JP2002509695A - 一本鎖dna又は二本鎖dna、コード化融合タンパク質,ウイルス,パッケージング細胞及びこれらの使用ヒト補体システムによる不活化に耐えるウイルスの開発 - Google Patents
一本鎖dna又は二本鎖dna、コード化融合タンパク質,ウイルス,パッケージング細胞及びこれらの使用ヒト補体システムによる不活化に耐えるウイルスの開発Info
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Abstract
(57)【要約】
マウスレトロウイルスは、ヒト遺伝子治療に対する最も重要な伝達システムである。しかし、その適用には現在のところ限界がある。生体内に適用する場合の主な制限の内の一つは、このタイプのウイルスがヒトの補体因子による不活化に敏感な点にあるという問題が挙げられる。本発明は、この制限を克服する。本発明者らは、マウス組換えレトロウイルスを、それらがヒト補体因子に対して抵抗性があるように修飾した。これは、受容体相互作用の原因となるレトロウイルスの表面タンパク質envの遺伝子修飾によって達成された。envの受容体相互作用の領域を、ヒトの補体不活化因子の活性領域と触媒作用により融合させた。この修飾したenvは、補体に敏感な細胞の中で発現され、ウイルス粒子の中に特異的に組み込まれる。この方法によって、補体の侵襲に対して充分抵抗できる細胞とウイルスが得られる。従って、この方法は生体の中での遺伝子療法における補体抵抗性細胞の確立とのウイルスの産生に対する手段を提供する。
Description
【0001】
マウスレトロウイルスは、ヒト遺伝子治療に対する最も重要な伝達システムで
ある。しかし、その適用には現在のところ限界がある。生体内に適用する場合の
主な制限の内の一つは、このタイプのウイルスがヒトの補体因子による不活化に
敏感な点にあるという問題が挙げられる。本発明は、この制限を克服する。 本発明者らは、マウス組換えレトロウイルスを、それらがヒト補体因子に対し
て抵抗性があるように修飾した。これは受容体相互作用の原因となるレトロウイ
ルスの表面タンパク質envの遺伝子修飾によって達成された。即ちenvの受
容体相互作用の領域を、ヒトの補体不活化因子の活性領域と触媒作用により融合
させた。この修飾したenvは、補体に敏感な細胞の中で発現され、ウイルス粒
子の中に特異的に組み込まれる。この方法により、補体の侵襲に対して充分抵抗
できる細胞とウイルスが得られる。従って、この方法は生体の中での遺伝子療法
における補体抵抗性細胞の確立とのウイルスの産生に対する手段を提供する。
ある。しかし、その適用には現在のところ限界がある。生体内に適用する場合の
主な制限の内の一つは、このタイプのウイルスがヒトの補体因子による不活化に
敏感な点にあるという問題が挙げられる。本発明は、この制限を克服する。 本発明者らは、マウス組換えレトロウイルスを、それらがヒト補体因子に対し
て抵抗性があるように修飾した。これは受容体相互作用の原因となるレトロウイ
ルスの表面タンパク質envの遺伝子修飾によって達成された。即ちenvの受
容体相互作用の領域を、ヒトの補体不活化因子の活性領域と触媒作用により融合
させた。この修飾したenvは、補体に敏感な細胞の中で発現され、ウイルス粒
子の中に特異的に組み込まれる。この方法により、補体の侵襲に対して充分抵抗
できる細胞とウイルスが得られる。従って、この方法は生体の中での遺伝子療法
における補体抵抗性細胞の確立とのウイルスの産生に対する手段を提供する。
【0002】
1.マウスレトロウイルスの生物学 マウスレトロウイルスは、ウイルス形成と感染とに必須のポリタンパク質をコ
ードする3種の遺伝子(gag、pol、env)を有する。gag遺伝子はウ
イルス内部のキャプシド形成のための構造タンパク質をコードし、pol遺伝子
は、ウイルスタンパク質のプロセッシング、パッケージングしたRNA分子の逆
転写及び最後にプロウイルスの組込みに必要な酵素的タンパク質を提供する。e
nv遺伝子は、小胞体を介して伝達され、細胞性酵素によりタンパク質分解的に
プロセスされ、グリコシル化され、最後に細胞膜に組み込まれるポリタンパク質
をコードする。このポリタンパク質は次のような異なる領域、即ち小胞体に輸送
された後で分割されるシグナルペプチド(信号ペプチド)、細胞外表面の領域(
SU)及び膜貫通領域(TM)からなり、両者は非共有的であり、TMはSブリ
ッジを介してSUに結合し、その際タンパク質複合体を細胞膜の中にに固定する
。SUは、分泌的経路を通ってのポリタンパク質の輸送/プロセッシングの間に
細胞性プロテアーゼによりTMから分割される。
ードする3種の遺伝子(gag、pol、env)を有する。gag遺伝子はウ
イルス内部のキャプシド形成のための構造タンパク質をコードし、pol遺伝子
は、ウイルスタンパク質のプロセッシング、パッケージングしたRNA分子の逆
転写及び最後にプロウイルスの組込みに必要な酵素的タンパク質を提供する。e
nv遺伝子は、小胞体を介して伝達され、細胞性酵素によりタンパク質分解的に
プロセスされ、グリコシル化され、最後に細胞膜に組み込まれるポリタンパク質
をコードする。このポリタンパク質は次のような異なる領域、即ち小胞体に輸送
された後で分割されるシグナルペプチド(信号ペプチド)、細胞外表面の領域(
SU)及び膜貫通領域(TM)からなり、両者は非共有的であり、TMはSブリ
ッジを介してSUに結合し、その際タンパク質複合体を細胞膜の中にに固定する
。SUは、分泌的経路を通ってのポリタンパク質の輸送/プロセッシングの間に
細胞性プロテアーゼによりTMから分割される。
【0003】 細胞からウイルスが放出される最終段階の中で、envタンパク質で覆われた
細胞膜の部位の所でgag及びgagpolタンパク質のアセンブリーによりレ
トロウイルス粒子がは形成される。ある種のウイルスに対しては、TMの細胞内
の部分がgagポリタンパク質のMA(マトリックス)領域と相互作用をしてし
(Brody等, 1994; Dorfman等, 1994)、それによってenvタンパク質の特異的
組込みに関連することが見出された。その後で細胞膜を通しての、ウイルスキャ
プシドの出芽が行われる。その結果、レトロウイルスの粒子は細胞膜に覆われ、
envタンパク質のホモ三量体がスパイク状に突出する。レトロウイルスのen
vタンパク質はウイルスの膜の中に高度に発現されるが、同様な高レベルはこれ
まで他のどんな細胞表面マーカーにも認められなかった。従って、特異的env
とは対照的に、細胞タンパク質ウイルスの外側の膜への細胞タンパク質の組み込
みはランダムであると想定される。 感染プロセスの間で、SUタンパク質はそれぞれの受容体との相互作用が必要
であるが、一方TMタンパク質はその後のウイルス粒子と相互作用細胞との融合
の原因となる。
細胞膜の部位の所でgag及びgagpolタンパク質のアセンブリーによりレ
トロウイルス粒子がは形成される。ある種のウイルスに対しては、TMの細胞内
の部分がgagポリタンパク質のMA(マトリックス)領域と相互作用をしてし
(Brody等, 1994; Dorfman等, 1994)、それによってenvタンパク質の特異的
組込みに関連することが見出された。その後で細胞膜を通しての、ウイルスキャ
プシドの出芽が行われる。その結果、レトロウイルスの粒子は細胞膜に覆われ、
envタンパク質のホモ三量体がスパイク状に突出する。レトロウイルスのen
vタンパク質はウイルスの膜の中に高度に発現されるが、同様な高レベルはこれ
まで他のどんな細胞表面マーカーにも認められなかった。従って、特異的env
とは対照的に、細胞タンパク質ウイルスの外側の膜への細胞タンパク質の組み込
みはランダムであると想定される。 感染プロセスの間で、SUタンパク質はそれぞれの受容体との相互作用が必要
であるが、一方TMタンパク質はその後のウイルス粒子と相互作用細胞との融合
の原因となる。
【0004】 2.遺伝子伝達用及びパッケージング細胞用のレトロウイルス 遺伝子伝達に、固定化して宿主細胞から離脱できなくなった修飾レトロウイル
スが用いられるが、それは尚それぞれのウイルス遺伝子を発現する。この所謂パ
ッケージング細胞乃至ヘルパー細胞の中では、レトロウイルスの転写ユニットが
、ウイルスRNAをウイルス粒子に特異的に取込むために必要なパッケージング
配列の欠失により修飾された。この配列は、レトロウイルスのゲノムの野生型ウ
イルスへの伝達を準備する。それぞれの治療遺伝子とパッケージング配列とを有
するレトロウイルスのベクターと共にパッケージング細胞をトランスフェクショ
ンすれば、組換えウイルス粒子が形成される。ウイルス遺伝子自体は固定されて
いるので、ベクターRNAだけがウイルス粒子の中にパッケージングされて感染
細胞へ形質導入される。
スが用いられるが、それは尚それぞれのウイルス遺伝子を発現する。この所謂パ
ッケージング細胞乃至ヘルパー細胞の中では、レトロウイルスの転写ユニットが
、ウイルスRNAをウイルス粒子に特異的に取込むために必要なパッケージング
配列の欠失により修飾された。この配列は、レトロウイルスのゲノムの野生型ウ
イルスへの伝達を準備する。それぞれの治療遺伝子とパッケージング配列とを有
するレトロウイルスのベクターと共にパッケージング細胞をトランスフェクショ
ンすれば、組換えウイルス粒子が形成される。ウイルス遺伝子自体は固定されて
いるので、ベクターRNAだけがウイルス粒子の中にパッケージングされて感染
細胞へ形質導入される。
【0005】 3.envの遺伝子修飾によるウイルス向性の変化 この数年の間に、レトロウイルスのenvタンパク質を変質してレトロウイル
スの宿主領域を修飾する多くの研究が行われ、レトロウイルス用の機能的即ち感
染性融合タンパク質を創造する多くの試みがなされたが、その多くは失敗した。
幾つかのグループは、SUのN末端基の標識表示が可能であることを示すことが
できた。ウイルスを他の細胞受容体に向けなおすことはマウスレトロウイルスに
ついてはこれまで達成されなかったけれども、幾つかの場合envに標識を付け
ることは受容体の相互作用を妨げてはいない。
スの宿主領域を修飾する多くの研究が行われ、レトロウイルス用の機能的即ち感
染性融合タンパク質を創造する多くの試みがなされたが、その多くは失敗した。
幾つかのグループは、SUのN末端基の標識表示が可能であることを示すことが
できた。ウイルスを他の細胞受容体に向けなおすことはマウスレトロウイルスに
ついてはこれまで達成されなかったけれども、幾つかの場合envに標識を付け
ることは受容体の相互作用を妨げてはいない。
【0006】 4.補体システム 侵入した生物体の攻撃に対するヒトの防御機構の一つが、補体の媒介する侵入
生物体の溶解である。補体の媒介する不活化は多段階の酵素的カスケード反応で
、最後に侵入生物体の膜の穿孔とその後の溶解とを媒介する膜侵襲複合体(MA
C)が形成される。この反応は、抗原抗体複合体により開始される(古典経路)
か、或いは抗体とは無関係のある種の多糖類、ウイルス及び細菌により活性化さ
れる経路(代替経路)をたどる。
生物体の溶解である。補体の媒介する不活化は多段階の酵素的カスケード反応で
、最後に侵入生物体の膜の穿孔とその後の溶解とを媒介する膜侵襲複合体(MA
C)が形成される。この反応は、抗原抗体複合体により開始される(古典経路)
か、或いは抗体とは無関係のある種の多糖類、ウイルス及び細菌により活性化さ
れる経路(代替経路)をたどる。
【0007】 ヒトの器官と細胞自体は、補体媒介の溶解に対して保護される。この保護作用
は所謂補体不活化因子の発現によって達成される。これまでに5種のヒトの因子
が知られている。CD35(CR1)は、細胞から放出され主として外因的に作
用する。それに対して、CD59、CD46(MCP)、CD55(DAF)お
よびHRF(補体制御因子)は細胞膜に組み込まれている。CD46(MCP)
は古典的膜貫通タンパク質で、一方、HRF、CD59及びCD55はGPI(
グリコシルホスファチジルイノシトール)に固定されている。これらの因子は、
補体のカスケード反応を次の2つの異なる段階で中断することができる:DAF
、CR1及びMCPは、代替経路と古典的経路の両方の初期段階で作用し、一方
CD59とHRFは、チャンネル形成と溶解とに終わる両方の経路の最終段階で
ある膜侵襲複合体のアセンブリーを阻止する。
は所謂補体不活化因子の発現によって達成される。これまでに5種のヒトの因子
が知られている。CD35(CR1)は、細胞から放出され主として外因的に作
用する。それに対して、CD59、CD46(MCP)、CD55(DAF)お
よびHRF(補体制御因子)は細胞膜に組み込まれている。CD46(MCP)
は古典的膜貫通タンパク質で、一方、HRF、CD59及びCD55はGPI(
グリコシルホスファチジルイノシトール)に固定されている。これらの因子は、
補体のカスケード反応を次の2つの異なる段階で中断することができる:DAF
、CR1及びMCPは、代替経路と古典的経路の両方の初期段階で作用し、一方
CD59とHRFは、チャンネル形成と溶解とに終わる両方の経路の最終段階で
ある膜侵襲複合体のアセンブリーを阻止する。
【0008】 自然のヒトの宿主領域を備えたウイルスはこの防御システムを克服する方法を
発展させた。例えばヘルプスウイルスサイミリ(Herpes Saimiri) については、
これが補体制御タンパク質相同体(CCPH)をコードするウイルスをもたらす
ことによって補体媒介の溶解を克服したと報告された(Fodor等, 1995)。この ウイルスは、カスケード反応を初期段階で阻止することができる。HIV(ヒト
免疫不全ウイルス)は、補体媒介破壊を防止するレベルで細胞性DAF、MCP
及びCD59を取り込むことができる(Saifuddin等, 1995; 1997)。
発展させた。例えばヘルプスウイルスサイミリ(Herpes Saimiri) については、
これが補体制御タンパク質相同体(CCPH)をコードするウイルスをもたらす
ことによって補体媒介の溶解を克服したと報告された(Fodor等, 1995)。この ウイルスは、カスケード反応を初期段階で阻止することができる。HIV(ヒト
免疫不全ウイルス)は、補体媒介破壊を防止するレベルで細胞性DAF、MCP
及びCD59を取り込むことができる(Saifuddin等, 1995; 1997)。
【0009】 5.マウスレトロウイルスのヒト補体媒介による不活化 これまでの研究によって、マウスレトロウイルスが補体の媒介する侵襲により
不活化される証拠が提供された(Welsh等, 1975)。その当時、TM領域の細胞 外領域を古典経路の第1の酵素であるC1(補体の第1成分)と直接結合するこ
とによってカスケード反応が開始され、その結果古典経路が免疫グロブリンに関
係なく直接活性化される証拠が示された(Cooper等, 1976; Bartholemew等, 198
0)。その間にマウスレトロウイルスの補体の不安定性に対するもう一つの理由 が明らかになった(Rother等, 1995; Takeuchi等, 1996)。即ち、非旧世界霊長
類細胞が示されたα−ガラクトシルエピトープに向けられた自然のヒト抗体が、
代替経路を介する補体媒介の不活化の原因となることが示された。例えば、宿主
細胞のグリコシル化のパターンが、それらから生ずるトロウイルスの補体感受性
に寄与すると思われる。実際、ある種のヒト細胞系から作られたマウスレトロウ
イルスは、補体媒介による侵襲に対して安定である(Cosset等, 1995)。しかし
、この変更したグリコシル化にもかかわらず、全てのヒト細胞がこの保護を提供
するのに適していると言うわけではなく(Takeuchi等, 1994)、補体媒介の溶解
の問題をこの特異的なグリコシル化のパターンのみに求めることはできないこと
を示している。例えば補体のTM媒介による活性化及び/又はその他のなお未知
の機構がヒト細胞からでも補体感受性ウイルスの形成に寄与するかもしれない。
不活化される証拠が提供された(Welsh等, 1975)。その当時、TM領域の細胞 外領域を古典経路の第1の酵素であるC1(補体の第1成分)と直接結合するこ
とによってカスケード反応が開始され、その結果古典経路が免疫グロブリンに関
係なく直接活性化される証拠が示された(Cooper等, 1976; Bartholemew等, 198
0)。その間にマウスレトロウイルスの補体の不安定性に対するもう一つの理由 が明らかになった(Rother等, 1995; Takeuchi等, 1996)。即ち、非旧世界霊長
類細胞が示されたα−ガラクトシルエピトープに向けられた自然のヒト抗体が、
代替経路を介する補体媒介の不活化の原因となることが示された。例えば、宿主
細胞のグリコシル化のパターンが、それらから生ずるトロウイルスの補体感受性
に寄与すると思われる。実際、ある種のヒト細胞系から作られたマウスレトロウ
イルスは、補体媒介による侵襲に対して安定である(Cosset等, 1995)。しかし
、この変更したグリコシル化にもかかわらず、全てのヒト細胞がこの保護を提供
するのに適していると言うわけではなく(Takeuchi等, 1994)、補体媒介の溶解
の問題をこの特異的なグリコシル化のパターンのみに求めることはできないこと
を示している。例えば補体のTM媒介による活性化及び/又はその他のなお未知
の機構がヒト細胞からでも補体感受性ウイルスの形成に寄与するかもしれない。
【0010】
図1:補体不活化因子の接触的活性領域を含む溶融タンパク質の構造(DAF
、MCP及びCD59は図示の通り)及びびレトロウイルスのenvタンパク質
の種々の領域(ハッチング:SU、白:TM、あざやかなハッチング:TMの膜
貫通領域)。
、MCP及びCD59は図示の通り)及びびレトロウイルスのenvタンパク質
の種々の領域(ハッチング:SU、白:TM、あざやかなハッチング:TMの膜
貫通領域)。
【0011】 図2:融合タンパク質は、細胞の補体媒介の溶解を克服することができる。 マウスNIH3T3細胞を種々の融合遺伝子で安定にトランスフェクションし
た。細胞表面の発現をFACS(蛍光標示式細胞分取器)により確認した(a)
。補体の安定度は生存率分析によって測定した(b)。 a) トランスフェクションした細胞(太線)およびトランスフェクションし
ていない細胞(細線)とのFACS分析を、それぞれのヒト補体不活化因子に向
けられた抗体を使用して実施した。 b) トランスフェクションした細胞とトランスフェクションしていない細胞
を、活性又は熱で不活化にした補体抵抗因子を含むヒト血清を加えてインキュベ
ートしてから、生存率をトリパンブルー色素排除試験によって測定した。活性血
清試料と不活性試料から得られた生存細胞の相対数を生存率%で示した。
た。細胞表面の発現をFACS(蛍光標示式細胞分取器)により確認した(a)
。補体の安定度は生存率分析によって測定した(b)。 a) トランスフェクションした細胞(太線)およびトランスフェクションし
ていない細胞(細線)とのFACS分析を、それぞれのヒト補体不活化因子に向
けられた抗体を使用して実施した。 b) トランスフェクションした細胞とトランスフェクションしていない細胞
を、活性又は熱で不活化にした補体抵抗因子を含むヒト血清を加えてインキュベ
ートしてから、生存率をトリパンブルー色素排除試験によって測定した。活性血
清試料と不活性試料から得られた生存細胞の相対数を生存率%で示した。
【0012】 図3:gagpol発現細胞の中でのDAFF2Aの発現により、補体媒介の
溶解に対して抵抗性のある感染レトロウイルスが生成する。 野生型env及びDAFF2Aを、それぞれ安定にGP−pac細胞(レトロ
ウイルスgagpol遺伝子とピューロマイシンに対する抵抗性を付与されたレ
トロウイルスベクターとを発現するNIH3T3細胞)の中にトランスフェクシ
ョンした。DAFF2Aをトランスフェクションした細胞に対しては、1×10 5 cfu/mlであり、野生型envをトランスフェクションした対照細胞に対
しては2〜9×105 cfu/mlの力価が測定された。 a) ウイルス粒子を集めて、抗env抗体を用いたウエスタンブロット分析
に掛けた。 バンド1: 野生型envを発現するPA317パッケージング細胞から生じ
たウイルス粒子。 バンド2: 野生型envをトランスフェクションしたGP−pac細胞から
生じたウイルス粒子。 バンド3: DAFF2AをトランスフェクションしたGP−pac細胞から
生じたウイルス粒子。 b) GP−pac+env(白いバー)及びGP−pac+DAFF2A細
胞(黒いバー)から生じたウイルス粒子を種々の供与者(1、3、7及びプール
)からの活性および熱不活化したヒト血清と共にインキュベートしてから、感染
力価を測定した。熱不活化した血清試料と共にインキュベートしたウイルスから
得られたクローンの数を100として、活性血清試料から得られたクローンの数
を安定度%として示した。 c) 補体による溶解に対するDAFF2Aウイルスの保護は、触媒的活性領
域をブロックすることによって排除することができる。 野生型env(白いバー)及びDAFF2A(黒いバー)によりトランスフェ
クションしたGP−pac細胞から得られたウイルスを、予め活性および不活化
血清試料を加えてインキュベートした抗DAF抗体と共にインキュベートした。
ウイルスの安定度を上述のように測定した。DAFF2Aウイルスを抗DAF抗
体と共にインキュベーションすると、ヒト血清に対する感受性が低下する。
溶解に対して抵抗性のある感染レトロウイルスが生成する。 野生型env及びDAFF2Aを、それぞれ安定にGP−pac細胞(レトロ
ウイルスgagpol遺伝子とピューロマイシンに対する抵抗性を付与されたレ
トロウイルスベクターとを発現するNIH3T3細胞)の中にトランスフェクシ
ョンした。DAFF2Aをトランスフェクションした細胞に対しては、1×10 5 cfu/mlであり、野生型envをトランスフェクションした対照細胞に対
しては2〜9×105 cfu/mlの力価が測定された。 a) ウイルス粒子を集めて、抗env抗体を用いたウエスタンブロット分析
に掛けた。 バンド1: 野生型envを発現するPA317パッケージング細胞から生じ
たウイルス粒子。 バンド2: 野生型envをトランスフェクションしたGP−pac細胞から
生じたウイルス粒子。 バンド3: DAFF2AをトランスフェクションしたGP−pac細胞から
生じたウイルス粒子。 b) GP−pac+env(白いバー)及びGP−pac+DAFF2A細
胞(黒いバー)から生じたウイルス粒子を種々の供与者(1、3、7及びプール
)からの活性および熱不活化したヒト血清と共にインキュベートしてから、感染
力価を測定した。熱不活化した血清試料と共にインキュベートしたウイルスから
得られたクローンの数を100として、活性血清試料から得られたクローンの数
を安定度%として示した。 c) 補体による溶解に対するDAFF2Aウイルスの保護は、触媒的活性領
域をブロックすることによって排除することができる。 野生型env(白いバー)及びDAFF2A(黒いバー)によりトランスフェ
クションしたGP−pac細胞から得られたウイルスを、予め活性および不活化
血清試料を加えてインキュベートした抗DAF抗体と共にインキュベートした。
ウイルスの安定度を上述のように測定した。DAFF2Aウイルスを抗DAF抗
体と共にインキュベーションすると、ヒト血清に対する感受性が低下する。
【0013】 図4:配列をコードするgag-polおよびenvタンパク質を、野生型レ トロウイルスゲノムの中の58bpの領域の中に重ねる(ヌクレオチド5777
〜5835)。現在使用されているパッケージング細胞で、gagpol及びe
nvは種々の染色体に分割されて、野生型を形成する危険が少なくなる。しかし
、固有の配列相同性によって組換えはなお可能である。DAFF2Aのような融
合タンパク質に基づくパッケージング細胞の中では、この配列の相同性は除かれ
、組換えはできなくなる。
〜5835)。現在使用されているパッケージング細胞で、gagpol及びe
nvは種々の染色体に分割されて、野生型を形成する危険が少なくなる。しかし
、固有の配列相同性によって組換えはなお可能である。DAFF2Aのような融
合タンパク質に基づくパッケージング細胞の中では、この配列の相同性は除かれ
、組換えはできなくなる。
【0014】
Bartholomew R. M.及びEsser A. F. "レトロウイルス膜の補体(C1)の第1成分の抗体に無関係な活性の機構" Biochemistry 19: 2847-2853 (1980) Brody B. A., Kimball M. G.及びHunteer E. "メイソン−フィツァー・サルウイルスの膜貫通糖タンパクの突然変異: SU-TM
会合の損失と感染性に対する影響" Virology 66: 3466-3475 (1992) Cooper N. R. Jensen F. C., Welsh R. M.及びOldstone M. B. A. "ヒト血清によるRNA腫瘍ウイルスの溶解:古典的補体経路の抗体に無関係の直 接の誘発" J. Exp. Med. 144: 970-984 (1976) Cosset F. l., Takeuchi Y., Battini J. L., Weiss R. A.及びCollins M. K. L
. "ヒト血清に抵抗性のある組換えレトロウイルスを産生する高力価パッケ−ジン
グ細胞" J. Virol. 69 (12) : 7430-7436 (1995) Dorfman T., Mammano F., Haseltine W. A.及びGottlinger H. G. "ヒト免疫不全ウイルスタイプ1のエンベロープタンパク質のビリオン会合にお けるマトリックスタンパクの役割" J. Virol. 68 : 1689-1696 (1994) Fodor W. L., Rollins S. A., Bianco-Caron S., Rother R. P., Guilmette E.
R., Burton W. V., Albrecht J.-C., Fleckenstein B.及びSquinto S. P. “ヘルペスウイルスサイミリの補体制御タンパク質ホモロジーは、C3変換酵素の
活性を抑制して血清補体の調節する" J. Virol. 69 : 3889-3892 (1995) Rother R. P., Fodor W. L., Soringhorn J. P., Birks C. w., Setter E., San
drin M. S., Squinto S. P.及びRollins S. A. “抗αガラクトシル天然抗体により媒介されたヒトの血清におけるレトロウイル
ス失活の新機構" J. Exp. Med. 182: 1345-1355 (1995) Rother R. P., Squinto S. P. Mason J. M.及びRollins S. A. “補体の抑制によるヒトの血液中でのレトロウイルスベクター粒子の保護" Hum. Gene Ther. 6: 429-435 (1995) Saifuddin M., Hedayati T., Atkinson J. P., Holguin M. H., Parker C. J.及
びSpear G. T. “ヒトの免疫不全ウイルスタイプ1が、グリコシル・ホスファチジルイノシトー ル固定CD5とCD59及び完全体CD46のと両方を補体媒介の破壊から保護するレベル で取り込む" J. Gen. Virol. 78: 1907-1911 (1997) Takeuchi Y., Cosset F. L., Lachmann P. J., Okada H., Weiss R. A.及びColl
ins M. K. L. "ヒトの補体によるタイプCレトロウイルス失活は、ウイルスゲノムと生産細胞 の両方により規定される” J. Virol. 68: 8001-8007 (1994) Takeuchi Y., Porter C. D., Strahan K. M., Preece A. F., Gustafsson K., C
osset F. L., Weiss R. A.及びCollins M. K. L. “(α-3)ガラクトシルトランスフェラーゼによるヒトの血清への細胞とレトロ
ウイルスとの感作" Nature (London) 379: 85-88 (1996) Takeuchi Y., Porter C. D., Strahan K. M., Preece A. F., Gustafsson K., C
osset F. L., Weiss R. A.及びCollins M. K. L. “(α-3)ガラクトシルトランスフェラーゼによるヒトの血清への細胞とレトロ
ウイルスとの感作" Nature (London) 379: 85-88 (1996) Welsh R. M., Cooper J. R., Jensen F. C. 及びOldstone M. B. A. “ヒトの血清によるRNA腫瘍ウイルスの溶解" Nature (London) 257: 612-614 (1975)
会合の損失と感染性に対する影響" Virology 66: 3466-3475 (1992) Cooper N. R. Jensen F. C., Welsh R. M.及びOldstone M. B. A. "ヒト血清によるRNA腫瘍ウイルスの溶解:古典的補体経路の抗体に無関係の直 接の誘発" J. Exp. Med. 144: 970-984 (1976) Cosset F. l., Takeuchi Y., Battini J. L., Weiss R. A.及びCollins M. K. L
. "ヒト血清に抵抗性のある組換えレトロウイルスを産生する高力価パッケ−ジン
グ細胞" J. Virol. 69 (12) : 7430-7436 (1995) Dorfman T., Mammano F., Haseltine W. A.及びGottlinger H. G. "ヒト免疫不全ウイルスタイプ1のエンベロープタンパク質のビリオン会合にお けるマトリックスタンパクの役割" J. Virol. 68 : 1689-1696 (1994) Fodor W. L., Rollins S. A., Bianco-Caron S., Rother R. P., Guilmette E.
R., Burton W. V., Albrecht J.-C., Fleckenstein B.及びSquinto S. P. “ヘルペスウイルスサイミリの補体制御タンパク質ホモロジーは、C3変換酵素の
活性を抑制して血清補体の調節する" J. Virol. 69 : 3889-3892 (1995) Rother R. P., Fodor W. L., Soringhorn J. P., Birks C. w., Setter E., San
drin M. S., Squinto S. P.及びRollins S. A. “抗αガラクトシル天然抗体により媒介されたヒトの血清におけるレトロウイル
ス失活の新機構" J. Exp. Med. 182: 1345-1355 (1995) Rother R. P., Squinto S. P. Mason J. M.及びRollins S. A. “補体の抑制によるヒトの血液中でのレトロウイルスベクター粒子の保護" Hum. Gene Ther. 6: 429-435 (1995) Saifuddin M., Hedayati T., Atkinson J. P., Holguin M. H., Parker C. J.及
びSpear G. T. “ヒトの免疫不全ウイルスタイプ1が、グリコシル・ホスファチジルイノシトー ル固定CD5とCD59及び完全体CD46のと両方を補体媒介の破壊から保護するレベル で取り込む" J. Gen. Virol. 78: 1907-1911 (1997) Takeuchi Y., Cosset F. L., Lachmann P. J., Okada H., Weiss R. A.及びColl
ins M. K. L. "ヒトの補体によるタイプCレトロウイルス失活は、ウイルスゲノムと生産細胞 の両方により規定される” J. Virol. 68: 8001-8007 (1994) Takeuchi Y., Porter C. D., Strahan K. M., Preece A. F., Gustafsson K., C
osset F. L., Weiss R. A.及びCollins M. K. L. “(α-3)ガラクトシルトランスフェラーゼによるヒトの血清への細胞とレトロ
ウイルスとの感作" Nature (London) 379: 85-88 (1996) Takeuchi Y., Porter C. D., Strahan K. M., Preece A. F., Gustafsson K., C
osset F. L., Weiss R. A.及びCollins M. K. L. “(α-3)ガラクトシルトランスフェラーゼによるヒトの血清への細胞とレトロ
ウイルスとの感作" Nature (London) 379: 85-88 (1996) Welsh R. M., Cooper J. R., Jensen F. C. 及びOldstone M. B. A. “ヒトの血清によるRNA腫瘍ウイルスの溶解" Nature (London) 257: 612-614 (1975)
【手続補正書】特許協力条約第34条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成12年5月19日(2000.5.19)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項13
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0009
【補正方法】変更
【補正内容】
【0009】 5.マウスレトロウイルスのヒト補体の媒介による不活化 これまでの研究によって、マウスレトロウイルスが補体の媒介する侵襲により
不活化された証拠が提供された(Welsh等, 1975)。その当時とき、TM領域の 細胞外領域を古典経路の第1の酵素であるC1(補体の第1成分)と直接結合す
ることによってカスケード反応が開始され、その結果古典経路が免疫グロブリン
に関係なく直接活性化される証拠が得られた(Cooper等, 1976; Bartholemew等,
1980)。その間にマウスレトロウイルスの補体の不安定性に対するもう一つの 理由が明らかになった(Rother等, 1995; Takeuchi等, 1996)。即ち、非旧世界
霊長類細胞が示されたα−ガラクトシルエピトープに向けられた自然のヒト抗体
が、代替経路を介する補体媒介の不活化の原因となることが示された。例えば、
宿主細胞のグリコシル化のパターンが、それらから生ずるトロウイルスの補体感
受性に寄与すると思われる。実際、ある種のヒト細胞系から作られたマウスレト
ロウイルスが補体媒介による侵襲に対して安定である(Cosset等, 1995)。しか
し、この変更したグリコシル化にもかかわらず、全てのヒト細胞がこの保護を提
供するのに適していると言うわけではなく(Takeuchi等, 1994)、補体媒介の溶
解の問題をこの特異的なグリコシル化のパターンのみに求めることはできないこ
とを示している。例えば補体のTM媒介による活性化及び/又はその他のなお未
知の機構がヒト細胞からでも補体感受性ウイルスの形成に寄与するかもしれない
。 即ち、本発明は、 − その膜貫通領域を含むレトロウイルス表面タンパク質(ENV)またはその
一部と、 − 補体不活化因子の触媒的に活性な領域 との融合タンパク質をコードする一本鎖DNA又は二本鎖DNAに関する。 ENV部分については、前述のように、それぞれの受容体との相互作用には細
胞外表面領域(SU)が必要であることに留意すべきである。実施例の図1〜4
も参照。 本発明の一本鎖DNA又は二本鎖DNAは、前記補体不活化因子の触媒的に活
性な領域がそのN末端基により、前記レトロウイルス表面タンパク質(ENV)
またはその一部のC末端基と融合していることを特徴とすることができる。 更に、本発明の一本鎖DNA又は二本鎖DNAは、ヒトの補体不活化因子、特
にDAF、CD59、MCP又はHRF、又はウイルス補体不活化因子、特にC
CPHを特徴とすることができる。 更に、本発明の一本鎖DNA又は二本鎖DNAは、レトロウイルスSUタンパ
ク質、レトロウイルスTMタンパク質、又はこれらのタンパク質の一部、特にア
ンホトロピック(amphotropic) ENV 10 A 1、ENV 4070 A、
エコトロピック(ecotropic) ENV、GALV ENV又はそれらのキメラを特
徴とすることができる。 更に、本発明は、ウイルスまたは細胞、特にパッケージング細胞に、補体シス
テム、特にヒト補体システムに対する抵抗性を付与し、且つ、 − ウイルス又は細胞、特に、前記請求の範囲の何れか1項に記載の融合タンパ
ク質を特徴とするパッケージング細胞を、補体システム、特にヒト補体システム
に作用させ、 − 安定に保持されたウイルスまたは細胞を選択し、 − 前記ウイルスまたは細胞から前記一本鎖DNA又は二本鎖DNAを同定して
分離して、得ることができる一本鎖DNA又は二本鎖DNAに関する。 更に、本発明は、本発明の一本鎖DNA又は二本鎖DNAによりコードされる
融合タンパク質に関する。 更に、本発明は、エンベロープタンパク質として本発明の少なくとも1つの融
合タンパク質を特徴とする、形質導入に有効でヒト補体システムに対して安定な
ウイルスに関する。 更に、本発明のウイルスは、前記ウイルスがレトロウイルス、特に、マウスウ
イルス、またはレトロウイルス以外のウイルス、または複合ウイルス、または擬
似型ウイルスであることを特徴とすることができる。 更に、本発明は、本発明の組み込まれた又は組み込まれていない二本鎖DNA
を特徴する本発明のウイルスを産生するためのパッケージング細胞に関する。 更に、本発明の前記パッケージング細胞は、それがヒト細胞またはヒト以外の
細胞、特に、マウス細胞であることを特徴とすることができる。 更に、本発明の前記パッケージング細胞は、それが更に、その受容体相互作用
範囲を含む野生型レトロウイルスエンベロープタンパク質またはその一部をコー
ドするdsDNAを含むことを特徴とすることができる。 更に、本発明によるパッケージング細胞は、それが公知のパッケージング細胞
、特にPA 317またはGP+AM 12から誘導されていることを特徴とす
ることができる。 更に、本発明は、ヒト遺伝子治療法のためのウイルスの形質導入の効果を高め
るウイルスの使用に関する。 更に、本発明は、移植用の補体に耐える細胞の生成のための本発明の融合タン
パク質の使用に関する。 更に、本発明は、レトロウイルスのgagpol及びenv遺伝子の固有配列
の重複の除去による組換えを介して、パッケージング細胞による複製能力のある
ウイルス形成の危険をすくなくするための本発明の融合タンパク質の使用に関す
る。 更に、本発明は、野生型ENVタンパク質と本発明の融合タンパク質の共発現
による補体に対して安定化したパッケージング細胞を生成するための本発明の融
合タンパク質の使用に関する。 更に、本発明は、本発明の補体に対して安定化したウイルスを生成するための
本発明による融合タンパク質の使用に関する。
不活化された証拠が提供された(Welsh等, 1975)。その当時とき、TM領域の 細胞外領域を古典経路の第1の酵素であるC1(補体の第1成分)と直接結合す
ることによってカスケード反応が開始され、その結果古典経路が免疫グロブリン
に関係なく直接活性化される証拠が得られた(Cooper等, 1976; Bartholemew等,
1980)。その間にマウスレトロウイルスの補体の不安定性に対するもう一つの 理由が明らかになった(Rother等, 1995; Takeuchi等, 1996)。即ち、非旧世界
霊長類細胞が示されたα−ガラクトシルエピトープに向けられた自然のヒト抗体
が、代替経路を介する補体媒介の不活化の原因となることが示された。例えば、
宿主細胞のグリコシル化のパターンが、それらから生ずるトロウイルスの補体感
受性に寄与すると思われる。実際、ある種のヒト細胞系から作られたマウスレト
ロウイルスが補体媒介による侵襲に対して安定である(Cosset等, 1995)。しか
し、この変更したグリコシル化にもかかわらず、全てのヒト細胞がこの保護を提
供するのに適していると言うわけではなく(Takeuchi等, 1994)、補体媒介の溶
解の問題をこの特異的なグリコシル化のパターンのみに求めることはできないこ
とを示している。例えば補体のTM媒介による活性化及び/又はその他のなお未
知の機構がヒト細胞からでも補体感受性ウイルスの形成に寄与するかもしれない
。 即ち、本発明は、 − その膜貫通領域を含むレトロウイルス表面タンパク質(ENV)またはその
一部と、 − 補体不活化因子の触媒的に活性な領域 との融合タンパク質をコードする一本鎖DNA又は二本鎖DNAに関する。 ENV部分については、前述のように、それぞれの受容体との相互作用には細
胞外表面領域(SU)が必要であることに留意すべきである。実施例の図1〜4
も参照。 本発明の一本鎖DNA又は二本鎖DNAは、前記補体不活化因子の触媒的に活
性な領域がそのN末端基により、前記レトロウイルス表面タンパク質(ENV)
またはその一部のC末端基と融合していることを特徴とすることができる。 更に、本発明の一本鎖DNA又は二本鎖DNAは、ヒトの補体不活化因子、特
にDAF、CD59、MCP又はHRF、又はウイルス補体不活化因子、特にC
CPHを特徴とすることができる。 更に、本発明の一本鎖DNA又は二本鎖DNAは、レトロウイルスSUタンパ
ク質、レトロウイルスTMタンパク質、又はこれらのタンパク質の一部、特にア
ンホトロピック(amphotropic) ENV 10 A 1、ENV 4070 A、
エコトロピック(ecotropic) ENV、GALV ENV又はそれらのキメラを特
徴とすることができる。 更に、本発明は、ウイルスまたは細胞、特にパッケージング細胞に、補体シス
テム、特にヒト補体システムに対する抵抗性を付与し、且つ、 − ウイルス又は細胞、特に、前記請求の範囲の何れか1項に記載の融合タンパ
ク質を特徴とするパッケージング細胞を、補体システム、特にヒト補体システム
に作用させ、 − 安定に保持されたウイルスまたは細胞を選択し、 − 前記ウイルスまたは細胞から前記一本鎖DNA又は二本鎖DNAを同定して
分離して、得ることができる一本鎖DNA又は二本鎖DNAに関する。 更に、本発明は、本発明の一本鎖DNA又は二本鎖DNAによりコードされる
融合タンパク質に関する。 更に、本発明は、エンベロープタンパク質として本発明の少なくとも1つの融
合タンパク質を特徴とする、形質導入に有効でヒト補体システムに対して安定な
ウイルスに関する。 更に、本発明のウイルスは、前記ウイルスがレトロウイルス、特に、マウスウ
イルス、またはレトロウイルス以外のウイルス、または複合ウイルス、または擬
似型ウイルスであることを特徴とすることができる。 更に、本発明は、本発明の組み込まれた又は組み込まれていない二本鎖DNA
を特徴する本発明のウイルスを産生するためのパッケージング細胞に関する。 更に、本発明の前記パッケージング細胞は、それがヒト細胞またはヒト以外の
細胞、特に、マウス細胞であることを特徴とすることができる。 更に、本発明の前記パッケージング細胞は、それが更に、その受容体相互作用
範囲を含む野生型レトロウイルスエンベロープタンパク質またはその一部をコー
ドするdsDNAを含むことを特徴とすることができる。 更に、本発明によるパッケージング細胞は、それが公知のパッケージング細胞
、特にPA 317またはGP+AM 12から誘導されていることを特徴とす
ることができる。 更に、本発明は、ヒト遺伝子治療法のためのウイルスの形質導入の効果を高め
るウイルスの使用に関する。 更に、本発明は、移植用の補体に耐える細胞の生成のための本発明の融合タン
パク質の使用に関する。 更に、本発明は、レトロウイルスのgagpol及びenv遺伝子の固有配列
の重複の除去による組換えを介して、パッケージング細胞による複製能力のある
ウイルス形成の危険をすくなくするための本発明の融合タンパク質の使用に関す
る。 更に、本発明は、野生型ENVタンパク質と本発明の融合タンパク質の共発現
による補体に対して安定化したパッケージング細胞を生成するための本発明の融
合タンパク質の使用に関する。 更に、本発明は、本発明の補体に対して安定化したウイルスを生成するための
本発明による融合タンパク質の使用に関する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C12N 7/00 C12N 5/00 A (72)発明者 ハウザー,ハンスヨールグ ドイツ D−38124 ブラウンシュバイグ, マッシーオーダー ヴェグ 1 Fターム(参考) 4B024 AA20 BA32 CA04 DA02 DA03 DA20 EA02 GA11 HA17 4B065 AA91X AA93X AA97X AC20 CA24 CA44 4C084 AA13 CA01 CA23 NA14 ZB012 4C087 AA03 BC83 CA12 NA14 ZC01 4H045 AA10 BA10 CA01 CA40 DA01 DA50 EA20 FA74
Claims (17)
- 【請求項1】 その膜貫通ドメインを含むレトロウイルス表面タンパク質(
ENV)又はその一部、および補体不活化因子の触媒的に活性な領域との融合タ
ンパク質をコードする一本鎖DNA又は二本鎖DNA。 - 【請求項2】 前記補体不活化因子の前記触媒的に活性な領域は、そのN末
端基により、前記レトロウイルス表面タンパク質(ENV)又はその一部のC末
端と融合していることを特徴とする、請求項1記載の一本鎖DNA又は二本鎖D
NA。 - 【請求項3】 ヒト補体不活化因子、特にDAF、CD59、MCP又はH
RF、又はウイルス補体不活化因子、特にCCPHを特徴とする請求項1又は2
記載の一本鎖DNA又は二本鎖DNA。 - 【請求項4】 レトロウイルスSUタンパク質、レトロウイルスTMタンパ
ク質又はこれらのタンパク質の一部、特にアンフォトロピック(amphotropic) E
NV 10 A 1、ENV 4070 A、エコトロピック(ecotropic) EN
V、GALV ENV又はそれらのキメラを特徴とする、前記請求項のいずれか
に記載の一本鎖DNA又は二本鎖DNA。 - 【請求項5】 ウイルス又は細胞、特に、パッケージング細胞に、補体シス
テム、特に、ヒトの補体システムに対する抵抗性を付与し、かつ、 − ウイルス又は細胞、特に前記請求項のいずれかに記載の融合タンパク質を特
徴とするパッケージング細胞を、補体システム、特にヒト補体システムに作用さ
せ、 − 安定に保持されたウルス又は細胞を選択し、 − このウイルス又は細胞から前記一本鎖DNA又は二本鎖DNAを同定して分
離して、 得ることのできる前記請求項のいずれかに記載の一本鎖DNA又は二本鎖DNA
。 - 【請求項6】 前記請求項のいずれかに記載の一本鎖DNA又は二本鎖DN
Aによりコードされる融合タンパク質。 - 【請求項7】 エンベロープタンパク質として前記請求項のいずれかに記載
の少なくとも一つの融合タンパク質を特徴とする前記ヒト補体システムに対して
安定なウイルス。 - 【請求項8】 ウイルスが、レトロウイルス、特に、マウスウイルス、又は
レトロウイルス以外のウイルス、又は複合ウイルス、又は擬似型ウイルスである
ことを特徴とする請求項7記載のウイルス。 - 【請求項9】 請求項1〜5のいずれかに記載の組み込まれた又は組み込ま
れていない二本鎖DNAを特徴とする、請求項7又は8記載のウイルスを産生す
るためのパッケージング細胞。 - 【請求項10】 それがヒト細胞又はヒト以外の細胞、特にマウス細胞であ
ることを特徴とする請求項9記載のパッケージング細胞。 - 【請求項11】 それが更に、その受容体相互作用領域を含む野生型レトロ
ウイルスエンベロープタンパク質又はその一部をコードする二本鎖DNAを更に
含むことを特徴とする請求項9又は10記載のパッケージング細胞。 - 【請求項12】 それが公知のパッケージング細胞、特にPA 317又は
GP+AM 12から誘導されていることを特徴とする請求項9〜11のいずれ
かに記載のパッケージング細胞。 - 【請求項13】 ヒトの遺伝子治療法のためにウイルスの形質導入の効率を
高めるための請求項7又は8記載のウイルスの使用。 - 【請求項14】 移植用の補体に耐える細胞の生成のための請求項6記載の
融合タンパク質の使用。 - 【請求項15】 レトロウイルスgagpol及びenv遺伝子の固定配列
の重複の除去による組換えを介して、パッケージング細胞による複製能力のある
ウイルスの形成の危険を少なくするための請求項6記載の融合タンパク質の使用
。 - 【請求項16】 野生型ENVタンパク質と請求項6記載の融合タンパク質
との共発現による補体に対して安定化したパッケージング細胞を生成するための
請求項6記載の融合タンパク質の使用。 - 【請求項17】 請求項7又は8記載の補体に対して安定化したウイルスを
生成するための、請求項6に記載の融合タンパク質の使用。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP97120402.9 | 1997-11-21 | ||
EP97120402 | 1997-11-21 | ||
PCT/EP1998/007484 WO1999027121A1 (en) | 1997-11-21 | 1998-11-20 | Development of viruses resistant to inactivation by the human complement system |
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JP2020519230A (ja) * | 2017-05-10 | 2020-07-02 | ウェルスタット イミューノ セラピューティクス, エルエルシーWellstat Immuno Therapeutics, Llc | がんの治療のための、補体不活性化に耐性のエンベロープウイルス |
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AU2003228751A1 (en) | 2002-05-01 | 2003-11-17 | Cell Genesys, Inc. | Lentiviral vector particles resistant to complement inactivation |
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- 1998-11-20 EP EP98964423A patent/EP1030928A1/en not_active Withdrawn
- 1998-11-20 US US09/554,838 patent/US6475756B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-11-20 JP JP2000522262A patent/JP2002509695A/ja active Pending
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US6475756B1 (en) | 2002-11-05 |
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