JP2003513105A - eNOS活性の調節とその治療的使用 - Google Patents

eNOS活性の調節とその治療的使用

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Abstract

(57)【要約】 本発明は、eNOS発現及び活性の上方制御のためのVEGF又はVEGFレセプターの使用を提供する。VEGF及びVEGFレセプターアゴニストは高血圧、糖尿病、狭心症、血栓症、アテローム性動脈硬化症、心不全、及び一酸化窒素が重要な調節因子である他の症状又は障害の治療又は予防に有用である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 (発明の分野) 本発明は、内皮一酸化窒素合成酵素(eNOS)活性を調節するためのVEG
F及びその変異体、VEGFレセプターアゴニスト、及びその他の薬剤の使用に
関する。特に、eNOS活性の調節は血管内皮細胞機能障害と関連する哺乳動物
の疾患又は障害を治療又は防止するために使用される。
【0002】 (発明の背景) 脈管構造の2つの主要な細胞成分は内皮細胞と平滑筋細胞である。内皮細胞は
全血管の内部表面の内張りを形成し、血液と組織の間の非血栓形成性界面を構成
する。加えて、内皮細胞は新しい毛細血管や血管の発生のために重要な成分であ
る。よって、内皮細胞は、腫瘍増殖及び転移、並びに種々の非新生物疾患又は障
害に関連して、脈管形成又は新血管形成中に増殖する。 天然に生じる種々のポリペプチドは内皮細胞の増殖を誘発することが報告され
ている。これらのポリペプチドには、塩基性及び酸性の線維芽細胞増殖因子(F
GF)、Burgess及びMaciag, Annual Rev. Biochem., 58:575(1989)、血小板
由来内皮細胞増殖因子(PD−ECGF)、Ishikawa等, Nature, 338:557(198
9)、並びに血管内皮増殖因子(VEGF)、Leung等, Science 246:1306(1989
);FerraraおよびHenzel, Biochem.Biophys.Res.Commun.161:851(1989)
;Tischer等, Biochem.Biophys.Res.Commun.165:1198(1989);Ferrara等
、PCT公開特許第WO90/13649号(1990年11月15日公開)がある。 VEGFは血管新生及び脈管形成のキーとなる因子として報告されている。Fe
rrara及びDavis-Smyth (1997) Endocrine Rev. 18:4-25。脈管形成プロセスに寄
与するその他の成長因子と比較すると、VEGFは内皮細胞に対して特異性が高
い点で独特である。VEGFは例えば創傷治癒、女性生殖器、骨/軟骨形成及び
胚形成のような正常な生理的プロセスばかりでなく、例えば腫瘍成長、加齢性黄
斑変性(AMD)及び糖尿病性網膜症のような病的血管新生を含む症状又は疾患
の発生の間においても重要である。上掲のFerrara及びDavis-Smyth (1997);Fol
kman J. (1995) Nature Med. 1:27-31;Pepper MS. (1997) Arterioscler Throm
b. Vasc. Biol. 17:605-619。
【0003】 血管新生及び脈管形成において血管新生因子であることに加えて、VEGFは
、多面的成長因子として、例えば内皮細胞生存、血管透過及び血管拡張、単球走
化作用及びカルシウム流入のようなその他の生理的及び病理的プロセスにおいて
多重の生物学的効果を示す。上掲のFerrara及びDavis-Smyth (1997)。 VEGFはウシ下垂体小胞又は星状小胞細胞で条件づけられた培地中で最初に
同定された。生化学分析によって、約45000ダルトンの見かけ分子量と血管
内皮細胞に対して見かけ上の細胞分裂誘発特異性を持つウシVEGFは二量体タ
ンパク質であることが示されている。ウシVEGFをコードしているDNAは、
ハイブリッド形成プローブとしてタンパク質のアミノ末端アミノ酸配列に基づく
オリゴヌクレオチドを使用して、そのような細胞から調製されるcDNAライブ
ラリーをスクリーニングすることによって単離された。 ヒトVEGFは、ウシVEGFのcDNAをハイブリッド形成プローブとして
使用し、ヒト細胞から調製されたcDNAライブラリーを先ずスクリーニングす
ることにより得た。こうして同定された1つのcDNAは、ウシVEGFと95
%を越える相同性を有している165アミノ酸のタンパク質をコードしており;
この165アミノ酸のタンパク質は一般にはヒトVEGF(hVEGF)又はV
EGF165と称されている。ヒトVEGFの分裂促進活性は、哺乳動物宿主細
胞中でヒトVEGFのcDNAを発現させることによって確認された。ヒトVE
GFのcDNAを形質移入した細胞で条件づけた培地は毛細血管内皮細胞の増殖
を促進したが、対照細胞では促進しなかった。[Leung, Science 246:1306(198
9)を参照]。 血管内皮細胞増殖因子は引き続いての治療的利用のために天然源から単離され
精製されうるが、濾胞細胞中のタンパク質の比較的低い濃度とVEGFを回収す
るコストが努力と費用の双方の点で高いことから商業的には利用できない。従っ
て、組換えDNA技術を介してVEGFをクローニングし発現させる更なる努力
がなされている。[例えば、Laboratory Investigation, 72:615 (1995)及びそ
こに引用されている文献を参照]。
【0004】 VEGFは選択的RNAスプライシングの結果として複数のホモ二量体形態(
単量体当たり121、145、165、189及び206のアミノ酸)として様
々な組織中で発現される。VEGF121はヘパリンに結合しない可溶性マイト
ジェンであり;VEGFのより長い型は漸次高くなる親和性でヘパリンに結合す
る。VEGFのヘパリン結合形態はプラスミンによってカルボキシ末端で切断さ
れ、VEGFの拡散可能形態を放出する。プラスミン切断後に同定されたカルボ
キシ末端ペプチドのアミノ酸配列シークエンシングの結果はArg110−Al
111である。ホモ二量体として単離されたVEGF(1−110)であるア
ミノ末端「コア」タンパク質は、無処置のVEGF165ホモ二量体と比較して
同様の親和性で中和モノクローナル抗体(例えば4.6.1及び3.2E3.1
.1と称される抗体)及びFLT−1及びKDRレセプターの可溶型に結合する
。 ある種のVEGF関連分子もまた同定されている。Ogawa等は哺乳動物のVE
GFと約25%のアミノ酸同一性を有するポリペプチド(VEGF−Eと呼ばれ
る)をコードしている遺伝子を記載している。VEGF−Eは、ヒツジとヤギ、
希にはヒトに感染し血管新生を伴う病巣を発生させるパラポックスウイルスであ
るOrfウイルス(NZ-7株)のゲノムにおいて同定された。研究者は細胞増
殖実験を実施し、VEGF−EがヒトVEGFと殆ど同程度にヒトの臍静脈の内
皮細胞並びにラットの肝臓類洞の内皮細胞の成長を刺激することを報告している
。結合実験もまた報告されている。競合実験は、KDRレセプター又はFLT−
1レセプターの何れかを過剰発現している細胞を、固定量の125I標識ヒトV
EGF又はVEGF−Eと共にインキュベートし、ついで未標識ヒトVEGF又
はVEGF−Eの添加量を増加させて実施されている。研究者はVEGF−Eが
FLT−1と比較してKDRレセプターに選択的に結合したと報告している[Og
awa等, J. Biological Chem. 273:31273-31281 (1998)]。 Meyer等, EMBO J., 18:363-374 (1999)はまたVEGF−Eと称されるVEG
Fファミリーのメンバーを同定している。Meyer等によって報告されたVEGF
−E分子はOrfウイルス株D1701のゲノムにおいて同定された。インビト
ロでVEGF−Eが組織因子の放出を刺激し血管内皮細胞の増殖を刺激すること
が見いだされた。ウサギのインビボモデルでは、VEGF−Eはウサギの角膜に
おける血管新生を刺激した。ある種のアッセイにおける、Meyer等によって報告
されたVEGF−E分子の結合特性の分析により、その分子がFLT−1レセプ
ターと比較してKDRレセプターに選択的に結合することが明らかにされた。 olofsson等, Proc. Natl. Acad. Sci., 95:11709-11714 (1998)は、「VEG
F−B」と称されるタンパク質がFLT−1に選択的に結合することを報告して
いる。研究者は、VEGF−BにおけるAsp63、Asp64、及びGlu6
7残基がアラニン残基に変異した突然変異実験を開示している。VEGF−Bの
変異型の結合特性の分析により、変異体タンパク質が低下したFTL−1に対す
る親和性を示すことが明らかになった。
【0005】 VEGFはKDR(キナーゼドメイン領域)及びFLT−1(FMS様チロシ
ンキナーゼ)レセプターのそれぞれに対する結合を担う二つの部位を含んでいる
。これらのレセプターは主として内皮(血管)細胞上に存在すると信じられてい
る。最近、Soker等がニューロピリンと同一の配列を有する別のVEGFレセプ
ターを同定した。Soker等, Cell, 92:735-745 (1998)。このレセプターはVEG
165と胎盤由来成長因子−2(PLGF−2)に結合したがVEGF121 には結合しなかった。上掲のSoker等;Migdal等, J. Biol. Chem. 273:22272-22
278 (1998)。 VEGF生産は例えばトラウマ等の結果として酸素欠乏状態になる細胞におい
て増加し、VEGFが各レセプターに結合して生物学的応答を生じるシグナル伝
達経路を誘発する。例えば、そのようなレセプターへのVEGFの結合は血管透
過性を増大させ、細胞を分割させ膨張させて新しい血管経路を形成する−すなわ
ち、脈管形成及び血管新生である。[例えばMalavaud等, Cardiovascular Resea
rch, 36:276-281 (1997)を参照]。KDRレセプターを通してのVEGF誘導シ
グナル伝達はVEGFの分裂促進効果の原因であり、またおそらくはVEGFの
血管形成活性の大きな原因であると報告されている。[Waltenberger等, J. Bio
l. Chem., 269:26988-26995 (1994)]。しかしながらFLT−1の生物学的役割
は十分には理解されていない。 レセプター結合に関与するVEGFタンパク質の部位又は領域が特定され近接
して位置していることが見いだされている。[Weismann等, Cell, 28:695-704 (
1997);Muller等, Proc. Natl. Acad. Sci., 94:7192-7197 (1997);Muller等,
Structure, 5:1325-1338 (1997);Fuh等, J. Biol. Chem., 273:11197-11204 (1
998)を参照]。KDRレセプターは、VEGFの位置82にアルギニン(Arg
又はR)を、位置84にリジン(Lys又はK)を、位置86にヒスチジン(H
is又はH)を含むループ上の部位を主に通してVEGFに結合することが見い
だされている。FLT−1レセプターは、位置63にアスパラギン酸(Asp又
はD)を、位置64にグルタミン酸(Glu又はE)を、位置67にグルタミン
酸(Glu又はE)を含むループ上の部位を主に通してVEGFに結合すること
が見いだされている。[Keyt等, J. Biol. Chem., 271:5638-5646 (1996)]。こ
れらの発見に基づき、野生型VEGFタンパク質は、KDRのような一つのレセ
プターに選択的に結合するVEGF変異体を創製する試みで、特異的レセプター
結合部位に突然変異を導入するための出発点として使用されている。上掲のKeyt
等;Shen等 (1998) J. Biol. Chem. 273:29979-29985。得られたVEGF変異体
は中程度のレセプター選択性を示した。より最近では、VEGFの結晶構造とV
EGFのKDR結合部位の機能性マッピングに基づいて、VEGFが分子の両端
に位置する二つの対称的な結合部位を使用してKDRレセプターに係合すること
が更に見いだされている。各部位はVEGFホモ二量体の両方のサブユニットか
らの残基からなる結合のための「ホットスポット」から構成されている。Muller
等, Structure, 5:1325-1338 (1997)。これらの結合決定基の二つはトランスフ
ォーミング成長因子β2(TGF−β)及び血小板由来増殖因子(PDGF)に
保存されている短い3重鎖βシート上のドミナントなホットスポット内に位置し
ている。
【0006】 内皮由来一酸化窒素(NO)及び内皮型NO合成酵素(eNOS)が様々なV
EGF誘導活性において重要な役割を担っている可能性があることが最近の研究
で報告されている。NOは内皮機能の重要なメディエータであり、血管ホメオス
タシス、血小板凝集及び血管新生のレギュレータであると信じられている。Buss
e及びFlemming (1996) J. Vasc. Res. 33:181-194。NOは、内皮型一酸化窒素
合成酵素(eNOS)、誘導型NOS(iNOS)及び神経型NOS(nNOS
)と命名された3つのアイソフォームからなる酵素であるNO合成酵素によるL
-アルギニンのシトルリンへの転換から生産される。Nathan及びXie (1994) J. B
iol. Chem. 269:13725-13728。VEGFはウサギ、ブタ、ウシ及びヒトの血管内
皮細胞からのNOの速やかな放出を誘導することが示されている。(例えば、va
nderZee等, Circulation, 95:1030-1037 (1997);Parenti等, J. Biol. Chem.,
273:4220-4226 (1998);Morbidelli等, Am. J. Physiol., 270:H411-H415 (1996
);Papapetropoulis等, J. Clin. Invest., 100:3131-3139 (1997);Kroll等, B
iochem. Biophys. Res. Comm., 252:743-746 (1998);Hood等, Am. J. Phys., 2
74:H1054-H1058 (1998)を参照)。インビトロアッセイでは、VEGFは、NO
依存的にヒト内皮細胞を刺激して成長させ、3-Dコラーゲンゲルモデルにおい
て管様構造のNO依存的形成を促進することが見いだされた(上掲のPapapetrop
oulis等)。逆に、eNOS阻害剤はVEGF誘導分裂促進及び血管形成効果を
阻害することが報告されている。(上掲のPapapetropoulis等)。あるインビボ
実験では、eNOS発現の不活性化によりeNOSノックアウトマウスモデルで
VEGF誘導血管新生が損なわれたことが報告されている。(Murohara等, J. C
lin. Invest., 101:2567-2578 (1998); Ziche等, J. Clin. Invest., 99:2625-
2634 (1997);Rudic等, J. Clin. Invest., 101:731-736 (1998))。最近、Liu
等, J. Biol. Chem., 274:15781-15785 (1999)はVEGFがカベオリンと呼ばれ
るeNOSの内因性阻害剤を下方制御することが報告されている。 VEGFは、計測用ラットに意識的に静脈注射したときに、用量依存的にイン
ビトロで血管拡張を誘導し、一過性頻脈、低血圧及び心拍出量の減少を生じるこ
とが示されている。Yang等, J. Cardiovasc. Pharmacol., 27:838-844 (1996)。
このような急性血行力学的効果は、主に内皮細胞由来NOによって媒介された静
脈還流の減少によって引き起こされると思われる。上掲のYang等;Hariawala等,
J. Surg. Res., 63:77-82 (1996)。Wu等, Am. J. Physiol., 271:H2735-H2739
(1996)は、VEGFの局所適用によっって、単離された冠状細静脈において一過
性で用量依存的なアルブミン透過性の増加が生じることを記載している。
【0007】 インビトロでのL−NAMEによるeNOSの阻害は平均動脈圧(MAP)の
増加(Yang等, 1996 Cardiovasc. Pharmacol. 27:838-844;Sase等, 1997 Trend
s J. Cardiovasc. Med. 7:28-37)及び血管新生の減少(Papapetropoulis等, 19
97 J. Clin. Invest. 100:3131-3139)を生じることが報告されている。eNO
S遺伝子を欠く遺伝子操作されたマウスは損なわれた内皮依存的血管拡張、血管
新生及び高血圧を示し(Murohara等, 1998 J. Clin. Invest. 101:2567-2578;
上掲のYang等, 1996)、また遺伝子導入によるマウスdのeNOSの過剰発現が
一酸化窒素生産を増大させMAP及び新脈管(neointima)形成を有意に減じる
ことが示されている(上掲のSase等;Drummond及びHarrison, 1998, J. Clin. I
nvest. 102:2033-2044;Ohashi等, 1998 J. Clin. Invest. 102:2061-2071)。 NOの短期的放出及びeNOS調節におけるVEGFの関与に関する多くの研
究があるが、eNOS発現及び/又は活性に対するVEGFの慢性的効果は文献
には示されていない。更に、インビボにて血管疾患を治療し又は予防する際の一
酸化窒素の持続性放出の生物学的効果は今日まで明確には実証されていない。こ
れは、大部分は、哺乳動物が一酸化窒素ドナーとして外因的に投与されるある種
の薬剤に対して急速に耐性を生じ得るので、一酸化窒素の補充が困難になるため
である。(Drummond及びHarrison, 1998, J. Clin. Invest. 102:2033-2044)。 生理学的又は薬理学的アプローチによるeNOSの発現の上方制御は、例えば
内因性NOの生産と持続的放出を増大させることによって内皮細胞機能障害に関
連する疾患の処置への有用な治療的アプローチを提供しうる。
【0008】 (発明の概要) 本発明は、長期のVEGF治療がeNOS発現及び活性を効果的に上方制御し
、それによって持続性の一酸化窒素の生産を亢進し、VEGFによるeNOSの
上方制御にはVEGF−KDRレセプター、KDR関連チロシンキナーゼ(TK
)の活性化及び下流のPKC依存性経路が必要となるという知見に基づいている
。eNOS発現/活性の調節は、例えばeNOS機能障害及び/又は一酸化窒素
生産における欠陥を含む内皮細胞機能障害によって特徴付けられた障害の治療に
おいて、臨床的に有用である。 従って、一実施態様では、本発明は、特許請求の範囲に記載されている如く、
例えば有効量のVEGF、レセプター-選択的VEGF変異体、又はVEGFレ
セプター活性化のアゴニストとして作用する薬剤又は分子の投与によって、一酸
化窒素が重要なレギュレータである哺乳動物の障害、例えば高血圧、糖尿病、ア
テローム性動脈硬化症、血栓症、狭心症及び心不全を治療する方法を提供する。 別の実施態様では、本発明は、VEGF又はVEGFレセプターアゴニストを
提供することによって内皮機能障害に関連する症状から哺乳動物を保護する方法
を提供する。 更に別の実施態様では、本発明はレセプター選択的VEGF変異体を提供する
ことによって、内皮細胞において内因性NOの持続的生産を刺激する方法を提供
する。好ましくは、KDR選択的VEGF変異体がKDRレセプターに特異的に
結合するために使用され、それは一方でeNOSの上方制御及び持続的のNO生
産に至る経路を活性化する。
【0009】 (発明の詳細な記載) A.定義 ここで使用される「VEGF」及び「天然VEGF」という用語は、Leung等,
Science 246:1306(1989)、及びHouck等, Mol. Endocrin., 5:1806(1991)に
記載されているような、165−アミノ酸血管内皮細胞増殖因子及び関連する1
21−、189−、及び206−アミノ酸血管内皮細胞増殖因子を、それらの天
然に生じる対立遺伝子体及びプロセシングを受けた型と共に意味する。「VEG
F」及び「天然VEGF」という用語は、165のアミノ酸のヒト血管内皮細胞
増殖因子のアミノ酸8から109又は1から109を含んでなるポリペプチドの
切断型を意味するためにも使用される。VEGFのそのようなあらゆる形態の表
示は本願においては例えば「VEGF(8−109)」、「VEGF(1−10
9)」又は「VEGF165」によって特定されうる。「切断型」天然VEGF
のに対するアミノ酸位置は天然VEGF配列に示されているようにして番号が付
される。例えば、切断型天然VEGFにおけるアミノ酸位置17(メチオニン)
はまた天然VEGFの位置17(メチオニン)である。切断型天然VEGFは天
然VEGFに匹敵するKDR及びFLT−1レセプターに対する結合親和性を有
している。 ここで用いられる「VEGF変異体」という用語は、天然VEGF配列に一又
は複数のアミノ酸突然変異を含むVEGFポリペプチドを意味し、好ましくはK
DRレセプター又はFLT−1レセプターの何れかに対して選択的な結合親和性
を有する。一実施態様では、VEGF変異体は天然VEGF配列の位置17から
25及び/又は63から66の任意の一つにおいて一又は複数のアミノ酸突然変
異を含む。場合によっては、一又は複数のアミノ酸突然変異はアミノ酸置換を含
む。場合によっては、VEGF変異体は一又は複数のアミノ酸突然変異を含み、
天然VEGFによるKDRレセプターに対する結合親和性よりも等しいか大であ
るKDRレセプターへの結合親和性を示し、好ましくは、FLT−1に対する天
然VEGFの結合親和性よりも少ない結合親和性をFLT−1レセプターに対し
て示す。KDRレセプターに対するVEGF変異体の結合親和性が天然VEGF
と比較してほぼ等しい(不変)又はより大きく(増加)、またFLT−1レセプ
ターに対するVEGF変異体の結合親和性が(天然VEGFと比較して)より少
ないか又は殆どなくなっている場合は、VEGF変異体の結合親和性はKDRレ
セプターに対して「選択的」である。あるいは、VEGF変異体は一又は複数の
アミノ酸変異を含み、天然VEGFによるFLT−1レセプターに対する結合親
和性に等しいかより大なる結合親和性をFLT−1レセプターに対して示し、好
ましくはKDRに対する天然VEGFの結合親和性よりも少ない結合親和性をK
DRレセプターに対して示す。FLT−1レセプターに対するVEGF変異体の
結合親和性が天然VEGFと比較して殆ど等しい(不変)かより大きく(増加)
、KDRレセプターに対するVEGF変異体の結合親和性が(天然VEGFと比
較して)少ないか殆ど消失している場合、VEGF変異体の結合親和性はFLT
−1レセプターに対して「選択的」である。本発明の好適なVEGF変異体は(
天然VEGFと比較して)FLT−1レセプターに対して少なくとも10倍低い
結合親和性を持ち、更により好ましくは(天然VEGFと比較して)FLT−1
レセプターに対して少なくとも100倍低い結合親和性を持つ。KDR又はFL
T−1に対するVEGF変異体のそれぞれの結合親和性は、当該分野で知られ以
下の実施例で更に記載されるELISA、RIA、及び/又はBIAcoreア
ッセイによって定量できる。本発明の好適なVEGF変異体はまたKDRレセプ
ターのリン酸化をまた示す。本発明の好適なVEGF変異体は加えてもしくは別
に(HUVEC増殖アッセイのような公知の方法によって定量できる)内皮細胞
増殖を誘導する。内皮細胞増殖の誘導はKDRレセプターによるシグナル伝達の
結果であると現在のところ信じられている。
【0010】 ここに記載されるVEGF変異体の略記標示のために、番号は、(上掲のLeun
g等及び上掲のHouck等において与えられている)推定天然VEGFのアミノ酸配
列に沿ったアミノ酸残基の位置を意味することを特記しておく。アミノ酸の特定
にはアミノ酸のアルファベット一文字を使用する。つまり、 Asp D アスパラギン酸 Ile I イソロイシン Thr T スレオニン Leu L ロイシン Ser S セリン Tyr Y チロシン Glu E グルタミン酸 Phe F フェニルアラニン Pro P プロリン His H ヒスチジン Gly G グリシン Lys K リジン Ala A アラニン Arg R アルギニン Cys C システイン Trp W トリプトファン Val V バリン Gln Q グルタミン Met M メチオニン Asn N アスパラギン ここで使用される「VEGFレセプター」という用語は、VEGFの細胞レセ
プターで、通常は血管内皮細胞に見いだされる細胞表面レセプター、並びにVE
GFに結合する能力を保持しているその断片と変異体(例えば細胞外ドメインの
断片又は切断型)を意味する。VEGFレセプターの一例は、fms様チロシンキ
ナーゼ(FLT又はFLT−1)、すなわちチロシンキナーゼファミリーの膜貫
通レセプターである。本願で使用される「FLT−1レセプター」という用語は
、例えばDeVries等, Science 255:989(1992);及びShibuya等, Oncogene 5:51
9(1990)によって記載されているVEGFレセプターを意味する。全長FLT
−1レセプターは細胞外ドメイン、膜貫通ドメイン、及びチロシンキナーゼ活性
を持つ細胞内ドメインを含む。細胞外ドメインはVEGFの結合に関与し、細胞
内ドメインはシグナル伝達に関与している。VEGFレセプターのもう一つの例
はKDRレセプター(FLK−1とも称される)である。本願で使用される「K
DRレセプター」という用語は、例えばMatthews等, Proc.Nat.Acad.Sci.88
:9026 (1991);及びTerman等, Oncogene 6:1677(1991);Terman等, Biochem
.Biophys.Res.Commun.187:1579(1992)によって記載されたVEGFレセプ
ターを意味する。
【0011】 レセプター「アゴニスト」は天然に生じるリガンドによって正常に活性化され
るレセプターに対して親和性を持ち、これを活性化させ、生化学反応を誘起させ
る薬剤である。一般には、アゴニストのレセプター活性化能はレセプターの天然
リガンドと少なくとも定性的に類似している(また本質的には定量的に類似して
いる)。レセプターアゴニストの非限定的な例には、リガンド変異体、レセプタ
ーに対する抗体及びレセプター-リガンド複合体に対する抗体が含まれる。 ここで使用される「モノクローナル抗体」という用語は、実質的に均一な抗体
の集団から得られる抗体を意味する。すなわち、集団を構成する個々の抗体が、
少量で存在しうる自然に生じる可能な突然変異を除いて同一である。モノクロー
ナル抗体は高度に特異的で、一つの抗原部位に対するものである。さらに、異な
る決定基(エピトープ)に対する異なる抗体を典型的には含むポリクローナル抗体
調製物とは異なり、各モノクローナル抗体は抗原の単一の決定基に対するもので
ある。 ここで、モノクローナル抗体は、特に重鎖及び/又は軽鎖の一部が特定の種か
ら誘導された又は特定の抗体クラス又はサブクラスに属する抗体中の対応する配
列と同一又は相同であるが、鎖の残りの部分は他の種から誘導された又は他の抗
体クラス又はサブクラスに属する抗体中の対応する配列と同一又は相同である「
キメラ」抗体、並びにそれらが所望の生物学的活性を示す限りにおいてそれらの
抗体の断片を含む(米国特許第4,816,567号;及びMorrison等, Proc. Natl. Aca
d. Sci. USA, 81: 6851-6855 (1984))。 「ヒト抗体」は、ヒトによって産生される抗体のアミノ酸配列に相当する、及
び/又はここにおいて開示されたヒト抗体を製造する何れかの技術を使用して製
造されたアミノ酸配列を有するものである。ヒト抗体のこの定義は、特に非ヒト
抗原結合残基を含むヒト化抗体を除く。
【0012】 「治療」とは、治療的処置及び予防的又は防護的処置の両方を意味し、ここで
目的が標的とする病理症状又は障害を防ぐ又は遅延させる(軽減する)ことであ
る。治療が必要なものには、既に疾患を持つもの、並びに疾患を有する傾向にあ
るもの又は疾患を防護すべきものが含まれる。 「治療的有効量」とは、所望の治療効果を達成するために必要な時間、必要な用
量での効果的な量を意味する。抗体の治療的有効量は、個体の疾患状態、年齢、
性別、及び体重のような因子、及び個体における所望の反応を誘発する抗体の能
力に応じて変化しうる。治療的有効量はまた抗体の任意の毒性又は致命的な影響
より治療的に有益な効果がより重いものである。「予防的有効量」とは所望の予
防的効果を達成するのに必要な時間、必要な用量での効果的な量を意味する。典
型的には、予防的投薬は疾患の初期段階の前又は初期段階の患者に使用されるの
で、予防的有効量は治療的有効量よりも少ない。 「慢性」投与とは、急性態様とは異なり連続的な態様での薬剤を投与し、初期
の治療効果(活性)を長時間にわたって維持することを意味する。間欠投与とは
、中断無く連続的になされるのではなく、むしろ本質的に周期的になされる治療
である。 治療目的で「哺乳動物」と言うときは、ヒト、家及び牧場の動物、及び動物園
の動物、運動用の動物、愛玩用動物、例えばイヌ、ネコ、ウシ、ウマ、ヒツジ、
ブタ等々を含む哺乳動物として分類されるあらゆる動物を意味する。好ましくは
哺乳動物はヒトである。 一又は複数の更なる治療薬剤と「組み合わせた」投与とは、同時(同時期)及
び任意の順序での連続した投与を含む。
【0013】 NOに「関連した」又はeNOS機能障害「によって特徴付けられる」及び/
又はNOが「重要な制御因子」である病理的症状及び障害は、一酸化窒素の不足
又は過剰が疾患と相関している症状及び障害である。このような障害及び症状に
は、例えば、哺乳動物細胞又は組織中の一酸化窒素レベルが正常な又は健康な哺
乳動物細胞又は組織と比較して不十分な量で存在している高血圧、糖尿病、血栓
症、狭心症、アテローム性動脈硬化症、及び心不全が含まれる。VEGFの使用
が有益である更なる利用には、血管形成の前、血管形成と同時又は血管形成に続
いてeNOS又はNO生産を増加させて、再狭窄又は内膜新生(neointima)を
防止するためのVEGFの使用が含まれる。 ここで使用される「高血圧」又は「高血圧症状」という用語は典型的には末梢
血管抵抗又は心拍出量又は双方の増加によっって特徴付けられる哺乳動物におけ
る生理的状態又は症候群を意味する。臨床的には、「高血圧」又は「高血圧症状
」は場合によってはおよそ140mmHgの最大血圧とおよそ90mmHgの最
小血圧に等しいかこれより高い血圧測定値によって示されうる。高血圧は更にOa
tes, "Antihypertensive Agents and the Drug Therapy of Hypertension", 3
3章, Goodman及びGilman, 9版, 780-781頁において更に特徴付けされている。
ここで使用される用語には、急性と慢性の高血圧症状が含まれる。 ここで使用されるeNOS活性の「調節」は広義に使用され、eNOSタンパ
ク質の発現及び/又は活性を誘導又は上昇させ、阻害又は減少させ、あるいは維
持する能力を意味する。
【0014】 B.発明の実施の形態 一態様では、本発明は高血圧、糖尿病、血栓症、狭心症、心不全又はアテロー
ム性動脈硬化症のようなNO関連障害又は症状を治療する方法を提供する。出願
人は、rhVEGFで治療(0.05マイクログラム/Kg体重/分での冠動脈
内又は静脈内注入投与による)した幾人かの冠状動脈疾患患者(ヒト)において
平均動脈圧が用量−速度依存的に減少することを知見した。平均動脈圧のこの種
の減少は急性であり、典型的には注入から最初の20分の間に観察された。これ
に対して、VEGFに対する組換えヒト化モノクローナル抗体で治療した幾人か
の癌患者(ヒト)においては平均動脈圧が用量依存的に増加しうる。このような
平均動脈圧の増加は内在性VEGFの中和によるものと信じられている。更に、
VEGFのブロック又は中和はeNOS生産を下方制御するか、内皮細胞機能を
減少させ得、血管ホメオスタシスに影響を及ぼして血圧増加を生じる。従って、
VEGF、又はここに記載したようなVEGFレセプターの活性化を調節する分
子は、NO又はeNOS機能障害に関連する症状又は障害を治療するのに使用す
ることができる。 本発明はまた血栓症のような内皮機能障害に関連する症状から哺乳動物の患者
を保護する方法を提供する。VIVAの臨床実験(血管新生に対する虚血でのV
EGF)からの初期の結果は、VEGFで治療した狭心症患者がプラセボ群と比
較して、狭心症の部類、狭心症の頻度、及び長い時点でのトレッドミル回数のよ
うな指標において改善の傾向を示すことを示している。本発明のVEGF又はV
EGFレセプターアゴニストは内皮細胞においてeNOS及びNOを上方制御す
ることによって重要な血管保護効果を提供する。本発明に係るVEGF又はVE
GFレセプターアゴニストでの標的患者の持続性の治療によって、eNOS上方
制御とNOの保持された生産に対して慢性的な効果がもたらされ、これは、NO
のレベルの維持が所望される治療的処置又は予防的処置に対して有益である。e
NOS酵素を上方制御することによって内在性NO生産を増加させることによっ
て、本発明の方法はまた狭心症患者のように患者がその時点で外因性硝酸供給源
に依存している治療又は予防において適用できる。Luscher TF (1992) Br. J. C
lin. Pharmacol. 34 Suppl. 1:29S-35S。
【0015】 本発明は更に、内皮細胞における内因性NOの持続性生産を刺激するためにK
DR選択的VEGF変異体を使用する方法を提供する。天然VEGFは生理的及
び病理的血管機能において多重の生物学的効果を有する多面性成長因子である。
インビトロ又はインビボで使用される場合、天然VEGFは目的の機能に加えて
望まない悪影響を生じ得、VEGFの治療上の利用をしばしば複雑にする問題と
なる。従って、本発明はレセプター選択的変異体を天然VEGFタンパク質より
も副作用の少ないだいたい治療薬剤として使用する方法を提供する。 一態様では、本発明のVEGF又はVEGFレセプターアゴニストは内皮細胞
におけるeNOSの発現レベルを上方制御することができる。特定の機序に限定
されるものではないが、eNOSの発現レベルは、eNOS遺伝子の転写を増大
させることにより、又は別に転写されたeNOS mRNAの分解を防止するこ
とにより、又は双方を組み合わせることにより上方制御させることができる。他
の態様では、本発明のVEGF又はVEGFレセプターアゴニストは内在性eN
OSの活性を上方制御することができる。多くのタンパク質がeNOSに関連し
、タンパク質間相互作用を介してeNOS活性を調節することが示されている。
例えば、eNOSと結合した場合、カベオリン(caveolin)とPLC−γはeN
OS活性を減少させる一方、HSP−70とHSP−90はeNOS活性を増加
させることが示されている。出願人は、培養された内皮細胞において、VEGF
で処理をすると、eNOSからのカベオリンとPLC−γの分解を誘発し、eN
OSのHSP−70とHSP−90への結合を増加させることを観察した。更に
、持続的なVEGFでの処理によって、eNOS活性化の他の指標であるeNO
Sのホスホチロシンレベルを低減させることが示された(実施例14)。
【0016】 開示した方法に使用されるVEGF及びVEGF変異体は当該分野で公知の様
々な方法によって調製されうる。好ましくは、本発明の方法において用いられる
VEGFは組換えVEGF165を含んでなる。VEGFのアミノ酸配列はVE
GFのDNAにおける突然変異によって調製できる。そのような変異体には、例
えば上掲のLeung等及び上掲のHouck等に示されたアミノ酸配列中の残基の欠失、
挿入又は置換が含まれる。欠失、挿入及び置換の任意の組み合わせが所望の活性
を有する最終構築物に到達するために実施される。明らかに、変異体をコードす
るDNAにおいてなされる突然変異は配列を読み枠から外して位置させてはなら
ず、好ましくは二次mRNA構造をつくりだす相補的領域を作り出さない[EP75
,444Aを参照]。 VEGF変異体は場合によっては天然VEGFをコードしているDNAにおけ
るヌクレオチドの部位特異的突然変異誘発又はファージディスプレイ法によって
、変異体をコードしているDNAをつくり、ついで組換え細胞培養中でDNAを
発現させることによって調製されてもよい。 アミノ酸配列変異を導入する部位は予め決定されるが、突然変異自体は予め決
定される必要はない。例えば、与えられた部位における突然変異の性能を至適化
するために、標的コドン又は領域でランダム突然変異誘発を行わせ、発現された
VEGF変異体を所望の活性の最適な組み合わせについてスクリーニングするこ
とができる。既知の配列を持つDNA中の予め決められた部位に置換的突然変異
を行わしめる方法は、例えば部位特異的突然変異誘発のようによく知られている
。 ここに記載されたVEGF変異体の調製は好ましくは、実施例に記載されるも
ののようなファージディスプレイ法によって達成される。 そのようなクローンが選択された後、突然変異されたタンパク質領域は除去さ
れ、タンパク質生産のための適切なベクター、つまり一般には適切な宿主の形質
転換のために使用されうるタイプの発現ベクターに配される。 アミノ酸配列の欠失は一般には約1から30残基、より好ましくは1から10
残基であり、典型的には隣接するものである。
【0017】 アミノ酸配列挿入は、1残基から本質的に無制限の長さのポリペプチドのアミ
ノ-及び/又はカルボキシル末端融合、並びに一又は複数のアミノ酸残基の配列
内挿入を含む。配列内挿入(すなわち、天然VEGF配列内の挿入)は一般には
約1から10残基、より好ましくは1から5の範囲でありうる。末端挿入の例に
は、宿主細胞に対して異種性であろうと相同的であろうと、組換え宿主からの分
泌を容易にするためのN末端へのシグナル配列の融合が含まれる。 更なるVEGF変異体は、天然VEGFの少なくとも一つのアミノ酸残基が除
去され、その場所に異なる残基が挿入されたものである。このような置換は表1
に示したものに従ってなされる。 機能又は免疫学的同一性における変化は表1のものより保存性が少ない置換を
選択することにより、すなわち(a)例えばシート又は螺旋高次構造として、置
換領域におけるポリペプチドバックボーンの構造、(b)標的部位における分子
の電荷又は疎水性、又は(c)側鎖の嵩を維持することに対してのその効果がよ
り顕著に異なる残基を選択することによりなされうる。一般にはVEGF変異体
の性質に最も大なる変化をつくりだすと予想される置換は、(a)グリシン及び
/又はプロリン(P)が他のアミノ酸に置換され又は欠失もしくは挿入され;(
b)親水性残基、例えばセリル又はスレオニルが疎水性残基、例えばロイシル、
イソロイシル、フェニルアラニル、バリル又はアラニルを置換し、又はこれらに
より置換され;(c)システイン残基が任意の他の残基を置換し、又はそれによ
り置換され;(d)陽性の側鎖を持つ残基、例えばリジル、アルギニル、又はヒ
スチジルが、陰性電荷を持つ残基、例えばグルタミル又はアスパルチルを置換し
、又はそれにより置換され;(e)陰性側鎖を持つ残基が陽性電荷を持つ残基を
置換し、又はそれにより置換され;又は(f)嵩のある側鎖を持つ残基、例えば
フェニルアラニンが、そのような側鎖を持たないもの、例えばグリシンを置換し
、又はそれにより置換されたものである。
【0018】 置換、欠失、又は挿入の効果は常套的なスクリーニングアッセイを使用して当
業者により容易に評価されうる。例えば、ファージディスプレイ選択VEGF変
異体は組換え細胞培養において発現され得、場合によっては細胞培養物から精製
される。ついで、VEGF変異体はKDR又はFLT−1レセプター結合親和性
及び他の生物活性、例えば本願において開示されているものについて評価されう
る。細胞溶解物又は精製されたVEGF変異体の結合特性又は活性は所望される
特徴のために好適なスクリーニングアッセイでスクリーニングされ得る。例えば
、天然VEGFと比較した場合のVEGF変異体の免疫学的特徴の変化、例えば
所定の抗体に対する親和性が望ましい。そのような変化は、当該分野で知られて
いる方法に従って実施できる競合型のイムノアッセイによって測定することがで
きる。VEGF変異体の各レセプター結合親和性は、当該分野で知られ、更に以
下の実施例に記載されるELISA、RIA及び/又はBIAcoreアッセイ
によって定量することができる。本発明の好適なVEGF変異体はまたKDRレ
セプターのリン酸化を誘導する能力を反映するKIRAアッセイ(実施例に記載
したようなもの)において活性を示す。本発明の好適なVEGF変異体は加えて
又は別に(実施例のHUVEC増殖アッセイのような公知の方法によって定量す
ることができる)内皮細胞増殖を誘導する。ここに開示される特定のVEGF変
異体に加えて、Keyt等, J. Biol. Chem., 271:5638-5646 (1996)に記載されたV
EGF変異体もまた本発明において使用することが考えられる。 VEGF変異体は当該分野で知られている技術、例えば組換え法によって調製
することができる。これらの方法で使用される単離されたDNAとは、ここでは
、3'-及び/又は5'-フランキング領域を持つと持たないにかかわらず、化学的
に合成されたDNA、cDNA、染色体、又は染色体外DNAを意味するものと
理解される。好ましくは、ここでのVEGF変異体は組換え細胞培養中で合成に
よってつくられる。
【0019】 そのような合成に対しては、まず、VEGF又はVEGF変異体をコードする
核酸を取得することが必要である。VEGF分子をコードするDNAはウシ下垂
体濾胞細胞から(a)これらの細胞由来のcDNAライブラリーを調製し、(b
)VEGF又はその断片(100塩基対長さまで又はそれ以上)をコードする標
識DNAを用いてハイブリダイゼーション解析を実施し、(c)制限酵素分析に
よってクローンを解析し核酸配列を決定して全長クローンを同定することによっ
て得られうる。全長クローンがcDNAライブラリー中に存在していない場合は
、適当な断片を、最初にここに開示された核酸配列定法を用いて様々なクリーン
から回収し、VEGFをコードする全長クローンを構築するためにクローンに共
通な制限部位で連結する。あるいは、ゲノムライブラリーが所望のDNAを提供
する。 このDNAがひとたびライブラリーから同定され単離されたなら、更なるクロ
ーニング又は発現のために複製可能なベクター中に結合させられる。 組換え発現系の一例では、VEGFコード化遺伝子がVEGFをコードしてい
るDNAを含む発現ベクターとの形質転換によって細胞系に発現される。培養培
地又は宿主細胞のペリプラズムにVEGFを得るように、すなわち分泌分子を得
るように、そのようなプロセシングを達成できるように宿主細胞を形質転換する
ことが好ましい。 「形質移入」とはあらゆるコード配列が実際に発現されるかされないにかから
わず、宿主細胞によって発現ベクターが取り込まれることを意味する。数多くの
形質移入法が当業者に知られており、例えばCaPO及びエレクトロポレーシ
ョンである。成功裏の形質移入はこのベクターの作用の任意の指標が宿主細胞内
で生じる場合に一般に認められる。 「形質転換」とは、DNAが、染色体外成分としてであれ染色体統合によって
であれ、複製可能であるように生物体にDNAを導入することを意味する。使用
される宿主に応じて、形質転換はそのような細胞に適した標準的な方法を使用し
てなされる。Cohen, Proc. Natl. Acad. Sci. (USA), 69: 2110 (1972)及びMand
el等, J. Mol. Biol., 53: 154 (1970)に記載されているような塩化カルシウム
を用いるカルシウム処理は、実質的な細胞壁障壁を含む原核生物又は他の細胞に
対して一般的に使用される。そのような細胞壁を持たない哺乳動物細胞に対して
は、Graham及びvan der Eb, Virology, 52:456-457 (1978)のリン酸カルシウム
沈殿法が好ましい。哺乳動物細胞の宿主系形質転換の一般的な側面は1983年
8月16日に発行されたAxelの米国特許第4399216号に記載されている。
酵母中の形質転換は、典型的には、Van Solingen等, J. Bact., 130:946 (1977)
及びHsiao等, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 76:3829 (1979)の方法によって実
施される。しかしながら、DNAを細胞中に導入する他の方法、例えば、核注入
又はプロトプラスト融合もまた用いることもできる。
【0020】 ここに開示されるベクターと方法は広範囲の原核生物体及び真核生物体に対す
る宿主細胞における使用に適している。 一般には、もちろん、本発明において有用なDNA配列の最初のクローニング
及びベクターの構築には原核生物が好適である。例えば、大腸菌K12株MM2
94(ATCC番号31446)は特に有用である。使用できる他の微生物菌株
には大腸菌B及び大腸菌X1776(ATTCC番号31537)のような大腸
菌株が含まれる。これらの例はもちろん限定するものではなく例示を意図するも
のである。 原核生物もまた発現に使用できる。上述の菌株並びに大腸菌株W3110(F
-、ラムダ-、原栄養菌株、ATCC番号27325)、K5772(ATCC番
号53635)、及びSR101、桿菌、例えば枯草菌(Bacillus subtilis)、
他の腸内細菌、例えばマウスチフス菌(Salmonella typimurium)又はセラチアマ
ルセサンズ(Serratia marcesans)、及び種々のシュードモナス(Pseudomonas)種
が使用されうる 一般には、レプリコン及び宿主細胞と適合性のある種に由来するコントロール
配列を含んでいるプラスミドベクターが、これらの宿主との関連で用いられる。
そのベクターは、通常、複製部位を持ち、並びに形質転換細胞において表現型の
選択を提供可能なマーキング配列を有する。例えば、大腸菌は、典型的には、E.
coli種由来のプラスミドであるpBR322を使って形質転換される(例えば、
Bolivar等、Gene, 2: 95 [1977]参照)。pBR322は、アンピシリン及びテ
トラサイクリン耐性の遺伝子を含んでおり、よって形質転換細胞を同定するため
の簡単な手段を提供する。そのpBR322プラスミド、もしくは他の微生物プ
ラスミド又はファージもまた、それ自身のタンパク質の発現に関して微生物によ
り使用され得るプロモーターを含むか、又は含むよう改変される。 組換えDNA作製において最も一般的に使用されているプロモーターには、β
ラクタマーゼ(ペニシリナーゼ)及びラクトースプロモーター系[Cahng 等, Na
ture, 375:615 (1978);Itakura等, Science, 198:1056 (1977); Goeddel等, Na
ture, 281:544 (1979)]及びトリプトファン(trp)プロモーター系[Goeddel等,
Nucleic Acids Res., 8:4057 (1980); EP出願公開番号0036,776]が含まれる。
これらは最も一般的に使用されているが、他の微生物プロモーターが発見され使
用されており、そのヌクレオチド配列に関する詳細は公開されており、当業者は
それらをプラスミドベクターと機能的に連結させることができる[例えば、Sieb
enlist 等, Cell, 20:269 (1980)を参照]。
【0021】 原核生物に加えて、酵母菌培養物のような真核微生物をまた使用することがで
きる。サッカロミセス・セレヴィシア、又は一般的なパン酵母は、多くの他の菌
株も一般的に利用できるが、真核生物微生物のなかで最も一般的に用いられる。
サッカロミセスでの発現のためには、例えばプラスミドYRp7[Stinchcomb等,
Nature, 282:39(1979);Kingsman等, Gene, 7:141 (1979); Tschemer等, Gene
. 10:157 (1980)]が一般に使用される。このプラスミドは、例えばATCC番号
第44076号あるいはPEP4-1のようなトリプトファン内で成長する能力
に欠ける酵母の突然変異株に対する選択マーカーを提供するtrp1遺伝子を既
に含んでいる[Jones, Genetics, 85:12 (1977)]。酵母宿主細胞ゲノムの特徴と
してtrp1破壊が存在することは、ついでトリプトファンの不存在下における
増殖による形質転換を検出するための有効な環境を提供する。 酵母ベクターにおける好適なプロモーター配列に、3-ホスホグリセラートキ
ナーゼ[Hitzeman等, J. Biol. Chem., 255:2073 (1980)]又は他の糖分解酵素
[Hess等, J. Adv. Enzyme Reg., 7:149 (1968);Holland等, Biochemistry, 17
:4900(1987)]のプロモーター、例えばエノラーゼ、グリセルアルデヒド-3-リ
ン酸デヒドロゲナーゼ、ヘキソキナーゼ、ピルビン酸デカルボキシラーゼ、ホス
ホフルクトキナーゼ、グルコース-6-リン酸イソメラーゼ、3-ホスホグリセレ
ートムターゼ、ピルビン酸キナーゼ、トリオセリン酸イソメラーゼ、ホスホグル
コースイソメラーゼ、及びグルコキナーゼが含まれる。適切な発現プラスミドを
構築する際には、これらの遺伝子に関連する終結配列がまたmRNAのポリアデ
ニル化をもたらすために発現されることが望ましい配列の発現ベクター3'に連
結される。その他のプロモーターは、成長条件によって転写が制御されるという
更なる利点を持つもので、アルコールデヒドロゲナーゼ2、イソチトクロムC、
酸ホスファターゼ、窒素代謝と関連する分解性酵素、及び上述のグリセルアルデ
ヒド-3-リン酸デヒドロゲナーゼ、及びマルトース及びガラクトースの利用を支
配する酵素のプロモーター領域である。酵母適合性プロモーター、複製起点及び
終結配列を含んでいる任意のプロモーターが好適である。
【0022】 微生物に加えて、多細胞生物体由来の細胞の培地もまた宿主として使用できる
。原理的には、脊椎動物であれ無脊椎動物培地であれ、任意のかかる細胞培地が
使用可能である。しかしながら、脊椎動物細胞への関心が最も高く、培地(組織
培養)中での脊椎動物細胞の増殖が近年は常套的手法になっている[Tissue Cul
ture, Academic Press,編者Kruse及びPatterson (1973)]。そのような有用な宿
主セルラインの例は、VERO及びHeLa細胞、チャイニーズハムスター卵巣
(CHO)株化細胞、及びW138、BHK、COS−7、293、及びMDK
株化細胞である。そのような細胞のための発現ベクターは通常は(必要ならば)
複製起点、発現される遺伝子の前に位置するプロモーターを、任意の必要なリボ
ソーム結合部位、RNAスプライシング部位、ポリアデニル化部位及び転写終結
配列と共に含む。 哺乳動物細胞における使用のためには、発現ベクターに対する調節機能はウイ
ルス材料によってしばしばもたらされる。例えば、一般的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から、最も頻繁にはシミアンウイルス4
0(SV40)から由来する。SV40ウイルスの初期及び後期プロモーターは
、両方ともSV40ウイルス複製起点をまた含む断片として容易に得られるので
、特に有用である[Fiers等, Nature, 273:113 (1978)]。ウイルス複製起点に
位置するBglI部位に向けてHindIII部位から伸展するおよそ250bpの配列が
含まれている限り、より小さい又はより大きいSV40断片もまた使用されうる
。更に、そのようなコントロール配列が宿主細胞系と適合性がある限り、所望の
遺伝子配列に通常関連するプロモーター又はコントロール配列を使用することも
でき、望ましいことも多い。
【0023】 複製のオリジンは、SV40又は他のウィルス(例えば、ポリオーマ、アデノ
、VSV、BPV)に由来するような、外来性のオリジンを含むベクターの構成により
提供されるか、又は宿主細胞の染色体複製機構により提供されるであろう。ベク
ターが宿主細胞の染色体に組み込まれるなら、 後者の方法で十分である。 良好なタンパク量が細胞培養により生産される;しかしながら、第二のコード
配列を使用して改良することが、さらに生産性のレベルを増強するのに役に立つ
。一つの第二のコード配列は、メトトレキセート(MTX)などの外的にコントロ
ールされる因子によ影響を受けるりジヒドロ葉酸還元酵素(DHFR)を含み、その
結果、メトトレキセート濃度を調節することにより発現調節を可能にする。 VEGFとDHFRの両方をコードするDNA配列を含む当該発明のベクター
による形質移入のための好ましい宿主細胞はを選択するにおいて、用いられるD
HFRタンパク質のタイプにより宿主を選択することが妥当である。野生型のD
HFRタンパク質が用いられる場合、DHFR遺伝子を欠失している宿主細胞を
選択し、その結果、形質移入が成功したことのマーカとして、ヒポキサンチン、
グリシン、及びチミジンを欠く選択培地中でDHFRコード配列の使用を可能に
することが好ましい。この場合、妥当な宿主細胞は、DHFR活性が欠損し、Ur
laub及びChasin等のProc.Natl.Acad.Sci. (USA), 77:426 (1980)中に記述される
ように増殖されたチャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞株である。 一方、調節配列としてMTXと低結合親和性を持つDHFRタンパク質が使用さ
れる場合、DHFR欠損細胞を用いる必要はない。突然変異DHFRはメトトレ
キセートに対して耐性を持つので、宿主細胞がそれ自身メトトレキセート感受性
であるならば、MTXを含む培地を選択手段として使用することができる。MT
Xを取り込むことができるほとんどの真核細胞は、メトトレキセート感受性のよ
うである。このような有用な細胞株は、CHO株、CHO-K1株(ATCC No. CCL61)であ
る。 所望のコード配列及びコントロール配列を含む適切なベクターの構成には、標
準的なライゲーション技術が用いられる。単離されたプラスミド又はDNA断片
は切断され、仕立てられ、必要なプラスミドを調製するために所望の形態に再連
結される。 平滑末端が必要な場合は、標品は10ユニットのポリメラーゼI(Klenow)を用
いて15℃にて15分間反応させ、フェノール−クロロホルム抽出及びエタノール沈
殿処理される。 切断されたDNA断片のサイズによる分離は、例えば、6パーセントのポリア
クリルアミドゲルを用いて、Goeddel等のNucleic Acids Res. 8:4057 (1980)に
記載の方法により行われる。
【0024】 正しい配列がプラスミドに構築されたことを確認するために、典型的にはライ
ゲーション反応混合物が大腸菌K12株294(ATCC 31,446)又は他の適当な大腸菌株
を形質転換するために用いられ、適当なアンピシリン又はテトラサイクリンによ
り、成功した形質転換体が選択される。形質転換体からプラスミドが調製され、
制限酵素地図及び/又はMessing等のNucleic Acies Res., 9:309 (1981)による
方法、又はMaxam等のMethods of Enzymology, 65:499 (1980)による方法による
DNA配列決定により解析される。 哺乳類細胞宿主へDNAを導入し、安定な形質移入細胞のための培地中での選
択の後、DHFRタンパク質コード配列の増幅は、DHFR活性の競合阻害剤で
ある約20,000-500,000 nM濃度のメトトレキセート(MTX)の存在下で、増殖中
の宿主細胞培養により影響を受ける。勿論、効果的な濃度範囲は、DHFR遺伝
子の性質及び宿主の性質に高度に依存する。明らかに、通常定義される上限及び
下限は確認できない。また、DHFRを阻害する他の葉酸アナログ又は他の化合
物の適切な濃度が使用され得る。しかしながら、MTX自体が、簡便で、容易に
入手可能であり、効果的である。 また、KDRレセプター又はFLT-1レセプターに対する抗体は、本発明の
方法において使用されてもよい。場合によっては、KDRレセプター又はFLT
-1レセプター抗体はモノクローナル抗体である。場合によっては、KDRレセ
プター抗体はアゴニスト抗体であり、好ましくは、eNOSレベル及び/又は活性を
上方制御することができる。そのようなモノクローナル抗体を調製するハイブリ
ドーマ法において、マウス又は他の適当な宿主動物は、免疫に使用されたタンパ
ク質に特異的に結合する抗体を産生し、又は産生し得るリンパ球を誘発するため
に、皮下、腹腔内又は筋肉内経路により免疫化される。或いは、リンパ球はイン
ヴィトロで免疫化されてもよい。その後、リンパ球は、ハイブリドーマ細胞を形
成させるためにポリエチレングリコールなどの適当な融合試薬を用いて、ミエロ
ーマ細胞と融合される。Goding, Monoclonal Antibodies:Principles and Pract
ice, pp.59-103(Academic Press, 1986)を参照。 抗原は、KDRレセプター又はFLT-1レセプター、又は場合によっては、h
VEGFのレセプターへの結合に関与する一又は複数のアミノ酸残基を持つ、そ
れらの断片又は部分又はエピトープ、又は変異体である。例えば、hVEGFと
の結合に関与する領域は、細胞外ドメインの範囲内又は全ドメインに及ぶため、
KDRの細胞外ドメイン配列で免疫することは、hVEGFのアゴニスト又はア
ンタゴニストである抗体を産生する上で特に有益である。KDR又はFLT-1
に対するキメラ、抗イディオタイプ、ヒト化又はヒト抗体が当該発明における使
用に対して考慮され、当業者に既知の技術を使用して調製される。
【0025】 また、VEGFレセプターモノクローナル抗体は、米国特許第4,816,5
67号中に記載されているような組換えDNA法でも作製される。当該発明のモ
ノクローナル抗体をコードするDNAは、容易に単離され、通常の方法(例えば
、マウス抗体の重鎖及び軽鎖をコードする遺伝子に特異的に結合することが可能
なオリゴヌクレオチドプローブを使用することにより)を用いて配列決定される
。本発明のハイブリドーマ細胞は、そのようなDNAの好ましい原料として役立
つ。単離されると、DNAは発現ベクター中に挿入され、その後、サルのCOS細
胞、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞、又はミエローマ細胞などの宿主
細胞へ形質移入される。また、DNAは、例えば相同のマウス配列に代えてヒト
重鎖及び軽鎖の定常ドメインに対するコード配列に置換えることにより[米国特
許第4,816,567号;Morrison等、上掲]、又はイムノグロブリンコード
配列を非イムノグロブリンポリペプチドに対するコード配列の全て又は一部と共
有結合的に結合させることにより修飾される。このような非イムノグロブリンポ
リペプチドは、本発明の抗体の定常ドメインと置換されることが可能であり、キ
メラ二価抗体を作成するために本発明の抗体の一の抗原連結サイトの可変ドメイ
ンと置換されることが可能である。 VEGFレセプター抗体は、一価の抗体であってもよい。一過抗体の調製法は
、当該技術において周知である。例えば、一の方法は、イムノグロブリンの軽鎖
及び修飾された重鎖の組換体発現に関係する。一般に、重鎖のクロスリンクを防
ぐために、重鎖はFc領域のいずれかの点において切り取られる。或いは、クロス
リンクを防ぐために、関連するシステイン残基が他のアミノ酸残基に置換される
か、又は除去される。 また、インビトロの方法は一価の抗体を調製するためにも適している。その断
片、特に、Fab断片を生産するための抗体の切断は、当該技術分野において知ら
れている所定の技術を用いて達成することができる。 VEGFレセプター抗体は、さらに、ヒト化抗体又はヒト抗体を含む。非ヒト
(例えばマウス)抗体のヒト化形態は、非ヒトイムノグロブリンに由来する最小
配列を含む、キメラのイムノグロブリン、イムノグロブリン鎖、又はその断片(
Fv、Fab、Fab'、F(ab')2又は抗体の他の抗原結合サブ配列)である。ヒト化抗体
は、レシピエントの相補性決定領域(CDR)由来の残基が、所望の特異性、親和
性及び能力を有するマウス、ラット、ウサギ、などの非ヒト種(ドナー抗体)の
CDR由来の残基と置換されるヒトイムノグロブリン(レシピエント抗体)を含む
。ある場合に、ヒトイムノグロブリンのFvフレームワーク残基は、対応する非ヒ
ト残基によって置換えられる。また、ヒト化抗体は、レシピエント抗体にも、移
入されたCDRもしくはフレームワーク配列にも見いだされない残基をも含む可能
性がある。通常、ヒト化抗体は、少なくとも一の、典型的には二の可変ドメイン
の全てを実質的に含み、全ての又は実質的に全てのCDR領域が非ヒトイムノグロ
ブリンのCDR領域に対応し、全ての又は実質的に全てのFR領域がヒトイムノグロ
ブリンのコンセンサス配列のFR領域である。最適には、ヒト化抗体は、少なくと
もイムノグロブリン定常領域(Fc)の一部、典型的にはヒトイムノグロブリン定
常領域の一部も含むであろう[Jones等、Nature, 321:522-525 (1986);Riechmann
等、Nature, 332:323-329 (1988);及びPresta, Curr. Op. Struct. Biol., 2:59
3-596 (1992)]。
【0026】 非ヒト抗体をヒト化する方法は当該技術分野においてよく知られている。一般
的に、ヒト化抗体は、非ヒトである原料から導入された一又は複数のアミノ酸残
基を持つ。これら非ヒトアミノ酸残基は、しばしば、「移入」残基と称され、典
型的には「移入」可変ドメインから得られる。ヒト化は、基本的に齧歯動物のCD
Rs又はCDR配列でヒト抗体の該当する配列を置換することにより、ウィンター及
び共同研究者[Jones等、 Nature, 321:522-525 (1986)、Riechmann等、Nature,
332:323-327 (1988)、Verhoeyen等、 Science, 239:1534-1536 (1988)]の方法
を使用して行える。従って、このような「ヒト化」抗体は、キメラ抗体(米国特
許第4,816,567号)であり、実質的に無傷のヒト可変ドメインより実質
的に少ない部分が、非ヒト種由来の対応する配列で置換された。実際には、ヒト
化抗体は、典型的には幾つかのCDR残基及びおそらく幾つかのFR残基が齧歯類抗
体の類似部位からの残基によって置換されるヒト抗体である。また、ヒト抗体は
、ファージディスプレイライブラリ[Hoogenboom及びWinter, J. Mol. Biol., 2
27:381 (1991);Marks等, J. Mol. Biol., 222:581 (1991)]を含むこの分野で
知られた種々の方法を用いて作成することもできる。また、Cole等及びBoerner
等の方法も、ヒトモノクローナル抗体の調製に利用することができる(Cole等, M
onoclonal Antibodies and Cancer Therapy, Alan R. Liss. p.77(1985)及びBoe
rner等, J. Immunol., 147(1):86-95(1991) )。同様に、ヒト抗体は、ヒト免疫
グロブリン座位をトランスジェニック動物、例えば内在性免疫グロブリン遺伝子
が部分的又は完全に不活性化されたマウスに導入することにより産生することが
できる。投与の際に、遺伝子再配列、組立、及び抗体レパートリーを含むあらゆ
る観点においてヒトに見られるものに非常に類似しているヒト抗体の生産が観察
される。このアプローチは、例えば米国特許第5,545,806号;同第5,
545,806号;同第5,569,825号;同第5,625,126号;同
第5,633,425号;同第5,661,016号、及び次の科学文献:Mark
s等, Bio/Technology 10, 779-783 (1992); Lonberg等, Nature 368 856-859 (1
994); Morrison, Nature 368, 812-13 (1994); Fishwild等, Nature Biotechnol
ogy 14, 845-51 (1996); Neuberger, Nature Biotechnology 14, 826 (1996); L
onberg及びHuszar, Intern. Rev. Immunol. 13 65-93 (1995)に記載されている
【0027】 一実施態様では、当該発明の治療的な方法には、高血圧を治療するために哺乳
動物へVEGFを投与することが含まれる。高血圧は、哺乳動物において比較的普通
にみられる心血管性の疾患である。例えば、上昇した動脈血圧は脈管構造におけ
る病理学的な変化、又は心臓の左心室の肥大を引き起こす可能性がある。高血圧
は、冠状動脈又は心筋梗塞の疾患を導くのと同様に、ある種の哺乳動物において
脳卒中を引き起こす。 本発明のVEGFは、治療されるべき特異的な高血圧性の状態、個々の患者の
状態、薬剤の到達部位、投与方法及び開業医に知られている他の要因を考慮にい
れ、一貫性のある良好な医療行為の様式で製剤化され投与されてもよい。VEG
Fの「有効量」は、治療される状態又はその症状を予防し、悪化を減少させ、緩
和し、治す量を含む。場合によっては、VEGFの「有効量」は、哺乳動物中で
の一酸化窒素を増強し又は上方制御する量である。場合によっては、VEGFは
、慢性の高血圧に苦しむ患者を治療するための他に、高血圧の急性状態を治療す
るために使用されてもよい。 VEGFは、望ましい程度の純度を持ったVEGFと生理的に受容可能な坦体、賦
形剤、又は安定化剤と混合することにより保存又は投与のために調製される。好
ましい担体媒体及びその調製は、例えばヒト血清アルブミンを含む他のヒトタン
パク質を含めて、Oslo等により編集されたRemington's Pharmaceutical Science
s, 16th ed., 1980, Mack Publishing Co.,に記載されている。典型的には、適
量の製薬的に許容可能な塩が、製剤を等浸透圧にするために製剤において使用さ
れる。担体の例には、生理食塩水、リンガー液及びデキストロース液のようなバ
ッファーが含まれる。溶液のpHは、好ましくは約5〜約8である。例えばVEGF
が水溶性であれば、pH約7.0から約8.0のリン酸又は他の有機酸塩のようなバッフ
ァー中に製剤化されてもよい。VEGFが水に部分的に可溶性の場合、溶解度を増加
させるために、0.04%−0.05%(w/v)の量で、例えばTween80などのTween、Pluroni
cs、又はPEGなどの非イオン性界面活性剤で製剤化することにより、マイクロエ
マルジョンとして調製されてもよい。 更なる坦体には、マイクロカプセル粒子及び移植可能な(粒子)の形成を含む
徐放性製剤が含まれる。徐放性製剤物の例には、例えば固体疎水性ポリマーの半
透性マトリクスが含まれ、このマトリクスは、例えばフィルム、リポソーム又は
マイクロカプセル等の成形品の形態である。ポリ-D-(-)-3ヒドロキシブチル酸[
EP133,988A]など、ポリ-(β-ヒドロキシカルボン酸)の他のポリマー
が使用可能であるが、本目的に適する物質は、ラクチドである。例えば、ポリ(
ラクトン)、ポリ(アセタール)、ポリ(オルトエステル)、又はポリ(オルト
炭酸塩)などの他の生物分解性のポリマーも適している。
【0028】 徐放性組成物の例としては、米国特許第3,773,919号、EP58,4
81A、米国特許第3,887,699,号、EP158,277A、カナダ特
許第1176565号、Sidman等、Biopolymers, 22:547 (1983)、及びLanger等
、Chem. Tech., 12:98 (1982)を参照のこと。 例えば、投与経路及び投与されるVEGFの濃度に依存して、ある種の坦体が
より好ましいことは、当業者にとって明らかであろう。 場合によっては、他の成分、例えば、アスコルビン酸などの抗酸化物;例えば
、ポリアルギニン又はトリペプチドなどの低分子量(約10残基以下)ペプチド;
血清アルブミンゼラチン又はイムノグロブリンなどのタンパク質;ポリビニルピ
ロリドンなどの親水性ポリマー;グリシン、グルタミン酸、アスパラギン酸、ア
ルギニンなどのアミノ酸;セルロース又はその誘導体、グルコース、マンノース
、又はデキストランを含む、単糖類、二糖類、及び他の炭水化物;EDTAなどのキ
レート剤;及びマンニトール又はソルビトールのような糖アルコール;などが添
加されてもよい。賦形剤、坦体、安定化剤又は他の添加剤の使用により結果的に
VEGFの塩の形態になってもよい。 担体、賦形剤、安定化剤、又は他の添加剤を選択するとき、選択された化合物
及び対応する分解産物は、無毒性であって、治療される状態及び/又はその徴候
の悪化を避けなくてはならない。この点は、対照となる疾患の動物モデル、又は
そのようなモデルが入手できない場合は、正常動物における所定のスクリーニン
グによって決定され得る。 治療的な投与に使用されるVEGFは、無菌的でなくてはならない。無菌性は
、滅菌された濾過膜(例えば、0.2ミクロン膜)を通して濾過することにより容
易に達成される。VEGFは、通常、凍結乾燥形態又は水溶液として保存される
。 哺乳動物への投与は、注射(例えば、静脈内、腹腔内、皮下、筋肉内)又は注
入など、有効な形態での血流への到達を保証する他の方法により達成される。V
EGFが非経口的に使用されるのであれば、VEGFを含む治療組成物は、例え
ば、皮下注射用針によって貫通可能なストッパーを備える静脈注射用溶液バッグ
又はバイアルなどの滅菌されたアクセスポートを備える容器中に配置される。 一般的に、条件が許す場合には、部位特異的な到達のためにVEGFを製剤化
して投与してもよい。 一態様において、本発明のVEGFは、一日の計画において約4時間、およそ0
.05μg/kg/分に至る投与量で静脈内注入により投与されてもよい。そのようなV
EGFは48時間又は72時間のインターバルで投与されてもよい。場合によっては
、VEGFは、およそ0.25から約2.5 mg/kg、好ましくはおよそ0.3から約1.0 mg
/kgの投与量で徐放性製剤中、筋肉内又は皮下に投与されてもよい。さらに、V
EGFは、上皮細胞機能又はeNOSの発現を改善するためにVEGF遺伝子産
物の徐放発現を提供するプラスミド又はウィルスベクターを介して哺乳動物へ投
与されてもよい。また、ステント移植において、VEGFの使用が考慮されても
よい。NOは、抗血栓性薬剤であり、平滑筋細胞(SMC)の増殖及び再狭窄を阻
害することも示されているので、STENTでコートされたVEGFの局所的な配達は、
局所的なeNOSの上方制御を提供し、例えば、バルーン傷害(injury)後の再狭
窄を防ぐのに有益である。
【0029】 また、本発明のVEGFは創傷治癒のような徴候を治療するために、局所的な
適用において使用され得る。局所的に適用される場合、VEGFは、治癒を促進
し感染を防ぐために局所的なeNOS及びiNOS産物を上方制御することがで
きる。局所的な適用に使用されるとき、VEGFは、坦体、アジュバント、安定
化剤、又は賦形剤のような添加剤とうまく組合わすことができる。上述されたよ
うに、VEGFとの混合物のための添加剤を選択するとき、添加剤は製薬的に受
容可能であり、意図される投与に対し効果的でなくてはならない。さらに、添加
剤はVEGFの活性に影響を与えてはならない。局所的な製剤に適する例には、
精製されたコラーゲンを含む又は含まない、軟膏剤、クリーム、ゲル又は懸濁液
が含まれる。また、組成物は径皮貼布、硬膏剤、及び絆創膏中に染みこませても
よく、好ましくは液体又は半液体状態である。 望ましい編成を持つゲル製剤は、VEGFをセルロース誘導体のような水溶性
の多糖類、又はポリエチレングリコールのような合成ポリマーと混合することに
より調製される。多糖類及びポリエチレングリコールに適用される「水溶性」と
いう用語は、コロイド性溶液及び拡散性溶液を意味する。多糖類やPEGについ
て述べる「水溶性」とは、コロイド溶液や分散液等も含む。一般的には、セルロ
ース誘導体の水溶性はエーテル基の置換度により決定され、ここで使用される安
定化誘導体は水溶性に成し得るに足りる量のエーテル基をセルロース錯の無水グ
ルコース一体当たり有することが望ましい。一般液に、無水グルコース一体当た
り少なくとも0.35のエーテル基のエーテル置換度で十分である。さらに、セルロ
ース誘導体は、例えば、Li、Na、K又はCs等のアルカリ金属塩の形態であ
っても良い。
【0030】 適切な多糖類の例には、例えば、アルキルセルロース、ヒドロキシアルキルセ
ルロース、及びヒドロキシアルキルセルロースを含むエーテル化セルロース誘導
体のようなセルロース誘導体、例えば、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセ
ルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース
、及びヒドロキシプロピルセルロース;デンプン及び分別デンプン;寒天;アル
ギン酸及びアルギン酸塩;アラビアゴム;プルラン;アガロース;カラゲナン;
デキストラン;デキストリン;フルクタン;インシュリン;マンナン;キシラン
;アラビナン;キトサン;グリコーゲン;グルカン;及び合成バイオポリマー;
並びにキサンタンゴムのようなゴム;グアールゴム;イナゴマメゴム;アラビア
ゴム;トラガカントゴム;及びカラヤゴム;及びこれらの誘導体及び混合物であ
る。ここで好ましいゲル化剤は、生物学系に不活性で、無毒性で、調製が単純で
、なおかつ緩すぎず粘りすぎず、そしてそこに保持されるVEGFを不安定化さ
せないものである。 好ましくは、多糖類はエーテル化セルロース誘導体、より好ましくは良好特徴
づけられ、精製され、米国特許に記載されたものであり、例えば、ヒドロキシプ
ロピルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、及びヒドロキシプロピルメチ
ルセルロースなどのメチルセルロース及びヒドロキシアルキルセルロース誘導体
である。ここで最も好ましいのはメチルセルロースである。メチルセルロースを
含むゲル製剤は、好ましくは約2−5%のメチルセルロース及びゲルmlあたり30
0−1000 mgのVEGFを含む。さらに好ましくは、ゲル製剤は約3%のメチルセル
ロースを含む。
【0031】 ゲル製剤に有用なポリエチレングリコールは、典型的には、適切な粘性を得る
ために、低分子量と高分子量のポリエチレングリコールの混合物である。例えば
、分子量400−600のポリエチレングリコールと分子量1500のポリエチレングリコ
ールとの混合物が、ペーストを得るために適当な割合で混合されるとき、本目的
には効果的であろう。 VEGF治療を他の新規な又は従来の治療(例えば、aFGF、bFGF、PDGF、IGF
、NGF、HGFアナボリックステロイド、EGF、TGF-βのような成長因子)と組合わ
せることは、ここでの適用範囲内である。そのような薬剤がタンパク性である場
合には都合が良いであろうが、そのような共治療薬剤が本発明の組成物自体に含
まれる必要はない。このような混合物は、VEGFと同様な方法で適切に投与さ
れる。 また、前述の製剤及び投与方法は、VEGFレセプターの選択的変異体又はV
EGF抗体のようなVEGFレセプター活性を変更する他の分子を投与するのに
利用される。効果的な投与量及びそのような投与に対する計画は、経験的に決定
されてもよく、そのような決定をすることは、当該技術の範囲内である。 以下の実施例は、単に例示的目的のために提供され、決して当該発明の範囲を
限定することを意図するものではない。 当該明細書中の全ての特許及び引用された参考文献は、その全体が出典明示に
よってここに取り込まれる。
【0032】 (実施例) 下記の実施例に相当する商業的に入手可能な試薬は、他に示されていなければ
、製造者による指示書に従って使用された。ATCC受託番号によって、下記の
実施例、及び明細書を通して同定された細胞の起源は、バージニアー州、マナサ
ス、アメリカン タイプ カルチャー コレクションである。
【0033】 実施例1 eNOS発現のVEGF上方制御 VEGFがeNOS発現を制御するかどうかを研究するために、ウシ副腎皮質
内皮細胞(ACE)をrhVEGFとともに0−5日間に渡ってインキュベート
した。インキュベーションの終了時に、全細胞可溶化物を調製し、ウェスタンブ
ロット分析法によってeNOSタンパク質レベルを測定した。 材料: 組み換えヒトVEGF165(rhVEGF165)を大腸菌で生産させた(
Siemeisterら., Biochem. Biophys. Res. Comm., 222: 249-255(1996)を参照;
また、R&Dシステムから入手可能)。VEGF110ヘアピン結合ドメイン欠
損変異体を、前出にて説明したようなプラスミンによるタンパク質限定分解によ
って作製した(Keytら., 1996, J. Biol. Chem., 271: 7788-7795)。 VEGFレセプター選択性変異体FLT−sel(R82E/K84E/H8
6E、KDR結合が欠損)及びKDR−sel(D63A/E64A/E67A
、FLT−1結合が欠損)を、前出にて説明したようなMuta-Geneファージミド
インビトロ突然変異誘発法を用いて調製した(Keytら., 1996, J. Biol. Chem.,
271:4538-5646)。組み換えヒト肝細胞成長因子(HGF)のヘテロ二量体型を
、前出にて説明したようにチャイニーズハムスター卵巣細胞で生産し、それより
単離した(Shenら., 1997, Am. J. Physiol., 272:L1115-L1120)。
【0034】 組み換えヒト繊維芽細胞増殖因子(FGF)、組み換えヒト胎盤成長因子(P
LGF)、組み換えヒトトランスフォーミング成長因子(TGF−ベーター1、
TGF−ベーター2)、及び組み換えヒト上皮成長因子(EGF)は、R&D Syst
ems、Inc.(Minneapolis, MN)から購入した。モノクローナル抗-eNOS抗体
は、BIOMOL(Phymouth Meeting. PA)から購入した。モノクローナル抗-PKC
抗体は、Transduction Lab(Lexington, KY)から購入した。S
U1498は、CALBIOCHEM(San Diego, CA)から購入した。PP1、PD98
059、スタウロスポリン、ハービマイシンA、ゲニステイン、ホルボール12
−ミリスチン酸13−酢酸塩(PMA)、ワートマニン、Ly294002、L
−N−ニトロアルギニンメチルエステル(L−NAME)は、BIOMOL(Phymou
th Meeting. PA)へ発注した。ニトロプルシドナトリウム(SNAP)は、Sigm
a(St. Louis., MO)から入手した。NOS検出アッセイキットは、STRATAGENE
(La Jolla, CA)から購入した。L−[2,3,4,5−H]アルギニン塩酸
塩は、Amersham Phamacia Biotechから購入した。Geneticin(G480)は、Life T
echnologies(Gaithersburg,MD)から購入した。特に限定しない限り、すべての試
薬を1000x原液として調製した。
【0035】 細胞培地: ウシ副腎皮質毛細血管内皮細胞(ACE)を調製し、前出で説明したようにし
て維持した(Ferraraら., 1989 Biochem. Biophys. Res. Commun. 161: 851-858
)。要約すると、細胞を6−ウェル培養プレート(Costar)にプレートし、2m
M L-グルタミン酸(Life Technologies)、10%ウシ血清(HyClone Lab., I
nc.)及び100μg/ml ペニシリン/ストレプトマイシン(Life Technolog
ies)を補充した低グルコースダルベッコ改良イーグル培地で生育させた。AC
E細胞は、4−8継代の間のものを用いた。 ブタ大動脈内皮(PAE)細胞、及びレセプター形質移入PAE細胞(PAE
/KDR及びPAE/FLT−1)については、Napoleone Ferrara(Genetech,
Inc.)からの提供があり、これを10% FBS(PAEのための)又は250
μg/ml G480(PAE/KDR及びPAE/FLT−1のための)を含
むハムF−12培地で培養した。 薬物療法として、細胞を、VEGF又は特定の他の薬剤で補充した10% F
BSを含む培地でインキュベートした。培地は24時間毎に交換した。
【0036】 eNOSのウェスタンブロット検出: 細胞溶解とウェスタンブロットに関する方法は、Shen等., 1998 J. Biol. Che
m. 273:29979-29985に記載されている。モノクローナル抗-eNOS抗体を、e
NOSタンパク質を検出するために1:2500で用いた。西洋わさびペルオキ
シダーゼでコンジュゲートした二次抗体(1:2500)(Zymed)、及び増幅
化学発光キットを、eNOSの免疫反応性バンドを視覚化するために用いた。最
適曝露時間を確定するために、フィルムの複数回の曝露が行われた。このタンパ
ク質バンドをデンシトメータで走査し、その相対強度をImageQuant software(M
olecular Dynamics)を用いて定量化した。
【0037】 eNOS活性アッセイ: rhVEGFで2日間に渡って処理した、又は処理しなかったACE細胞のe
NOS活性を、[H]アルギニンからの[H]シトルリンの形成を測定する
ことによって測定した。要約すると、ACE細胞を25mM Tris−HCl
、pH7.4、及び1mM EGTAを含む緩衝液でホモジナイズし、そして5
分間に渡る14,000rpmでの超遠心分離にかけた。その上澄み液の50μ
gのタンパク質を、1mM NADPH、25mM Tris−HCl、pH7.
4、3μM テトラヒドロビオプテリン(BH4)、1μM フラビンアデニンジ
ヌクレオチド(FAD)、1μM フラビンアデニンモノヌクレオチド、[
]アルギニンの0.1μCi/ml、そしてアッセイキット(STRATAGENE)に含
まれている他のコファクター(カルシュウム及びカルモジュリン)とともに37
℃で45分間に渡ってインキュベートした。この反応は、50mM HEPES
、pH5.5、5mM EDTAによって停止させた。アルギニンに結合する平
衡化した樹脂をこの反応液へ添加し、そしてピペットでスピンカップへ移した。
pH5.5においてイオン的に中性である[H]シトルリンを完全にこのカッ
プへ流し、次いでシンチレーションカウンティングによって[H]シトルリン
を定量化した。 集密化したACE細胞は、500pM rhVEGFでインキュベートした。
全細胞溶解物は、上文に記載されたように調製した。タンパク質の等量を還元条
件下で変性させ、10% Novex mini ゲルで分離し、PDVF膜へ移した。eN
OSタンパク質のシグナルをECLによって視覚化し、デンシトメトリーを用い
て定量化した。2日間に渡ってVEGFで処理又は処理しなかった細胞のeNO
S活性を、製造者のプロトコールに従ってStratageneのNOS検出キットを用い
てアッセイした。
【0038】 CGMPアッセイ: eNOS活性は、eNOS活性化の結果であるNO遊離に続く下流産物である
サイクリックGMP(cGMP)の生産を測定することでも測定することができ
る。Papaetroulis等.,上掲。BioMolの一つの製品のように、商業的に入手可能な
cGMPアッセイキットがある。BioMol EIA cGMPキットは、0.1m HClで
処理した試料中のcGMPの定量的測定のための競合的免疫アッセイである。こ
のキットは、cGMPに対するポリクローナル抗体で競合的に試料中のcGMP
へ結合するもの、或いはcGMPが共有結合的に連結しているアルカリフォスフ
ァターゼ分子を用いる。インキュベーション後、過剰の試薬を洗い流し、基質を
添加する。次いで、酵素反応を止め、マイクロプレートリーダー上で生じた黄色
を405nmで測定する。結合黄色の強度は、試料中のcGMPの濃度に反比例
した。
【0039】 結果: VEGFは、500pM VEGFとのインキュベーションに続いて起こる最
大増加をともなう用量依存的なeNOSの上方制御を誘導した(データは示さず
)。Fig1Aはタイムコース実験の結果を示し、長期に渡るVEGF処理がe
NOS発現の一過性の増加を誘導することを示している。発現のピーク(5.5
倍)は、500pM VEGFへの2日間(48時間)の追加曝露で観察された
(Fig1B)。 更には、0−60分又は2日間に渡ってVEGFとインキュベートした、又は
インキュベートしなかった細胞可溶化物のeNOS活性を、NOS検出キットを
用いて測定した。Fig1Cは、VEGF−処理細胞のeNOS活性が未処理コ
ントロール細胞のeNOS活性に比べて約5倍高いことを示し、それは増加した
eNOSタンパク質レベルに比例した(5.5倍)。Fig1Dは、急なVEG
F処理(0−60分)によって、eNOS活性が時間依存的に増加することを示
している。 (1)アッセイがCa+2依存性NOS活性を測定し、並びに(2)VEGF
処理又は未処理細胞のいずれかにおいて、ウェスタンブロットによって検出可能
なeNOSタンパク質がないことから、ACE細胞において測定された全NOS
活性はeNOS活性を表すと思われる(データは示されず)。これとともにこれ
らのデータは、培養された内皮細胞のeNOS発現及び活性の双方が、VEGF
によって増加したことを示している。
【0040】 実施例2 eNOS発現における一酸化窒素の負のフィードバック VEGF誘導によるeNOS発現での一酸化窒素の役割は、eNOS阻害剤で
あるL−NAME(2mM)、一酸化窒素供与体であるSNAP、又はeNOS
の基質であるL−アルギニンとVEGFの共インキュベーションによって調べら
れた。ACE細胞をVEGFのみと、又はeNOS阻害剤であるL−NAMEと
の組み合わせによってインキュベートした。この研究で用いられた材料と方法は
、実施例1のために上記した。 Fig2は、VEGF単独によって、時間依存的であるが、2日間の追加曝露
で最適効果をともなう一過性のeNOS発現が誘導されることを示している。対
照的に、L−NAMEのVEGFとの共インキュベーションはeNOS発現の持
続的増加を引き起こし、一方では、NO供与体であるSNAPは、eNOSの一
過性及び持続的増加の双方を妨げた(Fig2)。これらの結果は、培養中の内
皮細胞のeNOSによって生産される一酸化窒素、或いは外来性の一酸化窒素供
与体が、eNOS発現に対して負のフィードバックを有しうることを示唆してい
る。
【0041】 実施例3 VEGF誘導eNOS発現にはKDRレセプター活性化が必要である VEGF誘導によるeNOS発現に関与しているVEGFレセプターを確定す
るために、幾つかの方法が利用された。最初に、VEGFレセプターであるKD
R又はFLT−1−のいずれか一つへ等濃度で優先的に結合するVEGF選択性
変異体を、ACE細胞と2日間に渡ってインキュベートした。この研究に用い、
そしてFig3Aに示された特定の試薬は:レーン1がコントロール;レーン2
がVEGF165;レーン3がVEGF110;レーン4がKDR−sel;レ
ーン5がFLT−sel;レーン6がPLGFであった。eNOSタンパク質は
、実施例1のために記載した方法を用いて検出した。この研究で利用した材料と
方法は、実施例1のために上記されている。 Fig3Aは、KDR及びFLT−1への正常な結合をするヘパリン結合ドメ
イン欠損変異体であるVEGF165及びVEGF110の双方が、同じ程度の
eNOS発現を誘導したことを示している。KDR選択性変異体(KDR−se
l)は、正常にKDRレセプターへ結合するが、FLT−1への結合は低下する
。KDR選択性変異体はeNOS発現を上方制御したが、FLT−1選択性結合
変異体(FLT−sel)はそれができなかった。FLT−1のみに結合するこ
とが知られている胎盤成長因子(PLGF)は、eNOS発現に対す効果を有し
なかった。これらのデータは、KDRレセプターがVEGF誘導によるeNOS
発現に関与している支配的なレセプターであったことを示唆する。
【0042】 レセプターを形質移入したブタ大動脈内皮(PAE)細胞を用いた実験によっ
て、eNOS上方制御へのKDRレセプターの関与が更に確かめられた。PAE
、PAE/KDR及びPAE/Flt−1細胞を500pM rhVEGFとと
もに、又は500pM VEGFをともなわずに2日間に渡ってインキュベーシ
ョンした。eNOSは、実施例1のために上文で記載されているようにして検出
された。この研究で用いられた他の材料及び方法は、実施例1のために上記され
たものである。 Fig3Bに示されたデータは、VEGFが、FLT−1形質移入PAE(P
AE/FLT)細胞ではなく、KDR形質移入PAE(PAE/KDR)細胞に
おいてのみeNOSの上方制御を誘導することを示している。 eNOSの上方制御のためには、KDRレセプターチロシンキナーゼの活性化
が必修であることが示された。VEGFと選択性KDRチロシンキナーゼ阻害剤
であるSU−149gとの共インキュベーションは、eNOS発現の用量依存性
阻害を起こした(Fig3C)。 この研究で用いられた材料と方法は、実施例1のために上文に記載されたも
のである。集密化したACE細胞を、2日間に渡って、500pM rhVEG
Fとの組み合わせでSU1498と共インキュベーションした。示されたデータ
は、3つの独立した実験の代表例である。 高濃度(100μM)では、SU−1498は完全にVEGF誘導によるeN
OSの上方制御を遮断した。総合すると、これらのデータは、VEGF誘導によ
るeNOSの上方制御のためには、KDRレセプター活性化が必修であることを
示している。
【0043】 実施例4 チロシンキナーゼの阻害及び/又はPKCはVEGF誘導eNOS発現を阻害す
る VEGF誘導によるeNOS発現でのレセプター活性化に続く、下流のシグナ
ル伝達分子の役割を調べるために、種々の阻害剤を試験した。この研究で用いら
れた材料と方法は、実施例1のために上文に記載されたものである。ACE細胞
を、2日間に渡って、500pM rhVEGFとの組み合わせで特異的チロシ
ンキナーゼによって処理した。eNOSタンパク質をウェスタンブロットによっ
て検出した。 使用し、Fig4に示した特定の試薬は:レーン1、コントロール(VEGF
又は阻害剤を含まず);レーン2、VEGF(500pM);レーン3、VEG
F及びハービマイシンA(「Her」;2μM);レーン4、VEGF+PP1
(10μM);レーン5、VEGF及びスタウロスポリン(「Sta」;500
nM);レーン6、VEGF及びGFX(GF109203X、10μM);レ
ーン7、VEGF及びカルフォスチンC(「Cal」、10μM);レーン8、
VEGF及び、chelerythrine chloride(「che」、10μM);レーン9、
VEGF及びGo6976(「Go」、10μM);レーン10、VEGF及び
Rotterlin Mallotoxin(「Rot」、50μM);レーン11、VEGF及びH
8(25μM);レーン12、VEGF及びH8(25μM)である。示された
データは、3つの独立した実験の代表例である。 Fig4Aのデータは、チロシンキナーゼの不可逆的で選択的阻害剤であるゲ
ニステイ又はハービマイシンAによるチロシンキナーゼ活性の阻害が、VEGF
誘導によるeNOS発現を遮断することを示す。更には、PP1によるPKCの
上流シグナル分子であるPLC−ガンマの阻害は、eNOS発現も遮断する。F
ig4Bは、デンシトメータを用いたeNOSレベルの各定量化を示す。 PKCのアイソ型及びVEGF誘導によるeNOSの上方制御の活性化を調べ
るために、ACE細胞を10分間に渡ってrhVEGF(500pM)で処理し
た。再分布又はPKCのアイソ型を調べるために、細胞基質及び膜分画を調製し
た。VEGFは、PKC−アルファ、−ガンマ、及び−イプシロンの急激な再分
布を誘導した(Fig5A参照)。更には、VEGF処理によって、時間依存的
にPKC活性が増加した(Fig5B)。 PMAとのインキュベーションによって、潜在的なPKCアクチベーターは時
間依存的(Fig5C)及び用量依存的(データ示さず)なeNOSレベルの増
加を引き起こした。これらのデータは、VEGF誘導によるeNOS発現でのP
KC活性化及びシグナル伝達に関する重要な役割を示す。
【0044】 実施例5 eNOS発現における他の血管形成因子の効果 また、FGF、HGF、EGF、TGF−ベータを含む幾つかの他の血管形成
因子のeNOS発現に対する効果を研究した。2日間に渡って、ACE細胞をV
EGF、HGF、FGF、EGF、TGF−ベータ1又はTGF−ベータ2によ
って処理した。この研究で用いた材料及び方法は、実施例1のために上記したも
のである。 Fig6は、VEGFに加えて、HGFもeNOS発現を増加させることがで
き、それとは逆にFGF、EGFはeNOS発現に対して顕著な効果がないこと
を示す。TGF−ベータ1及びTGF−ベータ2は、内在性のeNOS発現を低
下させる。これらのデータは、インビトロにおけるeNOS発現を増加させる能
力に関して、VEGF及びHGFは他の血管成長因子とは異なることを示唆して
いる。
【0045】 実施例6 KDR特異的VEGF変異体の選択 KDR特異的変異体を作製するために、Flt−1結合に重要であるが、KD
R結合には重要でないVEGF(1−109)の残基がランダムに変異された二
つのファージライブラリを構築した。 ファージミド構築 ファージライブラリを構築するために、VEGFの1−109残基をコードす
るcDNAを有するファージミドベクターを最初に生成した。ファージミドベク
ターであるphGHam−g3(Genentech, Inc.)へNsiI/XbaIによ
る制限断片の事後ライゲーションを可能にするプライマーを利用したVEGFの
残基1−109をコードするcDNAのPCR増幅によって、ファージミドベク
ターpB2105(Genentech, Inc.)を生成した。これによって、残基109
のすぐ後にアンバーコードを導入し、残基249から406を含むgIIIのC
末端の半分へVEGF1−109cDNAを融合した。 一つのライブラリでは、VEGF1−109の位置18、21、22、及び2
5においてすべての可能な残基の組み合わせが許容され(N=G、A、T又はC
、及びS=C又はGである、NNS配列へ標的コドンを変えるオリゴヌクレオチ
ドを用いて)、位置17については、40%の確率で変化が可能であった(野生
型の70%の確率、及び標的コドン中の各ベースの三つの他のベースタイプ各々
の10%の確率を行使することによる)。 標的コドンをNNS配列へ変えるために、次のオリゴヌクレオチドを使用した
: L−528:CAC GAA GTG GTG AAG TTC NNS GAT GTC NNS NNS CGC AGC NNS TGC
CAT CCA ATC GAG(配列番号:1) L−530:GGG GGC TGC TGC AAT NNS GAG NNS NNS GAG TGT GTG CCC ACT(配
列番号:2) 二番目のライブラリでは、VEGF1−109の位置63、65、及び66に
おいてすべての可能な残基の組み合わせが可能となり、位置64については、4
0%の確立で変化が可能であった。
【0046】 ヘテロ二重鎖DNAの合成 ヘテロ二重鎖DNAは、Kunkelら, Meth. Enzym. 204:125-139(1991)を改良し
た手法に従って合成された。この方法では、突然変異誘発オリゴヌクレオチドを
生物的に活性な共有結合的閉環状DNA(CCC-DNA)分子へ導入する。下
記の段階に従ってこの手法を実行した。 最初に、上記のオリゴヌクレオチドは5'-リン酸化物である。エッペンドルフ
チューブ内で、2μgのオリゴヌクレオチド、2μlの10xTM緩衝液(500m
M Tris-HCl、100mM MgCl2、pH7.5)、2μlの10mM ATP、及び1μlの1
00mM DTTを混合をし、そして次に全容量が20μlとなるように水を加
えることによって、これを調製した。20ユニットのT4ポリヌクレオチドキナ
ーゼ(Weiss ユニット)をこの混合液へ添加し、この混合液を37℃で1時間に
渡ってインキュベートした。 次に、各5'-リン酸化オリゴヌクレオチドを、ファージミドテンプレート(du
t-/ung-大腸菌株CJ-236より精製された一本鎖DNA)へアニールした。最
初に1μgの一本鎖DNAテンプレート、0.12μgのリン酸化オリゴヌクレ
オチド、そして2.5μlの10xTM緩衝液(500mM Tris−HCl
、100mM MgCl、pH7.5)を混合し、全容量が25μlとなるよ
うに水を加えることで、これを調製した。オリゴヌクレオチドのテンプレートに
対する長さの比率が1:100と推測される、3:1のオリゴヌクレオチドのテ
ンプレートに対するモル比率をDNA量は示した。この混合液を90℃で2分間
に渡ってインキュベートし、次に50℃で3分間に渡ってインキュベートし、さ
らに20℃で5分間に渡ってインキュベートした。 次に、アニール化混合液へ次の試薬を加えることによって、各5'-リン酸化オ
リゴヌクレオチドを酵素的に伸張させ、CCC−DNA分子を形成するようにラ
イゲーションした:1μlの10mM ATP、1μlの25mM dNTPs、
1.5μlの100mM DTT、3ユニットのT4 DNAリガーゼ、及び3ユ
ニットのT7 DNAポリメラーゼ。この混合液を20℃で3時間に渡ってイン
キュベートした。 DNAをエタノール沈殿によって精製し、15μlの水に再溶解した。
【0047】 大腸菌エレクトロポレーション 大腸菌エレクトロポレーションによって、ライブラリーファージを大腸菌XL
1−blue(Stratagene, LaJolla、CA)として知られる大腸菌のサプレッサ
ー菌株中に生成した。エレクトロポレーションのために、精製ヘテロ二重鎖DN
Aを、最初に氷上の0.2-cm ギャップ エレクトロポレーションキュベット
で冷却し、100μlの一定分量のエレクトロコンピテント大腸菌XL1−bl
ueを氷上で解凍した。この大腸菌細胞をDNAへ添加し、数回ピペットを上下
することにより混合した。 この混合液をキュベットへ移し、ジーンパルサー(Bio-rad, Hercules、CA)
を用いて以下の条件でエレクトロポレーションした:2.5kVの磁界強度、2
00ohmsの電気抵抗、及び25mFの電気容量。その直後、1mlのSOC
培地(5gの細菌−酵母抽出物、20gの細菌−トリプトン、0.5gのNaC
l、0.2gのKCl;水を加えて1リッターとし、NaOHによりpHを7.0
へ調整;オートクレーブ;次に5mlのオートクレーブした2MのMgCl
及びフィルターにより無菌化された20mLの1Mのグルコースを加える)を加
え、混合液を無菌培養試験管へ移し、37℃で30分間渡って振とうして生育さ
させた。 ライブラリーの多様性を測定するために、連続希釈液は2YT(10gの細菌
-酵母抽出物、16gの細菌-トリペプトン、5gのNaCl;水を加えて1リッタ
ーとして、NaOHによりpHを7.0へ調整;オートクレーブ)プレート(5
0μg/mlのアンピシリンを補充)へプレートされた。更に、この培養液を2
5mlの2YT、25mg/mlのアンピシリン、M13−VCS(1010
fu/mL)(Stratagene、LaJolla、CA)を含むバッフルフラスコへ移し、3
7℃で一晩振とうした。
【0048】 次に、培養液を10分間に渡って10krpmで2℃のSorvall GSA ローター
(16000g)で遠心分離した。その上清を新鮮な試験管へ移し、ファージを
沈殿するために1/5容量のPEG−NaCl溶液(200g/LのPEG-80
00、146g/LのNaCl;オートクレーブ)を添加した。その上清/PEG
−NaCl溶液を室温で5分間インキュベートし、ファージペレットを得るため
に再び遠心分離した。 上清をデカントして廃棄した。ファージペレットを簡単に再遠心分離し、その
残存上清を取り除いて廃棄した。ファージペレットを1/20容量のPBT緩衝
液(PBS、0.2% BSA、0.1% Tween20)へ再懸濁し、再懸濁ペ
レットを5分間に渡って15krpmで2℃のSS-34ローター(27000g
)で遠心分離することによって、不溶性物質を取り除き廃棄した。この残存上清
は、ファージを含んでいた。 上清を確保し、結合親和性によってVEGF変異体を識別することに利用した
。大腸菌のサプレッサー菌株中にファージを生成することによって、ファージ表
面にVEGF(1−109)変異体−gIII融合タンパク質が発現し表示され
、ファージがKDR及び/又はFlt−1レセプターへ結合することが可能とな
った。
【0049】 ライブラリーの親和性分類 各ライブラリーを、H. Jin, J. Clin. Invest., 98: 969 (1996)で使用され、
レセプター選択的変異体を生成するのに有用であることが示された方法に類似し
た競合結合技術を用いて、KDR(1−3)モノマーへの結合について分類した。 競合結合技術を実施するために、各ライブラリーを、固定化したKDR(1−
3)モノマー(Genentech, South San Francisco, California)への結合について
、競合するFlt-1(1−3)モノマー(Genentech, Inc.)の高濃度(100nM)溶
液の存在下で分類した。これは、最初にマキシソープ免疫プレートウェル(Nalg
e Nunc International, Rochester, New York)を、被覆バッファー(50mM炭酸
ナトリウムpH9.6)中の2-5μg/mlのKDR(1−3)モノマーでウェル当たり80μ
lで被覆し、終夜4℃でインキュベートすることにより達成した。必要とされるウ
ェルの数はライブラリの多様性に依存する。被覆溶液を除去して、200μlのPB
S中の0.2%BSAで1時間ブロックした。同時に、同数の未被覆ウェルをネガテ
ィブコントロールとしてブロックした。
【0050】 ウェルをPTバッファー(PBS、0.05%Tween20)で8回洗浄してブロックバ
ッファーを除去した。次いで、PBTバッファー(PBS、0.2%BSA、0.1%Tw
een20)中のライブラリファージ溶液(1012ファージ/ml)の100μlのアリコー
トを、被覆及び未被覆の各ウェルに添加した。Flt-1(1-3)モノマーをファージ溶
液とともに添加した。ウェルを室温で2時間、穏やかに振盪させながらインキュ
ベートした。 次いでウェルを、ファージ溶液及び任意のFlt-1-結合ファージを除去するため
にPTバッファー(PBS、0.05%Tween20)で10回洗浄した。KDR-結合フ
ァージは、ウェルを100μlの0.2mMグリシンとともにpH2で5分間室温でインキュ
ベートすることによりウェルから溶離させた。KDR-結合ファージを回収する
ために、グリシン溶液をエッペンドルフ管に移し、1.0MのTris-HClでpH8.0にお
いて中和させた。
【0051】 次いで、溶離したファージ溶液の半分を10容量の活性に成長している大腸菌
XL1-ブルー(OD600<10)に添加して37℃で30分間振盪させながらインキュ
ベートすることによりKDR-結合ファージを再増殖させた。次いで培地の連続
希釈物を2YT/ampプレート(50mg/mlアンピシリンを添加した2YT)に蒔き、溶離
されたファージの数を測定した。これは、KDR(1−3)モノマー被覆ウェル及
び未被覆コントロールウェルの両方について測定した。 プレートからの培地を10容量の2YT/amp/VCS(50mg/mlのアンピシリン及び10 pfu/mlのM13-VCSを添加した2YT)に移し、37℃で振盪させながら終夜インキュ
ベートした。次いでファージを単離した。
【0052】 再増殖したファージは、競合するFlt-1(1-3)モノマーの高濃度溶液(100nM)
の存在下で、固定化KDR(1−3)モノマーへの結合について分類し、次いでFl
t-1-結合ファージを洗い落としてKDR-結合ファージを再成長させた。アフィ
ニティソート手法は、濃縮比率の計算によって監視し、濃縮比率が最大になるま
で(約5〜6ソーティングサイクル)繰り返した。 濃縮比率は、KDR(1−3)モノマーで被覆したウェルから溶離されたファー
ジの数を、未被覆のコントロールウェルに結合したファージの数で除したもので
ある。1より大きな比率は、通常、KDR(1−3)タンパク質に特異的に結合す
るファージを表し、よって添加したFlt-1(1-3)モノマーへの結合に対する耐性を
示している。濃縮比率が最大に達したとき、個々のクローンを特異的結合性につ
いて分析した。
【0053】 ファージELISA VEGF1−109変異体−gIIIタンパク質を表面に持つファージのKD
R(1−3)モノマーへの特異的な結合は、Muller 等,PNAS, 94:7192(1997)に記
載のファージELISAを使用して測定された。ファージELISAでは、マイ
クロタイタープレート(Maxisorp, Nunc-Immunoplate, Nalgc Nunc Internation
al, ロチェスター,ニューヨーク)を、pH9.6で50mM 炭酸ナトリウム中の精製K
DR(1−3)モノマー又はFlt-1(1-3)モノマー(5μg/ml)で被覆し、4℃で一晩
インキュベートした。プレートを、0.5%BSAでブロックした。次に、ほぼ飽和
した濃度の競合レセプター(KDR(1−3)モノマー又はFlt-1(1-3)モノマー)
とともにVEGF1−109変異体の連続希釈液を、100μlのバッファー(PBS,
0.5% Tween20, 0.5% BSA)中のウェルへ添加した。平衡化の後、プレートを洗
浄し、そして結合したファージミドを、製造者指示書に従って、西洋ワサビ由来
のペルオキシダーゼ共役抗-M13抗体(ファルマシア バイオテク,Piscataway
, ニュージャージー)によって染色した。アフィニティー(EC50)は、ファージ
ミド結合の最高値の半値となる競合レセプターの濃度として計算した。 アフィニティ−分類より得られ、Flt-1(1-3)モノマーへ耐性を示したVEGF
1−109変異体の配列は、ファージミドcDNAの配列から決定された。
【0054】 VEGF1−109変異体の精製 VEGF1−109変異体タンパク質は、大腸菌(27c7)の振盪フラスコ培養
からの牽引体として単離された。変異タンパク質のリフォールディングは、Yiha
i等, J.Biol.Chem..271:3154-3162(1996)に記載のように行われた。変異体は、
pH6で1mM酸化グルタチオンを加えた6Mグアニジン塩酸と混合、そしてアン
フォウルドされ、2mM還元グルタチオンを含む2M尿素及び20mM Tris-HClに含ま
れる0.5mM酸化グルタチオンに対して、pH8で10時間に渡って透析された。尿素は
、4℃で一晩、20mMのTris-HCl(pH8)の20倍容量に対してゆっくりと透析するこ
とで除かれた。各変異体は、ミスフォウルドされた単量体の痕跡を除くために、
更に、アニオン交換(ファルマシア HiTrap Q, 1ml)(ファルマシア バイオテ
ク,Piscataway, ニュージャージー)によって精製された。純変異体産物の同一
性は、SDS−PAGE及び質量分析法によって確認された。 表2は、VEGF変異体識別符号、導入されたアミノ酸置換、及び各々の置換
されたアミノ酸をコードするコドンを示す。ある変異体識別符号(例えばLK-VRB
-1s)の次の星印()は、特に好ましい結合親和性及び/又は生物活性を明示
した種々のVEGF変異体を示す。「s」(例えばLK-VRB-1s)を含む変異体識
別符号は、VEGFの1−109切断型で構成され、表中に提供され詳述された
変異体を含むVEGF変異体ポリペプチドを示す。「f」(例えばLK-VRB-1f)
を含んだ変異体識別符号は、VEGFの全長1−165型を構成し、表に提供さ
れ詳述された変異体を含んだVEGF変異体ポリペプチドを示す。変異体配列の
変異の命名及び同定は、命名の協定に従う。例えば、表2の最初のエントリーで
は、変異は「M18E」に相当する。これは、天然VEGF配列の18位置(Le
ung 等,上掲 及びHouck等,上掲 に報告されている天然ヒトVEGFのアミノ
酸配列の番号化を使用した)が、VEGF変異体を調製するために、その位置の
天然メチオニン(M)がグルタミン酸残基へ置換されるように変異されたことを
意味する。「ヌクレオチド配列」に相当する表2の欄は、各々のアミノ酸変異を
コードする(5'→3')各々のコドンを提供する。例えば、表2の最初のエントリ
ーでは、M18E変異は、コドン「GAG」によってコードされている。
【0055】
【0056】 実施例7 VEGF変異体のKDRレセプターへの結合 VEGF(1−109)変異体及びVEGF165変異体(実施例1に記載)
のKDRレセプターへの結合は、ビオチン化天然VEGF(8−109)のKD
Rレセプターへの結合を阻害する変異体の能力を測定することによって評価され
た。評価されたVEGF変異体は、表2に示された変異を含んでいた。 レセプター結合アッセイ法は、96-ウェルのイムノプレート(Maxisorp, Nunc-
Immunoplate, Nalgc Nunc International, ロチェスター,ニューヨーク)にて
実行された。各ウェルは、pH9.6で50mM 炭酸塩緩衝液中の、MAKD
5(ジェネンテック,サウス サンフランシスコ、カリフォルニア)として知ら
れているKDRに対する8μg/mlのモノクローナル抗体を含む100μlの
溶液で被覆され、4℃で一晩インキュベートされた。上清は廃棄され、ウェルは
洗浄緩衝液(PBS中の0.05% Tween20)で3回洗浄され、プレートはブロック緩衝
液(PBS中の0.5% BSA, 0.01% チメロサール)によって室温で1時間ブロックさ
れた(ウェル当たり150μl)。上清は廃棄され、ウェルは洗浄された。
【0057】 連続希釈された天然VEGF(8−109)、天然VEGF(1−165)、
天然VEGF(1−109)変異体、又はVEGF165変異体(単量体で0.16
-168nM)は、アッセイ緩衝液( PBS中の0.5%BSA,0.05% Tween20)中で、ビオチ
ン化天然VEGF(8−109)(84nM)及びKDR(1−3)(1μg/ml)と
室温で2時間インキュベートされた。この混合溶液(100μl)の一定量は、予め
被覆されたマイクロタイターウェルに添加され、プレートは室温で1時間インキ
ュベートされた。マイクロタイタープレートに結合したKDR(1−3)及びビ
オチン化天然VEGFの複合体は、ウェルをペルオキシダーゼラベル化ストレプ
トアビジン(0.2mg/ml, シグマ、セントルイス、ミズーリー)と室温で30分間
インキュベートすることによって検出された。次に、ウェルは、3,3',5,
5'−テトラメチルベンジジン(0.2グラム/リッター;Kirkegaard and Perry L
aboratories, ゲーサーズバーグ、メリーランド)と室温で約10分間インキュ
ベートされた。吸光度は、Vmaxプレートリーダー(Molecular Devices, Menlo P
ark, CA)上で450nmにおいて読んだ。 滴定曲線は、4-変数非線形回帰カーブフィッティングプログラム(KaleidaGra
ph, Synergy Software, Reading, PA)でフィッティングさせた。天然VEGF
(8−109)の滴定曲線の中間点吸収に相当するVEGF変異体の濃度は計算
され、次いで天然VEGF滴定曲線の中間点吸収に対応する天然VEGFの濃度
で除した(Fig7を参照のこと)。 VEGF(1−109)変異体及びVEGF165変異体のために決定された
結合親和性が、表3に示されている。多くのVEGF変異体は、天然VEGF(
8−109)の結合の約2倍以内である、KDRレセプターへの結合を示した。
【0058】 実施例8 VEGF変異体のFlt−1レセプターへの結合 VEGF(1−109)変異体及びVEGF165変異体(実施例6に記載)
のFlt−1レセプターへの結合は、ビオチン化天然VEGF(8−109)の
Flt−1レセプターへの結合を阻害する変異体の能力を測定することによって
評価された。評価されたVEGF変異体は、表2に示された変異を含んでいた。 レセプター結合アッセイ法は、96−ウェルのイムノプレート(Maxisorp, Nu
nc-Immunoplate, Nalgc Nunc International, ロチェスター,ニューヨーク)に
て実行される。各ウェルは、pH9.6で50mM 炭酸塩緩衝液中の、ヒトI
gG Fc(Jackson ImmunoResearch, West Grove, ペンシルバニア)に対する
2μg/mlのウサギF(ab')を含む100μlの溶液で被覆され、4℃で一晩
インキュベートされた。次に上清は廃棄され、ウェルは洗浄緩衝液(PBS中の0.0
5% Tween20)で3回洗浄され、プレートはブロック緩衝液(PBS中の0.5% BSA, 0
.01% チメロサール)によって室温で1時間ブロックされた(ウェル当たり150μ
l)。上清は廃棄され、ウェルは洗浄された。 ウェルは、アッセイ緩衝液(PBS中に0.5%BSA, 0.05% Tween20)中にFlt−
IgG(キメラFlt-ヒト Fc分子)を50ng/mlで含む100μlの溶液で
満たされた。ウェルは、室温で1時間インキュベートされ、洗浄緩衝液(PBS中
に0.05% Tween20)で3回洗浄された。
【0059】 連続希釈された天然VEGF(8−109)、天然VEGF165、天然VE
GF(1−109)変異体、又はVEGF165変異体(単量体で0.03-33nM)
は、ビオチン化天然VEGF(8−109)(0.21nM)又はビオチン化天然VE
GF165(0.66nM)と混合された。この混合溶液(100μl)の一定量は、予め
被覆されたマイクロタイターウェルに添加され、プレートは室温で2時間インキ
ュベートされた。マイクロタイタープレートに結合したFlt−IgG及びビオ
チン化天然VEGFの複合体は、ウェルをペルオキシダーゼラベル化ストレプト
アビジン(0.2mg/ml, シグマ、セントルイス、ミズーリー)と室温で30分間イ
ンキュベートすることによって検出された。次に、ウェルは、3,3',5,5'
−テトラメチルベンジジン(0.2グラム/リッター;Kirkegaard and Perry Labo
ratories, ゲーサーズバーグ、メリーランド)と室温で約10分間インキュベー
トされた。吸光度は、Vmaxプレートリーダー(Molecular Devices, Menlo Park,
CA)上で450nmにおいて読んだ。 滴定曲線は、4-変数非線形回帰カーブフィッティングプログラム(KaleidaGra
ph, Synergy Software, Reading, PA)でフィッティングさせた。天然VEGF
(8−109)の滴定曲線の中間点吸収に相当するVEGF変異体の濃度は計算
され、次いで天然VEGF滴定曲線の中間点吸収に対応する天然VEGFの濃度
で除した。 VEGF(1−109)変異体及びVEGF165変異体のために決定された
結合親和性が、表3に示されている。多くのVEGF変異体は、天然VEGF(
8−109)の結合より2,000倍より低い値より高いFlt−1レセプター
への結合を示した。表3に報告されている、あるVEGF変異体(例えば,LK-V
RB-7s及びLK-VRB-8s)のFLT−1レセプターについての相対的結合親和性
は、検出可能な結合がELISAアッセイ法の感度を越えていたので、nM値で
は報告されていない。
【0060】
【0061】 実施例9 VEGF(1−109)変異体によるKDRレセプターリン酸化の誘発 VEGF変異体の活性を決定するために、変異体のKDRレセプターリン酸化
の誘発する能力は、KIRAアッセイ法によって測定された。評価されたVEG
F変異体は、表2に見出される変異を含んでいた。特に、次のVEGF(1−1
09)変異体が研究された:LK-VRB-1s;LK-VRB-2s;LK-VRB-3s;LK-VRB-4s
;LK-VRB-5s;及びLK-VRB-6s。 連続希釈VEGF(1−109)変異体(0.01-10nM)は、N-末端にgDタッ
グを有するKDRレセプター(ジェネンテック、サウス サン フランシスコ、カ
リフォルニア)を発現するCHO細胞へ加えられた。細胞は、pH7.2で0.
5% Triton−X100、150mM NaCl、50mM Hepesに
よって溶解され、溶解液中のリン酸化gD−KDRレセプターは、ELISAを
実行することで数量化された。 ELISAでは、96-ウェルのイムノプレート(Maxisorp, Nunc-Immunoplate,
Nalgc Nunc International, ロチェスター,ニューヨーク)が使用された。各
ウェルは、pH9.6で50mM 炭酸塩緩衝液中の、3c8(ジェネンテック
、サウス サン フランシスコ、カリフォルニア)として知られるgDに対する1
μg/mlのマウスモノクローナルを含む100μlの溶液で被覆され、4℃で
一晩インキュベートされた。上清は廃棄され、ウェルは洗浄緩衝液(PBS中の0.0
5% Tween20)で3回洗浄され、プレートはブロック緩衝液(PBS中の0.5% BSA, 0
.01% チメロサール)によって室温で1時間ブロックされた(ウェル当たり150μ
l)。次に、上清は廃棄され、ウェルは洗浄された。
【0062】 溶解液のアリコート(100μl)は、予め被覆されたウェルに加えられ、室温で
2時間インキュベートされた。リン酸化gD−KDRレセプターは、ウェルを4
G10(0.05mg/ml)(Upstate Biotechnology, レークプラシッド,ニューヨー
ク)として知られているホスホチロシンに対するビオチン化モノクローナル抗体
と室温で2時間インキュベートし、続いてウェルをペルオキシダーゼラベル化ス
トレプトアビジン(0.2mg/ml, シグマ、セントルイス、ミズーリー)と室温で1
時間インキュベートすることによって検出された。次に、ウェルは、3,3',
5,5'−テトラメチルベンジジン(0.2グラム/リッター;Kirkegaard and Per
ry Laboratories, ゲーサーズバーグ、メリーランド)と室温で約15−20分
間インキュベートされた。吸光度は、Vmaxプレートリーダー(Molecular Device
s, Menlo Park, CA)上で450nmにおいて読んだ。 滴定曲線は、4-変数非線形回帰カーブフィッティングプログラム(KaleidaGra
ph, Synergy software, Reading, PA)でフィッティングさせた。天然VEGF
の滴定曲線の中間点吸収に相当するVEGF変異体の濃度は計算され、次いで天
然VEGF滴定曲線の中間点吸収に対応する天然VEGFの濃度で除した(Fig
8を参照のこと)。 VEGF変異体のリン酸化誘発活性は、表4に提供されている。VEGF変異
体は、天然VEGF(8−109)の活性の2倍以内のリン酸化誘発活性を示し
た。
【0063】
【0064】 実施例10 内皮細胞増殖アッセイ VEGF(1−109)又はVEGF165変異体(一つのVEGF165変異体、L
K-VRB-2fと同じ)の分裂促進活性は、標的細胞としてヒト臍静脈内皮細胞(HUVE
C)(セル システム、Kirkland、ワシントン)を使用して決定された。評価され
たVEGF変異体は、表2中の変異を含んでいた。特に、次のVEGF(1−1
09)変異体が研究された:LK-VRB-1s;LK-VRB-2s;LK-VRB-7s;及びLK-
VRB-8s。 HUVECは、CS−C完全生育培地(セル システム、Kirkland、ワシント
ン)中の酸性FGFなどの成長因子で維持及び生育される初代株化細胞である。
アッセイの準備のためには、初期継代(5継代より早い)の細胞は、洗浄されて
96−ウェルプレート(ウェル当たり100μlに3000細胞)に接種され、すべて
の成長因子を除くが2%のダイアフィルトレーションされた胎児ウシ血清(Gibc
oBRL, Gaithersburg, MD)で補充されたCS−C培地中で、新鮮飢餓培地と交換
する前に、5%COインキュベーターにおいて37℃で24時間に渡って飢餓
状態にした。同じ飢餓培地で希釈された幾つかの濃度(約10nMから0.01nM)のV
EGF変異体は、ウェル当たりの容量が150μlとなるようにウェルへ加えら
れ、18時間インキュベーションされた。
【0065】 VEGF変異体によって誘発されたDNA合成を測定するために、H−チミ
ジン(Amersham Life Science, Arlington Heights, IL)は、0.5μCi/ウ
ェルで各ウェルへ加えられ、細胞が放射能を取り込むように24時間に渡ってイ
ンキュベートされた。そして、細胞はその他の96−ウェルフィルタープレート
上へ収集され、過度のラベル(放射能)は、プレートをトップカウント(Packar
d, Meriden, Conneticut)へのせる前に洗い流された。 細胞は、トップカウントによって数えられた。測定されたカウント毎分(CPM
)は、活性を比較するために、個々の変異体の濃度に対してプロットされた(Fi
g9)。 VEGF変異体の細胞増殖能力は、表5に示されている。一般的に、VEGF
変異体は、天然変異体(8−109)の能力の2倍以内の細胞増殖能力を示した
【0066】
【0067】 実施例11 KDR及びFLT−1レセプターへのVEGF変異体の結合を測定するためのR
IAアッセイ RIAアッセイは、天然VEGF165又は天然VEGF(8−109)と比
較される、KDRレセプター及びFLT−1レセプターへの幾つかのVEGF変
異体(表2に記載)の相対的結合親和性を調べるために、Mullerら,PNAS, 94:
7192-7197(1997)に記載のように原則的に実施された。その結果は、下記の表6
に示されている。
【0068】
【0069】 実施例12:KDR-特異的VEGF変異体によるeNOSの上方制御 実施例6−11で同定し特徴づけたVEGF変異体を、KDRレセプター活性
とeNOS上方制御との間の特異的相関関係を例証するために使用した。この実
験で使用した方法及び材料は実施例1に記載したものである。ACE細胞を500p
Mの特異的VEGF変異体とともに2日間処理した。eNOSタンパク質はウェス
タンブロットによって検出した。Fig10は、VEGF165及びVEGF 10 の両方の、KDR及びFLT-1への正常な結合性を持つヘパリン結合ドメ
インを欠く変異体が、同程度のeNOS発現を誘発したことを示す。VEGF変
異体LK-VRB-2f(KDR-full)及びLK-VRB-2s*(KDR-sh
ort)は、KDRレセプターに対して高度に特異的な結合性を示した(表6)
。FLT-特異的変異体(Flt-short)は比較のために使用した。Fig
10に示されるように、両方のKDR-特異的変異体はeNOS発現を顕著に上
方制御するが、FLT-1選択的結合変異体(FLT-sel)がそのようなこと
がない。これらのデータは、同定されたKDR特異的VEGF変異体が、eNO
Sを上方制御し、eNOS活性の異常又はNO放出又は生成の欠陥を伴うeNO
S異常関連疾患又は状態を治療することにおける野生型VEGFと置換できるこ
とを示唆している。
【0070】 実施例13:VEGFアンタゴニストによるeNOSのインビボ下方制御 VEGF活性による内因性eNOSの変性を、マウスモデルにおいてインビボ
で試験した。変異体Fltレセプターを有するキメラタンパク質、muFlt-
IgGを、この実験におけるアンタゴニストとして使用した。マウスを、muF
lt-IgG又はコントロール抗体(抗-gp120)、25mg/日、I.P.で14
日間処理した。実験の終わりに、肝臓を取り出してホモジナイズした。次いで、
組織ホモジェネートを抗-eNOSモノクローナル抗体で免疫沈降させた。eN
OS含有量は、実施例1に記載したようにウェスタンブロットで検出した。 Fig11は、MuFlt-IgGで処理したマウスにおけるeNOS発現レ
ベルが有意に低下したことを示している。よって、これらの結果は、VEGFア
ンタゴニストがeNOS発現を下方制御することを示唆し、eNOSの調節にお
ける内因性VEGFの役割を暗示している。
【0071】 実施例14:VEGFによるeNOS活性の変調 eNOS活性及び内因性NO放出の変調におけるVEGFの役割を更に解明す
るために、VEGF刺激後のeNOSのホスホチロシンレベルを実験した。この
経時的実験において、最初に内皮細胞をVEGFで、0、5、1015、30又
は60分間処理した。細胞を、チロシンホスファターゼインヒビター(バナジン
酸ナトリウム及びフッ化ナトリウム)を含有するバッファー中に溶解させた。細
胞溶解物を、最初に抗-eNOS抗体で免疫沈降させ、次いで抗-ホスホチロシン
抗体で免疫ブロットした。ホスホチロシンレベルを実施例1に記載したようなウ
ェスタンブロットで検出した。Fig 12は、VEGF処理が長くなると、e
NOSのホスホチロシンレベルが徐々に低下し、それは逆にeNOS活性化及び
持続的なNO放出に寄与しうる。 eNOS活性に起因する幾つかのeNOS関連タンパク質が、VEGF処理下
でのeNOSとの結合/解離について分析された。最初に内皮細胞をVEGFで
、0(コントロール)、1、5、15、30又は60分間処理した。細胞溶解物
を、抗-eNOS抗体で免疫沈降させ、次いでα-カベオリン、PLC-γ、Hs
p90又はHsp70に対する抗体でウェスタンブロット分析のために免疫ブロ
ットした。結果は、VEGFがカベオリン及びPLC-γのeNOS結合レベル
を、短い曝露時間(1分間)でも有意に低下させることを示している。一方、V
EGFはeNOSに結合するHsp90及びHsp70のレベルを向上させるこ
とができる。これらの結果は、VEGFは、その種々のタンパク質との結合性を
変調させることによりeNOS活性を調節できることを示唆している。
【0072】 上記の説明は、当業者が本発明を実施可能とするのに十分であると考えられる
。ここに示し記載したものに加えた本発明の種々の変更は、上記の説明から当業
者によって明らかであり、添付する請求の範囲内にある。
【配列表】
【図面の簡単な説明】
【Fig1A−1D】 VEGFのeNOSの上方制御活性を示す。Fig
1AはVEGFでの処置によるeNOS発現の時間依存的増加の誘導を示す代表
的なウェスタンブロットである。矢印はeNOSを示す。Fig1BはeNOS
レベルの濃度測定分析を示す棒グラフである(平均±SD、n=3)。Fig1
CはeNOS活性に対するVEGFの慢性的効果を示す棒グラフで、未処置対照
(0日)に対するVEGF処置細胞(VEGF暴露2日後)の活性比によって表
されている(平均±SD、n=3)。Fig1DはeNOS活性に対するVEG
Fの急性効果を示す棒グラフで、未処置対照(0日)に対するVEGF処置細胞
(0から60分の間処置)の活性の増加パーセントによって表されている。
【Fig2】 VEGF、L−NAME、SNAP(単独)又はL−NAM
E又はSNApとのVEGFの組み合わせで0−5日の間処置した後のeNOS
タンパク質の増加倍数を示すグラフである。
【Fig3A−3C】 eNOS調節に対するVEGFレセプター特異性を
示す。Fig3Aは、VEGF165、VEGF110及びKDR選択的結合変
異体(「KDR−sel」)がeNOSの上方制御を誘導するが、FLT−1レ
セプター選択的変異体(「FLT−1−sel」及びPLGF)は誘導しないこ
とを示す棒グラフである。Fig3BはKDR形質移入PAE細胞においてVE
GF誘導eNOS上方制御を示すがFLT−1が入PAE細胞では示さないウェ
スタンブロットである。Fig3CはKDRチロシンキナーゼ選択的阻害剤SU
1498によるVEGF誘導型eNOSの上方制御の用量依存的防止を示すウェ
スタンブロットである。矢印はeNOSを示す。
【Fig4A−4B】 eNOSに対するVEGF調節の阻害を示す。Fi
g4Aは様々なチロシンキナーゼの阻害剤、PLC-γ又はPKCと組み合わせ
てVEGFで処置したACE細胞におけるeNOS発現に対する効果を示すウェ
スタンブロットである。Fig4Bは濃度測定によるeNOSレベルの分析を示
す棒グラフである。
【Fig5A−5C】 VEGFによるeNOS調節におけるPKC活性を
示す。Fig5Aは、VEGFでの処置により細胞質ゾルから膜フラクションへ
のPKC-α、γ及びεの迅速な再分散が生じたことを示すウェスタンブロット
である。Fig5BはVEGFがPKC活性を増加させることを示している。F
ig5CはPMAでのPKCの活性化がeNOSレベルを増加させることを示し
ている。
【Fig6】 eNOS発現に対する様々な血管新生因子の効果を示す棒グ
ラフである。ヒストグラムは未処置の対照細胞に対して規準化された成長因子処
置細胞中のeNOSタンパク質の増加倍数を示している。
【Fig7】 天然VEGFに対するELISAアッセイ滴定曲線を示す(
8−109)。
【Fig8】 天然VEGFに対するKIRAアッセイ滴定曲線を示す(8
−109)。
【Fig9】 天然VEGFに対するHUVEC増殖アッセイ滴定曲線を示
す(8−109)。
【Fig10】 VEGF165、VEGF110、二つのKDR選択的V
EGF変異体(KDR−full及びKDR−short)、又はFlt選択的
変異体(Flt−short)により処置された内皮細胞中のeNOS発現レベ
ルを示すウェスタンブロットである。
【Fig11】 VEGFアンタゴニスト(MuFlt−IgG)により影
響を受けたインビボでのeNOS発現を示すウェスタンブロットデータである。
【Fig12】 異なった時間過程でVEGFで処置された内皮細胞中での
eNOSのホスホチロシンレベルを示すウェスタンブロットである。
───────────────────────────────────────────────────── 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) A61P 9/00 A61P 9/08 9/08 9/10 9/10 9/12 9/12 43/00 111 43/00 111 C07K 14/52 ZNA // C07K 14/52 ZNA 16/28 16/28 A61K 37/36 (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE,TR),OA(BF ,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW, ML,MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,G M,KE,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,B Z,CA,CH,CN,CR,CU,CZ,DE,DK ,DM,DZ,EE,ES,FI,GB,GD,GE, GH,GM,HR,HU,ID,IL,IN,IS,J P,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR ,LS,LT,LU,LV,MA,MD,MG,MK, MN,MW,MX,MZ,NO,NZ,PL,PT,R O,RU,SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ ,TM,TR,TT,TZ,UA,UG,US,UZ, VN,YU,ZA,ZW (72)発明者 シェン,ベン−クァン アメリカ合衆国 カリフォルニア 94116, サン フランシスコ,32番 アヴェニュー 2055 (72)発明者 ジオンチェック,トーマス アメリカ合衆国 カリフォルニア 94037, モンタラ,ピー.オー.ボックス 370153 Fターム(参考) 4C084 AA02 AA17 BA01 BA08 BA21 BA22 BA23 BA44 CA18 CA53 CA56 CA59 DB52 DB57 MA17 MA66 NA14 ZA362 ZA392 ZA422 ZA452 ZA542 ZC192 ZC352 4C085 AA13 AA16 BB11 CC02 CC03 CC21 CC23 EE01 GG02 4H045 AA10 AA11 AA30 BA10 CA40 DA01 DA75 EA24 FA72 FA74

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 哺乳動物の一酸化窒素(NO)関連障害を治療する方法にお
    いて、有効量の血管内皮成長因子(VEGF)又はVEGFレセプターアゴニス
    トを前記哺乳動物に投与することを含む方法。
  2. 【請求項2】 前記障害が高血圧、糖尿病、狭心症、血栓症、心不全又はア
    テローム性動脈硬化症である請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】 前記VEGFが組換えヒトVEGFを含む請求項1に記載の
    方法。
  4. 【請求項4】 前記VEGFレセプターアゴニストがKDRレセプター選択
    的変異体を含む請求項1に記載の方法。
  5. 【請求項5】 前記VEGFレセプターアゴニストがKDRレセプター抗体
    を含む請求項1に記載の方法。
  6. 【請求項6】 前記KDRレセプター抗体がキメラ抗体を含んでなる請求項
    5に記載の方法。
  7. 【請求項7】 前記KDRレセプター抗体がヒト抗体を含んでなる請求項5
    に記載の方法。
  8. 【請求項8】 前記哺乳動物がヒトである請求項1に記載の方法。
  9. 【請求項9】 前記VEGFが静脈内注射によって前記哺乳動物に投与され
    る請求項1に記載の方法。
  10. 【請求項10】 前記有効量のVEGF又はVEGFレセプターアゴニスト
    が前記哺乳動物中の一酸化窒素生産を亢進する請求項1に記載の方法。
  11. 【請求項11】 哺乳動物をNO関連病理状態から保護する方法において、
    有効量のVEGF又はVEGFレセプターアゴニストを前記哺乳動物に投与する
    ことを含む方法。
  12. 【請求項12】 前記有効量のVEGF又はVEGFレセプターアゴニスト
    が前記哺乳動物中の一酸化窒素生産を亢進する請求項11に記載の方法。
  13. 【請求項13】 哺乳動物において再狭窄を低減させる方法において、血管
    形成術を受けるか受けた哺乳動物に、有効量のVEGF又はVEGFレセプター
    アゴニストを投与してeNOS発現を上方制御することを含む方法。
  14. 【請求項14】 内皮細胞において内因性NOの持続性生産を刺激する方法
    において、内皮細胞を有効量のVEGFレセプターアゴニストに曝露し、内皮細
    胞中の内皮型NO合成酵素(eNOS)を上方制御することを含む方法。
  15. 【請求項15】 VEGFレセプターアゴニストがKDRレセプターに対し
    て選択的な結合親和性を持つVEGF変異体である請求項14に記載の方法。
  16. 【請求項16】 VEGF変異体が天然のVEGF配列(配列番号:4)の
    位置17から25の間に一又は複数のアミノ酸置換を含む請求項15に記載の方
    法。
  17. 【請求項17】 VEGF変異体が少なくとも次の置換:M18E、Y21
    L、Q22R及びY25Sを含む請求項16に記載の方法。
  18. 【請求項18】 VEGF変異体が天然のVEGF配列の位置63から66
    の間に一又は複数のアミノ酸置換を含む請求項15に記載の方法。
  19. 【請求項19】 VEGF変異体が少なくとも次の置換:D63S、G65
    M、L66Rを含む請求項18に記載の方法。
  20. 【請求項20】 VEGFレセプターアゴニストがKDRレセプター抗体で
    ある請求項14に記載の方法。
JP2001535394A 1999-11-02 2000-11-02 eNOS活性の調節とその治療的使用 Pending JP2003513105A (ja)

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