JP2003510016A - T−bet組成物およびその使用の方法 - Google Patents

T−bet組成物およびその使用の方法

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Abstract

(57)【要約】 T−betをコードする単離された核酸分子、および単離されたT−betタンパク質を提供する。本発明は、さらに、アンチセンス核酸分子、本発明の核酸分子を含んでなる組換え発現ベクター、発現ベクターが導入された宿主細胞およびT−bet導入遺伝子を有する非−ヒトトランスジェニック動物を提供する。本発明はさらに、T−bet融合タンパク質および抗T−bet抗体も提供する。本発明のT−bet組成物を使用する方法も開示し、これには、生物学的試料内のT−bet活性を検出するための方法、細胞内のT−bet活性を調節する方法、およびT−betの活性を調節する薬剤を同定するための方法も含まれる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】政府の補助金 ここに記載する本研究は、少なくともその一部分がアメリカ国立衛生研究所に
より供与された補助金AI/AG37833,AI39646、AI36535
、AR6−2227、TGAI07290により支援された。従って、米国政府
は本発明において一定の権利を有する可能性がある。発明の背景 免疫系の細胞は、細胞外および細胞内シグナルに反応して遺伝子発現のパター
ンを変化させる。種々の細胞タイプにおいて一連の生物学的活性に影響するサイ
トカインまたはリンホカインと名付けられたポリペプチドの群は、これらのシグ
ナルの中で最も重要なものに属する。免疫系内の多数の細胞タイプがサイトカイ
ンを分泌するけれども、Tヘルパー(Th)リンパ球はこれらのポリペプチドの
主要な供給源である。10年以上前に、Th細胞は、T細胞受容体連結(engage
ment)の際に2種の異なるサブセット、Th1およびTh2に分化し、これらの
異なる機能性能力および独自のサイトカインプロフィールにより両者に定義され
ることが発見された(Paul and Seder, 1994, Cell 76, 241-251; Mosmann and C
offman, 1989, Annu. Rev. Immunol. 7, 145-173; Mosmann et al., 1986, J. I
mmunol. 136, 2348-2357; Snapper and Paul, 1987, Science 236, 944-947) 。
Th1細胞は遅延タイプ過敏性反応およびマクロファージ活性化を媒介し、一方
Th2細胞はB細胞を支援しそしてアレルギー反応に重要である(Mosmann and C
offman, 1989, Annu. Rev. Immunol. 7, 145-173; Paul and Seder, 1994, Cell
76, 241-251; Arthur and Mason, 1986, J. Exp. Med. 163, 774-786; Paliard
et al., 1988, J. Immunol. 141, 849-855; Finkelman et al., 1988, J. Immu
nol. 141, 2335-2341)。Th1細胞が細胞−媒介免疫を指令し、一方Th2細胞
が体液反応に関与するという証拠は、生物体が、病原に反応して細胞媒介または
体液反応のいずれかを有する傾向があり、しかし両方ではないという観察に良く
適合する。Thサブセット間のこれらの機能的な相違は、サイトカイン自体の活
性により最も容易に説明できる。Th1細胞はIL−2、TNFおよびLTも産
生するけれども、IFN−γがTh1細胞の「特徴(signatute) 」サイトカイン
である。Th2の相当する「特徴」サイトカインはIL−4である。Th2細胞
は、IL−5、IL−6、IL−9、IL−10およびIL−13も分泌する。
【0002】 抗原に遭遇すると、ナイーブCD4−Tヘルパー前駆体(Thp)細胞は発生
プログラムを開始し、最終的にはこれをTh1またはTh2系統に送る。極性化
は抗原および同時刺激シグナル、すなわちThpが受ける「シグナル強さ」を操
作して達成できるが(Constant and Bottomly, 1997, Annu. Rev. Immunol. 15,
297-322)、エフェクターTh細胞の最も強力な誘導物質は、疑いなくサイトカイ
ン自体である。IL−4はTh2分化を促進しそして同時にTh1発生を遮断し
、これはStat6信号伝達経路により媒介される作用である。従って、IL−
4またはStat6を欠失するマウスは、Th2細胞を発生しない(Kopf et al.
, 1993, Nature 362,245-248; Kuhn et al. 1991, Science, 254, 707-710, Kap
lan et al.1996, Immunity 4, 313-319; Shimoda et al., 1996, Nature 380, 6
30-633; Takada et al., 1996, Nature 380, 627-630) 。反対に、IL−12、
IL−18およびIFN−γは、Th1細胞発生に重要なサイトカインである(H
sieh et al., 1993, Science 260, 547-549; Okamura et al., 1995, Nature 37
8, 88-91; Gu et al., 1997, Science 275, 206-209; Meraz et al., 1996, Cel
l 84, 431-442; Magram et al., 1996, Immunity 4, 471-481)。Stat1経路
を介して作用するIFN−γ(Meraz et al., 1996, Cell 84, 431-442)、および
Stat4信号伝達経路を介して作用するIL−12(Jacobson et al., 1995,
J. Exp. Ned. 181, 1755-61762) は、一緒になってTh1細胞の分化を促進しそ
してTh2系統へのコミットメントを遮断する(Szabo et al., 1995, Immunity
2, 665-675; Szabo et al., 1997, J. Exp. Med. 185: 817-825)。IL−12ま
たはStat4を欠失するマウスは、Th1細胞を持っていない(Magram et al.
, 1996, Immunity 4, 471-481; Takada et al., 1996, Nature 380, 627-630; S
himoda et al., 1996, Nature 380, 630-633) 。別の重要なTh1誘導サイトカ
インはIL−18であり、その受容体はIL−1受容体ファミリーに関連する(C
erretti et al., 1992, Science 256, 97-100)。IL−18を欠失するマウスは
、生体内Th1反応を欠き(Takeda et al., 1998, Immunity 8, 383-390)そして
IL−12およびIL−18の両者はIFN−γ発現を調節する(Barbulescu et
al., 1998, Eur. J. Immunol., 27, 1098-1107; Robinson et al., 1997, Immu
nity 7, 571-581; Ahn et al., 1997, J. Immunol. 159, 2125-2131)。従って、
これらのサイトカイン自体はTh極性化を駆動する正および負のフィードバック
系を形成する(Powrie and Coffman, 1993, Immunol. Today 14,270-274; Scott,
1991,J. Immunol. 147, 3149; Maggie et al., 1992, J. Immunol. 148, 2142;
Paronchi et al., 1992, J. Immunol. 149, 2977; Fargeas et al., 1992, Eur
. J. Immunol. 149, 2977; Menetti et al., 1993, J. Exp. Med. 177, 1199; T
rinchieri, 1993, Immunol Today, 14, 335-338; Macatonia et al., 1993, Imm
unol. 5, 1119; Seder et al., 1993, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90,,10188-
10192; Wu et al., 1993, J. Immunol. 151, 1938; Hsieh et al., 1993, Scien
ce 260. 547-549)( 総説は、Seder and Paul, 1994, In Annual Review of Immu
nology, Vol. 12, 635-673; Paul and Seder, 1994, Cell 76, 241-251; O'Garr
a, 1998, Immunity 8, 275-283)。
【0003】 最近数年間に、Th2細胞へのTh中の転移を制御する転写因子の同定に著し
い進歩がなされ、これはIL−4産生を駆動するこのような因子の能力により証
明され、下記に概説されている(Glimcher and Singh, 1999 Cell 96, 13-23; Sz
abo et al., 1997, Current Opinions in Immunology 9, 776-781)。3種の異な
るタンパク質、すなわちc−Mafプロト腫瘍遺伝子、転写因子である活性化T
細胞の核因子(NFAT)、および新規の核抗原であるNFAT−相互作用タン
パク質45kD(NIP45)の産生が、非−T細胞に内因性IL−4産生能力
を与えることが証明された(Hodge et al., 1996, Science 274, 1903-1905; Ho
et al., 1998, J. Exp. Med. 188:1859-1866) 。これらの因子およびその他、例
えばGATA−3(Zheng and Flavell, 1997, Cell 89, 587-596) およびSta
t6は、明らかにIL−4の産生、従ってTh2細胞の発生を、生体外および生
体内の両方で駆動できる。
【0004】 反対に、Th1分化の分子的基礎はほとんど知られていない。例えば、その不
在がTh1細胞生成を不能とする既知のわずかな因子は、Stat4(Thierfeld
er et al., 1996, Nature 382, 171-174; Kaplan et al., 1996, Nature 382, 1
74-177) およびIRF−1(Lohoff et al., 1997, Immunity: 681-689; Taki et
al., 1997, Immunity 6: 673-679)であり、これらはいずれもTh1特異性では
ない。Stat4依存の様式でIL−12中に導入されるEtsファミリーメン
バーERMは、最近Th1特異性であると報告されたが、しかしこれはTh1サ
イトカインの産生に影響しない(Ouyang et al., 1999, Proc. Natl. Acad. Sci.
96:3888) 。Stat4欠失マウス中のTh1細胞の不在は、Th1プログラム
を駆動するIL−12の欠損の結果であり、一方、IRF−1欠失マウス中のT
h1細胞の欠失は、IL−12遺伝子の転写制御における直接の作用によるもの
であるらしい(Lohoff et al., 1997,, Immunity 6, 681-689; Taki et al., 199
7, Immunity 6: 673-679) 。しかし、このような推定Th1−特異性調節因子の
上流にある信号伝達経路の一部は、解明され始めている。p38キナーゼは、こ
のような信号伝達分子の一つであり、これはIFN−γ産生をブーストする構成
的活性化MAPキナーゼ・キナーゼ6(MKK−6)の能力により証明される。
反対に、優性陰性(dominant negative) p38MAPキナーゼの過剰発現または
Jnk2またはJnk1の標的破壊は、Th1反応を低下する(Rincon et al.,
1998, EMBO J. 17, 2817-2829; Yang et al., 1998, Imunity 9, 575-585; Dong
et al., 1998, Scicence 282, 2092-2095) 。JNK信号伝達経路は、INF−
γ遺伝子の転写への直接作用によりTh発生に影響するであろうが、しかしこれ
は証明されていない。例えば、ATF−2およびAP−1転写因子は、両者共に
JNKキナーゼの基質でありそしてこれらの因子ならびにNFκBおよびSta
t4タンパク質はIFN−γプロモーター内の部位に結合することが知られてい
る(Zhang et al., 1998, Immunol. 161, 6105-6112; Ye et al., 1996, Mol. Ce
ll. Biol. 16:4744; Barbulescu et al.,1997, Eur.J.Immunol. 27, 1098-1107;
Sica et al.,1997,J.Biol.Chem. 272, 30412-30420)。しかし、IFN−γの産
生は、ATF−2を欠失するマウスでは正常である。サイトカインはTh1およ
びTh2細胞の発生に重要であり、そして、これにより、免疫反応が主として細
胞または体液的であるかの決定において重要なので、Th1および/またはTh
2サイトカインの産生を調節するための組成物および方法は、免疫反応の調節に
おいて、甚大な利益であろう。
【0005】
【発明の概要】
本発明は、少なくともその一部分は、ナイーブTヘルパー前駆細胞(Thp)
内でTh1表現型を促進するように、Th1細胞産生プログラムの開始およびT
h2細胞内の対立プログラムの抑制の両方によって作用する新規の組成物の発見
に基づく。具体的には、本発明は、T−betをコードする単離された核酸分子
および単離されたT−betタンパク質を提供する。T−bet(Tox xpressed in cell)は、創始メンバーがbrachyur
y遺伝子である転写因子のT−boxファミリーの新しいメンバーである。T−
betは、胸腺細胞およびTh1細胞内で選択的に構成性発現される。T−be
tは、インターフェロン−γ遺伝子をトランス活性化し、レトロウイルス的に形
質導入された一次T細胞内でインターフェロン−γ産生を誘導しそして極性化し
たTh2細胞をTH1経路内に転向することができる、最初のTh1特異性転写
因子である。本発明は、これらの新規のT−bet組成物の使用方法も提供する
【0006】 本発明の一つの態様は、T−betをコードするヌクレオチド配列を含んでな
る単離された核酸分子に関する。好ましい態様では、核酸分子は、配列番号1ま
たは3のヌクレオチド配列を含んでなる。他の態様では、核酸分子は、配列番号
1の少なくとも約700の連続したヌクレオチドまたは配列番号3の少なくとも
500の連続したヌクレオチドを含んでなる。好ましい態様では、核酸分子は、
配列番号1の少なくとも約700の連続したヌクレオチドと少なくとも70%の
ヌクレオチド一致または配列番号3の少なくとも500の連続したヌクレオチド
と少なくとも70%のヌクレオチド一致を有する。
【0007】 T−betをコードする本発明の単離された核酸分子は、ベクター、例えば発
現ベクター内に組み込むことができ、そしてこのベクターは宿主細胞内に導入で
きる。本発明は、適当な培地内で本発明の宿主細胞(T−bet発現ベクターを
有する)をT−betタンパク質が産生されるまで培養することによるT−be
tタンパク質を産生する方法も提供する。この方法は、さらに培地または宿主細
胞からT−betタンパク質の単離を含むことができる。
【0008】 本発明の別の態様は、単離されたT−betタンパク質に関する。好ましくは
、T−betタンパク質は配列番号2または4のアミノ酸配列を含んでなる。他
の態様では、タンパク質は少なくとも60%のアミノ酸一致、少なくとも70%
のアミノ酸一致、さらに好ましくは少なくとも80%のアミノ酸一致、その上さ
らに好ましくは少なくとも90%のアミノ酸一致を配列番号1または3記載のア
ミノ酸配列と有する。
【0009】 T−bet以外のポリペプチドと操作可能に連結したT−betタンパク質を
含んでなる融合タンパク質も本発明に包含され、さらにT−betタンパク質を
特異的に結合する抗体も包含される。例えば、抗体はポリクローナル抗体または
モノクローナル抗体であることができる。一つの態様では、抗体は検出可能な物
質にカプリングしている。
【0010】 本発明の別の態様は、T−betタンパク質をコードする導入遺伝子を有する
細胞を含む非−ヒトトランスジェニック動物に関する。
【0011】 本発明のさらに別の態様は、生物学的試料内のT−betの存在を検出するた
めの方法に関する。この方法は、T−betの存在が生物学的試料中で検出され
るT−bet活性の指標を検出する能力がある薬剤と生物学的試料とを接触させ
ることを含む。本発明は、細胞内のT−bet活性が調節されるようにT−be
t活性を調節する薬剤と生物学的試料とを接触させることを含んでなる細胞内の
T−bet活性を調節するための方法も提供する。
【0012】 本発明のさらに別の態様は、T−betタンパク質の活性を調節する化合物を
同定するための方法にも関する。このような方法は、一般に T−betタンパク質を含んでなる指標組成物を調製し、 指標組成物を供試化合物と接触させ、そして 指標組成物内のT−betタンパク質の活性に対する供試化合物の作用を決
定し、これによりT−betタンパク質の活性を調節する化合物を同定する ことを含む。好ましい態様では、指標組成物は、T−betタンパク質が結合し
そしてT−betタンパク質の活性に対する供試化合物の作用が供試化合物の存
在または不在におけるDNA分子へのT−betタンパク質の結合を評価して決
定されるT−betタンパク質およびDNA分子を含んでなる。さらに他の態様
では、指標組成物がT−betタンパク質およびT−betタンパク質に反応す
るレポーター遺伝子を含んでなる細胞であり、そしてT−betタンパク質の活
性に対する供試化合物の作用を、供試化合物の存在および不在におけるレポータ
ー遺伝子の発現を評価することにより決定する。さらに別の態様では、本方法は
、免疫反応に対する供試化合物の作用を決定し、これにより免疫反応を調節する
化合物を同定する段階をさらに含む。
【0013】
【発明の詳細な記述】
本発明は、T−bet組成物、例えばT−betをコードする単離された核酸
分子および単離されたT−betタンパク質、ならびにこれらの使用方法に関す
る。
【0014】 本発明をさらに容易に理解できるために、一部の用語を最初に定義する。
【0015】 本明細書中に使用される場合に、用語「T−bet分子」は、配列番号1およ
び3に記載の核酸分子と構造的特徴を共有するT−bet核酸分子および配列番
号2および4に記載のT−betタンパク質の特徴的な構造および機能的特徴を
共有するT−betタンパク質を含む。T−betタンパク質は、タンパク質の
T−boxファミリーのメンバーでありそしてBranchyury、Tbxl
−6.T−brain−1(Tbr−1)といくらかのアミノ酸配列相同を共有
する。T−boxタンパク質は、T−box結合部位においてDNAに結合する
T−boxドメインを含んでなる。さらにT−betタンパク質の構造および機
能的特徴は以下に記載する。
【0016】 本明細書中に使用される場合に、用語「核酸分子」は、DNA分子(例えばc
DNAまたはゲノムDNA)およびRNA分子(例えばmRNA)を含むと考え
る。核酸分子は、一本鎖状または二本鎖状でもよいが、しかし好ましくは二本鎖
状DNAである。
【0017】 本明細書中に使用される場合に、「単離された核酸分子」は、核酸が誘導され
た生物体のゲノムDNA内の核酸に本来的に近接する遺伝子配列(すなわち、核
酸が誘導された生物体のゲノムDNA内の単離された核分子に対する遺伝子に近
接して位置する遺伝子配列)を含まない核酸分子を呼ぶ。例えば、種々の態様に
おいて、単離されたT−bet核酸分子は、代表的には、核酸が誘導された細胞
のゲノムDNA内の核酸分子に本来的に近接するヌクレオチド配列の約10kb
以下を含み、そしてさらに好ましくは、本来的に近接するヌクレオチド配列の約
5kb、4kb、3kb、2kb、1kb、0.5kbまたは0.1kb以下を
含む。しかし、「単離された」T−bet核酸分子は、ゲノムDNA内のT−b
et配列に正常では近接しない他のヌクレオチド配列に連結してもよい(例えば
、T−betヌクレオチド配列はベクター配列に連結してもよい)。ある好まし
い態様では、「単離された」核酸分子、例えばcDNA分子は、他の細胞物質を
含まなくてもよい。しかし、T−bet核酸分子が「単離された」と考えられる
ために他の細胞物質を含まないという必要はない(例えば、他の哺乳類から分離
されそして細菌細胞内に挿入されたT−bet DNA分子は、まだ「単離され
た」と考えられる)。
【0018】 本明細書中に使用される場合に、用語「高いストリンジェンシー条件下でハイ
ブリダイズする」は、たがいに本質的な相同性(例えば代表的には70%相同以
上)を有するヌクレオチド配列がたがいに安定してハイブリダイズされたままで
あるようなハイブリダイゼーションおよび洗浄の条件を記述することを意図する
。高いストリンジェンシー条件の好ましいが制限的ではない例は、6X塩化ナト
リウム/クエン酸ナトリウムを含むハイブリダイゼーション緩衝液(SSC)中
、温度約45℃で数時間から一晩ハイブリダイゼーションし、次いで0.2X SSC、0.1%SDSを含む洗浄緩衝液中、温度約50〜65℃での1回また
はそれ以上の洗浄である。
【0019】 用語「パーセント(%)一致」は、ヌクレオチドおよびアミノ酸配列の範囲内
で使用された場合(例えば、一つのアミノ酸配列が他のアミノ酸配列にX%一致
である場合)に、最適に配列される場合に2個の配列の間で共有する一致した残
基の百分率を呼ぶ。2個のヌクレオチドまたはアミノ酸配列の一致百分率を決定
するために、配列を最適比較の目的で整列する(例えば一つの配列を他の配列と
最適に整列するために間隙を挿入してもよい)。次いで、相当する位置にある残
基を比較しそして一方の配列内の位置が他の配列の相当する位置に相当して同じ
残基で占められている場合に、分子はその位置で一致する。従って、2個の配列
の間の一致百分率は、2個の配列が共有する一致した位置の数の関数である(す
なわち、%一致=(一致した位置の数/位置の全数)x100)。
【0020】 当該技術分野で公知のコンピューターアルゴリズムは、2個のヌクレオチドま
たはアミノ酸配列を最適に整列しそして比較して、2個の配列間の一致百分率を
決定するために使用できる。2個の配列の比較のために使用される数学アルゴリ
ズムの好ましいが制限的ではない例は、Karlin and Altschul (1990) Proc. Nat
l. Acad. Sci. USA 87:2264-2268、変更はKarlin and Altschul (1993) Proc. N
atl. Acad. Sci. USA 90:5873-5877のアルゴリズムである。このようなアルゴリ
ズムは、Altschul et al.,(1990) J. Mol. Biol. 215:403-10 のNBLASTお
よびXBLASTプログラム中に組み込まれている。比較のためにギャップ入り
の整列を得るためには、ギャップ入りBLASTがAltschul et al., (1997) Nu
cleic Acids Research 25(17): 3389-3402に記載されている。BLASTおよび
ギャップ入りBLASTプログラムを使用する場合に、それぞれのプログラム(
例えばXBLASTおよびNBLAST)のデフォールトパラメーターが使用で
きる。http://www.ncbi.nlm.nih.gov 参照。例えば、本発明のヌクレオチド配列
は、ギャップペナルティーをexistance 5 およびextension 2 に設定したデフォ
ールトBlastin マトリックス1−3を使用してBLAST処理した。本発明のア
ミノ酸配列は、下記のデフォールト設定を用いてBLAST処理した:ギャップ
ペナルティーをexistance 11およびextension 1 に設定したBlosum62マトリック
ス。
【0021】 配列の比較のために使用した数学アルゴリズムの別の好ましい非限定的例は、
Myers and Miller, CABIOS(1989)のアルゴリズムである。このアルゴリズムは、
GCG配列整列ソフトウエアパッケージの一部であるALIGNプログラム(バ
ージョン2.0)内に組み込まれている。アミノ酸配列比較のためにALIGN
プログラムを用いる場合には、PAM12 weight residue table 、gap length
penalty12およびgap penalty 4が使用できる。配列比較のために複数のプロ
グラムを使用する場合には、最適の整列(例えば2個の配列間の最高の一致パー
セント)を与えるプログラムが比較の目的で使用される。
【0022】 本明細書中に使用される場合に、「天然に存在する」核酸分子は、天然に存在
するヌクレオチド配列を有するRNAまたはDNA分子を呼ぶ(例えば天然タン
パク質をコードする)。
【0023】 本明細書中に使用される場合に、「アンチセンス」核酸は、タンパク質をコー
ドする「センス」核酸に相補的、例えば二本鎖cDNA分子のコーディング鎖に
相補的、mRNA配列に相補的または遺伝子のコーディング鎖に相補的なヌクレ
オチド配列を含んでなる。従って、アンチセンス核酸は、センス核酸に水素結合
できる。
【0024】 本明細書中に使用される場合に、用語「コード領域」は、アミノ酸に翻訳され
るコドンを含んでなるヌクレオチド配列の領域を呼び、一方用語「非コード領域
」は、アミノ酸に翻訳されないヌクレオチド配列の領域を呼ぶ(例えば5’およ
び3’非翻訳領域)。
【0025】 本明細書中に使用される場合に、用語「ベクター」は、これが連結している他
の核酸を輸送できる核酸分子を呼ぶ。ベクターの一つのタイプは、「プラスミド
」であり、これはその中に別のDNAセグメントが連結してもよい環状二本鎖D
NAループを呼ぶ。別のタイプのベクターはウイルスベクターであり、ここでは
別のDNAセグメントはウイルスゲノム内に連結されてもよい。ある種のベクタ
ーは、これが導入された宿主細胞内で自律複製ができる(例えば複製の細菌起点
を有する細菌ベクターおよびエピソーマル哺乳類ベクター)。他のベクター(例
えば非−エピソーマル哺乳類ベクター)は、宿主細胞内への導入の際に宿主細胞
のゲノム内に組み込まれ、そしてこれにより宿主ゲノムと同時に複製される。さ
らに、一部のベクターは、これらが操作可能に連結している遺伝子の発現を指令
できる。このようなベクターは、本明細書中では「組換え発現ベクター」または
単に「発現ベクター」と呼ぶ。一般に、組換えDNA技術で有用な発現ベクター
は、しばしばプラスミドの形である。本明細書中で、「プラスミド」および「ベ
クター」は交換可能に使用されるが、それはプラスミドがベクターの最も普通に
使用される形であるからである。しかし、本発明は、同等の機能に役立つ発現ベ
クター、例えばウイルスベクター(例えば複製欠失レトロウイルス、アデノウイ
ルスおよびアデノ関連ウイルス)のような他の形も含むと考える。
【0026】 本明細書中に使用される場合に、用語「宿主細胞」は、本発明の核酸、例えば
本発明の組換え発現ベクターが導入された細胞を呼ぶと考える。用語「宿主細胞
」および「組換え宿主細胞」は、本明細書中では交換可能に使用される。このよ
うな用語は、特定の細胞タイプを呼ぶだけでなく、このような細胞の後代または
可能な後代も呼ぶと考える。ある種の変化は、突然変異または環境の影響により
後続世代に起きるであろうから、このような後代は実際には親細胞と同等ではな
いが、しかし本明細書中に使用される用語の範囲内に含まれる。
【0027】 本明細書中に使用される場合に、「トランスジェニック動物」は、動物の1個
またはそれ以上の細胞が「導入遺伝子」を含む非−ヒト動物、好ましくは哺乳類
、さらに好ましくはマウスを呼ぶ。用語「導入遺伝子」は、これからトランスジ
ェニック動物が発生しそして成熟動物のゲノム内に残る細胞のゲノム内に組み込
まれる外因性DNAを呼び、例えばトランスジェニック動物の1個またはそれ以
上の細胞タイプまたは組織内にコードされた遺伝子産物の発現を指令する。
【0028】 本明細書中に使用される場合に、「相同組換え動物」は、動物の発生に先立っ
て、外因性遺伝子が、その中で外因性遺伝子と動物の細胞、例えば動物の胚細胞
内に導入された外因性DNA分子との間の相同性組換えにより改変されているト
ランスジェニック非ヒト動物、好ましくは哺乳類、さらに好ましくはマウスのタ
イプを呼ぶ。
【0029】 本明細書中に使用される場合に、「単離されたタンパク質」は、細胞から単離
されるかまたは組換えDNA技術により産生された場合に他のタンパク質、細胞
物質および培地、または化学的に合成された場合に化学的前駆体または他の化学
物質を本質的に含まないタンパク質を呼ぶ。
【0030】 本明細書中に使用される場合に、用語「抗体」は、免疫グロブリン分子および
免疫グロブリン分子の免疫学的に活性な部分、すなわち抗原に特異的に結合(免
疫反応)する抗原結合部位を含む分子を含むと考え、例えばFabおよびF(a
b’)2 断片である。本明細書中に使用される場合に、用語「モノクローナル抗
体」および「モノクローナル抗体組成物」は、抗原の特定のエピトープと免疫反
応できる抗原結合部位の一種のみを含む抗体分子の集団を呼び、一方「ポリクロ
ーナル抗体」および「ポリクローナル抗体組成物」は、特定の抗原と相互作用可
能な抗原結合部位の複数の種類を含む抗体分子の集団を呼ぶ。従って、モノクロ
ーナル抗体組成物は、代表的には、これが免疫反応する特定の抗原に対する単一
結合親和性を示す。
【0031】 特定のタンパク質のアミノ酸配列と、タンパク質をコードできるヌクレオチド
配列との間には既知で一定の相関があり、これは遺伝暗号により定義される(以
下に記載する)。同様に、特定の核酸分子のヌクレオチド配列と、核酸分子によ
りコードされるアミノ酸配列との間にも遺伝暗号により規定される既知で一定の
相関がある。遺伝暗号 アラニン(Ala,A) CGA,GCC,GCG,GCT アルギニン(Arg,R) AGA,ACG,CGA,CGC,CGG, CGT アスパラギン(Asn,N) AAC,AAT アスパラギン酸(Asp,D) GAC,GAT システイン(Cys,C) TGC,TGT グルタミン酸(Glu,E) GAA,GAG グルタミン(Gln,Q) CAA.CAG グリシン(Gly,G) GGA,GGC,GGG,GGT ヒスチジン(His,H) CAC,CAT イソロイシン(Ile,I) ATA,ATC,ATT ロイシン(Leu,L) CTA.CTC,CTG,CTT,TTA. TTG リシン(Lys,K) AAA,AAG メチオニン(Met, M) ATG フェニルアラニン(Phe,F)TTC,TTT プロリン(Pro,P) CCA,CCC,CCG,CCT セリン(Ser,S) AGC,AGT,TCA,TCC,TCG, TCT トレオニン(Thr,T) ACA,ACC,ACG,ACT トリプトファン(Trp,V) TGG チロシン(Tyr,Y) TAC,TAT バリン(Val,V) GTA,GTC,GTG,GTT 終止シグナル(末端) TAA,TAG,TGA 遺伝暗号の重要で周知の特徴は、その重複性であり、これによりタンパク質を
構成する大部分のアミノ酸に対して、1個を越えるコーディングヌクレオチドト
リプレットを使用してもよい(以上に記載)。従って、多数の異なるヌクレオチ
ド配列が一つの与えられたアミノ酸配列に対してコードできる。このようなヌク
レオチド配列は、機能的に等価と考えられ、それはこれらがすべての生物体内で
同じアミノ酸配列の産生をもたらすからである(しかし、一部の生物体は、ある
種の配列が他のものに対するより一層迅速に翻訳できる)。さらに、場合により
、プリンまたはピリミジンのメチル化変種が、与えられたヌクレオチド配列内に
見いだされてもよい。このようなメチル化は、トリヌクレオチドコドンと相当す
るアミノ酸との間のコーディング関係に影響しない。
【0032】 以上を考慮して、本発明のT−betタンパク質(またはそのいかなる部分で
も)に対してコードするDNAまたはRNA分子のヌクレオチド配列は、DNA
またはRNA分子をアミノ酸配列に翻訳する遺伝暗号を用いてT−betアミノ
酸配列を誘導するために使用できる。同様に、あらゆるT−betアミノ酸配列
に対して、T−betタンパク質をコードできる相当するヌクレオチド配列が遺
伝暗号から誘導できる(しかしその重複性により、これは与えられたアミノ酸配
列に対して複数の核酸配列を生成する)。従って、T−betヌクレオチド配列
に関する本明細書中での記述および/または開示は、ヌクレオチド配列によりコ
ードされるアミノ酸配列の記述および/または開示とも考えられるべきである。
同様に、本明細書中のT−betアミノ酸配列の記述および/または開示は、ア
ミノ酸配列をコードできるすべての可能なヌクレオチド配列の記述および/また
は開示とも考えるべきである。
【0033】 BrachyuryまたはTは、T−boxと呼ばれる200アミノ酸DNA
結合ドメインを共有する転写因子のファミリーの創始メンバーである(総説は、
(Smith, 1997; Papaioannou, 1997; Meisler, 1997中) 。Brachyury(
「短尾」のギリシャ語)突然変異は、短くて少しねじれた尾を持った異型接合変
異動物内で、1927年に最初に記載された(Herrmann et al., 1990) 。Bra
chyury T−boxタンパク質のアミノ−末端の半分(アミノ酸1〜22
9)は、配列特異性DNA結合活性を示すことが知られているT−boxとして
知られる保存ドメインを含む(Kispert, A. & Herrmann, B.G. 1993, EMBO J. 12
:3211; Papapetrou, C., et al. 1997, FEBS Lett. 409:201; Kispert. A., et
al., 1995, EMBO J. 14:4763) 。C−末端の半分は、トランス活性化および抑制
ドメインの2対を含む。オルソログ種内のT−box領域の間の配列の類似性は
、99%と高くそして非オルソログ遺伝子間では40〜70%である。T−bo
x領域は最近DNAと同時結晶化され、そしてタンパク質がDNAと大溝(major
groove)および小溝(minor groove)内の両方で接触する新規の配列特異性DNA
認識構造を証明する(Mueller, C.W. & Herrmann, B.G., 1997, Nature 389, 884
) 。
【0034】 酵母ワンハイブリッド(yeast one hybrid)法を、Th−1特異性転写因子を同
定するために使用した。酵母細胞は、IL−2プロモーター−レポーター遺伝子
構築物を発現するように作製されそして抗−CD3活性化Th1細胞クローンか
ら作製されたcDNAライブラリーを用いて形質転換された。IL−2プロモー
ターの検査は、NFκB部位の5’−240−220丁度の優れたT−box結
合部位を明らかにした。後記の実施例に記載するように、T−betはIL−2
プロモーターを結合する能力に基づいて酵母ワンハイブリッドスクリーニングア
ッセイで単離された。
【0035】 ネズミ(murine)T−betをコードするヌクレオチド配列を配列番号3に示す
。ネズミT−betは530アミノ酸タンパク質であり、その190アミノ酸の
T−boxドメインは残基136−326に位置する。ネズミT−betのアミ
ノ酸配列を配列番号4に示す。ネズミT−bet配列を本明細書中の記載のよう
にクローンした後、いままでどの既知のタンパク質をコードするか知られていな
かった核酸断片からT−betのヒトオルソログの配列を編集できた。ヒトT−
betのヌクレオチド配列を配列番号1に示す。ヒトT−betは、535アミ
ノ酸タンパク質で、その190アミノ酸T−boxドメインは残基138−32
7に位置する。ヒトT−bet遺伝子は、染色体17に位置決定されている。タ
ンパク質のT−betファミリーの2メンバー(ヒトおよびマウス)のヌクレオ
チドおよびアミノ酸配列を図1および配列番号1〜4に示す。
【0036】 本発明のT−betタンパク質は、T−boxタンパク質と相同性を有する。
Brachyuryを含まないマウス中に8種のT−box遺伝子が存在する。
これらは、Tbx1〜6、T−brain−1(Tbr−1)およびいまやT−
betを含み、それぞれ明確で通常は複雑な発現パターンを有する。例えば、T
−brain−1発現は、大部分が大脳皮質内の明確なドメインに限定される(B
ulfone, A. et al., 1995, Neuron 15, 63) 。T−betはTbr−1の配列に
最も類似している。T−boxの外で、本発明のT−betタンパク質は他のT
−boxタンパク質と一致性を有していない。
【0037】 T−betは、T細胞内のみで発現されるT−boxタンパク質であり、そし
てTbr−1に配列が最も類似している。他の種もBrachyury様の遺伝
子を発現する。このような脊椎動物種は、ゼノプス(Xenopus) 、ミノカサゴ(Zeb
rafish)、ヒヨコおよびヒトであり(Rao, 1994; Horb and Thomsen, 1997; Conlon
et al., 1996; Ryan et al., 1996; Schulte-Merker et al., 1994; Edwards e
t al., 1996; Morrison et al., 1996; Law et al., 1995; Cambell et al., 19
98) ならびにさらに遠位の種、例えばナメクジウオ(amphioxus) 、ホヤ(ascidia
ns)、キョク皮動物(echinoderm)、C.エレガンス(Caenorhabditis elegans)、
ショウジョウバエ(drosophila)などの昆虫である(Holland et al., 1995)。 これ
らの遺伝子は配列でも発現パターンでも保存されている。
【0038】 T−betはチロシンリン酸化で唯一のT−boxタンパク質として特異であ
る。2個の共通チロシンリン酸化部位がヒトT−betのアミノ酸328−33
6および526−534およびネズミT−betの327−335および521
−529に存在する。核局在化配列は、ヒトT−betのアミノ酸498−50
1およびネズミT−betの493−496にも存在する。地図作製実験は、2
個のトランス活性化部位、すなわちT−boxドメインの一方は5’、他方は3
’に位置決定した。ここに記載したデータは、T−betが共通T−box部位
に(生体外標的部位選択により、5’−GGGAATTTCACACCTAGG
TGTGAAATTCCC−3’と決定)およびIL−2プロモーター内のT−
box部位に結合することを証明する。T−betは胸腺内および末梢リンパ系
内にのみ発現する。末梢系においてT−betはTh1細胞内のみに発現され、
ここでこれはTcR刺激およびIL−12の両方に反応して誘導される。胸腺内
においてT−betのレベルは、DNおよびrag2−/−胸腺細胞内で最高で
ある。
【0039】 これらのデータは、新規のT−boxファミリーメンバーであるT−betの
組織特異性IFN−γ発現の原因となる選択的発現を証明する。T−betは、
Th1内でのみ発現されTh2細胞内では発現されず、そしてT細胞受容体を介
するシグナルの伝達に応じて前者内で誘導される。T−betの発現は、Th1
細胞、NK細胞およびB細胞中のIFN−γ発現と相関し、そしてT−betは
IFN−γ遺伝子の有力なトランス活性化剤である。最ももっともらしいのは、
T−betを用いるThp、Th1および極性化Th2およびTc2細胞のレト
ロウイルス媒介形質導入が、IFN−γ発現の印象的な誘導をもたらすことであ
る。これは、IL−2およびIL−4産生の両方の抑制により達成される。従っ
て、T−betの機能は、IFN−γ遺伝子転写の単なる制御を越えて延びる。
T−betは極性化エフェクターTh2細胞および極性化Tc2細胞をそれぞれ
対立する1およびTc1サブセットへ変換する。総合して考えると、これらのデ
ータは、T−betがナイーブThp細胞からのTh1系統発生を開始する発生
プログラムに関与し、そしてTh1発生プログラムの開始によりそしてTh2細
胞内の対立プログラムを抑制することの両方により作用することを証明する。
【0040】 本発明の種々の態様をさらに詳細に以下の章に記述する。1.単離された核酸分子 本発明の一つの態様は、T−betをコードする核酸分子の単離に関する。好
ましい態様では、本発明の核酸分子は、配列番号1または配列番号3に記載のヌ
クレオチド配列を含んでなる。別の態様では、本発明の核酸分子は、配列番号1
の連続したヌクレオチドを少なくとも約700個または配列番号3の連続したヌ
クレオチドを少なくとも約500個を含んでなる。好ましい態様では、本発明の
核酸分子は、配列番号1の連続したヌクレオチド少なくとも約800、少なくと
も約1000、少なくとも約1200、少なくとも約1400または少なくとも
約1600個を含んでなる。別の好ましい態様では、本発明の核酸分子は、配列
番号3の連続したヌクレオチド少なくとも約600、少なくとも約800、少な
くとも約1000、少なくとも約1200または少なくとも約1400個を含ん
でなる。
【0041】 他の態様では、核酸分子は、配列番号1の連続したヌクレオチド少なくとも7
00、少なくとも約800、少なくとも約1000、少なくとも約1200、少
なくとも約1400または少なくとも約1600個を含んでなる核酸分子と、少
なくとも70%一致、さらに好ましくは80%一致、そしてその上さらに好まし
くは90%ヌクレオチド一致を有する。別の態様では、核酸分子は、配列番号3
の連続したヌクレオチド少なくとも約600、少なくとも約800、少なくとも
約1000、少なくとも約1200または少なくとも約1400個を含んでなる
核酸分子と、少なくとも70%一致、さらに好ましくは80%一致、そしてその
上さらに好ましくは90%ヌクレオチド一致を有する。
【0042】 遺伝暗号の縮重により配列番号1または3とは異り、従って配列番号1または
3によりコードされると同じT−betタンパク質をコードする核酸分子は、本
発明に包含される。従って、別の態様では、本発明の単離された核酸分子は、配
列番号2または配列番号4に記載のアミノ酸配列を有するタンパク質をコードす
るヌクレオチド配列を有する。
【0043】 さらに、T−betタンパク質をコードする核酸分子は、標準の分子生物学技
術および本明細書中に提供する配列情報を用いて、他の起原から単離できる。例
えばT−betDNAは、ハイブリダイゼーションプローブとして配列番号1ま
たは3の全体または一部分、および標準ハイブリダイゼーション技術(例えばSa
mbrook, J. et al., Molecular Cloning: a Laboratory Manual, 2nd ed., Cold
Spring Harbor Laboratory,Cold Spring Harbor, NY, 1989) を用いてヒトゲノ
ムDNAライブラリーから単離できる。さらに、T−bet遺伝子の全体または
一部分を包含する核酸分子は、配列番号1または3の配列に基づいて設計された
オリゴヌクレオチドプライマーを用いるポリメラーゼ連鎖反応により単離できる
。例えばmRNAは細胞から単離でき(例えばChirgwin et al (1979) Biochemi
stry 18: 5294-5299のグアニジウム- チオシアナート抽出法により) 、そしてc
DNAは、逆転写酵素(例えば、Gibco/BRL, Betheda, MDから入手できるMolone
y MLV 逆転写酵素; またはSeikagaku America Inc., St. Petersburg, FLから入
手できるAMV 逆転写酵素)を用いて調製できる。PCR増幅のための合成オリゴ
ヌクレオチドプライマーは、配列番号1または3記載のヌクレオチド配列に基づ
いて設計できる。本発明の核酸は、cDNAまたはゲノムDNAを鋳型としてお
よび適当なオリゴヌクレオチドプライマーを用い、標準PCR増幅技術に従って
増幅できる。このようにして増幅した核酸は、適当なベクター内にクローンでき
そしてDNA配列決定分析により特性試験ができる。さらに、T−betヌクレ
オチド配列に相当するオリゴヌクレオチドは、標準の合成技術、例えば自動化D
NA合成装置により調製できる。
【0044】 配列番号1および3記載のT−betヌクレオチド配列に加えて、T−bet
のヌクレオチドまたはアミノ酸配列に小さい変化をもたらすDNA配列多型が集
団内に存在してもよいことは当該技術分野の熟練者により認められる。このよう
なT−bet遺伝子内の遺伝多型は、自然の対立遺伝子変動により集団内の個体
間に存在してもよい。このような自然の対立遺伝子変動は遺伝子のヌクレオチド
配列内に代表的には1〜2%の変動をもたらす。このようなヌクレオチド変動の
結果でありそしてT−betの機能的活性を変更しないT−bet内のこのよう
なヌクレオチド変動およびその結果であるアミノ酸多型のいずれもまたすべてが
、本発明の範囲内に入ると考える。
【0045】 本発明のT−bet DNAの天然対立遺伝子変種に相当する核酸分子は、ヒ
トDNA、またはその一部分を、高ストリンジェンシーハイブリダイゼーション
条件下の標準ハイブリダイゼーション技術に従うハイブリダイゼーションプロー
ブとして、本明細書中に開示するT−bet核酸分子へのこれらの相同性に基づ
いて単離できる。従って、別の態様では、本発明の単離された核酸分子は、高ス
トリンジェンシー条件下で、配列番号1または3のヌクレオチド配列を含んでな
る第二の核酸分子にハイブリダイズする。好ましくは、高ストリンジェンシー条
件下で、配列番号1または3の配列にハイブリダイズする本発明の単離された核
酸分子である。一つの態様では、このような核酸分子は、長さが少なくとも約7
00、800、900、1000、1200、1300、1400、1500ま
たは1600ヌクレオチドである。他の態様では、このような核酸分子は、配列
番号1の連続したヌクレオチド少なくとも約700、800、900、1000
、1200、1300、1400、1500または1600個、または配列番号
3の連続したヌクレオチド少なくとも約500、600、700、800、90
0、1000、1100、1200、1300、1400、または1500個を
含んでなる。好ましくは、単離された核酸分子は、T−bet核酸分子の天然に
存在する対立遺伝子変種に相当する。
【0046】 集団内に存在してもよいT−bet配列の天然に存在する対立遺伝子変種に加
えて、熟練者は、配列番号1または3のヌクレオチド配列内へ突然変異により小
さい変化が導入され、これによりT−betタンパク質の機能的活性を変化する
ことなくコードするタンパク質のアミノ酸配列内に変化をもたらしてもよいこと
をさらに認めるであろう。例えば、「非−必須」アミノ酸残基におけるアミノ酸
置換に導くヌクレオチド置換は、配列番号1または3内で起きてもよい。「非−
必須」アミノ酸残基は、T−betの機能的活性、例えばDNAと相互作用する
その能力またはIFN−γプロモーターからの転写を促進するその能力を変化す
ることなく、T−betの野生型配列(例えば配列番号1または3の配列)から
変化され得る残基であり、一方、「必須」アミノ酸は残基は、機能的活性のため
に必要である。
【0047】 従って、本発明の他の態様は、T−bet活性に必須でないアミノ酸残基内に
変化を含むT−betタンパク質をコードする核酸分子に関する。このようなT
−betタンパク質は、配列番号2または4からのアミノ酸配列とは異なるがし
かしT−bet活性は保持する。T−betタンパク質の非−天然変種をコード
する単離された核酸分子は、配列番号1または3のヌクレオチド配列内への1個
またはそれ以上のヌクレオチド置換の導入、付加または除去により創成され、例
えば1個またはそれ以上のアミノ酸置換、付加または除去はコードされたタンパ
ク質内への導入される。突然変異は、標準技術、例えば部位特異的突然変異誘発
およびPCR−媒介変異誘発により配列番号1または3内に導入できる。好まし
くは、保存的アミノ酸置換は、1個またはそれ以上の非−必須アミノ酸残基に行
われる。「保存的アミノ酸置換」とは、アミノ酸残基が類似した側鎖を有するア
ミノ酸残基により置換されることである。類似した側鎖を有するアミノ酸残基の
ファミリーは、当該技術分野では規定されており、これには塩基性側鎖(例えば
リシン、アルギニン、ヒスチジン)、酸性側鎖(例えばアスパラギン酸、グルタ
ミン酸)、非荷電極性側鎖(例えばグリシン、アスパラギン、グルタミン、セリ
ン、トレオニン、チロシン、システイン)、非極性側鎖(例えばアラニン、バリ
ン、ロイシン、イソロイシン、プロリン、フェニルアラニン、メチオニン、トリ
プトファン)、β−分枝側鎖(例えばトレオニン、バリン、イソロイシン)およ
び芳香族側鎖(例えばチロシン、フェニルアラニン、トリプトファン、ヒスチジ
ン)が含まれる。従って、T−bet内の非−必須アミノ酸残基は、好ましくは
同じ側鎖ファミリー内の他のアミノ酸残基により置換される。
【0048】 あるいは、別の態様では、突然変異は、T−betコード領域の全体または一
部分に沿ってランダムに、例えば飽和変異誘発により導入でき、そしてもたらさ
れた変異体は、機能的活性を保持している変異体を同定するために、DNAおよ
び/または活性転写体へ結合するその能力に関してスクリーニングできる。変異
誘発に続き、コードされたT−bet変異タンパク質は宿主細胞内に組換え的に
発現でき、そして変異タンパク質の機能的活性は、T−bet活性をアッセイす
るための当該技術分野で利用できるアッセイを用いて決定できる(例えばDNA
中に存在するT−box結合要素へ結合するタンパク質の能力の測定により、ま
たはT細胞内のTh1またはTh2表現型を調節するタンパク質の能力を測定す
ることによる)。
【0049】 本発明の別の態様は、T−bet mRNAまたは遺伝子のコーディング鎖に
対してアンチセンスである単離された核酸分子に関する。本発明のアンチセンス
核酸は、全T−betコーディング鎖に対して、またはその一部分に対してのみ
相補的であることができる。一つの態様では、アンチセンス核酸分子は、タンパ
ク質のT−betファミリーに独特であるかまたは特定の種からのT−bet配
列に独特である、T−betをコードする核酸配列のコーディング鎖のコード領
域に対してアンチセンスである。別の態様では、アンチセンス核酸分子は、タン
パク質のT−betファミリーに独特であるかまたは特定の種からのT−bet
配列に独特である、T−betをコードするヌクレオチド配列のコーディング鎖
の非コード領域に対してアンチセンスである。好ましい態様では、本発明のアン
チセンス分子は、配列番号1の非コーディング鎖の連続したヌクレオチドを少な
くとも約700個、さらに好ましくは、配列番号1の非コーディング鎖の連続し
たヌクレオチドの少なくとも800、1000、1200、1400、または1
600個、または配列番号3の非コーディング鎖の連続したヌクレオチドを少な
くとも約500個、さらに好ましくは、配列番号3の非コーディング鎖の連続し
たヌクレオチドを少なくとも600、800、1000、1200、または14
00個を含んでなる。
【0050】 本明細書中で開示するT−betをコードするコーディング鎖配列(例えば配
列番号1および3)を与えると、本発明のアンチセンス核酸は、WatsonおよびCr
ick の塩基対規則に従って設計できる。アンチセンス核酸分子は、T−bet
mRNAの全コード領域に相補的であってもよく、あるいはT−bet mRN
Aのコードまたは非コード領域の一部分のみにアンチセンスであるオリゴヌクレ
オチドであることもできる。例えば、アンチセンスオリゴヌクレオチドは、T−
bet mRNAの翻訳開始部位の周囲の領域に相補的であってもよい。アンチ
センスオリゴヌクレオチドは、例えば長さ約15、20、25、30、35、4
0、45または50ヌクレオチドであることができる。本発明のアンチセンス核
酸は、当該技術分野では公知の方法を用いて化学合成および酵素連結反応を用い
て構築できる。例えば、アンチセンス核酸(例えばアンチセンスオリゴヌクレオ
チド)は、天然に存在するヌクレオチドを用いて化学的に合成でき、または分子
の生物学的安定性を増加するためまたはアンチセンスとセンス核酸の間に形成さ
れる二本鎖の物理的安定性を増加するために設計された種々の変性ヌクレオチド
、例えばホスホロチオエート誘導体およびアクリジン置換ヌクレオチドが使用で
きる。あるいは、アンチセンス核酸は、その中に核酸がアンチセンス方向にサブ
クローンされている発現ベクターを用いて生物学的に産生できる(すなわち、挿
入された核酸から転写されたRNAは、関係する標的核酸にアンチセンス方向で
あり、これは以下にさらに記述する)。
【0051】 他の態様では、本発明のアンチセンス核酸は、リボザイムである。リボザイム
は、一本鎖核酸、例えばこれらが相補領域を有するmRNAを開裂できるリボヌ
クレアーゼ活性を有する触媒性RNA分子である。T−bet−コード化核酸に
対して特異性を有するリボザイムは、本明細書中に開示するT−bet遺伝子の
ヌクレオチド配列に基づいて設計できる。例えば、テトラヒメナ(Tetrahymena)
L−19 IVS RNAの誘導体は、活性部位の塩基配列がT−betをコー
ドするmRNA内の開裂される塩基配列に相補的であるものの中で構築できる。
例えば、Cech et al., 米国特許(US)第4,987,071号およびCech e
t al.,米国特許(US)第5,116,742号参照。あるいは、T−bet
mRNAは、RNA分子のプールからの特異性リボヌクレアーゼ活性を有する触
媒生RNAを選択するために使用できる。例えば、Bartel, D. and Szostak, J.
W.,(1993) Scicence 261:1411-1418参照。
【0052】 本発明のさらに別の態様は、T−bet融合タンパク質をコードする単離され
た核酸分子に関する。非−T−betタンパク質、ポリペプチドまたはペプチド
をコードする第二ヌクレオチド配列に操作可能に連結するT−betタンパク質
、ポリペプチドまたはペプチドをコードする少なくとも1個の第一ヌクレオチド
配列を含んでなるこのような核酸分子は、標準の組換えDNA技術により調製で
きる。T−bet融合タンパク質は、以下のサブセクションIII中にさらに記
述される。II.組換え発現ベクターおよび宿主細胞 本発明の別の態様は、T−bet(またはその一部分)をコードする核酸を含
むベクター、好ましくは組換え発現ベクターに関する。本発明の発現ベクターは
、宿主細胞内の核酸の発現に適する形にある本発明の核酸を含んでなり、これは
、組換え発現ベクターが、発現のために使用される宿主細胞に基づいて選択され
、発現される核酸配列に操作可能に連結する1個またはそれ以上の調節配列を含
むことを意味する。組換え発現ベクター内で、「操作可能に連結」とは、関係す
るヌクレオチド配列が、調節配列に対してヌクレオチド配列の発現を許容する様
式で連結していることを意味すると考える(例えば、生体外転写/翻訳系内また
はベクターが宿主細胞内に導入された場合の宿主細胞内)。用語「調節配列」は
、プロモーター、エンハンサーおよびその他の発現制御要素(例えばポリアデニ
ル化シグナル)を含む。このような調節配列は、例えばGoeddel: Gene Expressi
on Technology: Methods in Enzymology 185, Academic Press, San Diego, CA(
1990) 中に記載されている。調節配列は、多くの種類の宿主細胞内のヌクレオチ
ド配列の構成的発現を指令するものおよびある種の宿主細胞内のみでヌクレオチ
ド配列の発現を指令するもの(例えば組織特異性調節配列)を含む。当該技術分
野の熟練者は、発現ベクターの設計が、形質転換される宿主細胞の選択、所望の
タンパク質の発現のレベルなどの因子に依存することを認めるであろう。本発明
の発現ベクターは、宿主細胞内に導入され、これにより本明細書に記載の核酸に
よりコードされる融合タンパク質またはペプチドを含むタンパク質またはペプチ
ドを産生する(例えばT−betタンパク質、T−betタンパク質の変異形、
T−bet融合タンパク質など)。
【0053】 本発明の組換え発現ベクターは、原核細胞または真核細胞中のT−betタン
パク質の発現のために設計できる。例えば、T−betは、細菌細胞、例えば大
腸菌、昆虫細胞(バキュロウイルス発現ベクターを用い)、酵母細胞または哺乳
類細胞内に発現できる。適当な宿主細胞は、Goeddel: Gene Expression Technol
ogy: Methods in Enzymology 185, Academic Press, San Diego, CA(1990) 中に
さらに考察されている。あるいは、組換え発現ベクターは、例えばT7プロモー
ター調節配列およびT7ポリメラーゼを用いて生体外で転写および翻訳してもよ
い。
【0054】 原核生物内のタンパク質の発現は、大腸菌内で、融合または非−融合タンパク
質のいずれかの発現を指令する構成的または誘導的プロモーターを含むベクター
を用いて最もしばしば行われる。融合ベクターは、その中にコードされるタンパ
ク質に多数のアミノ酸を、通常は組換えタンパク質のアミノ末端に加える。この
ような融合ベクターは、1種またはそれ以上の目的に役立つことができる。1)
組換えタンパク質の発現を増加するため、2)組換えタンパク質の溶解度を上昇
するため、3)アフィニティー精製におけるリガンドとして作用することにより
組換えタンパク質の精製を支援するため、4)タンパク質の検出および/または
精製を支援するためのエピトープタグを提供するため、および/または5)タン
パク質の検出を支援するためのマーカーを提供するため(例えばβ−ガラクトシ
ダーゼ融合を用いるカラーマーカー)。しばしば、融合発現ベクター中で、タン
パク質分解開裂部位が融合部分の結合部に導入されそして融合タンパク質の精製
の後に組換えタンパク質に融合部分から組換えタンパク質の分裂を可能とさせる
。このような酵素、およびこれらの同起原の認識配列は、Xa因子、トロンビン
およびエンテロキナーゼを含む。代表的な融合発現ベクターは、pGEX(Pharm
acia Biotech Inc; Smith, D.B. and Johonson, K.S.(1988) Gene 67:31-40) 、
pMAL(New England Biolabs, Beverly, MA)およびpRIT5(Pharmacia, Pi
scataway, NJ) を含み、これらはグルタチオンS−トランスフェラーゼ(GST
)、マルトースE結合タンパク質、またはタンパク質Aを標的組換えタンパク質
にそれぞれ融合する。組換えタンパク質は、真核細胞内にも上記と同じ目的で融
合タンパク質として発現できる。
【0055】 適当な誘導可能な非−融合大腸菌発現ベクターの例は、pTrc(Amann et al
.,(1988) Gene 69:301-315) およびpET11d(Studier et al., Gene Expres
sion Technology: Methods In Enzymology 185, Academic Press, San Diego, C
alifornia (1990) 60-85) を含む。pTrcベクターからの標的遺伝子発現は、
ハイブリッドtrp−lac融合プロモーターからの宿主RNAポリメラーゼ転
写に依存する。pET11dベクターからの標的遺伝子発現は、同時発現したウ
イルスRNAポリメラーゼ(T7gn1)により媒介されるT7gn10−la
c融合プロモーターからの転写に依存する。このウイルスポリメラーゼは、la
cUV5プロモーターの転写制御下のT7gn1遺伝子を内包する常在性λプロ
ファージからの宿主系列BL21(DE3)またはHMS174(DE3)によ
り提供される。
【0056】 大腸菌内の組換えタンパク質発現を最大化するための一つの戦略は、組換えタ
ンパク質をタンパク質分解的に開裂することに損傷された能力を有する宿主細胞
内のタンパク質を発現することである(Gottesman, S., Gene Expression Techno
logy: Methods in Enzymology 185, Academic Press, San Diego, California(1
990) 119-128) 。別の戦略は、それぞれのアミノ酸に対する個別のコドンが大腸
菌内に優先的に使用されるものであるように、発現ベクター内に挿入される核酸
の核酸配列を変更することである(Wada et al.,(1992) Nuc. Acids Res. 20:211
1-2118) 。本発明の核酸配列のこのような変更は、標準のDNA合成技術により
実行できる。
【0057】 別の態様では、T−bet発現ベクターは酵母発現ベクターである。酵母S.
セリビシエ(S. Cerivisae)内の発現のためのベクターの例は、pYepSec1
(Baldari et al.,(1987) EMBO J. 6: 229-234)、pMFa(Kurjan and Herskowi
tz, (1982) Cell 30: 933-943)、pJRY88(Schultz et al.,(1987) Gene 54
:113-123) およびpYES2(Invitrogen Corporation, San Diego, CA) を含む
【0058】 あるいは、T−betはバキュロウイルス発現ベクターを用いて昆虫細胞内に
発現できる。培養した昆虫細胞(例えばSf9細胞)内のタンパク質の発現のた
めに利用できるバキュロウイルスベクターは、pAcシリーズ(Smith et al.,(1
983) Mol. Cell Biol. 3:2156-2165) およびpVLシリーズ(Lucklow, V.A., an
d Summers, M.D.,(1989) Virology 170:31-39)を含む。
【0059】 さらに別の態様では、本発明の核酸は、哺乳類発現ベクターを用いて哺乳類細
胞内で発現される。哺乳類発現ベクターの例は、pMex−Neol.pCDM
8(Seed, B.,(1987) Nature 329:840 およびpMT2PC(Kaufman et al.,(198
7) EMBO J. 6:187-195) を含む。哺乳類細胞内に使用された場合に、発現ベクタ
ーの制御機能はしばしばウイルス調節要素により提供される。例えば、一般に使
用されるプロモーターは、ポリオーマ、アデノウイルス2、サイトメガロウイル
スおよびサルウイルス40から誘導される。
【0060】 他の態様では、組換え哺乳類発現ベクターは、特定の細胞タイプ内に優先的に
核酸の発現を指令する能力がある(例えば組織特異性調節要素が、核酸を発現す
るために使用される)。組織特異性調節要素は、当該技術分野で公知である。適
当な組織特異性プロモーターの非制限的な例は、リンパ系特異性プロモーター(C
alame and Eaton (1988) Adv. Immunol. 43:235-275)、特にはT細胞受容体(Win
oto and Baltimore (1989) EMBO J. 8:729-733) および免疫グロブリン(Banerji
et al.,(1983) Cell 33: 729-740; Queen and Baltimore (1983) Cell 33:741-
748)アルブミンプロモーター(肝臓特異性;Pinkert et al.(1987) Genes Dev. 1
: 268-277)、ニューロン特異性プロモーター(例えば神経フィラメントプロモー
ター;Byrne and Ruddle (1989) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86:5473-5477)、
膵臓特異性プロモーター(Edlund et al.,(1985) Science 230: 912-916) 、およ
び乳腺特異性プロモーター(例えば乳漿プロモーター、米国特許(IS)第4,87
3,316 号および欧州特許出願公開第264,166 号) を含む。発生的に調節されるプ
ロモーター、例えばネズミhoxプロモーター(Kessel and Guss (1990) Scienc
e 249:374-379)およびα- フェトタンパク質プロモーター(Campes and Tilghman
(1989) Gene Dev. 3:537-546)も包含される。
【0061】 さらに、哺乳類細胞に使用するための誘導性調節系が、当該技術分野に公知で
あり、例えば遺伝子発現が重金属イオンにより調節される系(例えばMayo et al
(1989) Cell 29:99-108; Brinster et al (1982) Nature 296: 39-42; Searle e
t al (1985) Mol. Cell. Biol. 5: 1480-1489 参照)、熱ショック(例えばNour
et al.,(1991) in Heat Shock Response, e.d. Nour, L., CRC. Boca Raton, F
L. pp167-220参照)、ホルモン(例えばLee et al.,(1981) Nature 294, 228-23
2; Haynes et al.(1981) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 78:2038-2042; Klock et
al.,(1987) Nature 329: 734-736; Israel & Kaufman (1989) Nucl. Acids Res
. 17:2589-2604; およびPCT 公開番号WO93/23431 号参照)、FK506−関連
分子(例えばPCT 公開番号WO94/18317 号参照)またはテトラサイクリン(Gosse
n, M. and Bujard, H.(1992) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89:5547-5551; Goss
en, M.et al.,(1995) Science 268:1766-1769; PCT公開番号 WO 94/29442号およ
び PCT公開番号WO96/01313 号)がある。従って、別の態様では、本発明はT−
bet DNAが誘導可能な真核プロモーターに操作可能に連結し、これにより
真核細胞内のT−betタンパク質の発現を誘導可能に発現させる組換え発現ベ
クターを提供する。
【0062】 本発明は、さらにアンチセンス方向に発現ベクター内にクローンされた本発明
のDNA分子を含んでなる組換え発現ベクターを提供する。すなわち、DNA分
子は、T−bet mRNAにアンチセンスであるRNA分子の発現(DNA分
子の転写による)を可能とする様式で調節配列に操作可能に連結している。アン
チセンス方向にクローンされた核酸に操作可能に連結する調節配列は、種々の細
胞タイプ内のアンチセンスRNA、例えばウイルスプロモーターおよび/または
エンハンサーの連続発現を指令するように選択でき、または調節配列は、構成的
、組織特異的または細胞タイプ特異的なアンチセンスRNA発現を指令するよう
に選択できる。アンチセンス発現ベクターは、組換えプラスミド、ファジェミド
(phagemid)または弱毒化ウイルスの形であることができ、その中でアンチセンス
核酸は高効率調節領域の制御下で産生され、その活性はベクターが導入される細
胞タイプにより決定できる。アンチセンス遺伝子を用いる遺伝子発現の調節の考
察に関しては、Weintraub, H. et al., Antisense RNA as a molecular tool fo
r genetic analysis, Reviews-Trends in Genetics, Vol. 1(1)1986 参照。
【0063】 本発明の別の態様は、本発明のベクター、好ましくは組換え発現ベクターが導
入された組換え宿主細胞に関する。宿主細胞は、原核または真核細胞であること
ができる。例えば、T−betタンパク質は、細菌細胞、例えば大腸菌、昆虫細
胞、酵母または哺乳類細胞(例えばチャイニーズハムスター卵巣細胞(CHO)
またはCOS細胞)内で発現されてもよい。その他の適当な宿主細胞は、当該技
術分野の熟練者には公知である。ベクターDNAは、原核または真核細胞内に、
慣用の形質転換またはトランスフェクション技術を利用して導入できる。本明細
書中に使用する場合に、用語「形質転換」および「トランスフェクション」は、
宿主細胞内への外来核酸(例えばDNA)を導入するための当該技術分野で認め
られた各種の技術を呼び、リン酸カルシウムまたは塩化カルシウム共沈法、DE
AE−デキストラン媒介トランスフェクション、リポフェクションまたはエレク
トロポレーションを含む。宿主細胞を形質転換またはトランスフェクションする
適当な方法は、Sambrook et al.(Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 2n
d. Edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press (1989)) 、およびその他の
実験用マニュアル内に見いだすことができる。
【0064】 哺乳類細胞の安定なトランスフェクションのために、使用する発現ベクターお
よびトランスフェクション技術に応じて、細胞の小さい部分だけがそのゲノム内
に外来DNAを組み込んでもよいことが知られている。これらの組込物を同定お
よび選択するために、選択可能なマーカー(例えば抗体への抵抗性)をコードす
る遺伝子を一般に宿主細胞内に、関係する遺伝子と同時に導入する。好ましい選
択可能なマーカーは、薬剤、例えばG418、ハイグロマイシンおよびメトトレ
キセートに抵抗性を与えるものを含む。選択可能マーカーをコードする核酸は、
T−betをコードするものと同じベクターで宿主細胞内に導入してもよくまた
は別のベクターで導入してもよい。導入された核酸を用いて安定にトランスフェ
クションされた細胞は、薬剤選択により同定できる(例えば選択可能なマーカー
遺伝子を組み込まれた細胞は生存し、一方他の細胞は死滅する)。
【0065】 培養物内の本発明の宿主細胞、例えば原核または真核宿主細胞は、T−bet
タンパク質を産生(即ち発現)するために使用できる。従って、本発明は、さら
に本発明の宿主細胞を用いるT−betタンパク質発現のための方法も提供する
。一つの態様では、この方法は、T−betが産生されるまで適当な培地内で本
発明の宿主細胞(その中にT−betをコードする組換え発現ベクターが導入さ
れている)を培養することを含んでなる。別の態様では、本発明方法は、さらに
培地または宿主細胞からT−betを単離することを含んでなる。その本来の形
で、T−betタンパク質は細胞内タンパク質であり、従って、組換えT−be
tタンパク質は組換え宿主細胞内で細胞内的に発現でき、次いで例えば宿主細胞
を溶解、そして溶解物から組換えT−betタンパク質を回収して宿主細胞から
単離される。あるいは、組換えT−betタンパク質は、非相同シグナル配列を
タンパク質のアミノ末端に、タンパク質が宿主細胞から分泌されるように操作可
能に連結して細胞外タンパク質として調製できる。この場合に、組換えT−be
tタンパク質は、細胞が培養された培地から回収できる。
【0066】 本発明のある種の宿主細胞は、非−ヒトトランスジェニック動物を作製するた
めにも使用できる。例えば、一つの態様では、本発明の宿主細胞は、T−bet
コード配列が導入された受精卵母細胞または胚幹細胞である。従って、このよう
な宿主細胞は、外因性T−bet配列がそのゲノム内に導入された非−ヒトトラ
ンスジェニック動物または内因性T−bet配列が改変された相同組換え動物を
創成するために使用できる。このような動物は、T−betの機能および/また
は活性の研究のためおよびT−bet活性のモジュレーターの同定または評価の
ために有用である。従って、本発明の別の態様は、T−betタンパク質または
T−betタンパク質の一部分をコードする導入遺伝子を有する細胞を含む非−
ヒトトランスジェニック動物に関する。本発明のトランスジェニック動物に関す
る従属態様では、導入遺伝子は内因性T−betタンパク質をコードする内因性
遺伝子を改変する(例えば内因性T−bet遺伝子が機能的に破壊または「ノッ
クアウト」されたか、または内因性T−bet遺伝子のヌクレオチド配列が突然
変異したかまたは内因性T−bet遺伝子の転写調節領域が改変された相同組換
え動物)。
【0067】 本発明のトランスジェニック動物は、T−betをコードする核酸を受精した
卵母細胞のオス前核内に、例えばマイクロ注入により導入し、そして卵母細胞を
擬妊娠メス養育動物内に発生させて創成できる。配列番号1または3のT−be
tヌクレオチド配列は、導入遺伝子として非−ヒト動物のゲノム内に導入できる
。イントロン配列およびポリアデニル化シグナルも導入遺伝子内に含めて導入遺
伝子の発現の効率を高くするために含めることができる。組織特異性調節配列は
、T−bet導入遺伝子に操作可能に連結して、特定の細胞にT−betタンパ
ク質の発現を指令することができる。胚操作およびマイクロ注入を介するトラン
スジェニック動物、特にはマウスなどの動物を作製するための方法は、当該技術
分野では慣用となておりそして例えば、米国特許(US)第4,736,866 号および
第4,870,009 号(共にLeder et al.) 、米国特許(US)第4,873,191 号 (Wagn
er et al.)およびHogan, B., Manipulating the Mouse Embryo (Cold Spring Ha
rbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, N.Y., 1986)に記載されている。
同様の方法は、他のトランスジェニック動物の作製にも使用される。トランスジ
ェニック創始(founder) 動物は、そのゲノム内のT−bet導入遺伝子の存在お
よび/または動物の組織または細胞中のT−bet mRNAの発現に基づいて
同定できる。次いで、トランスジェニック創始動物は、導入遺伝子を有する別の
動物を育種するために使用できる。さらに、T−betをコードする導入遺伝子
を有するトランスジェニック動物は、他の導入遺伝子を有する他のトランスジェ
ニック動物にも育種できる。
【0068】 相同組換え動物を創成するために、欠失、付加または置換が導入され、これに
より内因性T−bet遺伝子を改変、例えば機能性に破壊するT−bet遺伝子
の少なくとも一部分を含むベクターを調製する。一つの態様では、相同組換えの
際に、内因性T−bet遺伝子が機能的に破壊される(すなわち機能性タンパク
質をコードしなくなり、「ノクアウト」ベクターとも呼ばれる)ように相同組換
えベクターを設計する。あるいは、ベクターは、相同組換えの際に、内因性T−
bet遺伝子がT−bet遺伝子により置換されるように設計できる。相同組換
えベクター中で、T−bet遺伝子の改変部分は、T−bet遺伝子の付加核酸
によりその5’および3’末端に近接し、相同組換えをベクターによりもたらさ
れた外因性T−bet遺伝子と胚幹細胞内の内因性T−bet遺伝子との間に起
こさせる。付加的な近接T−bet核酸は、内因性遺伝子との相同組換え成功の
ために十分な長さである。代表的には、数千塩基の近接DNA(5’および3’
末端の両方)がベクター内に含まれる(例えば相同組換えベクターの説明に関し
てはThomas, K.R. and Capecchi, M.R.(1987) Cell 51:503 参照)。ベクターは
胚幹細胞系列内に導入され(例えばエレクトロポレーションにより)、そして導
入されたT−bet遺伝子が内因性T−bet遺伝子と相同的に組み換えられて
いる細胞を選択する(例えばLi et al.,(1992) Cell 69:915参照)。次いで選択
された細胞を動物(例えばマウス)の胚盤胞内に注入して集合キメラを形成する
(例えばBradley, A. in Teratocarcinomas and Embryonic Stem Cells: A Prac
tical Approach, E.J. Robertson ed. (IRL, Oxford, 1987) pp113-152) 。次い
で、キメラ胚は、適当な疑妊娠雌養育動物内に移植され、そして胚を生育させる
。生殖細胞内に相同組換えDNAを内包する後代は、動物のすべての細胞が導入
遺伝子の生殖細胞系転移により相同組換えDNAを含む動物を育種するために使
用できる。相同組換えベクターおよび相同組換え動物を構築するための方法は、
さらにBradley, A.(1991) Current Opinion in Biotechnology 2:823-829および
PCT 国際公開番号 WO 90/11354号(Mouellec et al.); WO 91/01140号(Smithies
et al.); WO 92/0968 号(Zijlstra et al;およびWO 93/04169 号(Berns et al.)
に記載されている。
【0069】 上記に加えて、熟練者は、相同組換えに対する当該技術分野で公知の別の方法
が本発明に適用できることを認めるであろう。酵素支援部位特異性組込み系は、
当該技術分野では公知でありそして第二の標的DNA分子内の所定の位置にDN
A分子を組み込むために適用できる。このような酵素支援組込み系の例は、Cr
e組換え−lox標的系(例えばBaubonis, W. and Sauer, B.(1993) Nucl. Aci
ds Res. 21:2025-2029; およびFukushige. S. and Sauer, B.(1992) Proc. Natl
. Acad. Sci. USA 89:7905-7909 に記載)およびFLPレコンビナーゼ−FRT
標的系(例えばDang, D.T. and Perrimon, N.(1992) Dev. Genet. 13:367-375:
およびFiering S. et al.(1993) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90:8469-8473 に
記載)を含む。テトラサイクリン調節誘導可能相同組換え系、例えばPCT公開番
号WO94/29442号およびPCT公開番号WO 96/01313 号に記載のものも使用できる。
【0070】 別の態様では、トランスジェニック動物は、例えば、CD4エンハンサーを用
いてT−betをすべてのT細胞内に発現するように作製できる(Zheng, W-P. &
Flavell, R.A. 1997, Cell 89, 587)。最近の研究は、CD2エンハンサーも使
用できることを示唆している。実際に、これはT細胞内の高レベルでの発現に一
層強力であり、発現は多様ではなくそして導入遺伝子発現はコピー数依存性であ
る(Zhumabekov, T. et al. 1995, J. Immunol. Meth. 185, 133l;Sharp, L.L. e
t al., 1997, Immunity 7,609)。T−betRNAの高レベル発現を有するマウ
ス(導入遺伝子駆動T−betRNAを内因性T−betと区別するためのプロ
ーブとしてヒト成長ホルモンイントロンを使用)は、創始体の適当な数をスクリ
ーニングして同定できる。
【0071】 別の方法では、ドミナントレプレッサートランスジェニックを創成できる。例
えばドミナントレプレッサーT−betは、T−betの融合を駆動して近位l
ckエンハンサーを用いて作製できる(Alberola-Ila, J. et al., 1996, J. Exp
. Med. 184,9) 、そしてengrailedが作製できる(Taylor, D. 1996, Ge
nes Dev. 10.2732; Li, J., Thurm H. et al., 1997, Proc. Natl. Acad. Sci.
USA 94:10885) 。この構築物は、多量体化T−betレポーターのT−betト
ランス活性化を特異的に抑制しそしてNFAT依存性レポータートランス活性化
に影響しない。
【0072】 あるいは、ヌル変異がES細胞内の標的変異誘発により発生できる(Ranger, A
.M., et al., 1998, Nature 392,186; Hodge, M.R., et al. 1996, Immunity 4:
1,144; Grusby, M.J., et al., 1991, Science 253, 1417; Reimold, A.M., et
al. Nature 379:262; Kaplan, M.H., 1996, Immunity: 313; Kaplan, M.H.,et a
l., 1996, Nature 382, 174; Smiley, S.T. et al.,1997,Science 275.977)。例
えば当該技術分野には公知の技術を用いて、ゲノムT−betクローンをゲノム
ライブラリーから単離し、イントロン−エキソン機構を調整し、そして第一エキ
ソンおよびプロモーター配列の上流450bpを欠失するcre−loxベクタ
ー内の標的構築物を創成できる(下記参照)。この構築物は、ES細胞系統内に
エレクトロポレートでき、そして二重薬剤抵抗性(例えばネオマイシン、ガンシ
クロビル)クローンがサザンブロット分析により同定できる。次いで、T−be
t座内に相同組換えイベントを有するクローンを同定できそして3.5日のBA
LB/c妊娠マウスから得た胚盤胞内に注入した。次いでキメラマウスを作製し
、そして野生型BALB/cマウスにかけ合わせて破壊されたT−bet遺伝子
の生殖細胞系伝達を発生させた。
【0073】 他の態様では、RAG2−欠失胚盤胞内への移植(Chen, J., et al. 1993, Pr
oc. Natl. Acad. Sci. USA 90:4528) またはcre−lox誘導可能な欠失方法
が、免疫系内でT−betのみを欠失するマウス発生に使用できる。例えば、標
的構築物は、cre−loxベクター内に作製できる。胚盤胞補足系をNFAT
c、胚致死表現型研究のために使用した(Ranger, A.M. et al., 1998, Immunity
8:125) 。この方法は、ES細胞内の両方の染色体上のT−bet遺伝子を破壊
することを要求し、これは例えば、記載(Chen, J., et al. 1993, Proc. Natl.
Acad. Sci. USA 90:4528) のようにして、変異ネオマイシン遺伝子を用いそして
ES培養物内のG418の濃度を上昇することにより、またはcre−lox部
位を有するneo遺伝子に近接して行うことができる。第二対立遺伝子を破壊す
るために、ネオマイシン遺伝子は、レコンビナーゼを用いてESクローンをトラ
ンスフェクションして欠失でき、次いでESクローンを同じ標的構築物を用いて
トランスフェクションして両方の対立遺伝子上のT−bet欠失を有するクロー
ンを選択できる。cre−レコンビナーゼを用いる第三のトランスフェクション
は、所望の二重標的ES細胞を生成する。次いで、この二重標的ES細胞をRA
G2胚盤胞細胞内に移植しそしてのようにして生成したキメラマウスのリンパ器
官は転移したES細胞により完全にコロニー化される。これは、T−betの不
在が致死を招きかねない他の臓器形質転換への影響を及ぼすことなく、リンパ系
の細胞へのT−betの不在の影響の評価を可能とする。
【0074】 cre−lox系を用いる条件的除去法も使用できる。要約すると、除去すべ
きエキソンに近接するイントロン領域内にlox組換え配列を位置させた標的構
築物を作製する。次いで、この構築物をES細胞中にトランスフェクションしそ
して変異マウスを上記のようにして作製する。次いで得られた変異マウスを、誘
導可能なプロモーターにより駆動されるcreレコンビナーゼに対してトランス
ジェニックなマウスにかけ合わせる。creが発現されると、これは、T−be
t遺伝子内に導入されたlox部位の間の組換えを誘導し、従って遺伝子機能を
有効に破壊する。この方法の主要な特徴は、遺伝子破壊が、creレコンビナー
ゼを活性化することにより意のままに成熟動物内に導入できることである。
【0075】 組織特異性プロモーターは、免疫系以外の臓器内の異状を避けるために使用で
きる。cre発現性導入遺伝子は、誘導可能プロモーターにより駆動されてもよ
い。数種の誘導可能系がcre−lox組換え戦略にいまでは使用され、最も一
般的にはテトラサイクリンおよびエクジソン系である。組織特異性誘導可能プロ
モーターは、T−betヌルマウス内に胚的致死性がある場合に使用できる。
【0076】 別の方法は、調節されたT−bet遺伝子を内包するトランスジェニックマウ
スの作製である(例えばテトラサイクリン・オフプロモーターの使用、例えばSt
-Onge, et al, 1996, Nuc. Acidres. 24, 3875-3877)次いでこのトランスジェニ
ックをT−bet欠失マウスへ養育する。この方法は、正常なT−bet機能を
有するマウスの創成を可能とする。テトラサイクリンは成熟マウスに投与でき、
末梢T細胞内にT−bet機能の破壊を誘導し、次いでT−bet欠失の効果は
時間経過により試験できる。投与の反復サイクル、次いで薬剤(テトラサイクリ
ン)の除去は、T−bet遺伝子のオンおよびオフを意のままに変更できるよう
にする。III.単離されたT−betタンパク質および抗T−bet抗体 本発明の別の態様は、単離されたT−betタンパク質に関する。好ましくは
、T−betタンパク質は、配列番号1または3によりコードされるアミノ酸配
列を含んでなる。別の好ましい態様では、タンパク質は配列番号2または4のア
ミノ酸配列を含んでなる。別の態様では、タンパク質は配列番号2または4記載
のアミノ酸配列と、少なくとも60%のアミノ酸一致、さらに好ましくは70%
のアミノ酸一致、さらに好ましくは80%のアミノ酸一致、その上さらに好まし
くは90%または95%のアミノ酸一致を有する。
【0077】 別の態様では、本発明は、T−betタンパク質の単離された部分を提供する
。例えば、本発明は、さらにT−boxドメインを含むT−betのアミノ末端
部分を包含する。種々の態様において、このアミノ末端部分は、ヒトT−bet
の少なくともアミノ酸138−327またはマウスT−betの少なくともアミ
ノ酸137−326を包含する。本発明により提供される別の単離されたT−b
etの部分は、チロシンリン酸化部位を包含する部分である。この部分は、少な
くともヒトT−betのアミノ酸324−366および/または523−534
またはネズミT−betのアミノ酸323−335または518−529を包含
する。本明細書で提供するさらに別のT−betの単離された部分は、ヒトT−
betのアミノ酸498−501またはネズミT−betの493−396内に
記載の核局在化配列を包含する部分である。
【0078】 本発明のT−betタンパク質は、好ましくは組換えDNA技術により産生さ
れる。例えば、タンパク質をコードする核酸分子を発現ベクター内にクローンし
(以上に記載)、発現ベクターを宿主細胞内に導入し(以上に記載)そしてT−
betタンパク質を宿主細胞内に発現させる。次いで、標準のタンパク質精製技
術を用いる適当な精製手順によりT−betタンパク質を細胞から単離できる。
組換え発現の別の方法では、T−betポリペプチドを標準のペプチド合成技術
を用いて化学的に合成できる。さらに、例えば抗T−bet抗体を用いる免疫沈
降により、ナイーブT−betタンパク質を細胞から分離する(例えばT細胞か
ら)。
【0079】 本発明は、T−bet融合タンパク質も提供する。本明細書に使用する場合に
、T−bet「融合タンパク質」は、T−bet以外のポリペプチドに操作可能
に連結したT−betポリペプチドを含んでなる。「T−betポリペプチド」
は、T−betタンパク質に相当するアミノ酸配列を有するポリペプチド、また
はT−betタンパク質の独特のそのペプチド断片を呼び、ここで、「T−be
t以外のポリペプチド」は、他のタンパク質に相当するアミノ酸配列を有するポ
リペプチドを呼ぶ。融合タンパク質内で、用語「操作可能に連結」は、T−be
tポリペプチドおよび他のポリペプチドが互いにインフレームで融合しているこ
とを示すと考える。他のポリペプチドは、T−betポリペプチドのN−末端ま
たはC−末端に融合してもよい。例えば、一つの態様では、融合タンパク質は、
T−bet配列がGST配列のC−末端に融合しているGST−T−bet融合
タンパク質である。別の態様では、融合タンパク質は、T−betヌクレオチド
配列がベクター、例えばpCEP4−HAベクター内に挿入されたT−bet−
HA融合タンパク質であり(Herrscher, R.F. et al.,(1995) Genes Dev. 9: 306
7-3082) 、T−bet配列はインフルエンザ・ヘマグルチニン・エピトープタグ
にインフレームで融合している。このような融合タンパク質は、組換えT−be
tの精製を容易にすることができる。
【0080】 好ましくは、本発明のT−bet融合タンパク質は、標準の組換えDNA技術
により産生される。例えば、種々のポリペプチド配列をコードするDNA断片を
慣用の方法に従い、例えば結合のための平滑終止または段違い(stagered)終止末
端、適当な末端を得るための制限酵素消化、希望しない結合を避けるための適当
なアルカリ性ホスファターゼ処置としての付着末端の充填、および酵素結合を用
いてインフレームで一緒に結合する。別の態様では、融合遺伝子は、自動化DN
A合成装置を含む慣用の技術により合成できる。あるいは、遺伝子断片のPCR
増幅は、2この連続断片の間の相補的オーバーハングを発生させるアンカープラ
イマーを用いて行うことができ、これはその後にアニールしそして再度増幅して
キメラ遺伝子配列を作製できる(例えばCurrent Protocols in Molecular Biolo
gy, eds. Ausbel et al., John Wiley & Sons, 1992 参照)。さらに、すでに融
合部分をコードした多数の発現ベクターが市販により入手可能である(例えばG
STポリペプチドまたはHAエピトープタグ)。T−betコード核酸は、融合
部分をT−betタンパク質にインフレームで連結するようにこのような発現ベ
クター内にクローンができる。
【0081】 単離されたT−betタンパク質またはその断片は、ポリクローナルおよびモ
ノクローナル調製のための標準方法を用いて、T−betに特異的に結合する抗
体を産生させるための免疫原として使用できる。T−betタンパク質は、抗体
産生に使用できる。例えば、ポリクローナル抗血清は、ラビット内で免疫原とし
て全長組換え細菌産生T−betを用いて産生できる。この同じ免疫原は、マウ
スを免疫化しそして免疫化されたマウスから脾臓細胞を取り出すことによるmA
bを産生するために使用できる。T−betに対する免疫反応を備えたマウスか
らの脾臓細胞は、ミエローマ細胞、例えばSP2/O−Ag14ミエローマに融
合できる。後記の実施例に記載のように、この方法は、T−betに結合するポ
リクローナルおよびモノクローナル抗体を作製するために使用された。
【0082】 あるいは、T−betの抗原ペプチド断片は免疫原として使用できる。T−b
etの抗原ペプチド断片は、代表的には配列番号2または4記載のアミノ酸配列
の少なくとも8アミノ酸残基を含んでなり、そしてペプチドに対して発生した抗
体がT−betと特異性免疫複合体を形成するようにT−betのエピトープを
包含する。好ましくは、抗原ペプチドは少なくともアミノ酸残基10個を含んで
なり、さらに好ましくは少なくともアミノ酸残基15個を含んでなり、その上さ
らに好ましくは少なくともアミノ酸残基20個を含んでなり、そして最も好まし
くは少なくともアミノ酸残基30個を含んでなる。抗原ペプチドに包含される好
ましいエピトープは、タンパク質の表面、例えば親水性領域上に位置し、そして
T−betに独特であるT−betの領域である。一つの態様では、このような
エピトープは、一つの種、例えばマウスまたはヒトからのT−betタンパク質
に対して特異的であることができる(すなわち、種間では保存されないT−be
tの領域を有する抗原性ペプチドが免疫原として使用される。このような保存さ
れない残基は、本明細書中に記載のような整列を用いて決定できる)。T−be
tタンパク質の標準疎水性分析は、親水性領域を同定するために行うことができ
る。
【0083】 T−bet免疫原は、代表的には、適当な対象体(例えばラビット、ヤギ、マ
ウスまたはその他の哺乳類)を免疫原を用いて免疫化して抗体を調製するために
使用される。適当な免疫原調製物は、例えば、組換え的に発現したT−betタ
ンパク質または化学的に合成したT−betペプチドを含むことができる。調製
物は、さらにアジュバント、例えばフロイントの完全または不完全アジュバント
、または類似の免疫刺激性薬剤を含むことができる。免疫原性T−bet調製物
を用いる適当な対象体の免疫化は、ポリクローナル抗T−bet抗体反応を誘発
する。
【0084】 従って、本発明の別の態様は、抗T−bet抗体に関する。ポリクローナル抗
T−bet抗体は、上記のようにして、適当な対象体をT−bet免疫原を用い
て免疫化して調製できる。免疫化された対象体中の抗T−bet抗体力価は、標
準技術、例えば免疫化T−betを用いる酵素免疫測定法(ELISA)により
時間に対して測定できる。希望する場合には、T−betに対抗する抗体分子は
、哺乳類から(例えば血液から)単離しそしてさらに周知の方法、例えばタンパ
ク質Aクロマトグラフィーにより精製してIgG画分を得ることができる。免疫
化から適当な時間において、例えば抗T−bet抗体力価が最高になった時点で
、抗体産生細胞が対象体から得られそして標準の方法、例えばKohler and Milst
ein(1975, Nature 256:495-497) により最初に記述されたハイブリドーマ技術(B
rown et al (1981) J. Immunol. 127:539-46; Browen et al.,(1980) J. Biol.
Chem. 255:4980-83; Yeh et al.(1976) PNAS 76:2927-31;およびYeh et al.(198
2) Int J. Cancer 29:269-75も参照) 、さらに最近ではヒトB細胞ハイブリドー
マ技術(Kozbor et al.(1983) Immunol. Today 4:72) 、EBV−ハイブリドーマ
技術(Cole et al.(1985)), Monoclonal Antibodies and Cancer Therapy, Alan
R. Liss, Inc. pp77-96)またはトリオーマ技術によりモノクローナル抗体を調製
するために使用される。モノクローナル抗体ハイブリドーマ産生のための技術は
周知である(一般的には、R.H. Kenneth, in Monoclonal Antibodies: A New Di
mension In Biological Analyses, Plenum Publishing Corp. New York, New Yo
rk(1980); E.A. Lerner(1981) Yale J. Biol. Ned.,54:387-402; M.L. Gefter e
t al.(1977) Somatic Cell Genet.,3:231-36参照)。要約すると、不死細胞系統
(代表的にはミエローマ)を、上記のようにしてT−bet免疫原を用いて免疫
化した哺乳類からのリンパ細胞(代表的には脾細胞)に融合させ、そして得られ
たハイブリドーマ細胞の培養上清をスクリーニングして、T−betに特異的に
結合するモノクローナル抗体を産生するハイブリドーマを同定する。
【0085】 リンパ細胞よび不死細胞系統の融合に対して使用した周知の多数のプロトコー
ルのいずれも、抗T−betモノクローナル抗体を産生する目的で適用できる(
例えばG. Galfre et al.,(1997) Nature 266:55052; Gefter et al., Somatic C
ell Genet.以上に引用; Lerner, Yale J. Biol. Med.以上に引用、Kenneth, Mon
oclonal antibodies、以上に引用も参照)。さらに、通常の技術者は、有用な多
数のこのような方法の変形が存在することを認めるであろう。代表的には、不死
細胞系統(例えばニエローマ細胞系統)は、リンパ細胞と同じ哺乳類種から誘導
される。例えば、ネズミハイブリドーマは、本発明の免疫原調製物を用いて免疫
化したマウスからのリンパ細胞を、不死化マウス細胞系統と融合して作製できる
。好ましい不死細胞系統は、ヒポキサンチン、アミノプテリンおよびチミジンを
含む培地(「HAT培地」)に感受性であるマウスミエローマ細胞系統である。
多数のミエローマ細胞系統のいずれも、標準方法に従う融合相手として使用して
もよく、例えばP3−NS1/1- Ag4−1、P3−x63−Ag8.653
またはSp2/O−Ag14ミエローマ系統である。これらのミエローマ系統は
、American Type Culture Collection(ATCC, Rockvill, Md) から入手でき
る。代表的には、HAT感受性マウスミエローマ細胞を、ポリエチレングリコー
ル(「PEG」)を用いてマウス脾細胞に融合する。次いで、融合からもたらさ
れたハイブリドーマ細胞を、非融合および非産生性に融合されたミエローマ細胞
を殺すHAT培地を用いて選択する(非融合脾細胞は、これらが形質転換されて
いないので数日後に死滅する)。本発明のモノクローナル抗体を産生するハイブ
リドーマ細胞は、例えば標準ELISA法を用いて、T−betを結合する抗体
に関してハイブリドーマ培養上清をスクリーニングして検出される。
【0086】 モノクローナル抗体分泌ハイブリドーマを調製する代わりに、モノクローナル
抗T−bet抗体が、組換えコンビナトリアル(combinatorial) 免疫グロブリン
ライブラリー(例えば抗体ファージ表示(display) ライブラリー)をT−bet
を用いてスクリーニングして、これによりT−betを結合する免疫グロブリン
ライブラリーメンバーを単離することにより固定および単離できる。ファージ表
示ライブラリーを作製およびスクリーニングするためのキットは、市場で入手で
きる(例えばPharmacia Recombinant Phage Antibody System 、カタログ番号27
-9400-1;およびStratagene SurfZAPTM Phage Display Kit、カタログ番号240612
) 。さらに、抗体表示ライブラリーの作製およびスクリーニングに使用するため
の特に適する方法および試薬の例は、例えば下記から見いだすことができる。La
dner et al.:米国特許(US)第5,223,409 号; Kang et al. 国際出願番号WO 92/18
619 号; Dower et al.国際出願番号WO 91/17271 号; Winter et al. 国際出願番
号WO 92/20791 号; Markland et al. 国際出願番号WO 92/15679 号; Breitling
et al.国際出願番号WO 93/01288 号; McCafferty et al. 国際出願番号WO 92/01
047 号; Garrard et al.国際出願番号WO 92/09690 号; Ladner et al. 国際出願
番号WO 90/02809 号; Fuchs et al.(1991) Bio/Technology 9:1370-1372; Hay e
t al.(1992) Hum Antibod Hybridomas 3:81-85; Huse et al.,(1989) Science 2
46:1275-1281; Griffiths et al.(1993) EMBO J 12:725-734; Hawkins et al.(1
992) J. Mol. Biol. 226:889-896; Clarkson et al.(1991) Nature 352:624-628
; Gram et al.(1992) PNSA 89: 3576-3580; Garrad et al.(1991) Bio/Technolo
gy 9:1373-1377; Hoogenboom et al.(1991) Nuc. Acid Res. 19:4133-4137; Bar
bes et al.(1991) PNAS 88: 7978-7982;およびMcCafferty et al. Nature (1990
) 348:552-554 。
【0087】 さらに、ヒトおよび非−ヒト部分を含んでなり、標準組換えDNA技術を用い
て作製できる組換え抗T−bet抗体、例えばキメラ性および人体適応モノクロ
ーナル抗体は、本発明の範囲内である。このようなキメラ性および人体適応モノ
クローナル抗体は、当該技術分野で公知の組換えDNA技術により産生でき、例
えば下記の方法を用いる。Robinson et al. 国際出願番号PCT/US86/02269号; Ak
ira et al.欧州特許出願184,187 号;Taniguchi M. 欧州特許出願172,496 号; Mo
rrison et al. 欧州特許出願173,494 号; Neuberger et al. PCT出願 WO 86/015
33号; Cabilly et al.米国特許(US)4,816,567 号; Cabilly et al.欧州特許出願
125,023 号; Butter et al.(1988) Science 240:1041-1043; Liu et al.(1987)
PNAS 84: 3439-3443; Liu et al.(1987) J. Immunol. 139:3521-3526; Sun et a
l.(1987)PNAS 84: 214-218; Nishimura et al.(1987) Canc. Res. 47:999-1005;
Wood et al.(1985) Nature 314:446-449;およびShaw et al.(1988) J. Natl Ca
ncer Inst. 80:1553-1559; Morrison S.L. Science 229:1202-1207; Oi et al.(
1986) BioTechniques 4: 214; Winter米国特許(US)5,225,539 号; Jones et al.
(1986) Nature 321:552-525; Verhoeyan et al.(1988) Science 239: 1534:およ
びBeidler et al.,(1988) J. Immunol. 141: 4053-4060。
【0088】 抗T−bet抗体(例えばモノクローナル抗体)は、標準技術、例えばアフィ
ニティークロマトグラフィーまたは免疫沈降法によりT−betを単離するため
に使用できる。抗T−bet抗体は、細胞からの本来のT−betおよび宿主細
胞内で発現された組換え産生T−betの精製を容易にすることができる。さら
に、抗T−bet抗体は、T−betタンパク質を検出するために使用できる(
例えば細胞溶解物または細胞上清中)。検出は、抗体を検出可能な物質にカプリ
ング(物理的連結)すると容易になるであろう。従って、一つの態様では、本発
明の抗T−bet抗体は、検出可能な物質により標識される。検出可能な物質の
例は、種々の酵素、接合分子族、蛍光性物質、発光性物質および放射性物質を含
む。適当な酵素の例は、ホースラディッシュペルオキシダーゼ、アルカリホスフ
ァターゼ、β−ガラクトシダーゼ、またはアセチルコリンエステラーゼを含む、
適当な接合分子族複合体の例は、ストレプタビジン/ビオチンおよびアビジン/
ビオチンを含む。適当な蛍光性物質の例はウンベリフェロン、フルオレセイン、
フルオレセインイソチオシアナート、ローダミン、ジクロロトリアジニルアミン
・フルオレセイン、ダンシルクロリドまたはフィコエリトリンを含む、発光性物
質の例は、ルミノールを含み、そして適当な放射性物質の例は、 125I、 131
35Sまたは 3Hを含む。
【0089】 本発明発明のさらに別の態様は、 (a)動物を免疫原性T−betタンパク質、またはT−betタンパク質に独
特なその免疫原部分を用いて免疫化し、そして (b)T−betタンパク質に特異的に結合した動物抗体から単離する ことを含んでなる方法により得られる抗T−bet抗体に関する。
【0090】 特異性抗T−bet抗体の免疫化および回収の方法は、別途記載する。IV.薬剤組成物 本発明のT−betモジュレーター(例えば、T−bet核酸分子、タンパク
質、抗体、またはT−bet活性のモジュレーターとして同定された化合物を含
むT−bet阻害または刺激剤)は、投与に適する薬剤組成物内に組み込むこと
ができる。このような組成物は、代表的には、調節剤および薬剤的に許容できる
キャリヤーを含んでなる。本明細書中に使用する場合に、用語「薬剤的に許容で
きるキャリヤー」は、薬剤投与に適合するあらゆる溶剤、分散媒体、被覆、抗細
菌および抗真菌剤、等張剤および吸収遅延剤などを含むと考える。薬剤的に活性
の物質に対するこのような媒体および薬剤の使用は、当該技術分野では周知であ
る。あらゆる慣用の媒体または薬剤が活性化合物と非適合である場合を除いて、
組成物中でのこれらの使用を考える。補足的活性化合物を組成物内に混和しても
よい。
【0091】 本発明の薬剤組成物は、意図するその投与経路に適合するように調剤される。
例えば、非経口、皮内、または皮下適用のために使用される液剤または懸濁剤は
、下記の成分を含むことができる:滅菌した希釈剤、例えば注射用の水、生理食
塩水、固定油、ポリエチレングリコール、グリセリン、ポリプロピレングリコー
ルまたはその他の合成溶剤、抗細菌剤、例えばベンジルアルコールまたはメチル
パラベン、抗酸化剤、例えばアスコルビン酸または亜硫酸水素ナトリウム、キレ
ート剤、例えばエチレンジアミン四酢酸、緩衝液、例えばアセテート、サイトレ
ートまたはホスフェートおよび毒性の調節のための薬剤、例えば塩化ナトリウム
またはデキストロース。pHは酸または塩基、例えば塩化水素酸または水酸化ナ
トリウムを用いて調整できる。非経口製剤は、ガラスまたはプラスチック製のア
ンプル、使い捨て注射器または反復使用の調剤バイアル内に収容してもよい。
【0092】 注射使用に適する薬剤組成物は、滅菌水溶液(水溶性の場合)または分散液ま
たは滅菌した注射用液または分散液の即時調製のための滅菌粉末を含む。静脈内
投与のために適するキャリヤーは、生理食塩水、静菌水、クレモフォルELTM
Cremophor EL., BASF, Parsippany, NJ)またはリン酸緩衝塩水(PBS) を含む。す
べての場合に、組成物は滅菌されそして容易な注射性となる範囲で液状でなけれ
ばならない。これは製造および貯蔵の条件下で安定でなければならずそして微生
物、例えば細菌および真菌の汚染作用に対して保護されなければならない。キャ
リヤーは、例えば水、エタノール、ポリオール(例えばグリセロール、プロピレ
ングリコール、および液状ポリエチレングリコールなど)、および適合するこれ
らの混合物を含む溶剤または分散媒体であることができる。適当な液体状態は、
例えばコーティング例えばレシチンの使用により、分散液の場合に要求される粒
径の維持によりおよび界面活性剤の使用により維持できる。微生物の作用の防止
は、種々の抗細菌および抗真菌剤、例えばパラベン、クロロブタノール、フェノ
ール、アスコルビン酸、チメロサールなどの使用により達成できる。多くの場合
に、等張剤、例えば糖類、ポリアルコール、例えばマンニトール、ソルビトール
、塩化などを組成物内に含むと好ましい。注射用組成物の長時間の吸収は、吸収
を遅延させる薬剤、例えばモノステアリン酸アルミニウムおよびゼラチンを組成
物内に含めてもたらすことができる。
【0093】 滅菌した注射用液剤は、適当な溶剤中の所要量の活性化合物を必要に応じて以
上に列記した成分の1種または組み合わせを混和し、次いで濾過滅菌して調製で
きる。一般に、分散液は、塩基性分散媒体を含む滅菌ビヒクルおよび以上に列挙
したものから所要のその他成分中に活性化合物を混和して調製できる。滅菌注射
用液剤の調製のための滅菌粉末の場合に、好ましい調製方法は、有効成分の粉末
およびあらかじめ滅菌濾過したこれらの溶液からの追加の所望の成分が得られる
真空乾燥および凍結乾燥である。
【0094】 経口組成物は、一般に不活性希釈剤または食用に適するキャリヤーを含む。こ
れらはゼラチンカプル内に封入または錠剤内に圧縮されることができる。経口治
療投与の目的で、活性化合物は賦形剤と混和しそして錠剤、トローチ、またはカ
プセルの形で使用される。経口組成物は、口内洗浄剤として使用するために液体
キャリヤーを使用して調製でき、その際、液体キャリヤー内の化合物は経口で適
用されそしてガラガラとしそして吐き出すかまたは呑み込む。薬剤的に適する結
合剤、および/またはアジュバント物質を組成物の一部分として含むことができ
る。錠剤、ピル、カプセル、トローチ等は、下記の成分、または同様な性質の化
合物のいずれも含むことができる:結合剤、例えばマイクロクリスタリンセルロ
ース、トラガントガムまたはゼラチン、賦形剤、例えばデンプンまたはラクトー
ス、崩壊剤、例えばアルギン酸、プリモゲル(Primogel)、またはトウモロコシデ
ンプン、潤滑剤、例えばステアリン酸マグネシウムまたはステロート(Sterote)
、滑り剤例えばコロイド状二酸化ケイ素、甘味剤例えばスクロースまたはサッカ
リン、または調味剤例えばペパーミント、サリチル酸メチル、またはオレンジ風
味。
【0095】 一つの態様では、活性化合物は、化合物の体内からの早期の排出を防止するキ
ャリヤーを用いて、例えば移植およびミクロカプセル投与系も含む制御放出調剤
として調製される。生分解性、生体適合性ポリマー、例えばエチレン酢酸ビニル
、ポリ無水酸、ポリグリコール酸、コラーゲン、ポリオルトエステル、およびポ
リ酪酸が使用できる。このような調剤の製造方法は、当該技術分野の熟練者には
明らかである。材料はAlza CorporationおよびNova Pharmaceuticals, Inc から
も入手できる。リポソーム懸濁液(ウイルス抗原に対するモノクローナル抗体で
感染された細胞を標的としたリポソームを含む)も、薬剤的に許容できるキャリ
ヤーとして使用できる。これらは当該技術分野の熟練者には公知の方法、例えば
米国特許(US)第4,522,811 号に記載の方法に従って調製してもよい。V.本発明の方法 本発明の別の態様は、本発明の種々のT−bet組成物を使用する方法に関す
る。例えば、本発明は、生物学的試料中のT−bet活性の存在を検出するため
の方法を提供する。この方法は、生物学的試料をT−bet活性検出可能な薬剤
、例えばT−betタンパク質またはT−bet mRNAと、生物学的試料中
のT−bet活性の存在を検出できるように接触させることを含む。
【0096】 T−betmRNAを検出するための好ましい薬剤は、T−bet mRNA
に特異的にハイブリダイズできる標識された核酸プローブである。核酸プローブ
は、例えば配列番号1または3のT−bet DNA、例えば長さが少なくとも
約500、600、800、900、1000、1200、1400、または1
600ヌクレオチドのオリゴヌクレオチドでありそしてストリンジェント条件下
でT−bet mRNAに特異的にハイブリダイズするものであることができる
【0097】 T−betタンパク質を検出するための好ましい薬剤は、T−betタンパク
質を結合できる標識された抗体である。抗体は、ポリクローナル、またはさらに
好ましくはモノクローナルであることができる。変化していない抗体、またはそ
の断片(例えばFabまたはF(ab’)2 )が使用できる。プローブまたは抗
体に関連する用語「標識」は、検出可能な物質をプローブまたは抗体にカプリン
グ(すなわち物理的に連結)することによるプローブまたは抗体の直接標識、な
らびに直接標識された他の薬剤との反応性によるプローブまたは抗体の間接標識
を包含すると考える。間接標識の例は、蛍光標識二次抗体を用いる一次抗体の検
出および蛍光標識したストレプタビジンを用いて検出できるようなビオチンを用
いるDNAプローブの末端標識を含む。用語「生物学的試料」は、組織、細胞お
よび生物学的液体を含むと考える。例えば、T−bet mRNAを検出するた
めの技術は、ノーザンハイブリダイゼーションおよびin situ ハイブリダイゼー
ションを含む。T−betタンパク質の検出のための技術は、酵素連結免疫吸着
剤アッセイ(ELISA)、ウエスタンブロット、免疫沈降および免疫蛍光を含
む。
【0098】 このようなアッセイは、発育不全により特徴付けられる症候群の検出に有用で
ある。例えば、ヒトT−box遺伝子TBX5およびTBX3内(マウスTbx
5およびTbx3のオルソログ)の突然変異が、それぞれ常染色体優性遺伝性疾
患ホールト−オーラム(Holt-Oram) 症候群および尺骨−乳腺症候群の原因である
(Bamshad, M. et al. 1997, Nature Genetics 16:311; Basson, C.T., et al.,
1997, Nature Genetics 15: 30; Li, Q.Y., et al., 1997, Nature Genetics 1
5: 21; Spranger, S., et al., 1997, J. Med. Genet. 3:978)。これらの症候群
は、発育不全により特徴付けられ、そしてそれぞれTbx5およびTbx3の発
現のパターンにより予想される。ホールト−オーラム症候群は、心臓および上肢
に影響し、一方尺骨−乳腺症候群は手足、アポクリン腺、歯および生殖器発育に
影響する。両方の症候群も発育不全が特徴であり、そしてそしてそれぞれTbx
5およびTbx3の発現のパターンにより予想される。これらの患者内の突然変
異は、T−box遺伝子のただ1個の対立遺伝子のみが関係し、従って、Tbx
3およびTbx5のハプロタイプ不全(haploinsufficiency)は、がこれら2種の
疾患を起こすと考えられる。最近、発生中のヒヨコ胚へのTbx4およびTbx
5の供給が肢芽体を制御することが証明された(Rodriguez-Esteban et al., 199
9; Takeuchi et al., 1999) 。これらの発見は、脊椎動物発生におけるこのファ
ミリーの重要性を強調する。
【0099】 さらに、多くの種内でのT遺伝子相同性の存在は、中胚葉発生に関係するまだ
未知の標的遺伝子の組を調節する転写因子としてのその機能に対する強い証拠を
提供する。T−boxファミリーの最近の突出は、種々の発生過程におけるその
明瞭な重要性から起きたものであり、ヒト疾患におけるT−box突然変異によ
り最も劇的に例示される。胸腺幹細胞からの成熟T細胞およびナイーブ前駆体か
ら分化したTh細胞の発生は、緊密に調節された発生過程として考えられている
。T−betがTh1系統の発生に関係するというこの発見は、リンパ系におけ
るこの最新のT−boxファミリーメンバーの重要な役割を証明する。
【0100】 本発明は、さらに、T−betタンパク質の活性を調節する化合物を同定する
ための方法を提供する。例えば、本発明は、 T−betタンパク質を含んでなる指標組成物を調製し、 指標組成物を供試化合物と接触させ、そして 指標組成物内のT−betタンパク質の活性に対する供試化合物の作用を決
定し、これによりT−betタンパク質の活性を調節する化合物を同定すること
を含んでなる、T−betタンパク質の活性を調節する化合物を同定する方法を
提供する。
【0101】 本発明のスクリーニング法の特定の態様は、DNAに結合する(例えばIL−
2またはIFN−γプロモーターに結合する能力)、および/または遺伝子発現
を調節する(例えばTh1関連サイトカイン遺伝子の発現を、例えばIL−2遺
伝子を抑制、IFN−γ遺伝子をトランス活性化して調節)および/または極性
化合物Th2細胞をTh1経路に転向するためのT−betタンパク質の能力を
利用する。
【0102】 本発明スクリーニングアッセイの好ましい態様では、指標組成物は指標細胞を
含んでなりここで該指標細胞は、(i)T−betタンパク質および(ii)T
−betタンパク質に反応するレポーター遺伝子を含んでなる。好ましくは、指
標細胞は、 i)T−betをコードする組換え発現ベクター、および ii)レポーター遺伝子に操作可能に連結したTh1−関連サイトカイン遺
伝子の調節配列を含んでなるベクター を含み、そして該方法は、 a)指標細胞を供試化合物と接触させ、 b)供試化合物の存在下での指標細胞内のレポーター遺伝子の発現のレベル
を決定し、そして c)供試化合物の存在下での指標細胞内のレポーター遺伝子の発現のレベル
を供試化合物の不在下での指標細胞内のレポーター遺伝子の発現のレベルと比較
し、これによりT−betの活性を調節する化合物を同定する ことを含んでなる。
【0103】 別の好ましい態様では、指標組成物は、(i)T−betタンパク質、および
(ii)T−betが結合するDNA分子の調製を含んでなり、そして該方法は
、 a)指標組成物を供試化合物と接触させ、 b)供試化合物の存在下でのT−betタンパク質とDNA分子との相互作
用の程度を決定し、そして c)供試化合物の存在下でのT−betとDNA分子との相互作用の程度を
供試化合物の不在下でのT−betとDNA分子との相互作用の程度と比較し、
これによりT−betの活性を調節する化合物を同定する ことを含んでなる。
【0104】 好ましくは、T−betが結合するDNA分子は、T−box結合配列を含ん
でなる。
【0105】 別の好ましい態様では、本方法はT−betと相互作用するタンパク質を同定
する。この態様では、 指標組成物は、指標細胞が i)転写調節配列に操作可能に連結したレポーター遺伝子、および ii)第一融合タンパク質をコードする第一キメラ遺伝子を含んでなり、該
第一融合タンパク質はT−betを含む 指標細胞であり、 供試化合物は第二キメラ遺伝子のライブラリーを含んでなり、該ライブラリー
は第二融合タンパク質をコードし、 レポーター遺伝子の発現は、第一融合タンパク質、第二融合タンパク質および
転写調節配列の間の相互作用に感受性であり、そして ここで指標組成物内のT−betに対する供試化合物の作用が、指標細胞内の
レポーター遺伝子の発現のレベルを決定することにより決定され、これによりT
−betと相互作用するタンパク質を含んでなる供試化合物を同定する。
【0106】 好ましい態様では、第二キメラ遺伝子のライブラリーは、Th2細胞からのc
DNAライブラリーから調製される。
【0107】 本発明のスクリーニングアッセイの好ましい態様では、供試化合物がT−be
tの活性を調節すると同定された場合に、免疫反応に対する供試化合物の作用を
次いで試験する。従って、本発明のスクリーニング法は、免疫反応に対する化合
物の作用を決定し、これにより免疫反応を調節する化合物を同定することをさら
に含んでなるぉとができる。一つの態様では、免疫反応に対する化合物の作用は
、Th1−関連サイトカイン遺伝子、例えばインターフェロン−γ遺伝子の発現
に対する化合物の作用を決定して決定される。本明細書中に使用する場合に、用
語「Th1−関連サイトカイン」は、Th2細胞ではなくむしろTh1細胞によ
り優先的または独占的に産生されるサイトカインを呼ぶと考える。Th1−関連
サイトカインの例は、IFN−γ、IL−2、およびリンホトキシン(LT)を
含む。別の態様では、免疫反応に対する関係する化合物の作用は、Tヘルパータ
イプ1(Th1)またはTヘルパータイプ2(Th2)細胞の発生に対する化合
物の作用を決定して決定される。
【0108】 指標細胞内のT−betの発現のために使用できる組換え発現ベクターは、当
該技術分野では公知である(上記の考察参照)。一つの態様では、発現ベクター
内で、T−betコーディング配列は、指標細胞内のT−betの構成的発現を
許容する調節配列に操作可能に連結する(例えばウイルス調節配列、例えばサイ
トメガロウイルスプロモーター/エンハンサーが使用できる)。指標細胞内のT
−betの構成的発現を許容する組換え発現ベクターの使用が、T−betの活
性を促進または阻害する化合物の同定のために好ましい。別の態様では、発現ベ
クター内で、T−betコーディング配列は、内因性T−bet遺伝子の調節配
列に操作可能に連結する(すなわち内因性T−bet遺伝子から誘導されたプロ
モーター調節領域)。T−bet発現が内因性調節配列により制御される組換え
発現ベクターの使用が、T−betの転写発現を促進または阻害する化合物の同
定のために好ましい。
【0109】 Th1−関連サイトカイン遺伝子が使用される方法(例えばレポーター遺伝子
として)において、好ましくはTh1一関連サイトカインはインターフェロン−
γまたはIL−2である。例えば、IL−2プロモーターは、MFκB部位の5
’の−240〜−220丁度にあるT−box結合部位を明らかにする。下記の
実施例に記載するように、T−betは、IL−2プロモーターに結合するその
能力に基づいて酵母ワンハイブリッドスクリーニングアッセイで単離される。し
たがって、一つの態様では、本発明の方法は、近位IL−2プロモーターのこの
領域、最も好ましくは、IL−2プロモーターのヌクレオチド−240〜−22
0を含むレポーター遺伝子構築物を利用する。
【0110】 種々のレポーター遺伝子が当該技術分野で公知でありそして本発明のスクリー
ニングアッセイでの使用に適合する。適合するレポーター遺伝子の例は、クロラ
ムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ、β−ガラクトシダーゼ、アルカリ
ホスファターゼまたはルシフェラーゼをコードするものを含む。これらの遺伝子
産物の活性を測定するための標準方法は、当該技術分野では公知である。
【0111】 種々の細胞タイプがスクリーニングアッセイにおける指標細胞としての使用に
適合する。好ましくは、通常はT−betを発現しない細胞系統、例えばB細胞
またはTh2細胞クローンが使用される。非リンパ細胞系統、例えばHepG2
ヘパトーマ細胞系統も指標細胞として使用できる。酵母細胞も指標細胞として使
用できる。
【0112】 一つの態様では、供試化合物の存在下での指標細胞内のレポーター遺伝子の発
現のレベルは、供試化合物の不在下での指標細胞内のレポーター遺伝子の発現の
レベルよりも高くそして供試化合物はT−betの発現または活性を刺激する化
合物として同定される。別の態様では、供試化合物の存在下での指標細胞内のレ
ポーター遺伝子の発現のレベルは、供試化合物の不在下での指標細胞内のレポー
ター遺伝子の発現のレベルよりも低く、そして供試化合物はT−betの発現ま
たは活性を阻害する化合物として同定される。
【0113】 レポーター遺伝子構築物の使用の代わりに、T−betの発現または活性を調
節する化合物が他の「読み取り(read-out)」を用いて同定できる。例えば、指標
細胞はT−bet発現ベクターを用いてトランスフェクションでき、供試化合物
の存在および不在でインキュベーションされ、そしてTh1−関連サイトカイン
産生は指標細胞内のサイトカインmRNA(例えばインターフェロン−γmRN
A)または培地上清内へのサイトカイン分泌(例えばインターフェロン−γ)を
検出して評価できる。サイトカインmRNAを検出するための標準方法、例えば
逆転写−ポリメラーゼ連鎖反応(RT−PCR)は当該技術分野では公知である
。培地上清内のサイトカインタンパク質を検出するための標準方法、例えば酵素
連結免疫吸着法(ELISA)も当該技術分野では公知である。
【0114】 以上に記載のように、本発明は、T−betと相互作用するタンパク質(例え
ばTh1細胞内のタンパク質)を同定するためのスクリーニングアッセイを提供
する。
【0115】 一つの態様では、このようなアッセイは、当該技術分野では公知のツーハイブ
リッドアッセイ(相互作用トラップアッセイとも呼ばれる)に基づいて設計でき
る(例えばField 米国特許(US)第5,283,173 号; Zervos et al. (1993) Cel
l 72:223-232; Madura et al. (1993) J. Biol. Chem. 268:12046-12054; Barte
l et al. (1993) Biotechniques 14:920-924; およびIwabuchi et al. (1993) O
ncogene 8: 1693-1696参照)。ツーハイブリッドアッセイは、一般に特定の標的
タンパク質と相互作用するタンパク質を同定するために使用される。このアッセ
イは、機能性転写活性化物質を再構築する相互作用が可能なタンパク質を同定す
るために遺伝子融合を利用する。転写活性化物質は、DNA結合ドメインおよび
転写活性化ドメインから成り、ここで両方のドメインは標的配列から下流側の遺
伝子を転写を活性化することを要求される(例えばGAL4に対する上流活性化
物質配列(USA))。標的「餌(bait)」タンパク質をコードするDNA配列が
これらのドメインのいずれかにDNA融合されそして配列のライブラリーは他の
ドメインに融合される。標的−融合タンパク質(例えば標的GAL4−融合「餌
」)に結合できる「魚(fish)」融合タンパク質(融合ライブラリーから作製)は
、一般に二つのドメイン(DNA結合ドメインおよび転写活性化ドメイン)を標
的配列から下流に挿入されたレポーター遺伝子の転写を活性化するために十分近
位に持ってくる。従って「魚」タンパク質は、機能性転写活性化物質を再構築す
るその能力により同定できる(例えば機能性GAL4トランス活性化物質)。
【0116】 この一般的なツー−ハイブリッド系は、標的T−bet融合タンパク質(例え
ば「餌」としてのT−bet/GAL4結合ドメイン融合物)の構築によりT−
betと相互作用する細胞(例えばTh1細胞)内のタンパク質および「魚」融
合タンパク質のcDNAライブラリー(例えばcDNA/GAL4)活性化ドメ
インライブラリー)の同定に適用でき、ここでcDNAライブラリーは関係する
細胞タイプ(例えばTh1細胞)のmRNAから調製でき、そしてこれらの構築
物を、T−betに反応する調節配列(例えばIL−2プロモーター配列、例え
ば以上に考察)に連結するレポーター遺伝子構築物も含む宿主細胞内に導入する
。好ましくは、T−betのトランス活性化ドメイン(これは5’および3’の
両方に位置する)は、「餌」構築物内に欠失するであろう。好ましい態様では、
餌構築物は、T−boxドメインを含む。一つの態様では、チロシンリン酸化の
少なくとも一つの部位も含まれる。優性陰性T−betタンパク質も、相互作用
に必要なT−betの部位をさらに定位するために相互作用物質のスクリーニン
グに使用できる。T−betと相互作用するタンパク質をコードするcDNAは
、レポーター遺伝子構築物のトランス活性化に基づいて同定できる。
【0117】 あるいは、「シングル−ハイブリッド」アッセイ、例えばSieweke, M.H. et a
l. (1996) Cell 85:49-60 記載のものは、T−betと相互作用するタンパク質
を同定するために使用できる。このアッセイは、上記のツーハイブリッド系の変
形である。この系では、「餌」は、トランス活性化ドメインが除去された転写因
子(例えばトランス活性化ドメインが除去されたT−bet)であり、そして「
魚」は、非融合cDNAライブラリーである(例えばTh1細胞から調製したc
DNAライブラリー)。これらの構築物は、T−betに反応する調節配列(例
えばT−box結合領域、例えばT−betに反応するIL−2プロモーターの
領域)に連結されたレポーター遺伝子構築物も含む宿主細胞(例えば酵母細胞)
内に導入される。T−betと相互作用するタンパク質をコードするcDNAは
、レポーター遺伝子構築物のトランス活性化に基づいて同定できる。
【0118】 別の態様では、T−bet標的遺伝子を単離するための代表差異分析(represe
ntational differential analysis)(RDA)およびマイクロチップ(microchip
) DNAアレイ分析がある。例えば、PCRと組み合わせた差異ディスプレーま
たは差し引き法(RDA:例えばHubank, M. % Schatz, D.G., 1994, Nuc. Acid
Res. 22, 5640-5648; Chang Y. et al., 1994, Science 266: 1865; von Stein
O.D. et al., 1997, Nuc. Acid Res. 25.2598; Lisitsyn, N. & Wigler, M., 1
993, Science 259, 946 参照) は差し引きまた非差し引きプローブを用い、また
は最近では、DNAマイクロチップアレイハイブリダイゼーション(Welford eta
l., 1998, Nucl. Acid. Res. 15:3059)が使用できる。このようなアッセイを行
う場合に、種々の細胞、例えば正常細胞、T−betを発現するように操作され
た細胞、またはT−bet欠失またはT−bet過剰発現のマウス(例えばトラ
ンスジェニック非−ヒト動物)からの細胞も使用できる。
【0119】 上記のように、本発明は、T−betとT−box結合領域(例えばIL−2
遺伝子調節領域)の相互作用を調節する化合物を同定するためのスクリーニング
アッセイを提供する。DNA結合タンパク質と標的DNA配列の相互作用を検出
するアッセイは当該技術分野で公知である(例えば電気泳動移動度シフトアッセ
イ、DNAアーゼIフットプリントアッセイなど)。供試化合物の存在または不
在におけるこのアッセイを行う場合に、これらのアッセイは、DNA結合タンパ
ク質とその標的DNA配列との相互作用を調節(例えば阻害または促進)する化
合物を同定するために使用できる。
【0120】 一つの態様では、供試化合物の存在下でのDNA断片へのT−betの結合の
量は、供試化合物の不在下でのDNA断片へのT−betの結合の量より大きく
、その場合に供試化合物はT−betの結合を促進する化合物として同定される
。別の態様では、供試化合物の存在下でのDNA断片へのT−betの結合の量
は、供試化合物の不在下でのDNA断片へのT−betの結合の量より小さく、
その場合に供試化合物はT−betの結合を阻害する化合物として同定される。
【0121】 本発明のさらの別の態様は、細胞内のT−bet活性を調節方法に関する。本
発明の調節方法は、細胞を、細胞内のT−bet活性が調節されるようにT−b
et活性を調節する薬剤と接触させることを含む。この薬剤は、細胞内のT−b
etタンパク質の活性の調節により、またはT−bet遺伝子の転写またはT−
betmRNAの翻訳の調節により作用してもよい。本明細書中に使用する場合
に、用語「調節」は、T−bet活性を阻害または低下およびT−bet活性を
刺激または増進することを含むと考える。従って、一つの態様では、薬剤はT−
bet活性を阻害する。別の態様では、薬剤はT−bet活性を刺激する。
【0122】 さらに別の態様では、本発明は、細胞によるTヘルパー−タイプ2およびTヘ
ルパー−タイプ1サイトカインの量の調節のための方法を提供する。この方法は
、細胞を、T−betの活性を調節する薬剤と接触させることを含む。例えば、
T−bet活性を刺激する薬剤は、Th1サイトカインIFN−γを上昇制御し
、一方、これらの同じ薬剤は、Th2サイトカインIL−4を下降制御する。
【0123】 別の態様では、本発明は細胞により産生されるサイトカインのパターンを調節
するための方法を提供する。本方法は、細胞をT−betの活性を調節する薬剤
と接触させることを含む。例えば、T−bet活性を刺激する薬剤は、通常はI
FN−γを産生しない細胞内でIFN−γ産生を誘導でき、そしてIL−4産生
を抑制できる。このような薬剤は、例えばTh2のサイトカイン分泌プロフィー
ルをTh1細胞のものに転向するために使用できる。 A.阻害剤 本発明の調節方法に従って、T−bet活性は、細胞を阻害剤と接触させるこ
とにより細胞内で阻害される。本発明の阻害剤は、例えばT−betの発現また
は活性を阻害するように作用する細胞内結合分子であることができる。本明細書
内に使用する場合に、用語「細胞内結合分子」は、タンパク質自体、タンパク質
またはタンパク質をコードする核酸(例えばmRNA分子に)またはタンパク質
が通常相互作用する標的に(例えばT−betが結合するDNA標的配列に)結
合することによりタンパク質の発現または活性を阻害するように細胞内で作用す
る分子を含むと考える。細胞内結合分子の例は、以下にさらに詳細に記述するが
、アンチセンスT−bet核酸分子(例えばT−bet mRNAの翻訳を阻害
する)、細胞内抗T−bet抗体(例えばT−betタンパク質の活性を阻害)
およびT−betタンパク質の優性陰性変異体を含む。
【0124】 一つの態様では、本発明の阻害剤は、T−betをコードする遺伝子または該
遺伝子の一部分に相補的なアンチセンス核酸分子、または該アンチセンス核酸分
子をコードする組換え発現ベクターである。細胞内の特定のタンパク質の発現を
下降制御するためのアンチセンス核酸の使用は、当該技術分野で周知である(例
えばWeintraub,H. et al.,「遺伝子分析のための分子的道具としてのアンチセン
スRNA」Reviews-Trends in Genetics, Vol. 1(1) 1986; Askari, F.K. and M
cDonnel, W.M. (1996) N. Eng. J. Med. 334:316-318; Bennett, M.R. and Schw
artz, S.M. (1995) Circulation 92:1981-1993; Mercola, D. and Cohen, J.S.(
1995) Cancer Gene Ther. 2:47-59; Rossi, J.J. (1995) Br. Med. Bull. 51:21
7-225; Wagner, R.W. (1994) Nature 372:333-335) 。アンチセンス核酸分子は
、他の核酸分子(例えばmRNA配列)のコーディング鎖に相補的であり、従っ
て他の核酸分子のコーディング鎖に水素結合が可能であるヌクレオチド配列を含
んでなる。mRNAの配列に相補的なアンチセンス配列は、mRNAのコード領
域内に見られる配列、mRNAの5’または3’非翻訳領域またはコード領域と
非翻訳領域とを架橋する領域(例えば5’非翻訳領域とコード領域との結合部分
)に相補的であることができる。さらに、アンチセンス核酸は、mRNAをコー
ドする遺伝子の調節領域への配列、例えば転写開始配列または調節要素に相補的
であることができる。好ましくは、アンチセンス核酸は、コーディング鎖上の開
始コドンの前またはそれを含む領域またはmRNAの3’非翻訳領域に相補的で
あるように設計される。細胞内でT−betタンパク質の発現を阻害するための
アンチセンス核酸は、T−betタンパク質をコードする核酸配列(例えば配列
番号1または3)に基づいて設計し、WatsonおよびCrick の塩基対法則に従って
構築できる。
【0125】 アンチセンス核酸は、種々の異なる形で存在できる。例えば、アンチセンス核
酸は、T−bet遺伝子の一部分に対してのみ相補的であるオリゴヌクレオチド
であることができる。アンチセンスオリゴヌクレオチドは、当該技術分野では公
知の化学合成法を用いて構築できる。アンチセンスオリゴヌクレオチドは、天然
に存在するヌクレオチドまたは分子の生物学的安定性を上昇するためまたはアン
チセンスとセンス核酸の間に形成された二本鎖の物理的安定性を上昇させるため
に設計された種々の変性ヌクレオチドを用いて化学的に合成でき、例えばホスホ
ロチオエート誘導体およびアクリジン置換ヌクレオチドが使用できる。培地中の
細胞内のT−bet発現を阻害するために、1個またはそれ以上のオリゴヌクレ
オチドは、培地内の細胞に、代表的には約200μg(オリゴヌクレオチド)/
mlで加えることができる。
【0126】 あるいはアンチセンス核酸は、核酸がアンチセンス方向にサブクローンされた
発現ベクターを用いて生物学的に産生できる(すなわち挿入された核酸から転写
された核酸は、関係する標的核酸に対してアンチセンス方向となるであろう)。
関係する細胞内のアンチセンスRNA分子の発現を指令し、アンチセンス方向に
クローンされた核酸に操作可能に連結した調節配列が選択でき、例えば、アンチ
センスRNAの発現を構成的、組織特異的または誘導可能に指令するプロモータ
ーおよび/またはエンハンサーまたはその他の調節配列が選択できる。例えば、
アンチセンスRNAの誘導可能な発現のために、誘導可能な真核調節系、例えば
Tet系(例えばGossen, M. and Bujard, H.(1992) Proc. Natl. Acad. Sci. U
SA 89:5547-5551; Gossen, M. et al. (1995) Science 268:1766-1769; PCT公開
番号WO94/29442号およびPCT 公開番号WO96/01313号に記載)が使用できる。アン
チセンス発現ベクターは、組換え発現ベクターに関して以上に記載したようにし
て調製できるが、しかし、cDNA(またはそのタンパク質)はアンチセンス方
向にベクター中にクローンされる。アンチセンス発現ベクターは、例えば組換え
プラスミド、ファージミドまたは弱毒化ウイルスの形であることができる。アン
チセンス発現ベクターは、標準のトランスフェクション技術、例えば組換え発現
ベクターに関して以上に記載した方法を用いて細胞内に導入できる。
【0127】 別の態様では、阻害剤として使用するためのアンチセンス核酸は、リボザイム
である。リボザイムは、これらが相補領域を有する一本鎖核酸、例えばmRNA
を開裂できるリボヌクレオチドを有する触媒性RNA分子である(リボザイムに
関する総説としては、例えばOhkawa, J.et al.(1995) J. Biochem. 118:251-258
; Sigurdsson, S.T. and Eckstein, F. (1995) Trends Biotechnol. 13:286-289
; Rossi, J,J, (1995) Trends Biotechnol. 13: 301-306: Kiehntoph, M. et al
. (1995) J. Mol. Med. 73:65-71参照) 。T−bet mRNAに特異性を有す
るリボザイムは、T−bet cDNAのヌクレオチド配列に基づいて設計でき
る。例えば、テトラヒメナL−19IVS RNAの誘導体は、活性部位の塩基
配列が、T−bet mRNA内で開裂される塩基配列に相補的であるように構
築できる。例えば米国特許(US)第4,987,071 号および第5,116,742 号(両方共に
Chech et al.) 参照。あるいはT−bet mRNAは、RNA分子のプールか
ら特異性リボヌクレオチド活性を有する触媒生RNAを選択するために使用でき
る。例えばBartel. D. and Szostak, J.W. (1993) Science 261:1411-1418参照
【0128】 細胞内のT−betの発現および/または活性を阻害するために使用できる阻
害剤の別の種類は、T−betタンパク質に特異的な細胞内抗体である。細胞内
のタンパク質機能を阻害するための細胞内抗体の使用は当該技術分野では公知で
ある(例えばCarlson J.R. (1988) Mol. Cell Biol. 8:2638-2646; Biocca S. e
t al. (1990) EMBO J. 9: 101-108; Werge T.M. (1990) et al., FEBS Letters2
74:193-198; Carlson J.R. (1993) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90:7427-7428;
Marasco W.A. et al. (1993) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90:7889-7893; Bio
cca S. et al. (1994) Bio/Technology 12:396-399; Chen, S-Y. et al. (1994)
Human Gene Therapy 5:595-601; Duan, L. et al. (1994) Proc. Natl. Acad.
Sci. USA 91: 5075-5079; Chen, S-Y. et al. (1994) Proc. Natl. Acad. Sci.
USA 91: 5932-5936; Beerli, R.R. et al. (1994) J. Biol. Chem. 269:23931-2
3936; Beerli, R.R. et al. (1994) Biochem. Biophys, Res. Commun. 204:666-
672; Mhashilkar, A.M. et al. (1995) RMBO J. 14:1542-1551; Richardson, J.
H. et al. (1995) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 92:3137-3141; PCT公開番号WO9
4/02610(Marasco et al.); およびPCT 公開番号WO95/03832(Duan et al.) 参照
)。
【0129】 細胞内抗体を用いてタンパク質活性を阻害するために、細胞内へのベクターの
導入の際に、抗体鎖が細胞の細胞内コンパートメント内の機能性抗体として発現
されるような形の抗体鎖をコードする組換え発現ベクターを調製する。本発明の
阻害方法に従うT−bet活性の阻害のために、T−betタンパク質を特異的
に結合する細胞内抗体を細胞の細胞質内に発現する。細胞内抗体発現ベクターを
調製するために、関係する標的タンパク質、例えばT−betに対して特異的な
抗体鎖をコードする抗体軽鎖および重鎖cDNAを、代表的にはT−betタン
パク質に対して特異的なモノクローナル抗体を分泌するハイブリドーマから単離
する。抗T−betモノクローナル抗体、または組換え抗−T−betモノクロ
ーナル抗体を分泌するハイブリドーマは、上記のようにして産生できる。T−b
etタンパク質に対して特異的なモノクローナル抗体が同定されると(例えばハ
イブリドーマ誘導モノクローナル抗体またはコンビナトリアルライブラリーから
の組換え抗体)、モノクローナル抗体の軽鎖および重鎖をコードするDNAは、
標準の分子生物学技術により単離される。ハイブリドーマ誘導抗体に対して、軽
鎖および重鎖DNAは、例えばPCR増幅またはcDNAライブラリースクリー
ニングにより得ることができる。例えばファージ表示ライブラリーからの組換え
抗体に対して、軽鎖および重鎖をコードするDNAは、ライブラリースクリーニ
ング過程の間に単離された表示パッケージ(例えばファージ)から回収できる。
それからPCRプライマーまたはcDNAライブラリープローブが調製できる抗
体軽鎖および重鎖遺伝子のヌクレオチド配列は、当該技術分野では公知である。
例えば、多数のこのような配列は、Kabat, E.a. et al., (1990)「免疫学で関係
するタンパク質の配列」(Sequences of Proteins of Immunological Interest,
Fifth Edition, U.S.Department of Health and Human Services, NIH Publicat
ion No. 91-3242)および「Vbase」ヒト−生殖細胞系配列データベースに公
開されている。
【0130】 一旦入手されると、抗体軽鎖および重鎖配列は、標準方法を用いて組換え発現
ベクター内にクローンされる。軽鎖および重鎖の細胞質発現を可能とするために
、軽鎖および重鎖の疎水性リーダーをコードするヌクレオチド配列を除去する。
細胞内抗体発現ベクターは、種々の異なる形の中の一つとして細胞内抗体をコー
ドできる。例えば、一つの態様では、ベクターは全長抗体が細胞内に発現される
ように、全長抗体軽鎖および重鎖をコードする。別の態様では、ベクターは全長
軽鎖はコードするがしかしFab断片が細胞内に発現されるように、重鎖のVH
/CH1領域のみをコードする。最も好ましい態様では、一本鎖抗体(scFv
)をコードし、ここで、軽鎖および重鎖鎖の変動領域がフレキシブルなペプチド
リンカー(例えば(Gly4 Ser)3 )により連結されそして一本鎖分子とし
て発現される。細胞内のT−bet活性を阻害するために、T−bet細胞内抗
体をコードする発現ベクターを、以下に記載する標準トランスフェクション方法
により細胞内に導入する。
【0131】 本発明の阻害剤のさらに別の形は、本明細書内で優性陰性阻害剤とも呼ばれる
T−betの阻害形、例えばチロシンリン酸化部位が変異されているT−bet
の形、または例えばトランス活性化ドメインが除去されているT−betの変異
形である。このような優性陰性T−betタンパク質は、T−betタンパク質
をコードする組換え発現ベクターを用いて細胞内に発現でき、これは標準トラン
スフェクション法により細胞内に導入される。T−bet欠失チロシンリン酸化
部位またはトランス活性化ドメインの変異形を発現するために、T−betのト
ランス活性化ドメインをコードするヌクレオチド配列を、標準組換えDNA技術
を用いてT−betコード配列から変異または除去する。末端切除DNAを組換
え発現ベクター内に挿入し、次いでこれを細胞内に導入し、細胞内でT−bet
の改変された形の発現を可能とする。
【0132】 T−betタンパク質の活性を阻害するために使用できる他の阻害剤は、T−
bet活性を直接阻害するかまたはT−betと標的DNAまたは他のタンパク
質との間の相互作用を阻害する化学化合物である。このような化合物は、このよ
うな化合物を選択するスクリーニングアッセイを用いて同定でき、以上に記載さ
れている。 B.刺激剤 本発明の調節方法に従って、T−bet活性は刺激剤と細胞とを接触させて細
胞内で刺激される。このような刺激剤の例は、活性T−betタンパク質および
細胞内でのT−bet活性を上昇させるように細胞内に導入されるT−betを
コードする核酸分子を含む。好ましい刺激剤は、T−betタンパク質をコード
する核酸分子であり、ここで核酸分子は、細胞内の活性T−betタンパク質の
発現のために適する形で細胞内に導入される。細胞内でT−betタンパク質を
発現するために、代表的には、T−betをコードするDNAを、本明細書中に
記載するように標準分子生物学技術を用いて最初に組換え発現ベクター内に導入
する。T−betコードDNAは、例えばT−betヌクレオチド配列に基づく
プライマーを用いるポリメラーゼ連鎖反応(PCR)を用いる増幅により得るこ
とができる。T−betコードDNAの単離または増幅に続いて、DNA断片を
発現ベクター内に導入しそして本明細書中に記載する標準方法により標的細胞内
にトランスフェクションする。
【0133】 T−betタンパク質の活性を刺激するために使用できる他の刺激剤は、細胞
内のT−bet活性を刺激する化学化合物、例えばT−betタンパク質を直接
刺激する化合物およびT−betと標的DNAまたは他のタンパク質との間の相
互作用を促進する化合物である。このような化合物は、以上に詳細に記載したよ
うな化合物を選択するスクリーニングアッセイを用いて同定できる。
【0134】 本発明の調節方法は、生体外(例えば細胞を薬剤と一緒に培養するかまたは培
地中の細胞内へ薬剤を導入することにより)、あるいは、生体内(例えば対象体
に薬剤を投与するかまたは対象体の細胞内に薬剤を、例えば遺伝子治療により導
入することにより)で行うことができる。生体外で調節方法を実施するために、
細胞を対象体から標準方法により入手しそして本発明の調節剤を用いて生体外で
インキュベーション(すなわち培養)して細胞内のT−bet活性を調節できる
。例えば、末梢血液単球(PBMC)を対象体から入手しそして密度勾配遠心分
離、例えばフィコル/ハイパック(Ficoll/Hypaque)により単離できる。特異性細
胞集団は、標準法を用いて除去または濃縮できる。例えば、T細胞は、例えばT
細胞表面マーカーに対する抗体を用いる正の選択、例えば細胞を特異性一次モノ
クローナル抗体(mAb)と一緒にインキュベーションし、次いで一次mAbを
結合する二次抗体を用いて被覆した磁気ビーズを用いてmAbを結合する細胞の
単離により濃縮できる。特異性細胞集団は、標準方法による蛍光活性化細胞選別
により単離できる。希望する場合には、本発明の調節剤を用いて生体外で処理さ
れた細胞は、対象体に再投与できる。対象体に投与するために、対象体に投与す
る前に細胞から培地内の残留薬剤を最初に除去することが好ましい。これは、例
えば細胞のフィコル/ハイパック勾配遠心分離により行うことができる。細胞の
生体外遺伝子モディフィケーションおよび引き続いての対象体への再投与のこれ
以上の考察は、米国特許第5,399,346 号(W.F. Anderson et al) 参照。
【0135】 対象体内の生体内調節方法を実行するために、調節剤は、対象体の細胞内のT
−bet活性が調節されるように対象体に投与できる。用語「対象体」は、免疫
反応を誘発できる生体を含むと考える。好ましい対象体は哺乳類である。対象体
の例は、ヒト、サル、イヌ、ネコ、マウス、ラット、ウシ、ウマ、ヤギおよびヒ
ツジである。
【0136】 核酸(T−betタンパク質、アンチセンスRNA、細胞内抗体または優性陰
性阻害剤をコードする組換え発現ベクターを含む)を含んでなる刺激または阻害
剤に対して、薬剤は、生体内の細胞内へ核酸(例えばDNA)を導入するための
当該技術分野では公知の方法を用いて対象体の細胞内へ導入できる。このような
方法の例は、非ウイルスおよびウイルス法を含み、下記を含む。
【0137】 直接注入:裸のDNAは、DNAを細胞内への直接注入して生体内細胞内に導
入できる(例えばAcsadi et al. (1991) Nature 332:815-818; Wolff et al. (1
990) Science 247:1465-1468参照) 。例えばDNAを細胞内へ生体内で注入する
ための投与装置(例えば「ジーンガン(gene gun)」)が使用できる。このような
装置は、市場で入手できる(例えばBioRadから)。
【0138】 カチオン性脂質:裸のDNAは、DNAをカチオン性脂質と複合するかまたは
DNAをカチオン性リポソーム内にカプセル化して生体内細胞内に導入できる。
適当なカチオン性脂質製剤の例は、N−〔−1−(2,3−ジオレオイルオキシ
)プロピル〕N,N,N−トリエチルアンモニウム・クロリド(DOTMA)お
よび1,2−ミリスチルオキシ−プロピル−3−ジメチルヒドロキシエチルアン
モニウム・ブロミド(DMRIE)とジオレオイル・ホスファチジルエタノール
アミン(DOPE)との1:1モル比を含む(例えばLogan, J.J. et al. (1995
) Gene Therapy 2: 38-49; San H. et al. (1993) Human Gene Therapy 4: 781-
788 参照)。
【0139】 受容体−媒介DNA取り込み:裸のDNAは、DNAをカチオン、例えば細胞
表面受容体に対するリガンドとカプリングするポリリシンに複合して生体内で細
胞に導入することもできる(例えばWu, G and Wu, C.H. (1988) J. Biol. Chem.
263:14621; Wilson et al. (1992) J. Biol. Chem. 267:963-967;および米国特
許(US)第5,166,320 号参照)DNA−リガンド複合体の受容体への結合は、受容
体−媒介エンドサイトーシスによりDNAの取り込みを容易にする。本来的にエ
ンドソームを破壊するアデノウイルスキャプシドに連結し、これにより細胞質内
へ物質を放出するDNA−リガンド複合体は、細胞内リソソームによる複合体の
分解を回避するために使用できる(例えばCuriel et al. (1991) Proc. Natl. A
cad. Sci. USA 88:8850: Cristiano et al. (1993) Proc. Natl. Acad. Sci. US
A 90:2122-2126参照)。
【0140】 レトロウイルス:欠損ウイルスは、遺伝子治療目的の遺伝子転移に使用するた
めに特性が良く知られている(総説はMiller, A.D. (1990) Blood 76:271参照)
。組換えレトロウイルスは、レトロウイルスゲノム内に組み込まれた関係するヌ
クレオチド配列を持って構築できる。さらに、レトロウイルスゲノムの一部分を
除去してレトロウイルス複製欠損を与えることができる。次いで、複製欠損レト
ロウイルスをビリオン内にパッケージし、これは標準技術によりヘルパーウイル
スの使用を通じて標的細胞を感染するために使用できる。組換えレトロウイルス
作製およびこのウイルスを用いる生体外および生体内での細胞感染のためのプロ
トコールは、「分子生物学の最近のプロトコール」(Current Protocols in Mole
cular Biology, Ausbel, F.M. et al.(eds.) Greene Publishing Associates, (
1989) 第9.10−9.14章およびその他の標準実験マニュアル中に見いだす
ことができる。適当なレトロウイルスの例は、pLJ、pZIP、pWEおよび
pEMであって、これらは当該技術分野の熟練者には良く特性が知られている。
適当なパッケージングウイルス系統の例は、ψCrip、ψCre、ψ2および
ψAmである。レトロウイルスは、種々の遺伝子を多数の異なる細胞タイプ、上
皮細胞、内皮細胞、リンパ球、筋芽細胞、肝細胞、骨髄細胞を含めて、生体外ま
たは生体内で導入するために使用される(例えばEglitis, et al. (1985) Scien
ce 230: 1395-1398; Danos and Mulligan (1988) Proc. Natl. Acad. Sci. USA
85:6460-6464; Wilson et al. (1988) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85:3014-30
18; Armentano et al. (1990) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87:6141-6145; Hub
er et al. (1991) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 88:8039-8043; Ferry et al. (
1991) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 88:8377-8381; Chowdhury et al. (1991) S
cience 254:1802-1805; van Beusechem et al. (1992) Proc. Natl. Acad. Sci.
USA 89:7640-7644; Kay et al. (1992) Human Gene Therapy 3:641-647; Dai e
t al. (1992) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89:10892-10895; Hwu et al. (1993
) J. Immunol. 150:4104-4115:米国特許(US)第4,868,116 号; 米国特許(US)第4,
980,286 号; PCT 出願WO89/07136;PCT出願WO89/02468; PCT 出願WO89/05345; お
よび PCT出願WO92/07573参照)。レトロウイルスゲノム(およびこれに挿入され
た外来核酸)を宿主ゲノム内に組み込んで安定に核酸を細胞内に導入するために
、レトロウイルスベクターは、標的細胞分裂を必要とする。従って、標的細胞の
複製を刺激する必要があるであろう。
【0141】 アデノウイルス:アデノウイルスのゲノムは、これが関係する遺伝子産物をコ
ードしそして発現するがしかし正常な溶解ウイルスライフサイクル中で複製する
能力に関しては不活性化されるように操作できる。例えばBerkner et al. (1988
) BioTechniques 6:616; Rosenfeld et al. (1991) Science 252:431-434; およ
びRosenfeld et al. (1992) Cell 68: 143-155参照。アデノウイルス株Adタイ
プ5dl324またはその他のアデノウイルスの株(例えばAd2、Ad3、A
d7など)から誘導される適当なアデノウイルスベクターは、当該技術分野の熟
練者には周知である。組換えアデノウイルスは、これらが有効な遺伝子伝達ビヒ
クルであるために細胞分裂を必要とせずそして気道外皮(Rosenfeld et al. (199
2)、以上に引用) 、内皮細胞(Lemarchand et al. (1992) Proc. Natl. Acad. Sc
i. USA 89:6482-6486)、肝細胞(Herz and Gerard (1993) Proc. Natl. Acad. Sc
i. USA 90:2812-2816)、および筋肉細胞(Quantin et al. (1992) Proc. Natl. A
cad. Sci. USA 89:2581-2584) を含む広範囲の種々の細胞タイプに感染するため
に使用できるという長所を有する。さらに、導入されたアデノウイルスDNA(
およびその中に含まれる外来DNA)は、宿主細胞のゲノム内に組み込まれない
でエピソームとして残り、これにより、導入されたDNAが宿主ゲノム内に組み
込まれる状況(例えばレトロウイルスDNA)における挿入突然変異誘発の結果
として起きる可能性がある問題を回避する。さらに、外来DNAに対するアデノ
ウイルスゲノムの保持能力は、他の遺伝子伝達ベクターと比較して大きい(8k
bまで)(Berkner et al, 以上に引用; Haj-Ahmand and Graham (1986) J. Viro
l. 57:267)。現在使用されている大部分の複製−欠損アデノウイルスベクターは
、ウイルスE1およびE3遺伝子の全体または一部分を欠損していが、しかしレ
トロウイルス遺伝物質の80%は保持している。
【0142】 アデノ関連ウイルス:アデノ関連ウイルス(AAV)は、有効な複製および生
産的なライフサイクルのためのヘルパーウイルスとしてアデノウイルスまたはヘ
ルペスウイルスのような他のウイルスを必要とする、天然に存在する欠損ウイル
スである(概説としてMuzyszka et al. Curr, Topics in Micro. and Immunol.
(1992) 158:97-129 参照)。これはまたそのDNAを分裂しない細胞内に組込ん
でもよく、そして安定な組込みを高い頻度で発現する数少ないウイルスの一つで
ある(例えばFlotte et al. (1992) Am. J. Respir. Cell. Mol. Biol. 7:349-3
56; Samulski et al. (1989) J. Virol. 63:3822-3828;およびMcLaughlin et al
. (1989) J. Virol. 62:1963-1973 参照)。AAVの300塩基対しか含まない
ベクターをパッケ−ジングできそして組込みができる。外来性DNAに対するス
ペースは、約4.5kbに限られる。Tratschin et al. (1985) Mol. Cell Biol
. 5:3251-3260 により記載されたようなAAVベクターは、DNAを細胞内に導
入するために使用できる。種々の核酸がAAVベクターを用いて種々の細胞タイ
プ内に導入された(例えばHermonat et al. (1984) Proc. Natl. Acad. Sci. US
A 81:6466-6470; Tratschin et al. (1985) Mol. Cell Biol. 4:2072-2081; Won
disford et al. (1988) Mol. Endocrinol. 2:32-39; Tratschin et al. (1984)
J. Virol. 51:611-619; およびFlotte et al. (1993) J. Biol. Chem. 268:3781
-3790 参照)。
【0143】 特定の発現ベクター系の効力および細胞内に核酸を導入する方法は、当該技術
分野で日常的に使用されている標準の方法により評価できる。例えば、細胞内に
導入されるDNAは、フィルターハイブリダイゼーション技術(例えばサザンブ
ロッティング)で検出でき、そして導入されたDNAの転写により産生されたR
NAは、例えばノーザンブロッティング、RNアーゼ保護または逆転写酵素−ポ
リメラーゼ連鎖反応(RT−PCR)により検出できる。遺伝子産物は、適当な
アッセイ、例えば産生されたタンパク質の免疫学的検出、例えば特異性抗体を使
用する方法により、または遺伝子産物の機能的活性の免疫学的検出により検出で
きる。
【0144】 好ましい態様では、T−betをコーディングするレトロウイルス発現ベクタ
ーを生体内細胞内でのT−betタンパク質発現に使用し、これにより生体内の
T−betタンパク質活性を刺激する。このようなレトロウイルスベクターは、
当該技術分野では公知の標準方法に従って調製できる(考察は上記参照)。
【0145】 調節剤、例えば化学的化合物は、対象体に薬剤組成物として投与できる。この
ような組成物は、代表的には調節剤および薬剤的に許容できるキャリヤーを含ん
でなる。本明細書中に使用する場合に、用語「薬剤的に許容できるキャリヤー」
は、あらゆる溶剤、分散媒体、被覆、抗細菌および抗真菌薬剤、等張剤および吸
収遅延剤等を含み、薬剤投与に適するものを考える。このような媒体および薬剤
の薬剤的な活性物質のための使用は、当該技術分野では周知である。活性化合物
と適合しないすべての慣用の媒体または薬剤を除いて、組成物中へのこれらの使
用を考える。補足の活性化合物も組成物内に混和されることができる。薬剤組成
物は、上記のIV項に記載のようにして調製できる。
【0146】 本明細書中に記載のTh1細胞の発生、およびTh2表現型の抑制における主
要な調節剤としてのT−betの同定は、本発明の調節方法を用いて、種々の臨
床状態における細胞サブセットの選択操作を可能とする。本発明の刺激方法(す
なわちT−bet活性を増進するための刺激剤を使用する方法)は、IFN−γ
の産生と同時にTh1反応の促進およびIL−2およびIL−4両方の下降制御
を同時に行い、従ってTh2反応の下降調節をもたらす。反対に、本発明の阻害
方法(すなわちT−bet活性を下降調節するための抑制剤を使用する方法)は
、IFN−γの産生の阻害と同時にTh1反応の下降制御およびTh2反応の促
進をもたらす。従って、Th1反応が有益な疾患状態を治療するためには、Th
1反応を促進し一方ではTh2反応を下降制御するように本発明の刺激方法を選
択する。あるいは、Th2反応が有益な疾患状態を治療するためには、Th1反
応を下降制御し一方ではTh2反応を促進するように本発明の阻害方法を選択す
る。疾患状態の治療への本発明の方法の適用は、病状の治癒、病状に関連する症
状の種類および数の減少を長期または短期のいずれかでもたらすか(すなわち病
状の改善)または単に対象体に一時的な有利な作用をもたらす。
【0147】 優勢なTh1またはTh2タイプの反応と関連する多数の疾患状態が同定され
、これらの病状を患う個体内に存在する反応の種類の同定および調節の利益を受
けるであろう。本発明の免疫調節的方法のこれらの疾患への適用をさらに以下に
記載する。 A.アレルギー アレルギーは、IgGを通じて媒介され、その産生は、Th2細胞およびこれ
により産生されるサイトカインの活性により調節される。アレルギー反応におい
て、IL−4がTh2細胞により産生され、これはIgE抗体の産生およびアレ
ルギー反応を媒介する細胞、すなわちマスト細胞および好塩基球の活性化をさら
に刺激する。IL−4は、好酸球媒介炎症反応にも重要な役割を演じる。従って
、本発明の刺激方法は、病原性IgG抗体の産生を下降制御する手段として、ア
レルギー患者におけるTh2関連サイトカイン、特にはIL−4の産生を阻害す
ることができる。刺激剤は、対象体に直接投与してもよく、または細胞(例えば
Thp細胞またはTh2細胞)を対象体から入手し、刺激剤と生体外で接触させ
そして対象体に再投与してもよい。さらに、ある種の状態では、アレルゲンを刺
激剤または刺激剤を用いて処置した細胞と一緒に対象体に同時投与して、アレル
ゲン特異性反応を阻害(すなわち脱感作)すると有益である。処置は、他のTh
1−促進剤、例えばサイトカインIL−12またはTh2−関連サイトカイン(
例えば抗IL−4抗体)に対する抗体を、Th1タイプ反応をさらに刺激するた
めに十分な量でアレルギー対象体に投与してさらに促進してもよい。 B.ガン Th2−促進サイトカインの発現は、ガン患者内で上昇すると報告されており
(例えばYamamura, M., et al. (1993) J. Clin. Invest. 91: 1005-1010; Pisa
, P., et al. (1992) Proc Natl. Acad, Sci. USA 89:7708-7712) そして悪性疾
患はしばしば疾患の経過の悪化に従ってTh1タイプ反応からTh2タイプ反応
にへのシフトが関連している。従って、本発明の刺激方法は、Th1からTh2
へのシフトに対抗して作用する手段としてガン患者内のTh2関連サイトカイン
の産生を阻害し、これにより患者内で起きているTh1反応を促進し、疾患の経
過を改善するために使用できる。刺激方法は、ガンを有する対象体への刺激剤の
直接投与でも、または対象体から得た細胞(例えばThpまたはTh2細胞)の
刺激剤を用いる生体外処置および引き続いての対象体への細胞の再送達のいずれ
でも可能である。処置は、他のTh1促進剤、例えばサイトカインIL−12ま
たはTh2−関連サイトカインへの抗体(例えば抗IL−4抗体)を、レシピエ
ントに、Th1タイプ反応をさらに刺激するために十分な量で投与してさらに促
進してもよい。 C.感染疾患 Th2−促進サイトカインの発現は、HIV感染、肺炎、リューシマニア症、
住血吸虫症、糸状線虫感染および腸管線虫感染を含む種々の感染疾患の間に増加
すると報告されており(例えばShearer, G.M. and Clerici, M. (1992) Prog. C
hem. Immunol. 54:21-43; Clerici, M. and Shearer, G.M. (1993) Immunology
Today 14:107-111; Fauci, A.S. (1988) Science 239:617-623; Locksley, R.M.
and Scott, P (1992) Immunoparasitology Today 1: A58-A61; Pearce, E.J. e
t al. (1991) J. Exp. Med. 173:159-166; Grzych. J-M., et al. (1991) J. Im
munol. 141:1322-1327; Kullberg, M.C., et al. (1992) J. Immunol. 148:3264
-3270; Bancroft, A.J. et al. (1993) J. Immunol. 150:1395-1402; Pearlman,
E. et al. (1993) Infect. Immun. 61:1105-1112; Else, K.J., et al. (1994)
J. Exp. Med. 179:347-351 参照) 、そしてこのような感染疾患は、免疫反応に
おけるTh1からTh2へのシフトと関連もしている。従って、本発明の刺激方
法は、感染疾患を有する対象体内に、Th1からTh2へのシフトに対抗する手
段として使用して、Th2関連サイトカインの産生を阻害して、これにより患者
内の進行しているTh1反応を促進し感染の経過を改善することができる。刺激
方法は、感染疾患を有する対象体への阻害剤の直接投与または対象体から得た細
胞(例えばThpまたはTh2細胞)の刺激剤を用いる生体外処置、その後の対
象体への細胞の再投与のいずれかを含むことができる。処置は、他のTh1促進
剤、例えばサイトカインIL−2またはTh2関連サイトカインへの抗体(例え
ば抗IL−4抗体)をレシピエントへ、Th1タイプ反応をさらに刺激するため
に十分な量で投与してさらに促進してもよい。 D.自己免疫疾患 本発明の阻害方法は、Th2タイプ機能不全と関連する自己免疫疾患の処置に
治療的に使用できる。多数の自己免疫疾患は、自己の組織に対して反応性であり
そして失陥の病理に関するサイトカインおよび自己抗体の産生を促進するT細胞
の不適当な活性化の結果である。T−ヘルパー−タイプ反応の調節は、自己免疫
疾患の経過に影響することができる。例えば、実験的なアレルギー性脳脊髄炎(
EAE)において、疾患の誘導期間におけるIL−4の投与によるTh2−タイ
プ反応の刺激は、自己免疫疾患の強度を低下する(Paul, W.E., et al. (1994) C
ell 76: 241-251)。さらに、疾患から動物の回復は、Th2−タイプ反応の増加
と関連することが示され、これはTh2特異性サイトカインの増加により証明さ
れる(Koury, S.J., et al. (1992) J. Exp. Med. 176:1355-1364) 。さらに、E
AE分泌を抑制できるT細胞は、Th2特異性サイトカインを分泌する(Chen, C
., et al. (1994) Immunity 1: 147-154) 。EAEにおけるTh2タイプ反応の
刺激は、疾患に対する保護作用を有するので、多発性硬化症(EAEがこれのモ
デルである)を有する対象体内のTh2反応の刺激は、治療的に有益であるらし
い。本発明の阻害方法は、このような低下を起こさせるために使用できる。
【0148】 同様に、マウス内のタイプI糖尿病におけるTh2タイプ反応の刺激は、疾患
に対する保護作用を与える。実際に、IL−4(これはTh2反応を促進する)
を用いるNODマウスの処置は、これらのマウス内に通常は発生するタイプI糖
尿病の発症を防止または遅延する(Rapport, M.J., et al. (1993) J. Exp. Med.
178:87-99) 。従って、糖尿病を患っているかまたは疑いがある対象体内のTh
2反応の刺激は、疾患の作用を改善するかまたは疾患の発症を阻害するであろう
【0149】 Th2タイプ反応が有益であるさらに別の自己免疫疾患は、リウマチ様関節炎
(RA)である。研究から、リウマチ様関節炎を有する患者は滑膜組織中に優勢
なTh1細胞を有することが示された(Simon, A.K., et al. (1994) Proc. Natl
. Acad. Sci. USA 91:5862-5866)。RAを有する対象体内でTh2反応を刺激し
て、有害なTh1反応が同時に下降調節され、これにより疾患の影響を改善する
ことができる。
【0150】 従って、本発明の阻害方法は、Th2タイプ反応が疾患の経過に有益である自
己免疫疾患を患っているかまたは疑いがある対象体内にTh2−関連サイトカイ
ンの産生を刺激するために使用できる。この阻害方法は、対象体への阻害剤の直
接投与または対象体から得た細胞(例えばThp、Th1細胞、B細胞、非リン
パ細胞)の生体外処置およびその後の対象体への細胞の再投与のいずれかを含む
ことができる。処置は、さらに他のTh2促進剤、例えばIL−4自体またはT
h1−関連サイトカインに対する抗体を、Th2タイプ反応をさらに刺激するた
めに十分な量で対象体に投与して促進してもよい。
【0151】 Th2反応が望ましい上記の自己免疫疾患とは反対に、別の自己免疫疾患は、
Th1−タイプ反応により改善されることもある。このような疾患は、本発明の
刺激剤を用いて改善できる(ガンおよび感染疾患に対する上記のように)。この
処置は、Th1−促進サイトカイン(例えばIFN−γ)を対象体にTh1−タ
イプ反応をさらに刺激するために十分な量で投与してさらに促進してもよい。
【0152】 自己免疫疾患処置のための薬剤の効力は、ヒト疾患の上記の動物モデルで試験
できる(例えば多発性硬化症のモデルとしてのEAEおよび糖尿病のモデルとし
てのNODマウス)かまたは別の良く特性が知られたヒト自己免疫疾患の動物モ
デルで試験できる。このような動物モデルは、エリテマトーデスに対するモデル
としてのmrl/lpr/lprマウス、リウマチ様関節炎に対するモデルとし
てのネズミコラーゲン誘発関節炎、およびネズミ実験重症筋無力症を含む(Paul
ed., Fundamental Immunology, Raven Press, New York, 1989, pp840-856 参照
)。本発明の調節(すなわち刺激または阻害)剤を試験動物に投与し、そして試
験動物内の疾患の経過を、使用した特定のモデルに対する標準方法により監視す
る。調節剤の有効性は、未処置動物(または対象薬剤で処置した動物)と比較し
て、薬剤を用いて処置した動物内の疾患状態の改善により明らかとなる。
【0153】 本発明に従って処置してもよい自己免疫疾患および自己免疫成分を有する疾患
の限定的でない例は、真性糖尿病、関節炎(リウマチ様関節炎、若年性リウマチ
性関節炎、骨関節炎、乾癬性関節炎を含む)、多発性硬化症、重症筋無力症、全
身エリテマトーデス、自己免疫甲状腺症、皮膚炎(アトピー性皮膚炎おおび湿疹
性皮膚炎を含む)、乾癬、シェーングレン症候群、シェーングレン症候群に従属
する乾性角結膜炎を含む、円形脱毛症、節足動物咬傷反応によるアレルギー反応
、クローン疾患、アフタ性潰瘍、虹彩炎、結膜炎、角結膜炎、結腸炎、ゼンソク
、アレルギー性ゼンソク、皮膚エリテマトーデス、強皮症、膣炎、直腸炎、薬疹
、らい病拮抗反応、血節性紅斑らい。自己免疫性ぶどう膜炎、アレルギー性脳脊
髄炎、急性壊死出血性脳障害、特発性両側進行性感覚神経性難聴、再生不全性貧
血、真性赤血球貧血、特発性血小板減少症、多発性軟骨炎、ウエグナー肉芽腫症
、慢性活動性肝炎、スチーブン−ジョンソン症候群、特発性スプルー、偏平舌癬
、クローン症、重症眼障害、サルコイドーシス、初期両側肝硬変、後部ぶどう膜
炎、および間質性肺繊維症を含む。 E.移植 移植片拒絶および移植片受容は、グラフトレシピエント内の特定のT細胞サブ
セット(例えばTh1またはTh2細胞)の作用にのみ帰することはできないけ
れども(考察に関しては、Dallen, M.J. (1995) Curr. Opin. Immunol. 7:632-6
38参照)、多数の研究は、長期間の移植片持続における優勢なTh2反応または
移植片拒絶における優勢なTh2反応を示している。例えば、移植片受容はTh
2サイトカインパターンの産生に関連しおよび/または移植片拒絶はTh1サイ
トカインパターンの産生に関連する(例えばTakeuchi,T. et al. (1992) Transp
lantation 53: 1281-1291; Tzakis, A.G. et al., (1994) J. Pediatr. Surg. 2
9:754-756; Thai,N.L. et al. (1995) Transplantation 59: 274-281参照)。さ
らに、Th2サイトカイン表現型を有する細胞の養子移入は、皮膚移植片持続を
延長し(Maeda, H. et al. (1994) Int. Immunol. 6, 855-862)、そして移植片体
宿主病を低下する(Fowler, D.H. et al. (1994) Blood 84: 3540-3549; Fowler,
D.H. et al. (1994) Prog. Clin. Biol. Res. 389:533-540) 。さらに、Th2
分化を促進するIL−4の投与は、心臓同種移植片持続を延長し(Levy, A.E. an
d Alexander, J.W. (1995) Transplantation 60: 405-406)、一方、Th1分化
を促進する抗IL−10抗体と組み合わせたIL−12の投与は、皮膚同種移植
片拒絶を増進する(Gorczynski, R.M. et al. (1995) Transplantation 60: 1337
-1341)。
【0154】 従って、本発明の阻害方法は、移植レシピエント内にTh2−関連サイトカイ
ンの産生を刺激して移植片持続を延長することができる。この阻害方法は、固体
臓器移植および骨髄移植(例えば移植片対宿主病を阻害する)の両方に使用でき
る。阻害方法は、移植レシピエントに対する阻害剤の直接投与でもまたは対象体
から得た細胞(例えばThp、Th1細胞、B細胞、非リンパ細胞)の阻害剤を
用いる生体外処置および引き続く対象体への細胞の再投与のいずれも含むことが
できる。処置は、さらに他のTh2促進剤、例えばIL−4自体またはTh1−
関連サイトカインに対する抗体をレシピエントに、Th2タイプ反応をさらに阻
害するために十分な量で投与してさらに促進できる。
【0155】 上記の疾患状態に加えて、本発明の調節方法は、他の目的にも有用である。例
えば、本発明の刺激方法(すなわち刺激剤を用いる方法)は、Th1促進サイト
カインの商業的産生のための生体外Th1促進サイトカイン(例えばインターフ
ェロン−γ)の産生を刺激するために使用できる(例えば、細胞を生体外で刺激
剤と接触させてインターフェロン−γ産生を刺激でき、そしてインターフェロン
−γは培養物上清から回収でき、必要な場合にはさらに精製し、そして商業使用
のために包装する)。
【0156】 さらに、本発明の調節方法は、対象体内の関係する抗原に対するTh1または
Th2反応のいずれかを促進するワクチン接種に適用できる。すなわち、本発明
の薬剤は、Th1反応またはTh2反応のいずれかのワクチンに対する免疫反応
を指令するアジュバントとして役立つことができる。例えば、関係する抗原に対
する抗体反応を促進するために(すなわちワクチン接種の目的で)、抗原および
本発明の阻害剤を対象体に同時投与して対象体内の抗原に対するTh2反応を促
進でき、それはTh2反応が有効なB細胞ヘルプを提供しそしてIgG1産生を
促進するからである。あるいは、関係する抗原に対する細胞免疫反応を促進する
ために、抗原および本発明の刺激剤を対象体に同時投与して対象体内の抗原に対
するTh1反応を促進でき、それはTh1反応が細胞媒介免疫反応(例えば遅延
した過敏性反応)の発生を有利とするからである。関係する抗原および調節剤は
、単一の薬剤組成物内に一緒に、または別々の組成物内に調剤できる。好ましい
態様では、関係する抗原および調節剤は、対象体に同時に投与される。あるいは
、ある状況では、抗原を最初に、次いで調節剤を投与するか、または逆が望まし
いこともある(例えば、本来的にTh1反応を引き起こす抗原の場合には、最初
に抗原を単独で投与して反応を刺激し、次いで阻害剤を単独または抗原のブース
トと一緒に投与して免疫反応をTh2反応にシフトされると有益である)。
【0157】 本発明は、さらに下記の実施例で説明され、これらは限定的と解釈してはなら
ない。この明細書中に引用したすべての引用文献、特許および公開特許の内容は
、引用することにより編入される。さらに、本明細書中で言及した公開データベ
ース内に寄託されたすべてのヌクレオチドおよび核酸配列も、引用することによ
り編入される。
【0158】 pJG4−5ベクターのEcoRI部位内にクローンされたマウスT−bet
cDNAを含んでなる核酸分子は、American Type Culture Collection (Manass
as, VA) に1999年11月9日付けで寄託され、そして寄託番号PTA−93
0が割り当てられた。PCR2.1−TOPOベクター内にクローンされたヒト
T−betcDNA(ヒトTh1クローンROT−10からのRNAから調製)
含んでなる核酸は、American Type Culture Collection (Manassas, VA) に20
00年1月28日付けで寄託され、そして寄託番号PTA−1339が割り当て
られた。両方の寄託物はブダペスト条約の規定に準拠してなされた。
【0159】 実施例 下記の実験手順を実施例で使用した。マウス、細胞系統、サイトカイン、抗体およびプラスミド BALB/cマウスは、Jackson Laboratoriesから入手し、DO11.10T
cR−トランスジェニックマウス(Jacobson, N.G., et al. 1995, J. Exp. Med.
181, 1755-1762)、およびMBP TcRトランスジェニックマウス(Lafaille,
J.J., 1994, Cell 78, 399-408)が記載されている。マウスは5〜6週齢で使用
した。細胞系統(line)および一次細胞は、10%ウシ胎児血清(HyClone Laborat
ories)、グルタミン(2mM)、ペニシリン(50単位/ml)、ストレプトマ
イシン(50μg/ml)、Hepes(100mM)およびβ−ME(50μ
g)を補足したRPMI1640を含む完全培地内で維持した。Jurkatは
ヒトTh1リンパ腫、EL4はマウスThO胸腺腫、NK3.3はヒトNK細胞
系統(Ye, J., 1995, J. Leuko. Biol. 58.225-233; Kornbluth, J., 1982, J. I
mmunol. 129.2831-2837)、YTはヒトNK細胞系統(Yodoi, J., 1985, J. of Im
muno. 134, 1623-1630) 、AE7はマウスTh1クローン、D10はマウスTh
2クローンそしてM12はB細胞リンパ腫系統である。組換えIL−4はDNA
Xから入手し、ヒトrIL−2はChiron Corp.から入手した。rIL−12はHo
ffman LaRoche から入手し、そしてrIL−18はPeprotech Inc.から購入した
。モノクローナル抗IL−12、モノクローナル抗IFN−γおよびモノクロー
ナル抗IL−4(11B11)も使用した(Ohara, J. and Paul, W.E., 1985, N
ature 315, 333-336) 。ラビット内で産生したT−betポリクローナル抗血清
およびmAbは両方共に全長組換え細菌産生T−betに対して作製した。mA
bは、マウスからの脾細胞をSP2/O−Ag14骨髄腫(myleoma) に融合して
作製そしてIgG1サブタイプである。発現プラスミドは、c−Maf(pMe
x−maf)(Ho, I-C., et al, 1996, Cell 85, 973-983) 、NFATp(Hodge
, M.R., et al. 1996, Immunity 4, 1-20)およびp65を含んでおり、後の2者
はpCDNAベクター内にクローンした。CD4+T細胞精製および生体外培養 CD4+T細胞は、リンパ節(LN)からPE−接合抗CD4(RM4−4)
(Pharmingen)を用いるフローサイトメトリーにより精製しそしてFACS(Mo Fl
o, Becton Dickenson)を用いて純度98〜99%まで選別した。生体外活性化の
ために、2x106 /mlのCD4+細胞を完全培地内に再懸濁しそしてプレー
ト結合1μg/ml抗CD3(2C11)および2μg/ml抗CD28(Pharm
ingen)を用いて3日間、100単位/mlのIL2の存在下で活性化した。次い
で細胞を完全培地に1:4スプリットし、そして4日間、100単位/mlのI
L2の存在下で培養した。一次刺激の7日後に、細胞を採取し、2回洗浄しそし
て1μg/mlプレート結合抗CD3を用いて1x106 細胞/mlで1、3お
よび6時間再刺激した。Th1およびTh2分化培養のために、非−トランスジ
ェニックまたはDO11.10LNおよび脾細胞をプールし、1x106 細胞/
ml完全培地内に再懸濁しそしてTh1(10mg/ml抗IL4〔11B11
〕、10ng/ml rIL12)またはTh2(10mg/ml抗IFN−γ
、10ng/ml IL4)条件下、1μg/mlプレート結合抗CD3を用い
て培養した。細胞を3日目に、完全培地+100u/ml IL2を用いて1:
4スプリットした。7日目に、細胞を1μg/ml抗CD3を用いて4時間再刺
激しそしてRNA調製のために採取した(Jacobson, N.G., et al. 1995, J. Exp
. Med. 181, 1755-1762)。上清を24時間目に採取しサイトカインを試験した。ノーザンおよびウエスタンブロット分析 全RNAを休眠から単離しそしてTRIZOL試薬(Gibco/BRI) を用いて細胞
を刺激しそしてそれぞれの試料10μgを1.2%アガロース6%ホルムアルデ
ヒドゲル上で分離し、20X SSC中のGenescreen膜(NEN)上
に一晩移行し、そしてUV Stratalinker(Stratagene)を用いて共
有結合した。ブロットのハイブリダイゼーションは、32P:T−bet、γ−
アクチンを用いて標識した下記のcDNAプローブを用いて記載(Hodge, M.R.,
et al. 1996, Immunity 4, 1-20)に従って42℃で行った。ウエスタンブロット
分析のための核および細胞質抽出物をAE7、D10およびNK3.3細胞から
調製した。核を記載(Dolmetsch, R.E., et al. 1997, Nature 386, 855-858) に
従って単離した。抽出したタンパク質を8%PAGEにより分離し、次いでニト
ロセルロース膜にエレクトロトランスファーし、そしてT−betに特異性のm
Abを用いてプローブし、次いでホースラディッシュペルオキシダーゼ−接合ヤ
ギ抗マウスIgGによりプローブしそしてメーカー(Amersham)の指定に従って化
学発光を促進した。一過性トランスフェクションアッセイ EL4およびJurkat細胞を、5μgレポータープラスミドおよび5〜1
0μg発現プラスミドを用いてトランスフェクション当たりに0.4ml RP
MI中の細胞5x106 個を用いるBioRadエレクトロポレーター(280V、9
75μF)を用いてトランスフェクションした。ルシフェラーゼアッセイは、2
4時間後に各試料の20%内でルシフェラーゼ活性を用い、指定に従って測定し
た(Promega) 。IFN−γレポータールシフェラーゼ構築物は、全ヒトIFN−
γ遺伝子を含むプラスミドpB9から誘導した(P. Gray and D.V. Goeddel, 198
2, Nature, 298:859) 。pGL2ルシフェラーゼ遺伝子をpB9.IL−2プロ
モーター−レポーター構築物の第一エキソン内に挿入した。IL−4プロモータ
ー−レポーター構築物、IL−4Luc、は、ネズミIL−4遺伝子の807b
p上流を含む。レトロウイルス構築物および形質導入 GFP−RVビシストロン性ベクターは、Phenix−Ecoパッケージン
グ細胞系統(Kinoshita, S. et al. 1998, Cell, 95, 595-604)を有するとして記
載されている(Ouyang, W. et al, 1998, Immunity 9: 745-755) 。GFP−RV
ベクターは、脳心筋炎ウイルス内部リボソーム入口配列(IRES)およびGF
P対立遺伝子をMSCV2.2レトロウイルスベクター(Ouyang, W. et al, 199
8, Immunity 9: 745-755) またはIL−2−MSCVベクター内に挿入して構築
した。両方のベクターは2個のcDNA、T−betおよびGFPをコードする
cDNAを、IRESを使用して同時に発現しそれぞれのmRNAの翻訳を個別
に開始した。パッケージング細胞系統のトランスフェクションおよび一次T細胞
のレトロウイルス形質導入は、本質的に記載の通りに行った(Ouyang, W. et al,
1998, Immunity 9: 745-755) 。細胞内サイトカイン染色およびFACS分析 サイトカインの細胞内染色は記載の通りに行った(Ouyang, W. et al, 1998, I
mmunity 9: 745-755) 。指定通りの種々の期間にわたってレトロウイルスを用い
て感染した一次トランスジェニックまたは非−トランスジェニックT細胞をPM
A(50ng/ml)およびイオノマイシン(1uM)を用いて2時間刺激し、
そしてブレフェルジン(Brefeldin) A 10ug/mlをさらに2時間で加えた
【0160】 実施例1.新規の転写因子、T−betのクローニング IL−2プロモーターのTh1−特異性領域は良く定位されているので(Bromb
acher, F. et al., 1994,, Int. Immunol. 6: 189-197; Rooney, J., et al., 1
995, Mol. Cell. Biol. 15, 6299-6310; Lederer, J.A.,et al. 1994, J. Immun
ol. 152, 77-86; Durand, D., et al. 1988, Mol. Cell Biol. 8, 1715-1724; H
oyos, B., et al.Science 244, 457-450) 、IL−2プロモーターレポーターお
よびOF6 Th1クローンから作製したcDNAライブラリーを用いる酵母ワ
ンハイブリッド法を、Th1特異性転写因子を同定するために選択した。この方
法を実証するために、IL−4プロモーターのTh2特異性領域を酵母内で発現
しそしてc−Mafの導入によりトランス活性化され、数種の他の転写因子(例
えばNFAT)ではされないことを実証した。c−Mafトランス活性化は、c
−Maf反応要素(MARE)が変異した場合には起きなかった。従って、酵母
ワンハイブリッド法を使用した。
【0161】 EGY48酵母株をIL−2プロモーター/ヒスチジン構築物を用いて安定に
組込みそして抗−CD3活性化Th1細胞クローン、OF6から作製したcDN
Aライブラリーを用いて形質転換した。スクリーニングした5.6x106 個の
クローン中、488個が一次スクリーニングで陽性であった。二次スクリーニン
グで試験した210個のクローン中、72個がIL−2プロモーターに特異性で
あることが証明された。陽性クローンの数を減らすために、我々は酵母クローン
cDNAを、Th1およびTh2細胞系統内で分化的に発現したcDNAとハイ
ブリダイズした。これらのTh1−Th2およびTh2−Th1 cDNAをCl
ontechPCR選択キットを用いて作製し、放射能標識しそして最初にパイロット
実験に使用して最も強い陽性のクローン16個をスクリーニングした。これらの
クローン16個の中で、8個がTh1(PL17)特異性cDNA産物プローブ
と陽性であり、Th2(D10)特異性cDNA産物プローブとはそうではなか
った。代表差異分析(RDA、例えばLisitsyn, 1993,, Science, 259:946; O'N
eill and Sinclair, 1997, Nucleic Acids Res. 25:2681; Hubank and Schatz,
1994, Nucleic Acids Res. 22:5640; Welford et al. 1998 Nucleic Acids Res.
26:3059)をTh1−Th2プローブを用いて16個の陽性クローンに関し、I
L−2、IFN−γおよびIL−4に対するプローブの対照ハイブリダイゼーシ
ョンを用いて行った。Th1およびTh2差し引きcDNAプローブの特異性は
、それぞれIL−2およびIFN−γ対IL−4の検出により証明された。
【0162】 制限酵素分析および配列決定データは、クローンのすべて8個が関連すること
を明らかにした。これらは5’および3’非翻訳領域内の差異に基づいて3群に
分類され、これらの群のそれぞれは独立したcDNA分子を表す。これらのクロ
ーンの配列をNCBIジーンバンク配列データベースと比較すると、転写因子の
T−boxファミリーとの相同性が得られた。図1は、T−betの核酸および
アミノ酸配列を示す。
【0163】 実施例2.T−betは、T−boxファミリーメンバーT−brainおよ びエオメソデルミン(eomesodermin)と相同の領域を共有する BrachyuryまたはTは、T−boxと呼ばれる200アミノ酸DNA
結合ドメインを共有する転写因子のファミリーの創始メンバーである(総説はSm
ith, J. 1997, Current Opinion in Genetics & Development 7, 474-480; Papa
ioannou, and Silver, 1998, Bioassay, 20:9; Meisler, M.H. 1997, Mammalian
Genome 8, 799-800)。Brachyury(ギリシャ語で「短尾」)突然変異
は、短くて少しねじれた尾を持った異型接合動物内で、1927年に最初に記載
された(Herrmann, B.G., 1990, Nature 343 , 617-622)。今ではBrachyu
ryを含まないマウス中の8種のT−box遺伝子が存在する。これらはTbx
〜6、T−brain−1(Tbr−1)およびいまではT−betを含み、そ
れぞれ明確で通常は複雑な発現パターンを有する。転写因子のT−boxファミ
リーは、DNA結合ドメイン内のファミリーメンバーの相同性により定義される
。T−betDNA結合ドメイン(ネズミT−betの残基138−327)は
、ネズミT−brainのT−boxドメインおよびゼノプスエオメソデルミン
のT−boxドメインに最も類似し、従ってT−box遺伝子ファミリーのTb
r−1サブファミリー内にT−betを位置させる。ネズミT−betタンパク
質のヒト同族体は、マウスT−betに約88%一致する。図1Aは、Lipman-P
earsonタンパク質整列(G penalty設定 4およびlength penalty設定12)を用いて
誘導した。類似性指数は、86.6と算出された(Gap number 2 、gap length 5
およびconsensus length 535)。T−betは、T−boxファミリーメンバー
のT−brainおよびエオメソデリウムを相同の領域を共有する。ネズミT−
bet DNA結合ドメインは、ネズミT−brainのT−boxおよびゼノ
プスエオメソデリウムに最も類似している。3個のT−box領域間で約69%
のアミノ酸一致がある。T−betはT−boxドメインの外では他のT−bo
xファミリーメンバーと配列相同性を持っていない。
【0164】 実施例3.T−betは共通T−box部位に結合してトランス活性化しそし て5’および3’領域の双方をマップする機能的に重要なドメインを有する 組換えT−betタンパク質は、IL−2プロモーター内の共通T−box部
位およびT−bet部位に結合し、そして抗−CD3−刺激AE7 Th1細胞
からの核抽出物内に存在する複合体は、共通(GGGAATTTCACACCT
AGGTGAAATTCC)T−boxオリゴヌクレオチドプローブに特異的に
結合する。T細胞内のT−betの活性を試験するために、下記の実験を行った
。Jurkat Th1細胞にT−betとルシフェラーゼレポーター構築物と
を同時トランスフェクションした。図2Aは、共通T−box部位の4コピーを
有するかまたは有していない最少チミジンキナーゼ(TK)プロモーターを含む
ルシフェラーゼレポーター構築物のJukat細胞内の基底レベル(中空棒)お
よびPMA(50ng/ml)プラスイオノマイシン(1uM)誘発(黒棒)プ
ロモーター活性を示す。それぞれのレポーター構築物は、図中に示すように、空
のpCDNAベクターまたは全長T−bet cDNAを含むpCDNAと同時
トランスフェクションされた。示したデータは、3回の独立した実験の代表であ
る。図2Bは、最少TKプロモーターを含むルシフェラーゼレポーター構築物を
用いて一時的にトランスフェクションしたJurkat細胞および棒グラフの左
側に示したT−bet cDNAの指定領域を含む多量体化した共通T−box
部位およびpCDNAベクターを示す。ルシフェラーゼ活性は、感染の24時間
後に測定した。実験を3回反復して同じ結果を得た。得られた基底レベル(中空
棒)およびPMA(50ng/ml)プラスイオノマイシン(1uM)誘発(黒
棒)プロモーター活性は、T−betがT細胞内で活性であり、そしてその活性
が刺激によりさらに増加できることを証明した。
【0165】 実施例4.T細胞内のT−bet発現はTh1サブセットに限定されそしてT cRを介して伝達されるシグナルにより調節される T−betをTh1 cDNAライブラリーから単離しそして複数の臓器のノ
ーザンブロット分析は、肺、胸腺および末梢リンパ器官内にのみ存在するT−b
et転写物を明らかにした。
【0166】 図3Aは、T−betがダブルネガティブ(double negative) (DN)胸腺細
胞内に優先的に発現し、ダブルポシティブ(Double positive) (DP)およびシ
ングルポジティブ(single positibe) (SP)細胞内では発現しないことを示す
。培地またはプレート結合抗CD3(2C11)を用いて6時間処理されたTh
1細胞クローン(AE7およびD1.1)またはTh2クローン(D10および
CDC35)から単離された全細胞RNAのノーザンブロット分析は、Th1ク
ローン内のみでT−bet転写物が明らかになった。全細胞RNAは、培地また
はプレート結合抗CD3(2C11)を用いて6時間処理されたTh1細胞クロ
ーン(AE7およびD1.1)またはTh2クローン(D10およびCDC35
)から単離された。全RNAは、培地またはPMA(50ng/ml)およびイ
オノマイシン(1uM)を用いて6時間処理されたM12(B細胞リンパ腫)お
よびEL4(T細胞リンパ腫)からも単離された。ノーザンブロット分析は、標
準方法を用いてレーンあたりに全RNA10ugを用いて行い、そして全長T−
bet cDNAを用いてプローブした。T−betは、Th1クローン中に優
先的に発現された。さらに、T−bet発現のレベルは、TcRを介して伝達さ
れたシグナルにより増加し、これは抗−CD3によるT−bet転写物の誘導に
より証明された。T−bet転写物は、細胞を培地またはPMA(50ng/m
l)およびイオノマイシン(1uM)を用いて6時間処理した場合に、M12、
B細胞リンパ腫内、T細胞リンパ腫Jurkat内またはEL4、Th0細胞胸
腺腫内のいずれでも検出されなかった。
【0167】 一次T細胞中のT−betのタンパク質レベルを決定するために、DO11.
10 TcRトランスジェニック脾細胞をTh1またはTh2極性化条件下で培
養した。72時間後に、200U/ml IL−2を有する新しい培地内で細胞
を3倍に拡大した。一次刺激から7日目に、核およびサイトゾル抽出物を、休息
またはPMA/イオノマイシン活性化(1時間)バルクカルチャーDO11.1
0Th1およびTh2細胞から調製した。核抽出物も休息していたM12、EL
4、Jurkat、NK3.3およびYT細胞から調製した。図3Cに示すよう
に、細胞系統中で、T−betタンパク質はYT細胞内にのみ存在した。図3C
は、T−betタンパク質がTh1細胞およびNK細胞内のみに限定されている
ことを示す。ウエスタンブロット試験を、休息またはPMA/イオノマイシン活
性化(1時間)したバルクカルチャーDO11.10Th1およびTh2細胞か
ら上記のように調製した核およびサイトゾル抽出物に関して行った。要約すると
、DO11.10テルトランスジェニック(tertransgenic) 脾細胞を、Th1表
現型発生を促進するためには10ng/mlIL−12および10ug/ml抗
IL−4(11B11)、Th2表現型発生を促進するためには10ng/ml
IL−4および10ug/ml抗IFN−γの存在下で、3x106 細胞/m
lのOVAペプチド(323−339)を用いて活性化した。72時間後に、細
胞を200U/ml IL−2を用いて新しい培地中で3倍に拡大した。一次刺
激から7日目に、核およびサイトゾル抽出物を、休息またはPMA/イオノマイ
シン活性化(1時間)バルクカルチャーDO11.10Th1およびTh2細胞
から調製した。核抽出物も休息していたM12細胞、EL4、Jurkat、N
K3.3、およびYTから調製した。核およびサイトゾル抽出物の30ugをS
DS−PAGE(8%ゲル)により分離し、ニトロセルロースへ移行し、そして
抗T−bet抗血清を用いてプローブした。一次T細胞中で、T−betタンパ
ク質が、Th1駆動T細胞内で選択的に発現され、Th2経路では発現されず、
これは上記のT細胞クローンおよび一次T細胞のノーザンブロット分析と一致す
る。
【0168】 T−betに特異的なモノクローナル抗体(mAb)は、FACS分析により
T−betタンパク質の直接可視化を可能とした。図3Dは、T−betが、活
性化されたAE7 Th1細胞内でのFACSにより可視化できることを示す。
D10(Th2)またはAE7(Th1)細胞を、培地またはイオノマイシン(
1uM)を加えたPMA(50ng/ml)中で2時間および2nMモネムシン
でさらに3時間用いて処理した。細胞をPBSを用いて洗浄し、4%パラホルム
アルデヒド中で固定し、0.5%サポニンを浸透させ、そして培地(破線)また
はIgG1アイソタイプ対照抗体(点線)またはアフィニティー精製した抗T−
betモノクローナル抗体α3D10(実線)を用いて染色し次いでヤギ−マウ
スIgG1−PE染色した。FACSキャリバー(Calibur) 上のフローサイトメ
トリーを用いて細胞を分析した。マウスモノクローナル抗体は、細菌産生T−b
etに対して作製した。T−betタンパク質は、D10細胞中では検出できず
、非刺激AE7細胞中には低いレベルで存在しそして刺激AE7細胞中では増加
したレベルで存在した。これらを総合すると、ここに詳細に記載した実験は、T
細胞中で、T−betはTh1細胞内で選択的に発現されここれ発現のレベルは
TcRに由来するシグナルにより調節されることを証明する。
【0169】 実施例5.T−bet発現はNKおよびB細胞中のIFN−γ誘導と相関する IL−2プロモーター中のT−box部位への結合によりその単離と連結する
T−betのTh1限定発現は、T−betがIL−2遺伝子の転写を活性化す
るのではないかと示唆する。しかし、2種のIL−2産生細胞系統、Jurka
tおよびEI.4がT−betを発現せず、一方、IFN−γを産生するがIL
−2はしないNK細胞系統YTは、T−betを発現することは謎である。さら
に、IL−2プロモーター中の優れたT−box部位の存在にもかからわず、予
備的実験は、T−betによるIL−2遺伝子のトランス活性化を証明しなかっ
た。他のTh1特異性サイトカインは、IFN−γ、TNFαおよびLTを含む
。T−betの発現は、IFN−γの発現と良く相関する。さらに、T−box
部位は、ヒトIFN−γ遺伝子の第三イントロン内に存在することが分かった。
Th1特異性DNアーゼ過敏性部位がこの領域に位置決定されたので、このこと
は特に注目に値する。
【0170】 T−betがIFN−γ遺伝子の発現を制御する可能性を試験するために、T
h1細胞以外の細胞内でのT−betの発現およびIFN−γの発現を測定した
。IFN−γは、天然キラー(NK)細胞内で低レベルで発現し、そしてIL−
2およびIL−12を用いる処理で高レベルに誘導される(Kornbluth, J., et a
l. 1982, J. Immunol. 129:2831; Ye et a l. 1995, J. Leuko. Biol. 58:225)
。従って、NK3.3細胞系統を24時間、IL−2、IL−12およびIL−
2+IL−12を用いて処理し、溶解物を調製しそして上記のようにT−bet
mAbを用いてウエスタンブロット試験を行った。図4bは、T−betタン
パク質の協力誘導およびNK3.3細胞内でのIFN−γの分泌を示す。NK3
.3細胞系統を24時間、NK細胞内でIFN−γを誘導することが知られてい
る試薬、IL−2、IL−12およびIL−2+IL−12を用いて処理し、溶
解物を調製し、そして上記のようにT−bet mAbを用いてウエスタンブロ
ット試験を行った。細胞から採取した上清上でELISAを行った。
【0171】 基底でIFN−γを産生しないB細胞は、抗CD−40抗体およびIL−12
およびIL−18の組み合わせを用いる処理により、大量のIFN−γを産生す
るように駆動できる(Yoshimoto, T., 1997, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 94:39
48-3953)。精製したB細胞を72時間、抗−CD40 mAb、rIL−12お
よびrIL−18を用いて処理し、RNAを単離し、そして上記のようにT−b
et cDNAを用いてノーザンブロットを行った。図4Aは、この試薬の組み
合わせを用いて処理したB細胞内のT−bet mRNAの誘導を示し、そして
これらの細胞内のIFN−γ転写物の誘導を確認した。結論として、いずれの細
胞タイプもT−betを構成的に発現しないが、NK3.3細胞およびB細胞の
両者は、IFN−γ産生ももたらす条件下でそのように誘導できる。従って、T
−betの発現のパターンは、IFN−γ遺伝子の転写と良く相関する。
【0172】 実施例6.T−betはTh細胞内のIFN−γ遺伝子をトランス活性化する IFN−γ遺伝子の調節領域に関してはこれまでほとんど知られていない。特
に、組織−特異性発現を指令する遺伝子の領域は生体外でも生体内でも同定され
ていない。上流配列の500bpまたは3kbを含むレポーター構築物がTh1
およびTh2細胞内で発現されることが証明された(Young, H.A., 1994, J. ofI
mmuno. 153:3606-3610)。IFN−γプロモーターまたはイントロン中のATF
−2、NFκB、AP−1およびStat4部位は、機能的に重要と考えられる
が、しかし明らかに組織特異性発現には関与しない(Young, H.A., 1994, J. ofI
mmuno. 153:3606-3610; Sica, A., 1997, J. Biol. Chem. 272,30412-30420; Pe
nix, L. 1993, J. Exp. Med. 178, 1483-1496; Penix, L. A., 1996, J. Biol.
Chem. 271, 31964-31972)。同様に、Th1優先DNアーゼ過敏部位が第一およ
び第三イントロンの両方の中で認められているが、これらのイントロン中に位置
する関連cis要素は同定されていない(Young, H.A., 1994, J. of Immuno. 15
3:3603-3610; Agarwal, S. and Rao, A. 1998, Immunity 9, 765-775) 。従って
、全IFN−γ遺伝子を含むレポーター構築物をこの研究に使用した。使用され
たIFN−γレポーター遺伝子は、上流配列3kb、3種すべてのイントロンを
有する全コーディング配列、および下流の1.5kbを含む(Xu, X., et al. 19
96, Science 273, 794-796) 。
【0173】 JurkatヒトTh1リンパ腫およびマウスEL4 Th0胸腺腫(tyymoma
) 内のIFN−γ遺伝子の9kbを含むルシフェラーゼレポーター構築物の活性
を試験した。それぞれのレポーター構築物(10ug)を空のpCDNAベクタ
ーまたは全長T−bet cDNA、c−Maf、NFATpまたはp65(1
0ug)を含むpCDNAを用いて同時トランスフェクションした。構築物は−
400〜−40 IL−2およびIL−4ルシフェラーゼレポーターも含む。
【0174】 IL−2およびIL−4を産生するがしかしIFN−γは産生しないTh0マ
ウスT細胞胸腺腫EL4を、T−bet cDNA発現プラスミドおよびIFN
−γルシフェラーゼレポーターを用いてトランスフェクションした(図5)。T
−bet発現プラスミドの導入は、空のベクター単独と比較して、IFN−γ遺
伝子の(約20〜30倍)トランス活性化をもたらした。これは、2種の他の因
子、すなわちTh2−特異性転写因子c−MafおよびTh−非−選択性転写因
子MFATによるトランス活性化が存在しない場合と対照的である。興味あるこ
とには、NFκBファミリーメンバーp65は、それ自体上のIFN−γレポー
ターをトランス活性化しないけれども、T−betおよびp65の構築物は、共
同作用活性化をもたらす。
【0175】 IL−2プロモーターの試験をTh1−特異性であると知られているプロモー
ターの領域を用いて行った(Lederer, J.A., et al. 1994, J. Immunol. 152, 77
-86)。T−betは、IL−2プロモーターの活性を約10倍抑制した。これは
特にPMAおよびイオノマイシンを用いるプロモーターの活性化の場合に著しい
。前と同様に、IFN−γ遺伝子の本質的なトランス活性化が認められた。T−
bet活性は、IL−2およびIFN−γ遺伝子に対して特異性であり、それは
IL−4プロモーター(図5)またはTNF−αプロモーターのトランス活性化
に対する作用が存在しないからである。これらのデータは、T−betがIFN
−γ遺伝子の転写を特異的に活性化し、そしてIL−2遺伝子の転写を抑制する
ことを証明する。
【0176】 内因性遺伝子発現を試験するために、EL−4細胞を一時的にT−betまた
は空ベクターを用いてトランスフェクションし、そしてIFN−γ産生をELI
SAにより、PMA/イオノマイシンを用いる刺激の48時間後に測定した(図
5)。上記のトランス活性化データと一致して、EL4細胞内のT−betのエ
ピトープ性発現は測定可能なIFN−γ産生に導き、一方対照ベクターを用いた
トランスフェクションは検出可能なIFN−γをもたらさなかった。
【0177】 実施例7.一次Th細胞内へのT−betのレトロウイルス遺伝子媒介転移は 、増加したIFN−γ産生をもたらす 上記の実験は、IFN−γ遺伝子の転写制御におけるT−betの重要な役割
を強く主張する。
【0178】 ウシコラーゲン特異性Th0ハイブリッドを、T−bet GFPまたはGF
Pのみを含むレトロウイルス構築物を用い、TcR誘導可能IL−2プロモータ
ーの制御下で形質導入した。形質導入した集団をGFP上で2回FACS選別し
、休息し次いで抗CD3を用いて刺激しそして60時間後に上清を集め、ELI
SAによりサイトカイン産生を測定した(図6)。作用を受けなかった対照レト
ロウイルスベクターは、アンチセンスT−betを含んでいた。
【0179】 T−betがIFN−γの組織特異性発現の原因であるかどうかをさらに試験
するために、非−トランスジェニックおよびTcRトランスジェニックの両方の
一次T細胞内に、T−betのレトロウイルス遺伝子媒介転移を行った。T−b
etおよびGFPの両者を発現する2種の異なるビシストロン性レトロウイルス
を使用した。第一はIL−2誘導可能プロモーターの制御下でT−betを発現
し、そして第二はMSCV LTRの制御下でT−betを発現する。両方の構
築物で類似した結果が得られた。
【0180】 抗CD3+抗CD28による一次活性化の36時間後にBALB/c CD4
T細胞を感染し、7日目に採取しそして細胞内IFN−γおよびIL−2染色
をPMAおよびイオノマイシン刺激の5時間後に、実験手順に記載の方法で行っ
た。データは、CD4の発現に関してゲートを設けたイベントのGFP発現(F
L1)対細胞内サイトカイン(FL2)を示す二色プロットである。MBP T
cRトランスジェニックマウスからの一次T細胞を6uMのMBP(Ac1−1
1)を用いて刺激しそして感染は1日目にIL−2/GFPおよびIL−2/T
−bet/GFPを用いて行った。7日目に、GFP発現に関して細胞を選別し
、1日休息し、次いでPMAおよびイオノマイシンを用いる刺激の5時間後に細
胞内サイトカイン分析を行った。
【0181】 ナイーブMBPトランスジェニックまたは非−トランスジェニックBALB/
c CD4 T細胞を、MBP 1−11および抗CD3を用い、非−極性化条
件下で活性化し、そして一次活性化の1日目後にレトリウイルスを用いて記載(O
uyang, W. et al., 1998, Immunity 9:745-755) のようにして感染させた。細胞
を7日間培養し、次いでGFP発現を測定して感染された細胞の割合を決定した
。GFP陽性細胞を選別しそしてサイトカイン産生を、PMAおよびイオノマイ
シンを用いる刺激からさらに4時間後に細胞内染色により測定した。MBR−T
cRトランスジェニックおよび非トランスジェニックT細胞のT−betを用い
る形質導入は、GFP単独で形質導入した細胞と比較してIFN−γを産生する
細胞の数および細胞あたりに産生されるIFN−γの量の両方で印象的な増加を
もたらした(図7)。
【0182】 刺激の後の初期のナイーブThp細胞は大量のIL−2を産生し、次いでこれ
はエフェクターサイトカインIFN−γおよびIL−4により極性化Th細胞中
に逐次置換される。極性化Th1細胞はIL−2を産生するが、しかしナイーブ
Thpよりも著しく少ない量である。極性化Th2細胞はIL−2産生を遮断す
る。T−bet形質導入Th細胞は、GFP/RV対照形質導入細胞よりいくら
か少量のIL−2を産生し、これは我々がEL−4細胞内で観察したT−bet
によるIL−2プロモータートランス活性化の抑制と一致する。T−betによ
るIL−2の抑制は、ナイーブ前駆体細胞から完全に分化したエフェクター細胞
への系統コミットメントの駆動におけるT−betに対する機能と一致する。
【0183】 実施例8.T−betは、発生中のTh2細胞においてIFN−γを活性化し そしてIL−4ー産生を抑制する。
【0184】 上記の実験は、T−betが非偏向(unskew)Th細胞をTh1経路へ指令でき
ることを証明する。通常はTh2経路へ駆動する刺激がない場合でもTh1経路
に沿って遺伝プログラムを指令するようにT−betがTh細胞を強制できるこ
とを試験した。図8の実験において、BALB/c CD4+T細胞をrIL−
4ならびにIFN−γおよびIL−12に対する抗体の存在下で抗−CD3およ
び抗CD28を用いて活性化し、レトロウイルス感染を36時間後に行い、細胞
をIL−2を用いて拡大し、GFP陽性細胞を7日目に選別し、そしてPAM+
イオノマイシンを用いる刺激のさらに4時間後にサイトカイン産生を細胞内染色
により測定した。GFP−RV単独を用いる形質導入は、13.4%IL−4産
生細胞および0.9%IFN−γ産生体を含む集団をもたらした(図8)。期待
の通りに、Thp細胞は、この時点では完全には極性化されていない。T−be
t/GFP/RVの導入は、ThpのTh1経路への実質的なシフトを生み、こ
れはTh1分化を阻害する条件下(rIL−4および抗IL−12)でもIFN
−γを産生する多数の細胞(50%)およびIL−4を産生する細胞の数(3.
5%)の低下により証明された。従って、T−betは、サイトカインにより送
られるTh2−促進シグナルを克服してTh細胞発生をTh1経路内に駆動でき
る。
【0185】 実施例9.T−betは極性化Th2細胞をTh1経路に転向する Th1およびTh2集団の可逆性が極性化条件下での長期刺激の後に失われる
ことが証明された。可逆性は、一週間後に大部分が排除され、3週間後には完全
に失われる(Murphy, E. et al., 1996, J. Exp. Med. 183, 901-913)。T−be
tがすでに極性化されたTh2細胞の純粋の集団のコミットメントを転向できる
かどうかを決定するために、CD4+T細胞を上記のように培養しそしてレトロ
ウイルス遺伝子性質導入を増殖の9日目に行った。Th2極性化条件下で9日間
培養したTh細胞中で、対照GFP/RV形質導入細胞は、実際的にすべてIL
−4およびIL−5産生体(23%および11%)であり、ほとんど検出できな
いIFN−γ産生細胞(6%)を伴っていた(図9)。従って、期待の通りに、
ほぼ完全な極性化が起きた。注目すべきは、これらの完全に極性化したTh2細
胞中へのT−betの導入は、これらを極性化Th1細胞に転向または変換し、
これはIFN−γ発現の誘導およびIL−4およびIL−5発現の欠失により証
明された。この変換は、外因性IL−4の存在下で起きた。T−bet−形質導
入Th2細胞の77%全部がここでIFN−γを産生し、一方IL−4およびI
L−5を産生する細胞の割合は、それぞれ13%および1%に低下した。従って
、これらのT−bet形質導入細胞は、IFN−γおよびIL−4の両方を産生
するTh0細胞ではない。従って、T−betは、Th2細胞内で単にIFN−
γ発現を誘導するだけでなく、実際にTh2細胞を反対のTh1サブセット内に
再プログラムする。 実施例10.T−betは極性化Tc2細胞もTh1経路に転向する 最大の注目はCD+4 Tリンパ細胞に向けられているけれども、細胞毒性C
D+8 T細胞もIFN−γ産生(Tc1)およびIL−4産生(Tc2)サブ
セットに分裂することも明らかである。完全に極性化されたTc2細胞をTc1
経路に転向するT−betの能力を試験した。従って、精製したCD+8 T細
胞をTc2極性化条件下で9日間分化させて完全な分化に達した。図10は、T
−betがTc2細胞を形質導入し、これはT−betがCD4を形質導入した
と類似していたことを示している。Th2細胞はIFN−γを産生し(85%対
15%)、そしてIL−4およびIL−5産生を抑制(それぞれ3%対34%お
よび1%対45%)するようにプログラメされた。従って、T−betは完全に
分化したCD+8 Tc2細胞をTc1細胞に転換できる。
【0186】 実施例11.T−betはチロシンリン酸化である T−betがチロシンリン酸化タンパク質であるかどうかを決定するために、
AE7 Th1細胞からの全細胞溶解物を、ペルバナデート(pervanadate) を用
いるインキュベーションの0、5、10、30分後に調製した。溶解物をT−b
et抗血清を用いて免疫沈降し、SDS−PAGE(8%ゲル)により分離し、
ニトロセルロースに移行し、そして抗ホスホチロシンmAB 4G10を用いて
プローブした。暴露の後、ブロットをストリップしそして抗T−bet抗血清を
用いて再プローブした。図11に示すように、T−betは明らかにT細胞内で
チロシンリン酸化されたタンパク質である。
【0187】 実施例12.優性陰性T−bet分子の創成 キメラcDNA分子を、T−betDNA結合ドメイン(残基138−327
)およびショウジョウバエタンパク質engrailedのレプレッサードメイ
ンを用いて作製した。engrailedタンパク質は、転写の強力で活性なレ
プレッサーである(Taylor, D., 1996, Genes Dev. 10,2732; Li, J. Thurm,. H.
et al. 1997, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 94:10885)。多量体化T−box共
通部位/TK最少プロモータールシフェラーゼレポーター構築物を生体外で用い
たT−bet−engrailed構築物。図12に示すように、T−bet/
engrailedは、T−boxレポーター構築物を5:1比でトランス活性
化するwtT−betの能力を特異的かつ著しく抑制し、それぞれNFATpお
よびp65発現構築物によるNFATおよびNFκBレポーターのトランス活性
化を抑制しない。
【0188】 実施例13.IL−2プロモーターのT−boxの変異はIL−2プロモータ ー活性を低下する 最近、DNAに結合したBrachyury遺伝子のT−box領域の結晶構
造が解明されそして特異性DNAコンタクト(contact) またはマイナーコンタク
トに本質的なアミノ酸部分が誘導された。ヒトおよびネズミIL−2近位プロモ
ーターの検査は、T−boxファミリーメンバーを結合するために重要なヌクレ
オチドが存在することを示す。具体的には、ネズミIL−2プロモーターの−2
40〜−220bpは共通T−box部位に強い類似性を有する。共通T−bo
x部位は、AATTCCTAGGAAT Tを含んでなる、ヒトIL−2プロモーターは、gAgcatCC CTAaGGggcTaを含んでなる。ネズミIL−2プロモー ターは、AAacgcCCCTAgGGTGggcTa を含んでなる。変異T−box mIL−2プロモーターは、AAacgct
gtCTAaacaGggcTaを含んでなる(DNAコンタクトは太字、マ
イナーコンタクトは下線を付した)。DNA−タンパク質相互作用に本質的な結
晶構造により示されるトランスバージョンナル・ヌクレオチド置換は、この推定
T−box部位内に、ネズミ−440〜−40bp IL−2プロモーターの範
囲内で作製された。IL−2リシフェラーゼレポーター構築物のJurkat細
胞(左)またはAE7 Th1クローン(右)内の基礎レベル(中空棒)および
PMA(50ng/ml)プラス イオノマイシン(1uM)誘導(黒棒)プロ
モーター活性を示した(図13)。
【0189】 T−betの役割は、Th細胞の分化を駆動することであり、これは同時にI
FN−γ遺伝子を誘導およびIL−2遺伝子を抑制するその能力により証明され
る。抗原を未経験のThp細胞はIL−2のみを産生する。刺激を受けると、I
L−2産生は低下しそしてTh成熟エフェクターサイトカインの産生により置換
される。特に、Th2細胞は、IL−4を産生する能力を取得するとIL−2産
生を停止し、そして同時にIFN−γを誘導そしてIL−2遺伝子を抑制するT
−betの能力は、Th2細胞内に特に顕著である。同時にIFN−γプロモー
ターをトランス活性化しそしてIL−2プロモーターを抑制するT−betの能
力は、従ってナイーブThpの分化の推進におけるT−betの役割と一致する
。T−betは、上流プロモーター配列の3kbのみを含む構築物をトランス活
性化することが示され、これは位置−2300〜−2291および−1957〜
−1948における2個のT−box部位の存在と一致する。しかし、プロモー
ターのこの領域はTh1−特異性ではないので、第三イントロン内のT−box
部位も重要でありそして遺伝子のどこかに追加のT−box部位が存在すると考
えられる。
【0190】 T−boxドメインは、最近DNAと同時結晶化されそしてメジャーおよびマ
イナーグルーブ両方の中でタンパク質がDNAに接触している新規の配列特異性
DNA認識構造を証明した(Mueller, C.W. and Herrmann, B.G., 1997, Nature3
89,884-888)。生体外標的部位選択により規定された共通T−box結合部位は
、パリンドローム5’−GGGAATTTCACACCTAGGTGTGAAA
TTCCC−3’であった。IL−2プロモーターの検査は、組換えT−bet
タンパク質が結合するNFκB部位の5’の−240〜−220丁度にある優れ
たT−box部位を明らかにした。IL−2プロモーターへのT−betの結合
は、酵母ワンハイブリッドスクリーンにおけるその単離を説明し、ここで、リー
ドアウトは、IL−2プロモーター内のT−box部位へのT−betの結合に
単に依存して人工レポーターを駆動する。T−betによるIL−2活性の明瞭
な抑制にもかかわらず、T−box部位の変異の際のIL−2プロモーター活性
の低下が観察された。しかし、そのT−betはT−box部位が変異されたI
L−2プロモーター構築物のトランス活性化をまだ抑制できる。これは、IL−
2プロモーター中の別のT−box部位の存在か、または近くで結合する別の正
に作用する因子との干渉のいずれかの存在を示唆する。この因子の良い候補は、
T−box部位に丁度隣接する部位TGGGCCに結合するRothenbergらが記載
した活性である(Chen, D. and Rothenberg, E.V., 1994, J. Exp. Med. 179,931
-942) 。
【0191】 さらに、T−betはThpおよびTh2細胞内のTh2プログラムを抑制す
る。これは、IFN−γとIL−4との間の前者に有利な不均衡の直接の結果で
はないと考えられる。Th2プログラムを抑制し、同時にTh1プログラムを促
進するT−betの作用は、GATA−3およびc−Mafの記憶であり、この
両者ともに間接的にIFN−γ発現を抑制し、前者はIL−12受容体β2鎖の
発現への影響を通じる(Ho, I-C., et al. 1998, J. Exp. Med. 188:1359-1366;O
uyang, W. et al., 1998, Inhibition of Th1 developmental mediated by GATA
-3 through an IL-4 independent mechanism. Immunity 9: 745-755) 。しかし
、GATA−3およびc−Mafとは異なり、T−betは実際に反対経路内に
完全に極性化したエフェクターTh細胞を変換できる。
【0192】 均等事項 当該技術分野の熟練者は、日常的な実験を越えることなく、本明細書中に記載
した本発明の特定の態様に等価な多数の事項を認め、または確認できるであろう
。このような等価事項は、別記の特許請求の範囲内に包含されると考える。
【配列表】
【図面の簡単な説明】
【図1】 1AはネズミおよびヒトT−betのヌクレオチド配列整列を示す。この整列
は、ALIGNプログラムを用いて作製された。1Bは、Lipman Pearsonタンパ
ク質整列プログラムを用いて作製したネズミおよびヒトT−betのアミノ酸配
列整列を示す。T−box配列を太字で示す。チロシンリン酸化部位は下線を付
けた。核局在化部位は矢印で示す。
【図2】 2AおよびBは、5’および3’の両方に位置する機能的に重要なドメインを
有する共通T−box部位にT−betが結合しトランス活性化することを示す
【図3】 3Aは、T−betがダブルネガティブ胸腺細胞内で優先的に発現されること
を示す。パネルBは、Thクローンの探索において、T−bet発現がTh1細
胞に限定されることを示す。パネルCは、T−betのウエスタンブロット分析
を示す。パネルDは、T−bet発現のFACS分析を示す。
【図4】 4AおよびBは、T−bet発現が、NKおよびB細胞内のIFN−γ誘導と
相関することを示す。
【図5】 T−betがTh細胞内のIFN−γ遺伝子をトランス活性化することを示す
【図6】 T−betのレトロウイルス遺伝子形質導入がIFN−γ産生を増加しそして
IL−2産生を抑制することを示す。
【図7】 T−betが、一次T細胞内でIFN−γ産生を活性化しそしてIL−2産生
を抑制することを示す。
【図8】 T−betが、発生中のTh2細胞内でIFN−γ産生を誘発しそしてIL−
2産生を阻害することを示す。
【図9】 T−betが極性化Th2細胞をTh1経路内に転向することを示す。Th偏
向は、上記のように実行されそしてレトロウイルス感染は培養の9日目に行った
【図10】 T−betが極性化Tc2細胞をTc1経路内に転向することを示す。CD8
+T細胞はMoFloにより精製しそして上記のTh2偏向条件で培養しそして
レトロウイルス形質導入は培養の8日目に行った。
【図11】 T−betがチロシンリン酸化されていることを示す。
【図12】 T−bet優性陰性変異体の活性を示す。
【図13】 IL−2プロモーターのT−box要素の変異体がIL−2プロモーター活性
を低下することを示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C12N 1/15 C12N 1/19 4H045 1/19 1/21 1/21 C12P 21/02 C 5/10 C12Q 1/68 A C12P 21/02 G01N 33/15 Z C12Q 1/68 33/50 Z G01N 33/15 33/53 D 33/50 C12N 15/00 ZNAA 33/53 5/00 A (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,MZ,SD,SL,SZ,TZ,UG ,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD, RU,TJ,TM),AE,AG,AL,AM,AT, AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,CA,C H,CN,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,DZ ,EE,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM, HR,HU,ID,IL,IN,IS,JP,KE,K G,KP,KR,KZ,LC,LK,LR,LS,LT ,LU,LV,MA,MD,MG,MK,MN,MW, MX,MZ,NO,NZ,PL,PT,RO,RU,S D,SE,SG,SI,SK,SL,TJ,TM,TR ,TT,TZ,UA,UG,US,UZ,VN,YU, ZA,ZW Fターム(参考) 2G045 AA40 BB50 DA36 FB02 4B024 AA01 AA11 BA44 CA01 CA07 GA11 4B063 QA01 QQ91 QR48 QR77 QS22 QS31 QS33 QX01 4B064 AG01 CA19 CC24 DA01 4B065 AA90Y AB04 AC14 BA02 CA24 CA25 CA44 CA46 4H045 AA10 AA11 BA41 CA40 DA76 EA20 EA50 FA74

Claims (32)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 T−betタンパク質をコードするヌクレオチド配列を含ん
    でなる単離された核酸分子。
  2. 【請求項2】 配列番号1に記載のヌクレオチド配列を含んでなる、請求項
    1記載の核酸分子。
  3. 【請求項3】 配列番号3のヌクレオチド配列を含んでなる、請求項2記載
    の核酸分子。
  4. 【請求項4】 配列番号1の少なくとも約700の連続したヌクレオチドと
    少なくとも70%のヌクレオチド一致を有する、請求項1記載の核酸分子。
  5. 【請求項5】 配列番号3の少なくとも約500の連続したヌクレオチドと
    少なくとも70%のヌクレオチド一致を有する、請求項1記載の核酸分子。
  6. 【請求項6】 配列番号1の少なくとも約700の連続したヌクレオチドと
    少なくとも90%のヌクレオチド一致を有する、請求項1記載の核酸分子。
  7. 【請求項7】 配列番号3の少なくとも約500の連続したヌクレオチドと
    少なくとも90%のヌクレオチド一致を有する、請求項1記載の核酸分子。
  8. 【請求項8】 請求項1の核酸分子を含んでなるベクター。
  9. 【請求項9】 発現ベクターである、請求項8のベクター。
  10. 【請求項10】 請求項9のベクターを含む宿主細胞。
  11. 【請求項11】 請求項10の宿主細胞を、T−betタンパク質が産生さ
    れるまで適当な媒体内で培養することを含んでなる、T−betタンパク質を産
    生するための方法。
  12. 【請求項12】 媒体または宿主細胞からT−betタンパク質を単離する
    ことを含んでなる、請求項11記載の方法。
  13. 【請求項13】 単離されたT−betタンパク質。
  14. 【請求項14】 配列番号1の核酸配列によりコードされるアミノ酸配列を
    含んでなる、請求項12記載のタンパク質。
  15. 【請求項15】 配列番号3の核酸配列によりコードされるアミノ酸配列を
    含んでなる、請求項12記載のタンパク質。
  16. 【請求項16】 配列番号2のアミノ酸配列を含んでなる、請求項12記載
    のタンパク質。
  17. 【請求項17】 配列番号4のアミノ酸配列を含んでなる、請求項12記載
    のタンパク質。
  18. 【請求項18】 配列番号2に記載のタンパク質と少なくとも70%のアミ
    ノ酸一致を有する、請求項12記載のタンパク質。
  19. 【請求項19】 配列番号4に記載のタンパク質と少なくとも70%のアミ
    ノ酸一致を有する、請求項12記載のタンパク質。
  20. 【請求項20】 配列番号2に記載のタンパク質と少なくとも90%のアミ
    ノ酸一致を有しそしてDNAへ結合する能力を有する、請求項12記載のタンパ
    ク質。
  21. 【請求項21】 T−betタンパク質以外のポリペプチドと操作可能に連
    結したT−betタンパク質を含んでなる融合タンパク質。
  22. 【請求項22】 特異的にT−betタンパク質を結合する抗体。
  23. 【請求項23】 ポリクローナル抗体である、請求項21記載の抗体。
  24. 【請求項24】 モノクローナル抗体である、請求項21記載の抗体。
  25. 【請求項25】 検出可能な物質にカプリングしている、請求項21記載の
    抗体。
  26. 【請求項26】 T−betタンパク質をコードする導入遺伝子を有する細
    胞を含む非−ヒトトランスジェニック動物。
  27. 【請求項27】 生物学的試料をT−betの存在が生物学的試料内で検出
    されるようにT−bet活性の指標を検出することが可能な薬剤と接触させるこ
    とを含んでなる、生物学的試料内のT−betの存在を検出するための方法。
  28. 【請求項28】 細胞を細胞内のT−bet活性が調節されるようにT−b
    et活性を調節する薬剤と接触させることを含んでなる、細胞内のT−bet活
    性を調節するための方法。
  29. 【請求項29】 T−betタンパク質の活性を調節する化合物を同定する
    ための方法であって、 T−betタンパク質を含んでなる指標組成物を調製し、 指標組成物を供試化合物と接触させ、そして 指標組成物内のT−betタンパク質の活性に対する供試化合物の作用を決定し
    、これによりT−betタンパク質の活性を調節する化合物を同定する ことを含んでなる方法。
  30. 【請求項30】 指標組成物がT−betタンパク質およびT−betタン
    パク質が結合するDNA分子を含んでなる細胞であり、そして T−betタンパク質の活性に対する供試化合物の作用を、供試化合物の存在お
    よび不在におけるDNA分子に対するT−betタンパク質の結合を評価するこ
    とにより決定する、 請求項27記載の方法。
  31. 【請求項31】 指標組成物がT−betタンパク質およびT−betタン
    パク質に反応するレポーター遺伝子を含んでなり、そして T−betタンパク質の活性に対する供試化合物の作用を、供試化合物の存在お
    よび不在におけるレポーター遺伝子の発現を評価することにより決定する、 請求項27記載の方法。
  32. 【請求項32】 免疫反応に対する供試化合物の作用を決定し、これにより
    免疫反応を調節する化合物を同定することをさらに含んでなる、請求項27記載
    の方法。
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