JP2002522014A - 癌治療におけるプロヒビチンrnaの使用法 - Google Patents

癌治療におけるプロヒビチンrnaの使用法

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Abstract

(57)【要約】 今回、DNAまたはRNAの一本鎖オリゴヌクレオチド、具体的には野生型プロヒビチン3’UTRの一部から転写されたRNAを腫瘍に導入すると、細胞増殖の抑止がもたらされることを見いだした。プロヒビチン3’UTR RNAの直接投与後に、一次腫瘍のサイズに著しい減少が観察された。プロヒビチンRNA療法後に再テストした動物における転移の消失と腫瘍増殖の欠如とにより分かるように、全身性免疫の誘発が観察された。したがって、プロヒビチン3’UTRの一部から転写された野生型RNA、またはプロヒビチン3’UTRの一部からなる一本鎖DNA、または同じ配列の合成的に製造されたオリゴヌクレオチドを、腫瘍に対する治療剤として直接投与することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 (発明の技術分野) 本発明は、一般的には癌を治療するための一本鎖オリゴヌクレオチドの使用法
、具体的には動物において癌細胞の増殖を阻害するためのプロヒビチン(pro
hibitin)遺伝子(DNA)からの3’UTRの一部またはその転写物(
RNA)の使用法に関する。
【0002】 (発明の背景) 正常細胞の分裂は、細胞に分裂を指示する因子と、細胞に分裂を停止するよう
に指示する他の因子との間の複雑な相互作用によって制御されている。細胞分裂
の諸段階の制御は、まとめて細胞周期と呼ばれ、プロモーター遺伝子(オンコジ
ーン)と抑制遺伝子(suppressor genes)との間の複雑な相互
作用である。
【0003】 癌は、プロモーター遺伝子(オンコジーン)および/または抑制遺伝子におけ
る変異によって引き起こされる無秩序な細胞分裂に起因する疾患である。癌細胞
中では、オンコジーン産物が過剰発現し、癌抑制遺伝子産物は認められない。癌
抑制遺伝子の存在に関する最初の証拠は、家族性癌症候群における染色体欠損に
関する研究から明らかとなった。これらと同じ領域における欠損はまた、散発性
の癌においてもしばしば観察される。失われるか変化してしまった癌抑制遺伝子
(tumor suppressor gene)の単一コピーの回復は、癌性
細胞系の増殖制御を回復させ、動物癌モデルにおける腫瘍形成を抑制することが
多い。
【0004】 増殖因子およびそれらのコグネイト受容体(cognate recepto
rs)、転写因子、ならびにサイクリンおよびサイクリン依存性キナーゼなどの
、細胞増殖に対してポシティブな効果を持つ多くの遺伝子およびそれらの産物が
同定され、広く研究されてきた。これらは、その異常な過剰発現が無秩序な増殖
をもたらすオンコジーンに相当する。細胞周期の抑止に関与する遺伝子は劣性で
あるため、単離して特徴を明らかにするのがより困難であった。これらの腫瘍サ
プレッサーまたは細胞増殖のネガティブな制御因子は、腫瘍中で機能の喪失を呈
する。
【0005】 癌抑制遺伝子は、細胞の増殖を抑制する負の制御因子をコードし、正常および
癌性の細胞増殖を理解するのに重要であることから広く興味を持たれている。プ
ロヒビチン3’非翻訳領域(3’UTR)は、DNA合成の阻害剤である癌サプ
レッサーの主要な範疇に入る。プロヒビチンをコードするcDNAは、再生ラッ
ト肝に比べて正常な肝において高度に発現される老化調節mRNAを発見するた
めのスクリーニングにおいて、最初に同定され、クローン化された。(McCl
ung他「Isolation of a cDNA that hybrid
selects antiproliferative mRNA from
rat liver」、Biochem Biophys Res Comm
、164巻、1316〜1322ページ、1989年;およびNuell他「P
rohibitin、an evolutionarily conserve
d intracellular protein that blocks
DNA synthesis in normal fibroblasts
and HeLa cells」、Mol Cell Bio、11巻、137
2〜1381ページ、1991年。
【0006】 ヒトプロヒビチン遺伝子は、BRCA1近傍のq21の17番染色体にマップ
しており、2つの対立遺伝子(「B」および「非B」と称する)が記載されてい
る。(Jupe他「Prohibitin antiproliferativ
e activity and a lack of heterozygos
ity in immortalized cell lines」、Exp
Cell Res、218巻、577〜580ページ、1995年;Jupe他
「The 3’ untranslated region of prohi
bitin and cellular immortalization」、
Exp Cell Res、224巻、128〜135ページ、1996年;J
upe他「Prohibitin in breast cancer cel
l lines:loss of antiproliferative ac
tivity is linked to 3’ untranslated
region mutations」、Cell Growth and Di
fferentiation、7巻、871〜878ページ、1996年;およ
び、White他「Assignment of the human pro
hibitin gene(PHB) to chromosome 17 a
nd identification of a DNA polymorph
ism」、Genoimics、11巻、228〜230ページ、1991年)
。ヒトとラットでは共に、プロヒビチン遺伝子は6個のイントロンと7個のエク
ソンを有し(Altus他「Regions of evolutionary
conservation between rat and human
prohibitin−encoding genes」、Gene、158巻
、291〜294ページ、1995年)、ノーザンブロッティング実験によって
確認されたように一方が1.2で他方が1.9kbの見かけの長さである2つの
転写物を生成する(Nuell他、Mol Cell Bio、11巻、137
2〜1381ページ、1991年;Jupe他、Exp Cell Res、2
18巻、577〜580ページ、1995年;Jupe他、Exp Cell
Res、224巻、128〜135ページ、1996年;および、Jupe他、
Cell Growth and Differentiation、7巻、8
71〜878ページ、1996年)。両転写物は、同じ30,000ダルトンの
タンパク質をコードし、哺乳動物の組織中では、タンパク質の発現レベルは一般
に、総メッセージレベルに対応する。(Nuell他、Mol Cell Bi
o、11巻、1372〜1381ページ、1991年;Jupe他、Exp C
ell Res、218巻、577〜580ページ、1995年;Jupe他、
Exp Cell Res、224巻、128〜135ページ、1996年;J
upe他、Cell Growth and Differentiation
、7巻、871〜878ページ、1996年;White他、Genomics
、11巻、228〜230ページ、1991年;Altus他、Gene、15
8巻、291〜294ページ、1995年;および、McClung他「Pro
hibitin:potential role in senescence
、development、and tumor suppression」、
Exp Gerontol、30巻、99〜124ページ、1995年)。プロ
ヒビチンは、ラットおよびヒトばかりでなく、マウス(Terashima他「
The IgM antigen receptor of B lympho
cytesis associated with prohibitin a
nd a prohibitin−related protein」、EMB
O J、13巻、3782〜3792ページ、1994年)、酵母(Frank
lin、D.S.およびJazwinski、S.M.、「A yeast h
omolog of the rat prohibitin gene is
differentially expressed and determ
ines longevity in Saccharomyces cere
visiae」、J Cell Biochem、Suppl 17D:159
巻、1993年)、ショウジョウバエ(Drosophila)(Evelet
h、D.D.J.およびMarsh、J.L.、「Sequence and
expression of the Cc gene、a member o
f the dopa decarboxylase gene cluste
r of Drosophila:possible translation
al regulation」、 Nucleic Acids Res、14
巻、6169〜6183ページ、1986年)、およびニューモシスティス・カ
リニ(pneumocysns carinii)(Narasimhan他「
Prohibitin、a putative negative contr
ol element present in Pneumocystis c
arinii」、Infection and Immunity、65巻、5
125〜5130ページ、1997年)からもクローン化されている。タンパク
質は、進化を通じて高度に保存され、ヒトおよびラットプロヒビチンの推定アミ
ノ酸配列は、1つの保存的アミノ酸変化以外は同じである(McClung他、
Exp Gerontol、30巻、99〜124ページ、1995年;および
、Sato他「The human prohibitin gene loc
ated on chromosome 17q21 is mutated
in sporadic breast cancer」、Cancer Re
s、52巻、1643〜1646ページ、1992年)。タンパク質の大部分は
ミトコンドリアに局在し、酵母における細胞老化(Jazwinski、S.M
.、「Longevity、genes、and aging」、Scienc
e、273巻、54〜59ページ、1996年;およびCoates他「The
prohibitin family of proteins regul
ate replicative lifespan」、Current Bi
ology、7巻、R607〜R610ページ、1997年)、ショウジョウバ
エにおける発生および生育能力(Eveleth、D.D.J.およびMars
h、J.L.、Nucleic Acids Res、14巻、6169〜61
83ページ、1986年)、および哺乳動物における顆粒膜細胞増殖(Thom
pson他「Steroidogenic acute regulatory
(StAR) protein(p25) and prohibitin(p
28)from cultured rat ovarian granulo
sa cells」、J Reproduct Fertility、109巻
、337〜348ページ、1997年)などの様々な過程における役割が報告さ
れている。酵母およびニューモシスティスでは、プロヒビチンタンパク質がra
sシグナル伝達経路に役割を持つらしいことが分かった(Narasimhan
他、Infection and Immunity、65巻、5125〜51
30ページ、1997年;およびJazwinski、S.M.、Scienc
e、273巻、54〜59ページ、1996年)。プロヒビチンがin viv
oおよびin vitroで網膜芽腫癌抑制タンパク質(Rb)と相互作用する
ことが分かり、E2Fを介する転写を抑制するのに有効であったが、プロヒビチ
ン変異体はRbと結合してE2F活性を抑制し、細胞増殖を阻害することはでき
なかった(Wang他「Prohibitin、a potential tu
mor suppressor、interacts with RB and
regulates E2F function」、Oncogene、18
巻、3501〜3510ページ、1999年)。
【0007】 プロヒビチン遺伝子の構造および機能は、4つの相補的な群(A〜D)に分類
された11種の不死化ヒト細胞系で調べられた(Jupe他、Exp Cell
Res、218巻、577〜580ページ、1995年;およびJupe他、
Exp Cell Res、224巻、128〜135ページ、1996年)。
ヒト乳癌細胞系も調べられたが、これは散発性および家族性乳癌においてヘテロ
接合性の消失(LOH)を受けることが多い染色体領域である17q21に遺伝
子が位置しているからである(Nagai他「Detailed deleti
on mapping of chromosome segment 17q
12〜21 in sporadic breast tumors」、Gen
es、Chromosomes、and Cancer、11巻、58〜62ペ
ージ、1994年)。完全長(1.9kb)野生型プロヒビチンRNAの導入後
に行われた細胞増殖アッセイは、正常なヒト二倍体線維芽細胞(HDF)、被験
乳癌細胞系の75%、および4種のB群細胞系すべて(他の群由来のどの細胞系
でもない)が、細胞周期のG1−S転移で阻害されることを示した(Jupe他
、Exp Cell Res、218巻、577〜580ページ、1995年;
Jupe他、Exp Cell Res、224巻、128〜135ページ、1
996年;およびJupe他、Cell Growth and Differ
entiation、7巻、871〜878ページ、1996年)。驚くべきこ
とに、プロヒビチン遺伝子の配列解析により、プロヒビチン感受性癌細胞系の3
’UTRは、野生型とは1つまたは複数の塩基が異なり、一方、非感受性の系の
3’UTRは野生型の配列であることを示した。いずれの細胞系にもコード領域
配列の変化はなかった(Jupe他、Exp Cell Res、218巻、5
77〜580ページ、1995年;Jupe他、Exp Cell Res、2
24巻、128〜135ページ、1996年;およびJupe他、Cell G
rowth and Differentiation、7巻、871〜878
ページ、1996年)。これらの知見は、癌細胞における増殖制御の喪失が、プ
ロヒビチン3’UTR中の変異によるものであることを示唆している。
【0008】 1996年、12月19日公開の国際公開第96/40919号は、B型対立
遺伝子の3’UTR中の変異が、乳癌に対する感受性増加の診断となり、早期癌
にプロヒビチン遺伝子の正常な3’UTRの一部あるいは全体を再導入すること
が癌治療における治療剤として用いることができることを開示した。
【0009】 1998年5月14日公開の国際公開第98/20167号は、ゲノムDNA
またはプロヒビチン遺伝子の3’UTRを含むゲノムDNAから転写されたRN
Aのプロヒビチン3’UTR(配列番号2)中の729位の生殖系列(germ
line)遺伝子型を識別することにより、乳癌に対する患者の感受性を決定す
る方法を開示した。
【0010】 1999年5月20日公開の国際公開第99/24614号は、ゲノムDNA
またはプロヒビチン遺伝子の3’UTRを含むゲノムDNAから転写されたRN
Aのプロヒビチン3’UTR(配列番号2)中の729位の患者の生殖系列遺伝
子型を識別することにより、乳癌ばかりでなく他のタイプの癌(例えば、前立腺
癌または子宮癌)に対する患者の感受性を決定する方法を開示した。
【0011】 1998年7月7日発行の米国特許第5,776,738号および1999年
7月13日発行の米国特許第5,922,852号は、乳癌および他の癌に対す
る患者の感受性を決定するのに使用できる、プロヒビチン遺伝子の3’UTR領
域の一部からなる精製核酸フラグメントを開示した。
【0012】 一本鎖オリゴヌクレオチド、好ましくは、野生型プロヒビチンの3’UTRか
らのDNAまたはそれから転写されたRNAもしくは類似配列をもつ合成的に製
造されたオリゴヌクレオチド、最も好ましくは野生型プロヒビチン3’UTRか
ら転写されたRNAを3種の乳癌細胞系に導入すると、細胞増殖の抑止がもたら
される一方、変異したプロヒビチン3’UTRから転写されたRNAは抗増殖活
性を有しないことを今や見いだした。したがって、野生型プロヒビチンRNAを
導入すると増殖制御が回復する。一方、細胞増殖アッセイによって、p53また
はp21サイクリン依存性キナーゼ阻害剤(すなわち、WAF1、SDI1、C
AP20またはCIP1)をコードする遺伝子の導入後における細胞周期の抑止
と、それに続く機能性タンパク質の産生とが既に明らかにされているが、今や、
プロヒビチン3’UTRの一部から転写された野生型RNA(または本明細書に
記載の他のオリゴヌクレオチド)を癌に対する治療剤として直接投与することで
、タンパク質産生遺伝子を細胞または染色体に導入するようなより「伝統的な」
遺伝子療法アプローチの要件を回避できることを見いだした。
【0013】 (発明の概要) 本発明は、プロヒビチン遺伝子の3’非翻訳領域(3’UTR)の配列に由来
するオリゴヌクレオチドを含む。一実施態様において、本発明は、プロヒビチン
遺伝子の3’非翻訳領域の一部から転写された、動物、好ましくは哺乳動物にお
ける癌抑制(tumor supressor)活性を有する単離されたリボ核
酸を含む。好ましいリボ核酸は、配列番号1の867位から1803位までに示
される、プロヒビチン遺伝子の全3’非翻訳領域の転写物である。より好ましい
リボ核酸は、配列番号2としても示されている、配列番号1の952位から18
03位までの転写物である。別の好ましいリボ核酸は、プロヒビチン遺伝子の3
’非翻訳領域の3’末端の最後の238個のヌクレオチドである配列1の156
6位から1803位までの転写物である。配列番号3は、T7プロモーターが前
に置かれたこの好ましい配列を示している。
【0014】 上記のRNAの三次元コンフォメーション(three−dimension
al conformation)に模する3’UTRに由来する一本鎖DNA
も、本発明のオリゴヌクレオチドを構成する。配列番号1の867〜1803位
、配列番号1の952〜1803位の塩基からなることが好ましく、配列番号1
の1566〜1803位の塩基からなることが最も好ましい。
【0015】 本発明には、RNA転写物が転写されたDNAも含まれる。さらに、RNAお
よびDNAは、本明細書に記載の配列情報を用い当技術分野で知られている方法
により、合成的に製造することができる。
【0016】 別の実施態様において、本発明は、抗癌作用を得るための投与用に適合された
、増殖阻害量の活性な単離オリゴヌクレオチドを含む薬剤である。一実施態様に
おいて、プロヒビチン遺伝子の3’非翻訳領域の一部から単離されたリボ核酸を
薬剤中で使用することができる。該薬剤には、前述のRNAまたはDNAのいず
れが含まれていてもよい。リボ核酸を含む薬剤は、直接腫瘍と接触するように投
与することができる。腫瘍内注入による方法が好ましい。腫瘍と直接接触させる
場合の投与量は、腫瘍1立方センチメートル当たり約2マイクログラムから約1
20マイクログラムである。腫瘍の体積は、超音波可視化または医学分野で知ら
れている他の評価方法によって評価することができる。薬剤は全身的に投与する
こともできる。連続注入(iv)による全身投与の投与量は、1から15日間に
1日につき体重1kgあたり約0.5ミリグラムから約200ミリグラムである
。投与量は1〜100mg/kg/日がより好ましい。
【0017】 別の実施態様において、前述の一本鎖DNAオリゴヌクレオチドを用いること
ができる。
【0018】 さらに別の実施態様において、本発明は、癌細胞の増殖を阻害する方法であっ
て、癌細胞を増殖阻害量の活性な単離オリゴヌクレオチドと接触させることを含
む方法である。一実施態様において、プロヒビチン遺伝子の3’非翻訳領域の一
部から単離されたリボ核酸転写物を、動物での癌抑制に使用することができる。
この方法には、前述のRNAまたはDNAのいずれの使用法も含まれる。
【0019】 (詳細な説明) プロヒビチン遺伝子の3’非翻訳領域(3’UTR)に由来する新規なオリゴ
ヌクレオチドを用い、癌細胞の増殖を減らし、腫瘍を退縮させ、癌を治療するこ
とができる。例えば、非コードプロヒビチン3’UTRに由来するRNA、また
は非コード野生型プロヒビチン3’UTRに由来するRNAの三次元コンフォメ
ーションに模する非コードプロヒビチン3’UTRの一本鎖センスDNAを細胞
または腫瘍に投与するか、治療が必要な患者に投与することにより、前述の恩恵
を得ることができる。より具体的には、新規なオリゴヌクレオチドは、野生型プ
ロヒビチン1.9kb転写物のヒト非コード3’UTRに由来することが好まし
い(図1および配列番号1)。1.9kb転写物において、タンパク質コード領
域は塩基番号866で終わる。1.9kb転写物は、1027位から始まる、約
777塩基の特有の3’UTRを含む(図1および配列番号1)(Jupe他、
Exp Cell Res、224巻、128〜135ページ、1996年)。
【0020】 本発明のオリゴヌクレオチドには、ヒトおよび他の動物で癌を治療するための
動物変異株も含まれる。例えば、ヒトプロヒビチン遺伝子の3’UTRと50%
以上の相同性、より好ましくは70%以上の相同性を有するヒト以外の動物のプ
ロヒビチン遺伝子の3’UTRに由来するオリゴヌクレオチドは、ヒトおよび他
の動物の癌治療に用いることができる。より具体的には、図4に示す野生型ヒト
のプロヒビチン3’UTRの3’末端とのアラインメントで図示するように、ラ
ットプロヒビチン遺伝子の3’UTRの3’末端は、ヒトプロヒビチン遺伝子の
3’UTRの3’末端と78%の相同性を有しており、したがって、ラット3’
UTRの3’末端を含むオリゴヌクレオチドを用いてヒトおよび他の動物の癌を
治療することができる。実験的には、塩溶液中のヒト配列と、ナイロン膜に結合
した他の動物のDNA(またはRNA)とのハイブダイゼーションによって、相
同性を明らかにすることができる。反応のストリンジェンシーは、融点Tを式
=81.5+0.41(G+C)+16.6log[Na]−0.63(
%ホルムアミド)−[300+2000[Na]÷d](式中、G+Cは、既
知配列のプローブ中の%グアノシンおよびシトシン、[Na]は、Naのモ
ル濃度または等価の一価カチオン、dは、ヌクレオチド中のハイブリダイズした
二重鎖の長さ)で定義することによって測定する。極めて遠い相同体にはT
下の40〜50℃の条件を使用することができる。より近縁関係にある相同体を
識別するためには通常、T以下の30〜35℃でスクリーニングすることが好
ましい。
【0021】 (オリゴヌクレオチド療法) 以下に示すデータは、プロヒビチン3’UTR RNA転写物の短いフラグメ
ントが、癌抑制活性を有する調節RNAとして機能し、治療剤として投与したと
きにin vivoで乳癌(breast tumor)細胞の増殖を効果的に
制御できることを示している。これらの結果は、ヒトおよび他の動物での乳癌(
breast cancer)に対する直接的プロヒビチン3’UTR RNA
療法の有効性を示している。プロヒビチン3’UTRにおける変異の存在は他の
タイプの癌にも見いだされ、野生型プロヒビチンRNAは他のタイプの腫瘍に由
来する生細胞の細胞周期の進行を阻害することができる。したがって、直接的プ
ロヒビチン3’UTRオリゴヌクレオチド療法は、他のタイプの癌治療にも使用
することもできる。
【0022】 プロヒビチン3’UTR由来のオリゴヌクレオチドは、固形腫瘍(solid
tumor)中に直接または全身的に投与することができる。腫瘍の外科的除
去の前に投与すれば、腫瘍は十分に退縮して外科手術はもはや不必要となり、外
科手術の合併症である腫瘍細胞の循環系への望ましからぬ放出の可能性を回避す
ることができる。癌治療において固形腫瘍に直接注入するオリゴヌクレオチドの
好ましい初回投与量は、腫瘍1立方センチメートル当たり約2マイクログラムか
ら約120マイクログラムであり、全身治療の場合には1から14日間に0.5
mg/kg/日から200mg/kg/日である。癌治療において全身的に投与
するオリゴヌクレオチドのより好ましい投与量は、1日につき体重1kg当たり
約1から約100ミリグラムである。所望であれば治療を繰り返すことができる
【0023】 本発明のオリゴヌクレオチドは、増殖阻害量のオリゴヌクレオチドを悪性細胞
に送るいかなる手段によっても投与することができる。他の投与方法には、肝門
脈系による肝臓への直接送達、鞘内注射による神経系への直接送達、および吸入
による肺への直接送達が含まれる。使用する坦体は等張食塩水であってもよいが
、陽イオン性または陰イオン性リポソームがより好ましい。代替法は、腫瘍を取
り囲む組織にオリゴヌクレオチド薬剤を挿入し、オリゴヌクレオチドを悪性細胞
に移動させる方法である。オリゴヌクレオチド薬剤は、静脈内、筋肉内、腹腔内
、皮下、または局所的に、接近可能な腫瘍または接近可能な腫瘍を取り囲む組織
中に直接注射器で注入することができる。クリーム剤、スプレー剤、液剤および
綿棒による粘膜表面への投与も企図している。組成物は、肺吸入器により肺に投
与することができる。経口投与も用いることができる。
【0024】 プロヒビチン3’UTR由来のオリゴヌクレオチドは、静脈内、筋肉内、腹腔
内、あるいは皮下により全身に送達するが、当技術分野で知られている他の方法
も本発明の範囲内にある。組成物は、送達のために医薬品技術分野で使用される
運搬体、例えばリポソームなどに封入または組み込むことができる。
【0025】 さらに、直接あるいは全身治療の場合には、オリゴヌクレオチドを発現ベクタ
ー中で投与することができる。本発明のオリゴヌクレオチドに適当な発現ベクタ
ーには、ウイルスベクター、プラスミドベクター、およびプロヒビチン3’UT
Rをコードする配列の挿入で操作された当技術分野で知られている他の運搬体が
含まれる。好ましい発現ベクターには、真核生物のウイルスベクター、例えば、
ブタパミローマウイルス、アデノウイルス、およびアデノ随伴ウイルスが含まれ
る。発現ベクターは、患者において関心のあるオリゴヌクレオチドの効率のよい
、好ましくは構成的な産生を容易にするプロモーターを含む。構成的活性に最も
好ましいのは、サイトメガロウイルス(CMV)プロモーターである。標的悪性
細胞のタイプに特異的なプロモーター、すなわち乳癌治療には乳癌ウイルスプロ
モーターが有利である。乳房組織に特異的な好ましいプロモーターには、乳タン
パク質に特異的なプロモーター、例えば、β−カゼイン、β−ラクトグロビン、
またはホエー酸性タンパク質が含まれる。
【0026】 あるいは、オリゴヌクレオチドを、投与方法に基づいて選択された、薬剤とし
て許容される坦体または賦形剤と混合することができる。賦形剤には、懸濁剤、
乳剤、水剤、クリーム剤、ゲル剤、軟膏、および注射用液体調製物を含む様々な
剤形で使用される充填剤、増量剤、結合剤、崩壊剤、表面活性剤、または滑沢剤
が含まれる。経口投与には、錠剤、散剤、顆粒剤、およびカプセル剤を使用する
ことができる。プロヒビチン3’UTR由来のオリゴヌクレオチドの送達には様
々な坦体を使用することができる。坦体の例には、食塩水、陽イオン性リポソー
ム、(メチル硫酸N−[1−(2,3−ジオレオイルオキシ)プロピル]−N,
N,N−トリ−メチルアンモニウム)(DOTAP、Boehringer M
annheim、Indianapolis、IN)、および他の陽イオン性ま
たは陰イオン性リポソームが含まれる。
【0027】 さらに、プロヒビチンRNAの腫瘍への直接注入の成功において、RNAの構
造がある程度の固有の安定性およびヌクレアーゼ抵抗性を有することが示されて
おり、二次構造を形成する傾向によると思われる(図5)。未変性ゲル上のプロ
ヒビチンRNAの移動は、分子が本質的に二本鎖であることと一致した。さらに
、ヌクレアーゼ抵抗性および分子の安定性を改善する本発明のオリゴヌクレオチ
ドの修飾は、癌治療に使用することができる。例えば、5’末端の7−メチルグ
アノシンキャップまたはポリ−A尾部の付加は、より大きな安定性をRNAにも
たらす。
【0028】 本発明のプロヒビチン3’UTR RNAの製造方法およびRNAによる治療
方法を以下に述べる。特定の説明および実施例に関して本明細書に本発明を示し
たが、発明の真の精神および範囲を逸脱することなく本発明にある種の改変を行
えることは当業者は理解するであろう。
【0029】 (抗増殖活性の局在) プロヒビチン3’UTRのサブフラグメントに抗増殖活性が局在していること
はまず、実施例4に示す微量注入アッセイ手順に従って行った。プロヒビチン3
’UTRの完全長1.9−キロベース(kb)cDNAおよびpBSIISK+
(Stratagene、La Jolla、CA)またはpCRII(Inv
itrogen、San Diego、CA)にクローン化したいくつかの切断
cDNAを用い、mMESSAGE mMACHINE(Ambion、Inc
.、Austin、TX)を用いてin vitroでRNA転写物を合成した
。切断転写物は、翻訳信号ならびにAUG開始部位およびプロヒビチンタンパク
質の最初の40アミノ酸をコードする領域を失ったクローンから、センスおよび
アンチセンス方向の双方で合成した。UGA停止コドンから約80塩基下流から
始まる852塩基の3’UTR転写物は、野生型配列を有する3’UTRクロー
ンから合成した。転写物は、3’UTRの852個のフラグメントの最初の23
8塩基および3’UTRの最後の238塩基からも合成した。
【0030】 正常HDFに微量注入したときに細胞周期の進行を阻害する完全長および切断
転写物の能力を比較することにより、野生型プロヒビチン転写物において抗増殖
活性が局在化していた(図6)。5’末端で切断された完全長センス転写物、8
52塩基非コード3’UTR単独(図2および配列番号2)、および3’UTR
の最後の238塩基(図3および配列番号3)はすべて、完全長1.9kb転写
物に匹敵する抗増殖活性を示した。切断アンチセンス転写物および852塩基3
’UTRの5’末端からの238塩基には、ほとんどあるいはまったく抗増殖活
性がなかった。したがって、抗増殖活性は3’UTRの最後の238塩基にマッ
プしており、この領域の変異が抗増殖活性の喪失をもたらすことが明らかとなっ
た。
【0031】 (HDFおよび乳癌細胞系における変異プロヒビチン転写物の抗増殖活性) 3種の乳癌細胞系(BT−20、MCF7、およびSK−BR−3)から単離
したプロヒビチンRNAに対応するプロヒビチンRNAの抗増殖活性を、実施例
4に示す微量注入アッセイ手順に従って行った。RNA転写物は、Jupe他、
Exp Cell Res、224巻、128〜135ページ、1996年に示
す方法に従って生成した。3種の乳癌細胞系からのプロヒビチンRNAに対応す
る変異RNAは(表1)、正常HDFにおける細胞周期の進行を阻害できなかっ
た(図7)。対立遺伝子多型を示すUTR−729における単一のシトシン(C
−729)からチミン(T−729)への転移であっても、MCF7においては
3’UTRの最後の238塩基から活性を無くするのに十分であった。しかしな
がら、C−729を有するが別の2つの部位で変異しているBT−20も抗増殖
活性を欠いており、複数の変化が3’UTRの抗増殖活性の喪失を引き起こすこ
とを示している。図8に示す別の実験では、HDFの場合と同様、最後の238
塩基に変異を有する乳癌細胞系において、野生型852塩基および最後の238
塩基RNAは共に抗増殖活性を有する一方、変異体は不活性であることを示した
。これらのデータは、抗増殖活性が、乳癌細胞系(Jupe他、Cell Gr
owth and Differentiation、7巻、871〜878ペ
ージ、1996年)および乳癌で最も変異しやすい領域である3’UTRの3’
末端に局在していることを示している。
【0032】 (動物モデルにおけるプロヒビチン3’UTR RNAの抗増殖活性) プロヒビチン3’UTRの238塩基フラグメント(図3および配列番号3)
のin vitroでの転写によって調製したRNAを用い、ラット乳癌を治療
した。RNAは、最近出現した触診可能な腫瘍に直接注入することによって投与
した。初回の実験は、投与のために等張食塩水に再懸濁したRNAで行った。こ
の送達法を用いると、治療動物の50%において腫瘍が完全に治癒した。真核生
物のRNAを安定化することが知られている5’末端への7メチルグアノシンキ
ャップの付加による治療用RNAの修飾に加え、陽イオン性リポソームDOTA
P(メチル硫酸N−[1−(2,3−ジオレオイルオキシ)プロピル]−N,N
,N−トリ−メチルアンモニウム)と複合体形成したRNAを送達すると、治癒
率の改善がもたらされた。これらの条件下での長期生存率は、75%まで上昇し
た。治療が奏功した動物は、治療した一次腫瘍ばかりでなく未治療遠隔転移も退
縮した。
【0033】
【表1】
【0034】 (RNA生成)プロヒビチンRNAは、mMESSAGE mMACHINE
(商標)あるいはMEGAScript(商標)転写キット(Ambion)を
用いてin vitro転写によって調製した。mMESSAGE mMACH
INEには、反応中に5’末端Gを転写物に取り込むキャップアナログ(m
(5’)ppp(5’)G)が含まれる。真核生物RNAの5’末端のこの7−
メチルグアノシンキャップ構造は、分子に大きな安定性をもたらす。用いた転写
鋳型は、野生型ヒト(またはラット)プロヒビチン3’UTRを含むクローン化
され配列決定されたプラスミド、あるいは最小ファージプロモーター(T7また
はSP6)が結合されたプロヒビチンプライマー(転写結合プライマー)を用い
てクローン化されたプラスミドから合成されたPCR生成物サブフラグメントと
した(図3および配列番号3)。転写後、反応物のアリコートを変性アガロース
ゲル上で分析し、完全性を確認し、完全長転写物の収率を評価した。in vi
troの転写物をRNase非含有DNaseIで消化した。次いで、1.5%
アガロースゲル上でRNAを精製し、ゲルから溶出し、エタノール沈殿させてR
Nase非含有水に再懸濁した。あるいは、DNaseI消化の後、ヌクレアー
ゼ非含有水および酢酸アンモニウムを加えて反応を停止した。次いで、混合物を
フェノール/クロロホルム抽出し、クロロホルム抽出し、イソプロピルアルコー
ルで沈殿させた。沈殿した試料を滅菌したRNase非含有水に再懸濁した。R
NA濃度は、分光光度法で測定した。
【0035】 (等張食塩水での製剤化)所望の投与量を得るのに必要な量のRNAを、酢酸
アンモニウムおよびイソプロパノールを用いて予め沈殿させ、投与のために0.
5〜1.0マイクログラム/マイクロリットル(μg/μl)の濃度でパイロジ
ェンを含まない等張食塩水(Baxter Healthcare Corp.
、Deerfield、IL、0.9%塩化ナトリウム)に再懸濁した。注入用
のRNAは、さらに10〜100マイクログラムで希釈して、等張食塩水の最終
体積を100〜200マイクロリットルとすることにより調製した。
【0036】 (DOTAPでの製剤化)RNA送達の好ましい方法は、真核生物細胞の陽イ
オン性リポソーム仲介トランスフェクションで一般に用いられる試薬であるN−
[1−(2,3−ジオレオイルオキシ)プロピル]−N,N,N−トリメチルア
ンモニウムメチルスルフェート(DOTAP、Roche Molecular
Biochemicals、Indianapolis、IN)との複合体の
形成に関するものである。RNA/DOTAP複合体は、製造者の使用説明書に
示される一般ガイドラインに従い、HEPES緩衝食塩水(HBS)(1XHB
S=20mM HEPES、150mM NaCl、pH7.4)中で形成した
。注入用の混合物は、RNA20マイクログラムの投与量を含む200マイクロ
リットルの送達体積の場合、以下のように調製した。DOTAPストック(1マ
イクログラム/マイクロリットル)30マイクロリットルを1XHBS70マイ
クロリットルに加えることによりDOTAP溶液100マイクロリットルを調製
した。RNA20マイクログラム(通常20マイクロリットル)および10XH
BS10マイクロリットルをRNAase非含有水70マイクロリットルに加え
ることによりRNA保存溶液100マイクロリットルを調製した。核酸溶液をD
OTAP溶液に滴下しながら移し、5〜10回ピペッティングすることにより混
合した。注入の前にRNA/DOTAP混合物を室温で少なくとも10分間イン
キュベートした。
【0037】 (治療)等張食塩水中でまたはDOTAP複合体として送達するために調製し
たRNAは、28ゲージの1ccインスリン注射器を用い、触診可能な腫瘍に直
接注入した。ラット乳癌では通常、溶液100〜200マイクロリットルを送達
した。腫瘍半径は、測径器で最大長(D)および最大幅(D)の地点で直径
を測定し、2で割って半径RおよびRをそれぞれ算出することにより測定し
た。立方センチメートル単位の体積は、式4/3πR (式中R≦R )により算出する。内部の腫瘍体積は、超音波またはX線技法によって評価する
ことができる。
【0038】 一本鎖DNAの生成。選択した鎖の一本鎖DNAを製造する方法の1つは、等
しくない濃度の2種類の増幅プライマーを使用するポリメラーゼ連鎖反応(PC
R)の変法である(非対称PCR)。この方法によって生成する一本鎖DNAは
、未変性または変性ゲル上で精製することができる。RNA用に上述したように
、有機抽出およびエタノール沈殿により、使用のための一本鎖DNAのバンドを
切り取し、調製する。例えば、M.A.Innis、D.H.Gelfand、
J.J.Sninsky、T.J.White編、PCR Protocols
:A Guide to Methods and Applications
、Academic Press San Diego、76〜91ページ、1
990年中のPeter McCabe、Production of Sin
gle−Stranded DNA by Asymmetric PCRを参
照されたい。配列は、上記のRNAへの転写に適当と思われる配列から選択する
が、DNAが治療剤として使用できることから転写の必要はない。本明細書に記
載の治療法では、RNA転写物の代わりにむしろ調製された一本鎖DNAを利用
する。
【0039】 (合成オリゴヌクレオチド) DNAまたはRNAオリゴヌクレオチドは、合成的に、すなわち、自動化学合
成法または当技術分野で知られている他の方法または利用できるようになった他
の方法を用いることにより製造することができる。合成用の配列は、プロヒビチ
ン遺伝子の3’UTR由来の転写RNAまたはDNAについて記載した配列から
選択する。
【0040】 (実施例1) プロヒビチンの3’UTR RNAの効力は、触診可能な7,12−ジメチル
ベンズ(a)アントラセン(DMBA)誘発性ラット乳癌への直接注入により測
定した。これらは、急激に増殖し、移植可能であり、かつ転移性の乳癌(mam
mary tumor)で、p53を過剰発現し雌性のWistar−Furt
hラットが罹りやすい。このラット乳癌は、DMBA40mgの曝露後に雌性W
istar−Furthラットにまず誘発させた(Kollmorgen他「I
nfluence of dietrary fat and indomet
hacin on the growth of transplantabl
e mammary tumors in rats」、Cancer Res
、43巻、4714〜4719ページ、1983年;Hellman,K.、H
ilgar,P.、およびEccles,S.編、EORTC Metasta
sis Group International Conference o
n Clinical and Experimental Aspects
of Metastasis、The Hague:Martinus Nij
hoff Publisher、210〜214ページ、1980年のKim,
U.、「Characteristics of metastasizing
and non−metastasizing tumors and th
eir interaction with the host immune
system in the development of metast
asis」)。腫瘍は、21日齢の雌性Wistar−Furthラット(13
0〜140g)において、30日ごとに継代することによって維持した。一次腫
瘍をホモゲナイズし、ゲンタマイシン50μg/mlおよび7%仔牛血清を加え
たDulbeccoの改良Egal培地(DMEM)中で単一細胞懸濁液とした
(1×10細胞/ml)。各動物には200マイクロリットル中の送達される
1×10個の細胞を投与し、右鼠径部リンパ節に隣接する第6乳腺の脂肪パッ
ドに注入した。注入部位の触診可能な一次腫瘍は、10〜12日目に明確となり
、注入後20〜30日までにリンパ節、肺、および肝臓に転移が認められた。腫
瘍がp53を過剰発現し、変異プロヒビチン3’UTRを有することが初めて分
かった(図9)。
【0041】 プロヒビチン3’UTRの3’末端からの238塩基RNAは、MEGASC
RIPT(商標)転写キット(Ambion)を用いるT7ポリメラーゼによる
in vitro転写により、クローン化され配列決定されたプラスミドから調
製した。転写後、反応の一部を変性アガロースゲル上で分析し、完全長転写物の
生成を確認した。in vitro転写物をRNase非含有DNaseで2回
処理した。次いで、1.5%アガロースゲル上でRNAを精製し、ゲルスライス
から溶出し、エタノール沈殿させてRNase非含有水に再懸濁した。濃度は、
分光光度法で測定し、試料は予め沈殿させ、投与のためにパイロジェンを含まな
い等張食塩水(Baxter Healthcare Corp.)に再懸濁し
た。
【0042】 in vitroで生成したプロヒビチン3’UTR転写物を、継代後9〜1
2日目に出現する触診可能な固形腫瘍に直接注入すると、腫瘍の増殖速度と最終
サイズが共に著しく減少した。細胞系の細胞周期の進行を阻害する能力を示した
野生型238塩基プロヒビチン3’UTR RNA(図6〜8)を用いた。細胞
増殖の阻害は、RNA10ミリグラムの単回注入で一次腫瘍を治療したときに観
察された。一連の治療動物10匹(1回の注入につきRNA10mgの投与量で
2回注入)および10匹のコントロール動物(食塩水坦体を投与する)では、継
代30日後の治療された一次腫瘍の平均サイズ(立方センチメートル単位の体積
)は、コントロール一次腫瘍に比べて42%(範囲20〜80%)小さかった(
図10)。コントロール群の動物はすべて死亡したが(平均寿命=36±4日)
、治療動物のうち4匹は明らかな無病状態まで回復し、腫瘍注入後120日目で
も健康であった。この4匹は、45日目までには転移と一次腫瘍の双方の完全な
退縮を受け、全身性の抗腫瘍活性が誘発されたことを示している。
【0043】 (実施例2) 野生型プロヒビチン3’UTRの3’末端からの238塩基RNAの抗増殖活
性についてWistar−Furthラットのラット乳癌に注入して調べた。プ
ロヒビチン野生型RNAで抗増殖活性が認められたが、コントロールRNAは腫
瘍増殖に効果がなかった。
【0044】 それぞれ5匹の動物群を一次腫瘍への3回の注入を利用して治療した。2つの
コントロール群をおき、一方には食塩水を与え、もう一方には細胞増殖アッセイ
で使用したのと同じコントロールである3’UTRの5’末端由来のRNAを与
えた(図6)。2つの治療群は、低用量(100マイクロリットル中10マイク
ログラム)および高用量(100マイクロリットル中20マイクログラム)の3
’UTRの3’末端由来の野生型RNAとした。治療後16日目までに、両コン
トロール群は平均体積約30立方センチメートルの腫瘍を有していたが、低用量
野生型治療群の腫瘍は8立方センチメートルに過ぎず、高用量群の腫瘍は5立方
センチメートルであった(図11)。本実験における10匹の治療動物のうち、
6匹の動物は腫瘍注入120日後にもまだ生存して腫瘍もなく、対照的にコント
ロール群に生存する動物はいなかった。これらの結果は、送達の用量と回数が共
に治療効果を変えたことを示していた。
【0045】 (実施例3) 実施例1の4匹の治療動物および実施例2の6匹の治療動物は、完全な退縮を
受けた。一般に、退縮を受けた動物の一次腫瘍の増殖はゆっくりとしていたが、
左および右の腋窩に転移を発生した。初回治療後約15日目には、一次腫瘍は増
殖を停止し、転移も退縮し始めた。25日目までには触診可能な転移はもはや存
在せず、一次腫瘍の体積はピーク時の20〜30立方センチメートルからほんの
約10立方センチメートルまでに減少した。一次腫瘍は消失し、35〜45日目
には完全治癒が観察された。初回の腫瘍注入から120日後には実施例1および
2の治癒した動物は無病のままであったが、コントロール動物の平均生存時間は
36日に過ぎなかった。未治療動物およびコントロールRNAで治療した動物に
は自然的な軽減は観察されなかった。
【0046】 この退縮様式は、プロヒビチン治療が抗腫瘍免疫応答の発現を誘発することを
示しており、次に50匹の治癒動物(初回テスト後120日目)をDMBA−4
腫瘍の新たな接種で再テストすることによって試験した。再テスト60日後にお
いて、再テストした動物のうち2匹だけが腫瘍を発生し、残りの48匹には腫瘍
がないままであり、このことはプロヒビチンRNA療法が成功した後に腫瘍に対
する長期免疫が誘発されることを示している。
【0047】 (実施例4) プロヒビチンRNAの抗増殖活性を、RNA転写物の微量注入後に分析した(
Nuell他、Mol Cell Biol、11巻、1372〜1381ペー
ジ、1991年)。Keyomarsi他、Cancer Res、51巻、3
602〜3609ページ、1991年の方法に従い、ロバスタチン(Merck
、Sharp and Dohme Research Pharmaceut
icals、Rahway、NJのA.W.albertsより提供された)で
初期G1に細胞を同調させた。同調細胞(1実験当たり200〜300個)に、
エッペンドルフ5242型微量注入器を用い、1mg/mlの濃度でRNA転写
物を微量注入した。微量注入した細胞を、[H]チミジンの存在下に細胞周期
を進ませ、オートラジオグラフィにより阻害活性を算出した(Nuell他、M
ol Cell Biol、11巻、1372〜1381ページ)。これらの実
験は、抗増殖活性が3’UTRの3’末端の238塩基領域に局在していること
を示している(図6)。この領域の変異は、正常細胞と乳癌細胞の双方で抗増殖
活性の喪失をもたらす(図7および8)。
【0048】 (実施例5) 本治験では、16匹のWistar−Furthラットを8匹の2群に分けた
。コントロール群の動物には、Xenopus伸長因子1−α遺伝子(Ambi
on Inc.、Austin、Texas)の5’末端から転写した200塩
基長のRNAを与えた。治療群には、プロヒビチン3’UTRの3’末端からの
238塩基RNA転写物を与えた。コントロールおよびプロヒビチンRNAは、
mMESSAGE mMACHINE転写キットを用いて、7−mGキャップし
て生成した。腫瘍注入後12および17日目に、注射器からの腫瘍内注入により
RNAをそれぞれ20マイクログラム含む投与量をDOTAP担体で与えた。転
写物のキャッピングおよびDOTAP担体の送達により、等張食塩水で見られる
退縮と同様の腫瘍退縮速度となった。しかしながら、生存率に大きな改善が観察
された。55日目までのこの実験では、コントロール群の動物はすべて死亡した
が、治療群のうち7匹は生存した。プロヒビチンRNA治療動物のうち6匹(7
5%)は治癒し、腫瘍接種120日後に腫瘍がないままであった。
【0049】 (実施例6) 一次腫瘍および/または転移のある患者は、本発明の少なくとも1つのプロヒ
ビチン3’UTRオリゴヌクレオチドにより、好ましくは担体DOTAPと複合
体形成させて治療することができる。一次腫瘍のある患者の場合には、腫瘍体積
1立方センチメートル当たり約2から約120マイクログラムで一次腫瘍に直接
注入することによりオリゴヌクレオチドを投与することができる。一次腫瘍の外
科的除去後に転移のある患者の場合には、体重1キログラム当たり約0.5から
約200ミリグラムでオリゴヌクレオチドを全身投与することができる。投与サ
イクルは、1から約15日とすることができる。投与サイクルは複数回繰り返す
ことができる。一次腫瘍および二次転移のある患者の場合には、腫瘍体積1立方
センチメートル当たり約2から約120マイクログラムで一次腫瘍に直接注入し
、続いて体重1キログラム当たり約0.5から約200ミリグラムで全身投与す
ることによりオリゴヌクレオチドを投与することができる。患者の経過は超音波
技法などの医学界で知られている方法によりモニターし、腫瘍サイズおよび状態
を確かめる。
【0050】 (実施例7) 乳癌と診断された患者には、外科手術の前に前記実施例に示したパラメータに
従って、オリゴヌクレオチド療法を提供することができる。本発明のオリゴヌク
レオチドの投与は、腫瘍退縮および/または腫瘍除去の機械的過程の中で細胞が
かく乱されるような外科的手術によって促されるであろう転移の予防といった恩
恵をもたらすことができる。
【配列表】
【図面の簡単な説明】
【図1】 ノーザンブロッティング実験によって検出され1.9kb転写物と呼ばれるR
NAをコードする1803塩基のヒトプロヒビチンcDNAのセンス鎖の配列(
5’→3’)を示す図である(配列番号1)。転写物のタンパク質コード領域は
、866位で終わる。歴史的に1.2kbと呼ばれる転写物は1026位で終わ
る。したがって、1027位から1803位の配列は、より長い転写物に特有の
3’UTRである。1.2kb転写物の3’UTRと約75塩基分重なり合う8
52塩基の転写物は、1.9kb転写物(配列番号1)の952位に始まり18
03位で終わる。これは、抗増殖活性を有することが分かった最初の3’UTR
特異的フラグメントであった(図2)。さらに今回、抗増殖活性が3’UTRの
最後の238塩基に局在していることが分かった(図3、配列番号3)。このサ
ブフラグメントは、より長い転写物に特有の3’UTRの一部に相当する。
【図2】 野生型プロヒビチン3’UTRの852塩基転写物をコードする領域のセンス
鎖(5’→3’)のDNA配列を示す図である(配列番号2)。
【図3】 238塩基転写物(1.9kb野生型プロヒビチン3’UTRの3’末端)を
コードする領域のセンス鎖(5’→3’)のDNA配列を示す図である(配列番
号3)。PCR生成物からRNAを生成するために使用したT7プライマー配列
は、5’末端に下線で示す。PCR生成物に含まれるT7プロモーターからのR
NAの転写は、プロモーター末端のGGGの最初のGから始まる。これは、プロ
ヒビチン配列の238塩基および5’末端上に2つの追加Gを有するRNAを生
成する。
【図4】 野生型ヒト(上部)およびラット(配列番号4)(下部)プロヒビチン遺伝子
の3’UTRの3’末端のアラインメントを示す図である。ウィスコンシン大学
GCGパッケージ中のGAPプログラムにより決定され、78%の同一性を示す
【図5】 野生型治療用RNAによって形成される推定二次構造を示す図である。このモ
デルは、MFOLDプログラムによって作成し、図解はPLOTFOLDプログ
ラムで作成した。両プログラムは、ウィスコンシン大学GCGパッケージを用い
て実行した。
【図6】 プロヒビチンRNAの抗増殖性活性が3’UTRサブフラグメントに局在して
いることを示す図である。3’UTRの3’末端に対する活性をマップするのに
用いた転写物の概略図は、図下に示し、次のように符号化する:黒棒=完全長、
1.9kb(図1);縞棒=開始部位およびプロヒビチンタンパク質の最初の4
0個のアミノ酸に対するコドンのない切断転写物;点棒=切断転写物のアンチセ
ンス;交差斜線棒=852塩基の3’UTR特異的転写物(図2);半斜線(灰
色)棒=852塩基3’UTRの最初の238塩基;白棒=3’UTRの3’末
端からの最後の238塩基(図3)。開始(AUG)および停止(UGA)コド
ンの位置を示す。報告値は、3つの別々の実験から算出された細胞周期のS期に
おける細胞の平均阻害パーセンテージ±SEMである。すべての実験で、指示さ
れたRNAを正常HDFに微量注入した。
【図7】 変異したプロヒビチン3’UTR転写物を正常HDFに微量注入することによ
る細胞周期の進行に対する効果を示す図である。各実験で用いた3’UTR転写
物の概略図は図下に示し、次のように符号化する:黒棒=野生型、852塩基転
写物;縦縞棒=SK−BR−3の激しく変異した849塩基転写物;交差斜線棒
=野生型3’UTRの3’末端、238塩基転写物;点棒=MCF7 3’UT
R転写物の3’末端、238塩基転写物;白棒=BT−20 3’UTR転写物
の3’末端、238塩基転写物。「x」の表示は、変異のおよその位置を示す。
報告値は、3つの別々の実験から算出された細胞周期のS期における細胞の平均
阻害パーセンテージ±SEMである。すべての実験で、指示されたRNAを正常
HDFに微量注入した。負の値の棒は、細胞増殖のわずかな刺激を表す。
【図8】 野生型および突然変異した3’UTR転写物を乳癌細胞系に微量注入すること
による細胞周期の進行に対する効果を示す図である。野生型(黒棒)または突然
変異した(白棒)転写物を様々な乳癌細胞系に微量注入した(図下に示す)。各
棒は、1つの実験(200〜400細胞を試験)について観察された細胞周期の
S期における細胞の阻害パーセンテージのレベルを示し、微量注入した転写物で
標識されている。負の値の棒は、細胞増殖のわずかな刺激を表す。
【図9】 ラットプロヒビチン3’UTRをコードする野生型および変異したDNA配列
の一部のアラインメント示す図である。野生型ラット配列(上部)は以前に報告
されているが(Nuell他、Mol Cell Biol、11巻、1372
〜1381ページ、1991年)、変異した分子は、7,12−ジメチルベンズ
(a)アントラセン(DMBA)誘発ラット乳癌組織からクローン化した。この
100塩基領域に9個の変異があった。
【図10】 実施例1における野生型ヒト238塩基3’UTR RNA(図3および配列
番号3)のin vivoでの注入の腫瘍増殖に対する効果を示す図である。棒
は腫瘍注入後30日目の平均腫瘍サイズおよび標準偏差を示し、これは初回治療
20日後に等しかった。治療群では、10日目および15日目に2回の投与量を
合わせて10マイクログラムの238塩基プロヒビチン3’UTR RNAを触
診可能な一次腫瘍に注入した。同時に、コントロール群を等張食塩水で治療した
。Studentのt検定により、値には有意差がある(p≦0.01)。
【図11】 実施例2の治療群に対するプロヒビチン3’UTR RNAの効果を示す図で
ある。4日間隔で測定した腫瘍体積を群毎に示す。黒丸=食塩水コントロール;
黒四角=3’UTRの5’末端コントロール;白四角=低用量の野生型3’UT
Rの3’末端(注射1回あたりRNA10マイクログラム);および白丸=高用
量の野生型3’UTRの3’末端(注射1回あたりRNA20マイクログラム)
。標準偏差とともに平均値をプロットする。
【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9月20日(2000.9.20)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 825 N.E. 13th Street, Oklahoma City,Oklah oma 73104,United Stat es of America Fターム(参考) 4B024 AA01 BA80 CA03 CA11 4C076 AA19 CC27 4C084 AA13 NA14 ZB261 ZB262 4C086 AA01 AA02 AA03 EA16 MA01 MA04 NA14 ZB26

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プロヒビチン遺伝子の3’非翻訳領域の一部に由来すること
    を特徴とするオリゴヌクレオチド。
  2. 【請求項2】 RNAを含むことを特徴とする請求項1に記載のオリゴヌク
    レオチド。
  3. 【請求項3】 前記RNAが前記領域の前記部分から転写されることを特徴
    とする請求項2に記載のオリゴヌクレオチド。
  4. 【請求項4】 前記RNAが、前記領域の前記部分によってコードされる配
    列に従って合成的に製造されることを特徴とする請求項2に記載のオリゴヌクレ
    オチド。
  5. 【請求項5】 前記領域の前記部分の配列を有する一本鎖DNAを含むこと
    を特徴とする請求項1に記載のオリゴヌクレオチド。
  6. 【請求項6】 前記DNAが前記領域の前記部分であることを特徴とする請
    求項5に記載のオリゴヌクレオチド。
  7. 【請求項7】 前記DNAが前記領域の前記部分を含む配列に従って合成的
    に製造されることを特徴とする請求項5に記載のオリゴヌクレオチド。
  8. 【請求項8】 前記部分が配列番号1の約867位から1803位までのプ
    ロヒビチン遺伝子の全3’非翻訳領域を含むことを特徴とする請求項1から7の
    いずれか1項に記載のオリゴヌクレオチド。
  9. 【請求項9】 前記部分が配列番号1の約952位から1803位までを含
    むことを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載のオリゴヌクレオチド
  10. 【請求項10】 前記部分が配列番号1の約1566位から1803位まで
    を含むことを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載のオリゴヌクレオ
    チド。
  11. 【請求項11】 抗腫瘍効果を得るための投与用に適合された薬剤であって
    、プロヒビチン遺伝子の3’非翻訳領域の一部に由来する増殖阻害量のオリゴヌ
    クレオチドを含み、前記薬剤が動物において増殖阻害活性を有することを特徴と
    する薬剤。
  12. 【請求項12】 前記部分が配列番号1の約867位から1803位までの
    プロヒビチン遺伝子の全3’非翻訳領域を含むことを特徴とする請求項11に記
    載の薬剤。
  13. 【請求項13】 前記部分が配列番号1の約952位から1803位までを
    含むことを特徴とする請求項11に記載の薬剤。
  14. 【請求項14】 前記部分が配列番号1の約1566位から1803位まで
    を含むことを特徴とする請求項11に記載の薬剤。
  15. 【請求項15】 癌細胞の増殖を阻害する方法であって、癌細胞をプロヒビ
    チン遺伝子の3’非翻訳領域の一部に由来する増殖阻害量のオリゴヌクレオチド
    と接触させることにより前記癌細胞の増殖を阻害することを特徴とする方法。
  16. 【請求項16】 前記オリゴヌクレオチドが、請求項2、3または4のいず
    れか1項に記載のリボ核酸および請求項5、6、または7のいずれか1項に記載
    の一本鎖デオキシリボ核酸からなる群から選択されることを特徴とする請求項1
    5に記載の方法。
  17. 【請求項17】 癌細胞の増殖の阻害に使用するための薬剤組成物を製造す
    るために請求項1から10のいずれか1項に記載のオリゴヌクレオチドを使用す
    ることを特徴とする方法。
  18. 【請求項18】 配列番号1のDNA。
  19. 【請求項19】 配列番号2のDNA。
  20. 【請求項20】 約塩基23から塩基260までの配列番号3のDNA。
  21. 【請求項21】 患者に送達するためのベクターをさらに含むことを特徴と
    する請求項1から10のいずれか1項に記載のオリゴヌクレオチド。
  22. 【請求項22】 患者に送達するためのリポソームをさらに含むことを特徴
    とする請求項1から10のいずれか1項に記載のオリゴヌクレオチド。
  23. 【請求項23】 請求項1から10のいずれか1項に記載のオリゴヌクレオ
    チドとハイブリズすることを特徴とするオリゴヌクレオチド。
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