JP2003506097A - Atp結合カセット輸送体蛋白質abc1を用いるコレステロール流出を増加させhdlを上昇させるための組成物および方法 - Google Patents

Atp結合カセット輸送体蛋白質abc1を用いるコレステロール流出を増加させhdlを上昇させるための組成物および方法

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Abstract

(57)【要約】 本発明は新規なABC1ポリペプチドおよびそれをコードする核酸分子に関する。また、本発明は、組換えベクター、宿舎細胞、およびABC1ポリヌクレオチドを含む組成物、ならびにABC1ポリペプチドを生産する方法に関する。また、本発明は、ABC1ポリペプチドに特異的に結合する抗体に関する。加えて、本発明は、コレステロール流出を増加させる方法ならびにABC1の発現および活性を増加させる方法に関する。本発明は、さらに、ABC1の発現を変調する化合物を同定する方法ならびに哺乳動物対象においてABC1ポリペプチドおよびポリヌクレオチドの比較レベルを検出する方法に関する。また、本発明は、化合物のABC1発現変調活性を測定するために化合物をスクリーニングするのに適したキットおよび組成物、ならびに化合物がABC1−依存性コレステロール流出を変調するか否かを判断するのに適したキットおよび組成物に関する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 本出願は、1999年6月18日に出願された米国仮出願番号60/140、
264;1999年9月14日に出願された米国仮出願番号60/153、87
2;および1999年11月19日に出願された米国仮出願番号60/166、
573に対する優先権を主張する。
【0002】 (発明の技術分野) 本発明は、新規ABC1ポリペプチドおよびそれをコードする核酸分子に関す
る。また、本発明は組換えベクター、宿主細胞、およびABC1ポリヌクレオチ
ドを含む組成物、ならびにABC1ポリペプチドを生産する方法に関する。また
、本発明はABC1ポリペプチドに特異的に結合する抗体に関する。加えて、本
発明は、コレステロール流出を増加させる方法ならびにABC1発現および活性
を増加させる方法に関する。本発明は、さらに、ABC1の発現を変調する化合
物を同定する方法および哺乳動物対象においてABC1ポリペプチドおよびポリ
ヌクレオチドの比較レベルを検出する方法に関する。また、本発明は、化合物の
ABC1発現変調活性を測定するために化合物をスクリーニングするのに適した
キットおよび組成物、ならびに化合物がABC1−依存性コレステロール流出を
変調するか否かを判断するのに適したキットおよび組成物を提供する。
【0003】 (本発明の背景) ヒトの血漿またはリンパ液中の循環脂質はコレステロール、コレステリルエス
テル、トリグリセリドおよびリン脂質よりなる。これらの脂質はリポ蛋白質と呼
ばれる大きな分子複合体中で輸送され、これはコレステリルエステルおよび/ま
たはトリグリセリドのコア、リン脂質および遊離コレステロールのエンベロープ
、アポリポ蛋白質よりなる(Scriverら.,編集.,The Metab
olic and Molecular Basis of Inherite
d Disease, 第7版,p.1841−1851(McGraw−Hi
ll,New York 1995))。アポリポ蛋白質は、リポ蛋白質の組み
立ておよび分泌、ならびにレシチンコレステロールアシルトランスフェラーゼ(
LCAT)のごときリポ蛋白質修飾酵素の活性化に関与する。加えて、アポリポ
蛋白質は構造的一体性を提供し、それは大きなスペクトルの受容体に対するリガ
ンドおよび膜ドッキング蛋白質である。血漿リポ蛋白質はサイズに従って5つの
タイプに分けられる:キロミクロン(サイズが最大であって密度は最低)、超低
密度リポ蛋白質(VLDL)、中密度リポ蛋白質(IDL)、低密度リポ蛋白質
(LDL)および高密度リポ蛋白質(HDL)。
【0004】 キロミクロン、VLDL、IDLおよびLDLは外因性および内因性コレステ
ロールおよびトリアシルグリセロールを末梢部位に輸送し、そこで、脂質は種々
の代謝経路で役割を果たし、細胞膜の主要な構成要素として働く。キロミクロン
は、ダイエットコレステロールおよびトリアシルグリセロールを種々の組織に輸
送する手段として腸粘膜で組み立てられる。VLDLは肝臓で形成されて、肝臓
によって合成された内因性コレステロールおよびトリアシルグリセロールを筋肉
および志望組織のごとき肝臓外組織に輸送する。VLDLは10−15%の合成
血清コレステロールおよび殆どのトリグリセリロを含有する。循環においては、
VLDLはリポ蛋白質リパーゼの作用を介してLDLに変換される。LDLはす
べての組織への送達のためのコレステロールの主要な血漿キャリアであり、典型
的には、60−70%の合計絶食血清コレステロールを含有する。
【0005】 対照的に、HDLは「逆コレステロール輸送」、過剰のコレステロールが末梢
部位から肝臓に輸送されて戻され、そこでそれが胆汁塩の形態で分泌される経路
に関与する(Glomset, J.A.,J.Lipid Res.,9,1
55−167(1968))。生じたばかりのHDLは、コレステロールおよび
コレステロールエステルを欠いた蛋白質が豊富なディスク−形状粒子として肝臓
および小腸出de novoにて合成される。事実、HDLの主要な機能はアポ
リポ蛋白質、主としてアポC−I、アポC−IIおよびアポEの循環貯蔵として
作用する。生じたばかりのまたは蛋白質が豊富なHDLは、細胞源から得られた
コレステリルエステルの蓄積を通じて球状リポ蛋白質粒子に変換される。HDL
は、通常、20−30%の合計絶食血清コレステロールを含有する。
【0006】 現在の理論によると、細胞コレステロールのHDLへの逆流出は2つのメカニ
ズムによって媒介される:水性拡散経路およびアポリポ蛋白質媒介経路を通じて
媒介される。これらの区別できるメカニズムの相対的重要性は細胞型および代謝
状態に依存する(Oramら.,J.Lipid Res.,37:2743−
2491(1996);Rothblatら.,J.Lipid Res.,4
0:781−796(1999);Steinら.,Atherosclero
sis,144:285−301(1999))。多くの細胞では、水性拡散経
路は、それを通ってコレステロール流出が起こる主要な経路である(Jhons
onら,Diochim. Biophys. Acta,1085:293−
298(1991))。この経路は、受動輸送のプロセスを通じる細胞外スペー
スにおいて、細胞膜およびリポ蛋白質受容体の間のコレステロールの二方向性交
換を含む(Remaley ら.,Arterioscler. Thromb
.Vasc.Biol.,17:1813−1821(1997);Rothb
latら.,J.Lip.Res.,40:781−796(1999)。該交
換は小胞として知られた表面マイクロドメインとして主として起こり得る。(F
ieldingら.,Biochemistry, 34:14292 919
95))。LCATの作用による細胞外区画におけるコレステロールのコレステ
リエステルの変換によって正味の流出は駆動できる。
【0007】 あるいは、マクロファージおよび繊維芽細胞において、コレステロールおよび
リン脂質流出は、主として、アポA−I、アポA−IIおよびアポEのごときア
ポリポ蛋白質を通じて媒介される(Remaley,supra(1997);
Francis,ら,J.Clin.Invest.,96:78−87(19
95); Vegaら,J.Intern.Med.,226:5−15(19
89); Sakarら.,Biochim.Biophys.Acta, 1
438:85−98(1999);Haraら,J.Biol.Chem.,2
66:3080−3086(1991);Filedingら.,J.Lipi
d Res.,38,1503−1521(1997);Oramら.,J.L
ipid Res.,37,2743−2491(1996))。アポリポ蛋白
質−媒介脂質流出のプロセスは、それがコレステロールが負荷されたおよび/ま
たは成長が阻止された場合にマクロファージおよび他のスカベンジャー細胞にお
いて特に支配的である。アポリポ蛋白質−媒介流出は、アポリポ蛋白質と細胞表
面との直接的相互作用、アポリポ蛋白質の脂質化、および細胞からの脂質−アポ
リポ蛋白質粒子の引き続いての解離を必要とする活性な輸送プロセスである(O
ram, supra(1996);Mendez, A.J.,J.Lipi
d Res.,38,1807−1821(1997);Remaley, s
upra(1998);Mendez, A.J.,J.Lipid Res.
,37,2510−2524(1996))。一旦細胞から除去されると、コレ
ステロールがリッチはHDL粒子が肝臓に輸送され、記載されたごとく身体から
除去される。
【0008】 遺伝的欠陥に由来するまたはもう1つの障害の二次的効果としての異常リポ蛋
白質機能および/または代謝は深刻な生物学的結果を有しかねない。ダイエット
影響に加えて、糖尿病、甲状腺機能低下および肝臓病のごとき障害の結果、上昇
した血漿レベルのLDL−コレステロールおよびトリグリセリロが得られる。上
昇したレベルのLDL−コレステロールおよびトリグリセリドは、米国および他
の産業化国家において死亡の主な原因である冠心臓病の発生率と関連する主要な
危険因子として同定されてきた(Hokansonら.,J.Cardiova
sc.Risk.,3:213−219(1996);The Expert
Panel, JAMA, 269:3015−3023(1993))。動脈
壁への過剰LDL−コレステロールの蓄積はアテローム性動脈硬化症プラークの
形成に至りかねず、これは心臓病の発生で主な役割を果たす。プラークは、動脈
壁から放出されたフリーラジカルがLDLを酸化する場合に形成されると信じら
れている。理論によると、LDLの酸化された形態は炎症反応をトリガーし、循
環する細胞を、脂質プラークの形成に寄与する部位に引き寄せる。これらの中に
は、マクロファージおよびコレステロールを調節されない様式で蓄積するスカベ
ンジャー受容体を含有する他の細胞がある(Brownら, Ann. Rev
. Biochen.,52:223−261(1986))。内部コレステロ
ールの膨大な貯蔵の結果、フォーム細胞表現型への変換が起こり、これは血管病
巣の発生に対する主要は寄与者であると考えられる。プラークが形成されるに従
い、動脈壁は収縮し、心臓への血流を低下させる。
【0009】 しかしながら、興味深いことには、推定60%の心臓発作が、上昇した血中レ
ベルのLDL−コレステロールを有しない人で起こる。これらの内、推定45%
が平均血中レベル未満のHDL−コレステロールに関連しており、これは、低H
DL−コレステロールレベルが冠心臓病についての有意は危険因子であることを
示す。事実、最近の研究は、低下したHDL−コレステロールレベルが、未成熟
冠動脈病を持つ患者で観察された最も普通のリポ蛋白質異常性であることを示し
ている(Genest J.,Circulation, 85:2025−2
033(1992);Genestら.,Arterioscler.Thro
mb.,13:1728−1737(1993))。HDL−コレステロールお
よび冠心臓病の間の逆関連についての基礎はよく理解されていないが、HDLの
心臓保護役割は、アテローム性動脈硬化病病巣におけるマクロファージフォーム
細胞からのコレステロール流出の促進に関連するその活性に由来し得ることを示
唆した。
【0010】 低HDLと関連する心血管病の1つの例はタンジール病(TD)であり、これ
は、循環HDLの殆どまたは完全な不存在によって特徴付けられるまれな遺伝障
害である。ほとんどゼロの血漿レベルのHDLに加え、TDを持つ患者は扁桃、
リンパ節、肝臓、脾臓、胸腺、腸および手腕細胞を含めたいくつかの組織におい
てコレステリルエステルの大量の沈積および蓄積を有する(Fredricks
on, D.S.,J.Clin.Invest.,43−228−236(1
964);Assmannら.,The Metabolic Basis o
f Inherited Disease, (McGraw−Hill, N
ew York, 1995))。細胞メカニズムは従前に同定されていないが
、最近の実験は、TDを持つ対象からの細胞が、コレステロールおよびリン脂質
のアポリポ蛋白質−媒介除去のプロセスで欠けていることを示した(Remal
eyら.,Arteriscler.Thromb. Vasc. Biol,
17,1813−1821(1997);Francisら.,J.Clin
, Invest.,96,78−87(1995);Roglerら.,Ar
terioscler. Thromb.Vasc.Biol.,15, 68
3−690(1995))。これらの結果は、TD患者におけるひどいHDL欠
乏が生じたばかりのアポA−Iが脂質を獲得できないことに由来する。彼らは脂
質リッチな粒子に成熟しないので、TD患者における生じたばかりのHDLは迅
速に異化され、血漿から除去され、殆どゼロレベルの循環HDLが得られる(R
emaley supra(1997); Francis, supra(1
995);Horowitzら.,J.Clin.Invest.,91,17
43−1752(1993);Schaeferら.,J.Lip.Res.,
22:217−228(1981))。
【0011】 減少したHDL−コレステロールレベルに由来する冠心臓病に対する未成熟ア
テローム性動脈硬化症および高い危険に関連する他の障害は低アルファリポ蛋白
質血症および家族性HDL不足症候群(FHA)である。これらの障害を持つ人
々は、しばしば、正常なLDLコレステロールおよびトリグリセリドレベルを有
する。加えて、糖尿病、アルコール依存症、甲状腺機能低下症、肝臓病および上
昇した血圧のごとき障害の結果、減少したHDL−コレステロールの血症レベル
がもたらされるが、これらの障害の多くは上昇したLDL−コレステロールおよ
びトリグリセリドレベルが伴う。
【0012】 冠心臓病についての現在の治療は、主として、LDL分泌または促進LDLタ
ーンオーバーを阻害することによってLDL−コレステロールの血症レベルを低
下させる目的でダイエット操作および/または薬物治療剤に焦点を合わせてきた
。クロフィブレート、ゲムフィルロジルおよびフェノフィブレートのごときフィ
ブリン酸の誘導体はリポ蛋白質リパーゼを活性化することによって迅速なVLD
Lターンオーバーを促進する。ニコチン酸は、肝臓VLDL分泌を阻害すること
によってVLDLおよびLDLの血症レベルを低下させる。加えて、メブィノリ
ン、メバスタチン、プラブァスタチン、シムブァスタチン、フルブァチンおよび
ロバスタチンのごときHMG−CoaAレダクターゼ阻害剤は、LDLの細胞摂
取の増加を引き起こすコレステロールの細胞内構成を阻害することによって血漿
LDLレベルを低下させる。加えて、コレスチリン、コレスチポールおよびプロ
ブコールのごとき胆汁酸−結合樹脂は、肝臓中のLDL−コレステロールの異化
を増加させることによってLDL−コレステロールのレベルを減少させる。
【0013】 しかしながら、これらの療法の多くは長期使用を妨げかねない低い効率および
/または副作用を伴う。例えば、HMG−CoaAレダクターゼ阻害剤は毒性の
かなりの危険性を担う。なぜならば、それらは、コレステロールに加えて他の重
要なイソプレノイド化合物の合成に必要なメバロネートの合成を阻害するからで
ある。また、ゲムフィブロジルおよびニコチン酸は、腎臓損傷、筋肉障害、筋肉
グロビィン血症および許容されない皮膚の潮紅および掻痒を含めたひどい有害効
果を伴う。加えて、冠心臓病を持つ患者を治療するにおけるプロブコールの役割
は確かではない。なぜならば、その投与の結果、LDL−コレステロールを低下
させる副作用としてより低いHDL−コレステロールレベルがもたらされるから
である。
【0014】 さらに、単離された低いHLDL−コレステロールレベルを有する患者の治療
は特に困難な治療挑戦を提供する。例えば、タンジール病を持つ患者は、たとえ
そのLDLレベルばすでに約50%だけ低下したにもかかわらず心血管病の4な
いし6倍増加を呈する。ゲムフィブロジルおよびニコチン酸が同時にLDLレベ
ルを上昇させるという幾つかの証拠があるが、一般に血漿LDL−コレステロー
ルレベルを低下させることを狙った療法は、減少したHDLレベルの結果として
冠心臓病に悩むタンジール患者で効果的ではない。同様に、低いアルファリポ蛋
白質血症、家族性HDL欠乏症候群、または低いレベルのHDLに由来する他の
心血管病は、血漿LDLのレベルを低下させることを狙った療法から利益は受け
ない。
【0015】 心血管病のための現在の療法に伴う問題は、部分的には、細胞内および細胞外
でのコレステロールの移動に関与する生物学は十分には理解されていないという
事実に由来する。さらに、コレステロール移動において役割を演じる蛋白質は十
分には知られていない。従って、コレステロール細胞生物学、ならびに心血管病
および高コレステロール血症を伴う他の障害に悩むヒトを治療する方法に対する
要求が依然としてある。加えて、心血管病を診断する新しい方法および心血管病
を発生する高い危険性があるものを同定するための患者をスクリーニングする新
しい方法に対する要望が依然としてある。
【0016】 コレステロール輸送に関与する遺伝子および蛋白質の同定は、心臓病および高
コレステロール血症およびアテローム性動脈硬化症に関連する他の障害の治療用
医薬剤の開発で有用であろう。加えて、そのような遺伝子の同定は、コレステロ
ール輸送に関連する遺伝子の発現を調節する化合物につきスクリーニングするス
クリーニングアッセイの開発で有用であろう。そのような調節化合物の同定はさ
らなる治療剤の開発で有用であろう。さらに、コレステロール輸送に関与する遺
伝子および蛋白質の同定は、心血管病および高コレステロール血症を伴う他の障
害の診断インジケートとして有用であろう。
【0017】 (本発明の要約) 本発明は、コレステロール流出に関与する新規なポリペプチドおよびポリヌク
レオチドを提供する。具体的には、本発明は、新規なATP−結合カセット(A
BC1)ポリペプチドおよびABC1ポリペプチドをコードする新規なポリヌク
レオチドを提供する。用語「ABC1」および「ABCA1」は、同一ATP−
結合カセット蛋白質および遺伝子に対する別の名称である。本発明はABC1ポ
リペプチド、ポリペプチド断片およびポリペプチド変種を提供する。1つの好ま
しい実施形態において、本発明は配列番号:2を含む単離されたポリペプチドを
提供する。もう1つの好ましい実施形態において、本発明は、配列番号:2に対
して少なくとも98%同一性を有するアミノ酸配列を含む単離されたポリペプチ
ドを提供する。また、本発明はタンジール病患者からのABC1ポリペプチドを
提供する。1つの好ましい実施形態において、本発明は配列番号:8を含む単離
されたポリペプチドを提供する。もう1つの好ましい実施形態において、本発明
は配列番号:10を含む単離されたポリペプチドを提供する。
【0018】 加えて、本発明はABC1ポリヌクレオチド、ポリヌクレオチド断片およびポ
リヌクレオチド変種を提供する。1つの好ましい実施形態において、本発明は、
配列番号:2を含むポリヌクレオチドをコードする単離されたポリヌクレオチド
を提供する。もう1つの好ましい実施形態において、本発明は、配列番号:2に
対して少なくとも98%同一性を有するアミノ酸配列を含むポリペプチドをコー
ドする単離されたポリヌクレオチドを提供する。また、他の好ましい実施形態に
おいて、本発明は、配列番号:2を含むポリペプチドをコードするポリヌクレオ
チドに相補的なヌクレオチド配列を含む単離されたポリヌクレオチドまたは配列
番号:2に対して少なくとも98%同一性を有するアミノ酸配列を含むポリペプ
チドをコードするポリヌクレオチドに相補的なヌクレオチド配列を含む単離され
たポリヌクレオチドを提供する。
【0019】 もう1つの好ましい実施形態において、本発明は配列番号:1を含む単離され
たABC1ポリヌクレオチドを提供する。さらなる好ましい実施形態において、
本発明は、配列番号:1のヌクレオチド291−7074を含む単離されたポリ
ヌクレオチドを提供する。より好ましくは、該ポリヌクレオチドは配列番号:1
と少なくとも90%同一性を有するヌクレオチド配列を含む。他のより好ましい
実施形態において、該ポリヌクレオチドを配列番号:1に対して少なくとも96
%、97%、98%または99%同一性を有するヌクレオチド配列を含む。また
、他の好ましい実施形態において、本発明は、配列番号:1を含むポリヌクレオ
チドに相補的なヌクレオチド配列を含む単離されたポリヌクレオチド、配列番号
:1のヌクレオチド291−7074を含むポリヌクレオチドと相補的なヌクレ
オチド配列を含む単離されたポリヌクレオチド、および配列番号:1と少なくと
も90%同一性を有するポリヌクレオチド配列を含むポリヌクレオチドに相補的
な単離されたポリヌクレオチドを提供する。
【0020】 また、本発明は、ABC1遺伝子の5’フランキング領域に対応するABC1
ポリヌクレオチドを提供する。1つの好ましい実施形態において、本発明は配列
番号:3を含む単離されたポリヌクレオチドを提供する。他の好ましい実施形態
において、本発明は、ヌクレオチド1−1532、1080−1643、118
1−1643、1292−1643、または1394−1532を含む単離され
たポリヌクレオチドを提供する。好ましくは、単離されたポリヌクレオチドは配
列番号:3のヌクレオチド1394−1532を含む。もう1つの好ましい実施
形態において、本発明は、配列番号:3を含むポリヌクレオチドに厳密な条件下
でハイブリダイズする単離されたポリヌクレオチドを提供する。また、他の好ま
しい実施形態において、本発明は、ヌクレオチド1−1532、1080−10
43、1181−1643、1292−1643、または1394−1532を
含むポリヌクレオチドに厳密な条件下でハイブリダイズする単離されたポリヌク
レオチドを提供する。本発明のさらにもう1つの好ましい実施形態において、配
列番号:3を含むポリヌクレオチドに対して少なくとも80%同一性を有する単
離されたポリヌクレオチドが提供される。より好ましくは、該ポリヌクレオチド
は、配列番号:3を含むポリヌクレオチドに対して少なくとも90%同一性を有
する。さらにより好ましくは、該ポリヌクレオチドは配列番号:3を含むポリヌ
クレオチドに対して少なくとも95%同一性を有する。また、好ましい実施形態
において、ヌクレオチド1−1532、1080−1643、1181−164
3、1292−1643、または1394−1532を含むポリヌクレオチドに
対して少なくとも80%同一性を有する単離されたポリヌクレオチドが提供され
る。より好ましくは、ポリヌクレオチドは、配列番号:3のヌクレオチド1−1
532、1080−1643、1181−1643、1292−1643、また
は1934−1532を含むポリヌクレオチドに対して少なくとも90%同一性
、なおより好ましくは95%同一性を有する。加えて、本発明は、前記した5’
フランキングABC1ポリヌクレオチドに相補的なヌクレオチド配列を含む単離
されたポリヌクレオチドを提供する。1つの好ましい実施形態において、本発明
は、配列番号:3を含むポリヌクレオチドに相補的なヌクレオチド配列を含む単
離されたポリヌクレオチドを提供する。もう1つの好ましい実施形態において、
本発明は、配列番号:3のヌクレオチド1−1532、1080−1643、1
181−1643、1292−1643または1394−1532を含むポリヌ
クレオチドに相補的なヌクレオチド配列を含む単離されたポリヌクレオチドを提
供する。
【0021】 また、本発明はABC1遺伝子の3’フランキング領域に対応するABC1ポ
リヌクレオチドを提供する。好ましい実施形態において、本発明は、配列番号:
4、配列番号:5または配列番号:6を含む単離されたポリヌクレオチド、およ
びその相補的配列を提供する。他の好ましい実施形態において、本発明は、配列
番号:4、配列番号:5、配列番号:6を含むポリヌクレオチドに厳密条件下で
ハイブリダイズする単離されたポリヌクレオチド、およびその相補的配列を提供
する。さらに他の好ましい実施形態において、本発明は、配列番号:4、配列番
号;5または配列番号:6を含むポリヌクレオチドに対して少なくとも80%同
一性を有する単離されたポリヌクレオチドを提供する。より好ましくは、ポリヌ
クレオチドを、配列番号:4、配列番号:5または配列番号:6を含むポリヌク
レオチドに対して少なくとも90%同一性を有する。なおより好ましくは、ポリ
ヌクレオチドは配列番号:4、配列番号:5または配列番号:6を含むポリヌク
レオチドに対して少なくとも95%同一性を有する。
【0022】 加えて、本発明はタンジール病患者からのABC1ポリヌクレオチドを提供す
る。1つの好ましい実施形態において、本発明は、配列番号:8を含むポリペプ
チドをコードする単離されたポリヌクレオチドを提供する、もう1つの好ましい
実施形態において、本発明は配列番号:7を含む単離されたポリヌクレオチドを
提供する。さらにもう1つの実施形態において、本発明は配列番号:10を含む
ポリペプチドをコードする単離されたポリヌクレオチドを提供する。さらにもう
1つの好ましい実施形態において、本発明は、配列番号:9を含む単離されたポ
リヌクレオチドを提供する。本発明は、さらに、記載されたポリヌクレオチドに
対する相補性を有するヌクレオチド配列を含む単離されたポリヌクレオチドを提
供する。
【0023】 もう1つの態様において、本発明は、前記したポリヌクレオチドのいずれかお
よび適当な担体を含む組成物を提供する。1つの好ましい実施形態において、本
発明は、配列番号:2を含むポリペプチドをコードする単離されたポリヌクレオ
チド、配列番号:1を含むポリヌクレオチド、配列番号:1のヌクレオチド29
1−7074を含むポリヌクレオチド、配列番号:2に対して少なくとも98%
同一性を有するアミノ酸配列を含むポリヌクレオチドをコードするポリヌクレオ
チド、および適当な担体を含む組成物を提供する。もう1つの好ましい実施形態
において、組成物は、配列番号:1を含むポリヌクレオチドと少なくとも90%
同一性を有するヌクレオチド配列を含む単離されたポリヌクレオチドおよび適当
な担体を含む。他の好ましい実施形態において、組成物は、配列番号:3を含む
単離されたポリヌクレオチドまたは配列番号:3のヌクレオチド1−1532、
1080−1643、1181−1643、1292−1643または1394
−1532を含む単離されたポリヌクレオチドおよび適当な担体を含む。さらに
他の好ましい実施形態において、本発明は配列番号:3のポリヌクレオチドに厳
密な条件下でハイブリダイズするポリヌクレオチド、または配列番号:3のヌク
レオチド1−1532、1080−1643、1181−1643、1292−
1643、1394−1532を含むポリヌクレオチドを含む組成物、ならびに
配列番号:3を含むポリヌクレオチドに対して少なくとも80%同一性を有する
ポリヌクレオチド、または配列番号:3のヌクレオチド1−1532、1080
−1643、1181−1643、1292−1643または1394−153
2を含むポリヌクレオチド、および適当な担体を含む組成物を提供する。また、
本発明によって提供されるのは、前記したポリヌクレオチドのいずれかに相補的
なヌクレオチド配列を含む単離されたポリヌクレオチドおよび適当な担体を含む
組成物である。
【0024】 加えて、本発明は前記したABC1ポリヌクレオチド配列のいずれかを含む組
換えベクターおよび宿主細胞を提供する。1つの好ましい実施形態において、本
発明は、配列番号:2を含むポリヌクレオチドをコードする単離されたポリヌク
レオチド、配列番号:1を含む単離されたポリヌクレオチド、配列番号:1のヌ
クレオチド291−7074を含む単離されたポリヌクレオチド、または配列番
号:2に対して少なくとも98%同一性を有するアミノ酸配列を含むポリペプチ
ドをコードする単離されたポリヌクレオチドを含む組換えベクターを提供する。
もう1つの好ましい実施形態において、組換えベクターは、配列番号:1を含む
ポリヌクレオチドに少なくとも90%同一性、より好ましくは95%同一性を有
するヌクレオチド配列を含む単離されたポリヌクレオチドを含む。さらにもう1
つの好ましい実施形態において、組換えベクターは配列番号:7または配列番号
:9を含む単離されたポリヌクレオチドを含む。本発明は、さらに、前記したポ
リヌクレオチドのいずれかに相補的なヌクレオチドを含む単離されたポリヌクレ
オチドを含む組換えベクターを提供する。さらにもう1つの好ましい実施形態に
おいて、組換えベクターは、前記したポリヌクレオチドのいずれかを含み、さら
に、異種プロモーターポリヌクレオチドを含む。1つの適当な異種プロモーター
はサイトメガロウイルスプロモーターである。特に好ましい実施形態において、
組換えベクターはpCEPhABC1である。
【0025】 また、本発明は、ABC1の5’フランキング配列を含む単離されたポリヌク
レオチドを含む組換えベクターを提供する。1つの好ましい実施形態において、
本発明は、配列番号:3を含む単離されたポリヌクレオチドまたは配列番号:3
のヌクレオチド1−1532、1080−1643、1181−1643、12
92−1643、または1394−1532を含む単離されたポリヌクレオチド
を含む組換えベクターを提供する。さらに、他の好ましい実施形態において、本
発明は、配列番号:3のポリヌクレオチドに厳密な条件下でハイブリダイズする
ポリヌクレオチド、または配列番号:3のヌクレオチド1−1532、1080
−1643、1181−1643、1292−1643、または1394−15
32を含むポリヌクレオチドを含む組換えベクター、ならびにこれらのポリヌク
レオチドにたいして少なくとも80%同一性を有するポリヌクレオチドを含む組
換えベクターを提供する。本発明は、さらに、前記したポリヌクレオチドのいず
れかに相補的なヌクレオチド配列を含む単離されたポリヌクレオチドを含む組換
えベクターを提供する。さらにもう1つの好ましい実施形態において、組換えベ
クターは記載されたポリヌクレオチドのいずれかを含み、さらに、異種ポリペプ
チドをコードする少なくとも1つのポリヌクレオチドを含む。適当な異種ポリペ
プチドは、ルシフェラーゼ、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トランスフェラーゼ、および緑色蛍光蛋白質を含む。好
ましくは異種ポリペプチドはルシフェラーゼ蛋白質である。特に好ましい実施形
態において、組換えベクターはpAPR1である。
【0026】 加えて、本発明は前記した組換えベクターのいずれかを含む宿主細胞を提供す
る。本発明は、さらに、前記した組換えベクターおよび適当な担体を含む組成物
を提供する。
【0027】 また、本発明は哺乳動物宿主細胞においてABC1蛋白質を生産する方法なら
びに哺乳動物対象においてABC1蛋白質を発現する方法を提供する。哺乳動物
宿主細胞においてABC1蛋白質を生産する方法は、(a)検出可能なレベルの
ABC1蛋白質を生産するのに十分な量のABC1をコードするポリヌクレオチ
ドを含む組換え発現ベクターで哺乳動物宿主細胞をトランスフェクトし、次いで
、(b)生成したABC1蛋白質を精製する工程を含む。哺乳動物対象において
ABC1蛋白質を発現する方法は、哺乳動物対象においてABC1蛋白質を発現
するのに十分な量のABC1をコードするポリヌクレオチドを含む組換え発現ベ
クターを哺乳動物対象に投与する工程を含む。
【0028】 加えて、本発明は、哺乳動物対象の細胞からのコレステロール流出を増加させ
るのに適した組成物および方法を提供する。1つの好ましい実施形態においては
、該方法は、細胞からのコレステロール流出を増加させるのに十分な量のABC
1をコードするポリヌクレオチドを含む組換え発現ベクターを哺乳動物対象に投
与することを含む。適当は組換え発現ベクターは、配列番号:2を含むポリペプ
チドをコードする単離されたポリヌクレオチド、配列番号:1を含む単離された
ポリヌクレオチド、配列番号:1のヌクレオチド291−7074を含む単離さ
れたポリヌクレオチド、および配列番号:2に対して少なくとも98%同一性を
有するアミノ酸配列を含むポリペプチドをコードする単離されたポリヌクレオチ
ドを含むベクターを含む。好ましい発現ベクターは、ウイルスベクター、特にア
デノウイルスベクターおよびレンチウイルスベクターを含む。他の実施形態にお
いて、本発明は、DNA−リガンド複合体、アデノウイルス−リガンド−DNA
複合体、DNAの直接注入、CaPO4沈殿、遺伝子銃技術、エレクトロポレー
ション、リポソームおよびリポフェクションを含めた非−ウイルス送達システム
を提供する。
【0029】 もう1つの好ましい実施形態において、哺乳動物対象の細胞からのコレステロ
ール流出を増加させる方法は、細胞においてABC1の発現を増加させる治療量
の化合物を哺乳動物対象に投与することを含む。1つの適当な方法は、cAMP
アナログを哺乳動物対象に投与することを含む。適当なcAMPアナログは8−
ブロモcAMP、N6−ベンゾイルcAMP、および8−チオメチルcAMPを
含む。もう1つの適当な方法は、cAMPの合成を増加させる化合物、例えば、
フォルスコリンを哺乳動物対象に投与することを含む。さらにもう1つの適当な
方法は、ホスホジエステラーゼ阻害剤のごときcAMPの分解を阻害する化合物
を哺乳動物対象に投与することを含む。適当なホスホジエステラーゼ阻害剤はロ
リプラム、テオフィリン、3−イソブチル−1−メチルキサンチン、R020−
1724、ビンポセチン、ザプリナスト、ジピリダモール、ミルリノン、アムリ
ノン、ピモベンダン、シロスタミド、エノキシモン、ペルオキシモンおよびベス
ナリノンを含む。
【0030】 加えて、哺乳動物対象の細胞からのコレステロール流出を増加させるもう1つ
の適当な方法は、コレステロール流出を増加させるのに十分な量の核受容体に対
する少なくとも1つのリガンドを哺乳動物対象に投与することを含む。適当なリ
ガンドはLXR、RXR、FXR、SXRおよびPPARリガンドを含む。1つ
の好ましい実施形態において、該方法はLXR核受容体に対するリガンドを哺乳
動物対象に投与することを含む。適当なLXRリガンドは20(S)ヒドロキシ
コレステロール。、22(R)ヒドロキシコレステロール、24(S)ヒドロキ
シコレステロール、25−ヒドロキシコレステロール、および24(S),25
エポキシコレステロールを含む。好ましくは、LXRリガンドは20(S)ヒド
ロキシコレステロールである。もう1つの好ましい実施形態において、該方法は
、RXR核受容体に対するリガンドを哺乳動物対象に投与することを含む。適当
なRXRリガンドは9−シスレチノイン酸、レチノール、レチナール、全ての−
トランスレチノイン酸、13−シスレチノイン酸、アシトレチン、フェンレチニ
ド、エトレチネート、CD495、CD564、TTNN、TTNNPB、TT
AB、およびLGD1069を含む。好ましくは,RXRリガンドは9−シスレ
チノイン酸である。もう1つの好ましい実施形態において、該方法は、PPAR
核受容体に対するリガンドを哺乳動物対象に投与することを含む。1つの適当な
リガンドはチアゾリジンジオンのクラスから選択されるリガンドである。さらに
もう1つの好ましい実施形態において、該方法は、核受容体に対する少なくとも
2つのリガンドを投与することを含む。特に好ましい実施形態において、リガン
ドは20(S)ヒドロキシコレステロールおよび9−シスレチノイン酸である。
【0031】 加えて、哺乳動物対象の細胞からのコレステロール流出を増加させるもう1つ
の適当な方法は、コレステロール流出を増加させるのに十分な量のエイコサノイ
ドを哺乳動物対象に投与することを含む。適当なエイコサノイドはプロスタグラ
ンジンE2、プロスタグランジンJ2、およびプロスタサイクリン(プロスタグ
ランジンI2)を含む。
【0032】 もう1つの実施形態において、本発明は、哺乳動物対象の細胞からのコレステ
ロール流出を増加させるのに十分な量のABC1活性を増加させる化合物を哺乳
動物対象に投与することを特徴とする該細胞からのコレステロール流出を増加さ
せる方法を提供する。
【0033】 また、本発明は、哺乳動物対象においてABC1の遺伝子発現を増加させるの
に適した方法を提供する。1つの好ましい実施形態において、該方法は、ABC
1の遺伝子発現を増加させるのに十分な量の核受容体に対する少なくとも1つの
リガンドを哺乳動物対照に投与することを含む。適当なリガンドはLXR、RX
R、FXR、SXRおよびDPAR核受容体に対するリガンドを含む。もう1つ
の好ましい実施形態において、該方法は、ABC1の遺伝子発現を増加させるの
に十分な量のcAMPアナログを哺乳動物対象に投与することを含む。さらにも
う1つの好ましい実施形態において、該方法は、ABC1の遺伝子発現を増加さ
せるのに十分な量のcAMPの合成を増加させる化合物を哺乳動物対象に投与す
ることを含む。
【0034】 加えて、本発明は、(a)レポーターcDNAを、哺乳動物abc1遺伝子の
発現変調部分で作動可能に連結して、組換えレポーター構築体を生じさせ;(b
)該組換えレポーター構築体を宿主細胞の集団にトランスフェクトし;(c)宿
主細胞の試料中にてレポーター遺伝子発現のレベルをアッセイし;(d)スクリ
ーニングすべきテスト化合物と宿主細胞を接触させ;(e)テスト化合物との接
触の後に宿主細胞の試料中にてレポーター遺伝子発現のレベルをアッセイし;つ
いで、(f)テスト化合物への暴露によって引き起こされたレポーター遺伝子発
現のレベルの相対的変化を比較し、それにより、ABC1発現変調活性を測定す
る工程を含むことを特徴とする、ABC1発現変調活性につきテスト化合物をス
クリーニングする方法を提供する。該組換えレポーター構築体は、本発明によっ
て提供されるABC1の5’フランキング領域配列のいずれかのごとき、哺乳動
物ABC1遺伝子の発現変調部分に作動可能に連結したレポーター遺伝子を含む
。1つの好ましい実施形態において、ABC1遺伝子の発現変調部分は配列番号
:3を含む。もう1つの好ましい実施形態において、ABC1遺伝子の発現変調
部分は配列番号:3のヌクレオチド1−1532、1080−1643、118
1−1643、1292−1643、1394−1643、または1394−1
532を含む。適当なレポーターcDNAはルシフェラーゼ、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、および緑色蛍光蛋白
質cDNAを含む。好ましくは、宿主細胞は哺乳動物細胞である。該方法の特に
好ましい実施形態において、組換えレポーター構築体はpAPR1である。
【0035】 また、本発明において提供されるのは、(a)培養中に維持された哺乳動物細
胞の試料においてコレステロール流出のレベルをアッセイして、コレステロール
流出の対照レベルを決定し;(b)該細胞をスクリーニングすべきテスト化合物
と接触させ;(c)テスト化合物との接触の後に細胞の試料においてコレステロ
ール流出のレベルをアッセイし;(d)テスト化合物との接触の後に細胞の試料
においてABC1−媒介コレステロール流出のレベルをアッセイし、それにより
、テスト化合物が培養中の細胞からのABC1−培養コレステロール流出を促進
するか否かを判断する工程を含むことを特徴とする、テスト化合物が培養中の細
胞からのABC1−培養コレステロール流出を促進するか否かを判断するために
テスト化合物をスクリーニングする方法である。該細胞は一次培養または細胞系
に由来することができる。テスト化合物をスクリーニングするための適当な細胞
は繊維芽細胞、マクロファージ、肝、および腸細胞系を含む。好ましくは、該細
胞系はRAW264.7である。1つの好ましい実施形態において、結合に際し
てABC1の活性を阻害する抗−ABC1抗体を用い、ABC1−媒介コレステ
ロール流出を測定する。もう1つの好ましい実施形態において、ABC1−媒介
コレステロール流出は、アンチセンスABC1ポリヌクレオチドを用いて測定す
る。特に好ましい実施形態において、アンチセンスポリヌクレオチドは配列番号
:57を含む。
【0036】 加えて、本発明は、哺乳動物対象の細胞においてABC1発現の比較レベルを
検出する方法を提供する。かかる方法を用いて、冠心臓病に対する対象の罹患性
を測定することができる。哺乳動物対象の細胞においてABC1発現の比較レベ
ルを検出する方法が提供され、これは、(a)哺乳動物対象からの細胞試料を得
、(b)細胞試料においてABC1 mRNA発現のレベルをアッセイし;つい
で、(c)細胞試料におけるABC1 mRNA発現のレベルとABC1 mR
NA発現のあらかじめ決定した標準レベルと比較し、それにより、哺乳動物対象
の細胞においてABC1遺伝子発現の比較レベルを検出することを含む。ABC
1 mRNA発現のレベルを測定する適当は方法は、例えば、RT−PCR、ノ
ーザンブロット、およびRNAse保護アッセイを含む。
【0037】 また、本発明は、哺乳動物対象の細胞においてABC1蛋白質の比較レベルを
検出する方法を提供する。そのような方法を用いて、冠心臓病に対する対象の罹
患性を測定することができる。哺乳動物対象の細胞においてABC1蛋白質の比
較量を検出する方法が提供され、これは、(a)哺乳動物対象からの細胞試料を
得、(b)細胞試料においてABC1蛋白質の量をアッセイし、ついで、(c)
細胞試料におけるABC1蛋白質の量とABC1蛋白質のあらかじめ決定した標
準量とを比較し、それにより、哺乳動物対象の細胞においてABC1蛋白質の比
較レベルを検出することを含む。ABC1の蛋白質の量は、当該分野で利用でき
る種々のイムノアッセイを用いて測定することができる。例えば、ABC1蛋白
質の量は、(a)細胞試料を抗−ABC1抗体の集団と接触させ、ついで、(b
)試料と会合した特異的−結合性ABC1抗体を検出することによって測定する
ことができる。ABC1抗体を検出する適当な方法はウエスタンブロッティング
、免疫沈殿およびFACSを含む。
【0038】 もう1つの態様において、本発明は、記載されたABC1ポリペプチドに特異
的に結合する抗体を提供する。1つの好ましい実施形態において、本発明は、配
列番号:2を含む単離されたポリペプチドに特異的に結合する単離された抗体を
提供する。もう1つの好ましい実施形態において、本発明は、配列番号:2に対
する少なくとも98%同一性を有するアミノ酸配列を含む単離されたポリペプチ
ドに特異的に結合する単離された抗体を提供する。該抗体はモノクローナル抗体
とすることができるか、あるいは該抗体はポリクローナル抗体とすることができ
る。さらにもう1つの実施形態において、該抗体は、ABC1ポリペプチドへの
結合に際して、ABC1ポリペプチドのコレステロール輸送活性を阻害する。
【0039】 加えて、本発明は、少なくとも1つのアッセイで十分な量の哺乳動物ABC1
遺伝子の発現変調部分に作動可能に連結したレポーターcDNAおよび使用のた
めの指令書を含むことを特徴とする、化合物のABC1発現変調活性を測定する
ために化合物をスクリーニングするのに適したキットを提供する。1つの好まし
い実施形態において、該キットは、さらに、レポーター遺伝子を検出する手段を
含む。もう1つの好ましい実施形態において、哺乳動物ABC1遺伝子の発現変
調部分は配列番号:3を含む。さらにもう1つの好ましい実施形態において、哺
乳動物ABC1遺伝子の発現変調部分は、配列番号:3のヌクレオチド1−15
32、1080−1643、1181−1643、1292−1643、139
4−1643または1394−1532を含む。適当なレポーターcDNAはル
シフェラーゼ、βーガラクトシダーゼ、クロラムフェニコールアセチルトランス
フェラーゼおよび緑色蛍光蛋白質cDNAを含む。好ましくはレポーターcDN
Aはルシフェラーゼである。該方法の特に好ましい実施形態において、組換えレ
ポーター構築体はpAPR1である。
【0040】 また、本発明は、化合物がABC1−依存性コレステロール流出を変調するか
否かを判断するために化合物をスクリーニングするのに適したキットを提供する
。1つの好ましい実施形態において、該キットは、少なくとも1つのアッセイに
十分な量の不活化抗−ABC1抗体および使用のための指令書を含む。もう1つ
の好ましい実施形態において、該キットは、少なくとも1つのアッセイに十分な
量のアンチセンスABC1オリゴヌクレオチドおよび使用のための指令書を含む
。特に好ましい実施形態において、アンチセンスABC1オリゴヌクレオチドは
配列番号:53を含む。
【0041】 (好ましい実施形態の詳細な説明) 本発明によると、細胞からのコレステロール流出を増加させる新規なポリペプ
チドが提供される。特に、本発明は、コレステロール流出を増加させることが示
された新規なATP−結合カセット1(ABC1)ポリペプチドを提供する。
【0042】 ABC1は、細胞膜に存在し、ATP加水分解を利用して、原形質膜を横切っ
て広く種々の基質を輸送するATP−結合カセット蛋白質のファミリーのメンバ
ーである。用語「ABC1」および(ABCA1)はともに同一のATP−結合
カセット蛋白質をいうことに注意すべきである。用語「ABCA1」は命名委員
会によって1999年に導入され、当該分野では限定された許容を受けている。
今日まで、このファミリーの30を超えるメンバーばヒトゲノムで同定されてい
る。これらの相同蛋白質は、それを通って、分子が細胞膜を通じて輸送されるチ
ャネル−様構造およびATPと結合してエネルギー発生ATP−加水分解を輸送
にカップリングされる1以上のドメインを含有する。ファミリーのメンバーは多
薬物抵抗性因子(MDR/P糖蛋白質;Chenら.,Cell, 47:38
1−389(1986);Strideら,Mol.Pharmacol.,4
9:962−971(1996))、抗原提示に関連する輸送体(Neefje
sら,Science, 261:769−771(1993);Shephe
rdら,Cell, 74:577−584(1993))、および嚢胞性線維
症膜貫通コンダクタンスレギュレーター(Changら, J.Biol. C
hem.,269:18572−18575(1994);Rommensら,
Science,245:1059−1065(1989))を含む。ABC輸
送体ファミリーのメンバーは、一般に、長い荷電領域および高度に疎水性のセグ
メントによって連結された2つの対称半体内で見いだされる4つのドメインより
なる。各半分は、6つの膜貫通セグメントを含有する疎水性ドメインならびに多
くのATPaseに典型的な高度に保存されたWalkerAおよびB配列モチ
ーフを含有する親水性ヌクレオチド結合ドメインを含有する(Hydeら, N
ature, 346:362−365(1990);Lucianiら, G
enomics,21:150−159(1994))。輸送体の活性はヌクレ
オチド結合ドメインにおけるATPとの相互作用に依存し、2つの対称半体を連
結する領域における残渣のリン酸化を介する調節による(Becqら, J.B
iol. Chem.,272:2695−2699(1997))。
【0043】 本明細書中に記載されたいくつかの系列の証拠は、細胞内コレステロール貯蔵
のアポリポ蛋白質−媒介可動化における非常に重要な蛋白質としてABC1を同
定した。まず、ここに提示された研究は、ABC1がタンジール病、以上HDL
−コレステロール代謝によって特徴付けられる遺伝的障害において欠けているこ
とを示した。すでに示され、本明細書中では実施例1に示したごとく、タンジー
ル病における遺伝子欠陥は細胞内からのコレステロールのアポリポ蛋白質媒介流
出の経路において欠陥を引き起こしてその結果、かなり減少したコレステロール
流出活性および低いHDL−コレステロールレベルをもたらす(Oramら,J
.Lipid Res.,37:2743−2491(1996);Franc
isら.,J.Clin.Invest.,96:78−87(1995))。
タンジール病を持つ家族の遺伝的連鎖解析は欠陥遺伝子を染色体9q31上の間
隔に帰属させた(Restら, Nature Genetics,20:96
−98(1998))。公のデータベースのサーチは、ABC1遺伝子が染色体
9q22−9q31に突き止められことを明らかとし、これはRustらで明ら
かにされた該間隔よりも広いがそれを含む。(Lucianiら, Supra
(1994))。そのデータに基づき、ヒトABC1遺伝子の照射ハイブリッド
マッピングを行い、これは、Rustらによって報告されたヒト染色体9q31
の7−cM領域内にはっきりとある2つのマーカーの間に該遺伝子を位置付けた
。加えて、実施例2に示されるごとく、マイクロアレイ分析は、ABC1遺伝子
が、正常な細胞と比較してタンジール患者細胞において2.5倍過小発現される
ことを明らかとした。これらの研究は、タンジール病における欠陥遺伝子をAB
C1として同定した。加えて、ここに示されたさらなる研究は、ABC1活性を
コレステロール流出活性に結び付けた。まず、研究は、4、4−ジイソチオシア
ノスチルベン−2、2’−ジスルフォン酸(DIDS)およびスルホブロモフタ
レイン(BSP)のごときABC1輸送活性の阻害剤もまた繊維芽細胞からのア
ポAI−媒介コレステロール流出を阻害することを示した(実施例6参照)。ま
たアンチセンスABC1オリゴヌクレオチドを用い、ABC1遺伝子発現の阻害
が、繊維芽細胞からのアポAI−媒介コレステロール流出を阻害することを示し
た(実施例7)。対照的に、ABC1遺伝子がマウス単球細胞にトランスフェク
トされたトランスフェクション実験は、ABC1の過剰発現の結果、アポAI−
媒介流出の増加をもたらすことを示した(実施例8)。最後に、野生型およびタ
ンジール患者mRNAを用いて行ったRI−PCRは、ABC1 mRNA発現
が正常な皮膚繊維芽細胞におけるコレステロール流出に関連する細胞状態によっ
て調製されるが、タンジール患者繊維芽細胞においてはそうではないことを明ら
かにした(実施例9)。これらの知見に基づき、ABC1はコレステロール流出
において主要な役割を演じると判断された。
【0044】 ABC1は、原形質膜の外側リーフレットへの細胞内コレステロールの移動に
おいて役割を演じる。ABC1の欠如または欠陥ABC1による細胞内コレステ
ロールの不十分な輸送の結果、それとアポAIおよび他のアポリポ蛋白質が特異
的に相互作用する特異的膜ドメインにおけるコレステロールの欠如をもたらす(
Stanglら,J.Biol.Chem.,273:31002−31008
(1998); Babittら, J.Biol.Chem.,272:13
242−13249(1997))。コレステロールのアポAIへの送達の失敗
は、血症から迅速に除去されるコレステロール−欠陥HDL粒子の形成に導く(
Bojanovskiら,J.Clin.Invest.,80:1742−1
747(1987))。
【0045】 (定義) 以下の定義は、本明細書を通じて用いるある用語の理解を容易にするために掲
げる。
【0046】 本発明においては、「単離された」とは、その元の環境(例えば、もしそれが
天然に生じるのであれば天然の環境)かた取り出された物質をいい、かくして、
その天然状態から「人の手によって」改変される。例えば、単離されたポリヌク
レオチドはベクターまたは組成物の1部となることができるか、あるいは細胞内
に含有することができ、依然として「単離されている」。なぜならば、ベクター
、組成物または特定の細胞はポリヌクレオチドの元の環境ではないからである。
【0047】 本明細書で用いるごとく、「ポリヌクレオチド」は、合成および天然の双方の
起源のDNAおよびRNAを含むように定義される。ポリヌクレオチドは一本鎖
または二本鎖DNAまたはRNA、あるいはRNA/DNAヘテロヂュプレック
スとして存在することができる。かくして、本発明のポリヌクレオチドはいずれ
かのポリリボヌクレオチドまたはポリデオキシリボヌクレオチドよりなることが
でき、これは未修飾RNAまたはDNAあるいは修飾RNAまたはDNAで有り
得る。例えば、ポリヌクレオチドは、一本鎖および二本鎖DNA、一本鎖および
二本鎖領域、または一本鎖、二本鎖および三本鎖領域の混合物であるDNA、一
本鎖、二本鎖RNA、および一本鎖および二本鎖領域の混合物であるRNA、一
本鎖または、より典型的には二本鎖または三本鎖、あるいは一本鎖および二本鎖
領域の混合物で有り得るDNAおよびRNAを含むハイブリッド分子より成り得
る。加えて、ポリヌクレオチドは、RNAまたはDNAあるいはRNAおよびD
NA双方を含む三本鎖領域よりなることができる。また、ポリヌクレオチドは1
以上の修飾された塩基または安定性または他の理由で修飾されたDNAまたはR
NA骨格を含有することもできる。「修飾された」塩基は、例えば、トリチル化
塩基およびイノシンのごとき異常塩基を含む。種々の修飾をDNAおよびRNA
に対して成すことができ;かくして、「ポリヌクレオチド」はポリヌクレオチド
の化学的に酵素的にまたは代謝的に修飾された形態を含む。用語「ポリヌクレオ
チド」はしばしばオリゴヌクレオチドといわれる短いポリヌクレオチドも含む。
【0048】 用語「ポリペプチド」とは、ペプチド結合または修飾されたペプチド結合によ
って相互に連結した2以上のアミノ酸を含むいずれのペプチドまたは蛋白質もい
う。「ポリペプチド」とは、通常はペプチドと言われる短いアミノ酸配列、なら
びに一般に蛋白質といわれるより長いアミノ酸配列をともにいう。ポリペプチド
は20の遺伝子がコードするアミノ酸以外のアミノ酸を含有することができる。
さらに、ポリペプチドは、プロセッシングおよび他の翻訳後修飾のごとき天然の
プロセスによって、または当該分野でよく知られた化学的修飾技術によって修飾
することができる。与えられたポリペプチドは多くのタイプの修飾を含有するこ
とができる。また、同一タイプの修飾が、ポリペプチドにおける1以上の部位に
おいて同一または種々の程度存在することができる。修飾は、ペプチドの骨格、
アミノ酸の側鎖およびアミノまたはカルボキシル末端を含めたポリペプチドのど
こかで起こることができる。修飾は、限定されるものではないが、アセチル化、
アシル化、ADP−リボシル化、アミド化、ホルミル化、ガンマ−カルボキシル
化、グリコシル化、ヒドロキシル化、ヨウ素化、メチル化、ミリストイル化、酸
化、リン酸化、プレニル化、硫酸化、セレノイル化、ならびにヌクレオチドまた
はヌクレオチド誘導体、脂質または脂質誘導体、またはホスファチジルイノシト
ールの共有結合を含む。他の修飾は架橋、環化、ピログルタメートの形成、GP
Iアンカー形成、蛋白質分解プロセッシングラセミ化、およびアルギニル化およ
びユビキチン化のごときアミノ酸のt−RNA−媒介負荷を含む。例えば、Pr
oteins−Structure and Molecular Prope
rties, 2nd Ed.,T.E.Creighton, W.H.Fr
eedman and Co.,New York (1993);Word,
F.,Posttranslational Protein Modifi
cation:Perspectives and Prospects, i
n Posttranslation Covalent Modificat
ion of Proteins. B,C.Johnson.Ed.,Aca
demic Press, New York(1983); Seifter
ら.,Meth.Enzymol.,182:626−646(1990);お
よび Rattanら.,Protein Synthesis:Posttr
asnlational Modification and Aging,A
nn. N.Y.Acad.Sci.,663:48−62(1992))参照
。本発明のポリペプチドはいずれかの適当な方法で調製することができる。かか
るポリペプチドは単離された天然に生じるポリペプチド、組換えにより生産され
たポリペプチド、合成により生産されたポリペプチド、またはこれらの方法の組
合せによって生産されたポリペプチドを含む。かかるポリペプチドを生産する手
段は当該分野でよく知られている。
【0049】 本発明の「ポリヌクレオチド」は、配列番号:3または配列番号:3のヌクレ
オチド1−1532、1080−1643、1181−1643、1292−1
643、1394−1643または1394−1532、あるいはその相補体に
対して厳密なハイブリダイゼーション条件下でハイブリダイズすることができる
ポリヌクレオチドを含む。また、本発明のポリヌクレオチドは、配列番号:4、
配列番号:5または配列番号:6あるいはその相補体に対して厳密なハイブリダ
イゼーション条件下でハイブリダイズすることができるポリヌクレオチドも含む
【0050】 「厳密なハイブリダイゼーション条件」とは、50%フォルミアミド、5×S
SC(750mM NaCl、75mMクエン酸ナトリウム)、mMリン酸ナト
リウム(pH7.6)、5×デンハルトの溶液、10%デキストラン硫酸塩、お
よび20μg/mlの変成した剪断サケ精子DNAを含む溶液中での42℃にお
ける一晩のインキュベーション、続いての約65℃における0.1×SSC中で
のフィルターの洗浄をいう。
【0051】 本明細書中で用いるごとく用語「相補性」とは、例えば、二本鎖ポリヌクレオ
チドの2つのストランドの間、またはオリゴヌクレオチドプライマーおよび増幅
もしくは配列決定されるべき一本鎖ポリヌクレオチド上のプライマー結合部位の
間のごときヌクレオチドの間のハイブリダイゼーションまたは塩基対合をいう。
2つの一本鎖ヌクレオチド分子は、1つのストランドのヌクレオチドが、他のス
トランドのヌクレオチドの少なくとも約80%にて適当なヌクレオチド挿入、欠
失または置換、対をもって最適に整列する場合に相補性であるといわれる。
【0052】 当該分野で知られている「同一性」は、配列を比較することによって決定して
、2以上のポリヌクレオチド配列または2以上のポリヌクレオチド配列の間の関
係である。また、「同一性」または「同様性」は、そのような配列のストリング
の間のマッチによって決定して、ポリペプチドまたはポリヌクレオチド配列の間
の配列関連性の程度をいう当該分野で認められた意味を有する。「同一性」およ
び「同様性」は、(Computational Molecular Bio
logy, Lesk,A.M.,ed.,Oxford Universit
y Press, New York, (1988);Biocomputi
ng:Informatics and Genome Projects,
Smith,D.W.,ed.,Academic Press, New Y
ork, (1993);Computer Analysis of Seq
uence data, Part I, Griggin, A.M.,およ
び Griffin, H.G.,編集,Humana Press, New
Jersey,(1994);Sequence Analysis in
Molecular Biology, von Heinje, G.,Ac
ademic Press,(1987);and Sequence Ana
lysis Primer, Gribskov, M. および Dever
eux, J.,編集,M Stockton Press, New Yor
k,(1991); および Carillo, H.,および Lipton
, D.SIAM J Applied Math 48:1073(1988
))に公表されて入るものを含めた多数のよく知られた方法を用いて計算するこ
とができる。2つの配列の間の同一性または同様性を判断するのに通常使用され
た方法は、限定されるのものではないが、“Guide to Huge Co
mputers,” Martin J.Bishop, ed.,Acade
mic Press, San Diego,(1994), および Car
illo, H.,および Lipton,D.,SIAM J Applie
d Math 48:1073’1988)に開示されたものを含む。同一性を
決定する好ましい方法は、テストされる配列の間で最大のマッチを与えるように
設計される。ポリヌクレオチドまたはポリペプチドを整列させるための方法は、
GCGプログラムパッケージ(Devereux, J.,R,Nucleic
Acids Research(1984) 12(1):387(1984
)),BLASTP, BLASTIN, FASTA(Atschul, S
.F.ら.,J.Molec. Biol.215:403(1990).Be
stfit program(Wisconsin Sequence Ana
lysis Package, Version 8for Unix, Ge
netics Computer Group, University Re
serch Park, 575 Science Drive, Madis
on. WI53711(Smith および Waterman, Adva
nces in Applied Mathematics 2:482−48
9(1981)の局所的相同性アルゴリズムを使用)を含めたコンピュータープ
ログラムに編集されている。
【0053】 特定の配列が、例えば、参照配列に対して90%同一であるか否かを判断する
のに配列整列プログラムのいずれかを用いると、パラメーターは、同一性のパー
センテージが参照ポリペプチドまたはポリヌクレオチドの全長にわたって計算さ
れ、参照ポリヌクレオチド中のヌクレオチドの合計数の10%までの同一性にお
けるギャップが許容されるように設定される。
【0054】 グローバル配列整列ともいわれる、クエリー配列(本発明の配列)および対象
配列の間の最良の総じてのマッチを決定する好ましい方法は、Brutlagら
(Comp.App. Biosci.6:237−245(1990))のア
ルゴリズムに基づいたFASTDBコンピュータープログラムを用いて決定する
ことができる。用語「配列」はヌクレオチドおよびアミノ酸配列を含む。配列整
列において、クエリーおよび対象配列はともにヌクレオチド配列であるか、ある
いはともにアミノ酸配列である。該グローバル配列整列の結果はパーセンと同一
性で表す。パーセント同一性を計算するDNA配列のFASTDBサーチで用い
る好ましいパラメーターは:マトリックス=ウニタリー、k−tuple=4、
ミスマッチペナルティー=1、接合ペナルティー=30、ランダム化基長さ=0
、およびカットオフスコア=1、ギャップペナルティー=5、ギャップサイズペ
ナルティー0.05、およびウインドウサイズ=500またはどれだけ短かかろ
うがヌクレオチド塩基におけるクエリー配列の長さである。アミノ酸整列のパー
セント同一性および同様性を計算するのに使用される好ましいパラメーターは:
マトリックス=PAM 150、k−tuple=2、ミスマッチペナルティー
=1、接合ペナルティー=20、ランダム化基長さ=0、カットオフスコア=1
、ギャップペナルティー=5、ギャップサイズペナルティー=0.05、および
ウインドウサイズ=500またはどれだけ短かろうがアミノ酸残基におけるクエ
リー配列の長さである。
【0055】 説明として、配列番号:1に含有される配列に対して少なくとも90%「同一
性」のヌクレオチド配列を有するポリヌクレオチドは、ポリヌクレオチド配列が
配列番号:1の合計長さの各100ヌクレオチド当たり10までの点突然変異を
含み得る以外は、ポリヌクレオチドのヌクレオチド配列が配列番号:1に含まれ
る配列と同一であることを意味する。換言すれば、配列番号:1に対して少なく
とも90%同一性を有するヌクレオチド配列を含みポリヌクレオチドを得るため
には、配列番号:1に含まれる配列においてヌクレオチドの10%までを欠失し
、挿入しまたは他のヌクレオチドで置き換えることができる。これらの変化はポ
リヌクレオチド全体のどこかで起こることができ、ヌクレオチド内または配列番
号:1内の1以上の連続群で個々に分散し得る。
【0056】 同様に、配列番号:2に含まれる配列に対して少なくとも98%「同一性」の
アミノ酸配列を有するポリペプチドは、ポリペプチド配列が配列番号:2の合計
長さの各100アミノ酸当たり2までのアミノ酸改変を含むことができる以外は
、ポリペプチドのアミノ酸配列が配列番号:2に含まれる配列と同一であること
を意味する。換言すれば、配列番号:2と少なくとも98%同一のアミノ酸配列
を有するポリペプチドを得るためには、配列番号:2に含まれる配列中のアミノ
酸残基の2%までを欠失し、挿入し、または他のアミノ酸残基で置き換えること
ができる。これらの変化はポリペプチド全体のどこかで起こることができ、残基
間または配列番号:2内の1以上の連続群で個々に分散することができる。
【0057】 「生物学的活性を有するポリペプチド」とは、用量依存性をもってまたはそれ
なくして、特定の生物学的アッセイにおいて測定して、本発明のポリペプチドの
活性と同様であるが必ずしも同一ではない活性(例えば、コレステロール輸送活
性)を呈するポリペプチドをいう、用量依存性が存在する場合には、それは、ポ
リペプチドのそれと同一である必要はないが、むしろ、本発明のポリペプチドと
比較して与えられた活性における用量−依存性に実質的に同様である(例えば、
候補ポリペプチドは、本発明のポリペプチドに対してより大きな活性または約2
5倍以下小さい、好ましくは、約10倍以内小さな活性、最も好ましくは約3倍
以下小さい活性を呈するであろう)。
【0058】 「ポリペプチド変種」とは、本発明のABC1ポリペプチドと異なるが、その
本質的な特性を保有するポリペプチドをいう。一般に、変種は総じて密接に似て
おり、多くの領域に置いて、配列番号:2を含むポリペプチドと同一である。好
ましくは、ポリペプチド変種は生物学的活性、すなわち、コレステロール輸送活
性を保持する。変種は、限定されるのものではないが、スプライス変種および対
立遺伝子変種並びに付加、欠失および置換変種を含む。
【0059】 同様に、「ポリヌクレオチド変種」とは、本発明のポリヌクレオチドとは異な
るがその本質的特性を保有するポリヌクレオチドをいう。該変種はコーディング
領域、非コーディング領域、または双方において改変を含むことができる。かく
して、例えば、ABC1ポリヌクレオチド変種は、配列番号:1のそれと異なる
が、コレステロール輸送活性を有するポリペプチドをコードするヌクレオチド配
列を有する。また、例えば、ポリヌクレオチド変種は、配列番号:3のそれと異
なるが、プロモーター活性を保有するヌクレオチド配列を有する。特に好ましい
ものは、サイレント置換、付加または欠失を生じるが、コードされたポリペプチ
ドの特性または活性を改変しない改変を含むポリヌクレオチド変種である。遺伝
暗号の縮重のためサイレント置換によって生じたヌクレオチド変種が好ましい。
さらに、10−20、5−10、1−5または1−2アミノ酸がいずれかの組合
せにおいて置換され、欠失または付加された変種もまた好ましい。ポリヌクレオ
チド変種は、種々の理由で、例えば、特定の宿主のためのコドン発現を最適化す
るのに生じさせることができる(例えば、ヒトmRNAにおけるコドンをE.c
oliのごとき細菌宿主によって好まれるものへの変化)。
【0060】 「対立遺伝子変種」は、生物の染色体上の与えられた遺伝子座を占有する遺伝
子のいくつかの代替形態のうちの1つをいう天然に生じる変種である(Gene
s II, Lewin, B.編, John Wiley & Sons,
New York (1985))。これらの対立遺伝子変種はポリヌクレオ
チドおよび/またはポリペプチドレベルいずれかにおいて変化することができる
。別法として、天然に生じない変種は突然変異誘発技術によってまたは直接的合
成によって生じさせることができる。
【0061】 用語「保存的アミノ酸置換」とは、その部位におけるアミノ酸残基の極性また
は電荷に対してほとんどまたは全くないような、天然アミノ酸残基の非天然残基
での置換をいう。例えば、保存的置換は、いずれかの他の非−極性残基でのポリ
ペプチド中の非極性残基の置換に由来する。保存的置換のもう1つの例は酸性残
基のもう1つの酸性残基での置換である。保存的置換は、天然に生じるABC1
ポリペプチドのそれと同様な機能的および化学的特徴を有するABC1ポリペプ
チドを生じると期待させる。
【0062】 用語「相同分子種」とは、異なる主から同定されたポリペプチドに対応するポ
リペプチドをいう。例えば、マウスおよびヒトABC1ポリペプチドは相同分子
種と考えられる。
【0063】 用語「ベクター」を用いて、コーディング情報を宿主細胞に移動させるのに使
用されるいずれかの分子(例えば、核酸、プラスミドまたはウイルス)をいうの
に用いられる。
【0064】 用語「発現ベクター」とは、宿主細胞の形質転換に適し、挿入された異種核酸
配列の配列を指令しおよび/または制御する核酸配列を含むベクターをいう。発
現は、限定されるものではないが、もしイントロンが存在すれば、転写、翻訳お
よびRNAスプライシングのごときプロセスを含む。
【0065】 本明細書中で用いるごとく、用語「転写調節領域」または「発現変調部分」と
は、限定されるものではないが、プロモーター、エンハンサーおよびリプレッサ
ーを含めた遺伝子のいずれかの領域をいう。
【0066】 本明細書中で用いるごとく、用語「プロモーター」とは、構造遺伝子の転写を
制御する(一般に、約100ないし1000bp内の)構造遺伝子の開始コドン
に対して上流(すなわち、5’側)に位置する転写されない配列をいう。
【0067】 本明細書中で用いるごとく、用語「エンハンサー」とは、プロモーターに作用
して転写を増加させる、通常長さが10−300bpであるDNAのシス−作用
性エレメントをいう。エンハンサーは比較的配向および位置非依存性である。そ
れらは転写ユニットに対して5’および3’側に見いだされている。
【0068】 「宿主細胞」は形質転換またはトランスフェクトされている、あるいは外因性
ポリヌクレオチド配列によって形質転換またはトランスフェクションが可能な細
胞である。該用語は、選択された遺伝子が存在する限り、子孫がもとの親と形態
または遺伝子的造りが同一であるか否かに拘わらず、親細胞の子孫を含む。
【0069】 用語「作動可能に連結した」は、ここでは、かく記載されたフランキング配列
がその通常の機能を行うように配置されまたは組み立てられたフランキング配列
の配置をいうのに用いられる。かくして、コーディング配列に作動可能に連結し
たフランキング配列はコーディング配列の複製、転写および/または翻訳を行う
ことができる。例えば、プロモーターが当該コーディング配列の転写を指令でき
る場合にコーディング配列はプロモーターに作動可能に連結している。フランキ
ング配列は、それが正しく機能する限り、コーディング配列に隣接している必要
はない。かくして、例えば、介在するいまだ翻訳されていないが転写された配列
はプロモーター配列およびコーディング配列の間に存在することができ、プロモ
ーター配列は依然としてコーディング配列に「作動可能に連結している」と考え
られることができる。
【0070】 用語「トランスフェクション」は、細胞による外来性または外因性DNAの摂
取をいうのに用いられ、外因性DNAが細胞膜の内部に導入されてしまっていれ
ば細胞はトランスフェクトされてしまっている。多数のトランスフェクション技
術が当該分野でよく知られており、ここに開示される。例えば、Grahamら
, 1973, Virology 52:456;Sambrookら, M
olecular Cloning, A Laboratory Manua
l (Cold Spring Harbor Laboratories,
1989); Davisら, Basic Methods in Mole
cular Biology(Elsevier, 1986); および C
huら, 1981, Gene 13:197参照。そのような技術を用いて
1以上の外因性DNA部位を適当な宿主細胞に導入することができる。
【0071】 (ABC1ポリペプチド) 本発明は新規なヒトABC1ポリペプチドに関する。1つの実施形態において
、ABC1ポリペプチドは配列番号;2に示されたアミノ酸配列を含む。他の者
によって報告されたヒトABC1蛋白質とは対照的に、配列番号:2に示された
ABC1ポリペプチドはアミノ末端にさらに60個のアミノ酸を有し、これは2
201アミノ酸よりも2261アミノ酸のABC1蛋白質を明らかにする(La
ngmannら, in Biochem, Biophys. Res. C
omm. 257.20−33(1999)参照)。加えて、配列番号:2に示
されたABC1ポリペプチドは、いくつかのアミノ酸残基において他の報告され
た配列とは異なる。具体的には配列番号:2に示された現在のABC1ポリペプ
チドは残基159においてRの代わりにK、765においてVの代わりにI、8
23においてIの代わりにM、1495においてTの代わりにI、1588にお
いてPの代わりにL、1914においてRの代わりにK、および2108におい
てPの代わりにLを有する。公表された記録と合致させたままとするには、前記
アミノ酸番号は配列番号:2のものよりもむしろ(Lawnら, Clin.
Incest.,104:R25−31(1999)のものである。後記にてさ
らに詳細に考察するごとく、配列の差異は、最初のABC1 cDNAがPCR
−ベースの戦略を用いてマウスからクローンされ、引き続いて報告されたヒトA
BC1 cDNA配列がマウス蛋白質の配列から予測したという事実に由来する
ようである。ABC1蛋白質は、SDS−PAGEによって測定された240k
Dの近似的な分子量を有する。
【0072】 また、本発明は、配列番号:2のアミノ酸配列に対してその全長さにわたって
少なくとも98%同一性を好ましくは有するアミノ酸配列を含むABC1ポリペ
プチドに関する。より好ましくは、ポリペプチドは配列番号:2のアミノ酸配列
に対してその全長さにわたって少なくとも99%同一性を有する。より好ましく
は、ポリペプチドは配列番号:2のアミノ酸に対してその全長さにわたって10
0%同一性を有する。すでに定義したごとく、用語「同一性」とは、ポリペプチ
ド配列の間の配列関連性の程度をいい、これは後記にてさらに定義する。
【0073】 そのような関連ABC1ポリペプチドは置換、欠失、および挿入変種ならびに
対立遺伝子変種、スプライス変種、断片、誘導体および相同分子種を含む。好ま
しいポリペプチドおよびポリペプチド断片は、ABC1の生物学的活性を保有す
るポリペプチドおよび断片を含む。特に、逆コレステロール輸送を媒介するポリ
ペプチドおよび断片が好ましい。また、好ましいのは、改良された逆コレステロ
ール輸送活性を有するポリペプチドおよび断片である。
【0074】 置換、欠失および挿入変種は、配列番号:2に記載されたABC1アミノ酸配
列と比較して、1以上のアミノ酸配列置換、欠失および/または付加を含むアミ
ノ酸配列を含むABC1ポリペプチドをいう。好ましい実施形態において、該変
種は、1ないし5、約1ないし10、または約1ないし20、または約1ないし
40、または約1ないし60アミノ酸置換、付加および/または欠失を有する。
例えば、該変種は、当該変種は生物学的機能を保有する限り、ポリペプチド中の
どこかに、ならびにカルボキシル末端および/またはアミノ末端に1以上のアミ
ノ酸残基の付加を有することができる。また、例えば、1以上のアミノ酸は、生
物学的機能の実質的喪失無くしてカルボキシル末端および/またはアミノ末端を
含めたポリペプチドのいずれかの領域から欠失させることができる(Ronら,
J.Biol.Chem.,268:2984−2988(1993);Do
beliら,J.Biotechnology,7:199−216(1988
))。ABC1変種がその生物学的活性を保有する限りアミノ酸置換は保存的、
非−保存的またはそのいずれかの組合せであり得る。加えて、置換は非−保存ア
ミノ酸残基で行うことができ、ここに、置換された残基は遺伝暗号によってコー
ドされていてもよくまたはされていなくてもよく、アミノ酸残基は置換された基
を有する。
【0075】 ABC1ポリペプチドの適当は変種はよく知られて技術を用いて測定すること
ができる。例えば、生物学的活性を破壊することなく変化させることができるA
BC1分子の領域を同定することによって、適当なABC1変種を測定すること
ができる。また、当該分野で認識されているごとく、生物学的活性につき、また
は構造につき重要で有り得る領域でさえ、生物学的活性を破壊することなく、ま
たはポリペプチド構造に有害に影響することなく保存的アミノ酸置換に付すこと
ができる。生物学的活性を破壊することなく変化させることができるアミノ酸残
基は、活性につき重要でないABC1ポリペプチドの領域を同定することによっ
て測定することができる(Bowieら, Science,247:1306
−1310(1990))。例えば、種々の種からのABC1ポリペプチドを比
較して、保存された交差種であるABC1分子のアミノ酸残基および領域を測定
することができる。保存されたアミノ酸残基は、生物学的機能および/または構
造につき重要なようである。対照的に、保存された交差種でなく、かくして、天
然の選択によって許容されるABC1分子の領域の変化は、生物学的活性および
/または構造に有害に影響しないであろう。従って、非−保存領域において付加
、欠失または置換をもつABC1ポリペプチドは適当な変種のようである。比較
的保存された領域に置いてさえ、化学的に同様なアミノ酸は、活性を保有しつつ
天然に生じる残基の代わりに置き換えることができる。
【0076】 加えて、構造−機能実験を用いて、活性または構造につき重要である、ABC
RおよびABC−Cのごとき、ATP−結合カセット蛋白質ファミリーの他もメ
ンバーにおける残渣を測定することができる。そのような実験は、他のATP−
結合カセット蛋白質において活性または構造につき重要であるアミノ酸残渣に対
応するABC1変種における重要なアミノ酸残基の予測を可能とする。例えば、
他のATP−結合カセット蛋白質の構造−機能実験に基づき、ABC1における
重要なアミノ酸残基は、ヌクレオチド結合およびステロール輸送に関連する領域
で見いだされるようである。適当は変種は、例えば、ABC1ポリペプチドのそ
のような予測される重要なアミノ酸残基の代わりに化学的に同様なアミノ酸置換
を有するポリペプチドを含む。
【0077】 特異的位置にアミノ酸変化を導入する遺伝子工学技術を用いて適当なABC1
変種を測定して、ポリペプチド機能につき非常に重要な領域を同定することもで
きる。アミノ酸変化は、例えば、部位−特異的突然変異誘発またはアラニン−走
査突然変異誘発を用いて成すことができる(Cunninghamら, Sci
ence,244:1081−1085(1989))。ついで、例えば、本明
細書中に記載したコレステロール流出アッセイの内のいずれか1つを用い、得ら
れたABC1変種を生物学的活性につきテストすることができる。破壊されたコ
レステロール流出活性をもたらす特定のアミノ酸残基置換を有する変種は適当な
ABC1変種と考えられないであろう。
【0078】 適当な変種を同定するためのさらなる方法は当該分野でよく知られている。さ
らに、当業者であれば、蛋白質中のあるアミノ酸位置で許容されるであろうアミ
ノ酸変化を認識するであろう(Bowieら, supra(1990))。例
えば、一般に、(蛋白質の三次構造内にある)最も埋もれたまたは内部のアミノ
酸残基は非極性側鎖を必要とし、他方、表面または外部側鎖のより少ない特徴が
一般に保存されることは知られている。さらに、許容された保存的アミノ酸置換
は、死亡族または疎水性アミノ酸Ala、Val、LeuおよびIleの置換、
ヒドロキシル残基SerおよびThrの置換、酸性残基AspおよびGluの置
換、アミド残基AsnおよびGlnの置換、塩基性残基Lys、ArgおよびH
isの置換、芳香族残基Phe、TyrおよびTrpの置換、小さなサイズのア
ミノ酸Ala、Ser、Thr、MetおよびGlyの置換を含む。
【0079】 ABC1変種は天然に生じるものであるか、人工的に構築されることができる
。天然に生じる変種の例は対立遺伝子変種およびスプライス変種である。対立遺
伝子変種は、生物または生物の集団の染色体上にある与えられた遺伝子座を占有
する遺伝子のいくつかの代替形態の内の1つをいう(Lewin, B.,ed
.,GenesII, John Wiley&Sons, New York
(1985))。対立遺伝子変種はポリヌクレオチドおよび/またはポリペプチ
ドレベルいずれかにおいて変化させることができる。スプライス変種とは核酸分
子、通常RNAをいい、これはRNA転写体、および対応するポリペプチドにお
けるイントロン配列の別のプロセッシングによって生じる。別法として、ABC
1変種は人工的に構築することができる。例えば、ABC1変種は、部位−特異
的突然変異誘発の技術を用いて構築することができる。また、例えば、ABC1
変種は、配列番号:1に記載された野生型DNA配列から記載されたごとく変化
するDNA配列を有する、該変種をコードする対応する核酸分子から調製するこ
とができる。
【0080】 ポリペプチド断片とは、配列番号:2に記載されたABC1の全長アミノ酸配
列未満を含むポリペプチドをいう。好ましいポリペプチド断片は、ABC1の生
物学的活性を保有する断片を含む。特に、逆コレステロール輸送を媒介する、ま
たは改良された逆コレステロール輸送活性を有する断片が好ましい。ABC1断
片は、生物学的機能が維持される限り、カルボキシル末端および/またはアミノ
末端を含めた、ポリペプチドのいずれかの領域から欠失された1以上のアミノ酸
を有することができる。ABC1ポリペプチド断片は、代替スプライシングまた
はイン・ビボプロテアーゼ活性を通じるごとく天然で生じることができるか、よ
く知られた方法を用い、人工的に構築することができる。
【0081】 また、本発明は、ここに定義されるごとく、化学的に修飾されているABC1
ポリペプチド、変種または断片をいうABC1ポリペプチド誘導体に関する。誘
導体は、ポリペプチドに付着した分子のタイプまたは位置いずれかにおいて、天
然に生じるABC1ポリペプチドとは異なるように修飾される。誘導体は、さら
に、ABC1ポリペプチドに天然で付着した1以上の化学基の欠失によって形成
されたポリペプチドを含む。加えて、配列番号:2のアミノ酸配列を含むABC
1ポリペプチドならびに前記ABC1変種および断片を同種ポリペプチドに融合
させて、ホモダイマーを形成することができ、あるいは、異種ポリペプチドに融
合させてヘテロダイマーを形成させることができる。
【0082】 本発明のもう1つの態様は、タンジール患者から単離されたポリペプチドに対
応する、突然変異体ABC1ポリペプチドおよびその断片に関する。1つの好ま
しい実施形態において、ABC1ポリペプチドは配列番号:8を含む。蛋白質は
タンジール患者(TD1)から単離し、実施例1および5に記載されたごとく配
列決定する。配列番号:8に記載されたアミノ酸配列は、位置537におけるグ
ルタミンからアルギニン残渣への置換を例外として野生型配列と同様である(残
基番号は(Lawnら, J.Clin. Invest.,104:r25−
31(1999))のものであり、これは、配列番号:8の位置597に対応す
る。この残基の位置はアミノ−末端親水性ドメイン内にあり、第1の予測される
膜貫通ドメイン近くにある。置換は蛋白質のこの領域中のアミノ酸の電荷を変化
させ、その結果図1に示されるように、かなり減少したコレステロール流出活性
を有するABC1蛋白質がもたらされる。
【0083】 もう1つの好ましい実施形態において、突然変異体ABC1ポリペプチドは配
列番号:10を含む。該蛋白質はタンジール患者(TD2)から単離されたポリ
ペプチドに対応し、実施例1および5に記載されたごとく配列決定される。配列
番号:10に記載されたアミノ酸配列は、残基527におけるアルギニンのトリ
プトファンへの置換を例外として野生型配列と同様である(残基の番号はLaw
nら,supra(1999)、これは 配列番号:10の位置587に対応す
る)。TED1ポリペプチドと同様に、この置換は、ABC1蛋白質のアミノ−
末端親水性ドメイン中のアミノ酸残基の電荷を変化させる。また、得られた突然
変異体ABC1蛋白質は、図1に示されるごとく、かなり減少したコレステロー
ル流出活性を有する。
【0084】 (ABC1ポリヌクレオチド) 本発明のもう1つの態様は、新規なABC1ポリペプチドおよびその変種をコ
ードする単離されたポリヌクレオチドに関する。本発明は、例えば、全長ABC
1ポリペプチドをコードする単離されたポリヌクレオチド、野生型ABC1の全
長cDNAを含有するポリヌクレオチド、野生型ABC1のコーディング配列の
全長を含むポリヌクレオチド、およびABC1の非−コーディング5’および3
’配列を含むポリヌクレオチドを提供する。また、本発明は、タンジール患者の
もののごとき突然変異体ABC1ポリペプチドをコードする単離されたポリヌク
レオチドを提供する。
【0085】 1つの好ましい実施形態において、単離されたポリヌクレオチドは、配列番号
:2を含むポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む。重要なことには
、エクソン3に見いだされる予測された開始メチオニンに基づいて2201アミ
ノ酸の蛋白質につきコードするLangmannらの公表された配列とは対照的
に(Langmannら,Biochem,Biophys. Res.Com
m.,257:29−33(1999)(GenBank受託番号AJO123
76)、現在特許請求されているヌクレオチド配列は50のエクソンを含有し、
2261アミノ酸の蛋白質につきコードする(図4参照)。本発明の対応するヌ
クレオチド配列は、以下の60アミノ酸−末端アミノ酸: MACWPQLRLLLWKNLTFRRRQTCQLLLEVAWPLFIF
LILISVRLSYPPYEQHECHFPNKA に対応する5’末端にさらなる180ヌクレオチドを含むコーディング配列を含
有する。
【0086】 この位置から上流にイン・フレーム停止コドン6ないし9ヌクレオチドがある
と仮定すれば、新しく予測される開始部位は、連続的オープンリーディングフレ
ームを生じ得る税所のメチオニンコドンである。該60のさらなるアミノ酸につ
いてのオープンリーディングフレームをやはり含む関連するABC輸送体配列A
BCRおよびABC−C(ABC3としても知られている)とこの新しいABC
1 cDNA配列との整列は高度の同様性を示し、これは、相同ABC輸送体蛋
白質が、ヒトABC1で提案されたアミノ末端延長配列に関連する配列で始まる
ことを意味する。ヒトABC1の初期に公表された開始部位は、新しく開示され
たメチオニンがイン・フレームではないように延長領域に余分なヌクレオチド「
n」を含有する公表されたマウスABC1 cDNA配列(Lucianiら,
Genomics,21150−159(1994);GenBank受託番号
:X75926)から予測されたようである。しかしながら、もしマウス配列中
の「n」ヌクレオチドが無視されれば、延長領域のマウスおよびヒト配列は同一
である。これらの結果に徴すれば、全長ヒトABC1蛋白質は、Langman
nらによって従前に提案されて入るごとく、2201アミノ酸よりはむしろ22
61アミノ酸を含有するようである。従って、LangmannらはヒトABC
1の十分なオープンリーディングフレームを提示していない。
【0087】 もう1つの好ましい実施形態において、単離されたポリヌクレオチドは、非−
コーディング5’および3’配列いずれかの少なくとも1部を含む全長ABC1
cDNAを含む。好ましくは、該ポリヌクレオチドは配列番号:1に示された
ヌクレオチド配列を含む。配列番号:1に示された10.4kbヒトABC1
cDNA配列は、6783ヌクレオチド+5’および3’非翻訳領域のオープン
リーディングフレームを含有する。位置291に開始コドン、および位置707
4に停止コドンがある。配列番号:1に示された現在のABC1 cDNAは、
いくつかの点で公表されたABC1 cDNA(GenBank 受託番号.A
JO12376)とは異なる。まず、現在のABC1 cDNAは5’末端にさ
らなる350ヌクレオチドおよび3’末端にさらなる3136ヌクレオチドを含
む(ポリ(A)テールは含まず)。また、本発明のABC1配列は、コーディン
グ領域における10ヌクレオチドの置換によって公表されたABC1 cDNA
とは異なる。10の差の内、7つのヌクレオチドの差はアミノ酸変化を予測する
。公表された記録と合致させるためには以下のヌクレオチドおよびアミノ酸番号
は配列番号:1のものよりはむしろLawnら.,Clin.Invest.,
104:R25−31(1999)およびGenBank受託番号AJO123
76のものである。ヌクレオチドおよびアミノ酸変化は以下の通りである:(1
)ヌクレオチド414におけるGの代わりのA;(2)ヌクレオチド596にお
けるGの代わりのA(アミノ酸159におけるRの代わりのK);(3)ヌクレ
オチド705におけるCの代わりのT;(4)ヌクレオチド1980におけるC
の代わりのA;(5)2413におけるGの代わりのA(アミノ酸765におけ
るVの代わりのI);(6)2589におけるAの代わりのG(アミノ酸823
におけるIの代わりのM);(7)4604におけるCの代わりのT(アミノ酸
1495におけるTの代わりのI);(8)4883におけるCの代わりのT(
アミノ酸1588におけるPの代わりのL);(9)5861におけるGの代わ
りのA(アミノ酸1914におけうRの代わりのK);および(10)6443
におけるCの代わりのT(アミノ酸2108におけるPの代わりのL)。アミノ
酸変化の内5は保存的アミノ酸変化であり、多形または配列のエラーを表し得る
。2つの例においれ、本発明の配列はGenBank配列からの重要なアミノ酸
の差を予測する。該差の結果、残基1588におけるおよび2108におけるプ
ロリンよりはむしろロイシンがもたらされる。興味深いことには、療法の位置に
おいて、予測されるロイシンは、分析した3つのTD試料の各々ならびに高度に
保存されたマウスABC1蛋白質にも見いだされた。
【0088】 また、本発明は、配列番号:1を含むポリヌクレオチドに対してその全長にわ
たって少なくとも80%同一性を好ましくは有するヌクレオチド配列を含むAB
C1ポリヌクレオチドに関する。より好ましくは、ポリヌクレオチドは、配列番
号:1を含むポリヌクレオチドに対してその全長にわたって少なくとも90%同
一性を有する。なおより好ましくは、ポリヌクレオチドが、配列番号:1を含む
ポリヌクレオチドに対してその全長にわたって少なくとも95%同一性を有する
。最も好ましくは、ポリヌクレオチドは、配列番号:1を含むポリヌクレオチド
に対してその全長にわたって100%同一性を有する。そのような関連するAB
C1ポリヌクレオチドは、置換、欠失および挿入変種、ならびに対立遺伝子変種
、スプライス変種、断片、誘導体および相同分子種を含み、ここに、1以上のヌ
クレオチドは置換、欠失、挿入または誘導体化されている。好ましいポリヌクレ
オチドは、コレステロール流出活性のごとき生物学的活性を保有するABC1ポ
リペプチドをコードするポリヌクレオチドを含む。
【0089】 もう1つの好ましい実施形態において、単離されたポリヌクレオチドはABC
1の全コーディング配列を含む。特に好ましい実施形態において、ポリヌクレオ
チドは配列番号:1のヌクレオチド291−7074に示された配列を示す。こ
の単離されたポリヌクレオチドは6783ヌクレオチドのABC1オープンリー
ディングフレームを含有し、前記したごとく、2261アミノ酸のポリペプチド
をコードする。
【0090】 さらにもう1つの好ましい実施形態において、単離されたポリヌクレオチドは
、ABC1変種ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む。特に、単離
されたポリヌクレオチドは、配列番号:2のアミノ酸配列に対して少なくとも9
8%同一であるアミノ酸配列を含むポリペプチドをコードするヌクレオチド配列
を含む。また、好ましいのは、配列番号:2のアミノ酸配列に対して少なくとも
99%同一であるアミノ酸配列を含むポリペプチドをコードするヌクレオチド配
列を含む単離されたポリヌクレオチドである。従って、本発明は、記載された置
換、欠失および挿入変種、ならじにABC1対立遺伝子変種、スプライス変種、
断片、誘導体、融合ポリペプチドおよび相同分子種を含めた、前記ABC1ポリ
ペプチドをコードするポリヌクレオチドを含む。好ましいポリヌクレオチドは、
ABC1の生物学的活性を保有するポリペプチドをコードするポリヌクレオチド
である。特に、逆コレステロール輸送を媒介するポリペプチドをコードするヌク
レオチドが好ましい。また、好ましいのは、改良された逆コレステロール輸送活
性を有するポリペプチドをコードするポリヌクレオチドである。
【0091】 本発明のさらにもう1つの態様は、タンジール患者からの突然変異体ABC1
ポリペプチドをコードする単離されたポリヌクレオチドに関する。1つの好まし
い実施形態において、ポリヌクレオチドは配列番号:8のポリペプチドをコード
し、そのポリペプチドは患者TD1から単離され、それは前記されている。もう
1つの好ましい実施形態において、ポリヌクレオチドは配列番号:7に記載され
たヌクレオチド配列を含む。配列番号:7に記載されたヌクレオチド配列は十分
はオープンリーディングフレーム、ならじに5’および3’フランキング配列を
含む。該オープンリーディングフレームは、他の置換の内でも、位置537にお
いてAからGへの置換をもたらすヌクレオチド置換を含む2261のアミノ酸の
ポリペプチドをコードする(Lawnら,supra(1999))のナンバリ
ングを使用)。
【0092】 突然変異体ABC1ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドに関連するも
う1つの好ましい実施形態において、ポリペプチドは配列番号:10のポリペプ
チドをコードし、そのポリペプチドはタンジール患者TD2から単離され、これ
はやはり前記した。さらにもう1つの好ましい実施形態において、ポリヌクレオ
チドは配列番号:9に記載されたヌクレオチド配列を含む。配列番号:9に記載
されたヌクレオチド配列は十分はオープンリーディングフレーム、ならびに5’
および3’フランキング配列を含む。オープンリーディングフレームは、他の置
換の内でも、残基527においてArgからTrypへの置換をもたらすポリヌ
クレオチド置換を含む2261アミノ酸のポリペプチドをコードする(Lawn
ら、supra(1999)のナンバリングを使用)。
【0093】 本発明のもう1つの態様は、ABC1の非−コーディング5’フランキングお
よび3’フランキング領域を含む単離されたポリヌクレオチドに関する。1つの
実施形態において、単離されたポリヌクレオチドはABC1の非−コーディング
5’フランキング領域を含む。好まくは、5’フランキング領域は、限定される
ものではないが、ABC1プロモーター領域を含む。かくして、好ましい実施形
態において、ポリヌクレオチドは配列番号:3に示された配列を含む。異種レポ
ーターアッセイによって示され、実施例15で議論したごとく、配列番号:3に
記載されたポリヌクレオチドはABC1遺伝子の転写調節領域を含む。図13に
示すごとく、配列番号:3に記載されたポリヌクレオチドは、位置1522、1
435および1383におけるTATAボックスを含めたいくつかの転写調節エ
レメント、ならびにいくつかの推定SP1部位、およびいくつかの核レポーター
半分部位を含めた転写因子結合部位を含有する1643b.p.非−コーディン
グ配列である。加えて、同定されたステロール応答エレメントは位置1483−
1500に見いだされる。実施例17に記載されたさらなる異種レポーターアッ
セイは、いくつかの区別される配列番号:3の部分がプロモーター活性を保有す
ることを明らかとした。従ってもう1つの好ましい実施形態において、ポリヌク
レオチドは配列番号:3のヌクレオチド1−1532、1080−1643、1
181−1643、1292−1643または1394−1643を含む。特に
好ましい実施形態において、ポリヌクレオチドは配列番号:3のヌクレオチド1
394−1532を含み、この配列はABC1プロモーター活性を有することが
示された(実施例17参照)。さらにもう1つの好ましい実施形態において、ポ
リヌクレオチドは配列番号:3のヌクレオチド1480−1510を含み、これ
はLXRリガンドに対するABC1転写応答を調節することが示される。
【0094】 また、5’フランキングポリヌクレオチドは、厳密条件下で配列番号:3に記
載されたヌクレオチド配列にハイブリダイズするヌクレオチド配列を含み、ここ
に、該ヌクレオチド配列はABC1プロモーター活性を有する。さらにもう1つ
の実施形態において、ポリペプチドは、厳密な条件下で配列番号:3のヌクレオ
チド1−1532、1080−1643、1181−1643、1292−16
43、または1394−1643を含むヌクレオチド配列にハイブリダイズする
ヌクレオチド配列を含み、ここに、該ヌクレオチド配列はABC1プロモーター
活性を有する。
【0095】 もう1つの実施形態において、単離されたポリヌクレオチドはABC1の3’
フランキング領域を含む。ABC1転写体のポリアデニル化の代替部位を表すこ
とができるいくつかの3’非翻訳領域が同定されて入る。好ましくは、3’フラ
ンキング領域は調節配列を含有する。例えば、全長3’UTR(配列番号:6)
は、Vigilinの結合に必要なことが示されている46配列(AA)nCU
/UC(AA)nを含有する。Vigilin、14K相同性ドメインを持つ普
遍的蛋白質はエストロゲン−誘導性ビテロゲニンmRNA 3’−非翻訳領域結
合蛋白質である(J.Biol. Chem.,272:12249−1225
2(1997))。結合HDLに加え、VigilinはmRNAの3’フラン
キング領域に結合し、mRNA転写体の半減期を増加させることが示されて入る
(Mol. Cell. Biol.,18:3991−4003(1998)
)。かくして、3’−フランキング領域を変化させて、例えば、Vigilin
の結合を増加させ、それにより、ABC1 mRNAの半減期を増加させること
ができるであろう。好ましくは、単離されたポリヌクレオチドは配列番号:4に
示された配列を含む。また、好ましくは、単離されたポリヌクレオチドは配列番
号:5に示された配列を含む。もう1つの好ましい実施形態いおいて、単離され
たポリヌクレオチドは配列番号:6に示された配列を含む。他の好ましい実施形
態において、ポリヌクレオチドは、厳密な条件下で配列番号:4、配列番号:5
または配列番号:6に記載されたヌクレオチド配列にハイブリダイズする配列を
含む。
【0096】 また、本発明は関連するABC1の5’および3’フランキングポリヌクレオ
チドを含む。従って、本発明は、配列番号:3を含むポリヌクレオチド、配列番
号:4を含むポリヌクレオチド、配列番号:5を含むポリヌクレオチド、配列番
号:6を含むポリヌクレオチド、または配列番号:3のヌクレオチド1−153
2、1080−1643、1181−1643、1292−1643または13
94−1643を含むポリヌクレオチドに対してその全長にわたって少なくとも
80%同一性を有するヌクレオチド配列を含むポリヌクレオチドに関する。好ま
しくは、ポリヌクレオチドは、前記したフランキングポリヌクレオチドのいずれ
かの1つに対してその全長にわたって少なくとも80%、より好ましくは少なく
とも90%、より好ましくは少なくとも95%、最も好ましくは100%同一性
を有する。好ましいポリヌクレオチドは、転写調節活性のごとき生物学的活性を
保有するポリヌクレオチドを含む。
【0097】 本発明は、さらに、前記したポリヌクレオチド配列のいずれか1つに相補的な
単離されたポリヌクレオチドに関することが理解される。本明細書中に用いるご
とく、用語「相補的」とは、例えば、二本鎖ポリヌクレオチドの2つのストラン
ドの間のごときヌクレオチドの間のハイブリダイゼーションまたは塩基対合をい
う。2つの二本鎖ヌクレオチド分子は、1つのストランドのヌクレオチドが、適
当なヌクレオチド挿入、欠失または置換と最適に整列し、他のストランドのヌク
レオチドの少なくとも約80%と対合する場合に相補的であるといわれる。
【0098】 本発明のもう1つの態様は、前記した新規なABC1および適当な担体を含む
組成物に関する。1つの実施形態において、該組成物は、配列番号:2を含むポ
リペプチドをコードするポリヌクレオチド、配列番号:1を含むポリヌクレオチ
ド、配列番号:1のヌクレオチド291−7074を含むポリヌクレオチド、配
列番号:2のアミノ酸配列に対して少なくとも98%同一であるアミノ酸配列を
含むポリペプチドをコードするポリヌクレオチド、および担体を含む。もう1つ
の実施形態において、該組成物は、配列番号:1を含むポリヌクレオチドに対し
てその全長にわたって少なくとも80%、好ましくは90%、より好ましくは9
5%同一性を有するポリヌクレオチドおよび担体を含む。
【0099】 もう1つの実施形態において、該組成物は、ABC1 5’フランキング配列
および適当な担体を含む。好ましくは、該組成物は、配列番号:3を含むポリヌ
クレオチド、または配列番号:3のヌクレオチド断片1−1532、1080−
1643、1181−1643、1292−1643または1394−1643
を含むポリヌクレオチドおよび適当な担体を含む。また、好ましくは、該組成物
は、記載した5’フランキング配列のいずれか1つを含むポリヌクレオチドのそ
の全長にわたって少なくとも80%、90%または95%同一性を有するポリヌ
クレオチドおよび適当な担体を含む。さらにもう1つの実施形態において、該組
成物は、ABC1 3’フランキング配列を含むポリヌクレオチドおよび適当な
担体を含む。好ましい組成物は、配列番号:4を含むポリヌクレオチド、配列番
号:5を含むポリヌクレオチド、または配列番号:6を含むポリヌクレオチド、
ならびにこれらのポリヌクレオチドのいずれかに対してその全長にわたって少な
くとも80%、好ましくは90%、より好ましくは95%同一性を有するポリヌ
クレオチドおよび適当な担体を含む。本発明のさらに他の組成物は突然変異体A
BC1ポリヌクレオチドを含む。好ましくは、該組成物は配列番号:7を含むポ
リヌクレオチドまたは配列番号:9を含むポリヌクレオチドおよび適当な担体を
含む。
【0100】 加えて、本発明の組成物は、いずれかの組合せにおいて、前記ABC1ポリヌ
クレオチドのうちの2以上および適当な担体を含む。いずれかの適当な水性担体
を該組成物で用いることができる。好ましくは、該担体は、該組成物を、室温ま
たは貯蔵温度(すなわち、4℃ないし20℃)のごとき所望の温度で安定とし、
適当な中性のpHのものである。適当な担体の例は当業者に公知であり、トリス
−EDTAおよびDEPC−H2Oを含む。
【0101】 (ABC1ベクターと宿主細胞) また、本発明は、1以上の前記ABC1ポリヌクレオチドを含む組換えベクタ
ー、ABC1ポリヌクレオチドを含む該ベクターで遺伝子工学的に作成した宿主
細胞、および組換え技術によるABC1ポリヌクレオチドの生産に関する。前記
したごとく、本発明は、前記した1以上の野生型ABC1ポリヌクレオチドを含
む組換えベクターを提供する。好ましい実施形態において、組換えベクターは、
配列番号:2を含むポリペプチドをコードするポリヌクレオチド、配列番号:1
を含むポリヌクレオチド、および配列番号:1のヌクレオチド291−7074
を含むポリヌクレオチドを含む。もう1つの好ましい実施形態において、組換え
ベクターは、配列番号:2のアミノ酸に対して少なくとも98%同一性であるア
ミノ酸配列を含むポリペプチドをコードする変種ポリヌクレオチドを含む。また
、もう1つの好ましい実施形態において、組換えベクターは、配列番号:1を含
むポリヌクレオチドに対して少なくとも80%同一である変種ポリヌクレオチド
を含む。さらにもう1つの好ましい実施形態において、組換えベクターは、これ
らのポリヌクレオチドのいずれかに相補的であるポリヌクレオチドを含む。
【0102】 もう1つの実施形態において、組換えベクターは、タンジール病患者から単離
された突然変異体ABC1ポリヌクレオチドを含むポリヌクレオチドを含む。好
ましい実施形態において、組換えベクターは配列番号:8を含むポリヌクレオチ
ドを含む。もう1つの好ましい実施形態において、組換えベクターは配列番号:
10を含むポリヌクレオチドを含む。また、組換えベクターは、これらの配列に
対して相補的であるポリヌクレオチド配列を含む。
【0103】 また、組換えベクターは、いずれかの組合せにおいて、前記野生型、変種、ま
たは突然変異体ABC1ポリヌクレオチドのうちの2以上を含むことができるこ
とも理解される。
【0104】 前記した野生型、変種、または突然変異体ポリヌクレオチドのいずれかのごと
き、単離されたABC1ポリヌクレオチドはよく知られた連結およびクローニン
グ技術を用いベクターに挿入される。クローニング技術は、Davisら, B
asic Methods in Molecular Biology (1
986); Sambrookら, Molecular Cloning:A
Laboratory Manual, 第2版, (Cold Sprin
g Harbor Press, Cold Spring harbor,
N.Y.(1989); Ausbelら編, Current Protoc
ols in Molecular Biology (1991), (Wi
ley and Sons (1994));Goeddel編, Gene
Expression Techology (Methods in Enz
ymology (1991)); Murray編, Gene Trans
fer and Expression Protocols (Human
Press, Clifton, NJ)を含めたすくつかの標準的なマニュア
ルに記載されている。
【0105】 ABC1ポリヌクレオチド挿入に適したいずれのベクターも用いることができ
る。ベクターは、典型的には、使用する特定の宿主細胞で機能するように選択さ
れる(すなわち、ベクターは、遺伝子の増幅および/または発現が起こり得るよ
うに宿主細胞マシーンに適合する)。好ましくは、ベクターは細菌、昆虫、また
は哺乳動物宿主細胞に適合する。また、好ましくは、ベクターは発現ベクターで
ある(発現ベクターのレビューについては、Goeddel,D.V.編, M
ethods Enzymol., Academic Press Inc.
, San Diego, CA(1990))。ベクターは、例えば、ファー
ジ、プラスミド、ウイルス、またはレトロウイルスベクターであり得る。レトロ
ウイルスベクターは複製コンピテントまたは複製欠陥であり得る。後者の場合、
ウイルス増殖は、一般に、補充宿主細胞のみで起こるであろう。
【0106】 典型的には、宿主細胞のいずれかで使用される発現ベクターは、プラスミド維
持のための、および外因性ヌクレオチド配列の発現のための配列を含有する。集
合的に「フランキング配列」というそのような配列は、好ましくは、以下のヌク
レオチド配列:プロモーター、1以上のエンハンサー配列、複製起点、転写終止
配列、ドナーおよびアクセプタースプライス部位を含有する完全なイントロン配
列、ポリペプチド挿入のためのリーダー配列をコードする配列、リボソーム結合
部位、ポリアデニル化配列、発現されるべきポリペプチドをコードする核酸を挿
入するためのポリリンカー領域、および選択マーカーエレメントのうちの1以上
を含むべきである。
【0107】 フランキング配列は同種(すなわち、宿主細胞と同一種および/または株)、
異種(すなわち、宿主細胞種または株以外の種)、ハイブリッド(すなわち、1
を超える源からのフランキング配列の組合せ)、または合成のものであり得る。
また、フランキング配列は、通常、ABC1ポリペプチド発現を調節するように
機能する天然配列であり得る。フランキング配列の源は原核生物または真核生物
、いずれかの脊椎生物または無脊椎生物、またはいずれかの植物であり得るが、
フランキング配列は宿主細胞マシーンで機能し、それによって活性化され得るも
のとする。
【0108】 また、ベクターは、好ましくは、宿主における増殖のための少なくとも1つの
選択マーカーを含むべきである。選択マーカーは、選択的培地で増殖する宿主細
胞の生存および増殖に必要な蛋白質をコードする遺伝子エレメントである。適当
な選択マーカー遺伝子は、(a)原核生物宿主細胞についての抗生物質または他
のトキシン、例えば、アンピシリン、テトラサイクリン、またはカナマイシンに
対する抵抗性を付与する;(b)細胞の栄養要求性欠陥を補う;または(c)複
合培地から利用できない臨界的栄養を供給する蛋白質をコードする。好ましい選
択マーカーは真核生物培養についてのゼオシン、G418、ヒグロマイシン、ま
たはネオマイシン抵抗性およびE.coliおよび他の細菌を培養するためのテ
トラサイクリン、カナマイシン、またはアンピシリン抵抗性を含む。
【0109】 他の適当な選択遺伝子は、発現された遺伝子を増幅するのに使用されるものを
含む。増幅は、増殖に臨界的な蛋白質の生産に対して大きな要求がある遺伝子が
、組換え細胞の継続的世代の染色体内で縦列反復するプロセスである。哺乳動物
細胞のための適当な選択マーカーの例はジヒドロ葉酸レダクターゼ(DHFR)
およびチミジンキナーゼを含む。哺乳動物細胞形質転換体は選択圧下に置かれ、
ここに、形質転換体のみが、ベクターに存在する選択遺伝子により生存するのに
ユニークに適合する。選択圧は、培地中の選択剤の濃度が連続的に変化し、それ
により、選択遺伝子およびABC1遺伝子双方の増幅に導く条件下で形質転換細
胞を培養することによって課される。その結果、増大した量のABC1ポリペプ
チドが増幅されたDNAから合成される。
【0110】 また、ベクターは、好ましくは、典型的には、ポリペプチドコーディング配列
の末端の3’側に位置し、転写を終止させるように働く転写終止配列を含有する
。通常、原核生物における転写終止配列はG−Cリッチな断片、続いてのポリT
配列である。該配列は商業的ベクターの一部として購入され、あるいは核酸合成
のためのよく知られた方法を用い合成される。
【0111】 また、ベクターは、好ましくは、通常はmRNAの翻訳開始に必要で、シャイ
ンダルガノ配列(原核生物)またはコザック配列(真核生物)によって特徴付け
られるリボソーム結合部位を含む。該エレメントは、典型的には、プロモーター
の3’側であって、発現させるべきABC1ポリペプチドのコーディング配列の
5’側である。シャイン−ダルガノ配列は同定されており、その各々はよく知ら
れた方法によって容易に合成することができる。
【0112】 また、ベクターは、好ましくは、宿主生物によって認識され、コードされたポ
リヌクレオチドに作動可能に連結したプロモーターを含むべきである。プロモー
ターは誘導プロモーターまたは構成的プロモーターであり得る。誘導プロモータ
ーは、栄養の存在または不存在、あるいは温度の変化のごとき、培養条件のある
変化に応答して、増大したレベルのDNAからの転写をそれらの制御下で開始す
る。対照的に、構成的プロモーターは継続的遺伝子産物生産を開始する;その結
果、遺伝子発現に対してほとんどまたは全く制御はない。制限酵素消化により源
DNAからプロモーターを除去し、所望のプロモーター配列をベクターに挿入す
ることによって、適当なプロモーターをポリヌクレオチドに作動可能に連結させ
る。前記したごとく、天然プロモーターを用いて、ポリヌクレオチドの増幅およ
び/または発現を指令することができる。かくして、組換えベクターは配列番号
:3に見いだされるもののごとき、前記した野生型、変種、または突然変異体A
BC1ポリヌクレオチドおよびABC1プロモーターのうちの1つを含み得る。
また、組換えベクターは、いずれかの組合せにおいて、前記野生型、変種または
突然変異体ABC1ポリヌクレオチドおよびABC1プロモーターのうちの2以
上を含むことができる。
【0113】 好ましくは、もしそれが天然ABC1プロモーターと比較してABC1蛋白質
のより大きな転写およびより高い収率を与えるならば、およびもしそれが使用の
ために選択されている宿主細胞系に適合するならば異種プロモーターを用いる。
異種プロモーターは単独で、または天然ABC1プロモーターと組み合わせて用
いることができる。かくして、1つの好ましい実施形態において、組換えベクタ
ーは前記野生型ABC1ポリヌクレオチドおよび異種プロモーターのいずれか1
つを含む。もう1つの好ましい実施形態において、組換えベクターは前記変種A
BC1ポリヌクレオチドおよび異種プロモーターのいずれか1つを含む。さらに
もう1つの好ましい実施形態において、組換えベクターは、前記突然変異体AB
C1ポリヌクレオチドおよび異種プロモーターのいずれか1つを含む。また、好
ましい実施形態は、前記野生型、変種および突然変異体ABC1ポリヌクレオチ
ドの2以上および異種プロモーターのいずれかの組合せを含む組換えベクターを
含む。
【0114】 原核生物宿主で用いるのに適した異種プロモーターは限定されるものではない
が、ベータ−ラクタマーゼおよびラクトースプロモーター系(Villa−Ka
maroffら,1978,Proc. Naltl. Acad. Sci.
U.S.A.,75:3727−31)、アルカリ性フォスファターゼ、トリ
プトファン (trt)プロモーター系、およびtacプロモーター (Vil
la−Kamaroffら,1978,Proc. Naltl. Acad.
Sci. U.S.A.,75:3727−31)のごときハイブリッドプロ
モーターを含む。それらの配列は公表されており、それにより、いずれかの有用
な制限部位を供給するのに必要なリンカーまたはアダプターを用い、当業者がそ
れらを所望のDNA配列に連結するのを可能とする。他の適当な異種プロモータ
ーは当業者に知られている。
【0115】 哺乳動物宿主細胞で用いるのに適した異種プロモーターは良く知られており、
限定されるものではないが、ポリオーマウイルス、鶏痘ウイルス、(アデノウイ
ルス2のごとき)アデノウイルス、ウシパピローマウイルス、鳥類、肉腫ウイル
ス、サイトメガロウイルス、レトロウイルス、B−型肝炎ウイルスおよびシミア
ンウイルス40(SV40)のごときウイルスのゲノムから得られたものを含む
。他の適当な哺乳動物プロモーターは異種哺乳動物プロモーター、例えば、熱−
ショックプロモーターおよびアクチンプロモーターを含む。さらなる適当なプロ
モーターは、限定されるものではないが、SV40初期プロモーターおよび後記
プロモーター領域(Bernoist および Chambon, 1981,
Nature 290:340−10);ラウス肉腫ウイルスの3’ロングタ
ーミナルリピートに含まれるプロモーター(Yamamotoら, 1980,
Cell 22:787−97);ヘルペスチミジンキナーゼプロモーター(
Wagnerら, 1981, Proc.Natl.Acad.Sci..S
.A.78:1444−45);およびメタロチオニン遺伝子の調節配列(Br
insterら, 1982, Nature 296:39−42)を含む。
好ましくは、プロモーターはサイトメガロウイルスまたはSV40プロモーター
である。かくして、特に好ましい実施形態において、組換えベクターは前記野生
型ABC1ポリヌクレオチドのうちの1つ、前記した変種ABC1ポリヌクレオ
チドの1つ、または前記した突然変異体ABC1ポリヌクレオチドおよびサイト
メガロウイルスプロモーターのうちの1つを含む。もう1つの特に好ましい実施
形態において、組換えベクターは、いずれかの組合せにおいて、前記野生型、変
種、またはABC1ポリヌクレオチドおよびサイトメガロウイルスプロモーター
の2以上を含む。
【0116】 また、ベクターは、好ましくは、ABC1のごとき、ポリヌクレオチドの転写
を増加させるためのエンハンサー配列を含む。真核生物プロモーターの活性化の
ための適当なエンハンサーはSV40、サイトメガロウイルス初期プロモーター
、ポリオーマおよびアデノウイルスエンハンサーのごときウイルスエンハンサー
を含む。
【0117】 本発明の発現ベクターは、所望のフランキング配列の全てを含有してもまたは
しなくても良い、商業的に入手可能なベクターのごとき出発ベクターから構築す
ることができる。ここに記載するフランキング配列の1以上がベクターにすでに
存在しない場合、それらは個々に得ることができ、ベクターに連結することがで
きる。フランキング配列の各々を得るのに用いる方法は当業者に良く知られてい
る。
【0118】 好ましいベクターは、細菌、昆虫および哺乳動物宿主細胞に適合するものであ
る。細菌で用いるのに好ましいベクターは、例えば、pQE70、pQE60お
よびpQE−9(Quiagen.Inc.)ブルースクリプトベクター、ファ
ージスクリプトベクター、pNH16A、pNH18A、pNH46A(Str
atagene Cloning Systems, Inc.)、ptrc9
9a、pKK223−3、pDR540、pRIT5(Pharmacia B
iotech, Inc.),およびpCEP4(Invitrogen Co
rp., Carlsbad, CA)。好ましい真核生物ベクターは、限定さ
れるものではないが、pWLNEO、pSV2CAT、pOG44、pXTIお
よびpSG((Stratagene),pSVK3、pBPV、pMSGおよ
びpSVL(Pharmacia)およびpGL3(Promega, Med
ison, WI)を含む。他の適当なベクターは当業者に容易に明らかであろ
う。
【0119】 特に好ましい実施形態において、組換えベクターは、実施例4に記載し、図3
に示されるpCEPhABC1を含む。組換えベクターpCEPhABC1はプ
ラスミドpCEP4(Invitorogen、サイトメガロウイルスプロモー
ターおよびエンハンサーを含有する発現ベクターを含む。ベクターpCEPhA
BC1は、さらに、異種サイトメガロウイルスプロモーターに作動可能に連結し
たABC1ポリヌクレオチドを含む。ABC1ポリヌクレオチドは、非−コーデ
ィング5’フランキング(すなわち、天然ABC1プロモータ)および3’フラ
ンキング配列を含めた全長ABC1 cDNAを含有する配列番号:1を含む。
【0120】 加えて、本発明はABC1フランキング配列ポリヌクレオチドを含む組換えベ
クターを提供する。1つの実施形態において、組換えベクターは、好ましくはプ
ロモータ活性を含有するABC1 5’フランキング配列を含むポリヌクレオチ
ドを含む。かくして、好ましい実施形態において、組換えベクターは配列番号:
3を含むポリヌクレオチドを含む。もう1つの好ましい実施形態において、組換
えベクターは配列番号:3のヌクレオチド1−1532、1080−1643、
1181−1643、1292−1643、または1394−1643を含むポ
リヌクレオチドを含む。特に好ましい実施形態において、ポリヌクレオチドは配
列番号:3のヌクレオチド1394−1532を含む。また、もう1つの実施形
態において、組換えベクターは、厳密な条件下で配列番号:3に記載されたポリ
ヌクレオチドまたは配列番号:3のヌクレオチド1−1532、1080−16
43、1181−1643、1292−1643、または1394−1643を
含むポリヌクレオチドにハイブリダイズするポリヌクレオチドを含む。さらにも
う1つの実施形態において、ポリヌクレオチドは、配列番号:3を含むポリヌク
レオチドまたは配列番号:3のヌクレオチド1−1532、1080−1643
、1181−1643、1292−1643、または1394−1643を含む
ポリヌクレオチドに対してその全長にわたって少なくとも80%、より好ましく
は少なくとも90%、なおより好ましくは少なくとも95%同一性を有するヌク
レオチド配列を含む。また、組換えベクターは、前記5’フランキング配列のい
ずれかに相補的なポリヌクレオチドを含む。
【0121】 もう1つの実施形態において、組換えベクターは、ABC1の3’フランキン
グ配列を含むポリヌクレオチドを含む。好ましい実施形態において、組換えベク
ターは配列番号:4を含むポリヌクレオチドを含む。もう1つの好ましい実施形
態において、組換えベクターは配列番号:5を含むポリヌクレオチドを含む。同
等に好ましい実施形態において、組換えベクターは配列番号:6を含むポリヌク
レオチドを含む。また、もう1つの実施形態において、組換えベクターは、厳密
な条件下で配列番号:4、配列番号:5または配列番号:6に記載されたポリヌ
クレオチドにハイブリダイズするポリヌクレオチドを含む。さらにもう1つの実
施形態において、ポリヌクレオチドは、配列番号:4、配列番号:5または配列
番号:6を含むポリヌクレオチドに対してその全長にわたって少なくとも80%
、より好ましくは少なくとも90%、なおより好ましくは少なくとも95%同一
性を有するヌクレオチド配列を含む。また、組換えベクターは、前記3’フラン
キング配列のいずれかに相補的なポリヌクレオチドを含む。
【0122】 前記5’または3’フランキング配列ポリヌクレオチドのいずれかのごとき単
離されたABC1フランキング配列ポリヌクレオチドは、よく知られた連結およ
びクローニング技術を用いベクターに挿入される。前記したベクターのいずれも
用いることができる。好ましくは、ベクターは細菌、昆虫または哺乳動物宿主細
胞に適合する。また、好ましくは、ベクターは発現ベクターである。ベクターは
、例えば、ファージ、プラスミド、ウイスルまたはレトロウイルスベクターであ
り得る。
【0123】 ABC1フランキング配列に加えて、ベクターは以下のフランキングヌクレオ
チド配列:プロモーター、1以上のエンハンサー配列、複製起点、転写終止配列
、ドナーおよびアクセプタースプライス部位を含有する完全なイントロン配列、
ポリペプチド分泌のためのリーダー配列をコードする配列、リボソーム結合部位
、ポリアデニル化配列、発現されるべきポリペプチドをコードする核酸を挿入す
るためのポリリンカー領域、および選択マーカーエレメントのうちの1以上を含
有することができる。前記したフランキングヌクレオチド配列のいずれも適当で
ある。フランキング配列は同種、異種、ハイブリッドまたは合成のものであり得
る。また、フランキング配列は、ABC1ポリペプチド発現を調節するように通
常は機能する天然配列であり得る。フランキング配列の源は原核生物または真核
生物、いずれかの脊椎生物または無脊椎生物、またはいずれかの植物であり得る
が、フランキング配列は宿主細胞マシーンで機能し、それによって活性化できる
ものとする。
【0124】 好ましいベクターは、細菌、昆虫および哺乳動物宿主細胞に適合するものであ
る。適当なベクターは前記したものであり、細菌で用いるpQE70、pQE6
0、pQE9、ブルースクリプトベクター、ファージスクリプトベクター、pN
H16A、pNH18A、pNH46A、ptrc99a、pkk223−3、
pDR540,pRIT5およびpCEP4、および真核生物細胞で用いるpW
LNEO、pSV2CAT.pOG44、pXTI、pSG、pSVK3、pB
PV、pMSG、pSVLおよびpGL3を含む。
【0125】 1つの特に好ましい実施形態において、組換えベクターは、ABC1遺伝子の
5’フランキング領域を含むポリヌクレオチドを含み、さらに、異種ポリペプチ
ドをコードする少なくとも1つのポリヌクレオチドを含む。異種ポリヌクレオチ
ドはABC1 5’フランキング配列に作動可能に連結している。ABC1 5
’フランキング配列は、好ましくは、ABC1プロモーターを含有する。かくし
て、好ましくは、5’フランキング配列は配列番号:3に記載された配列を含む
。同等に好ましくは、5’フランキング配列は配列番号:3のヌクレオチド1−
1532、1080−1643、1181−1643、1292−1643また
は1394−1643を含む。異種ポリヌクレオチドは、好ましくは、完全な蛋
白質または蛋白質の生物学的に活性な断片であるポリペプチドをコードする。ベ
クターは、1を超える異種ポリヌクレオチドを含有することができる。より好ま
しくは、異種ポリヌクレオチドはレポーター蛋白質をコードする。そのような場
合、組換えベクターは、好ましくは、いずれのさらなるプロモーター配列も含有
しない。適当なレポーター蛋白質の例はルシフェラーゼ、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トランスフェラーゼ、およ
び緑色蛍光蛋白質を含む。好ましくは、レポーターポリヌクレオチドはルシフェ
ラーゼである。かくして、1つの特に好ましい実施形態において、組換えベクタ
ーは配列番号:3に記載された5’フランキング配列およびルシフェラーゼレポ
ーターポリヌクレオチドを含む。他の同等に好ましい実施形態において、組換え
ベクターは、ヌクレオチド配列番号:3のヌクレオチド1−1532、1080
−1643、1181−1643、1292−1643または1394−164
3を含むポリヌクレオチドおよびルシフェラーゼレポーターポリヌクレオチドを
含む。
【0126】 ABC1 5’フランキング配列を含む発現ベクターは、レポーターポリヌク
レオチドを含有する商業的に入手可能なベクターのごとき出発ベクターから構築
することができる。適当な発現ベクターの例は、ルシフェラーゼレポーター遺伝
子(Promega, Madison, WIおよびpβGal−Basic
(Clontech,Palo Alto,CA)を含有するpGL3−Ba
sicを含む。好ましいベクターはプロモーターがないpGL3−Basicル
シフェラーゼレポーターベクターである。ABC1プロモーターを含有する5’
フランキング配列、例えば、配列番号:3は、ここに記載する方法(実施例15
参照)を含めた良く知られた方法を用い、前記発現ベクターのうちの1つに連結
することができる。かくして、特に好ましい実施形態において、組換えベクター
はpAPR1、配列番号:3を含むレポーター遺伝子構築体およびpGL3ベク
ターにおけるルシフェラーゼレポーター遺伝子である(図11参照)。
【0127】 また、本発明は、前記組換えベクターのいずれか1つを含む宿主細胞に関する
。ベクターが構築された後、完成されたベクターを、増幅および/またはポリペ
プチド発現のために適当な宿主細胞に挿入することができる。宿主細胞は(E.
coliのごとき)原核生物宿主細胞または(酵母細胞、昆虫細胞または脊椎動
物細胞のごとき)真核生物宿主細胞であり得る。適当な条件下で培養すると、宿
主細胞はABC1ポリペプチド、あるいは、引き続いて測定することができるレ
ポーターポリペプチドを合成する。宿主細胞は、形質転換された細胞系を含めた
霊長類細胞系または齧歯類細胞系のごとき哺乳動物宿主細胞であり得る。正常な
ジプロイド細胞、一次組織のイン・ビトロ培養に由来する細胞株、ならびに一次
外植体も適当である。候補宿主細胞は、選択遺伝子に表現型的に欠陥があり得る
か、または圧倒的に作用選択遺伝子を含有することができる。
【0128】 多数の適当な宿主細胞が当該分野で知られており、American Typ
e Culture Collection ATCC), Manassas
, VAから入手できる。適当な哺乳動物宿主細胞は、限定されるものではない
が、チャイニーズハムスター卵巣細胞(CHO)、CO DHFR−細胞(Ur
laubら,1980, Proc. Natl. Acad. Sci.,
97:4216:20)、ヒト胚腎臓(hek)293または293T細胞、ま
たは3T細胞、サルCOS−1およびCOS−7細胞系、およびCV−1細胞系
を含む。他の適当な哺乳動物細胞系は、限定されるものではないが、マウス神経
芽細胞腫N2A細胞、HeLa細胞、マウス1−929細胞、Swiss由来の
3T3系、Balb−cまたはNIHマウス、BHKまたはHAKハムスター細
胞系、Thp−1、HepG2およびマウスRAW細胞系を含む。これらの細胞
系の各々は蛋白質発現分野の当業者に知られており、入手可能である。好ましい
宿主細胞は、実施例8にその使用が記載されるマウス単球細胞系RAWん264
.7である。
【0129】 適当な細菌宿主細胞は、バイオテクノロジーの分野において宿主細胞として良
く知られているE.coliの種々の株(例えば、HB101、DH50、DH
10、およびMC1061)を含む。B.subtilis, Pseudom
onas spp., other Bacillus spp., Stre
ptomyces spp.などの種々の株もこの方法で使用することができる
。また、酵母細胞の多くの株もABC1ポリペプチドの発現のための宿主細胞と
して入手できる。好ましい酵母細胞は、例えば、Saccharomyces
cerivisaeおよびPichia pastorisを含む。加えて、昆
虫細胞系は適当な宿主細胞であり得る。昆虫細胞系は、例えば、Kittsら、
1993, Biotechniques, 14:810−17; Luc
klow, 1993, Curr.Opin.Biotechnol. 4:
564−72; およびLucklowら、 1993、 J.Virol.,
67:4566−79に記載されている。好ましい昆虫細胞はSf−9および
Hi5 (Invitrogen)である。
【0130】 また、本発明は(a)検出可能なレベルのABC1蛋白質を生じさせるのに十
分な量のABC1をコードするポリヌクレオチドを含む組換え発現ベクターで哺
乳動物宿主細胞をトランスフェクトし、次いで、(b)生じたABC1蛋白質を
精製する工程を含む哺乳動物宿主細胞においてABC1蛋白質を発現する方法を
提供する。1つの好ましい実施形態において、組換え発現ベクターは配列番号:
2を含むポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含む。もう1つの好まし
い実施形態において、配列番号:1を含むポリヌクレオチド。さらにもう1つの
好ましい実施形態において、配列番号:1のヌクレオチド291−7074を含
むポリヌクレオチド。なおもう1つの好ましい実施形態において、配列番号:2
を含むポリペプチドに対して少なくとも98%同一であるポリペプチドをコード
するポリヌクレオチド。
【0131】 組換えABC1ベクターの哺乳動物宿主細胞への導入は、当該分野で良く知ら
れた方法によって行うことができ、Sambrook、前掲のごとき標準的な実
験室マニュアルに記載されている。好ましくは、組換えベクターは沈殿にてまた
は荷電脂質との複合体にて宿主細胞に導入される。ABC1ベクターの導入に適
した方法はリン酸カルシウムトランスフェクション、DEAE−デキストラン媒
介トランスフェクション、カチオン性脂質−媒介トランスフェクション、エレク
トロポレーション、形質導入、感染、または当該分野で知られた他の方法を含む
。これらの方法は、例えば、Davisら,Basic Methods in
Molecular Biology (1986)に記載されている。もし
組換えABC1ベクターがウイルスベクターであれば、それは適当なパッケージ
ンング細胞系を用いイン・ビトロにてパッケージC、次いで、宿主細胞に導入す
ることができる。
【0132】 ABC1−ポリペプチドは、硫酸アンモニウムまたはエタノール沈殿、酸抽出
、アニオンもしくはカチオン交換クロマトグラフィー、ホスホセルロースクロマ
トグラフィー、疎水性相互作用クロマトグラフィー、アフィニティークロマトグ
ラフィー、ヒドロキシルアパタイトクロマトグラフィー、およびレシチンクロマ
トグラフィーを含めたよく知られた方法を用い、組換え細胞培養から回収し、精
製することができる[例えば、SmithおよびJohnson, Gene
63:31−40(1988)参照]。好ましくは、抗−ABC1抗体を用いる
アフィニティークロマトグラフィーを精製で用いる。
【0133】 加えて、本発明は、哺乳動物対象においてABC1蛋白質を発現するのに十分
な量のABC1をコードするポリヌクレオチドを含む発現ベクターを哺乳動物対
象に投与する工程を含むことを特徴とする哺乳動物対象においてABC1蛋白質
を発現させる方法を提供する。好ましくは、組換え発現ベクターは配列番号:2
を含むポリペプチドをコードするポリヌクレオチド、配列番号:1を含むポリヌ
クレオチド、配列番号:1のヌクレオチド291−7074を含むポリヌクレオ
チド、または配列番号:2を含むポリペプチドに対して少なくとも98%同一で
あるポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含む。組換えABC1ベクタ
ーの哺乳動物対象への導入は当該分野でよく知られた方法によって行うことがで
き、これはここに後記にて詳細に記載する。ABC1の発現は、それに組換えA
BC1ベクターを投与した対象から血液試料を得、単球集団を分離し、マクロフ
ァージ細胞におけるABC1遺伝子発現を測定することによって測定することが
できる。ABC1遺伝子発現は、RT−PCRのごとき当該分野でよく知られた
方法、および本明細書に記載された方法(実施例9および10参照)。ABC1
蛋白質のレベルは、対象から血液試料を得、単球集団を分離し、実施例11に記
載された免疫沈殿のごときよく知られた方法を用い、マクロファージ細胞におい
てABC1蛋白質を測定することによって測定することができる。
【0134】 (コレステロール流出を増加させるための方法と化合物) 本発明のもう1つの態様において、哺乳動物対象において細胞からコレステロ
ール流出を増加させるのに適した方法が提供される。かかる方法は、該細胞から
ノコレステロール流出を増加させるのに十分な量でABC1ポリヌクレオチドを
含む組換え発現ベクターを哺乳動物対照に投与することを含む。組換えベクター
は、コードされたABC1ポリペプチドが生物学的活性(すなわち、コレステロ
ール輸送活性)を有する限り、前記した野生型または変種ABC1ポリヌクレオ
チドのいずれかを含有する前記ベクターのいずれかであり得る。好ましくは、組
換えベクターは配列番号:2を含むポリペプチドをコードするポリヌクレオチド
、配列番号:1のヌクレオチド291−7074を含むポリヌクレオチド、また
は配列番号:2のアミノ酸配列に対して少なくとも98%同一であるアミノ酸配
列を含むポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含む。また、好ましくは
、組換えベクターは、コードされたABC1ポリペプチドがコレステロール輸送
活性を有する限り、配列番号:1を含むポリヌクレオチドに対して少なくとも8
0%、90%または95%同一である変種ポリヌクレオチドを含む。
【0135】 組換えABC1発現ベクターの哺乳動物対象への投与を用いて、心血管病の治
療のために該対象においてABC1遺伝子を発現させることができる。具体的に
は、この方法は、心血管病を持つ哺乳動物の動脈病巣で見いだされるマクロファ
ージ細胞および他のコレステロール−蓄積細胞にABC1遺伝子を導入すること
によって治療効果を達成するであろう。標的細胞におけるABC1ポリヌクレオ
チドの発現はABC1蛋白質のより大きな生産を行うであろう。引き続いて生産
されたABC1蛋白質は、動脈病巣で見出されるマクロファージおよび他のコレ
ステロール−負荷細胞からのコレステロールの裸HDL粒子への流出を増加させ
ることによって該病気を軽減するであろう。細胞流出は、動脈プラークのコレス
テロールリッチのコアのごとき末梢部位からの全コレステロールの除去に至るで
あろう。これらの病理学的病巣のサイズの同時減少は、心臓発作および狭心症に
至る動脈閉塞の危険性を減少させる。この方法は、また、動脈壁におけるコレス
テロールの蓄積を防止するために予防的に用いることもできよう。
【0136】 十分な量のABC1発現ベクターは、哺乳動物対象の細胞からのコレステロー
ル流出を増加させるABC1ベクターの量である。そのような量は、種々の投与
量の組換えABC1発現ベクターの投与前(対照レベル)および後に対照の細胞
中のコレステロール流出を測定し、対照レベルと比較したコレステロール流出の
増加を行う用量を測定することによって決定することができる。コレステロール
流出は、対象から血液試料を得、単球集団を分離し、対象のマクロファージ細胞
におけるコレステロール流出の量を測定することによって測定することができる
。ここに記載したアッセイのいずれを用いてコレステロール流出を測定すること
もできる。
【0137】 加えて、コレステロール流出は、組換えABC1発現ベクターの投与前(対照
)および後に対象における血漿HDL−コレステロールのレベルを決定すること
によって測定することができる。組換えABC1発現ベクターの投与に続いて対
象の血清におけるHDL−コレステロールの観察された増加は、コレステロール
流出の増加を示す。血清中のHDL−コレステロールは当該分野で良く知られた
方法を用いて測定することができる。
【0138】 加えて、コレステロール流出は、組換えABC1発現ベクターの投与前(対照
レベル)および後に対照の動脈壁に見出されるアテローム性動脈硬化症病巣のサ
イズを測定することによって測定することができる。動脈病巣のサイズの低下は
、コレステロール流出の増加を示す。動脈病巣を測定するアッセイは当該分野で
良く知られている。例えば、動脈病巣からの増加したコレステロール流出は、L
awnら, Nature, 360:670−672(1992)に記載され
ているアテローム性動脈硬化症のマウスモデル、ならびに他の公知の方法のいず
れかを用いて測定することができる。Lawnらに記載されたLDL受容体ノッ
クアウトマウスを用い、コレステロール流出はABC1ベクターの投与前および
後に測定することができる。アテローム発生ダイエットを与えられた動物の群に
おける脂肪ストリーク病巣のサイズは、Lawnらに記載された大動脈切片の油
−レッドO染色によって測定することができる。対照ベクターを受け取った群と
比較したABC1発現ベクターを受け取った群における脂肪ストリーク病巣のサ
イズの低下は、該病巣からのコレステロール流出の増加を示す。ヒトにおいては
、動脈壁に見出されるアテローム性動脈硬化症病巣のサイズは、例えば、アンジ
オグラフィーおよび非侵入的超音波方法を用いて測定することができる。
【0139】 別法として、コレステロール流出は、血液試料を得、次いで、組換えABC1
発現ベクターの投与前および後に対象のマクロファージ細胞中のABC1mRN
AまたはABC1蛋白質のレベルを測定することによって測定することができる
。ルーチン的アッセイを行って、ABC1mRNA濃度およびコレステロール流
出の間の相関を決定することができる。同様に、アッセイを行って、ABC1蛋
白質の量とコレステロール流出の量と相関させることができる。そのような相関
データを用い、組換えABC1発現ベクターの投与後における対象の細胞でのA
BC1 mRNAまたはABC1蛋白質の観察された増加を用いて、コレステロ
ール流出の増加を示すことができる。ABC1mRNAおよびABC蛋白質レベ
ルは、ここに記載されたアッセイおよびmRNAおよび蛋白質の定量のための他
の良く知られた技術を用いて測定することができる。治療投与量および処方は後
に詳細に議論する。
【0140】 核酸分子の標的細胞への導入に適した複数のウイルスおよび非ウイルス方法が
当業者に利用できる。例えば、遺伝子治療に適したウイルス送達ベクターは、限
定されるものではないが、アデノウイルス、単純疱疹ウイルス、ポックスウイル
ス(すなわち、ワクシニア)、肝炎ウイルス、パルボウイルス、パポバウイルス
、アルファウイルス、コロナウイルス、ラブドウイルス、パピローマウイルス、
アデノ−関連ウイルス(AAV)、ポリオウイルス、およびレトロウイルスおよ
びシンドビスウイルスのごときRNAウイルスを含む。ABC1ポリヌクレオチ
ドは、裸DNA送達(直接的注入、受容体−媒介導入(DNA−リガンド複合体
)、エレクトロポレーション、アデノウイルス−リガンド−DNA複合体、リン
酸カルシウム(CaPO4)沈殿、マクロ粒子衝撃(遺伝子銃技術)、リポソー
ム−媒介導入、およびリポフェクションのごとき非ウイルス送達系を用いて送達
することができる。
【0141】 細胞の遺伝子的修飾は、遺伝子治療分野で良く知られた1以上の技術を用いて
達成することができる(Mulligan, R., 1993, Scien
ce, 260(5110):926−32)。遺伝子治療の材料および方法は
誘導性プロモーター、組織−特異的エンサンサー−プロモーター、部位−特異的
一体化のために設計したDNA配列、親細胞よりも優れた選択利点を提供するこ
とができるDNA配列、形質転換された細胞を同定するための標識、ネガティブ
な選択系および発現制御系(安全性の尺度)、(細胞標的化のための)細胞−特
異的結合剤、細胞−特異的内部化因子、およびベクターによって発現を増強する
ための転写因子ならびにベクター製造の方法を含むことができる。遺伝子治療の
技術の実践のための方法および材料の例は(エレクトロポレーション技術を含む
)米国特許第4,970,154号、(遺伝子送達のためのリポ蛋白質−含有系
を記載する)第5、679、559号、(リポソーム担体を含む)第5、676
、954号、(リン酸カルシウムトランスフェクションのための方法を記載する
)第5、593、875号、および(生物学的に活性な粒子があるスピードで細
胞に推進され、それにより、粒子が細胞の表面を貫き、細胞の内部に一体化する
ようになるプロセスを記載する)第4、945、050号、および(核リガンド
を含む)PCT公開番号WO96/40958号に記載されている。
【0142】 アデノウイルスベクターは、真核生物細胞への遺伝子導入で特に有用であるこ
とが判明している(Rosenfeld, M.ら、 Science,252
:431−4(1991); 米国特許第5、631、236号)。ヒトにおけ
るAd−媒介遺伝子治療の最初の試験は嚢胞性線維症膜貫通コンダクタンスレギ
ュレータ(CFTR)遺伝子の肺への導入であった(Crystal, R.ら
, 1994, Nat.Genet., 8(1):42−51)。イン・ビ
ボで組換えAdを異なる組織に投与するための実験ルートは器官内点滴注入(R
osenfeld, M.ら, 1992, Cell, 68(1):143
−55)、筋肉への注射(Quantin.B.,ら, Proc.Natl.
Acad.Sci.U.S.A., 89(7):2581−4)、末梢静脈内
注射(Herz,J.およびGerard,R.,1993,Proc.Nat
l.Acad.Sci.U.S.A., 90(7):2812−6)および脳
への定位接種(Le Gal La Salle, G., ら, 1993,
Science, 259(5097):988−90)を含むものであった
。従って、アデノウイルスベクターは当業者に広く入手でき、本発明で用いるの
に適する。
【0143】 アデノ−関連ウイルス(AAV)は、最近、遺伝子治療における優れた適用に
て遺伝子導入系として導入されてきた。野生型AAVは、宿主細胞ゲノムへ一体
化させるにおいて高レベルの感染性、広い宿主範囲および特異性を示す(Her
monat.P., およびMuzyczka, N., 1984, Pro
c.Natl.Acad.Sci.U.S.A., 81(29):6466−
70)。単純疱疹ウイルスタイプ−1(HSV−1)は好ましいベクター系であ
る(Geller, A., ら, 1991, Trends Neuros
ci., 14(10):428−32; Glorioso, J., ら,
1995, Mol.Biotechnol., 4(1):87−99;
Glorioso, J., ら, 1995, Annu.Rev.Micr
obiol., 49:675−710)。ポックスウイルス科のワクシニアウ
イルスもまた発現ベクターとして開発されている(Smith, G., およ
びMoss, B., 1983, Gene, 25(1):21−8; M
oss, B., 1992, Biotechnology, 20:345
−62; Moss, B., 1992, Curr.Top.Microb
iol.Immunol., 158:25−38)。前記ベクターの各々は当
業者に広く利用でき、本発明で用いるのに適しているであろう。
【0144】 好ましくは、ウイルス送達系はレトロウイルスベクターを利用する。レトロウ
イルスベクターは、大きな割合の標的細胞に感染し、細胞のゲノムに組み込むこ
とができる(Miller, A., およびRosman, G., Bio
techniques, 7(9):980−2、 984−6, 989−9
0(1989); 米国特許第5、672、510号)。レトロウイルスは、他
のウイルスよりも比較的初期に遺伝子導入ベクターとして開発され、遺伝子マー
キングおよびヒトリンパ球へのアデノシンデアミナーゼ(ADA)のcDNAの
導入で最初に成功して用いられた。好ましくは、レトロウイルスベクターはネズ
ミまたは鳥類レトロウイルスの誘導体であり、またはレンチウイルスベクターで
ある。特に好ましいレトロウイルスベクターはレンチウイルスベクターである。
単一の外来性遺伝子を導入することができるレトロウイルスベクターの例は、限
定されるものではないが、Moloneyネズミ白血病ウイルス(MoMuLV
)、Harveyネズミ肉腫ウイルス(HaMuSV)、ネズミ乳癌ウイルス(
MuMTV)、SIV、BIV、HIVおよびラウス肉腫ウイルスRSV)を含
む。多数のさらなるレトロウイルスベクターを複数遺伝子に組み込むことができ
る。これらのベクターの全ては、導入された細胞を同定し再生させることができ
るように、選択マーカーのための遺伝子に導入または一体化させることができる
【0145】 組換えレトロウイルスは欠陥があるので、それは感染性ベクター粒子を生じさ
せるには助けが必要である。この助けは、例えば、LTR内の調節配列の制御下
でレトロウイルスの構造遺伝子の全てをコードするプラスミドを含有するヘルパ
ー細胞系を用いることによって提供することができる。該ヘルパープラスミドは
、パッケージングメカニズムがカプセル化のためのRNA転写体を認識できるよ
うにするヌクレオチド配列を欠く。かくして、ゲノムはパッケージされないので
、ヘルパー細胞系は空のビリオンを生じる。適当なヘルパー細胞系は、限定され
るものではないが、ψ2、PA317およびPA12を含む。もしパッケージン
グシグナルが無傷であるが、構造遺伝子が他の注目する遺伝子によって置き換え
られているそのような細胞にレトロウイルスベクターが導入されれば、該ベクタ
ーをパッケージし、ベクタービリオンを生じさせることができる。次いで、この
方法によって生じたベクタービリオンを用いて、NAIH 3T3細胞のごとき
組織細胞系を感染させ、大量のキメラレトロウイルスビリオンを生じさせること
ができる。
【0146】 本発明のベクターは、当業者に広く利用できる標準的な組換え技術を用いて構
築することができる。そのような技術は、Molecular Cloning
:A Laboratory Manual(Sambrookら, 1989
, Cold Spring Harbor Laboratory Pres
s), Gene Expression Technology(Metho
ds in Enzymology, Vol.185, edited by
D.Goeddel, 1991, Academic Press, Sa
n Diego, CA), およびPCR Protocols:A Gui
de to Methods and Applications (Inni
sら, 1990, Academic Press, San Diego,
CA)のごとき通常の分子生物学文献に見出すことができる。
【0147】 標的細胞内でのABC1ポリヌクレオチドの転写を得るためには、標的細胞中
で遺伝子発現を駆動することができる転写調節領域が利用されなければならない
。転写調節領域は、好ましくは、ABC1ポリヌクレオチドに作動可能に連結し
たプロモーターおよび/またはエンハンサーを含む。プロモーターはABC1遺
伝子に対して同種または異種とすることができ、ただし、それは、当該構築体が
挿入されるであろう細胞もしくは組織−タイプで活性なものとする。選択された
転写調節領域は標的細胞において高レベルの遺伝子発現を駆動すべきである。好
ましくは、スカベンジャー受容体A型、マトリックスメタロプロテイナーゼプロ
モーター(MMP−12)、またはマクロファージ向性レンチウイルスプロモー
ターのごときマクロファージ−特異的プロモーター(Fabunmiら, At
herosclerosis, 148:375−386(1999))を用い
る。特に好ましいプロモーターはスカベンジャー受容体A型遺伝子の5’領域で
あり、これは、ABC1遺伝子の転写を駆動するのに用いることができる強力な
マクロファージプロモーターを含有する。加えて、細胞において内因性ABC1
ポリペプチドの発現を増加させるための手段は、プロモーター領域に1以上のエ
ンハンサーエレメントを挿入することであり、ここに、エンハンサーエレメント
はABC1遺伝子の転写活性を増加させるように働くことができる。同様に、使
用されるエンハンサーエレメントは、遺伝子をそこで活性化させることを望む組
織に基づいて選択される。かくして、例えば、動脈組織、特にマクロファージ細
胞で見出される細胞中でプロモーター活性化を付与することが知られているエン
ハンサーエレメントが選択されるであろう。本発明で用いるのに適した他の転写
調節領域は、限定されるものではないが、ヒトサイトメガロウイルス(CMV)
即時型−初期エンハンサー(プロモーター、SV40初期エンハンサー/プロモ
ーター、JCポリオーマウイルスプロモーター、アルブミンプロモーター、PG
K、およびCMVエンハンサーにカップリングしたα−アクチンプロモーターを
含む(Doll, R.,ら、 1996、 Gene Ther., 3(5
):437−47)。
【0148】 ベクター構築体の他の構成要素は、所望により部位−特異的組込のために設計
されたDNA分子(例えば、同種組換えで有用な内因性配列)、組織−特異的プ
ロモーター、親細胞よりも優れた選択利点を供することができるDNA分子、形
質転換された細胞を同定するための標識として有用なDNA分子、ネガティブ選
択系、(細胞標的化のための)細胞特異的結合剤、細胞−特異的内部化因子、ベ
クターからの発現を増強させる転写因子、およびベクターの生産を可能とする因
子を含むことができる。
【0149】 ひとつの実施形態において、ベクターは、部位−特異的組込のための標的化D
NAを含むことができる。標的化DNAは、注目する遺伝子、例えば、ABC1
遺伝子の領域に対して相補的(同種)であるヌクレオチド配列である。同種組換
えを通じて、ゲノムに挿入されるべきDNA配列は、それを標的化DNAに結合
させることによってABC1遺伝子に向けることができる。挿入のためのDNA
配列は、例えば、ABC1ポリペプチド、例えば、フランキング配列の発現と相
互作用し、またはそれを制御することができるDNAの領域を含む。かくして、
所望のABC1ポリペプチドの発現は、ABC1ポリペプチドの転写のための認
識可能なシグナルを持つ内因性遺伝子配列を供するDNA調節セグメントとカッ
プリングした標的化DNAの使用によるよりも、ABC1遺伝子それ自体をコー
ドするDNAのトランスフェクションによって達成される(Sauer, Cu
rr.Opin.Biotechnol., 5:521−27(1994);
Sauer, Methods Enzymol., 225:890−90
0(1993))。
【0150】 さらに他の実施形態において、標的細胞におけるABC1遺伝子の制御された
発現のために調節エレメントを含ませることができる。そのようなエレメントは
、適当なエフェクターに応答してスイッチが入る。このように、治療ABC1ポ
リペプチドは望まれる場合に発現させることができる。ひとつの慣用的な制御手
段は、DNA−結合蛋白質または転写活性化蛋白質のごとき、小分子−結合ドメ
インおよび生物学的プロセスを開始させることができるドメインを含有するキメ
ラ蛋白質をダイマー化するための小分子ディメライザーまたはラパログの使用を
含む(PCT公開番号WO96/41865、WO97/31898およびWO
97/31899参照)。蛋白質のダイマー化を用いて、トランスジーンの転写
を開始させることができる。もう1つの適当な制御手段または遺伝子スイッチは
、プロゲステロンアンタゴニストであるミフェプリストン(RU486)の使用
を含む。プロゲステロンアンタゴニストに対する修飾されたプロゲステロン受容
体リガンド−結合ドメインの結合は、次いで、核に通過してDNAをDNAに結
合する2つの転写因子のダイマーを形成することによって転写を活性化させる。
リガンド−結合ドメインは、天然リガンドに結合する受容体の能力を排除するよ
うに修飾される。修飾されたステロイドホルモン受容体系はさらに米国特許第5
、364、791号およびPCT公開番号WO96/40911およびWO97
/10337に記載されている。さらにもう1つの制御手段は、ポジティブなテ
トラサイクリン−制御可能トランスアクチベーターを用いる。この系は、転写を
活性化するポリペプチドに連結した突然変異tetリプレッサー蛋白質(DNA
−結合ドメイン(逆テトラサイクリン−調節トランスアクチベーター蛋白質がも
たらされる、すなわち、それがテトラサイクリンの存在下でtetオペレーター
に結合する突然変異tet R−4アミノ酸変化)を含む。そのような系は米国
特許第5、464、758号、第5、650、298号および第5、654、1
68号に記載されている。さらなる発現制御系および核酸構築体は米国特許第5
、741、679号および第5、834、186号に記載されている。
【0151】 ABC1ポリヌクレオチドを含有するウイルス送達ベクターは、それが、標的
細胞に見出されるもう1つの分子に特異的なリガンドを含有するようにウイルス
コートを変化させることによって標的特異的とすることができる。これは、ベク
ターが所望の細胞型に結合するのを可能とする。該リガンドは、細胞−表面受容
体のごとき、標的細胞で見出される分子に特異的に結合する注目するいずれの化
合物でもあり得る。好ましくは、受容体は専ら標的細胞で見出され、他の細胞で
は見出されない。例えば、スカベンジャー受容体Aに対するリガンドを用いて、
ウイルス送達ベクターをマクロファージ細胞に向けることができる。別法として
、それが、標的細胞上の抗原性エピトープを認識しそれに結合するFabまたは
F(ab’)2のごとき抗体または抗体断片を含有するようにウイルスコートを
変化させることができる。ウイルスコートは、リガンドをコートするさらなるポ
リヌクレオチドをウイルスゲノムに挿入することによって変化させることができ
る。当業者であれば、ウイルスゲノムに挿入して、ABC1ポリヌクレオチドを
含有するベクターの標的特異的送達を可能とすることができる他の特異的ポリヌ
クレオチド配列を知っている。
【0152】 前記したもののごとき、加えて、裸のABC1ポリヌクレオチドを投与するこ
とができる。ABC1ポリヌクレオチドおよび組換えABC1発現ベクターは医
薬組成物として投与することができる。そのような組成物は、ここに先に定義し
た効果的な量のABC1ポリヌクレオチドまたは組換えABC1発現ベクター、
および投与の形態でもって適当性で選択された医薬上許容される処方剤を含む。
適当な処方材料は、好ましくは、使用される濃度において受容者に非毒性であり
、これは後記する。
【0153】 ABC1ポリヌクレオチドまたはABC1組換え発現ベクターを含む医薬組成
物は、例えば、組成物のpH、容量オスモル濃度、粘度、透明性、色、等張性、
匂い、滅菌性、安定性、溶解もしくは放出、吸着または浸透の速度を修飾し、維
持し、または保持するための処方材料を含有することができる。適当な処方材料
は、限定されるものではないが、(グリシン、グルタミン、アスパラギン、アル
ギニンまたはリシンのごとき)アミノ酸、抗微生物剤、(アルコルビン酸、亜硫
酸ナトリウム、または亜硫酸水素ナトリウムのごとき)抗酸化剤、(ホウ酸塩、
炭酸水素塩、トリス−HCl、クエン酸塩、リン酸塩、または他の有機酸のごと
き)緩衝液、(マンニトールまたはグリシンのごとき)増量剤、(エチレンジア
ミン4酢酸(EDTA)のごとき)キレート化剤、(カフェイン、ポリビニルピ
ロリドン、ベータ−シクロデキストリン、またはヒドロキシプロピル−ベータ−
シクロデキストリンのごとき)複合体化剤、充填剤、単糖、二糖および(グルコ
ース、マンニトールまたはデキストリンのごとき)他の炭水化物、(血清アルブ
ミン、ゼラチンまたは免疫グロブリンのごとき)蛋白質、着色剤、香味剤、およ
び希釈剤、乳化剤、(ポリビニルピロリドンのごとき)親水性ポリマー、低分子
量ポリペプチド、(ナトリウムのごとき)塩−形成対イオン、(塩化ベンザルコ
ニウム、安息香酸、サリチル酸、チメロサール、フェネチルアルコール、メチル
パラベン、プロピルパラベン、クロルヘキシジン、ソルビン酸または過酸化水素
のごとき)防腐剤、(グリセリン、プロピレングリコールまたはポリエチレング
リコールのごとき)溶剤、(マンニトールまたはソルビトールのごとき)糖アル
コール、懸濁化剤、(プルロニック;PEG;ソルビタンエステル;ポリソルベ
ート20またはポリソルベート80のごときポリソルベート;トリロン;トロメ
タニン;レチシン;コレステロールまたはチロキサファルのごとき)界面活性剤
または湿潤剤、(スクロースまたはソルビトールのごとき)安定性増強剤、(ア
ルカリ金属ハライド(好ましくは塩化ナトリウムまたはカリウム−またはマンニ
トール、ソルビトールのごとき)等張性増強剤、送達ビヒクル、希釈剤、賦形剤
および/または医薬アジュバントを含む。Remingotn’s Pharm
aceutical Sciences(18th Ed., A.R. Ge
nnaro,編、 Mack Publishing Company 199
0)参照。
【0154】 医薬上活性な化合物(すなわち、ABC1ポリヌクレオチドまたはABC1ベ
クター)は、製薬の通常の方法に従って加工して、ヒトおよび他の哺乳動物を含
めた患者への投与のために医薬剤を生産することができる。かくして、ABC1
ポリヌクレオチドまたはABC1組換え発現ベクターを含む医薬組成物は(顆粒
、粉末または坐薬を含めた)固体形態または液体形態(例えば、溶液、懸濁液ま
たはエマルジョン)で作成することができる。経口投与のための固体投与形態は
カプセル剤、錠剤、丸剤、粉末および顆粒を含むことができる。そのような固体
投与形態では、活性化合物はスクロース、ラクトースまたは澱粉のごとき少なく
とも1つの不活性希釈剤と混合することができる。そのような投与形態は、通常
のプラクティスにおいて、不活性希釈剤以外のさらなる物質、例えば、ステアリ
ン酸マグネシウムのごとき滑沢剤を含むことができる。カプセル剤、錠剤および
丸剤の場合には、投与形態は緩衝化剤を含むこともできる錠剤および丸剤は、加
えて、腸溶コーティングを施して調製することができる。
【0155】 経口または非経口投与のための液体投与形態は、医薬上許容されるエマルジョ
ン、溶液、懸濁液、シロップ、およびエリキシル(水のごとき当該分野で通常用
いられる不活性希釈剤を含有)を含有する。そのような組成物は湿潤化剤、甘味
剤、香味剤、および香料剤を含むこともできる。例えば、注射用の適当な担体は
、恐らくは、非経口投与のための組成物に通常の他の物質を補足した水、生理食
塩水または人工脳脊髄液であり得る。中性緩衝化生理食塩水または血清アルブミ
ンを混合した生理食塩水はさらなる例示的担体である。他の例示的な医薬組成物
は約pH7.0ー8.5のトリス緩衝液、約pH4.0−5.5の酢酸緩衝液を
含み、これは、さらにソルビトールまたは適当な代替物を含むことができる。
【0156】 ABC1ポリヌクレオチドまたはABC1発現ベクターを含む組成物で心血管
病を治療する投与法は、心血管病のタイプ、患者の年齢、体重、性別および医学
的状態、病気の酷さ、投与の経路および使用する特定の化合物を含めた種々の因
子に基づく。かくして、投与法は広く代わり得るが、標準的な方法を用いルーチ
ン的に決定することができる。例えば、投与すべきABC1ポリヌクレオチドま
たはABC1発現ベクターの量は、哺乳動物対象の細胞からのコレステロール流
出を増加させるのに十分な量である。そのような量は、例えば、ABC1ポリヌ
クレオチドまたはABC1発現ベクターの投与の前および後に対象の血漿HDL
−コレステロールレベルを測定することによって決定することができる。ABC
1ポリヌクレオチドまたはABC1発現ベクターの十分な量は、対象の血漿HD
L−コレステロールレベルを増加させる量である。従って、臨床家は投与量を決
め、投与経路を修飾して最適な治療効果を得ることができる。典型的な投与量は
、前記した因子に基づき、約0.1mg/kgないし約100mg/kg以上の
範囲であり得る。
【0157】 投与の頻度は、使用すべき処方におけるABC1ポリヌクレオチドまたはベク
ターの薬物動態学パラメーターに依存するであろう。典型的には、所望の効果を
達成する投与量に到達するまで、臨床家は組成物を投与するであろう。従って、
該組成物は、経時的に単一用量として、(所望の分子の同一量を含有してもまた
はしなくてもよい)2または以上の用量にて、または異色デバイスまたはカテー
テルを介する連続的注入として投与することができる。適当な投与量のさらなる
工夫は当業者によってルーチン的になされ、それは当業者によってルーチン的に
なされる仕事の範囲内のものである。適当な投与量は、適当な用量−応答データ
を用いることによって確認することができる。
【0158】 哺乳動物対象の細胞はイン・ビボ、エクス・ビボまたはイン・ビトロにてトラ
ンスフェクトすることができる。イン・ビボにての、ABC1ポリヌクレオチド
またはABC1ポリヌクレオチドを含有する組換えベクターの標的細胞への投与
は、当業者に知られた種々の技術のうちのいずれかを用いて達成することができ
る。例えば、米国特許第5、672、344号は、組換え神経栄養HSV−1ベ
クターを含むイン・ビボウイルス−媒介遺伝子導入系を記載する。ABC1ポリ
ヌクレオチドおよび組換えABC1ベクターの前記組成物は、経口、口腔内、非
経口、直腸または局所投与によって、並びに吸入スプレイによってイン・ビボに
てトランスフェクトすることができる。本明細書中で用いる用語「非経口」は皮
下、静脈内、筋肉内、胸骨内、注入技術または腹腔内を含む。
【0159】 経口投与では、ABC1ポリヌクレオチドまたは組換えABC1ベクターを含
有する医薬組成物は、例えば、カプセル剤、錠剤、懸濁液または液体の形態とす
ることができる。医薬組成物は、好ましくは、与えられた量のDNAまたはウイ
ルスベクター粒子を含有する投与単位の形態で作成する。例えば、これらは約1
3−1015ウイルス粒子、好ましくは約106−1012ウイルス粒子の量を含有
することができる。ヒトまたは他の哺乳動物についての適当な日用量は、患者の
状態および他の因子に応じて広く変化させることができるが、再度、ルーチン的
方法を用いて決定することができる。
【0160】 また、ABC1 DNAまたは組換えABC1ベクターを含有する医薬組成物
は直腸投与することもできる。ベクターの直腸投与用の適当な坐薬は、常温では
固体であるが、直腸温度では液体であり、従って、直腸内では融解し、ベクター
を放出するカカオバターおよびポリエチレングリコールのごとき適当な非−刺激
性賦形剤とベクターとを混合することによって調製することができる。
【0161】 医薬組成物は吸入用に処方することもできる。例えば、ABC1ポリヌクレオ
チドまたはベクターは吸入用の乾燥粉末として処方することもできる。また、A
BC1ポリヌクレオチドまたはベクター吸入溶液は、エアロゾル送達のためのプ
ロペラントを用いて処方することができる。さらにもう1つの実施形態において
、溶液は霧化することもできる。
【0162】 ABC1 DNAまたは組換えABC1ベクターを含有する医薬組成物は注射
することもできる。滅菌注射水性または油性懸濁液のごとき注射製剤は、適当な
分散剤または湿潤剤および懸濁化剤を用い、公知の方法に従って処方することが
できる。滅菌注射製剤は、非毒性の非経口的に許容される希釈剤または溶媒中の
滅菌注射溶液または懸濁液とすることもでき、例えば、1、3−ブタンジオール
中の溶液とすることができる。非経口注射用の特定の適当な担体は、ABC1ポ
リヌクレオチドまたはベクターを、適切に保存された滅菌等張溶液として処方さ
れる滅菌蒸留水である。使用することができる許容される担体および溶媒の中に
はリンゲル液、および等張塩化ナトリウム溶液がある。加えて、滅菌不揮発性油
が、便宜には、溶媒または懸濁化媒体として使用される。この目的では、合成モ
ノ−またはジグリセリドを含めたいずれの温和な不揮発性油も使用することがで
きる。加えて、オレイン酸のごとき脂肪酸は注射剤の調製で用いることができる
。さらにもう1つの製剤は、注射マイクロスフィア、生分解性粒子、ポリマー化
合物、ビーズまたはリポソームのごとき剤での所望のABC1分子の処方を含む
ことができ、これはABC1製品の制御されたまたは保持された放出を提供する
(例えば、PCT/US93/00829;Eppsteinら, Proc.
Natl. Acad. Sci., 82:3688−3692(1985
)参照)。
【0163】 また、ABC1 DNAまたは組換えABC1ベクターを含有する医薬組成物
は局所投与することができる。局所投与では、ベクターは処方の0.001%な
いし10%w/w、例えば、1重量%ないし2重量%を含むことができるが、そ
れは処方の10%w/wもと多くを、好ましくは5%w/w以下、より好ましく
は0.1%ないし1%を含むことができる。局所投与に適した処方は、皮膚を通
じる浸透に適した液体または半液体製剤(例えば、リニメント、ローション、軟
膏、クリーム、またはペースト)および目、耳または鼻への投与に適した点剤を
含む。本発明のベクターの有効成分の適当な局所用量を毎日1ないし4回、好ま
しくは、2回または3回投与する。
【0164】 本発明の核酸および/またはベクターは唯一の活性な医薬剤として投与するこ
とができるが、それは本発明または他の剤の1以上のベクターと組み合わせて用
いることもできる。組合せとして投与する場合、治療剤は、同一回数または異な
る回数投与される別々の組成剤として処方されることができるか、あるいは治療
剤は単一の組成物として投与することができる。
【0165】 本発明のもう1つの実施形態において、標的細胞は標的細胞集団に隣接する「
プロジューサー細胞系」の異色によってイン・ビボでトランスフェクトされる(
Culver, K., ら, 1994, Hum.Gene Ther.,
5(3):343−79; Culver, Kら, Cold Sprin
g Harb.Symp.Quant.Biol., 59:685−90;
Oldfield, E., 1993, Hum.Gene Ther.,
4(19:39−69)。該プロジューサー細胞系は、ABC1ポリヌクレオチ
ドを含有するウイルスベクターを生産し、標的細胞、すなわち、好ましくは、ア
テローム性動脈硬化症病巣に見出されるマクロファージ細胞に近接してそのウイ
ルス粒子を放出するように作成される。放出されたウイルス粒子の一部は標的マ
クロファージ細胞と接触し、その細胞に感染し、かくして、ABC1ポリヌクレ
オチドを標的マクロファージ細胞に送達する。標的細胞の感染に続き、ABC1
ポリヌクレオチドの発現が起こり、マクロファージ細胞に機能的ABC1蛋白質
を与える。
【0166】 もう1つの実施形態において、本発明は、ABC1ポリヌクレオチドまたは組
換えABC1発現ベクターのX・ビボ導入によって心血管病を治療する方法を提
供する。そのような例において、患者から摘出された細胞、組織または器官をA
BC1組成物に暴露し、しかる後、細胞、組織または器官を引き続いて患者に戻
して移植する。例えば、1つの方法は、心血管病を持つ対象から血液試料を摘出
し、該試料を単球が豊富となるようにし、単離された単球を、ABC1ポリヌク
レオチドを含有する組換え発現ベクターおよび、所望により、標的特異的遺伝子
と接触させることを含む。所望により、単球細胞をGM−CSFのごとき成長因
子で処理して、対象へ再び細胞を導入する前に細胞増殖を刺激することもできる
。再び導入すれば、当該細胞は、それが元来そこから単離された細胞集団を特異
的に標的化する。このように、ABC1ポリペプチドの輸送活性を用いて、対象
においてコレステロール流出を促進することができる。
【0167】 X・ビボ投与のもう1つの方法は、ウイルスを含有する細胞の皮膚移植によっ
て、ABC1ポリヌクレオチドまたは組換えABC1ベクターを哺乳動物対象に
導入することを含む。好ましくは、レトロウイルスをこの投与方法で用いる。も
し強力なハウスキーピング遺伝子プロモーターを用いて転写を駆動するならば、
繊維芽細胞起源の細胞を用い、インプラントにおける外来性遺伝子の長期発現を
達成することができる。例えば、ジヒドロ葉酸レダクターゼ(DHFR)遺伝子
プロモーターを用いることができる。繊維芽細胞のごとき細胞を、スカベンジャ
ーAのごとき特異的標的化を可能とする遺伝子、および強力なプロモーターと共
にABC1ポリヌクレオチドを含有するレトロウイルス構築体を含有するビリオ
ンで感染させることができる。感染した細胞を、受容者対象中の真皮の結合組織
に移植することができるコラーゲンマトリックスに埋めることができる。レトロ
ウイルスが増殖し、マトリックスから逃げるにつれ、それは標的細胞集団を特異
的に感染するであろう。このようにして、移植の結果、輸送障害を呈する細胞に
おいてコレステロール流出活性の増加した量がもたらされる。
【0168】 もう1つの実施形態において、米国特許第5、399、346号に記載されて
いるごとく、ABC1ポリヌクレオチドを含む組換え発現ベクターをイン・ビト
ロ技術を用いて投与することができる。例えば、ここに記載するもののごとき方
法を用い、遺伝子工学により作成したある種の細胞を移植することによって、A
BC1ポリペプチドを送達してABC1ポリペプチドを発現させることができる
。外来性種のポリペプチドの投与で起こり得るごとき、ABC1ポリペプチドを
投与すべき患者において潜在的な免疫反応を最小化するためには、ABC1ポリ
ペプチドを生産する天然細胞はヒト起源であり、ヒトABC1ポリペプチドを生
産するのが好ましい。かくして、ABC1ポリペプチドを生産する組換え細胞は
、ヒトABC1ポリペプチドをコードする遺伝子を含有する発現ベクターで形質
転換するのが好ましい。該細胞はオートロガスまたはヘテロガスであり得る。所
望により、細胞は不死化することができる。免疫応答の機会を減少させるために
は、細胞をカプセル化して周囲の組織の侵入を回避することができる。カプセル
化材料は、典型的には、蛋白質産物の報酬を可能とするが、患者の免疫系による
、または周囲の組織からの他の有害な因子による細胞の破壊を防ぐ生体適合性の
半浸透性ポリマーの容器または膜である。前記した方法を用い、トランスフェク
トされた細胞を患者に投与することができる。
【0169】 生細胞のカプセル化のための技術は当該分野で知られており、カプセル化細胞
の調製および患者におけるその移植はルーチン的に達成することができる。例え
ば、Baetgeら、(PCT公開番号WO95/05452およびPCT/U
S94/09299)は、生物学的に活性な分子の効果的な送達のための遺伝子
工学作成細胞を含有する膜カプセルを記載する。該カプセルは生体適合性であっ
て、容易に回収することができる。該カプセルは、哺乳動物宿主への移植に際し
てイン・ビボで下降調節に付されないプロモーターに作動可能に連結した生物学
的に活性な分子をコードするDNA配列を含む組換えDNA分子でトランスフェ
クトされた細胞をカプセル化する。該デバイスが、受容者内の特異的な部位への
、生細胞からの分子の送達を可能とする。加えて、米国特許第4、892、53
8号;第5、011、472号;および第5、106、627号参照。生細胞を
カプセル化するためのシステムはPCT国際公開WO91/10425(Aeb
ischerら)に記載されている。また、PCT公開番号WO91/1047
0(Aebischerら); Winnら, 1991, Exper.Ne
urol.113:322−29; Aebischerら, 1991, E
xper.Neurol.111:269−75; およびTrescoら,
1992, ASAIO38:17−23参照。
【0170】 ABC1をコードするポリヌクレオチドのためのもう1つの送達系は「非ウイ
ルス」送達系である。遺伝子治療で用いられるかまたは提案されている技術はD
NA−リガンド複合体、アデノウイルス−リガンド−DNA複合体、DNAの直
接的注入、CaPO4沈殿、遺伝子銃技術、エレクトロポレーション、リポフェ
クションおよびコロイド分散を含む(Mulligan, R., 1993,
Science, 260(5110):926−32)。これらの方法のい
ずれも当業者に広く利用でき、本発明で用いるのに適当であろう。他の適当な方
法は当業者に利用可能であり、本発明はトランスフェクションの利用可能な方法
のいずれを用いても達成できると理解されるべきである。いくつかのそのような
方法は当業者に利用されており、種々の程度の成功をおさめている(Mulli
gan,R., 1993, Science,260(5110):926−
32)。
【0171】 好ましくは、非ウイルス送達系はコロイド分散系である。コロイド分散系はマ
クロ分子複合体、ナノカプセル、マイクロスフィア、ビーズ、および水中油型エ
マルジョン、ミセル、混合ミセルおよびリポソームを含めた脂質−ベースの系を
含む。本発明の好ましいコロイド系はリポソームであり、これはイン・ビトロお
よびイン・ビボにて送達ビヒクルとして有用な人工膜小胞である。リポソームは
自己組立性のコロイド粒子であり、ここに、ホスファチジルセリンまたはホスフ
ァチジルコリンのごとき両親媒性分子より構成される脂質二層が、該脂質二層が
親水性内部を囲むように周囲の媒質の一部をカプセル化する。単一ラメラまたは
多ラメラリポソームは、内部が所望の化学物質、薬物、または本発明におけるご
とく、単離されたDNA分子を含有するように構築することができる。例えば、
0.2−4.0μmのサイズの範囲である大きな単一ラメラ小胞(LUV)が、
RNA、DNAおよび無傷ビリオンのごとき大きなマクロ分子を含有する水性緩
衝液の実質的パーセンテージをカプセル化できることが示されている。一旦水性
内部内にカプセル化されれば、これらのマクロ分子は生物学的活性な形態で哺乳
動物細胞に送達することができ(Fraley, R.およびPapahadj
opoulos, D.1981, Trends Biochem.Sci.
, 6:77−80)。リポソームが効果的な遺伝子導入ビヒクルとなるために
は、以下の特徴が存在すべきである:(1)その生物学的活性を台なしにするこ
となく高効率で注目する遺伝子をカプセル化すること;(2)非標的細胞と比較
して標的細胞に優先的かつ実質的に結合すること;(3)高効率で標的細胞の細
胞質に小胞の水性内容物が送達されること;および(4)遺伝的情報が正確かつ
効果的に発現されること(Mannino, R.ら、 1988、 Biot
echniques, 6(7):682−90)。
【0172】 リポソームの組成物は、通常、通常はステロイド、特にコレステロールと組み
合わされた、リン脂質、特に高い相転移温度リン脂質の組合せである。他のリン
脂質または他の脂質を用いることもできる。リポソームの物理的特徴はpH、イ
オン強度、および二価カチオンの存在に依存する。リポソームの生産で有用な脂
質の例は、ホスファチジルグリセロール、ホスファチジルコリン、ホスファチジ
ルセリン、ホスファチジルエタノールアミン、スフィンゴ脂質、セレブロシドお
よびガングリオシドのごときホスファチジル化合物を含む。特に好ましいのはジ
アシルホスファチジルグリセロールであり、ここに、脂質部位は14−18の炭
素原子、特に16−18の炭素原子を含有し、飽和している。例示的なリン脂質
は卵ホスファチジルコリン、ジパルミトリルホスファチジルコリンおよびジステ
アロイルホスファチジルコリンを含む。
【0173】 リポソームの標的化は解剖学的および機械的要因に基づいて分類されている。
解剖学的分類は選択性のレベル、例えば、器官−特異性、細胞−特異性およびオ
ルガネラ−特異性に基づく。機械的標的化は、それが受動的または能動的である
かに基づいて区別することができる。受動的標的化は洞様毛細血管を含有する器
官中の細網内皮細胞系(RES)の細胞に分布するリポソームの天然の傾向を利
用する。他方、能動的標的化は、ポリクローナルもしくはモノクローナル抗体、
糖、糖脂質または蛋白質のごとき特異的リガンドにリポソームをカップリングさ
せることによって、あるいはリポソームの組成またはサイズを変化させて局所化
の天然に起こる部位以外の器官および細胞型への標的化を達成することによって
、リポソームを改変することを含む。好ましくは、該リガンドは、リポソームを
特異的細胞−表面リガンドに標的化するのに用いることができるポリクローナル
またはモノクローナル抗体である。該リガンドは、それが標的細胞上の抗原性エ
ピトープに効果的に結合する限り、FabまたはF(ab’)2のごとき抗体断
片とすることもできる。好ましくは、抗体または抗体断片は、標的細胞に専ら見
出される抗原を認識する。例えば、スカベンジャー受容体Aのごとき、マクロフ
ァージ細胞上に特異的に発現されるある種の抗原は、抗体−ABC1リポソーム
を直接的にマクロファージ細胞に標的化する目的で開発することができる。
【0174】 多数の手法を用いて、リポソーム二層にポリクローナルもしくはモノクローナ
ル抗体いずれかを共有結合させることができる。また、脂質基をリポソームの脂
質二層に取り込んで、リポソーム二層と安定に会合した標的化リガンドを維持す
ることができる。加えて、脂質鎖を標的化リガンドに接合するのに種々のリンキ
ング基を用いることができる。
【0175】 ここに示す研究は、核受容体に対するリガンドがコレステロール流出の増加を
行うことができるのを示した。従って、もう1つの実施形態において、本発明は
、哺乳動物対象における細胞からのコレステロール流出を増加させるのに十分な
量にて核受容体に対する少なくとも1つのリガンドを哺乳動物対象に投与する工
程を含むことを特徴とする該細胞からのコレステロール流出を増加させるのに適
した方法を提供する。医薬組成物を処方しそれを投与する前記方法を用い、核受
容体に対するリガンドを含む医薬組成物を調製しそれを投与することができる。
核受容体リガンドの十分な量はコレステロール流出を増加させるリガンドの量で
ある。そのような量は、種々の投与量のリガンドの投与の前および後にコレステ
ロールの流出を測定し、コレステロール流出の増加を行う用量を決定することに
よって決定することができる。コレステロール流出はさきに記載したアッセイを
用いて測定することができる。
【0176】 核受容体は、小さな親油性ホルモンの効果を転写応答に導入することによって
、脊椎動物の発生および成体生理学において臨界的な役割を演じるリガンド−活
性化転写因子である。ペルオキシソームプロリフェレーター−活性化受容体(P
PAR)、肝臓X受容体(LXR)、レチノイドX受容体(RXR)、ファルネ
ソイドX受容体(FXR)、およびステロイドおよび生体内異物受容体(SXR
)を含めた核受容体のいくつかのファミリーが存在する。該PPARファミリー
は、3つの密接に関連する遺伝子産物PPARα、PPARγおよびPPARβ
/δを含む。PPARσは細胞内および細胞外脂質代謝の鍵となるレギュレータ
ーとして示されてきた。脂肪酸に結合すると、PPARαはペルオキシソームの
増殖を刺激し、脂肪酸のβ−酸化に関与するいくつかの酵素の合成を誘導する。
また、PPARα受容体はフィブレート、高いトリグリセリドレベルの低下につ
き処方された薬物に対する分子標的でもある(Issemanら、 Natur
e, 347,645(1990))。フィブレートは、リポ蛋白質および脂肪
酸の代謝に影響する非常に多数の遺伝子の転写を調節するPPARリガンドとし
て作用する。加えて、チアゾリジンジオン化合物のクラスに属する化合物のごと
きPPARγリガンドはHDLを増加させ、ヒトにおいてトリグリセリドレベル
を低下させることが示されている。
【0177】 LXRは、過剰コレステロールの異化を調節するオキシステッロール受容体で
ある。LXRαは、コレステロールの胆汁酸への変換で律速工程を担う酵素をコ
ードするCYP7a遺伝子中のDNA応答エレメントに、RXRを持つヘテロダ
イマーとして結合することが示されている。研究は、ダイエットコレステロール
に応答してCYP7a遺伝子の転写を増加させることができないため、コレステ
ロール−リッチなダイエットを摂取した場合、LXRαを欠くマウスは膨大な量
のコレステロールエステルをその肝臓に蓄積することを示してiru(Peet
ら, Cell, 93:693(1998))。LXRαナルマウスでのさら
なる研究は、コレステロールおよび脂肪酸のホメオスタシスに参画するいくつか
の他の遺伝子の調節にもLXRαが関与することを示す。いくつかの組織におい
て発現され、LXRαと同一のオキシステロールによって活性化される密接に関
連する核受容体LXRβの生物学的役割は依然として明らかでない(Songら
、 Proc.Natl.Acad.Sci., 91:10809(1994
); Seol, Mol.Endocrnol., 9:72(1995))
【0178】 革命的にLXRαに関連するFXRもまたコレステロールのホメオスタシスに
関与する。LXRαと同様に、FXRはRXR受容体とのヘテロダイマーとして
機能する(Schwartzら, Curr.Opin.Lipidol.,
9:113(1998); Vlahcevicら, Gastroenter
ology, 113:1949(1997))。FXRは、合成レチノイドT
TNPBおよび超生理学的濃度の全てのトランスレチノイン酸によって活性化さ
れる(Xavackiら, Proc.Natl.Acad.Sci., 94
:70−0(1997))。最近の研究は、FXRが核胆汁酸受容体であること
を示す。まず、FXRは、肝臓、腸および腎臓を含めた胆汁酸がそれを通って循
環する組織で豊富に発現される(Seolら, Mol.Endocrinol
., 9:72(1995); Formanら, Cell, 81:687
(1995))。また、FXRは、最近、そのうちケノデオキシコール酸(CD
CA)が最も優れている生理学的濃度のいくつかの胆汁塩に対する受容体として
働くことが示されている(Kliewerら, Science, 284:7
57−284(1999); Makishimaら, Science, 2
84:1362−1363(1999))。CDCAは、CYP7aおよび腸胆
汁酸−結合蛋白質をコードするものを含めた、胆汁塩のホメオスタシスに参画す
るいくつかの遺伝子の発現を調節することが知られている。
【0179】 実施例13に詳細に記載するごとく、LXR、RXRおよびPPAR核受容体
に対するリガンドが、コレステロール−負荷マウスマクロファージ細胞において
アポAI−誘導コレステロール流出を増加させることが示された。例えば、9シ
ス−レチノイン酸(30ng/ml)の投与は、これらの細胞においてアポAI
−誘導コレステロール流出のほぼ三倍増加を生じた。同様に、22(R)ヒドロ
キシコレステロール(5μ/ml)の投与は、アポAI−誘導コレステロール流
出のほぼ3倍増加を生じた。フェンフィブレート(3μg/ml)を摂取した細
胞は、コレステロール流出のほぼ2倍増加を生じた。これらの結果は、核受容体
を変調させて、マクロファージからのアポリポ蛋白質−媒介コレステロール流出
の速度を増加させることを示す。さらに、実施例13に記載されているごとく、
9−シス−RAは、用量依存的にマクロファージ細胞からのコレステロール流出
を媒介した。ベンザフィブレートのごとき他の核受容体アクチベータはコレステ
ロール流出を増加させることが示された(データは示さず)。
【0180】 従って、核受容体リガンドを投与することによってコレステロール流出を増加
させる方法において、リガンドは、好ましくは、LXR、RXR、PPAR、F
XRおよびSXR核受容体リガンドよりなる群から選択される。LXRリガンド
を用いてコレステロール流出を増加させる好ましい実施形態において、リガンド
は、より好ましくは、20(S)ヒドロキシコレステロール、22(R)ヒドロ
キシコレステロール、24−ヒドロキシコレステロール、25−ヒドロキシコレ
ステロール、および24(S)、25エポキシコレステロールLXRリガンドよ
りなる群から選択される。最も好ましくは、LXRリガンドは20(S)ヒドロ
キシコレステロールである。RXRリガンドを用いてコレステロール流出を増加
させる好ましい実施形態において、リガンドは、より好ましくは、9−シスレチ
ノイン酸、レチノール、レチナール、オール−トランスレチノイン酸、13−シ
スレチノイン酸、アシトレチン、フェンレチニド、エトレチネート、CD495
、CD564、TTNN、TTNNPB、TTAB、LDG1069よりなる群
から選択される。最も好ましくは、該RXRリガンドは9−シスレチノイン酸で
ある。PPARリガンドを用いてコレステロール流出を増加させるもう1つの好
ましい実施形態において、リガンドは、好ましくは、チアゾリジンジオン化合物
のクラスから選択される。
【0181】 もう1つの好ましい実施形態において、1を超える核受容体リガンドが哺乳動
物対象に投与されて、コレステロール流出を増加させる。好ましくは、2以上の
核受容体リガンドを対象に投与する場合、リガンドはLXRおよびRXRリガン
ドである。より好ましくは、核受容体リガンドは20(S)ヒドロキシコレステ
ロールおよび9−シスレチノイン酸である。
【0182】 さらにもう1つの実施形態において、本発明は、コレステロール流出を増加さ
せるのに十分な量でエイコサノイドを哺乳動物対象に投与する工程を含むことを
特徴とする哺乳動物対象において、細胞からのコレステロール流出を増加させる
のに適した方法を提供する。医薬組成物を処方しそれを投与する前記方法を用い
、エイコサノイドを含む医薬組成物を調製し、投与することができるエイコサノ
イドの十分な量は、コレステロール流出を増加させる量である。そのおうな量は
、種々の投与量エイコサノイドの投与前および後にコレステロール流出を測定し
、コレステロール流出の増加を行う用量を測定することによって決定することが
できる。コレステロール流出は前記したアッセイおよび方法を用いて測定するこ
とができる。
【0183】 実施例14に記載されたごとく、エイコサノイドは、コレステロール−負荷マ
ウスマクロファージ細胞におけるアポAI−誘導コレステロール流出を増加させ
ることが示された。例えば、PGI2(25nm)の投与は、これらの細胞にお
いてアポ−誘導コレステロール流出のほぼ2倍増加を生じさせた。同様に、PG
E1(nM)の投与はアポAI−誘導コレステロール流出のほぼ3倍増加を生じ
させた。これらの結果はエイコサノイドが、マクロファージからのアポリポ蛋白
質−媒介コレステロール流出の速度を増加させることができることを示す。従っ
て、好ましい実施形態において、エイコサノイドはプロスタグランジンE2、プ
ロスタサイクリン(プロスタグランジンI2)およびプロスタグランジンJ2エ
イコサノイドよりなる群から選択される。
【0184】 (ABC1発現/活性を増加させるための方法と化合物)) コレステロール流出を促進するようにABC1が機能するとすれば、コレステ
ロール流出を増加させる1つの方法はABC1の細胞発現を増加させることであ
る。従って、本発明は、哺乳動物対象における細胞においてABC1の発現を増
加させる化合物の治療量を哺乳動物対象に投与することによって、該細胞からの
コレステロール流出を増加させるのに適した方法を提供する。化合物の治療量は
、ABC1発現を増加させる化合物の量である。そのような量は、種々の投与量
の化合物の投与前および後にABC1の遺伝子発現を測定し、ABC1遺伝子発
現の増加を行う用量を測定することによって決定することができる。ABC1遺
伝子の発現は、対象から血液試料を得、単球集団を分離し、RT−PCRのごと
き、当該分野で知られここに記載した方法を用いてABC1 mRNAの濃度を
測定することによって測定することができる。
【0185】 1つの好ましい実施形態において、該方法は、cAMPアナログを投与してA
BC1の遺伝子発現を増加させることを含む。図8に示すごとく、cAMPは、
正常な繊維芽細胞においてABC1 mRNAの発現をほぼ10倍増加させる。
好ましくは、cAMPアナログは、8−ブロモcAMP、N6−ベンゾイルcA
MPおよび8−チオメチルcAMPよりなる群から選択される。もう1つの好ま
しい実施形態において、該方法は、cAMPの合成を増加させて、ABC1の遺
伝子発現を増大させることを含む。好ましくは、該化合物はフォルスコリンであ
る。さらにもう1つの好ましい実施形態において、該方法は、cAMPの分解を
阻害して、ABC1の遺伝子発現を増加させる化合物を投与することを含む。そ
のような化合物の例はホスホジエステラーゼ阻害剤である。好ましくは、ホスホ
ジエステラーゼ阻害剤はロリプラム、テオフィリン、3−イソブチル−1−メチ
ルキサンチン、R020−1724、ビンポセチン、ザプリナスト、ジピリダモ
ール、ミルリノン、アムリノン、ピモベンダン、シロスタミド、エノキシモン、
ペルオキシモン、およびベスナリノンホスホジエステラーゼ阻害剤よりなる群か
ら選択される。
【0186】 もう1つの好ましい実施形態において、該方法は、ABC1の遺伝子発現を増
加させるのに十分な量にて核受容体に対するリガンドを哺乳動物対象に投与する
ことを含む。実施例17に記載され、図12に示されるごとく核受容体に対する
リガンドはABC1の遺伝子発現を上昇調節できる。ABC1プロモーターの制
御下でルシフェラーゼレポーター遺伝子を含有するpAPR1を用いるトランス
フェクション実験は、ABC1プロモーターが、LXRおよびRXR核受容体に
対するリガンドの存在下で活性化されることを示した。具体的には、pAPR1
でトランスフェクトされたマクロファージ細胞は、20OH−コールの存在下で
ルシフェラーゼレポーター活性の19倍増加、9−シスRAの存在下でルシフェ
ラーゼ活性の16倍増加、およびEtOH対照と比較して双方のリガンドの存在
下でルシフェラーゼ活性の280倍増加を生じた。結果は、ステロールおよびレ
チノイドが共にABC1プロモーターからの強力な転写応答を誘導することを示
す。さらに、双方のリガンドで処理した細胞で見出されたルシフェラーゼ活性の
劇的な増加によって理解されるごとく、二つのクラスの化合物の間には明らかな
相乗効果がある。本発明の方法によると、好ましくは、リガンドはLXR、RX
R、PPAR、FXRおよびSXRリガンドよりなる群から選択される。
【0187】 ABC1蛋白質の細胞レベルの増加に加えて、ABC1蛋白質の活性を増強す
ることによって、逆コレステロール輸送を促進することができる。かくして、も
う1つの実施形態において、本発明は、コレステロール流出を増加させるのに十
分な量にてABC1活性を増加させる化合物の治療量を哺乳動物対象に投与する
工程を含むことを特徴とする哺乳動物対象において細胞からのコレステロール流
出を増加させるのに適した方法を提供する。そのような化合物を含む医薬組成物
は、医薬組成物を処方しそれを投与する前記方法を用いて調製し、それを投与す
ることができる。化合物の治療量は、コレステロール流出を増加させる化合物の
量である。そのような量は、種々の投与量の化合物の投与の前および後にコレス
テロール流出を測定し、先に記載した方法を用いてコレステロール流出の増加を
行う用量を測定することによって決定することができる。コレステロール流出の
増加がABC1活性の増加によるか否かを判断するために、化合物の投与の前お
よび後に細胞試料に存在するABC1蛋白質の量をここに記載する方法を用いて
測定する(実施例11参照)。双方の測定(すなわち、化合物の投与前および投
与後)につき、コレステロール流出活性の量をABC1蛋白質の濃度で割って、
ABC1蛋白質の標準的な濃度で見出されるコレステロール活性の量を決定する
。蛋白質濃度に対して標準化されたコレステロール活性の観察された増加は、該
増加がABC1活性の増加によるものであることを示す。
【0188】 (治療用化合物を同定するための方法) 本発明のもう1つの態様は、化合物がABC1の遺伝子発現を変調する(すな
わち、上昇調節または下降調節)するか否かを判断するために化合物をスクリー
ニングする方法に関する。そのような化合物は、ABC1発現を増加させ、それ
により、コレステロール流出を促進し、HDL−コレステロールの血中レベルを
上昇させる治療用化合物の開発で有用であろう。従って、心血管病の治療で有用
であり得る化合物を同定する方法が提供される。1つの実施形態において、本発
明は、(a)哺乳動物ABC1遺伝子の発現変調部分とレポーターcDNAを作
動可能に連結させて、組換えレポーター構築体を生じさせ;(b)組換えレポー
ター構築体を宿主細胞の集団にトランスフェクトし;(c)トランスフェクトさ
れた宿主細胞の試料においてレポーター遺伝子発現のレベルをアッセイし;(d
)トランスフェクトされた細胞を、スクリーニングすべきテスト化合物と接触さ
せ;(e)テスト化合物との接触の後にトランスフェクトされた宿主細胞の試料
におけるレポーター遺伝子発現のレベルをアッセイし;次いで、(f)テスト化
合物への暴露によって引き起こされたレポーター遺伝子発現のレベルの相対的変
化を比較し、それにより、ABC1発現変調活性を決定する工程を含むことを特
徴とするABC1発現変調活性につきテスト化合物をスクリーニングする方法を
提供する。
【0189】 まず、ABC1遺伝子の発現変調部分に作動可能に連結した異種レポーター遺
伝子を含む組換えレポーター構築体を構築する。Davisら, Basic
Methods in Molecular Biology(1986);
Sambrookら, Molecular Cloning:A Labor
atory Manual, 2nd 編、 (Cold Spring Ha
rbor Press, Cold Spring Harbor, N.Y.
(1989)); および Ausubelら編、 Current Prot
ocols in Molecular Biology, (Wiley a
nd SOns(1994))を含めた、ここに記載された標準実験室的マニュ
アルにおけるもののごとき、良く知られた連結およびクローニング技術を用い、
ABC1発現変調ポリヌクレオチドおよびレポーター遺伝子をベクターに挿入す
ることができる。別法として、ABC1発現変調ポリヌクレオチドは、先に記載
したもののごとき商業的に入手可能なレポーター構築体に挿入することができる
。ABC1ポリヌクレオチドおよびレポーター遺伝子の挿入に適したいずれのベ
クターも用いることができる。選択されたベクターは、使用される特定の宿主細
胞で機能すべきである。好ましくは、ベクターは哺乳動物宿主細胞に適合する。
【0190】 好ましくは、ABC1遺伝子の発現変調部分は、ABC1プロモーター活性を
含有するABC1の5’フランキング領域である。1つの好ましい実施形態にお
いて、ABC1遺伝子の発現変調部分は配列番号:3を含む。もう1つの好まし
い実施形態において、ABC1遺伝子の発現変調部分は配列番号:3のヌクレオ
チド1−1532、1080−1643、1181−1643、1292−16
43、1394−1643または1394−1532を含む。また、好ましくは
、異種レポーターは、ルシフェラーゼ、βーガラクトシダーゼ、クロラムフェニ
コールアセチルトランスフェラーゼおよび緑色蛍光蛋白質をコードするポリヌク
レオチドよりなる群から選択される。より好ましくは、異種レポーターは、ルシ
フェラーゼ蛋白質をコードするポリヌクレオチドである。特に好ましい実施形態
において、組換えレポーター構築体は図11に示されるpAPR1である。
【0191】 次に、組換えレポーター構築体は宿主細胞の集団にトランスフェクトされる。
組換えレポーター構築体は、先に記載されたトランスフェクション方法、並びに
実施例8および15に記載された方法のいずれかを用いて宿主細胞に導入するこ
とができる。例えば、レポーター構築体は、リン酸カルシウムトランスフェクシ
ョン、DEAE−デキストラン媒介トランスフェクション、カチオン性脂質−媒
介トランスフェクション、エレクトロポレーション、形質導入、感染、他の公知
の記載された方法のいずれかを用いてトランスフェクトすることができる(例え
ば、(Davisら, Basic Methods in Molecula
r Biology (1986)参照)。宿主細胞は、適当な条件下で培養す
ると、引き続いて測定することができるレポーターポリペプチドを合成するいず
れの細胞でもあり得る。好ましくは、宿主細胞は哺乳動物宿主細胞である。より
好ましくは、哺乳動物宿主細胞はマクロファージ、繊維芽細胞、肝細胞または腸
細胞である。より好ましくは、宿主細胞はRAW264.7細胞、Thp−1細
胞およびHepG2細胞よりなる群から選択される。レポーター構築体の濃度お
よびトランスフェクションの持続は、トランスフェクション方法および用いる宿
主細胞のタイプおよび濃度に依存して変化させることができる。レポーター構築
体の適当な濃度およびトランスフェクション時間の決定は当業者の技量の範囲内
のものである。
【0192】 トランスフェクションに続き、テスト化合物に暴露されなかったトランスフェ
クト宿主細胞の試料をアッセイして、レポーター遺伝子発現のレベルを測定する
。未暴露トランスフェクト宿主細胞の試料で見出されるレポーター遺伝子発現の
レベルは対照測定を提供する。トランスフェクトされた宿主細胞を溶解させ、レ
ポーター遺伝子発現のレベルを、当該分野で良く知られた方法のいずれかを用い
てアッセイする。レポーター遺伝子発現のレベルを測定するのに用いられるアッ
セイは、トランスフェクションで用いるレポーター構築体に依存して異なる。例
えば、もしルシフェラーゼレポーター構築体を用いれば、細胞溶解物のルシフェ
ラーゼ活性は、実施例15に記載されたごとく、ルミノメーターを用いて光単位
として測定される。
【0193】 トランスフェクトされた宿主細胞の異なる試料を、スクリーニングすべきテス
ト化合物と接触させ、これらの細胞で見出されるレポーター遺伝子発現のレベル
を引き続いて測定する。好ましくは、トランスフェクトされた宿主細胞をテスト
化合物と約4−48時間接触させる。より好ましくは、トランスフェクトされた
宿主細胞をテスト化合物と約8−36時間接触させる。なおより好ましくは、ト
ランスフェクトされた宿主細胞をテスト化合物と約24時間接触させる。未暴露
(対照)細胞におけるレポーター遺伝子発現のレベルを測定するのに用いられる
同一アッセイを用いて、テスト化合物に暴露された細胞におけるレポーター遺伝
子発現のレベルを測定すべきである。
【0194】 最後に、未暴露対照細胞で見出されたレポーター遺伝子の発現のレベルをテス
ト化合物に暴露された細胞で見出されたレポーター遺伝子発現のレベルと比較し
て、テスト化合物がABC1発現変調活性を有するか否かを決定する。もし双方
の細胞試料における遺伝子発現のレベルが同一またはほぼ同一であれば、テスト
化合物はABC1遺伝子発現を変調しない。対照細胞で見出されたレポーター遺
伝子発現のレベルに対するテスト化合物に暴露された細胞におけるレポーター遺
伝子発現のより高いレベルは、テスト化合物がABC1の遺伝子発現を上昇調節
することを示す。対照細胞で見出されたレポーター遺伝子発現のレベルに対する
テスト化合物に暴露された細胞におけるレポーター遺伝子発現のより低いレベル
は、テスト化合物がABC1の遺伝子発現を下降調節することを示す。
【0195】 本発明のもう1つの態様は、化合物がABC1−媒介コレステロール流出を促
進するか否かを決定するためにテスト化合物をスクリーニングする方法に関する
。そのような方法は、(a)培養中に維持された哺乳動物細胞の試料におけるコ
レステロール流出のレベルをアッセイして、コレステロール流出の対照レベルを
決定し、(b)哺乳動物細胞をスクリーニングすべきテスト化合物と接触させ;
(c)テスト化合物との接触の後に細胞の試料におけるコレステロール流出のレ
ベルをアッセイし;次いで、(d)テスト化合物との接触の後に細胞の試料にお
けるABC1−依存性コレステロール流出のレベルをアッセイし、それにより、
テスト化合物が培養中の細胞からのABC1−媒介コレステロール流出を促進す
るか否かを決定することを含む。
【0196】 培養細胞の試料におけるコレステロール流出のレベルは、当該分野で知られこ
こに記載した方法を用いて測定することができる(実施例1参照)。培養に維持
することができるいずれの哺乳動物細胞を用いてもコレステロール流出を測定す
ることができる。該細胞は一次培養から、または不死化細胞系から由来すること
ができる。便宜のため、実施例1に記載されたごとく、ヒトパピローマウイルス
16のインサート、オンコジーンE6およびE7、および選択マーカー遺伝子を
持つベクターを含有する両種性レトロウイルスでトランスフェクトすることによ
って細胞を不死化することができる。好ましくは、培養された細胞は繊維芽細胞
、マクロファージ、肝細胞または腸細胞である。より好ましくは、培養された細
胞はRAW264.7細胞である。
【0197】 テスト細胞と接触されなかった細胞の試料におけるコレステロール流出のレベ
ルを測定して、コレステロール流出の対照レベルが得られる。加えて、テスト化
合物と接触された哺乳動物細胞の試料におけるコレステロール流出のレベルを測
定して、テスト化合物によって影響されたコレステロール流出の量が測定される
。また、テスト化合物と接触された哺乳動物細胞の試料におけるABC1−媒介
コレステロール流出のレベルを測定して、テスト化合物によって影響されたAB
C1−媒介コレステロール流出の量が測定される。好ましくは、コレステロール
流出またはABC1−媒介コレステロール流出をアッセイする約8−24時間前
に、細胞をテスト化合物と接触させる。ABC1−媒介コレステロール流出のレ
ベルは、結合に際して、ABC1の活性を阻害する抗−ABC1抗体を用いてア
ッセイすることができる。別法として、ABC1の発現を阻害するアンチセンス
ABC1ポリヌクレオチドを用い、ABC1−媒介コレステロール流出のレベル
をアッセイすることができる。例えば、配列番号:57を含むアンチセンスAB
C1ポリヌクレオチドを用い、ABC1−媒介コレステロール流出のレベルをア
ッセイすることができる(実施例7参照)。テスト化合物と接触させると同時に
および同一の持続の間、細胞を抗−ABC1抗体またはアンチセンスABC1ポ
リヌクレオチドと接触させるべきである。
【0198】 もし対照コレステロール流出のレベルが、テスト化合物と接触させた細胞で見
出されたコレステロール流出のレベルと同一またはほぼ同一であれば、当該化合
物はコレステロール流出を促進しない。コレステロール流出の対照レベルよりも
大きいテスト化合物と接触した細胞で見出されたコレステロール流出のレベルの
増加は、テスト化合物によって促進されたコレステロール流出の量を示す。テス
ト化合物単独と接触した細胞で見出されたコレステロール流出およびテスト化合
物および抗−ABC1抗体またはアンチセンスABC1ポリヌクレオチドと接触
した細胞で見出されたコレステロール流出の間の差は、ABC1を通じて媒介さ
れたコレステロール流出の量を示す。例えば、もしコレステロール流出の対照レ
ベルが1.0であって、テスト化合物と接触した細胞で見出されたコレステロー
ル流出のレベルが1.1であれば、テスト化合物は10%だけコレステロール流
出を促進する。もしテスト化合物および抗−ABC1抗体またはアンチセンスA
BC1ポリヌクレオチドと接触した細胞で見出されたコレステロール流出が1.
0であれば、テスト化合物によって引き起こされたコレステロール流出の増加は
全くABC1−媒介される。
【0199】 (冠動脈心臓病に対する罹患性を検出する方法) また、本発明は、ヒト対象を含めた哺乳動物対象においてABC1遺伝子また
は蛋白質の発現の比較レベルを検出する方法に関する。コレステロール流出にお
けるABC1の役割を仮定すれば、ABC1遺伝子または蛋白質発現のあらかじ
め決定した標準レベルに対する哺乳動物対象におけるABC1遺伝子または蛋白
質発現の増加したレベルの測定を用いて、該対象における冠心臓病に対する罹患
性を示すことができる。従って、本発明は、(a)哺乳動物対象からテスト細胞
試料を得;(b)テスト細胞試料においてABC1 mRNA発現のレベルをア
ッセイし;次いで、(c)テスト細胞試料におけるABC1 mRNA発現のレ
ベルとABC1 mRNA発現のあらかじめ決定した標準レベルとを比較し、そ
れにより、哺乳動物対象におけるABC1遺伝子発現の比較レベルを検出する工
程を含むことを特徴とする哺乳動物対象においてABC1遺伝子発現の比較レベ
ルを検出する方法を提供する。
【0200】 まず、ヒト対象を含めた哺乳動物対象からテスト細胞試料を得る。テスト細胞
試料は、単球集団が豊富化された血液試料であり得る。単球は、例えば、細胞サ
イズ、細胞密度または細胞新和性に基づいて良く知られた細胞分離手法を用いて
豊富化することができる。次に、テスト細胞試料におけるABC1 mRNA発
現のレベルをアッセイする。ABC1 mRNA発現のレベルは、実施例2およ
び9においてここに記載した方法を含めた、mRNAの調製および検出について
の良く知られた方法のいずれかを用いてアッセイすることができる。例えば、A
BC1 mRNAの濃度は、逆転写ポリメラーゼ鎖反応、ノーザンブロット分析
またはRNAse保護アッセイによって測定することができる。ABC1 mR
NA濃度は、テスト細胞試料で見出された全mRNAの濃度に対して標準化され
るべきである。最後に、テスト細胞試料におけるABC1発現を、あらかじめ決
定した標準レベルのABC1 mRNA発現と比較する。あらかじめ決定した標
準レベルのABC1 mRNA発現は、哺乳動物対象の代表的な集団から採取し
た細胞試料で見出されたABC1 mRNAの平均濃度および分布を測定するこ
とによって得ることができ、ここに、哺乳動物対象は、それからテスト細胞試料
が得られた対象と同一の種であり、およびここに、哺乳動物対象は冠心臓病、タ
ンジール病、または低HDL−コレステロールに関連する他の病気を有さず、(
正常範囲内にあるHDL−コレステロールレベルによって示して)正常範囲内の
コレステロール流出活性を有すると考えられる。ABC1 mRNA発現のあら
かじめ決定した標準レベルに対する哺乳動物対象のテスト細胞試料におけるAB
C1 mRNA発現の減少したレベルの測定を用いて、哺乳動物対象における冠
心臓病に対する罹患性を示すことができる。
【0201】 同様に、ABC1蛋白質の減少したレベルの検出を用いて、コレステロール流
出に対する減少した能力および冠心臓病に対する罹患性を示すことができる。従
って、本発明のもう1つの実施形態は哺乳動物対象においてABC1蛋白質の比
較レベルを検出する方法を提供する。そのような方法は、(a)哺乳動物対象か
らテスト細胞試料を得;(b)テスト細胞試料においてABC1蛋白質の量をア
ッセイし;次いで(c)テスト細胞試料におけるABC1蛋白質の量をABC1
蛋白質のあらかじめ決定した標準量と比較し、それにより、哺乳動物対象におけ
るABC1蛋白質の比較レベルを検出する工程を含む。
【0202】 ABC1蛋白質の量は、蛋白質を測定する良く知られた方法のいずれかを用い
てアッセイすることができる。好ましくは、ABC1蛋白質の量はイムノアッセ
イを用いて測定する。1つの実施形態において、ABC1蛋白質の量は、(a)
細胞試料を抗−ABC1抗体の集団と接触させ、次いで、(b)細胞試料と会合
した抗−ABC1抗体を検出することによって測定される。例えば、ABC1蛋
白質は、実施例11に記載されたごとくC−末端に位置するKNQTVVDAV
LTSFLQDEKVKESに対応する合成ペプチドに対して生起した抗血清と
接触させることができる。抗−ABC1抗体は、例えば、ウエスタンブロッティ
ング、免疫沈殿およびFACSを含めた当該分野で知られたいくつかの方法を用
いて検出することができ、ここに、該検出は放射能、比色または蛍光標識を用い
て達成することができる。細胞試料においてABC1蛋白質の量を測定するため
の1つの好ましい方法は免疫沈殿であり、ここに、ビオチン化ABC1蛋白質を
抗−ABC1抗体と接触させ、結合した抗−ABC1抗体をストレプトアビジン
ホースラディッシュペルオキシダーゼを用いて検出する。
【0203】 テスト細胞試料中のABC1蛋白質の量をABC1蛋白質のあらかじめ決定し
た標準量と比較する。ABC1蛋白質のあらかじめ決定した標準量は、哺乳動物
対象の集団から採取した細胞試料で見出されたABC1蛋白質の平均濃度を測定
することによって得ることができ、ここに、哺乳動物対象は、それからテスト細
胞試料が得られた対象と同一の種であり、およびここに、哺乳動物対象は冠心臓
病、タンジール病または低HDL−コレステロールに関連する他の病気を有さず
、(正常範囲内にあるHDL−コレステロールレベルによって示して)正常範囲
内のコレステロール流出活性を有すると考えられる。
【0204】 (ABC1抗体) 本明細書中で用いるごとく、「抗体」(Ab)または「モノクローナル抗体」
(Mab)は、無傷分子、ならびに蛋白質に特異的に結合することができる(例
えば、FabおよびF(ab’)2断片のごとき)抗体断片を含むことを意味す
る。FabおよびF(ab’)2断片は無傷抗体のFc断片を欠き、循環からよ
り迅速に除去され、無傷抗体よりも低い非特異的組織結合を有することができる
(Wahlら, J. Nucl. Med., 24,316−325(19
83))。かくして、これらの断片、ならびにFABの産物または他の免疫グロ
ブリン発現ライブラリが好ましい。さらに、本発明の抗体はキメラ、単一鎖およ
びヒト化抗体を含む。
【0205】 さらなる実施形態はキメラ抗体、例えば、ネズミモノクローナル抗体のヒト化
バージョンを含む。そのようなヒト化抗体は公知の技術によって調製することが
でき、該抗体をヒトに投与すると低下した免疫原性の利点を提供する。ひとつの
実施形態において、ヒト化モノクローナル抗体はネズミ抗体の可変領域(または
ちょうどその抗原結合部位)およびヒト抗体に由来する定常領域を含む。別法と
して、ヒト化抗体断片はネズミモノクローナル抗体の抗原結合部位およびヒト抗
体に由来する(抗原結合部位を欠く)可変領域断片を含むことができる。キメラ
およびさらに工夫したモノクローナル抗体の生産のための手法はRiechma
nnら, (Nature 332:323, 1988), Liuら(PN
AS 84:3439, 1987), Larrickら, (Bio/Te
chnology 7:934, 1989), およびWinterおよびH
arris(TIPS 14:139, May 1993)に記載されている
ものを含む。
【0206】 抗体を生産するひとつの方法は、トランスジェニックマウスのごとき非−ヒト
動物を、配列番号:1を含むポリヌクレオチド、配列番号:1のヌクレオチド2
91−7074を含むポリヌクレオチド、または配列番号:1を含むポリヌクレ
オチドに対して少なくとも90%同一性を有するヌクレオチド配列を含むポリヌ
クレオチドから翻訳されたポリペプチドで免疫化し、それにより、記載したポリ
ヌクレオチドから翻訳されたポリペプチドに対して向けられた抗体が該動物にお
いて創製されることを含む。非−ヒト動物においてヒト抗体を創製するための手
法が開発されている。該抗体は部分的にヒトであるか、または好ましくは完全に
ヒトのものとすることができる。その中に1以上の免疫グロブリン鎖をコードす
る遺伝物質が導入された(トランスジェニックマウスのごとき)非−ヒト動物を
使用することができる。そのようなトランスジェニックマウスは種々の方法で遺
伝子的に改変することができる。遺伝子走査の結果、免疫化に際して動物によっ
て生産された少なくともいくつかの(好ましくは、実質的にすべての)抗体にお
いて内因性免疫グロブリン鎖を置き換えたヒト免疫グロブリンポリペプチド鎖を
得ることができる。トランスジェニック動物を、記載したポリヌクレオチドのい
ずれかから翻訳されたポリペプチドで免疫化することによって生産された抗体が
ここに提供される。
【0207】 1以上の内因性免疫グロブリン遺伝子が種々の手段で不活化されたマウスが調
製されている。ヒト免疫グロブリン遺伝子はマウスに導入されて、不活化マウス
遺伝子を置き換えている。動物で生産された抗体は、動物に導入されたヒト遺伝
物質によってコードされたヒト免疫グロブリンポリペプチド鎖を一体化させる。
生産のための技術およびかかるトランスジェニック動物の使用の例は、ここに引
用して一体化させる米国特許第5、814、318号、第5、569、825号
および第5、545、806号に記載されている。
【0208】 モノクローナル抗体は、例えば、免疫化スケジュールの完了後にトランスジェ
ニック動物から収穫された脾臓細胞の不死化することによって通常の手法によっ
て生産することができる。通常の手法によって、脾臓細胞を骨髄腫細胞と融合さ
せてハイブリドーマを生産することができる。
【0209】 ハイブリドーマ細胞系を生産する方法は、そのようなトランスジェニック動物
を、記載されたポリヌクレオチドのひとつから翻訳されたポリペプチドの少なく
とも7つの連続アミノ酸残基を含む免疫原で免疫化し;免疫化された動物から脾
臓細胞を収穫し;収穫された脾臓細胞を骨髄腫細胞系に融合させ、それにより、
ハイブリドーマ細胞を創製し;次いで、記載したポリヌクレオチドの1つから翻
訳されたポリペプチドに結合するモノクローナル抗体を生産するハイブリドーマ
細胞系を同定するを含む。そのようなハイブリドーマ細胞系、およびそれから生
産されたモノクローナル抗体は本発明に含まれる。ハイブリドーマ細胞系によっ
て分泌されたモノクローナル抗体は通常の技術によって精製される。
【0210】 該抗体は、ABC1ポリペプチドへの特異的結合に際して、ABC1ポリペプ
チドの活性を阻害することができる。好ましくは、抗体は、結合に際して、AB
C1ポリペプチドのコレステロール輸送活性を阻害する。そのような抗体は、コ
レステロール輸送に必須の領域に対応するポリペプチドで非−ヒト動物を免疫化
することによって作成することができる。抗体は、記載したコレステロール流出
アッセイのいずれかを用いて、それがコレステロール流出を阻害するか否かを判
断するためにテストすることができる。そのような不活化抗体を用いて、ここに
記載したコレステロール流出アッセイのいずれかのごときイン・ビトロアッセイ
で使用して、テスト化合物がABC1−媒介コレステロール流出を促進するか否
かを決定することができる。また、不活化抗体をイン・ビトロアッセイで用いて
、哺乳動物対象の細胞においてABC1蛋白質の比較レベルを検出することがで
きる。該不活化抗体は、化合物がABC1−依存性コレステロール流出を変調す
るか否かを決定するために化合物をスクリーニングするのに適したキットで有用
である。
【0211】 (治療用化合物同定のためのキット) また、本発明は、化合物のABC1発現変調活性を測定するために化合物をス
クリーニングするのに適したキットを含む。該キットは、少なくとも1つのアッ
セイを行うのに十分な量にて、別々にパッケージされた試薬として、哺乳動物A
BC1遺伝子の発現変調部分に作動可能に連結したレポーターcDNAを含む組
換えレポーター構築体を含む。パッケージされた試薬の使用のための指令書もま
た典型的には含まれる。哺乳動物ABC1遺伝子の発現変調部分は5’フランキ
ング配列を含む。1つの好ましい実施形態において、哺乳動物ABC1遺伝子の
発現変調部分は配列番号:3を含む。1つの好ましい実施形態において、哺乳動
物ABC1遺伝子の発現変調部分は配列番号:3のヌクレオチド1−1532、
1080−1643、1181−1643、1292−1643、1394−1
643または1384−1532を含む。レポーターcDNAはいずれの適当な
レポーター遺伝子でもあり得る。特に好ましい実施形態において、組換えレポー
ター構築体はpAPR1である。もう1つの実施形態において、該キットは、さ
らに、レポーター蛋白質を検出するための手段を含む。かくして、キットは、レ
ポーター蛋白質検出で用いられる緩衝液および基質のごとき試薬を含む。
【0212】 本明細書中で用いるごとく、用語「パッケージ」とは、本発明の組換えベクタ
ーを固定された限界内に保持することができるガラス、プラスチック、(例えば
、ポリエチレン、ポリプロピレンまたはポリカルボネート)、紙、ホイル等のご
とき固体マトリックスまたは材料を言う。かくして、例えば、パッケージは、ミ
リグラム量の考えられるベクターを含有させるのに用いるガラスバイアルであり
得る。
【0213】 「使用のための指令書」は、典型的には、試薬濃度または試薬および混合すべ
き試料の相対的量、試薬/試料混合のための維持時間、温度、緩衝液の条件等の
ような少なくとも1つのアッセイ方法パラメーターを記載する触れることができ
る表現を含む。
【0214】 加えて、本発明は、化合物がABC1−依存性コレステロール流出を変調する
か否かを決定するために化合物をスクリーニングするのに適したキットを含む。
1つの実施形態において、キットは、少なくとも1つのアッセイを行うのに十分
な量にて、別々にパッケージされた試薬としての不活化抗−ABC1抗体を含む
。パッケージされた試薬の使用のための指令書もまた典型的には含まれる。
【0215】 もう1つの実施形態において、キットは、少なくとも1つのアッセイに十分な
量のアンチセンスABC1オリゴヌクレオチドおよび使用のための指令書を含む
。好ましくは、アンチセンスABC1オリゴヌクレオチドは配列番号:53を含
む。
【0216】 (マイクロアレイ) DNAマイクロアレイ技術を本発明に従って利用することができるのは認識さ
れるであろう。DNAマイクロアレイは、例えばガラスのような、固体支持体上
に位置させた核酸のミニチュア高密度アレイである。該アレイ内の各細胞または
エレメントは、相補的核酸配列(例えば、mRNA)とのハイブリダイゼーショ
ンのための標的として作用する単一核酸種の多数のコピーを含有する。DNAマ
イクロアレイ技術を用いる発現プロファイリングにおいて、mRNAをまず細胞
または組織試料から抽出し、次いで、酵素により蛍光標識cDNAに変換する。
この物質をマイクロアレイにハイブリダイズさせ、未結合cDNAを洗浄によっ
て除去する。次いで、アレイ上に表された区別される遺伝子の発現を、各標識核
酸分子に特異的に結合した標識cDNAの量を定量することによって可視化する
。このようにして、数千の遺伝子の発現を、生物学的物質の単一試料から高スル
ープット平行方法で定量することができる。
【0217】 この高スループット発現プロファイリングは、限定されるものではないが:治
療剤での標的としてのABC1病気−関連遺伝子の同定および有効化;関連する
ABC1分子およびその阻害剤の分子毒物学;臨床試験のための代用物マーカー
の集団の層化およびその創製;および高スループットスクリーニングにおける選
択的化合物の同定で助けることによる関連ABC1ポリペプチド小分子薬物発見
の増強を含めた、本発明のABC1分子に対する広い範囲の適用を有する。
【0218】 実施例2においてここで考察したごとく、遺伝的異常を持つ個体の細胞に由来
するRNAの試料を用い、それらを、正常個体からのRNAと比較する方法が開
発された。歴史的には、遺伝した病気の原因の同定は、遺伝実験(連鎖分析)に
おいて欠陥に密接にリンクすることが示されている数百万の塩基対の間隔内で疑
われる遺伝子を同定するための、数年の生化学的分析、またはより最近では、数
年の遺伝子マッピングおよび位置クローニングに由来した。最も顕著には「遺伝
子チップ」を介するマルチジーン発現分析の使用は、そのような発見のペースを
改革することができる。遺伝病をもつ異常個体からの細胞に由来するRNA−対
−正常個体からのRNAの試料の発現を比較することは、その対応するmRNA
が異常病気細胞において失われ、ひどく過小表現されるかまたはひどく過剰表現
される遺伝子を迅速に明らかにすることができる。
【0219】 本明細書中で用いる用語「個体」とは、例えば、哺乳動物、植物のごとくRN
Aを有する生きた生物をいう。この方法は、好ましくは、ヒト遺伝子異常性の源
を同定するのに用いられる。より好ましくは、該方法は、タンジール病における
遺伝的欠陥としてABC1を同定するごときヒト心臓および心血管障害の遺伝的
源を検出するのに有用である。
【0220】 本明細書中で用いられる用語「異常性」とは、ある種の個体の大部分と比較し
て該種における少数の個体で生理学的偏差を引き起こす遺伝的差異をいう。該異
常性はポジティブな異常性またはネガティブな異常性であり得る。例えば、ポジ
ティブな植物異常性は、該種における他の個体と比較していくつかの個体植物を
日照り抵抗性とする遺伝的差異であろう。ネガティブな異常性は、植物の同一種
における個体を正常植物よりも日照り損傷を受けやすくするものであろう。
【0221】 該方法は、タンジール病の遺伝的原因に我々の調査を参照することによって最
良に記載することができる。我々は、タンジール病を持つ個体から培養した細胞
からのRNAを用いて、ほぼ60、000の正常ヒト遺伝子を含有するマイクロ
アレイをプローブすることによって我々の調査を開始し、我々は、患者がほとん
どゼロレベルの循環高密度リポ蛋白質(HDL)および心臓病の増大した危険性
を有するこの単一遺伝子病における血管遺伝子としてABC1を同定するのにプ
ローブ結果を用いることができた。血管遺伝子の結果、そのような実験において
ゼロレベルの検出可能なmRNAシグナルが得られる必要はない。この成功した
例において、マイクロアレイ上の58、800プローブのうち大ざっぱに175
が、タンジール病RNA−対−正常において2.5倍を超えて過小発現された。
いくつかのさらなる工程を採用して、クルプリット遺伝子の同一性を確認するこ
とができる。これらは、タンジール病を持つ無関係な個体でそのようなマイクロ
アレイプローブを反復し、各遺伝子の染色体地図の位置を決定して、病気にリン
クした報告された大きな遺伝子間隔と比較すること、候補蛋白質およびそれらの
ホモログの同様の機能の考慮、生化学的テスト、および突然変異を見い出すため
の患者における最良の候補遺伝子の配列決定を含む。これらの方法において、遺
伝子発現マイクロアレイ分析は、タンジール病における欠陥としてのABC1の
同定のごとき遺伝子した遺伝子欠陥の同定に導くことができる。
【0222】 この方法におけるさらなる利用性は、病気試料vs.正常において過小または
過剰発現される他の遺伝子が、補償的応答として、または病気原因に対する寄与
者としての、患者における遺伝的欠陥の結果で異なって調節されるものを含む。
これは、薬物開発に使用でき、治療および診断に対する関係で、病気の原因を解
明するのを助けることができる関連生物学的経路における他の蛋白質の同定を提
供することができる。遺伝子欠失または他の突然変異が、サラセミア(グロビン
遺伝子欠陥)および他の遺伝子病の多くの例で観察されるごとく、mRNAの完
全な不存在を引き起こす場合、病気−対−正常試料の遺伝子発現分析は、より直
接的な方法で失われた遺伝子の同定に導くことができる。
【0223】 これらの例においては、RNA試料でプローブされた遺伝子発現アレイは、プ
ローブ試料が顕微鏡スライド上に整列されたcDNAであるタイプのものである
が、別のアレイ技術が十分であろう。これらは、限定されるものではないが、D
NA試料をフィルター膜上に整列させるか、またはフォトリソグラフィーによっ
て「遺伝子チップ」上で合成されたオリゴヌクレオチドプローブを用いるものを
含むであろう。
【0224】 一般に、用語マイクロアレイとは、紙、ナイロンもしくは他のタイプの膜、フ
ィルター、チップ、カバーグラス、またはいずれかの他の適当な個体支持体のご
とき基材上で合成された区別されるオリゴヌクレオチドのアレイをいう。当該分
野で知られた方法を用い、マイクロアレイを調製し、使用し、分析することがで
きる(例えば、その各々の明細書をここに引用して一体化させるBrennan
, T.M.ら(1995)米国特許第5、474、796号;PCT出願WO
95−251116;Shalon,D.ら(1995)PCT出願WO95/
35505;および米国特許第5、605、662号参照)。
【0225】 化学的カップリング手法およびインクジェットデバイスを用いて、基材の表面
上でアレイエレメントを合成することができる。また、ドットまたはスロット、
ブロットと類似したアレイを用いて、熱的、UV、化学的または機械的結合手法
を用い、基材の表面にエレメントを配置しリンクさせることができる。典型的な
アレイが、手動によって、または利用できる方法およびマシーンを用いることに
よって作成することができ、それは適切な数のエレメントを含有することができ
る。ハイブリダイゼーションの後、未ハイブリダイズドプローブを除去し、スキ
ャナーを用いて蛍光のレベルおよびパターンを測定することができる。マイクロ
アレイ上のエレメントにハイブリダイズする各プローブの相補性の程度および相
対的豊富さを、スキャンしたイメージの分析を介して評価することができる。
【0226】 全長cDNA、発現された配列タグ(EST)、またはその断片はマイクロア
レイのエレメントを含むことができる。ハイブリダイゼーションに適した断面は
、LASERGENEソフトウェア(DNASTAR)のごとき当該分野でよく
知られたソフトウェアを用いて選択することができる。異常個体および正常個体
のヌクレオチド配列に対応する全長cDNA、ESTまたはその断片を適当な基
材、例えば、スライドグラス上に配置する。該cDNAを、例えば、UV架橋を
用いて該スライドに固定し、続いて、熱的および化学的処理および引き続いて乾
燥を行う(例えば、Schena, M.ら(1995)Science 27
0:467−470;Shalon, D.ら(1996) Genome R
es. 6:639−645)。蛍光プローブのごときプローブを調製し、基材
上のエレメントへのハイブリダイゼーションで用いる。
【0227】 マイクロアレイを用いて試料分析を行うためには、生物学的試料からのRNA
またはDNAをハイブリダイゼーションプローブに作成する。mRNAを単離し
、cDNAを生じさせ、それを鋳型として用いてアンチセンスRNA(aRNA
)を作成する。aRNAを蛍光ヌクレオチドの存在下で増幅し、標識されたプロ
ーブを、プローブ配列がマイクロアレイの相補的オリゴヌクレオチドにハイブリ
ダイズするようにマイクロアレイと共にインキュベートする。インキュベーショ
ン条件は、正確な相補性マッチにて、または種々の程度のより低い相補性にてハ
イブリダイゼーションが起こるように調整する。ハイブリダイズしなかったプロ
ーブの除去の後、スキャナーを用いて蛍光のレベルおよびパターンを測定する。
スキャンしたイメージを調べて、マイクロアレイ上の各オリゴヌクレオチドの相
補性の程度および相対的豊富さを測定する。生物学的試料は、いずれかの体液(
例えば、血液、尿、唾液、粘液質、胃液等)、培養された細胞、バイオプシー、
または他の組織調製物から得ることができる。検出システムを用いて、区別され
る配列の全てについての存在、不存在およびハイブリダイゼーションの量を同時
に測定することができる。このデータは、試料間の配列、突然変異、変種または
多形についての大規模な修正実験で用いることができる。
【0228】 マイクロアレイは、好ましくは、非常に多数のユニークな一本鎖核酸配列、通
常は、個体支持体に結合した合成アンチセンスオリゴヌクレオチドまたはcDN
Aの断片いずれかよりなる。マイクロアレイは、既知の5’または3’配列をカ
バーするオリゴヌクレオチドを含有することができるか、あるいは全長配列をカ
バーする順次のオリゴヌクレオチド;または配列の長さに沿った特定の領域から
選択されたユニークなオリゴヌクレオチドを含有することができる。マイクロア
レイで用いるポリヌクレオチドは、配列の少なくとも断片が知られている注目す
る遺伝子または複数遺伝子に特異的な、あるいは特定の細胞型、発生または病気
の状態に共通する1以上の同定されていないcDNAに特異的なオリゴヌクレオ
チドであり得る。
【0229】 マイクロアレイのために公知の配列に対するオリゴヌクレオチドを生じさせる
ためには、ヌクレオチド配列の5’またはより好ましくは3’末端で出発するコ
ンピューターアルゴリズムを用い、注目する遺伝子を調べる。該アルゴリズムは
、遺伝子にユニークな、ハイブリダイゼーションに適した範囲内のGC含有量を
有する、およびハイブリダイゼーションに干渉し得る予測される二次構造を欠く
規定された長さのオリゴマーを同定する。オリゴマーは、光−指向性化学プロセ
スを用いて基材上の指定された領域で合成される。基材は紙、ナイロンもしくは
他のタイプの膜、フィルター、チップ、スライドグラスまたはいずれかの他の適
当な個体支持体であり得る。アレイは、手動によって、または利用可能なデバイ
ス(スロットブロットまたはドットブロット装置)材料およびマシーン(ロボッ
ト装備を含む)を用いて作ることができ、8ドット、24ドット、96ドット、
384ドット、1536ドットまたは6144ドットのグリッド、あるいは商業
的に入手可能な装備の効果的な使用に適するいずれかの他の複数のグリッドを含
有することができる。
【0230】 一旦遺伝した異常性の遺伝子的原因がせばめられるかまたは同定されれば、遺
伝子の潜在的にまたは現実の欠陥部分をマイクロアレイにおいて標的として用い
ることができる。マイクロアレイを用いて、非常に多数の遺伝子の発現レベルを
モニターし、潜在的な治療剤および治療剤の活性を開発しモニターすることがで
きる。
【0231】 以下の実施例は本発明をさらに説明するが、本発明を断じて限定するものと解
釈されるべきではない。
【0232】 (実施例1) 本実施例は、タンジール病(TD)を持つ患者はアポA−I−媒介脂質流出の
不存在を有することを示す。
【0233】 細胞培養:ヒト繊維芽細胞は、ふたりの正常な対象(NL1)および3人のタ
ンジール病(TD)を持つ無関係な患者からの皮膚外植体から得た。TD1細胞
は、極端に低い血漿HDLコレステロールおよびアポA−Iレベルならびにタン
ジール病に典型的な臨床的兆候を持つ53歳の女性から得た。TD2細胞は、非
常に低いレベルの血漿HDLコレステロールおよびアポA−Iを含めたタンジー
ル病の臨床的、形態学的および生化学的特徴を持つ56歳の男性から得た(Fr
ancisら, J.Clin.Invest., 96, 78−87(19
95))。TD3細胞は、オレンジ色の扁桃片、非対称運動神経障害、5mg/
dLの血漿HDLコレステロールおよび16mg/dLのLDLコレステロール
を呈するタンジール病を持つ18歳の男性から得た(Lawnら, J.Cli
n.Invest., 104, R25−R31(1999))。正常な細胞
およびTD対象細胞は、Oramら, J.Lipid Res., 40:1
769−1781(1999)に記載されたごとく不死化した。略言すれば、ヒ
トパピローマウイルスの16のオンコジインE6およびE7のインサートおよび
ネオマイシン抵抗性選択マーカーを持つベクターを含有する両種性レトロウイル
スで細胞をトランスフェクトした。対照細胞はベクター単独で感染させた(模擬
感染)。プールした細胞集団をG418の存在下で2継代の間選択し、しかる後
、G418を培地から排除した。繊維芽細胞を第5および16継代(初代培養)
または第6および15継代(不死化)の間で用いた。不死化された正常およびT
D細胞を16−mmウェルまたは35−mm皿に接種し、実験で使用する前にダ
ルベッコの修飾イーグル培地(DMEM)+10%胎児ウシ血清(FBS)中で
密集するまで増殖させた。また、RAW264.7マウス単球細胞(Ameri
can Type Culture Collection, Rockvil
le, MD)を、10%FBSを含有するDMEM中で維持した。
【0234】 脂質流出を測定するアッセイ:コレステロールおよびリン脂質のアポAI−媒
介流出は、Francisら, J.Clin.Invest., 96:78
−87(1995)に記載されている方法にしたがってアッセイした。正常およ
びTD対象からの培養された皮膚繊維芽細胞を、0.2−0.5μCi/ml[ 3 H]コレステロール(40−60 Ci/ミリモル, Amersham C
orp., Arlington Heights, IL)の存在下で密集す
るまで増殖させることによって標識した。細胞が60−80%密集すると、放射
性コレステロールを血清−含有増殖培地に添加した。3日後、細胞をPBS/B
SAで2回洗浄し、同時に増殖を阻止し、かつコレステロールを負荷して、アポ
リポ蛋白質−媒介脂質流出を最大化した。これは、無血清DMEM+2mg/m
lの無脂肪酸ウシ血清アルブミン(DMEM/BSA)(Sigma Chem
ical Co., St.Louis, ミズーリ州)および30μg/ml
非放射性コレステロール中で細胞を48時間インキュベートすることによって達
成された。RAW264.7細胞を、Smithら, J.Biol.Chem
., 271:30647−30655(1996)に記載されているごとく、
アセチル化LDLでの24時間インキュベーションによってスカベンジャー受容
体を介してコレステロール−負荷した。略言すれば、24−ウェル皿中のRAW
264.7細胞をコレステロール−負荷し、AcLDLと共に37℃にて30分
間プレインキュベートした、50μl/mlの1Mグルコース、10μl/ml
の200mMグルタミンおよび2%BSAを、およびアセチル化低密度リポ蛋白
質(AcLDL)および[3H]−コレステロールを補足した0.5mlのDM
EM中で一晩標識して、0.33μCi/ml[3H]−コレステロールの最終
濃度を得た。引き続いて、1%BSAを含有するPBSで細胞を5回洗浄し、D
MEM/BSA中で一晩(16−18時間)インキュベートして、コレステロー
ルプールを平衡化した。
【0235】 コレステロールプールの平衡の後、細胞をPBS/BSAで4回すすぎ、流出
インキュベーションの前にDMEM/BSAと共に37℃にて1時間インキュベ
ートした。アルブミン単独(対照)、アルブミン+HDL(40μg蛋白質/m
l)またはアルブミン+アポA−I(10μg/ml, Biodesign
International, Kennebunk, ME)いずれかを含有
する流出培地(DMEM/BSA)を添加し、細胞を4、24または48時間イ
ンキュベートした。DMEM/BSAの一晩の平衡培地中に10μCi/mlの
3H]コリン(75−85Ci/ミリモル, Amersham Corp.
)を含めることによってリン脂質を標識した。培養培地中で見出された放射能は
、12、000gにおける15分間の遠心後のシンチレーションカウンティング
によって測定した。細胞における放射能は、0.5mlの0.2M NaOH(
Smithら、 J. Biol.Chem., 21:30647−3065
5(1996))中での可溶化またはFrancisら, J.Clin.In
vest., 96, 78−87(1995)に記載されているヘキサン:イ
ソプロパノール(3:2 v/v)中での抽出の後のシンチレーションカウンテ
ィングによって測定した。標識されたリン脂質を含有する細胞を1mlのイソプ
ロパノールで1時間、次いで、前記したごときヘキサン:イソプロパノールで抽
出した。コレステロールまたはリン脂質の流出は、細胞および培地から回収され
た合計トリチウム化脂質カウントを超える培地中のトリチウム化脂質カウントの
パーセンテージとして表した(cpm培地/cpm(培地+溶解物)×100)
【0236】 図1AおよびCに示すごとく、HDLまたはアポA−Iの添加の結果、正常対
象から得られたコレステロール−負荷繊維芽細胞からコレステロールが除去され
る。しかしながら、TD細胞においては、コレステロールを除去するHDLの濃
度はわずかに減少し、コレステロールを除去するアポA−Iの能力は完全に存在
しない。図1は、正常およびTD繊維芽細胞が、アルブミンとの48時間のイン
キュベーションの間に、約3−4%の[細胞:3H]−コレステロールを培地に
放出することを示す。アルブミン培地へのHDLの添加は正常およびTD繊維芽
細胞双方からの[3H]−コレステロールの流出を増加させるが、TD細胞では
程度が低い(図1B、D)。アポA−Iの添加は正常な繊維芽細胞からの[3
]−コレステロールの流出を促進した(図A、C)が、TD繊維芽細胞からの[ 3 H]−コレステロール流出に対してはほとんどまたは全く効果を有しなかった
【0237】 (実施例2) 本実施例は、175の遺伝子が、正常細胞と比較して、TD細胞において、少
なくとも2.5倍減少した発現を示し、375の遺伝子が少なくとも2.5倍増
加した発現を示すことを示す。異なる遺伝子発現は、正常個体(非−TD)から
の、およびTDを持つ患者からのcDNAの遺伝子−発現マイクロアレイ(GE
M)分析を用いて測定した。
【0238】 細胞培養:正常個体および実施例1に記載されたTD患者から得られた不死化
細胞培養を用いた。密集培養をDMEM/BSA中に維持し、1mMの8−ブロ
モ環アデノシン1リン酸(8−Br−cAMP,Sigma Chemical
Co., St.Louis, ミズーリ州)で24時間補足した。
【0239】 mRNA抽出およびcDNA合成:正常およびTD繊維芽細胞双方からのmR
NAは、トリゾール(Life Technologies Inc., Be
thesda, MD, Cat.#15596−026)で細胞から抽出した
全RNAから調製した。該mRNAはOligotex mRNAキット(Qi
agen Inc., Valencia, CA, Cat.#70022)
を用い販売業者のプロトコルにしたがって単離した。Cy3またはCy5蛍光色
素を用いてmRNAを逆転写して、DeRisiら, Science, 24
:680−686(1997)に記載された方法にしたがって蛍光標識cDNA
を得た。TD細胞から得られたcDNAをCy3蛍光色素で標識し、正常細胞か
らのcDNAをCy5蛍光色素(Incyte Genoics, Palo
Alto, CA)で標識した。
【0240】 マイクロアレイ分析:TDを持つ個体および正常個体からの細胞における異な
る遺伝子発現を分析するために、前記したごとく調製したCy3およびCy5蛍
光標識cDNA試料を、顕微鏡スライド(Incyte Genoics, P
alo Alto, CA)上のGene Albumマイクロアレイ(GEM
)の組にハイブリダイズさせた。6つのスライドの各々は約9、800ヒトcD
NA試料+200対照試料を含有し、58、800部分的cDNAのマイクロア
レイとなった。したがって、重複性の見積もりを行い、発現されたヒト遺伝子の
ほぼ30−50%が表された。TD1細胞から調製されたCy3−標識cDNA
および正常細胞からのCy5−標識cDNAのハイブリダイゼーションは、TD
細胞 vs.正常細胞の相対的RNA含有量の発現された遺伝子についての比較
を可能とした。加えて、TD2細胞から調製されたCy3−標識cDNAおよび
正常細胞からのCy5−標識cDNAをマイクロアレイの同一組にハイブリダイ
ズさせて、異なるTD患者の間の遺伝子発現の変動を調べた。
【0241】 結果:データはGemToolsソフトウェア(Incyte Genoic
s, Palo Alto, CA)を用いて分析し、正常細胞に対するTD細
胞のmRNAの比率として表した。結果は、大部分の遺伝子がTD1および正常
細胞で比較的発現されることを示した。図2(前記セクションにおける対角線の
左側)に示すごとく、正常細胞と比較して175の遺伝子のみがTD1細胞にお
いて2.5倍過少発現され、他方、正常細胞と比較して375遺伝子がTD1細
胞において2.5倍過剰発現された(下方であって対角線の右側)TD細胞でよ
り高度に発現された遺伝子は、補償的応答として、または病気病理学に対する寄
与として、タンジール突然変異の結果として異なって調節されるものを含む。T
Dの観察された表現型に寄与し、TD細胞でより高度に発現される遺伝子は、イ
ンターフェロン−β(IFN−β)、マクロファージ炎症性蛋白質−2α、顆粒
球走化性蛋白質−2、IL−11、プロスタグランジンエンドペルオキシドシン
ターゼ−2(COX−2)、トロンボスポンジンおよび単球走化性蛋白質1、3
および4を含む(Lawn ら, J.Clin.Invest., 104:
R25−R31(1999))。
【0242】 正常繊維芽細胞で発現された単一RNAで、TD1またはTD2細胞いずれに
おいても完全に存在しないものは見出されなかった。また、TD1およびTD2
における異なって発現された遺伝子の比較により、個々のTD患者の間でほとん
ど変動はないことが明らかにされた。例えば、TD2細胞で最も高度に下降調節
された遺伝子のうち、正常細胞と比較して92%もまたTD1細胞で過少発現さ
れた。遺伝子のうち、TD1またはTD2 vs.正常細胞で2.5倍過少発現
されたのはABC1蛋白質についての遺伝子であった。ABC1遺伝子はその相
同体のいくつかの帰せられる機能のため追跡し、また、当該遺伝子がTD遺伝子
領域として報告された染色体領域にほぼ位置決定されたからである。
【0243】 (実施例3) 本実施例は、ABC1遺伝子がヒト染色体9q31に位置決定されることを示
す。
【0244】 従前の遺伝子連鎖分析がTD遺伝子をヒト染色体9q31の7−cM領域にマ
ップした(Rustら, Nat.Genet., 20, 96−98(19
98))。加えて、イン・サイチュハイブリダイゼーション分析により、ABC
1遺伝子がより広い染色体間隔9q22−9q31に位置決定されることが明ら
かとされた(Lucianiら, Genomics, 21, 150−15
9(1994))。ヒト/ハムスター照射ハイブリッド(Research G
enetics, Inc., Huntsville, AL)のGeneB
ridge4 パネルでのPCR方法を用い、ヒトABC1はマーカーWI−1
4706およびWI−4062の間に位置すると決定され、これは、ヒト染色体
9q31の7−cM領域に対応する。93ヒト/ハムスターハイブリッド細胞系
からのDNAは、ヒトABC1−得意的プライマーLF: CCTCTCATTACACAAAAACCAGAC(配列番号:11)および
LR: GCTTTCTTTCACTTCTCATCCTG(配列番号:12) を用いるPCRによって増幅した。各系はヒトABC1増幅産物につき陽性また
は陰性としてスコアを採り、このデータの分析から得られたABC1のマッピン
グは、インターネット(http://carbon.wi.mit.edu:
8000/cgi−bin/contig/fhmapper.pl)を介して
アクセスされるGenome Research SoftwareのためのW
hitehead Institute/MIT Centerを用いて達成さ
れた。これらの結果は、さらに、同等の間隔からのヒトゲノム/酵母人工染色体
クローン(Research Genetics, Inc.)へのサザーンブ
ロットハイブリダイゼーションによって確認された。加えて、公のデータベース
サーチング(GeneMap’98; National Center fo
r Biotechnology Information)および照射ハイブ
リッドマッピングは、報告された遺伝子間隔における位置からのマイクロアレイ
データにおいて他の有意に過少発現された遺伝子を排除した。これらの補充的デ
ータは、ABC1遺伝子がヒト染色体9q31に位置することを示し、さらに、
ABC1遺伝子がタンジール病に関連することを示す。
【0245】 (実施例4) 本実施例は、フランキング領域および全コーディング領域を含めた野生型AB
C1遺伝子のヌクレオチド配列の決定を示す。
【0246】 DNA配列決定は、ABI Prism310遺伝子分析器を用い、またはD
avis配列決定(Davis, CA)によって行った。両方のストランドは
全体を配列決定した。正常な対象からのABC1遺伝子のオープンリーディング
フレームの配列は、正常繊維芽細胞RNAから構築した発現プラスミドライブラ
リから得られた全長cDNAクローンから決定した。プラスミドライブラリを構
築するためにStratageneキットプロトコル(Stratagene,
La, Jolla, CA)にしたがってcDNAを合成した。略言すれば
、5−メチルcCTPの存在下で、XhoI部位を持つオリゴ−bTプライマー
およびMMLV逆転写構造を用い、第1ストランドcDNAをmRNAから合成
した。未修飾dLTPの存在下で、RNase HおよびDNAポリメラーゼI
を用いて第2ストランドを合成した。cDNAをpfu DNAポリメラーゼで
平滑末端とした後、EcoRIリンカーを該cDNAに連結した。次いで、該c
DNAをXhoIで消化し、cDNAの3’末端にXhoI末端を生じさせた。
第1ストランド合成の間に、内部XhoI部位をセミ−メチル化によるこの消化
から保護した。合成されたcDNAをプラスミドpCEP4(Invitrog
en Corp., Carlsbad, CA#VO44−50)、サイトメ
ガロウイルスプロモーター/エンハンサーを含有する発現ベクターのHindI
IIおよびXhoI部位にクローンした。5’−TCCTTGGGTTCAGG
GGATTATC(配列番号:13)および5’−CAATGTTTTTGTG
GCTTCGGC(配列番号:14)であった既知のABC1配列に基づくプラ
イマーを用い、逆転写構造ポリメラーゼ鎖反応(RT−PCR)によって585
bp ABC1プローブを創製した。このABC1プローブを用い、製造業者の
プロトコルによるCloneCapture選択キット(CLONTECH L
aboratories, Inc., Palo Alto, CA)を用い
て、ヒトABC1 cDNAの10.5kbインサートを含有するクローンをラ
イブラリから回収した。このクローンをpCEPhABC1として図3に示す。
該10.5kb ABC1 cDNAインサート配列は配列番号:1に示す。配
列決定により、pCEPhABC1が6783ヌクレオチドのヒトABC1オー
プンリーディングフレーム+5’および3’非翻訳領域を含有し、Langma
nnら in Biochem. Biophys.Res.Comm., 2
57,29−33(1999)(GenBank 受託番号AJO12376)
によって報告されているcDNA配列よりも大きなオープンリーディングフレー
ムを有することが確認された。
【0247】 (実施例5) 本実施例は、野生型ABC1遺伝子およびTD1、TD2およびTD3遺伝子
配列の間の配列の差を示す。
【0248】 TD1、TD2およびTD3のcDNA合成:cDNAは、(1)sacIh
abcf、5’−AGTCGAGCTCCAAACATGTCAGCTGTTA
CTGGAAGTGGCC(配列番号:15); habcr3581、5’−TCTCTGGATTCTGGGTCTATGTC
AG(配列番号:16)および(2)habcf3585、5’−GGGAGC
CTTTGTGGAACTCTTTC(配列番号:17);habcrsalI
、5’ −ACTGGTCGACCATTGAATTGCATTGCATTGAATAG
TATCAG(配列番号:18)と命名された、正常ヒトABC1遺伝子配列か
ら設計されたプライマー対の2つの組を用い、製造業者のプロトコル(CLON
TECH, Palo Alto, CA; Cat.#8417−1)に従い
、Sueerscript Choice cDNAシステムおよびAdvan
tage cDNAポリメラーゼミックスを用いる逆転写ポリメラーゼ鎖反応(
RT−PCR)によって、TD1、TD2およびTD3細胞から調製した。0.
4μMの最終濃度のこれらのプライマーでの0.2−0.5μgポリA+RNA
の増幅により、ほぼ3.5kbの2つの重複する鋳型が生じた。QIAEX I
Iシステム(QIAGEN, Inc., Valencia, CA; Ca
t.#20021)を用いて該鋳型をゲル−精製し、100ng/μlの濃度に
調整した。
【0249】 TD1、TD2およびTD3 cDNAの配列決定:前記したごとく創製され
た8μlの各鋳型を、0.5μMの最終濃度の野生型ABC1配列に基づいて設
計された個々の配列決定プライマーでの反応で配列決定した。プライマーは以下
のとおりであった:1F:5’−TTTCCTGGTGGACAATGAA(配
列番号:19)、2F:5’ −AGTGACATGCGACAGGAG(配列番号:20);3F:5’−G
ATCTGGAAGGCATGTGG(配列番号:21);4F:5’−CCA
GGCAGCATTGAGCTG(配列番号:22);5F:5’−GGCCT
GGACAACAGCATA(配列番号:23);6F:5’−GGACAAC
CTGTTTGAGAGT(配列番号:24);7F:5’−AAGACGAC
CACCATGTCA(配列番号:25);8F:5’−ATATGGGAGC
TGCTGCTG(配列番号:26);9F:5’−GGGCATGAGCTG
ACCTATGTGCTG(配列番号:27);10F:5’−AAGAGAC
TGCTAATTGCC(配列番号:28):11F:5’−AGCGACAA
AATCAAGAAG(配列番号:29);12F:5’−TGGCATGCA
ATCAGCTCT(配列番号:30);13F:5’−TCCTCCACCA
ATCTGCCT(配列番号:31);14F:5’−TTCTTCCTCAT
TACTGTT(配列番号:32);15F:5’−GATGCCATCACA
GAGCTG(配列番号:33);16F:5’−AGTGTCCAGCATC
TAAA(配列番号:34);1R:5’−CAAAGTTCACAAATAC
TT(配列番号:35);2R:5’−CTTAGGGCACAATTCCAC
A(配列番号:36);3R:5’−TGAAAGTTGATGATTTTC(
配列番号:37);4R:5’−TTTTTCACCATGTCGATGA(配
列番号:38);5R:5’−CTCCACTGATGAACTGC(配列番号
:39);6R:5’−GTTTCTTCATTTGTTTGA(配列番号:4
0);7R:5’−AGGGCGTGTCTGGGATTG(配列番号:41)
;8R:5’−CAGAATCATTTGGATCAG(配列番号:42);9
R:5’−CATCAGAACTGCTCTGAG(配列番号:43);10R
:5’−AGCTGGCTTGTTTTGCTTT 配列番号:44)、11R
:5’−TGGACACGCCCAGCTTCA(配列番号:45)、12R:
5’−CCTGCCATGCCACACACA(配列番号:46)、13R:5
’−CTCATCACCCGCAGAAAG(配列番号:47)、14R:5’
−CACACTCCATGAAGCGAC(配列番号:48)、15R:5’−
TCCAGATAATGCGGGAAA(配列番号:49)、16R:5’−T
CAGGATTGGCTTCAGGA(配列番号:50)、UTR1R:5’−
AAGTTTGAGCTGGATTTCTTG(配列番号:51)。
【0250】 結果:ヌクレオチドナンバリングはLawnら(1999)に見出されるナン
バリングにしたがう。患者TD1は全長オープンリーディングフレームを保有し
、野生型配列とは2つの実質的差異がある(配列番号:8)。これらのうち1つ
はAからGへの置換であり、その結果、Lawnら(1999)によって公表さ
れているごとく、2201アミノ酸配列の位置537においてグルタミンからア
ルギニン残基への変化がもたらされる。この残基の位置は、第1の予測される膜
貫通ドメインの近くの、NH2−末端親水性ドメイン内にある。また、患者TD
2はオープンリーディングフレームを保有し、残基527においてアルギニンか
らトリプトファンへの置換がある(配列番号:10)。かくして、TD1および
TD2は共に蛋白質の同一領域においてアミノ酸の電荷を変化させる置換を含む
。TD3 DNAは、ひとつの対立遺伝子においてヌクレオチド5697に続く
そのABC1 cDNA中に14ヌクレオチド挿入を含み、他の対立遺伝子にお
いてヌクレオチド5062後に138bp挿入を含む。
【0251】 TD1、TD2およびTD3のDNAのゲノム配列決定は、各cDNAで見出
された変化を確認した。TD1およびTD2からのcDNAで見出された突然変
異を含む繊維芽細胞から単離されたゲノムDNAの156bp領域のPCR増幅
によって、ゲノム配列が創製された。ゲノム配列決定は、また、患者TD1がグ
ルタミンからアルギニン置換につきホモ接合であることを示した。ゲノムDNA
分析は、TD2が、検出された置換を含む1つの対立遺伝子および未決定の欠陥
を含む(検出可能なmRNAを生産できない)第2の対立遺伝子に関し化合物ヘ
テロ接合であることを示した。非−TD個体のゲノムDNAの80を超える対立
遺伝子において、置換突然変異は見出されなかった。TD3挿入は配列分析によ
って同定され、挿入点を囲うプライマーを用いるRT−PCRによって確認され
た。ヌクレオチド5697に続く14−bp挿入はフレームシフトを引き起こし
、その結果、第2のATP結合ドメイン前の位置から、未成熟蛋白質終止の点ま
での、野生型アミノ酸配列の置換がもたらされた。他の対立遺伝子におけるヌク
レオチド5062に続く138bp挿入はインフレーム停止コドンを含む。
【0252】 (実施例6) 本実施例は、ABC1輸送活性の阻害剤が繊維芽細胞からのアポA−I−媒介
コレステロール流出を阻害することを示す。
【0253】 ABC1の阻害がアポリポ蛋白質−媒介コレステロール流出のプロセスに影響
し得るか否かをテストするために、ABC1阻害剤であると報告された2つの化
合物をアッセイでテストし、アポリポ蛋白質媒介コレステロール流出をモニター
した。化合物4、4−ジイソチオシアノスチルベン−2、2’−ジスルホン酸(
DIDS)およびスルホブロモフタレイン(BSP)は、用量依存的にABC1
のアニオン輸送活性を阻害すると報告されている(Becqら, J.Biol
. Chem., 272:2695−2699(1997);Hamonら,
Blood, 90:2911−2915(1997))。アポリポ蛋白質−
媒介コレステロール流出アッセイは、示された変化を施して実施例1に記載され
ているごとく行った。コレステロール−負荷および[3H]コレステロール−標
識正常繊維芽細胞(n=3)を、5μg/mlアポA−Iおよび0、0.2mM
または0.4mM DIDSと共にまたはそれなくして6時間インキュベートし
た。加えて、コレステロール−負荷および[3H]コレステロール−標識正常繊
維芽細胞(n=3)を、5μg/mlアポA−Iおよび0、0.2mMまたは0
.4mMBSPと共にまたはそれなくして6時間インキュベートした[3H]コ
レステロール流出は実施例1に記載されたシンチレーションカウンティングによ
って測定し、培地中に出現する全放射性標識コレステロールのパーセンテージと
して計算した。結果は、アポA−I−フリー培地についての値を差し引いた後に
おけるアポA−Iの存在下での流出の平均±SD(n=3)として図5に示す。
図5は、DIDSおよびBSPが共にアポリポ蛋白質A−Iによって媒介される
トリチウム化コレステロールの6時間流出を阻害することを示す。加えて、DI
DSおよびBSPを用いるトリチウム化ホスファチジルコリンの流出で同様の阻
害が観察された(データは示さず)。これらのテストの結果は、実施例1に記載
された、TDを持つ患者に由来する繊維芽細胞における流出欠陥と似ている。
【0254】 (実施例7) 本実施例は、ABC1 mRNA発現のアンチセンス阻害が繊維芽細胞からの
アポA−I−媒介コレステロール流出を阻害することを示す。
【0255】 正常皮膚繊維芽細胞を実施例1に記載したごとく[3H]コレステロールで標
識した。次いで、30μM対照モルホリノオリゴヌクレオチド(β−グロビンサ
ラセミアmRNAのアンチセンス相補体に対応する5’−CCTCTTACCT
CAGTTACAATTTATA−3’;配列番号:52)または30μM A
BC1アンチセンスモルホリノオリゴヌクレオチド(5’−CATGTTGTT
CATAGGGTGGGTAGCTC−3’;配列番号:53)いずれかの存在
下で掻き、新しい皿の上に再度接種することによって、細胞にオリゴヌクレオチ
ドを負荷した。オリゴヌクレオチドの不存在下で掻き、再度接種することによっ
て、対照細胞を[3H]コレステロール−標識後に模擬負荷した。培地中に出現
する全放射性標識コレステロールのパーセンテージとしてのシンチレーションカ
ウンティングによって、12時間後に、アポA−I−媒介流出を測定した。結果
は、各実験においてオリゴヌクレオチドの不存在下でのアポA−I−特異的流出
についての値に対して正規化した、3つの独立した実験の平均±SEMとして図
6に示す。図6に示すごとく、ABC1 mRNAに対して向けられたアンチセ
ンスオリゴヌクレオチドは、対照アンチセンスオリゴヌクレオチド(β−グロビ
ンアンチセンスオリゴヌクレオチド)と比較して、正常繊維芽細胞からのコレス
テロール流出の50%低下を引き起こした。
【0256】 (実施例8) 本実施例は、ヒトABC1遺伝子の過剰発現の結果、単球細胞からのアポA−
I−媒介コレステロール流出の増加がもたらされることを示す。
【0257】 RAW264.7細胞の安定なトランスフェクション:マウス単球RAW26
4.7細胞を、ヒトABC1についてのpCEPhABC1発現プラスミドで安
定にトランスフェクトした。ヒトABC1のオープンリーディングフレームを含
有するpCEPhABC1プラスミドの構築を実施例4に記載する。0.8ml
無血清DMEM中の2μgのpをCEPhABC1 DNAおよび12μlのg
ENEPORTERトランスフェクション試薬(Gene Theraphy
Systems, Inc., San Diego, CA;CAT.#T2
01007)で、ほぼ1×106RAW264.7細胞を5時間トランスフェク
トした。2日後、細胞を1:2−1:50の範囲の比率で分け、培養培地に15
0μg/mlヒグロマイシンを添加することによって選択を適用した。2週間後
、ヒグロマイシン−抵抗性コロニーを拾い、増殖させた。
【0258】 アポA−I−媒介コレステロール流出アッセイ:親RAW264.7細胞およ
びヒトABC1を安定に発現する3つのクローン系(L3、L5およびL6)を
密集するまで増殖させた。細胞をコレステロール−負荷し、実施例1に記載した
ごとく、0.5μCi(ml)[3H]コレステロールおよび50μg/mlア
セチル化LDLでの24時間のインキュベーションによって標識した。DMEM
/BSA中での一晩のインキュベーションによるコレステロールプールの平衡の
後、細胞を洗浄し、実施例1に記載したごとく流出培地を添加した。細胞培地中
でのトリチウム化コレステロールのシンチレーションカウンティングによって、
アポA−I−媒介コレステロール流出を前記したごとく測定し、細胞および培地
から回収された全カウントのパーセンテージとして表した。結果は、各実験内で
親RAW264.7細胞からのアポA−I−特異的流出についての値に対して正
規化した3つの別々の実験の平均±SEMとして表す。図7は、親RAW264
.7細胞およびL3、L5およびL6トランスフェクト細胞系からのアポA−I
−媒介コレステロール流出を示す。理解されるごとく、ABC1発現ベクターで
のトランスフェクションの結果、アポA−I−媒介コレステロール流出が4倍(
L6)ないし6倍(L3およびL5)増加する。これらの結果は、ABC1遺伝
子の過剰発現はマクロファージ細胞からのコレステロール流出の量を実質的に増
加させることができるのを示す。
【0259】 (実施例9) 本実施例は、ABC1mRNAの発現が、正常皮膚繊維芽細胞においてコレス
テロール流出に関連する細胞状態によって調節されるが、TD繊維芽細胞では調
節されないことを示す。
【0260】 ABC1が細胞ステロール流出において律速的役割を演じるか否かを判断する
ために、コレステロール流出プロセスに関連する種々の細胞条件下でABC1の
合成を測定した。具体的には、正常繊維芽細胞およびTD繊維芽細胞を過剰のc
AMP、コレステロールまたはアポA−Iの条件に個々に暴露した。正常皮膚繊
維芽細胞およびTD1およびTD2繊維芽細胞の細胞培養は実施例1に記載した
ごとく調製した。ABC1 mRNAのレベルはRT−PCRによって測定した
【0261】 細胞培養:正常皮膚繊維芽細胞およびTD1およびTD2繊維芽細胞の不死化
細胞培養は実施例1に記載したごとく調製した。DMEM/BSAおよび示した
添加剤での置換前に細胞をDMEM/10%FBS中で24または48時間密集
下まで増殖させた。RNAは実施例2に記載したごとく調製した。
【0262】 RT−PCR:定量的PCRは、GeneAmp 5700 Sequenc
e Detection System (Perkin−Elmer App
lied Biosystems, Foster City, CA)を用い
て行った。略言すれば、500ngのDNase−処理mRNAを2.5μのラ
ンダムヘキサマープライマーを用いて逆転写した。SYBR緑色コアキット(P
E Applied Biosystems, Foster City, C
A; #4304886)ならびにヒトABC1プライマーLF:5’−CCT
CTCATTACACAAAAACCAGAC(配列番号:11)およびLR:
5’−GCTTTCTTTCACTTCTCATCCTG(配列番号:12)を
用いるPCRによって、この反応のほぼ5%を増幅して、ヒトABC1のヌクレ
オチド7018−7099に対応する82bp断片を得た。PCRサイクル条件
は以下のとおりであった:95℃における10分間;続いて95℃、15秒間の
40サイクルおよび60秒間の60℃。各PCRサイクルの間に生じた二本鎖増
幅産物へのSYBR緑色結合によって引き起こされた蛍光の増加を検出すること
によって、各試料中のmRNAを定量した。全ての試料は三連で実行し、β−ア
クチンmRNAに対して正規化し、プライマーアクチンF:5’−TCACCC
ACACTGTGCCATCTACGA(配列番号:54)およびアクチンB:
5’−CAGCGGAACCGCTCATTGCCAATGG(配列番号:55
)での平行反応で増幅した。標準曲線は同一PCRプレート上でABC1および
β−アクチン双方について作成した。
【0263】 8−Br−cAMPアッセイ:正常、TD1およびTD2繊維芽細胞をDME
M/10%FBS中で密集下まで増殖させ、次いで、DMEM/BSA中の1m
Mの8−Br−cAMPで24時間処理した。
【0264】 コレステロールアッセイ:正常、TD1およびTD2繊維芽細胞をDMEM/
10%FBS中で密集下まで増殖させ、次いで、DMEM/BSA中の30βg
/ml遊離コレステロールで48時間処理し、続いてDMEM/BSA中で18
−24時間平衡化した。
【0265】 アポA−Iアッセイ:正常、TD1およびTD2繊維芽細胞をDMEM/10
%FBS中で密集下まで増殖させ、次いで、DMEM/BSA中の30μg/m
l遊離コレステロールで48時間処理し、続いてDMEM/BSA+10μ/m
lアポA−I中で18−24時間平衡化した。
【0266】 結果:図8は、正常繊維芽細胞においては、ABC1 mRNAは8−Br−
cAMPへの暴露によってほぼ10倍増加し、無血清培地中のコレステロールへ
の暴露によってほぼ17倍増加することを示す。コレステロール−負荷細胞のア
ポA−Iへの引き続いての暴露の結果、ABC1 mRNA発現が顕著に減少す
る。メカニズムは示されていないが、従前の研究は、コレステロール流出はcA
MPおよびコレステロールのごとき化合物の存在下で促進されることを示してい
る(Hoklandら, J.Biol.Chem., 268:25343−
25349(1993))。本結果は、正常繊維芽細胞においては、ABC1
mRNAはコレステロール流出経路のこれらの既知のエフェクターによって誘導
され、アポリポ蛋白質コレステロール受容体への暴露によって抑制されることを
示し、これは、ABC1の発現がアポリポ蛋白質−媒介コレステロール流出に関
連する細胞条件によって調節されることを示す。対照的に、TD患者からの繊維
芽細胞はコレステロール流出のエフェクターによって調製されない。まず、TD
1およびTD2細胞双方におけるABC1 mRNAのcAMP−誘導レベルは
正常細胞のそれのほぼ40%に過ぎない。さらに、コレステロール−負荷細胞の
アポA−Iへの暴露はABC1発現を変化させず(TD1細胞)またはABC1
発現をわずかに増加させた(TD2細胞)。これらの結果は、TD細胞について
記載されたアポ−A−I媒介コレステロール流出における欠陥を反映する。興味
深いことには、血清含有培地中での細胞の増殖は、ABC1メッセージを検出限
界近くまで抑制した(データは示さず)。これは、脂質流出経路の機能は細胞休
止または低下したコレステロール必要性の他の細胞状態を必要とするという事実
を反映し得る。結論において、細胞コレステロールの増加した流出に関連する条
件(すなわち、コレステロール負荷、cAMP処理、血清枯渇)の結果、正常繊
維芽細胞においてABC1 mRNAの発現が増加する。逆に、コレステロール
−負荷正常繊維芽細胞のアポA−Iへの暴露はABC1発現を低下させる。
【0267】 (実施例10) 本実施例は、20−ヒドロキシコレステロールのごときLXR核受容体に対す
るリガンド、および9−シスレチノイン酸のごときRXR受容体に対するリガン
ドがマウスRAW264.7細胞においてABC1遺伝子発現を増加させること
ができるのを示す。
【0268】 LXR核受容体は核受容体RXRを持つ絶対ヘテロダイマーを形成する転写因
子であり、これは、22−ヒドロキシコレステロールおよび20−ヒドロキシコ
レステロールを含めたオキシステロールのクラスに結合することによって、活性
化されてその標的遺伝子の転写を増強する(Janowskiら, Natur
e, 383:728−731(1996))。それ自体、それらはコレステロ
ール−誘導遺伝子転写の媒介についての候補である。さらに、ABC1 mRN
Aおよび蛋白質がコレステロール負荷に応答して繊維芽細胞およびマクロファー
ジで増加することを示した実験、およびLXRおよびRXR発現が酸化されたL
DLへの暴露によってコレステロール−負荷マクロファージ細胞で増加すること
を示した他の実験に徴すると、LXRおよびRXR核レポーターは、ABC1遺
伝子の転写アクチベータについてのかなり可能性のある候補である。LXRおよ
びRXRレポーターがABC1遺伝子発現で役割を演じるか否かを判断するため
に、ABC1 mRNAのレベルを、20−ヒドロキシコレステロールおよび9
−シスレチノイン酸に応答して測定した。
【0269】 マウスRAW264.7細胞をDMEM/10%FBS中で密集下まで増殖さ
せ、次いで、9−シスレチノイン酸(10μM)、20−ヒドロキシコレステロ
ール(10μM)または双方のいっしょにしたリガンド(20μM合計)を含む
無血清DMEM/BSA中で24時間処理した。対照細胞はエタノールビヒクル
のみを摂取した(0.1%v/v)。RNAを抽出しDNaseで処理し、実施
例9に記載したごとくPE Biosystems SYBR Green T
echnologyを用いるRT−PCRによってABC1 mRNAを測定し
た。図9は、20−ヒドロキシコレステロールまたは9−シスレチノイン酸いず
れかでの処理の結果、ABC1 mRNA発現が増加することを示す。加えて、
実施例9はいっしょにした双方のリガンドでの処理の結果、顕著な相乗的効果が
もたらされ、いずれかのリガンド単独で観察されたABC1発現に対しほぼ6倍
増加することを示す。これらの結果は核受容体LXRおよびRXRに対するリガ
ンドがABC1遺伝子の発現を増加させることができるのを示す。
【0270】 (実施例11) 本実施例は、原形質膜におけるABC1蛋白質の増強された発現は脂質流出に
関連することを示す。
【0271】 細胞−表面標識および免疫沈殿を用いて、原形質膜中でのABC1蛋白質の増
加した発現がコレステロール流出の増加と相関するか否かを判断した(図10)
。細胞表面のABC1の相対的量は、無傷細胞上の表面蛋白質を膜不浸透性剤ス
ルホ−NHS−ビオチンで架橋させ、続いて、膜可溶化、ABC1抗体での免疫
沈殿、SDS−PAGEおよびストレプトアビジンでの検出での工程によって測
定した。
【0272】 細胞培養:正常およびTD1繊維芽細胞を実施例1に記載したごとく不死化し
た。正常およびTD1細胞双方を制御条件およびアポリポ蛋白質−媒介コレステ
ロール流出を増加させることが知られている条件(Oram.ら, J.Lip
.Res., 40:1769−1781(1999))下で培養した。対照細
胞をDMEM/10%FBS中で密集するまで増殖させ、次いで、添加物なくし
てDMEM/BSA中で18時間インキュベートした(対照)。cAMP−処理
細胞をDMEM/10%FBS中で密集するまで増殖させ、次いで、1mMの8
−Br−cAMPを含むDMEM/BSA中で18時間インキュベートした(c
AMP)。コレステロール−負荷細胞をDMEM/10%FBS中で密集するま
で増殖させ、次いで、30μg/mlコレステロールを含むDMEM/BSA中
で48時間、および添加物なしで18時間インキュベートした(コレステロール
)。cAMPで処理したコレステロール−負荷細胞をDMEM/10%中で密集
するまで増殖させ、次いで、30μg/mlコレステロールを含むDMEM/B
SA中で48時間、および1mMの8−Br−cAMPを含むので18時間イン
キュベートした(コレステロール+cAMP)。
【0273】 細胞−表面標識:原形質膜ABC1の選択的標識のために、1mg/mlスル
ホ−nhS−ビオチン(30μg/mlコレステロールを含む(Pierce,
Rockford.IL;Cat.#21217)を含有する9℃で30分間
ビオチン化した(Walkerら, Biochemistry, 50:14
009−14014(1993))参照。
【0274】 免疫沈殿:ヒトABC1のC−末端に位置した推定ペプチドKNQTVVDA
VLTSFLQDEKVKESに対応する合成ペプチドに対してABC1につい
てのウサギ抗血清を生起させた。1%トリトンX−100(Sigma, St
.Louis, ミズーリ州)およびプロテアーゼ阻害剤ロイペプチン(1mM
)、およびペプスタチン(1mM)、およびアプロチニン(1mM)を含有する
PBS中で細胞を可溶化することによって、免疫沈殿を行った。細胞抽出物を1
:200希釈にて抗−ABC1抗血清で細胞抽出物を4℃にて一晩インキュベー
トし、5μlのプロテインA−被覆磁性ビーズ(Dynal, Lake Su
ccess, NY; Cat.#1001.01)と共にさらに1時間インキ
ュベートした。抗体−抗原複合体を磁石で沈降させ、ビーズを1%トリトン−X
/PBSで2回洗浄し、蛋白質を酢酸で1%溶出させた。
【0275】 ABC1蛋白質の検出:溶出したビオチン化蛋白質をSDS−PAGE(6%
ゲル;150V、5時間)に付し、ニトロセルロース膜(200mA、18時間
)に移した。該ニトロセルロースをストレプトアビジン−ホースラディッシュペ
ルオキシダーゼ(Amersham Pharmacia Piscatawa
y, NJ;Cat.#RPN1231)でプローブし、300倍希釈し、販売
業者のプロトコル(Amaersham Piscataway,Piscat
away,NJ)に従って増強された化学ルミネセンス標識(ECL)によって
検出した。細胞内蛋白質の可能なビオチン化につきテストするために、免疫沈殿
後上清を細胞内蛋白質β−COPに対するマウスモノクローナル抗体で処理し、
免疫沈殿したビオチン化β−COPをストレプトアビジンブロッティングによっ
てアッセイした。何も検出されなかった。
【0276】 結果:図10にしめすごとく、240kDaのABC1蛋白質がダブレットと
して出現する。正常(10A)およびTD1(10B)双方において、ABC1
蛋白質は原形質膜に部分的に局所化される。同様の結果が、第2の正常繊維芽細
胞系で、およびTD2繊維芽細胞で観察された(データは示さず)。ABC1の
細胞−表面発現は、血清中で増殖させた細胞(正常およびTD1細胞)を8−B
r−cAMPで処理した場合にわずかに増加した。正常およびTD1細胞双方の
血清枯渇およびコレステロール−負荷はABC1の細胞−表面発現を顕著に増加
させ、これはcAMP処理によってさらに増強された。これらの結果は、細胞表
面におけるABC1の発現が、アポリポ蛋白質−媒介脂質流出を増強する条件に
よって調節され、これは原形質膜へのその局所化がその脂質輸送機能において鍵
となる役割を果たすという考えに合致することを示す。TD1およびTD2細胞
における突然変異は、ABC1の発現またはプロセッシングをひどくは損なわな
いようであり、これは、脂質輸送またはアクセサリー蛋白質との相互作用に対す
る二次効果がそのNH2末端ドメイン(ここで突然変異が起こる)に依存するこ
とを示唆する。
【0277】 (実施例12) 本実施例は、ホスホジエステラーゼ阻害剤のごとき3’、5’環状AMPの分
解を阻害する剤がマクロファージ細胞からのアポリポ蛋白質A−I−媒介流出を
増加させることを示す。
【0278】 図10に示すごとく、cAMPはABC1の活性を増加させる。本実験は、上
昇したcAMPの存在下でマクロファージ細胞からのコレステロール流出を測定
するために行った。上昇したレベルのcAMPは、cAMP合成を刺激するか、
またはcAMPの分解を阻害する剤の存在下で達成することができる。例えば、
ロリプラムは、ホスホジエステラーゼ(cAMPを分解する一群の酵素)を阻害
することによってcAMPレベルを調節する化合物である。コレステロール流出
に対する上昇したcAMPの効果は、実施例1に記載されたアポリポ蛋白質−媒
介コレステロール流出アッセイを用いて測定した。略言すれば、1.25×10 5 細胞/mlの密度で懸濁させたRAW264.7細胞を、ピルベートを補足し
たDMEM/10%FBS中で増殖させた。24時間後、培地を取り出し、DM
EM/BSA+放射性標識コレステロール(1μCi/ml[3H]−コレステ
ロール)および50μg/mlのアセチル化LDLで24時間で置き換えた。次
いで、DMEM/BSA+アポA−I単独(20μg/ml)、アポA−Iおよ
び8−ブロモ3’、5’cAMP(1mM)またはアポA−Iおよびロリプラム
(50μM)いずれかよりなる平衡培地中で細胞を24時間維持した。12−2
4時間後、実施例1に記載したごとくシンチレーションカウンティングによって
3H]コレステロール流出を測定し、培地に出現する全放射性標識コレステロ
ールのパーセンテージとして計算した。結果は、アポA−Iを摂取しなかったコ
レステロール−負荷対照細胞は3%コレステロール流出を示し、他方、アポA−
Iのみを摂取した細胞は5%流出を示すことを示した。アポA−IおよびcAM
Pを摂取したコレステロール−負荷細胞は32%コレステロール流出を示し、こ
れは上昇したcAMPがコレステロール流出を促進することを示す。同様に、ア
ポA−Iおよびホスホジエステラーゼ阻害剤(ロリプラム)を摂取した細胞は1
7%コレステロール流出を示した。
【0279】 (実施例13) 本実施例は、LXR、RXRおよびPRAR核受容体のごとき核受容体に対す
るリガンドである剤がマクロファージ細胞からのアポリポ蛋白質A−I−媒介流
出を増加させることを示す。
【0280】 核受容体に対するリガンドがアポリポ蛋白質−媒介コレステロール流出に影響
するか否かを判断するために、実施例12に記載したアポA−I−媒介コレステ
ロール流出アッセイを用いて種々のリガンドをテストした。核受容体スーパーフ
ァミリーは、脂質代謝に関係づけられてきた(Russell. D.W.,
Cell,97:539−542(1999);Spiegelman, B.
W., Cell,93:153−155(1998);Janowskiら,
Nature, 383:728−731(1996))肝臓受容体LXR、
レチノイド受容体RXRおよびペルオキシソームプロリフェレーター−媒介受容
体PPARのごときいくつかのメンバーを含む。さらに、これらの受容体をいく
つかに対するリガンドは血漿HDLを増加させることが観察されており、遺伝子
発現プロファイリング(マイクロアレイ)データは、ホルモン受容体が参加され
たLDLを介してコレステロール負荷に応答することを示した。前記したアッセ
イを用い、9シス−レチノイン酸(RXRリガンド)、オキシステロール(LX
Rリガンド)およびフェンフィブレート(PPARリガンド)をテストして、コ
レステロール流出に対する効果を測定した。アポA−Iを摂取しなかったコレス
テロール−負荷対照細胞は3%コレステロール流出を示し、他方、アポA−Iの
みを摂取した細胞は5%流出を示した。対照的に、アポA−Iおよび9シス−レ
チノイン酸(30ng/ml)を摂取したコレステロール−負荷細胞は16%コ
レステロール流出を示した。アポA−Iおよびオキシステロール(5μg/ml
)を受容する細胞は14%コレステロール流出を示した。アポA−Iおよびフェ
ンフィブレート(3μg/ml)を摂取した細胞は10%コレステロール流出を
示した。これらの結果は、ホルモン受容体を変調して、マクロファージからのア
ポリポ蛋白質−媒介コレステロール流出の速度を増加させることができるのを示
す。
【0281】 さらに、種々の濃度の9−シス−RA(0.3ng/ml、3.0ng/ml
または30ng/ml)を用いて流出アッセイを行うと、結果は、9−シス−R
Aが用量依存的にマクロファージからのコレステロール流出を媒介することを示
した。具体的には、対照細胞(アポA−Iのみ)は1890c.p.m.を示し
、0.3ng/mlの9−シス−RAは1522c.p.m.を示し、3.0n
g/mlの9−シス−RAは3568c.p.m.を示し、および30ng/m
lの9−シス−RAは8597c.p.m.を示した。加えて、RAW264.
7細胞を48時間コレステロール−負荷させる同様のアッセイを用い、22−ヒ
ドロキシコレステロール(LXRリガンド)およびベンズフィブレートのごとき
他の核受容体アクチベータはコレステロール流出を増加させることが示された(
データは示さず)。
【0282】 (実施例14) 本実施例は、プロスタグランジンE1およびプロスタグランジンPG12のご
ときエイコサノイドがマクロファージ細胞からのアポリポ蛋白質A−I−媒介流
出を増加させることを示す。
【0283】 プロスタグランジンおよびプロスタサイクリンのごときエイコサノイドは、高
コレステロール血症の治療で効果的であることが示されている。エイコサノイド
がアポリポ蛋白質−媒介流出に影響するか否かを判断するために、実施例12に
記載されたアポA−I−媒介コレステロール流出アッセイを用いてPEG1およ
びPG12をテストした。このアッセイは、アポA−Iを摂取したコレステロー
ル−負荷対照細胞は3%コレステロール流出を有し、アポA−Iのみを摂取した
細胞は5%流出を有することを示した。アポA−IおよびPG12(25nM)
を摂取したコレステロール−負荷細胞は10%コレステロール流出を示した。ア
ポA−IおよびPEG1(25nM)を摂取した細胞は15%コレステロール流
出を示した。これらの結果は、エイコサノイドがマクロファージからのアポリポ
蛋白質−媒介コレステロール流出の速度を増加させることができるのを示す。
【0284】 (実施例15) 本実施例は、ABC1プロモーターの制御下にあるレポーター遺伝子を用いて
、ABC1遺伝子発現を調節する能力につき化合物をテストすることができるの
を示す。
【0285】 pGL3レシフェラーゼレポーターベクターシステム(Promega,Ma
dison,WI)を用いて、組換えプラスミドを創製し、ABC1プロモータ
ーの制御下にあるレポーター遺伝子発現を測定した。
【0286】 レポータープラスミドの構築:プロモーターなしのルシフェラーゼ遺伝子を含
有する対照プラスミドとして、プラスミドpGL3−Basic (Prone
ga,Madison,Wi;Cat.#E1751)を用いた。ABC1プロ
モーターおよびルシフェラーゼ遺伝子を含有するレポーターは、ABC1遺伝子
(hAPR1 5’プロモーター、配列番号:3のヌクレオチド1080−1
643に対応)の5’フランキング領域からのゲノム断片をGL3−Basic
プラスミドのSacI部位にクローンして、プラスミドGL−6aを得ることに
よって作成した。つぎに、プラスミドGL−6aをSpeIおよびAcc65I で消化した。配列番号:3のヌクレオチド1−1542に対応するABC1ゲノ
ム配列を表す、ラムダサブクローンから切り出したBsiWISpeI断片を
、この消化によって生じた残りのベクター:ABC1プロモーターに連結した。
得られたプラスミドpAPR1は、ヒトABC1プロモーター配列の1.75k
bの転写制御下にあるルシフェラーゼレポーター遺伝子をコードする。
【0287】 レポーター構築体のトランスフェクション:前記対照またはpAPR1プラス
ミドを、10%胎児ウシ血清を含有するDMEM中に維持したRAW246.7
細胞の密集培養にトランスフェクトした。12ウエル皿の各ウエルを、pGL3
−Basic、pGL3−プロモーターまたはpAPR1 DNA(1μg)、
ルシフェラーゼプラスミドDNA(1μ)および12μlのGeneporde
r試薬(Gene Therapy Systems, San Diego,
CA; Cat.#T201007)いずれかで5時間トランスフェクトした
。加えて、0.1μgのpGMVβプラスミドDNA(Clontech, P
alo Alto, CA, Cat.#6177−1)を、トランスフェクシ
ョン効率のための対照として添加した。5時間後、培養培地を、アセチル化LD
L(100βg/ml)の存在下または不存在下で無血清DMEM/BSAで置
き換え、24時間インキュベートした。
【0288】 高スループットスクリーニングにおける負荷された便宜のために、培養された
細胞を、以下の手法を用いレポータープラスミドで安定にトランスフェクトする
ことができる。まず、50μlのGeneporterトランスフェクション試
薬(Gene Therapy Stratagene,San Diego,
CA)を含む10mlの無血清DMEM中、5×106RAW264.7細胞を
、9μのpMPR1プラスミドおよびpCMVscript(Stratage
ne, LaJolla, CA)で60mm皿中で5時間トランスフェクトす
る。引き続いて、トランスフェクション培地を完全培地で置き換え、細胞を37
℃にて一晩インキュベートする。引き続いて、1:5ないし1:1000の範囲
の希釈にて細胞を別々の皿に移し、800μg/mlのG418 (Life
Technologies,Bethesda,MD)を含有する選択培地中で
20日間インキュベートする。目に見えるコロニーを拾い、増殖させ、後記する
ごとくルシフェラーゼ活性につきアッセイした。この方法を用い、ルシフェラー
ゼ活性につき陽性の5つのクローン細胞系が、高スループットアッセイで用いる
ために同定された。
【0289】 ルシフェラーゼアッセイ:トランスフェクションに続き、各ウエル中の細胞を
70μlの1X細胞溶解試薬8Promega, Madison, WI,C
at.#E3971)中で溶解させ、凍結−解凍の1サイクルに付し、溶解物を
12、000gにおいて5分間の遠心によって除去した。遠心後に、100μl
のルシフェラーゼアッセイ試薬(Promega,Madison,WI,Ca
t.#E1501)を10μlの溶解物に添加した。各溶解物のルシフェラーゼ
活性を、ルミノメータを用いて光単位として測定した。加えて、製造業者の指示
(Tropix Inc., Bedford, MA:Cat.#BL100
G)に従い、Galacto−光キット中に供給された化学ルミネセントアッセ
イ試薬を用いて、各溶解物のβ−ガラクトシラーゼを測定した。ルシフェラーゼ
活性値を測定されたβ−ガラクトシラーゼ値で割ることによって、各溶解物につ
いての正規化されたルシフェラーゼ活性を決定し、相対的光単位として報告する
【0290】 結果:pAPR1でトランスフェクトされた細胞で検出されたルシフェラーゼ
活性は、ルシフェラーゼcDNAのみを含有するpGL3−Basicプラスミ
ドでトランスフェクトされた対照細胞で検出された活性よりも3.3倍高かった
。これらの結果は、ABC1の転写調節領域が所定の位置にあることを示した。
pAPR1でトランスフェクトした細胞を100μg/mlアセチルLDLとと
もに24時間インキュベートすると、ルシフェラーゼ活性はアセチルLDLで処
理されていない細胞におけるよりも3.25倍高かった。これらの結果は、ゲノ
ムABC1配列が、天然ABC1遺伝子のコレステロール負荷応答を媒介する5
’フランキング領域で見出される「コレステロール応答性」エレメントを含有す
ることを示唆する。このレポーター系は、他の化合物をテストして化合物がAB
C1発現を変調するか否かを決定するのにも用いることができる。
【0291】 (実施例16) 本実施例は、内因性ABC1プロモーターの制御下にあるレポーター遺伝子を
用い、ABC1遺伝子発現を調節する能力につき化合物をテストするのに用いる
ことができるさらなるアッセイを示す。
【0292】 このアッセイは、プロモーター無しのレポーター遺伝子および選択マーカー遺
伝子を含有する組換えベクターを構築することを含む。該ベクターを線状化し、
レポーター遺伝子が内因性ABC1プロモーターの下流の細胞ゲノムに組み込ま
れるように細胞にトランスフェクトする。このアッセイを用い、レポーター遺伝
子の発現は、テスト化合物に応答して内因性ABC1プロモーターによって駆動
される。
【0293】 レポータープラスミドの構築:プロモーターなしのレポーター遺伝子を含有す
る組換えベクターは、(ABC1開始部位を含む)エクソン0およびイントロン
1の部分を含有するABC1の7kb EcoRIゲノム断片で出発して作成す
ることができる。部位特異的突然変異誘発を用い、2つの既知の開始部位の上流
のエクソン0配列に、SalI制限部位を生じさせることができる。組換えベク
ターは、ルシフェラーゼのごときプロモーター無しのレポーター遺伝子、および
ピューロマイシン抵抗性のごときプロモーター無しの選択マーカーそ含むDNA
断片をSalI部位に挿入することによって生じさせる。内部リボソームエント
リーシグナルは、遺伝子が正しい向きに転写されるようにレポーター遺伝子およ
びマーカー遺伝子の間に挿入すべきである。組換えベクターは2つのEco47
III部位を含有し、そのうちの1つは、例えば、部位−特異的突然変異誘発を
用いて排除されなければならない。エクソン0の上流に位置した残りのEco4
7III部位を用いてベクターを線状化する。
【0294】 レポーター構築体のトランスフェクション:レポーター遺伝子およびマーカー
遺伝子を含有する線状化組換えベクターを、当該分野で知られた種々のトランス
フェクション方法のいずれかによって、ヒト細胞を含めた培養細胞に導入する。
例えば、実施例15に記載された方法を用い、線状化ベクターをトランスフェク
トすることができる。線状化組換えベクターは、ベクターが内因性ABC1遺伝
子の部位において細胞ゲノムに組み込まれるようにするABC1配列を含有する
。培養培地への適当な抗生物質の添加は、レポーター遺伝子およびマーカー遺伝
子が正しい向きで内因性ABC1プロモーターの下流に組み込まれている細胞の
みの選択を可能とする。例えば、もしベクターがレポーター遺伝子の下流に挿入
されたピューロマイシン抵抗性遺伝子を含有するならば、トランスフェクトされ
た細胞はピューロマイシンの存在下で増殖するはずである。適切に組み込まれた
ピューロマイシン抵抗性遺伝子を有し、それにより、機能的な蛋白質をコードす
ることができる細胞のみがピューロマイシンの存在下で生存する。かくして、ト
ランスフェクトされた細胞は、適当な抗生物質の存在下でABC1プロモーター
活性を誘導する条件下で増殖するはずである。生存する細胞をクローン的に培養
することができ、PCRまたはサザーンブロット分析を用いてDNAを配列決定
し、ゲノム配列の適切な組込につきテストすることができる。
【0295】 内因性ABC1プロモーターの制御下にあるレポーター遺伝子を含有する得ら
れた細胞を用いて、テスト化合物がABC1の発現を変調するか否かを決定する
ことができる。化合物のABC1変調活性は、テスト化合物に暴露された細胞で
見出されるレポーター遺伝子発現のレベルをアッセイすることによって決定され
る。例えば組み込まれたルシフェラーゼ遺伝子を有する細胞を用いて、化合物に
暴露された細胞で見出されたルシフェラーゼ活性の量を測定することによって、
テスト化合物のABC1変調活性を決定することができる。
【0296】 (実施例17) 本実施例は、核受容体に対するリガンドが、ABC1プロモーターの制御下に
あるレポーター遺伝子の発現を上昇調節することを示す。
【0297】 LXRα、LXRβおよびRXRα核レポーターに対するリガンドがABC1
遺伝子発現を調節できるか否かを判断するために、ABC1プロモーターの制御
下にあるルシフェラーゼレポーター遺伝子を含有するpAPR1プラスミドを、
核受容体に対する少なくとも1つのリガンドで処理したRAW264.7細胞に
トランスフェクトした(図12)。
【0298】 レポーター構築体の構築およびトランスフェクション:レポーター構築体pA
PR1および対照レポーター構築体pGL3−Basicを実施例15に記載さ
れているごとく得た。RAW264.7細胞を培地に維持し、実施例15に記載
されたごとくpGL3−Basic(1μg)またはpAPR(1μg)いずれ
かでトランスフェクトした。トランスフェクトされたRAW364.7細胞をエ
タノール(EtOH)(0.1%v/v)、20(S)−ヒドロキシコレステロ
ール(20(S)OH−コール)(10μM)、9−シスレチノイン酸(9−シ
ス(RA)(10αM)または20(S)OA−コールおよび9−シスRA(合
計24μM)双方のいずれかで24時間処理した。ルシフェラーゼ活性を測定し
、実施例15に記載されたごとく相対的光単位として報告する。
【0299】 結果:この実験の結果は図12に示す。pGL3−Basicでトランスフェ
クトした対照細胞はルシフェラーゼ活性を示さなかった(データは示さず)。E
tOH対照と比較し、pAPR1でトランスフェクトされた細胞は20OH−コ
ールの存在下でルシフェラーゼレポーター活性の19倍増加を生じ、9−シスR
Aの存在下でルシフェラーゼ活性の16倍増加を生じ、および双方のリガンドの
存在下でルシフェラーゼ活性の280倍増加を生じた。これらの結果は、ステロ
ールおよびレチノイドの双方はpAPR1におけるABC1 5’フランキング
配列からの強力な転写応答を誘導することを示す。さらに、双方のリガンドで処
理した細胞で見出されたルシフェラーゼ活性の劇的な増加によってわかるごとく
、2つのクラスの化合物の明らかな相乗効果がある。LXRαおよびRXRαレ
ポーターは活性なヘテロダイマーを形成することが知られている。かくして、双
方の核受容体のリガンド−誘導活性化は同時に転写の観察された相乗的増加を生
じ得る。
【0300】 これらのデータは、20(S)ヒドロキシコレステロールのごときヒドロキシ
ステロール、および9−シスレチノイン酸のごときレチノイドがABC1プロモ
ーターを活性化することを示し、これは、これらおよび関連する化合物が、マク
ロファージ細胞においてABC1発現を増加させて、過剰のコレステロールの末
梢部位を取り除く治療化合物の開発で有用で有り得ることを示す。加えて、本発
明のABC1プロモーター/レポーター遺伝子スクリーニングアッセイを用いて
、ABC1発現を増加させる他の化合物をスクリーニングし、さらなる治療化合
物を同定することができる。
【0301】 (実施例18) 本実施例は、LXR応答エレメントの同定を含めたABC1プロモーター領域
のさらなる特徴付けを示す。
【0302】 ABC1の5’フランキング領域のいずれの部分が核リガンドに応答して転写
活性を保持するかを判断するために、5’フランキング領域の異なる部分および
ルシフェラーゼレポーター遺伝子を含有する種々のプラスミドを、核受容体に対
する少なくとも1つのリガンドで処理したRAW264.7細胞にトランスフェ
クトした。この系を用い、配列番号;3のヌクレオチド1480−1510に対
応するステロール応答エレメントを同定した。該ステロール応答エレメントは直
接反復−4エレメントTGACCGatagTAACCTを含有する。部位−特
異的突然変異誘発およびバンド−シフトアッセイ技術を用いてステロール応答エ
レメントの確認が得られた。
【0303】 レポーター構築体の構築:レポーター構築体pAPR1および対照レポーター
構築体pGL3−Basicは実施例15に記載されているごとく得られた。ま
た、配列番号;3のヌクレオチド1−1523、1080−1643、1181
−1643、1292−1643また1394−1643いずれかを含有するレ
ポーター構築体を構築した。配列番号:3のヌクレオチド1080−1623を
含有するレポーター構築体(GL−6a)は実施例15に記載したごとく構築し
た。配列番号:3のヌクレオチド1−1532を含有するレポーター構築体は、
pAPR1をSpeIおよびNheIで消化し、ついで、ゲル−精製ベクター断
片を再び連結することによって構築した。ヌクレオチド1181ないし1643
を含有するレポーター構築体は、まずGL−6aをStyIで消化し、粘着末端
をクレノウ酵素で平滑とし、得られたベクターをSacIで消化し、ついで、4
62塩基対平滑−SacI粘着末端断片を単離することによって構築した。GL
−6aをAcc65Iで消化し、粘着末端をクレノウ酵素で平滑とし、SacI で消化し、ついで、ベクター断片をゲル単離することによって得られたベクター
にこれをクローンした。ヌクレオチド1292−1643を含有するレポーター
構築体は、GL−6aをAcc65Iで連続的に消化し、末端をクレノウ酵素で
平滑とし、SacIIで消化し、末端をT4ポリメラーゼで平滑とし、ついで、
ゲル−単離ベクター断片を再び連結することによって構築した。ヌクレオチド1
294−1643を含有するレポーター構築体は、GL−6aをAcc65I
消化し、末端をクレノウ酵素で平滑とし、ApaIで引き続いて消化し、T4ポ
リメラーゼで末端を平滑とし、ついで、ゲル−単離ベクター断片を再び連結する
ことによって構築した。
【0304】 レポーター構築体のトランスフェクション:実施例15に記載された方法に従
い、RAW264.7細胞を培養に維持し、pGL3−Basic (1μg)
、pAPR1(1μg)または他のレポーター構築体の内の1ついずれかでトラ
ンスフェクトした。トランスフェクトされたRAW264.7細胞をエタノール
(EtOH)(0.1%v/v)、20(S)−ヒドロキシコレステロール(
20(S)OHコール)(10μM)、22(R)−ヒドロキシコレステロール
(22(R)OH−コール)(10μM)、9−シスレチノイン酸(9−シスR
A)(10μM)、または20(S)OH−コールおよび9−シスRA(合計2
0μM)双方のいずれかで24時間処理した。実施例15に記載されているごと
く、ルシフェラーゼ活性を測定し、相対的光単位として報告した。
【0305】 部位−特異的突然変異誘発:配列番号:3のヌクレオチド1480−1510
に対応するステロール応答エレメントを、部位−特異的突然変異誘発を用いて前
記1080−1643配列中に突然変異した。具体的には、製造業者のプロトコ
ルに従い、GeneEditorシステム(Promega,Madison,
WI)を用いて、直接反復−4エレメントTGACCGatagTAACCTを
含有する応答エレメントをCTGCACatagTAACCTに突然変異した。
【0306】 ゲル−シフトアッセイ:Ohllssonら, Cell,45:35−55
(1986)の方法によって、核抽出物をRAW264.7細胞から調製した。
LXR応答エレメント(TCGAGTGACCGATAGTAACCTCTCG
A;配列番号:56)およびその突然変異したカウンターパート(TCGAGC
TGCACATAGTAACCTCTCGA;配列番号:57)に対応する32
−標識オリゴヌクレオチド(5ng)を、LXRαおよびLXRβ(Santa
Cruz Biotechnology,Cat.No.SC−1591,S
anta Cruz,CA)に対する1μg抗血清またはRXR(Santa
Cruz,Biotechnology,Cat.No.SC−774, Sa
nta Cruz,CA)に対する抗血清の存在または不存在下、20mMのH
EPES、pH7.9、60mMのKCl、1mMのMgCl2、1mMのDT
T、66.6μg/mlのポリ(DidC)および10%グリセロール中で、室
温にて30分間、5μgの核蛋白質と共に個々にインキュベートした。蛋白質−
DNA複合体を、0.5×TBE緩衝液中で150Vにて4%非−変成ポリアク
リルアミドゲルに1.5時間適用した。蛋白質−DNA複合体は乾燥したゲルの
オートラジオグラフィーによって検出した。
【0307】 結果:配列番号:3のヌクレオチド1−1643(すなわち、pAPR1)、
1−1532、1080−1643、1181−1643、12921643,
または1394−1643)に対応する5’フランキング領域を含有する個々の
レポーター構築体でのトランスフェクション(各々は同一結果を生じた)。個々
の構築体の全ては、EtOH対照と比較して、20(S)OH−コールまたは2
2(R)OH−コールの存在下で、ルシフェラーゼレポーター活性の3ないし4
倍増加を生じた。また、個々の構築体の全ては、9−シスRAの存在下でルシフ
ェラーゼレポーター活性の8ないし10倍増加を生じた。加えて、構築体のいず
れかでのトランスフェクションは、EtOH対照と比較して、オキシステロール
リガンド((20(S)OH−コールまたは22(R)OHコール)いずれか)
およびレチノイドリガンド(9−シスRA)の存在下で、ルシフェラーゼ活性の
25ないし50倍増加を生じ、これは相乗的相互反応を示す。記載された構築体
の各々は、テストしたリガンドに応答してルシフェラーゼ活性の匹敵するレベル
を示し、これは、より短い5’フランキング配列がステロールおよびレチノイド
についての転写調節配列を含有したことを示す。具体的には、これらの結果は、
ステロールおよびレチノイドについての転写調節配列が配列番号:3のヌクレオ
チド1394−1532に対応する5’フランキング領域に位置することを示し
た。
【0308】 これらの結果は、配列番号:3のヌクレオチド1080−1643に対応する
野生型配列を含有するレポーター構築体および配列番号:3のヌクレオチド10
80−1643に対応する突然変異した配列を含有するレポーター構築体を用い
るルシフェラーゼ活性によって確認され、ここに、ヌクレオチド1480−15
00で見出されたステロール応答エレメントは前記したごとく突然変異させた。
野生型配列でのトランスフェクションは、20(S)OH−コールまたは9−シ
スRA単独いずれかの存在下で、ルシフェラーゼ活性の増加によって測定して転
写応答を生じ、リガンドを一緒にした双方の存在下で相乗的応答を生じた。対照
的に、突然変異した配列でのトランスフェクションは、20(S)OH−コール
または22(R)OH−コールの存在下で転写応答を生じなかった。突然変異し
た配列のトランスフェクションは9−シスRAに対する低下した応答を保持し、
野生型配列で観察された8ないし10倍増加よりもむしろ、転写活性の4ないし
5倍増加を生じた。また、突然変異した配列のトランスフェクションは、20(
S)OH−コールおよび9−シスRAを一緒にした存在下で観察された相乗的転
写応答を無くした。これらの結果は、さらに、ステロールコンセンサス配列(ヌ
クレオチド1480−1510)およびその突然変異したカウンターパートを用
いるゲルーシフトアッセイによって確認した。ゲル−シフトアッセイは、RAW
264.7細胞から単離された核結合蛋白質がステロールコンセンサス配列に結
合したが、核蛋白質は突然変異した配列に結合しなかったことを示した。さらに
、LXR抗血清の存在下での野生型ステロールコンセンサス配列との核蛋白質の
インキュベーションの結果、スーパーシフテッド複合体(すなわち、抗体−蛋白
質−DNA複合体)が形成され、核受容体LXRに結合するステロール応答エレ
メントとしての配列が同定された。対照的に、RXR抗血清の存在下での野生型
ステロール応答エレメントとの核蛋白質のインキュベーションの結果、スーパー
シフテッド複合体は形成されず、これは、RXRがこの配列に結合しないことを
示す。これらの結果は、コンセンサス配列に結合する核蛋白質を破壊する突然変
異がLXRリガンドに対する転写応答を無くさせ、RXRリガンドに対する応答
を減少させることを示す。さらに、LXRまたはRXR抗血清の存在下で行った
核結合実験により、ヌクレオチド1480−1510で見出されたコンセンサス
配列はLXR応答エレメントであることが確認された。このエレメントは、また
、9−シスRAに対する部分的応答を媒介する。
【0309】 特許および刊行物を含めた本明細書中に引用した文献の全ては、出典明示して
その全体を本明細書に一体化させる。本発明を本発明の好ましい態様に対する強
調を持って記載してきたが、好ましい実施形態の変形を用いることができ、本発
明はここに具体的に記載された以外に実施できることが意図されることは当業者
に明らかであろう。従って、本発明は、前記した特許請求の範囲によって定義さ
れた本発明の精神および範囲内に含まれる全ての修飾を含む。
【配列表】
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1A−Dは、対照コレステロール流出、および正常繊維芽細胞(1A、C)
およびタンジール病患者からの繊維芽細胞(1B、D)からのHDLおよびアポ
A−Iの存在下でのコレステロール流出の結果を示すグラフである。塗りつぶし
ていない丸はHDLまたはアポA−Iに暴露されなかった細胞からのコレステロ
ール流出を表し、塗りつぶした丸はADLに暴露された細胞からのコレステロー
ル流出を表し、塗りつぶした菱形はアポA−Iに暴露されたコレステロール流出
を表す。
【図2】 図2は、タンジール患者(TD1)からの細胞で見出された遺伝子発現および
正常細胞で見出されたそれの比較を示す遺伝子発現マイクロアレイ分析のグラフ
表示であり、それにより、合計58、800ヒトcDNAはcAMP−処理TD
1細胞cDNAのmRNAから調製されたcDNA(Cy3色素で標識)と、お
よびcAMP−処理正常細胞のmARNAから調製されたcDNA(Cy5色素
で標識)とハイブリダイズした。
【図3】 図3は、ヒトABC1遺伝子のオープンリーディングフレームを含有する組換
え発現ベクターpCEPhABC1の制限地図を示す模式図である。
【図4】 図4は、公表されたヒトABC1アミノ酸配列(GenBank、受託番号A
J012376)およびN−末端に60のさらなるアミノ酸を有する現在開示さ
れ特許請求されたヒトABC1アミノ酸配列(「CVT」)の間の比較を示す、
ヒトABC1の遺伝子構造の模式図である。
【図5】 図5は、ABC1輸送阻害剤4、4−ジイソチオシアノスチルベン−2、2’
−ジスルホン酸(DIDS)およびスルホブロモフタレイン(BSP)がアポA
−I−媒介コレステロール流出に対して有する阻害効果を示すグラフ表示であり
、ここに、塗りつぶしていない丸はBSPの存在下におけるアポA−I−媒介コ
レステロールを示し、塗りつぶした丸はDIDSの存在下におけるアポA−I−
媒介コレステロールを示す。
【図6】 図6は、アポA−I−媒介コレステロール流出に対するアンチセンスABC1
オリゴヌクレオチドの阻害効果を示すグラフであり、アンチセンスオリゴヌクレ
オチドなくしてインキュベートした細胞におけるアポA−I−媒介コレステロー
ル流出、30μMのβ−グロビンアンチセンスオリゴヌクレオチドに暴露された
細胞におけるアポA−I−媒介コレステロール流出、および30μMのABC1
アンチセンスオリゴヌクレオチドに暴露された細胞におけるアポA−I−媒介コ
レステロール流出を示す。
【図7】 図7は、ヒトABC1についての発現プラスミド(pCEPhABC1)で安
定にトランスフェクトされたRAW264.7マウスマクロファージ細胞を用い
てABC1遺伝子の過剰発現によって引き起こされたアポA−I−媒介コレステ
ロール流出の刺激を示すグラフ表示であり、対照親細胞(pCEPhABC1無
し)におけるアポA−I−媒介コレステロール流出およびpCEPhABC1で
トランスフェクトされたクローン細胞(L3、L5、L6)におけるアポA−I
−媒介コレステロール流出を示す。
【図8】 図8は、アルブミン(塗りつぶした棒線)に暴露された、8−bR−cAMP
(塗りつぶしていない棒線)に暴露した、コレステロール−負荷(陰を付けた棒
線)に暴露された、またはコレステロール−負荷および引き続いてアポA−I−
(ハッチングを施した棒線)に暴露したのいずれかである正常細胞およびタンジ
ール病患者(TD1およびTD2)からの細胞におけるABC1遺伝子発現のレ
ベルを示す逆転写ポリメラーゼ鎖反応(RT−PCR)のグラフ表示である。
【図9】 図9はエタノール(0.1%v/v)、9−シスレチノイン酸(9−シスRA
;10μM)、20(S)ヒドロキシコレステロール(20(S)−OH;10
μM)、または9−シスRAおよび20(S)−OH(各々10μM)いずれか
に暴露されたRAW264.7細胞におけるABC1遺伝子発現のレベルを示す
RT−PCR分析の結果のグラフ表示である。
【図10】 図10は、添加物無し(対照)、8−Br−cAMP(1mM)、コレステロ
ール(30μg/ml)またはコレステロールおよび8−Br−cAMP(各々
、30μg/mlおよび1mM)の存在下で正常繊維芽細胞(NL1、10A)
およびタンジール病患者(TD1、10B)で見出された細胞−表面ABC1蛋
白質のレベルを示す免疫沈殿分析の結果を示す。
【図11】 図11は、ルシフェラーゼレポーター遺伝子のオープンリーディングフレーム
の上流に位置したABC1遺伝子の5’フランキング領域を含有する、組換え発
現ベクターpAPR1の制限地図を示す模式図である。
【図12】 図12は、EtOH(対照)、20(S)−OH(10μM)、9−シスRA
(10μM)、または20(S)−OHおよび9−シスRA双方(各々10μM
の存在下でpARP1でトランスフェクトしたRAW264.7細胞において誘
導されたルシフェラーゼレポーター遺伝子発現のレベルを示すグラフ表示である
【図13】 図13は、ABC1遺伝子の5’フランキング領域の模式図である。
【手続補正書】特許協力条約第34条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成13年10月8日(2001.10.8)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) A61K 31/5575 A61K 31/5585 4C086 31/5585 31/56 4C087 31/56 35/14 Z 4C206 35/14 35/76 35/76 39/00 Z 38/00 45/00 38/43 48/00 39/00 A61P 1/16 45/00 3/06 48/00 3/10 A61P 1/16 5/14 3/06 9/00 3/10 9/10 5/14 9/12 9/00 25/32 9/10 43/00 111 9/12 C12N 1/15 25/32 1/19 43/00 111 1/21 C12N 1/15 C12Q 1/02 1/19 1/68 A 1/21 C12N 15/00 ZNAA 5/10 5/00 A C12Q 1/02 A61K 37/02 1/68 37/48 (31)優先権主張番号 60/166,573 (32)優先日 平成11年11月19日(1999.11.19) (33)優先権主張国 米国(US) (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,MZ,SD,SL,SZ,TZ,UG ,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD, RU,TJ,TM),AE,AL,AM,AT,AU, AZ,BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH,C N,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,EE,ES ,FI,GB,GD,GE,GH,GM,HR,HU, ID,IL,IN,IS,JP,KE,KG,KP,K R,KZ,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LV ,MA,MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO, NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG,S I,SK,SL,TJ,TM,TR,TT,TZ,UA ,UG,US,UZ,VN,YU,ZA,ZW (72)発明者 ウエイド、 デイヴィッド アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94306 パロ アルト アパートメント エル カートナー アヴェニュー 383 (72)発明者 ガーヴィン、 マイケル アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94019 サンフランシスコ ホワイト ス トリート 17 Fターム(参考) 4B024 AA01 BA80 CA04 CA09 CA12 GA23 HA17 4B063 QA01 QA18 QA19 QQ08 QQ43 QQ53 QQ60 QQ76 QQ79 QR32 QR36 QR41 QR48 QR55 QR62 QR77 QS25 QS34 4B065 AA93Y AB01 CA24 CA44 4C084 AA02 AA03 AA06 AA07 AA13 AA17 BA01 BA02 BA08 BA23 CA53 CA56 CA59 DB01 DC25 NA14 ZA362 ZA422 ZA452 ZA752 ZA812 ZC022 ZC062 ZC332 ZC352 ZC392 4C085 AA32 BA99 EE01 4C086 AA01 AA02 DA01 DA02 DA03 DA06 DA08 MA01 MA04 NA14 ZA36 ZA42 ZA45 ZA75 ZA81 ZC06 ZC33 ZC35 4C087 AA01 AA02 AA03 BC83 NA05 NA13 NA14 ZA36 ZA42 ZA45 ZA75 ZA81 ZC06 ZC33 ZC35 ZC39 4C206 AA01 AA02 CA08 CB02 DA05 MA01 MA04 ZA36 ZA42 ZA45 ZA75 ZA81 ZC06 ZC33 ZC35 ZC39

Claims (55)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 配列番号:3を含む単離されたポリヌクレオチド。
  2. 【請求項2】 配列番号:3のヌクレオチド1−1532、1080−16
    43、1181−1643、1292−1643、1394−1643または1
    394−1532を含む単離されたポリヌクレオチド。
  3. 【請求項3】 該ポリヌクレオチドが配列番号:3のヌクレオチド1394
    −1532を含む請求項2に記載のポリヌクレオチド。
  4. 【請求項4】 厳密な条件下で請求項1に記載のポリヌクレオチドにハイブ
    リダイズする単離されたポリヌクレオチド。
  5. 【請求項5】 厳密な条件下で請求項2に記載のポリヌクレオチドにハイブ
    リダイズする単離されたポリヌクレオチド。
  6. 【請求項6】 請求項1に記載のポリヌクレオチドと少なくとも80%同一
    であるヌクレオチド配列を含む単離されたポリヌクレオチド。
  7. 【請求項7】 請求項2に記載のポリヌクレオチドと少なくとも80%同一
    であるヌクレオチド配列を含む単離されたポリヌクレオチド。
  8. 【請求項8】 請求項1に記載のポリヌクレオチドに相補的な単離されたポ
    リヌクレオチド。
  9. 【請求項9】 請求項2に記載のポリヌクレオチドに相補的な単離されたポ
    リヌクレオチド。
  10. 【請求項10】 請求項1に記載のポリヌクレオチドおよび適当な担体を含
    む組成物。
  11. 【請求項11】 請求項2に記載のポリヌクレオチドおよび適当な担体を含
    む組成物。
  12. 【請求項12】 請求項1に記載のポリヌクレオチドを含む組換えベクター
  13. 【請求項13】 請求項2に記載のポリヌクレオチドを含む組換えベクター
  14. 【請求項14】 請求項12に記載の組換えベクターを含む宿主細胞。
  15. 【請求項15】 請求項13記載の組換えベクターを含む宿主細胞。
  16. 【請求項16】 さらに、異種ポリペプチドをコードする少なくとも1つの
    ポリペプチドを含む請求項12に記載の組換えベクター。
  17. 【請求項17】 さらに、異種ポリペプチドをコードする少なくとも1つの
    ポリペプチドを含む請求項13に記載の組換えベクター。
  18. 【請求項18】 該異種ポリヌクレオチドがルシフェラーゼ、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トランスフェラー
    ゼおよび緑色蛍光蛋白質よりなる群より選択される請求項16に記載の組換えベ
    クター。
  19. 【請求項19】 該異種ポリペプチドがルシフェラーゼである請求項18に
    記載の組換えベクター。
  20. 【請求項20】 該ベクターがpAPR1である請求項19に記載の組換え
    ベクター。
  21. 【請求項21】 細胞からのコレステロール流出を増加させるのに十分な量
    の核受容体に対する少なくとも1つのリガンドを哺乳動物対象に投与する工程を
    含むことを特徴とする哺乳動物対象からコレステロール流出を増加させるのに適
    した方法。
  22. 【請求項22】 該リガンドがLXR、RXR、PPAR、FXRおよびS
    XRリガンドよりなる群より選択される請求項21に記載の方法。
  23. 【請求項23】 該LXRリガンドが20(S)ヒドロキシコレステロール
    、22(R)ヒドロキシコレステロール、24(S)ヒドロキシコレステロール
    、25ヒドロキシコレステロールおよび24(S),25エポキシコレステロー
    ルよりなる群から選択される請求項22に記載の方法。
  24. 【請求項24】 該リガンドが20(S)ヒドロキシコレステロールである
    請求項23に記載の方法。
  25. 【請求項25】 該RXRリガンドが9−シスレチノイン酸、レチノール、
    レチナール、全ての−トランスレチノイン酸、13−シスレチノイン酸、アシト
    レチン、フェンレチニド、エトレチネート、CD495、CD564、TTNN
    、TTNNPB、TTAB、LGD1069よりなる群から選択される請求項2
    2に記載の方法。
  26. 【請求項26】 該リガンドが9−シスレチノイン酸である請求項25に記
    載の方法。
  27. 【請求項27】 少なくとも二種のリガンドが哺乳動物対象に投与される請
    求項22に記載の方法。
  28. 【請求項28】 コレステロール流出の増加が、いずれかのリガンド単独で
    のコレステロール流出のレベルに対して少なくとも25倍である請求項27に記
    載の方法。
  29. 【請求項29】 リガンドが20(S)ヒドロキシコレステロールおよび9
    −シスレチノイン酸である請求項27に記載の方法。
  30. 【請求項30】 哺乳動物対象の細胞においてコレステロール流出を増加さ
    せるのに十分な量のエイコサノイドを哺乳動物対象に投与する工程を含むことを
    特徴とする該細胞からのコレステロール流出を増加させるのに適した方法。
  31. 【請求項31】 該エイコサノイドがプロスタグランジンE2、プロスタサ
    イクリン12およびプロスタグランジンJ2よりなる群から選択される請求項3
    0に記載の方法。
  32. 【請求項32】 哺乳動物対象の細胞においてABC1の発現を増加させる
    のに十分な量の核受容体に対するリガンドを哺乳動物対象に投与する工程を含む
    ことを特徴とする該細胞においてABC1の発現を増加させるのに適した方法。
  33. 【請求項33】 該リガンドがLXR、RXR、PPAR、FXRおよびS
    XRリガンドよりなる群から選択される請求項32に記載の方法。
  34. 【請求項34】 レポーターcDNAを哺乳動物ABC1遺伝子の発現変調
    部分で作動可能に連結して組換えレポーター構築体を生じさせ; 該組換えレポーター構築体を宿主細胞の集団にトランスフェクトし; 宿主細胞の試料におけるレポーター遺伝子発現のレベルをアッセイし; 宿主細胞をスクリーニングすべきテスト化合物と接触させ; テスト化合物との接触の後に宿主細胞の試料におけるレポーター遺伝子発現の
    レベルをアッセイし;次いで、 テスト化合物への暴露によって引き起こされたレポーター遺伝子発現のレベル
    の相対的変化を比較し、それにより、ABC1発現変調活性を決定する; 工程を含むことを特徴とするABC1発現変調活性につきテスト化合物をスクリ
    ーニングする方法。
  35. 【請求項35】 ABC1遺伝子の発現変調部分が5’フランキング領域で
    ある請求項34に記載の方法。
  36. 【請求項36】 該5’フランキング領域が配列番号:3を含む請求項35
    に記載の方法。
  37. 【請求項37】 該5’フランキング領域が配列番号:3のヌクレオチド1
    −1532、1080−1643、1181−1643、1292−1643、
    1394−1643、または1394−1532を含むポリヌクレオチドを含む
    請求項35に記載の方法。
  38. 【請求項38】 レポーターcDNAがルシフェラーゼ、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、および緑色蛍光蛋白
    質cDNAよりなる群から選択される請求項36に記載の方法。
  39. 【請求項39】 宿主細胞が哺乳動物細胞である請求項34に記載の方法。
  40. 【請求項40】 組換えレポーター構築体がpAPR1である請求項38に
    記載の方法。
  41. 【請求項41】 少なくとも1つのアッセイに十分な量の哺乳動物ABC1
    遺伝子の発現変調部分に作動可能に連結したレポーターcDNAを含む組換えレ
    ポーター構築体および使用するための指示書を含む化合物のABC1発現変調活
    性を測定するために化合物をスクリーニングするのに適したキット。
  42. 【請求項42】 哺乳動物ABC1遺伝子の発現変調部分が請求項1に記載
    のポリヌクレオチドを含む請求項41に記載のキット。
  43. 【請求項43】 哺乳動物ABC1遺伝子の発現変調部分が請求項2に記載
    のポリヌクレオチドを含む請求項41に記載のキット。
  44. 【請求項44】 レポーターcDNAがルシフェラーゼ、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および緑色蛍光蛋白質
    cDNAよりなる群から選択される請求項41に記載のキット。
  45. 【請求項45】 レポーターcDNAがルシフェラーゼcDNAである請求
    項42に記載のキット。
  46. 【請求項46】 レポーターcDNAがルシフェラーゼcDNAである請求
    項43に記載のキット。
  47. 【請求項47】 組換えレポーター構築体がpAPR1である請求項45に
    記載のキット。
  48. 【請求項48】 さらに、レポーター遺伝子を検出するための手段を含む請
    求項41に記載のキット。
  49. 【請求項49】 a.遺伝した異常性を持つ第1の個体から第1のRNA試
    料を得; b.正常な第2の個体から第2のRNA試料を得; c.該第1のRNA試料からmRNAを調製して、第1のmRNA試料を与え
    ; d.該第2のRNA試料からmRNAを調製して第2のmRNA試料を与え; e.該第1のmRNA試料を逆転写することによって標識された第1のcDN
    A試料を調製し; f.該標識された第1のcDNA試料から遺伝子発現アレイを調子し; g.該第2のmRNA試料を逆転写することによって標識された第2のcDN
    A試料を調製し; h.該標識された第2のcDNA試料から遺伝子発現アレイを調製し;次いで
    、 i.該標識された第1のcDNA試料の第1の遺伝子発現アレイをプローブし
    、かつ該標識された第2のcDNA試料の第2の遺伝子発現アレイをプローブし
    、次いで、第1のcDNA試料に対応するRNAおよび第2のcDNA試料に対
    応するRNAの間の遺伝子発現の変動を同定する; 工程を含むことを特徴とする遺伝した異常性の原因である遺伝子を同定する方法
  50. 【請求項50】 該第1のcDNA試料に対応するRNAおよび該第2のc
    DNA試料に対応するRNAの間の差を分析して、第2のRNAと比較して過剰
    発現される第1のRNA、第2のRNAと比較して過小発現される第1のRNA
    、第2のRNAと比較して存在しない第1のRNA、および第2のRNAと比較
    して存在する第1のRNAよりなる群から選択される特性を同定する請求項49
    に記載の方法。
  51. 【請求項51】 該異常性がネガティブな異常性である請求項49に記載の
    方法。
  52. 【請求項52】 該個体が哺乳動物である請求項49に記載の方法。
  53. 【請求項53】 該哺乳動物がヒトである請求項52に記載の方法。
  54. 【請求項54】 該第1のcDNA試料に対応するRNAおよび該第2のc
    DNA試料に対応するRNAの間の少なくとも1つの変動を評価して、それが異
    常性に寄与するかを決定する請求項49に記載の方法。
  55. 【請求項55】 第1の個体と同一の異常性を有する第3の個体から第3の
    RNA試料を得、工程(a)−(g)の方法を反復して、第1のRNA試料に代
    えて第3のRNA試料で置き換え、第1および第2と第2および第3の間の差を
    比較し、次いで、異常個体に共通する遺伝子発現の差を同定する請求項49に記
    載の方法。
JP2001515881A 1999-06-18 2000-06-16 Atp結合カセット輸送体蛋白質abc1を用いるコレステロール流出を増加させhdlを上昇させるための組成物および方法 Pending JP2003506097A (ja)

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