JP2002355056A - 脈管形成を伴う障害の診断及び治療のための組成物及び方法 - Google Patents

脈管形成を伴う障害の診断及び治療のための組成物及び方法

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ジョージ シェパード マイケル
Xiao Tong
トン シャオ
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 脈管形成関連障害に関連する新規核酸分子及
びポリペプチド、並びに脈管形成関連障害の診断及び治
療のための化合物の同定方法を提供する。 【解決手段】 新規核酸分子は、イヌアンギオスタチン
をコードするヌクレオチド配列を含む。新規ポリペプチ
ドは、イヌアンギオスタチンのアミノ酸配列を含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、脈管形成(angiog
enesis)の調節に関与することが本明細書に示されてい
るポリヌクレオチド配列に関する。より具体的には、本
発明は、脈管形成阻害物質であるアンギオスタチン(an
giostatin);特に、イヌ(canine)アンギオスタチン
をコードする新規ポリヌクレオチド配列に関する。本発
明は、アンギオスタチン核酸、組換えDNA分子、クロ
ーン化遺伝子(cloned gene)、及びそれらの縮重(deg
enerate)したバリアント、前記アンギオスタチン核酸
を含むベクター、並びに前記分子を含有し、及び/又は
発現するように遺伝子工学的処理された宿主も包含す
る。更に、本発明は、アンギオスタチン遺伝子生成物、
及び前記遺伝子生成物に対する抗体に関する。更に、本
発明は、前記アンギオスタチン核酸の発現、合成、及び
活性を修飾(modulate)する化合物の同定方法、並び
に、脈管形成関連障害(以下に限定されるものでない
が、例えば、癌)の治療における治療剤として、例えば
本発明により同定された化合物の使用方法に関する。ま
た、本発明は、脈管形成関連障害(以下に限定されるも
のでないが、例えば、癌)の診断的評価、遺伝的試験、
及び予後の方法にも関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】現存の
血管からの新たな血管の成長(growth)又は生長(spro
uting)として規定される脈管形成は、胚発生期に主に
起こる複合工程である。成人の正常な生理学的状態で
は、非常に限られた状況、例えば、髪の成長及び創傷の
治癒などにおいてのみ行われる(Auerbach,W.及びAuerb
ach,R.,1994 Pharmacol Ther 63(3):265-311;Ribatti
ら,1991,Haematologica 76(4) :311-20; Risau,1997,Na
ture 386(6626):671-4)。調節されていない脈管形成
が、広範な障害(例えば、以下に限定されずに、癌、心
臓血管障害、慢性関節リウマチ、乾癬、及び糖尿病性網
膜症)の原因であることが次第に認められてきている
(Folkman,1995,Nat. Med. I(I):27-31;Isner,1999,Cir
culation 99(13):1653-5;Koch,1998,Arthritis Rheum41
(6):951-62;Walsh,1999,Rheumatology(Oxford) 38(2):1
03-12;Ware及びSimons,1997,Nat. Med. 3(2):158-6
4)。特に興味のある意見は、固形腫瘍(solid tumor)
が成長及び転移するために、脈管形成を必要とするとい
う意見である(Folkman,1986,Cancer Res,46(2)467-73.
Folkman,1990,J.Natl.Cancer Inst.,82(I)4-6,Folkman,
1992,Semin Cancer Biol.3(2):65-71;Zetter,1998,Ann
u.Rev.Med.49:407-24)。腫瘍は、通常、毛細血管床か
らの距離のために数立方ミリメーターの大きさまでしか
増殖することができない一つの異常細胞として始まり、
そして、長期にわたって更に成長及び播種の起きない
「休眠」状態に留まることができる。次いで、いくつか
の腫瘍細胞が脈管形成表現型に変化して内皮細胞を活性
化させる。それらの活性化された内皮細胞が増殖し、そ
して新たな毛細血管に成長する。これらの新たに形成さ
れた血管は、前記一次腫瘍の成長を継続することができ
るだけでなく、転移性腫瘍細胞の播種及び再集落化をす
ることもできる。前記の脈管形成への変化を制御する正
確なメカニズムはよく分かっていないが、腫瘍塊の新生
脈管形成は、多数の脈管形成刺激物質と阻害物質との最
終的なバランスの結果によるものだと考えられている
(Folkman,1995,Nat.Med.I(I):27-31)。
【0003】最も有効な脈管形成阻害物質の一つは、オ
ーレイリー(O’Reilly)及びフォルクマン(F
olkman)により同定されたアンギオスタチンであ
る(O'Reillyら,1997,Cell 88(2):277-85;O'Reillyら,1
994,Cell 79(2):3 1528)。この発見は、或る一次腫瘍
が、離れた転移巣の成長を阻害することができるという
現象に基づいている。オーレイリー及びフォルクマン
は、阻害物質よりも過剰の脈管形成刺激物質を生成する
ことによって一次腫瘍が脈管形成を開始すると仮定し
た。しかしながら、脈管形成阻害物質は、循環系におい
て半減期が長いので、刺激物質よりも過剰に二次腫瘍の
位置に到達する。前記の最終的な結果は、一次腫瘍の成
長及び二次腫瘍の阻害である。アンギオスタチンは、一
次腫瘍により生成される前記脈管形成阻害物質に関する
増加中のリストの一例である。アンギオスタチンは、大
きなタンパク質のタンパク質分解フラグメントである。
すなわち、アンギオスタチンは、プラスミノーゲン由来
の38kDaフラグメント(マウスプラスミノーゲンに
おいては98番目のValから459番目のGlyまで
のアミノ酸)である。アンギオスタチンは、イン・ビト
ロで内皮細胞の増殖を特異的に阻害し、また、イン・ビ
ボで脈管形成をブロックすることが示されてきた。より
重要なことに、腫瘍担持マウスに対するアンギオスタチ
ンの投与は、有意な腫瘍後退をもたらし、そして複数回
の治療サイクルの後でさえも毒性や薬剤耐性が観察され
ていない(Boehmら,1997,Nature390(6658):404-407)。
アンギオスタチンが、遺伝的に安定な内皮細胞を標的と
し、種々の固形腫瘍を阻害するという事実は、アンギオ
スタチンを抗癌療法に対する非常に魅力的な候補として
いる(Fidler及びEllis,1994,Cell 79(2):185-8;Gastl
ら,1997,Oncology54(3):177-84;van Hinsberghら,1999,
Ann Oncol 10 Suppl 4:60-3)。更に、脈管形成阻害物
質は、放射線及び化学療法剤と組み合わせると、より効
果的であることが示されている(Klement,2000,J.Ciln.
Invest,105(8)R15-24.Browder,2000,Cancer Res.6-(7)1
878-86,Arapら,1998,Science279(5349):377-80;Mauceri
ら,1998,Nature394(6690):287-91)。
【0004】癌は、ヒトに損害を与えるだけではなく、
イヌの自然死の最も一般的な原因でもある(Bronson,19
82,Am.J.Vet.Res.,43(11),2057-9)。イヌは、ヒトの2
倍の頻度で腫瘍に罹病し、そして、10年以上生存する
イヌの45〜50%が、年齢と関係なく癌で死亡するこ
と、及び検死用として提出されるイヌの23%が癌で死
亡したことが報告されている(Bronson,1982,Am.J.Vet.
Res.,43(11)2057-9)。手術による腫瘍の除去が最も一
般的な治療であるが、侵襲性/転移性腫瘍に対する予後
は非常に不良であり、生存時間の中央値(メジアン)が
数週間から数ヶ月の範囲である。他の治療、例えば、放
射線治療及び化学療法では、成功例は非常に限られた場
合のみである(Bostock,1986,Br.Vet.J.142(6):506-15;
Bostock,1986,Br.Vet.J.142(1):1-19;MacEwen,1990,Can
cer Metastasis 9(2):125-36)。従って、脈管形成疾
患、例えば、イヌの癌に対する効果的な治療が必要であ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、脈管形成関連
障害、例えば癌に関連する新規ヌクレオチド配列に関す
る。より具体的には、本発明は、アンギオスタチンをコ
ードするヌクレオチド配列に関する。更に、アンギオス
タチン核酸、組換えDNA分子、クローン化遺伝子、又
はそれらの縮重したバリアントを提供する。
【0006】また、本発明は、アンギオスタチン核酸分
子を含むベクター、例えば、発現ベクター、及び前記ア
ンギオスタチン遺伝子生成物を発現及び/又は含有する
ように遺伝子工学的に処理された宿主も提供する。更
に、本発明は、新規アンギオスタチン遺伝子生成物及び
前記遺伝子生成物に対する抗体、又はそれらのバリアン
ト又はフラグメントに関する。更に、本発明は、アンギ
オスタチン遺伝子の発現及び/又はアンギオスタチン遺
伝子生成物の合成若しくは活性を修飾する化合物を投与
することを含み、アンギオスタチン媒介工程の修飾方
法、及び脈管形成を伴う障害、例えば癌の治療方法(前
記障害の症状少なくとも1つを改善又は予防することを
含む)に関する。或る態様では、本発明は、新規アンギ
オスタチン遺伝子生成物、又はそのフラグメント、アナ
ログ、若しくは模倣物(mimetic)、あるいは、アンギ
オスタチン遺伝子生成物に対する抗体若しくは抗体フラ
グメントを使用して、前記障害の症状を治療又は改善す
る方法に関する。
【0007】前記障害としては、以下に限定されずに、
脈管形成依存性癌、例えば、固形腫瘍、血液産生腫瘍
(例えば、白血病)、及び腫瘍転移;良性腫瘍、例え
ば、血管腫、聴神経腫、神経繊維腫、トラコーマ、及び
化膿性肉芽腫;慢性関節リウマチ;乾癬;眼脈管形成疾
患、例えば、糖尿病性網膜症、未熟児の網膜症、黄斑変
性、角膜移植拒絶、血管新生緑内障、水晶体後繊維増
殖、及びルベオーシス;オースラー−ウェーバー症候
群;心筋脈管形成;プラーク新生血管形成;毛細血管拡
張症;血友病性関節;血管線維腫;創傷肉芽化;冠状動
脈側副枝;大脳側副枝;動静脈奇形;虚血性四肢脈管形
成;糖尿病性新生血管形成;斑状変性;骨折;脈管形
成;造血;排卵;月経;並びに胎盤形成を挙げることが
できる。
【0008】更に、本発明は、アンギオスタチン遺伝子
の発現及び/又はアンギオスタチン遺伝子生成物の合成
若しくは活性を修飾する化合物を投与することを含み、
アンギオスタチン媒介工程を修飾する方法、及び内皮細
胞の異常な刺激を伴う障害の治療方法(前記障害の症状
少なくとも1つを改善又は予防することを含む)に関す
る。或る態様では、本発明は、新規アンギオスタチン遺
伝子生成物、又はそのフラグメント、アナログ、若しく
は模倣物、あるいは、アンギオテンシン遺伝子生成物に
対する抗体又は抗体フラグメントを使用して、前記障害
の症状を治療又は改善する方法に関する。
【0009】本発明の内皮細胞増殖阻害タンパク質は、
内皮細胞が過剰に又は異常に刺激される疾患の治療に有
用である。前記疾患としては、例えば、以下に限定され
ずに、腸管癒着、アテローム性動脈硬化症、硬皮症、及
び過形成性瘢痕(すなわち、ケロイド)を挙げることが
できる。これらは、病理的な帰結として脈管形成を有す
る疾病、例えば、ガットスクラッチ疾患(ロッシェル・
ミナリア・クイントサ:Rochele minali
a quintosa)及び潰瘍(ヘリコバクターピロ
リ:Helobacter pylori)の治療にお
いても有用である。
【0010】更に、本発明は、レセプターアンタゴニス
トとして作用するアナログによって、アンギオスタチン
とその各レセプターとの間の相互作用をブロックする方
法に関する。前記アンタゴニストは、内皮形成及び血管
新生を促進することができる。前記効果は、例えば、以
下に限定されないが、子宮内膜の不適切な血管新生及び
関連する不妊症、創傷回復、切り傷及び切開の治癒、糖
尿病患者における(特に、網膜及び末梢の血管内の)血
管問題の治療、移植組織(筋肉及び皮膚を含む)の血管
新生の促進、(特に、心臓又は心臓組織の移植後及びバ
イパス手術後の)心筋の血管新生の促進、細胞毒デリバ
リーの増加に対する固形腫瘍及び比較的無血管の腫瘍の
血管新生の促進、並びに神経系(例えば、以下に限定さ
れるものでなく、大脳皮質及び脊髄)への血液流入の増
加の状況において望ましいことがある。
【0011】本明細書において、用語「アンギオスタチ
ン関連障害」とは、アンギオスタチン遺伝子又は遺伝子
生成物に関連する障害、あるいは、正常で、悪影響を受
けておらず、悪化していない(unimpaired)個体におい
て見られるレベル;臨床的に正常な個体において見られ
るレベル;及び/又はベースラインを意味するレベルを
有する集団において見られるレベル(平均アンギオスタ
チンレベル)と比較して、それぞれ、アンギオスタチン
遺伝子発現、遺伝子生成物合成、及び/又は遺伝子生成
物活性のレベルが異常な障害を意味する。
【0012】本明細書において、用語「アンギオスタチ
ン媒介工程」には、アンギオスタチン遺伝子の発現、遺
伝子生成物合成、及び/又は遺伝子生成物活性に、直接
的又は間接的に依存及び/又は応答する工程が含まれ
る。
【0013】別の態様では、前記方法は、細胞内のアン
ギオスタチン遺伝子生成物の発現又は活性のレベルを修
飾して、前記アンギオスタチン媒介工程又は前記障害を
治療する(例えば、症状を改善する)ことを含むことが
できる。別の態様では、前記方法は、アンギオスタチン
遺伝子生成物をコードする核酸分子を供給し、細胞内の
アンギオスタチン遺伝子生成物のレベル、発現又は活性
を増加させて、前記アンギオスタチン媒介工程又は前記
障害を治療する(例えば、症状を改善する)ことを含む
ことができる。アンギオスタチン遺伝子生成物をコード
する前記核酸分子は、活性又は発現レベルが増加した突
然変異アンギオスタチン遺伝子生成物をコードすること
ができる。
【0014】また更に、本発明は、アンギオスタチン媒
介工程を修飾する方法又はアンギオスタチン関連障害
(例えば、癌;例えば、以下に限定されないが、アンギ
オスタチン遺伝子変異及び/又はアンギオスタチン発現
若しくは活性の異常なレベルが原因で発生する障害、並
びにアンギオスタチン遺伝子又は遺伝子生成物1種以上
を含む障害を含む)の治療方法に関する。なお、前記治
療には、前記障害の症状少なくとも1つを改善又は予防
することをが含まれる。或る態様では、前記方法は、悪
化されていないアンギオスタチン遺伝子生成物をコード
する核酸分子を、治療が必要な哺乳動物に供給して、悪
化されていないアンギオスタチン遺伝子生成物を細胞に
発現させ、前記障害を治療する(例えば、或る症状を改
善する)ことを含むことができる。別の態様では、前記
方法は、悪化されていないアンギオスタチン遺伝子生成
物をコードする核酸分子を含む細胞を、治療が必要な哺
乳動物に供給して、悪化されていないアンギオスタチン
遺伝子生成物を細胞に発現させ、前記障害を治療する
(例えば、或る症状を改善する)ことを含むことができ
る。更に別の態様では、前記方法は、治療が必要な哺乳
動物に、修飾性化合物(modulatory com
pound)、例えば、アンギオスタチン遺伝子又は遺
伝子生成物の活性を修飾することができる、小さな分子
(低分子)のペプチド又は抗体を供給することを含む。
【0015】更に、本発明は、アンギオスタチン遺伝子
配列及び/又はアンギオスタチン遺伝子生成物配列を用
いる、脈管形成関連障害(例えば、癌)の診断的評価方
法、遺伝的試験方法、及び/又は予後の方法に関する。
例えば、本発明は、脈管形成関連障害(例えば、癌)を
診断する方法に関し、ここで、前記方法は、患者サンプ
ル中におけるアンギオスタチン遺伝子発現を測定する
か、又は前記障害の存在若しくは発達に相関するアンギ
オスタチン変異を、前記障害を示すことが推測される哺
乳動物のゲノムにおいて検出することを含むことができ
る。また、本発明は、アンギオスタチン遺伝子配列及び
/又は遺伝子生成物を、ヒト染色体のマッピング用のマ
ーカーとして利用することに関する。
【0016】また更に、本発明は、アンギオスタチン遺
伝子の発現及び/又はアンギオスタチン遺伝子生成物の
合成若しくは活性を修飾することができる化合物の同定
方法であって、アンギオスタチン遺伝子を発現する細胞
と化合物とを接触させ;アンギオスタチン遺伝子発現、
遺伝子生成物発現、又は遺伝子生成物活性のレベルを測
定し;そして前記レベルを、前記化合物の不在下で細胞
が生じたアンギオスタチン遺伝子発現、遺伝子生成物又
は遺伝子生成物活性のレベルと比較して、前記化合物の
存在下で得られたレベルが化合物不在下で得られたレベ
ルと異なる場合に、前記アンギオスタチン遺伝子の発現
及び/又は前記アンギオスタチン遺伝子生成物の合成又
は活性を修飾することができる化合物を同定することを
含む、前記方法に関する。
【0017】《定義》 本明細書において、以下の用語に対して下記の略語を使
用する。 BAC:細菌人工染色体 Bp:塩基対 dbEST:発現配列タグデータベース(National Cen
ter for BiotechnologyInformation) EST:発現配列タグ(expressed sequence tag) RT−PCR:逆転写PCR SSCP:一本鎖高次構造多型 SNP:1ヌクレオチド多型 YAC:酵母人工染色体
【0018】
【発明の実施の形態】脈管形成を伴う障害に関連する核
酸配列に関連する組成物及び方法を本明細書に記載す
る。脈管形成関連障害に関連する新規遺伝子が同定され
た。前記遺伝子は、アンギオスタチンをコードしてい
る。特に、アンギオスタチン核酸分子、並びに前記分子
を含むベクター、前記分子を含有及び/又は発現するよ
うに設計された宿主細胞、アンギオスタチン遺伝子生成
物、及び前記遺伝子生成物を特異的に認識する抗体を、
以下に記載する。また、これらの核酸、ポリペプチド、
及び抗体の種々の使用、並びにそれらの検出方法も記載
する。例えば、脈管形成関連工程を修飾するためのこれ
らの分子の使用方法、及び脈管形成関連障害(例えば、
癌)の治療方法を記載する。アンギオスタチン遺伝子若
しくは遺伝子生成物と相互作用する化合物、又はアンギ
オスタチン遺伝子若しくは遺伝子生成物活性を修飾する
化合物のスクリーニングアッセイも以下に記載する。更
に、本発明の組成物又は本発明の方法により同定された
組成物を用いるアンギオスタチン関連障害の治療方法も
記載する。最後に、本発明の組成物と一緒に使用するた
めの医薬組成物も記載する。
【0019】本セクションは、アンギオスタチン核酸分
子について記載する。特に断らない限り、用語「アンギ
オスタチン核酸」は、本明細書に記載のその配列を総称
的に意味する。本発明のアンギオスタチン核酸としては
以下のものが含まれる: (a)アンギオスタチンのDNA配列〔図4(配列番号
3)〕を含む核酸分子、及びそのフラグメント; (b)アンギオスタチン核酸配列〔例えば、図2(配列
番号1)に記載の核酸配列〕を含む核酸分子又はそのフ
ラグメント; (c)アンギオスタチン遺伝子生成物をコードする核酸
分子; (d)アンギオスタチン遺伝子のエキソン少なくとも1
つを含む核酸分子; (e)前記(b)に記載のアンギオスタチンヌクレオチ
ド配列の、上流非翻訳領域、イントロン領域、及び/又
は下流非翻訳領域を含む核酸分子、又はそのフラグメン
ト; (f)ドメイン1又は複数個の一部又は全部が欠失又は
変化しているアンギオスタチン遺伝子生成物の突然変異
体をコードする本明細書に開示されている新規アンギオ
スタチン配列を含む核酸分子、及びそのフラグメント; (g)異種ポリペプチドに融合し、アンギオスタチン遺
伝子又はその断片を含む融合タンパク質をコードする核
酸分子; (h)脈管形成関連障害(例えば、癌)に対する個体の
危険を鑑定及び診断するか又は前記障害を示すための本
発明の方法の一部として用いることができるか、あるい
はヒト染色体のマッピングに用いることができ、前記
(b)に記載のアンギオスタチン遺伝子の内部の核酸分
子(例えば、プライマー)又はアンギオスタチン遺伝子
に隣接(flanking)する染色体ヌクレオチド配列の内部
の核酸分子;並びに (i)脈管形成関連障害(例えば、癌)に相関する、前
記(b)に記載のアンギオスタチン遺伝子の内部か、又
はアンギオスタチンに隣接する染色体ヌクレオチド配列
の内部の核酸分子。
【0020】更に、本発明のアンギオスタチンヌクレオ
チド配列には、前記(a)〜(i)に記載のヌクレオチ
ド配列においてエキソン又はフラグメント1個以上が欠
失した配列に相当するヌクレオチド配列も含まれる。ま
た、本発明のアンギオスタチンヌクレオチド配列には、
前記(a)〜(i)に記載のヌクレオチド配列に対する
ヌクレオチド配列同一性が、少なくとも85%、90
%、95%、98%、又はそれ以上であって、塩基対の
長さが、20、30、40、50、60、70、80、
90、100、又はそれ以上より長いが、但し、前記ア
ンギオスタチンは、ヒト、マウス、又はウシ以外のアン
ギオスタチンである、ヌクレオチド配列も含まれる。
【0021】更に、本発明のアンギオスタチンヌクレオ
チド配列には、前記(a)〜(i)に記載のアンギオス
タチンヌクレオチド配列によりコードされるポリペプチ
ドに対するアミノ酸配列同一性が、少なくとも85%、
90%、95%、98%、又はそれ以上であるポリペプ
チドをコードするヌクレオチド配列も含まれる。
【0022】2つのアミノ酸配列又は2つの核酸の同一
百分率(%)を決定するには、最適な比較の目的のため
に前記配列のアライメントを行う(例えば、第二のアミ
ノ酸又は核酸配列に最適なアライメントのために、ギャ
ップを第一のアミノ酸又は核酸配列の配列中に挿入する
ことができる)。次に、相当するアミノ酸位置又はヌク
レオチド位置におけるアミノ酸残基又はヌクレオチドを
比較する。第一の配列における或る位置が、第二の配列
内の相当する位置と同じアミノ酸残基又はヌクレオチド
で占められていた場合には、その分子はその位置におい
て同一である。2つの配列の間の同一百分率(%)は、
各配列に占められる同一位置の数の関数である〔すなわ
ち、同一百分率(%)=同一重複位置の数/重複位置の
総数×100〕。或る態様では、2つの配列が同一の長
さである。
【0023】また、2つの配列の間の同一百分率(%)
の決定は、数学的アルゴリズムを用いて達成することも
できる。2つの配列の比較に用いるのに好ましい数学的
アルゴリズムとしては、以下に限定されるものでない
が、例えば、「Karlin及びAltschul,1990,Proc.Natl. A
cad.Sci.USA87:2264-2268」に記載のアルゴリズム、及
び「Karlin及びAltschul,1993,Proc.Natl. Acad.Sci.US
A90:5873-5877」に記載の変法を挙げることができる。
前記アルゴリズムは、AltschulらのNBLAS
T及びXBLASTプログラムに組み込まれている(Al
tschulら,1990,J.Mol.Biol.215:403-410)。前記NBL
ASTプログラム〔スコア=100,文字長(word
length)=12〕を用いてBLASTヌクレオチ
ド検索を実施して、本発明の核酸分子に相同的なヌクレ
オチド配列を得ることができる。前記XBLASTプロ
グラム〔スコア=50,文字長=3〕を用いてBLAS
Tタンパク質検索を実施して、本発明のタンパク質分子
に相同的なアミノ酸配列を得ることができる。ギャップ
ドBLAST(Gapped BLAST)を、「Alts
chulら,1997,Nucleic Acid Res.25:3389-3402」に記載
のとおりに使用して、ギャップを設けた比較目的用のア
ライメントを得ることができる。あるいは、PSI−B
lastを用いて、繰り返し検索を実施し、分子間の距
離関係を決定することができる(Altschulら,1997,前
出)。BLAST、ギャップドBLAST、及びPSI
−Blastプログラムを用いる場合には、各プログラ
ム(例えば、XBLAST及びNBLAST)のデフォ
ルトパラメーターを用いることができる(hftp://www.n
cbi.nlm.nih.govを参照されたい)。
【0024】2つの配列の比較に用いるのに好ましい別
の数学的アルゴリズムとしては、以下に限定されるもの
でないが、例えば、「Karlin及びAltschul,1990,Proc.N
atl.Acad.Sci.USA87:2264-2268」に記載のアルゴリズ
ム、及び「Karlin及びAltschul,1993,Proc.Natl. Acad.
Sci.USA90:5873-5877」に記載の変法を挙げることがで
きる。前記アルゴリズムは、AltschulらのNB
LAST及びXBLASTプログラムに組み込まれてい
る「Altschulら,1990,J.Mol.Biol.215:403-410」。前記
NBLASTプログラム〔スコア=100,文字長(w
ordlength)=12〕を用いてBLASTヌク
レオチド検索を実施して、本発明の核酸分子に相同的な
ヌクレオチド配列を得ることができる。前記XBLAS
Tプログラム〔スコア=50,文字長=3〕を用いてB
LASTタンパク質検索を実施して、本発明のタンパク
質分子に相同的なアミノ酸配列を得ることができる。ギ
ャップドBLAST(Gapped BLAST)を、
「Altschulら,1997,NucleicAcid Res.25:3389-3402」に
記載のとおりに使用して、ギャップを設けた比較目的用
のアライメントを得ることができる。あるいは、PSI
−Blastを用いて、繰り返し検索を実施し、分子間
の距離関係を決定することができる(Altschulら,1997,
前出)。BLAST、ギャップドBLAST、及びPS
I−Blastプログラムを用いる場合には、各プログ
ラム(例えば、XBLAST及びNBLAST)のデフ
ォルトパラメーターを用いることができる(hftp://ww
w.ncbi.nim.nih.govを参照されたい)。配列の比較に用
いるのに好ましい別の数学的アルゴリズムとしては、以
下に限定されるものでないが、例えば、「Myers及びMil
ler,1988,CABIOS 4:11-17」に記載のアルゴリズムを挙
げることができる。前記アルゴリズムは、GCG配列ア
ライメントソフトウェアパッケージの一部であるALI
GNプログラム(バージョン2.0)に組み込まれてい
る。前記ALIGNプログラムを用いてアミノ酸配列を
比較する場合には、PAM120重量残基テーブル、1
2のギャップ長ペナルティ、及び4のギャップペナルテ
ィを用いることができる。
【0025】2つの配列間の同一百分率は、ギャップを
用いるか又は用いずに、前記の方法と同様の方法を用い
て決定することができる。同一百分率の計算において
は、正確な一致のみを典型的に数える。更に、本発明の
アンギオスタチンヌクレオチド配列には、(a)ストリ
ンジェントな条件下で本発明のアンギオスタチン核酸分
子とハイブリダイズする〔例えば、約45℃で、6×塩
化ナトリウム/クエン酸ナトリウム(SSC)中で、ろ
紙−結合DNAとハイブリダイゼーションし、続いて約
50〜65℃で0.2×SSC/0.1%SDS中で1
回以上洗浄する〕任意のヌクレオチド配列、あるいは
(b)高ストリンジェントな条件下で本発明のアンギオ
スタチン核酸分子とハイブリダイズする〔例えば、約4
5℃で、6×SSC中で、ろ紙−結合核酸とハイブリダ
イゼーションし、続いて約68℃で0〜1×SSC/
0.2%SDS中で1回以上洗浄する〕、又は当業者に
明らかな他のハイブリダイゼーション条件下(例えば、
「Ausubel F.M.ら編,1989,Current Protocols in Molec
ular Biology,Vol.1,Green Publishing Associates, In
c., and Jhon Wiley & sons, Inc., New York,pp.6.3.1
-6.3.6及び2.10.3」を参照されたい)で本発明のアンギ
オスタチン核酸分子とハイブリダイズする任意のヌクレ
オチド配列が含まれる。前記(a)又は(b)に記載の
条件下でハイブリダイズする好ましいアンギオスタチン
核酸分子は、アンギオスタチン遺伝子生成物をコードす
る核酸分子の相補体を含む分子である。或る好ましい態
様では、前記(a)又は(b)に記載の条件下でハイブ
リダイズする核酸分子は、遺伝子生成物、例えば、アン
ギオスタチン遺伝子生成物と機能的に同等の遺伝子生成
物をコードする。
【0026】機能的に同等のアンギオスタチン遺伝子生
成物としては、同一の又は異なる種に存在する天然のア
ンギオスタチン遺伝子生成物を挙げることができる。ま
た、機能的に同等のアンギオスタチン遺伝子生成物とし
ては、アンギオスタチン遺伝子生成物の生物学的活性少
なくとも1つを保持する遺伝子生成物、及び/又は前記
遺伝子生成物に対する(ポリクローナル又はモノクロー
ナル)抗体に認識され、そして結合する遺伝子生成物も
挙げることができる。
【0027】高ストリンジェントな条件下又はストリン
ジェントな条件下で前記アンギオスタチン核酸分子とハ
イブリダイズするデオキシオリゴヌクレオチド(oli
gos)は、本発明の核酸分子の中に含まれる。一般的
に、長さ14〜70ヌクレオチドのプローブに対する融
点は、式: Tm(℃)=81.5+16.6(log[一価カチオ
ン(モル)])+0.41(%G+C)/(500/
N) 〔式中、Nは、プローブの長さである〕を用いて計算さ
れる。ホルムアミドを含む溶液中で前記ハイブリダイゼ
ーションを実施する場合には、融点は、式: Tm(℃)=81.5+16.6(log[一価カチオ
ン(モル)])+0.41(%G+C)/(0.61%
ホルムアミド)/(500/N) 〔式中、Nは、プローブの長さである〕を用いて計算さ
れる。一般的に、(DNA−DNAハイブリダイズに対
して)Tmより約20〜25度低い温度又は(RNA−
DNAハイブリダイズに対して)Tmより10〜15度
低い温度においてハイブリダイゼーションを実施する。
【0028】典型的な高ストリンジェントな条件は、例
えば、約14塩基オリゴ(oligo)の場合には37
℃、約17塩基オリゴの場合には48℃、約20塩基オ
リゴの場合には55℃、そして約23塩基オリゴの場合
には60℃で、6×SSC/0.05%ピロリン酸ナト
リウム中で洗浄することを意味することができる。
【0029】更に、本発明の核酸分子には、前記核酸の
相補体も含まれる。前記分子は、例えば、前記アンチセ
ンス核酸として作用することができる。前記分子は、例
えば、アンギオスタチン遺伝子調節において及び/又は
アンギオスタチン遺伝子核酸配列の増幅反応におけるア
ンチセンスプライマーとして有用な、例えば、アンチセ
ンス分子として作用することができる。
【0030】本発明の核酸配列は、リボザイム及び/又
は三重ヘリックス配列の一部として用いることができ、
これらもアンギオスタチン遺伝子調節に有用である。ま
た更に、前記分子は、を伴う診断方法の成分として用い
ることができ、これによって、例えば、脈管形成関連障
害(例えば、癌)に関連する特定のアンギオスタチン対
立遺伝子の存在を検出することができるか、又は前記の
方法は、対立遺伝子によって補われるヒト染色体領域の
マッピングを含む。
【0031】アンギオスタチン核酸分子のフラグメント
とは、長さが少なくとも10、12、15、20、3
0、40、50、60、70、80、90、100、2
00、300、400、500、600、700、80
0、900、1000、1250、1500、175
0、2000、2250、2500、2750、300
0、3250、3500、3750、4000、425
0、4500、4750、5000、又はそれ以上の連
続したヌクレオチドであることのできるアンギオスタチ
ン核酸配列を意味する。あるいは、前記フラグメント
は、少なくとも10、20、30、40、50、10
0、150、200、250、300、350、40
0、450、又はそれ以上の連続した前記アンギオスタ
チン遺伝子生成物のアミノ酸残基のコード配列を含むこ
とができる。或る態様では、前記アンギオスタチン核酸
分子は、相当するアンギオスタチン遺伝子生成物の生物
学的活性少なくとも1つを示す遺伝子生成物(例えば、
アンギオスタチン遺伝子生成物)をコードする。アンギ
オスタチン核酸分子のフラグメントとは、アンギオスタ
チンエキソン又はイントロンを意味することもでき、ま
た更に、アンギオスタチン遺伝子生成物のドメインをコ
ードするアンギオスタチンコード領域の部分を意味する
こともできる。
【0032】アンギオスタチンヌクレオチド配列の同定
及び単離に関して、前記配列は、例えば、標準的シーク
エンシング及び細菌人工染色体(BAC)技術を用いる
ことによって、容易に得ることができる。
【0033】当業者であれば理解可能であろうが、個々
の生物の集団(例えば、ヒト又はイヌの集団)内におい
て、アンギオスタチン遺伝子のDNA配列多型が存在す
るであろう。前記多型は、例えば、天然の対立遺伝子の
バリエーションによって集団内の個々の生物の間で存在
することがある。前記多型には、アミノ酸配列において
変化をもたらすものが含まれる。本明細書において、用
語「対立遺伝子バリエーション」とは、或る所定の注目
点(foucus)において発生するヌクレオチド配列を意味
するか、又はそのヌクレオチド配列によりコードされる
遺伝子生成物を意味する。このような天然の対立遺伝子
バリエーションは、或る所定の遺伝子のヌクレオチド配
列において1〜5%、5〜20%、又は20〜50%の
バリエーションをもたらすことができる。或る対立遺伝
子は、或る所定の遺伝子位置において代替的に発生する
遺伝子の群の一つである。代替的対立遺伝子は、多数の
種々の生物の個体において興味の対象である遺伝子をシ
ークエンシングすることによって同定することができ
る。前記の点は、ハイブリダイゼーションプローブを用
いることにより容易に実施することができ、種々の個々
の生物内において同じ遺伝子位置を同定することができ
る。本明細書において、用語「遺伝子」及び「組換え遺
伝子」は、本発明のポリペプチドをコードするオープン
リーディングフレームを含む核酸分子を意味する。更
に、前記用語には、上流及び/又はエキソン/イントロ
ン配列及び構造を含む核酸分子も含まれる。
【0034】ヒトアンギオスタチン遺伝子、並びに他の
種(例えば、モルモット、ウシ、マウス、イヌ)由来の
ホモログ及びオルトログ(ortholog)の更なる対立遺伝
子バリアント(allelic variant)のクローニングに関
して、本明細書に開示されている単離されたアンギオス
タチン遺伝子配列を、標識化し、そして興味の対象であ
る動物(例えば、モルモット、ブタ、ウシ、マウス、イ
ヌ)由来の適当な細胞又は組織(例えば、肝臓)から得
たmRNAから構築したcDNAライブラリーをスクリ
ーニングするのに用いることができる。使用するハイブ
リダイゼーション条件は、cDNAライブラリーが、標
識化した配列が由来した生物のタイプと異なる生物由来
である場合には、一般的に、低いストリンジェンシーが
好ましく、例えば標的生物と参照生物との相対的関係に
基づいて、慣用的に決定することができる。
【0035】あるいは、標識化したフラグメントを使用
し、適当なストリンジェントな条件を用いて、興味の対
象である生物に由来するゲノムライブラリーを再度スク
リーニングすることができる。適当なストリンジェンシ
ーの条件は、前記の通り、当業者に周知であり、ライブ
ラリー及び標識化配列の由来する特定の生物に依存して
推測可能に変化するであろう。前記条件に関するガイダ
ンスとしては、例えば、「Sambrook,ら,1989,Molecular
Cloning,A Laboratory,Manual,Second Edition,Cold S
pring Harbor Press,ニューヨーク州」及び「Ausubel
ら,1989-1999,Current Protocols in Molecular Biolog
y,Green Publishing Associates and Wiley Inteerscie
nce,ニューヨーク州」を参照されたい。
【0036】更に、アンギオスタチン遺伝子対立遺伝子
バリアントは、例えば、本明細書に開示されているアン
ギオスタチン遺伝子生成物内のアミノ酸配列に基づいて
設計された2個の縮重オリゴヌクレオチドプライマープ
ールを用いてPCRを実施することにより、ヒト又はイ
ヌ核酸から単離することができる。前記反応用の鋳型と
しては、野生型の又は突然変異のアンギオスタチン遺伝
子対立遺伝子を発現することが知られているか又は推測
されるヒト又は非ヒト細胞系又は組織(例えば、肝臓細
胞)から調製したmRNAを逆転写することによって得
られるcDNAを挙げることができる。或る態様では、
前記対立遺伝子バリアントは、脈管形成媒介障害を有す
る個々の生物から単離される。
【0037】前記PCR生成物は、サブクローニング及
びシークエンシングして、増幅された配列がアンギオス
タチン遺伝子核酸配列の配列を表していることを保証す
ることができる。また、前記PCRフラグメントは、種
々の方法により完全長cDNAクローンを単離するのに
用いることができる。例えば、増幅されたフラグメント
を標識化して、バクテリオファージcDNAライブラリ
ーをスクリーニングするのに用いることができる。ある
いは、標識化したフラグメントを使用して、ゲノムライ
ブラリーのスクリーニングを介してゲノムクローンを単
離することができる。
【0038】また、PCR技術を用いて、完全長cDN
A配列及び別途スプライシングしたmRNA種に相当す
るcDNA配列を単離することもできる。例えば、標準
的手順に従って、適当な細胞又は組織源(すなわち、ア
ンギオスタチン遺伝子を発現することが知られているか
又は推測される細胞又は組織、例えば、生検又は検死に
より得られた肝臓組織サンプル)から、RNAを単離す
ることができる。最初の鎖の合成のプライミング用に増
幅されたフラグメントの最も5’末端に特異的なオリゴ
ヌクレオチドプライマーを用いて、前記RNA上で、逆
転写反応を実施することができる。次に、得られたRN
A/DNAハイブリッドを、標準的ターミナルトランス
フェラーゼ反応を用いてグアニンにより「末端付け(t
ail)」し、前記ハイブリッドをRNaseHで消化
し、次いでポリ−Cプライマーを用いて第二の鎖の合成
をプライムすることができる。こうして、増幅されたフ
ラグメントの上流のcDNA配列を容易に単離すること
ができる。クローニング計画(ストラテジー)の参照用
に用いることのできる参考文献としては、例えば、「Sa
mbrookら,1989」(前出)又は「Ausubelら」(前出)を
挙げることができる。
【0039】前記アンギオスタチン遺伝子の対立遺伝
子、例えば、突然変異、バリアントのcDNAは、例え
ば、当業者に周知の技術であるPCRを用いることによ
って単離することができる。この場合、突然変異アンギ
オスタチン対立遺伝子を推定上有する個々の生物中で発
現することが知られているか又は推測される組織から単
離されたmRNAに、オリゴ−dTオリゴヌクレオチド
をハイブリダイズさせ、そして逆転写酵素を用いて、そ
の新たな鎖を延長させることによって、最初のcDNA
鎖を合成することができる。次に、前記cDNAの第二
の鎖を、正常な遺伝子の5’末端に特異的にハイブリダ
イズするオリゴヌクレオチドを用いて合成する。次に、
これら2つのプライマーを使用するPCRを経て前記生
成物を増幅し、適当なベクター中にクローニングし、そ
して当業者に周知の方法を介してDNA配列を分析す
る。突然変異アンギオスタチン対立遺伝子のDNA配列
を、正常アンギオスタチン対立遺伝子のDNA配列と比
較することによって、突然変異アンギオスタチン遺伝子
生成物の、機能の欠失又は変化の原因である突然変異を
確かめることができる。
【0040】あるいは、ゲノムライブラリーを、突然変
異アンギオスタチン対立遺伝子を有することが推測され
るか又は知られている個々の生物から得たDNAを用い
て構築することができる。または、cDNAライブラリ
ーを、突然変異アンギオスタチン対立遺伝子を発現する
ことが知られているか又は推測される組織からのRNA
を用いて構築することができる。次に、悪化されていな
いアンギオスタチン遺伝子又はその任意の適当なフラグ
メントを標識して、プローブとして用い、前記ライブラ
リー中の相当する突然変異アンギオスタチン対立遺伝子
を同定することができる。次に、前記突然変異アンギオ
スタチン対立遺伝子配列を含有するクローンを精製し、
そして当業者に周知の方法に従って配列を分析する。
【0041】更に、例えば、前記突然変異体率遺伝子を
有することが推測されるか又は知られている個々の生物
中の突然変異アンギオスタチン対立遺伝子を発現するこ
とが知られているか推測される組織から単離されたRN
Aから合成したcDNAを用いて、発現ライブラリーを
構築することができる。この方法では、前記の推定上突
然変異の組織において生成される遺伝子生成物を、後述
のとおりに、正常なアンギオスタチン遺伝子生成物に対
する抗体に関する標準的抗体スクリーニング技術を用い
て、発現及びスクリ−ニングさせることができる(スク
リーニング技術に対する参考文献としては、例えば、
「Harlow and Lane編,1988,"Antibodies:ALaboratory M
anual", Cold Spring Harbor Press,Cold Spring Harbo
r」を参照されたい)。
【0042】アンギオスタチン突然変異が、例えば、ミ
スセンス変異又はフレームシフト変異の結果として、機
能の変化した遺伝子生成物の発現をもたらす場合には、
抗−アンギオスタチン遺伝子生成物抗体のポリクローナ
ルセットが、前記突然変異アンギオスタチン遺伝子生成
物と交差反応すると思われる。それらと前記標識抗体と
の反応を経て検出されるライブラリークローンを、精製
し、そして当業者に周知の方法に従って配列分析を行う
ことができる。
【0043】更に、アンギオスタチン突然変異又は多型
を、PCR増幅技術を用いて検出することができる。プ
ライマーを、プロモーター調節領域を含む全アンギオス
タチン配列の重複領域を増幅するように慣用的に設計す
ることができる。或る態様では、突然変異に関してコー
ド領域を入念に調べることができるように、エキソン−
イントロン境界をカバーするように、プライマーを設計
する。
【0044】また、本発明は、前出の段落のヌクレオチ
ド配列の相補体である核酸分子、好ましくはDNA分子
も含む。或る態様では、本発明の前記核酸分子は、異種
(例えば、ベクター、発現ベクター、又は融合タンパク
質)の配列を含むか又はコードする核酸配列を含む核酸
分子の一部として存在する。
【0045】アンギオスタチン遺伝子生成物には、前記
アンギオスタチン遺伝子配列を含む核酸分子によりコー
ドされる遺伝子生成物が含まれる。更に、アンギオスタ
チン遺伝子生成物は、機能的に等しい遺伝子生成物を表
すタンパク質も含むことができる。前記のアンギオスタ
チンに等しい遺伝子生成物は、前記アンギオスタチン遺
伝子配列によりコードされるアミノ酸配列に含まれる
か、及び/又は隣接するアミノ酸残基の欠失(内部欠失
を含む)、付加(融合タンパク質を生じる付加も含
む)、又は置換(但し、それらの結果は、前記の変更が
機能的に等しいアンギオスタチン遺伝子生成物を生成す
る点で「サイレントな」変更をもたらすものとする)を
含有することができる。アミノ酸置換は、関与する残基
の極性、電荷、溶解性、疎水性、親水性、及び/又は両
親媒性の性質における同一性に基づいて行われているこ
とができる。例えば、非極性(疎水性)アミノ酸として
は、アラニン、ロイシン、イソロイシン、バリン、プロ
リン、フェニルアラニン、トリプトファン、及びメチオ
ニンを挙げることができ、極性中性アミノ酸としては、
グリシン、セリン、トレオニン、システイン、チロシ
ン、アスパラギン、及びグルタミンを挙げることがで
き、正電荷(塩基性)アミノ酸としては、アルギニン、
リシン、及びヒスチジンを挙げることができ、及び負電
荷(酸性)アミノ酸としては、アスパラギン酸及びグル
タミン酸を挙げることができる。
【0046】あるいは、機能の変化が望ましい場合に
は、変化したアンギオスタチン遺伝子生成物を生成する
ように、欠失又は非保存的ブレーション(bratio
n)を設計することができる。前記変化は、例えば、そ
のアンギオスタチン遺伝子生成物の生物学的機能1種以
上を変化させることができる。更に、前記変化は、選択
させる宿主細胞内における発現やスケールアップなどに
対してより適しているアンギオスタチン遺伝子生成物生
成に関して選択することができる。例えば、システイン
残基を、欠失させるか又は他のアミノ酸残基に置換し
て、ジスルフィド橋を除去することができる。
【0047】アンギオスタチンタンパク質のドメイン1
個又は複数個に相当するペプチド及び/又はタンパク
質、並びにアンギオスタチンタンパク質又はアンギオス
タチンタンパク質の一部(例えば、トランケーションさ
れたアンギオスタチンタンパク質、又はペプチド若しく
はアンギオスタチンタンパク質ドメイン)が無関係のタ
ンパク質と融合した融合タンパク質も、本発明の範囲内
に含まれる。前記タンパク質及びペプチドは、前記アン
ギオスタチンヌクレオチド配列に基づき、及び/又は本
明細書に開示されているアンギオスタチンアミノ酸配列
に基づいて設計することができる。融合タンパク質とし
ては、以下に限定されるものでないが、ギオスタチンタ
ンパク質又はペプチドを安定化し、且つイン・ビボで半
減期を延長させるIgFc融合体;融合タンパク質が細
胞膜に結合することを可能にする任意のアミノ酸配列へ
の融合体;マーカー機能を提供する酵素、蛍光タンパク
質、発光タンパク質、又はフラッグエピトープタンパク
質若しくはペプチドへのアンギオスタチンタンパク質ド
メインの融合体を挙げることができる。
【0048】また、本発明のアンギオスタチンタンパク
質は、前記cDNA配列のエキソン少なくとも1つによ
りコードされるドメイン又はそれらのフラグメントが欠
失しているアンギオスタチンタンパク質配列を含む。
【0049】前記アンギオスタチンタンパク質配列は、
前記アンギオスタチン遺伝子生成物を分泌へと向けさせ
るシグナル配列を含むドメインを含むことができる。本
明細書において、シグナル配列には、分泌タンパク質又
は膜結合タンパク質のN末端に存在し、且つ疎水性アミ
ノ酸残基(例えば、アラニン、ロイシン、イソロイシ
ン、フェニルアラニン、プロリン、チロシン、トリプト
ファン、又はバリン)を少なくとも約70%含有し、長
さが少なくとも約15又は20アミノ酸残基のペプチド
が含まれる。或る好ましい態様では、シグナル配列は、
少なくとも約10〜40アミノ酸残基、好ましくは約1
9〜34アミノ酸残基を含み、そして疎水性残基を、少
なくとも約60〜80%、より好ましくは65〜75
%、更に好ましくは少なくとも約70%有する。シグナ
ル配列は、脂質2重層(lipidbilayer)へ
前記配列を含むタンパク質を向かわせる作用を有する。
【0050】本発明のポリペプチドのシグナル配列を用
いて分泌を促進させ、そして分泌されたタンパク質又は
興味の対象である他のタンパク質の単離を促進すること
ができる。シグナル配列は、1又は複数回の開裂の発生
における分泌の間に、成熟タンパク質から一般的に開裂
される疎水性アミノ酸のコアによって、典型的に特徴付
けられる。前記シグナルタンパク質は、それらが分泌通
路(secretory pathway)を通過する
際に成熟体タンパク質からシグナル配列を開裂すること
ができるプロセシングサイトを含む。従って、本発明
は、シグナル配列を含む前記アンギオスタチンポリペプ
チド(これを、「前駆体」ポリペプチドと称する)、並
びに前記アンギオスタチンシグナル配列それ自体、及び
シグナル配列を欠いた前記アンギオスタチンポリペプチ
ド(すなわち、前記「成熟体」アンギオスタチン開裂生
成物)に関する。更に、本発明のアンギオスタチンポリ
ペプチドには、前記特徴を有する任意のシグナル配列及
び成熟体アンギオスタチンポリペプチド配列を含むポリ
ペプチドも含まれることができるものと理解されたい。
【0051】更に、本発明のアンギオスタチンポリペプ
チドは、翻訳後修飾、例えば、以下に限定されるもので
ないが、グリコシル化、アセチル化、ミリスチル化、及
びホスホリル化を含むことができる。元来のアンギオス
タチンタンパク質が、前記修飾可能にする認識モチーフ
を有していない場合には、モチーフ(例えば、酵素認識
シグナル)をコードするヌクレオチド配列をアンギオス
タチン遺伝子中に導入して、修飾されたアンギオスタチ
ン遺伝子生成物を生成させることは、当業者にとって慣
用的であろう。
【0052】前記アンギオスタチン遺伝子生成物、それ
らのペプチドフラグメント、及びそれらの融合タンパク
質は、当業者に周知の技術を用いる組換えDNA技術に
よって生成することができる。従って、本明細書には、
アンギオスタチン遺伝子配列を含む核酸を発現すること
により本発明のアンギオスタチン遺伝子ポリペプチド、
ペプチド、融合ペプチド、及び融合ポリペプチドを調製
する方法が記載されている。には、当業者に周知の方法
を用いて、アンギオスタチン遺伝子生成物のコード配
列、及び適当な転写及び翻訳制御シグナルを含む発現ベ
クターを構築することができる。前記方法としては、例
えば、イン・ビトロ組換えDNA技術、合成による技
術、及びイン・ビボ遺伝子組換えを挙げることができ
る。例えば、「Sambrookら, 1989(前出)」及び「Ausu
belら, 1989(前出)」に記載の技術を参照されたい。
あるいは、アンギオスタチン遺伝子生成物配列をコード
することができるRNAを、例えば、合成装置を用いて
化学的に合成することができる。例えば、「''O1igonuc
leotide Synthesis", 1984, Gait編, lRL Press,Oxfor
d」に記載の技術を参照されたい。
【0053】多様な宿主−発現ベクター系を用いて、本
発明のアンギオスタチン遺伝子コード配列を発現するこ
とができる。前記宿主−発現系とは、それにより目的の
コード配列を生成し、その後、精製することができるベ
ヒクルを意味し、また更に、適当なヌクレオチドコード
配列によって形質転換又はトランスフェクションされた
場合に、その場で、本発明のアンギオスタチン遺伝子生
成物を示すことができる細胞も意味する。前記宿主−発
現系としては、以下に限定されるものでなく、微生物、
例えば、アンギオスタチン遺伝子生成物のコード配列を
含む組換えバクテリオファージDNA発現ベクターで形
質転換された細菌(例えば、E.coli,B.sub
tilis);アンギオスタチン遺伝子生成物のコード
配列を含む組換え酵母発現ベクターで形質転換された酵
母(例えば、Saccharomyces, Pich
ia);前記アンギオスタチン遺伝子生成物のコード配
列を含む組換えウイルス発現ベクター(例えば、バキュ
ロウイルスベクター)で感染した昆虫細胞系;アンギオ
スタチン遺伝子生成物のコード配列を含む、組換えウイ
ルス発現ベクター(例えば、カリフラワーモザイクウイ
ルス,CaMV;タバコモザイクウイルス,TMV)で
感染したか、又は組換えプラスミド発現ベクター(例え
ば、Tiプラスミド)で形質転換された植物細胞系;あ
るいは、哺乳動物細胞のゲノムから誘導されたプロモー
ター(例えば、メタロチオネインプロモーター)又は哺
乳動物ウイルスから誘導されたプロモーター(例えば、
アデノウイルスレートプロモーター;ワクシニアウイル
ス7.5Kプロモーター)を含む、組換え発現コンスト
ラクトを宿す哺乳動物細胞系(例えば、COS,CH
O,BHK,293,3T3)を挙げることができる。
【0054】細菌系においては、使用を意図する発現す
べきアンギオスタチン遺伝子生成物に依存して、多くの
発現ベクターを有利に選択することができる。例えば、
アンギオスタチンタンパク質の医薬組成物を製造するた
めに、又はアンギオスタチンタンパク質に対する抗体を
得るために、多量の前記タンパク質を生成する場合に
は、例えば、容易に精製される融合タンパク質生成物の
高い発現レベルに関するベクターが望ましいことがあ
る。前記ベクターとしては、以下に限定されるものでな
いが、E.coli発現ベクターpUR278(Ruther
ら, 1983, EMBO J.2, 1791;この中で、前記アンギオス
タチン遺伝子生成物コード配列が、lacZコード領域
と共にイン・フレームに前記ベクター中に個別に連結さ
れ、従って融合タンパク質を製造することができる);
pINベクター(Inouye及びInouye, 1985, Nucleic Ac
ids Res. 13, 3101-3109; Van Heeke及びSchuster, 198
9,J. Biol.Chem. 264, 5503-5509)などを挙げることが
できる。また、pGEXベクターを用いて、グルタチオ
ンSトランスフェラーゼ(GST)との融合タンパク質
として外来ポリペプチドを発現させることもできる。一
般的に、前記融合タンパク質は、可溶であり、グルタチ
オンアガロースビーズへの吸着により、続いて遊離グル
タチオンの存在下で溶離することによって溶解細胞から
容易に精製することができる。前記pGEXベクター
は、トロンビン又は因子Xaプロテアーゼ開裂部位を含
むように設計して、クローン化した標的遺伝子生成物が
そのGST部分から放出可能にすることができる。
【0055】昆虫系では、外来遺伝子を発現させるベク
ターとして、オートグラファ・カリフォルニカニューク
リアポリヘドロシスウイルス(AcNPV:Autographa
californica, nuclear polyhedrosis virus)を用い
る。前記ウイルスは、スポドプテラ・フルジペルダ(Sp
odoptera frugiperda)細胞中で成長する。アンギオス
タチン遺伝子コード配列は、個別に、前記ウイルスの非
必須領域(例えば、ポリヘドリン[polyhedrin]遺伝
子)中にクローン化し、そしてAcNPVプロモーター
(例えば、前記ポリヘドリンプロモーター)の制御下に
おくことができる。アンギオスタチン遺伝子コード配列
の挿入が成功すると、結果的に、前記ポリヘドリン遺伝
子が不活化し、且つ非閉塞(non-occluded)組換えウイ
ルス(すなわち、前記ポリヘドリン遺伝子によりコード
されるタンパク質コートを欠くウイルス)が生成される
ことになる。次に、これらの組換えウイルスを用いて、
スポドプテラ・フルジペルダ細胞を感染させ、その中で
前記挿入遺伝子を発現させる(例えば、「Smithら, 198
3, J. Virol. 46, 584」及び「Smith,USP No. 4,215,05
1」を参照されたい)。
【0056】哺乳動物宿主細胞では、ウイルスに基づく
多くの発現システムを用いることができる。発現ベクタ
ーとしてアデノウイルスを用いる場合には、目的のアン
ギオスタチンコード配列を、アデノウイルス転写/翻訳
制御複合体(例えば、前記レートプロモーター及び三分
裂[tripartite]リーダー配列)に連結させることがで
きる。次に、このキメラ遺伝子は、イン・ビトロ又はイ
ン・ビボ組換えによってアデノウイルスゲノム中に挿入
することができる。前記ウイルスゲノムを非必須領域
(例えば、EI又はE3領域)へ挿入すると、感染した
宿主細胞中でアンギオスタチン遺伝子生成物を発現する
ことができ、そして生存している組換えウイルスが得ら
れよう(例えば、「Logan及びShenk, 1984, Proc. Nat
l. Acad. Sci. USA 81. 3655-3659」を参照された
い)。挿入されたアンギオスタチン遺伝子生成物コード
配列を効果的に翻訳するには、特別な開始シグナルも要
求される。これらのシグナルは、ATG開始コドン及び
隣接配列を含む。開始コドン及び隣接配列を含む完全ア
ンギオスタチン遺伝子を適当な発現ベクター中に挿入す
る場合には、更なる翻訳制御シグナルが必要となること
がない。前記アンギオスタチン遺伝子コード配列の一部
のみを挿入する場合には、おそらく、ATG開始コドン
を含む、同様の外因性翻訳制御シグナルが必ず提供され
なければならない。更に、挿入物全体の翻訳を保証する
ために、開始コドンは、所望のコード配列のリーディン
グフレームと同調している必要がある。これらの外因性
翻訳制御シグナル及び開始コドンは、天然又は合成の種
々の起源であることができる。発現の有効性は、適当な
転写エンハンサー因子、転写ターミネーターなどを含ま
せることによって向上することができる(「Bittnerら,
1987, Methods in Enzymol. 153, 516-544」を参照さ
れたい)。
【0057】更に、挿入された配列の発現を修飾する
か、又は所望の特定の様式で前記遺伝子生成物を変性及
びプロセシングする宿主細胞株を選択することもでき
る。タンパク質生成物の前記変性(例えば、グリコシル
化)及びプロセシング(例えば、開裂)は、そのタンパ
ク質の機能にとって重要なことがある。種々の宿主細胞
は、タンパク質及び遺伝子生成物の翻訳後プロセシング
及び変性に関して特徴及び特定の機構を有する。適当な
細胞系又は宿主システムを選択して、発現される外来タ
ンパク質の正確な変性及びプロセシングを保証すること
ができる。この目的には、前記遺伝子生成物の最初の転
写の適切なプロセシング、グリコシル化、及びホスホリ
ル化に関する細胞機械を有する真核宿主細胞を用いるこ
とができる。このような哺乳動物宿主細胞としては、以
下に限定されるものでないが、CHO、VERO、BH
K、HeLa、COS、MDCK、293、3T3、及
びW138を挙げることができる。
【0058】組換えタンパク質の長期で高収率の生成の
ためには、安定な発現が好ましい。例えば、前記アンギ
オスタチン遺伝子生成物を安定に発現する細胞系を設計
することができる。ウイルスの複製源を含む発現ベクタ
ーを用いずに、適当な発現制御因子(例えば、プロモー
ター、エンハンサー、配列、転写ターミネーター、ポリ
アデニル化部位など)により制御されたDNA及び選択
可能−マーカーを用いて、宿主細胞を形質転換すること
ができる。前記の外来DNAの導入に続いて、設計した
細胞を富栄養培地(enriched media)中
に放置して1〜2日間成長させ、次に、選択培地に切り
替えることができる。組換えプラスミド中の前記の選択
可能マーカーは、前記選択に対する耐性を付与し、そし
て細胞が、その染色体中に前記プラスミドを安定に一体
化し、そして成長させてフォーカス(focus)を形成す
ることを可能とし、これは続いてクローン化及び細胞系
への拡大を可能にする。この方法を有利に用いて、前記
アンギオスタチン遺伝子生成物を発現する細胞系を設計
することができる。前記の設計した細胞系は、前記アン
ギオスタチン遺伝子生成物の外因性活性に影響を与える
化合物のスクリーニング及び評価において特に有用であ
ろう。
【0059】多くの選択システムを用いることができ、
例えば、以下に限定されるものでないが、単純疱疹ウイ
ルス(herpes simplex virus)チ
ミジンキナーゼ遺伝子(Wiglerら, 1977, Cell 11, 22
3)、ヒポキサンチン−グアニンホスホリボシルトランス
フェラーゼ遺伝子(Szybalska及びSzybalski, 1962, Pro
c. Natl. Acad. Sci. USA 48,2026)、及びアデニンホス
ホリボシルトランスフェラーゼ遺伝子(Lowyら, 1980, C
ell 22, 817)を、それぞれ、tk、hgprt、又はa
prt細胞中で用いることができる。また、抗代謝産物
耐性も、以下の遺伝子の選別の根拠として用いることが
できる;dhfr(これは、メトトレキセートに対する
耐性を付与する:Wiglerら, 1980, Natl. Acad. Sci. U
SA 77, 3567; 0'Hareら, 1981, Proc. Natl. Acad. Sc
i. USA 78, 1527);gpt(これは、ミコフェノール
酸に対する耐性を付与する:Mulligan及びBerg, 1981,
Proc.Natl. Acad. Sci. USA 78, 2072);nco(これ
は、アミノグリコシドG−418に対する耐性を付与す
る:Colberre-Garapinら, 1981, J. MoI. Biol. 150,
1);及びhygro(これは、ハイグロマイシンに対
する耐性を付与する:Santerreら, 1984, Gene 30, 14
7)。
【0060】あるいは、発現する融合タンパク質に特異
的な抗体を用いることによって、任意の融合タンパク質
を容易に精製することができる。例えば、Jankne
chtらによって記載されたシステムによると、ヒト細
胞系において発現した変性していない融合タンパク質を
容易に精製することができる(Janknechtら, 1991, Pro
c. Natl. Acad. Sci. USA 88, 8972-8976)。このシステ
ムでは、興味の対象である遺伝子のオープンリーディン
グフレームが、ヒスチジン残基6個からなるアミノ末端
タグに翻訳的に融合するように、前記遺伝子を、ワクシ
ニア組換えプラスミド中にサブクローニングする。組換
えワクシニアウイルスを感染させた細胞からの抽出物
を、Ni2+∀ニトリロ酢酸−アガロースカラム上に装填
し、そしてイミダゾール含有緩衝液を用いて、ヒスチジ
ンタグが付いたタンパク質を選択的に溶離させる。
【0061】あるいは、挿入された異種DNA調節因子
が内因性アンギオスタチン遺伝子に作用可能に連結する
ように、前記の異種DNA調節因子を安定な細胞系又は
クローン化微生物のゲノム中に挿入することによって、
細胞、細胞系、又は微生物内の内因性アンギオスタチン
遺伝子の発現特徴を修飾することができる。例えば、正
常に「転写的にサイレント(transcriptionally silen
t)」な内因性アンギオスタチン遺伝子、すなわち、細
胞、細胞系、又は微生物内で、正常の発現をしないか、
又は非常に低いレベルでのみ発現されるアンギオスタチ
ンの活性化は、細胞膜、細胞系、又は微生物内で正常に
発現される遺伝子生成物の発現を促進することのできる
調節因子を挿入することによって行うことができる。あ
るいは、転写的にサイレントな内因性アンギオスタチン
遺伝子の活性化は、複数の細胞型に亘って作用する無差
別型(promiscuous)調節因子を挿入することによって
行うことができる。
【0062】当業者に周知で、例えば「Chappel, USP N
o. 5,272,071;PCT公開公報WO91/06667,公開日1991年3
月16日」に記載の技術、例えば、標的化同種組換え法を
用いて、異種調節因子が、内因性アンギオスタチン遺伝
子と作用的に連結するように、前記異種調節因子を安定
な細胞系又はクローン化微生物に挿入することができ
る。
【0063】また、アンギオスタチン遺伝子生成物は、
トランスジェニック動物中で発現させることもできる。
任意の種の動物〔例えば、以下に限定されるものでない
が、マウス、ラット、ウサギ、モルモット、ブタ、マイ
クロ−ピッグ(micro-pigs)、ヤギ、ヒツジ、並びにヒ
ト以外の霊長類、例えば、ヒヒ、サル(monkey)、及び
チンパンジー〕を用いて、アンギオスタチントランスジ
ェニック動物を作出することができる。本明細書におい
て、用語「トランスジェニック」とは、異種由来のアン
ギオスタチン遺伝子配列を発現する動物(例えば、ヒト
又はイヌのアンギオスタチン配列を発現するマウス)、
及び内因性(すなわち、同じ種の)アンギオスタチン配
列を過剰発現するように遺伝子工学的に処理された経験
のある動物、又は内因性アンギオスタチン遺伝子配列を
発現しないように遺伝子工学的に処理された経験のある
動物(すなわち、「ノックアウト」動物)、並びにそれ
らの子孫を意味する。
【0064】当業者に公知の任意の技術を用いて、アン
ギオスタチン遺伝子導入遺伝子(transgene)
を動物に導入してトランスジェニック動物の創始系を作
出することができる。前記の技術としては、以下に限定
されるものでないが、前核マイクロインジェクション(H
oppe及びWagner, 1989, USP No. 4,873,191);生殖系列
へのレトロウイルス媒介遺伝子導入(van der Puttenら,
1985,proc. Natl. Acad. Sci.,- USA 82, 6148-615
2);胚性幹細胞中での遺伝子ターゲティング(Thompson
ら, 1989, Cell 56, 313-321);胚の電気穿孔法(Lo, 19
83, Mol. Cell. Biol. 3, 1803-1814);及び精子媒介遺
伝子導入(Lavitranoら, 1989, Cell 57,717-723)を挙げ
ることができる。前記技術の参考文献としては、「Gord
on, 1989, Transgenic Animals, Intl. Rev. Cytol. 11
5,171-229」を参照されたい。
【0065】アンギオスタチン導入遺伝子を含むトラン
スジェニック動物クローンを製造するには、当業者に公
知の任意の技術、例えば、静止期へ誘引した培養した胚
細胞、胎児細胞、又は成人細胞からの核の、脱核した卵
母細胞への核導入(Campbellら,1996, Nature 380, 64-6
6; Wilmutら, Nature 385, 810-813)を用いることがで
きる。
【0066】本発明は、全ての細胞中にアンギオスタチ
ン導入遺伝子を有するトランスジェニック動物、並びに
全ての細胞ではないく、一部の細胞に前記導入遺伝子を
有する動物、すなわち、モザイク動物を提供する。前記
導入遺伝子は、一つの導入遺伝子として、又はコンカテ
マー(例えば、ヘッド−トゥ−ヘッドタンデム又はヘッ
ド−トゥ−テイルタンデム)に一体化することができ
る。また、前記導入遺伝子は、例えば、Laskoらの
教示する方法(Laskoら, 1992, Proc. Nat1. Acad. Sci.
USA 89, 6232-6236)に従って、特定の細胞タイプにお
いて、選択的に導入して及び活性化することができる。
当業者には明らかであろうが、前記細胞タイプ特異的活
性化に要求される調節配列は、目的とする特定の細胞の
タイプに依存するであろう。前記アンギオスタチン遺伝
子導入遺伝子を内因性アンギオスタチン遺伝子の染色体
部位に一体化することが望ましい場合には、遺伝子ター
ゲッティングが好ましい。要約すると、前記技術を用い
る場合には、染色体配列による相同的組換えを経て一体
化し、そして前記内因性アンギオスタチン遺伝子のヌク
レオチド配列の機能を破壊させる目的で、内因性アンギ
オスタチン遺伝子に相同的な若干のヌクレオチド配列を
含むベクターを設計する。また、例えば、Guらの教示す
る方法(Guら, 1994, Science 265, 103-106)によって
も、前記導入遺伝子を特定の細胞タイプに選択的に導入
することができ、従って、その細胞タイプにおいてのみ
内因性アンギオスタチン遺伝子を不活化させることがで
きる。当業者には明らかとなろうが、前記細胞タイプ特
異的不活化に必要な調節配列は、目的とする特定の細胞
タイプに依存するであろう。
【0067】トランスジェニック動物を作出した場合
は、標準的技術を用いて、組換えアンギオスタチン遺伝
子の表現型の発現をアッセイすることができる。最初の
スクリーニングは、サザンブロット分析又はPCR法に
よって、動物組織を分析して導入遺伝子の一体化が行わ
れているか否かをアッセイして行うことができる。ま
た、トランスジェニック動物の組織中の導入遺伝子のm
RNA発現レベルも、例えば、以下に限定されるもので
ないが、前記動物から得た組織サンプルのノーザンブロ
ット分析、インザイチューハイブリダイゼーション分
析、及びRT−PCR(逆転写PCR)などの技術を用
いて評価することができる。また、アンギオスタチン遺
伝子発現組織のサンプルは、アンギオスタチン導入遺伝
子生成物に対して特異的な抗体を用いて、免疫細胞化学
的に評価することもできる。
【0068】アンギオスタチン遺伝子生成物又はそのペ
プチドフラグメントは、種々の用途に対して調製するこ
とができる。例えば、前記遺伝子生成物又はそれらのペ
プチドフラグメントを、(診断アッセイにおいて)抗体
の生成に用いるか、又は脈管形成関連障害(例えば、
癌)の調節に関連する他の細胞又は細胞外遺伝子生成物
の同定及びマッピングに用いることができる。前記アン
ギオスタチン遺伝子生成物としては、以下に限定される
ものでないが、可溶性誘導体、例えば、前記アンギオス
タチン遺伝子生成物のドメイン1つ以上に相当するペプ
チド又はポリペプチド、特に、疎水性ドメイン1つ以上
が欠失するように変化させたアンギオスタチン遺伝子生
成物を挙げることができる。あるいは、前記アンギオス
タチンタンパク質に対する抗体、若しくは(Fabフラ
グメントを含む)アンギオスタチン遺伝子生成物を模倣
する抗イディオタイプ抗体、アンタゴニスト、又はアゴ
ニストを、脈管形成関連障害(例えば、癌)の治療に用
いることができる。更に別のアプローチでは、前記アン
ギオスタチン遺伝子生成物をコードするヌクレオチドコ
ンストラクトを用いて、イン・ビボで前記アンギオスタ
チン遺伝子生成物を発現するように宿主細胞を遺伝工学
的に処理することができる。前記の遺伝子工学的に処理
された細胞は、体内で、アンギオスタチン遺伝子生成
物、アンギオスタチンペプチド、又は可溶性アンギオス
タチンポリペプチドを継続的に供給する「バイオリアク
ター」として機能することができる。
【0069】本明細書には、アンギオスタチン遺伝子生
成物エピトープ又は保存されたバリアントのエピトー
プ、あるいは前記遺伝子生成物のペプチドフラグメント
1つ以上を特異的に認識することができる抗体の製造方
法を記載する。
【0070】前記抗体としては、以下に限定されるもの
でないが、ポリクローナル抗体、モノクローナル抗体
(mAbs)、イヌ抗体、ヒト抗体、ヒト化抗体、キメ
ラ抗体、一本鎖抗体、Fabフラグメント、F(a
b’)2抗体、Fab発現ライブラリーにより生成され
るフラグメント、抗イディオタイプ(anti−Id)
抗体、及び前記抗体のいずれかのエピトープ結合性フラ
グメントを挙げることができる。前記抗体は、例えば、
生物学的サンプル中のアンギオスタチン遺伝子生成物の
検出において使用することができるので、診断技術又は
予後技術の一部として用いることができ、これによっ
て、アンギオスタチン遺伝子生成物の異常なレベルにつ
いて及び/又は異常な形態の前記遺伝子生成物の存在に
ついて対象を試験することができる。また、前記抗体
は、例えば、アンギオスタチン遺伝子生成物レベル及び
/又は活性における試験化合物の効果を評価するための
化合物スクリーニングスキーム(後述)に関して使用す
ることもできる。更に、前記抗体は、例えば、正常の及
び/又は設計されたアンギオスタチン発現性細胞を対象
に導入する前にそれらの細胞を評価するための遺伝子治
療技術(後述)に関して使用することができる。
【0071】また更に、抗アンギオスタチン遺伝子生成
物抗体は、異常アンギオスタチン遺伝子生成物活性の阻
害方法として使用することができる。従って、前記抗体
は、脈管形成関連障害(例えば、癌)の治療方法の一部
として用いることができる。
【0072】アンギオスタチン遺伝子生成物に対する抗
体を製造するには、アンギオスタチン遺伝子生成物又は
その一部を注射することによって種々の宿主動物を免役
することができる。前記宿主動物としてほんの少数を挙
げれば、以下に限定されるものでないが、ウサギ、マウ
ス、及びラットを挙げることができる。宿主の種に応じ
て、種々のアジュバントを用いて免疫学的応答を増加さ
せることができる。前記アジュバントとしては、以下に
限定されるものでないが、(完全及び不完全)フロイン
トアジュバント、無機ゲル(例えば、水酸化アルミニウ
ム)、表面活性物質(例えば、リゾレシチン)、プルロ
ニック(pluronic)ポリオール、ポリアニオ
ン、ペプチド、オイルエマルジョン、キーホールリンペ
ットヘモシアニン、ジニトロフェノール、並びに潜在的
に有用なヒトアジュバント、例えば、BCG(baci
lle Calmette−Guerin)及びコリネ
バクテリウム・パルブム(Corynebacteri
um parvum)を挙げることができる。
【0073】ポリクローナル抗体は、抗原、例えば、ア
ンギオスタチン遺伝子生成物で免役された動物の血清由
来の抗体分子の不均質な集団、又はそれらの抗原性機能
的誘導体である。宿主動物(例えば、前記の動物)を、
前記アジュバントを補給したアンギオスタチン遺伝子生
成物を注射することによって免役することによって、ポ
リクローナル抗体を製造することができる。
【0074】モノクローナル抗体は、特定の抗原に対す
る抗体の均質な集団であり、培養において連続的な細胞
系による抗体分子の生成が可能な任意の技術によって得
ることができる。前記技術としては、以下に限定される
ものでないが、Kohler及びMilsteinのハ
イブリドーマ技術(1975, Nature 256, 495-497;及びUSP
No. 4,376,110)、ヒトB−細胞ハイブリドーマ技術(Kos
borら, 1983, lmmunology Today 4, 72; Coreら, 1983,
Proc. Natl. Acad. Sci. USA 80, 2026-2030);及びE
BV−ハイブリドーマ技術(Coreら, 1985, MonoclonaI
Antibodies AndCancer Therapy, Alan R.Liss, lnc., p
p. 77-96)を挙げることができる。前記抗体は、任意の
イムノグロブリンクラス、例えば、IgG、IgM、I
gE、IgA、IgD及びそれらのサブクラスであるこ
とができる。本発明のmAbを生成するハイブリドーマ
は、イン・ビボでもイン・ビトロでも培養することがで
きる。イン・ビボでmAb力価が高い製造が、現在好ま
しい製造方法である。
【0075】更に、標準的組換えDNA技術によって製
造することができる組換え抗体、例えば、ヒト部分及び
非ヒト部分の両方を含むキメラ及びヒト化モノクローナ
ル抗体も、本発明の範囲内に含まれるものとする。キメ
ラ抗体とは、異なる部分が異なる種の動物に由来する分
子、例えば、マウスmAb由来の可変部とヒト免疫グロ
ブリン定常部とを有するものである(例えば、「Cabsll
yら, USP No. 4,816,567;及びBossら,, USP No. 4,816
397」を参照されたい)。ヒト化抗体とは、ヒト以外の
種由来の相補性決定領域(CDR)1つ以上、及びヒト
免疫グロブリン分子由来のフレームワーク領域を有する
ヒト以外の種由来の抗体分子である(例えば、「Queen,
USP No. 5,585,089」を参照されたい)。前記のキメラ
及びヒト化モノクローナル抗体は、当業者に公知の組換
えDNA技術、例えば、PCT公報WO87/02671;欧州特許出
願184,187;欧州特許出願171,496:欧州特許出願173,494;
PCT公報WO86/01533;USP第4,816,567:欧州特許出願125,0
23;Betterら, (1988) Science 240:1041-1043; Liuら,
(1987) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 84:3439-3443;Liu
ら, (1987) J. lmmunoI.139..3521-3526; Sunら, (198
7) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 84:214-218; Nishimur
aら,(1987) Cane. Res. 47:999-1005; Woodら (1985) N
ature 314:446449; and Shawら,(1988 ) J. Natl. Canc
erInst. 80:1553-1559);Morrison (1985) Science 229:
1202-1207;Oiら,(1986) Bio/Techniques 4:214;USP 5,
225,539; Jonesら, (1986) Nature 321:552-525;Verhoe
yanら, (1988) Science 239:1534; and Beidlerら ,(19
88) J.Immunol. 141:4053-4060によって製造することが
できる。
【0076】ヒト患者の治癒的治療に、完全なヒト抗体
が特に望ましい。前記抗体は、例えば、内因性イムノグ
ロブリン重鎖遺伝子及び軽鎖遺伝子を発現することはで
きないが、ヒト重鎖遺伝子及び軽鎖遺伝子を発現するこ
とができるトランスジェニックマウスを用いて製造する
ことができる。前記トランスジェニックマウスを、選択
した抗原、例えば、本発明のポリペプチドの全部又は一
部を用いて、普通の様式で免疫する。従来のハイブリド
ーマ技術を用いて、前記抗原に対するモノクローナル抗
体を得ることができる。前記トランスジェニックマウス
に含まれているヒトイムノグロブリン導入遺伝子は、B
細胞分化の間に再配列(rearrange)し、続い
てクラススイッチ及び体細胞変異を被る。こうして、前
記のような技術を用いて、治療に有用なIgG、Ig
A、及びIgE抗体を得ることができる。ヒト抗体を得
るためのこの技術の概説としては、Lonberg及びHuszar
(1995, Int. Rev. Immunol. 13:65-93)を参照された
い。ヒト抗体及びヒトモノクローナル抗体を得るための
この技術、並びに前記抗体の製造プロトコルの詳細な参
考としては、例えば、USP5,625,126、US
P5,633,425、USP5,569,825、U
SP5,661,016、及びUSP5,545,80
6を参照されたい。更に、Abgenix,Inc.
(Fremont,カリフォルニア州)のような企業
も、前記と同様の方法を用いて、選択した抗原に対する
ヒト抗体を提供することを保証することができる。
【0077】選択したエピトープを認識する完全なヒト
抗体は、「ガイデッド選択(guided selec
tion)」と称する技術を用いて生成することができ
る。このアプローチでは、選択した非ヒトモノクローナ
ル抗体、例えばマウス抗体を使用して、同じエピトープ
を認識する完全ヒト抗体の選択へ導く(Jespersら (199
4) Bio/technology 12:899-903)。
【0078】あるいは、一本鎖抗体の製造に関して記載
された方法(USP 4,946,778; Bird,1988, Science 242,
423-426; Hustonら, 1988, Proc. Natl. Acad. Sci. U
SA85, 5879-5883;及びWardら,1989, Nature 334, 544-5
46)を、アンギオスタチン遺伝子生成物に対する一本鎖
抗体の製造に適用することができる。一本鎖抗体は、ア
ミノ酸橋を介してFv部の重鎖フラグメント及び軽鎖フ
ラグメントを結合させることによって形成され、その結
果、一本鎖ポリペプチドになる。
【0079】特定のエピトープを認識する抗体フラグメ
ントは、公知の方法で製造することができる。前記フラ
グメントとしては、例えば、以下に限定されるものでな
いが、前記抗体分子をペプシン消化することによって得
られるF(ab’)2フラグメント、及び前記F(a
b’)2フラグメントをジスルフィド架橋することによ
って得られるFabフラグメントを挙げることができ
る。あるいは、Fab発現ライブラリーを構築する(Hu
seら, 1989, Science, 246, 1275-1281)ことにより、
所望の特異性を有するモノクローナルFabフラグメン
トを迅速に及び容易に同定可能なようにすることができ
る。
【0080】本明細書には、アンギオスタチン遺伝子配
列、アンギオスタチン遺伝子生成物(それらのペプチド
フラグメント及び融合タンパク質を含む)、並びにアン
ギオスタチン遺伝子生成物に対する抗体及びそれらのペ
プチドフラグメントの種々の用途が記載されている。前
記用途としては、例えば、脈管形成関連障害(例えば、
癌)の予後及び診断評価、並びに例えば、後述のセクシ
ョンに記載の障害に罹病しやすい傾向がある患者の同定
を挙げることができる。更に、前記用途には、アンギオ
スタチン遺伝子の発現及び/又はアンギオスタチン遺伝
子生成物の合成若しくは活性を修飾する化合物の同定方
法(後述)、並びに脈管形成関連障害(例えば、癌)の
治療方法(後述)も含まれる。
【0081】また、アンギオスタチン遺伝子配列及び遺
伝子生成物(それらのペプチドフラグメント及び融合タ
ンパク質も含む)、並びにアンギオスタチン遺伝子生成
物に対する抗体及びそれらのペプチドフラグメントは、
脈管形成関連障害及び経過においてアンギオスタチンが
果たすことのある役割とは無関係の目的にも適用され
る。例えば、アンギオスタチン遺伝子生成物(ペプチド
フラグメントを含む)及びアンギオスタチン特異的抗体
を、興味の対象である別のタンパク質の回復、検出、又
は位置確認を促進する融合タンパク質の構築に用いるこ
とができる。更に、アンギオスタチン遺伝子及び遺伝子
生成物は、遺伝子マッピング、すなわち、遺伝子地図の
精巧化に用いることができる。例えば、ヒト染色体又は
ヒト染色体の一部を含有するハイブリッド体細胞におけ
るヒトアンギオスタチンの発現を検出するプローブとし
て、アンギオスタチンに特異的な抗体を用いることがで
きる。前記のアンギオスタチン特異的抗体は、アンギオ
スタチン染色体領域を含む細胞の同定に使用することが
できる。この方法を用いて、例えば、興味の対象である
遺伝子又は形質(trait)を染色体のこの領域に位
置決定(localize)することができる。
【0082】アンギオスタチン遺伝子配列及び遺伝子生
成物は、染色体地図のマッピング及び精巧化に用いるこ
とができる。前記アンギオスタチン配列は、種々の脈管
形成関連障害(例えば、以下に限定されるものでない
が、癌)に関連する染色体間隔を更に精巧化する新たな
遺伝子マーカーの開発に用いることができる。当業者に
は明らかであろうが、疾病に関連する遺伝子間隔の内部
における核酸配列を、新たなマーカー、例えば、マイク
ロサテライトについて走査することができる。マイクロ
サテライトは、シンプルシークエンスリピート(SS
R)としても知られており、1〜5ヌクレオチドのジ
−、トリ−、又はテトラヌクレオチドリピートからなる
超可変タンデムシークエンスリピートである。前記マイ
クロサテライトは、ヒトゲノム中に亘って分散してお
り、繰り返し長さにおいて可変性が高く、そして高い多
型性を有するので、連関研究用の優秀な遺伝子マーカー
を製造する。比較的一般的なマイクロサテライト〔例え
ば、(CA)nジヌクレオチドリピート〕は、約300
〜500kb毎に存在する。マイクロサテライトリピー
トの他に、精細マッピングに有用な多型部位の別のタイ
プ、例えば、ミニサテライト(9〜64ヌクレオチドリ
ピート)、制限断片長多型(RFLP)、及びより稀に
存在するシングルヌクレオチド多型について走査するこ
とができる。新規配列中で多型部位が同定されたなら
ば、前記多型部位に隣接するPCRプライマーを合成し
て、前記マイクロサテライト又は他の多型部位の増幅に
用いることができる。続いて、ポリアクリルアミドシー
クエンシングゲル上で前記PCR生成物を分解させるこ
とによって前記リピートの長さを決定することができ
る。次に、ヒト集団からのゲノムDNAを、シンプルシ
ークエンス長多型(SSLP)について分析して、前記
リピートの頻発性及び可変性を決定することができる。
質の高いSSLPが発見された場合には、悪影響を受け
た集団において連関分析を実施して、脈管形成関連障害
(例えば、癌)が前記マーカーと関連するか否かを決定
することができる。PCRに基づく方法とは別に又は組
み合わせて、別の方法、例えば、サザンブロットハイブ
リダイゼーション及びリガーゼ連鎖反応(LCR)を用
いて、ゲノム集団中の多型性を分析することができる
(Current Protocols in Human Genetics, Dracopoli
ら, (eds.) John Wiley & Sons, 1998を参照された
い)。
【0083】別の態様では、アンギオスタチン遺伝子、
タンパク質、又はそれらのフラグメント若しくはドメイ
ンを、融合タンパク質の構築に用いることができる。最
後に、アンギオスタチン核酸及び遺伝子生成物には、例
えば、食品添加物又は化粧品用の核酸、タンパク質、及
びアミノ酸の供給源などの一般的な用途がある。
【0084】本明細書中で同定されているcDNA配列
(及び相当する完全な遺伝子配列)の一部又はフラグメ
ントを、ポリヌクレオチド試薬として種々の方法で用い
ることができる。例えば、前記配列を、(i)アンギオ
スタチン遺伝子特異的変異又は多型のスクリーニング、
(ii)染色体上における各遺伝子のマッピング、及びそ
れによる遺伝性疾病に関連する遺伝子領域の位置決定、
(iii)微小な生物学的サンプルからの個々の生物の同
定(組織タイピング);並びに(iv)生物学的サンプル
の法定用同定(forensic identification)の目的に用
いることができる。これらの応用を、以下のサブセクシ
ョンに記載する。
【0085】アンギオスタチン遺伝子特異的変異又は多
型(アンギオスタチン遺伝子に隣接する多型、例えば、
特定のアンギオスタチン対立遺伝子と一緒に分離するも
の)の存在に関するスクリーニング、並びにアンギオス
タチン核酸配列のレベルの測定及び/又はアッセイに
は、種々の方法を用いることができる。
【0086】アンギオスタチン遺伝子内であるか又は隣
接する変異又は多型は、多くの方法を用いて検出するこ
とができる。任意の有核細胞からの核酸、又は目的のア
ンギオスタチン遺伝子を発現する任意の細胞は、前記ア
ッセイ方法の出発点として使用することができ、これ
は、当業者に周知の標準的核酸調製手順に従って単離す
ることができる。
【0087】アンギオスタチン核酸配列は、アンギオス
タチン遺伝子構造に関連する異常、例えば、点突然変
異、挿入、欠失、逆位、転座、及び染色体転位を検出す
るための、生物学的サンプルのハイブリダイゼーション
又は増幅アッセイにおいて使用することができる。前記
アッセイとしては、以下に限定されるものでないが、サ
ザン分析、一本鎖高次構造多型(SSCP)分析及びP
CR分析を挙げることができる。
【0088】アンギオスタチン遺伝子特異的変異又は多
型の検出用の診断方法は、例えば、サンプル(例えば、
患者サンプル由来のもの)又は他の適当な細胞源から得
られる核酸と、標識化核酸試薬(例えば、前記の組換え
DNA分子、クローン化遺伝子、又はそれらの縮重バリ
アント)1種以上とを、前記試薬を前記アンギオスタチ
ン遺伝子内の又は前記アンギオスタチン遺伝子に隣接す
るそれらの相補的配列へ特異的にアニーリングするのに
適した条件下で、接触及びインキュベートすることを含
むことができる。更に、本発明の診断方法は、前記アン
ギオスタチン遺伝子の単独核酸変異又は多型の検出のた
めに、核酸を接触及びインキュベートすることを含む。
前記アンギオスタチン遺伝子内の前記核酸試薬配列、又
は前記アンギオスタチン遺伝子に隣接する染色体ヌクレ
オチド配列は、好ましくは、長さが15〜30ヌクレオ
チドである。
【0089】インキュベーション後に、その核酸:アン
ギオスタチン分子ハイブリッドから、アニーリングして
いない全ての核酸を除去する。前記分子のいずれかが存
在する場合に、ハイブリダイズした核酸の存在を検出す
る。前記のような検出工程を用いて、前記細胞タイプ又
は目的の組織からの核酸を、例えば、固体支持体(例え
ば、膜)又はプラスチック表面(例えば、マイクロタイ
タープレート又はポリスチレンビーズ)に、固定するこ
とができる。この場合には、インキュベーション後に、
アニーリングされていない前記タイプの標識化核酸試薬
を簡単に除去することができる。残ったアニーリングし
た標識化アンギオスタチン核酸試薬の検出は、当業者に
周知の標準的方法を用いて達成することができる。前記
核酸試薬がアニーリングするアンギオスタチン遺伝子配
列を、正常なアンギオスタチン遺伝子配列から推測され
るアニーリングパターンと比較して、アンギオスタチン
遺伝子変異が存在するか否かを決定することができる。
【0090】好ましい態様では、基材又は「遺伝子チッ
プ(gene chip)」に固定したアンギオスタチン核酸配
列のマイクロアッセイを用いることによって、アンギオ
スタチン変異又は多型を検出することができる(例え
ば、Croninら,1996, Human Mutation 7:244-255を参照
されたい)。
【0091】患者サンプル又は他の適当な細胞源におい
てアンギオスタチン遺伝子特異的核酸分子(又はアンギ
オスタチン隣接配列)の検出のためのもう1つの診断方
法は、例えば、PCR(実験的態様が「Mullis,1987,US
P No. 4.,683,202」に発表されている)によってそれら
を増幅し、続いて、当業者に周知の方法(例えば、前出
のもの)を用いて増幅した分子を分析することを包含す
ることができる。得られた増幅配列を、その核酸配列が
前記アンギオスタチン遺伝子の正常なコピーのみを含ん
で増幅された場合に期待される配列と比較して、疾病発
生アンギオスタチン対立遺伝子と不均衡に連関するアン
ギオスタチン遺伝子変異又は多型が存在するか否かを決
定することができる。
【0092】更に、周知のジェノタイピング(genotypi
ng)法を用いて、アンギオスタチン遺伝子変異を有する
個々の生物を同定することができる。前記方法として
は、例えば、使用される特定の制限酵素に対する認識部
位の1つにおいて配列バリエーションを含む、制限断片
長多型(RFLP)の使用を挙げることができる。
【0093】更に、前記制限酵素部位の間で縦列的(タ
ンデムリー)に繰り返される可変数の短いDNA配列の
存在に基づく、DNA多型を分析する改良法であって、
アンギオスタチン遺伝子特異的変異の同定に用いること
ができる方法が開示されている。例えば、Weberに
よるUSP No.5,075,217には、(dC−
dA)n−(dG−dT)nショートタンデムリピート
のブロック内の長さ多型に基づくDNAマーカーが記載
されている。(dC−dA)n−(dG−dT)nブロ
ックの平均的分離は、30,000〜60,000bp
になると見積もられる。非常に近接したスペースで配置
されたマーカーは、高頻度同時遺伝(co−inher
itance)を示し、そして遺伝子変異(例えば、前
記アンギオスタチン遺伝子内の変異)の同定、並びにア
ンギオスタチン変異に関連する疾病及び障害の診断に非
常に有用である。
【0094】また、CaskeyらによるUSP No.5,36
4,759には、短いトリ及びテトラヌクレオチドリピート
配列を検出するためのDNAプロファイリングアッセイ
が記載されている。この工程は、目的のDNA(例え
ば、前記アンギオスタチン遺伝子)を抽出し、抽出した
DNAを増幅し、そして繰り返し配列を標識して、個々
の生物のDNAの遺伝子型地図(genotypic map)を形
成することを含む。
【0095】当業者に周知の別の方法を用いて、シング
ルヌクレオチド多型(SNP)〔対立遺伝子を2つ有
し、いずれも集団内で非常に高頻度で存在する、二対立
遺伝子SNP(biallelic SNP)又は二対立遺伝子マー
カーを含む〕を同定することができる。SNPを検出す
るための従来技術としては、例えば、従来のドットブロ
ット分析、SSCP分析(例えば、「Oritaら,1989,Pro
c. Natl. Acad. Sci. USA 86:2766-2770」参照)、変性
勾配ゲル電気泳動(DGGE)、ヘテロ二本鎖分析、ミ
スマッチ開裂検出、及び当業者に周知の他の定型的技術
(例えば、「Sheffieldら, 1989,Proc. Natl. Acd. Sc
i. 86:5855-5892」及び「Grompe, 1993, Nature Geneti
cs 5:111-117」を参照されたい)を挙げることができ
る。SNPの検出及びマッピングの好ましい別の方法
は、シングルヌクレオチド延長反応によって標的DNA
中のSNP部位を検出するマイクロシークエンシング法
を含む(例えば、Goeletら, PCT公報 No. WO92/15712;
Mundy, USP No. 4,656,127;Vary及びDiamond, USP No.
4,851,331;Cohenら,PCT公報 No. WO91/02087;Chee
ら,PCT公報 No. WO95/11995;Landegrenら,1988, Scien
ce 241:1077-1080;Nicersonら, 1990,Proc. Natl. Aca
d. Sci. U.S.A. 87:8923-8927;Pastinenら, 1997,Geno
me Res. 7:606-614;Pastinenら, 1996, Clin. Chem. 4
2:1391-1397;Jalankoら, 1992, Clin. Chem. 38:39-4
3;Shumakerら, 1996, Hum. Mutation 7:346-354;Cask
eyら, PCT公報 No. WO95/00669を参照されたい)。
【0096】また、アンギオスタチン発現レベルは、遺
伝子発現に関する最初のアッセイで決定することができ
る。例えば、前記アンギオスタチン遺伝子を発現するこ
とが知られているか又は推測される細胞タイプ又は組織
(例えば、肝臓)からRNAを単離し、そして例えば、
前記のハイブリダイゼーション又はPCR法を用いて試
験することができる。前記単離細胞は、細胞培養物由来
であることも、患者由来であることもできる。培養物か
ら得た細胞の分析は、細胞ベース遺伝子治療法の一部と
して使用されるか、あるいは、前記アンギオスタチン遺
伝子の発現における化合物の効果を試験するための細胞
の評価に必要な工程である。前記分析は、アンギオテン
シン遺伝子発現の活性化又は不活化を含む、前記アンギ
オスタチン遺伝子の発現パターンの量的な及び質的な局
面を明確にする。
【0097】このような検出スキームの或る態様では、
(例えば、RNA分子をcDNAに逆転写することによ
って)目的のRNA分子からcDNA分子を合成する。
そして、前記cDNA中の配列は、例えばPCR増幅反
応などの核酸増幅反応用のテンプレートとして用いられ
る。この方法の逆転写及び核酸増幅工程において合成開
始試薬(例えばプライマー)として用いられる核酸試薬
は、前記アンギオスタチン遺伝子核酸試薬の中から選択
することができる。前記核酸試薬の好ましい長さは、少
なくとも9〜30ヌクレオチドである。増幅された生成
物を検出するためには、放射能又は放射能以外で標識し
たヌクレオチドを用いて核酸増幅を実施することができ
る。あるいは、標準的臭化エチジウム染色によるか、又
は他の適当な核酸染色法を用いることによって生成物を
視覚化できるのに充分な増幅生成物を製造することがで
きる。
【0098】更に、前記アンギオスタチン発現アッセイ
を、インザイチューで、すなわち、核酸精製が必要ない
ように、生検又は切除術から得られた患者組織の(固定
及び/又は凍結された)組織セクション上で直接、実施
することができる。前記インザイチュー手順用のプロー
ブ及び/又はプライマーとしては、例えば前記のような
核酸試薬を用いることができる(例えば、「Nuovo, G.
J., 1992 "PCR In SituHybridization: Protocols And
Applications", Raven Press,ニューヨーク州」を参照
されたい)。
【0099】あるいは、適当な細胞を充分な量で得るこ
とができるのであれば、標準的ノーザン分析を実施して
前記アンギオスタチン遺伝子のmRNA発現レベルを決
定することができる。遺伝子の配列(又は配列の一部)
が単離された場合には、この配列は、前記遺伝子の染色
体上の位置をマッピングするのに用いることができる。
従って、本明細書に記載の核酸分子又はそれらのフラグ
メントは、相当する遺伝子の位置を染色体上でマッピン
グするのに用いることができる。染色体に対する配列の
前記マッピングは、これらの配列と疾病に関連する遺伝
子とを関連させる重要な最初の工程である。
【0100】要約して述べると、本発明の遺伝子の配列
から(好ましくは、長さが15〜25bpの)PCRプ
ライマーを調製することにより、染色体に対して遺伝子
をマッピングすることができる。本発明の遺伝子の配列
のコンピューター分析を用いて、前記ゲノムDNA中の
エキソンを1つも多くはまたぐ(span)ことのない
プライマーを迅速に選択することができ、従って増幅工
程を単純化することができる。これらのプライマーは、
続いて、個々のヒト染色体を含む体細胞ハイブリッドの
PCRスクリーニングに用いることができる。前記遺伝
子配列に相当するヒト遺伝子を含むハイブリッドだけ
が、増幅されたフラグメントを生じることになる。この
方法の参考文献としては、「D'Eustachioら, 1983, Sci
ence, 220:919-924」を参照されたい。
【0101】体細胞ハイブリッドのPCRマッピング
は、特定の染色体に対して特定の配列を割り当てるため
の迅速な手順である。1個のサーマルサイクラーを用い
て、1日当たり3つ以上の配列を割り当てることができ
る。本発明の核酸配列をオリゴヌクレオチドプライマー
の設計に用いることにより、特定の染色体からのフラグ
メントのパネルを用いる下位位置確認(subloca
lization)を実施することができる。或る遺伝
子を、その染色体についてマッピングするのに、同様に
用いることができる他のマッピングストラテジーとして
は、インザイチューハイブリダイゼーション(「Fanら,
1990, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87:6223-27」に記
載されている)、標識化した流動−短縮化染色体を用い
る前スクリーニング(Popp Sら, 1993, Hum Genet., 92
(6):527-32)、及び染色体特異的cDNAライブラリー
へのハイブリダイゼーションによる前選択を挙げること
ができる。更に、中期染色体分裂に対するDNA配列の
蛍光インザイチューハイブリダイゼーション(FIS
H)を用いて、一工程で正確な染色体位置を得ることが
できる(この方法に関する参考文献としては、「Verma
ら, Human Chromosomes:A Manual of Basic Technique
s, Pergamon Press, New York, 1988」を参照された
い)。
【0102】染色体マッピング用の試薬を独立して使用
して、一つの染色体若しくは前記染色体上の一部分をマ
ーキングすることができ、あるいは、試薬のパネルを使
用して、複数の部分及び/又は複数の染色体をマーキン
グすることができる。実際には、前記遺伝子の非コード
領域に相当する試薬が、マッピングの目的に好ましい。
コード配列は、遺伝子ファミリー内で保存されているよ
うであり、従って、染色体マッピングの間に交差ハイブ
リダイゼーションの機会が増えている。
【0103】正確な染色体の位置に配列がマッピングさ
れれば、前記染色体上の前記配列の物理的位置を、遺伝
子マップデータと相関させることができる。遺伝子マッ
プデータは、例えば、ジョン・ホープキンス・ユニバー
シティ・ウェルク・メディカルライブラリー(Johns Ho
pkins University Welch Medical Library)を通じてオ
ンラインで入手可能な「V. McKusick, Mendelian Inher
itance in Man」で見ることができる。同じ染色体領域
にマッピングされた遺伝子と疾病との間の関係は、例え
ば「Egelandら, 1987, Nature 325:783-787」に記載の
連関分析(物理的に隣接する遺伝子の同時遺伝)を通じ
て同定することができる。
【0104】更に、本発明の遺伝子に関連する疾患に影
響されている個々の生物と、影響されていない個々の生
物との間のDNA配列の違いを決定することができる。
前記の影響されている個々の生物の一部又は全部におい
て突然変異が観察され、影響されていない個々の生物に
おいては全く観察されない場合には、前記突然変異は、
前記の特定の疾患の原因であろう。影響されている個々
の動物と影響されていない個々の動物との比較は、一般
的に、最初に染色体中の構造変化(例えば、染色体種
[chromosome sp]読みとりから見ることができるか、
又はそのDNA配列に基づくPCRを用いて検出可能な
欠損又は転座)を探すことである。最後に、数種の個々
の生物からの遺伝子の完全なシークエンシングを実施し
て、突然変異の存在を確認し、且つ突然変異を多型と見
分けることができる。
【0105】また、本発明の核酸配列は、微小な生物学
的サンプルから個々の生物を同定することに用いること
ができる。例えば、米国陸軍は、個人の同定に制限断片
長多型(RFLP)を使用することを検討している。こ
の技術では、個々の生物のゲノムDNAを制限酵素1種
以上で消化し、そしてサザンブロット上でプローブ処理
して、同定のための独特のバンドを得る。この方法は、
「ドッグ・タグ」の現存の制限を受けない。すなわち、
「ドッグ・タグ」は、喪失、取り替え、又は盗難の可能
性があり、肯定的同定を困難にすることがある。本発明
の配列は、(USP 5,272,057に記載されている)RFL
P用の更なるDNAマーカーとして有用である。
【0106】更に、本発明の配列は、個々の生物のゲノ
ムの選択された位置について、実際の塩基対塩基のDN
A配列(actual base-by-base DNA sequence)を決定す
る別の方法を提供するのに用いることができる。従っ
て、本明細書に記載の核酸配列は、前記配列の5’末端
及び3’末端から2種類のPCRプライマーを調製する
のに用いることができる。従って、これらのプライマー
は、個々の生物のDNA及びその連続的な配列を増幅す
るのに使用することができる。
【0107】この方法で個々の生物から調製される相当
するDNA配列のパネルは、各個々の生物が、対立遺伝
子の差異により、前記DNA配列の独自のセットを有す
るので、独自の個体同定を提供することができる。本発
明の配列は、個々の生物及び組織から前記同定配列を得
るために用いることができる。本発明の核酸配列は、前
記ヒトゲノムの部分を独特に表している。これらの配列
のコード領域中では、或る程度の対立遺伝子バリエーシ
ョンが発生しており、そして非コード領域中での発生程
度の方がより高い。個々のヒトの間における対立遺伝子
の変化は、おおよそ500塩基毎に1回くらいの頻度で
発生するものと見積もられる。本明細書に記載の各配列
は、同定の目的に比較することができる個々の生物から
のDNAに対する標準として、或る程度使用することが
できる。非コード領域においては多数の多型が発生する
ので、個体の同定に必要な配列は、より少なくなる。
【0108】本明細書に記載の核酸配列からの試薬のパ
ネルを個人の独自同定データベースの作成に用いる場合
には、前記の試薬のいくつかを後から使用して、前記固
体からの組織を同定することができる。前記独自同定デ
ータベースを用いて、非常に僅かなサンプルから、生き
ている又は死んでいる個々の生物の肯定的同定を実施す
ることができる。
【0109】また、DNAに基づく同定方法は、法定用
生物学又は生物学的捜査法(forensic biology)に用い
ることができる。生物学的捜査法は、例えば、犯罪の犯
人を肯定的に同定するための方法として、犯罪現場にお
いて発見される生物学的証拠の遺伝学的タイピング(ge
netic typing)を用いる科学的分野である。このような
同定を実施するには、PCR法を用いて、非常に小さな
生物学的サンプル、例えば、犯罪現場で発見された組織
(例えば、毛又は皮膚)又は体液(例えば、血液、唾
液、精液)から得たDNA配列を増幅するのに用いるこ
とができる。続いて、前記の増幅した配列を標準と比較
することによって、前記生物学的サンプルの起源を同定
することができる。
【0110】本発明の配列を用いて、ヒトゲノム中の特
定の部分を標的とし、例えば別の「同定マーカー」(す
なわち、特定の個々の生物に特有の別のDNA配列)を
提供することによって、DNAに基づく法定用同定の信
頼性を高めることができるポリヌクレオチド試薬(例え
ば、PCRプライマー)を得ることができる。前記のと
おり、実際の塩基配列情報は、制限酵素が生成するフラ
グメントにより形成されるパターンを、正確に区別する
同定に用いることができる。非コード領域を標的とする
配列は、前記非コード領域で発生する非常に多くの多型
としてこの目的に使用するのに適している。ポリヌクレ
オチド試薬としては、例えば、本発明の核酸配列又はそ
れらの部分(例えば、少なくとも20又は30塩基の長
さを有する非コード領域由来のフラグメント)を挙げる
ことができる。
【0111】更に、本明細書に記載の核酸配列は、特定
の組織(例えば、肝臓)を同定するためのポリヌクレオ
チド試薬(例えば、インザイチューハイブリダイゼーシ
ョン法で用いることができる標識化した又は標識化可能
なプローブ)を得るために用いることができる。前記核
酸配列は、法病理学者(forensic pathologist)の元に
未知起源の組織が存在する場合に非常に有用なことがあ
る。前記プローブのパネルは、種及び/又は器官タイプ
により組織を同定するのに用いることができる。
【0112】また、前記の悪化していない若しくは突然
変異したアンギオスタチン遺伝子生成物、又はそれらの
保存されたバリアント若しくはペプチドフラグメント
も、前記のとおり、脈管形成関連障害(例えば、癌)に
対する診断及び予後として用いることができる。前記方
法は、アンギオスタチン遺伝子生成物の合成又は発現レ
ベルにおける異常、あるいはアンギオスタチン遺伝子生
成物の構造、一時的(temporal)発現、及び/
又は身体的位置における異常の検出に用いることができ
る。以下に記載の抗体及び免疫アッセイ法は、例えば、
アンギオスタチン遺伝子生成物の精製において、及び脈
管形成関連障害(例えば、癌)に対する治療効果の評価
において、重要なイン・ビトロ用途がある。抗体又は抗
体のフラグメント(例えば、後述のもの)は、潜在的な
治療用化合物をイン・ビトロでスクリーニングして、ア
ンギオスタチン遺伝子発現及びアンギオスタチンペプチ
ド生成におけるそれらの効果を測定するのに用いること
ができる。脈管形成関連障害(例えば、癌)において有
益な効果を有する化合物を同定し、そして治療に有効な
投与量を決定することができる。
【0113】また、イン・ビトロ免疫アッセイを用い
て、例えば、脈管形成関連障害(例えば、癌)に対する
細胞ベースの遺伝子治療の効果を評価することができ
る。アンギオスタチンペプチドに対する抗体は、イン・
ビトロにおいて、例えば、アンギオスタチンペプチドを
生成するように遺伝子工学的に処理された細胞内におい
て行われるアンギオスタチン遺伝子発現のレベルを測定
するのに用いることができる。細胞内アンギオスタチン
遺伝子生成物の場合には、細胞溶解物又は抽出物を用い
て、前記のようなアセスメントを実施することが好まし
い。前記分析を用いて、イン・ビボにおいて治療効果を
達成するのに必要な形質転換細胞の数の測定、及び前記
遺伝子置換プロトコルの最適化を実施することができ
る。
【0114】分析すべき組織又は細胞のタイプとして
は、一般的に、前記アンギオスタチン遺伝子を発現する
ことが知られているか又は推測されるものが含まれる。
本発明に用いられるタンパク質単離法としては、例え
ば、「Harlow及びLane 1988, "Antibodies: ALaborator
y Manual", Cold Spring Harbor Laboratory Press, Co
ldSpring Harbor,ニューヨーク州」に記載の方法を挙げ
ることができる。前記単離細胞は、細胞培養物又は患者
由来であることができる。培養物から得た細胞の分析
は、細胞ベース遺伝子治療法の一部として使用される
か、あるいは、前記アンギオスタチン遺伝子の発現にお
ける化合物の効果を試験するための細胞の評価に必要な
工程であることがある。
【0115】アンギオスタチン遺伝子生成物、又はそれ
らの保存されたバリアント若しくはペプチドフラグメン
トの検出に対する好ましい診断方法としては、例えば、
前記アンギオスタチン遺伝子生成物、又は保存されたバ
リアント若しくはペプチドフラグメントを、抗−アンギ
オスタチン遺伝子生成物−特異的抗体とのそれらの相互
作用によって検出する免疫アッセイを挙げることができ
る。
【0116】例えば、本発明に有用な前記抗体又は抗体
フラグメントを用いて、アンギオスタチン遺伝子生成物
又はそれらの保存されたバリアント若しくはペプチドフ
ラグメントの存在を、定量的に又は定性的に検出するこ
とができる。前記検出は、例えば、光学顕微鏡検出、フ
ローサイトメトリック(flow cytometric)検出、又は
蛍光定量(fluorimetric)検出と組み合わせて蛍光標識
抗体(このセクションで後述)を用いる免疫蛍光測定法
によって達成することができる。前記方法は、細胞表面
で発現したアンギオスタチン遺伝子生成物に対して特に
好ましい。
【0117】更に、本発明に有用な抗体(又はそれらの
フラグメント)は、アンギオスタチン遺伝子生成物又は
それらの保存されたバリアント若しくはペプチドフラグ
メントのインザイチュー検出用の免疫蛍光法又は免疫電
子顕微鏡法として、組織学的に使用することもできる。
インザイチュー検出は、患者から組織学的標本を摘出
し、そしてそこへ本発明の標識化抗体を適用することに
よって実施することができる。前記抗体(又はフラグメ
ント)は、生物学的サンプルに標識化抗体(又はフラグ
メント)を覆い被せることによって適用することが好ま
しい。前記手順を使用することにより、アンギオスタチ
ン遺伝子生成物又はそれらの保存されたバリアント若し
くはペプチドフラグメントの存在を決定するだけでな
く、試験した組織中におけるその分布も決定することが
できる。本発明を使用する上で、多様な種々の任意の組
織学的方法(例えば、染色手順)を、前記インザイチュ
ー検出を実施するために変形可能なことは、当業者であ
れば容易に理解されよう。
【0118】アンギオスタチン遺伝子生成物又はそれら
の保存されたバリアント若しくはペプチドフラグメント
に対する免疫アッセイは、典型的に、サンプル、例え
ば、生物学的流体、組織抽出物、新鮮に収穫した細胞、
又は細胞溶解物(細胞培養物中でインキュベートされた
もの)を、アンギオスタチン遺伝子生成物又はそれらの
保存されたバリアント若しくはペプチドフラグメントの
同定が可能で、検出可能に標識化した抗体の存在下でイ
ンキュベートし、そして当業者に周知の種々の任意の方
法によって、結合した抗体を検出することを含む。
【0119】前記生物学的サンプルは、固相支持体若し
くは担体(例えば、ニトロセルロース)、又は細胞、細
胞粒、又は可溶タンパク質を固定することができる他の
固形支持体に接触させ、固定することができる。次に、
前記支持体を適当な緩衝液で洗浄し、続いて検出可能に
標識したアンギオスタチン遺伝子特異的抗体で処理する
ことができる。次に、前記固相支持体を、前記緩衝液で
再び洗浄して、未結合抗体を除去する。次に、従来法に
より、固形支持体上の結合標識の量を検出することがで
きる。
【0120】「固相支持体又は担体」とは、抗原又は抗
体に結合することができる任意の支持体を意味する。周
知の支持体又は担体としては、ガラス、ポリスチレン、
ポリプロピレン、ポリエチレン、デキストロース、ナイ
ロン、アミラーゼ、天然又は改変セルロース、ポリアク
リルアミド、かすり岩(gabbro)、及び磁鉄鉱を挙げる
ことができる。前記担体の性質は、本発明の目的に対し
てある程度可溶性であるか、又は不溶性であることがで
きる。前記支持体材料は、組み合わせる分子が抗原又は
抗体に結合可能であれば、立体的に可能な任意の構造的
配置(configuration)であることができる。従って、
前記支持体配置は、(ビーズのように)球形、又は(試
験管の内部表面又は棒の外部表面のように)円筒形であ
ることができる。あるいは、前記表面は、例えば、シー
ト、試験ストリップなどとして平面にすることができ
る。好ましい支持体としては、ポリスチレンビーズを挙
げることができる。当業者であれば、抗体又は抗原に結
合する他の多くの適当な担体を知るであろうし、あるい
は定型的な実験を用いることによってそれらを確認する
ことができよう。
【0121】或る所定の量の抗−アンギオスタチン遺伝
子生成物抗体の活性を、周知の方法に従って測定するこ
とができる。当業者であれば、定型的実験法を用いるこ
とにより、各測定に対する最適な実施条件を決定するこ
とができる。
【0122】アンギオスタチン遺伝子ペプチド特異的抗
体を検出可能に標識化することができる方法の一つは、
それらを酵素に結合させて、酵素免疫アッセイ(EI
A)に用いることによる(Voller, A.,"The Enzyme Lin
ked lmmunosorbent Assay (ELISA)", 1978, Diagnostic
Horizons 2, 1-7, Microbiological Associates Quart
erly Publication, Walkersville, MD); Voller, A.ら,
1978, J. Clin. Pathol. 31, 507-520; Butler, J.E.,
1981, Meth. Enzymol. 73, 482-523;Maggio, E.(編
集), 1980, Enzyme Immunoassay. CRC Press, Boca Rat
on, FL; Ishikawa,E.ら, (編集), 1981, Enzyme Immuno
assay, Kgaku Shoin, Tokyo)。前記抗体に結合した酵
素は、適当な基質、好ましくは色素基質(chromogenic
substrate)と、例えば、分光測定、蛍光測定、又は視
覚的手段によって検出することができる化学的部分を生
成するような方法で反応することになろう。前記抗体を
検出可能に標識化するのに用いることができる酵素とし
ては、以下に限定されるものでないが、リンゴ酸脱水素
酵素、ブドウ球菌ヌクレアーゼ、デルタ−5−ステロイ
ドイソメラーゼ、酵母アルコール脱水素酵素、α−グリ
セロールリン酸脱水素酵素、トリオースリン酸異性化酵
素、西洋ワサビペルオキシダーゼ、アルカリ性ホスファ
ターゼ、アスパラギナーゼ、グルコース酸化酵素、β−
ガラクトシダーゼ、リボヌクレアーゼ、ウレアーゼ、カ
タラーゼ、グルコース−6−リン酸脱水素酵素、グルコ
アミラーゼ(glucoamylase)、及びアセチルコリンエス
テラーゼを挙げることができる。前記検出は、前記酵素
に対して色素基質を使用する比色法によって達成するこ
とができる。
【0123】また、任意の多様な別の免疫アッセイを用
いて検出を達成することもできる。例えば、抗体又は抗
体フラグメントを放射能標識することにより、ラジオイ
ムノアッセイ(RIA)(例えば、Weintraub, B., Pri
nciples of Radioimmunoassays, Seventh Training Cou
rse on Radioligand Assay Techniques, The Endocrine
Society, March, 1986を参照されたい)を用いてアン
ギオスタチン遺伝子ペプチドを検出することができる。
放射性同位体は、例えば、ガンマカウンター又はシンチ
レーションカウンター、あるいはオートラジオグラフィ
ーを用いる方法によって検出することができる。
【0124】また、前記抗体を蛍光化合物で標識するこ
ともできる。蛍光標識した抗体に、その固有波長の光を
当てると、蛍光によりその存在を検出することができ
る。最も一般的に用いられる蛍光標識化合物としては、
フルオレセインイソチオシアネート、ローダミン、フィ
コエリスリン、フィコシアニン、アロフィコシアニン、
o−フタルデヒド(o-phthaldehyde)、及びフルオレス
カミン(fluorescamine)を挙げることができる。
【0125】また、蛍光を発する金属、例えば、152
u又はランタノイド類の他の金属を用いて、前記抗体を
検出可能に標識化することができる。これらの金属は、
ジエチレントリアミンペンタ酢酸(DTPA)又はエチ
レンジアミンテトラ酢酸(EDTA)などの金属キレー
ト群を用いて前記抗体に結合させることができる。
【0126】また、化学発光(chemiluminescent)化合
物と組み合わせることにより、前記抗体を検出可能に標
識化することもできる。次に、化学反応が起こっている
間に生じる冷光の存在を検出することによって、前記化
学発光タグを付した抗体の存在を決定することができ
る。特に有用な化学発光標識化合物は、例えば、ルミノ
ール、イソルミノール、テロマチックアクリジニウムエ
ステル(theromatic acridiniurn ester)、イミダゾー
ル、アクリジニウム塩、及びオキサレートエステルであ
る。
【0127】同様に、生物発光化合物を用いて本発明の
抗体を標識化することができる。生物発光は、生物学的
系で発見される或るタイプの化学発光であり、生物発光
においては、触媒タンパク質が前記化学発光反応の効果
を増加させる。生物発光タンパク質の存在は、冷光の存
在を検出することによって決定することができる。標識
化に重要な生物発光化合物は、ルシフェリン、ルシフェ
ラーゼ、及びエクオリンである。
【0128】以下のアッセイは、アンギオスタチン遺伝
子生成物(すなわち、タンパク質、例えば、細胞内タン
パク質又はアンギオスタチン遺伝子生成物と相互作用す
るタンパク質の部分)に結合する化合物、アンギオスタ
チン遺伝子生成物と細胞内タンパク質との相互作用を妨
害する化合物、及びアンギオスタチン遺伝子の活性を修
飾する(すなわち、アンギオスタチン遺伝子発現のレベ
ルを変化させ、及び/又はアンギオスタチン遺伝子生成
物活性のレベルを修飾する)化合物の同定を意図する。
更に、アンギオスタチン遺伝子調節配列(例えば、プロ
モーター配列;例えば、「Platt,1994, J. Biol. Chem.
269, 28558-28562」を参照)に結合し、そしてアンギ
オスタチン遺伝子発現のレベルを修飾することができる
化合物を同定する、アッセイを用いることができる。化
合物としては、以下に限定されるものでないが、小さい
有機分子、例えば、血液脳関門を横断することができ、
適当な細胞内に進入し、そして前記アンギオスタチン遺
伝子又はアンギオスタチン調節経路に関連する他のいく
つかの遺伝子の発現に影響を与える分子、又は細胞内タ
ンパク質を挙げることができる。
【0129】前記細胞内タンパク質同定方法を以下に記
載する。前記細胞内タンパク質は、気分(ムード)の制
御及び/又は調節に関連することがある。更に、これら
の化合物の中には、アンギオスタチン遺伝子発現及び/
又はアンギオスタチン遺伝子生成物活性のレベルに影響
する化合物が含まれ、それらは、アンギオスタチン障害
(例えば、癌)の治療的処理において、以下のように用
いることができる。
【0130】化合物としては、以下に限定されるもので
ないが、ペプチド、例えば、可溶性ペプチド、例えば、
Ig−末端化融合タンパク質、及びランダムペプチドラ
イブラリーのメンバー(例えば、「Lamら, 1991, Natur
e 354, 82-84; Houghtenら,1991 , Nature 354, 84-8
6」を参照されたい)、及びD−及び/又はL−配置ア
ミノ酸からなるコンビナトリアルケミストリー誘導分子
ライブラリー、ホスホペプチド(例えば、以下に限定さ
れるものでないが、ランダム又は部分的に縮重した、デ
ィレクテッドホスホペプチドライブラリーのメンバー;
「Songyangら, 1993, Cell 72, 767-778」を参照された
い)、抗体〔例えば、以下に限定されるものでないが、
ポリクローナル抗体、モノクローナル抗体、ヒト抗体、
ヒト化抗体、抗イディオタイプ抗体、キメラ抗体、又は
一本鎖抗体、並びにFAb、F(abN)2、及びFA
b発現ライブラリーフラグメント及びそれらのエピトー
プ結合フラグメント〕、並びに小さな有機又は無機分子
を挙げることができる。
【0131】また、前記化合物には、化合物、特に、ア
ンギオスタチン関連障害の症状を改善又は悪化すること
が知られているいる医薬又は医薬の群又は属のメンバー
も含まれる。前記化合物としては、以下に限定されるも
のでないが、脈管形成阻害剤、すなわち、メタロプロテ
イナーゼ阻害剤、FGF及びVEGFレセプター阻害
剤、COX−2阻害剤、INF、IL−12、タキソー
ル、ビンブラスチン、サリドマイドなどを挙げることが
できる。前記化合物は、予め前記化合物を投与する場合
の方法とは異なる方法(例えば、異なる、投与量、投与
形態、及び/又は更なる化合物1種以上との組み合わせ
投与)で用いられることが好ましい。
【0132】アッセイ(例えば、本明細書に記載のアッ
セイ)により同定される化合物は、例えば、前記アンギ
オスタチン遺伝子生成物の生物学的機能の詳細化、及び
脈管形成関連障害(例えば、癌)の改善に有用な場合が
ある。例えば、前記技術により同定される化合物は、ア
ンギオスタチン媒介工程を修飾し、及び/又は脈管形成
関連障害の症状を改善する能力に関して試験されるリー
ド化合物を提供することができる。例えば前記の方法に
よって同定された化合物の効果を試験するアッセイを、
以下に記載する。
【0133】本発明のアンギオスタチン遺伝子生成物
(例えば、アンギオスタチンポリペプチド)に結合する
化合物を同定するように、イン・ビトロシステムを設計
することができる。同定された化合物は、例えば、非悪
化及び/又は突然変異アンギオスタチン遺伝子生成物の
活性の修飾に有用であるか、前記アンギオスタチン遺伝
子生成物の生物学的機能の解明に有用であるか、正常な
アンギオスタチン遺伝子生成物の相互作用を破壊(di
srupt)する化合物のスクリーニング又は同定に有
用であるか、あるいは同定された化合物自体が前記相互
作用を破壊することができる。また、アンギオスタチン
媒介工程を修飾し、及び/又は脈管形成関連障害の症状
を改善する能力について更に試験されるリード化合物を
提供することができる。
【0134】アンギオスタチン遺伝子生成物に結合する
化合物の同定に用いる前記アッセイの原理には、前記ア
ンギオスタチン遺伝子生成物及び試験化合物の反応混合
物を、前記2成分が相互作用して、結合するのに充分な
時間及び条件下で調製し、前記反応混合物中で除去し、
及び/又は検出することのできる複合体を形成すること
を含む。前記アッセイは、種々の方法で実施することが
できる。例えば、前記アッセイを実施するための或る方
法は、アンギオスタチン遺伝子生成物又は試験物質を固
相上に錨定(anchoring)し、そして反応の最後に、前
記固相上のアンギオスタチン遺伝子生成物/試験化合物
複合体を検出することを含む。前記方法の或る態様で
は、アンギオスタチン遺伝子生成物を固体表面上に錨定
(anchor)し、そして錨定しない試験化合物を直
接又は間接的に標識化することができる。
【0135】実際は、前記固相としてマイクロタイター
プレートが便利に用いられる。前記錨定化成分は、非共
有又は共有結合により固定化することができる。非共有
結合は、その固体表面を前記タンパク質の溶液でコート
し、そして乾燥させることによって簡単に達成すること
ができる。あるいは、固定するタンパク質に特異的な固
定した抗体、好ましくはモノクローナル抗体を用いて前
記固相表面にタンパク質を錨定することができる。前記
表面は、前もって調製しておき貯蔵しておくことができ
る。
【0136】前記アッセイを実施するには、固定してい
ない成分を、前記錨定された成分を含む被覆された表面
に加える。その反応が終了した後に、形成された複合体
が前記表面上に固定されて残留するような条件下で、未
反応成分を(例えば、洗浄により)除去する。前記固相
表面上に錨定された複合体の検出は、多くの方法で実施
することができる。前記の固定していない成分が予め標
識されている場合には、前記表面上に固定された標識を
検出することにより複合体が形成されたことが示され
る。前記の固定化されていない成分が標識化されていな
い場合には、表面上に錨定した複合体の検出に、間接的
標識を用いることができる。例えば、前記非標識化成分
に特異的な標識化抗体(この抗体は、直接的に、又は標
識化抗Ig抗体で間接的に標識化されていることができ
る)を用いることができる。
【0137】あるいは、反応を液相中で実施し、その反
応生成物を未反応成分から分離し、そして複合体を検出
することができる。複合体の検出は、例えば、アンギオ
スタチン遺伝子生成物又は試験化合物用に特異的な固定
化抗体を用いて、溶液中で形成された全ての複合体を錨
定し、そして存在する可能性のある前記複合体のもう一
方の成分に特異的な標識化抗体を使用して、錨定した複
合体を検出する。タンパク質−タンパク質の相互作用を
検出するのに適している任意の方法を、アンギオスタチ
ンタンパク質−タンパク質の相互作用の同定に使用する
ことができる。
【0138】従来法の中で使用することができるもの
は、勾配又はクロマトグラフィーカラムを通す同時免疫
沈降(co-immunoprecipitation)、架橋化(cross-link
ing)、及び同時精製(co-purification)である。これ
らの方法を用いて、アンギオスタチン遺伝子生成物と相
互作用するタンパク質(細胞内タンパク質を含む)の同
定をすることができる。単離をしたら、前記タンパク質
を同定し、また、標準的技術と関連して使用して、相互
作用するタンパク質を同定することができる。例えば、
アンギオスタチン遺伝子生成物と相互作用するタンパク
質のアミノ酸配列の少なくとも一部を、当業者に周知の
方法、例えば、エドマン分解法(例えば、「Creighton,
1983, "Proteins: Structures and Molecular Principl
es," W.H. Freeman & Co., ニューヨーク州, pp.34-4
9」を参照されたい)を用いて確認することができる。
得られたアミノ酸配列は、前記タンパク質をコードする
遺伝子配列のスクリーニングに用いることのできるオリ
ゴヌクレオチド混合物の生成のためのガイドとして用い
ることができる。スクリーニングは、例えば、標準的な
ハイブリダイゼーション又はPCR法によって実施する
ことができる。前記のオリゴヌクレオチドの生成、及び
前記スクリーニングのための方法は周知である(例え
ば、Ausubel(前出)、及び1990, "PCR Protocols: A G
uide to Methodsand Applications," Innisら編. Acade
mic Press, Inc., ニューヨーク州」を参照された
い)。
【0139】更に、アンギオスタチンタンパク質と相互
作用するタンパク質をコードする遺伝子を同時に同定す
る結果となる方法を用いることができる。前記方法は、
例えば、8gt.11ライブラリーの抗体プロービング
の周知方法と同様の方法でアンギオスタチンタンパク質
を使用して、標識化アンギオスタチンタンパク質によっ
て発現ライブラリーをプロービングすることを含む。
【0140】2−ハイブリッドシステムと称するイン・
ビボにおけるタンパク質の相互作用を検出する一方法
を、限定としてではなく説明するだけの目的で、詳細に
記載する。このシステムの1つのバリエーションが、
「Chienら, 1991, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 88:95
78-9582」に記載されており、これは、Clontec
h(Palo Alto,カリフォルニア州)から市販されている。
【0141】簡潔に説明すると、前記システムを用いて
2種のハイブリッドタンパク質をコードするプラスミド
を構築する。すなわち、前記2種のハイブリッドタンパ
ク質は、一方が、前記アンギオスタチン遺伝子生成物と
融合した転写アクチベータータンパク質のDNA結合性
ドメインからなり、そしてもう一方が、cDNAライブ
ラリーの一部としてこのプラスミド中に組換えられたc
DNAによりコードされる未知のタンパク質と融合した
転写アクチベータータンパク質の活性化ドメインからな
る。前記DNA結合性ドメイン融合プラスミド及び前記
cDNAライブラリーを、調節領域に転写アクチベータ
ー結合部位を有するレポーター遺伝子(例えば、HBS
又はlacZ)を含有する酵母の株サッカロミセス・セ
レビシア(Saccharomyces cerevisiae)中に形質転換す
る。どちらのハイブリッドタンパク質も、単独では前記
レポーター遺伝子を活性化することができない。すなわ
ち、前記DNA結合性ドメインハイブリッドは、活性化
機能を提供しないので活性化することができず、また、
前記活性化ドメインハイブリッドは、前記アクチベータ
ーの結合部位に位置することができないので活性化する
ことができない。前記の2種のハイブリッドタンパク質
の相互作用は、前記の機能的アクチベータータンパク質
を再構成し、その結果、前記レポーター遺伝子を発現す
る。前記発現は、前記レポーター遺伝子生成物に対する
アッセイによって検出することができる。
【0142】前記2−ハイブリッドシステム又は関連す
る方法論を用いて、「ベイト(bait)」遺伝子生成物と
相互作用するタンパク質に対する活性化ドメインライブ
ラリーをスクリーニングすることができる。例えば、以
下に限定するものでないが、前記ベイト遺伝子生成物と
して、アンギオスタチン遺伝子生成物を用いることがで
きる。ゲノム配列又はcDNA配列の全体が、活性化ド
メインをコードする前記DNAに融合する。前記DNA
結合性ドメインに融合した、このライブラリー及びベイ
トアンギオスタチン遺伝子生成物のハイブリッドをコー
ドするプラスミドを、酵母レポーター株中に同時形質転
換(co-transform)し、そして得られた形質転換体を、
前記レポーター遺伝子を発現するものについてスクリー
ニングする。例えば、以下に限定されるものでないが、
ベイトアンギオスタチン遺伝配列(例えば、前記アンギ
オスタチン遺伝子のオープンリーディングフレーム)
を、前記GAL4タンパク質のDNA結合性ドメインを
コードするDNAに翻訳的に(translationally)融合
するように、ベクター中にクローン化することができ
る。それらのコロニーを精製し、そしてレポーター遺伝
子発現を生じるライブラリープラスミドを単離する。次
に、DNAシークエンシングを用いて、前記ライブラリ
ープラスミドによってコードされるタンパク質を同定す
る。
【0143】前記ベイトアンギオスタチン遺伝子生成物
と相互作用するタンパク質を製造することができる細胞
系のcDNAライブラリーは、当業者に定型的に実施さ
れる方法を用いて製造することができる。本明細書に記
載の特別なシステムに従って、例えば、前記cDNAラ
イブラリーを、ベクター中に、それらがGAL4の転写
活性化ドメイン(transcriptional activation domai
n)に翻訳的に融合するように挿入することができる。
このライブラリーは、前記ベイトアンギオスタチン遺伝
子−GAL4融合プラスミドと一緒に、GAL4活性化
配列を含むプロモーター由来のlacZ遺伝子を含有す
る酵母株中に同時形質転換することができる。GAL4
転写活性化ドメインに融合しており、ベイトアンギオス
タチン遺伝子生成物と相互作用するcDNAコードタン
パク質は、活性化GAL4タンパク質を再構成し、従っ
て、前記HIS3遺伝子の発現を誘導する。HIS3を
発現するコロニーは、ヒスチジンを欠いた半固体寒天ベ
ースの培地を含むペトリ皿上における、それらの成長に
より検出することができる。次に、それらの株から前記
cDNAを精製し、そして当業者に定型的に実施されて
いる方法を用いる前記ベイトアンギオスタチン遺伝子−
相互作用タンパク質の生成及び単離に使用することがで
きる。
【0144】本発明のアンギオスタチン遺伝子生成物
は、イン・ビボで高分子1種以上(例えば、細胞又は細
胞外高分子、例えばタンパク質)と相互作用することが
ある。前記高分子としては、以下に限定されるものでな
いが、別のタンパク質、例えば、細胞レセプター、又は
核酸分子、及び例えば前記の方法によって同定されるタ
ンパク質を挙げることができる。例えば、前記アンギオ
スタチン遺伝子生成物は、ペプチドホルモン又は神経ペ
プチドとしてレセプターと相互作用することができる。
この説明の目的に対して、本明細書中において前記高分
子を「結合パートナー」と称する。この方法でアンギオ
スタチン結合を分裂させる化合物は、アンギオスタチン
遺伝子生成物、特に突然変異アンギオスタチン遺伝子生
成物の活性を調節するのに有用であることができる。例
えば、前記化合物は、前記アンギオスタチン遺伝子生成
物とそのレセプターとの相互作用を妨害することができ
る。前記化合物としては、以下に限定されるものでない
が、例えば、アンギオスタチン遺伝子生成物にアクセス
することができると思われる前記ペプチドなどの分子を
挙げることができる。
【0145】前記アンギオスタチン遺伝子生成物とその
結合パートナー(単数又は複数)との間の相互作用を妨
害する化合物の同定に用いることができるアッセイシス
テムの基本的原理は、前記アンギオスタチン遺伝子生成
物及び前記結合パートナーを含む反応混合物を、それら
2者が相互作用及び結合するのに充分な条件下及び時間
で調製し、そして複合体を形成することを含む。阻害活
性について化合物を試験するために、試験化合物の存在
下又は不在下で前記反応混合物を調製する。前記試験化
合物は、反応混合物中に最初に含ませることもできる
し、又は前記アンギオスタチン遺伝子生成物及びその結
合パートナーの添加に続く時点に添加することもでき
る。対照反応混合物を、試験化合物不在下で又は偽薬と
共にインキュベートする。次に、前記アンギオスタチン
遺伝子タンパク質とその結合パートナーとの間の全ての
複合体の形成を検出する。試験化合物を含む反応混合物
においてではなく、対照反応中の複合体の形成は、前記
化合物が前記アンギオスタチン遺伝子タンパク質と前記
相互作用結合パートナーとの相互作用を妨害することを
示す。更に、前記試験化合物及び正常アンギオスタチン
遺伝子タンパク質を含む反応混合物内の複合体形成を、
前記試験化合物及び突然変異アンギオスタチン遺伝子タ
ンパク質を含む反応混合物内の複合体形成と比較するこ
ともできる。この比較は、正常アンギオスタチン遺伝子
タンパク質ではなく突然変異アンギオスタチン遺伝子タ
ンパク質の相互作用を破壊する化合物を同定することが
望ましい場合に重要である。
【0146】アンギオスタチン遺伝子生成物と結合パー
トナーとの相互作用を妨害する化合物に関する前記アッ
セイは、不均一(ヘテロジーナス)形式又は均一(ホモ
ジーナス)形式で実施することができる。不均一アッセ
イは、前記アンギオスタチン遺伝子生成物又は前記結合
パートナーを固相上に錨定し、そして反応の最後に、前
記固相上に錨定されている複合体を検出することを含
む。均一アッセイでは、全ての反応を一つの液相中で実
施する。いずれのアプローチでも、反応物の添加順序を
変化させて、試験される化合物に関する種々の情報を得
ることができる。例えば、前記試験物質の存在下で前記
反応を実施することによって、すなわち、前記アンギオ
スタチン遺伝子タンパク質及び相互作用細胞内結合パー
トナーの前に又はそれらと同時に、前記試験物質を反応
混合物に添加することによって、前記アンギオスタチン
遺伝子生成物と前記結合パートナーとの間の相互作用を
(例えば、競合により)妨害する試験化合物を同定する
ことができる。あるいは、複合体が形成された後に前記
化合物を反応混合物に添加することによって、前形成複
合体(preformed complex)を分解する試験化合物〔例
えば、高い結合定数を有し、前記複合体から前形成成分
(preformed component)を分裂させる化合物〕を試験
することができる。種々の前記形式を、以下に簡潔に説
明する。
【0147】不均一アッセイシステムでは、錨定されて
いない種を直接又は間接的に標識化する間に、前記アン
ギオスタチン遺伝子生成物又は前記相互作用結合パート
ナーを固相上に錨定する。実際は、マイクロタイタープ
レートが便利に用いられる。錨定された種は、非共有又
は共有結合によって固定することができる。非共有結合
は、前記固体表面を前記アンギオスタチン遺伝子生成物
又は結合パートナーの溶液でコートし、そして乾燥する
ことによって簡単に達成することができる。あるいは、
錨定される種に特異的な抗体を用いて、前記種を前記固
体表面に錨定することができる。前記表面は、前もって
調製しておき、貯蔵しておくことができる。
【0148】前記アッセイを実施するには、前記固定化
種のパートナーを、前記試験化合物と共に又は不在下
で、被覆された表面に露出する。前記反応が完了した後
に、未反応成分は(例えば、洗浄により)除去され、そ
して形成された全ての複合体は、固相表面に固定されて
残留するであろう。前記固相表面上に錨定した複合体の
検出は、多くの方法で実施することができる。前記の固
定されていない種が予め標識化されている場合には、前
記表面上に固定された標識を検出することにより、複合
体が形成されたことが示される。前記の固定されていな
い種が予め標識化されていない場合には、間接的標識を
使用する(例えば、最初に固定されていない前記種に特
異的な標識化抗体を使用する)ことにより、前記表面上
に固定された標識を検出することができる。前記抗体
は、直接的に標識されているか、又は標識化された抗−
Ig抗体で間接的に標識化されていることができる。反
応成分の添加順序に応じて、複合体形成を阻害する試験
化合物又は前形成複合体を分裂させる試験化合物を検出
することができる。
【0149】あるいは、前記反応は、前記試験化合物、
未反応成分から分離された反応生成物、及び検出された
複合体の存在下又は不在下で液相中で実施することがで
きる。例えば、前記結合成分の一つに対して特異的な固
定抗体を用いて、溶液中で形成された全ての複合体を錨
定し、そしてもう一方のパートナーに特異的な標識化抗
体を用いて、錨定された複合体を検出する。前記液相へ
の反応体の添加順序によって、複合体を阻害するか又は
予め形成された複合体を分裂させる試験化合物を、再び
同定することができる。
【0150】本発明の別の態様では、均一アッセイを用
いることができる。このアプローチでは、前記アンギオ
スタチン遺伝子タンパク質と前記相互作用結合パートナ
ーとの前形成複合体が調製される。前記複合体において
は、前記アンギオスタチン遺伝子生成物又はその結合パ
ートナーのいずれかが標識化されているが、前記標識に
より生じるシグナルは、複合体形成のために急冷されて
しまう(例えば、このアプローチを免疫アッセイに用い
ている、RubensteinによるUSP No. 4,109,496を参照さ
れたい)。前記種1つと競合し、そして前記前形成複合
体から前記種1つを追放して置き換わる試験物質を添加
すると、その結果、背景上にシグナルが生じる。この方
法では、アンギオスタチン遺伝子タンパク質/結合パー
トナー相互作用を分裂させる試験物質を同定することが
できる。
【0151】或る特別な態様では、前記組換えDNA法
を用いて、固定用の前記アンギオスタチン遺伝子生成物
を調製することができる。例えば、得られる融合タンパ
ク質においてその結合活性が維持される方法で、融合ベ
クター(例えば、pGEX−5X−1)を使用して、前
記アンギオスタチンコード領域をグルタチオン−S−ト
ランスフェラーゼ(GST)遺伝子に融合させることが
できる。前記相互作用結合パートナーを精製し、そして
当業者に定型的に実施されている前記の方法を用いて、
モノクローナル抗体を増加させるのに使用することがで
きる。この抗体は、当業者に定型的に実施されている方
法によって、放射性同位体、例えば125Iで標識化する
ことができる。不均一アッセイにおいては、例えば、前
記GST−アンギオスタチン融合タンパク質を、グルタ
チオン−アガロースビーズに錨定することができる。次
に、相互作用及び結合が発生することができる方法で、
前記試験化合物の存在下又は不在下で、相互作用結合パ
ートナーを加えることができる。反応期間の最後に、未
結合材料を洗浄により除去し、そして前記標識化モノク
ローナル抗体を前記系に加えて放置して、複合した成分
に結合させる。前記アンギオスタチン遺伝子タンパク質
と前記相互作用結合パートナーとの間の相互作用は、前
記グルタチオン−アガロースビーズに付随して残留して
いる放射能の量を測定することによって検出することが
できる。試験化合物による前記相互作用の阻害が成功す
ると、測定される放射能が減少する結果となろう。
【0152】あるいは、前記GST−アンギオスタチン
遺伝子融合タンパク質及び前記相互作用結合パートナー
を、前記固相グルタチオン−アガロースビーズの不在下
で、液体中に一緒に混合することができる。前記試験化
合物は、前記種が相互作用できる間若しくはその後に添
加することができる。次に、この混合物を前記グルタチ
オン−アガロースビーズに加え、そして未結合材料を洗
浄して除去する。前記標識化抗体を加え、そして前記ビ
ーズに付随する放射能を測定することによって、再び、
前記アンギオスタチン遺伝子生成物/結合パートナー相
互作用の阻害の程度を検出することができる。
【0153】本発明の別の態様では、前記完全長タンパ
ク質の一方又は両方の換わりに、前記アンギオスタチン
タンパク質の結合ドメインに相当するペプチドフラグメ
ント及び/又は(前記結合パートナーがタンパク質であ
る場合には)前記相互作用又は結合パートナーに相当す
るペプチドフラグメントを使用して、これらと同じ方法
を用いることができる。当業者に定型的に実施される多
数の方法を用いて、前記結合部位を同定及び単離するこ
とができる。前記方法としては、以下に限定されるもの
でないが、前記タンパク質の1つをコードする遺伝子の
突然変異誘発、及び同時免疫沈降アッセイにおける結合
の分裂に関するスクリーニングを挙げることができる。
次に、前記複合体中の第2の種をコードする遺伝子にお
ける補償変異(compensating mutation)を選択するこ
とができる。前記の各タンパク質をコードする遺伝子の
配列分析を行うことにより、相互作用結合に関連するタ
ンパク質の領域に相当する突然変異が明らかになろう。
あるいは、或るタンパク質を、このセクション中の前記
の方法を用いて固相表面に錨定し、そしてタンパク質分
解酵素(例えば、トリプシン)で分解したその標識化結
合パートナーと相互作用及び結合可能にすることができ
る。洗浄した後に、前記結合ドメインを含む短い標識化
ペプチドは、前記固相材料に付随して残留することがで
き、これを単離して、アミノ酸シークエンシングによっ
て同定する。また、前記セグメントをコードする遺伝子
を、前記タンパク質のペプチドフラグメントを発現する
ように設計できるのであれば、前記フラグメントを、続
いて、結合活性について試験し、そして精製又は合成す
ることができる。
【0154】例えば、以下に限定されるものでないが、
GST−アンギオスタチン融合タンパク質を製造し、そ
してそれをグルタチオンアガロースビーズに結合できる
ようにすることによって、アンギオスタチン遺伝子生成
物を、このセクション内の前記の通りに固相材料に錨定
することができる。得られた相互作用結合パートナー
を、放射性同位体、例えば35Sを用いて標識し、そして
タンパク質分解酵素、例えばトリプシンを用いて切断す
ることができる。次に、切断されたタンパク質を、前記
の錨定したGST−アンギオスタチン融合タンパク質に
加え、そして放置して結合させる。未結合ペプチドを洗
浄により除去し、標識化結合材料(すなわち、前記結合
パートナーに結合しているドメイン)を溶離し、精製
し、そして周知の方法によってアミノ酸配列を分析する
ことができる。同定されたペプチドは、合成によるか、
又は組換えDNA法を使用して適当な促進タンパク質
(facilitative protein)と融合させることによって製
造することができる。
【0155】化合物、例えば、以下に限定されるもので
ないが、例えば前記のアッセイ方法によって同定された
結合化合物を、脈管形成関連障害、例えば、脈管形成依
存性癌、例えば、固形腫瘍、血液産生腫瘍(例えば、白
血病)、及び腫瘍転移;良性腫瘍、例えば、血管腫、聴
神経腫、神経繊維腫、トラコーマ、及び化膿性肉芽腫;
慢性関節リウマチ;乾癬;眼脈管形成疾患、例えば、糖
尿病性網膜症、未熟児の網膜症、黄斑変性、角膜移植拒
絶、血管新生緑内障、水晶体後繊維増殖、及びルベオー
シス;オースラー−ウェーバー症候群;心筋脈管形成;
プラーク新生血管形成;毛細血管拡張症;血友病性関
節;血管線維腫;創傷肉芽化;冠状動脈側副枝;大脳側
副枝;動静脈奇形;虚血性四肢脈管形成;糖尿病性新生
血管形成;斑状変性;骨折;脈管形成;造血;排卵;月
経;胎盤形成;腸管癒着;アテローム性動脈硬化症;硬
皮症;過形成性瘢痕(すなわち、ケロイド);ネコ引っ
掻き病(ロッシェル・ミナリア・クイントサ:Roch
ele minalia quintosa);並びに
潰瘍(ヘリコバクターピロリ:Helobacterp
ylori)の症状を改善する能力について試験するこ
とができる。本明細書に記載のアッセイが、アンギオス
タチン遺伝子発現に影響することによるか又はアンギオ
スタチン遺伝子生成物活性のレベルに影響することによ
ってアンギオスタチン遺伝子活性に影響する化合物を同
定可能なことに注意されたい。例えば、アンギオスタチ
ン遺伝子及び/又はアンギオスタチン遺伝子生成物が関
連する経路における別の工程に関連し、この同じ経路に
影響を与えることにより、脈管形成関連障害(例えば、
癌)の発達におけるアンギオスタチンの効果を修飾する
ことができる化合物を同定することができる。前記化合
物は、前記障害の治療のための治療方法の一部として使
用することができる。
【0156】以下に、脈管形成関連障害(例えば、癌)
の症状を改善する能力を示す化合物の同定のための細胞
ベースアッセイ及び動物モデルベースアッセイを記載す
る。まず、細胞ベースシステムを用いて、脈管形成関連
障害(例えば、癌)の症状を改善するように作用するこ
とができる化合物を同定することができる。前記細胞シ
ステムとしては、例えば、組換え細胞若しくは非組換え
細胞、例えば前記アンギオスタチン遺伝子を発現する細
胞系を挙げることができる。
【0157】前記細胞システムの使用において、アンギ
オスタチンを発現する細胞を、脈管形成関連障害(例え
ば、癌)の症状を改善する能力を示すことが推測される
化合物に、露出される細胞内で前記症状の改善が引き起
こされるのに充分な濃度及び充分な時間で露出すること
ができる。露出した後に、例えば、アンギオスタチンm
RNA転写について(例えば、ノーザン分析によっ
て)、又は前記細胞により発現されたアンギオスタチン
遺伝子生成物について、細胞溶解物をアッセイすること
によって、前記細胞をアッセイして、前記アンギオスタ
チン遺伝子の発現における変化を測定することができ
る。前記アンギオスタチン遺伝子の発現を修飾する化合
物は、治療術としての良好な候補である。あるいは、脈
管形成関連障害(例えば、癌)に関連する細胞表現型1
種以上が変化して、より正常な、悪化していない、若し
くは影響されていない表現型、又は障害症状の発生率若
しくは重篤度がより低くなりそうな表現型に似る(rese
mble)か否かを決定するために、前記細胞を実験するこ
とができる。
【0158】更に、脈管形成関連障害(例えば、癌)に
対する動物ベースシステム又はモデルを用いて、前記障
害の症状を改善することができる化合物を同定すること
ができる。前記動物ベースシステム又はモデルとして
は、例えば、トランスジェニックマウス、例えば、外因
性又は内因性アンギオスタチン配列を発現するように、
あるいは内因性アンギオスタチン遺伝子配列が発現しな
いように遺伝子工学的に処理されたマウス(すなわち、
「ノックアウト」マウス)を挙げることができる。前記
動物モデルは、前記障害の治療に有効であることができ
る薬剤、医薬、療法(therapy)、及び介入(intervent
ion)の同定のための試験基質として使用することがで
きる。例えば、動物モデルを、露出される動物内で脈管
形成関連障害(例えば、癌)の症状の改善が引き起こさ
れるのに充分な濃度及び充分な時間で、症状を改善する
ことが推測される化合物に露出することができる。前記
の露出する行為に対する前記動物の応答は、前記症状の
逆転を評価することによって監視することができる。
【0159】介入に関連して、脈管形成関連障害(例え
ば、癌)の症状の何らかの観点を逆転させる全ての治療
は、前記障害におけるヒト治療的介入のための候補とし
て考えられるべきであろう。試験医薬の投与量は、後述
の通りに、用量−反応曲線を導くことによって決定する
ことができる。
【0160】脈管形成関連障害(例えば、癌)の診断的
及び予後的評価、並びに前記障害に罹りやすい素質があ
る患者の同定には、種々の方法を用いることができる。
前記方法は、例えば、前記アンギオスタチン遺伝子ヌク
レオチド配列及びアンギオスタチン遺伝子生成物に対す
る前記抗体(そのペプチドフラグメントも含む)などの
試薬を用いることができる。前記試薬は、特に、例え
ば、 (1)アンギオスタチン遺伝子変異の検出、又は脈管形
成関連障害(例えば、癌)の状態に関連するアンギオス
タチン遺伝子mRNAの過剰若しくは低減発現の検出; (2)影響を受けていない状態に関連するアンギオスタ
チン遺伝子生成の過剰若しくは低減存在量の検出;及び (3)影響を受けていない状態に関連するアンギオスタ
チン遺伝子生成物活性の異常レベルの検出に使用するこ
とができる。
【0161】アンギオスタチン遺伝子ヌクレオチド配列
は、例えば、前記アンギオスタチン突然変異検出法を使
用する脈管形成関連障害の診断に用いることができる。
本明細書に記載の前記方法は、例えば、特異的な、本明
細書に記載のアンギオスタチン遺伝子核酸又はアンギオ
スタチン遺伝子抗体試薬〔これは、例えば、脈管形成関
連障害(例えば、癌)の異常を示す対象を診断するため
の臨床的セッティングで、便利に利用される〕少なくと
も1つを含む予め梱包された診断キットを用いることに
より実施することができる。
【0162】アンギオスタイン突然変異の検出には、ゲ
ノム核酸に対する出発原料として、任意の有核細胞を用
いることができる。アンギオスタチン遺伝子発現又はア
ンギオスタチン遺伝子生成物の検出には、前記アンギオ
スタチン遺伝子を発現する任意の細胞タイプ又は組織を
用いることができる。
【0163】核酸ベースの検出法を、前記に記載した。
ペプチド検出法を、前記に記載した。本明細書に記載の
前記方法は、更に、本発明のポリペプチドの異常な発現
又は活性が関連する疾病又は障害に罹病しているか又は
発達する危険性がある患者を同定するための診断的又は
予後的アッセイとして利用することもできる。例えば、
本明細書に記載のアッセイ、例えば、前記診断アッセイ
又は続く前記アッセイを用いて、本発明のポリペプチド
の異常な発現又は活性が関連する障害に罹病しているか
又は発達する危険性がある患者を同定することができ
る。あるいは、前記予後アッセイを用いて、前記疾病又
は障害に罹病しているか又は発達する危険性がある患者
を同定することができる。従って、本発明は、前記ポリ
ペプチドの異常な発現又は活性が関連する疾病又は障害
に罹病しているか又は発達する危険性がある患者に関し
て前記ポリペプチド又は核酸の存在を診断する方法であ
って、試験サンプルが患者から得られたものであり、そ
して本発明のポリペプチド又は核酸(例えば、mRN
A、ゲノムDNAなど)を検出する、前記方法を提供す
る。本明細書において、「試験サンプル」とは、目的の
患者から得られた生物学的サンプルを意味する。例え
ば、試験サンプルは、生物学的液体(例えば血清)、細
胞サンプル、又は組織であることができる。
【0164】更に、本明細書に記載の予後アッセイを用
いて、本発明のポリペプチドの異常な発現又は活性が関
連する疾病又は障害を治療するための医薬(例えば、ア
ゴニスト、アンタゴニスト、ペプチド模倣物、タンパク
質、ペプチド、核酸、低分子又は他の薬剤候補)を患者
に投与することができるか否かを決定することができ
る。例えば、前記方法を用いて、特定の医薬又は特定の
群の医薬(例えば、前記ポリペプチドの活性を減少させ
るタイプの医薬)で対象を有効に治療することができる
か否かを決定することができる。従って、本発明は、或
る薬剤で、本発明のポリペプチドの異常な発現又は活性
が関連する障害を有効に治療できるか否かを決定する方
法であって、試験サンプルを得て、そして前記ポリペプ
チド又は前記ポリペプチドをコードする核酸を検出する
(例えば、前記ポリペプチド又は核酸が存在すること
が、前記ポリペプチドの異常な発現又は活性に関連する
障害を治療する医薬を投与することができる対象に対す
る診断である)前記方法を提供する。
【0165】また、本発明の前記方法を用いて、本発明
の遺伝子における遺伝子の損傷(lesion)又は突
然変異を検出することにより、損傷した遺伝子を有する
患者が、本発明のポリペプチドの異常な発現又は活性に
特徴づけられる障害に対する危険性があるか否かを決定
することができる。好ましい態様では、前記方法は、患
者からの細胞のサンプルにおいて、本発明のポリペプチ
ドをコードする完全な遺伝子に影響を与える少なくとも
1つの変化により特徴づけられる遺伝子損傷又は突然変
異の有無を検出することを含む。例えば、(1)前記遺
伝子からのヌクレオチド1個以上の欠失;(2)前記遺
伝子へのヌクレオチド1個以上の付加;(3)前記遺伝
子のヌクレオチド1個以上の置換;(4)前記遺伝子の
染色体転移(chromosomal rearrangement);(5)前
記遺伝子のメッセンジャーRNA転写レベルの変化;
(6)前記遺伝子の異常な修飾(例えば、ゲノムDNA
のメチル化の修飾);(7)前記遺伝子のメッセンジャ
ーRNA転写の野生型以外のスプライシングパターンの
存在;(8)前記遺伝子によりコードされるタンパク質
の野生型と異なるレベル;(9)前記遺伝子の対立遺伝
子の欠損(allelic loss);及び(10)前記遺伝子に
よりコードされるタンパク質の翻訳後の不適切な修飾;
のうちの少なくとも1つを確認することによって検出す
ることができる。本明細書に記載されているように、当
業界で公知の多数のアッセイ法を、遺伝子内の損傷を検
出するのに用いることができる。
【0166】或る態様では、前記損傷の検出は、ポリメ
ラーゼ連鎖反応(PCR)(例えば、USP No. 4,683,19
5及び4,683,202を参照されたい)、例えば、アンカーP
CR若しくはRACE−PCRにおけるか、あるいはリ
ガーゼ連鎖反応(LCR)〔例えば、「Landegranら,
(1988) Science 241:1077-1080」及び「Nakazawaら, (1
994) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 91:360-364」を参照
されたい〕におけるプローブ/プライマーの使用を含
む。前記の後者は、遺伝子内の点突然変異の検出に特に
有用である(例えば、「Abravayaら, (1995) Nucleic A
cids Res. 23:675-682」を参照されたい)。この方法
は、患者から細胞のサンプルを収集する工程、サンプル
の前記細胞から核酸(例えば、ゲノム核酸、mRNA、
又は両方)を単離する工程、前記核酸サンプルと選択し
た前記遺伝子と特異的にハイブリダイズするプライマー
1つ以上とを、前記遺伝子のハイブリダイゼーション及
び増幅が(前記遺伝子が存在する場合に)発生する条件
下で接触させ、そして増幅生成物の有無を検出するか、
又は増幅生成物の大きさを見いだして対照サンプルと長
さを比較することを含むことができる。PCR及び/又
はLCRは、本明細書に記載の突然変異検出用に用いら
れる任意の方法に関連させて予備増幅として用いること
が望ましいであろうと予測される。
【0167】別の増幅方法には、自己保存配列複製[se
lf sustained sequence replication](Guatelliら,
(1990) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87:1874-1878)、
転写増幅システム(Kwohら, (1989) Proc. Natl. Acad.
Sci. USA 86:1173 Q-Beta Replicase (Lizardsら, (19
88) Bio/Technology 6:1197)、又は任意の他の核酸増
幅法が含まれ、続いて、当業者に周知の方法を用いて増
幅された分子の検出を行う。これらの検出工程は、非常
にわずかな数しか核酸分子が存在しない場合に、それら
を検出するのに特に有用である。
【0168】別の態様では、サンプル細胞中の選択した
遺伝子における突然変異を、制限酵素開裂パターンの違
いによって同定することができる。例えば、サンプル及
び対照DNAを単離し、(場合により)増幅し、制限エ
ンドヌクレアーゼ1種以上で消化し、そしてゲル電気泳
動によってフラグメント長さを決定し、比較する。サン
プルDNAと対照DNAとの間に、フラグメントの長さ
に差があれば、サンプルDNAにおける突然変異を意味
する。更に、配列特異的リボザイムの使用(例えば、US
P No. 5,498,531を参照)により、リボザイム開裂部位
の展開(development)又は欠損による特異的変異の存
在を数えることができる。
【0169】別の態様では、サンプル及び対照の核酸
(例えば、DNA又はRNA)をオリゴヌクレオチドプ
ローブ数百又は数千を含む高密度アレイ(high density
array)とハイブリダイズさせることにより、遺伝子突
然変異を同定することができる(Croninら, 1996, Huma
n: Mutation 7:244-255; Kozalら, 1996, Nature Medic
ine 2:753-759)。例えば、光−生成DNAプローブ(l
ight-generated DNA probe)を含む2次元アレイにおい
て、Croninら(前出)に記載のとおりに、遺伝子突然変
異を同定することができる。要約すると、プローブの第
一ハイブリダイゼーションアレイを用いて、サンプル及
び対照中のDNAを長いストレッチに亘って走査して、
配列重複プローブ(sequential overlapping probe)の
直線状アレイを製造することにより、前記配列間の塩基
変化を同定する。この工程によって、点突然変異の同定
ができる。この工程には、検出された全てのバリアント
又は突然変異に相補的で、特化されていて、より小さな
プローブアレイの使用による特異的突然変異の特徴づけ
ができる、第2ハイブリダイゼーションアレイが続く。
各突然変異アレイは、パラレルプローブセットからな
り、或るものは、野生型遺伝子に相補的であり、そして
一方では、突然変異遺伝子に相補的である。
【0170】更に別の態様においては、当業者に公知の
多様な任意のシークエンシング反応を用いて、前記の選
択した遺伝子を直接シークエンシングし、そして前記サ
ンプル核酸の配列と相当する野生型(対照)配列とを比
較することにより突然変異を検出することができる。シ
ークエンシング反応としては、例えば、Maxim及びGilbe
rtによって開発された技術(Maxim及びGilbert, 1977,
Proc. Natl. Acad. Sci. USA 74:560、又は前出の1977,
Proc. Natl. Acad. Sci.USA 74:5463)に基づく反応を
挙げることができる。また、診断アッセイ(1995 BioIT
echniques19:448)を実施するには、多様な任意の自動
化シークエンシング手順(例えば、質量分光測定による
シークエンシング)を利用することができると考えられ
る(例えば、PCT公報WO94/16101; Cohenら, 1996, Adv.
Chromatogr. 36:127-162;及びGrifRnら, 1993, Appl.B
iochem. Biotechnol. 38:147-1 59を参照されたい)。
【0171】選択した遺伝子内の突然変異を検出する別
の方法としては、開裂剤からの保護を利用して、RNA
/RNA又はRNA/DNAヘテロデュプレックス(he
teroduplex)におけるミスマッチ塩基を検出することが
できる(Myersら, 1985, Science 230:1242)。一般的
に、ミスマッチ開裂の手法は、潜在的な変異を有する野
生型配列(すなわち、組織サンプルから得られたRNA
又はDNA)を含む(標識化された)RNA又はDNA
をハイブリダイズすることによって形成されるヘテロデ
ュプレックスを得ることを伴う。前記の2本鎖デュプレ
ックスは、例えば対照鎖とサンプル鎖との間の塩基対ミ
スマッチによって起こるデュプレックスなどのデュプレ
ックスの1本鎖領域を開裂させる薬剤で処理する。RN
A/DNAデュプレックスは、RNaseで処理してミ
スマッチ領域を消化することができ、そしてDNA/D
NAハイブリッドは、S1ヌクレアーゼで処理してミス
マッチ領域を消化することができる。別の態様では、D
NA/DNA又はRNA/DNAデュプレックスを、ヒ
ドロキシルアミン又は四酸化オスミウム、及びピペリジ
ンで処理してミスマッチ領域を消化することもできる。
ミスマッチ領域の消化後に、得られた材料を、変性ポリ
アクリルアミドゲル上で大きさによって分離して、突然
変異の位置を決定する(例えば、Cotton.ら, 1988, Pro
c. Natl. Acad. Sci. USA 85:4397; Saleebaら, 1992,
MethodsEnzymol. 217:286-295を参照されたい)。好ま
しい態様では、検出のために、対照DNA又はRNAを
標識化することができる。
【0172】更に別の態様では、前記ミスマッチ開裂反
応は、2本鎖DNA中のミスマッチ塩基対を認識するタ
ンパク質(例えば、「DNAミスマッチ回復酵素[DNA
mismatch repair enzyme]」と称するタンパク質)1種
以上を、細胞のサンプルから得られたcDNAにおける
点突然変異を検出し及びマッピングするための規定の系
で使用する。例えば、G/AミスマッチにおいてAを開
裂するE.coliのmutY酵素、及びG/Tミスマ
ッチにおいてTを開裂するHeLa細胞由来のチミジン
DNAグリコシラーゼ(Hsuら, 1994, Carcinogenesis
15:1657-1662)を挙げることができる。或る実験的な態
様においては、選択した配列(例えば、野生型配列)に
基づくプローブを、cDNA又は試験細胞由来の他のD
NA生成物にハイブリダイズさせる。そのデュプレック
スをDNAミスマッチ回復酵素で処理し、そしてその開
裂生成物を、それらが存在するのであれば、電気泳動プ
ロトコルなどによって検出することができる(例えば、
USP No. 5,459,039を参照されたい)。
【0173】別の態様では、電気泳動における流動性に
よる選別を用いて、遺伝子中の突然変異を検出すること
ができよう。例えば、SSCPを用いて、突然変異核酸
と野生型核酸との間の電気泳動における流動性の差を検
出することができる(「Oritaら, 1989, Proc. Natl. A
cad. Sci.USA 86:2766」; 並びに「Cotton, 1993, Muta
t. Res. 285:125-144」;及び「Hayashi, 1992, Genet.
Anal.Tech. Appl. 9:73-79」も参照されたい)。サンプ
ル及び対照の核酸の1本鎖DNAフラグメントは変性
し、そして回復することができよう。1本鎖DNAの二
次構造は配列によって変化し、そして電気泳動の結果の
流動性の違いによって1塩基の変化まで検出することが
できる。前記DNAフラグメントは、標識したプローブ
を用いて標識又は検出することができる。前記アッセイ
の感度は、(DNAよりもむしろ)配列における変化に
対して二次構造がより高感度であるRNAを用いて向上
することができる。或る好ましい態様では、前記本発明
方法は、ヘテロデュプレックス分析を用いて、電気泳動
における流動性の変化に基づいて二本鎖ヘテロデュプレ
ックス分子を分離する(Keenら, 1991, Trends Genet.
7:5)。
【0174】更に別の態様では、変性勾配ゲル電気泳動
(DGGE)(Myersら, 1985, Nature 313:495)を用
いて、変性に勾配があるポリアクリルアミドゲル中にお
ける、突然変異体又は野生型フラグメントの移動をアッ
セイする。分析法としてDGGEを用いる場合には、例
えば、約40bpの高溶融GCリッチDNA(high-mel
ting GC-rich DNA)のGCクランプのPCRによる加入
によってDNAを修飾して、前記DNAが完全に変性し
ていないことを保証することになろう。別の態様では、
変性勾配の代わりに温度勾配を用いて、対照及びサンプ
ルのDNAの移動性の差を同定する(Rosenbaum及びRei
ssner,1987, Biophys. Chem. 265:12753)。
【0175】点突然変異を検出する別の方法としては、
例えば、以下に限定されるものでないが、選択的オリゴ
ヌクレオチドハイブリダイゼーション、選択的増幅、又
は選択的プライマー延長を挙げることができる。例え
ば、公知の突然変異を中心として、オリゴヌクレオチド
プライマーを調製し、次に、完全な一致がある場合にの
みハイブリダイゼーションすることができる条件下で標
的DNAとハイブリダイズさせることができる(「Saik
iら, 1986, Nature 324:163」及び「Saikiら,1989, Pro
c. Natl. Acad. Sci. USA 86:6230」)。前記対立遺伝
子特異的オリゴヌクレオチドを、PCRで増幅した標的
DNAと、あるいは、前記オリゴヌクレオチドをハイブ
リダイジング膜に連結させて標識化した標的DNAとハ
イブリダイズさせた場合には、多くの種々の突然変異体
と、ハイブリダイズさせる。
【0176】あるいは、選択的PCR増幅に依存する対
立遺伝子特異的増幅技術を、本発明と組み合わせて使用
することができる。特異的増幅用のプライマーとして使
用されるオリゴヌクレオチドは、分子の中心に〔従っ
て、増幅は分別ハイブリダイゼーション[differential
hybridization](Gibbsら, 1989,NucTeic Acids Res.1
7:2437-2448)によって行う〕、又は(適当な条件下でミ
スマッチがポリメラーゼ延長を防止又は減少することが
できる場合は)1つのプライマーの3’末端に、目的の
突然変異を有することができる(Prossner.1993, Tibte
ch 11:238)。更に、前記突然変異領域中に新規制限部
位を導入して、開裂に基づく検出を作り出すことが望ま
しいことがある(Gaspariniら, 1992, Mol.Cell Probes
6:1)。或る態様では、増幅用のTaqリガーゼを使用
しても、増幅を実施することができるだろうと予想され
る。この場合には、その3’末端において5’配列と完
全に一致した場合にのみ連鎖反応が発生し、前記増幅の
有無を探すことによって特定の部位における周知突然変
異の存在を検出することができるようになる。
【0177】本明細書に記載の方法は、例えば、本明細
書に記載のプローブ核酸又は抗体試薬少なくとも1つを
含み、例えば、本発明のポリペプチドをコードする遺伝
子に関連する疾病又は病気の症状又は家族歴を示す対象
を診断する臨床的状況において便利に使用することがで
きる、予め梱包された診断キットを利用することによっ
て実施することができる。更に、本発明のポリペプチド
を発現する任意の細胞タイプ又は組織、好ましくは末梢
血液白血球を、本明細書に記載の予後アッセイに用いる
ことができる。
【0178】更に、本発明は、本明細書に記載のアンギ
オスタチン遺伝子及び遺伝子生成物の使用及び/又は検
出を促進するキットを提供する。本明細書に記載のキッ
トは、本発明のポリペプチドをコードする遺伝子に関連
する疾病又は病気の症状又は家族歴を示す対象を診断す
る臨床的状況において便利に使用することができる。更
に、本発明のポリペプチドを発現する任意の細胞タイプ
又は組織を、本明細書に記載の予後アッセイに用いるこ
とができる。
【0179】或る態様では、アンギオスタチン遺伝又は
遺伝子生成物をミス発現(mis-express)する細胞又は
組織同定用の診断試験キットを提供する。この態様で
は、本発明のポリペプチドをコードする核酸配列にハイ
ブリダイズするオリゴヌクレオチド(例えば、検出可能
に標識化されたオリゴヌクレオチド)を含む容器1個以
上を有する診断キットを提供する。別の態様では、本発
明のポリペプチドをコードする核酸分子の増幅に有用な
プライマーのペアを含む容器1個以上を有するキットを
提供する。様々な別の態様においては、前記キットは、
例えば、緩衝剤、防腐剤、又はタンパク質安定化剤を含
むことができる。また、前記キットは、検出可能な薬剤
(例えば酵素又は基質)の検出に必要な成分を含むこと
もできる。また、前記キットは、アッセイして試験サン
プルと比較することができる対照サンプル又は対照サン
プルシリーズを含むことができる。前記キットの各構成
要素は、通常、別々の容器中に封入され、そしてその種
々容器全てを、前記ポリペプチドの異常な発現が関連す
る障害に試験対象が罹病しているか又は発達する危険性
があるか否かについて観察するための指示書と一緒に、
一つのパッケージ中に入れる。前記キットは、例えば、
対照からの細胞サンプル中における前記タンパク質をコ
ードする核酸のレベルを測定〔例えば、mRNAレベル
の検出又は前記タンパク質をコードする遺伝子が突然変
異又は欠失しているか否かの決定〕するために使用する
ことができる。
【0180】別の態様では、本発明は、生物学的サンプ
ル(例えば、試験サンプル)中の本発明のポリペプチド
又は核酸の存在を検出するためのキットを提供する。前
記キットは、例えば、本発明の配列の使用に関する前記
セクションに記載のとおりに、本発明のポリペプチドの
異常な発現が関連する障害に、対象が罹病しているか又
は発達する危険性が増しているかどうかを決定するのに
使用することができる。この態様では、キットは、
(1)本発明のポリペプチドに結合する第一抗体(例え
ば、固体支持体に結合した抗体);及び場合により、
(2)検出可能な薬剤と接合していて、且つ前記ポリペ
プチド又は前記第一抗体と結合する別の第二抗体を含む
容器1個以上を有して提供される。前記キットは、対象
が、脈管形成関連障害(例えば、癌)に罹病しているか
又は前記障害に対する危険性が増加しているかを決定す
るのに用いることができる。
【0181】脈管形成関連工程を修飾することができ、
及び/又は脈管形成関連障害(例えば、癌)を治療する
ことができる方法及び組成物を以下に記載する。例え
ば、前記方法は、アンギオスタチン遺伝子の発現、及び
/又はアンギオスタチン遺伝子生成物の合成又は活性を
修飾して、前記工程を修飾するか又は前記障害の症状を
改善する化合物を投与することを含むことができる。あ
るいは、前記脈管形成関連障害(例えば、癌)が、アン
ギオスタチン活性を低減させるか又は無くすアンギオス
タチン遺伝子突然変異の結果である場合には、前記方法
は、それぞれ、悪化していないアンギオスタチン遺伝子
生成物をコードする核酸分子を哺乳動物に供給して、悪
化していないアンギオスタチン遺伝子生成物を発現さ
せ、そして前記障害の症状を改善することを含むことが
できる。
【0182】アンギオスタチン遺伝子変異に起因する哺
乳動物の脈管形成関連障害(例えば、癌)の治療方法の
別の態様では、前記方法は、悪化していないアンギオス
タチン遺伝子生成物をコードする核酸分子を含有する細
胞を哺乳動物に供給し、前記細胞に、悪化していないア
ンギオスタチン遺伝子生成物を発現させて、前記障害の
症状を改善することを含むことができる。
【0183】正常なアンギオスタチン遺伝子生成物の機
能を欠いた結果として脈管形成関連障害表現型(例え
ば、癌)が発達した場合には、アンギオスタチン遺伝子
生成物活性が増加することによって、個々の生物におい
て、規定レベルのアンギオスタチン遺伝子発現及び/又
はアンギオスタチン遺伝子生成物活性を示し、無症候状
態への進行を促進することになろう。アンギオスタチン
の発現又は合成を向上する方法としては、例えば、下記
の方法を挙げることができる。
【0184】あるいは、脈管形成関連障害表現型(例え
ば、癌)の症状は、アンギオスタチン遺伝子発現及び/
又はアンギオスタチン遺伝子生成物活性のレベルを下げ
る化合物を投与することによって改善することができ
る。アンギオスタチン合成又は発現レベルの阻害又は低
減化方法としては、例えば、下記の方法を挙げることが
できる。
【0185】治療方法の或る態様では、投与される化合
物は、脈管形成関連障害の症状を改善又は悪化させると
報告されている化合物、特に医薬を含まない。前記治療
方法に前記化合物を含ませる場合には、前記化合物が前
もって投与されている方法と異なる方法(例えば、異な
った投与量、投与形態、及び/又は更なる化合物との併
用投与)で前記化合物を用いることが好ましい。
【0186】別の態様では、アンギオスタチンタンパク
質治療法、例えば、前記のアンギオスタチンタンパク
質、融合タンパク質、及びペプチド配列を用いてアンギ
オスタチンのレベル及び/又は活性を上げるか又は下げ
る方法によって、あるいはアンギオスタチン遺伝子又は
遺伝子生成物と相互作用して、その活性を阻害又は増強
するタンパク質又はタンパク質フラグメント(例えば、
ペプチド)を投与することによって、本明細書に記載の
障害(例えば、癌)の症状を改善することができる。
【0187】前記タンパク質治療法は、例えば、機能的
アンギオスタチンタンパク質又は機能的アンギオスタチ
ンドメインに相当するアンギオスタチンタンパク質のフ
ラグメント(例えば、ペプチド)を投与することを含む
ことができる。或る態様では、機能的アンギオスタチン
結合ドメインに相当するアンギオスタチンフラグメント
又はペプチドを、前記ペプチドがアンギオスタチン結合
タンパク質(例えば、アンギオスタチンレセプター)に
結合するように、個々の生物に投与する。前記フラグメ
ント又はペプチドは、アンギオスタチンの前記結合タン
パク質への結合に競合して阻害することによって、個々
の生物においてアンギオスタチン活性を阻害するのに役
立つことがあり、従って、本明細書に記載の障害の症状
を改善することができる。あるいは、前記フラグメント
又はペプチドは、イン・ビボでアンギオスタチンの機能
を模倣することによって個々の生物においてアンギオス
タチン活性を高めることができ、従って、本明細書に記
載の障害の症状を改善することができる。
【0188】本明細書に記載の方法に用いることのでき
るタンパク質及びペプチドには、合成(例えば、組換え
又は化学的合成)タンパク質及びペプチド、並びに天然
由来のタンパク質及びペプチドが含まれる。前記タンパ
ク質及びペプチドは、天然由来のアミノ酸残基及び非天
然由来のアミノ酸残基(例えば、D−アミノ酸残基)の
両方、及び/又はペプチド結合以外の結合(例えば、イ
ミノ、エステル、ヒドラジド、セミカルバジド、及びア
ゾ結合)1個以上を有することができる。また、前記タ
ンパク質又はペプチドは、アミノ及び/又はカルボキシ
末端に、更なる化学的基(すなわち、官能基)を含有さ
せて、例えば、前記ペプチドの安定性、生物学的利用
能、及び/又は阻害活性を向上させることができる。官
能基には、ペプチド基を含む、疎水性基(例えば、カル
ボベンゾキシル基、ダンシル基、及びt−ブチルオキシ
カルボニル基)、アセチル基、9−フルオレニルメトキ
シカルボニル基、及び高分子担体基(例えば、脂質−脂
肪酸複合物、ポリエチレングリコール、又は炭水化物)
が含まれる。
【0189】別の態様では、アンギオスタチン遺伝子発
現のレベルを下げるための周知のアンチセンス遺伝子、
すなわちノックアウト遺伝子法、リボザイム法、及び/
又は三重ヘリックス法と組み合わせてアンギオスタチン
遺伝子配列を用いることによって、アンギオスタチン遺
伝子発現及び/又はアンギオスタチン遺伝子生成物活性
のレベルを下げることにより、或る脈管形成関連障害
(例えば、癌)の症状を改善することができる。前記遺
伝子の活性、発現、又は合成を修飾する能力を示すこと
がある化合物の中で、脈管形成関連障害(例えば、癌)
の症状を改善する能力を含むものは、アンチセンス、リ
ボザイム、及び三重ヘリックス分子である。前記分子
は、悪化していないか、又は可能であれば、突然変異し
た標的遺伝子活性を下げるか又は阻害するように設計す
ることができる。前記分子の製造法及び使用法は、当業
者に周知である。
【0190】アンチセンスRNA及びDNA分子は、標
的のmRNAとハイブリダイズし、そしてタンパク質翻
訳を妨げることによってmRNAの翻訳を直接遮断する
ように作用する。アンチセンスアプローチには、標的遺
伝子mRNAに相補的なオリゴヌクレオチドを設計する
ことも含まれる。前記アンチセンスオリゴヌクレオチド
は、相補的な標的遺伝子mRNA転写物に結合し、更に
翻訳物にも結合するであろう。完全な相補性が好ましい
が、必要ではない。
【0191】本明細書において、RNAの一部に「相補
的な」配列とは、前記RNAとハイブリダイズして、安
定なデュプレックス(duplex)を形成することが
できるのに充分な相補性を有する配列を意味し、二本鎖
アンチセンス核酸の場合には、そのデュプレックスDN
Aの1本の鎖を試験することができるか、又は三本鎖形
成をアッセイすることができるのに充分な相補性を有す
る配列を意味する。ハイブリダイズするための前記能力
は、相補性の程度及びアンチセンス核酸の長さによって
変化するであろう。一般的に、ハイブリダイズする核酸
がより長いと、より多くの塩基が、RNA(これは、安
定したデュプレックス又は可能であればトリプレックス
[triplex]を含むか、更に形成することもできる)と
ミスマッチする。当業者であれば、ハイブリダイズした
複合体の融点を決定するための標準的な手順を用いるこ
とによって、かなりの程度のミスマッチを確認すること
ができよう。
【0192】或る態様では、前記アンギオスタチン遺伝
子の非コード領域に相補的なオリゴヌクレオチドを、ア
ンチセンスアプローチで使用して、内因性アンギオスタ
チンmRNAの翻訳を阻害することができる。アンチセ
ンス核酸は、少なくとも6ヌクレオチド以上の長さがあ
ることが好ましく、長さが6〜約50ヌクレオチドのオ
リゴヌクレオチドであることが好ましい。特別な観点で
は、前記オリゴヌクレオチドは、少なくとも10ヌクレ
オチド、少なくとも17ヌクレオチド、少なくとも25
ヌクレオチド、又は少なくとも50ヌクレオチドであ
る。
【0193】標的配列の選択に関係なく、イン・ビトロ
実験を最初に実施して前記アンチセンスオリゴヌクレオ
チドの遺伝子発現阻害能力を定量化することが好まし
い。アンチセンス遺伝子阻害とオリゴヌクレオチドの非
特異的な生物学的効果とを区別するために、前記実験に
は対照を用いることが好ましい。また、前記実験は、標
的RNA又はタンパク質のレベルと、内部対照RNA又
はタンパク質のレベルとを比較することが好ましい。更
に、前記アンチセンスオリゴヌクレオチドを用いて得ら
れた結果を、対照オリゴヌクレオチドを用いて得られた
結果と比較することが想像される。前記対照オリゴヌク
レオチドは、前記試験オリゴヌクレオチドとほぼ同じ長
さであり、且つ、前記対照オリゴヌクレオチドのヌクレ
オチド配列が、標的配列に対する特異的ハイブリダイゼ
ーションを防止するのに必要な範囲で前記アンチセンス
配列と異なっていることが好ましい。
【0194】前記オリゴヌクレオチドは、一本鎖又は二
本鎖のDNA又はRNA、あるいはそれらの化学的混合
物若しくは誘導体又は修飾されたバージョンであること
ができる。前記オリゴヌクレオチドを、その塩基部分、
糖部分、又はリン酸塩バックボーンにおいて修飾して、
例えば、前記分子、ハイブリダイゼーションなどの安定
性を向上させることができる。前記オリゴヌクレオチド
は、別の付加基[appended group]、例えば、ペプチド
(例えば、イン・ビボで宿主細胞レセプターを標的とす
るペプチド)、あるいは細胞膜〔例えば、Letsingerら,
1989, Proc. Natl. Acad. Sci.U.S.A. 86, 6553-6556;
Lemaitreら, 1987, Proc. Natl. Acad.Sci. 84. 648-6
52;及びPCT公報WO88/09810(1988年12月15日公
開)を参照されたい〕若しくは血液脳関門〔例えば、PC
T公報WO89/10134(1988年4月25日公開)を参照
されたい〕を横断する輸送を促進する医薬、ハイブリダ
イゼーション誘発開裂剤[hybridization-triggered cl
eavage agent](例えば、Krolら, 1988, BioTechnique
s 6, 958-976を参照されたい)、又は挿入剤[intercal
ating agent](例えば、Zon, 1988, Pharm. Res. 5, 5
39-549を参照されたい)を含むことができる。最後に、
前記オリゴヌクレオチドは、別の分子、例えば、ペプチ
ド、ハイブリダイゼーション誘発架橋剤(hybridizatio
n triggered cross-linking agent)、輸送剤(transpo
rt agent)、ハイブリダイゼーション誘発開裂剤(hybr
idization-triggered cleavage agent)などと組み合わ
せることができる。
【0195】前記アンチセンスオリゴヌクレオチドは、
以下に限定されるものでないが、5−フルオロウラシ
ル、5−ブロモウラシル、5−クロロウラシル、5−ヨ
ードウラシル、ヒポキサンチン、キサンチン、4−アセ
チルシトシン、5−(カルボキシヒドロキシルメチル)
ウラシル、5−カルボキシメチルアミノメチル−2−チ
オウリジン、5−カルボキシメチルアミノメチルウラシ
ル、ジヒドロウラシル、ベータ−D−ガラクトシルケオ
シン[beta-D-galactosylqueosine]、イノシン、N6
−イソペンテニルアデニン、1−メチルグアニン、1−
メチルイノシン、2,2−ジメチルグアニン、2−メチ
ルアデニン、2−メチルグアニン、3−メチルシトシ
ン、5−メチルシトシン、N6−アデニン、7−メチル
グアニン、5−メチルアミノメチルウラシル、5−メト
キシアミノメチル−2−チオウラシル、ベータ−D−マ
ンノシルケオシン[beta-D-mannosylqueosine]、5N
−メトキシカルボキシメチルウラシル、5−メトキシウ
ラシル、2−メチルチオ−N6イソペンテニルアデニ
ン、ウラシル−5−オキシ酢酸(v)、ワイブトキソシ
ン(wybutoxosine)、プソイドウラシル、ケオシン(qu
eosine)、2−チオシトシン、5−メチル−2−チオウ
ラシル、2−チオウラシル、4−チオウラシル、5−メ
チルウラシル、ウラシル5−オキシ酢酸メチルエステ
ル、ウラシル−5−オキシ酢酸(v)、5−メチル−2
−チオウラシル、3−(3−アミノ−3−N−2−カル
ボキシプロピル)ウラシル、(acp3)w、及び2,
6−ジアミノプリンからなる群から選択される修飾され
た塩基部分1つ以上を含有することができる。
【0196】また、前記アンチセンスオリゴヌクレオチ
ドは、以下に限定されるものでないが、アラビノース、
2−フルオロアラビノース、キシルロース、及びヘキソ
ースからなる群から選択される修飾された糖部分1つ以
上を含有することができる。更に別の態様では、前記ア
ンチセンスオリゴヌクレオチドは、ホスホロチオエー
ト、ホスホロジチオエート、ホスホロアミドチオエー
ト、ホスホロアミデート(phosphoramidate)、ホスホ
ロジアミデート(phosphordiamidate)、メチルホスホ
ネート、アルキルホスホトリエステル、及びホルムアセ
タールからなる群から選択される修飾されたリン酸塩バ
ックボーン、又はそれらのアナログ少なくとも1つを含
有する。
【0197】更に別の態様では、前記アンチセンスオリ
ゴヌクレオチドは、∀−アノマーオリゴヌクレオチドで
ある。∀−アノマーオリゴヌクレオチドは、通常の∃ユ
ニットとは反対に、各鎖がそれぞれ平行する相補的RN
Aと、特定の二本鎖ハイブリッドを形成する(Gautier
ら, 1987, Nucl. Acids Res. 15, 6625-6641)。前記オ
リゴヌクレオチドは、2N−O−メチルリボヌクレオチ
ド(Inoueら,1987, Nucl. Acids Res. 15, 6131-614
8)、又はキメラRNA−DNAアナログ(Inoueら, 19
87, FEBS Left 215, 327-330)である。
【0198】本発明のオリゴヌクレオチドは、当業者に
公知の標準的方法によって、例えば、自動DNA合成装
置(例えば、Biosearch, Applied Biosystems社などか
ら市販されているもの)を用いることによって合成する
ことができる。例えば、Steinら(1988, Nucl. Acids Re
s. 16, 3209)の方法によってホスホロチオエートオリゴ
ヌクレオチドを合成することができ、制御された有孔ガ
ラスポリマー支持体(Sarinら, 1988, Proc. Natl. Aca
d. Sci. U.S.A. 85, 7448-7451)などを使用することに
よってメチルホスホネートオリゴヌクレオチドを調製す
ることができる。標的遺伝子のコード領域配列に相補的
なアンチセンスヌクレオチドを使用することができる
が、転写された非翻訳領域に相補的なオリゴヌクレオチ
ドが最も好ましい。
【0199】アンチセンス分子は、イン・ビボで標的遺
伝子を発現する細胞に運ばれることが好ましい。アンチ
センスDNA又はRNAを細胞に運ぶための多くの方法
が開発されており、例えば、アンチセンス分子を組織部
位に直接注入することができ、あるいは所望の細胞を標
的とするように設計された修飾アンチセンス分子(例え
ば、前記標的細胞表面上で発現したレセプター又は抗原
に特異的に結合するペプチド又は抗体に連結したアンチ
センス)を、全身系に投与することができる。
【0200】しかしながら、内因性mRNAの翻訳を抑
制するのに充分な前記アンチセンスの細胞内濃度を達成
することは、しばしば困難である。従って、前記アンチ
センスオリゴヌクレオチドが強力なpol III又はpo
l II プロモーターの制御下に置かれる組換えDNAコ
ンストラクトを用いるアプローチが好ましい。対象中の
トランスフェクション標的細胞に対して前記コンストラ
クトを使用すると、結果として、内因性標的遺伝子転写
物と相補的な塩基対を形成する充分な量の一本鎖RNA
が転写され、従って、標的遺伝子mRNAの翻訳が防止
される。例えば、ベクターが細胞に取り込まれて、アン
チセンスRNAの転写を支配するように、ベクターを導
入することができる。前記ベクターは、それが転写され
て所望のアンチセンスRNAを製造することができる限
り、エピソーム状に留まるか又は染色体に一体化するこ
とができる。前記ベクターは、当業者に標準的な組換え
DNA技術法によって構築することができる。ベクター
は、プラスミド、ウイルス、又は哺乳動物細胞内で複製
及び発現させるために用いられる当業者に公知の別のも
のであることができる。前記アンチセンスRNAのコー
ド配列の発現は、哺乳動物(好ましくはヒト)細胞中で
作用する当業者に公知の任意のプロモーターによること
ができる。前記プロモーターは、誘導性であるか、又は
構成性であることができる。前記プロモーターとして
は、以下に限定されるものでないが、SV40早期プロ
モーター領域(Benoist及びChambon, 1981, Nature 29
0, 304-310)、ラウス肉腫ウイルスの3Nロングターミ
ナルリピート中に含まれるプロモーター(Yamamotoら,
1980. Cell 22, 787-797)、ヘルペスチミジンキナーゼ
プロモーター(Wagnerら, 1981, Proc. Natl. Acad. Sc
i. U.S.A. 78, 1441-1445)、メタロチオネイン遺伝子
の調節配列(Brinsterら, 1982, Nature296, 39-42)な
どを挙げることができる。任意のタイプのプラスミド、
コスミド、YAC、又はウイルスベクターを用いて、組
織部位に直接導入することができる組換えDNAコンス
トラクトを調製することができる。あるいは、ウイルス
ベクターを、所望の組織への選択的感染に用いることが
でき、この場合には、別の経路(例えば、全身系)によ
って投与を実施する。
【0201】また、標的遺伝子のmRNA転写物を触媒
的に開裂するように設計したリボザイム分子を使用して
も、標的遺伝子mRNAの翻訳、及びそれによる標的遺
伝子生成物の発現を、防止することができる〔例えば、
PCT国際公開公報WO90/11364(1990年10月4日公
開);及びSarverら, 1990, Science 247, 1222-1225を
参照されたい〕。
【0202】リボザイムは、RNAの特異的開裂を触媒
作用することができる酵素的なRNA分子である(参考
としては、Rossi, 1994, Current Biology. 4, 469−47
1を参照されたい)。リボザイムの作用機構は、前記リ
ボザイム分子の相補的標的RNAへの配列特異的なハイ
ブリダイゼーション、及びそれに続く、ヌクレオチド内
(endonucleolytic)開裂イベントを含む。リボザイム
分子の組成物は、標的遺伝子mRNAに相補的な配列1
種以上を含んいでいなければならず、且つmRNA開裂
に応答可能な周知の触媒配列を含んでいなければならな
い。前記配列としては、例えば、USP No. 5,093,246を
参照されたい。
【0203】特異的認識配列の部位でmRNAを開裂す
るリボザイムであれば、標的遺伝子mRNAの破壊に使
用することができるが、ハンマーヘッドリボザイムを用
いることが好ましい。ハンマーヘッドリボザイムは、標
的mRNAと相補的塩基対を形成する隣接領域によって
指示される位置でmRNAを開裂する。唯一の要求は、
5’−UG−3’の2塩基の配列を標的mRNAが有す
ることである。ハンマーヘッドリボザイムの構築及び製
造方法は、当業者に周知であり、「Myers, 1995, Molec
ular Biology and Biotechnology. A Comprehensive De
sk Reference, VCH Publishers,ニューヨーク州」 (特
に第833頁の図4を参照されたい)、及び「Haseloff
及びGerlach, 1988, Nature, 334,585-591」中に、より
完全に記載されている。
【0204】前記リボザイムは、開裂認識部位が標的遺
伝子mRNAの5’末端に近くに位置するように設計し
て、すなわち、能率を高め、且つ非機能的mRNA転写
物の細胞内蓄積を最小化することが好ましい。また、本
発明のリボザイムには、RNAエンドリボヌクレアーゼ
(以下、「Cechタイプリボザイム」と称する)、例
えば、テトラヒメナ・テルモフィラ(Tetrahymena ther
mophila)中で天然に発生する(IVS又はL−19 l
VSRNAとして知られている)RNAエンドリボヌク
レアーゼ、及びThomas Cech及び共同作業者によって広
範囲に亘って記載されているRNAエンドリボヌクレア
ーゼ〔参照:Zaugら, 1984, Science, 224, 574-578; Z
aug及びCech,1986, Science, 231, 470-475; Zaug.ら,
1986, Nature, 324, 429-433;国際公開公報WO88/04300
(University Patents lnc.による国際特許出願);並び
にBeen及びCech,1986, Cell, 47, 207-216〕も含まれ
る。前記Cechタイプリボザイムは、標的RNA配列
とハイブリダイズし、その後、前記標的RNAの開裂を
行う、8塩基対の活性部位を有する。本発明には、標的
遺伝子中に存在する8塩基対活性部位配列を標的とする
Cechタイプリボザイムも含まれる。
【0205】例えば、前記アンチセンスアプローチにお
いては、前記リボザイムが、(例えば、安定性、標的の
狙いなどを向上させるための)修飾オリゴヌクレオチド
から構成されていることができ、そしてイン・ビボで標
的遺伝子を発現する細胞に配達されることが好ましい。
或る好ましい配達方法は、内因性標的遺伝子メッセージ
を破壊して翻訳を阻害するのに充分な量の前記リボザイ
ムをトランスフェクションされた細胞が生成するよう
に、強力な構成pol III又はpol II プロモーター
の制御下で前記リボザイムを「コード」するDNAコン
ストラクトを使用することを含む。リボザイムは、アン
チセンス分子とは違って触媒的なので、能率のためには
低い細胞内濃度が要求される。
【0206】また、標的を狙った相同的組換えを使用し
て、標的遺伝子又はそのプロモーターを不活化又は「ノ
ックアウト」することによって、内因性標的遺伝子の発
現を減少させることもできる(例えば、「Smithiesら,
1985, Nature 317, 230-234」、「Thomas及びCapecchi,
1987, Cell 51, 503-512」、及び「Thompsonら, 1989,
Cell 5, 313-321」を参照されたい)。例えば、内因性
標的遺伝子(前記標的遺伝子のコード領域又は調節領域
であることができる)に相同的なDNAに隣接する突然
変異した非機能的標的遺伝子(又は完全に無関係のDN
A配列)を、選択可能なマーカー及び/又はネガティブ
選択可能なマーカーの使用又は不使用下で用いて、イン
・ビボで標的遺伝子を発現する細胞にトランスフェクシ
ョンすることができる。標的を狙った相同的組換えを介
する前記DNAコンストラクトの挿入の結果、前記標的
遺伝子が不活化する。前記アプローチは、胚性幹細胞
(ES細胞)に対する修飾を使用して、標的遺伝子が不
活性な動物の子孫を生産する農業分野に特に適している
(例えば、前出の「Thomas及びCapecchi, 1987」及び
「Thompson, 1989」を参照されたい)。しかしながら、
ヒトにおける使用に対して適用することができるこのア
プローチは、前記組換えDNAコンストラクトを、適当
なウイルスベクターを用いてイン・ビボ中の必要な部位
に直接投与又は狙うように定められている。
【0207】あるいは、前記標的遺伝子の調節領域(す
なわち、標的遺伝子のプロモーター又はエンハンサー)
に相補的なデオキシリボヌクレオチド配列を標的とする
ことにより内因性標的遺伝子発現を減少させて、体内の
標的細胞中の前記標的遺伝子の転写を防止する三重ヘリ
ックス構造を形成することができる(一般的に「Helen
e, 1991,Anticancer Drug Des., 6(6), 569-584」、「H
eleneら, 1992, Ann. N.Y. Acad. Sci., 660, 27-3
6」、及び「Maher, 1992, Bioassays 14(12), 807-81
5」を参照されたい)。
【0208】三重ヘリックス形態で転写の阻害用に使用
される核酸分子は、一本鎖で、そしてデオキシヌクレオ
チドから構成されることが好ましい。前記オリゴヌクレ
オチドのベース組成物は、デュプレックスの一本の鎖上
にかなりの長さのプリン又はピリミジンが全体的に存在
すべきことを要求するフーグスティーン型塩基対のルー
ルに従って三重ヘリックス形態を促進するように設計さ
れている必要がある。ヌクレオチド配列はピリミジンベ
ースであることができ、これは、得られる三重ヘリック
スの関連する三本の鎖に亘って、TAT及びCGCトリ
プレットを現れる結果となろう。前記のピリミジンの多
い分子(ピリミジンリッチ分子)は、前記デュプレック
スの1つの鎖のプリンリッチ領域に相補的で、その鎖に
平行にのびる塩基を提供する。更に、プリンリッチの核
酸分子は、例えば、ひと続きのG残基を含有する核酸分
子について選択することができる。これらの分子は、G
C対が多いDNAデュプレックスと三重ヘリックスを形
成するであろう。前記三重ヘリックス内では、プリン残
基の大部分が標的デュプレックスの1本の鎖上に位置
し、トリプレックス中の三本の鎖に亘ってGGCトリプ
レットが現れる結果となろう。
【0209】あるいは、「スイッチバック」と称する核
酸分子を製造することによって、三重ヘリックス形成を
標的とすることができる潜在的な配列を増加させること
ができる。スイッチバック分子は、交互の5’−3’,
X−5’法によって合成するので、前記分子は、デュプ
レックスの最初の一方の鎖と、次いでもう一方の鎖との
塩基対を有し、デュプレックスの一方の鎖上に存在すべ
きプリン又はピリミジンのいずれかによるかなりの大き
さのストレッチの必要性がなくなる。
【0210】本明細書に記載のアンチセンス、リボザイ
ム、及び/又は三重ヘリックス分子を用いて突然変異遺
伝子発現を阻害する場合には、前記方法は、正常の標的
遺伝子対立遺伝子によって生成されるmRNAの転写
(三重ヘリックス)及び/又は翻訳(アンチセンス及び
リボザイム)を効果的に減少又は阻害することができ、
その可能性は、正常標的遺伝子生成物の存在濃度が、正
常表現型に対して必要な濃度よりも低いことがある場合
に、高まることがある。前記の場合には、標的遺伝子活
性のレベルが実質的に正常に維持されており、従って正
常な標的遺伝子活性を示す標的遺伝子ポリペプチドをコ
ードし、発現する核酸分子を、遺伝子治療法(例えば、
後述の遺伝子治療法)によって細胞中に導入することが
できることを確認するには、アンチセンス治療、リボザ
イム治療、又は三重ヘリックス治療に影響されやすい配
列を含まない方法を用いることができる。あるいは、標
的遺伝子が細胞外タンパク質をコードする場合には、標
的遺伝子活性を必要なレベルに保つために、正常な標的
遺伝子タンパク質を併用投与することが好ましい。
【0211】本発明のアンチセンスRNA及びDNA、
リボザイム、並びに三重ヘリックス分子は、DNA及び
RNA分子を合成するための当業者に公知の任意の方
法、例えば前記の方法で調製することができる。前記方
法には、当業者に周知のオリゴデオキシリボヌクレオチ
ド及びオリゴリボヌクレオチドの化学合成方法、例え
ば、固相ホスホロアミダイト化学合成も含まれる。ある
いは、RNA分子を、前記アンチセンスRNA分子をコ
ードするDNA配列のイン・ビトロ及びイン・ビボ転写
によって生成することができる。前記DNA配列は、適
当なRNAポリメラーゼプロモーター、例えば、T7又
はSP6ポリメラーゼプロモーターを含有する多様な種
々のベクターに含ませることができる。あるいは、前記
プロモーターを用いることによってアンチセンスRNA
を構成的に又は誘導可能に合成するアンチセンスcDN
Aコンストラクトを、細胞系に安定に導入することがで
きる。
【0212】正常なアンギオスタチン遺伝子発現及び/
又はアンギオスタチン遺伝子生成物活性のレベルの増加
に関して、例えば、前記アンギオスタチン遺伝子核酸配
列を脈管形成関連障害(例えば、癌)の治療に用いるこ
とができる。前記治療は、例えば、遺伝子置換治療法
(gene replacement therapy)の形態で実施することが
できる。特に、アンギオスタチン遺伝子の正常な機能を
示すアンギオスタチン遺伝子生成物の生成を指示する正
常アンギオスタチン遺伝子又は前記アンギオスタチン遺
伝子の一部のコピー1個以上を、ベクター(例えば、以
下に限定されるものでないが、アデノウイルス、アデノ
関連ウイルス、ヘルペスウイルス、及びレトロウイルス
ベクター)並びに細胞内にDNAを導入する他の粒子
(例えば、リポソーム)を用いて、対象内の適当な細胞
中に挿入することができる。
【0213】アンギオスタチン遺伝子は脳内で発現する
ことができるので、前記遺伝子置換治療法は、対象内の
これらの細胞タイプにアンギオスタチン遺伝子配列を配
達することができることが好ましい。従って、或る態様
では、当業者に周知の方法〔例えば、PCT公報WO89/1013
4(1988年4月25日公開)を参照されたい〕を用
いて、アンギオスタチン遺伝子配列を、血液脳関門を容
易に横断可能にして、脳内の細胞に前記配列を配達する
ことができる。血液脳関門を横断することができる配達
に関しては、ウイルスベクター、例えば、前記のウイル
スベクターが好ましい。別の態様では、配達の方法は、
前記アンギオスタチン遺伝子配列が発現すべき細胞の部
位に前記アンギオスタチン遺伝子配列を直接投与するこ
とを含む。
【0214】アンギオスタチン遺伝子発現及び/又はア
ンギオスタチン遺伝子生成物活性の全体的なレベルを増
加させるのに用いることができる別の方法は、脈管形成
関連障害(例えば、癌)症状を改善するのに充分な位置
に及び数で、適当なアンギオスタチン発現細胞(好まし
くは、自己細胞)を、対象内に導入することを含む。前
記細胞は、組換え又は非組換え細胞であることができ
る。
【0215】細胞の中で、対象中のアンギオスタチン発
現レベルを全体的に増加させるために投与することがで
きる細胞は、前記アンギオスタチン遺伝子を発現する正
常細胞、好ましくは肝細胞である。
【0216】あるいは、細胞(好ましくは、自己細胞)
を、アンギオスタチン遺伝子配列を発現するように設計
し、続いて、脈管形成関連障害(例えば、癌)の症状を
改善するのに適当な位置で患者に導入することができ
る。あるいは、悪化していないアンギオスタチン遺伝子
を発現し、且つMHCが当てはまる個々の生物に由来す
る細胞を用いることができ、前記細胞には、例えば、肝
細胞が含まれる。前記アンギオスタチン遺伝子配列の発
現は、前記細胞タイプにおいて前記発現をすることがで
きる適当な遺伝子調節配列によって制御される。前記遺
伝子調節配列は当業者に周知である。前記の細胞に基づ
く遺伝子治療法は、当業者に周知であり、例えば、Ande
rsonによるUSP No. 5,399,349を参照されたい。
【0217】投与すべき細胞が非自己細胞である場合に
は、導入された細胞に対する宿主免疫応答が発達するの
を防止する周知の方法を用いて、前記細胞を投与するこ
とができる。例えば、細胞外のすぐそばの環境に応じて
成分の交換を可能にしながら、導入された前記細胞が宿
主の免疫システムに認識されることを可能にしないカプ
セル化形態で前記細胞を導入することができる。
【0218】更に、アンギオスタチン遺伝子生成物活性
を修飾することができる化合物、例えば前記の方法で同
定される化合物は、当業者に周知の標準的方法を用いて
投与することができる。投与する化合物が脳細胞との相
互作用を伴う場合には、前記投与方法は、血液脳関門を
横断することができる周知の投与法を含むことが好まし
い。
【0219】本明細書に記載のスクリーニングアッセイ
により同定された本発明のポリペプチドの活性又は発現
において刺激又は阻害効果を有する薬剤又は修飾剤を個
々の生物に投与して、前記ポリペプチドの異常な活性が
関連する障害を(予防的に又は治療的に)治療すること
ができる。前記治療に関連して、個々の生物の薬理ゲノ
ミクス[pharmacogenomics](すなわち、個体の遺伝子
型と個体の外来化合物又は医薬に対する応答との間の関
係の研究)を考慮することができる。治療剤(therapeu
tics)の代謝における違いは、薬理学的に活性な医薬の
投与量と血中濃度との間の比率を変化させることによっ
て、重篤な毒性又は治療失敗をもたらすことがある。従
って、個々の生物の薬理ゲノミクスによって、個々の生
物の遺伝子型に対する考慮に基づく予防的又は治療的治
療に有効な薬剤(例えば、医薬)を選択することができ
る。更に、前記薬理ゲノミクスは、適当な容量及び治療
レジメンを決定するのに用いることができる。従って、
個々の生物における本発明のポリペプチドの活性、本発
明の核酸の発現、又は本発明の遺伝子の突然変異含有量
を決定することにより、前記個々の生物の治療的又は予
防的治療に適した薬剤を選択することができる。
【0220】薬理ゲノミクスは、医薬の性質(disposit
ion)の変化及び影響を受けた個々の生物内での異常な
作用に起因する、医薬に対する応答における臨床的に有
意な遺伝的変化(hereditary variation)を取り扱う
(例えば、「Linder (1997) Clin. Chem. 43(2):254-26
6」を参照されたい)。一般的に、2つのタイプの薬理
遺伝学的条件に区別することができる。体における医薬
の作用方法を変化させる1つの因子として伝達される遺
伝的条件を、「変化医薬作用(altered drug actio
n)」と称する。医薬における体の作用方法を変化させ
る1つの因子として伝達される遺伝的条件を、「変化医
薬代謝(altered drug metabolism)」と称する。これ
らの薬理遺伝学的条件は、欠陥(defect)又は多型とし
て稀に発生することがある。例えば、グルコース−6−
リン酸デヒドロゲナーゼ欠乏症(G6PD)は、遺伝的
に引き継がれる一般的な酵素病であり、前記疾病におけ
る主な臨床的合併症は、オキシダント剤の接種後の溶血
及びファバビーン(fava bean)の消耗である。
【0221】説明的態様として述べると、薬物代謝酵素
の活性は、薬物活性の強度及び期間の主要な決定要素で
ある。薬物代謝酵素〔例えば、N−アセチルトランスフ
ェラーゼ2(NAT2)、並びにシトクロムP450酵
素CYP2D6及びCYP2C19〕の遺伝的多型の発
見によって、なぜ、一部の患者では、期待された医薬効
果が得られないか、あるいは、強張された医薬応答が表
れ、そして標準的で安全な医薬投与量を摂取した後に重
篤な毒性が表れるかに対する説明が提供された。これら
の多型は、広範メタボライザー[extensive metabolize
r (EM)]及びプアーメタボライザー[poor metabolizer
(PM)]の集団内において2種の表現型で発現する。P
Mの普及率は、異なる集団の間で異なる。例えば、PM
において、CYP2D6をコードする遺伝子は、多くの
多型及びいくつかの突然変異が同定された、これらは全
て機能的CYP2D6が不在となる。プアーメタボライ
ザーのCYP2D6及びCYP2C19は、標準的投与
量を投与された場合に、非常に頻繁に強張された医薬応
答及び副作用を経験する。CYP2D6により形成され
るコデインの代謝体であるモルヒネによって媒介される
コデインの鎮痛効果に対して示されているように、代謝
産物が治療上活性な部分であるならば、PMは治療応答
を示さないであろう。もう一方の極端は、超急速メタボ
ライザー(ultra-rapid metabolizer)と称し、標準的
投与量には応答しない。最近、CYP2D6遺伝子増幅
によって、超急速代謝に基づく分子が同定されてきた。
【0222】従って、個々の生物における本発明のポリ
ペプチドの活性、前記ポリペプチドをコードする核酸の
発現、又は前記ポリペプチドをコードする遺伝子の突然
変異含有量を決定することにより、前記の個々の生物の
治療的又は予防的治療に適した医薬を選択することがで
きる。更に、薬理遺伝学的実験を用いて、薬物代謝酵素
をコードする多型対立遺伝子の遺伝子型を、個々の生物
の薬物感受性表現型の同定に適用することができる。こ
の知識を、投薬又は医薬選択に適用する場合には、不利
な反応又は治療の失敗を回避することができ、従って、
前記ペプチドの活性又は発現の修飾剤(例えば、本明細
書に記載の模範的スクリーニングアッセイの1つによっ
て同定された修飾剤)で患者を治療する場合に、治療又
は防止効果を向上させることができる。
【0223】本発明のポリペプチドの発現又は活性にお
ける薬剤(例えば、医薬又は化合物)の影響の監視は、
基本医薬のスクリーニングのみでなく、臨床試験(clin
icaltrial)にも適用することができる。例えば、或る
スクリーニングアッセイ(例えば、本明細書に記載のス
クリーニングアッセイ)によって遺伝子発現、タンパク
質レベル、又はタンパク質活性を増加させることが決定
された或る薬剤の効果を、減少した遺伝子発現、タンパ
ク質レベル、又はタンパク質活性を示す患者の臨床試験
において観察することができる。あるいは、或るスクリ
ーニングアッセイによって遺伝子発現、タンパク質レベ
ル、又はタンパク質活性を減少させることが決定された
或る薬剤の効果を、増加した遺伝子発現、タンパク質レ
ベル、又はタンパク質活性を示す患者の臨床試験におい
て観察することができる。前記臨床試験では、本発明の
ポリペプチドの発現又は活性、及び好ましくは、例えば
別の細胞増殖障害に関連するポリペプチドの発現又は活
性を、特定の細胞の免疫応答のマーカーとして用いるこ
とができる。
【0224】例えば、以下に限定されるものでないが、
本発明のポリペプチド(例えば、本明細書に記載のスク
リーニングアッセイで同定されるポリペプチド)の活性
又は発現を修飾する薬剤(例えば、化合物、医薬、又は
低分子)により治療された細胞中で修飾された遺伝子
(本発明の遺伝子を含む)を、同定することができる。
従って、細胞増殖障害における薬剤の効果の研究(例え
ば、臨床試験)のために、細胞を単離し、RNAを調製
し、そして本発明の遺伝子及び前記障害に関連する別の
遺伝子の発現レベルについて分析することができる。遺
伝子発現のレベル(すなわち、遺伝子発現パターン)
は、ノーザンブロット分析又は本明細書に記載のRT−
PCRによるか、あるいは本明細書に記載の方法の1つ
によって生成されたタンパク質の量を測定することによ
るか、又は本発明の遺伝子若しくは別の遺伝子の活性レ
ベルを測定することによって、定量することができる。
この方法では、前記遺伝子発現パターンは、前記薬剤に
対する前記細胞の生理学的応答を示すマーカーとして役
立てることができる。従って、この応答状態(response
state)は、前記薬剤による個々の生物の治療の前及び
その間の種々の時点で、決定することができる。
【0225】或る好ましい態様では、本発明は、或る薬
剤(例えば、アゴニスト、アンタゴニスト、ペプチド模
倣物、タンパク質、ペプチド、核酸、低分子、又は本明
細書に記載のスクリーニングアッセイによって同定され
る他の医薬候補)による対象の治療効果を監視する方法
であって、(i)前記薬剤の投与前に、対象から投与前
サンプルを得;(ii)前記投与前サンプル中の、本発明
のポリペプチド又は核酸のレベルを検出し;(iii)前
記対象から投与後サンプル1以上を得;(iv)前記投与
後サンプル中の、本発明のポリペプチド又は核酸のレベ
ルを検出し;(v)投与前サンプル中の本発明のポリペ
プチド又は核酸のレベルと、投与後サンプル中の本発明
のポリペプチド又は核酸のレベルとを比較し;そして
(vi)それに応じて対象に対する薬剤の投与を変化させ
る各工程を含む、前記監視方法を提供する。例えば、検
出されたレベルよりも高く前記ポリペプチドの発現又は
活性を増加させるには(すなわち、前記薬剤の効果を上
げるには)、前記薬剤の増加投与が望ましいことがあ
る。あるいは、検出されたレベルよりも低く前記ポリペ
プチドの発現又は活性を減少させるには(すなわち、前
記薬剤の効果を下げるには)、前記薬剤の減少した投与
が望ましいことがある。
【0226】本発明の化合物は、その活性成分と哺乳動
物の体内における前記薬剤の作用部位とが接触を生ずる
任意の手段によって、種々の脈管形成関連障害を阻害す
るように製剤化して投与することができる。本発明の化
合物は、個々の治療的活性成分として又は治療的活性成
分の組み合わせで、医薬に関して使用することができる
任意の通常の手段によって投与することができる。本発
明の化合物は単独で投与することができるが、一般的に
は、選択された投与経路及び標準的な医薬慣行に基づい
て選択された製剤担体と共に投与する。
【0227】投与量は、脈管形成関連障害の症状の改善
をもたらすのに充分な化合物の治療的有効量であり、当
然のことながら、特定の活性成分の薬力学的特徴並びに
その投与形態及び投与経路;受ける人の年齢、性別、健
康、及び体重;症状の性質及び程度;並行する治療、治
療の頻度、及び所望の効果のような知られている要因に
応じて変化する。
【0228】前記化合物の毒性及び治療的有効性は、細
胞培養又は実験動物における、例えば、LD50(個体群
の50%に致死的な量)及びED50(個体群の50%に
治療上有効な量)を決定するための標準的な薬剤学的方
法により決定することができる。毒性と治療的効果との
間の用量比(dose ratio)は、治療指数であり、LD
50/ED5,比として表すことができる。大きな治療
指数を示す化合物が好ましい。毒性の副作用を示す化合
物を用いる場合には、影響されていない細胞への潜在的
損傷を最小にし、それによって副作用を低減するため
に、前記化合物を影響された組織の部位をターゲティン
グする運搬システムを設計するように取り計らうべきで
ある。
【0229】細胞培養アッセイ及び動物研究から得られ
たデータは、ヒトに使用するための投与量の範囲を製剤
化するのに用いることができる。前記化合物の投与量
は、好ましくは、毒性がほとんどないか又は全くないE
50を含む循環濃度の範囲内にある。投与量は、用いら
れる投与形態及び利用される投与経路に基づいてこの範
囲内で変化することができる。本発明の方法に用いられ
る任意の化合物について、治療的有効量を、最初に、細
胞培養アッセイから概算することができる。細胞培養に
おいて決定されるIC50(すなわち、症状の半最大限
[half-maximal]の阻害を達成する試験化合物の濃度)
を含む循環血漿濃度範囲を達成する量を、動物モデルに
おいて製剤化することができる。前記情報を用いて、ヒ
トにおいて有用な投与量をより正確に決定することがで
きる。血漿中のレベルは、例えば、高速液体クロマトグ
ラフィーにより測定することができる。
【0230】特定の投与量は抗体に対しても用いること
ができる。典型的には、好ましい投与量は、体重当たり
0.1mg/kg〜100mg/kg(一般的には、1
0mg/kg〜20mg/kg)であり、前記抗体を脳
中で作用させる場合には、50mg/kg〜100mg
/kgの投与量が通常適している。抗体が部分的にヒト
由来又は完全にヒト由来である場合に、その抗体は、通
常、ヒトの体内で他の抗体より長い半減期を有してい
る。従って、部分的にヒト由来又は完全にヒト由来の抗
体では、しばしば、低い投与量が可能である。追加の修
飾を行って、抗体を更に、安定化することができる。例
えば、リピデーション(lipidation)を用いて抗体を安
定化し、(例えば、脳内への)取り込み及び組織透過を
高めることができる。抗体のリピデーションの方法は、
Cruikshankら〔(1997)J.Acquired Immune Deficiency S
yndromes and Human Retrovirology 14:193〕に記載さ
れている。
【0231】タンパク質又はポリペプチドの治療有効量
(すなわち、有効投与量)は、体重当たり約0.001
〜30mg/kg、好ましくは体重当たり約0.01〜
25mg/kg、より好ましくは体重当たり約0.1〜
20mg/kg、そしてより一層好ましくは体重当たり
約1〜10mg/kg、2〜9mg/kg、3〜8mg
/kg、4〜7mg/kg、又は5〜6mg/kgの範
囲である。
【0232】更に、治療有効量のタンパク質、ポリペプ
チド、又は抗体を用いた患者の治療は、単一回の治療を
含んでいることができるか、又は、好ましくは、一連の
治療を含んでいることができる。好ましい例では、体重
当たり約0.1〜20mg/kgの範囲の抗体、タンパ
ク質、又はポリペプチドで、約1〜10週間、好ましく
は約2〜8週間、より好ましくは約3〜7週間、そして
より一層好ましくは約4、5又は6週間にわたって週1
回、患者を治療する。
【0233】更に、本発明は、発現又は活性を修飾する
薬剤を包含している。薬剤は、例えば、低分子であるこ
とができる。例えば、前記低分子は、以下に限定される
ものでないが、ペプチド、ペプチド模倣物、アミノ酸、
アミノ酸アナログ、ポリヌクレオチド、ポリヌクレオチ
ドアナログ、ヌクレオチド、ヌクレオチドアナログ、1
モル当たり約10,000グラム未満の分子量を有する
有機又は無機化合物(すなわち、ヘテロ有機化合物及び
有機金属化合物を含む)、1モル当たり約5,000グ
ラム未満の分子量を有する有機又は無機化合物、1モル
当たり約1,000グラム未満の分子量を有する有機又
は無機化合物、1モル当たり約500グラム未満の分子
量を有する有機又は無機化合物、並びに前記化合物の
塩、エステル、及び薬剤学的に許容することのできる他
の形態を含んでいる。
【0234】低分子の薬剤の適切な投与量は、当業者
(例えば、医師)に知られているいくつかの因子に依存
していることが理解されよう。この低分子の投与量は、
例えば、治療される患者又はサンプルの個性、大きさ、
及び状態に依存し、更に、可能であれば、組成物が投与
される経路、及び医師(practitioner)が
所望する前記低分子が本発明の核酸又はポリペプチドに
与える効果に応じて変化する。典型的な量としては、患
者の体重又はサンプルの重さ当たり低分子の量mg又は
μg/kg(例えば、約1μg/kg〜約500mg/
kg、約100μg/kg〜約5mg/kg、又は約1
μg/kg〜約50μg/kg)を挙げることができ
る。
【0235】本発明に従って使用するための医薬組成物
は、生理学的に許容することができる担体又は賦形剤1
種以上を用いて常法により製剤化することができる。
【0236】このように、前記化合物及びその生理学的
に許容することができる塩及び溶媒化物は、(口又は鼻
を介する)吸入若しくは通気、あるいは経口投与、経頬
(buccal)投与、非経口投与、又は直腸投与によ
る投与用に製剤化することができる。
【0237】経口投与用に、前記医薬組成物は、例え
ば、薬剤学的に許容することができる賦形剤、例えば、
結合剤(例えば、予備ゼラチン化トウモロコシデンプ
ン、ポリビニルピロリドン、又はヒドロキシプロピルメ
チルセルロース);充填剤(例えば、ラクトース、微結
晶性セルロース、又はリン酸水素カルシウム);潤滑剤
(例えば、ステアリン酸マグネシウム、タルク、又はシ
リカ);崩壊剤(例えば、ジャガイモデンプン又はデン
プングリコール酸ナトリウム[sodium starch glycolat
e]);又は湿潤剤(例えば、ラウリル硫酸ナトリウ
ム)を用いて常法により製造した錠剤又はカプセル剤の
形態を取ることができる。錠剤を、当業者に周知の方法
により塗布することができる。経口投与用の液体製剤
(liquid preparation)は、例えば、溶液、シロップ又
は懸濁液の形態をとることができ、又は、使用前に水又
は他の適当な担体と構成させる乾燥製品として提供する
ことができる。前記液体製剤は、薬剤学的に許容するこ
とができる添加剤、例えば、懸濁剤(例えば、ソルビト
ールシロップ、セルロース誘導体、又は水素化食用
脂);乳化剤(例えば、レシチン又はアラビアゴム);
非水性担体(例えば、アーモンド油、油性エステル、エ
チルアルコール、又は分別化植物油);及び保存剤(例
えば、メチル又はプロピル−p−ヒドロキシベンゾエー
ト又はソルビン酸)を用いて常法により製造することが
できる。製剤(preparation)は、適当ならば、緩衝塩
類、香料、着色剤及び甘味剤も含んでいることができ
る。
【0238】経口投与用の製剤は、活性化合物の制御さ
れた放出を与えるように適当に製剤化することができ
る。経頬投与用に、前記組成物は、常法により製剤化さ
れる錠剤又はロゼンジの形態をとることができる。
【0239】吸入による投与用に、本発明に従って用い
られる化合物は、加圧されたパック又はネブライザーか
ら、適当な噴射剤、例えば、ジクロロジフルオロメタ
ン、トリクロロフルオロメタン、ジクロロテトラフルオ
ロエタン、二酸化炭素又は他の適当なガスを用いてエー
ロゾル噴霧提供の形態で便利に送り届けることができ
る。加圧されたエーロゾルの場合、単位投与量は、計量
された量を送る弁を設けることにより定めることができ
る。例えば、吸入器又は通気器に用いられるゼラチンの
カプセル及びカートリッジは、本発明の化合物と適当な
粉末基剤、例えば、ラクト−ス又はデンプンとの粉末混
合物を含有して製剤化することができる。
【0240】本発明の化合物は、注入による(例えば、
ボーラス注入又は連続的輸液[infusion]による)非経
口投与用に製剤化することができる。注入用の製剤は、
単位投与形態で、例えば、アンプルで又は複数回投与容
器で、添加された保存剤と共に提供することができる。
前記組成物は、例えば、懸濁液、溶液又は油性又は水性
担体中の乳濁液の形態をとることができ、及び配合剤
(formulatory agents)、例えば、懸濁剤、安定剤、及
び/又は分散剤を含んでいることができる。あるいは、
前記活性成分は、使用前に、適当な担体、例えば、発熱
物質(pyrogen)を含まない滅菌水と構成するように粉
末の形態であることができる。一般に、水、適当な油、
食塩水、水性デキストロース(グルコース)、及び関連
した糖溶液及びグリコール(例えば、プロピレングリコ
ール又はポリエチレングリコール)は、非経口溶液用の
適当な担体である。非経口投与用の溶液は、好ましく
は、活性成分の水溶性塩、適当な安定剤、及び、必要に
より緩衝物質を含んでいる。抗酸化剤、例えば、亜硫酸
水素ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、又はアスコルビン
酸の単独又は組み合わせが、適当な安定剤である。クエ
ン酸及びその塩、並びにエチレンジアミン四酢酸ナトリ
ウム(EDTA)も用いられる。更に、非経口溶液は、
保存剤、例えば、塩化ベンザルコニウム、メチル−又は
プロピル−パラベン、及びクロロブタノールを含んでい
ることができる。適当な製剤担体は、この分野の標準的
文献である、「Remington's Pharmaceutical Science
s」に記載されている。
【0241】また、本発明の化合物は、直腸用組成物、
例えば、坐剤又は停留浣腸に、例えば、通常の坐剤基
剤、例えば、ココア脂又は他のグリセリドを含んで、製
剤化することもできる。
【0242】前記製剤の他に、本発明の化合物は蓄積製
剤(depot preparation)としても製剤化することもで
きる。長時間作用する前記製剤は、埋め込み(例えば、
皮下に又は筋内に)によって又は筋内注射によって投与
することができる。
【0243】このように、例えば、本発明の化合物は、
適当な高分子又は疎水性材料(例えば、許容することが
できる油中の乳濁液として)又はイオン交換樹脂と共
に、又は可溶性に乏しい誘導体として、例えば、可溶性
に乏しい塩として製剤化することができる。
【0244】更に、標準的な製剤方法を用いて、作用期
間を制御することができる。これらは当業者に周知であ
り、制御放出製剤が含まれ、適当な高分子、例えば、重
合体、ポリエステル、ポリアミノ酸(polyamino aci
d)、ポリビニルピロリドン、エチレンビニルアセテー
ト、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、
又はプロタミンスルフェートを含んでいることができ
る。高分子の濃度並びに混和の方法は、放出を制御する
ように調整することができる。
【0245】更に、前記薬剤は、高分子材料、例えば、
ポリエステル、ポリアミノ酸、ヒドロゲル、ポリ(乳
酸)又はエチレンビニルアセテートコポリマーの粒子中
に混和することができる。混和する他に、これらの薬剤
を用いて、本発明の化合物をマイクロカプセル中に取り
込むこともできる。
【0246】本組成物は、所望により、活性成分を含有
する1種又はそれ以上の単位投与形態を含んでいること
ができるパック又はディスペンサー装置により提供する
ことができる。前記パックは、例えば、金属フィルム又
はプラスチックフィルム、例えば、ブリスターパックを
含むことができる。前記パック又はディスペンサー装置
には、投与の説明書を添えることができる。
【0247】本発明の化合物の投与に対して有効な薬剤
学的投与形態は、下記のように説明することができる。
【0248】カプセル剤:カプセル剤は、標準的な2片
の硬質ゼラチン製カプセル莢に、所望量の粉末状の活性
成分、ラクトース175ミリグラム、タルク24ミリグ
ラム及びステアリン酸マグネシウム6ミリグラムを充填
することにより調製する。
【0249】軟質ゼラチンカプセル剤:大豆油中活性成
分の混合物を調製し、ポジティブディスプレイスメント
ポンプによってゼラチン中に注入して、所望量の活性成
分を含む軟質ゼラチンカプセル剤を形成することができ
る。次いで、カプセル剤を洗浄し乾燥させる。
【0250】錠剤:錠剤は、投与単位が所望量の活性成
分、コロイダル二酸化シリコン0.2ミリグラム、ステ
アリン酸マグネシウム5ミリグラム、微結晶性セルロー
ス275ミリグラム、コーンスターチ11ミリグラム及
びラクトース98.8ミリグラムであるように、常法に
より調製する。適当な塗布を施して、口当たりのよさを
高め又は吸収を遅らせることができる。
【0251】注射可能剤:注射による投与に適した非経
口組成物は、10容量%のプロピレングリコール及び水
中に活性成分1.5重量%を攪拌することにより調製す
る。
【0252】懸濁剤:水性懸濁液は、経口投与用に、各
5ミリリットルが微粉砕された活性成分100ミリグラ
ム、ナトリウムカルボキシメチルセルロース200ミリ
グラム、安息香酸ナトリウム5ミリグラム、ソルビトー
ル溶液(米国薬局方;U.S.P.)1.0グラム、及
びバニリン0.025ミリグラムを含むように調製す
る。
【0253】遺伝子治療投与:可能であれば、遺伝子治
療ベクターを、固体型、半固体型、液体型又は気体型、
例えば、錠剤、カプセル剤、散剤、顆粒、軟膏、溶液、
坐剤、注射、吸入剤及びエーロゾルの製剤中に、それら
のそれぞれの投与経路に対する常法で製剤化することが
できる。当業者に公知の手段を用いて、組成物が標的器
官に到達するまで前記組成物の放出及び吸収を抑え、又
は組成物の時限の放出を確実にすることができる。本発
明の組成物の効果を損なわない、薬剤学的に許容するこ
とができる形態を用いなければならない。薬剤学的投与
形態において、組成物は、単独で又は他の薬剤学的に活
性な化合物と適切に共同して、並びに前記化合物と組み
合わせて用いることができる。
【0254】従って、本発明の医薬組成物は、種々の経
路を介して及び動物体内の種々の部位に運び届け、特定
の効果を達成することができる(例えば、Rosenfeldら、
(1991)〔前出〕;Rosenfeldら,Clin.Res.,3 9(2),31 1A
(1991a);Jaffeら〔前出〕;Berkner〔前出〕)。投与に
対して1種以上の経路を用いることができるが、特定の
経路が別の経路より直接的かつ効果的な反応を提供する
ことでできることは、当業者に理解されるところであろ
う。局所的又は全身的な運搬は、配合物の体内空洞中へ
の適用又は点滴注入、エーロゾルの吸入又は通気を含む
投与により、又は筋内、静脈内、腹腔内、皮下、皮膚内
並びに局所投与を含む非経口投与により達成することが
できる。
【0255】本発明の組成物は、各投与単位、例えば、
茶さじ一杯、錠剤、溶液、又は坐剤が予定量の組成物
を、単独で又は他の活性剤と適切に組み合わせて含んで
いる場合に、単位投与形態で提供することができる。本
明細書中において、用語「単位投与形態」は、ヒト及び
動物被験体に対する1個の投与として適当である物質的
に分離された単位を意味し、各単位は、予定量の本発明
の組成物を、所望の効果を生じさせるのに充分な量とし
て計算して、単独で又は他の活性剤と組み合わせ、可能
であれば、薬剤学的に許容することができる希釈剤、担
体又は賦形剤と共に含んでいる。本発明の単位投与形態
の詳細は、達成されるべき特定の効果及び特定の宿主に
おける医薬組成物に関連した特定の薬力学に依存してい
る。
【0256】従って、本発明は、治療遺伝子を宿主に移
動(transfer)させる方法であって、本発明のベクター
を好ましくは組成物の一部として、前記投与経路のうち
任意のもの又は当業者に公知であり特定の適用に適した
別の経路を用いて投与することを含む方法も提供する。
本発明の組成物の「有効量」とは、当業者に公知のいく
つかの決定点(end-point)を用いて測定することがで
きる、宿主において所望の効果を生じる量である。本発
明に従ったベクターの宿主細胞への効果的な遺伝子移動
は、治療効果(例えば、治療されるべき特定の疾病に関
連したある症状の軽減)によって、又は、更に、宿主内
での移動された遺伝子の証拠又は遺伝子の発現(例え
ば、配列決定と共同したポリメラーゼ連鎖反応、ノーザ
ン又はサザンハイブリダイゼーション、又は宿主細胞中
の核酸を検出する転写アッセイを用いて、又はイムノブ
ロッティング分析、抗体を媒介とした検出、mRNA又
はタンパク質半減期研究、あるいは移動された核酸によ
りコードされ又は前記移動により量的に又は機能的に影
響を与えられたタンパク質又はポリペプチドを検出する
特殊化されたアッセイを用いて)によって測定すること
ができる。
【0257】本明細書に記載のこれらの方法は、決して
すべてを含んでいるわけではなく、特定の適用に合致し
た別の方法が当業者には明らかであろう。更に、本組成
物の有効量は、所望の効果を発揮することが知られてい
る化合物への類推を介して更に、概算することができ
る。
【0258】更に、実際の投与量及び予定(schedule)
は、本組成物が他の医薬組成物と組み合わされて投与さ
れるかに応じ、又は薬物速度論、薬物性向、及び代謝に
おける個体差に応じて変わることができる。同様に、イ
ンビトロ適用においては、使用する特定の細胞系に応じ
て(例えば、細胞表面に存在するアデノウイルス受容体
の数、又は遺伝子移動に用いられる特定のベクターの前
記細胞系における複製能力に基づいて)量を変化させる
ことができる。更に、細胞当たりに加えられるベクター
の量は、ベクター内に挿入される治療遺伝子の長さ及び
安定性並びに配列の性質に応じて同様に変化し、とりわ
け、経験的に決められることが必要なパラメータであ
り、そして本発明の方法に固有ではない要素(例えば、
合成に関するコスト)により変化することがある。当業
者は、容易に、特定の状態の要件に従って任意の必要な
調整を行うことができる。
【0259】下記の実施例は、例示として提示するもの
であり、決して本発明の範囲を限定するものではない。
【0260】
【実施例】《アンギオスタチン遺伝子の同定及びクロー
ニング》このセクションに示す実施例では、本明細書で
アンギオスタチンと呼ぶ、脈管形成関連障害(例えば、
癌)に関係した、新規なイヌ遺伝子を同定する研究を記
載する。
【0261】〈材料及び方法〉 1.イヌ肝臓組織からのRNAの単離 イヌ肝臓組織50mgを粉砕し、ローター固定子ホモジ
ェナイザー(Kontes,Vineland, ニュージャージー州)
によりホモジナイズし、製造業者(Qiagen Inc., Santa
Clarita, カリフォルニア州)の説明書に従ってRNイ
ージーミニキット(Rneasy Mini Kit)
を用いて全RNAを精製した。RNA3μgを単離し、
0.5μg/μLでH2O中に懸濁させた。
【0262】2.アンギオスタチンを含有するイヌプラ
スミノーゲンの領域のRT−PCR増幅及びクローニン
グ アンギオスタチンは、プラスミノーゲンの内部フラグメ
ント(マウスプラスミノーゲン中のアミノ酸Va98−
Giy459)である。一対のプライマーを、イヌプラ
スミノーゲンcDNAの領域を増幅するために、ヒト
(受託番号X05199)、マウス(受託番号J047
66)及びウシ(受託番号X79402)由来のコンセ
ンサス配列に基づき、一対のプライマーをイヌプラスミ
ノーゲンcDNAの領域を増幅するように設計した。マ
ウスプラスミノーゲンcDNAのヌクレオチド#205
−235に対応する5’−プライマー−TGCAGGG
CATTCCAGTACCACAGTAAAGAGC
(配列番号5)、マウスプラスミノーゲンcDNAのヌ
クレオチド#1528−1551に対応する3’−プラ
イマー−CTCCTGGGCAGCCCACTCCTG
GCA(配列番号6)を増幅反応に用いた。RT−PC
R反応は、Boehringer Mannheim
GmbH(ドイツ)製のTitan One Tube
RT−PCRKitを用いて実施した。イヌ肝臓RN
A0.5μgを、68℃で2分間変性した。逆転写反応
を50℃で30分間実施し、そしてPCRプログラム
は、94℃で3分間保持し、次いで以下のサイクル35
回を実施した。すなわち、94℃で30秒間、60℃で
30秒間、68℃で1.5分間、及び68℃を5分間延
長のサイクル35回とした。前記PCR生成物を、電気
泳動により分析した。
【0263】前記PCR生成物を、製造業者の説明書に
従ってEukaryotic TAクローニングベクタ
ーpCR3.1(Invitrogen、カールスバッ
ド(Carlsbad)、カリフォルニア州)中にクロ
ーニングし、pCR3.1−pro−ca−アンギオス
タチンpCR3.1A:UC25429と表示し、アメ
リカン・タイプ・カルチャー・コレクション(ATC
C)、マナサス(Manassas)、バージニア州2
0110−2209、米国に特許寄託表示PTA−20
93で寄託した。予想される大きさ(1.3kb)のイ
ンサートを含有する3個の独立したクローンの配列を決
めた(Advanced GeneticAnalys
is Center、セントポール、ミネソタ州)。配
列を組み立て、DNAStar(DNAStar In
c.マディソン、ウィスコンシン州)を用いて分析し
た。
【0264】3.HA−タグ付きイヌアンギオスタチン
のサブクローニング アンギオスタチンに対応するイヌプラスミノーゲンの正
確なフラグメントを、プライマー:5’−プライマー−
GCATAGATCTATATATCTTTCAGAG
TGCAAG(配列番号7)、3’−プライマー−CG
TAGTCGACCTACGGCTCCGGGTCTA
AGCATTTTCTC(配列番号8)を用いてpCR
3.1−pro−ca−アンギオスタチンのPCR増幅
によりpDisplayベクター(Invitroge
n、カールスバッド、カリフォルニア州)中にクローニ
ングした。クローニングを促進するため、2つの制限酵
素部位、Bg11(5’プライマー)及びSal1
(3’プライマー)を下線で示すようにプライマー配列
中に含ませた。前記挿入物を前記ベクター中に存在する
前記シグナルペプチド及びHAエピトープ配列にインフ
レームに融合させた。ベクターpDisplayは、ク
ローニングされたタンパク質のC末端に融合させること
ができる血小板由来増殖因子受容体(PDGFR)トラ
ンスメンブレンドメインも含んでいる。しかしながら、
停止コドンTAG(太字で示す)を3’プライマーに付
加して翻訳を停止させたので、インサートの下流にある
PDGFRトランスメンブレンドメイン下流は、特許寄
託表示PTA−2094でATCCに寄託された最終的
プラスミドコンストラクトpDisplay−HAca
−アンギオスタチン(pDisplayA:UC254
30)において翻訳されないであろう。
【0265】4.イヌアンギオスタチン(HAタグ含ま
ず)のサブクローニング イヌアンギオスタチンを、プライマー:5’プライマー
−GTACAAGCTTATATATCTTTCAGA
GTGCAAGACTG(配列番号9)、3’プライマ
ー−GATA−GGTACCCTACGCCTCCGG
GTCTAAGCATTTTCTCAAG(配列番号1
0)を用いたpCR3.1−pro−ca−アンギオス
タチンのPCR増幅によってpSecTag2Bベクタ
ー(Invitrogen、カールスバッド、カリフォ
ルニア州)中にクローニングした。クローニングを促進
するため、2つの制限酵素部位、HindIII(5’プ
ライマー)及びKpnI(3’プライマー)を、下線で
示すようにプライマー配列中に組み込んだ。前記挿入物
をベクター中に存在するシグナルペプチド配列にインフ
レームに融合させた。停止コドンTAG(太字で示す)
を3’プライマーに付加して翻訳を停止させた。最終的
プラスミドコンストラクトは、pSecTag2−ca
−アンギオスタチン(pSecTag2A:UC254
31)と表示し、特許寄託表示番号PTA−2095で
ATCCに寄託された。
【0266】5.マウスアンギオスタチンのクローニン
グ クローニングされたイヌアンギオスタチンの抗脈管形成
活性をマウス相当物の活性に対して比較するため、cD
NAがコードするマウスアンギオスタチンをコードする
cDNAをマウス肝臓RNAからRT−PCR増幅さ
せ、pDisplayベクター中にクローニングした。
マウスアンギオスタチンを増幅するために用いたプライ
マーは、5’−GCATAGATCTGTGTATCT
GTCAGAATGTAAG(配列番号11)、3’−
CGTAGTCGACCTACCCTCCTGTCTC
TGAGCACCGCTTC(配列番号12)であっ
た。フランキング制限部位BglII(5’プライマー)
及びSalI(3’−プライマー)に下線を付し、停止
コドンを太字で示す。得られたプラスミドは、pDis
play−HA−mu−アンギオスタチンと表示した。
【0267】〈結果〉アンギオスタチンのコード領域を
含んでいる、イヌプラスミノーゲンのフラグメントをコ
ードするcDNAを、いくつかの種に由来するコンセン
サス配列から設計されたプライマーを用いてイヌ肝臓m
RNAからのRT−PCRにより増幅した。1.5kb
のPCR生成物を、proプロ−アンギオスタチンと表
示したイヌプラスミノーゲンから増幅した(図1)。P
CR生成物をベクターpCR3.1中にクローニング
し、配列を決めた。proプロ−アンギオスタチンのヌ
クレオチド配列ははを図2に示し(配列番号1)、予想
される推定アミノ酸配列はを図3に示す(配列番号
2)。相同性に基づいたアンギオスタチンに対応する領
域は図3において太字であり、イヌアンギオスタチン
(364個のアミノ酸)の正確なヌクレオチド配列およ
び予想される推定アミノ酸配列は、それぞれ図4(配列
番号3)及び図5(配列番号4)に示す。アンギオスタ
チンの全ての公知なアミノ酸配列の比較を図6に要約す
る。イヌのアンギオスタチンとウシ、ヒト及びマウスの
それとの相同性の度合いは、それぞれ82%、80%、
及び78%である。アンギオスタチンの痕跡(signatur
e)特徴であるプラスミノーゲンの4個のクリングルド
メインは全ての種において保存されている。
【0268】《アンギオスタチン遺伝子の発現》このセ
クションに示す実施例では、新規なイヌアンギオスタチ
ン遺伝子を発現させ及びアッセイする方法を明らかにす
る研究を記載する。
【0269】〈材料及び方法〉 1.アンギオスタチンのトランスフェクション 6ウェルプレートで生長させたヒトの293細胞を、Ca
lPhos Mammalian Transfection Kit(CLONTECH Laborato
ries,Inc., Palo Alto, カリフォルニア州)を用いて、
イヌ又はマウスのアンギオスタチンをコードするプラス
ミド2.5μgでトランスフェクトした。
【0270】2.免疫蛍光によるアンギオスタチンの検
出 トランスフェクションの2日後に、細胞を4%パラホル
ムアルデヒド中に固定し、0.05%Triton(X
100)中で透過性化(permeabliz)し、そして1%ヤ
ギ75血清中に固定した(薬品はすべて、Sigma
製、セントルイス、ミズーリ州)。HA.11(BabCO,
Richmond,カリフォルニア州)、HAエピトープに対す
るモノクロナール抗体を1:500希釈で用いて細胞を
染色し、そしてTR1TC複合(conjugated)抗マウス
IgG(Sigma)を1:1000で検出に用いた。
免疫蛍光細胞を、Nikon TE300顕微鏡下で視
覚化した。
【0271】3.イムノブロッティング分析によるアン
ギオスタチンの検出 トランスフェクションの2日後、細胞をTris−Gl
ycine SDSSample Buffer(NO
VEX、サンディエゴ、カリフォルニア州)中での溶解
により収穫した。培養の上清を、3000rpmで15
分間の遠心分離により収穫した。タンパク質を4−20
%SDS−PAGEにより分離し、PVDF膜(NOV
EX、サンディエゴ、カリフォルニア州)に移した。イ
ムノブロッティング分析用に、HAエピトープに対する
HA抗体を1:500に希釈し、1.5時間ブロットと
共にインキュベートした。アルカリ性ホスファターゼ複
合抗マウスIgG(1:10,00,Boehringer Mannh
eim, インディアナポリス、インディアナ州)と共に3
0分間インキュベートした後、ホスファターゼ基質BC
IP/NBT(KPL,Gaithersburg,メリーランド州)を
用いて、結合した抗体を検出した。
【0272】4.内皮細胞増殖アッセイ クローニングされたイヌアンギオスタチンの抗増殖性効
果を、ウシ肺動脈内皮細胞(C−PAE、ATCC、マ
ナサス、バージニア州)を用いて試験した。細胞(細胞
104個/ウェル)を、2%ウシ胎児血清(Nova-Tech I
nc., Grand Island,ネブラスカ州)を用いたOptiM
EM(GIBCO BRL, Rockville,メリ
ーランド州)中、24ウェルのコラーゲンI被覆プレー
ト(Collaborative Biomedical Products, Bedford,マ
サチューセッツ州)で平板培養した。
【0273】5.24時間のインキュベーション後、培
地を、bFGF1ng/mL(Collaborative Biomedic
al Products, Bedford,マサチューセッツ州)を補充し
たトランスフェクトされた293細胞からのコンディシ
ョニングされたンド培地と取り替えた。細胞を48時間
後にトリプシンを用いて消化し、生存する細胞をトリパ
ンブルー染色及び血球計算器を用いて計数した。結果を
Prizm2.01(Graphpad Software Inc., サンデ
ィエゴ, カリフォルニア州)を用いて解析した。
【0274】〈結果〉 1.イヌアンギオスタチンの発現 イヌアンギオスタチンをコードするcDNAを、哺乳動
物の発現ベクターpDisplay中にサブクローニン
グした。アンギオスタチンは分泌されたタンパク質のフ
ラグメントでありそして通常血液中を循環しているの
で、タンパク質を、前記タンパク質を分泌経路に導くマ
ウスIgk鎖リーダー配列に対しN末端で前記タンパク
質をインフレームに融合させ、続いて発現されたタンパ
ク質の検出を可能とする赤血球凝集素Aエピトープタグ
(HA)に融合させた。ヒト293細胞を、イヌ及びマ
ウス由来のシグナル配列及びHAタグ付アンギオスタチ
ンをコードするプラスミドでトランスフェクトし、この
細胞を分析のために48時間のトランスフェクション後
の48時間に収穫した。図7は、免疫蛍光アッセイの結
果を示している。アンギオスタチンの染色パターンは、
核周囲の小胞体網状構造及びトランスゴルジ体に特有で
あの特徴を示しており、このタンパク質が分泌経路に向
けられているという認識と一致する。
【0275】2.イムノブロッティング分析によるアン
ギオスタチン発現の更なる研究 アンギオスタチンをトランスフェクトされた細胞から、
HA抗体により両方の細胞溶解物(図8、レーン1及び
3)及び培養上清(図8、レーン5及び7)から52k
Daのタンパク質を検出し、このことはCAアンギオス
タチンが予想通りに発現され分泌されたことを示してい
る。HAタグ付きアンギオスタチンの予想された大きさ
は43kDaであり、観察された分子量52kDaより
小さいということは注目すべきであろう。外因的に発現
されたアンギオスタチンの分子量の増加は報告されてお
り、種々の細胞型における異なる糖化によるものとする
ことができよう。にもかかわらずしかしながら、このよ
うな大きさの増加はその生物学的活性に影響を与えると
は思われない(Wuら、1997、Biochem Bidphys Res Commun
236(3):651-4)。
【0276】3.内皮細胞増殖の阻害 アンギオスタチンの一つの特有な特徴は、内皮細胞増殖
を特異的に阻害するその能力である(O’Reillyら, 199
7, Cell 88(2):27785;O’Reillyら, 1994, Cell 79(2):
3 15-28)。ウシ肺動脈内皮細胞(CPAE細胞)(Dhanab
alら、1999)を、トランスフェクトされた293細胞由来
のコンディショニングされたンド培地から生産されるア
ンギオスタチンタンパク質の存在下又は非存在下不在下
に塩基性繊維芽細胞増殖因子(bFGF)で刺激した。
増殖速度は、グリーン蛍光タンパク質(GFP)をでト
ランスフェクトされた細胞由来のコンディショニングさ
れたンド培地及びbFGFで処理された対照細胞に対し
て標準化した。4つの独立した実験から得られた結果を
図9に要約した。CPAE細胞は、bFGF活性化せず
にがないと緩やかに増殖した(対照の増殖の38%)。
HAタグ付きイヌアンギオスタチンの添加は、bFGF
の刺激効果を阻害し、CPAE細胞増殖はそれぞれ対照
の42%であった。HAタグ付きイヌアンギオスタチン
に見られた阻害活性は、マウスタンパク質に関する阻害
活性に匹敵した(両方とも対照の57%レベル)。対照
と各処理群との間の増殖の差は、すべて統計的に有意
(P<0.05)であった。それに反して、アンギオス
タチンによる処理は、上皮293細胞の増殖を阻害せ
ず、このことはアンギオスタチンの阻害効果が内皮細胞
に特異的であることを暗示示唆している。同様な結果
が、タグなしのイヌアンギオスタチンを用いて得られた
(図10)。イヌアンギオスタチンの添加はbFGFの
刺激効果を特異的に阻害し、その際、CPAE細胞は対
照の増殖の55%で増殖した。対照と各処理群との間の
増殖速度の差は、すべて統計的に有意であった(P<
0.005、n=3)。
【0277】《論考》イヌ脈管形成阻害剤アンギオスタ
チンのクローニングを報告する。それは、そのヒト及び
マウス同等物に約80%の相同性を占める。クローニン
グされたタンパク質の分泌を促進するため、マウスIg
k鎖由来のシグナル配列をアンギオスタチンのN末端に
融合した。免疫蛍光研究及びイムノブロッティングアッ
セイにより、タンパク質が分泌経路に集められコンディ
ショニングされた培地中に分泌されることを確認した。
イヌアンギオスタチンは、そのマウス同等物に匹敵する
レベルで内皮細胞増殖を特異的に阻害することも示し
た。
【0278】マウスアンギオスタチンは、多様な種々の
一次性及び転移性の腫瘍の成長を阻害することが示され
ている。更に、アンギオスタチンを用いた治療は、薬物
抵抗又は副作用を誘発することなく何回も繰り返すこと
ができる。これらのアンギオスタチン阻害剤は新規な標
的(内皮細胞)に向けられるので、他の癌治療、例え
ば、外科的処置、化学療法、放射線治療、及び免疫治療
と便利に組み合わせて優れた治療効果を達成することが
できる。これらの特性は、安全で、有効な、そして広い
範囲の治療が極めて必要とされる場合に、アンギオスタ
チンをイヌの癌を治療するのに大変魅力的な候補にし
た。しかしながら、癌治療としてのアンギオスタチンの
成功といえる適用は、おそらく、長期間にわたる腫瘍の
抑制及び休止を達成するために、繰り返される、継続的
治療を含むことになろう(Boehmら, 1997, Nature 390
(6658):404-407)。イヌアンギオスタチンのクローニン
グ及び同定は、種に特異的な脈管形成阻害剤を用いたイ
ヌの腫瘍の治療を可能にし、それによって繰り返される
投与下に免疫応答を引き起こす危険を最小にする。最後
に、自発のイヌの腫瘍は、組織病理学的及び生物学的挙
動において、ヒトの相関物によく類似しており(MacEwe
n, 1990, Cancer Metastasis Rev 9(2):125-36)、従っ
て、イヌの腫瘍から得られた実験結果は、また、ヒトの
癌生物学及び治療に対して価値ある情報を提供するであ
ろう。
【0279】本発明は、本発明の個々の観点の一つの説
明として意図される本明細書に記載の特定の態様により
範囲を限定されるものではなく、機能的に同等な方法及
び要素は本発明の範囲内にある。実際に、本明細書に示
し及び記載したものに加えて、本発明の種々の変更が、
前記の記載及び添付の図面から当業者に明らかになるで
あろう。前記変更が請求の範囲内にあることは意図する
ところである。
【0280】本明細書に記載の文献及び特許出願は、各
個々の文献又は特許出願が参考までに引用されるように
明確に及び個々に示されたと同じ程度まで参考までに本
明細書において引用するものである。
【0281】
【配列表】 <110> PFIZER PRODUCTS INC. <120> METHODS AND COMPOSITIONS FOR DIAGNOSING AND TREATING DISORDERS INVOLVING ANGIOGENESIS <130> PC11090A <140> <141> <150> US 60/228,000 <151> 2000-08-25 <160> 4 <170> PatentIn Ver. 2.1 <210> 1 <211> 1353 <212> DNA <213> CANINE PRO−ANGIOSTATIN <400> 1 tgcagggcat tccagtacca cagtaaagag caacaatgtg tgatcatgcc tgaaaacagc 60 aagtcttcta tagtcttcag gatgagagat gtgtttttat tcgaaaagag aatatatctt 120 tcagagtgca agactggaaa tgggaaaacc tacaggggga ccatggccaa aacgaagaat 180 gacgttgcct gtcaaaaatg gagtgacaat tctccgcaca aacctaacta tacgcctgag 240 aagcacccct tggaggggct ggaggagaac tattgcagga accctgacaa cgacgagaac 300 gggccctggt gctacaccac aaacccagac gtgaggttcg actactgcaa cattccagaa 360 tgtgaagagg aatgtatgca ttgcagtggg gaaaattatg agggcaaaat ttccaagaca 420 aagtctggac tcgagtgcca agcctggaac tctcaaaccc cacatgctca tggatatatt 480 ccttccaaat ttccaagcaa gaacttgaag atgaattact gccgtaaccc tgatggggag 540 ccccgcccat ggtgtttcac catggatccc aacaaacgct gggaattctg tgacattccc 600 cgctgtacaa caccaccacc cccttcgggc ccaacgtacc agtgtctgaa gggcagaggg 660 gagagctacc gagggaaggt gtccgtcact gtctctggac atacatgtca gcactggagt 720 gaacagaccc ctcacaagca caacaggacc ccagaaaact tcccttgcaa aaatttggat 780 gaaaactact gtcgcaaccc tgatggagaa acagctccat ggtgctacac aaccaacagt 840 gaggtgaggt gggaacactg ccagattccg tcctgtgagt cctctccaat aaccacagaa 900 tatttggatg ccccagcttc agtgccacct gaacaaactc ctgtggtcca ggagtgctac 960 cacggcaatg ggcagagtta tcgaggcaca tcatccacta ctatcacagg aagaaaatgt 1020 cagtcttggt catctatgac accacaccga catgagaaga ccccagaaca cttcccggag 1080 gctggcctga cgatgaacta ctgcaggaac cccgacgccg acaaaagccc ttggtgttac 1140 accaccgacc cctctgtgcg ctgggagttc tgtaacttga gaaaatgctt agacccggag 1200 gcgagcgcca ccaactcccc tgctgtgccc caagttccca gcggacagga gccttctgca 1260 tcagactgca tgtttgggaa cggcaaagga taccggggca agaaggcaac cactgtgatg 1320 ggcatcccat gccaggagtg ggctgcccag gag 1353 <210> 2 <211> 451 <212> PRT <213> AMINO ACID SEQUENCE CANINE PRO−ANGIOSTATIN <400> 2 Cys Arg Ala Phe Gln Tyr His Ser Lys Glu Gln Gln Cys Val Ile Met 1 5 10 15 Pro Glu Asn Ser Lys Ser Ser Ile Val Phe Arg Met Arg Asp Val Phe 20 25 30 Leu Phe Glu Lys Arg Ile Tyr Leu Ser Glu Cys Lys Thr Gly Asn Gly 35 40 45 Lys Thr Tyr Arg Gly Thr Met Ala Lys Thr Lys Asn Asp Val Ala Cys 50 55 60 Gln Lys Trp Ser Asp Asn Ser Pro His Lys Pro Asn Tyr Thr Pro Glu 65 70 75 80 Lys His Pro Leu Glu Gly Leu Glu Glu Asn Tyr Cys Arg Asn Pro Asp 85 90 95 Asn Asp Glu Asn Gly Pro Trp Cys Tyr Thr Thr Asn Pro Asp Val Arg 100 105 110 Phe Asp Tyr Cys Asn Ile Pro Glu Cys Glu Glu Glu Cys Met His Cys 115 120 125 Ser Gly Glu Asn Tyr Glu Gly Lys Ile Ser Lys Thr Lys Ser Gly Leu 130 135 140 Glu Cys Gln Ala Trp Asn Ser Gln Thr Pro His Ala His Gly Tyr Ile 145 150 155 160 Pro Ser Lys Phe Pro Ser Lys Asn Leu Lys Met Asn Tyr Cys Arg Asn 165 170 175 Pro Asp Gly Glu Pro Arg Pro Trp Cys Phe Thr Met Asp Pro Asn Lys 180 185 190 Arg Trp Glu Phe Cys Asp Ile Pro Arg Cys Thr Thr Pro Pro Pro Pro 195 200 205 Ser Gly Pro Thr Tyr Gln Cys Leu Lys Gly Arg Gly Glu Ser Tyr Arg 210 215 220 Gly Lys Val Ser Val Thr Val Ser Gly His Thr Cys Gln His Trp Ser 225 230 235 240 Glu Gln Thr Pro His Lys His Asn Arg Thr Pro Glu Asn Phe Pro Cys 245 250 255 Lys Asn Leu Asp Glu Asn Tyr Cys Arg Asn Pro Asp Gly Glu Thr Ala 260 265 270 Pro Trp Cys Tyr Thr Thr Asn Ser Glu Val Arg Trp Glu His Cys Gln 275 280 285 Ile Pro Ser Cys Glu Ser Ser Pro Ile Thr Thr Glu Tyr Leu Asp Ala 290 295 300 Pro Ala Ser Val Pro Pro Glu Gln Thr Pro Val Val Gln Glu Cys Tyr 305 310 315 320 His Gly Asn Gly Gln Ser Tyr Arg Gly Thr Ser Ser Thr Thr Ile Thr 325 330 335 Gly Arg Lys Cys Gln Ser Trp Ser Ser Met Thr Pro His Arg His Glu 340 345 350 Lys Thr Pro Glu His Phe Pro Glu Ala Gly Leu Thr Met Asn Tyr Cys 355 360 365 Arg Asn Pro Asp Ala Asp Lys Ser Pro Trp Cys Tyr Thr Thr Asp Pro 370 375 380 Ser Val Arg Trp Glu Phe Cys Asn Leu Arg Lys Cys Leu Asp Pro Glu 385 390 395 400 Ala Ser Ala Thr Asn Ser Pro Ala Val Pro Gln Val Pro Ser Gly Gln 405 410 415 Glu Pro Ser Ala Ser Asp Cys Met Phe Gly Asn Gly Lys Gly Tyr Arg 420 425 430 Gly Lys Lys Ala Thr Thr Val Met Gly Ile Pro Cys Gln Glu Trp Ala 435 440 445 Ala Gln Glu 450 <210> 3 <211> 1092 <212> DNA <213> CANINE ANGIOSTATIN <400> 3 atatatcttt cagagtgcaa gactggaaat gggaaaacct acagggggac catggccaaa 60 acgaagaatg acgttgcctg tcaaaaatgg agtgacaatt ctccgcacaa acctaactat 120 acgcctgaga agcacccctt ggaggggctg gaggagaact attgcaggaa ccctgacaac 180 gacgagaacg ggccctggtg ctacaccaca aacccagacg tgaggttcga ctactgcaac 240 attccagaat gtgaagagga atgtatgcat tgcagtgggg aaaattatga gggcaaaatt 300 tccaagacaa agtctggact cgagtgccaa gcctggaact ctcaaacccc acatgctcat 360 ggatatattc cttccaaatt tccaagcaag aacttgaaga tgaattactg ccgtaaccct 420 gatggggagc cccgcccatg gtgtttcacc atggatccca acaaacgctg ggaattctgt 480 gacattcccc gctgtacaac accaccaccc ccttcgggcc caacgtacca gtgtctgaag 540 ggcagagggg agagctaccg agggaaggtg tccgtcactg tctctggaca tacatgtcag 600 cactggagtg aacagacccc tcacaagcac aacaggaccc cagaaaactt cccttgcaaa 660 aatttggatg aaaactactg tcgcaaccct gatggagaaa cagctccatg gtgctacaca 720 accaacagtg aggtgaggtg ggaacactgc cagattccgt cctgtgagtc ctctccaata 780 accacagaat atttggatgc cccagcttca gtgccacctg aacaaactcc tgtggtccag 840 gagtgctacc acggcaatgg gcagagttat cgaggcacat catccactac tatcacagga 900 agaaaatgtc agtcttggtc atctatgaca ccacaccgac atgagaagac cccagaacac 960 ttcccggagg ctggcctgac gatgaactac tgcaggaacc ccgacgccga caaaagccct 1020 tggtgttaca ccaccgaccc ctctgtgcgc tgggagttct gtaacttgag aaaatgctta 1080 gacccggagg cg 1092 <210> 4 <211> 364 <212> PRT <213> AMINO ACID SEQUENCE CANINE ANGIOSTATIN <400> 4 Ile Tyr Leu Ser Glu Cys Lys Thr Gly Asn Gly Lys Thr Tyr Arg Gly 1 5 10 15 Thr Met Ala Lys Thr Lys Asn Asp Val Ala Cys Gln Lys Trp Ser Asp 20 25 30 Asn Ser Pro His Lys Pro Asn Tyr Thr Pro Glu Lys His Pro Leu Glu 35 40 45 Gly Leu Glu Glu Asn Tyr Cys Arg Asn Pro Asp Asn Asp Glu Asn Gly 50 55 60 Pro Trp Cys Tyr Thr Thr Asn Pro Asp Val Arg Phe Asp Tyr Cys Asn 65 70 75 80 Ile Pro Glu Cys Glu Glu Glu Cys Met His Cys Ser Gly Glu Asn Tyr 85 90 95 Glu Gly Lys Ile Ser Lys Thr Lys Ser Gly Leu Glu Cys Gln Ala Trp 100 105 110 Asn Ser Gln Thr Pro His Ala His Gly Tyr Ile Pro Ser Lys Phe Pro 115 120 125 Ser Lys Asn Leu Lys Met Asn Tyr Cys Arg Asn Pro Asp Gly Glu Pro 130 135 140 Arg Pro Trp Cys Phe Thr Met Asp Pro Asn Lys Arg Trp Glu Phe Cys 145 150 155 160 Asp Ile Pro Arg Cys Thr Thr Pro Pro Pro Pro Ser Gly Pro Thr Tyr 165 170 175 Gln Cys Leu Lys Gly Arg Gly Glu Ser Tyr Arg Gly Lys Val Ser Val 180 185 190 Thr Val Ser Gly His Thr Cys Gln His Trp Ser Glu Gln Thr Pro His 195 200 205 Lys His Asn Arg Thr Pro Glu Asn Phe Pro Cys Lys Asn Leu Asp Glu 210 215 220 Asn Tyr Cys Arg Asn Pro Asp Gly Glu Thr Ala Pro Trp Cys Tyr Thr 225 230 235 240 Thr Asn Ser Glu Val Arg Trp Glu His Cys Gln Ile Pro Ser Cys Glu 245 250 255 Ser Ser Pro Ile Thr Thr Glu Tyr Leu Asp Ala Pro Ala Ser Val Pro 260 265 270 Pro Glu Gln Thr Pro Val Val Gln Glu Cys Tyr His Gly Asn Gly Gln 275 280 285 Ser Tyr Arg Gly Thr Ser Ser Thr Thr Ile Thr Gly Arg Lys Cys Gln 290 295 300 Ser Trp Ser Ser Met Thr Pro His Arg His Glu Lys Thr Pro Glu His 305 310 315 320 Phe Pro Glu Ala Gly Leu Thr Met Asn Tyr Cys Arg Asn Pro Asp Ala 325 330 335 Asp Lys Ser Pro Trp Cys Tyr Thr Thr Asp Pro Ser Val Arg Trp Glu 340 345 350 Phe Cys Asn Leu Arg Lys Cys Leu Asp Pro Glu Ala 355 360
【図面の簡単な説明】
【図1】イヌ肝臓RNAのRT−PCR分析結果を示す
図面に代わる写真である。図1は、イヌ肝臓RNAの増
幅結果を示す。アンギオスタチンを含むイヌプラスミノ
ーゲンの領域(プロアンギオ:proangio)を特
異的に増幅した。予想される大きさのPCR生成物の位
置を矢印で示した。
【図2】イヌのプロアンギオスタチンのヌクレオチド配
列(配列番号1)である。
【図3】図2に記載の配列から翻訳されるイヌのプロア
ンギオスタチンのアミノ酸配列(配列番号2)である。
アンギオスタチンに相当する領域(アミノ酸残基38〜
401)を太字で示す。
【図4】イヌのアンギオスタチンのヌクレオチド配列
(配列番号3)である。
【図5】図4に記載の配列から翻訳されるイヌのアンギ
オスタチンのアミノ酸配列(配列番号4)である。
【図6】イヌ、ヒト、マウス、及びウシ由来のアンギオ
スタチンのアミノ酸アライメントである。使用したプロ
グラムは、「Lasergene MegAlign」
であり、クルスタル(Clustal)法(DNA Star I
nc.,Madision,ウイスコンシン州)。によってアライメ
ントを行った。図6において、装飾番号1の装飾(de
coration)、すなわち、陰影(黒色のバックを
有する)残基は、コンセンサスと異なる残基である。
【図7】イヌ及びマウスのアンギオスタチンの免疫蛍光
分析結果である。293細胞が、HAタグを付けたイヌ
アンギオスタチン(ca−angio)及びマウスアン
ギオスタチン(mu−angio)で形質転換した。H
Aエピトープに対する抗体及びTRITC共役第二抗体
を用いて、細胞を染色した。
【図8】HAタグを付けたイヌアンギオスタチン(ca
−angio)及びマウスアンギオスタチン(mu−a
ngio)で形質転換された293細胞のイムノブロッ
ト分析の結果を示す図面に代わる写真である。細胞溶解
物からの細胞内タンパク質及び培養上清(sup)から
の分泌タンパク質に関して、SDS−PAGEを実施
し、そしてHA抗体及びアルカリホスファターゼ共役第
二抗体を用いるイムノブロットによって分析した。
【図9】内皮細胞増殖アッセイの結果である。この図
は、HAタグを付けたイヌアンギオスタチン(HA−c
a−angio)及びマウスアンギオスタチン(HA−
mu−angio)による内皮細胞増殖の阻害を要約し
て示す。293細胞を、脈管形成阻害剤又は対照として
の緑色蛍光タンパク質(GFP)でトランスフェクショ
ンした。トランスフェクション後48時間の時点で上清
を回収し、そしてbFGFで刺激したCPAEウシ内皮
細胞又は293細胞と72時間インキュベートした。細
胞の合計数を数え、そしてプロットした。4種の独立し
た実験を実施し、各実験は、2度ずつ行った。
【図10】内皮細胞増殖アッセイの結果を示すグラフで
ある。図10は、HAタグを付けていないイヌアンギオ
スタチン(ca−angio)による内皮細胞増殖の阻
害を要約して示す。293細胞を、脈管形成阻害剤又は
対照としての緑色蛍光タンパク質(GFP)でトランス
フェクションした。トランスフェクション後48時間の
時点で上清を回収し、そしてbFGFで刺激したCPA
Eウシ内皮細胞又は293細胞と72時間インキュベー
トした。細胞の合計数を数え、そしてプロットした。3
種の独立した実験を実施し、各実験は、2度ずつ行っ
た。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) A61K 39/395 A61K 45/00 4C085 45/00 48/00 4C086 48/00 A61P 3/10 4H045 A61P 3/10 7/00 7/00 9/00 9/00 15/00 15/00 17/06 17/06 19/02 19/02 25/00 25/00 27/02 27/02 27/06 27/06 27/16 27/16 29/00 101 29/00 101 35/00 35/00 35/02 35/02 C07K 14/47 C07K 14/47 16/18 16/18 19/00 19/00 C12N 1/15 C12N 1/15 1/19 1/19 1/21 1/21 C12Q 1/02 5/10 G01N 33/15 Z C12Q 1/02 33/50 Z G01N 33/15 C12N 15/00 ZNAA 33/50 5/00 A (72)発明者 シャオ トン アメリカ合衆国 08816 ニュー・ジャー ジー州 イースト・バーンズウィック ハ ーシー・ロード 2 Fターム(参考) 2G045 AA40 DA12 DA13 DA14 DA36 FB02 FB03 4B024 AA01 AA11 BA43 BA80 CA04 CA07 CA11 DA01 DA02 DA05 DA11 EA01 EA02 EA03 EA04 FA02 GA01 GA11 HA01 4B063 QA01 QA08 QA18 QA19 QQ01 QQ08 QQ13 QR08 QR33 QR60 QR62 QR74 QR80 QS05 QS25 QS36 QX02 4B065 AA01X AA57X AA87X AA90Y AB01 AB02 BA01 BA08 CA24 CA25 CA43 CA44 CA46 4C084 AA13 AA17 NA14 ZA012 ZA332 ZA342 ZA362 ZA812 ZA892 ZA962 ZB152 ZB262 ZB272 ZC352 ZC612 4C085 AA13 AA14 AA15 AA16 BB41 BB43 CC04 CC32 EE01 4C086 AA02 EA16 MA01 MA04 NA14 ZA01 ZA33 ZA34 ZA36 ZA59 ZA81 ZA89 ZA96 ZB15 ZB21 ZB26 ZC35 ZC61 4H045 AA10 AA11 AA20 AA30 BA10 BA41 CA40 DA00 DA76 EA20 EA50 FA72 FA74

Claims (36)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (a)配列表の配列番号2に記載のポリ
    ペプチド又は(b)配列表の配列番号4に記載のポリペ
    プチドを含むアンギオスタチンをコードするヌクレオチ
    ド配列を含む、単離された核酸分子。
  2. 【請求項2】 (a)配列表の配列番号1に記載の核酸
    又は(b)配列表の配列番号3に記載の核酸を含む、単
    離された核酸分子。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2に記載の核酸分子の相補
    体を含む、単離された核酸分子。
  4. 【請求項4】 高ストリンジェント条件下で請求項1又
    は2に記載の核酸分子の相補体にハイブリダイズする、
    単離された核酸分子。
  5. 【請求項5】 中程度のストリンジェントな条件下で請
    求項1又は2に記載の核酸分子の相補体にハイブリダイ
    ズする、単離された核酸分子。
  6. 【請求項6】 前記の単離された核酸分子がアンギオス
    タチン(但し、前記アンギオスタチンは、ウシ、ヒト、
    又はマウスのアンギオスタチンではないものとする)を
    コードする、請求項4に記載の単離された核酸分子。
  7. 【請求項7】 前記の単離された核酸分子がアンギオス
    タチン(但し、前記アンギオスタチンは、ウシ、ヒト、
    又はマウスのアンギオスタチンではないものとする)を
    コードする、請求項5に記載の単離された核酸分子。
  8. 【請求項8】 請求項1又は2に記載の核酸を含むベク
    ター。
  9. 【請求項9】 前記核酸によりコードされるポリペプチ
    ドの発現を制御する調節核酸に作用可能に関連する、請
    求項1又は2に記載の核酸を含む発現ベクター。
  10. 【請求項10】 請求項1又は2に記載の核酸を遺伝子
    工学的に含む、宿主細胞。
  11. 【請求項11】 前記核酸によりコードされるポリペプ
    チドの発現を制御する調節核酸に作用可能に関連する請
    求項1又は2に記載の核酸を遺伝子工学的に発現する、
    宿主細胞。
  12. 【請求項12】 請求項1又は2に記載の核酸を含む導
    入遺伝子を含有するように遺伝的に設計されている、非
    ヒトトランスジェニック動物。
  13. 【請求項13】 前記導入遺伝子が発現している、請求
    項12に記載の非ヒトトランスジェニック動物。
  14. 【請求項14】 (a)配列表の配列番号2又は(b)
    配列表の配列番号4に記載のアミノ酸配列を含む、単離
    されたポリペプチド。
  15. 【請求項15】 請求項14に記載の単離されたポリペ
    プチドに結合する抗体。
  16. 【請求項16】 請求項4に記載の単離された核酸分子
    によりコードされるアミノ酸配列を含む、単離されたポ
    リペプチド。
  17. 【請求項17】 請求項5に記載の単離された核酸分子
    によりコードされるアミノ酸配列を含む、単離されたポ
    リペプチド。
  18. 【請求項18】 融合ペプチド、及び(a)配列表の配
    列番号2又は(b)配列表の配列番号4に記載のアミノ
    酸配列を含む、単離された融合ポリペプチド。
  19. 【請求項19】 融合ペプチド、及び請求項4に記載の
    単離された核酸分子によってコードされるアミノ酸配列
    を含む、単離された融合ポリペプチド。
  20. 【請求項20】 融合ペプチド、及び請求項5に記載の
    単離された核酸分子によってコードされるアミノ酸配列
    を含む、単離された融合ポリペプチド。
  21. 【請求項21】 患者における脈管形成関連障害の治療
    方法であって、前記患者中でアンギオスタチン配列の機
    能、活性、及び/又は発現を修飾する化合物を、前記患
    者に投与することを含む、前記治療方法。
  22. 【請求項22】 前記化合物が、前記アンギオスタチン
    配列の機能、活性、及び/又は発現を向上又は増加させ
    る、請求項21に記載の方法。
  23. 【請求項23】 前記化合物が、小さい有機分子、抗
    体、リボザイム、又はアンチセンス分子からなる群から
    選択される、請求項21又は22に記載の方法。
  24. 【請求項24】 前記脈管形成関連障害が、癌;脈管形
    成従属性癌、例えば、固形腫瘍、血液産生腫瘍(例え
    ば、白血病)、及び腫瘍転移;良性腫瘍、例えば、血管
    腫、聴神経腫、神経繊維腫、トラコーマ、及び化膿性肉
    芽腫;慢性関節リウマチ;乾癬;眼脈管形成疾患、例え
    ば、糖尿病性網膜症、未熟児の網膜症、黄斑変性、角膜
    移植拒絶、血管新生緑内障、水晶体後繊維増殖、及びル
    ベオーシス;オースラー−ウェーバー症候群;心筋脈管
    形成;プラーク新生血管形成;毛細血管拡張症;血友病
    性関節;血管線維腫;創傷肉芽化;冠状動脈側副枝;大
    脳側副枝;動静脈奇形;虚血性四肢脈管形成;糖尿病性
    新生血管形成;斑状変性;骨折;脈管形成;造血;排
    卵;月経;並びに胎盤形成からなる群から選択される、
    請求項21又は22に記載の方法。
  25. 【請求項25】 前記アンギオスタチン配列が、(a)
    配列表の配列番号2又は(b)配列表の配列番号4に記
    載の配列を含むアミノ酸配列をコードする、請求項21
    に記載の方法。
  26. 【請求項26】 前記患者がイヌである、請求項21に
    記載の方法。
  27. 【請求項27】 (a)試験化合物を、アンギオスタチ
    ン配列を発現する細胞に接触させ; (b)前記細胞中におけるアンギオスタチン配列の発現
    レベルを測定し; (c)試験化合物存在下における前記細胞中のアンギオ
    スタチン配列の発現レベルを、試験化合物不在下におけ
    る前記細胞中のアンギオスタチン配列の発現レベルと比
    較して、試験化合物存在下における前記細胞中のアンギ
    オスタチン配列の発現レベルが、試験化合物不在下にお
    ける前記細胞中のアンギオスタチン配列の発現レベルと
    異なっている場合に、アンギオスタチン配列の発現を修
    飾する化合物を同定することを含む、アンギオスタチン
    配列の発現を修飾する化合物の同定方法。
  28. 【請求項28】 前記アンギオスタチン配列が、前記細
    胞内で内因的に発現する、請求項27に記載の方法。
  29. 【請求項29】 前記アンギオスタチン配列が、(a)
    配列表の配列番号2又は(b)配列表の配列番号4に記
    載の配列を含むアミノ酸配列をコードする、請求項27
    に記載の方法。
  30. 【請求項30】 前記アンギオスタチン配列が、(a)
    配列表の配列番号1に記載の核酸又は(b)配列表の配
    列番号3に記載の核酸を含む、請求項27に記載の方
    法。
  31. 【請求項31】 (a)試験化合物を、アンギオスタチ
    ン配列生成物を発現する細胞に接触させ; (b)前記細胞におけるアンギオスタチン配列生成物の
    レベルを測定し; (c)試験化合物存在下における前記細胞中のアンギオ
    スタチン配列生成物活性のレベルを、試験化合物不在下
    における前記細胞中のアンギオスタチン配列生成物活性
    のレベルと比較して、試験化合物存在下における前記細
    胞中のアンギオスタチン配列生成物活性レベルが、試験
    化合物不在下における前記細胞中のアンギオスタチン配
    列生成物活性のレベルと異なっている場合に、アンギオ
    スタチン配列生成物の活性を修飾する化合物を同定する
    ことを含む、アンギオスタチン配列生成物の活性を修飾
    する化合物の同定方法。
  32. 【請求項32】 前記アンギオスタチン配列生成物が、
    (a)配列表の配列番号2又は(b)配列表の配列番号
    4に記載の配列を含む、請求項31に記載の方法。
  33. 【請求項33】 細胞内におけるアンギオスタチン配列
    の活性及び/又は発現を修飾する化合物を前記細胞に投
    与することを含む、細胞内においてアンギオスタチン配
    列の活性及び/又は発現を修飾する方法。
  34. 【請求項34】 前記化合物が、小さい有機分子、抗
    体、リボザイム、又はアンチセンス分子からなる群から
    選択される、請求項33に記載の方法。
  35. 【請求項35】 前記アンギオスタチン配列が、(a)
    配列表の配列番号2又は(b)配列表の配列番号4に記
    載の配列を含むアミノ酸配列をコードする、請求項33
    に記載の方法。
  36. 【請求項36】 前記アンギオスタチン配列が、(a)
    配列表の配列番号1に記載の核酸又は(b)配列表の配
    列番号3に記載の核酸を含む、請求項33に記載の方
    法。
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