JP2003310273A - Adenovirus vector containing triple gene expression system - Google Patents

Adenovirus vector containing triple gene expression system

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JP2003310273A
JP2003310273A JP2002126776A JP2002126776A JP2003310273A JP 2003310273 A JP2003310273 A JP 2003310273A JP 2002126776 A JP2002126776 A JP 2002126776A JP 2002126776 A JP2002126776 A JP 2002126776A JP 2003310273 A JP2003310273 A JP 2003310273A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a new adenovirus vector which can efficiently and simply control the expression of a foreign gene with a medicine and to provide a method for controlling the expression of a foreign gene in a non-human mammal or in a mammalian cell using the vector. <P>SOLUTION: An adenovirus-mediated triple gene expression system that includes a foreign gene respectively in the E1 deletion region, the E3 deletion region and a region between E4 and 3'ITR is developed. In this invention, a cassette that can express three genes is introduced into one vector and the expression of the foreign genes can be more efficiently and simply controlled in comparison with the conventional case where three genes are expressed with individually different vectors. Further, the use of the vector according to the invention can achieve efficient control of the expression of a foreign gene in a non-human mammal or in a mammalian cell. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、外来遺伝子の発現
が調節可能なアデノウイルスベクターに関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an adenovirus vector capable of regulating the expression of a foreign gene.

【0002】[0002]

【従来の技術】哺乳類細胞において外来遺伝子発現系が
調節されることは、遺伝子治療の有効性と安全性、およ
び細胞生物学における遺伝子機能の研究にとって好まし
い。適当な調節系の重要な特徴として、1)低い基礎発
現、2)高い誘導発現、3)迅速な反応時間、4)発現の
調節(機能の分析にとって重要)が挙げられる。
BACKGROUND OF THE INVENTION Modulation of foreign gene expression systems in mammalian cells is favorable for studying the efficacy and safety of gene therapy and gene function in cell biology. Important features of a suitable regulatory system include 1) low basal expression, 2) high inducible expression, 3) rapid reaction time, 4) regulation of expression (important for functional analysis).

【0003】これまでに、いくつかのタイプの外来遺伝
子の発現調節が可能な哺乳類発現系が開発されている。
(1)テトラサイクリン誘導発現系(Gossen, M. and B
ujard, H. (1992) Tight control of gene expression
in mammalian cells by tetracycline-responsive prom
oters. Proc. Natl. Acad. Sci. USA., 89, 5547-5551;
Gossen, M., Freundlieb, S., Bender, G., Muller,
G., Hillen, W. and Bujard, H. (1995) Transcription
al activation by tetracyclines in mammaliancells.
Science, 268, 1766-1769)、(2)エクジソン誘導発
現系(No, D., Yao, T. P. and Evans, R. M. (1996) E
cdysone-inducible gene expression inmammalian cell
s and transgenic mice. Proc. Natl. Acad. Sci. US
A., 93, 3346-3351)、(3)ミフェプリストン誘導発
現系(Tsai, S. Y., O'Malley, B. W., DeMayo, F. J.,
Wang, Y. and Chua, S. S. (1998) A novel RU486 ind
ucible system for the activation and repression of
genes. Adv. Drug Deliv. Rev., 30, 23-31; Wang,
Y., O'Malley, B. W. J., Tsai, S. Y. and O'Malley,
B. W. (1994) A regulatory system for use in gene t
ransfer. Proc. Natl. Acad. Sci. USA., 91, 8180-818
4)、(4)ラパマイシン誘導発現系(Amara, J.F., Cl
ackson, T., Rivera, V. M., Guo, T., Keenan, T., Na
tesan, S., Pollock, R., Yang, W., Courage, N. L.,
Holt, D. A. and Gilman, M. (1997) A versatile synt
hetic dimerizer for the regulation of protein-prot
ein interactions. Proc. Natl. Acad. Sci. USA., 94,
10618-10623; Ho, S. N., Biggar,S. R., Spencer, D.
M., Schreiber, S. L. and Crabtree, G. R. (1996) D
imeric ligands define a role for transcriptional a
ctivation domains in reinitiation. Nature, 382, 82
2-826; Magari, S. R., Rivera, V. M., Iuliucci,J.
D., Gilman, M. and Cerasoli, F. J. (1997) Pharmaco
logic control of ahumanized gene therapy system im
planted into nude mice. J. Clin. Invest., 100, 286
5-2872; Rivera, V. M., Clackson, T., Natesan, S.,
Pollock, R.,Amara, J. F., Keenan, T., Magari, S.
R., Phillips, T., Courage, N. L.,Cerasoli, F. J.,
Holt, D. A. and Gilman, M. (1996) A humanized syst
em for pharmacologic control of gene expression. N
at Med., 2, 1028-1032)。それらのうち、テトラサイ
クリン誘導発現系は、最も広く用いられている。2つの
タイプの系、tet-offおよびtet-onが、外来遺伝子発現
を調節するために用いられている(Gossen, M. and Buj
ard, H. (1992) Tight control of gene expression in
mammalian cells by tetracycline-responsive promot
ers. Proc. Natl.Acad. Sci. USA., 89, 5547-5551; Go
ssen, M., Freundlieb, S., Bender, G.,Muller, G., H
illen, W. and Bujard, H. (1995) Transcriptional ac
tivationby tetracyclines in mammalian cells. Scien
ce, 268, 1766-1769)。テトラサイクリン反応性転写活
性化因子(tTA)を用いるtet-off系では、テトラサイク
リンの存在下で転写のスイッチは切られる(Gossen, M.
and Bujard, H. (1992)Tight control of gene expres
sion in mammalian cells by tetracycline-responsive
promoters. Proc. Natl. Acad. Sci. USA., 89, 5547-
5551)。対照的に、逆テトラサイクリン反応性転写活性
化因子(rtTA)を用いるtet-on系では、テトラサイクリ
ンの存在下で転写のスイッチが入る(Gossen, M., Freu
ndlieb,S., Bender, G., Muller, G., Hillen, W. and
Bujard, H. (1995) Transcriptional activation by te
tracyclines in mammalian cells. Science, 268, 1766
-1769)。このように、tet-offおよびtet-on系はそれぞ
れ、外来遺伝子発現の負と正の制御を提供する。
So far, mammalian expression systems capable of regulating the expression of several types of foreign genes have been developed.
(1) Tetracycline inducible expression system (Gossen, M. and B
ujard, H. (1992) Tight control of gene expression
in mammalian cells by tetracycline-responsive prom
oters. Proc. Natl. Acad. Sci. USA., 89, 5547-5551;
Gossen, M., Freundlieb, S., Bender, G., Muller,
G., Hillen, W. and Bujard, H. (1995) Transcription
al activation by tetracyclines in mammalian cells.
Science, 268, 1766-1769), (2) ecdysone inducible expression system (No, D., Yao, TP and Evans, RM (1996) E
cdysone-inducible gene expression inmammalian cell
s and transgenic mice. Proc. Natl. Acad. Sci. US
A., 93, 3346-3351), (3) Mifepristone inducible expression system (Tsai, SY, O'Malley, BW, DeMayo, FJ,
Wang, Y. and Chua, SS (1998) A novel RU486 ind
ucible system for the activation and repression of
genes. Adv. Drug Deliv. Rev., 30, 23-31; Wang,
Y., O'Malley, BWJ, Tsai, SY and O'Malley,
BW (1994) A regulatory system for use in gene t
ransfer. Proc. Natl. Acad. Sci. USA., 91, 8180-818
4), (4) Rapamycin inducible expression system (Amara, JF, Cl
ackson, T., Rivera, VM, Guo, T., Keenan, T., Na
tesan, S., Pollock, R., Yang, W., Courage, NL,
Holt, DA and Gilman, M. (1997) A versatile synt
hetic dimerizer for the regulation of protein-prot
ein interactions. Proc. Natl. Acad. Sci. USA., 94,
10618-10623; Ho, SN, Biggar, SR, Spencer, D.
M., Schreiber, SL and Crabtree, GR (1996) D
imeric ligands define a role for transcriptional a
ctivation domains in reinitiation. Nature, 382, 82
2-826; Magari, SR, Rivera, VM, Iuliucci, J.
D., Gilman, M. and Cerasoli, FJ (1997) Pharmaco
logic control of ahumanized gene therapy system im
planted into nude mice. J. Clin. Invest., 100, 286
5-2872; Rivera, VM, Clackson, T., Natesan, S.,
Pollock, R., Amara, JF, Keenan, T., Magari, S.
R., Phillips, T., Courage, NL, Cerasoli, FJ,
Holt, DA and Gilman, M. (1996) A humanized syst
em for pharmacologic control of gene expression. N
at Med., 2, 1028-1032). Of these, the tetracycline-inducible expression system is the most widely used. Two types of systems, tet-off and tet-on, have been used to regulate foreign gene expression (Gossen, M. and Buj.
ard, H. (1992) Tight control of gene expression in
mammalian cells by tetracycline-responsive promot
ers. Proc. Natl. Acad. Sci. USA., 89, 5547-5551; Go
ssen, M., Freundlieb, S., Bender, G., Muller, G., H
illen, W. and Bujard, H. (1995) Transcriptional ac
tivationby tetracyclines in mammalian cells. Scien
ce, 268, 1766-1769). In the tet-off system, which uses the tetracycline-responsive transcriptional activator (tTA), transcription is switched off in the presence of tetracycline (Gossen, M.
and Bujard, H. (1992) Tight control of gene expres
sion in mammalian cells by tetracycline-responsive
promoters. Proc. Natl. Acad. Sci. USA., 89, 5547-
5551). In contrast, the tet-on system, which uses the reverse tetracycline-responsive transcriptional activator (rtTA), switches on transcription in the presence of tetracycline (Gossen, M., Freu
ndlieb, S., Bender, G., Muller, G., Hillen, W. and
Bujard, H. (1995) Transcriptional activation by te
tracyclines in mammalian cells. Science, 268, 1766
-1769). Thus, the tet-off and tet-on systems provide negative and positive control of foreign gene expression, respectively.

【0004】調節された哺乳類発現系を細胞に輸送する
方法は、その用途にとって重要な決定因子である。組み
換え型アデノウイルスベクターとテトラサイクリン制御
発現因子の組み合わせはこの目的に関して魅力的な戦略
である。アデノウイルスベクターは、高い力価まで容易
に増殖させることができ、インビトロとインビボの双方
において広範囲の細胞タイプに外来遺伝子を効率的に輸
送することができる(Benihoud, K., Yeh, P. and Perr
icaudet, M. (1999) Adenovirus vectors forgene deli
very. Curr. Opin. Biotechnol., 10, 440-447; Kovesd
i, I., Brough, D., Bruder, J. and Wickham, T. (199
7) Adenoviral vectors for gene transfer. Curr. Opi
n. Biotechnol., 8, 583-589)。これまでに、本発明者
らは、アデノウイルス媒介tet-offおよびtet-on系の機
能の比較を行い、tet-on系を含むアデノウイルスベクタ
ーの調節は、tet-off系を含むアデノウイルスベクター
よりかなり低い(多くは20倍未満)ことを示した(Mizu
guchi, H. and Hayakawa, T. (2002) The tet-off syst
em is more effective than the tet-on systemfor reg
ulating transgene expression in single adenoviral
vector. J. GeneMed. in press)。アデノウイルス媒介
tet-on系による外来遺伝子発現の最高レベルは、アデノ
ウイルス媒介tet-off系のレベルより10倍以上低い。tet
-on系は、遺伝子発現を正に制御するため好ましく、こ
れらの制限を克服する方法を開発することが重要であ
る。
The method of delivering a regulated mammalian expression system to cells is an important determinant for its application. The combination of recombinant adenovirus vector and tetracycline-controlled expression factor is an attractive strategy for this purpose. Adenovirus vectors can be easily propagated to high titers and can efficiently transfer foreign genes to a wide range of cell types both in vitro and in vivo (Benihoud, K., Yeh, P. and Perr
icaudet, M. (1999) Adenovirus vectors forgene deli
very. Curr. Opin. Biotechnol., 10, 440-447; Kovesd
i, I., Brough, D., Bruder, J. and Wickham, T. (199
7) Adenoviral vectors for gene transfer. Curr. Opi
n. Biotechnol., 8, 583-589). So far, the present inventors have performed a comparison of the functions of the adenovirus-mediated tet-off and tet-on systems, and the regulation of adenovirus vectors containing the tet-on system has been shown to include adenovirus vectors containing the tet-off system. Significantly lower (often less than 20 times) (Mizu
guchi, H. and Hayakawa, T. (2002) The tet-off syst
em is more effective than the tet-on systemfor reg
ulating transgene expression in single adenoviral
vector. J. GeneMed. in press). Adenovirus vector
The highest level of foreign gene expression by the tet-on system is more than 10-fold lower than that of the adenovirus-mediated tet-off system. tet
The -on system is preferred because it positively regulates gene expression, and it is important to develop methods to overcome these limitations.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、薬剤に
より外来遺伝子の発現を効率的および簡便に制御できる
新規アデノウイルスベクターを開発することにある。さ
らに、本発明は、該ベクターを用いた非ヒト哺乳動物ま
たは哺乳動物細胞における外来遺伝子の発現を制御する
方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to develop a novel adenovirus vector capable of efficiently and conveniently controlling the expression of a foreign gene by a drug. To do. Furthermore, the present invention aims to provide a method for controlling the expression of a foreign gene in a non-human mammal or mammalian cells using the vector.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題を
解決するために下記の如く鋭意研究を行い、テトラサイ
クリン調節遺伝子発現系(tet-on系)のより高い調節され
た活性を示す新規アデノウイルスベクター系の開発を行
った。
[Means for Solving the Problems] In order to solve the above-mentioned problems, the inventors of the present invention have conducted extensive studies as described below, and have shown that the tetracycline-regulated gene expression system (tet-on system) has a higher regulated activity. The adenovirus vector system was developed.

【0007】まず本発明者らは、E1欠失領域、E3欠失領
域、およびE4と3'ITRの間の領域に、外来遺伝子を含む
アデノウイルス媒介三重遺伝子発現系を開発した。rtTA
およびテトラサイクリン制御転写サイレンサー(tTS)
発現カセット(Freundlieb, S., Schirra-Muller, C. a
nd Bujard, H. (1999) A tetracycline controlled act
ivation/repression system with increased potential
for gene transfer into mammalian cells. J. Gene M
ed., 1, 4-12)をそれぞれ、E3欠失領域、およびE4と3'
ITRの間の領域とに導入して、tet-反応性プロモーター
によって駆動されるルシフェラーゼ遺伝子をE1欠失領域
に導入した。この改変によって、改良されたtet-on系を
含む単一のアデノウイルスベクターは、外来遺伝子が高
度に調節された発現(細胞のタイプに応じて60〜2,500
倍以上)を示すことが見出された。
First, the present inventors have developed an adenovirus-mediated triple gene expression system containing a foreign gene in the E1 deletion region, the E3 deletion region, and the region between E4 and 3'ITR. rtTA
And tetracycline-controlled transcription silencer (tTS)
Expression cassette (Freundlieb, S., Schirra-Muller, C. a
nd Bujard, H. (1999) A tetracycline controlled act
ivation / repression system with increased potential
for gene transfer into mammalian cells. J. Gene M
ed., 1, 4-12), E3 deletion region, and E4 and 3 ', respectively.
Introduced into the region between the ITRs, the luciferase gene driven by the tet-responsive promoter was introduced into the E1 deleted region. With this modification, a single adenovirus vector containing the improved tet-on system will result in highly regulated expression of foreign genes (60-2,500 depending on cell type).
More than twice).

【0008】上記の如く本発明者らは、薬剤により外来
遺伝子の発現を効率的に制御できる新規アデノウイルス
ベクターを開発し、本発明を完成させた。
[0008] As described above, the present inventors have completed the present invention by developing a novel adenovirus vector capable of efficiently controlling the expression of a foreign gene with a drug.

【0009】本発明は3つの遺伝子を発現させるカセッ
トを1つのベクターに導入したものであり、従来の3つの
遺伝子を別々のベクターで発現させていた場合と比べ
て、外来遺伝子の発現制御を効率的かつ簡便に行うこと
ができる。また、本発明のベクターを用いることによ
り、非ヒト哺乳動物または哺乳動物細胞において外来遺
伝子の発現を効率的に制御することが可能である。
The present invention is one in which a cassette for expressing three genes is introduced into one vector, and the expression control of a foreign gene is more efficient than the conventional case where three genes are expressed in separate vectors. It can be performed easily and easily. Moreover, by using the vector of the present invention, it is possible to efficiently control the expression of a foreign gene in a non-human mammal or mammalian cells.

【0010】即ち本発明は、薬剤により外来遺伝子の発
現を効率的および簡便に制御できる新規アデノウイルス
ベクター、並びに、該ベクターを用いた非ヒト哺乳動物
または哺乳動物細胞における外来遺伝子の発現を制御す
る方法に関し、より具体的には、〔1〕 アデノウイル
スゲノムのE1領域、E3領域、およびE4領域と3'
末端の間の領域へ、(a)薬剤反応性プロモーターの下
流に外来遺伝子が機能的に結合した構造を有する、外来
遺伝子の発現カセット、(b)プロモーターの下流に薬
剤反応性転写活性化遺伝子が機能的に結合した構造を有
する、薬剤反応性転写活性化遺伝子の発現カセット、お
よび(c)プロモーターの下流に薬剤制御転写サイレン
サー遺伝子が機能的に結合した構造を有する、薬剤制御
転写サイレンサー遺伝子の発現カセットが、それぞれ挿
入された構造を有し、薬剤によって外来遺伝子の発現が
制御されることを特徴とする組換えアデノウイルスベク
ターDNA、〔2〕 外来遺伝子の発現カセットが、ア
デノウイルスゲノムのE1欠失領域へ挿入されたもので
ある、〔1〕に記載のアデノウイルスベクターDNA、
〔3〕 薬剤反応性転写活性化遺伝子の発現カセット
が、アデノウイルスゲノムのE3欠失領域へ挿入された
ものである、〔1〕に記載のアデノウイルスベクターD
NA、〔4〕 E1遺伝子産物を発現しない、〔1〕〜
〔3〕のいずれかに記載のアデノウイルスベクターDN
A、〔5〕 (b)に記載のプロモーターがサイトメガ
ロウイルス由来プロモーターである、〔1〕〜〔4〕の
いずれかに記載のアデノウイルスベクターDNA、
〔6〕 (c)に記載のプロモーターがEF−1αプロ
モーターである、〔1〕〜〔4〕のいずれかに記載のア
デノウイルスベクターDNA、〔7〕 薬剤がテトラサ
イクリンまたはテトラサイクリン誘導体である、〔1〕
〜〔6〕のいずれかに記載の組換えアデノウイルスベク
ターDNA、〔8〕 薬剤反応性転写活性化遺伝子が逆
テトラサイクリン反応性転写活性化因子遺伝子であり、
薬剤制御転写サイレンサー遺伝子がテトラサイクリン制
御転写サイレンサー遺伝子である、〔7〕に記載の組換
えアデノウイルスベクターDNA、
That is, the present invention relates to a novel adenovirus vector capable of efficiently and conveniently controlling the expression of a foreign gene by a drug, and controlling the expression of the foreign gene in a non-human mammal or a mammalian cell using the vector. Regarding the method, more specifically, [1] E1 region, E3 region, and E4 region and 3'of the adenovirus genome
In the region between the ends, (a) a foreign gene expression cassette having a structure in which a foreign gene is functionally linked downstream of the drug-responsive promoter, and (b) a drug-responsive transcription activation gene downstream of the promoter. Expression cassette of a drug-responsive transcriptional activation gene having a functionally linked structure, and (c) expression of a drug-controlled transcriptional silencer gene having a structure in which a drug-controlled transcriptional silencer gene is functionally linked downstream of a promoter Recombinant adenovirus vector DNA, characterized in that the cassettes have inserted structures, and the expression of the foreign gene is controlled by the drug, [2] the foreign gene expression cassette is E1 deficient in the adenovirus genome. An adenovirus vector DNA according to [1], which is inserted into the loss region.
[3] The adenovirus vector D according to [1], wherein the expression cassette of the drug-responsive transcription activation gene is inserted into the E3 deletion region of the adenovirus genome.
NA, [4] does not express E1 gene product, [1]-
Adenovirus vector DN according to any one of [3]
A, [5] The adenovirus vector DNA according to any one of [1] to [4], wherein the promoter described in (b) is a cytomegalovirus-derived promoter,
[6] The adenovirus vector DNA according to any one of [1] to [4], wherein the promoter described in (c) is an EF-1α promoter, [7] the agent is tetracycline or a tetracycline derivative, [1] ]
[8] The recombinant adenovirus vector DNA according to any one of [6] to [8], wherein the drug-reactive transcription-activating gene is a reverse tetracycline-reactive transcription-activating factor gene,
The recombinant adenovirus vector DNA according to [7], wherein the drug-controlled transcription silencer gene is a tetracycline-controlled transcription silencer gene,

〔9〕 〔1〕〜
〔8〕のいずれかに記載のアデノウイルスベクターDN
Aを含む、組換えアデノウイルスベクター、〔10〕
〔1〕〜〔8〕のいずれかに記載の組換えアデノウイル
スベクターDNAを導入した、
[9] [1]-
Adenovirus vector DN according to any of [8]
A recombinant adenovirus vector containing A, [10]
The recombinant adenovirus vector DNA according to any one of [1] to [8] is introduced,

〔9〕に記載の組換えウ
イルスベクターを製造するためのパッケージング細胞、
〔11〕 293細胞由来である、〔10〕に記載のパ
ッケージング細胞、〔12〕 〔10〕または〔11〕
に記載の細胞を培養し、生成するウイルス粒子を回収す
る工程を含むことを特徴とする、
A packaging cell for producing the recombinant viral vector according to [9],
[11] The packaging cell according to [10], which is derived from 293 cells, [12] [10] or [11].
Culturing the cells according to, and collecting the resulting viral particles,

〔9〕に記載の組換え
アデノウイルスベクターの製造方法、〔13〕 以下の
工程(a)および(b)を含む、非ヒト哺乳動物または
哺乳動物細胞における外来遺伝子の発現を調節する方
法、(a)〔1〕〜〔8〕のいずれかに記載のアデノウ
イルスベクターDNAを導入した非ヒト哺乳動物または
哺乳動物細胞を提供する工程(b)工程(a)の哺乳動
物または哺乳動物細胞へ薬剤を投与する工程 〔14〕 〔1〕〜〔8〕のいずれかに記載のアデノウ
イルスベクターDNAを含む、遺伝子治療用組成物、を
提供するものである。
[9] A method for producing a recombinant adenovirus vector, [13] A method for controlling the expression of a foreign gene in a non-human mammal or mammalian cells, which comprises the following steps (a) and (b): a) a step of providing a non-human mammal or a mammalian cell into which the adenovirus vector DNA according to any one of [1] to [8] is introduced, (b) a drug for the mammal or the mammalian cell of step (a) [14] A composition for gene therapy, which comprises the adenovirus vector DNA according to any one of [1] to [8].

【0011】なお、本発明において「ベクター」とは、
宿主内で外来遺伝子を発現させるためのDNAをパッケ
ージングした「ウイルス粒子」と定義し、ウイルス粒子
に含まれる該DNAを「ベクターDNA」と定義する。
In the present invention, the "vector" means
A DNA for expressing a foreign gene in a host is defined as a packaged “virus particle”, and the DNA contained in the virus particle is defined as a “vector DNA”.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】本発明者らは、薬剤により外来遺
伝子の発現を効率的に制御できる組換えアデノウイルス
ベクターDNA(本明細書においては、単に「ベクターDN
A」と記載する場合あり)を提供する。本発明の好まし
い態様においては、薬剤の添加に応答して外来遺伝子の
発現がオンになり、薬剤濃度の上昇に伴い、外来遺伝子
の発現レベルが上昇する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present inventors have described recombinant adenovirus vector DNA (in the present specification, simply referred to as “vector DN”) capable of efficiently controlling the expression of a foreign gene by a drug.
"A" may be described). In a preferred embodiment of the present invention, the expression of the foreign gene is turned on in response to the addition of the drug, and the expression level of the foreign gene increases as the drug concentration increases.

【0013】本発明のベクターDNAは、アデノウイルス
ゲノムのE1領域、E3領域、およびE4領域と3'末
端の間の領域へ、それぞれ下記の(a)、(b)、およ
び(c)の遺伝子発現カセットが挿入された構造を有す
る。本発明のベクターDNAは、薬剤によって外来遺伝子
の発現の制御が可能である。 (a)薬剤反応性プロモーターの下流に外来遺伝子が機
能的に結合した構造を有する、外来遺伝子の発現カセッ
ト。 (b)プロモーターの下流に薬剤反応性転写活性化遺伝
子が機能的に結合した構造を有する、薬剤反応性転写活
性化遺伝子の発現カセット。 (c)プロモーターの下流に薬剤制御転写サイレンサー
遺伝子が機能的に結合した構造を有する、薬剤制御転写
サイレンサー遺伝子の発現カセット。
The vector DNA of the present invention has the following genes (a), (b), and (c) in the E1 region, E3 region, and E4 region of the adenovirus genome and the region between the 3'ends, respectively. It has a structure in which an expression cassette is inserted. The vector DNA of the present invention can control the expression of foreign genes by drugs. (A) An expression cassette of a foreign gene having a structure in which the foreign gene is functionally linked to the downstream of the drug-responsive promoter. (B) An expression cassette of a drug-responsive transcriptional activation gene having a structure in which a drug-responsive transcriptional activation gene is functionally linked downstream of a promoter. (C) A drug-regulated transcription silencer gene expression cassette having a structure in which a drug-regulated transcription silencer gene is functionally linked to the downstream of a promoter.

【0014】本発明において「外来遺伝子」とは、細胞
内で発現を調節したい所望の遺伝子を言う。例えば、遺
伝子治療などを目的とする場合には、外来遺伝子とし
て、対象となる疾患の治療用遺伝子を用いることができ
る。
In the present invention, the "foreign gene" refers to a desired gene whose expression is desired to be regulated in cells. For example, for the purpose of gene therapy or the like, a gene for treating the target disease can be used as the foreign gene.

【0015】本発明のベクターDNAは、外来遺伝子、薬
剤反応性転写活性化遺伝子、および薬剤制御転写サイレ
ンサー遺伝子が1つのアデノウイルスベクターDNAへ、そ
れぞれの遺伝子が発現可能な状態で挿入された構造を有
することを特徴とする。これにより、3つの遺伝子を別
々のベクターを用いて発現させるより簡便であり、さら
に、外来遺伝子の発現も効率的に制御できる特段の効果
を有する。
The vector DNA of the present invention has a structure in which a foreign gene, a drug-responsive transcription activation gene, and a drug-regulated transcription silencer gene are inserted into one adenovirus vector DNA in a state in which each gene can be expressed. It is characterized by having. This is more convenient than expressing the three genes using separate vectors, and has a particular effect of efficiently controlling the expression of the foreign gene.

【0016】アデノウイルスは、線状二本鎖DNAをゲノ
ムとして持ち、その両末端には、逆方向末端配列 (Inve
rted terminal repeat; ITR)が存在し、複製起点を含ん
でいる。アデノウイルスベクターは、主に下記のような
特徴を有する(水口, 早川、バイオ医薬品の品質・安全
性評価(LIC出版), p.383-393, 2001)。 (1)種を問わず多くの種類の細胞へ遺伝子導入するこ
とができ、これまで知られているベクターの中でも最も
遺伝子導入効率の良いものの1つである。 (2)増殖停止期の細胞に対しても効率良く遺伝子導入
ができる。 (3)インビボの組織への直接の遺伝子導入にも適して
いる。 (4)高タイター(1011 PFU/ml以上)のウイルスが比較
的容易に得られる。 (5)物理化学的に安定であり、遠心により濃縮が可能
である。 (6)比較的大きな外来遺伝子(最大約8.1 kb)を挿入
することできる。 (7)ウイルスゲノムは核内では染色体外DNAとして存
在し、宿主の染色体に組み込まれる頻度は低いため、遺
伝子毒性(外来遺伝子が宿主染色体に組み込まれること
による細胞の癌化など)を引き起こす可能性が極めて低
い。
Adenovirus has a linear double-stranded DNA as a genome, and the reverse end sequence (Inve
rted terminal repeat (ITR) is present and contains the origin of replication. The adenovirus vector mainly has the following characteristics (Mizuchi, Hayakawa, Quality and safety evaluation of biopharmaceuticals (LIC publication), p.383-393, 2001). (1) Genes can be introduced into many types of cells regardless of species, and it is one of the most efficient genes introduced among the vectors known so far. (2) Gene transfer can be efficiently performed even in cells in the growth arrest phase. (3) It is also suitable for direct gene transfer to tissues in vivo. (4) High titer (10 11 PFU / ml or more) virus can be obtained relatively easily. (5) It is physicochemically stable and can be concentrated by centrifugation. (6) A relatively large foreign gene (up to about 8.1 kb) can be inserted. (7) Since the viral genome exists as extrachromosomal DNA in the nucleus and is rarely integrated into the host chromosome, it may cause genotoxicity (eg, canceration of cells due to integration of foreign gene into host chromosome). Is extremely low.

【0017】アデノウイルスゲノムに含まれる遺伝子は
初期遺伝子であるE1、E2、E3およびE4と、後期
遺伝子のL1、L2、L3、L4およびL5に大別され
る。上記E1遺伝子は、ウイルスタンパク質の合成を誘
導する働きをしており、この遺伝子が欠損したベクター
は、理論上E1遺伝子産物を発現していない細胞では増
殖できない。
Genes contained in the adenovirus genome are roughly classified into early genes E1, E2, E3 and E4 and late genes L1, L2, L3, L4 and L5. The E1 gene functions to induce the synthesis of viral proteins, and a vector lacking this gene cannot theoretically grow in cells that do not express the E1 gene product.

【0018】通常、遺伝子治療用として用いられるアデ
ノウイルスベクターは、ウイルスタンパク質の合成を誘
導する初期遺伝子であるE1領域へ外来遺伝子が挿入さ
れた構造を有し、その結果、E1遺伝子産物が生産され
ない。従って、理論的にはE1遺伝子産物をトランスに
供給できない通常の細胞では、増殖することができず、
安全性が高いと考えられている。従って、本発明のベク
ターDNAは、好ましくはE1遺伝子産物を発現しないよう
に構築されたものである。
Usually, an adenovirus vector used for gene therapy has a structure in which a foreign gene is inserted into the E1 region, which is an early gene that induces the synthesis of viral proteins, and as a result, the E1 gene product is not produced. . Therefore, in normal cells which cannot theoretically supply the E1 gene product in trans, they cannot grow,
It is considered highly safe. Therefore, the vector DNA of the present invention is preferably constructed so as not to express the E1 gene product.

【0019】また、E3領域はウイルスの増殖には必須
ではなく、通常、外来遺伝子の挿入サイズの上昇を目的
に除かれることが多い。
The E3 region is not essential for virus growth and is usually excluded for the purpose of increasing the insertion size of foreign genes.

【0020】従って、本発明の上記E1領域は、好まし
くはE1遺伝子上の一部または全部のDNAが欠失した
ものであり、より好ましくはE1遺伝子産物が産生され
ないような欠失を有するE1領域である。また、本発明
の上記E3領域は、E3遺伝子上の一部または全部のD
NAが欠失したものであることが好ましい。
Therefore, the above E1 region of the present invention is preferably one in which a part or all of the DNA on the E1 gene is deleted, and more preferably an E1 region having a deletion such that the E1 gene product is not produced. Is. The E3 region of the present invention is a part or all of the D3 gene on the E3 gene.
It is preferable that NA is deleted.

【0021】本発明においては、E1遺伝子上の一部ま
たは全部のDNAが欠失したE1領域を、特に「E1欠
失領域」と記載する。同様に、E3遺伝子上の一部また
は全部のDNAが欠失したE3領域を、特に「E3欠失
領域」と記載する。また、本発明のベクターDNAは、外
来遺伝子、薬剤反応性転写活性化遺伝子、および薬剤制
御転写サイレンサー遺伝子が1つのアデノウイルスベク
ターDNAへ、それぞれの遺伝子が発現可能な状態で上記
に記載した領域へ挿入された構造を有する限り、アデノ
ウイルスゲノムのDNAにおいて、欠失、置換、挿入等を
有するものであってもよい。
In the present invention, the E1 region in which a part or all of the DNA on the E1 gene is deleted is particularly described as "E1 deleted region". Similarly, the E3 region in which some or all of the DNA on the E3 gene is deleted is particularly referred to as "E3 deleted region". In addition, the vector DNA of the present invention has a foreign gene, a drug-responsive transcriptional activation gene, and a drug-controlled transcriptional silencer gene into one adenovirus vector DNA, and each of the genes can be expressed in the above-described region in an expressible state. As long as it has an inserted structure, it may have deletions, substitutions, insertions, etc. in the DNA of the adenovirus genome.

【0022】上記E1欠失領域において、欠失するDNA
領域は、正確に規定されるものではないが、当業者にお
いては、アデノウイルスゲノムのE1領域の342-3523 bp
を欠失する、または354-3824bpを欠失する、あるいは45
9-3510 bpを欠失するベクターDNAを好適に使用すること
ができる。また、E3欠失領域においても、欠失するDN
A領域を正確に規定することは困難であるが、通常、ア
デノウイルスゲノムのE3領域の27865-30995 bpを欠失す
る、または28133-30818 bpを欠失するベクターDNAが一
般的に用いられる。なお、本明細書においてアデノウイ
ルスゲノム上の位置を示す番号は、the National Cente
r for Biotechnology Information GeneBankのアクセッ
ション番号:M73260/M29978の塩基配列に基づく。
DNA deleted in the E1 deletion region
The region is not precisely defined, but one skilled in the art would appreciate that the 342-3523 bp of the E1 region of the adenovirus genome.
Deletion, or deletion of 354-3824 bp, or 45
Vector DNA lacking 9-3510 bp can be preferably used. Also, in the E3 deletion region, the DN that is deleted
Although it is difficult to precisely define the A region, vector DNA lacking 27865-30995 bp or 28133-30818 bp of the E3 region of the adenovirus genome is usually used. In this specification, the numbers indicating the positions on the adenovirus genome are the National Cente
r for Biotechnology Information Based on GeneBank accession number: M73260 / M29978.

【0023】本発明において「E4領域と3'末端の間の領
域」とは、より具体的には、E4遺伝子をコードするプロ
モーター配列(E4遺伝子はアデノウイルスゲノムの左側
から右側にコードされているためプロモーター配列が最
も3'末端になる)と3'末端に存在するITRのはじめのDNA
までの間の領域を指す。該領域は通常、35610-35832bp
であるが、この数字に正確に規定されるものではない。
In the present invention, the “region between the E4 region and the 3 ′ end” is more specifically a promoter sequence encoding the E4 gene (the E4 gene is encoded from the left side to the right side of the adenovirus genome). Therefore, the promoter sequence is at the 3'-most end) and the first DNA of the ITR present at the 3'-end
It refers to the area between. The region is usually 35610-35832bp
However, this number is not precisely specified.

【0024】本発明において上記(a)の外来遺伝子の
発現カセットは、該外来遺伝子が薬剤の転写に応答して
発現し得るように構築される。通常、プロモーターの下
流に外来遺伝子が機能的に結合した構造を有する。本発
明において「機能的に結合した」とは、プロモーターの
転写の活性化に伴い、下流の遺伝子の発現が誘導される
ようにプロモーターと下流の遺伝子が結合していること
を言う。本発明の上記(a)の遺伝子発現カセットにお
いては、「薬剤反応性転写因子」が結合し得る、応答エ
レメントを有することが好ましく、通常、該薬剤反応性
転写因子が応答エレメントへ結合することにより、外来
遺伝子の転写が制御される。
In the present invention, the above-mentioned foreign gene expression cassette (a) is constructed so that the foreign gene can be expressed in response to transcription of a drug. Usually, it has a structure in which a foreign gene is functionally linked downstream of the promoter. In the present invention, “operably linked” means that the promoter and the downstream gene are linked so that the expression of the downstream gene is induced with the activation of transcription of the promoter. The gene expression cassette of the above (a) of the present invention preferably has a response element to which a “drug-reactive transcription factor” can bind, and usually, by binding the drug-reactive transcription factor to the response element, , Transcription of foreign genes is regulated.

【0025】本発明において「薬剤反応性転写活性化因
子」は、薬剤存在下で外来遺伝子の発現を制御する応答
エレメントに特異的に結合し、外来遺伝子の発現を活性
化するものと定義される(該因子をコードする遺伝子を
「薬剤反応性転写活性化因子遺伝子」あるいは「薬剤反
応性転写活性化遺伝子」と記載する)。本発明における
「薬剤」がテトラサイクリンまたはテトラサイクリン誘
導体である場合には、本発明の「薬剤反応性転写因子」
として、例えば、逆テトラサイクリン制御トランス活性
化因子(rtTA; Reverse tetracycline-controlled trans
activator)を好適に使用することができる。また、上記
応答エレメントとしては、例えばTREを示すことができ
る。TREはtetO(tetオペロン)を含む42bp配列が7回反
復した構造を有するDNA配列である。
In the present invention, the "drug-responsive transcriptional activator" is defined as a substance that specifically binds to a response element that controls the expression of a foreign gene in the presence of a drug and activates the expression of the foreign gene. (The gene encoding the factor is described as "drug-responsive transcription activator gene" or "drug-responsive transcription activator gene"). When the “drug” in the present invention is tetracycline or a tetracycline derivative, the “drug-reactive transcription factor” of the present invention
As, for example, reverse tetracycline-controlled trans activator (rtTA;
activator) can be preferably used. The response element may be TRE, for example. TRE is a DNA sequence having a structure in which a 42 bp sequence containing tetO (tet operon) is repeated 7 times.

【0026】また、テトラサイクリン非存在下におい
て、ベーサルな転写活性が変化している改良型rtTAが知
られている(国際公開番号 WO 00/75347; 国際公開番号
WO 00/75362; Urlinger S. et al., Proc. Natl. Acad.
Sci. USA., 97, 7963-7968)。本発明においては上記薬
剤反応性転写活性化因子として、このような公知の改良
型rtTAも好適に使用することができる。また、本発明の
薬剤反応性転写活性化因子は、野生型rtTAまたは上記の
公知の改良型rtTAに限定されず、当業者によってさらに
該rtTAに適宜改変を施したrtTAを用いることも可能であ
る。
Further, an improved rtTA in which the basal transcriptional activity is changed in the absence of tetracycline is known (International Publication No. WO 00/75347; International Publication No.
WO 00/75362; Urlinger S. et al., Proc. Natl. Acad.
Sci. USA., 97, 7963-7968). In the present invention, such a known improved rtTA can also be preferably used as the drug-reactive transcription activator. Further, the drug-reactive transcription activator of the present invention is not limited to wild-type rtTA or the above-mentioned known improved rtTA, and it is also possible for those skilled in the art to use rtTA in which the rtTA is further appropriately modified. .

【0027】本発明において「薬剤制御転写サイレンサ
ー遺伝子」は、薬剤の非存在下で外来遺伝子の発現を制
御する応答エレメントに特異的に結合し、外来遺伝子の
発現を抑制するものと定義される。該遺伝子は、薬剤非
存在下における外来遺伝子の発現(バックグラウンド)
を下げる目的で利用される。本発明における「薬剤」が
テトラサイクリンまたはテトラサイクリン誘導体である
場合には、本発明の「薬剤制御転写サイレンサー遺伝
子」としては、例えば、テトラサイクリン制御転写サイ
レンサー(Tetracycline-controlled transcriptional s
ilencer; tTS)を好適に使用することができる。
In the present invention, the "drug-regulated transcription silencer gene" is defined as one that specifically binds to a response element that controls the expression of a foreign gene in the absence of a drug and suppresses the expression of the foreign gene. Expression of foreign gene in the absence of drug (background)
It is used for the purpose of lowering. When the “drug” in the present invention is tetracycline or a tetracycline derivative, examples of the “drug-controlled transcription silencer gene” in the present invention include, for example, tetracycline-controlled transcription silencer (Tetracycline-controlled transcriptional s).
ilencer; tTS) can be preferably used.

【0028】本発明における上記テトラサイクリン誘導
体としては、具体的には、ドキソサイクリン(doxycycli
ne)、アンハイドロテトラサイクリン(anhydrotetracycl
ine)、ミノサイクリン(minocycline)等を例示すること
ができる。また、テトラサイクリンまたはテトラサイク
リン誘導体以外の薬剤としては、例えば、エクジソン、
ミフェプリストン(mifepriston)、ラパマイシン等を示
すことができる。
Specific examples of the above-mentioned tetracycline derivative in the present invention include doxoxycycline (doxycycli).
ne), anhydrotetracycline
ine), minocycline and the like. Further, as the drug other than tetracycline or a tetracycline derivative, for example, ecdysone,
Mifepriston, rapamycin and the like can be indicated.

【0029】また、本発明における「薬剤」がエクジソ
ンである場合には、本発明の薬剤反応性転写因子とし
て、例えば、RXRとVgEcRとの融合タンパク質(RXR : Ret
inoidX receptor、VgEcR : VP16/ecdysone receptor fu
sion gene)を挙げることができる。「薬剤」がミフェプ
リストンである場合には、本発明の薬剤反応性転写因子
として、例えば、GAL4-DBD/hPR-LBD/p65-AD融合タンパ
ク質(GAL4 DBD : YeastGAL4 DNA binding domain、hPR-
LBD : Truncated human progesterone receptor ligand
binding domain、p65-AD : Human p65 activation dom
ain from NF-kB)を挙げることができる。また、「薬
剤」がラパマイシンである場合には、本発明の薬剤反応
性転写因子として、例えば、ZFHD1/3xFKBP融合タンパク
質(3xFKBP: Three tandemly repeated copies of human
FKBP12 protein、ZFHD1 : HumanDNA binding domain c
omposed of two zinc finger domains from the human
transcription factor Zif268, joined to a homeodoma
in derived from the human transcription factor Oct
-1)を挙げることができる。
When the “drug” in the present invention is ecdysone, the drug-responsive transcription factor of the present invention may be, for example, a fusion protein of RXR and VgEcR (RXR: Ret
inoidX receptor, VgEcR: VP16 / ecdysone receptor fu
sion gene). When the “drug” is mifepristone, as the drug-responsive transcription factor of the present invention, for example, GAL4-DBD / hPR-LBD / p65-AD fusion protein (GAL4 DBD: YeastGAL4 DNA binding domain, hPR-
LBD: Truncated human progesterone receptor ligand
binding domain, p65-AD: Human p65 activation dom
ain from NF-kB). When the “drug” is rapamycin, as the drug-reactive transcription factor of the present invention, for example, ZFHD1 / 3xFKBP fusion protein (3xFKBP: Three tandemly repeated copies of human)
FKBP12 protein, ZFHD1: HumanDNA binding domain c
omposed of two zinc finger domains from the human
transcription factor Zif268, joined to a homeodoma
in derived from the human transcription factor Oct
-1) can be mentioned.

【0030】本発明における上記プロモーターは、発現
させたい外来遺伝子の種類、および外来遺伝子を導入す
る細胞の種類等を考慮して、当業者においては公知のプ
ロモーターから適宜選択して使用することができる。具
体的には、サイトメガロウイルス(CMV)由来プロモータ
ー、EF-1αプロモーター、βアクチンプロモーター、ラ
ウス肉腫ウイルス由来(RSV)プロモーター、SV4
0プロモーター、TKプロモーター、PGKプロモータ
ー、SRαプロモーター等を例示することができるが、
特にこれらに制限されない。
The promoter in the present invention can be appropriately selected and used from promoters known to those skilled in the art in consideration of the type of foreign gene to be expressed, the type of cell into which the foreign gene is introduced, and the like. . Specifically, cytomegalovirus (CMV) -derived promoter, EF-1α promoter, β-actin promoter, Rous sarcoma virus-derived (RSV) promoter, SV4
0 promoter, TK promoter, PGK promoter, SRα promoter and the like can be exemplified.
It is not particularly limited to these.

【0031】本発明のアデノウイルスベクターDNAは、
通常、アデノウイルスゲノムが有するファイバーと呼ば
れるタンパク質をコードするDNAを含む。アデノウイル
スは、252個のカプソメアよりなる正20面体構造をして
おり、そのうち頂点にある12個は、ペントンベースとフ
ァイバーからなる突起構造をしたペントンと呼ばれる。
アデノウイルスの細胞内への浸入は、ファイバーがCAR
(coxsackievirus-adenovirus receptor)と呼ばれるアデ
ノウイルス受容体に結合することにより起こることが知
られている。従って、アデノウイルスは、CARを発現し
ない細胞(例えば、気道上皮細胞、平滑筋細胞、T細
胞、マクロファージ、造血幹細胞、樹状細胞、神経膠腫
細胞等)、もしくはCARの発現が乏しい細胞へは通常、
感染することはできない。本発明者らは、アデノウイル
スファイバーを改変することにより、CARを発現しない
細胞もしくは発現が乏しい細胞にも感染することが可能
なアデノウイルスベクターを開発した(Mizuguchi, H.,
et. al., Gene Therapy 8: 730-735, 2001)。該アデノ
ウイルスベクターの改変ファイバーは、ファイバーノブ
のHIループへ外来ペプチドが挿入された特徴を有す
る。
The adenovirus vector DNA of the present invention is
It usually contains DNA that encodes a protein called fiber that the adenovirus genome has. Adenovirus has an icosahedral structure composed of 252 capsomeres, and 12 of them at the apex are called pentons, which have a protruding structure composed of a penton base and fibers.
When the adenovirus enters the cell, the fiber is CAR.
It is known to occur by binding to an adenovirus receptor called (coxsackievirus-adenovirus receptor). Therefore, adenovirus can be used for cells that do not express CAR (eg, respiratory epithelial cells, smooth muscle cells, T cells, macrophages, hematopoietic stem cells, dendritic cells, glioma cells) or cells that lack CAR expression. Normal,
It cannot be infected. The present inventors have developed an adenovirus vector capable of infecting cells that do not express CAR or cells with poor expression by modifying the adenovirus fiber (Mizuguchi, H.,
et. al., Gene Therapy 8: 730-735, 2001). The modified fiber of the adenovirus vector has a feature that a foreign peptide is inserted into the HI loop of the fiber knob.

【0032】本発明の好ましい態様においては、アデノ
ウイルスベクターの細胞への感染力を高めるために、本
発明のベクターDNAは、上記の(1)および/または
(2)のように改変されたファイバーをコードするDNA
を含むものであってもよい。上記外来ペプチドとして
は、感染させたい細胞(組織)の表面に存在するタンパ
ク質と特異的に結合する、あるいは親和性を有するペプ
チドであれば特に制限されず、通常、感染させたい細胞
の表面上のヘパリン硫酸またはαvインテグリンと結合
し得る(親和性を有する)ペプチドである。
In a preferred embodiment of the present invention, in order to enhance the infectivity of the adenovirus vector into cells, the vector DNA of the present invention is a fiber modified as described in (1) and / or (2) above. DNA encoding
May be included. The foreign peptide is not particularly limited as long as it is a peptide that specifically binds to or has an affinity for a protein existing on the surface of the cell (tissue) to be infected, and is usually on the surface of the cell to be infected. A peptide capable of binding (having affinity) to heparin sulfate or αv integrin.

【0033】上記外来ペプチドとして具体的には、Arg-
Gly-Asp(RGD)、Asn-Gly-Arg(NGR)、またはLys-Lys-Lys-
Lys-Lys-Lys-Lys(K7)モチーフを含むポリペプチドを挙
げることができる。例えば、インテグリンとの親和性を
有するRGD配列をファイバーに組み込んだベクターは、C
ARを発現しない細胞に対してもRGD-インテグリン経由で
効率良く感染することが知られている。
Specific examples of the foreign peptide include Arg-
Gly-Asp (RGD), Asn-Gly-Arg (NGR), or Lys-Lys-Lys-
Mention may be made of polypeptides containing the Lys-Lys-Lys-Lys (K7) motif. For example, a vector in which an RGD sequence having an affinity for integrin is incorporated into a fiber is C
It is known that cells that do not express AR can be efficiently infected via RGD-integrin.

【0034】本発明のアデノウイルスベクターDNAは、
公知のアデノウイルスゲノムを有するベクタープラスミ
ド(本明細書においては単に、「ベクタープラスミド」
と記載する場合あり)を利用して、当業者においては、
一般的な遺伝子工学技術を用いて作製することができ
る。例えば、インビトロライゲーションでのプラスミド
構築に基づく方法により作製することができるが、この
方法に制限されない。該方法は、9〜11 bp以上を認識す
る制限酵素であるI-Ceu IとPI-Sce Iを利用し、E1欠失
領域への外来遺伝子の挿入をインビトロライゲーション
で行うことにより、改変ウイルスベクターDNAを作製す
る方法である。本発明のベクターDNAの基となる上記ベ
クタープラスミドは、通常、E1(または、E1/E3もしく
はE1/E3/E4)領域を除く全てのアデノウイルスゲノムを
持っており、E1欠失領域に3つのユニークサイトであるI
-Ceu I, Swa I, PI-Sce I部位を有している。シャトル
プラスミドは、通常、カナマイシンまたはアンピシリン
耐性遺伝子を持ち、当業者においては、プロモーターカ
セットが予め挿入された公知の種々のシャトルプラスミ
ドを利用することができる(水口ら、細胞工学, Vol. 1
8, p.1824-1827, 1999)。本発明においては、シャトル
プラスミドとして、遺伝子発現単位の両端にI-Ceu IとP
I-Sce I部位を有しているものを好適に利用することが
できる。
The adenovirus vector DNA of the present invention is
A vector plasmid having a known adenovirus genome (herein, simply referred to as "vector plasmid").
In some cases, those skilled in the art
It can be prepared using general genetic engineering technology. For example, it can be produced by a method based on plasmid construction by in vitro ligation, but is not limited to this method. The method utilizes a restriction enzyme that recognizes 9 to 11 bp or more, I-Ceu I and PI-Sce I, and inserts a foreign gene into the E1 deletion region by in vitro ligation to obtain a modified viral vector. This is a method of producing DNA. The above vector plasmid, which serves as the basis of the vector DNA of the present invention, usually has all adenovirus genomes except the E1 (or E1 / E3 or E1 / E3 / E4) region, and the E1 deletion region contains three adenovirus genomes. Unique site I
-Has Ceu I, Swa I, PI-Sce I sites. The shuttle plasmid usually has a kanamycin or ampicillin resistance gene, and those skilled in the art can use various known shuttle plasmids in which a promoter cassette is inserted in advance (Miguchi et al., Cell Engineering, Vol. 1).
8, p.1824-1827, 1999). In the present invention, as a shuttle plasmid, I-Ceu I and P are added at both ends of the gene expression unit.
Those having an I-Sce I site can be preferably used.

【0035】外来遺伝子はシャトルプラスミド上のプロ
モーターの下流へクローニングされた後、例えばI-Ceu
IとPI-Sce I部位を利用してベクタープラスミド上のE1
(欠失)領域へ容易に挿入することができる。
The foreign gene is cloned downstream of the promoter on the shuttle plasmid, and then cloned, for example, in I-Ceu.
E1 on the vector plasmid utilizing the I and PI-Sce I sites
It can be easily inserted into the (deletion) region.

【0036】同様に、本発明の薬剤反応性転写活性化遺
伝子、および薬剤制御転写サイレンサー遺伝子は、シャ
トルプラスミド上のプロモーターの下流へそれぞれクロ
ーニングされた後、E3領域、E4領域と3'末端の間の領域
への挿入は、それぞれClaIもしくはCsp45I、または、Xb
aI、AvrII、NheIもしくはSpeI部位を利用して該シャト
ルプラスミドから切り出され、アデノウイルスベクター
プラスミド上のそれぞれE3領域、またはE4領域と3'末端
の間の領域へ挿入される。本発明においては、外来遺伝
子、薬剤反応性転写活性化遺伝子、および薬剤制御転写
サイレンサー遺伝子がそれぞれプロモーターの下流に機
能的に連結され、発現可能となった状態のこれらの遺伝
子を含むDNA断片を「発現カセット」と呼ぶ。
Similarly, the drug-reactive transcriptional activation gene and the drug-controlled transcriptional silencer gene of the present invention are cloned into the downstream of the promoter on the shuttle plasmid, respectively, and then between the E3 region, the E4 region and the 3'end. Insertion into the region of ClaI or Csp45I or Xb
It is excised from the shuttle plasmid using the aI, AvrII, NheI or SpeI sites and inserted into the E3 region or the region between the E4 region and the 3'end on the adenovirus vector plasmid, respectively. In the present invention, a foreign gene, a drug-responsive transcriptional activation gene, and a drug-controlled transcriptional silencer gene are each operably linked downstream of a promoter, and a DNA fragment containing these genes in a state in which expression is possible is performed. Called "expression cassette".

【0037】また、本発明のベクターDNAを作製するた
めの上記アデノウイルスベクタープラスミドは、本発明
の上記発現カセットを容易に挿入できるようにするため
に、挿入部位にクローニングサイトを設計することがで
きる。該クローニングサイトは、例えば制限酵素の認識
配列とすることができる。これにより、アデノウイルス
ゲノムをコードするベクターDNA中の当該制限酵素部位
に本発明の上記「発現カセット」を挿入することができ
る。クローニングサイトは、複数の制限酵素認識配列を
有する、いわゆるマルチクローニングサイトとしてもよ
い。これらのクローニングサイトの設計および構築は、
当業者においては、一般的な遺伝子工学技術を用いて行
うことが可能である。本発明のベクターDNAは、上記発
現カセットを含む以外に、アデノウイルスゲノムにコー
ドされる遺伝子以外の遺伝子またはDNA断片を有してい
てもよい。
In the adenovirus vector plasmid for producing the vector DNA of the present invention, a cloning site can be designed at the insertion site so that the expression cassette of the present invention can be easily inserted. . The cloning site can be, for example, a restriction enzyme recognition sequence. Thereby, the above-mentioned "expression cassette" of the present invention can be inserted into the restriction enzyme site in the vector DNA encoding the adenovirus genome. The cloning site may be a so-called multi-cloning site having a plurality of restriction enzyme recognition sequences. The design and construction of these cloning sites is
A person skilled in the art can perform this using general genetic engineering technology. The vector DNA of the present invention may have a gene or a DNA fragment other than the gene encoded by the adenovirus genome, in addition to containing the expression cassette.

【0038】本発明のアデノウイルスベクターDNAの作
製は、より具体的には、後述の実施例に記載された方法
で行うことができるが、この方法に限定されるものでは
ない。
More specifically, the production of the adenovirus vector DNA of the present invention can be carried out by the method described in Examples below, but is not limited to this method.

【0039】また、本発明にベクターにおけるファイバ
ーの改変は、当業者においては、一般的な遺伝子工学技
術によって実施することができる。例えば、ファイバー
分子への外来ペプチドの挿入に最適な部位(例えば、HI
ループ)をコードしたゲノムDNA上に、ユニークな制限
酵素部位を挿入し、1ステップのインビトロライゲーシ
ョンで挿入したい任意のペプチド配列に相当する合成オ
リゴDNAをファイバー遺伝子領域に導入することによ
り、容易にファイバーが改変されたベクターDNAを作製
することができる。より具体的には、後述の実施例に記
載された方法で作製することができるが、この方法に特
に限定されない。
The modification of the fiber in the vector of the present invention can be carried out by a person skilled in the art by general genetic engineering techniques. For example, optimal sites for insertion of foreign peptides into fiber molecules (eg, HI
A unique restriction enzyme site is inserted into the genomic DNA encoding (loop), and a synthetic oligo DNA corresponding to the desired peptide sequence to be inserted by one-step in vitro ligation is introduced into the fiber gene region to facilitate fiber formation. A modified vector DNA can be prepared. More specifically, it can be produced by the method described in Examples below, but is not particularly limited to this method.

【0040】さらに本発明のアデノウイルスベクターDN
Aを含む組換えアデノウイルスも、本発明に含まれる。
本発明においては、該アデノウイルスを「アデノウイル
スベクター」あるいは単に「ウイルスベクター」と記載
する。
Further, the adenovirus vector DN of the present invention
Recombinant adenoviruses containing A are also included in the invention.
In the present invention, the adenovirus is referred to as "adenovirus vector" or simply "virus vector".

【0041】本発明のパッケージング細胞(本発明のウ
イルスベクターを作製するため宿主細胞)としては、本
発明のウイルスベクターが産生され得る細胞であれば、
特に制限されない。本発明のベクターDNAが、E1遺伝子
産物が発現しないように構築されたものである場合、本
発明のパッケージング細胞の由来となる宿主細胞は通
常、アデノウイルスの複製に必要な該ウイルスゲノムに
コードされているE1遺伝子を含み、該遺伝子産物をトラ
ンスに供給できる細胞である。このような細胞として具
体的には、293細胞、PER細胞等を例示することが
できる。
The packaging cell of the present invention (host cell for producing the viral vector of the present invention) can be any cell capable of producing the viral vector of the present invention,
There is no particular limitation. When the vector DNA of the present invention is constructed so that the E1 gene product is not expressed, the host cell from which the packaging cell of the present invention is derived normally encodes the viral genome required for adenovirus replication. It is a cell that contains a known E1 gene and can supply the gene product in trans. Specific examples of such cells include 293 cells and PER cells.

【0042】本発明のベクターDNAの細胞への導入方法
としては、当業者において周知の遺伝子導入方法、例え
ば、リン酸カルシウム法、エレクトロポレーション法、
あるいはリポフェクタミン(lipofectamine, GIBCO BR
L)、フュージン(Fugene, Bohringer Mannheim)、ス
ーパーフェクト(SuperFect, Qiagen)等を用いること
ができる。本発明のベクターDNAは、大腸菌において薬
剤選択を可能にするためのアンピシリンやナカマイシン
耐性遺伝子を必要に応じて含むことができる。
As the method for introducing the vector DNA of the present invention into cells, gene transfer methods well known to those skilled in the art, for example, calcium phosphate method, electroporation method,
Or lipofectamine, GIBCO BR
L), fusin (Fugene, Bohringer Mannheim), superfect (SuperFect, Qiagen) and the like can be used. The vector DNA of the present invention can optionally contain an ampicillin or nakamycin resistance gene for enabling drug selection in Escherichia coli.

【0043】本発明のウイルスベクターを導入したパッ
ケージング細胞は、適当な条件にて培養を行い、培養上
清中または細胞(核)内に放出されるウイルス粒子を回
収することにより、目的のアデノウイルスベクターを調
製することができる。
The packaging cells into which the viral vector of the present invention has been introduced are cultured under appropriate conditions, and the viral particles released in the culture supernatant or in the cells (nuclei) are collected to obtain the target adenovirus. Viral vectors can be prepared.

【0044】本発明のアデノウイルスベクターの調製
は、当業者においては、周知の方法によって実施するこ
とができる。また、市販のキットを利用することもでき
る。アデノウイルスベクターの調製は、通常、主に
(1)ウイルスの増殖とウイルス液の調製、(2)ウイ
ルス精製・濃縮、の工程から成る。具体的には、上記
(1)の工程は、以下のようにして行うことができる
(鐘ヶ江ら、実験医学別冊 新訂新遺伝子工学ハンドブ
ック改訂第3版、p.202-209)が、下記方法に特に限定さ
れない。まず、ウイルス液を293細胞へ感染させ、37℃
で3〜5日培養し、凍結融解または超音波破砕する。次い
で低速遠心(3krpm, 10分)にて上清を分取し、分注した
後、急速凍結させ-80℃で保存する。また、上記(2)
の工程は、例えば、以下のようにして行うことができ
る。まず、ウイルス液を293細胞へ感染させ、37℃で3〜
5日培養し、超音波破砕する。次いで高速遠心(10krpm,
10分)にて上清を分取する。段差勾配遠心(25krpm, 2時
間)を行い、ウイルスバンドを分取する。次いで2回目の
段差勾配遠心(35krpm, 3時間)を行い、ウイルスバンド
を分取し透析後、分注して急速凍結する。調製されたウ
イルスベクターの力価は、適宜、周知の方法によって測
定することができる。
The adenovirus vector of the present invention can be prepared by a method well known to those skilled in the art. Alternatively, a commercially available kit can be used. The preparation of an adenovirus vector usually comprises the steps of (1) virus growth and virus solution preparation, and (2) virus purification / concentration. Specifically, the above step (1) can be carried out as follows (Kanegae et al., Experimental Medicine separate volume, new edition, new genetic engineering handbook, revised third edition, p.202-209), but the following method is used. It is not particularly limited to. First, infect 293 cells with the virus solution, and
Incubate for 3-5 days, freeze-thaw or sonicate. Then, the supernatant is separated by low-speed centrifugation (3 krpm, 10 minutes), dispensed, rapidly frozen and stored at -80 ° C. In addition, (2) above
The step of can be performed as follows, for example. First, infect 293 cells with the virus solution, and
Incubate for 5 days and sonicate. Then high-speed centrifugation (10 krpm,
Collect the supernatant at 10 minutes. Perform step gradient centrifugation (25 krpm, 2 hours) to collect the virus band. Then, a second step gradient centrifugation (35 krpm, 3 hours) is performed, and the virus band is collected, dialyzed, and then dispensed and rapidly frozen. The titer of the prepared viral vector can be appropriately measured by a well-known method.

【0045】また、回収したアデノウイルスは実質的に
純粋になるように精製することができる。精製方法はフ
ィルトレーション(濾過)、遠心分離、およびカラム精
製等を含む公知の精製・分離方法またはその組み合わせ
により行うことができる。「実質的に純粋」とは、ウイ
ルスが、それが存在する試料中の成分として主要な割合
を占めることを言う。典型的には、実質的に純粋なウイ
ルスベクターは、試料中に含まれる全タンパク質のう
ち、ウイルスベクター由来のタンパク質の割合が50%以
上、好ましくは70%以上、より好ましくは80%以上、さ
らに好ましくは90%以上を占めることにより確認するこ
とができる。
The recovered adenovirus can be purified to be substantially pure. The purification method can be carried out by known purification / separation methods including filtration, centrifugation, column purification and the like, or a combination thereof. "Substantially pure" means that the virus is the major component of the sample in which it is present. Typically, a substantially pure viral vector has a ratio of viral vector-derived proteins of 50% or more, preferably 70% or more, more preferably 80% or more, and It can be confirmed by preferably occupying 90% or more.

【0046】本発明のパッケージング細胞により生産さ
れたアデノウイルスベクターは、広範囲の研究・医療分
野に有用に用いられる。例えば、遺伝子治療やモデル動
物の作製において目的の遺伝子をex vivo または in vi
vo で発現させるためのベクターとして用いられる。ま
た、抗原タンパク質や免疫機能を高めるタンパク質を発
現させるためのワクチンとしても有用である。また、遺
伝子機能を解析するための インビトロ 遺伝子導入ベク
ターとしても有用である。また、該ベクターを、目的の
タンパク質を製造するために用いることもできる。ま
た、cDNA発現ライブラリーのように、不特定のcDNA分子
種を発現するライブラリーの作製用ベクターとしても有
用である。
The adenovirus vector produced by the packaging cell of the present invention is useful in a wide range of research and medical fields. For example, in gene therapy or in the production of model animals, the gene of interest is ex vivo or in vitro.
Used as a vector for expression in vo. It is also useful as a vaccine for expressing an antigen protein or a protein that enhances immune function. It is also useful as an in vitro gene transfer vector for analyzing gene function. The vector can also be used to produce the desired protein. Further, it is also useful as a vector for preparing a library that expresses an unspecified cDNA molecular species, such as a cDNA expression library.

【0047】外来遺伝子として疾患の治療用遺伝子を用
いてウイルスベクターを調製すれば、このベクターを投
与して遺伝子治療を行うことが可能となる。本発明のウ
イルスベクターの遺伝子治療への応用として、直接投与
による遺伝子発現、間接(exvivo)投与による遺伝子発
現のいずれの方法によっても、治療効果を期待できる外
来遺伝子もしくは患者の体内で供給が不足している内在
遺伝子等を発現させることが可能である。外来遺伝子と
しては特に制限はなく、タンパク質をコードする核酸に
加え、例えば、アンチセンスまたはリボザイムなどのタ
ンパク質をコードしない核酸であってもよい。
When a viral vector is prepared by using a disease-treating gene as a foreign gene, it becomes possible to administer this vector for gene therapy. As an application of the viral vector of the present invention to gene therapy, either the gene expression by direct administration or the gene expression by indirect (exvivo) administration causes a shortage of foreign genes that can be expected to have therapeutic effects or insufficient supply in the patient's body. It is possible to express the existing endogenous gene and the like. The foreign gene is not particularly limited, and may be a nucleic acid that does not encode a protein such as antisense or ribozyme, in addition to a nucleic acid that encodes a protein.

【0048】本発明のウイルスベクターは、薬学的に許
容される所望の媒体と共に組成物とすることができる。
「薬学的に許容される担体」とは、ベクターと共に投与
することが可能であり、ベクターによる遺伝子導入を阻
害しない材料である。例えば本発明のウイルスベクター
を生理食塩水やリン酸緩衝生理食塩水(PBS)などで適
宜希釈して組成物とすることができる。また本発明のウ
イルスベクターを含む組成物は、脱イオン水、5%デキス
トロース水溶液等の媒体を含んでいてもよい。さらに、
その他にも、安定剤、殺生物剤等が含有されていてもよ
い。
The viral vector of the present invention can be made into a composition with a desired pharmaceutically acceptable medium.
A "pharmaceutically acceptable carrier" is a material that can be administered with a vector and does not inhibit gene transfer by the vector. For example, the viral vector of the present invention can be appropriately diluted with physiological saline, phosphate buffered saline (PBS) or the like to form a composition. The composition containing the viral vector of the present invention may contain a medium such as deionized water or a 5% dextrose aqueous solution. further,
In addition, stabilizers, biocides and the like may be contained.

【0049】上記のようにして得られたウイルスベクタ
ーまたは該ベクターを含む組成物を非ヒト哺乳動物また
は哺乳動物細胞へ導入することで、ウイルスベクターが
持つ外来遺伝子を該動物または動物細胞で発現させるこ
とができる。
By introducing the viral vector obtained as described above or a composition containing the vector into a non-human mammal or mammalian cell, a foreign gene possessed by the viral vector is expressed in the animal or animal cell. be able to.

【0050】本発明のウイルスベクターにより発現させ
ることが可能なタンパク質としては、天然または人工タ
ンパク質であるかを問わず、所望のタンパク質を挙げる
ことができる。天然のタンパク質としては例えば、分泌
タンパク質、膜タンパク質、細胞質タンパク質、核タン
パク質、ホルモン、サイトカイン、増殖因子、受容体、
酵素、ペプチド等を挙げられる。人工タンパク質として
は、例えば、キメラ毒素などの融合タンパク質、ドミナ
ントネガティブタンパク質(受容体の可溶性分子または
膜結合型ドミナントネガティブ受容体を含む)、欠失型
の細胞接着分子および細胞表面分子等が挙げられる。ま
た、分泌シグナルや膜局在化シグナル、核移行シグナル
等を付加したタンパク質であってもよい。また、アンチ
センスRNA分子またはRNA切断型リボザイム等を発現させ
ることにより、細胞における発現が望ましくない遺伝子
について、その発現を抑制する、または遺伝子産物の機
能を抑制することもできる。
The protein that can be expressed by the viral vector of the present invention may be a desired protein regardless of whether it is a natural protein or an artificial protein. Examples of natural proteins include secretory proteins, membrane proteins, cytoplasmic proteins, nuclear proteins, hormones, cytokines, growth factors, receptors,
Examples include enzymes and peptides. Examples of artificial proteins include fusion proteins such as chimeric toxins, dominant negative proteins (including soluble molecule of receptor or membrane-bound dominant negative receptor), deletion type cell adhesion molecule and cell surface molecule, etc. . Further, it may be a protein to which a secretory signal, a membrane localization signal, a nuclear localization signal and the like are added. In addition, by expressing an antisense RNA molecule, an RNA-cleaving ribozyme, or the like, it is possible to suppress the expression of a gene whose expression in cells is not desired, or suppress the function of the gene product.

【0051】外来遺伝子として疾患の治療用遺伝子を用
いることにより、本発明のウイルスベクターは、遺伝子
治療用ベクターとすることが可能である。また、外来遺
伝子として感染症に関する細菌もしくはウイルスの抗原
をコードする遺伝子を用い、これを動物に投与すること
により、該動物において免疫を誘導することも可能であ
る。即ち、DNAワクチンとして本発明のベクターを利用
することができる。
The viral vector of the present invention can be used as a gene therapy vector by using a disease therapeutic gene as the foreign gene. It is also possible to induce immunity in an animal by using a gene encoding a bacterial or viral antigen relating to an infectious disease as a foreign gene and administering the gene to the animal. That is, the vector of the present invention can be used as a DNA vaccine.

【0052】本発明のウイルスベクターは、非ヒト哺乳
動物または動物細胞へ導入されるのに十分な量(有効
量)を投与される。「十分な量」とは、本発明におい
て、所望の治療または予防効果を少なくとも部分的にも
たらすように動物または細胞へ遺伝子が導入される量を
言う。
The viral vector of the present invention is administered in an amount (effective amount) sufficient for introduction into a non-human mammal or animal cell. "Sufficient amount" refers to the amount in the present invention in which a gene is introduced into an animal or cell so as to at least partially bring about a desired therapeutic or prophylactic effect.

【0053】本発明のベクターの投与により細胞に導入
された外来遺伝子の発現量は、当業者に公知の方法によ
りアッセイすることが可能である。遺伝子の転写産物
は、例えば、ノーザンハイブリダイゼーション、RT-PC
R、RNAプロテクションアッセイ等により検出することが
できる。ノーザンハイブリダイゼーションやRT-PCR等に
よる検出は in situ でも行うことが可能である。ま
た、翻訳産物を検出するには、抗体を用いたウェスタン
ブロット、免疫沈降、RIA、ELISA、プルダウンアッセイ
等により行うことができる。さらに、遺伝子導入の検出
を容易にするため、発現させるタンパク質にタグを付加
したり、レポーター遺伝子を発現するように組み込んで
おくことも可能である。レポーター遺伝子は、βガラク
トシダーゼ、クロラムフェニコールアセチルトランスフ
ェラーゼ(CAT)、アルカリホスファターゼ、またはGFP(G
reen Fluorescent Protein)をコードする遺伝子等が挙
げられるがこれらに特に制限されない。
The expression level of a foreign gene introduced into cells by administration of the vector of the present invention can be assayed by a method known to those skilled in the art. Transcripts of genes include, for example, Northern hybridization, RT-PC
It can be detected by R, RNA protection assay or the like. Detection by Northern hybridization or RT-PCR can be performed in situ. To detect the translation product, Western blotting using an antibody, immunoprecipitation, RIA, ELISA, pull-down assay and the like can be performed. Furthermore, in order to facilitate detection of gene introduction, it is possible to add a tag to the protein to be expressed or incorporate a reporter gene so as to express it. Reporter genes include β-galactosidase, chloramphenicol acetyltransferase (CAT), alkaline phosphatase, or GFP (G
Examples include genes encoding reen Fluorescent Protein), but are not particularly limited thereto.

【0054】ベクターの投与量は、疾患、患者の体重、
年齢、性別、症状、投与目的、導入遺伝子等により異な
るが、当業者であれば適宜決定することが可能である。
好ましくは、投与するベクター量は約105 pfuから約10
12 pfuの範囲内であるとよい。より好ましくは、投与す
るベクターの量は約107 pfuから約1010 pfuの範囲内で
あるとよい。最も好ましくは、約108 pfuから約109 pfu
の範囲内の量を薬学上容認可能な担体中で投与すること
が好ましい。
The dose of the vector depends on the disease, the weight of the patient,
Although it depends on age, sex, symptoms, administration purpose, transgene, etc., it can be appropriately determined by those skilled in the art.
Preferably, the amount of vector administered is from about 10 5 pfu to about 10 5.
It should be in the range of 12 pfu. More preferably, the amount of vector administered is in the range of about 10 7 pfu to about 10 10 pfu. Most preferably, about 10 8 pfu to about 10 9 pfu
It is preferred to administer an amount in the range of in a pharmaceutically acceptable carrier.

【0055】また本発明は、上記のようにして作製され
る、本発明のベクターDNAを含む細胞、または本発明の
ベクターDNAを含む非ヒト哺乳動物も本発明に含まれ
る。
The present invention also includes cells produced as described above, which contain the vector DNA of the present invention, or non-human mammals containing the vector DNA of the present invention.

【0056】さらに本発明は、非ヒト哺乳動物または哺
乳動物細胞における外来遺伝子の発現を調節する方法を
提供する。本方法は、本発明のアデノウイルスベクター
DNAを導入した非ヒト哺乳動物または哺乳動物細胞を提
供する工程(工程(a))、および、工程(a)で提供
される哺乳動物または哺乳動物細胞へ薬剤を投与する工
程を含む。
The present invention further provides methods for regulating the expression of foreign genes in non-human mammals or mammalian cells. The method comprises the adenovirus vector of the invention.
The method includes the step of providing a non-human mammal or a mammalian cell into which DNA has been introduced (step (a)), and the step of administering an agent to the mammal or the mammalian cell provided in step (a).

【0057】本方法においては、上記非ヒト哺乳動物ま
たは哺乳動物細胞として、外来遺伝子の発現を調節した
い所望の動物または細胞を使用することができる。例え
ば、本方法によって外来遺伝子の発現調節が有用と考え
られる非ヒト哺乳動物として、マウス、ラット、ウサ
ギ、サル、イヌ、ハムスター、ブタ、ネコ、ウシ、ヤギ
等を挙げることができる。また、哺乳動物細胞として
は、特にヒト由来の細胞が有用であるが、本発明の哺乳
動物細胞としては特に限定されず、例えば、マウス、ラ
ット、ウサギ、サル、イヌ、ハムスター、ブタ、ネコ、
ウシ、ヤギ由来の細胞を使用することができる。
In this method, a desired animal or cell in which the expression of a foreign gene is desired to be regulated can be used as the non-human mammal or mammalian cell. For example, non-human mammals in which expression regulation of foreign genes may be useful according to this method include mice, rats, rabbits, monkeys, dogs, hamsters, pigs, cats, cows, goats and the like. Further, as the mammalian cells, human-derived cells are particularly useful, but the mammalian cells of the present invention are not particularly limited, and for example, mouse, rat, rabbit, monkey, dog, hamster, pig, cat,
Bovine or goat-derived cells can be used.

【0058】[0058]

【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明はこれら実施例に制限されるものではな
い。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0059】[実施例1] ベクターの構築 (1)ベクタープラスミドpAdHM48の構築 本発明者らは、独自の制限部位、XbaI部位を、プラスミ
ドにおいてクローニングしたアデノウイルスゲノムのE4
と3'ITRの間の領域に導入した。より新しいベクタープ
ラスミドpAdHM48は、E1欠失領域(△bp342〜3523)、E3
欠失領域(△bp27865〜30995)、およびE4と3'ITRの間
の領域(アデノウイルスゲノムのbp35811)にそれぞ
れ、I-CeuI/SwaI/PI-SceI、Csp45I、およびXbaI部位を
含む(図1、2)。
[Example 1] Construction of vector (1) Construction of vector plasmid pAdHM48 The present inventors cloned a unique restriction site, XbaI site, into E4 of adenovirus genome cloned in the plasmid.
And introduced in the area between 3'ITR. The newer vector plasmid pAdHM48 contains E1 deletion region (Δbp342 to 3523), E3
The deletion region (Δbp27865 to 30995) and the region between E4 and 3′ITR (bp35811 of the adenovirus genome) contain I-CeuI / SwaI / PI-SceI, Csp45I, and XbaI sites, respectively (FIG. 1). 2).

【0060】ベクタープラスミドpAdHM48は、下記のよ
うに構築した。アデノウイルスゲノムの右末端(35464
〜右端)を含むpGEM-ITRのEcoRI/XbaI断片(Mizuguchi,
H. and Kay, M. A. (1999) A simple method for cons
tructing E1 and E1/E4 deleted recombinant adenovir
us vector. Hum. Gene Ther., 10, 2013-2017)を、pGE
M-ITRのClaIまたはEciI部位をXbaI部位に変更後のEcoRI
/XbaI断片とライゲーションすると、pGEM-ITR1が得られ
た。次に、pGEM-ITR1のBamHI部位およびpGEM-ITRのEciI
部位をそれぞれ、ClaIおよびXbaI部位に変更した後、pG
EM-ITR1のClaI/XbaI断片とpGEM-ITRのClaI/XbaIとのラ
イゲーションによって、pGEM-ITR2を構築した。pGEM-IT
R2のAvrII/ClaI断片を、pEco-ITR15のAvrII/ClaI断片に
ライゲーションして、pAdHM19のPacI部位をClaI部位に
変更した後、pGEM7Zf(+)(プロメガ社、マディソン、ア
メリカ)にpAdHM19のEcoRI/PacI断片をクローニングし
て、pEco-ITR16を得た。
The vector plasmid pAdHM48 was constructed as follows. Right end of adenovirus genome (35464
~ Right end) EcoRI / XbaI fragment of pGEM-ITR (Mizuguchi,
H. and Kay, MA (1999) A simple method for cons
tructing E1 and E1 / E4 deleted recombinant adenovir
us vector.Hum. Gene Ther., 10, 2013-2017), pGE
EcoRI after changing ClaI or EciI site of M-ITR to XbaI site
Ligation with the / XbaI fragment resulted in pGEM-ITR1. Next, BamHI site of pGEM-ITR1 and EciI of pGEM-ITR
After changing the sites to ClaI and XbaI sites respectively, pG
PGEM-ITR2 was constructed by ligation of the ClaI / XbaI fragment of EM-ITR1 and ClaI / XbaI of pGEM-ITR. pGEM-IT
The AvrII / ClaI fragment of R2 was ligated to the AvrII / ClaI fragment of pEco-ITR15 to change the PacI site of pAdHM19 into a ClaI site, and then pGEM7Zf (+) (Promega Corp., Madison, USA) was used for EcoRI / of pAdHM19. The PacI fragment was cloned into pEco-ITR16.

【0061】次いで、pHM15のEcoRI/BamHI断片とpEco-I
TR16のEcoRI/BamHI断片とのライゲーションによりpHM15
-ITR16を構築した。最後にpAdHM19のCsp45I/XbaI断片
と、pHM15-ITR16のCsp45I/SpeI断片とのライゲーション
によりpAdHM48を構築した。アデノウイルスゲノムの右
端のClaI部位は、オリゴヌクレオチド(5'-CGTTAATTAA-
3'/配列番号:1)を用いることによってPacI部位に変
更した。pAdHM48は、E1欠失領域(Δbp342-3523)にI-C
euI、SwaI、およびPI-SceI部位を有し、E3欠失領域(△
bp27865〜30995)にCsp45I部位、ならびにE4と3'ITRの
間の領域(アデノウイルスゲノムのbp 35811)にXbaI部
位を有する完全なE1/E3欠失アデノウイルスゲノムを有
する(図1、2)。
Then, the EcoRI / BamHI fragment of pHM15 and pEco-I
Ligation of TR16 with EcoRI / BamHI fragment resulted in pHM15
-Build ITR16. Finally, pAdHM48 was constructed by ligation of the Csp45I / XbaI fragment of pAdHM19 and the Csp45I / SpeI fragment of pHM15-ITR16. The ClaI site at the right end of the adenovirus genome is the oligonucleotide (5'-CGTTAATTAA-
The PacI site was changed by using 3 '/ SEQ ID NO: 1). pAdHM48 has an IC in the E1 deletion region (Δbp342-3523).
It has euI, SwaI, and PI-SceI sites and has an E3 deletion region (△
bp27865-30995) and a complete E1 / E3 deleted adenovirus genome with an XbaI site in the region between E4 and 3'ITR (bp 35811 of the adenovirus genome) (Figs. 1, 2).

【0062】(2)シャトルプラスミドpHM15の構築 目的の遺伝子をE4と3'ITRの間の領域に導入する補助と
して、多クローニング部位の両端でXbaI/AvrII/NheI/Sp
eI部位を含むシャトルプラスミドpHM15も構築した。Xba
I、AvrII、NheI、およびSpeIは、適合性の付着末端を形
成するため、AvrII、NheI、およびSpeI部位と共にXbaI
部位をpAdHM48のXbaI部位へのクローニングに用いるこ
とができる。従って、インビトロライゲーションに基づ
く簡単なプラスミド構築によって、外来遺伝子をE1およ
びE3欠失領域、ならびにE4と3'ITRの間の領域に挿入す
ることができる。
(2) Construction of shuttle plasmid pHM15 As an aid for introducing the gene of interest into the region between E4 and 3'ITR, XbaI / AvrII / NheI / Sp at both ends of the multiple cloning site.
A shuttle plasmid pHM15 containing an eI site was also constructed. Xba
I, AvrII, NheI, and SpeI form a cohesive cohesive end, so XbaI along with AvrII, NheI, and SpeI sites.
The site can be used for cloning into the XbaI site of pAdHM48. Therefore, a simple plasmid construction based on in vitro ligation can insert a foreign gene into the E1 and E3 deletion regions and the region between E4 and 3′ITR.

【0063】シャトルプラスミドpHM15は、下記のよう
に構築した。pHM5のXbaI部位(Mizuguchi, H. and Kay,
M. A. (1999) A simple method for constructing E1
and E1/E4 deleted recombinant adenovirus vector. H
um. Gene Ther., 10, 2013-2017)を殺して、次にI-Ceu
I/SphI消化プラスミドをオリゴヌクレオチド1(5'-TCTA
GACCTAGGGCTAGCACTAGTGCGGCCGCCATG-3'/配列番号:
2)および2(5'-GCGGCCGCACTAGTGCTAGCCCTAGGTCTAGATT
AG-3'/配列番号:3)と共にライゲーションして、pHM
14を得た。EcoRI/PI-SceI消化pHM14をオリゴヌクレオチ
ド3(5'-AATTCCAGCTGGGGCCCACTAGTGCTAGCCCTAGGTCTAGAG
TGC-3'/配列番号:4)および4(5'-TCTAGACCTAGGGCTA
GCACTAGTGGGCCCCAGCTGG-3'/配列番号:5)と共にライ
ゲーションするとpHM15が得られた。pHM15は、多クロー
ニング部位の両端にXbaI/AvrII/NheI/SpeI部位を含む
(図1、2)。
Shuttle plasmid pHM15 was constructed as follows. XbaI site of pHM5 (Mizuguchi, H. and Kay,
MA (1999) A simple method for constructing E1
and E1 / E4 deleted recombinant adenovirus vector. H
um. Gene Ther., 10, 2013-2017) and then I-Ceu
The I / SphI digested plasmid was labeled with oligonucleotide 1 (5'-TCTA
GACCTAGGGCTAGCACTAGTGCGGCCGCCATG-3 '/ SEQ ID NO:
2) and 2 (5'-GCGGCCGCACTAGTGCTAGCCCTAGGTCTAGATT
Ligation with AG-3 '/ SEQ ID NO: 3), pHM
Got 14. EcoRI / PI-SceI digested pHM14 with oligonucleotide 3 (5'-AATTCCAGCTGGGGCCCACTAGTGCTAGCCCTAGGTCTAGAG
TGC-3 '/ SEQ ID NO: 4) and 4 (5'-TCTAGACCTAGGGCTA
Ligation with GCACTAGTGGGCCCCAGCTGG-3 '/ SEQ ID NO: 5) gave pHM15. pHM15 contains XbaI / AvrII / NheI / SpeI sites at both ends of the multiple cloning site (FIGS. 1 and 2).

【0064】(3)組換えアデノウイルスベクターの構
築 pAdHM48を用いて、本発明者らは、ルシフェラーゼ(tet
-反応性プロモーターによって発現する)、rtTA(CMVプ
ロモーターによって発現する)、およびtTS(EF-1αプ
ロモーターによって発現する)発現カセットが、E1欠失
領域、E3欠失領域、およびE4と3'ITRの間の領域にクロ
ーニングされるルシフェラーゼ発現アデノウイルスベク
ター、Ad-rtTA-tTS-Lを作製した(図1、2)。
(3) Construction of Recombinant Adenovirus Vector Using pAdHM48, the present inventors have succeeded in luciferase (tet).
-Expressed by a responsive promoter), rtTA (expressed by CMV promoter), and tTS (expressed by EF-1α promoter) expression cassettes for E1 deletion region, E3 deletion region, and E4 and 3'ITR A luciferase-expressing adenovirus vector, Ad-rtTA-tTS-L, cloned in the region between the two was prepared (FIGS. 1 and 2).

【0065】本発明者らは、アデノウイルスゲノムの組
換えを回避するためにAd-rtTA-tTS-Lにおいて異なるタ
イプのP(A)を用いた。ルシフェラーゼ発現に関してはBG
H P(A)を、rtTA発現に関してはSV40 P(A)を、tTS発現に
関してmRBG P(A)を用いた。AdOn-L4は、E1およびE3欠失
領域においてそれぞれ、ルシフェラーゼ(Tet-反応性プ
ロモーターによって発現する)およびrtTA(CMVプロモ
ーターによって発現する)発現カセットを含む対照ベク
ターである(Mizuguchi, H. and Hayakawa, T.(2002) T
he tet-off system is more effective than the tet-o
n system forregulating transgene expression in sin
gle adenoviral vector. J. Gene Med. in press)。Ad
-rtTA-IRES-tTS-Lは、rtTAとtTS発現カセットをE3欠失
領域においてIRESを用いる二シストロン構築物として含
む。IRES配列によって二つ以上の遺伝子を結合すると、
単一のプロモーターから効率よく発現させることができ
る(Mountford, P. S. and Smith, A. G. (1995) Inter
nal ribosome entry site and dicistronic RNAs in ma
mmalian transgenesis. Trends Genet., 11, 179-18
4)。他のタイプのベクターとして、本発明者らは、AdB
I-rtTA-LとAd-tTS-BI-rtTA-Lを作製し、そのいずれもrt
TAとルシフェラーゼを発現するためにtet-反応性エレメ
ントに基づく双方向プロモーターを利用するものであ
る。二つのタイプの遺伝子産物の同時調節は、一つの中
心的なTREエレメントによって得ることができ、これら
は2つの最小のCMVプロモーターの間に存在する(Baro
n, U., Freundlieb, S., Gossen, M. and Bujard, H.
(1995) Co-regulation of two geneactivities by tetr
acycline via a bidirectional promoter. Nucleic Aci
dsRes., 23, 3605-3606)。Ad-tTS-BI-rtTA-Lは、E4と
3'ITRの間の領域にtTS発現カセットを含む。
The inventors have used different types of P (A) in Ad-rtTA-tTS-L to avoid recombination of the adenovirus genome. BG for luciferase expression
HP (A), SV40 P (A) for rtTA expression and mRBG P (A) for tTS expression were used. AdOn-L4 is a control vector containing luciferase (expressed by Tet-responsive promoter) and rtTA (expressed by CMV promoter) expression cassettes in the E1 and E3 deletion regions, respectively (Mizuguchi, H. and Hayakawa, T. (2002) T
he tet-off system is more effective than the tet-o
n system forregulating transgene expression in sin
gle adenoviral vector. J. Gene Med. in press). Ad
-rtTA-IRES-tTS-L contains the rtTA and tTS expression cassettes as a bicistronic construct with IRES in the E3 deletion region. When two or more genes are linked by the IRES sequence,
Efficient expression from a single promoter (Mountford, PS and Smith, AG (1995) Inter
nal ribosome entry site and dicistronic RNAs in ma
mmalian transgenesis. Trends Genet., 11, 179-18
Four). As another type of vector, we use AdB
I-rtTA-L and Ad-tTS-BI-rtTA-L were prepared, and both were rt
It utilizes a bidirectional promoter based on the tet-responsive element to express TA and luciferase. Co-regulation of two types of gene products can be obtained by one central TRE element, which lies between the two minimal CMV promoters (Baro
n, U., Freundlieb, S., Gossen, M. and Bujard, H.
(1995) Co-regulation of two geneactivities by tetr
acycline via a bidirectional promoter.Nucleic Aci
dsRes., 23, 3605-3606). Ad-tTS-BI-rtTA-L and E4
The region between the 3'ITRs contains the tTS expression cassette.

【0066】アデノウイルスベクターは、既に記載され
た改良インビトロライゲーション法によって下記のよう
に構築した(Mizuguchi, H. and Kay, M. A. (1998) Ef
ficient construction of a recombinant adenovirus v
ector by an improved in vitro ligation method. Hu
m. Gene Ther., 9, 2577-2583; Mizuguchi, H. and Ka
y, M. A. (1999) A simple method for constructing E
1 and E1/E4 deleted recombinant adenovirus vector.
Hum. Gene Ther., 10, 2013-2017)。pAdHM48-rtTA-tT
S-Lの構築に関しては、ヒト伸長因子-1α(EF-1α)プ
ロモーター/tTS遺伝子/最小のウサギβグロビン(mRB
G)P(A)を含む発現カセットをpHM15に挿入し、得られた
プラスミドpHM15-tTSのAvrII断片をpAdHM48のXbaI部位
に挿入して、pAdHM48-tTSを得た。次に、pHM13にCMVプ
ロモーター/イントロンA/rtTA遺伝子/SV40P(A)をク
ローニングしたpHM13-rtTA(Mizuguchi, H., Kay, M.
A. and Hayakawa, T. (2001) In vitro ligation-based
cloning of foreign DNAs into the E3 as well as E1
deletion region for generation of recombinant ade
novirus vector. BioTechniques, 30, 1112-1116)をCl
aIによって消化して、Csp45I消化pAdHM48-tTSとライゲ
ーションして、pAdHM48-rtTA-tTSを得た。最後に、tet-
反応性プロモーター(TRE/CMV)/ルシフェラーゼ遺伝
子/ウシ成長ホルモン(BGH)P(A)をpHM5にクローニン
グしたpHM5-TREL2をI-CeuIおよびPI-SceIによって消化
して、I-CeuI/PI-SceI消化pAdHM48-rtTA-tTSと共にライ
ゲーションすると、pAdHM48-rtTA-tTS-Lが得られた(図
1、2)。
The adenovirus vector was constructed as follows by the modified in vitro ligation method described previously (Mizuguchi, H. and Kay, MA (1998) Ef.
ficient construction of a recombinant adenovirus v
ector by an improved in vitro ligation method. Hu
m. Gene Ther., 9, 2577-2583; Mizuguchi, H. and Ka
y, MA (1999) A simple method for constructing E
1 and E1 / E4 deleted recombinant adenovirus vector.
Hum. Gene Ther., 10, 2013-2017). pAdHM48-rtTA-tT
Regarding the construction of SL, human elongation factor-1α (EF-1α) promoter / tTS gene / minimal rabbit β globin (mRB
G) An expression cassette containing P (A) was inserted into pHM15, and the AvrII fragment of the obtained plasmid pHM15-tTS was inserted into the XbaI site of pAdHM48 to obtain pAdHM48-tTS. Next, pHM13-rtTA obtained by cloning CMV promoter / intron A / rtTA gene / SV40P (A) into pHM13 (Mizuguchi, H., Kay, M.
A. and Hayakawa, T. (2001) In vitro ligation-based
cloning of foreign DNAs into the E3 as well as E1
deletion region for generation of recombinant ade
novirus vector.BioTechniques, 30, 1112-1116) Cl
Digested with aI and ligated with Csp45I digested pAdHM48-tTS to give pAdHM48-rtTA-tTS. Finally, tet-
Reactive promoter (TRE / CMV) / luciferase gene / bovine growth hormone (BGH) P (A) cloned into pHM5 pHM5-TREL2 was digested with I-CeuI and PI-SceI to give I-CeuI / PI-SceI Ligation with digested pAdHM48-rtTA-tTS resulted in pAdHM48-rtTA-tTS-L (FIGS. 1 and 2).

【0067】pAdHM4-BI-rtTA-Lは、BGHP(A)/ルシフェ
ラーゼ遺伝子/双方向tet-反応性プロモーター(pBI
(クロンテック社、パロアルト、カリフォルニア州)に
由来)/rtTA遺伝子/SV40 P(A)のカセットを、pAdHM4
のE1欠失領域(I-CeuI-PI-SceI部位)(Mizuguchi, H.
and Kay, M. A. (1998) Efficient construction of ar
ecombinant adenovirus vector by an improved in vit
ro ligation method. Hum. Gene Ther., 9, 2577-258
3)に挿入することによって構築した。pAdBI-rtTA-L
は、ルシフェラーゼと、tet-反応性エレメント(TRE)
が2つの最小のCMVプロモーターの間に存在する一つの
双方向tet-反応性プロモーターからのrtTAを発現するこ
とができる(Baron, U., Freundlieb, S., Gossen, M.
and Bujard, H. (1995) Co-regulation of two gene ac
tivities by tetracycline via a bidirectional promo
ter. Nucleic Acids Res., 23, 3605-3606)。その結
果、双方向tet-反応性プロモーターは、TREにおけるtet
-オペレータ配列に対するrtTAの結合がなければサイレ
ントとなる。
PAdHM4-BI-rtTA-L is a BGHP (A) / luciferase gene / bidirectional tet-responsive promoter (pBI
(From Clontech, Palo Alto, Calif.) / RtTA gene / SV40 P (A) cassette, pAdHM4
E1 deletion region (I-CeuI-PI-SceI site) of (Mizuguchi, H.
and Kay, MA (1998) Efficient construction of ar
ecombinant adenovirus vector by an improved in vit
ro ligation method. Hum. Gene Ther., 9, 2577-258
Constructed by inserting into 3). pAdBI-rtTA-L
Luciferase and tet-reactive element (TRE)
Is capable of expressing rtTA from a single bidirectional tet-responsive promoter that is located between two minimal CMV promoters (Baron, U., Freundlieb, S., Gossen, M.
and Bujard, H. (1995) Co-regulation of two gene ac
tivities by tetracycline via a bidirectional promo
ter. Nucleic Acids Res., 23, 3605-3606). As a result, the bidirectional tet-responsive promoter is
-Since there is no binding of rtTA to the operator sequence, it is silent.

【0068】AdHM19-rtTA-IRES-tTS-Lは、CMVプロモー
ター/イントロンA/rtTA遺伝子/脳心筋炎ウイルスの
5'非翻訳領域に由来する内部リボソーム流入部位(IRE
S)/tTS遺伝子/SV40P(A)およびTRE/CMV/ルシフェラ
ーゼ遺伝子/BGH P(A)を、pAdHM19のE3(Csp45I部位)
およびE1欠失領域(I-CeuI/PI-SceI部位)に挿入するこ
とによって構築した。
AdHM19-rtTA-IRES-tTS-L is a CMV promoter / intron A / rtTA gene / encephalomyocarditis virus
Internal ribosome entry site derived from 5'untranslated region (IRE
S) / tTS gene / SV40P (A) and TRE / CMV / luciferase gene / BGH P (A) in E3 of pAdHM19 (Csp45I site)
And the E1 deletion region (I-CeuI / PI-SceI site).

【0069】pAdHM48-tTS-BI-rtTA-Lは、BGH P(A)/ル
シフェラーゼ遺伝子/双機能tet-反応性プロモーター/
rtTA遺伝子/SV40 P(A)のカセットをpAdHM48-tTSのE1欠
失領域(I-CeuI/PI-SceI部位)に挿入することによって
構築した。
PAdHM48-tTS-BI-rtTA-L is a BGH P (A) / luciferase gene / bifunctional tet-reactive promoter /
It was constructed by inserting the rtTA gene / SV40 P (A) cassette into the E1 deletion region (I-CeuI / PI-SceI site) of pAdHM48-tTS.

【0070】本実施例で用いたアデノウイルスベクター
の構造の比較を表1に示す。
Table 1 shows a comparison of the structures of the adenovirus vectors used in this example.

【0071】[0071]

【表1】 [Table 1]

【0072】[実施例2] ヒト細胞におけるルシフェラ
ーゼの制御された発現 第一に、ルシフェラーゼ産生に及ぼすドキソサイクリン
の用量依存性を、AdOn-L4、AdBI-rtTA-L、Ad-rtTA-IRES
-tTS-L、Ad-tTS-BI-rtTA-L、またはAd-rtTA-tTS-Lを形
質導入したSK HEP-1細胞と比較した(図3)。これまで
に、AdOn-L4はルシフェラーゼの比較的低い調節された
産生を媒介することが知られている(Mizuguchi, H. an
d Hayakawa, T. (2002) The tet-off system is more e
ffective than the tet-on system for regulating tra
nsgene expression in single adenoviral vector. J.
Gene Med. in press)。AdOn-L4による調節係数(最大
産生値と最小産生値(ベーサル活性値)の比)は6.6(M
OI=5)、および15.5(MOI=50)であった。双方向プロ
モーターを含むアデノウイルスベクター(AdBI-rtTA-L
およびAd-tTS-BI-rtTA-L)は、ルシフェラーゼ産生を調
節することができなかった。Ad-rtTA-IRES-tTS-Lが媒介
するルシフェラーゼ産生の調節は、AdOn-L4より少なか
った。対照的に、Ad-rtTA-tTS-Lは、厳密に調節された
ルシフェラーゼ産生を媒介した。Ad-rtTA-tTS-Lによる
調節係数は、310(MOI=5)および2515(MOI=50)であ
った。Ad-rtTA-tTS-Lによるルシフェラーゼ産生のバッ
クグラウンドレベルは、AdOn-L4の場合と比較して2〜6
倍減少し、Ad-rtTA-tTS-Lによる誘導レベルは、AdOn-L4
の場合と比較して30倍以上増加した。
[Example 2] Controlled expression of luciferase in human cells First, the dose-dependence of doxocyclin on luciferase production was examined using AdOn-L4, AdBI-rtTA-L, Ad-rtTA-IRES.
Comparison with SK HEP-1 cells transduced with -tTS-L, Ad-tTS-BI-rtTA-L, or Ad-rtTA-tTS-L (Fig. 3). To date, AdOn-L4 is known to mediate a relatively low regulated production of luciferase (Mizuguchi, H. an.
d Hayakawa, T. (2002) The tet-off system is more e
ffective than the tet-on system for regulating tra
nsgene expression in single adenoviral vector. J.
Gene Med. In press). The regulation coefficient by AdOn-L4 (ratio of maximum production value and minimum production value (basal activity value)) is 6.6 (M
OI = 5), and 15.5 (MOI = 50). Adenovirus vector containing a bidirectional promoter (AdBI-rtTA-L
And Ad-tTS-BI-rtTA-L) failed to regulate luciferase production. Ad-rtTA-IRES-tTS-L-mediated regulation of luciferase production was less than AdOn-L4. In contrast, Ad-rtTA-tTS-L mediated tightly regulated luciferase production. The adjustment factors by Ad-rtTA-tTS-L were 310 (MOI = 5) and 2515 (MOI = 50). The background level of luciferase production by Ad-rtTA-tTS-L is 2-6 compared to AdOn-L4.
The level of induction by Ad-rtTA-tTS-L decreased by a factor of 2.
It was more than 30 times higher than that of.

【0073】上記の結果が他の細胞タイプにも適用でき
るか否かを調べるために、HeLaおよびECV304細胞にそれ
ぞれのベクターを形質導入し(MOI=5、50)、バックグ
ラウンド(最小)および誘導されたルシフェラーゼ産生
を測定した(図4)。HeLaおよびECV304細胞における調
節可能なルシフェラーゼ産生パターンは、SK HEP-1細胞
のパターンと類似であった。AdOn-L4を形質導入した細
胞はいずれもより低いレベルのルシフェラーゼ産生調節
を示したが、Ad-rtTA-tTS-Lを形質導入した細胞は、厳
密に調節された方法で高レベルのルシフェラーゼ産生を
示した。AdBI-rtTA-LおよびAd-tTS-BI-rtTA-Lも同様
に、発現を調節することができなかったが、Ad-tTS-BI-
rtTA-Lを形質導入した(MOI=50)ECV304細胞は、低い
レベルの調節を示した。Ad-rtTA-IRES-tTS-Lは、AdOn-L
4と比較してHeLa細胞における調節を改善しなかった
が、ECV304細胞における調節をわずかに改善した。Ad-r
tTA-IRES-tTS-Lを形質導入したECV304細胞におけるルシ
フェラーゼのバックグラウンドレベルは、AdOn-L4を形
質導入した細胞の場合より9〜15倍低かったが、Ad-rtTA
-IRES-tTS-Lを形質導入した細胞のルシフェラーゼ誘導
活性は、AdOn-L4を形質導入した細胞の活性より低かっ
た。
To examine whether the above results are applicable to other cell types, HeLa and ECV304 cells were transduced with the respective vectors (MOI = 5, 50), background (minimum) and induced. The luciferase production was measured (FIG. 4). The regulatable luciferase production pattern in HeLa and ECV304 cells was similar to that of SK HEP-1 cells. All cells transduced with AdOn-L4 showed lower levels of luciferase production regulation, whereas cells transduced with Ad-rtTA-tTS-L produced high levels of luciferase production in a tightly regulated manner. Indicated. AdBI-rtTA-L and Ad-tTS-BI-rtTA-L also failed to regulate expression, but Ad-tTS-BI-
ECV304 cells transduced with rtTA-L (MOI = 50) showed low levels of regulation. Ad-rtTA-IRES-tTS-L is AdOn-L
It did not improve regulation in HeLa cells compared to 4, but slightly improved regulation in ECV304 cells. Ad-r
The background level of luciferase in ECV304 cells transduced with tTA-IRES-tTS-L was 9-15 fold lower than that in cells transduced with AdOn-L4, but Ad-rtTA
The luciferase-inducing activity of cells transduced with -IRES-tTS-L was lower than that of cells transduced with AdOn-L4.

【0074】次に、本発明者らは、AdOn-L4またはAd-rt
TA-tTS-Lを形質導入した細胞における誘導ルシフェラー
ゼ産生を、CMVプロモーター/エンハンサー駆動ルシフ
ェラーゼ発現カセット(Ad-L2)を含むアデノウイルス
ベクターを形質導入した細胞と比較した(図5)。CMV
プロモーター/エンハンサーは、外来遺伝子発現のため
に最も広く用いられており、高レベルの外来遺伝子発現
を誘導することが知られている。Ad-rtTA-tTS-Lは、SK
HEP-1、HeLa、およびECV304細胞において類似またはよ
り高いレベルのルシフェラーゼ産生を媒介した。対照的
に、AdOn-L4は、Ad-L2より全ての細胞タイプにおいて10
倍以上低いルシフェラーゼ産生を媒介した。これらの結
果から、目的の遺伝子、rtTA、およびtTS遺伝子をそれ
ぞれ、E1欠失領域、E3欠失領域、および3'ITR近傍領域
に含むアデノウイルスベクターは、tet-off系を含むア
デノウイルスベクターより外来遺伝子発現の活性化の高
いレベル(調節)を示すことが示唆された。
Next, the present inventors have confirmed that AdOn-L4 or Ad-rt
Induced luciferase production in cells transduced with TA-tTS-L was compared to cells transduced with an adenovirus vector containing a CMV promoter / enhancer driven luciferase expression cassette (Ad-L2) (Figure 5). CMV
Promoters / enhancers are the most widely used for foreign gene expression and are known to induce high levels of foreign gene expression. Ad-rtTA-tTS-L is SK
It mediated similar or higher levels of luciferase production in HEP-1, HeLa, and ECV304 cells. In contrast, AdOn-L4 is 10 in all cell types more than Ad-L2.
It mediated more than a twofold lower luciferase production. From these results, the adenovirus vector containing the gene of interest, rtTA, and tTS gene in the E1 deletion region, the E3 deletion region, and the 3'ITR-neighboring region is better than the adenovirus vector containing the tet-off system. It was suggested to show a high level of activation (regulation) of foreign gene expression.

【0075】[実施例3] 改変ファイバーをコードする
DNAを含むアデノウイルスベクターDNAの構築 ベクタープラスミドpAdHM15、-16、-17および-18を以下
のようにして構築した。5型アデノウイルスゲノムの右
端(アデノウイルスゲノム27331 bpからゲノムの右端ま
で(△27865〜30995))を含むpEco-ITR1(Mizuguchi,
H. and Kay, M.A.(1999) Efficient construction of a
recombinant adenovirus vector by an improved in v
itro ligation method. Hum. Gene Ther. 9, 2013-201
7)をApaIおよびMunIによって切断し、そしてAatIIとBsa
I部位の間にAgeIとMunI部位とを有し、PvuIIとBst1107I
部位との間が欠失しているpBR322由来プラスミドである
pBR-AM2のApaI/MunI断片とライゲーションした。得られ
たプラスミドpBR-AM3は、アデノウイルスゲノム(31905
〜32825)を含んでいる。次に、pBR-AM3のApaI/AseI断
片、pBR-AM3のApaI/BsmAI断片、pBR-AM3のBsaAI断片、
およびオリゴヌクレオチド5(5'-AACAGGAGACACAACTTCGA
ACATCGATCCAAGTGCATACTCTATGTCATTTTCATGGGACTGGTCTGGC
CACAACTACAT-3'/配列番号:6)および6(5'-TAATGTAG
TTGTGGCCAGACCAGTCCCATGAAAATGACATAGAGTATGCACTTGGATC
GATGTTCGAAGTTGTGTCTCC-3'/配列番号:7)を用いて4
片のライゲーションを行い、pBR-AM4を得た。pEco-AM4
は、pBR-AM4のHpaI/MunI断片とpEco-ITR5のHpaI/MunI断
片とをライゲーションすることによって構築し、後者は
5型アデノウイルスゲノムの右端を含む(ゲノムの2733
1bp〜右端(△28133〜30818))。最後に、pAdHM2の誘
導体である(Mizuguchi, H.and Kay, M. A. (1998) Hum.
Gene Ther. 9, 2577-2583) pAdHM2-1のSrfI/ClaI断
片、およびpEco-AM4のSrf/ClaI断片をライゲーションす
ることによってpAdHM15-1を構築し、その後オリゴヌク
レオチドA(5'-CGTTAATTAA-3'/配列番号:1)を用い
て、アデノウイルスゲノムの右端でのClaI部位をPacI部
位に変更した(最終プラスミドはpAdHM15)。pAdHM16、
-17、および-18は、同じようにして構築した。pAdHM1
5、-16、-17、および-18は、E1欠失領域にI-CeuI、Swa
I、およびPI-SceI部位を有し、およびアデノウイルスゲ
ノムの32679〜32680位の間(ファイバータンパク質のト
レオニン残基456位〜プロリン547位)にCsp45Iおよび/
またはClaI(ダムメチル化)部位を有する完全なE1/E3
欠失アデノウイルスゲノムを有する。
[Example 3] Code modified fiber
Construction of adenovirus vector DNA containing DNA Vector plasmids pAdHM15, -16, -17 and -18 were constructed as follows. PEco-ITR1 (Mizuguchi, including the right end of type 5 adenovirus genome (from adenovirus genome 27331 bp to right end of the genome (△ 27865-30995)))
H. and Kay, MA (1999) Efficient construction of a
recombinant adenovirus vector by an improved in v
itro ligation method. Hum. Gene Ther. 9, 2013-201
7) is cut with ApaI and MunI, and AatII and Bsa
It has AgeI and MunI sites between I sites, PvuII and Bst1107I
PBR322-derived plasmid with a deletion between the site and
It was ligated with the ApaI / MunI fragment of pBR-AM2. The resulting plasmid, pBR-AM3, contains the adenovirus genome (31905
~ 32825) are included. Next, the pBR-AM3 ApaI / AseI fragment, the pBR-AM3 ApaI / BsmAI fragment, the pBR-AM3 BsaAI fragment,
And oligonucleotide 5 (5'-AACAGGAGACACAACTTCGA
ACATCGATCCAAGTGCATACTCTATGTCATTTTCATGGGACTGGTCTGGC
CACAACTACAT-3 '/ SEQ ID NO: 6) and 6 (5'-TAATGTAG
TTGTGGCCAGACCAGTCCCATGAAAATGACATAGAGTATGCACTTGGATC
4 using GATGTTCGAAGTTGTGTCTCC-3 '/ SEQ ID NO: 7)
One piece was ligated to obtain pBR-AM4. pEco-AM4
Was constructed by ligating the HpaI / MunI fragment of pBR-AM4 and the HpaI / MunI fragment of pEco-ITR5, the latter containing the right end of the type 5 adenovirus genome (2733 of the genome).
1bp to the right end (△ 28133 to 30818)). Finally, it is a derivative of pAdHM2 (Mizuguchi, H. and Kay, MA (1998) Hum.
Gene Ther. 9, 2577-2583) pAdHM15-1 was constructed by ligating the SrfI / ClaI fragment of pAdHM2-1 and the Srf / ClaI fragment of pEco-AM4, and then oligonucleotide A (5'-CGTTAATTAA-3 '/ SEQ ID NO: 1) was used to change the ClaI site at the right end of the adenovirus genome into a PacI site (final plasmid pAdHM15). pAdHM16,
-17 and -18 were constructed in the same way. pAdHM1
5, -16, -17, and -18 have I-CeuI, Swa in the E1 deletion region.
I, and PI-SceI sites, and Csp45I and / or between positions 32679-32680 (threonine residue 456-proline 547 of the fiber protein) of the adenovirus genome.
Or complete E1 / E3 with ClaI (dammethylation) site
It has a deleted adenovirus genome.

【0076】細胞表面上でインテグリン(αvβ3およ
びαvβ5)に対して高い親和性で結合するRGD-4Cペプ
チドCDCGRDCFC(配列番号:8)に対応する外来オリゴ
ヌクレオチドによってベクタープラスミドを構築するた
めに(Arap, W., et. al., (1997) Cancer treatment by
targeted drug delivery to tumor vasculature ina m
ouse model. Science 279, 377-380; Pasqualini, R.,
et. al., (1997) Alpha v integrins as receptors for
tumor targeting by circulating ligands.Nat. Biote
chnol. 15, 542-546; Koivunen, E., et al., (1995) P
hage libraries displaying cyclic peptides with dif
ferent ring sizes: ligand specificities of the RGD
-directed integrins. Biotechnology 13, 265-270)、p
AdHM15をCsp45I/ClaIによって切断し、オリゴヌクレオ
チド7(5'-GGAAGTGTGACTGCCGCGGAGACTGTTTCTG-3'/配列
番号:9)および8(5'-CGCAGAAACAGTCTCCGCGGCAGTCACA
CTT-3'/配列番号:10)にライゲーションした。次
に、ライゲーションしたDNAをDH5αに形質転換すると、
pAdHM15-RGDが得られた。
To construct a vector plasmid with an exogenous oligonucleotide corresponding to the RGD-4C peptide CDCGRDCFC (SEQ ID NO: 8), which binds with high affinity to integrins (αvβ3 and αvβ5) on the cell surface (Arap, W., et. Al., (1997) Cancer treatment by
targeted drug delivery to tumor vasculature ina m
ouse model. Science 279, 377-380; Pasqualini, R.,
et. al., (1997) Alpha v integrins as receptors for
tumor targeting by circulating ligands.Nat.Biote
chnol. 15, 542-546; Koivunen, E., et al., (1995) P
hage libraries displaying cyclic peptides with dif
ferent ring sizes: ligand specificities of the RGD
-directed integrins. Biotechnology 13, 265-270), p
AdHM15 was cleaved with Csp45I / ClaI to give oligonucleotides 7 (5'-GGAAGTGTGACTGCCGCGGAGACTGTTTCTG-3 '/ SEQ ID NO: 9) and 8 (5'-CGCAGAAACAGTCTCCGCGGCAGTCACA).
It was ligated to CTT-3 '/ SEQ ID NO: 10). Then, transforming the ligated DNA into DH5α,
pAdHM15-RGD was obtained.

【0077】さらに、NGRペプチドCNGRCVSGCAGRC(配列
番号:11)をファイバーノブ上に有するアデノウイル
スベクターは、オリゴヌクレオチド9(5'-CGGCTGCAACGG
CCGCTGCGTGAGCGGCTGCGCCGGCCGCTG-3'/配列番号:1
2)および10(5'-CGCAGCGGCCGGCGCAGCCGCTCACGCAGCGGC
CGTTGCAGC-3'/配列番号:13)を上記pAdHM15のClaI
部位に挿入することにより作製した。
Furthermore, an adenovirus vector having the NGR peptide CNGRCVSGCAGRC (SEQ ID NO: 11) on the fiber knob was used as an oligonucleotide 9 (5'-CGGCTGCAACGG
CCGCTGCGTGAGCGGCTGCGCCGGCCGCTG-3 '/ SEQ ID NO: 1
2) and 10 (5'-CGCAGCGGCCGGCGCAGCCGCTCACGCAGCGGC
CGTTGCAGC-3 '/ SEQ ID NO: 13) is the ClaI of pAdHM15 above.
It was prepared by inserting into the site.

【0078】[0078]

【発明の効果】本発明により、外来遺伝子の発現制御を
行うことができるアデノウイルスベクターが提供され
た。本発明のベクターDNAは3つの遺伝子を発現させるカ
セットを1つのベクターに挿入された構造を有すること
を特徴としており、従来の3つの遺伝子を別々のベクタ
ーで発現させていた場合と比べて、外来遺伝子の発現制
御を効率的かつ簡便に行うことができる。本発明のベク
ターを用いることにより、非ヒト哺乳動物または哺乳動
物細胞において外来遺伝子の発現を効率的に制御するこ
とが可能であり、遺伝子治療等において非常に有用であ
る。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention provides an adenovirus vector capable of controlling the expression of foreign genes. The vector DNA of the present invention is characterized by having a structure in which a cassette for expressing three genes is inserted into one vector, and compared to the case where conventional three genes are expressed in separate vectors, Gene expression can be controlled efficiently and easily. By using the vector of the present invention, it is possible to efficiently control the expression of a foreign gene in non-human mammals or mammalian cells, and it is very useful in gene therapy and the like.

【0079】さらに、本発明のベクターは、動物個体の
組織内で目的遺伝子を直接発現させてその機能を解析す
る等の研究用ツールとしても有用である。
Further, the vector of the present invention is also useful as a research tool for directly expressing a target gene in the tissue of an animal individual and analyzing its function.

【0080】[0080]

【配列表】 SEQUENCE LISTING <110> National Institute of Health Sciences Mizuguchi, Hiroyuki Hayakawa, Takao <120> Novel adenovirus vectors containing trinal gene expression system <130> C1-A0202 <140> <141> <160> 13 <170> PatentIn Ver. 2.0 <210> 1 <211> 10 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence:Artificially Synthesized Sequence <400> 1 cgttaattaa 10 <210> 2 <211> 36 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence:Artificially Synthesized Sequence <400> 2 tctagaccta gggctagcac tagtgcggcc gccatg 36 <210> 3 <211> 36 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence:Artificially Synthesized Sequence <400> 3 gcggccgcac tagtgctagc cctaggtcta gattag 36 <210> 4 <211> 45 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence:Artificially Synthesized Sequence <400> 4 aattccagct ggggcccact agtgctagcc ctaggtctag agtgc 45 <210> 5 <211> 37 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence:Artificially Synthesized Sequence <400> 5 tctagaccta gggctagcac tagtgggccc cagctgg 37 <210> 6 <211> 81 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence:Artificially Synthesized Sequence <400> 6 aacaggagac acaacttcga acatcgatcc aagtgcatac tctatgtcat tttcatggga 60 ctggtctggc cacaactaca t 81 <210> 7 <211> 79 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence:Artificially Synthesized Sequence <400> 7 taatgtagtt gtggccagac cagtcccatg aaaatgacat agagtatgca cttggatcga 60 tgttcgaagt tgtgtctcc 79 <210> 8 <211> 9 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence:Artificially Synthesized Peptide <400> 8 Cys Asp Cys Gly Arg Asp Cys Phe Cys 1 5 <210> 9 <211> 31 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence:Artificially Synthesized Sequence <400> 9 ggaagtgtga ctgccgcgga gactgtttct g 31 <210> 10 <211> 31 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence:Artificially Synthesized Sequence <400> 10 cgcagaaaca gtctccgcgg cagtcacact t 31 <210> 11 <211> 13 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence:Artificially Synthesized Peptide <400> 11 Cys Asn Gly Arg Cys Val Ser Gly Cys Ala Gly Arg Cys 1 5 10 <210> 12 <211> 42 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence:Artificially Synthesized Sequence <400> 12 cggctgcaac ggccgctgcg tgagcggctg cgccggccgc tg 42 <210> 13 <211> 42 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence:Artificially Synthesized Sequence <400> 13 cgcagcggcc ggcgcagccg ctcacgcagc ggccgttgca gc 42[Sequence list]                                SEQUENCE LISTING        <110> National Institute of Health Sciences       Mizuguchi, Hiroyuki       Hayakawa, Takao <120> Novel adenovirus vectors containing trinal gene expression system <130> C1-A0202 <140> <141> <160> 13 <170> PatentIn Ver. 2.0 <210> 1 <211> 10 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Artificially       Synthesized Sequence <400> 1 cgttaattaa 10 <210> 2 <211> 36 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Artificially       Synthesized Sequence <400> 2 tctagaccta gggctagcac tagtgcggcc gccatg 36 <210> 3 <211> 36 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Artificially       Synthesized Sequence <400> 3 gcggccgcac tagtgctagc cctaggtcta gattag 36 <210> 4 <211> 45 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Artificially       Synthesized Sequence <400> 4 aattccagct ggggcccact agtgctagcc ctaggtctag agtgc 45 <210> 5 <211> 37 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Artificially       Synthesized Sequence <400> 5 tctagaccta gggctagcac tagtgggccc cagctgg 37 <210> 6 <211> 81 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Artificially       Synthesized Sequence <400> 6 aacaggagac acaacttcga acatcgatcc aagtgcatac tctatgtcat tttcatggga 60 ctggtctggc cacaactaca t 81 <210> 7 <211> 79 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Artificially       Synthesized Sequence <400> 7 taatgtagtt gtggccagac cagtcccatg aaaatgacat agagtatgca cttggatcga 60 tgttcgaagt tgtgtctcc 79 <210> 8 <211> 9 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Artificially       Synthesized Peptide <400> 8 Cys Asp Cys Gly Arg Asp Cys Phe Cys   1 5 <210> 9 <211> 31 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Artificially       Synthesized Sequence <400> 9 ggaagtgtga ctgccgcgga gactgtttct g 31 <210> 10 <211> 31 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Artificially       Synthesized Sequence <400> 10 cgcagaaaca gtctccgcgg cagtcacact t 31 <210> 11 <211> 13 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Artificially       Synthesized Peptide <400> 11 Cys Asn Gly Arg Cys Val Ser Gly Cys Ala Gly Arg Cys   1 5 10 <210> 12 <211> 42 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Artificially       Synthesized Sequence <400> 12 cggctgcaac ggccgctgcg tgagcggctg cgccggccgc tg 42 <210> 13 <211> 42 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Artificially       Synthesized Sequence <400> 13 cgcagcggcc ggcgcagccg ctcacgcagc ggccgttgca gc 42

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 三重遺伝子発現系を含むアデノウイルスベク
ターの構築戦略を示す図である。XbaI-消化pAdHM48をAv
rII-消化pHM15-tTSとライゲーションした。得られたプ
ラスミドpAdHM48-tTSをCsp45Iによって消化して、ClaI
消化pHM13-rtTAとライゲーションした。次に、得られた
プラスミドpAdHM48-tTS-rtTAをI-CeuIおよびPI-SceIに
よって消化して、I-CeuIおよびPI-SceI消化pHM5-TREL2
とライゲーションした。得られたプラスミドpAdHM48-tT
S-rtTA-LをPacIによって消化して、293細胞にトランス
フェクトすると、改善されたtet-on系を有する組換え型
アデノウイルスベクターが得られる。
FIG. 1 shows a strategy for constructing an adenovirus vector containing a triple gene expression system. XbaI-Av digested pAdHM48
Ligated with rII-digested pHM15-tTS. The resulting plasmid pAdHM48-tTS was digested with Csp45I to generate ClaI
Ligated with digested pHM13-rtTA. Next, the obtained plasmid pAdHM48-tTS-rtTA was digested with I-CeuI and PI-SceI to obtain I-CeuI and PI-SceI digested pHM5-TREL2.
Was ligated. The resulting plasmid pAdHM48-tT
S-rtTA-L is digested with PacI and transfected into 293 cells, resulting in a recombinant adenovirus vector with an improved tet-on system.

【図2】 図1の続きの図である。FIG. 2 is a continuation of FIG.

【図3】 SK HEP-1細胞における様々なアデノウイルス
媒介tet-on系におけるルシフェラーゼ産生を示す図であ
る。SK HEP-1細胞にAdOn-L4、AdBI-rtTA-L、Ad-rtTA-IR
ES-tTS-L、Ad-tTS-BI-rtTA-L、またはAd-rtTA-tTS-Lを
形質導入して(A:MOI=5、B:MOI=50)、培地のみ、
またはドキソサイクリンの様々な濃度を含む培地と共に
培養した。48時間培養後、細胞におけるルシフェラーゼ
産生を決定した。非形質導入細胞におけるルシフェラー
ゼ産生は、0.5±0.2 pg/10個であった。それぞれの値
は、3〜4実験の平均値±SDを表す。
FIG. 3 shows luciferase production in various adenovirus-mediated tet-on systems in SK HEP-1 cells. AdOn-L4, AdBI-rtTA-L, Ad-rtTA-IR on SK HEP-1 cells
ES-tTS-L, Ad-tTS-BI-rtTA-L, or Ad-rtTA-tTS-L was transduced (A: MOI = 5, B: MOI = 50) and the medium alone was used.
Alternatively, it was cultured with a medium containing various concentrations of doxocycline. After 48 hours of culture, luciferase production in cells was determined. Luciferase production in non-transduced cells was 0.5 ± 0.2 pg / 10 5 . Each value represents the mean value ± SD of 3-4 experiments.

【図4】 HeLaおよびECV304細胞における様々なアデノ
ウイルス媒介tet-on系におけるルシフェラーゼ産生を示
す図である。HeLa(A-1、A-2)およびECV304(B-1、B-
2)細胞にAdOn-L4、AdBI-rtTA-L、Ad-rtTA-IRES-tTS-
L、Ad-tTS-BI-rtTA-L、またはAd-rtTA-tTS-L(A-1、B-
1:MOI=5;A-2、B-2:MOI=50)を形質導入した。ドキ
ソサイクリンを含まない(白いカラム)、およびドキソ
サイクリン(10 ng/ml)と共に(斜線のカラム)細胞
を48時間培養した。48時間培養後、細胞におけるルシフ
ェラーゼ産生を決定した。非形質導入HeLaおよびECV304
細胞におけるルシフェラーゼ産生はそれぞれ、4.6±2.2
および0.7±0.1 pg/10個であった。それぞれの値は、
5実験の平均値±SDを表す。
FIG. 4 shows luciferase production in various adenovirus-mediated tet-on systems in HeLa and ECV304 cells. HeLa (A-1, A-2) and ECV304 (B-1, B-
2) AdOn-L4, AdBI-rtTA-L, Ad-rtTA-IRES-tTS- in cells
L, Ad-tTS-BI-rtTA-L, or Ad-rtTA-tTS-L (A-1, B-
1: MOI = 5; A-2, B-2: MOI = 50). Cells were incubated for 48 hours with no doxocyclin (white column) and with doxocycline (10 4 ng / ml) (shaded column). After 48 hours of culture, luciferase production in cells was determined. Non-transduced HeLa and ECV304
Luciferase production in cells was 4.6 ± 2.2 each
And 0.7 ± 0.1 pg / 10 5 pieces. Each value is
The mean value of 5 experiments ± SD is shown.

【図5】 AdOn-L4、Ad-rtTA-tTS-L、またはAd-L2を形
質導入した細胞における誘導ルシフェラーゼ産生の比較
を示す図である。SK HEP-1(A)、HeLa(B)およびECV304
(C)細胞にAdOn-L4、Ad-rtTA-tTS-L、またはAd-L2を形
質導入して(MOI=5または50)、ドキソサイクリンを含
まずに、またはドキソサイクリン(10 ng/ml)と共に
培養した。48時間後、細胞におけるルシフェラーゼ産生
量を決定した。AdOn-L4およびAd-rtTA-tTS-Lの場合、最
大誘導ルシフェラーゼ産生を示した。非形質導入細胞に
おけるルシフェラーゼ産生は図3および4に示されてい
る。それぞれの値は、5実験の平均値±SDを表す。
[Figure 5] Shapes AdOn-L4, Ad-rtTA-tTS-L, or Ad-L2
Comparison of induced luciferase production in transfected cells
FIG. SK HEP-1 (A), HeLa (B) and ECV304
(C) Form AdOn-L4, Ad-rtTA-tTS-L, or Ad-L2 in cells
Quality (MOI = 5 or 50), including doxocycline
First, or Doxocycline (10 Four ng / ml)
Cultured. Production of luciferase in cells after 48 hours
The amount was determined. For AdOn-L4 and Ad-rtTA-tTS-L,
It showed large induced luciferase production. To non-transduced cells
Luciferase production in is shown in Figures 3 and 4.
It Each value represents the average of 5 experiments ± SD.

───────────────────────────────────────────────────── 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 C12N 5/00 B (72)発明者 水口 裕之 東京都世田谷区上用賀1−18−1 国立医 薬品食品衛生研究所 遺伝子細胞医薬部内 (72)発明者 早川 堯夫 東京都世田谷区上用賀1−18−1 国立医 薬品食品衛生研究所 Fターム(参考) 4B024 AA01 CA03 DA02 EA02 FA02 GA18 HA17 4B065 AA90 AB01 BA02 CA44 4C084 AA01 AA13 AA18 4C087 AA01 BC83 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) C12N 5/10 C12N 5/00 B (72) Inventor Hiroyuki Mizuguchi 1-18-1 Kamigaga, Setagaya-ku, Tokyo National Institute of Medical Science and Hygiene, Department of Gene and Cell Medicine (72) Inventor Takao Hayakawa 1-1-18 Kamigaga, Setagaya-ku, Tokyo F-Term (Reference) 4B024 AA01 CA03 DA02 EA02 FA02 GA18 HA17 4B065 AA90 AB01 BA02 CA44 4C084 AA01 AA13 AA18 4C087 AA01 BC83

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 アデノウイルスゲノムのE1領域、E3
領域、およびE4領域と3'末端の間の領域へ、(a)
薬剤反応性プロモーターの下流に外来遺伝子が機能的に
結合した構造を有する、外来遺伝子の発現カセット、
(b)プロモーターの下流に薬剤反応性転写活性化遺伝
子が機能的に結合した構造を有する、薬剤反応性転写活
性化遺伝子の発現カセット、および(c)プロモーター
の下流に薬剤制御転写サイレンサー遺伝子が機能的に結
合した構造を有する、薬剤制御転写サイレンサー遺伝子
の発現カセットが、それぞれ挿入された構造を有し、薬
剤によって外来遺伝子の発現が制御されることを特徴と
する組換えアデノウイルスベクターDNA。
1. The E1 region of the adenovirus genome, E3
To the region and between the E4 region and the 3'end (a)
A foreign gene expression cassette having a structure in which a foreign gene is functionally linked downstream of a drug-responsive promoter,
(B) a drug-responsive transcription activation gene expression cassette having a structure in which a drug-responsive transcription activation gene is functionally linked downstream of the promoter; and (c) a drug-regulated transcription silencer gene functions downstream of the promoter. Recombinant adenovirus vector DNA characterized in that expression cassettes of drug-regulated transcription silencer genes each having a structurally linked structure are inserted and the expression of a foreign gene is controlled by the drug.
【請求項2】 外来遺伝子の発現カセットが、アデノウ
イルスゲノムのE1欠失領域へ挿入されたものである、
請求項1に記載のアデノウイルスベクターDNA。
2. A foreign gene expression cassette is inserted into the E1 deletion region of the adenovirus genome.
The adenovirus vector DNA according to claim 1.
【請求項3】 薬剤反応性転写活性化遺伝子の発現カセ
ットが、アデノウイルスゲノムのE3欠失領域へ挿入さ
れたものである、請求項1に記載のアデノウイルスベク
ターDNA。
3. The adenovirus vector DNA according to claim 1, wherein the expression cassette of the drug responsive transcription activation gene is inserted into the E3 deletion region of the adenovirus genome.
【請求項4】 E1遺伝子産物を発現しない、請求項1
〜3のいずれかに記載のアデノウイルスベクターDN
A。
4. The E1 gene product is not expressed.
Adenovirus vector DN according to any one of
A.
【請求項5】 (b)に記載のプロモーターがサイトメ
ガロウイルス由来プロモーターである、請求項1〜4の
いずれかに記載のアデノウイルスベクターDNA。
5. The adenovirus vector DNA according to claim 1, wherein the promoter described in (b) is a promoter derived from cytomegalovirus.
【請求項6】 (c)に記載のプロモーターがEF−1
αプロモーターである、請求項1〜4のいずれかに記載
のアデノウイルスベクターDNA。
6. The promoter according to (c) is EF-1.
The adenovirus vector DNA according to any one of claims 1 to 4, which is an α promoter.
【請求項7】 薬剤がテトラサイクリンまたはテトラサ
イクリン誘導体である、請求項1〜6のいずれかに記載
の組換えアデノウイルスベクターDNA。
7. The recombinant adenovirus vector DNA according to claim 1, wherein the drug is tetracycline or a tetracycline derivative.
【請求項8】 薬剤反応性転写活性化遺伝子が逆テトラ
サイクリン反応性転写活性化因子遺伝子であり、薬剤制
御転写サイレンサー遺伝子がテトラサイクリン制御転写
サイレンサー遺伝子である、請求項7に記載の組換えア
デノウイルスベクターDNA。
8. The recombinant adenovirus vector according to claim 7, wherein the drug-responsive transcription activator gene is a reverse tetracycline-responsive transcription activator gene and the drug-controlled transcription silencer gene is a tetracycline-controlled transcription silencer gene. DNA.
【請求項9】 請求項1〜8のいずれかに記載のアデノ
ウイルスベクターDNAを含む、組換えアデノウイルス
ベクター。
9. A recombinant adenovirus vector containing the adenovirus vector DNA according to claim 1.
【請求項10】 請求項1〜8のいずれかに記載の組換
えアデノウイルスベクターDNAを導入した、請求項9
に記載の組換えウイルスベクターを製造するためのパッ
ケージング細胞。
10. The recombinant adenovirus vector DNA according to claim 1, which has been introduced.
A packaging cell for producing the recombinant viral vector according to 1.
【請求項11】 293細胞由来である、請求項10に
記載のパッケージング細胞。
11. The packaging cell according to claim 10, which is derived from 293 cells.
【請求項12】 請求項10または11に記載の細胞を
培養し、生成するウイルス粒子を回収する工程を含むこ
とを特徴とする、請求項9に記載の組換えアデノウイル
スベクターの製造方法。
12. A method for producing a recombinant adenovirus vector according to claim 9, comprising the step of culturing the cell according to claim 10 or 11 and collecting the produced virus particles.
【請求項13】 以下の工程(a)および(b)を含
む、非ヒト哺乳動物または哺乳動物細胞における外来遺
伝子の発現を調節する方法。 (a)請求項1〜8のいずれかに記載のアデノウイルス
ベクターDNAを導入した非ヒト哺乳動物または哺乳動
物細胞を提供する工程 (b)工程(a)の哺乳動物または哺乳動物細胞へ薬剤
を投与する工程
13. A method for regulating the expression of a foreign gene in a non-human mammal or mammalian cells, which comprises the following steps (a) and (b). (A) a step of providing a non-human mammal or a mammalian cell into which the adenovirus vector DNA according to any one of claims 1 to 8 has been introduced (b) an agent to the mammal or the mammalian cell of the step (a), Administering process
【請求項14】 請求項1〜8のいずれかに記載のアデ
ノウイルスベクターDNAを含む、遺伝子治療用組成
物。
14. A gene therapy composition comprising the adenovirus vector DNA according to any one of claims 1 to 8.
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