JP2002525109A - 組織発現を調節するための特異的ハイブリッドプロモーターの使用 - Google Patents

組織発現を調節するための特異的ハイブリッドプロモーターの使用

Info

Publication number
JP2002525109A
JP2002525109A JP2000572355A JP2000572355A JP2002525109A JP 2002525109 A JP2002525109 A JP 2002525109A JP 2000572355 A JP2000572355 A JP 2000572355A JP 2000572355 A JP2000572355 A JP 2000572355A JP 2002525109 A JP2002525109 A JP 2002525109A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
promoter
gene
smooth muscle
region
hybrid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2000572355A
Other languages
English (en)
Inventor
ブラネレク,デイデイエ
ダルテイル,ラフアエル
マフデイ,アブデライム
シエルマン,ダニエル
Original Assignee
アバンテイス・フアルマ・エス・アー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from FR9812000A external-priority patent/FR2783839B1/fr
Application filed by アバンテイス・フアルマ・エス・アー filed Critical アバンテイス・フアルマ・エス・アー
Publication of JP2002525109A publication Critical patent/JP2002525109A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/11DNA or RNA fragments; Modified forms thereof; Non-coding nucleic acids having a biological activity
    • C12N15/113Non-coding nucleic acids modulating the expression of genes, e.g. antisense oligonucleotides; Antisense DNA or RNA; Triplex- forming oligonucleotides; Catalytic nucleic acids, e.g. ribozymes; Nucleic acids used in co-suppression or gene silencing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/79Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts
    • C12N15/85Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for animal cells
    • C12N15/86Viral vectors
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K48/00Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P43/00Drugs for specific purposes, not provided for in groups A61P1/00-A61P41/00
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/46Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates
    • C07K14/47Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates from mammals
    • C07K14/4701Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates from mammals not used
    • C07K14/4716Muscle proteins, e.g. myosin, actin
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2710/00MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA dsDNA viruses
    • C12N2710/00011Details
    • C12N2710/10011Adenoviridae
    • C12N2710/10311Mastadenovirus, e.g. human or simian adenoviruses
    • C12N2710/10341Use of virus, viral particle or viral elements as a vector
    • C12N2710/10343Use of virus, viral particle or viral elements as a vector viral genome or elements thereof as genetic vector
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2710/00MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA dsDNA viruses
    • C12N2710/00011Details
    • C12N2710/10011Adenoviridae
    • C12N2710/10311Mastadenovirus, e.g. human or simian adenoviruses
    • C12N2710/10341Use of virus, viral particle or viral elements as a vector
    • C12N2710/10345Special targeting system for viral vectors
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2830/00Vector systems having a special element relevant for transcription
    • C12N2830/008Vector systems having a special element relevant for transcription cell type or tissue specific enhancer/promoter combination

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

(57)【要約】 本発明は強力な遍在性プロモーター/エンハンサーのエンハンサー領域の全部又は一部と、平滑筋細胞特異的発現を可能にするプロモーター領域を含むハイブリッドプロモーター、前記プロモーターを含む任意ベクター及び細胞並びにその使用に関する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 本発明は生物学分野、特に遺伝子発現調節分野に関する。本発明は特に高度遺
伝子標的発現を可能にする新規構築物及び新規ベクターに関する。本発明は多数
の分野で利用可能であり、特に組換えタンパク質製造、トランスジェニック動物
モデル創製、細胞系創製、スクリーニング試験開発又は遺伝子及び細胞治療に利
用できる。
【0002】 遺伝子発現の調節及び誘導可能性はバイオテクノロジーの発展に非常に重要で
ある。in vitroでは特定細胞集団を使用することにより組換えタンパク
質の生産条件を改善することが可能になる。in vitroでは試料中の特定
細胞集団の存在を検出又は明示したり、物質の性質を試験したり、特定細胞集団
における遺伝子を調節することも可能になる。遺伝子発現調節は治療分子の生産
を選択的に制御できることが重視されるex vivo又はin vivo治療
アプローチにも非常に重要である。実際に、用途によっては、導入する遺伝子に
より、治療作用を集中して拡散と副作用を制限するように所定組織又は生物の所
定部位のみにターゲティングできることが重要である。
【0003】 所与核酸の発現のターゲティングは種々のアプローチにより実施することがで
きる。第1のアプローチは例えば所与細胞特異性をもつベクター又は導入物質の
使用である。しかし、この種のベクターにより付与される特異性は一般にかなり
大まかであり、厳密な細胞集団をターゲティングすることはできない。所定細胞
型の特異的発現シグナルを使用するアプローチもある。これについては、例えば
ピルビン酸キナーゼ、ビリン、GFAPをコードする遺伝子のプロモーター、脂
肪酸結合腸タンパク質プロモーター、平滑筋細胞αアクチンプロモーター、SM
22プロモーター又はヒトアルブミン遺伝子プロモーター等の所謂「特異的」プ
ロモーターが文献に記載されている。しかし、これらのプロモーターは組織特異
性をもつとしても、その能力は比較的低い。即ち、これらのプロモーターの大半
は所謂「強力」プロモーターに較べて活性レベルが著しく劣り、一般に10〜1
00分の1以下である。更に、プロモーターの特異性はその強度に反比例し、強
度が増すにつれて非特異活性レベルが増すと一般に考えられている。
【0004】 従って、所定組織に特異的でありながら強力なプロモーターを入手できるなら
ば特に有利であると思われる。本発明の目的は厳密には高度遺伝子標的発現を可
能にする新規構築物を提供することである。
【0005】 本発明は特に平滑筋細胞に特異的な高度遺伝子発現を可能にする新規キメラプ
ロモーターに関する。本発明は更に前記プロモーターを含むベクターと、in
vitro、ex vivo及びin vivo遺伝子細胞導入のためのその使
用にも関する。本発明の構築物は高い選択性と高い転写活性という相反する性質
を初めて兼備することができた。従って、本発明は遺伝子発現を平滑筋細胞にi
n vivo又はin vitroターゲティングし、この発現を調節するため
の特に高性能の手段を提供する。
【0006】 本発明はより詳細には起源及び機能の異なる領域を含むキメラ(又はハイブリ
ッド)プロモーターの構築にある。より詳細には、本発明の第1の目的は強力な
遍在性プロモーター/エンハンサーのエンハンサー領域の全部又は一部と、平滑
筋細胞特異的発現を可能にするプロモーター領域を含むハイブリッドプロモータ
ーにある。
【0007】 エンハンサー領域とプロモーター領域の結合は既に従来技術に記載されている
。例えば、CMVのエンハンサー領域をニワトリβアクチン遺伝子のプロモータ
ー(WO96/13597)等の非特異的プロモーターと結合してその強度を増
すことは公知である。しかし、このような構築物は平滑筋細胞に特異的な高度発
現を得る目的では記載又は示唆されていない。本発明は特定「エンハンサー」エ
レメントと特定「プロモーター」エレメントの選択及び組み合わせにもある。本
発明はこのエレメントの組み合わせが平滑筋の標的細胞に対するプロモーターの
選択性を損なわずに高レベル発現を達成できることを立証することにもある。従
って、本発明は平滑筋細胞における高レベルの分子標的生産を可能にするという
点で特に有利な構築物を提供する。更に、本発明はこれらの構築物をin vi
troでもin vivoでも利用できることも立証する。
【0008】 本発明のハイブリッドプロモーターにおいて、エンハンサー領域とプロモータ
ー領域は機能的に結合されており、即ちエンハンサー領域がプロモーター領域の
活性に刺激活性を発揮するように結合されている。従って、一般にこれらの2領
域は遺伝子結合されており、エンハンサー領域がプロモーター領域を活性化でき
るように相互に十分近接している。エンハンサー領域とプロモーター領域の距離
は好ましくは1kb未満、より好ましくは500bp未満である。本発明の特に
好ましい構築物において、これらの2領域の距離は400bp未満、より好まし
くは200bp未満である。更に、実施例に示すように、2領域の夫々の向きは
本発明のハイブリッドプロモーターの活性に有意影響を与えない。従って、エン
ハンサー領域はプロモーター領域の転写方向と同じ向きに配置してもよいし、逆
向きに配置してもよい。
【0009】 好適実施態様において、エンハンサー領域はサイトメガロウイルスの極初期遺
伝子(CMV−IE)のエンハンサー領域、ラウス肉腫ウイルスのLTR(LT
R−RSV)のエンハンサー領域、SV40ウイルスのエンハンサー領域及びE
F1α遺伝子のエンハンサー領域から選択される。より好ましくは、本発明のハ
イブリッドプロモーターにおいて、エンハンサー領域はサイトメガロウイルスの
極初期遺伝子(CMV−IE)、好ましくはヒトサイトメガロウイルスの極初期
遺伝子(hCMV−IE)のエンハンサー領域である。具体的なエンハンサー領
域は例えばhCMV−IE遺伝子の−522〜−63フラグメント、又は前記遺
伝子の少なくとも一部を含み、エンハンサー活性をもつ任意フラグメントから構
成される。
【0010】 プロモーター領域については、本発明を実施するには平滑筋細胞のαアクチン
(SMact)をコードする遺伝子又はSM22遺伝子のプロモーターの全部又
は一部を含む領域を使用すると有利である。これらの遺伝子のプロモーターは平
滑筋細胞特異性であることが記載されている(特にUeyama Hら,Mol
.Cell.Biol.,4(1984)1073−1078; Solway
J.ら,J.Biol.Chem.,270(1995)13460−134
69参照)。
【0011】 本発明の第1の特に有利な態様は、ヒトサイトメガロウイルスの極初期遺伝子
(hCMV−IE)のエンハンサー領域の全部又は一部と、平滑筋細胞のαアク
チン(SMact)をコードする遺伝子、好ましくはヒトSMact遺伝子のプ
ロモーターの全部又は一部を含むハイブリッドプロモーターにより構成される。
【0012】 本発明の第2の特に有利な態様は、ヒトサイトメガロウイルスの極初期遺伝子
(hCMV−IE)のエンハンサー領域の全部又は一部と、SM22遺伝子、好
ましくはマウスSM22α遺伝子のプロモーターの全部又は一部を含むハイブリ
ッドプロモーターにより構成される。
【0013】 更に、本発明の特定実施態様では、使用するプロモーター領域はベースプロモ
ーターと、SMactプロモーターもしくはSM22プロモーター又は両者の組
み合わせから誘導され、組織特異性を付与する配列を含むキメラ領域である。こ
の実施態様では、ベースプロモーターは「最小」プロモーター即ち転写プロモー
ター活性に必須の配列(例えばTATAボックス)のみを含むプロモーターとす
ることができる。このベースプロモーターはSMact又はSM22遺伝子の固
有ベースプロモーターでもよいし、異種起源(例えばβグロビン、HSV−TK
、SV40又はEF1−α)でもよい。組織特異性を付与する配列はSMact
プロモーター(R.T.Shimizuら,J.Biol.Chem.270(
1995)7634−7643)及び/又はSM22プロモーター(L.Liら
,J.Cell.Biol.132(1996)849−859; S.Kim
ら,J.Clin.Invest.100(1997)1006−1014;
Kempら,Biochem.J.310(1995)1037−1043)の
配列の一部を含むと有利である。
【0014】 従って、本発明の特定型のハイブリッドプロモーターは、強力な遍在性プロモ
ーター/エンハンサーのエンハンサー領域の全部又は一部と、ベースプロモータ
ーと、SMactプロモーター及び/又はSM22プロモーターの全部又は一部
を含む組織特異性を付与する配列を含む。
【0015】 本発明のハイブリッドプロモーターを構築するためには、当業者に公知の分子
生物学技術を使用することができる。例えば、エンハンサー領域とプロモーター
領域(ベースプロモーターと組織特異性を付与する配列を含む)は例えば特異的
プローブで増幅することにより核酸バンク又は全細胞DNAから慣用技術により
単離することができる。これらのフラグメントは当技術分野で入手可能な配列情
報を使用することにより人工的に合成することもできる。これらのフラグメント
が得られたら、リガーゼ及び他の制限酵素により容易に相互に結合し、本発明の
ハイブリッドプロモーターを作製することができる。更に、そのクローニングを
助長する目的又はその機能性を改変する目的でこれらのフラグメントを消化、突
然変異、塩基対の挿入又は付加により修飾してもよい。更に、上述のように、フ
ラグメントを相互に直接結合してもよいし、逆にハイブリッドプロモーターの活
性に有意影響をもたない塩基対を挟んで結合してもよい。
【0016】 従って、本発明のハイブリッドプロモーターは目的核酸を平滑筋細胞で特異的
に発現させる能力をもつ。発現の「特異」性とは、プロモーターの活性が平滑筋
細胞で有意に高いことを意味する。他の細胞で非特異的発現があってもよいが、
対応する活性レベルは一般に平滑筋細胞で観察される活性レベルよりも著しく低
く(無視できる程度)、一般に10分の1以下である。実施例に示す結果から明
らかなように、この点では発現差は140倍にまで達し、本発明のプロモーター
の高い選択性を立証している。この点では、実施例に示す結果は血管、特に動脈
内の近接する内皮細胞で発現が全く検出されなかったことからも平滑筋細胞に対
する高い特異性を立証している。実施例に示す結果は更に、本発明のプロモータ
ーの強度が非ハイブリッド特異プロモーターよりも著しく高く、100倍以上で
あることも立証している。従って、これらの点は本発明のハイブリッドプロモー
ターが平滑筋細胞で目的核酸を発現させるために強度と特異性の点で有利な予想
外の特性をもつことを示している。
【0017】 この点で、本発明は上記ハイブリッドプロモーターの制御下に置かれた目的R
NA又はポリペプチドをコードする核酸を含む発現カセットにも関する。本発明
のカセットは更に核酸の3’に配置された転写終結シグナルを含むと有利である
【0018】 本発明のカセットによりターゲティングされる細胞集団を考慮すると、核酸は
例えば下記群から選択されるタンパク質をコードするものが挙げられる。 −細胞周期に関与するタンパク質。例えばp21又はサイクリン依存性キナーゼ
(cdk)の他の任意インヒビタータンパク質、網膜芽腫(Rb)遺伝子産物、
GAX、GAS−1、GAS−3、GAS−6、Gadd45、Gadd153
、サイクリンA、B及びD。 −アポトーシスを誘導するタンパク質。例えばp53、アポトーシスインデュー
サーファミリーメンバー(例えばBas、Bcl−X、Bad又はBcl
びBcl−Xの他の任意アンタゴニスト)。 −平滑筋細胞の増殖を調節することが可能なタンパク質。例えば細胞内抗体又は
細胞増殖に関与するタンパク質(例えばRasタンパク質、MAPキナーゼ、又
はチロシンキナーゼもしくは増殖因子レセプター)の活性を阻害するScFv。 −増殖試験又は診断試験を目的とする標識タンパク質(LacZ、GFP、Lu
c、分泌アルカリホスホターゼ(SeAP)、成長ホルモン(GH)等)。 −血管形成を誘導するタンパク質。例えばVEGFファミリーメンバー、FGF
ファミリーメンバー、より具体的にはFGF1、FGF2、FGF4、FGF5
、アンジオジェニン、EGF、TGFα、TGFβ、TNFα、散乱因子/HG
F、アンジオポエチンファミリーメンバー、サイトカイン、特にインターロイキ
ン(例えばIL−1、IL−2、IL−8)、アンジオテンシン−2、プラスミ
ノーゲンアクチベーター(TPA)、ウロキナーゼ(uPA)、活性脂質合成に
関与する分子(プロスタグランジン、Cox−1)。 −転写因子。例えばDNA結合ドメイン、リガンド結合ドメイン及び転写アクチ
ベーター又はインヒビタードメインを含む天然又はキメラ核酸レセプター、例え
ばtetR−NLS−VP16融合タンパク質、エストロゲンレセプターから誘
導される融合タンパク質、ステロイドホルモンレセプターから誘導される融合タ
ンパク質、プロゲステロンレセプターから誘導される融合タンパク質、Rive
raら(Riveraら,(1996),A humanized syste
m for pharmacologic control of gene
expression,Nature Medecine,2:1028−10
32)により記載されているCID(Chemical Inducer of
Dimerization)系タンパク質。
【0019】 当然のことながら本発明はタンパク質又はRNAの特定例に限定されず、簡単
な慣用実験操作により平滑筋細胞で任意核酸を発現させるために当業者により使
用することができる。
【0020】 本発明は更に上記ハイブリッドプロモーター又はカセットを含む任意ベクター
にも関する。本発明のベクターは例えばプラスミド、コスミド又はウイルスによ
りパッケージングされていない任意DNA、ファージ、人工染色体、組換えウイ
ルス等とすることができる。プラスミド又は組換えウイルスが好ましい。
【0021】 プラスミド型ベクターとしては、一般に複製起点を含む当業者に公知の全クロ
ーニング及び/又は発現ベクターを挙げることができる。例えば国際出願WO9
6/26270及びPCT/FR96/01414に記載されているような改良
複製起点及び/又はマーカーをもつ新世代プラスミドも挙げられる。
【0022】 組換えウイルス型ベクターとしては、組換えアデノウイルス、レトロウイルス
、ヘルペスウイルス又はアデノ随伴ウイルスを挙げることができる。この種の複
製欠損組換えウイルスの構築とこれらのベクターの感染性については文献に広く
記載されている(特にS.BaeckとK.L.March(1998),Ci
rcul.Research vol.82,pp295−305, T.Sh
enk,B.N.Fields,D.M.Knipe,P.M.Howleyら
(1996),Adenoviridae: the viruses and
their replication(in virology).pp21
1−2148,EDS−Ravenspublishers/Philadel
phia,P.YehとM.Perricaudet(1997),FASEB
Vol.11,pp615−623参照)。
【0023】 本発明の実施に特に好ましい組換えウイルスは欠損組換えアデノウイルスであ
る。
【0024】 アデノウイルスは約36kb(キロベース)のサイズの直鎖状2本鎖DNAウ
イルスである。構造と性質は少しずつ異なるが、類似の遺伝子構成をもつ種々の
血清型が存在する。より詳細には、組換えアデノウイルスはヒト又は動物起源で
あり得る。ヒト起源のアデノウイルスについては、C亜属に分類されるもの、特
に2(Ad2)、5(Ad5)、7(Ad7)又は12(Ad12)型のアデノ
ウイルスを好適例として挙げることができる。動物起源の種々のアデノウイルス
のうちでは、イヌ起源のアデノウイルス、特に全CAV2アデノウイルス株[例
えばマンハッタン株又はA26/61(ATCC VR−800)]を好適例と
して挙げることができる。動物起源の他のアデノウイルスは特に参考資料として
本明細書の一部とする国際出願WO94/26914に記載されている。
【0025】 アデノウイルスのゲノムは特に、各末端の逆方向反復配列(ITR)と、パッ
ケージング配列(Psi)と、初期遺伝子と、後期遺伝子を含む。主要な初期遺
伝子はE1、E2、E3及びE4領域に含まれる。このうち、E1領域に含まれ
る遺伝子は特にウイルス増殖に必要である。主要な後期遺伝子はL1〜L5領域
に含まれる。アデノウイルスAd5のゲノムは完全に配列決定されており、デー
タベースから入手できる(特にGenebank M73260参照)。更に、
他のアデノウイルスゲノム(Ad2、Ad7、Ad12等)も部分的又は完全に
配列決定されている。
【0026】 組換えベクターとして使用するために、種々の治療遺伝子を組込んだ種々のア
デノウイルス由来構築物が作製されている。これらの構築物の各々で、アデノウ
イルスは感染細胞で複製できないように改変されている。例えば、従来技術に記
載されている構築物は、ウイルス複製に必須のE1領域を欠失し、このレベルに
異種DNA配列を挿入したアデノウイルスである(Levreroら,Gene
101(1991)195; Gosh−Choudhuryら,Gene
50(1986)161)。また、ベクターの性質を改良するために、アデノウ
イルスのゲノム内に他の欠失又は変異を形成することも提案されている。例えば
、突然変異株ts125に感熱性点突然変異を導入して72kDaのDNA結合
タンパク質(DBP)を不活化している(Van der Vlietら,19
75)。この他、ウイルス複製及び/又は増殖に必須の別の領域であるE4領域
の欠失を含むベクターもある。E4領域は実際に後期遺伝子の発現の調節、後期
核RNAの安定性、宿主細胞のタンパク質発現の減弱及びウイルスDNAの複製
効率に関与している。従って、E1及びE4領域を欠失するアデノウイルスベク
ターは転写バックグラウンドノイズとウイルス遺伝子発現が非常に低い。このよ
うなベクターは例えば国際出願WO94/28152、WO95/02697、
WO96/22378に記載されている。更に、IVa2遺伝子のレベルに変異
をもつベクターも記載されている(WO96/10088)。
【0027】 本発明の1好適実施態様では、組換えアデノウイルスはC亜属のヒトアデノウ
イルスである。アデノウイルスAd2又はAd5が特に好ましい。
【0028】 有利な態様によると、本発明の範囲で使用する組換えアデノウイルスはそのゲ
ノムのE1領域に欠失を含む。より詳細には、Ea1及びE1b領域の欠失を含
む。具体的には、(Ad5のゲノムに対して)ヌクレオチド454〜3328、
382〜3446又は357〜4020の欠失を挙げることができる。
【0029】 好適態様によると、本発明の範囲で使用する組換えアデノウイルスは更にその
ゲノムのE4領域にも欠失を含む。より詳細には、E4領域の欠失はオープンリ
ーディングフレーム全体に及ぶ。具体的には、33466〜35535又は33
093〜35535の欠失を挙げることができる。E4領域における他の型の欠
失については参考資料として本明細書の一部とする国際出願WO95/0269
7及びWO96/23378に記載されている。
【0030】 発現カセットは組換えゲノムの種々の部位に挿入することができる。E1、E
3又はE4領域のレベルに欠失配列の代わりに又は追加して挿入することができ
る。ウイルス生産にシス位で必要な配列(ITR配列とパッケージング配列)を
除き、他の任意部位にも挿入できる。
【0031】 組換えアデノウイルスは、パッケージング系即ち組換えアデノウイルスゲノム
における欠損機能の1個以上をトランス相補することが可能な細胞系で作製され
る。当業者に公知のパッケージング系としては、例えばアデノウイルスのゲノム
の一部を組み込んだ293系を挙げることができる。より詳細には、293系は
アデノウイルス血清型5(Ad5)のゲノムの左側末端(約11〜12%)を含
むヒト胎児腎細胞系であり、左側ITR、パッケージング領域、E1aとE1b
を含むE1領域、pIXタンパク質をコードする領域及びpIVa2タンパク質
をコードする領域の一部を含む。この系はE1領域を欠損即ちE1領域の全部又
は一部を欠失する組換えアデノウイルスをトランス相補することができ、高力価
をもつウイルスストックを生産することができる。この系は、感熱性E2突然変
異を更に含むウイルスストックを許容温度(32℃)で生産することもできる。
E1領域を相補することが可能な他の細胞系としては、特にヒト肺癌細胞A54
9(WO94/28152)やヒト網膜芽細胞(Hum.Gen.Ther.(
1996)215)に由来するものが記載されている。また、アデノウイルスの
複数の機能をトランス相補することが可能な細胞系も記載されている。特に、E
1及びE4領域を相補する系(Yehら,J.Virol.70(1996)p
p559−565; Cancer Gen.Ther.2(1995)322
; Krougliakら,Hum.Gen.Ther.6(1995)157
5)と、E1及びE2領域を相補する系(WO94/28152、WO95/0
2697、WO95/27071)を挙げることができる。
【0032】 組換えアデノウイルスは一般に、パッケージング系にウイルスDNAを導入後
、約2又は3日後に細胞を溶解させることにより作製される(アデノウイルス周
期は24〜36時間)。この方法を実施するために導入するウイルスDNAとし
ては完全組換えウイルスゲノムが挙げられ、場合により細菌(WO96/255
06)又は酵母(WO95/03400)で構築し、細胞にトランスフェクトす
る。パッケージング系に感染させるために使用する組換えウイルスでもよい。ウ
イルスDNAは、パッケージング細胞に導入後に種々のフラグメント間の相同組
換えにより組換えウイルスゲノムを再構成することが可能な相同ゾーンと組換え
ウイルスゲノムの一部を各々もつフラグメントとして導入してもよい。
【0033】 細胞溶解後、組換えウイルス粒子を塩化セシウム勾配遠心分離により単離する
。別法も参考資料として本明細書の一部とする仏国出願FR96/08164に
記載されている。
【0034】 本発明は更に上記ベクターと化学的又は生化学的導入物質を含む組成物にも関
する。「化学的又は生化学的導入物質」なる用語は核酸の細胞導入を助長する任
意(即ち組換えウイルス以外の)化合物を意味する。例えばカチオン脂質、ペプ
チド、ポリマー(ポリエチレンイミン、ポリリジン)、ナノ粒子等の非ウイルス
カチオン物質や、非カチオンリポソーム、非カチオンポリマー又はナノ粒子等の
非ウイルス非カチオン物質が挙げられる。このような物質は当業者に周知である
【0035】 本発明は更に上記組換えウイルスと生理的に許容可能なキャリヤーを含む組成
物にも関する。
【0036】 本発明は更に上記ベクターを含む医薬組成物にも関する。本発明の医薬組成物
は局所、経口、非経口、鼻腔内、静脈内、筋肉内、皮下、眼内、経皮等の経路で
投与するように処方することができる。
【0037】 医薬組成物は注射用製剤、特に筋肉内又は平滑筋組織内注射剤に医薬的に許容
可能なキャリヤーを含むことが好ましい。キャリヤーとしては、特に滅菌等張塩
類溶液(リン酸一ナトリウム、リン酸二ナトリウム、塩化ナトリウム、塩化カリ
ウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム等、又はこのような塩の混合物)、又
は場合に応じて滅菌水もしくは生理的血清を加えて注射可能な溶質を構成し得る
乾燥(特に凍結乾燥)組成物が挙げられる。例えばヒドロゲル等の他の賦形剤も
利用できる。このヒドロゲルは生体適合性で非細胞毒性の任意(ホモ又はヘテロ
)ポリマーから調製できる。このようなポリマーは例えば国際出願WO93/0
8845に記載されている。特にエチレンオキシド及び/又はプロピレンオキシ
ドから得られるようなポリマーは市販されている。血管壁、特に血管壁の平滑筋
細胞に核酸を導入するにはヒドロゲルを使用すると特に有利である。注射用量は
種々のパラメーター、特に使用する投与方法、所期目的(標識、病理試験、スク
リーニング等)、発現させようとする遺伝子、又は所望発現期間に応じて適応で
きる。一般に、本発明による組換えアデノウイルスは104〜1014pfu、好
ましくは106〜1010pfuの用量形態で処方及び投与される。pfu(「プ
ラーク形成単位」)なる用語はウイルス溶液の感染能に対応し、適当な細胞培養
物の感染により測定され、感染細胞のプラーク数を表す。ウイルス溶液のpfu
力価の測定方法は文献に詳細に記載されている。in vitro又はex v
ivoで使用するためには、本発明のカセット、ベクター又は組成物を選択細胞
集団の存在下に慣用量でインキュベートすればよい、これらのインキュベーショ
ンは培養容器、フラスコ、発酵槽又は他の任意選択装置で実施することができる
【0038】 更に、本発明は上記カセット又はベクター(特にアデノウイルス)により改変
された任意細胞にも関する。「改変」細胞なる用語は本発明の構築物を含む任意
細胞を意味する。これらの細胞は組換えタンパク質のin vitro生産に使
用することができる。国際出願WO95/14785に記載されている方法に従
って生物移植にも利用することができる。これらの細胞はヒト平滑筋細胞が好ま
しい。
【0039】 本発明は更に核酸を平滑筋細胞で特異的にin vitro、ex vivo
又はin vivo発現させるための上記ハイブリッドプロモーターの使用にも
関する。
【0040】 本発明は更に核酸を血管近傍の内皮細胞ではなく平滑筋細胞でin vivo
発現させるための組成物を製造するための上記ハイブリッドプロモーターの使用
にも関する。
【0041】 本発明の構築物は平滑筋細胞に特異的であるため、血管病動物モデルの創製又
は標識試験の実施又は試料中の平滑筋細胞の存在の検出もしくはスクリーニング
法でも使用できる。
【0042】 本発明は更に上記ベクターを細胞集団に導入し、前記組換え細胞集団を培養し
、生産されたタンパク質を回収することからなる組換えタンパク質の製造方法に
も関する。本発明の方法を実施するためには、平滑筋細胞を使用すると有利であ
る。使用する細胞は樹立細胞系でも初代培養細胞でもよい。
【0043】 以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、これらの実施例は単なる
例示であり、発明を制限するものではない。
【0044】 図面の説明 表1:初代培養ウサギ平滑筋細胞(ウサギSMC)、ECV304細胞、筋芽
細胞C2C12、HeLa細胞、NIH3T3細胞、癌細胞TU182及び腎細
胞293でin vitro一過性トランスフェクションにより評価したハイブ
リッドプロモーター(hSMαアクチン)の相対活性。プラスミドpCMV−l
eadTKで得られたルシフェラーゼ活性に対する百分率として各プロモーター
の相対活性を表す。Enh−X:hCMV−IEのエンハンサー配列をXプロモ
ーターの上流に順方向にクローニング。hnE−X:hCMV−IEのエンハン
サー配列をXプロモーターの上流に逆方向にクローニング。
【0045】 表2:初代培養ウサギ平滑筋細胞(ウサギSMC)、ECV304細胞、筋芽
細胞C2C12、HeLa細胞、NIH3T3細胞、癌細胞TU182及び腎細
胞293でin vitro一過性トランスフェクションにより評価したハイブ
リッドプロモーター(mSM22)の相対活性。プラスミドpCMV−lead
TKで得られたルシフェラーゼ活性に対する百分率として各プロモーターの相対
活性を表す。Enh−X:hCMV−IEのエンハンサー配列をXプロモーター
の上流に順方向にクローニング。hnE−X:hCMV−IEのエンハンサー配
列をXプロモーターの上流に逆方向にクローニング。
【0046】 図1:hSMαアクチンハイブリッドプロモーターを発現カセットに含むプラ
スミドの模式図。
【0047】 図2:mSM22αハイブリッドプロモーターを発現カセットに含むプラスミ
ドの模式図。
【0048】 図3:初代培養ウサギ平滑筋細胞(ウサギSMC)、ヒト臍帯癌由来内皮細胞
(ECV304)、マウス筋芽細胞(C2C12)及びヒト子宮頚癌由来上皮細
胞(HeLa)でin vitro一過性トランスフェクションにより評価した
ハイブリッドプロモーターの活性。プラスミドpCMV−leadTKで得られ
たルシフェラーゼ活性に対する百分率として各プロモーターの相対活性を表す。
Enh−X:hCMV−IEのエンハンサー配列をXプロモーターの上流に順方
向にクローニング。hnE−X:hCMV−IEのエンハンサー配列をXプロモ
ーターの上流に逆方向にクローニング。
【0049】 図4:マウス胎仔繊維芽細胞(NIH3T3)、ヒトORL癌由来細胞(TU
182)及び形質転換ヒト胎児腎細胞(293)でin vitro一過性トラ
ンスフェクションにより評価したハイブリッドプロモーターの活性。プラスミド
pCMV−leadTKで得られたルシフェラーゼ活性に対する百分率として各
プロモーターの相対活性を表す。Enh−X:hCMV−IEのエンハンサー配
列をXプロモーターの上流に順方向にクローニング。hnE−X:hCMV−I
Eのエンハンサー配列をXプロモーターの上流に逆方向にクローニング。
【0050】 図5:マウス前脛骨筋C57BL6でin vivo遺伝子導入により評価し
たハイブリッドプロモーターの活性。プラスミドpCMV−leadTKで得ら
れたルシフェラーゼ活性に対する百分率として各プロモーターの相対活性を表す
【0051】 材料と方法 プラスミドDNAの分取抽出、プラスミドDNAの塩化セシウム勾配遠心分離
、アガロースゲル電気泳動、DNAフラグメントの電気溶離精製、塩類溶媒中の
DNAのエタノール又はイソプロパノール沈降、大腸菌での形質転換等の分子生
物学で慣用的に使用されている方法は当業者に周知であり、文献に詳細に記載さ
れている(Sambrookら,“Molecular Cloning,a
Laboratory Manual”,Cold Spring Harbo
r Laboratory,Cold Spring Harbor,N.Y.
,1989)。
【0052】 各プロモーター領域のクローニングに使用したプラスミドpGL3−Basi
cは市販品である(Promega Corporation)。プラスミドp
CMVβ(Clontech Laboratories Inc.)及びpU
C18(Boehringer Mannheim)も市販品である。
【0053】 PCR(ポリメラーゼ連鎖増幅)法によるDNAフラグメントの酵素増幅は、
DNA thermal cycler(登録商標)(Perkin Elme
r Cetus)を製造業者の指示に従って使用することにより実施できる。
【0054】 大腸菌細胞へのプラスミドDNAのエレクトロポレーションはエレクトロポレ
ーター(Bio−Rad)を製造業者の指示に従って使用することにより実施で
きる。
【0055】 ヌクレオチド配列の確認は、Applied Biosystemsから市販
されているキットを製造業者の指示に従って使用することにより、Sanger
ら(Proc.Natl.Acad.Sci.USA,74(1977)546
3−5467)により開発された方法により実施できる。
【0056】 実施例 実施例1:ハイブリッドプロモーターとこれらのハイブリッドプロモーターを
含む発現プラスミドの構築 1.1.hSMαアクチンハイブリッドプロモーター ・プラスミドphSMact。Sambrookら(“Molecular
Cloning,a Laboratory Manual”,Cold Sp
ring Harbor Laboratory,Cold Spring H
arbor,N.Y.,1989)により記載されている方法に従ってヒト大動
脈平滑筋細胞の初代培養物(Clonetics)から高分子量ゲノムDNAを
作製した。
【0057】 このDNAを鋳型として使用し、下記プライマーを使用して第1回目のPCR
増幅を行った。
【0058】 −特異的ヒト平滑筋αアクチン遺伝子の−1034位(プロモーター領域)か
ら開始するプライマー6417(5’GATGGTCCCTACTTATGCT
GCTA3’)(配列番号1)(Ueyama H.ら,Mol.Cell.B
iol.,4(1984)1073−1078。Access Genbank
D00618)。
【0059】 −hSMact遺伝子の最初のイントロンの内側に位置するD00618配列
の1974位のプライマー6418(5’CTTCCATCATACCAAAC
TACATA3’)(配列番号2)。反応混合物はゲノムDNA1mg、2種の
プライマー(6417及び6418)各10pmol、各デオキシリボヌクレオ
チド(dATP、dCTP、dGTP、dTTP)100mM、MgCl2m
M及びTaq DNAポリメラーゼ(Perkin Elmer)5単位を含む
。反応容量を50mlにし、Perkin Elmerにより推奨されている最
適PCRバッファー濃度に調整した。
【0060】 サーモサイクラーPTC−100(登録商標)(MJ Research,I
nc.)を使用してMicoamp(登録商標)(Perkin Elmer)
チューブでPCR増幅を実施した。この増幅は95℃で2分間の変性段階後に、
95℃で15秒間の変性段階と、60℃で30秒間のハイブリダイゼーション段
階と、72℃で1分間の伸長段階を含むサイクルを30サイクルにより実施した
。この30サイクル後に更に5分間伸長させた後、PCR反応産物を10℃に維
持した。
【0061】 この反応産物1μlをこの第1回目の反応から分取した後、水10mlで希釈
した。次にこの希釈液1mlを使用し、下記プライマー対に変えた以外は第1回
目の反応(上記)と同一条件下で第2回目のPCRを実施した。
【0062】 −プライマー6453(5’CTGCTAAATTGcacgagGACAA
ATTAGACAAA3’)(配列番号3)。この配列はプロモーターhSMa
ctの上流(−680位)にXhoI部位(小文字下線部)を導入する。
【0063】 −プライマー6456(5’CCCTGACAaagcttGGCTGGGC
TGCTCCACTGG3’)(配列番号4)。このプライマーはhSMact
の+30位にHindIII部位を導入する。
【0064】 アガロースゲル分析、次いで精製後、PCRにより増幅したDNAフラグメン
トをXhoIとHindIIIで37℃で3時間消化した後、これらの同一制限
酵素で予め消化しておいたベクターpGL3−Basic(Promega)に
クローニングし、プラスミドphSMactを作製した(図1)。
【0065】 ・プラスミドpXL3130及びpXL3131。プラスミドpCMVβを鋳
型として使用し、オリゴヌクレオチド8557(5’ATC GAC GCG
TGC CCG TTA CAT AAC TTA CGG3’)(配列番号5
)及び8558(5’ATC GAC GCG TCC GCT CGA GC
G TCA ATG GGG CGG AGT TG3’)(配列番号6)をプ
ライマーとして使用することにより、転写開始部位に対して−522〜−63位
に位置するヒトサイトメガロウイルスのIE遺伝子(hCMV−IE)のプロモ
ーターのエンハンサー領域に対応するDNAフラグメントをPCR増幅した。こ
のフラグメントをMluIで消化した後、予めMluIで消化してアルカリホス
ファターゼで処理しておいたプラスミドphSMactにクローニングした。フ
ラグメントの挿入方向により、2種の異なるプラスミドpXL3130及びpX
L3131が得られた。これらのプラスミドの模式図を図面にまとめる(図1)
。これらのプラスミドはhCMV−IE遺伝子のプロモーターのエンハンサーと
hSMαアクチン遺伝子のプロモーターから構成されるハイブリッドプロモータ
ーをMluI−NcoIフラグメントとして含む。
【0066】 1.2.mSM22ハイブリッドプロモーター ・プラスミドpmSM22。Sambrookら(“Molecular C
loning,a Laboratory Manual”,Cold Spr
ing Harbor Laboratory,Cold Spring Ha
rbor,N.Y.,1989)により記載されている方法に従ってBalbc
マウス肝臓から高分子量ゲノムDNAを作製した。
【0067】 このDNAを鋳型として使用し、下記プライマーを使用してPCR増幅を行っ
た。
【0068】 −プライマー6517(5’CCAGGCTGCActcgagACTAGT
TCCCACCAACTCGA3’)(配列番号7)。このプライマーはマウス
SM22α遺伝子のプロモーターの−436位にXhoI部位(小文字下線部)
を導入する(Solway J.ら,J.Biol.Chem.,270(19
95)13460−13469;Access Genbank L41161
)。
【0069】 −プライマー6518(5’TCGTTTGaagcttGGAAGGAGA
GTAGCTTCGGTGTC3’)(配列番号8)。このプライマーはSM2
2αの+43位にHindIII部位を導入する。
【0070】 マウスゲノムDNA1mgと2種のプライマー(6517及び6518)各1
0pmolを含む反応混合物をhSMactと同一反応体及び同一濃度で調製し
た後、同一条件でPCR増幅した(実施例1.1.参照)。
【0071】 アガロースゲル分析、次いで精製後、PCRにより増幅したDNAフラグメン
トをXhoIとHindIIIで37℃で3時間消化した後、これらの同一制限
酵素で予め消化しておいたベクターpGL3−Basic(Promega)に
クローニングした。得られたプラスミドをpmSM22と命名した(図2)。
【0072】 ・プラスミドpXL3152及びpXL3153。プラスミドpCMVβを鋳
型として使用し、オリゴヌクレオチド8557(5’ATC GAC GCG
TGC CCG TTA CAT AAC TTA CGG3’)(配列番号5
)及び8558(5’ATC GAC GCG TCC GCT CGA GC
G TCA ATG GGG CGG AGT TG3’)(配列番号6)をプ
ライマーとして使用することにより、転写開始部位に対して−522〜−63位
に位置するhCMV−IE遺伝子のプロモーターのエンハンサー領域に対応する
DNAフラグメントをPCR増幅した。このフラグメントをMluIで消化した
後、予めMluIで消化してアルカリホスファターゼで処理しておいたプラスミ
ドpmSM22にクローニングした。フラグメントの挿入方向により、2種の異
なるプラスミドpXL3152及びpXL3153が得られた。これらのプラス
ミドの模式図を図2にまとめる。これらのプラスミドはhCMV−IE遺伝子の
プロモーターのエンハンサーとmSM22遺伝子のプロモーターから構成される
ハイブリッドプロモーターをMluI−NcoIフラグメントとして含む。
【0073】 1.3.対照プラスミドpCMV−leadTK Tanakaら(Cell,60(1990)375−386)により従来記
載されている発現ベクターpCGNはヘマグルチニンのエピトープをコードする
配列の上流にHSVのtk遺伝子の「リーダー」(+51/+101)に融合し
たCMVプロモーター(−522/+72)を含む。プラスミドpCGN(10
ng)をPCR増幅の鋳型として使用した。hSMact及びmSM22(実施
例1.1及び1.2)に使用した条件と同一条件下でPCR反応と増幅を行った
。使用したプライマーは以下の通りである。
【0074】 −プライマー6718(5’CCCGTTACATAACTTACGGTAA
ATGGCCCG3’)(配列番号9)。このプライマーは−522位(pCG
NのEcoRI部位の8ヌクレオチド下流)でCMVプライマーとハイブリダイ
ズする。
【0075】 −プライマー6719(5’gGGACGCGCTTCTACAAGGCGC
TGGCCGAA3’)(配列番号10)。このプライマーはtk「リーダー」
の101位までハイブリダイズする。太字で示した最初のヌクレオチドGは以下
に説明するようにpGL3−BasicのNcoI部位を復元するために用いら
れる。
【0076】 こうして得られたPCRフラグメントを精製後、T4ファージのポリヌクレオ
チドキナーゼ(New England Biolabs)によりリン酸化した
。同時に、ベクターpGL3−Basic(Promega)をNcoIで直鎖
化し、精製後、KlenowDNAポリメラーゼ(Boehringr Man
nheim)で処理し、NcoI部位を充填した。このベクターを次にアルカリ
ホスファターゼ(Boehringr Mannheim)で脱リン酸化した後
、リン酸化PCRフラグメントの挿入に使用した。こうして、CMV−tkリー
ダーフラグメントをpGL3−BasicのHindIII部位の下流で5’部
分(プライマー6718、CMVの−522位)と同じ向きにし、その3’末端
(プライマー6179、tkリーダー)をpGL3−BasicのNcoI部位
(ルシフェラーゼの最初のATG)に連結する場合のみに、プライマー6179
のグアノシン(G)はNcoI部位を復元することができる。こうして得られた
プラスミドをpCMV−leadTKと命名する。
【0077】 実施例2:ハイブリッドプロモーターのin vitro特異性 本実施例は本発明のハイブリッドプロモーターのin vitro組織特異性
を立証する。
【0078】 2.1.細胞培養 ウサギ平滑筋細胞(SMC)は20%ウシ胎仔血清(FBS)を加えたDME
M(登録商標)培地(Life Technologies Inc.)で培養
した。ECV304細胞は10%FBSを加えた199(登録商標)培地(Li
fe Technologies Inc.)で培養した。筋芽細胞C2C12
、HeLa細胞、NIH3T3細胞及びTU182細胞は10%FBSを加えた
DMEM(登録商標)培地で培養した。293細胞はピルビン酸、非必須アミノ
酸及び10%FBSを加えたMEM(登録商標)培地(Life Techno
logies Inc.)で培養した。全培養は湿潤雰囲気で5%CO分圧下
に37℃インキュベーターで実施した。
【0079】 2.2.in vitroトランスフェクション トランスフェクションは24ウェルプレートで実施し、各トランスフェクショ
ンを3回ずつ実施した。トランスフェクションの24時間前に(i)ウサギ平滑
筋細胞、ECV304、NIH3T3及びHeLa細胞5×10個/ウェル、
(ii)TU182細胞10個/ウェル、(iii)C2C12細胞3×10 個/ウェル、(iv)293細胞2×10個/ウェルを播いた。
【0080】 各ウェルにつき、150mM NaClと50mM重炭酸塩を含むDMEM(
登録商標)培地(最終20μl)中脂質6nmol/μgDNAの割合でプラス
ミドDNA500ng(目的プラスミド250gとpUC18 250ng)を
カチオン脂質RPR120535B(WO97/18185)と混合した。周囲
温度で20分後にDNA/脂質混合物20μlをFBSの不在下に細胞と2時間
接触させた。その後、各細胞型の培養に必要なFBS百分率が得られるように培
地にFBSを加えた。
【0081】 トランスフェクションから48時間後に培地を捨て、細胞をPBS(Life Technologies Inc.)で2回濯いだ。次に、Lucifer
ase Assay System(登録商標)キット(Promega Co
rporation)を製造業者の指示に従って使用してルシフェラーゼ活性を
測定した。
【0082】 2.3.ハイブリッドプロモーターの特異活性 7種の異なる細胞型でin vitro測定した(pCMV−lead TK
に対する)ハイブリッドプロモーターの相対ルシフェラーゼ活性を図3及び4と
表1及び2にまとめた。これらの結果から明らかなように、hSMact(表1
)及びmSM22(表2)プロモーターの相対活性は文献(Skalliら,J
.Histochem.Cytochem.,37(1989)315−321
; Shimizuら,J.Biol.Chem.,270(1995)763
1−7643; Liら,J.Cell Biol.,132(1996)84
9−859)に既に記載されている平滑筋細胞に対するこれらのプロモーターの
特異性を確かに実証している。実際に、ウサギSMCにおける相対活性は他の細
胞型で観察される活性の少なくとも5倍以上であり、(i)hSMactプロモ
ーターで5〜20倍(表1)、(ii)mSM22プロモーターで5〜25倍(
表2)である。
【0083】 表1及び2に示す結果は、平滑筋細胞における本発明の4種のハイブリッドプ
ロモーター(Enh−hSMact、hnE−hSMact、Enh−mSM2
2及びhnE−mSM22)の活性がCMVプロモーターと同等の強度であるこ
とを明示している。他方、別の細胞型におけるこれらのプロモーターの各々の相
対活性は平滑筋細胞で観察される活性に比較してhSMactハイブリッドプロ
モーターで10分の1以下、mSM22ハイブリッドプロモーターで4分の1以
下であり、(i)hSMactハイブリッドプロモーターでは10〜140分の
1、(ii)mSM22ハイブリッドプロモーターでは4〜55分の1である。
従って、これらのハイブリッドプロモーターは特異的プロモーターhSMact
及びmSM22で観察されると同一の組織特異性を維持する。
【0084】 これらの結果は更に、本発明のハイブリッドプロモーターにおけるエンハンサ
ー領域の向きがその活性に有意影響がないことを示している。
【0085】 従って、4種のハイブリッドプロモーターはプロモーターhSMact及びm
SM22と同等又はそれ以上の組織特異性を維持しながら、(強力プロモーター
として知られる)CMVプロモーターと同等の強いin vitro平滑筋細胞
特異性をもつ。
【0086】 実施例3:ハイブリッドプロモーターのin vivo特異性 本実施例は本発明のハイブリッドプロモーターのin vivo組織特異性を
立証する。
【0087】 3.1.遺伝子の骨格筋導入 各プラスミドを5週齢雌C57BL6マウスの前脛骨筋に筋肉内注射した。各
プラスミドは最終濃度150mMのNaCl溶液で希釈し、10μg/筋肉の割
合で注射した。注射から3日後にCell Culture Lysis Re
agent(登録商標)バッファー(Promega Corporation
)2mlに筋肉を取り、ホモジナイザーDiax(Heidolph)で粉砕し
た。次に、粉砕物を15分間4000gで遠心分離した後、Luciferas
e Assay System(登録商標)キット(Promega Corp
oration)を製造業者の指示に従って使用してルシフェラーゼ活性を測定
した。
【0088】 3.2.骨格筋におけるハイブリッドプロモーターのin vivo活性 マウス前脛骨筋に裸のDNAを導入後に2種の特異的プロモーター(hSMa
ct及びmSM22)と本発明の2種のハイブリッドプロモーター(Enh−h
SMact及びEnh−mSM22)のin vivo相対活性も測定した。図
5にまとめる結果から明らかなように、プロモーターEnh−hSMactの活
性はCMVプロモーターの100分の1である。同様に、プロモーターEnh−
mSM22の活性はCMVプロモーターの17分の1である。このように、特に
in vivoで使用されるモデルに最も近いモデルを構成するC2C12細胞
でin vitroで観察される組織特異性はin vivoでも維持される。
【0089】 実施例4:特異的ハイブリッドプロモーターの制御下にGAXタンパク質を発
現する組換えアデノウイルスの構築 本実施例は、CMVエンハンサーとSMαアクチンプロモーターから構成され
る本発明のハイブリッドプロモーター(enh−hSMact)に作動的に結合
したGAXタンパク質をコードする遺伝子をもつアデノウイルスベクターに関す
る。
【0090】 ヒトgax遺伝子は912塩基対を含み、細胞増殖停止に関与し、ヒト平滑筋
細胞増殖に役割を果たす303アミノ酸転写因子(増殖停止特異的ホメオボック
ス、rowth−rrest−specific homeobo)をコ
ードする。このホメオドメイン遺伝子は最初に大動脈から単離され、特に成人心
臓血管組織で発現される(Gorskiら,1993)。
【0091】 ヒトgax遺伝子の配列はWalshら(Genomics(1994),2
4,p535)に報告されているヒトgax遺伝子から誘導される配列をプライ
マーとして使用することにより骨格筋cDNAバンクからPCR(Polyme
rase Chain Reacion、ポリメラーゼ連鎖反応)によりクロー
ニングされた。その後、この配列は発現ベクターpXL3297でクローニング
された。このプラスミドはヒトCMV−IEエンハンサー/プロモーター(−5
22/+72)(Cell(1985),41,p521)とSV40のポリA
(2538〜2759)(GenBank locus SV4CG)を含むプ
ラスミドBluescript(Stratagene)から誘導される。
【0092】 構築にはSMαアクチンプロモーターを予め導入しておいた実施例1に記載の
プラスミドpXL3130(図1)を使用した。プラスミドpXL3297はヒ
トgax遺伝子を含む発現ベクターである。このプラスミドを酵素HindII
I及びAvrIIで消化し、同様に酵素HindIII及びAvrIIで消化し
ておいた上記プラスミドpXL3282にヒトgax遺伝子を導入し、プラスミ
ドpXL3300を得た。上記プラスミドの各構築段階を詳示した図6から明ら
かなように、最終プラスミドpXL3310は本発明により結合すると共にヒト
GAXタンパク質をコードする遺伝子に作動的に結合したCMV−IEエンハン
サー及びSMαアクチンプロモーター(pSMA)から構成される発現カセット
とSV40ポリA終結シグナルを含む。
【0093】 次に、gax遺伝子の発現カセットをもつプラスミドとアデノウイルスをパッ
ケージング細胞にコトランスフェクトして相同組換えを行うにより、E1及びE
3領域を欠失する血清型5(Ad5)の組換えヒトアデノウイルスにヒトgax
遺伝子の発現カセットを導入した。パッケージング細胞としては293系が好ま
しい。組換えウイルス粒子の感染及び単離から2又は3日後に塩化セシウム勾配
遠心分離によりパッケージング細胞を溶解させ、ヒトgax遺伝子の発現カセッ
トを含むアデノウイルスストックを生成した。
【0094】 次に、ウイルス粒子を使用し、平滑筋細胞における本発明のプロモーターの制
御下のヒトgax遺伝子の発現を試験した。
【0095】 ウサギ抗gaxポリクローナル抗体を使用することにより、初代平滑筋細胞の
感染から24時間後に免疫蛍光法又はウェスタンブロットによりGAXタンパク
質の発現を確認した。
【0096】 gax遺伝子に含まれる配列をもつオリゴヌクレオチドを使用することにより
、平滑筋細胞の感染から24時間後にドットブロットとノーザンブロットにより
メッセンジャーRNAの発現を分析した。
【0097】 gax遺伝子をコードするアデノウイルスの生物活性の分析を次のように行っ
た。
【0098】 (48ウェルプレートで)リポフェクチン125ngの不在下及び存在下にプ
ロモーターEnh−hSMactの制御下にGAXタンパク質をコードする遺伝
子を含むアデノウイルスを指数増殖期の平滑筋細胞に感染させた。(可変希釈度
の)アデノウイルスとリポフェクタミンを無血清培地で周囲温度で30分間イン
キュベートした。混合物又はウイルス単独を細胞と1時間37℃で接触させた。
感染期間後に、ウイルスを含む培地を捨て、0.5%FBSを含むDMEM培地
で細胞をインキュベートした。感染後24時間以内に培養物の半分について培地
を増殖培地に交換し、48時間インキュベーションを続け、細胞をS期に進めた
。残りの半分の培養物については、弱分裂促進性培地を加えて細胞を休止基に維
持した。Alamarプロトコールを使用することにより感染から72時間後に
生存細胞を計数した。
【0099】
【表1】
【0100】
【表2】
【配列表】
【図面の簡単な説明】
【図1】 hSMαアクチンハイブリッドプロモーターを発現カセットに含むプラスミドの
模式図。
【図2】 mSM22αハイブリッドプロモーターを発現カセットに含むプラスミドの模
式図。
【図3】 初代培養ウサギ平滑筋細胞(ウサギSMC)、ヒト臍帯癌由来内皮細胞(EC
V304)、マウス筋芽細胞(C2C12)及びヒト子宮頚癌由来上皮細胞(H
eLa)でin vitro一過性トランスフェクションにより評価したハイブ
リッドプロモーターの活性。プラスミドpCMV−leadTKで得られたルシ
フェラーゼ活性に対する百分率として各プロモーターの相対活性を表す。Enh
−X:hCMV−IEのエンハンサー配列をXプロモーターの上流に順方向にク
ローニング。hnE−X:hCMV−IEのエンハンサー配列をXプロモーター
の上流に逆方向にクローニング。
【図4】 マウス胎仔繊維芽細胞(NIH3T3)、ヒトORL癌由来細胞(TU182
)及び形質転換ヒト胎児腎細胞(293)でin vitro一過性トランスフ
ェクションにより評価したハイブリッドプロモーターの活性。プラスミドpCM
V−leadTKで得られたルシフェラーゼ活性に対する百分率として各プロモ
ーターの相対活性を表す。Enh−X:hCMV−IEのエンハンサー配列をX
プロモーターの上流に順方向にクローニング。hnE−X:hCMV−IEのエ
ンハンサー配列をXプロモーターの上流に逆方向にクローニング。
【図5】 マウス前脛骨筋C57BL6でin vivo遺伝子導入により評価したハイ
ブリッドプロモーターの活性。プラスミドpCMV−leadTKで得られたル
シフェラーゼ活性に対する百分率として各プロモーターの相対活性を表す。
【図6】 AV1.0SMA.Gaxの構築段階を示す。
───────────────────────────────────────────────────── 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 5/10 A61K 48/00 // A61K 35/76 A61P 43/00 105 48/00 C12N 15/00 ZNAA A61P 43/00 105 5/00 A (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZW ),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU, TJ,TM),AE,AL,AU,BA,BB,BG, BR,CA,CN,CR,CU,CZ,DM,EE,G D,GE,HR,HU,ID,IL,IN,IS,JP ,KP,KR,LC,LK,LR,LT,LV,MG, MK,MN,MX,NO,NZ,PL,RO,RU,S G,SI,SK,SL,TR,TT,UA,US,UZ ,VN,YU,ZA (72)発明者 マフデイ,アブデライム フランス国、エフ−94440・マロル・ア ン・ブリ、リユ・デ・ベルジエ・41 (72)発明者 シエルマン,ダニエル フランス国、エフ−75012・パリ、リユ・ エラール・10 Fターム(参考) 4B024 AA01 AA03 AA07 AA11 CA01 EA02 EA04 EA06 FA02 FA06 HA17 4B065 AA90X AA95X AA95Y AA97X AB01 AC14 BA01 4C084 AA13 ZB21 ZC02 4C087 BC83 ZB21 ZC02

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 強力な遍在性プロモーター/エンハンサーのエンハンサー領
    域の全部又は一部と、平滑筋細胞特異的発現を可能にするプロモーター領域を含
    むハイブリッドプロモーター。
  2. 【請求項2】 エンハンサー領域がサイトメガロウイルスの極初期遺伝子(
    CMV−IE)のエンハンサー領域、ラウス肉腫ウイルスのLTR(LTR−R
    SV)のエンハンサー領域、SV40ウイルスのエンハンサー領域及びEF1α
    遺伝子のエンハンサー領域から選択されることを特徴とする請求項1に記載のハ
    イブリッドプロモーター。
  3. 【請求項3】 エンハンサー領域がサイトメガロウイルスの極初期遺伝子(
    CMV−IE)、好ましくはヒトサイトメガロウイルスの極初期遺伝子(hCM
    V−IE)のエンハンサー領域であることを特徴とする請求項2に記載のハイブ
    リッドプロモーター。
  4. 【請求項4】 プロモーター領域が平滑筋細胞のαアクチン(SMact)
    をコードする遺伝子又はSM22遺伝子のプロモーターの全部又は一部を含むこ
    とを特徴とする請求項1に記載のハイブリッドプロモーター。
  5. 【請求項5】 ヒトサイトメガロウイルスの極初期遺伝子(hCMV−IE
    )のエンハンサー領域の全部又は一部と、平滑筋細胞のαアクチン(SMact
    )をコードする遺伝子のプロモーターの全部又は一部を含むハイブリッドプロモ
    ーター。
  6. 【請求項6】 ヒトサイトメガロウイルスの極初期遺伝子(hCMV−IE
    )のエンハンサー領域の全部又は一部と、SM22遺伝子のプロモーターの全部
    又は一部を含むハイブリッドプロモーター。
  7. 【請求項7】 プロモーター領域がベースプロモーターと、SMactプロ
    モーター及び/又はSM22プロモーターから誘導され、組織特異性を付与する
    配列を含むことを特徴とする請求項1に記載のハイブリッドプロモーター。
  8. 【請求項8】 請求項1から7のいずれか一項に記載のハイブリッドプロモ
    ーターの制御下に置かれた目的RNA又はポリペプチドをコードする核酸を含む
    発現カセット。
  9. 【請求項9】 更に転写終結シグナルを含むことを特徴とする請求項8に記
    載のカセット。
  10. 【請求項10】 核酸が細胞周期に関与するタンパク質、アポトーシスを誘
    導するタンパク質、平滑筋細胞の増殖を調節することが可能なタンパク質、血管
    形成を誘導するタンパク質及び転写因子から選択されるタンパク質をコードする
    ことを特徴とする請求項8又は9に記載のカセット。
  11. 【請求項11】 請求項1に記載のハイブリッドプロモーター又は請求項8
    に記載のカセットを含むベクター。
  12. 【請求項12】 プラスミド、コスミド又はウイルスによりパッケージング
    されていない任意DNAであることを特徴とする請求項11に記載のベクター。
  13. 【請求項13】 好ましくはアデノウイルス、レトロウイルス、ヘルペスウ
    イルス又はアデノ随伴ウイルスから誘導される組換えウイルスであることを特徴
    とする請求項11に記載のベクター。
  14. 【請求項14】 請求項12に記載のベクターと化学的又は生化学的導入物
    質を含む組成物。
  15. 【請求項15】 請求項13に記載の組換えウイルスと生理的に許容可能な
    キャリヤーを含む組成物。
  16. 【請求項16】 請求項8に記載のカセット又は請求項11に記載のベクタ
    ーにより改変された細胞。
  17. 【請求項17】 核酸を平滑筋細胞で選択的に発現させるための組成物を製
    造するための請求項1から7のいずれか一項に記載のハイブリッドプロモーター
    の使用。
  18. 【請求項18】 核酸を血管近傍の内皮細胞ではなく平滑筋細胞で発現させ
    るための組成物を製造するための請求項1から7のいずれか一項に記載のハイブ
    リッドプロモーターの使用。
JP2000572355A 1998-09-25 1999-09-23 組織発現を調節するための特異的ハイブリッドプロモーターの使用 Withdrawn JP2002525109A (ja)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9812000A FR2783839B1 (fr) 1998-09-25 1998-09-25 Utilisation de promoteurs specifiques hybrides pour controler l'expression tissulaire
US12329899P 1999-03-04 1999-03-04
US98/12000 1999-03-04
US60/123,298 1999-03-04
PCT/FR1999/002265 WO2000018908A1 (fr) 1998-09-25 1999-09-23 Utilisation de promoteurs specifiques hybrides pour controler l'expression tissulaire

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002525109A true JP2002525109A (ja) 2002-08-13

Family

ID=26234566

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000572355A Withdrawn JP2002525109A (ja) 1998-09-25 1999-09-23 組織発現を調節するための特異的ハイブリッドプロモーターの使用

Country Status (9)

Country Link
EP (1) EP1115857A1 (ja)
JP (1) JP2002525109A (ja)
KR (1) KR20010075338A (ja)
CN (1) CN1326506A (ja)
AU (1) AU775717B2 (ja)
CA (1) CA2343922A1 (ja)
HU (1) HUP0105230A3 (ja)
IL (1) IL142107A0 (ja)
WO (1) WO2000018908A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU7061401A (en) * 2000-07-05 2002-01-14 Transgene Sa Chimeric promoters for controlling expression in smooth muscle cells
EP1310561A1 (en) * 2001-11-09 2003-05-14 Transgene S.A. Chimeric promoters for controlling expression in skeletal muscle cells

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5266490A (en) * 1991-03-28 1993-11-30 Regeneron Pharmaceuticals, Inc. Mammalian expression vector
US5298422A (en) * 1991-11-06 1994-03-29 Baylor College Of Medicine Myogenic vector systems
EP0787200B1 (en) * 1994-10-28 2005-04-20 The Trustees Of The University Of Pennsylvania Improved adenovirus and methods of use thereof
CA2274314C (en) * 1996-12-02 2007-03-13 Genemedicine, Inc. Insulin-like growth factor i (igf-i) expression system and methods of use

Also Published As

Publication number Publication date
AU775717B2 (en) 2004-08-12
CN1326506A (zh) 2001-12-12
HUP0105230A3 (en) 2003-10-28
AU5632499A (en) 2000-04-17
KR20010075338A (ko) 2001-08-09
CA2343922A1 (fr) 2000-04-06
EP1115857A1 (fr) 2001-07-18
IL142107A0 (en) 2002-03-10
WO2000018908A1 (fr) 2000-04-06
HUP0105230A2 (hu) 2002-04-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3565859B2 (ja) 改良されたアデノウイルスおよびその使用法
JP6375273B2 (ja) 腫瘍選択的e1aおよびe1b変異体
US5817492A (en) Recombinant DNA viral vector for transfecting animal cells
US5880102A (en) Adenoviral vector system
AU708870B2 (en) Gene therapy using ovine adenoviral vectors
JP2003535575A (ja) 腫瘍崩壊性アデノウイルス
WO1998053087A1 (en) Method for the production of non-group c adenoviral vectors
US20130295053A1 (en) Methods of Producing Adenovirus Vectors and Viral Preparations Generated Thereby
JP2002330786A (ja) 抗炎症性ベクター
AU770005B2 (en) Selective regulation of adenovirus production
JP2002512785A (ja) 疾患治療用のアデノウイルスベクター
AU762973B2 (en) Methods and compositions for producing viral particles
JP2002525109A (ja) 組織発現を調節するための特異的ハイブリッドプロモーターの使用
JP2003504316A (ja) 疾患を処置するためのアデノウイルスベクター
CA2414328A1 (en) Chimeric promoters for controlling expression in smooth muscle cells
AU2001270614A2 (en) Chimeric promoters for controlling expression in smooth muscle cells
MXPA01003065A (en) Use of specific hybrid promoters for controlling tissue expression
FR2783839A1 (fr) Utilisation de promoteurs specifiques hybrides pour controler l'expression tissulaire
Deindl et al. Identification of a 94-bp GC-rich element in the smooth muscle myosin heavy-chain promoter controlling vascular smooth muscle cell-specific gene expression

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20061205