチドは、活性のあるプロテアーゼ阻害因子の生物活性を もつ、適正な3次元構造に正しく折り畳まれることである(それぞれ、実施例2 と1)。折畳みに当たって、ビクニンのこれらの断片の各々は、各場合における 形成と一致して、各断片の6個のシステイン残基の間にできる、3つの鎖内ジス ルフィド結合に、6マスユニットの減量が起きた。もう一つの驚くべき発見は、 ビクニン(7−64)、ビクニン(102−159)、およびビクニン(1−1 7 0)をコードする合成ペプチドは、プラスミンと、組織カリクレインと血漿カリ クレインの両方とを強度に阻害する(それぞれ、実施例4、3および10)。Tr asylol(登録商標)によるプラスミンとカリクレインの阻害は、Trasylol(登録 商標)が、開心手術の最中の血液損失を低減するメカニズムに関係すると考えら れている。本発明者らは、思いがけずに、本発明のクニッツドメインの特異性を 発見したことから、これらの部位は、かなりの出血がある手術や外傷の過程で血 液を節約するための、または、プラスミンおよび/またはカリクレインが有益で ある、別の症状のための適当な治療薬となる。 さらに、本発明者らは、本開示(実施例10)において、胎盤ビクニン(1− 170)が第XIa因子の強力な阻害因子であり、第Xa因子の中程度の阻害因 子であることを明らかにした。第XIa因子は、血液凝固の内因性経路において 、不可欠な役割をもち、不活性な第IX因子を、活性のある第IXa因子に相互転換 させる役目を果たしている。このように、胎盤ビクニンは、この内因性経路の2 つの主要酵素であるカリクレインと第XIa因子を阻害する。これらの観察に一 致して、本発明者らは、胎盤ビクニン(1−170)が、内因性経路によって起 こる凝固の速さの測定値である、活性化された部分的なトロンボプラスチン時間 の強力な阻害因子であることも示した。一方、本発明者らは、胎盤ビクニン(1 −170)が組織因子VIIa複合体の非常に弱い阻害因子で あることを示し、外因性の凝固カスケードの制御において重要ではないことを示 唆した。これらの予期できない発見に基づくと、胎盤ビクニンは、凝固の内因性 経路の活性化が病気のメカニズムに有意に寄与する病気のための治療薬になると 考えられる。このような病気の例には、外傷後ショック、および汎発性血管内凝 固症候群が含まれるであろう。 本発明のクニッツドメインの重要な利点は、それらがヒトのタンパク質であり 、Trasylol(登録商標)よりも正の荷電度が低いこと(実施例1)であるが、こ れらによって、タンパク質を大量に投与しても腎臓に与える危険が少なくなる。 ヒトに由来するため、本発明のタンパク質は、Trasylol(登録商標)を同量投与 したときに較べると、望ましくない免疫学的反応の危険をかなり減らして、人間 の患者に投与することができる。さらに、ビクニン(102−159)、ビクニ ン(7−64)およびビクニン(1−170)は、生体外で、Trasylol(登録商 標)よりも有意に強力な、血漿カリクレインの阻害因子である(実施例3、4、 および10)。したがって、ビクニンと、その断片は、生体内で患者の出血を低 下させるに当たって、より有効であると期待される。 投与されるセリンプロテアーゼ阻害剤の量は、上記の正常な血漿レベルを提供 するために十分な量でなければならない。冠状動脈バイパス手術(CABG)の 最中と術後の出血を予防的に減少させるために、能力の差異を 考慮に入れながら、Trasylol(登録商標)の代りに、本発明のタンパク質を用い ることができる。Trasylol(登録商標)の用法は、Trasylol(登録商標)補遺A として載せてある医学用卓上参考書(Physicians Desk Reference)(1995)に 概説されている。簡単にいうと、仰向けに寝せた患者に、麻酔を誘導した後、胸 骨切開を行なう前に、施用量のヒト胎盤ビクニン、その単離されたドメイン、ま たはその他の変異体を、約20〜30分かけてゆっくりと投与する。一般的に、 全投与量は、患者の体重や、手術時間の長さなどの要素に応じて、約2×106 KIU(カリクレイン阻害単位)と約8×106KIUとの間になるよう用いる 。好ましい施用量は、全部で、100万から200万カリクレイン阻害単位(K IU)である。施用量が完全であれば、次に、定常的に輸液投与し、手術が完了 し、患者が手術室を出るまで注入を続ける。好ましい定常的な注入量は、1時間 当り約250,000から500,000KIUの範囲である。心肺バイパス回路 の呼び水の中に、心肺バイパスを作る前に呼び水の一部を置き換えて、ポンプの 呼び水となる量を加える。好ましいポンプの呼び水となる量は、全部で、約10 0万から200万KIUを含む用量である。 本発明のタンパク質は、当技術分野において既知の態様に処方された薬剤組成 物に用いられる。このような組成物は、活性成分と、想定された投与方式と投薬 形態に応じて、薬学上許容される、一つ以上の担体、希釈剤、 充填剤、結合剤、およびその他の賦形剤を含む。当業者によって知られている、 治療薬としての活性のない無機または有機の担体には、ラクトース、コーンスタ ーチ、またはそれらの派生物、タルク、植物油、蝋、油脂、ポリエチレングリコ ールなどのポリオール、水、ショ糖、アルコール類、グリセリンなどが含まれる が、これらに限定はされない。さまざまな保存剤、乳化剤、分散剤、着香剤、湿 潤剤、抗酸化剤、甘味料、着色料、安定剤、塩類、緩衝液なども、処方剤の安定 性を補助したり、活性成分の生物学的有効性を高めるのを補助したり、また、経 口投与の場合には、受け入れやすい風味と香りの処方剤をえるための必要に応じ て加えることができる。このような組成物で用いられる阻害剤は、もともとの化 合物そのものの形状にあるかもしれないし、場合によっては、治療薬として許容 される塩の状態になっているかもしれない。本発明のタンパク質は、単独で投与 することも、さまざまな組み合わせで投与することも、また、別の治療薬組成物 と組み合わせて投与することもできる。このように処方された組成物が、当業者 により既知の適当な方式に応じて、阻害剤の投与に必要なものとして選ばれる。 非経口投与法には、静脈内(i.v.)、皮下(s.c.)、腹腔内(i.p .)、および筋肉内(i.m.)経路が含まれる。静脈内投与は、薬剤のピーク の血漿内濃度を、必要に応じて、急速に制御するために用いるこ とができる。または、静脈内カテーテルによって、望みの速度で、継続的に薬剤 を投与することもできる。適当なビヒクルには、注射用の滅菌水、滅菌された緩 衝液、または、滅菌した整生理食塩水などの滅菌した、非発熱性の液状希釈剤が 含まれる。得られた組成物を、注射または輸液によって、手術前、および/また は手術中に患者に投与する。 半減期を改善させ、炎症に関係する好中球やマクロファージなどの食作用胞へ 薬剤を向かわせるには、リポソーム中の薬剤が捕捉されることで促進することが できる。リポソームの外側に、胃腸管や肺のような、臓器/組織特異的な高分子 に結合するリガンドを結合させることによって、リポソーム指向性の選択性を向 上させることが可能なはずである。あるいは、分解性のミクロスファー(小球体 、例えば、ポリ−DL−ラクチド−コ−グリコリドを含む)の中に薬剤を包み込 むか、包み込まないで、または、コラーゲンを含む保護的処方剤による、筋肉内 、または皮下への沈着物の注射を用いて、薬剤の放出を長時間維持するようにで きる。投薬形態の利便さを向上させるために、パーキュシールシステム(percus eal system)のように、腹腔内に埋め込んだ貯臓器と隔膜を使用することができ る。インジェクターペン(例えば、NovoPinまたはQ-pen)、または、針なしジェ ットインジェクター(例えば、Biojet、Mediject、またはBecton Dickinson)の いずれかを用いて、便利さと患者のコンプラ イアンスの向上をもたらすこともできる。カニューレによって、望みの部位に輸 送する、埋め込み可能なポンプを用いて、正確に制御された放出の実現も可能に なる。実施例には、ALZET浸透圧ポンプなど、ALZAから購入可能な、皮下に埋め 込まれた浸透圧ポンプが含まれる。 セルロース、ポリアクリル酸、またはポリカーボフィルを含む、生物性接着性 の粒状の担体(<200mm)に、リン脂質やアシルカルニチンなどの吸着促進 剤とともに、薬剤を取り込ませることによって、鼻からの輸送を行なうことがで きる。市販で利用可能なシステムには、Dan BiosysとScios Novaによって開発さ れたシステムがある。 肺への輸送は、循環血液の中に薬剤を投与する非経口法の代表である。気道下 部の上皮は、非常に透過性が高く、分子量が約20kDaまでの広い範囲のタン パク質を透過させる。マンニトール、スクロース、またはラクトースなどの適当 な担体の中に薬剤を含む、ミクロンサイズの乾燥粉末が、Inhale(登録商標)、 Dura(登録商標)、Fison(Spinhaler(登録商標))、およびGlaxo(Rotahaler (登録商標))などの乾燥粉末吸入器、またはAstra(Turbohaler(登録商標) )プロペラントによるメーター付き薬剤吸入器を用いて、遠隔の肺胞表面に輸送 することができる。リポソーム入り、または、リポソームなしの溶液処方剤が、 超音波噴霧器を用いて輸送されうる。 消化用プロテアーゼの活性が低い結腸の中に薬剤を放出するように設計された 錠剤、コートされた錠剤、糖衣錠、硬いあるいは柔らかいゼラチンカプセル、溶 液、乳剤、懸濁剤、または腸溶性のコートされたカプセルの中に薬剤を組み込み 、経口輸送を行なうことができる。後者の実施例には、ALZA社のOROS-CT/Osmet (登録商標)システム、および、シエーラードラッグデリバリーシステム(Sche rer Drug Delivery Systems)のPULSINCAP(登録商標)システムが含まれる。別 のシステムでは、結腸特異的なバクテリアのアゾレダクターゼによって分解され るアゾ−架橋されたポリマー、または、結腸でのpHの上昇によって活性化され る、pH感受性のポリアクリレートリマーが用いられる。上記のシステムは、広 い範囲の有効な吸着促進剤とともに用いることができる。直腸への輸送は、座薬 の中に薬剤を取り込ませることによって行なうことができる。 好ましい医学的な応用において、手術時の出血を低減させるための、本発明の 胎盤ビクニン変異体の好ましい投与方法は、非経口的に、好ましくは中枢ライン を通る静脈内経路によるものである。 用いられるべき薬剤組成物の量は、受容者と治療を受けている病状とによる。 必要量は、当業者に既知のプロトコールによって、不必要な実験をすることなく 決定することができる。あるいは、病状を治療するために阻害されなければなら ないプラスミンまたはカリクレインな どの標的プロテアーゼの量を決定して、計算することができる。本発明において 考えられている活性物質は、無毒であると考えられるので、治療には、好ましく は、活性剤としての最適な必要量よりも過剰に投与することが含まれる。 さらに、胎盤ビクニン、単離されたドメイン、その他の変異体を、親和性に基 づいた分離法を用いて、ヒトを材料として採った同族のプロテアーゼなど天然の 物質を単離するために用いてもよいし、また、さらに、組織分布と胎盤ビクニン の有用な機能を探すために用いることができる、プロテアーゼに対する抗体を誘 導するために用いることもできる。 ヒト配列データの検索 機能においてアプロチニンと相同なヒトのタンパク質とはっきりしたわかるも のが存在することを、NCBI(メリーランド州、国立生物学情報センター)の 発現配列データベース(以後、dbESTという)に対して、以下に示す独自の 配列エントリーの解析行い、導き出した。TBlastNアルゴリズム(BLA ST、すなわち、基本的な部分配列比較検索ツールは、問い合わせ配列とデータ ベース中のすべての配列、タンパク質または塩基配列のどのような組み合わせと の間の類似性を検索するために、Altschulら、(1990)J.Mol.Blol.215:403-41 0の方法を用いている)を用いて、ウシのプレプロ アプロチニンであるTrasylol(登録商標)の配列に相同性がある塩基配列を得る ために、データベースを調べた。この多数のクローンを検索し、アプロチニンと 相同な機能を有するヒトのタンパク質に相当するような推定アミノ酸配列をコー ドする可能性がある2つの特定のクローンに絞り込んだ。選択された塩基配列は 、ヒト胎盤DNAライブラリーから作成されたR35464(配列番号:12) とR74593(配列番号:14)であった。R35464に関して、最も長い オープンリーディングフレームの翻訳タンパク質配列(配列番号:13)は、ク ニッツドメイン共有結合構造を形成するのに重要な6個のシステインのうち1個 を失っており、これは、R35464の塩基配列からは、機能的な阻害因子を得 られないことを意味している。同様に、クローンR74593の最も長いオープ ンリーディングフレームの翻訳したもの(配列番号:15)は、クニッツ様配列 コードしている領域の5’側に終止コドンを含んでいた。これは、この配列が、 機能的な分泌型クニッツドメインが得られるようには翻訳されないことを意味し ている。これらの配列の意義自体は不明である。それらは、a)偽遺伝子の産物 である、b)mRNAの非翻訳領域である、または、c)不正確に配列決定され た翻訳可能なmRNAの産物であることを示している可能性がある。 ヒトビクニンの発見 実際のヒトの配列を特異的に分離し、決定するため、R35464とR745 93の中にある、発明者らがクニッツ様配列であると提唱している配列をコード するcDNAのセグメントの5’と3’に位置する配列にハイブリダイズできる ようにcDNAプライマーを設計した。R74593のクニッツ様配列をコード する断片を増幅するために用いられたプライマーは、CGAAGCTTCATC TCCGAAGCTCCAGACG(HindIII部位をもつ3’側プライマー 、配列番号:33)と、AGGATCTAGACAATAATTACCTGAC CAAGGA(XbaI部位をもつ5’側プライマー、配列番号:34)であっ た。 これらのプライマーは、クローンテック(Clontech)社のヒト胎盤cDNAラ イブラリー(MATCHMAKER、カタログ番号HL4003AB、Clonetech Laboratories、カ リフォルニア州パロアルト)からの500塩基対の産物を、PCR(30サイク ル)で増幅するために用いられ、この産物は、ブルースクリプト−SK+(Blues cript-SK+)にサブクローニングされて、シーケナーゼ(登録商標)(Sequenase )キットバージョン2.0を用いて、T3プライマーによって配列決定された。 驚いたことに、本発明者らのプライマーを用いて得られた断片の配列は、dbE STデータベースに載せられているR74593クローンの配列とは異なってい た。特に、本発明者らの新しい配列は、終止コドンと推定されるものに対して3 ’ に挿入されたグアノシン塩基をもう一つもっていたが、クニッツ様配列をコード しているセグメントの5’側には無かった(図3)。付加的なGの挿入によって 、終止コドンがずれて、クニッツ様ドメインに関するリーディングフレームから なくなった(R74593の修正された配列の114番目の塩基対にあるG;図 3)。 その後、R74593のクニッツ様ペプチド配列に相同な配列をdbESTに 照会したところ、ヒトの網膜ライブラリーに由来するH94519が得られ、ま たN39798が得られた。これらの配列は、R35464が特徴的なシステイ ン6個を全て含んでいる以外、R35464にコードされているクニッツ様ドメ インと殆ど同一のクニッツ様配列を含んでいた。各々の塩基配列を、R7459 3(114番目の塩基対にGを挿入して修正したもの)とR35464の配列と に重ね合わせたものを用いて、部分的なヒト胎盤ビクニン(配列番号:9;図3 )の共通配列を得た。共通配列を翻訳すると、それぞれ、アミノ酸残基17〜6 4と102〜159の領域にある、2つの完全なクニッツ様ドメイン配列を含む 、−18残基から+179残基の範囲にあるオープンリーディングフレームが得 られた(図3;完全な翻訳、配列番号:10)。 R35464の配列で、dbESTを検索して、さらに5’側配列を得ようと さらに努力してみた。この検索から得た可能な組み合わせで、付加的な5’配列 をもつ ものを、さらに交替して用いて、dbESTを再検索した。このように巡回する ような方法で、一連の5’側で重複する配列が同定された。これには、クローン H16866、T66058、R34808、R87894、N40851およ びN39876が含まれる(図4)。これらの配列のいくつかのアラインメント は、共通の翻訳タンパク質配列の合成の開始部位として使われている5’ATG が存在することを示唆している。この選ばれた情報から、今や、ヒトアプロチニ ンに相同な機能をもつヒトタンパク質の塩基配列とポリペプチド配列とを、選択 的にスクリーニングし、決定することが可能になった。 dbESTを再検索したところ、図4Bに概略を示した、多数の新しいEST が明らかになった。これらの追加的なESTとの重複によって、図3に示された 最初のオリゴヌクレオチド配列の5’端と3’端を超えて延びた、ずっと長い共 通のオリゴヌクレオチド配列(図4C)を構築することが可能になった。実際、 全長1.6キロ塩基の新しい配列は、3’ポリ−Aテールまで延びていた。配列 に沿って、各塩基対の位置で重複するESTの数が増加したために、EST R 74593の3’末端で重複する配列のような、一定の位置での信頼性のレベル が向上した(図3)。この領域にある重複ESTのいくつかで、R74593と 比較すると、2つの重要な塩基の欠失があるのが確認された(図4Cに太線で下 線を 施して位置を示した、地図上の位置は994と1005)。ビクニンをコードし ているフレームの、新しい共通配列の翻訳(図4D)により、本来の共通配列( 配列番号:1)でコードされているた成熟配列(179アミノ酸)よりも大きな (248アミノ酸)形の胎盤ビクニンが得られ、また、この翻訳は、共通オリゴ ヌクレオチド配列のフレーム内の終止コドンによって終結していた。サイズの増 加は、EST R74593に固有な2塩基の挿入を除去して生じた3’コーデ ィング領域におけるフレームシフトによるものであった。このフレームシフトに よって、最初の共通配列(図3)の終止コドンが、フレームのリードスルーによ って、付加的なアミノ酸配列をコードする新しいフレームに移動した。新しい翻 訳産物(図4D)は、最初のタンパク質の共通配列(配列番号:1)と、+1か ら+175残基のところ(クニッツドメインをコードしている)で一致していた が、新しくC末側に延びて、24残基の長さの膜貫通ドメインと推定される部位 (図4Dの下線部)を示し、その後に、短い31残基の細胞質ドメインをもって いた。開始のメチオニンとシグナルペプチドの付近の正確な配列は、この領域で 重複するEST配列の間にかなりの不均一性が見られたため、いくらか仮想的な ものになった。 Geneworks(登録商標)によるタンパク質配列の解析は、N−結合グリコシル 化の推定共通部位として、30番目と67番目のアスパラギン残基が強調された 。30 番目のアスパラギンは、ヒト胎盤から分離された完全長のタンパク質のN末端の 配列決定をしたときには見られなかったので、グリコシル化されていることと矛 盾しない。 ヒトビクニンのクローニング 図3の解析から推定されたヒトビクニンの塩基配列に対応する、ヒトのmRN Aが存在することが、以下のようにして確認された。R35464のクニッツを コードするcDNA配列の5’側にハイブリダイズする核酸プライマー(図3の 共通塩基配列の3〜27塩基目):GGTCTAGAGGCCGGGTCGTT TCTCGCCTGGCTGGGA(XbaI部位をもつ、R35464の配列 に由来する5’プライマー;配列番号:35)と、R74593のクニッツをコ ードする配列の3’側にハイブリダイズする核酸プライマー(図3の共通塩基配 列の680〜700塩基目)とを用いて、クローンテック社のヒト胎盤ライブラ リーから、図3の胎盤ビクニンの配列をコードしているcDNAの共通塩基配列 から予想される長さ(約670塩基対)の断片をPCR増幅した(概略的に図4 Aに示されている)。 上述したATGの推定開始部位から、5’側に126塩基対長いR87894 の配列にハイブリダイズする5’側プライマー(110塩基対のところで、概略 的に図4Aに示されている)と、上で使用されたものと同じ、R 74593に対する3’側プライマーとを用いて、ESTを重ね合わせて示した 配列(概略的に図4Aに示されている)から推定された大きさ(約872塩基対 )の断片を、クローンテック社のヒト胎盤ライブラリーから増幅することができ た。 この872塩基対の断片の配列決定によって、この断片が、EST R878 94の110〜218塩基対目に対応するヌクレオチドセグメントを5’末端に もち、またEST重ね合わせてまとめた(図3の)配列から推定された、ヒト胎 盤ビクニンの共通配列の310〜542塩基対の配列を3’末端にもつことが示 された。この3’ヌクレオチド配列は、胎盤ビクニン(102−159)によっ てコードされているクニッツ様ドメインのすべてを含んでいた。 タンパク質の細胞外の全領域をコードするcDNAを得るために、EST R 34808の中の配列にハイブリダイズするよう設計された、次の5’プライマ ー:CACCTGATCGCGAGACCCC(配列番号:36)と、EST 74593に対する同じ3’側プライマーとを用いて、ヒト胎盤cDNAライブ ラリーからの、約780塩基対のcDNA産物を増幅した(30サイクル)。こ の産物をゲル精製して、TAベクター(InVitrogen社)にクローニングし、以下 のプライマーを用いて、ジデオキシ法(Sanger F.ら、(1997)Proc.Natl.Aca d.Sci.(USA),74:5463-5467)によってDNA配 列決定を行なった: ベクター特異的 遺伝子特異的 得られたcDNA配列を、翻訳産物とともに図4Eに示す。塩基配列のレベル では、この配列は、共通のEST配列と、わずかな違いを示しただけであった( 図4D)。この配列の翻訳すると、フレーム内に、開始ATG部位、シグナルペ プチドと成熟胎盤ビクニン配列、および膜貫通ドメインを含む配列が得られた。 PCR産物を翻訳した配列は、PCR増幅のための3’プライマーを選択した結 果、細胞質ドメインから、最後の12アミノ酸残基が失われていた。この3’P CRプライマー(R74593の配列に基づいて設計されている)の選択は、P CRに由来する配列を翻訳した配列の211番目のアミノ酸で、SからFへの人 為的な突然変異が導入される原因ともなった。PCR断片の翻訳から導き出され たシグナルペプチドは、EST共通配列とは幾分異なっていた。 完全長の胎盤ビクニンcDNAを得るために、PCR に由来する産物(図4E)をゲル精製して、ビクニン配列を発現する、PCRに 基づかない、完全長のクローンを単離するために用いた。PCRで得られたcD NA配列を、ハイプライム(High Prime)ベーリンガーマンハイム社(Boehring er Mannheim)によって、32P−CTPで標識し、コロニーハイブリダイゼーシ ョン技術を用いて、胎盤cDNAライブラリー(Stratagene社、ユニザップλラ イブラリー(UnizapTMλ library)を探索した。およそ、2×106個のファー ジプラークを3回スクリーニングして、プラーク精製した。制限酵素解析、およ びESTの共通配列の長さの比較(上記参照)によって判定すると、2個のクロ ーンが完全長(〜1.5キロ塩基)だと考えられた。ジデオキシ法によって、こ れらのクローンの一つを配列決定すると、図4Fに示されたオリゴヌクレオチド 配列が得られた。この配列からの翻訳産物は、フレーム内に開始メチオニン、シ グナルペプチド、および、成熟胎盤ビクニン配列をもつタンパク質を与える。成 熟胎盤ビクニン配列は、EST共通配列の翻訳によって得られた成熟タンパク質 の配列と同一であったが、シグナルペプチドの配列長と配列とは異なっていた。 PCRに由来する産物とは異なって、コロニーハイブリダイゼーションによって 得られたcDNAは、外部部位の全部、膜貫通ドメイン、細胞質ドメイン、およ び、フレーム内の終止コドンを含んでいた。実際、このクローンは、ポリ−Aテ ールまで延びていた。開始メ チオニンの後に、PCR由来のクローンにコードされているシグナルペプチドと 同一の疎水性シグナルペプチドが続いていた。次に、本発明者らは、Sf9細胞 から採ったビクニン(1−170)である胎盤ビクニン(実施例9)の可溶性断 片を発現、精製して、それが、機能的なプロテアーゼ阻害因子であることを見つ けた(実施例10)。さらに、本発明者らは、これもまた、活性のあるプロテア ーゼ阻害因子である胎盤ビクニンの可溶性断片を、ヒト胎盤から単離した(実施 例7)。天然のタンパク質、およびSf9細胞で発現されるタンパク質の形の両 者は、N−末側の配列決定におけるPTH−アミノ酸の回収に基づけば、おそら く、30番目の位置にあるアスパラギン残基でグリコシル化されているであろう (実施例7と9)。 上記の観察に基づけば、完全長の胎盤ビクニンは、細胞の表面上で膜貫通タン パク質として存在することも、可溶性タンパク質として存在することもできると 思われる。クニッツドメインをもつ別の膜貫通タンパク質は、タンパク質分解処 理を受け、可溶化した形と膜に結合した形との混合物が得られることが知られて いる。これらには、APP751(Esch F.ら、(1990)Science,248:1122-11 24)およびAPP770(Wang R.ら、(1991)J.Biol.Chem.,266:16960-16 964)と名付けられたアミロイド前駆体タンパク質の2つの形状が含まれる。 接触活性化とは、損傷を受けた血管の表面が、凝固カ スケードの成分に接触することにより活性化されるプロセスである。血管形成は 、内皮の表面で、プラスミンを局所的に活性化することを含むプロセスである。 胎盤ビクニンの特異性と細胞表面に定着すると推定される能力とは、膜貫通する 胎盤ビクニンの生理学的な機能に接触活性化と血管形成の調節とが含まれている ことを示唆する。 Gentics Computer GroupのプログラムであるTFastAを用いて、PIR(バージ ョン46.0)、PatchX(バージョン46.0)タンパク質データベースと、Gen eSeq(バージョン20.0)特許の配列タンパク質データベースに対して、胎盤 ビクニン(7−64)、ビクニン(102−159)、および完全長の胎盤ビク ニン(図4F)のアミノ酸配列を検索した。Gentics Computer Groupのプログラ ムであるTFastA(Peason及びLipman、1988,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 85:24 44-2448)を用いて、GenBank(1/26/96に更新されたバージョン92.0 )、およびEMBL(更新されたバージョン45.0)の塩基配列データベース と、特許の配列の塩基配列データベースであるGeneSeq(バージョン20.0)の 6フレームに対して、これらの同じタンパク質配列を検索した。GenBankおよび EMBLの、ESTおよびSTSのサブセットは、このときの検索の中には含ま れなかった。これらの検索の結果、最もよくマッチした配列には、本発明者らに よる、クローンR74593と R35464の解析から得られた58アミノ酸のタンパク質配列に対して、それ らの全長にわたってわずかに約50%が一致した配列が含まれていただけであっ た。 ヒトビクニンの単離 上述したように、ビクニン(図3)に共通な配列を翻訳して決めた、ビクニン (7−64)とビクニン(102−159)に相当する合成ペプチドは、再び折 り畳まれて(それぞれ、実施例2と1)、活性カリクレイン阻害因子タンパク質 (それぞれ、実施例4と3)が得られた。本発明者らは、ヒトの組織から採った 天然の胎盤ビクニンを単離するための精製スキームを考案するために、この思い がけない特性を利用した。 第一ステップとして、カリクレイン−セファロースアフィニティークロマトグ ラフィーを用いた精製スキームを用いて、高度に精製された天然の強力なカリク レイン阻害因子を単離した。単離された天然のヒトビクニンは、共通塩基配列( 図3)の翻訳によって予測された配列のアミノ酸残基+1から+50(実施例7 )と同じN−末(50アミノ酸残基を配列決定した)をもっていた。これによっ て、ヒトの胎盤から単離した、新しい天然のカリクレイン阻害因子の存在が初め て確認された。 既知のクニッツ様ドメインを下記に列挙する。標的となるプロテアーゼと接触 すると考えられている残基を、特に興味あるものとして強調してある(太字/下 線)。 これら特定の残基は、下にXaaと表示して示されているように、特別の参照と してXaa1-16の位置と名付けられている。 ここで、配列1)は、ビクニン(7−64)(配列番号:4);配列2)は、 ビクニン(102−159)(配列番号:6);配列3)は、組織因子経路阻害 因子前駆体1(配列番号:18);配列4)は、組織因子経路阻害因子前駆体1 (配列番号:19);配列5)は、組織因子経路阻害因子前駆体(配列番号:2 0);配列6)は、組織因子経路阻害因子前駆体2(配列番号:21);配列7 )は、組織因子経路阻害因子前駆体2(配列番号:22);配列8)は、アミロ イド前駆体タンパ ク質相同体(配列番号:23);配列9)は、アプロチニン(配列番号:24) ;配列10)は、インター−α−トリプシン阻害因子前駆体(配列番号:25) ;配列11)は、インター−α−トリプシン阻害因子前駆体(配列番号:26) ;配列12)は、アミロイド前駆体タンパク質(配列番号:27);配列13) は、コラーゲンα−3(VI)前駆体(配列番号:28);および、配列14)は 、HKI−B9(配列番号:29)である。 胎盤ビクニン(7−64)と(102−159)とは、クニッツ型のセリンプ ロテアーゼ阻害因子のメンバーに見られるように、それぞれ、同じ数(6個)の システイン残基を同じ間隔でもっているのが見られる。3つの鎖内ジスルフィド 結合を形成するための、システイン残基の適正な結合が知られており、以前から 知られているクニッツファミリーの全メンバーで不変である(Laskowski,M.ら 、1980,Ann.Rev.Biochem.49:593-626)。この既知の結合パターンと、胎盤 ビクニン(7−64)と(102−159)が折り畳まれると、3つの鎖内ジス ルフィド結合(実施例2と1)が形成されるのと一致して、質量の減少を伴いな がら、活性のあるプロテアーゼ阻害因子になるという事実に基づくと、胎盤ビク ニンのクニッツドメインの中でのジスルフィド結合は、次のシステイン残基の間 で起こる可能性が高い:C11とC61;C20とC44;C36とC57;C 106とC156;C115とC139;C131とC152。さ らに、このジスルフィド結合パターンは、両方のクニッツドメインを含む、より 大きな形の胎盤ビクニンの中にある可能性が高いが、これは、このような形状の タンパク質が活性セリンプロテアーゼ阻害因子でもあり、また、天然の胎盤ビク ニンのN−末端を、50サイクルの間だけ配列決定すると、システイン残基があ ると思われる位置で、配列が得られないからである。 本発明の胎盤ビクニン、単離されたドメイン、または、その他の変異タンパク 質は、Merrifield R.B.とBarany G.によって、Academic Press(1980)Gross E. ら編、第1章、ペプチド、分析、合成、生物学、2で説明されているようなt− Boc化学法、または、Carpino L.A.とHan G.Y.、(1970)J.Amer.Chem.Soc .,92:5748-5749で説明されているようなF−moc化学法のいずれかを用いる 標準的な固相ペプチド合成によって産生され、これは、実施例2に例示されてい る。または、胎盤ビクニン変異タンパク質をコードしているDNAの発現を用い て、組換え胎盤ビクニン変異タンパク質を産生してもよい。 本発明は、また、本発明の胎盤ビクニン変異タンパク質をコードするDNA構 築物に関する。これらの構築物は、Beaucage S.L.とCaruthers M.H.、(1981)T etrahedron Lett.22,pp1859-1862;Matteucci M.D.とCaruthers M.H.、(1981) ,J.Am.Chem.Soc.103,p 3185で説明されている方法などの合成法によって調 製してもよく、 胎盤ビクニンをコードしているDNA配列とハイブリダイズするように設計され たcDNAプローブによって、ゲノミックライブラリーまたはcDNAライブラ リーをスクリーニングして得られたゲノム、またはcDNAから調製してもよい 。本開示において説明されているアミノ酸の置換や欠失のいずれかをコードして いるcDNAを得るために、一つ以上の部位で、ゲノムまたはcDNAの配列を 改変することができる。 本発明は、また、組換え胎盤ビクニン変異体の産生に用いることができる、本 発明の胎盤ビクニン、単離されたドメイン、または、その他の変異タンパク質を コードしているDNA構築物を含む発現ベクターに関する。このcDNAは、選 択した宿主細胞における転写活性を示す、適当なプロモーター配列に結合されて おり、適当なターミネーターとポリアデニル化シグナルをもっていなければなら ない。cDNAによってコードされるタンパク質が分泌されるよう、5’シグナ ルペプチドに、胎盤ビクニン変異体をコードするcDNAを融合させることがで きる。シグナルペプチドは、宿主生物によって認識されるものにすることができ る。哺乳動物の宿主細胞のときには、シグナルペプチドは、また、完全長の胎盤 ビクニンに見られる天然のシグナルペプチドでもよい。このようなベクターを、 胎盤ビクニン変異体が発現されるよう調製するために用いられる手順は、当技術 分野においてよく知られており、例えば、Smbrookら、の分子ク ローニング:実験マニュアル、Cold Spring Harbor,NeW York(1989)で説明され いる。 本発明は、また、組換え胎盤ビクニン変異体の産生に用いることができる、本 発明の胎盤ビクニン、単離されたドメイン、または、その他の変異タンパク質を コードしているDNA構築物を含む形質転換された細胞に関する。胎盤ビクニン 変異体の産生に用いることができる、発現ベクターと宿主細胞のさまざまな組み 合わせがある。適切な宿主細胞には、バキュロウイルスに感染したSf9昆虫細 胞、BHK、CHO、HeLaおよびC−127などの哺乳動物細胞、大腸菌な どのバクテリア、サッカロミセス・セルビシェ(Saccharomyces cervisiae)な どの酵母が含まれる。胎盤ビクニンの発現を実現させるのに必要な哺乳動物や昆 虫または微生物の発現系を用いるための方法は、当技術分野において、よく知ら れており、例えば、Ausubel F.M.ら、分子生物学の最新プロトコール、John Wil ey & Sons(1995)、第16章で説明されている。胎盤ビクニン(7−64)と( 102−159)のような、単独のクニッツ阻害因子ドメインを含む、胎盤ビク ニンの断片については、酵母と大腸菌の発現系が好ましく、酵母の系が最も好ま しい。典型的には、酵母の発現系は、アプロチニン変異体について、米国特許5 ,164,482号で説明され、本明細書の実施例5で胎盤ビクニン(102−1 59)に関して適用したようにして実施されよう。大腸菌での発現は、米国特許 5, 032,573号で説明されている方法を用いて実施されよう。変異体ビクニン (7−159)などのように阻害因子ドメインの両方を含む、より大きな胎盤ビ クニン変異体の発現には、哺乳動物の系と酵母の系が最も好ましい。天然のアミ ノ酸配列を置換したアミノ酸をもつ胎盤ビクニンの変異体をコードするDNAを 、Kunkel T.A.ら、(1985)Proc.Natl.Acad.Sci USA 82:488-492の方法を用 いて、組換えタンパク質を発現させるために調製することができる。簡単にいう と、変異させようとするDNAを、M13などの一本鎖のバクテリオファージの 中にクローニングする。変更を加えようとする領域を含み、置換するアミノ酸を コードするオリゴヌクレオチドを、標準的な分子生物学的手法によって、一本鎖 DNAにハイブリダイズさせ、二本鎖にする。次に、このDNAを、適当なバク テリア宿主に形質転換させ、ジオキシヌクレオチド配列決定法によって確認する 。そして、適正なDNAを、発現プラスミドにクローニングする。あるいは、標 準的なPCR技術によって、標的DNAを変異させ、配列決定し、適当な発現プ ラスミドに挿入してもよい。 以下の個別の実施例は、本発明のある局面と好ましい態様を例示するために提 示されているものであって、制限はない。 実施例1 合成胎盤ビクニン(102−159)の調製 材料および使用した方法/試薬 蛍光性基質(fluorogenic substrate)Tos−Gly−Pro−Lys−A MCは、Bachem BioScience Inc(King of Prussia,PA)から入手した。PNG B、Pro−Phe−Arg−AMC、Ala−Ala−Pro−Met−AM C、ウシトリプシン(III型)、ヒト血漿カリクレイン、およびヒトプラスミン は、Sigma(St.Louis,MO)から入手した。 組み換えアプロチニン(Trasylol(登録商標))は、Bayer AG(Wuppertal,G ermany)から入手した。予備充填Gln Wang樹脂は、Novabiochem(La Jol la,CA)から入手した。チオアニソール、エタンジチオール、およびt−ブチル メチルエーテルは、Aldrich(Milwaukee,WI)から入手した。 機能性胎盤ビクリン(7−64)および(102−159)の定量化: 精製の種々の段階において、再折り畳み試料中に存在するトリプシン阻害活性 の量を、GPK−AMCを基質として用いて測定した。ウシトリプシン(200 pmole)を、精製の種々の段階からのビクニン(7−64)または(102 −159)を用いて、37℃において、緩衝液A(50mM Hepes、pH 7.5、0.1 M NaCl、2mM CaCl2、および0.01%トリトンX−100)中 で5分間インキュベートした。GPK−AMCを加え(最終20μM)、Perkin -Elmer LS-50B蛍光計で2分間、蛍光(ex=370nm、em=432nm) を測定することによって、生成されるクマリンの量を求めた。試験される試料に 関して、それぞれの%阻害を、式1によって計算した[式中、R0は、阻害剤の 存在下における蛍光の増加率であり、R1は添加試料の不存在下において求めら れた率である]。阻害剤の活性の1単位は、記載された条件を用いたアッセイに おいて、50%阻害を達成するのに必要とされる量として定義される。 %阻害=100x[1−R0/R1] (1) 合成: 胎盤ビクニン(102−159)を、AppIied Biosystemsモデル420Aペ プチド合成機によって、NMP−HBTU Fmoc品を用いて合成した。各カ ップリングおいて、8倍過剰のアミノ酸を用いて、予備充填したGln樹脂上で ペプチドを合成した。84.6%トリフルオロ酢酸(TFA)、4.4%チオア ニソール、2.2%エタンジチオール、4.4%液体のフェノール、および4. 4%H2Oの中で、開裂および脱保護を、室温で2時間行った。粗ペプチドを沈 殿させ、遠心分離し、 t−ブチルメチルエーテルで2回洗浄した。Dynamax 60A C18逆相HPLCカラ ムによって、TFA/アセトニトリル勾配を用いて、ペプチドを精製した。最終 調製品(61.0mg)は電子噴射質量分析(Electrospray mass spectroscopy )によって、以下の予測配列に関して正確なアミノ酸組と分子質量とを示した( MH+=6836.1;計算値=6835.5): 精製: 胎盤ビクニン(102−159)の再折り畳みを、Tamら(J.Am.Chem.Soc.199 1,113:6657-62)の方法に従って行った。精製ペプチドの一部(15.2mg) を、4.0mLの0.1Mトリス、pH6.0、および8M尿素中に溶解した。 23%DMSO、および0.1Mトリス、pH6.0を含有する溶液の滴下によ って、ジスルフィドの酸化を行って、20%DMASO、0.1Mトリス、pH 6.0、および1M尿素中で、0.5mg/mLペプチドの最終濃度を得た。溶 液を25℃で24時間攪拌し、その後、50mMトリス、pH8.0、および0 .1M NaClを含有する緩衝液中で1:10に稀釈した。製造者の指示に従 って、30mgのウシ膵臓カリクレイン(Bayer AG)と3.5mLのCNBr活 性化セフ ァロース(Pharmacia)とを共有結合させることによって調製されるカリクレイ ン親和性カラムを用いて、物質を精製した。再折り畳み物を1mL/分の流量に おいて親和性カラムに充填し、洗浄液の280nmにおける吸収が検出されなく なるまで、50mMトリス、pH8.0、および0.1M NaClで洗浄した 。カラムを0.2M酢酸、pH4.0および1.7の各3容量で溶離した。活性 画分を溜め(下記参照)、溶液のpHを2.5に調節した。0.1%TFA中の 22.5%アセトニトリルで平衡化したVydac C18逆相カラム(5ミクロン、 0.46x25cm)に、物質を直接充填した。0.1%TFA中の22.5% 〜40%アセトニトリルの直線勾配を1.0mL/分で40分間用いて、分離を 行った。活性画分を溜め、凍結乾燥し、0.1%TFAに再溶解し、必要になる まで−20℃で保管した。 結果: 前記のように、酸化剤として20%DMSOを用いて、合成胎盤ビクニン(1 02−159)を再折り畳みを行い、下記に示される2段階精製プロトコールに よって精製して、活性トリプシン阻害剤を得た(下記表1)。 a AAAによって求めたタンパク質。 b 精製タンパク質に関して求めた吸光係数を用いて、OD280nmに よって求めたタンパク質(1.7x104Lmo1-1cm-1)。 c 1単位は、標準アッセイにおいて50%のトリプシン活性を阻害する のに必要とされる物質の量として定義される。 固定化ウシ膵臓カリクレインカラム上での、折り畳まれた粗再生物質のクロマ トグラフィーでは、タンパク質の6.0%を選択的に単離し、トリプシン阻害活 性は97%であった。その後の、C18逆相を用いるクロマトグラフィーによっ て、全回収率74%で、さらに2倍の精製を得た。RPHPLCにおいて、還元 されたおよび再生された胎盤ビクニン(102−159)が、溶離時間26.3 分および20.1分をそれぞれ示した。精製物質の質量分析は、分子質量682 9.8を示し、出発物質から6質量単位の損失であった。これはペプチド配列か ら予測される3つのジスルフィドの完全な形成を示す。 製造者の指示によって操作されるMultiphor II電気泳 動装置(Paramacia)を用い、pI標準と共にプレキャストAmphorine PAGpIat e(登録商標)(pH3.5〜9.5)を用い、1.5時間集中させて、精製さ れ再生された合成胎盤ビクニン(102−159)の等電点を求めた。染色後、 ゲルの陰極端から種々のタンパク質バンドへの移動距離が測定された。対応する pIに対する標準の移動距離のプロットによって生じる標準曲線を用いて、未知 のそれぞれのpIが求められた。この方法によって、胎盤ビクニン(102−1 59)のpIが8.3であることが求められ、アミノ酸配列から予測される値と 一致した。これは、アプロチニンのpIに関して確定されている10.5の値よ りも低い(Testadら、1994,Acta Physiol.Scand.152:33-50)。 実施例2 合成胎盤ビクニン(7−64)の調製 胎盤ビクニン(102−159)に関して記載したのと本質的に同様であるが 、下記の変更を加えて、胎盤ビクニン(7−64)を合成し、再生し、精製した :再生の間に、合成ペプチドを、20%DMSO中の溶液として、25℃で30 時間攪拌した;C18 RP−HPLCによる精製を、0.1%TFA中の25 %〜45%アセトニトリルの直線勾配を用いて40分間(1mL/分)で行った 。最初のC18の実験からの活性画分を、カラムに再充填し、0.1%TFA中 の20%〜40%アセ トニトリルの直線勾配(60分、1mL/分)で分別した。 結果: 最終精製還元ペプチドは、MH+=6563を示し、下記配列と一致した: 再生および精製は、トリプシンの阻害剤として活性な、機能的なクニッツドメ インを生じた(下記表2)。 精製再生タンパク質は、MH+=6558を示し、即ち、還元ペプチドよりも 5±1質量単位少なかった。こ のことは、再生によって、少なくとも1つの適切なジスルフィド結合が形成され たことを示している。 胎盤ビクニン(7−64)のpIは、胎盤ビクニン(102−159)のpI を求めるために用いた方法によって求められた。胎盤ビクニン(7−64)は、 予測値(pI=7.9)よりもかなり高いpIを示した。再生胎盤ビクニン(7 −64)は、ゲル(pH9.5)の陰極端に移動し、これらの条件下において正 確なpIを求めることができなかった。 合成胎盤ビクニン(7−64)の調製の継続 合成胎盤ビクニン(7−64)は、精製および再生の前に、完全な脱保護を受 けていない場合があるので、完全に脱保護されたことが確かなタンパク質を用い て、再生を繰り返した。胎盤ビクニン(102−159)に関して記載したのと 本質的に同様であるが、下記の変更を加えて、胎盤ビクニン(7−64)を合成 し、再生し、精製した:再生の間に、合成ペプチド(0.27mg/mL)を、 20%DMSO中の溶液として、25℃で30時間攪拌した;C18 RP−H PLCによる精製を、0.1%TFA中の22.5%〜50%アセトニトリルの 直線勾配を用いて40分間(1mL/分)で行った。 結果: 最終精製還元ペプチドは、MH+=6567.5を示 し、下記配列と一致した: 再生および精製は、トリプシンの阻害剤と同様の活性の、機能性クニッツドメ インを生じた(下記表2B)。 精製再生タンパク質は、MH+=6561.2を示し、即ち、還元ペプチドよ りも6.3質量単位少なかった。このことは、再生によって、予測される3つの ジスルフィド結合が形成されたことを示している。 胎盤ビクニン(7−64)のpIは、胎盤ビクニン(102−159)のpI を求めるために用いた方法によって求められた。再生胎盤ビクニン(7−64) は、予測値(pI=7.9)よりも僅かに高い8.85のpIを示した。 実施例3 機能性胎盤ビクニン断片(102−159)の生体外特異性 プロテアーゼ: 以前に記載されているように、p−ニトロフェニルp’−グアニジノベンゾエ ート HClを用いて、活性部位滴定によって、ウシトリプシン、ヒトプラスミ ン、およびウシ膵臓カリクレインを定量した(Chase,T.およびShaw,E.、(1970 )Methods Enzmol.,19:20-27)。1:1の複合体を想定して、標準としてウシア プロチニンおよび基質としてPFR−AMCを用いて、活性部位滴定によって、 ヒトカリクレインを定量した。各酵素に関して使用される条件下において、トリ プシンおよびプラスミンでのGPK−AMCのKmは、それぞれ29μMおよび 726μMであり;ヒト血漿カリクレインおよびウシ膵臓カリクレインでのPF R−AMCのKmは、それぞれ457μMおよび81.5μMであり;エラスタ ーゼでのAAPR−AMCのKmは、1600μMであった。以前に記載されて いるように、p’ニトロフェニル p’−グアニジノベンゾエート HClを用 いて、ヒト組織カリクレイン(Bayer,Germany)の定量を行った(Chase,T.およ びShaw,E.、(1970)Methods Enzmol.19:20-27)。 阻害速度論: 胎盤ビクニン(102−159)またはアプロチニン によるトリプシンの阻害を、合計容量1.0mLの緩衝液A中において、胎盤ビ クニン(102−159)(0〜2nM)またはアプロチニン(0〜3nM)を 用いて、50pMトリプシンとインキュベーションすることによって測定した。 37℃で5分後、15μLの2mM GPK−AMCを加え、蛍光の変化(前述 )を監視した。50mMトリス−HCl(pH7.5)、0.1M NaCl、 および0.02%トリトンx−100を含有する緩衝液中で、プラスミン(50 pM)と胎盤ビクニン(102−159)(0〜10nM)もしくはアプロチニ ン(0〜4nM)を用いて、胎盤ビクニン(102−159)およびアプロチニ ンによるヒトプラスミンの阻害を測定した。37℃で5分間のインキュベーショ ン後、25μLの20mM GPK−AMCを加え、蛍光の変化を監視した。5 0mMトリス−HCl(pH8.0)、50mM NaCl、および0.02% トリトンx−100中において、カリクレイン(2.5nM)と胎盤ビクニン( 102−159)(0〜3nM)もしくはアプロチニン(0〜45nM)を用い て、胎盤ビクニン(102−159)またはアプロチニンによるヒト血漿カリク レインの阻害を測定した。37℃で5分後、15μLの20mM PFR−AM Cを加え、蛍光の変化を監視した。胎盤ビクニン(102−159)およびアプ ロチニンによるウシ膵臓カリクレインの阻害を、カリクレイン(92pM)、胎 盤ビクニン(102−159)(0 〜1.6nM)およびアプロチニン(0〜14pM)を用いて、最終基質濃度1 00μMで、同様に測定した。見掛の阻害定数Ki *を、非直線回帰データ分析プ ログラムエンツフィッターソフトウエア(nonlinear regression data analysis program Enzfitter software)(Biosoft,Cambridge,UK)を用いて求めた。各 実験からの動力学データを、密結合阻害剤(tight binding inhibitor)に関す る式によって分析した: Vi/Vo=1-(Eo+Io+Ki *-[(Eo+Io+Ki *)2-4EoIo]1/2)/2Eo (2) [式中、Vi/Voは、酵素活性比(阻害対非阻害の比)であり、EoおよびIoは 、それぞれ酵素および阻害剤の合計濃度である。Ki値は、式: Ki=Ki */(1+[S0]/Km) (3) によって、基質の効果に関して修正することによって得られた。](Boudier,C. およびBieth,J.G.、(1989)Biochim Biophys Acta.,995:36-41)。 胎盤ビクニン(102−159)およびアプロチニンによるヒト好中球エラス ターゼの阻害のために、0.1Mトリス−HCl(pH8.0)および0.05 %トリトンX−100を含有する緩衝液中において、胎盤ビクニン(102−1 59)(150nM)またはアプロチ ニン(0〜7.5μM)を用いて、エラスターゼ(19nM)とインキュベーシ ョンした。37%Cで5分後、AAPM−AMC(500μMまたは1000μ M)を加え、蛍光を2分間測定した。2つの異なる基質濃度において行ったフォ ーム1/V対[I]のディクソン(Dixon)プロットから、Ki値を求めた(Dixo nら、1979)。 50mMトリス−HCl緩衝液pH9.0、50mM NaCl、および0. 1%トリトンx−100を含有する1mL反応容量中において、胎盤ビクニン( 7−64)(0〜40nM)または胎盤ビクニン(102−159)(0〜2. 5nM)、またはアプロチニン(0〜0.5nM)を用いて、0.35nMヒト 組織カリクレインとインキュベーションすることによって、アプロチニン、胎盤 ビクニン断片(7−64)または胎盤ビクニン断片(102−159)による、 ヒト組織カリクレインの阻害を測定した。37℃で5分後、5μLの2mM P FR−AMCを加えて、最終10μMとし、蛍光の変化を監視した。用いた条件 下における、ヒト組織カリクレインでのPFR−AMCのKmは5.7μMであ った。20mMトリス(pH7.5)、0.1M NaCl、および0.1%B SAを含有する緩衝液中において、阻害剤の量を増加ながら、0.87nMのヒ ト第Xa因子とインキュベーションすることによって、合成胎盤ビクニン(10 2−159)、組み換え胎盤ビクニン、およびアプロチニンによる、ヒト第Xa 因子(American Diagnostica,InC,Greenwich,CT)の阻害を測定した。37℃で5分後、30μ Lの20mM LGR−AMC(Sigma)を加え、蛍光の変化を監視した。50 mMトリス−HCl(pH8.0)、50mM NaCl、および0.1%トリ トンx−100を含有する合計容量1mLの緩衝液中において、ウロキナーゼ( 2.7ng)を阻害剤を用いてインキュベーションすることによって、クニッツ 阻害剤によるヒトウロキナーゼ(Sigma)の阻害を測定した。37℃で5分後、 35μLの20mMGGR−AMC(sigma)を加え、蛍光の変化を監視した。 合計容量1mL中に、50mM Hepes pH7.5、100mM NaC l、2mM CaCl2、0.01%トリトンx−100、1%BSAを含有す る緩衝液中において、0〜800nM胎盤ビクニン(7−64)、0〜140n M胎盤ビクニン(102−159)または0〜40μMアプロチニンを用いて、 第XIa因子(0.1nM)とインキュベーションすることによって、第XIa 因子(Enzyme Research Labs,Southbend,INから入手)の阻害を測定した。37 ℃で5分後、10μLの40mM Boc−Glu(OBzl)−Ala−Ar g−AMC(Bachem Biosciences,King of Prussia,PA)を加え、蛍光の変化を 監視した。 結果: 胎盤ビクニン(102−159)およびアプロチニン の阻害プロフィールの直接比較を、同一条件下において種々のプロテアーゼを用 いて、それらの阻害定数を測定することによって行った。Ki値を下記表3に示 す。 胎盤ビクニン(102−159)およびアプロチニンは、ウシトリプシンおよ びヒトブラスミンを、用いた条件下において同等程度に阻害する。アプロチニン は、8.5μMのKiでエラスターゼを阻害した。胎盤ビクニン(102−15 9)は323nMのkiでエラスターゼを阻害した。ウシ膵臓カリクレインの胎 盤ビクニン(102−159)阻害のKi値は、アプロチニン阻害のKi値よりも 20倍高かった。対照的に、胎盤ビクニン(102−159)は、アプロチニン よりもヒト血漿カリクレインのより有効な阻害剤であり、56倍高い親和性で結 合する。 胎盤ビクニン(102−159)が、カリクレインの阻害剤としてTrasylol( 登録商標)よりも50倍以上有効であるので、KIUでの阻害剤の有効患者投与 用量を維持するために、Trasylol(登録商標)よりも少ない量のヒト胎盤ビクニ ンまたはその断片が必要とされる。このことは、薬剤の用量当たりのコストを減 少させ、患者への薬剤の再曝露時の有害な腎毒性効果の可能性を減少させる。さ らに、このタンパク質はヒト由来であり、従って、雌ウシ由来のアプロチニンよ りもヒトにおける免疫原性がより少ないである。この結果として、患者への薬剤 の再曝露時の、有害な免疫学的事象の誘発の危険性を、有意に減少させる。 実施例4 機能性胎盤ビクニン断片(7−64)の生体外特異性 機能性ヒト胎盤ビクニン(7−64)の生体外特異性を、前記実施例に記載の 物質および方法を用いて測定した。 結果: 下記表は、生体外における種々のセリンプロテアーゼの阻害剤としての、胎盤 ビクニン(7−64)の有効性を示す。胎盤ビクニン(102−159)または アプロチニン(Trasylol(登録商標))のどちらかを用いた阻害のスクリーニン グに関して得たデータと比較して、データが示されている。 結果は、胎盤ビクニン(7−64)をコードするアミノ酸配列が再生され、少 なくとも4つのトリプシン様セリンプロテアーゼに対して有効な、活性セリンプ ロテアーゼ阻害剤が得られることを示している。 下記表4Bも、生体外での、種々のセリンプロテーアーゼの阻害剤としての、 再生胎盤ビクニン(7−64)の有効性を示している。再生胎盤ビクニン(7− 64)は、精製および再生の前に、完全に脱保護されることが確実なタンパク質 から調製された。胎盤ピクニン(102−159)またはアプロチニン(Trasyl ol(登録商標))のどちらかを用いての阻害のスクリーニングに関して得たデー タと比較して、データが示されている。 驚くべきことに、胎盤ビクニン(7−64)は、ヒト血漿カリクレインの阻害 において、アプロチニンよりも有効であり、プラスミン阻害剤としての有効性に おいて、少なくとも同様であった。これらのデータは、胎盤ビクニン(7−64 )が、生体外アッセイを用いた場合に、アプロチンと少なくとも同様の有効性で あること、および生体内においてより良好な、または同様の有効性が期待できる ことを示している。 実施例5 酵母における胎盤ビクニン変異体(102−159)の発現 胎盤ビクニン102−159をコードするDNA配列(配列番号:6)は、合 成オリゴヌクレオチドを使用して得られた。最終DNA生産物(5’から3’) は、胎盤ビクニン(102−159)をコードするフレーム内cDNA配列、続 くフレーム内停止コドンに融合された酵母α接合因子プロペプチド配列からの1 5のヌクレオチドから成る。酵母発現ベクターpS604へのクローニングの際 に、cDNAが、胎盤ビクニン(102−159)の58アミノ酸配列に融合し たN末端の酵母α接合因子プロペプチドを含んで成る融合タンパク質の発現を導 く。α接合因子とクニッツドメインとの間の接合部での、KEX−2切断部位に おける、この融合タンパク質のプロセッシングは、クニッツドメインを、それの 自 然なN末端に生じるようになっている。 下記配列を有し、クローニングのためのHindIII部位を有する、5’セン スオリゴヌクレオチドを合成した 下記配列を有し、クローニングのためのBamHI部位と停止コドンとの両方 を有する、3’アンチセンスオリゴヌクレオチドを合成した: 1mM EDTAを含有する10mMトリス緩衝液pH8.0に、オリゴヌク レオチドを溶解し、各オリゴ12μgを加え、混合し、0.25M NaClを 入れた。ハイブリダイズさせるために、オリゴヌクレオチドを5分間煮沸するこ とによって変性し、65℃から室温に2時間かけて冷ました。オーバーラップ部 をクレノウフラグメントを用いて伸長し、HindIIIおよびBamHIで消化 した。得られた消化された二本鎖の断片を、pUC19にクローニングし、配列 を確認した。正確な配列 の断片を有するクローンを、BamHI/HindIIIで消化して、下記の十鎖 配列を有するビクニン含有フラグメントを得た: 次に、ゲル精製し、BamHI/HindIIIで切断されたpS604に連結 した。連結混合物を、フェノール/クロロホルム中で抽出し、S−200ミニス ピンカラムで精製した。連結産物を、酵母菌株SC101およびWHL341に 形質転換し、ura選択プレートにまいた。各菌株からの12のコロニーを、u ra欠如(dropout)プレート上で再び画線培養した。単一コロニーをuraD O培地2mL中に植え込み、30℃で一晩増殖させた。細胞を2分間、1400 0xgにおいてペレット化し、胎盤ビクニン(102−159)の含量に関して 上澄みを評価した。 形質転換酵母における胎盤ビクニン(102−159)の発現の検出 初めに、実施例1(アッセイ容量1mL)に記載のアッセイ方法によって、ト リプシンの生体外活性を阻害する能力に関して、上澄み(50μL/アッセイ) を評価 した。未使用の培地のみのサンプル、およびアプロチニンの不活性変異体を発現 する酵母クローンとはネガティブ対照としての役割を果たした。天然アプロチニ ンを発現する酵母クローンは、ポジティブ対照としての役割を果たし、比較のた めに示される。 胎盤ビクニン(102−159)発現を定量する第二の方法は、合成ペプチド に対するポリクローナル抗体(pAb)を使用して、ウエスタンブロットを用い て組み換えペプチドの蓄積を監視した。これらの試験は、SC101菌株由来の 組み換え体のみを用いて行われたが、その理由は、これらがWHL341菌株由 来の組み換え体よりも高い阻害活性を生じたからである。 pAbを調製するために、2匹の6〜8週のニュージーランドホワイト(New Zealand White)雌ウサギ(Hazelton Research Labs,Denver,Pa)を、0日目に 、完全フロイントアジュバント中の、精製された、短くした合成胎盤ビクニン( 102−159)250μgを用いてで免疫化し、続いて、14、35および5 6および77日目にそれぞれ、不完全フロイントアジュバント中の同じ抗原12 5μgを用いて追加免疫した。この実験に使用された抗血清を、確立した方法に よって、第三の追加免疫後に集めた。ポリクローナル抗体を、タンパク質A上で 抗血清から精製した。 酵母SC101の形質転換からのコロニー2.4および2.5(図8)、なら びにアプロチニン対照を、ur aDO培地50mL中、30℃で一晩増殖させた。細胞をペレット化し、Centri prep 3(Amicon,Beverly,MA)濃縮機を用いて、上澄みを100倍に濃縮した。 製造者が提供する手順に従い、各サンプル(30μL)を、10%〜20%トリ シン緩衝化ゲル(Novex,San Diego,CA)上でSDS−PAGEにかけた。ゲルの 複製を、銀染色キット(Integrated Separation Systems,Nantick,MA)で現像す るか、またはニトロセルロースに移し、合成ビクニン(102−159)で誘発 された精製ポリクローナル抗体を用いて現像した。アルカリ性ホスファターゼ結 合ヤギ抗ウサギ抗体を、製造者の指示(Kirkegaard and Perry,Gaithersburg,MD )に従い、第二の抗体として使用した。 SC101の形質転換菌株からの胎盤ビクニン(102−159)の精製 SC101菌株2.4のIL培養物からの発酵ブロスを遠心分離(4,000 gx30分)によって採収し、次に、0.1M NaCl、2mM CaCl2 、および0.01%(v/v)トリトンX−100を含有する50mM Hep es緩衝液pH7.5で予め平衡化したアンハイドロキモトリプシン−セファロ ース(Takara Biochemical Inc.,CA)の1.0mLカラムにかけた。A280n mが0に低下するまで、1.0M NaClを含有する以外は同じ緩衝液を用い てカラムを洗浄し、そ の後、0.1M蟻酸pH2.5によりカラムを溶離した。溶離画分を集め、0. 1%TFAで予め平衡化したC18カラム(Vydac、5μm、4.6x250m m)に入れ、0.1%TFA中の20%〜80%アセトニトリルの直線勾配で5 0分間溶離した。胎盤ビクニン(102−159)を含有する画分を集め、0. 1%TFA中の22.5%〜50%アセトニトリルの直線勾配を用いて、再度C 18クロマトグラフを行った。 結果: 図8は、SC101およびWHL341の各菌株の形質転換から誘導された1 2個のコロニーによって阻害されるトリプシン活性%を示す。結果は、トリプシ ン阻害剤胎盤ビクニン(102−159)で形質転換された酵母菌株SC101 の12個の全てのコロニーが、トリプシンを阻害する能力を示さなかった両方の ネガティブ対照と比較して、有意な量のトリプシン阻害活性を生じる能力を有す ることを示している。従って、活性は、胎盤ビクニン変異体(102−159) 改質転換細胞中の特異的阻害剤の発現に関係している。酵母WHL341サンプ ルは、最少のトリプシン阻害活性を有した。このことは、使用した条件下におい て、この菌株に観察された遅い増殖に関係していると考えられる。 図9は、酵母SC101上澄みの、SDS−PAGEおよびウエスタン分析を 示す。胎盤ビクニン(102− 159)を発現する組み換え酵母2.4および2.5からと、アプロチニンを発 現する酵母からとの上澄みの銀染色SDS−PAGEは、各組み換えクニッツ阻 害剤ドメインに関して予測されるサイズに対応する、約6kDaのタンパク質バ ンドを生じていた。ウエスタン分析は、菌株2.4および2.5によって発現さ れる6kDaバンドが、胎盤ビクニン(102−159)に誘発されたpAbと 反応することを示した。アプロチニン対照の同じ6kDaバンドは同じ抗体と反 応せず、胎盤ビクニン変異体(102−159)に関する抗体の特異性を示して いた。 胎盤ビクニンC末端ドメインの最終調製品は、銀染色SDS−PAGEによる と、非常に純粋であった(図10)。最終調製品におけるブロス誘導トリプシン 阻害活性の全回収率は31%であった。精製阻害剤のN末端配列決定により、タ ンパク質の40%が正確にプロセッシングされて、胎盤ビクニン(102−15 9)の正確なN末端を生じ、一方、この物質の約60%は酵母α接合因子の一部 を含むことが分かった。精製物質は、血漿カリクレインの生体外阻害に関して0 .35nMの見掛Kiを示す活性なセリンプロテアーゼ阻害剤であった。 結論として、発酵ブロス中の胎盤ビクニン(102−159)に免疫化学的に 関係するプロテアーゼ阻害剤活性とタンパク質との両方の蓄積、ならびに、形質 転換系の1つからの胎盤ビクニン(102−159)の単離は、 本明細書に記載の組み換え酵母中の胎盤ビクニンの発現を証明するものであり、 胎盤ビクニン断片の生産における酵母の有効性を初めて示したものである。 胎盤ビクニン102−159中に含まれるクニッツドメインの発現レベルを増 加させるため、ならびに、正確なN末端を有するタンパク質の収量を増加させる ために、追加の構築体が調製された。胎盤ビクニン102−159のN末端残基 (YEEY−−)は、酵母a因子プロ領域を酵素的に除去する酵母KEX−2プ ロテアーゼによってほんの僅かに認識されるにすぎない切断部位しか与えないと 我々は推測した。従って、KEX−2切断部位の周囲のP’サブサイトを修飾す るために、胎盤ビクニン103−159(EEY...のN末端)、101−1 59(NYEEY...のN末端)、および98−159(DMFNYEEY. .)を生産する酵母発現構築体を調製した。組み換えタンパク質発現のレベルを 増加させるために、下記の構築物のいくつかの調製において、哺乳類の優先コド ンよりもむしろ酵母の優先コドンを使用した。構築物は、本質的に、胎盤ビクニ ン102−159(構成物#1とする)に関して前記に記載したように調製され たが、下記の変更を加えた: 構築体#2 胎盤ビクニン103−159、酵母のコドン使用 A5’センスオリゴヌクレオチド および、3’アンチセンスオリゴヌクレオチド を、胎盤ビクニン102−159の発現のための発現構築体(上記、構築体#1 )の調製に関して記載したように操作した。 構築体#3 胎盤ビクニン101−159、酵母のコドン使用 A5’センスオリゴヌクレオチド および、構築体#2に関して使用したのと同じ3’アンチセンスオリゴヌクレ オチドを、胎盤ビクニン102−159の発現のための発現構築体(上記、構築 体#1) の調製に関して記載したように操作した。 構築体#4胎盤ビクニン98−159、酵母のコドン使用 A5’センスオリゴヌクレオチド および、構築体#2に関して使用したのと同じ3’アンチセンスオリゴヌクレ オチドを、発現構築体(上記、構築体#1)の調製に関して記載したように操作 した。 酵母菌株SC101(MATα、ura 3−52、suc 2)を、前記c DNAをそれぞれ含有するプラスミドを用いて形質転換し、ヒトのコドンを使用 した胎盤ビクニン102−159の調製に関して前記に記載した方法によって、 タンパク質を発現させた。約250mLの各酵母培養物を採収し、遠心分離(1 5分x3000RPM)からの上澄みを、前記した1mLのカリクレイン−セフ ァロースカラムで個々に精製した。得られたもののトリプシン阻害活性の相対量 、回収された精製タンパク質の量、および精製タンパク質のN末端配列を求め、 下記表7に示す。 結果は、C末端クニッツドメインを有する種々の長さの胎盤ビクニン断片によ り、機能的な分泌タンパク質を発現する能力が広範囲に変動することを示してい る。断片101−159および断片103−159を発現する構築体は、精製前 の上澄み中でほとんど無いかまたは低い酵素活性であり、各精製画分の0.05 mLアリコートのN末端配列決定では、阻害剤は検出不可能な量であった。一方 、胎盤ビクニン102−159または98−159のいずれかの発現は、精製前 に有意量のプロテアーゼ活性を生じた。しかし、N末端配列決定では、102− 159の発現から回収される精製タンパク質が、再び非常に不正確にプロセッシ ングされていることを示し、酵母α接合因子プロ配列内の部位で大部分のプレタ ンパ ク質のプロセッシング一致するN末端であることを示していた。しかし、胎盤ビ クニン98−159の発現から回収される精製タンパク質は、完全に正確な部位 においてプロッセシングされて、正確なN末端を生じていた。さらに、胎盤ビク ニン102−159の回収と比較して、ほぼ2倍のタンパク質が回収された。従 って、胎盤ビクニン98−159は、α接合因子プレープロ配列/S.セルビシ ェ(S.cerevisiae)のKEX−2プロセッシング系による、胎盤ビクニンのC末 端クニッツドメインの産生のための、好ましい断片長であることを示す。 実施例6 酵母発現の他の手順 R74593翻訳産物に由来する58アミノ酸ペプチドは、DNA配列決定さ れた後にTAベクター(登録商標、Invitrogen,San Diego,CA)にクローニング されたR87894−R74593のPCR産物から、またはヒト胎盤cDNA からのいずれかから増幅されたPCR体であってもよい。増幅DNA産物は、翻 訳産物をフレーム内に形成するように、YEEY−−CFRQ(58残基)をコ ードするR74593配列に接合された酵母α接合因子のリーダー配列からの1 9のヌクレオチドからなり、α接合因子/クニッツドメイン融合タンパク質を構 成する。タンパク質配列は、クニッツドメインをその天然のN末端において切り 離すkex2開裂部も有す る。 クローニングのためのHindIII部位を有する5’センスオリゴヌクレオチ ドは、下記の配列を有する: 3’アンチセンスオリゴヌクレオチドは、クローニングのためのBamHI部 位と、停止コドンとを有し、下記配列を有する: 酵母発現ベクターにクローニングされる全206ヌクレオチドのcDNA配列 は、下記配列である。 PCR増幅した後で、このDNAはHindIII、BamHIで消化され、H indIIIおよびBamHIで消化された酵母発現ベクターpMT15にクロー ニングされる(本明細書の開示の一部を構成する米国特許第5,164,482 号を参照)。得られたプラスミドベクターを仲用して、米国特許第5,164, 482号に開示さ れている方法によって、酵母菌株SC106を形質転換する。URA 3+ 酵 母形質転換体を単離し、誘導条件下で培養した。前記した生体外アッセイ法を用 い、全時間にわたり培養上澄み中に蓄積したトリプシン阻害活性の量により、組 み換え胎盤ビクニン変異体の収量を求める。発酵ブロスを9000rpmで30 分間遠心分離する。次に、上澄みを、0.4μmフィルター、次いで0.2μm フィルターで濾過し、7.5msの導電率に希釈し、クエン酸でpH3に調節す る。次に、50mMクエン酸ナトリウム、pH3中の、200mLのS−セファ ロース・ファーストフロー(S-sepharose fast flow、Pharmacia)上で、サンプ ルをバッチ吸収し、60分間攪拌する。続いて、各2Lの、50mMクエン酸ナ トリウム、pH3.0;50mMトリス−HCl、pH9.0;20mM HE PES、pH6.0で、ゲルを連続して洗浄する。洗浄したゲルを、適切なカラ ムに移し、20mM HEPES pH6.0中の0〜1M塩化ナトリウムの直 線勾配で溶離する。次に、生体外トリプシン阻害活性を有する溶離画分を溜め、 a)アンハイドロトリプシン固定化カラム(実施例2で述べたもの)でのクロマ トグラフィー;b)ウシカリクレイン固定化カラムでのクロマトグラフィー;ま たはc)ゲル濾過を含む通常のクロマトグラフィー段階の組み合わせ、および/ またはアニオン交換クロマトグラフィーによって、さらに精製する。 実施例7 胎盤からの天然ヒト胎盤ビクニンの単離および特性決定 ビクニンタンパク質を、凍結された全胎盤(Analytical Biological Services ,Inc.,Wilmington,DE)から精製して見掛上均質にした。胎盤(740gm)を 室温に溶かし、0.5cm〜1.0cmの片に切り、氷の上にのせ、PBS緩衝 液600mLで洗浄した。洗液をデカンテーションし、胎盤片240mLをワー リングブレンダー(Waring blender)ブレンダーに入れた。0.1Mトリス(p H8.0)および0.1M NaClからなる緩衝液300mLを加えた後、混 合物を高速で2分間混合し、750.0mL遠心分離管にデカンテーションして 入れ、氷の上にのせた。全物質が処理されるまで、この手順を繰り返した。合わ せたスラリーを、4℃において、4500xgで60分間遠心分離にかけた。上 澄みをチーズクロスで濾過し、製造者の指示に従って、70mgのウシ膵臓カリ クレイン(Bayer AG)を5.0mLのCNBr活性化セファロース(Pharmacia )に共有結合させることによって作られるカリクレインアフィニティーカラムを 用いて胎盤ビクニンを精製した。流量2.0mL/分において、物質をアフィニ ティーカラムに入れ、洗液の280nmにおける吸収が検出されなくなるまで、 0.1Mトリス(pH8.0)、0.1M NaClで洗浄した。0.1Mトリ ス(pH8.0)、0. 5M NaClでカラムをさらに洗浄し、次に、0.2M酢酸、pH4.0の3 容量を用いて溶離した。カリクレインおよびトリプシン阻害(下記参照)活性を 有する画分を集め、凍結し、凍結乾燥した。Beckman System Gold HPLC装置に取 付けたスーパーデックス 75 10/30(Superdex 75 10/30、Pharmacia) カラムを用いるゲル濾過クロマトグラフィーによって、胎盤ビクニンをさらに精 製した。簡単にいうと、0.1Mトリス、0.15M NaCl、および0.1 %トリトンX−100中で、流量0.5mL/分で、カラムを平衡化した。凍結 乾燥サンプルを、1.0mLの0.1Mトリス、pH8.0中で再構成し、20 0μLアリコートをゲル濾過カラムに注入した。画分を集め(0.5mL)、ト リプシンおよびカリクレイン阻害活性に関して分析した。活性画分を溜め、TF Aを加えることによって、溶液のpHを2.5に調節した。0.1%TFA中の 20%アセトニトリル中で平衡化されたVydac C18逆相カラム(5ミクロン、0 .46x25cm)に、物質を直接入れた。0.1%TFA中の20%アセトニ トリルで20分間初期洗浄した後に、0.1%TFA中の20%〜80%アセト ニトリルの直線勾配を用いて、1.0mL/分において50分間分離を行った。 画分(1mL)を集め、トリプシンおよびカリクレイン阻害活性に関して分析し た。阻害活性を有する画分を、speed-vac濃縮機(Savant)を用いて濃縮し、N 末端配列分析にかけた。 胎盤ビクニンの機能アッセイ: ウシトリプシンおよびヒト血漿カリクレインを阻害する能力を測定することに よって、機能性胎盤ビクニンの同定を行った。アッセイ用緩衝液(50mM H epes、pH7.5、0.1M NaCl、2.0mM CaCl2、0.1 %トリトンx−100)中、室温において、96ウェルミクロタイタープレート (Perkin Elemer)で、基質としてGly−Pro−Lys−アミノメチルクマ リンを用いトリプシン阻害活性を実施した。プレートリーダーを備えたPerkin-E lemer LS-50B蛍光計で、蛍光(ex=370nm、em=432nm)を測定す ることによって、トリプシンにより生成されるクマリンの量を求めた。トリプシ ン(100μL緩衝液中に23μg)を、試験されるサンプル20μLと混合し 、25℃で10分間インキュベートした。アッセイ用緩衝液中に、50μLの基 質GPK−AMC(最終33μM)を加えることによって、反応を開始した。蛍 光強度を測定し、各画分の%阻害を、下式によって求めた: %阻害=100x[1−Fo/F1] [式中、Foは、未知の蛍光であり、F1は、トリプシンのみの対照の蛍光である 。]。アッセイ用緩衝液(50mMトリス、pH8.0、50mM NaCl、 0. 1%トリトンx−100)中の7.0nMカリクレイン、および基質として66 .0μMのPro−Phe−Arg−AMCとを用いて画分のカリクレイン阻害 活性を同様に測定した。 胎盤ビクニンの生体外特異性の測定 天然ヒト胎盤ビクニンの生体外特異性を、前記実施例に記載の物質および方法 を用いて測定した。GPK−AMCを基質として用いて、トリプシンの既知濃度 に対する活性部位滴定によって、胎盤ビクニンを定量して、未結合トリプシンの 画分を監視した。 タンパク質の配列決定 1mL画分(C18-29 Delaria)をSpeed Vacで300mL容量に希釈して、有 機溶媒の量を減少させた。次に、サンプルをHewlett-Packard小型二相反応カラ ムに入れ、2%トリフルオロ酢酸1mLで洗浄した。エドマン分解を使って、He wlett-Packard Model G1005Aタンパク質配列決定装置で、サンプルの配列決定を 行った。バージョン3.0の配列決定法および全試薬は、Hewlett-Packardから 入手した。配列を50サイクルで確認した。 結果: 連続的なカリクレイン親和性、ゲル濾過、および逆相クロマトグラフィーによ って、胎盤ビクニンを見掛上均 質に精製した(下記の精製表を参照)。 a 1単位は、標準アッセイにおいて、トリプシン活性の50%を阻害す る量として定義される。 大部分のカリクレインおよびトリプシンの阻害活性が、pH4.0溶離におけ るカリクレインアフィニティーカラムから溶離した。続くゲル濾過クロマトグラ フィー(図5)は、同一条件下において分子量標準で実施することによって生じ る標準曲線から判断して、10〜40kDaの分子量範囲で、カリクレインおよ びトリプシンの阻害活性のピークを生じた。逆相C18クロマトグラフィー(図 6)は、約30%アセトニトリルでの最も有効な溶離によって、阻害活性の4つ のピークを生じた。C18から溶離する最初のピーク(画分29)に伴う活性は 、胎盤ビクニンの予測されるアミノ酸配列のアミノ 酸1で開始するアミノ酸配列を示し(ADRER...;配列番号:1)、配列 分析の50サイクルに関して予測される配列と同一であった(図3中の下線を引 いたアミノ酸)。この配列ストレッチ中のシステイン残基は、酸化されたタンパ ク質の配列決定に関して予測されるようにサイレントであった。成長胎盤ビクニ ンのアミノ酸の11位および20位におけるシステイン残基は、後に、S−ピリ ジルエチル化タンパク質の配列決定から同定され、そのときにPTH−ピリジル エチル−システインがサイクル11および20において回収された。 興味深いことに、配列(図3)のアミノ酸残基番号30におけるアスパラギン はサイレントであり、この位置がグリコシル化されている可能性があることを示 した。画分29は、残基#1において開始する胎盤ビクニンの配列に対応する1 つの主要な配列(サイクル1において27pmol)と、残基6において開始す る胎盤ビクニン(SIHD...)から導かれる副配列(2pmol)とを生じ た。このことは、画分29中に配列した最終調製品が非常に純粋であり、この画 分に関係するプロテアーゼ阻害活性に最も関係していると考えられることを示し ている(図6)。 従って、C18クロマトグラフィーからの胎盤ビクニンの最終調製品は、銀染 色SDS−PAGE分析に基づいて非常に純粋であり(図7)、この分析におい て、以下の分子量マーカー:インシュリン(2.9kDa); ウシトリブシン阻害剤(5.8kDa);リゾチーム(14.7kDa);β− ラクタグロブリン(18.4kDa);カルボニックアンヒドラーゼ(29kD a);およびオボアルブミン(43kDa);で校正された10%〜20%アク リルアミド トリシンゲル(Novex,San Diego,CA)上で、タンパク質は24kD aの見掛Mrで移行している。SDS−PAGEにおける胎盤ビクニンの前記サ イズは、全長コード配列から予測されるサイズと一致する(図4F)。 前記のN末端配列決定結果に基づいて予測されるように、精製タンパク質は、 胎盤ビクニン(7−64)に誘発される抗体と反応して、銀染色によってゲル上 に検出される、精製調製品で観察されたのと同じMr(図12A)を有するバン ドを生じた(図7)。しかし、同じ調製品を、合成胎盤ビクニン(102−15 9)に誘発された抗体と反応させた場合には、全長タンパク質に対応するバンド が観察されなかった。むしろ、約6kDaの合成ビクニン(102−159)と 共に移動する断片が観察された。これらの結果を単純に解釈すると、精製調製品 が、精製後に分解して、N末端ドメインを含んでいるN末端断片と、C末端ドメ インを含んでいるC末端断片とを生じたということである。胎盤ビクニン(7− 64)に対する抗血清に対して反応性の断片が、全長タンパク質のC末端を欠失 していると考えるならば、このサイズ(24kDa)は高いグリコシル化状態を 示唆して いる。 下記表6は、胎盤ビクニンによる、種々のセリンプロテアーゼの生体外阻害の 有効性を示している。データは、アプロチニン(Trasylol(登録商標))を用い て得たデータと比較されている。 結果は、天然源(ヒト胎盤)から単離された胎盤ビクニンが、トリプシン様セ リンプロテアーゼの有効な阻害剤であることを示している。 実施例8 種々のヒト臓器および組織中における、胎盤ビクニンの発現パターン ヒトの心臓、脳、胎盤、肺、肝臓、骨格筋、腎臓、および膵臓からの、ポリA +RNA2μgを含有する、多種組織ノーザン製品(multiple tissue northern )を、 Clontechから購入した。2種の異なるcDNAプローブを使用した:1)胎盤ビ クニン(102−159)をコードしているゲル精製されたcDNA;2)Ec oRIでの消化によりTAクローンから得られ、ゲル精製された、780塩基対 のPCR由来cDNA(図4E)。各プローブを、Boehringer Mannheim Bioche micals(Indiana)から入手できるランダムプライミング標識キットと、32P−d CTPとを用いて標識し、次に、製造者の仕様に従い多種組織ノーザン製品にハ イブリダイズさせるのに使用した。Biomaxフィルムを用い、18時間の曝露して オートラジオグラフを得、Umaxスキャナーを用いて現像し、Adobe Photoshopを 用いてスキャンした。 結果: 胎盤ビクニン(102−159)プローブ(図11A)または胎盤ビクニン( 図11B)の両方のクニッツドメインを有するより大きいプローブを使用して観 察された組織発現のパターンは、予測したものと本質的に同じであった。胎盤ビ クニンmRNAは、膵臓および胎盤において、最も多かった。有意なレベルが、 肺、脳、および腎臓においても観察され、一方、心臓および肝臓においては、よ り低いレベルであった。また、骨格筋においてはmRNAが検出されなかった。 転写サイズは全ての場合において1.95キロベースであり、ESTの重ね合わ せ(overlay)および前記の全長cDNAのクローニ ングの両方から推定される胎盤ビクニンの予測サイズと近似していた。 mRNAの広い組織分布は、胎盤ビクニンが広範囲に発現されることを示す。 このタンパク質はリーダー配列をも有するので、ヒト免疫系に充分に提示し、自 己タンパク質として認識される必要がある。胎盤ビクニンmRN発現の広い組織 分布をさらに証拠づけるのは、胎盤ビクニンに相同のESTエントリーのいくつ かが(図4B)、ヒト成人および幼児の脳、ヒトの網膜、乳房、卵巣、嗅覚上皮 、および胎盤に由来したという事実である。従って、天然ヒトタンパク質のヒト 患者への投与は、免疫応答を誘起させないであろうと結論づけられる。 興味深いことに、胎盤ビクニンの発現パターンは、ウシの肺および膵臓におい て高レベルに見い出されるウシアプロチニンの発現パターンを幾分想起させるも のである。胎盤ピクニンの発現パターンをさらに解明するために、下記のヒト細 胞からの全RNAのRT−PCRを決定した:非刺激のヒト臍帯静脈内皮細胞( HUVEC)、HK−2(腎臓近位尿細管に由来する系)、TF−1(赤白血病 系)、およびホルボールエステル(PMA)刺激のヒト末梢血液白血球。使用し たプローブは、 で、600b.pの胎盤ビクニンをコードするcDNA断片を増幅するようにデ ザインされている。800b.p.のアクチン断片を増幅するアクチンプライマ ーを包含することによって、比較を標準化した。アガロースゲル上において臭化 エチジウムで同定される800b.p.の断片は全てのレーンで等しい強度であ ったが、600b.p.の胎盤ビクニン断片は、HUVECに存在しなかったが 、他の各細胞系には有意量で存在した。胎盤ビクニンは、少なくともいくつかの 内皮細胞において発現されないが、いくつかの白血球集団では発現されると我々 は結論付けた。 実施例9 バキュロウイルス/Sf9発現系から高度に精製された胎盤ビクニン(1−17 0)の精製および特性 両方のクニッツドメインを有する胎盤ビクニン(胎盤ピクニン1−170)の 大きいフラグメントを、下記のようにSf9で発現させた。PCR(図4E)に よって得られ、TAベクター(前記実施例を参照)中に含まれる胎盤ピクニンc DNAを、HindIIIおよびXbalでの消化によって、5’Xbal部位お よび3’HindIII部位が隣接した断片をを得た。この断片をゲル精製し、次 に、M13mp19ベクター(New England Biolabs,Beverly,MA)にクローニン グした。生体外突然変異誘発法(Kunkel T.A.,(1985)Proc.Natl.Acad.Sci.USA, 8 2:488-492)を用いて、5’末端においてXbaI部位に対して3’にPstI 部位を生じさせたが、ATG開始部位、天然胎盤ビクニンシグナルペプチドおよ び成熟胎盤ビクニンをコードする配列に対して5’には生じさなかった。突然変 異誘発に使用されたオリゴヌクレオチドは、下記配列を有した: 停止コドン(TAG)およびBGlII/XmaI部位も、以下のオリゴヌクレオ チドを用いて、cDNAの3’末端において同様に処理した。 停止コドンは、胎盤ビクニンをコードする配列と共にフレーム内にあり、アミノ 酸残基170におけるリジンの直ぐ後で終結を生じさ、従って、推定膜貫通ドメ インを欠失したトランケートされた胎盤ビクニン断片をコードしているものであ る。PstIおよびBglIIによる消化からの産物を単離し、両方のクニッツド メインを有するが、推定膜貫通セグメントのN末端で直ぐにトランケートされた 胎盤ビクニン断片(1−170)を発現するためのBacPac8ベクターにク ローニングした。 Sf−9昆虫細胞によるビクニンの発現は、感染後7 2時間で培地が採収された場合に、1:1の感染多重度において最適であった。 採収後、バキュロウイルス細胞培養上澄み(2L)を、トリス−HClを加える ことによってpH8.0に調節した。胎盤からの天然胎盤ビクニンの精製に関し て実施例7に記載したように、5mLのウシ膵臓カリクレインアフィニティーカ ラムを用いるクロマトグラフィーによって、ビクニンを精製した。溶離された物 質を、TFAでpH2.5に調節し、流量1mL/分で、0.1%TFA中10 %アセトニトリル中で平衡化したC18逆相カラム(1.0x25cm)でクロ マトグラフィーにかけた。0.1%THF中10%〜80%アセトニトリルの直 線勾配を用い、40分間でビクニンを溶離した。活性画分を溜め、凍結乾燥し、 50mM Hepes (pH7.5)、0.1M NaCl、2mM CaC l2、および0.1%トリトンx−100中に再溶解し、必要になるまで−20 ℃で保管した。組み換えビクニンの濃度はアミノ酸分析によって求めた。 結果: 下記に示す2段階精製プロトコールを用いて、組み換えビクニンをバキュロウ イルス細胞培養上澄みから精製し、活性なトリプシン阻害剤を得た(下記表8参 照)。 ウシ膵臓カリクレイン固定化アフィニティーカラムでの粗物質のクロマトグラ フィーによって、タンパク質の0.013%および存在するトリプシン阻害活性 の0.67%を選択的に単離した。出発上澄み中に存在するトリプシン阻害活性 の大部分は、固定化カリクレインと結合せず、ビクニンと関係がない(結果を示 さず)。続くC18逆相を用いたクロマトグラフィーによって、さらに5倍の精 製を0.2%の回収率で得た。最終調製品は、SDS−PAGEによって高純度 であり(図13)、21.3kDaのMrを示し、イムノブロットにおいて、ウ サギ抗胎盤ビクニン102−159に反応した(図示せず)。N末端配列決定( 26サイクル)によって、残基+1(ADREP...)で開始する成熟胎盤ビ クニンの予測される配列(図4F)が得られ、シグナルペプチドがSf9細胞に おいて正確に処理されたことを示している。 Sf9細胞からの精製胎盤ビクニン(100pmol)を、ピリジルエチルア ルキル化し、CNBr化し、次に、得られた断片を分別することなしに配列決定 を行った。20サイクルの配列決定によって、下記のN末端を得た: 従って、予測される4つの断片にそれぞれ対応するN末端が回収された。この ことは、Sf9発現タンパク質が、胎盤ビクニン(1−170)の全エクトドメ イン配列を有することを確認するものである。未消化の胎盤ビクニン(1−17 0)の追加サンプルのN末端配列決定(50サイクル)は、サイクル30におい てPTH−アミノ酸(PTH−アスパラギンが予測された)が欠失したアミノ酸 配列を生じた。同様の結果が、ヒト胎盤からの天然タンパク質の配列決定時に得 られ(実施例7)、また、このアスパラギン残基を囲むアミノ酸配列から予測し て、グリコシル化されているこの残基と一致した。さらに、この領域内のシステ イン残基も、ジスルフィド結合へのそれらの参加と一致してサイレントであった 。 実施例10 Sf9細胞由来の精製胎盤ビクニンの阻害特異性 実施例3、4、および7に記載の物質および方法を使って、組み換えビクニン の生体外特異性を測定した。さらに、ビクニンによるヒト組織カリクレインの阻 害を、50mMトリス(pH9.0)、50mM NaCl、および0.01% トリトンx−100を含有する緩衝液中で、0.35nMのヒト組織カリクレイ ン組み換えビクニンをインキュベーションすることによって測定した。5分後、 37℃において、5μLの2mM PER−AMCを加え、蛍光の変化を監視し た。 組織プラスミノーゲン活性化因子(tpA)の阻害も、下記のように測定した :tPA(Sigma Chemical Co,St Louis,MOから入手されるヒトメラノーマ細 胞培養物からの一本鎖形)を、150mM NaClおよび0.02%アジ化ナ トリウムを含有する20mMトリス緩衝液pH7.2中において、室温で2時間 、阻害剤と予備インキュベーションした。続いて、下記の開始成分濃度:0.0 04%(v/v)トリトンx−100および0.005%(v/v)アジ化ナト リウムを含有する28mMトリス緩衝液pH8.5中の、tPA(7.5nM) 、阻害剤0〜6.6μM、DIle−Lpro−Larg−pニトロアニリン( 1mM)、を含む反応系に移すことによって反応を開始した。p−ニトロアニリ ンの形成を、37℃で2時間のインキュベーション後に測定され たA405nmから求めた。 下記表は、種々のセリンプロテアーゼの阻害剤としての組み換えビクニンの生 体外での有効性を示している。組み換えビクニンまたはアプロチニンのどちらか を用いての阻害のスクリーニングに関して得たデータと比較して、データが示さ れている。 結果は、組み換えビクニンが昆虫細胞に発現されて、 少なくとも5種類のセリンプロテアーゼ阻害剤に対して有効な、活性プロテアー ゼ阻害剤を生じ得ることを示している。組み換えビクニンは、ヒト血漿カリクレ イン、トリプシン、およびプラスミンに対して、アプロチニンよりも有効であっ た。驚くべきことに、組み換えビクニンは、試験された全ての酵素に対して、合 成的に誘導されたビクニンフラグメント(7−64)および(102−159) よりも有効であった。これらのデータは、生体外アッセィを用いて、組み換えビ クニンがアプロチニンよりも有効であること、および、より良好な生体内有効性 が期待できることを示している。 特定のプロテアーゼに対する有効性の測定に加えて、活性化部分トロンボプラ スチン時間(activated partial thromboplastin time、APTT)を延長する 胎盤ビクニン(1−170)の能力を、評価し、アプロチニンに関係する活性と 比較した。150mM NaClおよび0.02%アジ化ナトリウムを含有する 20mMトリス緩衝液pH7.2中で、阻害剤を稀釈し、MLA Electra(登 録商標)800 Automatic Coagulation Timer coagulometer(Medical Laboratory Automation,Inc.,Pleasantville,N.Y.)内のキュベットに入れた(0.1mL )。装置を、300秒の活性化時間でのAPTTモード、および繰り返し(dupl icate)モードにセットした。0.1mLの血漿(Specialty Assayed Reference Plasma lot 1-6-5185,Helena Laboratories,Beaumont,TX) の添加に続いて、APTT試薬(Automated APTT−lot 102345,Organon Teknika Corp.,Durhan,NC)および25mM CaCl2を、自動的に供給して、血液凝 固を開始させ、凝固時間を自動的に監視した。結果(図14)は、凝固時間を2 倍にするには、約2μMの最終アプロチニンを必要とするが、Sf9からの胎盤 ビクニンは0.3μMのみでよいことを示している。これらのデータは、胎盤ビ クニンが有効な抗凝固物質であり、凝固の内因性経路の病理学的活性化を含む病 気のための薬剤として有用であることを示している。 本発明のいくつかの実施態様を、例示を目的として詳細に説明したが、本明細書 に記載されている方法および製剤が、本発明の意図および範囲を逸脱することな く変更できることは当業者に明らかである。従って、本発明は、請求の範囲によ る以外は制限されるものではない。
【手続補正書】特許法第184条の8第1項 【提出日】平成10年6月8日(1998.6.8) 【補正内容】 請求の範囲 6. セリンプロテアーゼと、請求項1または2に記載の少なくとも1つのタ ンパク質の有効量とを接触させることを備えるセリンプロテアーゼ活性を阻害す る方法。 7. 脳水腫、脊髄水腫、多発性硬化症、虚血、手術時の血液損失、敗血症、 敗血症性ショック、繊維症、病理学的血液凝固または凝血に関連する疾病、多外 傷、卒中、大脳またはクモ膜下出血、脳の炎症、脊髄の炎症、大脳感染、大脳肉 芽種症、脊髄感染、脊髄肉芽種症、心臓切開手術、胃ガン、頸部ガン、または転 移予防の状態を処置する方法であって、請求項1または2に記載のタンパク質の 有効量を、そのような状態を有する患者に投与することを備える方法。 8. 前記状態が、脳水腫、脊髄水腫、多発性硬化症、虚血、手術時の血液損 失、敗血症、敗血症性ショック、繊維症、病理学的血液凝固または凝血に関連す る疾病、卒中、大脳またはクモ膜下出血、脳の炎症、脊髄の炎症、大脳感染、大 脳肉芽種症、脊髄感染、脊髄肉芽種症、または心臓切開手術である請求項7に記 載の方法。 9. 前記状態が、胃ガン、頸部ガン、または転移予防である請求項7に記載 の方法。 10. 脳水腫、脊髄水腫、多発性硬化症、虚血、手術時の血液損失、敗血症 、敗血症性ショック、繊維症、病理学的血液凝固または凝塊に関連する疾病、卒 中、大 脳またはクモ膜下出血、脳の炎症、脊髄の炎症、大脳感染、大脳肉芽種症、脊髄 感染、脊髄肉芽種症、心臓切開手術、胃ガン、頸部ガン、または転移予防の処置 のための薬剤を調製する方法であって、請求項1または2に記載のタンパク質の 有効量と、製薬上好ましい担体または賦形剤とを組み合わせること備える方法。 11. 組み換えDNA技術を用いて、請求項1または2に記載のタンパク質 を調製する方法。
───────────────────────────────────────────────────── 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 9/10 A61P 29/00 25/00 31/04 29/00 35/00 31/04 35/04 35/00 43/00 105 35/04 111 43/00 105 C07K 14/81 111 C07K 14/81 (31)優先権主張番号 08/725,251 (32)優先日 平成8年10月4日(1996.10.4) (33)優先権主張国 米国(US) (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,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN, CZ,DE,DK,EE,ES,FI,GB,GE,H U,IL,IS,JP,KE,KG,KP,KR,KZ ,LK,LR,LS,LT,LU,LV,MD,MG, MK,MN,MW,MX,NO,NZ,PL,PT,R O,RU,SD,SE,SG,SI,SK,TJ,TM ,TR,TT,UA,UG,US,UZ,VN (72)発明者 デラリア、キャスリーン エイ. アメリカ合衆国 06516 コネティカット 州 ウエスト ヘイヴン ウエスト ウォ ーク ストリート 180 (72)発明者 マーラー、クリストファー ダブリュー. アメリカ合衆国 06524 コネティカット 州 ベサニー ロバートスン ドライブ 11 (72)発明者 ミューラー、ダニエル ケイ. アメリカ合衆国 06477 コネティカット 州 オレンジ ヘムロック ヒル ロード 253

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1. 下記アミノ酸配列の1つをそれぞれ含む物質からなるタンパク質の群か ら選択され、セリンプロテアーゼ阻害活性を有する実質的に精製されたタンパク 質。 上記配列中、前記配列のアミノ酸は、シグナルペプチドの除去によって得られ るN末端残基が残基1として指定されており、図4Fに示されている天然ヒト胎 盤ビクニンのアミノ酸配列に従って番号付けされている。 2. 前記タンパク質が、グリコシル化されるか、または少なくとも1つの鎖 内システイン−システインジスルフィド結合を有するか、あるいは、グリコシル 化され、 かつ少なくとも1つの鎖内システイン−システインジスルフィド結合を有するか のいずれかである請求項1に記載のタンパク質。 3. 請求項1または2に記載のタンパク質と、医薬的に許容される担体とを 含むセリンプロテアーゼ活性を阻害する医薬組成物。 4. 請求項1に記載のタンパク質をコードする単離された核酸配列。 5. 請求項1または2に記載のタンパク質を、コードし、発現することがで きる核酸配列を有する自己複製タンパク質発現ベクター。 6. セリンプロテアーゼと、請求項1または2に記載の少なくとも1つのタ ンパク質の有効量とを接触させることを備えるセリンプロテアーゼ活性を阻害す る方法。 7. 脳水腫、脊髄水腫、多発性硬化症、虚血、手術時の血液損失、敗血症、 敗血症性ショック、繊維症、病理学的血液凝固または凝血に関連する疾病、多外 傷、卒中、大脳またはクモ膜下出血、脳の炎症、脊髄の炎症、大脳感染、大脳肉 芽種症、脊髄感染、脊髄肉芽種症、心臓切開手術、胃ガン、頸部ガン、または転 移予防の状態を処置する方法であって、請求項1または2に記載のタンパク質の 有効量を、そのような状態を有する患者に投与することを備える方法。 8. 前記状態が、脳水腫、脊髄水腫、多発性硬化症、虚血、手術時の血液損 失、敗血症、敗血症性ショック、 繊維症、病理学的血液凝固または凝血に関連する疾病、卒中、大脳またはクモ膜 下出血、脳の炎症、脊髄の炎症、大脳感染、大脳肉芽種症、脊髄感染、脊髄肉芽 種症、または心臓切開手術である請求項7に記載の方法。 9. 前記状態が、胃ガン、頸部ガン、または転移予防である請求項7に記載 の方法。 10. 脳水腫、脊髄水腫、多発性硬化症、虚血、手術時の血液損失、敗血症 、敗血症性ショック、繊維症、病理学的血液凝固または凝塊に関連する疾病、卒 中、大脳またはクモ膜下出血、脳の炎症、脊髄の炎症、大脳感染、大脳肉芽種症 、脊髄感染、脊髄肉芽種症、心臓切開手術、胃ガン、頸部ガン、または転移予防 の処置のための薬剤を調製する方法。 11. 組み換えDNA技術を用いて、請求項1または2に記載のタンパク質を 調製する方法。
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