JP2004532629A - 癌・精巣抗原 - Google Patents

癌・精巣抗原

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Abstract

腫瘍組織および一連の正常組織に発現する転写産物の公的データベースのスクリーニング、または、癌および精巣組織(他の正常組織ではない)に発現する遺伝子のスクリーニングにより癌・精巣(CT)抗原が同定された。本発明は、癌を患う患者において発現されるCT抗原である核酸およびコードされたポリペプチドを含む。本発明は、とりわけ、単離された核酸分子、それらの分子を含有する発現ベクター、およびそれらの分子でトランスフェクトされた宿主細胞を提供する。本発明は、単離されたタンパク質およびペプチド、それらのタンパク質およびペプチドに対する抗体、ならびにタンパク質およびペプチドを認識する細胞傷害性Tリンパ球も提供する。機能的断片および変異体を含めた上記のものの断片も提供される。上記の分子を含有するキットも付加的に提供される。本発明により提供される分子は、1つまたは2つ以上のCT抗原の発現により特徴づけられる症状の診断、モニタリング、研究または処置に用いることができる。

Description

【技術分野】
【0001】
関連出願
本出願は、35 U.S.C§119(e)の下で、2001年3月30日付の米国仮出願番号60/280,718、2001年4月20日付の米国仮出願番号60/285,154および2001年10月5日付の米国仮出願番号60/327,432による優先権を主張する、現在係属中の2002年1月22日付の出願番号10/054,683の一部継続出願である。
【0002】
技術分野
本発明は、種々の癌に発現する新規な癌・精巣抗原(cancer/testis antibody)である核酸およびコードされたポリペプチドに関する。本発明はまた、該核酸またはポリペプチドに結合する試薬にも関する。核酸分子、かかる分子によりコードされるポリペプチド、そこから得られるペプチド並びに関連抗体および細胞溶解性Tリンパ球は、とりわけ、診断および治療状況において有用である。
【0003】
背景技術
腫瘍免疫学の研究が、癌関連および非癌関連分野において、非常に重要なの多くの発見をもたらしたことは、ある程度認識されている事実である。例えば、腫瘍抗原の調査により、CD8 T細胞抗原(1)および分化抗原(2)(および細胞表面抗原を類別するCDシステム)並びにp53(3)を発見することとなった。ウイルス性白血病誘発に対する抵抗性の免疫原性分析は、MHCと疾患感受性との最初の掛け橋となり(4)、癌への非特異的な免疫に基づく関心により、TNFを発見した(5)。
【0004】
有望な腫瘍免疫学の他の分野としては、癌・精巣(CT)抗原に関するカテゴリーであり、これは、自己由来のヒトメラノーマ細胞のCD8 T細胞認識に対する標的として最初に認識された(6、7)。これら抗原の分子的な定義は、従来の努力が成就することにより、自己由来の腫瘍細胞(自己由来の形別)への体液性(8)および細胞性(9)免疫反応の明白な分析におけるシステムおよび方法を確立し、そして、自己由来の形別のこのアプローチはまた、体液性免疫反応を誘発する腫瘍抗原の分子構造を決定するためのSEREX(cDNA発現ライブラリーの血清分析)を開発した(10)。
【0005】
癌の診断および治療における既知のCT抗原の有用性は認められているが、様々な種類およびソースの腫瘍におけるこれら抗原の発現は、一般的なものではない。したがって、癌の診断および治療をターゲットとしたさらなるCT抗原を同定し、診断的および治療的な用途において有用な医薬の開発が希求されている。
【0006】
発明の要約
配列データベースのバイオインフォマティクス分析を適用して、癌・精巣抗原のプロファイルにフィットする発現特性を有する配列を同定した。いくつかの新規な癌・精巣抗原および癌関連抗原を同定した。本発明は、とりわけ、単離された核酸分子、それらの分子を含有する発現ベクターおよびそれらの分子によってトランスフェクトされる宿主細胞を提供する。本発明はまた、単離されたタンパク質およびペプチド、それらのタンパク質およびペプチドに対する抗体ならびにタンパク質およびペプチドを認識するCTLも提供する。上記のもの断片および変異体も提供する。付加的に上記の分子を含有するキットも提供する。上記のものは、1つまたは2つ以上の癌・精巣および/または癌関連抗原の発現により特徴づけられる状態の診断、モニタリング、研究または処置に用いることできる。
【0007】
本発明の前、過去20年で同定されたのは少数の癌関連遺伝子に過ぎない。本発明は、数個の遺伝子の意外な発見を含み、そのうちのいくつかは従来既知であり、いくつかは従来未知であって、これらは癌を有する個体中で発現される。これらの個体はすべて、これらの遺伝子によりコードされるタンパク質(またはそれらの断片)に対する血清抗体を有する。したがって、異常発現遺伝子は、宿主の免疫系により認識され、したがって診断、モニタリングおよび治療のための基礎を形成し得る。
【0008】
本発明は、単一物質、複数の異なる物質、そして物質の大型パネルおよび組合せの使用さえも含む。例えば単一遺伝子、遺伝子によりコードされる単一タンパク質、その単一機能的断片、それに対する単一抗体等は、本発明の方法および製品に用いることできる。同様に、これらの物質の対、群、そしてパネルでさえ、ならびに任意にその他の癌関連抗原遺伝子および/または遺伝子産物は、診断、モニタリングおよび治療のために用いることできる。対、群またはパネルは、2、3、4、5またはそれ以上の遺伝子、遺伝子産物、その断片またはこのような物質を認識する剤を含み得る。複数のこのような物質は、このような遺伝子を異常に発現する細胞をモニタリングし、類型分類し、特徴づけ、そして診断するのに有用なだけでなく、複数のこのような物質は治療的にも用いることできる。このような遺伝子を発現しているかまたは発現するであろう癌細胞の予防、発症の遅延、改善等のための複数のこのような物質の使用の一例は、予防的または短期的である。遺伝子、遺伝子産物、ならびに遺伝子および遺伝子産物を認識する物質の任意のおよびすべての組合せが試験され、本発明による使用に関して同定することができる。このような組合せをすべて列挙するのはあまりに冗長過ぎる。当業者は、特に本明細書中に含入された教示に鑑みて、組合せがどの情況に最も適しているかを容易に決定し得る。
【0009】
以下の考察から明らかになるように、本発明は、治療的、診断的、モニタリングおよび研究目的のためを含めて、in vivoおよびin vitro用途を有する。本発明の一態様は、例えばこのような遺伝子産物の発現を定量することによる本発明にしたがって同定される多数の遺伝子を発現する細胞をフィンガープリントする能力である。このようなフィンガープリントは、例えば癌の段階、癌の種類の特性を、または癌に及ぼす治療の動物モデルにおける影響の特性さえ示す。このような細胞が本発明により同定された遺伝子を異常に発現するか否かを決定するために、細胞はさらにスクリーニングすることができる。
【0010】
本発明は、一態様において、核酸分子によりコードされる癌関連抗原前駆体の発現により特徴づけられる障害の診断方法である。本方法は、対象から単離された生物学的試料を、核酸分子、その発現産物またはMHC、好ましくはHLA分子と複合されたその発現産物の断片と特異的に結合する剤に接触させる工程であって、ここで、核酸分子は、配列番号18、20、22、46および48からなる群から選択されるヌクレオチド配列を含み、および、剤と核酸分子または発現産物との間の相互作用を決定し、対象の癌を診断すること、を含む。
【0011】
ある態様においては、(a)配列番号18、20、22、46および48からなる群から選択されるヌクレオチド配列を含む核酸分子またはその断片、(b)配列番号18、20、22、46および48からなる群から選択されるヌクレオチド配列を含む核酸分子の発現産物に結合する抗体、(c)HLA分子および配列番号18、20、22、46および48からなる群から選択されるヌクレオチド配列を含む核酸分子の発現産物の断片の複合体と結合する剤、および(d)発現産物または断片に結合する抗体に結合するポリペプチド、
からなる群から選択される。
【0012】
他の態様においては、癌は複数のヒトCT抗原前駆体の発現により特徴づけられ、ここで、剤が、その各々が異なるヒトCT抗原前駆体に特異的である複数の剤であり、そして前記複数の剤が、少なくとも2、少なくとも3、少なくとも4、少なくとも5、少なくとも6、少なくとも7、少なくとも8、少なくとも9または少なくとも10のこのような剤である癌は複数のヒトCT抗原前駆体の発現により特徴づけることができる。
【0013】
本発明の別の側面では、癌の診断方法を提供する。該方法は、対象から単離された精巣、脳によるものではない生物学的試料を、核酸分子、その発現産物またはHLA分子と複合されたその発現産物の断片と特異的に結合する剤とを接触させること、ここで、核酸分子は、配列番号32で示されるヌクレオチド配列を含み、および、剤と核酸分子または発現産物との間の相互作用を決定して、対象の癌を診断すること、を含む。
【0014】
本発明のさらなる側面では、他の癌の診断方法を提供する。該方法は、対象から単離された精巣、卵巣、子宮頸部、肺によるではない生物学的試料を、核酸分子、その発現産物またはHLA分子と複合されたその発現産物の断片と特異的に結合する剤とを接触させること、ここで、核酸分子は、配列番号34で示されるヌクレオチド配列を含み、および、剤と核酸分子または発現産物との間の相互作用を決定して、対象の癌を診断すること、を含む。
【0015】
本発明はまた、他の癌の診断方法を提供する。該方法は、対象から単離された精巣、卵巣、肺、乳房、前立腺、大腸によるではない生物学的試料を、核酸分子、その発現産物またはHLA分子と複合されたその発現産物の断片と特異的に結合する剤とを接触させること、ここで、核酸分子は、配列番号36で示されるヌクレオチド配列を含み、および、剤と核酸分子または発現産物との間の相互作用を決定して、対象の癌を診断すること、を含む。
【0016】
本発明の別の側面では、他の癌の診断方法を提供する。該方法は、対象から単離された精巣、胎盤、肺、乳房、前立腺によるものではない生物学的試料を、核酸分子、その発現産物またはHLA分子と複合されたその発現産物の断片と特異的に結合する剤とを接触させること、ここで、核酸分子は、配列番号38で示されるヌクレオチド配列を含み、および、剤と核酸分子または発現産物との間の相互作用を決定して、対象の癌を診断すること、を含む。
【0017】
本発明のさらなる別の側面では、他の癌の診断方法を提供する。該方法は、対象から単離された精巣、卵巣、胎盤、肺、前立腺によるものではない生物学的試料を、核酸分子、その発現産物またはHLA分子と複合されたその発現産物の断片と特異的に結合する剤とを接触させること、ここで、核酸分子は、配列番号40で示されるヌクレオチド配列を含み、および、剤と核酸分子または発現産物との間の相互作用を決定して、対象の癌を診断すること、を含む。
【0018】
本発明のまた別の側面では、他の癌の診断方法を提供する。該方法は、対象から単離された精巣、卵巣、前立腺によるものではない生物学的試料を、核酸分子、その発現産物またはHLA分子と複合されたその発現産物の断片と特異的に結合する剤とを接触させること、ここで、核酸分子は、配列番号51で示されるヌクレオチド配列を含み、および、剤と核酸分子または発現産物との間の相互作用を決定して、対象の癌を診断すること、を含む。
【0019】
本発明の他の側面においては、配列番号18、20、22、46および48からなる群から選択されるヌクレオチド配列を含む核酸分子によりコードされるタンパク質の異常レベルの発現により特徴づけられる癌の退行、進行または発症の決定方法を提供する。該方法は、癌を有するかまたは有することが疑われる対象から、異なる時期において得られる精巣によるものではない複数個の試料を、(i)タンパク質、(ii)タンパク質由来のペプチド、(iii)タンパク質またはペプチドを選択的に結合する抗体、(iv)タンパク質由来のペプチドおよびMHC分子の複合体に特異的な細胞溶解性T細胞、および(v)配列番号18、20、22、46および48からなる群から選択されるヌクレオチド配列を含む核酸分子、からなる群から選択されるパラメータに関して、モニタリングする方法を含む。該方法はまた、複数個の試料によるパラメータを比較することによって、癌の退行、進行または発症を決定することを含む。
【0020】
いくつかの態様においては、試料が、体液、身体滲出液、細胞または組織である。他の態様においては、モニタリングの工程は、試料を、(a)(i)のタンパク質または(ii)のペプチドを選択的に結合する抗体、(b)(iii)の抗体と結合するタンパク質またはペプチド、(c)(iv)のペプチドおよびMHC分子の複合体を提示する細胞、および(d)(v)の核酸分子またはその相補体にハイブリダイズする少なくとも1つの核酸プローブまたはプライマー、からなる群から選択される検出可能な剤と接触させることを含む。好ましくは、抗体、タンパク質、ペプチドまたは細胞が放射性標識または酵素で標識される。さらなる態様においては、タンパク質が複数のタンパク質であり、パラメータが複数のパラメータであり、複数のパラメータの各々が複数のタンパク質の異なる1つに特異的であり、そのうちの少なくとも1つが配列番号18、20、22、46および48からなる群から選択されるヌクレオチド配列を含む核酸分子によりコードされるCT抗原タンパク質である。
【0021】
本発明のさらに別の側面では、ヒト対象のための医薬製剤を提供する。該医薬製剤は、対象に投与された場合、HLA分子およびヒトCT抗原ペプチドの複合体の存在を選択的に豊富化する剤、および薬学的に許容し得る担体を含む。ヒトCT抗原ペプチドは、配列番号18、20、22、46および48からなる群から選択されるヌクレオチド配列を含む核酸分子によりコードされるヒトCT抗原の断片である。
【0022】
いくつかの態様において、前記医薬製剤は、その各々がHLA分子および異なるヒトCT抗原ペプチドの複合体を対象中で選択的に豊富化する複数の剤を含み、ここで、ヒトCT抗原の少なくとも1つは、配列番号18、20、22、46および48からなる群から選択されるヌクレオチド配列を含む核酸分子によりコードされる。
【0023】
前記医薬製剤の他の態様においては、剤が、(1)ヒトCT抗原ペプチドを含む単離ポリペプチド、(2)単離ポリペプチドを発現するためのプロモーターに作動可能に連結された単離された核酸、(3)単離ポリペプチドを発現する宿主細胞、および(4)ポリペプチドとHLA分子の単離複合体、からなる群から選択される。
【0024】
さらなる他の態様において、剤が、ヒトCT抗原ペプチドを含む単離ポリペプチドを発現する細胞であるか、または、ヒトCT抗原ペプチドを含む単離ポリペプチドおよびポリペプチドに結合するHLA分子を発現する細胞である。ある態様においては、該細胞は、組み換え的に(recombinantly)ポリペプチドおよび/またはHLA分子を発現する。好ましくは、前記細胞は非増殖性である。
前記医薬製剤はまた、好ましくは、アジュバントを含む。
【0025】
本発明の別の側面では、組成物を提供する。該組成物は、配列番号21、23、25、27、29、31、35および37からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むポリペプチドに選択的に結合する単離された剤を含む。好ましくは、剤は、抗体またはその抗原結合断片である。さらに好ましくは、抗体は、モノクローナル抗体である、キメラ抗体またはヒト化抗体である。また、前記剤および治療または診断剤の1つまたは2つ以上の結合体を含む物質の組成物を提供する。好ましくは、治療剤または診断剤は毒素である、
【0026】
本発明の別の側面では、医薬組成物を提供する。該組成物は、配列番号18、20、22、46および48からなる群から選択されるヌクレオチド配列を含む単離された核酸分子および薬学的に許容し得る担体を含む。いくつかの態様において、単離された核酸分子は、2つの異なるポリペプチドをコードする少なくとも2つの単離された核酸分子を含み、各ポリペプチドが異なるヒトCT抗原を含む。他の態様において、前記医薬製剤はまた、単離された核酸分子と作動可能に連結されたプロモーターを有する発現ベクターをさらに含む。また、他の態様においては、前記医薬製剤はまた、単離された核酸分子を組換え的に発現する宿主細胞をさらに含む。
【0027】
本発明のさらなる側面においては、さらなる医薬組成物を提供する。該組成物は、配列番号18、20、22、46および48からなる群から選択されるヌクレオチド配列を含む単離された核酸分子によってコードされるポリペプチドを含む単離ポリペプチドおよび薬学的に許容し得る担体を含む。ある態様においては、単離された核酸分子は、2つの異なるポリペプチドを含む単離された核酸分子を含み、各ポリペプチドは異なるヒトCT抗原を含む。また、他の態様においては、前記医薬組成物はまたアジュバントを含む。
【0028】
さらに、本発明の別の側面では、タンパク質マイクロアレイを提供する。タンパク質マイクロアレイは、配列番号18、20、22、46および48からなる群から選択されるヌクレオチド配列を含む単離された核酸分子によってコードされる少なくとも1つのポリペプチド、または少なくとも1つのポリペプチドの抗原断片を含む。好ましい態様においては、少なくとも1つのポリペプチドは、配列番号19、21、23、47、49および50からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む。
【0029】
また、本発明の別の側面では、タンパク質マイクロアレイを提供する。タンパク質マイクロアレイは、配列番号24、26、28および30からなる群から選択されるヌクレオチド配列を含む単離された核酸分子によってコードされる少なくとも1つのポリペプチド、または少なくとも1つのポリペプチドの抗原断片を含む。好ましくは、少なくとも1つのポリペプチドは、配列番号25、27、29および31からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む。
【0030】
本発明の別の側面では、さらなるタンパク質マイクロアレイを提供する。該マイクロアレイは、配列番号32、34、36、38、40および51からなる群から選択されるヌクレオチド配列を含む単離された核酸分子によってコードされる少なくとも1つのポリペプチド、または少なくとも1つのポリペプチドの抗原断片を含む。好ましくは、少なくとも1つのポリペプチドは、配列番号33、35、37、39、41および52からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む。
【0031】
本発明の別の側面においては、(i)配列番号18、20、22、46および48、(ii)24、26、28および30または(iii)32、34、36、38、40および51からなる群から選択されるヌクレオチド配列を含む核酸分子によりコードされる少なくとも1つのポリペプチドに特異的に結合する、複数の抗体またはその抗原結合断片、或いは前記ポリペプチドの抗原断片を含む、マイクロアレイを提供する。好ましくは、該ポリペプチドは、(i)配列番号19、21、23、47、49(ii)配列番号25、27、29および31または(iii)配列番号33、35、37、39、41および52からなる群から選択される少なくとも1つのアミノ酸配列を含む。
【0032】
さらに、本発明の別の側面では、(i)配列番号18、20、22、46および48、(ii)24、26、28および30または(iii)32、34、36、38、40および51からなる群から選択されるヌクレオチド配列を含む少なくとも1つの核酸分子、または生物学的試料において、その相補体に選択的にハイブリダイズする少なくとも20ヌクレオチドのその断片を含む、核酸マイクロアレイを提供する。
【0033】
また、本発明の他の側面では、HLA分子またはヒト抗体に結合する単離ヒトCT抗原またはその一部を提供する。前記ヒトCT抗原は、配列番号18、20、22、46および48からなる群から選択されるヌクレオチド配列を含む核酸分子によりコードされる。いくつかの態様において、断片はHLAとの複合体の一部である。好ましくは、断片は、8〜12アミノ酸長である。
【0034】
本発明のさらに別の側面では、1つまたは2つ以上のヒトCT抗原の発現の存在を検出するためのキットを提供する。該キットは、各々の単離された核酸分子が、(a)配列番号18、20、22、46または48のいずれかのヌクレオチド配列の12〜32ヌクレオチドコンティグセグメント(contig segment)および(b)(a)の相補体からなる群から選択される核酸分子から本質的になる、2または3対以上の単離された核酸を含み、ここで、コンティグセグメントが非重複性であり、各対の核酸分子は、ヒトCT抗原に特異的である。ある態様において、単離された核酸分子の対が構築され、配置されて、配列番号18、20、22、46および48からなる群から選択される単離された核酸分子の少なくとも断片を選択的に増幅する。
【0035】
また、本発明のさらなる側面では、ヒトCT抗原の発現により特徴づけられる癌を有する対象の処置方法を提供する。該方法は、疾患を改善するのに効果的な量の、HLA分子およびヒトCT抗原の複合体の存在を対象中で選択的に豊富化する剤を対象に投与することを含む。ヒトCT抗原ペプチドは、配列番号18、20、22、46および48からなる群から選択されるヌクレオチド配列を含む核酸分子によりコードされるヒトCT抗原の断片である。ある態様において、癌は、複数のヒトCT抗原の発現により特徴づけられ、剤が、その各々がHLA分子および異なるヒトCT抗原の複合体の存在を対象中で選択的に豊富化する複数の剤であり、ヒトCT抗原の少なくとも1つが、配列番号18、20、22、46および48からなる群から選択されるヌクレオチド配列を含む核酸分子によりコードされる。他の態様において、剤は、配列番号18、20、22、46および48からなる群から選択されるヌクレオチド配列を含む核酸分子によりコードされる単離ポリペプチドである。
【0036】
さらに、本発明の別の側面では、対象の細胞のヒトCT抗原の発現により特徴づけられる癌を有する対象の処置方法を提供する。該方法は、(i)対象から免疫反応性細胞含有試料を取り出すこと、(ii)ヒトCT抗原の断片であるヒトCT抗原に対する細胞溶解性T細胞の産生に好都合な条件下で宿主細胞に免疫反応性細胞含有試料を接触させること、(iii)ヒトCT抗原を発現する細胞を溶解するのに有効な量で対象に細胞溶解性T細胞を導入すること、を含む。これらの方法においては、宿主細胞がプロモーターと作動可能に連結された単離された核酸分子を含む発現ベクターで形質転換またはトランスフェクトされ、単離された核酸分子は、配列番号18、20、22、46および48からなる群から選択されるヌクレオチド配列を含む。前記方法の他の態様においては、宿主細胞が、ヒトCT抗原と結合するHLA分子を内生的に発現する。
【0037】
さらに、本発明の別の側面においては、対象の細胞中のヒトCT抗原の発現により特徴づけられる癌を有する対象の処置方法を提供する。(i)癌細胞により発現される核酸分子を同定することであって、ここで、核酸分子は、配列番号18、20、22、46および48からなる群から選択されるヌクレオチド配列を含む、(ii)(a)同定された核酸分子、(b)ヒトCT抗原をコードするセグメントを含有する同定された核酸の断片、(c)(a)または(b)の縮重からなる群から選択される核酸で宿主細胞をトランスフェクトすること、(iii)トランスフェクトした宿主細胞を培養して、トランスフェクトした核酸分子を発現させること、および(iv)該状態に関連する対象の細胞に対する免疫応答を増大するのに有効な量の宿主細胞またはその抽出物を対象に導入すること、を含む。
【0038】
ある態様において、前記方法は、核酸分子の発現産物の一部分を提示するMHC分子を同定することを含み、ここで、宿主細胞は、同定されたものと同一のMHC分子を発現し、および宿主細胞は、核酸分子の発現産物のMHC結合部分を提示する。他の態様において、免疫応答は、B細胞応答またはT細胞応答を含む。好ましくは、応答は、核酸分子の発現産物の一部を提示する宿主細胞またはヒトCT抗原を発現する対象の細胞に特異的な細胞溶解性T細胞の生成を含むT細胞応答である、
【0039】
いくつかの態様において、核酸分子は、配列番号18、20、22、46および48からなる群から選択される。さらに、他の態様においては、該方法はまた、宿主細胞を処理してそれらを非増殖性にさせることを含む。
【0040】
また、本発明の別の側面においては、精巣以外の細胞または組織中の配列番号18、20、22、46および48からなる群から選択されるヌクレオチド配列を含む核酸分子によりコードされるタンパク質の発現により特徴づけられる癌を有する対象を処置し、または診断し、またはモニタリングするための方法を提供する。該方法は、タンパク質またはそれに由来するペプチドと特異的に結合する抗体であって、治療的または診断的に有用な剤に結合される抗体を、該状態を治療、診断またはモニタリングするのに有効な量で対象に投与すること、を含む。
【0041】
いくつかの態様において、抗体は、モノクローナル抗体またはその抗原結合断片である。好ましくは、モノクローナル抗体は、キメラ抗体またはヒト化抗体である。
【0042】
本発明の別の側面においては、精巣以外の細胞または組織中の配列番号18、20、22、46および48からなる群から選択されるヌクレオチド配列を含む核酸分子によりコードされるタンパク質の発現により特徴づけられる癌を有する対象を処置するための方法を提供する。該方法は、対象における状態を防止し、その発症を遅延し、または抑制するのに有効な量で、1つまたは2つ以上の前記医薬組成物を投与することを含む。いくつかの態様において、該方法はまた、精巣でない組織内で異常量のタンパク質を対象が発現することを最初に同定することを含む。
【0043】
本発明の別の側面では、精巣以外の細胞または組織中の配列番号18、20、22、46および48からなる群から選択されるヌクレオチド配列を含む核酸分子によりコードされるタンパク質の発現により特徴づけられる癌を有する対象を処置するための方法を提供する。該方法は、(i)異常量のタンパク質を発現する細胞を対象から同定すること、(ii)前記細胞の試料を単離すること、(iii)前記細胞を培養すること、および(iv)前記細胞に対する免疫応答を惹起するのに有効な量で対象に前記細胞を導入すること、を含む。ある態様において、該方法はまた、対象にそれらを導入する前に前記細胞を非増殖性にすることを含む。
【0044】
本発明の別の側面では、精巣以外の細胞または組織中の配列番号18、20、22、46および48からなる群から選択されるヌクレオチド配列を含む核酸分子によりコードされるタンパク質の発現により特徴づけられる病理学的細胞症状の治療方法を提供する。該方法は、それを必要とする対象に、タンパク質の発現または活性を抑制する有効量の剤を投与することを含む。いくつかの態様において、剤は、タンパク質と選択的に結合する抑制抗体であり、ここで、抗体はモノクローナル抗体、キメラ抗体またはヒト化抗体である。他の態様においては、タンパク質をコードする核酸分子と選択的に結合するアンチセンス核酸分子である。
【0045】
また、本発明のさらなる側面では、配列番号19、21、23、47、49および50からなる群から選択されるアミノ酸を含む複数のタンパク質に対する免疫応答を刺激するのに有用な物質の組成物を提供する。該組成物は、タンパク質の断片である複数のペプチドを含み、ここで、該ペプチドは、精巣によるものではない細胞の表面に提示される1つまたは2つ以上のMHC分子と結合する。該組成物のある態様においては、複数のペプチドの少なくとも一部分がMHC分子と結合し、それに対する細胞溶解性応答を引き出す。他の態様においては、タンパク質は、配列番号18、20、22、46および48からなる群から選択ヌクレオチド配列を含む核酸によりコードされる。好ましくは、該組成物は、アジュバントをさらに含む。好ましいアジュバントは、サポニン、GM−CSF、インターロイキンおよび免疫増強性オリゴヌクレオチド である。
【0046】
本発明の別の側面では、(i)配列番号19、21、23、47、49および50からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むタンパク質の断片であるペプチド、および(ii)ペプチドと結合して複合体を形成するMHC分子の複合体と選択的に結合する単離された抗体を提供し、ここで(i)または(ii)単独とは結合しない。好ましくは、抗体は、モノクローナル抗体、キメラ抗体、ヒト化抗体またはそれらの抗原結合断片である。
【0047】
本発明のさらなる側面では、精巣以外の細胞または組織中の配列番号18、20、22、46および48からなる群から選択ヌクレオチド配列を含む核酸によりコードされるタンパク質の発現により特徴づけられる癌を有する対象を、処置、診断またはモニタリングするための方法を提供する。該方法は、該状態を処置、診断またはモニタリングするのに効果的な量で、前記抗体を、対象に投与することを含む。好ましくは、抗体は、1つまたは2つ以上の治療的または診断的に有用な剤と結合する。
【0048】
本発明はまた、医薬の調製における遺伝子、遺伝子産物、それらの断片、それらと結合する剤等の使用も含む。好ましくは、医薬は、癌の処置に関するものである。
【0049】
これらおよびその他の側面は、以下の発明の詳細な説明に沿って、さらに詳しく記載される。
【0050】
発明の詳細な説明
T細胞のエピトープクローニングおよびSEREX分析の結果、癌・精巣(CT)抗原の成長数が決定した。表1およびその中の引用文献を参照されたい。推定の癌・精巣抗原をコードする同定された14の遺伝子または遺伝子ファミリーが存在する。
【0051】
【表1】
【0052】
これら遺伝子分析を通して、以下の特性を有する産物をコードすることが明らかになる。
i)正常組織のmRNA発現は、精巣、胎児性の卵巣および胎盤に限定され、成熟した卵巣においては、ほとんどまたは全く検出されない。
ii)種々の源の癌におけるmRNA発現は、一般的であり、複数の異なる癌種、例えば、メラノーマ、膀胱癌、肉腫の30〜40%が、1つまたは2つ以上のCT抗原を発現する。
iii)X染色体は、CT抗原の大部分をコードするが、最近定義されたCTコード遺伝子の大部分は、非X染色体座を有する。
iv)正常な成熟した卵巣においては、CT抗原の発現は、本質的に、未熟な生殖細胞、例えば、精原細胞(31)に制限される。しかしながら、最近定義されたCT抗原、OY−TES−1は、明らかに精子の成熟の後期段階に含まれる(下記を参照)。胎児性の卵巣においては、未熟な生殖細胞(卵原細胞/一次卵母細胞)は、CT抗原を発現するが、増殖していない原始卵胞の卵母細胞は発現しない(32)。胎児性の胎盤おいては、細胞栄養芽層および合胞体層は共にCT抗原を発現するが、満期(term)の胎盤においては、CT抗原発現は、ほとんどまたは全く見られない(33)。
【0053】
v)CT抗原発現の高可変パターンは、一般的に同質的な発現パターンを有する他の腫瘍に対する唯一の単一陽性細胞陽性または陽性細胞の小さなクラスターを示す腫瘍とは異なる癌において確認された(31、34)。
vi)調整遺伝子発現におけるいくつかの役割は明らかになっているが、多くのCT抗原の機能は知られていない。しかしながら、2つのCT抗原は、配偶子の発達−SCP−1(シナプトネマ構造タンパク質)において役割を有し、減数分裂における染色体還元に関与し(35)、OY−TES−1は、精子頭部(sperm head)のアクロソームのアクロシンのパッケージングに関与すると考えられるプロアクロシン結合タンパク質sp32前駆体である(36)。
vii)CT発現は、腫瘍発達および悪性の可能性が高い腫瘍と相関することの証拠となる。例えば、高頻度のMAGEmRNA発現は、転移性と 原発性メラノーマ(37)および侵略性と表在性膀胱癌(38)および膀胱癌のNY−ESO−1発現は、核異型度と相関する(39)。
vii)異なるCT抗原の固有の免疫原性の多数の変化は、抗原陽性腫瘍を有する患者の特異的なCD8 T細胞そして抗体応答により示される。今日まで、NY−ESO−1は、任意のCT抗原の最も強い自発的な免疫原性を有し、例えば、進行したNY−ESO−1腫瘍を有する患者の50%までは、NY−ESO−1に対する体液性および細胞性免疫を発達させる(40、41)。
【0054】
これらの特性は、診断剤および治療剤における使用に癌・精巣抗原が望ましいことを示す。これらの特性はまた、さらなる癌・精巣抗原の同定の基礎を提供する。
【0055】
他に、公的なデータベースにおいて、バイオインフォマティクス技術の使用により、癌関連配列の同定がなされた(例えば、データベースマイニングおよび蛍光−PCR発現による迅速スクリーニング:Loging et al., Genome Res 10 (9): 1393-402,2000)が、これら技術は、好ましい癌・精巣抗原をプロファイルする核酸配列の同定を中心とするものではなかった。特に、本発明は、一層厳格な基準により癌・精巣配列の同定を含む。癌・精巣抗原配列のためのデータベース分析基準は、配列が、少なくとも2つの異なる組織による癌に発現されることを必要とし、そして好ましくは、少なくとも3つの異なる組織による癌に発現される。さらに、該配列は、好ましくは、精巣、胎盤および卵巣(好ましくは、胎児の卵巣のみ)からなる群から選択される1つまたは2つ以上の組織に制限される正常組織発現を有する。
【0056】
上記の概要および以下の説明において、配列のリストが提供される。リストは、各々の単一配列を別々に、2つまたはそれ以上の配列が同一遺伝子の一部を形成する場合にはそれらを一緒に、各々及びすべての組合せが別々にかつ特定的に列挙されるかのように、リスト上の総数を含めてその数までの異なる遺伝子に関連がある2つまたはそれ以上の配列の任意の組合せを含むよう意図される。同様に、断片サイズを記述する場合、各々及びすべての断片長が特定的に列挙されるかのように意図される配列(それが断片であるよう1ヌクレオチドまたはアミノ酸より小さい)の言及した最小断片から全長までを一範囲が含むよう意図される。したがって、断片が長さ10〜15であり得る場合、それは長さ10、11、12、13、14または15を意味するよう明瞭に意図される。
【0057】
要約および特許請求の範囲は、抗原前駆体および抗原を記述する。概要および特許請求の範囲で用いる場合、前駆体は、単離DNAのコード領域によりコードされる実質的に全長のタンパク質であり、抗原は、MHC、好ましくはHLAと複合体をなし、その複合体の一部として免疫応答に関与するペプチドである。このような抗原は、典型的には9アミノ酸長であるが、これはわずかに変わり得る。
【0058】
本明細書中で用いる場合、対象は、ヒト、非ヒト霊長類、ウシ、ウマ、ブタ、ヒツジ、ヤギ、イヌ、ネコまたは齧歯類である。全実施態様において、現在同定された癌関連抗原と同一の実質的なヌクレオチドおよび/またはアミノ酸配列を有するヒト癌抗原およびヒト対象が好ましい。
【0059】
一側面において、本発明は、癌および正常細胞に独占的に発現された転写産物に対するデータベースマイニング(例えば、ユニジーン)によりヒトCT遺伝子産物の同定を含む。続く、候補転写産物のmRNA発現分析により高く制限されたmRNA発現パターンを有するいくつかの遺伝子産物を同定し、これらのいくつかはCT抗原として分類された。本明細書に記載の方法により同定されたCT抗原遺伝子を表す配列は、添付の配列表に示される。本発明の他の側面は、癌を有する対象の自己由来の抗血清を用いるヒトCT抗原の同定を含む。癌患者の免疫システムにより認識されるCT抗原をコードする配列の性質は、当然ながら、予期することはできない。
【0060】
したがって、本発明の一側面においては、CT抗原ポリペプチド、それらポリペプチドをコードする遺伝子、機能的な修飾および前記の変異体、前記の有用な断片並びにそれらに関する診断剤および治療剤を含む。
【0061】
本発明のCT抗原核酸のホモログおよびアレレは、実施例で用いられる技術を含む慣用的な方法により同定することができる。したがって、本発明の一側面は、それらCT抗原前駆体をコードする核酸配列である。
【0062】
「ストリンジェントな条件」という用語は、本明細書中で用いる場合、当分野において精通されているパラメータを指す。核酸ハイブリダイゼーションパラメータは、このような方法を編集する参考文献、例えばMolecular Cloning:A Laboratory Manual, J. Sambrook, et al., eds., Second Edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, New York, 1989またはCurrent Protocols in Molecular Biology, F.M. Ausubel, et al., eds., John Wiley & Sons, Inc., New Yorkに見出され得る。特に、ストリンジェントな条件は、本明細書中で用いる場合、例えば、ハイブリダイゼーション緩衝液(3.5xSSC、0.02%フィコール、0.02%ポリビニルピロリドン、0.02%ウシ血清アルブミン、2.5mMのNaHPO(pH7)、0.5%SDS、2mMのEDTA)中での65℃でのハイブリダイゼーションを指す。SSCは、0.15Mの塩化ナトリウム/0.15Mのクエン酸ナトリウム、pH7であり、SDSはドデシル硫酸ナトリウムであり、EDTAはエチレンジアミン四酢酸である。ハイブリダイゼーション後、DNAが転移された膜を、例えば2xSSC中で室温で洗浄し、次に0.1〜0.5xSSC/0.1xSDS中で68℃までの温度で洗浄する。
【0063】
使用できる、同程度のストリンジェンシーを生じるその他の条件、試薬などが存在する。当業者はこのような条件に精通しており、したがって、それらはここでは示されない。しかしながら、当業者は、本発明の癌関連抗原核酸の相同体および対立遺伝子の明白な同定を可能にするような方法で(例えば、より低いストリンジェントな条件を用いて)条件を操作し得る、と理解されるであろう。当業者は、このような分子の発現のための細胞およびライブラリーをスクリーニングし、次にルーチンに単離した後、関連する核酸分子を単離し、そしてシークエンシングするための方法にも精通している。
【0064】
概して、相同体および対立遺伝子は、典型的にはそれぞれ、癌関連抗原核酸およびポリペプチドの配列と少なくとも75%のヌクレオチド同一性および/または少なくとも90%のアミノ酸同一性を共有し、いくつかの場合には、少なくとも90%のヌクレオチド同一性および/または少なくとも95%のアミノ酸同一性を共有し、そしてさらに他の場合には、少なくとも95%のヌクレオチド同一性および/または少なくとも99%のアミノ酸同一性を共有するであろう。相同性は、インターネット(ftp:/ncbi.nlm.nih.gov/pub/)を介して得られるNCBI(Bethesda, Maryland)により開発された種々の公的に利用可能なソフトウェアツールを用いて算定され得る。ツールの例としては、デフォルト設定を用いて、http://www.ncbi.nlm.nih.govにて利用可能なBLASTシステムが挙げられる。Pairwise and ClustalWアラインメント(BLOSUM30マトリックス設定)ならびにKyte-Doolittle水治療法分析は、Mac Vector配列分析ソフトウェア(Oxford Molecular Group)を用いて得られる。前記の核酸のワトソン−クリック相補体も本発明に包含される。
【0065】
癌関連抗原遺伝子に関するスクリーニングにおいて、サザンブロットは、放射性プローブとともに前記の条件を用いて実施され得る。DNAが最終的に転移された膜を洗浄後、その膜は、放射性シグナルを検出するためにX線フィルムに接触するように置かれる。癌関連抗原核酸の発現に関するスクリーニングにおいて、前記の条件を用いるノーザンブロットハイブリダイゼーションは、癌患者から、または癌関連抗原遺伝子の発現により特徴づけられる症状を有する疑いのある対象から採取された試料に対して実施され得る。示された配列とハイブリダイズするプライマーを用いるポリメラーゼ連鎖反応のような増幅プロトコルも、癌関連抗原遺伝子またはその発現の検出のために用いられ得る。
【0066】
本発明は、ネイティブ物質中に存在するものに対する代替的コドンを含む縮重核酸も含む。例えば、セリン残基は、コドンTCA、AGT、TCC、TCG、TCTおよびAGCによりコードされる。6つのコドンの各々は、セリン残基をコードする目的に関して等価である。したがって、延長癌関連抗原ポリペプチドにin vitroまたはin vivoでセリン残基を組み入れるようセリンコードヌクレオチドトリプレットのいずれかを、タンパク質合成装置を指図するために用いることができる、ということは当業者には明らかである。同様に、他のアミノ酸残基をコードするヌクレオチド配列トリプレットとしては、CCA、CCC、CCGおよびCCT(プロリンコドン);CGA、CGC、CGG、CGT、AGAおよびAGG(アルギニンコドン);ACA、ACC、ACGおよびACT(トレオニンコドン);AACおよびAAT(アスパラギンコドン);ならびにATA、ATCおよびATT(イソロイシンコドン)が挙げられるが、これらに限定されない。その他のアミノ酸残基は、多重ヌクレオチド配列により同様にコードされる。したがって、本発明は、遺伝暗号の縮重のためにコドン配列中の生物学的単離された核酸とは異なる縮重核酸を含む。
【0067】
本発明は、1つまたはそれ以上のヌクレオチドの付加、置換および欠失を含む修飾核酸分子も提供する。好ましい実施態様では、これらの修飾核酸分子および/またはそれらがコードするポリペプチドは、非修飾核酸分子および/またはポリペプチドの少なくとも1つの活性または機能、例えば抗原性、酵素活性、受容体結合、MHCクラスIおよびクラスII分子によるペプチドの結合による複合体の形成等を保持する。ある種の実施態様では、修飾核酸分子は、修飾ポリペプチド、好ましくは本明細書中に別記されているような保存的アミノ酸置換を有するポリペプチドをコードする。修飾核酸分子は、非修飾核酸分子と構造的に関連があり、好ましい実施態様では、修飾および非修飾核酸分子が当業者に既知のストリンジェントな条件下でハイブリダイズするよう、非修飾核酸分子と十分に構造的に関連がある。
【0068】
例えば、単一のアミノ酸変化を有するポリペプチドをコードする修飾核酸分子を調製することができる。これらの核酸分子は各々、本明細書中に記載するような遺伝暗号の縮重に対応するヌクレオチド変化と相容れない1、2または3つのヌクレオチド置換を有し得る。同様に、2つのアミノ酸変化を有するポリペプチドをコードする修飾核酸分子を調製することができるが、これらは例えば2〜6のヌクレオチド変化を有する。例えばアミノ酸2および3、2および4、2および5、2および6等をコードするコドンのヌクレオチドの置換を含めたこれらと同様の多数の修飾核酸分子が当業者により容易に想像される。上記の例では、2つのアミノ酸の各組合せは、修飾核酸分子組に、ならびにアミノ酸置換をコードするすべてのヌクレオチド置換に含まれる。当業者に容易に想像されるように、さらなる置換(即ち、3またはそれ以上)、付加または欠失(例えば、停止コドンまたはスプライス部位(単数または複数)の導入による)を有するポリペプチドをコードする付加的核酸分子も調製することができるし、本発明に包含される。上記の核酸またはポリペプチドはいずれも、本明細書中に開示される核酸および/またはポリペプチドに対する構造的関連または活性の保持に関して、ルーチン実験により試験することができる。
【0069】
本発明は、CT抗原核酸配列またはその相補体の単離断片、好ましくは非反復断片も提供する。非反復断片は、大型核酸に関する「特徴」である断片である。それは、例えば、上記のCT抗原核酸外のヒトゲノム(およびヒト対立遺伝子)内の分子中にその正確な配列が見出されないことを保証するのに十分な長さである。当業者は、断片がヒトゲノム内で非反復(unique)であるか否かを決定するためにルーチン手法を適用することができ、例えば、ヒトゲノムの他の配列から対象の配列断片を選択的に区別するための、公的に利用することができる配列比較ソフトウェアを用いることができるが、in vitroにおける確認ハイブリダイゼーションおよびシークエンシング分析も実施できる。
【0070】
断片、好ましくは非反復断片は、このような核酸を同定するために、サザンおよびノーザンブロット検定におけるプローブとして用いることができ、あるいはPCRを用いる検定のような増幅検定に用いることができる。当業者には既知のように、大型プローブ、例えば200、250、300またはそれ以上のヌクレオチドが、ある種の用途、例えばサザンおよびノーザンブロットには好ましいが、一方、小型断片は、PCRのような用途のために好ましい。断片は、抗体を生成するか、またはポリペプチド断片の結合を決定するために、あるいはイムノ検定構成成分を生成するために融合タンパク質を産生するためにも用いることができる。同様に、断片は、例えば抗体の調製に、およびイムノ検定に有用なCT抗原ポリペプチドの非融合断片を産生するために用いることができる。断片はさらに、特に以下でより詳細に記載されるような治療目的のために、CT抗原核酸およびポリペプチドの発現を抑制するためのアンチセンス分子として用いることできる。
【0071】
上記のように、本開示は、第1ヌクレオチドから開始して、第2ヌクレオチドと、最後の8ヌクレオチドまでの短さで、各配列に関して第8、9、10から最後のヌクレオチドまで、あらゆる場所で終わる、各配列の各々のおよびすべての断片を含むよう意図する。好ましい断片は増幅プライマーとして有用なもの、例えば、塩基長が、典型的には12〜32ヌクレオチド間(例えば、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31および32)のものである。
【0072】
当業者は、典型的に必要なすべてである既知のデータベース上の配列に対する断片のヒトゲノム中の他の配列から、当該配列を選択的に区別する非反復断片の能力に典型的に基づいて、かかる配列を選択する方法によく精通しているが、in vitro確認ハイブリダイゼーションおよびシークエンシング分析を実施しても良い。
【0073】
特に好ましい核酸分子としては、「ポリトープ」として既知の一連のエピトープをコードする核酸が挙げられる。エピトープは、天然フランキング配列を用いて、または用いずに、シークエンシャルまたはオーバーラップ方式で整列することができる(例えば、Thomson et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 92: 5845-5849, 1995; Gilbert et al., Nature Biotechnol. 15:1280-1284, 1997を参照)し、所望により、非関連リンカー配列により分離することができる。ポリトープは、免疫応答の発生のための免疫系により認識される個々のエピトープを生成するようプロセッシングされる。
【0074】
したがって、例えば本明細書中に開示された核酸の1つによりコードされるアミノ酸配列を有するポリペプチド由来のペプチドであって、MHC分子により提示され、CTLまたはTヘルパーリンパ球により認識されるペプチドは、1つまたはそれ以上のその他のCT抗原からのペプチドと併合されて(例えば、ハイブリッド核酸またはポリペプチドの調製により)、「ポリトープ」を形成し得る。2つまたは3つ以上のペプチド(またはペプチドをコードする核酸)は、本明細書中に記載されたものから選択され得るか、あるいはそれらは、従来から知られているCT抗原の1つまたは2つ以上のペプチドを含み得る。免疫応答を誘導または強化するために投与することができる癌関連ペプチド抗原の例は、腫瘍関連遺伝子およびコードされたタンパク質、例えばMAGE−A1、MAGE−A2、MAGE−A3、MAGE−A4、MAGE−A5、MAGE−A6、MAGE−A7、MAGE−A8、MAGE−A9、MAGE−A10、MAGE−A11、MAGE−A12、GAGE−1、GAGE−2、GAGE−3、GAGE−4、GAGE−5、GAGE−6、GAGE−7、GAGE−8、BAGE−1、RAGE−1、LB33/MUM−1、PRAME、NAG、MAGE−B2、MAGE−B3、MAGE−B4、チロシナーゼ、脳グリコーゲンホスホリラーゼ、メラン−A、MAGE−C1、MAGE−C2、MAGE−C3、MAGE−C4、MAGE−C5、NY ESO−1、LAGE−1、SSX−1、SSX−2(HOM−MEL−40)、SSX−4、SSX−5、SCP−1およびCT−7から得られる(例えば、PCT出願公開第WO96/10577号を参照)。その他の例は、当業者に既知であり、本明細書に開示されたような同様の方式で本発明に用いることできる。HLAクラスIおよびHLAクラスII結合ペプチドの他の例は、当業者に既知であるであろう。
【0075】
例えば、以下の文献を参照することができる:
【表2】
【0076】
当業者は、1つまたは2つ以上のCT抗原ペプチドおよび1つまたは2つ以上の上記の癌関連ペプチドを含むポリペプチド、あるいはこのようなポリペプチドをコードする核酸を、分子生物学の標準手法にしたがって、調製することができる。
【0077】
したがって、ポリトープは、種々の配列で(例えば連鎖状、オーバーラッピング)ともに接合することができる2つまたはそれ以上の潜在性免疫原性または免疫応答刺激性ペプチドの群である。ポリトープ(またはポリトープをコードする核酸)は、免疫応答を刺激し、強化し、および/または惹起する場合のポリトープの有効性を試験するために、標準免疫処置プロトコルで、例えば動物に投与することができる。
【0078】
ペプチドは、直接的に、またはフランキング配列の使用を介して、ともに接合されポリトープを形成することができる。ワクチンとしてのポリトープの使用は当分野で周知である(例えば、Thomson et al., Proc. Acad. Natl. Acad. Sci. USA 92(13):5845-5849, 1995; Gilbert et al., Nature Biotechnol. 15(12):1280-1284, 1997; Thomson et al., J. Immunol. 157(2):822-826, 1996; Tam et al., J. Exp. Med. 171(1):299-306, 1990を参照)。例えば、Tamは、MHCクラスIおよびクラスII結合エピトープの両方からなるポリトープがマウスモデルにおいて抗体および防御免疫を首尾よく生成することを示した。Tamは、エピトープの「列」を含むポリトープがプロセッシングされて、MHC分子により提示されCTLにより認識される個々のエピトープを産生することも実証した。したがって、種々の数および組合せのエピトープを含有するポリトープが調製され、CTLによる認識に関して、および免疫応答を増大する効力に関して試験することができる。
【0079】
腫瘍は一組の腫瘍抗原を発現し、そのうちのある種のサブセットのみが任意の所与の患者の腫瘍で発現され得ることが知られている。特定の患者に発現される腫瘍拒絶抗原のサブセットを示すエピトープの異なる組合せに対応するポリトープを調製することができる。ポリトープは、腫瘍型により発現されることが知られているより広範囲の腫瘍拒絶抗原を反映するよう調製することができる。ポリトープは、ポリペプチド構造物として、または当分野で既知の核酸送達系の使用を介して、かかる処置を必要とする患者に導入することができる(例えば、Allsopp et al., Eur. J. Immunol. 26(8):1951-1959, 1996を参照)。アデノウイルス、ポックスウイルス、Ty−ウイルス様粒子、アデノ関連ウイルス、プラスミド、細菌等を、このような送達に用いることができる。ポリトープ送達系の効力を決定するために、マウスモデルにおいて該送達系を試験し得る。この系は、ヒト臨床試験においても試験することができる。
【0080】
HLAクラスI分子がCT抗原から得られる腫瘍拒絶抗原を提示する場合、発現ベクターは、これらの核酸およびポリペプチドに由来する任意の特定の腫瘍拒絶抗原を提示するMHC分子をコードする核酸配列も含み得る。あるいは、このようなMHC分子をコードする核酸分子は、別個の発現ベクター内に含入することができる。ベクターが両コード配列を含有する状況では、単一ベクターは、いずれか一方を正常に発現しない細胞をトランスフェクトするために用いることできる。CT抗原前駆体、およびそれを提示するMHC分子をコードする配列が別個の発現ベクターに含有される場合、発現ベクターは共トランスフェクトされ得る。CT抗原前駆体コード配列は、例えば宿主細胞がすでに前駆体分子由来のCT抗原を提示するMHC分子を発現している場合には、単独で用いることできる。当然ながら、用いることできる特定の宿主細胞に関して制限はない。2つのコード配列を含有するベクターは所望により任意の抗原提示細胞に用いることできるので、CT抗原前駆体に関する遺伝子は、CT抗原を提示するMHC分子を発現しない宿主細胞で用いることできる。さらに、無細胞転写系を、細胞の代わりに用いることできる。
【0081】
上述したように、本発明はCT抗原ポリペプチドをコードする核酸分子と選択的に結合するアンチセンスオリゴヌクレオチドを含み、CT抗原の発現を減少させる。これは、CT抗原の発現の減少が望ましい実質的にあらゆる医療状態において、例えば癌治療において望ましい。これはまた、1つまたはそれ以上のCT抗原の発現の減少の効果をin vitroまたはin vivoにて試験するのに有用である。
【0082】
本明細書中で用いる場合、「アンチセンスオリゴヌクレオチド」または「アンチセンス」という用語は、生理学的条件下で、特定の遺伝子を包含するDNAと、またはその遺伝子のmRNA転写体とハイブリダイズして、それによりその遺伝子の転写および/またはそのmRNAの翻訳を抑制するオリゴリボヌクレオチド、オリゴデオキシリボヌクレオチド、修飾オリゴリボヌクレオチドまたは修飾オリゴデオキシリボヌクレオチドであるオリゴヌクレオチドを表現する。アンチセンス分子は、標的遺伝子または転写体とのハイブリダイゼーション時に標的遺伝子の転写または翻訳を妨げるよう設計される。アンチセンスオリゴヌクレオチドの正確な長さおよびその標的とのその相補性の程度は、標的の配列、ならびにその配列を包含する特定の塩基を含めて、選択される特異的な標的に依存すると当業者は認識するであろう。生理学的条件下で標的と選択的に結合するよう、即ち、生理学的条件下で標的細胞中の他のいかなる配列とよりも実質的に多く、標的配列とハイブリダイズするように、アンチセンスオリゴヌクレオチドが構築され、配列されるのが好ましい。CT抗原をコードする核酸の配列を基礎にして、あるいは対立遺伝子または相同性ゲノムおよび/またはcDNA配列を基礎にして、当業者は、本発明にしたがって用いるための任意の多数の適切なアンチセンス分子を容易に選定し、合成し得る。
【0083】
抑制に対して十分に選択的で、かつ効力があるようにするために、このようなアンチセンスオリゴヌクレオチドは、標的と相補的である少なくとも10、さらに好ましくは少なくとも15の連続した塩基を包含すべきであるが、場合によっては、7塩基長という短い修飾オリゴヌクレオチドがアンチセンスオリゴヌクレオチドとして首尾よく用いられている(Wagner et al., Nature Biotechnol. 14:840-844, 1996)。最も好ましくは、アンチセンスオリゴヌクレオチドは、20〜30塩基の相補的配列を包含する。
【0084】
遺伝子またはmRNA転写体の任意の領域に対してアンチセンスであるオリゴヌクレオチドを選択してもよいが、好ましい実施態様では、アンチセンスオリゴヌクレオチドはN−末端または5’上流部位、例えば翻訳開始、転写開始またはプロモーター部位に対応する。さらに、3’−非翻訳領域を標的化してもよい。mRNAスプライシング部位に対する標的化も当分野で用いられてきたが、代替的mRNAスプライシングが起こる場合には、あまり好ましくないこともある。さらに、アンチセンスは、好ましくは、mRNA二次構造が予期されず(例えば、Sainio et al., Cell Mol. Neurobiol. 14(5):439-457, 1994を参照)、かつタンパク質が結合することが予期されない部位に対して標的化される。好適なアンチセンス分子は、CT抗原核酸に対応するオーバーラップオリゴヌクレオチドが合成され、発現を阻害する能力を試験し、センス転写産物の劣化の引き起こす「ジーンウォーク(gene walk)実験により同定することができる。最後に、列挙した配列はcDNA配列であるが、当業者は、CT抗原のcDNAに対応するゲノムDNAを容易に得る場合がある。したがって、本発明は、CT抗原をコードする核酸に対応するゲノムDNAと相補的であるアンチセンスオリゴヌクレオチドも提供する。同様に、対立遺伝子cDNA、相同性cDNA(例えば、ヒト)およびゲノムDNAに対するアンチセンスは、過度の実験を伴わずに与えられる。
【0085】
一組の実施態様では、本発明のアンチセンスオリゴヌクレオチドは、「天然」デオキシリボヌクレオチド、リボヌクレオチドまたはそれらの任意の組合せで構成することができる。即ち、天然系における場合と同様に、ホスホジエステルヌクレオシド間結合により、あるネイティブヌクレオチドの5’末端および別のネイティブヌクレオチドの3’末端は共有結合することができる。これらのオリゴヌクレオチドは、手動で実行することができる、当分野で認識された方法により、または自動合成機により調製することができる。該オリゴヌクレオチドはまた、ベクターにより組換え的に生産することができる。
【0086】
しかしながら、好ましい実施態様では、本発明のアンチセンスオリゴヌクレオチドは、「修飾」オリゴヌクレオチドも含み得る。即ち、オリゴヌクレオチドは、オリゴヌクレオチドがそれらの標的とハイブリダイズしないようにするが、それらの安定性または標的化を強化する、あるいはそうでなければそれらの治療的有効性を強化する多数の方法で修飾することができる。
【0087】
「修飾オリゴヌクレオチド」という用語は、本明細書中で用いられる場合、(1)そのヌクレオチドのうちの少なくとも2つが合成ヌクレオシド間結合(即ち、あるヌクレオチドの5’末端および別のヌクレオチドの3’末端間のホスホジエステル結合以外の結合)により共有結合され、および/または(2)核酸と正常に連合されない化学基がオリゴヌクレオチドと共有結合されたオリゴヌクレオチドを記述する。好ましい合成ヌクレオシド間結合は、ホスホロチオエート、アルキルホスホネート、ホスホロジチオエート、ホスフェートエステル、アルキルホスホノチオエート、ホスホルアミデート、カルバメート、カルボネート、ホスフェートトリエステル、アセトアミデート、カルボキシメチルエステルおよびペプチドである。
【0088】
「修飾オリゴヌクレオチド」という用語は、共有的修飾塩基および/または糖を有するオリゴヌクレオチドも含む。例えば、修飾オリゴヌクレオチドは、3’位置のヒドロキシル基以外の、および5’位置のホスフェート基以外の低分子量有機基と共有結合される主鎖糖を有するオリゴヌクレオチドを含む。したがって、修飾オリゴヌクレオチドは、2’−O−アルキル化リボース基を含み得る。さらに、修飾オリゴヌクレオチドは、リボースの代わりにアラビノースのような糖を含み得る。例えば、C−5プロピン修飾塩基などの類似塩基もまた包含される(Nature Biotechnol. 14:840-844, 1996)。したがって本発明は、CT抗原ポリペプチドをコードする核酸と、相補的であり、かつ生理学的条件下で、それらとハイブリダイズすることができる修飾アンチセンス分子を、薬学的に許容し得る担体とともに含有する医薬製剤を意図する。
【0089】
アンチセンスオリゴヌクレオチドは、医薬組成物の一部として投与することができる。かかる医薬組成物は、当業者に公知の標準的な生理学的および/または薬学的に許容し得る担体と組み合わせたアンチセンスオリゴヌクレオチドを含み得る。該組成物は、滅菌され、患者への投与において適切な重量または容量単位の治療的に有効な量のアンチセンスオリゴヌクレオチドを含有すべきである。「薬学的に許容し得る」という用語は、活性成分の生物学的活性の有効性を妨げない非毒性物質を意味する。「生理学的に許容し得る」という用語は、例えば、細胞、細胞培養、組織、生物体などの生物学的な系に適合する非毒性物質を意味する。該担体の特性は、投与経路に依存するであろう。生理学的および薬学的に許容し得る担体は、希釈剤、充填剤、塩、緩衝剤、防腐剤、可溶化剤およびさらに以下で記載される当業者に十分に既知の他の材料を含む。
【0090】
本明細書中で用いる場合、「ベクター」とは、異なる遺伝子環境間の輸送のための、または宿主細胞中での発現のための制限および連結により所望の配列を挿入することができる多数の核酸のいずれかであり得る。ベクターは、典型的にはDNAで構成されるが、RNAベクターも利用可能である。ベクターとしては、プラスミド、ファージミドおよびウイルスゲノムが挙げられるが、これらに限定されない。クローニングベクターは、宿主細胞中で自律的に複製可能であるか、またはゲノム中に組み込まれ得るものであって、かつ新規の組換えベクターが宿主細胞中で複製するその能力を保持するようにベクターが決定可能な様式で切断され、そしてこれに所望のDNA配列を連結することができる1つまたは2つ以上のエンドヌクレアーゼ制限部位によりさらに特徴づけられるものである。プラスミドの場合、所望の配列の複製は、プラスミドが宿主細菌内でコピー数を増大する場合は多数回起こるし、あるいは宿主が有糸分裂により繁殖する前には宿主当たり1回だけ起こり得る。ファージの場合は、複製は、溶菌期中は能動的に起こり、溶原期中は受動的に起こり得る。発現ベクターは、調節配列に作動可能に連結され、そしてRNA転写体として発現することができるように、所望のDNA配列を制限および連結により挿入することができるものである。ベクターは、細胞がベクターで形質転換またはトランスフェクトされていたかあるいはされていなかったかを同定する際に用いるのに適した1つまたはそれ以上のマーカー配列をさらに含有し得る。マーカーとしては、例えば、抗生物質またはその他の化合物に対する耐性または感受性を増大または低減するタンパク質をコードする遺伝子、その活性が当分野で既知の標準検定により検出可能である酵素(例えば、β−ガラクトシダーゼ、ルシフェラーゼまたはアルカリ性ホスファターゼ)をコードする遺伝子、ならびに形質転換したまたはトランスフェクトした細胞、宿主、コロニーまたはプラークの表現型に視覚的に作用する遺伝子(例えば、グリーン蛍光タンパク質)が挙げられる。好ましいベクターは、それらが作動可能に連結されているDNAセグメント中に存在する構造遺伝子産物の自律的複製および発現が可能なベクターである。
【0091】
本明細書中で用いる場合、コード配列および調節配列は、調節配列の影響または制御下にコード配列の発現または転写を置くような方法でそれらが共有結合される場合、「作動可能に(operably)」連結されると言われている。コード配列が機能性タンパク質に翻訳されるのが望ましい場合、5’調節配列中のプロモーターの誘導がコード配列の転写を生じ、二つのDNA配列間の結合の性質が(1)フレームシフト突然変異の導入を生じない、(2)コード配列の転写を指図するプロモーター領域の能力を妨げない、または(3)タンパク質に翻訳されるべき対応するRNA転写体の能力を妨げないならば、二つのDNA配列は作動可能に連結されると言われている。したがって、結果的に生じる転写体が所望のタンパク質またはポリペプチドに翻訳することができるようにプロモーター領域がそのDNA配列の転写を実行可能であった場合には、プロモーター領域はコード配列と作動可能に連結されるであろう。
【0092】
遺伝子発現に必要とされる調節配列の的確な性質は種または細胞型間で変わり得るが、概して、必要な場合には、TATAボックス、キャッピング配列、CAAT配列等のような、それぞれ転写および翻訳の開始に関与する5’非転写化および5’非翻訳化配列を含むであろう。特に、このような5’非転写調節配列は、作動可能に連結された遺伝子の転写制御のためのプロモーター配列を含むプロモーター領域を含むであろう。調節配列は、望ましい場合には、エンハンサー配列または上流アクチベーター配列も含み得る。本発明のベクターは、5’リーダーまたはシグナル配列を任意に含み得る。適切なベクターの選定および設計は、当業者の能力および自由裁量の範囲内である。
【0093】
発現のための必要な要素をすべて含有する発現ベクターは市販されており、当業者に既知である(例えば、Sambrook et al., Molecular Cloning:A Laboratory Manual, Second Edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1989を参照)。細胞は、癌関連抗原ポリペプチドあるいはその断片または変異体をコードする異種DNA(RNA)の細胞への導入により遺伝子工学処理される。その異種DNA(RNA)は、宿主細胞中での異種DNAの発現を可能にするために転写性素子の操作可能制御下に置かれる。
【0094】
哺乳類細胞中でのmRNA発現のための好ましい系は、G418耐性を付与する遺伝子(安定トランスフェクトした細胞系の選択を促す)、およびヒトサイトメガロウイルス(CMV)エンハンサー−プロモーター配列のような選択可能マーカーを含有するpcDNA3.1およびpRc/CMV(Invitrogen, Carlsbad, CAから入手可能)のような系である。さらに、霊長類またはイヌ細胞系中での発現に適しているのは、エプスタイン−バーウイルス(EBV)複製起点を含有し、多重コピー染色体外要素としてのプラスミドの保持を促すpCEP4ベクター(Invitrogen)である。別の発現ベクターは、in vitroでの転写を効率的に刺激するポリペプチド延長因子1αのプロモーターを含有するpEF BOSプラスミドである。本プラスミドは、Mishizuma and Nagata(Nuc. Acids Res. 18:5322, 1990)により記載されており、トランスフェクション実験におけるその使用は、例えばDemoulin(Mol. Cell. Biol. 16:4710-4716, 1996)により開示されている。さらに別の好ましい発現ベクターは、Stratford-Perricaudetにより記載されたアデノウイルスであり、これはE1およびE3タンパク質を欠いている(J. Clin. Invest. 90:626-630, 1992)。抗原の発現のためのAdeno.P1A組換え体としてのアデノウイルスの使用は、P1Aに対する免疫処置のためのマウスにおける皮内注射において、Warnier等により開示されている(Int. J Cancer, 67:303-310, 1996)。
【0095】
本発明は、当業者が所望の単数または複数の発現ベクターを調製するのを可能にするいわゆる発現キットも含む。かかる発現キットは、少なくとも別々の部分のベクターおよび1つまたは2つ以上の上述のCT抗原核酸分子を含む。その他の構成成分は、必要とされる上述の核酸分子が含まれる限り、所望により添加することができる。本発明は、CT抗原核酸とハイブリダイズする少なくとも一対の増幅プライマーを含めた癌関連抗原核酸の増幅のためのキットも含む。プライマーは、好ましくは12〜32のヌクレオチド長であり、「プライマー二量体」の形成を防止するために非重複性である。CT抗原核酸の増幅を可能にする配列で、プライマーの1つは、CT抗原核酸の一方の鎖とハイブリダイズし、第二プライマーはCT抗原核酸の相補的鎖とハイブリダイズする。適切なプライマー対の選択は、当分野の標準である。例えば、選択は、このような目的のために設計されたコンピュータープログラムの助けを借りて、任意にその後、増幅特異性および効率に関してプライマーを検査することによりなすことができる。
【0096】
本発明は、細胞および動物におけるCT抗原遺伝子「ノックアウト」および「ノックイン」の構築およびトランスジェニックも可能にして、癌および癌に対する免疫系応答のある種の態様を試験するための物質を提供する。
【0097】
本発明は、上記のCT抗原核酸によりコードされる単離ポリペプチド(全タンパク質および部分タンパク質を含む)も提供する。かかるポリペプチドは、例えば単独で、または抗体を生成するための融合タンパク質として、イムノ検定または診断検定の構成成分として、あるいは治療薬として有用である。CT抗原ポリペプチドは、組織または細胞ホモジネートを含めた生物学的試料から単離されて、発現系に適した発現ベクターを構築し、発現系に発現ベクターを導入し、かつ組換え的発現タンパク質を単離することにより、種々の原核生物および真核生物発現系中で組換え的に発現することができる。タンパク質断片および抗原性ペプチド(免疫認識のために細胞の表面のMHC分子により提示されるような)を含めた短いポリペプチドも、ペプチド合成の十分に確立された方法を用いて化学的に合成することができる。
【0098】
CT抗原ポリペプチドの非反復断片は、概して、核酸と関連して上記のような非反復断片の特徴および特性を有する。当業者に認識されるように、非反復断片のサイズは、断片が保存タンパク質ドメインの一部を構成するか否かといったような剤に依存している。したがって、CT抗原のいくつかの領域は、より長いセグメントが非反復であるよう求めるが、その他は、典型的には5〜12アミノ酸(例えば、全長までの各整数を含めた5、6、7、8、9、10、11または12アミノ酸、または全長までのそれぞれの整数値を含むより長いアミノ酸)の短いセグメントのみを要する。
【0099】
CT抗原ポリペプチドの断片は、好ましくはポリペプチドの機能的容量を保持する断片である。ポリペプチドの断片において、保持することができる機能的容量は、抗体との相互作用、他のポリペプチドまたはその断片との相互作用、核酸またはタンパク質の選択的結合、および酵素活性を含む。重要な一活性は、ポリペプチドを同定するための徴候として作用する能力である。別のものは、MLAと複合体をなし、ヒトにおいて免疫応答を惹起する能力である。当業者は、典型的には、非ファミリー構成要素から当該配列を選択的に区別する非反復断片の能力に基づいて、非反復アミノ酸配列を選択するための方法に精通している。典型的に、断片の配列と既知のデータベース上の配列との比較が、必要なすべてである。
【0100】
本発明は、上記のCT抗原ポリペプチドの変異体を含む。本明細書中で用いる場合、癌関連抗原ポリペプチドの「変異体」とは、CT抗原ポリペプチドの一次のアミノ酸配列に対する1つまたはそれ以上の修飾を含有するポリペプチドである。CT抗原変異体を作り出す修飾は、CT抗原ポリペプチドに対してなされて、1)CT抗原ポリペプチドの活性を低減または排除し、2)CT抗原ポリペプチドの特性、例えば発現系におけるタンパク質安定性またはタンパク質−タンパク質結合の安定性を強化し、3)CT抗原ポリペプチドに対する新規の活性または特性、例えば抗原性エピトープの付加または検出可能部分の付加を提供し、あるいは4)MHC分子との等価のまたはより良好な結合を提供する。CT抗原ポリペプチドに対する修飾は、典型的にはCT抗原ポリペプチドをコードする核酸に対してなされ、欠失、点突然変異、切頭化、アミノ酸置換およびアミノ酸または非アミノ酸部分の付加を含み得る。あるいは、修飾は、例えば切断、リンカー分子の付加、ビオチンのような検出可能部分の付加、脂肪酸の付加等により、ポリペプチドに対して直接なすことができる。修飾は、CT抗原アミノ酸配列の全部または一部を含む融合タンパク質も含む。当業者は、タンパク質配列における変化のタンパク質配座に及ぼす作用の予測方法に精通しており、したがって、既知の方法により変異体CT抗原ポリペプチドを「設計」し得る。このような方法の一例は、Dahiyat and MayoによりScience 278: 82-87, 1997に記載されており、それによりタンパク質は新規に設計することができる。本方法は、既知のタンパク質に適用されて、ポリペプチド配列の一部分のみを変更し得る。DahiyatとMayoの計算方法を適用することにより、CT抗原ポリペプチドの特定の変異体が提唱され、その変異体が所望の配座を保持するか否かを決定するために試験することができる。
【0101】
概して、変異体は、その所望の生理学的活性に関連しないポリペプチドの特徴を変更するために特異的に修飾されるCT抗原ポリペプチドを含む。例えば、システイン残基は、置換または欠失されて、望ましくないジスルフィド結合を防止し得る。同様に、ある種のアミノ酸は、発現系におけるプロテアーゼによるタンパク質分解を排除することによりCT抗原ポリペプチドの発現を強化するよう変更することができる(例えば、KEX2プロテアーゼ活性が存在する酵母発現系中の二塩基性アミノ酸残基)。
【0102】
CT抗原ポリペプチドをコードする核酸の突然変異は、好ましくはコード配列のアミノ酸リーディングフレームを保存し、好ましくは、ハイブリダイズして変異体ポリペプチドの発現に有害であり得るヘアピンまたはループのような二次構造を形成すると思われる核酸中の領域を作製しない。
【0103】
突然変異は、アミノ酸置換を選択することにより、またはポリペプチドをコードする核酸中の選定部位のランダム突然変異誘発によりなすることができる。次に変異体ポリペプチドが発現され、1つまたはそれ以上の活性に関して試験されて、どの突然変異が所望の特性を有する変異体ポリペプチドを提供するか否かを決定する。ポリペプチドのアミノ酸配列についてサイレントであるが、特定の宿主中での翻訳のための好ましいコドンを提供するさらに別の突然変異が、変異体に対して(または非変異体CT抗原ポリペプチドに対して)なすることができる。例えば大腸菌中での核酸の翻訳のための好ましいコドンは、当業者には周知である。CT抗原遺伝子またはcDNAクローンの非コード配列に対して、さらに他の突然変異がなされて、ポリペプチドの発現を強化し得る。CT抗原ポリペプチドの変異体の活性は、細菌または哺乳類発現ベクター中に変異体CT抗原ポリペプチドをコードする遺伝子をクローニングし、このベクターを適切な宿主細胞に導入し、変異体CT抗原ポリペプチドを発現させ、そして本明細書中に開示した上記のようなCT抗原ポリペプチドの機能的能力に関して試験することにより、試験することができる。例えば、変異体CT抗原ポリペプチドは、実施例に開示されているような自系および同種異系血清との反応に関して試験することができる。その他の変異体ポリペプチドの調製は、当業者には理解されるように、その他の活性の試験に好都合であり得る。
【0104】
当業者は、CT抗原ポリペプチドで保存的アミノ酸置換がなされて、上記のポリペプチドの機能的均等な変異体、即ち、CT抗原ポリペプチドの機能的能力を保持する変異体を提供し得るということも認識するであろう。本明細書中で用いる場合、「保存的アミノ酸置換」とは、アミノ酸置換がなされるタンパク質の相対的電荷またはサイズ特徴を変更しないアミノ酸置換を指す。変異体は、当業者に既知のポリペプチド配列を変更するための方法をまとめた参考文献中に、例えばMolecular Cloning:A Laboratory Manual, J. Sambrook, et al., eds., Second Edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, New York, 1989またはCurrent Protocols in Molecular Biology, F.M. Ausubel, et al., eds., John Wiley & Sons, Inc., New Yorkに見出されるような方法により調製することができる。CT抗原ポリペプチドの機能的均等な変異体の例としては、本明細書中に開示したタンパク質のアミノ酸配列の保存的アミノ酸置換が挙げられる。アミノ酸の保存的置換としては、以下の群内のアミノ酸間でなされる置換が挙げられる:(a)M、I、L、V;(b)F、Y、W;(c)K、R、H;(d)A、G;(e)S、T;(f)Q、N;および(g)E、D。
【0105】
例えば、癌関連抗原ポリペプチド由来のペプチドがMHC分子により提示され、CTLにより認識されることを決定する際に(以下の例において記載されるように)、ペプチドのアミノ酸配列に対して、特にMHC分子との直接接点ではないと考えられる残基での、保存的アミノ酸置換をなし得る。当業者は、マーキングした変異体のペプチドのこれら残基を知っており、そして、選択的に他のアミノ酸残基を置換するであろう。また、特定のアンカー残基のコンセンサスアミノ酸の他のメンバーを用いることもできる。例えば、HLA−B35に対するコンセンサスアンカー残基は、2位置のPおよび9位置のY、F、M、LまたはIである。したがって、ペプチドの9位置のチロシン(Y)の場合は、フェニルアラニン(F)、メチオニン(M)、ロイシン(L)またはイソロイシン(I)を置換し、該ペプチドのアンカー残基の位置のコンセンサスアミノ酸を維持することができる。
【0106】
概して、変種ポリペプチドを調製する場合は、全アミノ酸よりも少ない範囲で変えることが好ましい。特に、アミノ酸残基が機能を与えることが知られている場合は、例えば、置換されないまたは代替的に保存的アミノ酸置換により置換される場合である。変異体ペプチドを調製する場合、好ましくは、1、2、3、4、5、6、7、8などのペプチド長よりも1つ短い範囲で変える。一般に、最も少ない置換が好ましい。したがって、変種体ポリペプチドの1つの作製方法としては、特定の単一アミノ酸以外のすべてのアミノ酸を置換し、次いで、該変種体の活性を調査し、そして、最善の活性を有する1つまたは2つ以上のポリペプチドによってそのプロセスを繰り返すことである。
【0107】
別の例としては、例えば、HLAクラスII結合ペプチドの機能的変異体の同定方法は、StromingerとWucherpfennigの公開済PCT出願(PCT/US96/03182)に提供されている。1つまたは2つ以上のアミノ酸置換を保有するペプチドも、例えばD’AmaroとDrijfhout(D’Amaro et al., Human Immunol. 43: 13-18, 1995; Drijfhout et al., Human Immunol. 43: 1-12, 1995)により記載されたコンピュータプログラムを用いた合成の前に、既知のHLA/MHCモチーフとの一致に関して試験することができる。次に置換ペプチドは、MHC分子との結合、ならびにMHCに結合された場合には抗体またはCTLによる認識に関して試験することができる。これらの変異体は、改良された安定性に関して試験され、とりわけワクチン組成物中で有用である。
【0108】
CT抗原ポリペプチドの機能的均等な変異体を産生するためのCT抗原ポリペプチドのアミノ酸配列中の保存的アミノ酸置換は、典型的には、CT抗原ポリペプチドをコードする核酸の変更によりなされる。このような置換は、当業者に既知の種々の方法によりなすることができる。例えば、アミノ酸置換は、Kunkel(Kunkel, Proc. Nat. Acad. Sci. U.S.A. 82: 488-492, 1985)の方法によるPCR特異的突然変異、部位特異的突然変異誘発により、あるいはCT抗原ポリペプチドをコードする遺伝子の化学合成によりなすることができる。アミノ酸置換が、自系または同種異系血清あるいは細胞溶解性Tリンパ球により認識される抗原性エピトープのようなCT抗原ポリペプチドの小非反復断片に対してなされる場合、置換は、ペプチドを直接合成することによりなすることができる。CT抗原ポリペプチドの機能的等価断片の活性は、細菌または哺乳類発現ベクターに改変されたCT抗原ポリペプチドをコードする遺伝子をクローニングし、ベクターを適切な宿主細胞に導入し、改変されたCT抗原ポリペプチドを発現させ、そして本明細書中に開示したようなCT抗原ポリペプチドの機能的能力に関して試験することにより、試験することができる。化学的に合成されたペプチドは、機能に関して、例えば関連抗原を認識する抗血清との結合に関して直接試験することができる。
【0109】
本発明は、ある実施態様では、癌関連抗原ポリペプチド由来の「優性ネガティブ」ポリペプチドも提供する。優性ネガティブポリペプチドは、細胞機構との相互作用により、細胞機構とのその相互作用からの活性タンパク質を置き換え、あるいは活性タンパク質と競合し、それにより活性タンパク質の作用を低減するタンパク質の不活性変異体である。例えば、リガンドを結合するが、リガンドの結合に応答してシグナルを伝達しない優性ネガティブ受容体は、リガンドの発現の生物学的作用を低減し得る。同様に、標的タンパク質と正常に相互作用するが、標的タンパク質をリン酸化しない優性ネガティブ触媒的不活性キナーゼは、細胞シグナルに応答して標的タンパク質のリン酸化を低減し得る。同様に、遺伝子の制御領域におけるプロモーター部位と結合するが、遺伝子転写を増大しない優性ネガティブ転写因子は、転写の増大を伴わずにプロモーター結合部位を占めることにより、正常転写因子の作用を低減し得る。
【0110】
細胞中の優性ネガティブポリペプチドの発現の最終結果は、活性タンパク質の機能の低減である。当業者は、タンパク質の優性ネガティブ変異体に関する潜在性を査定することができ、標準的な突然変異誘発技法を用いて1つまたはそれ以上の優性ネガティブ変異体ポリペプチドを作製する。例えば、CT抗原、特に既知の活性を有する既知のタンパク質と同様であるものについて本明細書中に含入された教示を前提として、当業者は、部位特異的突然変異誘発、走査突然変異誘発、部分遺伝子欠失または切頭化等によりCT抗原の配列を修飾できる(例えば、米国特許第5,580,723号およびSambrook et al., Molecular Cloning A Laboratory Manual, Second Edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1989参照)。次に当業者は、選定された活性の縮小および/またはこのような活性の保持に関して突然変異ポリペプチドの集団を試験し得る。タンパク質の優性ネガティブ変異体を作製し、試験するためのその他の同様の方法は、当業者には明らかであろう。
【0111】
本発明は、本明細書中に記載されているように多数の用途を有し、そのいくつかは本明細書中の他の箇所に記載されている。第一に、本発明は、CT抗原タンパク質分子の単離を可能にする。当業者に周知の種々の方法は、単離されたCT抗原分子を得るために利用することができる。ポリペプチドは、クロマトグラフィー的手段または免疫学的認識によりポリペプチドを天然に産生する細胞から精製することができる。あるいは、発現ベクターが細胞中に導入されて、ポリペプチドの産生を生じ得る。別の方法では、mRNA転写体が微量注射され、または他の方法が細胞中に導入されて、コードされたポリペプチドの産生を生じ得る。無細胞抽出物、例えば網状赤血球溶解物系におけるmRNAの翻訳も、ポリペプチドを産生するために用いることできる。当業者は、CT抗原ポリペプチドを単離するための既知の方法にも容易に従い得る。これらには、免疫クロマトグラフィー、HPLC、サイズ排除クロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィーおよび免疫アフィニティークロマトグラフィーが挙げられるが、これらに限定されない。
【0112】
本発明はまた、本明細書に記載のとおりのCT抗原に結合するタンパク質を単離することを可能にし、これは、抗体およびCT抗原の結合パートナーを含む。さらなる用途を以下でさらに記載する。
【0113】
CT抗原遺伝子の単離および同定は、癌関連抗原の発現により特徴づけられる障害を当業者が診断することも可能にする。これらの方法は、1つまたは2つ以上のCT抗原核酸および/またはコードされたCT抗原ポリペプチドおよび/またはそれらに由来するペプチドの発現を決定することを含む。前者の場合には、かかる決定は、ポリメラーゼ連鎖反応を含めた任意の標準核酸決定検定、あるいは標識化ハイブリダイゼーションプローブを用いた検定により実行することができる。後者の場合には、かかる決定は、例えば、CT抗原に対するELISA、組織試料の免疫組織化学を含むイムノアッセイそして、ポリペプチドの認識に関して患者抗血清をスクリーニングすることにより実行することができる。
【0114】
本発明はまた、対象の癌の発症、進行または退行を、例えば、連続的な時間で、対象から細胞または組織試料を得ること、そして、かかる試料に関して本発明の癌関連ポリペプチドの存在および/または発現レベルを試験することによって、モニタリングするための方法も含む。対象が癌を有する疑いがあるかまたは有しないと考えられるかを判断でき、そして、試料は、対象による次の細胞または組織試料のベースラインとして機能する。
【0115】
状態の発症は、対象の生理学的変化または状態に関連する特徴が開始することである。かかる変化は、生理学的症候によって証拠づけられるか、または臨床的に無症候であってもよい。例えば、その時に臨床的な症状が明らかでなくても、癌の発症が、対象の癌に関連する生理学的特徴が見られる期間があってもよい。状態の進行は、発症に続く、該状態の生理学的特徴の発達であり、臨床的な症候の増加が、見られても、見られなくてもよい。また、状態の退行は、該状態の生理学的特徴の減衰であり、恐らく、症候の平行的な(parallel)減衰を有し、そして、該状態の処置または自然的な回復によりもたらされてもよい。
【0116】
対象から得られる細胞または組織試料の癌関連核酸またはポリペプチドの存在は、対象の癌に対するマーカーとなる、その核酸またはポリペプチドの上記ベースラインレベルで決定される。例えば、癌のマーカーは、癌関連ポリペプチドの結合に特異的であり得る。癌の状態の徴候は、前もって決定されたかかるマーカーがない対象の試料において、かかるマーカーの出現によって示され得る。例えば、対象による第一の試料に癌のマーカーが存在しない場合、対象による第二の試料または後続の試料における癌マーカーの存在の確認は、対象の癌の徴候の示唆となる。
【0117】
癌状態の進行または退行は、それぞれ、長期に渡る対象の試料中のマーカーの増大または減少により示される。例えば、対象による第一の試料において癌のマーカーが存在し、そして、対象による第二の試料または後続の試料において追加的なマーカーまたは当初以上のマーカーの存在が確認された場合、それは、癌の進行を示す。癌の退行は、対象による試料においてマーカーが発見されない、または対象による第二の試料または後続の試料において、その量が少なくなったことが確認されることによって示される。
【0118】
癌状態の進行および退行はまた、対象の決定された癌関連ポリペプチドの発言の特性に基づいて示される。例えば、癌の特定のステージ(例えば、初期ステージの癌関連ポリペプチド、中期ステージの癌関連ポリペプチドおよび後期ステージの癌関連ポリペプチド)においては、いくつかの癌関連ポリペプチドは、異常的に発現されてもよい。別の例としては、限定ではないが、癌関連ポリペプチドは、差別的に転移巣(metastase)に対する原発腫瘍において、発現されてもよく、従って、疾患のステージおよび/または診断レベルを、対象試料の選択された癌関連ポリペプチドの同定に基づいて確定することができる。
【0119】
単一組織種の異なる種類の癌は、異なる癌関連ポリペプチドおよびそのコード核酸分子または異なる空間的なまたは一時的なパターンを有してもよい。かかる変化により、癌特異性を診断し、そして、患者の特定状態に対する後続の処置を調整することができる。発現のこれらの差異は、医師による癌関連ポリペプチドおよび本発明のコード核酸分子の差別的な発現またはそれに対する免疫応答(例えば、血清抗体)に基づく癌の診断を可能にし、そして、差別的な発現に基づいて、特定の処置の選択および投与させることができる。
【0120】
癌関連核酸およびポリペプチドの単離および同定はまた、癌関連ポリペプチドの発現に特徴づけられる、好ましくは、癌関連ポリペプチドに対する免疫応答によって特徴づけられる障害を、当業者が診断することも可能にする。本明細書で示されるように、癌を有する対象の癌関連ポリペプチドの発現により、対象の癌関連ポリペプチドへの免疫応答の測定が可能となる。この免疫応答の評価は、1つまたは2つ以上の本発明の癌関連ポリペプチドを発現する対象の癌の診断に有用である。
【0121】
癌関連ポリペプチド免疫応答に関連する本発明の方法は、1つまたは2つ以上癌関連ポリペプチドに対する免疫応答(抗体または細胞性)の決定を含む。免疫応答は、当業者に公知の種々の免疫学的検定法の手順で調査することができる。例えば、抗原性癌関連ポリペプチドは、イムノアッセイ、例えば、ELISAアッセイにおいて、試料、例えば、患者から取り出した血液試料による捕捉抗体を標的とすることができる。したがって、本発明は、1つまたは2つ以上の本明細書に記載される癌関連ポリペプチドへの免疫応答の存在を決定することによって対象の癌を診断またはモニタリングするいくつかの側面に関与する。好ましい態様において、この決定は、対象から得られる体液、例えば、血液、リンパ節液を調査することによって実施し、1つまたは2つ以上の癌関連ポリペプチドに対する抗体存在または癌関連ポリペプチドをコードする核酸分子、或いは本明細書に記載されるような、癌関連ポリペプチドの1つに対する抗体の存在を決定することができる。
【0122】
長期間に渡る連続的な決定による本明細書に記載の1つまたは2つ以上の癌関連ポリペプチドに対する免疫応答の測定は、処置の経過から得られる癌の徴候、進行または退行のモニタリングに有用である。例えば、血液またはリンパ節液などの試料を対象から得て、本発明の癌関連ポリペプチドに接触させることができ、そして、試料中の剤(例えば、抗体)と癌関連ポリペプチドとを結合させ、癌関連ポリペプチドへの免疫応答の示唆となる。二回目、後続の時間、別の試料を、対象から得ることができ、同様に試験する。第一および第二試験(および/または後続の試験)の結果、癌の徴候、退行または進行の測定として比較することができ、または、試料を採取の間に癌の処置がなされない場合には、処置の効果を、2つの試験の結果を比較することによって評価することができる。
【0123】
対象の癌のステージは、本発明の癌関連ポリペプチドへの患者の免疫応答の変化に基づいて決定することができる。該ポリペプチドへの免疫応答の変動性は、対象の癌の示唆に用いることができる。例えば、いくつかの癌関連ポリペプチドは、他の癌関連ポリペプチドにより誘発されるものよりも、異なるステージの癌において免疫応答を誘発することができる。本明細書に記載の癌特異性診断もまた、異なる癌関連ポリペプチドへの免疫応答の変化に基づくことができる。
【0124】
本発明は、癌関連ポリペプチドおよび/または癌関連ポリペプチドに特異的に結合する抗体を調査するためのキットを含む。キットの例としては、癌関連ポリペプチドに特異的に結合する抗体またはその抗原結合断片を含み得る。抗体またはその抗原結合断片は、癌を有する、癌を有する疑いがあるまたは癌がないと思われる患者の組織または細胞試料に適用することができ、次いで、その試料を処理し、抗体およびポリペプチドまたは試料の他の成分の間に特異的な結合が存在するか否かを評価することができる。
【0125】
かかるキットの別の例としては、基板、例えば、ディップスティックに結合する上記ポリペプチドを含み、これは、対象の血液または体液試料に浸漬することによって得られる。次いで、基板の表面を、当業者に十分に公知の手順によって処理し、対象の試料中のポリペプチドと剤(例えば抗体)との間に特異的な結合が存在するか否かを評価する。例えば、手順は、限定ではないが、二次抗体との接触または特異的な結合の存在を示す他の方法を含む。
【0126】
さらに、抗体またはその抗原結合断片は、癌を有する疑いがある、癌を有すると診断された、または癌がないと考えられる対象による体液試料、例えば、血液またはリンパ節液に適用することができる。当業者に理解されるであろうが、かかる結合試験はまた、試料または抗体および/または癌関連ポリペプチドによって接触された対象を用いて、例えば、96ウェルプレート中で、または対象表面に直接適用することができる。
【0127】
本発明のキットの別の例としては、1つまたは2つ以上の本発明の癌関連核酸分子の発現レベルを決定するのに必要な部品を提供するキットである。かかる部品は、1つまたは2つ以上の癌関連核酸分子の増幅および/またはPCR増幅のための他の化学物質の増幅に有用である。
【0128】
本発明のキットの別の例としては、本発明の1つまたは2つ以上の癌関連核酸分子の発現レベルを、ハイブリダイゼーションの方法を用いて決定するのに必要な部品を提供するキットである。
【0129】
前記キットは、診断用キットの種々の部品の使用法する説明書または他の印刷資料を含む。
【0130】
本発明は、さらに、核酸或いはポリペプチドをコードする核酸またはCT抗原を有するタンパク質マイクロアレイを含む。本発明の他の態様においては、タンパク質マイクロアレイ技術の標準的な技法は、CT抗原の発現を評価すること、および/またはそのようなタンパク質およびペプチドを結合する生物学的構成成分を同定することに活用される。生物学的試料の構成成分は、抗体、リンパ球(特にTリンパ球)などを含む。タンパク質マイクロアレイ技術、これはタンパク質チップ技術および固相タンパク質アレイ技術を含む他の名前でも知られているが、これは当業者によく知られており、次に限定されるものではないが、固定基材上に同定したペプチドまたはタンパク質のアレイを得ること、該ペプチドと標的分子または生物学的構成成分を結合すること、およびそのような結合を評価することに基づく。例えば、G. MacBeath and S. L. Schreiber, "Printing Proteins as Microarrays for High-Throughput Function Determination," Science 289(5485):1760-1763, 2000を参照。核酸アレイ、特にCT抗原に結合するアレイはまた、診断用途、例えばCT抗原発現によって特徴付けられる状態を有する対象の同定に用いることができる。
【0131】
マイクロアレイの基材は、限定されないが、ガラス、シリカ、アルミノケイ酸塩、ホウケイ酸塩、アルミナおよびニッケル酸化物などの金属酸化物、種々のクレイ、ニトロセルロースまたはナイロンを含む。マイクロアレイの基材は、基材上のプローブ(ペプチドまたは核酸)の合成を増強するように化合物でコートされる。基板上のカップリング剤または基は、基材への第一のヌクレオチドまたはアミノ酸の共有的に結合されるために用いることができる。多種もカップリング剤または基は、当業者に既知である。したがって、ペプチドまたは核酸プローブは、所定のグリッドの基材上で直接的に合成することができる。これらの態様において、合成されたプローブは、基材にプローブを接触プリント法またはインクジェットもしくはピエゾ電気分配などの非接触法で適用するためにコンピュータで制御されたロボットを利用し、正確に、予め決定された量とグリッドパターンで基材へ適用される。プローブは、基材と共有的に結合され得る。
【0132】
標的は、天然または合成であってよい。組織は、対象から得ることができ、または培養によって(例えば、癌細胞系から)増殖させ得る。
【0133】
いくつかの態様において、1または2以上の対照ペプチドまたはタンパク質が基材へ付着する。好ましくは、対照ペプチドまたはタンパク質分子により、ペプチドまたはタンパク質の質および結合特性、試薬の質および効果、結合成功率および分析の閾値および成功率などの因子の決定が可能になる。
【0134】
他の態様において、1または2以上の対照ペプチドまたは核酸分子が基材へ付着する。好ましくは、対照核酸分子により、ペプチドまたは核酸の質および結合特性、試薬の質および効果、結合成功率および分析の閾値および成功率などの因子の決定が可能になる。
【0135】
核酸マイクロアレイ技術は、核酸マイクロアレイ技術、これはDNAチップ技術、遺伝子チップ技術、そして固相核酸アレイ技術を含む他の名前でも知られているが、これは当業者によく知られており、次に限定されるものではないが、固定基材上に同定した核酸プローブのアレイを得ること、レポーター分子(例えば、フルオレセイン、Cye3-dUTPまたはCye5-dUTPなどの、放射能性、化学蛍光性または蛍光性のタグ)で標的分子を標識すること、標的核酸とプローブとをハイブリダイズすること、および標的−プローブハイブリダイゼーションを評価することに基づく。標的配列に完全に合致する核酸配列を備えたプローブは、一般的に、あまり完全に合致しないプローブよりも強いレポーター分子シグナルの検出をもたらす。核酸マイクロアレイ技術に活用される多くの成分および技法は、"The Chipping Forecast", Nature Genetics, Vol. 21, 1999年1月に示されており、ここにその完全な内容を参照によって組み込む。
【0136】
本発明により、マイクロアレイの基材は、限定されないが、ガラス、シリカ、アルミノケイ酸塩、ホウケイ酸塩、アルミナおよびニッケル酸化物などの金属酸化物、種々のクレイ、ニトロセルロースまたはナイロンを含む。すべての実施態様において、ガラス基材が好ましい。本発明により、プローブは、限定されないが、DNA、ゲノムDNA、cDNAおよびオリゴヌクレオチドを含む核酸の群から選択され、天然であっても合成であってもよい。オリゴヌクレオチドプローブは好ましくは、20〜25-merのオリゴヌクレオチドであり、DNA/cDNAプローブは、他の長さも用い得るが、好ましくは500〜5000塩基長である。好適なプローブの長さは、以下の技術的に知られた方法により当業者によって決定されてもよい。一態様において、好ましい核酸プローブは、本明細書で述べるCT抗原核酸分子の2つまたは3つ以上のセットである。プローブは、ゲル濾過または沈降などの当業者に知られた標準的な方法を用いて混入物を除去するために精製してもよい。
【0137】
一態様において、マイクロアレイの基材は、基材上でプローブの合成を高めるための化合物で被覆されていてもよい。このような化合物には、限定されないが、オリゴエチレングリコールを含む。他の実施態様において、基材上に剤または基を結合することは、基材へ第一のヌクレオチドまたはオリゴヌクレオチドを共有的に結合することに用いることができる。これらの剤または基は、例えば、アミノ、ヒドロキシ、ブロモおよびカルボキシル基を含んでもよい。これらの反応基は、好ましくは、アルキレンまたはフェニレンの2価のラジカルなどのヒドロカルビル基を介して基材に付着し、一価の位置が鎖状結合(chain bonding)により占められ、残りが官能基に付着する。これらヒドロカルビル基は、約10までの炭素原子を含んでもよく、好ましくは、約6までの炭素原子を含んでもよい。アルキレンラジカルは、常に主鎖に2〜4炭素原子を含むことが好ましい。該方法およびそのさらなる詳細は、例えば、全体が参照文献により組み込まれる米国特許第4,458,066号に開示されている。
【0138】
一態様において、プローブは、光誘導(light-directed)化学合成、光化学脱保護、またはヌクレオチド前駆体を基材へ運搬と、それに続くプローブ産生などの方法を用いて、所定のグリッドパターンで基材上に直接合成する。
【0139】
他の実施態様において、基材はプローブの基材への結合を高めるために化合物で被覆してもよい。このような化合物は、限定されないが、ポリリシン、アミノシラン、アミノ反応性シラン(Chipping Forecast, 1999)またはクロムを含む。この実施態様において、予め合成されたプローブは、基材にプローブを接触プリント法またはインクジェットもしくはピエゾ電気分配などの非接触法で適用するためにコンピュータで制御されたロボットを利用し、正確に、予め決定された量とグリッドパターンで基材へ適用される。プローブは、限定されないが、UV-照射を含む方法で、基材と共有的に結合され得る。他の実施態様において、プローブは熱で基材と結合される。
【0140】
標的は、限定されないが、DNA、ゲノムDNA、cDNA、RNA、mRNAを含む核酸であり、天然または合成によるものであってよい。すべての態様において、ヒト組織からの核酸標的分子が好ましい。該組織は、対象から得ることができ、または培養によって(例えば、癌細胞系から)増殖させ得る。
【0141】
本発明の態様においては、対照核酸分子が基材へ付着する。好ましくは、対照核酸分子により、核酸の質および結合特性、試薬の質および効果、結合成功率および分析の閾値および成功率などの因子の決定が可能になる。対照核酸は、限定されないが、ハウスキーピング遺伝子などの遺伝子またはその断片の発現産物を含む。
【0142】
いくつかの態様においては、1つまたは2つ以上の対照ペプチドまたは核酸分子が基材へ付着する。好ましくは、対照ポリペプチドまたは核酸分子により、ポリペプチドまたは核酸の質および結合特性、試薬の質および効果、結合成功率および分析の閾値および成功率などの因子の決定が可能になる。
【0143】
CT抗原ポリペプチドの発現もまた、タンパク質測定法によって決定できる。タンパク質の特異的および定量的な測定の好ましい方法は、限定ではなく、例えば、表面増強レーザ脱着/イオン化(SELDI:例えば、Ciphergen Proteinchip System, Ciphergen Biosystems, Fremont CA)などの質量分析に基づく方法、非質量分析に基づく方法および、例えば、二次元ゲル電気泳動などの免疫組織化学に基づく方法を含む。
【0144】
SELDI方法論は、当業者に知られた方法であるが、微量の癌組織を蒸発し、個々のタンパク質の「フィンガープリント」をつくり、これにより、1つの試料の多くのタンパク質の存在量の同時の測定を可能にするように用いられる。好ましくは、SELDIに基づく分析は、腫瘍を同定および/または分類することに活用してもよい。このような分析は、限定されないが、好ましくは以下の例を含む。核酸マイクロアレイで分析された核酸にコードされる遺伝子産物は、SELDIタンパク質ディスクに対する特異的な(抗体関連の)キャプチャー(例えば、選択的SELDI)によって、選択的に測定され得る。タンパク質スクリーニング(例えば、2−Dゲル)によって発見された遺伝子産物は、本明細書中に記載のCT抗原の中から対象のこれら特定マーカーを視覚化するのに最適化された「全タンパク質SELDI」により解明され得る。
【0145】
腫瘍は、多様なCT抗原の測定に基づいて分類することができる。CT抗原発現に基づく分類は、疾患をステージングし、疾患の進行または退行をモニタリングし、そして、癌患者のための処置計画を選択することに用いることができる。
【0146】
本発明は、CT抗原ポリペプチドと結合するポリペプチドのような剤も含む。かかる結合剤は、例えばCT抗原ポリペプチドおよびCT抗原ポリペプチドとそれらの結合相手との複合体の存在または非存在を検出するためのスクリーニング検定に、ならびに単離されたCT抗原ポリペプチドおよびCT抗原ポリペプチドとそれらの結合相手との複合体のための精製プロトコルに用いることできる。かかる剤は、例えばこのようなポリペプチドとの結合により、CT抗原ポリペプチドのネイティブ活性を抑制するためにも用いることできる。
【0147】
したがって、本発明は、例えばCT抗原ポリペプチドと選択的に結合する能力を有する抗体または抗体の断片であり得るペプチド結合剤を含む。抗体は、慣用的方法により調製されるポリクローナル抗体およびモノクローナル抗体を含む。
【0148】
有意には、当分野で周知のように、抗体分子の小部分のみ、即ちパラトープが、抗体のそのエピトープとの結合に関与する(概して、Clark, W.R.(1986)The Experimental Foundations of Modem Immunology Wiley & Sons, Inc., New York; Roitt, 1.(1991)Essential Immunology 7th Ed., Blackwell Scientific Publications, Oxford参照)。例えばpFc’およびFc領域は相補体カスケードのエフェクターであるが、抗原結合に関与しない。pFc’領域が酵素的に切断されていた、またはpFc’領域を伴わずに産生されていた、F(ab’)断片と呼ばれる抗体は、無傷抗体の抗原結合部位の両方を保持する。同様に、Fc領域が酵素的に切断されていた、またはFc領域を伴わずに産生されていた、Fab断片と呼ばれる抗体は、無傷抗体分子の抗原結合部位の一方を保持する。さらに続けると、Fab断片は、共有結合された抗体軽鎖、およびFdと示される抗体重鎖の一部分からなる。Fd断片は、抗体特異性の主要決定因子であり(単一Fd断片は、抗体特異性の変化を伴わずに10までの異なる軽鎖と会合することができる)、Fd断片は単離した状態でエピトープ結合能力を保持する。
【0149】
当分野で周知であるように、抗体の抗原結合部分内には、相補性決定領域が(CDR)が存在し、これが抗原のエピトープ、およびパラトープの三次構造を保持する枠組み構造領域(FR)と直接相互作用する(概して、Clark, 1986; Roitt, 1991参照)。IgG免疫グロブリンの重鎖Fd断片および軽鎖の両方において、3つの相補性決定領域(CDR1〜CDR3)により別々に分けられる4つの枠組み構造領域(FR1〜FR4)が存在する。CDR、特にCDR3領域、より詳細には重鎖CDR3は、抗体特異性に大いに寄与する。
【0150】
哺乳類抗体の非CDR領域は、元の抗体のエピトープ特異性を保持しながら、同種異系抗体または異種抗体の同様領域と置換することができる、ということは、当分野で目下十分に確立されている。これは、非ヒトCDRがヒトFRおよび/またはFc/pFc’領域と共有結合されて機能性抗体を産生する「ヒト化」抗体の開発および使用において最も明白に示される(例えば、米国特許第4,816,567号、第5,225,539号、第5,585,089号、第5,693,762号および第5,859,205号参照)。
【0151】
十分なモノクローナル抗体もまた、ヒト免疫グロブリンの重鎖および軽鎖遺伝子座の大部分に対してトランスジェニックなマウスに免疫を与えることによって調整できる。例えば、米国特許第5,545,806号、第6,150,584号および本明細書に記載の文献を参照されたい。これらのマウス(例えば、XenoMouse (Abgenix)、HuMAbマウス(Medrarex/GenPharm))の免疫化に続き、モノクローナル抗体は、標準的なハイブリドーマ技術によって調製できる。これらのモノクローナル抗体は、ヒト免疫グロブリンのアミノ酸配列を有し、したがって、ヒトに投与した場合には、ヒト抗マウス抗体(HAMA)応答を引き起さないであろう。
【0152】
したがって、当業者には明らかなように、本発明は、F(ab’)、Fab、FvおよびFd断片;Fcおよび/またはFRおよび/またはCDR1および/またはCDR2および/または軽鎖CDR3領域が相同性ヒトまたは非ヒト配列により置き換えられたキメラ抗体;FRおよび/またはCDR1および/またはCDR2および/または軽鎖CDR3領域が相同性ヒトまたは非ヒト配列により置き換えられたキメラF(ab’)断片抗体;FRおよび/またはCDR1および/またはCDR2および/または軽鎖CDR3領域が相同性ヒトまたは非ヒト配列により置き換えられたキメラFab断片抗体;ならびにFRおよび/またはCDR1および/またはCDR2領域が相同性ヒトまたは非ヒト配列により置き換えられたキメラFd断片抗体も提供する。本発明は、いわゆる一本鎖抗体も含む。
【0153】
したがって、本発明は、CT抗原ポリペプチド、ならびにCT抗原ポリペプチドとそれらの結合相手との複合体と特異的に結合する多数のサイズおよび種類のポリペプチドを含む。これらのポリペプチドは、抗体技術以外の供給源からも得られる。例えば、かかるポリペプチド結合剤は、溶液中で、固定化態様でまたはファージディスプレイライブラリーとして容易に調製することができる縮重ペプチドライブラリーにより提供することができる。1つまたは2つ以上のアミノ酸を含有するペプチドの組合せライブラリーも合成することができる。ペプトイドおよび非ペプチド合成部分のライブラリーをさらに合成することができる。
【0154】
ファージディスプレイは、本発明により有用な結合ペプチドを同定するのに特に有効であり得る。要するに、慣用的手法を用いて、4〜約80個のアミノ酸残基の挿入物を表示するファージライブラリー(例えば、m13、fdまたはλファージを用いる)を調製する。挿入物は、例えば完全縮重またはバイアス化アレイを表し得る。次に、CT抗原ポリペプチドと結合するファージ保有挿入物を選択し得る。この過程は、CT抗原ポリペプチドと結合するファージの、数サイクルの再選択により反復することができる。反復回数は、ファージ保有特定配列の豊富化をもたらす。DNA配列分析を実行して、発現されたポリペプチドの配列を同定し得る。CT抗原ポリペプチドと結合する配列の最小線状部分を決定することができる。最小線状部分の一部または全部を含有する挿入物+それらの上流または下流の1つまたはそれ以上の付加的縮重残基を含有するバイアス化ライブラリーを用いて、当該手法を反復し得る。癌関連抗原ポリペプチドと結合するポリペプチドを同定するために、酵母2ハイブリッドスクリーニング法も用いることできる。したがって、本発明のCT抗原ポリペプチドまたはそれらの断片を用いて、ファージディスプレイライブラリーを含めたペプチドライブラリーをスクリーニングして、本発明のCT抗原ポリペプチドのペプチド結合相手を同定し、選定し得る。かかる分子は、上記のように、スクリーニング検定に、精製プロトコルに、癌関連抗原の機能の直接的妨害に、ならびに当業者には明らかであろうその他の目的に用いることができる。
【0155】
本明細書中に記載されているように、上記の抗体およびその他の結合分子は、例えばタンパク質を発現する組織を同定し、またはタンパク質を精製するために用いることできる。抗体はさらに標準カップリング手法により、癌関連抗原を発現する細胞および組織の画像化のための特異的診断用標識剤と、あるいは治療的に有用な剤と結合することができる。診断剤としては、硫酸バリウム、ヨーセタム酸、ヨーパン酸、イポデートカルシウム、ジアトリゾアートナトリウム、ジアトリゾアートメグルミン、メトリザマイド、チロパノエートナトリウムおよび放射線診断剤、例えば陽電子放出体、例えばフッ素−18および炭素−11、γ放出体、例えばヨウ素−123、テクネチウム−99m、ヨウ素−131およびインジウム−111、ならびに核磁気共鳴のための核種、例えばフッ素およびガドリニウムが挙げられるが、これらに限定されない。本発明で有用なその他の診断剤は、当業者には明らかであろう。
【0156】
本明細書中で用いる場合、「治療的に有用な剤」は、望ましくは、本明細書中に開示された癌抗原のうちの1つを発現する細胞を選択的に標的とする任意の治療用分子を含み、それらの例としては、抗腫瘍剤、放射性ヨウ素化化合物、毒素、その他の細胞増殖抑制剤または細胞溶解剤等が挙げられる。抗腫瘍性治療薬は周知であり、その例としては以下のものが挙げられる:アミノグルテチミド、アザチオプリン、硫酸ブレオマイシン、ブスルファン、カルムスチン、クロラムブシル、シスプラチン、シクロホスファミド、シクロスポリン、シタラビジン、ダカルバジン、ダクチノマイシン、ダウノルビシン、ドキソルビシン、タキソール、エトポシド、フルオロウラシル、インターフェロン−α、ロムスチン、メルカプトプリン、メトトレキセート、ミトタン、プロカルバジン HCl、チオグアニン、硫酸ビンブラスチンおよび硫酸ビンクリスチン。さらに別の抗腫瘍剤としては、Antineoplastic Agents(Paul Calabresi and Bruce A. Chabner)の52章およびその序文、Goodman and Gilmanの“The Pharmacological Basis of Therapeutics,” Eighth Edition, 1990, McGraw-Hill, Inc. (Health Professions Division)の1202〜1263頁に開示されているものが挙げられる。毒素は例えばアメリカヤマゴボウ抗ウイルスタンパク質のようなタンパク質、コレラ毒素、百日咳毒素、リシン、ゲロニン(gelonin)、アブリン、ジフテリア体外毒素、またはシュードモナス体外毒素であり得る。毒素部分は、コバルト60のような高エネルギー放出放射性核種でもあり得る。
【0157】
いくつかの態様において、本発明により調整される抗体は、本明細書に記載されるMHC分子とCT抗原の複合体に特異的である。
【0158】
「障害」という用語が本明細書中で用いられる場合、それは、癌関連抗原が発現される任意の病理学的症状を指す。このような障害の一例が癌であり、制限されないが、胆道癌、膀胱癌、乳癌、膠芽腫と髄芽腫を含む脳癌、子宮頸癌、絨毛膜癌腫、大腸癌、子宮内膜癌、食道癌、胃癌、頭および首部の癌、白血病および骨髄性白血病、多発性骨髄腫、AIDSに関連する白血病および成人T細胞白血病リンパ腫を含む血液の新生物(neoplasms)、ボーエン病とパジェット病を含む上皮内の新生物、肝臓癌、小さな細胞肺癌および小さくない細胞肺癌を含む肺癌、ホジキン病を含むリンパ腫およびリンパ球性リンパ腫、神経芽細胞腫、扁平上皮細胞癌を含む口腔癌、上皮細胞、ストロマ細胞、生殖細胞および間充織の細胞から生じるものを含む卵巣癌、膵臓癌、前立腺癌、直腸癌、平滑筋肉腫、横紋筋肉腫、脂肪肉腫、繊維肉腫、骨液肉腫および骨肉腫を含む肉腫、メラノーマ、Kaposi肉腫、塩基性細胞(basocelluer)癌、扁平上皮細胞癌を含む皮膚癌、精上皮腫のような胚腫瘍、非精上皮腫(奇形種、絨毛膜癌腫)、ストロマの腫瘍および生殖細胞腫瘍を含む精巣癌、アデノカルチノーマ(adenocarcinoma)および髄様癌を含む甲状腺癌、腺癌およびWilms腫瘍を含む移行(transitional)の癌および腎臓癌を含む。
【0159】
本明細書中に記載した種々の方法に用いるための組織および/または細胞の試料は、パンチ生検および細胞掻き取りを含めた組織生検、ならびに吸引またはその他の方法による血液またはその他の体液の収集のような標準的方法により採取することができる。
【0160】
本発明のある態様では、免疫反応性細胞試料が対象から取り出される。「免疫反応性細胞」とは、適切な刺激時に、免疫細胞(例えば、B細胞、ヘルパーT細胞または細胞溶解性T細胞)中で成熟し得る細胞を意味する。したがって、免疫反応性細胞としては、CD34造血性幹細胞、未熟T細胞および未熟B細胞が挙げられる。CT抗原を認識する細胞溶解性T細胞を産生するのが望ましい場合、免疫反応性細胞は、細胞溶解性T細胞の産生、分化および/または選択に好都合な条件下でCT抗原を発現する細胞と接触させられる。抗原への曝露時のT細胞前駆体の細胞溶解性T細胞への分化は、免疫系のクローン選択と同様である。
【0161】
本開示に基づいたいくつかの治療的アプローチは、対象の免疫系による応答が前提であって、1つまたは2つ以上のCT抗原を提示する癌細胞のような抗原提示細胞の溶解をもたらす。かかるアプローチの1つは、問題の表現型の異常細胞を有する対象へのCT抗原/MHC複合体に特異的な自系CTLの投与である。in vitroでのこのようなCTLを開発することは、当業者の能力の範囲内である。T細胞分化のための方法の一例は、国際出願第PCT/US96/05607号に示されている。一般に血液細胞のような対象から採取される細胞の試料は、複合体を提示する細胞であって、CTLが増殖するのを惹起することが可能な細胞と接触させられる。標的細胞は、COS細胞のようなトランスフェクト体であり得る。これらのトランスフェクト体はそれらの表面に所望の複合体を提示し、当該CTLと組合されると、その増殖を刺激する。COS細胞は、他の適切な宿主細胞と同様に、広範に利用可能である。CTLクローンの特異的産生は、当分野で周知である。クローン拡張性自系CTLは次に対象に投与される。
【0162】
抗原特異的CTLクローンを選択するための別の方法が近年記載されており(Altman et al., Science 274:94-96, 1996; Dunbar et al., Curr. Biol. 8:413-416, 1998)、この場合、特異的CTLクローンを検出するために、MHCクラスI分子/ペプチド複合体の蛍光原性四量体が用いられる。要するに、β−ミクログロブリン、およびクラスI分子を結合するペプチド抗原の存在下で、可溶性MHCクラスI分子がin vitroで折り畳まれる。精製後、MHC/ペプチド複合体が精製され、ビオチンで標識される。ビオチニル化ペプチド−MHC複合体を標識化アビジン(例えば、フィコエリトリン)と4:1のモル比で混合することにより四量体を形成する。四量体は次に、末梢血またはリンパ節のようなCTLの供給源と接触させられる。四量体は、ペプチド抗原/MHCクラスI複合体を認識するCTLを結合する。四量体により結合された細胞は、蛍光活性化細胞分類により分類されて、反応性CTLを単離し得る。次いで、単離されたCTLは、本明細書中に記載するような使用のためにin vitroで拡張することができる。
【0163】
養子移入(Greenberg, J. Immunol. 136(5):1917, 1986; Riddel et al., Science 257:238, 1992; Lynch et al., Eur. J. Immunol. 21:1403-1410, 1991; Kast et al., Cell 59:603-614, 1989)と呼ばれる治療方法論を詳述するために、所望の複合体を提示する細胞(例えば樹状細胞)はCTLと組合されて、それに特異的なCTLの増殖をもたらす。増殖したCTLは次に、特定の複合体を提示するある種の異常細胞により特徴づけられる細胞異常を有する対象に投与される。次いで、CTLは、異常細胞を溶解し、それにより所望の治療目的を達成する。
【0164】
上記の治療は、対象の異常細胞の少なくともいくつかが関連HLA/CT抗原複合体を提示することを想定する。これは、特定のHLA分子を提示する細胞を同定するための方法、ならびに関連する配列、この場合は癌関連抗原配列のDNAを発現する細胞の同定方法に当分野が精通しているので、非常に容易に決定することができる。いったん関連複合体を提示する細胞が上記のスクリーニング方法論により同定されれば、細胞は患者からの試料と組合せることができるが、この場合、試料はCTLを含有する。複合体提示細胞が、混合されたCTL試料により溶解される場合には、CT抗原が提示されていること、および対象がここで述べる治療的アプローチのための適切な候補者であることが想定することができる。
【0165】
養子移入は、本発明により利用可能な治療の唯一の態様であるというわけではない。CTLは、多数のアプローチを用いて、in vivoでも惹起することができる。一アプローチは、複合体を発現する非増殖性細胞の使用である。本アプローチに用いられる細胞は、複合体を正常に発現する細胞、例えば照射腫瘍細胞、あるいは複合体の提示に必要な遺伝子の一方または両方でトランスフェクトされた細胞(即ち、抗原性ペプチドおよび提示MHC分子)であり得る。Chen等(Proc. Natl. Acad. Sci. USA 88:110-114, 1991)はこのアプローチを例証して、治療レジメンにおけるHPVE7ペプチドを発現するトランスフェクトした細胞の使用を示している。種々の細胞型を用いることできる。同様に、当該遺伝子の一方または両方を保有するベクターを用いることできる。ウイルスまたは細菌ベクターが特に好ましい。例えば、CT抗原ポリペプチドまたはペプチドをコードする核酸は、ある種の組織または細胞型における癌関連抗原ポリペプチドまたはペプチドの発現を導くプロモーターおよびエンハンサー配列と作動可能に連結することができる。核酸は、発現ベクター中に組み入れられ得る。発現ベクターは、本明細書中の他の箇所に記載されているように、CT抗原をコードする核酸のような外因性核酸の挿入を可能にするよう構築されまたは修飾されたウイルスゲノム、プラスミド、または非修飾細胞外染色体核酸であり得る。CT抗原をコードする核酸は、レトロウイルスゲノム中にも挿入されることが可能であり、それにより標的組織または細胞型のゲノムへの核酸の組込みを促し得る。これらの系では、当該遺伝子は、微生物、例えばワクシニアウイルス、ポックスウイルス、単純ヘルペスウイルス、レトロウイルスまたはアデノウイルス、ならびに事実上、宿主細胞を「感染」させる物質により保有される。結果として生じる細胞は、当該複合体を提示し、自系CTLにより認識され、その後、細胞が増殖する。
【0166】
同様の作用は、CT抗原またはその刺激断片をアジュバントと組合せてin vivoでの抗原提示細胞中への組み入れを促すことにより達成することができる。癌関連抗原ポリペプチドは、MHC分子のペプチド相手を産生するようプロセッシングされるが、一方、CT抗原ペプチドはさらなるプロセッシングを必要とせずに提示することができる。一般に、対象は、有効量のCT抗原の皮内注射を受けることができる。当分野での免疫処置プロトコル標準にしたがって、初期用量と、その後の追加免疫用量を投与することができる。
【0167】
本発明は、対象を「免疫処置する」ための、または「ワクチン」としての、本明細書中に開示された種々の物質の使用を含む。本明細書中で用いる場合、「免疫処置」または「予防接種」とは、抗原に対する免疫応答を増大または活性化することを意味する。それは症状の排除または根絶を必要とせず、むしろ抗原に対する免疫応答の臨床的に好都合な強化を意図する。一般的に許容される動物モデルは、CT抗原核酸を用いた癌に対する免疫処置の試験のために用いることができる。例えばヒト癌細胞は、マウスに導入されて、腫瘍を作り出し、1つまたは2つ以上のCT抗原核酸を本発明書中に記載された方法により送達することができる。癌細胞に及ぼす作用(例えば腫瘍サイズの低減)は、癌関連抗原核酸免疫処置の有効性の測定値として査定することができる。当然ながら、免疫処置のためのより慣用的な方法を用いた上記の動物モデルの試験には、免疫応答を高めるための、1つまたは2つ以上のCT抗原ポリペプチドまたはそれらに由来するペプチドの、任意に1つまたはそれ以上のアジュバントおよび/またはサイトカインと組合せた投与が挙げられる。ワクチン組成物の処方ならびに用量、投与経路および投与計画(例えば、初回および1回またはそれ以上の追加免疫投与)の選択を含めた免疫処置のための方法は、当分野で周知である。試験はヒトでも実施することができるが、この場合、終点は抗原を保有する細胞に対する増大レベルの循環CTLの存在に関して試験すること、抗原に対する循環抗体のレベルに関して試験すること、抗原を発現する細胞の存在に関して試験すること等である。
【0168】
免疫処置組成物の一部として、1つまたは2つ以上のCT抗原またはその刺激断片が、1つまたは2つ以上のアジュバントとともに投与されて、免疫応答を誘導するか、または免疫応答を高める。アジュバントは、抗原に組み入れられるかまたは抗原とともに投与される物質であり、これが免疫応答を増強する。アジュバントは、抗原の貯蔵所(細胞外またはマクロファージ内)を提供し、マクロファージを活性化し、かつ特定組のリンパ球を刺激することにより、免疫学的応答を高め得る。多数の種類のアジュバントが、当分野で周知である。アジュバントの特定の例としては、モノホスホリルリピドA(MPL、SmithKline Beecham)、サルモネラ属のSalmonella minnesota Re 595リポ多糖の精製および酸加水分解後に得られる同属体;サポニン、例えばQS21(SmithKline Beecham)、Quillja saponaria抽出物から精製される純QA−21サポニン;PCT出願WO96/33739(SmithKline Beecham)に記載されたDQS21;QS−7、QS−17、QS−18およびQS−L1(So et al., Mol. Cells 7:178-186, 1997);フロイントの不完全アジュバント;フロイントの完全アジュバント;モンタニド;ミョウバン;CpGオリゴヌクレオチド(例えば、Kreig et al., Nature 374:546-9, 1995を参照);ならびにスクアレンおよび/またはトコフェロールのような生分解性油から調製される種々の油中水エマルションが挙げられる。好ましくは、ペプチドは、DQS21/MPLの組合せと混合して投与される。DQS21対MPLの比は、典型的には約1:10〜10:1、好ましくは約1:5〜5:1、さらに好ましくは約1:1である。典型的には、ヒト投与に関しては、DQS21およびMPLは、約1μg〜約100μgの範囲でワクチン処方物中に存在する。その他のアジュバントが当分野で既知であり、本発明に用いることできる(例えば、Goding, Monoclonal Antibodies:Principles and Practice, 2nd Ed., 1986を参照)。ペプチドおよびアジュバントの混合物またはエマルションの製造方法は、予防接種の当業者には周知である。
【0169】
対象の免疫応答を刺激するその他の剤も、対象に投与することができる。例えばその他のサイトカインも、それらのリンパ球調節特性の結果として、予防接種プロトコルに有用である。このような目的のために有用な多数のその他のサイトカインは当業者に既知であり、その例としては、ワクチンの防御作用を強化することが示されている(例えば、Science 268:1432-1434, 1995を参照)インターロイキン−12(IL−12)、GM−CSFおよびIL−18が挙げられる。したがって、サイトカインは抗原およびアジュバントと一緒に投与されて、抗原に対する免疫応答を増大し得る。
【0170】
予防接種プロトコルに用いることできる多数の免疫応答助長化合物が存在する。これらは、タンパク質または核酸態様で提供される共刺激分子を含む。このような共刺激分子としては、樹状細胞(DC)で発現される分子であって、T細胞で発現されるCD28分子と相互作用するB7−1およびB7−2(それぞれCD80およびCD86)分子が挙げられる。この相互作用は、抗原/MHC/TCR刺激(シグナル1)T細胞に共刺激(シグナル2)を提供して、T細胞増殖およびエフェクター機能を増大する。B7はT細胞でCTLA4(CD152)とも相互作用し、CTLA4およびB7リガンドを含む試験は、B7−CTLA4相互作用が抗腫瘍免疫性およびCTL増殖を強化し得るということを示す(Zheng P., et al. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 95(11):6284-6289(1998))。
【0171】
B7は、典型的には腫瘍細胞で発現されないため、それらはT細胞に関する効率的抗原提示細胞(APC)ではない。B7発現の誘発は、CTL増殖およびエフェクター機能を、より効率的に腫瘍細胞が刺激するのを可能にする。B7/IL−6/IL−12共刺激の組合せは、T細胞母集団中にIFN−γおよびTh1サイトカインプロフィールを誘導して、T細胞活性のさらなる強化をもたらすことが示されている(Gajewski et al., J. Immunol, 154:5637-5648(1995))。B7による腫瘍細胞トランスフェクションは、Wang等(J. Immunol., 19:1-8(1986))による養子移入免疫治療に関するin vitroでのCTL拡張に関連して考察されている。B7分子のためのその他の送達メカニズムは、核酸(裸DNA)免疫処置(Kim J., et al. Nat Biotechnol., 15:7:641-646(1997))および組換えウイルス、例えばアデノおよびポックス(Wendtner et al., Gene Ther., 4:7:726-735(1997))を含む。これらの系は、他の選定分子、例えば特に、本明細書中で考察される抗原または抗原の断片(単数または複数)(ポリトープを含む)またはサイトカインとのB7の同時発現のための発現カセットの構築および使用をすべて施し易い。これらの送達系は、in vitroでの適切な分子の導入のために、ならびにin vivoでの予防接種の場合のために用いることができる。T細胞をin vitroおよびin vivoで直接刺激するための抗CD28抗体の使用も考慮することができる。同様に、外来抗原に対するT細胞応答を誘導する誘導可能共刺激分子ICOSは、例えば抗ICOS抗体の使用により調整することができる(Hutloff et al., Nature 397: 263-266, 1999)。
【0172】
リンパ球機能関連抗原−3(LFA−3)はAPCおよびいくつかの腫瘍細胞で発現され、T細胞で発現されるCD2と相互作用する。この相互作用は、T細胞IL−2およびIFN−γ産生を誘導し、したがってB7/CD28共刺激相互作用を補足し得るが、置換しない(Parra et al., J. Immunol., 158: 637-642(1997), Fenton et al., J. Immunother., 21: 2: 95-108(1998))。
【0173】
リンパ球機能関連抗原−1(LFA−1)は白血球で発現され、APCおよびいくつかの腫瘍細胞で発現されるICAM−1と相互作用する。この相互作用は、T細胞IL−2およびIFN−γ産生を誘導し、したがってB7/CD28共刺激相互作用を補足し得るが、置換しない(Fenton et al., J. Immunother., 21: 2: 95-108(1998))。したがってLFA−1は、上記でB7に関して考察した種々の方法における予防接種プロトコルにおいて提供することができる共刺激分子のさらなる一例である。
【0174】
完全CTL活性化およびエフェクター機能は、Th細胞CD40L(CD40リガンド)分子およびDCにより発現されるCD40分子間の相互作用によるTh細胞ヘルプを要する(Ridge et al., Nature, 393: 474(1998)、Bennett et al., Nature, 393: 478(1998)、Schoenberger et al., Nature, 393: 480(1998))。この共刺激シグナルのこのメカニズムは、DC(APC)によるB7および関連IL−6/IL−12産生の上向き調節を含むと思われる。したがってCD40−CD40L相互作用は、シグナル1(抗原/MHC−TCR)およびシグナル2(B7−CD28)の相互作用を補足する。
【0175】
DC細胞を直接刺激するための抗CD40抗体の使用は、常態では炎症状況の外面で遭遇するかまたは非専門的APC(腫瘍細胞)により提示される腫瘍抗原に対する応答を増強すると予測される。これらの状況では、ThヘルプおよびB7同時刺激シグナルは、提供されない。このメカニズムは、抗原を間欠的に投与したDCベースの療法状況で、またはThエピトープが既知のTRA前駆体内に限定されなかった状況で用いられ得る。
【0176】
CT抗原ポリペプチドまたはその断片は、それらのネイティブ結合相手を単離するためにも用いることできる。このような結合相手の単離は、周知の方法により実施することができる。例えば単離されたCT抗原ポリペプチドは、支持体(例えば、クロマトグラフィー媒質、例えばポリスチレンビーズまたはフィルター)に結合され、次に結合相手を含有する疑いのある溶液を支持体に適用することができる。CT抗原ポリペプチドと相互作用し得る結合相手が溶液中に存在する場合には、それは支持体結合CT抗原ポリペプチドと結合する。次に結合相手を単離することができる。
【0177】
本発明は、発現ベクター中のCT抗原cDNA配列の使用、ならびに宿主細胞および細胞株(これらが原核生物(例えば、大腸菌)または真核生物(例えば、樹状細胞、B細胞、CHO細胞、COS細胞、酵母発現系および昆虫細胞中の組換えバキュウロウイルス発現)である場合)をトランスフェクトすることを包含するということも認識されるであろう。特に有用なのは、哺乳類細胞、例えばヒト、マウス、ハムスター、ブタ、ヤギ、霊長類等である。それらは、広範な種々の組織型であり得るし、一次細胞および細胞株を含み得る。特定の例としては、樹状細胞、末梢血白血球、骨髄幹細胞および胚幹細胞が挙げられる。発現ベクターは、関連配列、即ち上記の核酸がプロモーターと作動可能に結合されることを必要とする。
【0178】
本発明は、予防接種のための核酸、ポリペプチドまたはペプチドの送達も意図する。ポリペプチドおよびペプチドの送達は、当分野で周知の標準予防接種プロトコルにしたがって成し遂げられ得る。別の実施態様では、核酸の送達は、ex vivo方法により、即ち対象から細胞を取り出し、細胞を遺伝子工学処理して、CT抗原を含有させ、そして工学処理細胞を対象に再導入することにより成し遂げられる。かかる手法の一例は、米国特許第5,399,346号に、そしてこの特許の包袋履歴に提出される参照書類に略記されている(これらはすべて、公的利用可能文書である)。概して、それは対象の細胞(単数または複数)中への遺伝子の機能的コピーのin vitroでの導入、および遺伝子工学処理細胞(単数または複数)を対象に戻すことを包含する。遺伝子の機能的コピーは、遺伝子工学処理細胞(単数または複数)中の遺伝子の発現を可能にする調節要素の操作可能な制御下にある。多数のトランスフェクションおよび形質導入技法ならびに適切な発現ベクターは、当業者には周知であり、そのいくつかは、PCT出願WO95/00654に記載されている。ウイルスおよび標的リポソームのようなベクターを用いたin vivo核酸送達も、本発明により意図される。
【0179】
好ましい態様では、CT抗原をコードする核酸を送達するためのウイルスベクターは、アデノウイルス、アデノ関連ウイルス、ポックスウイルス、例えばワクシニアウイルスおよび弱毒化ポックスウイルス、セムリキ森林熱ウイルス、ベネズエラウマ脳脊髄炎ウイルス、レトロウイルス、シンドビスウイルスおよびTyウイルス様粒子からなる群から選択される。外因性核酸を送達するために用いられてきたウイルスおよびウイルス様粒子の例としては、複製欠陥アデノウイルス(例えば、Xiang et al., Virology 219: 220-227, 1996; Eloit et al., J. Virol. 7: 5375-5381, 1997; Chengalvala et al., Vaccine 15: 335-339, 1997)、修飾レトロウイルス(Townsend et al., J. Virol. 71: 3365-3374, 1997)、非複製レトロウイルス(Irwin et al., J. Virol. 68: 5036-5044, 1994)、複製欠陥セムリキ森林熱ウイルス(Zhao et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 92: 3009-3013, 1995)、カナリア痘ウイルスおよび高弱毒化ワクシニアウイルス誘導体(Paoletti, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93: 11349-11353, 1996)、非複製ワクシニアウイルス(Moss, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93: 11341-11348, 1996)、複製ワクシニアウイルス(Moss, Dev. Biol. Stand. 82:55-63, 1994)、ベネズエラウマ脳脊髄炎ウイルス(Davis et al., J. Virol. 70: 3781-3787, 1996)、シンドビスウイルス(Pugachev et al., Virology 212: 587-594, 1995)およびTyウイルス様粒子(Allsopp et al., Eur. J. Immunol 26: 1951-1959, 1996)が挙げられる。好ましい態様では、ウイルスベクターはアデノウイルスである。
【0180】
ある用途のための別の好ましいウイルスは、アデノ関連ウイルス、二本鎖DNAウイルスである。アデノ関連ウイルスは、広範囲の細胞型および細胞種を感染させ得るし、複製欠損性になるよう工学処理することができる。それはさらに、熱および脂質溶媒安定性、造血細胞を含めた多様な系統の細胞における高形質導入頻度、ならびに重複感染抑制の欠如といった利点を有するため多数組みの形質導入を可能にする。アデノ関連ウイルスは、部位特異的様式でヒト細胞DNA中に組み込まれ、それにより挿入性突然変異誘発の可能性および挿入遺伝子発現の変動性を最小限にし得る。さらに、野生型アデノ関連ウイルス感染は、選定圧の非存在下で100より多い継代の間組織培養で継がれるが、これは、アデノ関連ウイルスゲノム組込みが相対的に安定した事象であることを意味する。アデノ関連ウイルスは、染色体外様式でも機能し得る。
【0181】
概して、その他の好ましいウイルスベクターは、非必須遺伝子が当該遺伝子に置き換えられた非細胞障害性真核生物ウイルスを基礎にしている。非細胞障害性ウイルスとしては、その生活環が、DNAへのゲノムウイルスRNAの逆転写とその後の宿主細胞DNAへのプロウイルス組込みを含むレトロウイルスが挙げられる。アデノウイルスおよびレトロウイルスは、ヒト遺伝子治療試験に関して承認されている。概して、レトロウイルスは、複製欠損性である(即ち、所望のタンパク質の合成を指示し得るが、感染性粒子を製造できない)。このような遺伝的に改変されたレトロウイルス発現ベクターは、in vivoでの遺伝子の高効率性形質導入のための一般的実用性を有する。複製欠損性レトロウイルスを産生するための標準プロトコル(プラスミドへの外因性遺伝物質の組み入れの過程、プラスミドによるパッケージング細胞系のトランスフェクションの過程、パッケージング細胞系による組換えレトロウイルスの産生の過程、組織培地からのウイルス粒子の収集の過程、ならびにウイルス粒子による標的細胞の感染の過程を含む)は、Kriegler, M., “Gene Transfer and Expression, A Laboratory Manual,” W.H. Freeman Co., New York(1990)およびMurry, E.J. Ed.”Methods in Molecular Biology,” vol. 7, Humana Press, Inc., Cliffton, New Jersey(1991)に提示されている。
【0182】
好ましくは、上記の核酸送達ベクターは、(1)哺乳類細胞中へ転写され、翻訳されることができる、そして宿主中での免疫応答を誘導し得る外因性遺伝物質を含有し、ならびに(2)標的細胞、例えば哺乳類細胞の表面の受容体と選択的に結合し、それにより標的細胞への進入を獲得する配位子を表面に含有する。
【0183】
核酸が宿主中にin vitroで導入されるかまたはin vivoで導入されるかによって、細胞中に本発明の核酸を導入するための種々の技法を用いることができる。かかる技法としては、核酸−CaPO沈殿物のトランスフェクション、DEAEに関連した核酸のトランスフェクション、当該核酸を含めた上記のウイルスによるトランスフェクションまたは感染、リポソーム媒介性トランスフェクション等が挙げられる。ある種の用途のためには、特定の細胞に対して核酸を標的化するのが好ましい。このような場合、細胞中に本発明の核酸を送達するために用いられるビヒクル(例えば、レトロウイルスまたはその他のウイルス;リポソーム)は、それに結合されたターゲッティング分子を有し得る。例えば、標的細胞上の表面膜タンパク質に特異的な抗体のような分子、または標的細胞上の受容体に対するリガンドは、核酸送達ビヒクルに結合されるか、またはその中に組み入れられ得る。好ましい抗体としては、癌関連抗原を、単独でまたはMHC分子との複合体として、選択的に結合する抗体が挙げられる。特に好ましいのは、モノクローナル抗体である。本発明の核酸を送達するためにリポソームが用いられる場合、エンドサイトーシスに関連した表面膜タンパク質と結合するタンパク質は、ターゲッティングのためにおよび/または取込みを促すために、リポソーム処方物中に組み入れられ得る。かかるタンパク質としては、特定の細胞型に向性であるキャプシドタンパク質またはその断片、周期中にインターナリゼーションを受けるタンパク質に対する抗体、細胞内局在化を標的とし、細胞内半減期を強化するタンパク質等が挙げられる。当業者に既知であるように、高分子送達系も、細胞中に核酸を送達するために首尾よく用いられている。このような系は、核酸の経口送達さえ可能にする。
【0184】
投与される場合、本発明の治療用組成物は、薬学的に許容し得る調製物中で投与され得る。このような調製物は、薬学的に許容し得る濃度の塩、緩衝剤、防腐剤、相溶性担体、補助免疫強化剤、例えばアジュバントおよびサイトカイン、ならびに任意にその他の治療剤をルーチンに含有し得る。
【0185】
本発明の治療薬は、注射を含めた任意の慣用的経路により、または長時間に亘る漸進的注入により投与することができる。投与は、例えば経口的、静脈内、腹腔内、筋内、腔内、皮下または経皮的であり得る。抗体が治療的に用いられる場合、好ましい投与経路は、肺エーロゾルによる。抗体を含有するエーロゾル送達系を調製するための技法は、当業者には周知である。一般に、このような系は、抗体の生物学的特性、例えばパラトープ結合能力を有意に損傷しない構成成分を利用すべきである(例えば、Sciarra and Cutie, “Aerosols,” in Remington’s Pharmaceutical Sciences, 18th edition, 1990, pp 1694-1712参照、この記載内容は参照により本明細書中に援用される)。当業者は、過度の実験に頼ることなく、抗体エーロゾルを生成するための種々のパラメータおよび条件を容易に決定し得る。本発明のアンチセンス調製物を用いる場合には、緩徐静脈内投与が好ましい。
【0186】
本発明の組成物は、有効量で投与される。「有効量」とは、単独でまたはさらなる用量とともに、所望の応答を生じる、例えば癌関連抗原に対する免疫応答を増大する癌関連抗原組成物の量である。1つまたはそれ以上の癌関連抗原の発現により特徴づけられる特定の疾患または症状、例えば癌を治療する場合には、望ましい応答は、疾患の進行の抑制である。これは、疾患の進行を一時的に遅くすることのみを包含し得るが、さらに好ましくは、永続的に疾患の進行を停止させることを含む。これは、ルーチン法により監視することができるし、あるいは本明細書中で考察される本発明の診断方法により監視することができる。疾患または症状の治療に対する望ましい応答は、疾患または症状の発症を遅らせることでもあり、あるいは発症を防止することでさえある。
【0187】
かかる量は、当然ながら、治療中の特定の症状、症状の重篤度、年齢、体調、サイズおよび体重を含めた個々の患者パラメータ、治療の継続期間、併用治療の性質(もしあれば)、特定の投与経路、ならびに健康従事者の知識および専門的技術の範囲内の同様の剤によっている。これらの剤は、当業者には周知であって、ルーチンに過ぎない実験を用いて扱われ得る。個々の構成成分またはその組合せの最大用量が用いられるのが、即ち健全な医学的判断による最大安全用量が用いられるのが一般に好ましい。しかしながら、患者は、医学的理由、心理学的理由、または事実上あらゆるその他の理由のために低用量または耐容可能用量を主張し得るということが当業者には理解されよう。
【0188】
上記の方法に用いられる医薬組成物は、好ましくは滅菌性であり、患者への投与に適した重量または容量の単位での所望の応答を得るための有効量の癌関連抗原または癌関連抗原をコードする核酸を含有する。応答は、例えば遺伝子発現のような下流作用を測定することによって、または腫瘍の後退または疾患症状の低減といった癌関連抗原組成物の生理学的作用を測定することによって、レポーター系を介して癌関連抗原組成物の投与後の免疫応答を決定することにより測定することができる。その他の検定は当業者に既知であり、応答のレベルを測定するために用いることできる。
【0189】
対象に投与される癌関連抗原組成物(例えば、ポリペプチド、ペプチド、抗体、細胞または核酸)の用量は、異なるパラメータにしたがって、特に用いられる投与方式および対象の状態にしたがって選定することができる。その他の剤としては、所望の治療期間が挙げられる。対象における応答が適用された初期用量で不十分である場合には、患者の耐容性が許す程度まで、より高用量(または異なるより局在化された送達経路による有効高用量)を用いることができる。
【0190】
概して、免疫応答を引き出すかまたは増大するための治療に関しては、癌関連抗原の用量が処方され、当分野の任意の標準手法により、1ng〜1mgの、好ましくは10ng〜100μgの用量で投与される。癌関連抗原またはその変異体をコードする核酸が用いられる場合、標準手法にしたがって1ng〜0.1mgの用量が一般に処方され、投与されるであろう。癌関連抗原組成物の投与のためのその他のプロトコルは当業者には既知であり、その場合、投与量、注射計画、注射部位、投与方式(例えば、腫瘍内)等は、上記とは変わる。例えば試験目的または獣医学的治療目的のためのヒト以外の哺乳類への癌関連抗原組成物の投与は、上記と実質的に同一条件下で実行される。
【0191】
CT抗原ペプチドが予防接種用に用いられる場合、抗原に対する免疫応答が増大されるように、癌関連抗原およびアジュバントを効率的に送達する投与方式が用いられ得る。アジュバント中の癌関連抗原ペプチドの投与のためには、好ましい方法としては、皮内、静脈内、筋肉内および皮下投与が挙げられる。これらは好ましい実施態様であるが、しかし本発明は、本明細書中に開示された特定の投与方式に限定されない。当分野の標準的参考文献(例えばRemington’s Pharmaceutical Sciences, 18th edition, 1990)は、免疫原をアジュバントとともに、または非アジュバント担体中で送達するための投与方式および処方物を提供する。
【0192】
投与される場合、本発明の医薬製剤は、薬学的に許容し得る量で、ならびに薬学的に許容し得る組成物で適用される。「薬学的に許容し得る」という用語は、活性成分の生物学的活性の有効性を妨げない非毒性物質を意味する。このような調製物は、塩、緩衝剤、防腐剤、相溶性担体および任意にその他の治療薬をルーチン的に含有し得る。薬剤中に用いられる場合、塩は製薬上許容可能であるべきであるが、非製薬上許容可能塩は、その薬学的に許容し得る塩を調製するために便利に用いることできるし、本発明の範囲から除外されない。このような薬理学的および薬学的に許容し得る塩としては、以下の酸:塩酸、臭化水素酸、硫酸、硝酸、リン酸、マレイン酸、酢酸、サリチル酸、クエン酸、蟻酸、マロン酸、コハク酸等から調製されるものが挙げられるが、これらに限定されない。さらに、薬学的に許容し得る塩は、アルカリ金属またはアルカリ土類金属塩として、例えばナトリウム、カリウムまたはカルシウム塩として調製することができる。
【0193】
癌関連抗原組成物は、所望により薬学的に許容し得る担体と組合せられ得る。本明細書中で用いられる「薬学的に許容し得る担体」という用語は、ヒトへの投与に適した1つまたはそれ以上の相溶性固体または液体充填剤、希釈剤または封入物質を意味する。「担体」という用語は、活性成分がそれと組合されて適用を促進する天然または合成の、有機または無機成分を意味する。医薬組成物の構成成分は、所望の製薬効力を実質的に減損する相互作用が存在しないような方式で、本発明の分子と、そして互いに混合することができる。
【0194】
医薬組成物は、適切な緩衝剤、例えば塩の酢酸、塩のクエン酸、塩のホウ酸および塩のリン酸を含有し得る。
医薬組成物は、任意に、適切な防腐剤、例えば塩化ベンザルコニウム、クロロブタノール、パラベンおよびチメロサールも含有し得る。
医薬組成物は、単位投与態様で提示されるのが便利であり得るし、製薬分野で周知の方法のいずれかにより調製することができる。すべての方法が、1つまたはそれ以上の補助成分を構成する担体と活性剤を会合させる過程を含む。概して、組成物は、均一にかつ密接に活性化合物を液体担体、微粉固体担体または両方と会合させることにより、そして次に、必要な場合には、生成物を造形することにより調製される。
【0195】
経口投与に適した組成物は、各々が予定量の活性化合物を含有する、カプセル、錠剤、ロゼンジのような離散単位として提示することができる。その他の組成物としては、水性液体または非水性液体中の懸濁液、例えばシロップ、エリキシルまたはエマルションが挙げられる。
【0196】
非経口投与に適した組成物は、好ましくはレシピエントの血液と等張である、CT抗原ポリペプチドまたは核酸の滅菌水性または非水性調製物を含むのが便利である。この調製物は、適切な分散剤または湿潤剤および沈澱防止剤を用いて既知の方法により処方することができる。滅菌注射可能調製物は、例えば1,3−ブタンジオール中の溶液のような、非毒性非経口的に許容し得る希釈剤または溶媒中の滅菌注射可能溶液または懸濁液でもあり得る。用いることのできる許容し得るビヒクルおよび溶媒に、水、リンガー液および等張塩化ナトリウム溶液がある。さらに、滅菌固定油は、溶媒または懸濁媒体として用いられるのが便利である。この目的のために、合成モノ−またはジ−グリセリドを含めた任意の無刺激固定油が用いることできる。さらに、脂肪酸、例えばオレイン酸は、注射可能薬物の調製物中に用いることできる。経口、皮下、静脈内、筋内投与等に適した担体処方物は、Remington’s Pharmaceutical Sciences, Mack Publishing Co., Easton, PAに見出すことができる。
【0197】
核酸に関して本明細書中で用いる場合、「単離された」という用語は、(i)例えばポリメラーゼ連鎖反応(PCR)によりin vitroで増幅されるか、(ii)クローニングにより組換え的に生産されるか、(iii)例えば切断およびゲル分離により精製されるか、または(iv)例えば化学合成により合成されることを意味する。単離された核酸は、当分野で周知の組換えDNA技術により容易に操作可能であるものである。したがって、5’および3’制限部位が既知であるか、またはポリメラーゼ連鎖反応(PCR)プライマー配列が開示されているベクター中に含入されたヌクレオチド配列は、単離されたとみなされるが、その天然宿主中にそのネイティブ状態で存在する核酸配列はそうではない。単離された核酸は実質的に精製することができるが、そうである必要はない。例えば、クローニングまたは発現ベクター内で単離される核酸は、それが存在する細胞中の物質を極小パーセンテージのみ含み得るという点で純粋ではない。しかしながらこのような核酸は、当業者に既知の標準技法によりそれが容易に操作されるため、その用語が本明細書中で用いられるように、単離される。単離された核酸とは、本明細書中で用いる場合、天然染色体ではない。
【0198】
ポリペプチドに関して本明細書中で用いる場合、「単離された」とは、そのネイティブ環境から分離され、その同定または使用を可能にするのに十分な量で存在することを意味する。単離されたとは、タンパク質またはポリペプチドを指す場合、例えば、(i)発現クローニングにより選択的に産生されるか、あるいは(ii)例えばクロマトグラフィーまたは電気泳動により精製されることを意味する。単離されたタンパク質またはポリペプチドは実質的に純粋であってもよいが、そうである必要はない。「実質的に純粋」という用語は、タンパク質またはポリペプチドが、それらが天然にまたはin vivo系で、それらの意図された使用のために実際的および適切な程度に見出されることができるその他の物質を本質的に含有しないことを意味する。実質的に純粋なポリペプチドは、当分野で周知の技法により産生することができる。単離されたタンパク質は薬学的に許容し得る担体とともに医薬製剤中に混合することができるため、タンパク質は小重量%の調製物のみを構成し得る。タンパク質は、それが生きている系に関連し得る物質から分離されたという点で、それでもなお単離される、即ち、他のタンパク質から単離される。
【0199】

例1:CT抗原の特定
CT抗原の癌ワクチンの開発のターゲットとしての可能性について、多大なる関心が払われ、そして、変異抗原およびウィルスコード抗原以外のものとして、CT抗原は、明らかに、今日までに見出されたもののうち最も特異的な腫瘍抗原として位置づけられている。しかし、CT抗原は、癌およびその病気におけるその進行を考えるための新たな道を与える。
【0200】
この考え方の出発点は、以下の事実、すなわちCT抗原の発現は、初期生殖細胞の成長過程および癌に限られるということである。生殖細胞によって配偶子(卵母細胞および精母細胞)および栄養膜細胞が生じ、これらは絨毛膜および胎盤の形成に関与する。初期生殖細胞は、卵黄嚢壁に生じ、卵形成の間に将来的に性腺部位となる場所に移行する。卵形成において、そのプロセスは出生前に始まり、卵原細胞は一次卵母細胞に分化する。一次卵母細胞は、胎児の発育の間に最大数に達するが、これは減数分裂の初期段階において捕獲され、排卵および精子形成において初めて減数分裂を再開し、完了する。対照的に、精子形成は成熟期に始まり、連続的な有糸分裂のプロセスであり、精母細胞のプールおよび減数分裂を保ち、成熟精子群を生じせしめる。プロアクロソーム結合タンパク質前駆体であるSCP−1およびOY−TES−1のように、CT抗原が配偶子形成において重要なのは明らかであり、そして他のCT抗原であって配偶子に発現が限定されているものおよび栄養膜細胞も、配偶子細胞の初期成長において重要な役割を果たしていると考えられる。
【0201】
癌におけるCT発現の異常を説明し得る可能性の一つは、ある種の癌に関連する全体的なデメチル化に関連する(42)。MAGE遺伝子のプロモーター領域は転写活性化因子との結合部位を有しており、かかる結合部位は正常体細胞においてはメチル化されるが、MAGE発現癌細胞および精巣においてはデメチル化される。したがって、癌関連デメチル化によってCT(MAGE)発現を説明できる可能性があるが、頻繁に観察される、多くの腫瘍における異なるCT抗原の非調和的な発現パターン(セット)を、それによって完全に説明することはできない。また、ある種の腫瘍における極めて異質なCT発現(34、43)も、全体的なデメチル化プロセスによって完全に説明することはできない。
【0202】
癌におけるCT発現の再活性化の他のメカニズムは、CT遺伝子の調節領域における変異に関連する。今日までにCT遺伝子における変異は見出されていないが、より伸長されたシークエンシング、とくにプロモーター領域におけるシークエシングがなされて初めてその可能性が排除される。しかし、CT遺伝子の変異は、癌におけるCT発現の誘導の通常のメカニズムであるとは考えにくい。
【0203】
CT抗原の発生を説明し得る他の可能性は、癌における配偶子形成プログラムの誘導または活性化である。この考え方によれば、癌に見出される異なるCTセットが対応するCT抗原セットであって、配偶子形成または栄養膜細胞の異なるステージにおいて通常発現されるものを複製することになる。配偶子形成プログラムを誘導する解発事象は、生殖細胞の発達における、未だ特定されていないマスタースイッチにおける変異である可能性があり、または癌遺伝子、抑制遺伝子、または癌における他の遺伝子における閾値以上および/または変異による、このマスタースイッチ活性化であり得る。単一のCT遺伝子の活性化が、配偶子形成プログラム他の遺伝子の活性化のスイッチである可能性もある。この考えを支持する証拠は滑膜肉腫の研究に見出され、それによれば第18染色体のSYT遺伝子およびX染色体上のSSX−1またはSSX−2遺伝子に関連する転座事象が関連性を有しないCT抗原、NY−ESO−1およびMAGEの発現に関与している(44、45)。この理論構築を延長し、それをCT抗原の発生におけるデメチル化の役割に関連づけると、癌(原因とは無関係に)におけるデメチル化の状態によって配偶子形成プログラムを誘導し、サイレントなCT遺伝子の活性化につながる。一方、デメチル化は配偶子形成プログラムの生得的な部分であり、それは配偶子形成プログラムおよび癌におけるCT遺伝子がスイッチングされた結果であって、原因ではないとすることも可能である。
【0204】
癌におけるCT抗原再活性化発現メカニズムに関する疑問点に加えて、他に重要な問題は、癌におけるこれらの遺伝子が、その悪性挙動に関与しているか否かである。配偶子、栄養膜細胞および癌が、これらの細胞に限定される抗原の一群を共通に有しているという発見は、他の共通する特性を見出すためのより広範な研究の動機付けとなっている。
【0205】
栄養膜細胞と癌との間に生物学的特性上の類似点があることによって、スコットランドの発生学者であるJohn Beardは、前世紀の末期に癌の栄養膜細胞理論(trophoblastic theory of cancer)(46、47)を提唱するに至った。彼の理論によれば、癌は、性腺に移動する途中にあるかまたは性腺に捕獲された配偶子細胞から生じる。発癌性の刺激により、前記細胞は悪性の栄養膜細胞への転換を受ける。これらの悪性栄養膜細胞は、器官の種類に依存して常駐細胞の型(resident cell types)を取るが、結果的に生じる癌は、細胞の由来である場所や態様上の差異の程度とは無関係に、栄養膜細胞由来のものである。Beardによれば、癌の侵襲的特性、破壊的特性、そして転位性特性は、栄養膜細胞が通常示す機能、例えば血管の侵襲、子宮壁への成長、および子宮を越えた拡散、に帰着される。現代の考え方からは、Beardの癌は捕獲された配偶子細胞に由来するという着想は、血清学的マーカーおよび分子マーカーであって、正常分化およびそれらの保存の異なる経路を癌において区別するものに関して増大する我々の情報とは相容れないものである。栄養膜細胞と癌とが共通の特性を有しているというBeardの理論は、常駐癌における配偶子形成プログラムの誘導によって、異常型配偶子細胞から生じるとするより明快に説明される。しかし、最終的な結果は、同様であるといえる。すなわち、配偶子形成および栄養膜細胞の発達を受ける細胞の選択された特性によって、体細胞は変質を受ける。
【0206】
CT抗原に加えて、配偶子細胞および癌には他にも共通する特性が認められている。例えば、SCP−1は減数分裂プログラムにおける重要な因子であるが、これは非配偶子細胞癌に発現される。体細胞における減数分裂の誘導は、正常であれ異常であれ、染色体の混乱状態(chromosomal anarchy)につながり、これは成長した癌の第一の特徴である。したがって、減数分裂に特有に関連し、癌において発現される他のタンパク質もCT抗原の候補として認識される。
【0207】
OY−TES−1は、プロアクロシン結合タンパク質前駆体であり、精子形成につながる特有のプログラムに関与するものであるが、CT抗原として認識されている。したがって、他の成熟精子に特有な、癌における遺伝子産物もCT抗原の候補として認識される。
【0208】
さらに、栄養膜細胞によるCT抗原の発現によって、旧来の問題が新たに脚光を浴びた。研究が進んだ、ヒト癌における、ヒト絨毛性性腺刺激ホルモン(HCG)および他の栄養膜細胞ホルモン(trophoblastic hormones)の散発的産生である(例えば48、49、50)。癌によるHCGの産生は、一般に癌遺伝子における遺伝の不安定さを示唆する他の根拠であるとみなされていて、かかる不安定さとは、発癌期および腫瘍進行期においてサイレント遺伝子をランダムかつ悪性に活性化する結果をもたらすことである。しかし、それを癌における配偶子/栄養膜細胞プログラムの誘導の結果であり、CT抗原の半調整的発現にもつながるものであるとみなすことも可能である。このプログラムの活性化は、癌に生殖細胞、配偶子細胞、および栄養膜細胞の他の特性を付与することになるが、これらを正確に関連づけることはさらに困難である。しかし、不死、侵襲性、接着の欠如、移行挙動、血管の誘導、デメチル化およびMHCの下方調節は、癌と生殖細胞/配偶子細胞/栄養膜細胞分化経路を経る細胞とが共通して有している特性である。癌の転移性も、生殖細胞の移動性と対応するものである可能性があり、通常の栄養膜細胞が、他の器官、例えば肺に、通常の妊娠期に移行するが、ある時期に退縮する性質に対応するものである可能性がある。
【0209】
癌における、配偶子形成特性の発現につながるプログラムの変換に関する考え方を追求するにあたり、「癌における配偶子形成プログラム」("Gametogenic Program Induction in Cancer"(GPIC))と題された仮説が提唱され、それによれば生殖細胞の発達に関与している少なくとも4つの異なる経路の区別がなされる可能性がある:A)生殖細胞から生殖細胞へ、B)生殖細胞から卵原細胞へ、そして卵細胞へ、C)生殖細胞から精原細胞へ、そして精子へ、およびD)生殖細胞から栄養膜細胞へ。減数分裂プログラムは、BおよびCに共通するが、OY−TES−1のようなタンパク質はCに限定され、そしてHCGはDに特有のものであると考えられる。これらの経路および究極的には各経路のステージを区別する理由は、CT抗原の種々のパターンまたはセットが異なる癌においてみられ、このことは生殖細胞プログラム、例えば経路およびステージであってこれらの癌において誘導されるもの、を反映するものであるかもしれないからである。
【0210】
この背景および枠組みによって配偶子形成と癌の発達との関係について考察するにあたり、数多くの取る得るアプローチの方法があり、さらなるCT抗原を特定することができる。
【0211】
1.新たなCT抗原の探索が数種の方法を用いて達成され、これはSEREX(例えば参考文献10を参照)、とくに精巣からのライブラリー、正常もしくは異常な栄養膜細胞からのライブラリー、または腫瘍もしくは腫瘍セルライン(デメチル化試薬存在下または非存在下にて成長しているもの)であって各種CT抗原を発現するものからのライブラリーによって、および発現差解析法(representational difference analysis)を拡張的に用いて達成される。バイオインフォマティクスおよびチップテクノロジーを用いれば、データバンクから転写物であって癌/配偶子/栄養膜細胞を示すものを探り出すことができる。
【0212】
2.既知のCT抗原の、正常配偶子形成および栄養膜細胞の発達における発現パターンを決定し、マーカーであって異なる経路およびステージであって正常配偶子形成プログラムにおけるものを区別するものを特定する。この情報によって、CT抗原発現の複雑なパターンの解析が得られ、CT表現型に基づく癌を分類する新たな方法が得られる。
【0213】
3.個々のCT抗原であって異なる型の腫瘍におけるものの発現頻度が、今日までに知られているCT抗原について特定されている。本明細書に記載されている方法によって特定されたCT抗原の発現頻度を解析することに加えて、さらなる情報として個々の腫瘍の複合されたCT発現型、およびこれらの複合されたCT発現型パターンが、由来の異なる腫瘍においてみられる頻度が集められる。治療上のデータ、遺伝子型データ、表現型データおよびCT抗原発現データを個々の腫瘍について集めたデータベースが確立されているため、個々の腫瘍の特性を比較し、前記データとの相関を調査する目的に用いることができる。この情報によって、CT発現と腫瘍の他の生物学的特性、例えば成長速度、局所的かまたは浸潤性か、一次か転移性か、同一の患者における異なる転移腫瘍であるかなど、との相関を調べることができる。
【0214】
4.癌のライフヒストリーのどのステージにおいてCT(配偶子形成)の特性が誘導されるかを決定するには、マウスモデル系、ヒト細胞を用いたインビトロ系、または自然発生によるヒトの腫瘍であって、腫瘍の進行における漸進的段階を示すものを用いることが可能である。上記において議論したように、CT発現はより大きい悪性の発症である。
【0215】
5.CT抗原の発現が、多くのヒトの癌において不均一であることを理解する必要がある。これは、CTおよびCT細胞におけるmRNA/タンパク質レベルの定性的差異を反映するものであるかもしれないし、またはCTmRNA/タンパク質発現に関するCTおよびCT細胞間の定性的差異があるかもしれない。レーザー分解顕微鏡(Laser dissection microscopy)は、この問題を解決する一つの方法かもしれないし、CT発現が不均一な腫瘍からの腫瘍細胞のクローニングは、不均一な発現を理解するための別法である。確立されたヒト癌セルラインは、CT抗原発現を、対応する腫瘍の型、とくにCT発現頻度が低い腫瘍、のCTタイピングから予想されるより、より高いCT頻度を示すとされる印象が増大している。このことはインビトロ培養の二次的な結果かもしれないし、またはCT細胞(それらは腫瘍の一部を占める群にすぎないが)は、インビトロにおいて増殖する際の成長する上での優位性を有し、おそらくインビボにおいてもそうであるかもしれない。
【0216】
6.CT抗原は配偶子形成プログラムおよび癌との間の密接な結びつきを供するものであるが、配偶子の発達における他の差別化特性を癌が発現するか、そしてCT抗原発現との相関を有するかが決定されている。過去30年間の、ある種のヒト癌によるHCG産生に関する多くの報告によって、この問題を解明し、HCGの産生がCT抗原発現、とくにCT抗原発現の独自のパターン、例えば栄養膜細胞プログラムを反映するようなパターン、と相関を有するかを問うための、特定の出発点が供される。
【0217】
7.遺伝子改変およびノックアウトアプローチであって、マウスCT対応部分(counterpart)を用いるもの、およびトランスフェクション解析であってCTコード遺伝子であって正常および悪性ヒト細胞を用いるアプローチを実施することによって、配偶子形成および栄養膜細胞の成長におけるCT抗原の役割および癌における機能的重要性が特定される。
【0218】
例2:CT遺伝子産物の特定
新たなCT抗原遺伝子産物を特定するために、ESTおよびジェンバンクデータベースの両方の編集物であるユニジーンデータベース(Unigene database)を探索し、癌を有する精巣および正常精巣に特有に発現される転写産物を求めた。これに続く、候補転写産物のRT−PCR解析によって、数種の遺伝子産物を特定したが、これらは高度に限定されたmRNA発現パターンを有し、新たに特定された3種のCT遺伝子を含んでいた。
【0219】
方法と材料
癌・精巣関連油にユニジーンクラスターのバイオインフォマティックスによるな特定
癌ゲノム解析プロジェクト(http://cgap.nci.nih.gov/Tissues/xProfiler)のcDNAXプロファイラツールを用いてユニジーンデータベースを以下のようにして探索した。まず、発現シークエンスタグ(EST)2つのプールを構築した。プールAは6個の正常精巣cDNAライブラリーに由来するESTからなり、そしてプールBは188個の腫瘍由来cDNAライブラリー(全ての組織学的な型)に由来するESTからなるものであった。Xプロファイラ検索エンジンを、プールAおよびプールBの両方からのESTを含むそれらのユニジーンクラスターを特定するように方向付けし、そして他の全ての正常組織cDNAライブラリーからのESTを含むユニジーンクラスターを除いた。得られたユニジーンクラスターの組織発現パターンの解析も、インシリコの遺伝子発現連続解析(SAGE)によって、SAGE:各ユニジーンクラスターエントリーに関連する、遺伝子をタグにマッピングするためのツール、を用いて行った。既知の遺伝子産物に対するそれらの関係を、ヌクレオチドおよびタンパク質データベースのBLASTサーチ(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST/)または推定されるタンパク質への翻訳のモチーフ解析(http://motif.genome.ad.jp)によって決定した。さらに、全ての認識されたユニジーンクラスターからの代表的なESTのBLASTサーチを実施し、それはヒトゲノム配列データベースに対してであり、ゲノムマッピング情報を得て、そしてイントロン/エクソンの境界をPCRプライマーデザインを用いて決定した。
【0220】
逆転写酵素PCR(RT−PCR)解析
20個の異なる正常ヒト組織からの総RNAをClontech Laboratories Incorporated (Palo Alto, Calif.) およびAmbion Incorporated(Austin, Tex.)から購入した。腫瘍組織は外科手術由来の標本であり、Memorial Sloan-Kettering Cancer Center, Weill Medical College of Cornell UniversityおよびKrankenhaus Nordwest(Frankfurt, Germany)から得た。腫瘍組織からの総RNAはグアニジニウムチオシアネート法によって調製した。
【0221】
RT−PCR反応においてテンプレートとして用いるcDNAの調製は、Superscript first strand synthesis kit (Invitrogen Life Technologies, Carlsbad, Calif.)を用いて行った。cDNAの合成は、5μgの総RNAを、40μl1X逆転写酵素バッファであってランダムヘキサマー100ng、0.5mMのdNTP、5.0mMのMgCl、10μMのDTT、80Uのリボヌクレアーゼ阻害剤および100UのスーパースクリプトII逆転写酵素を含むものの中で、42℃にて50分間インキュベートすることによって行った。ゲノムDNAの増幅程度を評価するためのコントロールテンプレートの調製は、逆転写酵素を欠如した複製サンプルとして行った。
【0222】
オリゴヌクレオチドプライマーであって選択されたユニジーンクラスターに存在するものと相同のものを商業的に(Invitrogen Life Technologies)合成した。
【0223】
【化1】
【0224】
RT−PCRは以下のように行った。25μlのPCR反応混合物であって、2μlのcDNA(または2.0μlのゲノムDNA増幅コントロール)、0.2mMのdNTP、1.5mMのMgCl、0.25μMの遺伝子特異的フォワードおよびリバースプライマー、および2.5Uの白金TaqDNAポリメラーゼ(Invitrogen Life Technologies)からなるものを94℃に2時間加熱し、その後34回のサーマルサイクルに付し、それは94℃で30秒間、55℃で30秒間および72℃で1分間であり、そして最終サイクルを94℃で30秒間、55℃で30秒間および72℃で5分間とした。サーマルサイクリングはABI 7700 Sequence Detectorを用いて行った。得られたPCR産物の解析を、2%アガロース/Tris−酢酸−EDTAゲルにおいて行い、特定結果をDNAをシークエンシングすることによって確認した。
【0225】
リアルタイム定量的逆転写(RT)PCR
総RNAサンプルであって8個の異なる正常成人組織から得たものおよび8個の腫瘍標本から得たものを調製し、上記のように逆転写させてcDNAを得た。遺伝子特異的TaqManプローブおよびPCRプライマーを設計したが、これにはPrimer Express software (PE Biosystems, Foster City Calif.) を用い、商業的に(PE Biosystems)行った。関連するtaqmanプライマーの組およびプローブのDNA配列は以下の通りである。
【0226】
【化2】
【0227】
マルチプレックスPCR反応物の調製は、2.0μlのcDNA(または2.0μlのゲノムDNA増幅コントロール)を、TaqManユニバーサルPCRマスターミックスであって、200nMのFam(6-carboxy-fluorescein)を遺伝子特異的なTaqManプローブによってラベルしたもの、300〜900nMの遺伝子特異的フォワードおよびリバースプライマー(予め決定した至適濃度)、Vicラベルしたヒトベータグルクロニダーゼ、またはホスホグリセロキナーゼ内部コントロールプローブ/プライマー混合物(特許にかかる色素、PE Biosystems)を加えたものに希釈したものを用いて行った。6個の25μlPCR反応物を、各cDNAサンプル(各内部コントロールに3個)に調製した。PCRサイクルは40サイクルであって、95℃(15秒間)の変性および60℃(60秒間)のアニーリング/伸長によって構成した。サーマルサイクリングおよび蛍光モニターは、ABI 7700シークエンスアナライザ(PE Biosystems)を用いて行った。一定の閾値以上のPCR産物が初めて検出されるインターバルをサイクル閾値(Ct)と称し、これを各サンプルにつき決定し、そして3反復サンプルの平均を記録した。遺伝子特異的転写産物のコピー数をRNA出発物質1μgあたりとして求めたが、これはCt値の標準曲線との比較によって行った。前記Ct値の標準曲線は既知濃度の、相同遺伝子産物をコードするcDNAから決定した。総RNAサンプル中に存在するmRNAの量を標準化するために、内部コントロールから得たCt値を遺伝子特異的Ct値から減じた(ΔCt=CtFAM−CtVIC)。3反復のリアルタイムRT−PCRによって、2組の3つのΔCt値が各RNAサンプルに与えられ(内部コントロール1個につき1組)、そして6個のΔCtの平均値を計算した。遺伝子特異的mRNA濃度のうち、正常組織由来または腫瘍組織由来のものを正常精巣に対して計算したが、これは標準化したCtを同様に扱い(ΔΔCt=正常組織または腫瘍組織のΔCt−正常精巣のΔCt、そして相対濃度(相対濃度=2−ΔΔCt)を求めることによって行った。標準化した総RNA1μgあたりの転写産物のコピー数の計算は各cDNAサンプルの平均相対濃度に精巣組織におけるコピー数を乗じることによって行い、精巣組織におけるコピー数は標準曲線から求めた(コピー数=2−ΔΔCt×精巣組織におけるコピー数)。
【0228】
結果
バイオインフォマティクス解析
1325個の異なるユニジーンクラスターであって、CT抗原に類似したインシリコ発現プロファイルを有するものが特定され、これはユニジーンデータベースを発現シークエンスタグ(EST)であって、腫瘍組織および正常精巣のcDNAライブラリーに限定的に由来するものを含む遺伝子クラスターを探索することによって行われた。これらの癌・精巣関連ユニジーンクラスターは、61個の既知の遺伝子および1264個の非特徴的(uncharacterized)遺伝子を示していた。表2に示すように、ユニジーンクラスターを2つのカテゴリーに分類した。グループIは859個の異なる遺伝子クラスターからなり、精巣および腫瘍cDNAライブラリーに限定的に由来するものを含むものであり、これを癌・精巣(CT)関連ユニジーンクラスターと称した。グループIIは400個の異なる遺伝子クラスターからなり、精巣および生殖細胞腫瘍(他の型の癌は含まない)cDNAライブラリーに限定的に由来するものを含むものであり、これを精巣関連ユニジーンクラスターと称した。他の66個の遺伝子クラスターはさらに追求しなかったが、その理由はそれら個々のユニジーンデータベースエントリーが本研究の最中に改変されたか、または既知の遺伝子産物に関する文献報告によって、それらが精巣以外の他の正常組織においても発現することが示唆されていたからである。ユニジーンデータベースに従って、本研究においては特異的遺伝子クラスターをHomo sapiens.数字による記載(例:Hs.123456)によって指定した。
【0229】
【表3】
【0230】
グループIおよびグループIIユニジーンクラスターのmRNAの発現パターンのさらなる解析を、インシリコ遺伝子発現連続解析(SAGE)によって行った。表2に示すように、グループIおよびグループIIユニジーンクラスターのサブグループとしてA、BおよびCに再分割したが、これは相同のSAGEタグの存在および組織分布に基づいて行った。サブグループIAおよびIIAは、SAGEタグとして腫瘍および/またはセルライン由来のSAGEライブラリーにのみ存するものを有している。サブグループIBおよびIIBは、信頼できるSAGEタグを有していない。サブグループICおよびIICは、SAGEタグとして、正常組織SAGEライブラリーに存するものを有している。4個の既知の癌・精巣抗原が1325ユニジーンクラスターに特定され、これはCT11p/Hs.293266(グループIA)、GAGE 4/Hs.183199(グループIB)、MAGEB1/Hs.73021(グループIC)、およびSAGE/Hs.195292(グループIIA)を含むものであった。
【0231】
組織限定的mRNA転写物のRT−PCRによる特定
1325個の本研究において特定されたユニジーンクラスターのうち、73個のmRNA発現パターンの解析をRT−PCRによって、20個の正常組織由来のRNAサンプルパネルを用いて行った。数種の基準を用いて、これらの癌・精巣関連ユニジーンクラスターであってRT−PCR用のものを選択した。既知のCT抗原はX染色体にマップされているため、全ての癌・精巣関連ユニジーンクラスターマッピングをX染色体に対して試験を行った(総計19個)。また、メラノーマおよび肉腫は数多くのCT抗原を発現するため、10個の癌・精巣関連ユニジーンクラスターであって、メラノーマおよび肉腫ライブラリー由来のESTを有するものについても試験を行った。癌・精巣関連ユニジーンクラスターのうち、機能上の重要性を癌に関連して有するもの(例えば転写因子、接着分子)についても試験を行った(総計21個)。残りの23個の解析したユニジーンクラスターはランダムに選択した。癌・精巣関連ユニジーンクラスター下位群に関連して、59個のCT関連ユニジーンクラスター(38個がグループIAから、9個がグループIBから、12個がグループICから)および14個の精巣関連ユニジーンクラスター(6個がグループIIA、7個がグループIIBから、1個がグループIICから)の解析をRT−PCRによって行った。
【0232】
図1に示すように、73個の癌・精巣関連ユニジーンクラスターであってRT−PCR解析に付したもののうち、10個が異なる発現を行っていると考えられ、特定された転写物の数が正常組織に比して限定的であり、すなわちmRNAの発現が正常組織に対して7/20しか検出されなかった。これらを表3に示す。
【0233】
【表4】
【0234】
他の63個の遺伝子産物のmRNA発現パターンは、正常組織に偏在するか(43個のユニジーンクラスター)、もしくは不明瞭なRT−PCRの結果であって、イントロを有しないDNAからの増幅(8個のユニジーンクラスター)、非特異的増幅(4個のユニジーンクラスター)からのものを生ぜしめたか、または増幅されなかった(8個のユニジーンクラスター)。 特定された10個の異なる発現転写産物のうち、7個は精巣にのみ発現され(他の正常組織においては0/19)、そして3個の他の遺伝子産物は、限定された数の正常組織であって、精巣および卵巣以外のものにおいて検出された(図1A)。7個の精巣に限定的に生じた転写産物のうち、2個は既知のタンパク質、すなわちユビキリン3(Ubqln 3、Hs.189184、グループIIA)ディスインテグリンおよびメタロプロテイナーゼ2またはフェルチリンβ(ADAM2、Hs.177959、グループIC)をコードし、5個は非特徴的な遺伝子産物であるHs.121554(グループIA)、Hs.178062(グループIA)、Hs.245431(グループIB)、Hs.97643(グループIC)およびHs.195932(グループIIA)をコードしていた。SAGEタグであって、既知の正常大腸組織における遺伝子産物であるADAM2/Hs.177959(グループIC)に対応するものについては、本出願人らのRT−PCR発現データからはADAM2/Hs.177959の正常大腸組織における発現は確認されない(図1A)。7個の精巣限定的な転写産物以外に、3個の他のユニジーンクラスターが、限定された数の正常組織において発現されていた。制御因子X4をコードする転写産物(RFX4、Hs.183009、グループ IA)は精巣および脳においてのみ検出された(他の正常組織においては0/18)。2個の非特徴的転写産物であるHs.128836(グループIC)およびHs.293317(IIA)は、精巣、卵巣、子宮頸管および肺(他の正常組織においては0/16) 精巣、前立腺、卵巣、肺、乳房および大腸(他の正常組織においては0/14)においてそれぞれ発現されていた。
【0235】
癌におけるCT関連ユニジーンクラスター
7個の精巣限定的転写物は、全てCT遺伝子産物であると考えられたが、それは同一配列が腫瘍由来ESTライブラリー(グループIユニジーンクラスター)またはSAGEライブラリー(グループIIAユニジーンクラスター)に存在していることに基づく。このことをインシリコ発現プロファイルによって確かめるために、本研究において特定された組織限定的転写物をRT−PCRにより解析を、その際種々の悪性組織由来のRNAサンプルを用いて行った。図1Bに示すように、7個の精巣限定的転写物のうちの3個、すなわちADAM2/Hs.177959、Hs.245431、およびHs.178062も腫瘍組織にも発現され、新たなCT遺伝子として特定された。これらのCT遺伝子は、1個の既知の遺伝子産物を表し、2個の非特徴的転写産物を表す。既知のタンパク質であるADAM2/Hs.177959を、限定的に精巣および16例中2例においては腎臓癌においても発現されていた(表3および4)。
【0236】
【表5】
【0237】
CT抗原に関して提唱された命名(21)に従って、ADAM2はCT位置指定(designation)をCT15とした。ADAM2/CT15は、メタロプロテイナーゼ様の、ディスインテグリン様の、システインリッチなドメインファミリーの精子表面タンパク質であって、卵/精子相互作用に関与している(51)。ヌクレオチドおよびアミノ酸配列は、CT15/Hs.177959について配列番号18および19に記載している。
【0238】
本研究において特定された他のCT遺伝子産物は、CT16と位置指定され、これは非特徴的転写産物であり、Hs.245431ユニジーンクラスターによって表される。CT16/Hs.245431は4/18のメラノーマ、7/18の肺癌、1/18の乳癌、1/9の大腸癌および7/16の腎臓癌において発現されていた(表3および4)その発現は、数種の腫瘍細胞セルラインにおいても見出され、それはSK−LU−17肺癌、SW1045肉腫、および4/8のメラノーマセルライン(SK−MEL−19、−109、−37、および−10)を含むが、正常メラニン細胞にはみられなかった。CT16/Hs.245431のcDNA配列は763個のヌクレオチド(ジェンバンクAcc# BC009230)からなり、完全なオープンリーディングフレームを有し、それは110個のアミノ酸からなる仮想全長タンパク質をコードしている。予測されているCT16/Hs.245431アミノ酸配列は、30%〜40%の相同性をCT抗原ファミリーであるGAGE−Aに対して有し(15)、そして40%〜50%の相同性をGAGE−B/PAGE−1に対して有している(52)。ヌクレオチド配列およびアミノ酸配列は、Hs.245431についてはそれぞれ配列番号20および21として示してある。
【0239】
第3の新たに特定されたCT遺伝子産物は、CT17と位置指定し、Hs.178062ユニジーンクラスターを表し、1/18の乳癌および4/16の腎臓癌において発現されていた(表3および4)。CT17/Hs.178062のcDNA配列は877個のヌクレオチドからなり(配列番号22;ジェンバンクアクセス# AA470035)、202個のアミノ酸からなる、タンパク質の一部をコードし(配列番号23)それは30%の相同性をホスファチジルセリン特異的ホスホリパーゼA1に対して有している(53)。
【0240】
他の4個の精巣限定的遺伝子産物であるTSPNY/Hs.97643 10(配列番号24および25)、TTY12/Hs.195932(配列番号 26および27)、Ubqln 3/Hs.189184(配列番号28および29)およびHs.121554(配列番号30および31)(表2)、は、腫瘍組織においては検出されなかった。
【0241】
3個の遺伝子産物であって、本研究において限定された数の正常組織において特定されたものは、腫瘍細胞においても発現されていた(表5)。
【0242】
【表6】
【0243】
既知の遺伝子である制御因子X4(RFX4、Hs.183009)は、精巣および脳にのみ限定的に発現され、1/9の大腸癌、および4/8メラノーマセルライン(SK−MEL−19、−37、−10、および−30)においても発現されていたが、正常なメラニン細胞には発現されなかった(表3および5)。RFX4/Hs.183009(配列番号32および33)は、ユニジーンデータベースにおいて、乳癌における転位産物として示され、該産物は偏在して発現される第6染色体上のエストロゲン受容体1遺伝子、および新規なRFX様遺伝子(RFX−4)第12染色体(54)を含んでいた。
【0244】
第二の異なる発現を示す転写産物は、Hs.128836ユニジーンクラスターによって示され、正常な精巣、卵巣、子宮頸管および肺に発現され、7/18の肺癌、2/4の卵巣癌、2/18の乳癌、1/9の大腸癌および2/16の腎臓癌においても発現していた(表3および5)。Hs.128836のcDNAs配列は558個のヌクレオチドからなり(配列番号34)、164個のアミノ酸からなる、仮想タンパク質の部分をコードし(配列番号35)、特徴的なタンパク質または既知のタンパク質モチーフとの相同性を示さなかった。
【0245】
第二の異なる発現を示す転写産物は、Hs.293317ユニジーンクラスターによって示され、正常な精巣、卵巣、肺、乳房、前立腺および大腸に発現され、9/18のメラノーマ、14/18の肺癌、6/18の乳癌、1/9の大腸癌2/4の卵巣癌、および3/9の大腸癌においても発現していた(表3および5)。転写産物は2つの腫瘍セルラインであるSW1045 肉腫およびSK−LU−17肺癌においても検出されたが、8個のメラノーマセルラインには発現されず、正常なメラニン細胞には発現された。Hs.293317は新規なcDNA配列であり、549個のヌクレオチド(ジェンバンク# AW002915)であり、完全なオープンリーディングフレームを有し、それは110個のアミノ酸からなる仮想全長タンパク質をコードし、該タンパク質は新たに特定されたCT遺伝子である、上記CT16/Hs.245431に対して89%の相同性を有していた。CT16/Hs.245431との相同性を基に、Hs.293317はCT16.2と位置指定された。ユニジーンクラスターHs.293317によって特定されたコンティグの遺伝子配列は、配列番号36として示した。前記コンティグの翻訳ポリペプチドは、配列番号37として示した。
【0246】
癌・精巣遺伝子発現の定量的解析
mRNA発現プロファイルを、CT15、CT16およびCT17についてさらに調査を行うために、定量的リアルタイムRT−PCRを、種々の組織および腫瘍標本由来のRNAパネルを用いて行った。比較のために、プロトタイプのCT抗原であるNY−ESO−1(18)およびMAGE−3(55)についても同様な方法で解析を行った。CT遺伝子発現の標準レベルを正常組織および癌について、精巣における発現レベルと対比して表6に示した。
【0247】
【表7】
【0248】
リアルタイムRT−PCR解析の結果、全体として、CT遺伝子産物について、正常な非配偶子形成組織において発現は全くないか、または正常な精巣に比して極めて低いレベル(3%以下)であることが明らかになった。正常組織については、CT15の発現は、精巣における検出の1%のレベルで膵臓において検出された。CT16のmRNAの発現は、正常組織においては転写産物は腎臓および肝臓にのみ検出され、検出レベルはそれぞれ精巣の0.1%および0.4%であった。CT17およびMAGE−3のmRNAの発現は、精巣に限定されていた。NY−ESO−1の場合については、正常な脳、大腸および肺における発現レベルは、それぞれ精巣における検出レベルの3%、2%および3%であった。NY−ESO−1は、卵巣においても精巣における検出レベルの52%検出された。CT転写産物の総RNAμgあたりのコピー数についても、これらの相対的発現レベル(表6)およびコピー数が既知である相同cDNAの標準曲線との比較に基づいて計算した。精巣におけるCT遺伝子の発現レベルの変動幅は大きく、CT15が最大のコピー数を有し(445,000コピー/μgRNA)、CT16(149,000コピー/μgRNA)、NY−ESO−1 (31,300コピー/μgRNA)、CT17(16,100コピー/μgRNA)およびMAGE−3(15,060コピー/μgRNA)がこれに次いだ。
【0249】
腫瘍組織におけるCT遺伝子についても、定量的リアルタイムRT−PCR解析を行った。腎臓癌標本であるRCC1、RCC5およびRCC6において、CT15の発現レベルは、それぞれ精巣における検出レベルの2%、0.07%および0.8%であった(表6)。RCC1およびRCC6腫瘍は、いずれもCT15の発現は、通常のRT−PCRにより陽性であったが、RCC5は陰性であった(図1B)。表6に示すように、CT16の発現レベルは2つのメラノーマサンプルにおいて、それぞれ3.1倍および64培のレベルであった。乳癌標本においては、CT16発現レベルは、精巣における検出レベルの3.2培であった。これら2つのメラノーマサンプルおよび乳癌サンプルは、CT16発現に関し、通常のRT−PCRにより陽性であった(図1B)。乳癌標本(HBR297)および腎臓癌標本(RCC5)において、CT17の発現レベルは、精巣における検出レベルのそれぞれ2.89および0.19であり(表6)、これは通常のRT−PCRの結果と一致した。NY−ESO−1発現の、2つの肺癌標本におけるレベルは、精巣における検出レベルのそれぞれ14%および19%であった(表6)。腎臓癌標本において、NY−ESO−1の発現レベルは精巣における検出レベルの6%であった。最後に、MAGE−3の発現レベルは、2つのメラノーマ標本および肺癌標本において、精巣における検出レベルのそれぞれ8%、11%および30%であった。
【0250】
考察
発現シークエンスタグ(EST)はヒトトランスクリプトームの宝庫であり、豊富な核酸配列情報およびmRNA発現データを有している。ESTデータベース配列が拡張されたものがユニジーンであり、それは公のドメイン配列プロジェクトから得られた情報を蓄積したものであり、該プロジェクトはEST、ジェンバンク、オレステス(ORESTES)およびヒトゲノムプロジェクトを包含し、この情報を数多くの関連するデータベースとリンクさせており、それは例えば科学文献、ヒトゲノム、プロテオーム、単一ヌクレオチド多型、および遺伝子変異である。癌ゲノム解析プロジェクトと関連して、ユニジーンデータベースによって、ESTデータ、遺伝子発現プロファイル、およびデジタル解析のためのツールが提供され、それはインシリコの遺伝子発現連続解析(SAGE)、遺伝子発現プロファイリング、およびディファレンシャルディスプレイを包含している。CT抗原の免疫療法上の重要性に鑑み、すなわち、CT抗原は抗原特異的癌ワクチンの有望な標的分子であるため、本研究がユニジーンデータベースから探索した遺伝子クラスターは、ESTのうち限定的に癌および精巣cDNAライブラリー由来のものを含むものとした。
【0251】
今日のバイオインフォマティック解析によって、約1300個の異なる癌・精巣関連ユニジーンクラスターが特定されている。予備的な証拠であって、ユニジーンクラスターを探索するために用いたアプローチのサポートは、4個の存在していた既知のCT、すなわちCT11p、GAGE 4、MAGEB1、およびSAGEであり、これらは前記1300個の癌・精巣関連ユニジーンクラスターであって、本研究において特定されたものに含まれていた。逆に、このバイオインフォマティック解析によって、9個の他の以前に特定されていたCT遺伝子ファミリーであって文献に記載されていたメンバーは特定されなかった。この理由は、データベースサーチツール(Xプロファイラ)を本研究において用いたが、これはcDNAライブラリーのグループを3個以上は相互に参照しないからである。本研究において特定されなかったCT抗原に対応するものは、ESTのうち二要素相互参照プール(正常精巣と癌)からはずれるcDNAライブラリーに由来するものを含むものである。例えば、NY−ESO−1、SSX−2/HOM−MEL−40、およびCT−7ユニジーンクラスターは、ESTのうち胎盤由来のものを含み、BAGE、SCP−1およびCT−10ユニジーンクラスターはESTセルライン由来のものを含み、BRDT/CT9ユニジーンクラスターは、ESTのうちサブトラクション精巣ライブラリー由来のものを含み、またsp32/OY−TES−1ユニジーンクラスターが含むbESTは、正常腎臓および胎児の心臓由来のものを含んでいる。また、CTAGE−1ユニジーンクラスターは正常精巣のESTのみを含み、腫瘍精巣由来ESTを含まない。
【0252】
mRNA発現パターンを73個のこれらの精巣/癌関連ユニジーンクラスターについて、RT−PCRによって、種々の正常組織および悪性組織由来のRNAサンプルのパネルを用いて調査を行った。前記73個の遺伝子産物のうち、CT15/Hs.177959、CT16/Hs.245431、およびCT17/Hs.178062は、通常のRT−PCRによって精巣および悪性組織に限定的に発現され、そのためCT抗原類似の発現プロファイルを有していることが示された。他の類似点も、新たに特定されたCT遺伝子および既知のCT抗原の間に存在する。特定されたCT遺伝子のうちの2個、すなわちCT16/Hs.245431およびCT17/Hs.178062が示すユニジーンクラスターは、精巣由来cDNAライブラリーESTに加えて、それぞれメラニン細胞および肉腫cDNAライブラリー由来のものを含む。この2個の腫瘍タイプは、既知のCT抗原の大きな割合の部分を発現することが知られている(56)。また、CT16/Hs.245431はX染色体にマップされ、そのゲノム上の位置は、14個の既知のCT抗原マップの第8である。さらに、mRNAの発現頻度は、新たに特定されたCT遺伝子のうち癌に存するものにおいては、以前に特定されたCT抗原の発現頻度と一致していた(与えられた腫瘍タイプのうち20%〜40%、引用文献21)。すなわち、大腸癌および腎臓癌におけるCT16発現は、それぞれ11%〜44%であり、そして乳癌および腎臓癌におけるCT17発現は、それぞれ5%〜25%であった。逆に、限定的と思われるCT15/ADAM2の発現は正常精巣および腎臓癌において特有のものである。しかし、本研究において調査を行ったサンプルサイズは比較的小さいものであったため、はるかに広範なmRNA発現によって、癌におけるそれらの発現頻度に関するより確定的な結論が与えられよう。
【0253】
プロアクロシン結合タンパク質であるOY−TES−1(30)およびシナプトネマ構造タンパク質−1(20)を除き、CT抗原の生物学的機能は知られていない。本研究においては、特定されたCT遺伝子産物のうち2個は、既知の機能または既知の機能モチーフを有するタンパク質をコードしている。ADAM2/CT15/Hs.177959は、メタロプロテイナーゼ様の、ディスインテグリン様の、システインリッチなドメインファミリーの細胞表面プロテアーゼ/接着分子の領域ファミリーのメンバーであって、卵/精子膜相互作用に関与していると考えられている(51)。ADAM2/CT15は機能的メタロプロテイナーゼ領域を欠くがディスインテグリンは含んでおり、該領域はインテグリンα6β1または他の類似分子に結合する可能性がある(57。)もう一つのCT遺伝子産物であるCT17/Hs.178062はホスホリパーゼとの類似性を有していて、それは受精における精子の先体エクソサイトーシスを担っている(58)。
【0254】
他のCT遺伝子であるCT16/Hs.245431およびその類縁遺伝子であるCT16.2/Hs.293317は、30〜50%の類似性をGAGEタンパク質に対して有している(15、52)。GAGE Aファミリー間の類似性(90%以上のアミノ酸配列(identity))ならびにGAGE−AおよびGAGE−Bファミリーの類似性(40〜50%のアミノ酸配列)を基に結論されるのは、Hs.245431/CT16が新たなGAGE遺伝子ファミリーを表し、それは暫定的にCT 16ファミリーと称され、それは組織限定的遺伝子産物であるCT16.2/Hs.293317も含んでいるということである。GAGEタンパク質の生物学的機能は知られていないし、GAGEタンパク質に対する免疫反応についても報告は僅かである。GAGE−A1およびCT16を除いて、大部分のGAGE遺伝子は、CT16.2も含め、正常な成人組織の狭い範囲のみに発現される(59)。個々のGAGE遺伝子ファミリー間の類似性をがあることから、GAGEタンパク質に対する免疫反応の欠如が示しているのは、高度に類似していて、かつより普遍的に発現されるGAGE遺伝子に対する耐性を反映するものである可能性があると考えられる。
【0255】
CT遺伝子に加えて、本研究において特定されたのは3個の組織限定的遺伝子産物、RFX4/Hs.183009、Hs.128836およびHs.293317であり、これらは癌においても発現されている。RFX4が発現されるのは正常な精巣および脳においてのみであり、さらに1/9の大腸癌および4/8メラニンセルラインにおいてである。したがって、RFX4は、癌・精巣/脳抗原(CTB抗原)と称せられるタンパク質の仮想的メンバーであると考えられる。他にCTB抗原に含まれるのは、CDR(60)、Ma1(61)、およびMa2(62)であり、これらはPosnerおよび共同研究者らによって特定されたものであるが、腫瘍随伴症候群に罹患している患者における自己抗体によって認識される標的分子として特定された。RFX4が属するのはDNAタンパク質ファミリーであり、それはMHCクラスII遺伝子の転写産物を制御する(63)。RFXタンパク質をコードしている遺伝子であるRFXANK、RFX5およびRFXAPにおける欠陥によって不全リンパ球症候群が発生し、これは重篤な劣性の免疫不全病である(64に総説)。MHC遺伝子の下方調節が精巣、脳および癌において行われていることから、これらの組織におけるRFX遺伝子の発現は重要であるかもしれない。2つの非特徴的転写物であるHs.128836およびHs.293317のmRNA発現プロファイルも、限定された数の正常な組織および癌に限られている。機能的領域を欠いているため、これらの遺伝子産物の生物学的重要性は決定されていない。
【0256】
3個のCT遺伝子および3個の組織限定的転写産物に加えて、さらに4個の遺伝子産物であって精巣限定的発現プロファイルを有するものが特定され、これらはHs.121554、Hs.97643、Hs.195932、およびHs.189184である。ユニジーンクラスタであってこれらの4個の精巣限定的遺伝子産物に対応するものも、ESTおよび/またはSAGEタグとして腫瘍由来のものを含んでいる。
【0257】
これらの遺伝子産の解析を継続してRNAの拡大したパネルであって、より広範な種類の悪性組織由来のものを拡大したものを用いることによって、それらを腫瘍組織において検出できるかもしれないし、それに続いてCT遺伝子の分類につながるかもしれない。残りの1200個の癌・精巣関連ユニジーンクラスターであって、RT−PCRによって解析を行っていないものについてのさらなる研究の焦点は、それらの遺伝子産物であって、インシリコ発現プロファイルとしてCT関連のものと対応するもの(グループI)ユニジーンクラスターおよび精巣関連ユニジーンクラスターでSAGEタグを有し、腫瘍細胞由来のもの(グループIIA)である。Logingおよび共同研究者らが記載した方法であって、迅速な発現スクリーニングをリアルタイムRT−PCRによって行うものは、これらの研究に先んじるものであるといえる(65)。
【0258】
個々のCT遺伝子産物を癌の遺伝子ワクチンの標的分子として用いることは不適切であると思われるが、その理由はそれらの発現頻度が癌患者の群においては比較的低く、腫瘍内自体における不均一な発現および与えられた組織において抗原のロスがあるからである。代替物として開発されるべきものは、多価癌ワクチンであり、数多くの異なるCT遺伝子によってコードされたエピトープを含むものである。そのような多価ワクチンによって、効果的にワクチン治療を受け得る癌患者の数が増大し、そして障害のうち、腫瘍の不均一性および免疫回避に関連するもののいくつかが克服されるかもしれない。この目的を達成するために、本研究においてはCT15、CT16およびCT17をタンパク質のレパートリーであって、多価CT癌ワクチンに用い得るものを加えた。さらに、ADAM2/CT15は、2つの免疫療法上の価値を有する標的分子と考えられるが、その理由は、それが細胞表面局在性を有するため、モノクローナル抗体に基づく免疫療法の標的分子にもなり得るからである。結論は、ユニジーンデータベースには、潤沢な情報が含まれており、それを利用することによって、新たな癌関連遺伝子として療法上重要なものが発見される可能性があるということである。
【0259】
例3:さらなるCT抗原産物および関連遺伝子の特定
ユニジーンデータベースについて、上記のように特定されたESTのCT抗原であるCT16との類似性を有するものをサーチすることによって、2つのユニジーンクラスター、すなわちHs.43879およびHs.16323を見出した。これらのクラスターの位置指定は、それぞれ(下記理由により)CT19.2(核酸:配列番号:38、ポリペプチド配列番号:39)およびCT19.3(核酸:配列番号:40、ポリペプチド配列番号:41)とした。特異的なプライマーをこの配列に対して用いて(CT19.2プライマー:配列番号:42および43、CT19.3プライマー:核酸:44および45)、RT−PCRを用いることによって、Hs.43879/CT19.2およびHs.16323/CT19.3の発現は、いずれも限られた数の正常組織ならびに癌および精巣において発現されたことが決定された。
【0260】
他のファミリーメンバーの存否を確認するために、ヒトゲノムデータベースをサーチして相同遺伝子の探索を、Hs.43879/CT19.2ユニジーンクラスター内の配列を用いて行った。このサーチによって、仮説的な転写物がX染色体に見出された(位置はref|NT_025297.5|HsX_25453ホモ・サピエンスX染色体作動性ドラフト配列断片のbp179682〜1829185内)。この配列は、位置指定をCT19.1とし(核酸:配列番号:46、ポリペプチド配列番号:47)90%および84%の相同性をHs.43879/CT19.2およびHs.16323/CT19.3それぞれに対して有し、同一のイントロン/エクソン構造をHs.43879/CT19.2およびHs.16323/CT19.3に対して有している。
【0261】
プライマーのデザインは、CT19.1の最も固有な領域(most unique region)に基づいて行った。CT19.1プライマー(下記参照、配列番号:58および59)は、Hs.43879/CT19.2またはHs.16323/CT19.3配列を増幅しない。CT19.1転写産物は、胎児の脳、精巣および種々の腫瘍に検出され(そのため、その位置指定は、CT抗原であるCT19.1とした。下記参照)いくつかの例においては、2つのバンドがRT−PCRによって検出され、その低分子量バンドは一貫して検出されたが、高分子領域のバンドは散見されたのみであった。いずれのバンドについても配列決定を行い、低分子量バンド(配列番号:46)のみが予見されたタンパク質産物(配列番号:47)であって、Hs.43879/CT19.2およびHs.16323/CT19.3類似のものを与えた一方、高分子量バンドは切断部を有する翻訳タンパク質であった(配列の他の部分に停止コドンを有する)したがって、低分子量バンドはCT19.1の配列になる。
【0262】
発現解析
CT19.1、CT19.2およびCT19.3のmRNA発現プロファイルの決定を、正常組織および悪性組織において、遺伝子特異的プライマーであって下記の35サイクルのRT−PCR(例2に記載)によって特定されたものを用いて行った。結果を下記表7に示す。
【0263】
【化3】
【0264】
【化4】
【0265】
【化5】
【0266】
【表8】
【0267】
タンパク質の位置合わせ
CT19.2のGAGE−A1のタンパク質配列配列(配列番号:57)との位置合わせにつき下記に示す。縦線によって、両配列におけるアミノ酸の一致を表す。
【0268】
【化6】
【0269】
CT19.1、CT19.2およびCT19.3のタンパク質配列の位置合わせにつき下記に示す。
【化7】
【0270】
下線を付したアミノ酸は、配列中において他の2つの位置合わせを行ったCT19配列における同一位置のアミノ酸との相違を示す。ダッシュは、他の配列からの欠如(gap)を示す。配列の位置合わせの結果、81%の相同性がCT19.1およびCT19.2ポリペプチド間において見出され、69%の相同性がCT19.1およびCT19.3ポリペプチド間において見出され、そして73%の相同性がCT19.2およびCT19.3ポリペプチド間において見出された。
【0271】
例4:絨毛癌/腫瘍(ChT)遺伝子産物の特定
ユニジーンデータベースを探索し、ESTのうち、絨毛癌および癌からのESTライブラリーCT抗原において限定的に見出されるものを、上記例2に記載したCT抗原探索のように行った。
簡潔にいうと、2つのプールとして発現シークエンスタグ(ESTs)を構築した。
プールAは、3つの絨毛癌cDNAライブラリーからのESTからなり、そしてPoolBは3,289個の(多くの組織学的タイプの)腫瘍由来cDNAライブラリーからのESTの全てからなる。CGAPのXプロファイラツールをユニジーンデータベースのサーチに用いて、ユニジーンクラスターのうちプールAおよびプールBからのESTを含むものを対象とし、そして正常組織cDNAライブラリーからのものは除外した。
【0272】
このサーチによって、49個の絨毛癌/腫瘍(ChT)関連ユニジーンクラスターが見出され、それらは4個の既知の遺伝子産物(そのうち3個はCT抗原:LAGE、MAGE−A6、MAGE−A12)を含み、および45個は新規であった。49個のChT関連ユニジーンクラスターのうち、31個はイントロを含まない配列(単一エクソン、疑似遺伝子、遺伝的夾雑物)であり、調査は行わなかった。残りの18個のChT関連ユニジーンクラスターは、明確なイントロン/エクソン境界を有し、そして(既知のCT抗原配列を除いた後の)15個の解析をRT−PCRによって、正常および悪性組織のパネルについて行った。2つのChT遺伝子産物、Hs.313507/CT20(配列番号:48)およびHs.197664(配列番号:51)のmRNA発現プロファイルは興味深いものであり、それについては下記の通りである。さらに、Hs.313507/CT20ユニジーンクラスターは2つのタイプの転写産物、精巣cDNA配列であって、FLJ32909と称せられるものおよび11個の腫瘍由来ESTを有しており、FLJ32909のbp770〜961は腫瘍由来ESTには欠けていた。これらの異なる転写産物、すなわち仮想スプライシング変種は、2つの異なるタンパク質産物をコードしている:イソフォームA(配列番号:49)はEST転写産物の産物であり、イソフォームB(配列番号:50)、精巣転写産物の産物である。.Hs.197664がコードしているのは単一のタンパク質産物(配列番号:52)であり、それは30%の相同性をNY−CO−41/メチルCpG結合タンパク質2に対して有する。
【0273】
発現解析
上記のような35サイクルのRT−PCRを、下記プライマーを用いて行った。結果を表8に示す。
【0274】
【化8】
【0275】
【化9】
【0276】
【表9】
【0277】
例5:CT抗原の相同性の確認
上記において特定された配列の長さを伸長することは可能であるが、前提としてさらなる配列領域であって、それによって遺伝子データベースにおいて関連する配列をサーチできるものの存在が前提となる。上記配列の伸長は、標準的な方法(例えばPCR)を用いて行われ、現在既知の領域を越えてDNA配列を伸長するものであり、とくに不完全なタンパク質をコードしていると思われる配列に対して行われる。PCRベース増幅法においては5’RACEが行われ、それによって既知の部分的なcDNAsの未特定の(missing)5’末端の単離が可能になる。さらに、3’RACEを用いて、cDNAの未特定3’末端の伸長が行える。これらの追加される末端領域の配列決定には、マッチングおよび相同性のためにデータベースをスクリーンする情報が用いられる。
【0278】
既知の配列を伸長するためのもう一つの方法は、従来からのライブラリースクリーニング手法によるものであり、それによってライブラリーからより長い配列の単離を行うことができる。伸長された配列が特定されると、それを用いて遺伝子データベースのサーチを行い、配列マッチおよび続く発現パターンの調査を行うことができる。スクリーニング手法において用いるライブラリーは一般的なライブラリーであるか、またはより組織特異的もしくは発生段階特異的なライブラリーである。
【0279】
例6:組み換えCT抗原の調製
CT抗原(例えばCT15、CT16、CT19.1、およびCT20)を、hisタグタンパク質としてE.coliに発現させたが、ヒスチジンタグ含有ベクターpQE30(Qiagen, Valencia, Calif.)を用いて、引用文献40に記載のように行った。組み換えタンパク質合成の誘導およびそれに続くNi+2カラムによる精製は、Chen et al., Proc.Natl.Acad.Sci.USA.91:1004-1008, 1994の記載に従って行った。
【0280】
他の方法においては、CT抗原をコードするクローンをバキュロウィルス発現ベクターにサブクローンし、そして該組み換え発現ベクターを適切な昆虫細胞に導入する。バキュロウィルス/昆虫クローニング系が好ましいのは、翻訳後の改変が昆虫細胞において行われるからである。もう一つの好ましい真核細胞系は、InvitrogenによるDrosophila発現系である。クローンのうち組み換えタンパク質を大量に発現するものを選択し、組み換えタンパク質の産生に用いる。他の系として、酵母発現系および哺乳類細胞培養系も用いることができる。
【0281】
例7:CT抗原に対するCT抗体の調製
上記例6のように調製した組み換えCT抗原を用いて、ポリクローナル抗血清およびおよびモノクローナル抗体を標準法に従って調製した。そのように調製した前記抗血清および抗体の試験を、CT抗原認識の確度について、抗血清/抗体を用いて、細胞抽出物のうち特定のCT抗原を発現することが知られている患者のもののアッセイ(例えばELISAアッセイ)によって行った。これらの抗体は実験目的(例えばCT抗原の局在化、免疫沈降、ウェスタンブロットなど)に用いることが可能であり、また診断目的(例えば、組織バイオプシー抽出物の試験、CT抗原の存在確認試験)にも用いることができる。
前記抗体の有用性は、正確かつ簡便な癌組織サンプルのタイピングを、CT抗原の発現について行えることにある。
【0282】
例8:同一の起源および異なる起源を有する癌におけるCT抗原の発現
1種または2種以上のCT抗原の発現の試験を広範な範囲の腫瘍に関して行い、存在する場合には、他の如何なる悪性を診断可能であるか、および/または本明細書に記載の方法によって処置される他の悪性を決定した。腫瘍セルラインおよび腫瘍サンプルの試験をCT抗原の発現に関して、好ましくはRT−PCRまたはリアルタイムPCRにより、上記手法に従って行った。ノーザンブロットも用い、CT抗原の発現の試験も行った。抗体ベースアッセイ、すなわちELISAおよびウェスタンブロットを用いてタンパク質発現を決定することも可能である。(他種の癌および同一タイプの他の癌患者における)CT抗原の発現を試験するための好ましい方法は、遺伝子多型血清タイピングであり、これには改変SEREXプロトコールを用いる。
【0283】
前記の全てのにおいて用いられた抽出物は、患者の腫瘍からのものであり、該患者はCT抗原の最初の単離のために血清を提供し、該抽出物をポジティブコントロールとして用いる。細胞のうち組み換え発現ベクターであって、上記例に記載したものをポジティブコントロールとして用いることも可能である。
上記実験によって得られた結果によって提供されるのは、複数種の癌関連核酸および/またはポリペプチドであり、これらは診断方法(例えば癌の存在の決定、治療を受けている患者の予後診断など)および治療方法(ワクチン組成物など)に用い得るものである。
【0284】
例9:CT抗原に対してポジティブな患者のHLAタイピング
どのHLA分子が本発明によって得られたCT抗原由来ポリペプチドを与えるかを決定するために、患者のCT抗原を発現する細胞のHLAのタイピングを行った。末梢血リンパ球を患者から採取し、HLAのタイピングをクラスIまたはクラスIIについて行い、さらにクラスIまたはクラスIIの特定のサブタイプに関しても行った。腫瘍バイオプシーサンプルもタイピングに用いることもできる。HLAのタイピングの実施は、免疫療法の分野における標準的な方法であれば、如何なるものによっても可能であり、例えば特異的なモノクローナル抗体、または遺伝子座特異的PCR(例えばWO97/31126に記載)である。
【0285】
例10:MHCクラスIおよびクラスII分子によって提示されるCT抗原ペプチドの特徴付け
抗原のうち抗体反応を対象において惹起するものは、細胞媒介性免疫反応を惹起する可能性もある。細胞によって、タンパク質はMHCクラスIまたはクラスII分子における提示のためのペプチドにプロセスされ、免疫探査を細胞表面において行う。特定のMHC/HLA分子によって提示されたペプチドは、一般的にはモチーフに一致する。これらのモチーフはいくつかの場合に知られていて、CT抗原のスクリーニングに用いることによって潜在的なクラスIおよび/またはクラスIIペプチドの提示のためのCT抗原を与える。クラスIおよびクラスIIモチーフに関するサマリーが刊行されている(例えば、Rammensee et al., Immunogenetics 41:178-228、1995)。上記のような実験の結果に基づいて、HLAタイプのうち個別のCT抗原を提示するものが知られている。これらのHLA分子が提示するペプチドのモチーフが、好ましくサーチされる。
【0286】
クラスIおよびクラスIIモチーフのサーチを、コンピューターアルゴリズムを用いて行うこともできる。例えば、潜在的なCTLエピトープを既知のクラスIモチーフを基に予知するためのコンピュータープログラムについての記載がある(例えば、Parker et al, J. Immunol. 152:163, 1994; D'Amaro et al., Human Immunol. 43:13-18, 1995; Drijfhout et al., Human Immunol. 43:1-12, 1995を参照)。潜在的なT細胞エピトープを既知のクラスIIモチーフを基に予知するためのコンピュータープログラムについての記載もある(例えば、Sturniolo et al., Nat Biotechnol 17(6):555-61, 1999を参照)。HLAへの結合の予知については便利な方法があり、それはNIH全世界ウェブサイトにおいて、インターネットによって利用可能なアルゴリズムであり、URLはhttp://bimas.dcrt.nih.govである。SYFPEITHIのウェブサイトも参照されたい。これはMHCリガンドおよびペプチドモチーフのインターネットデータベースである(アクセスはhttp://www.uni-tuebingen.de/uni/kxi/またはhttp://134.2.96.221/scripts/hlaserver.dll/EpPredict.htm)。HLAクラスIIペプチドを決定するための方法およびその置換体(substitutions)を作製するための方法を知ることも可能である(例えばStrominger and Wucherpfennig(PCT/US96/03182))。
【0287】
例11:抗原をコードしているポリペプチドに関連する癌の部分の特定
上記のように特定され単離されたCT抗原が、細胞溶解性Tリンパ球反応を惹起し得るか否かを決定するためには、以下の方法を実施する。CTLクローンの産生を、患者の末梢血リンパ球(PBLs)の刺激によって行う。該刺激は自己の正常細胞であって、CT抗原ポリペプチドをコードしているクローンの1種によってトランスフェクトするか、または合成ペプチドとして仮想タンパク質に一致し、適切な(上記のような)HLAクラスI分子に対するコンセンサスにマッチするものを担持せしめた、照射したPBLによってトランスフェクトしたものによって行い、これによって抗原性ペプチドをCT抗原クローンに局在化する(例えば、Knuth et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 81:3511-3515, 1984; van der Bruggen et al., Eur. J. Immunol. 24:3038-3043, 1994を参照)。これらのCTLクローンはCOS細胞のうち、CT抗原クローンおよび自己HLA遺伝子座によってトランスフェクトしたものに対して特異的にスクリーンされるが、これについてはBrichard et al.の報告がある(Eur. J Immunol. 26:224-230, 1996)。CT抗原のCTLに対する認識の決定は、細胞溶解性リンパ球からのTNFの放出の測定または51Cr放出アッセイ(Herin et al., Int. J. cancer 39:390-396, 1987)によって行う。CTL クローンが特異的にCOS細胞を認識した場合、CT抗原クローンを該COS細胞においてトランスフェクトし、そのより短い断片に対する試験を行い、ペプチドをコードしている遺伝子の領域を特定する。前記CT抗原クローンの断片の調製は、エクソヌクレアーゼIIIによる消化または他の標準的な分子生物学的方法によって行う。合成ペプチドを調製することによって、抗原の正確な配列を確認する。
【0288】
場合によっては、CT抗原cDNAのより短い断片をPCRによって調製する。より短い断片を用いて、TNFの放出または51Crの放出が上記のように行われる。
合成ペプチドであって、TNFの放出を惹起するCT抗原クローンの断片のうち、最も短い断片部に一致するものを調製する。段階的により短いペプチドを合成し、所定のHLA分子に対して至適なCT抗原による腫瘍拒絶抗原ペプチドを決定する。
同様な方法を実施することによって、CT抗原が、1種または2種以上のHLAクラスIIペプチドであって、T細胞によって認識されたものを含むか否かを決定する。CT抗原ポリペプチドであって、HLAクラスIIモチーフに対するものは、上記のようにサーチすることができる。クラスIポリペプチドとは対照的に、クラスIIペプチドの提示は限られた数のタイプの細胞によって行われる。したがって、これらの実験に好ましく用いられるのは、樹状細胞またはHLAクラスII分子を発現するB細胞クローンである。
【0289】
【表10】
【0290】
【表11】
【0291】
【表12】
【0292】
【表13】
【0293】
【表14】
【0294】
【表15】
【0295】
【表16】
【0296】
【表17】
【0297】
【表18】
【0298】
等価なもの
当業者は、ルーチンを超えない実験を用いて、本明細書中に記載された本発明の特定の態様に対する多くの等価なものを、認識するかまたは確認することができる。このような等価なものは、特許請求の範囲により包含されるべきであることを意図する。
本明細書中に開示されたすべての参考文献は、その全体を参照により本明細書中に組み込む。
【図面の簡単な説明】
【0299】
【図1】図1は、正常な成熟した組織および癌における癌・精巣関連ユニジーンクラスターのRT−PCR発現のデジタル画像である。図1Aは、PCR35サイクル後の正常な成熟した組織におけるmRNA転写産物の発現を示す図である。1レーン:脳、2レーン:腎臓、3レーン:肝臓、4レーン:膵臓、5レーン:胎盤、6レーン:精巣、7レーン:小腸、8レーン:心臓、9レーン:前立腺、10レーン:副腎、11レーン:脾臓、12レーン:大腸、13レーン:胃、14レーン:肺、15レーン:膀胱、16レーン:卵巣、17レーン:乳房、18レーン:子宮、19レーン:骨格筋。転写産物の大部分は、Hs.183009、Hs.293317、Hs.128836およびHs.130926を除いて精巣に特異的なものである。Hs. 130926の発現は、種々の組織試料のcDNAテンプレートインテグリティの陽性コントロールとして用いることができる。図1Bは、腎臓癌(RCC1、RCC6、RCC5)のCT15/Hs.177959 mRNA発現、メラノーマ(Mel−1およびMel−11)および乳癌のCT16/Hs.245431mRNA発現および乳癌(BR−297)、腎臓癌(RCC5)およびメラノーマ(Mel−1)のCT17/Hs.178062 mRNA発現を示す図である。

Claims (85)

  1. 癌の診断方法であって、
    対象から単離された、精巣によるものではない生物学的試料を、核酸分子、その発現産物、HLA分子と複合されたその発現産物の断片或いはその発現産物または断片と結合する抗体と特異的に結合する剤とを接触させること、ここで、核酸分子は、配列番号18、20、22、46および48からなる群から選択されるヌクレオチド配列を含み、および
    前記剤と核酸分子または発現産物との間の相互作用を決定し、対象における癌を診断すること、
    を含む、前記方法。
  2. 剤が、
    (a)配列番号18、20、22、46および48からなる群から選択されるヌクレオチド配列を含む核酸分子またはその断片、
    (b)配列番号18、20、22、46および48からなる群から選択されるヌクレオチド配列を含む核酸分子の発現産物に結合する抗体、
    (c)HLA分子および配列番号18、20、22、46および48からなる群から選択されるヌクレオチド配列を含む核酸分子の発現産物の断片の複合体と結合する剤、および
    (d)前記発現産物または断片に結合する抗体に結合するポリペプチド、
    からなる群から選択される、請求項1に記載の方法。
  3. 癌が複数のヒトCT抗原前駆体の発現により特徴づけられ、ここで、剤が、その各々が異なるヒトCT抗原前駆体に特異的である複数の剤であり、そして前記複数の剤は、少なくとも2、少なくとも3、少なくとも4、少なくとも5、少なくとも6、少なくとも7、少なくとも8、少なくとも9または少なくとも10種のこのような剤である、請求項1に記載の方法。
  4. 癌の診断方法であって、
    対象から単離された、精巣、脳によるものではない生物学的試料を、核酸分子、その発現産物、HLA分子と複合されたその発現産物の断片または該発現産物または断片に結合する抗体と特異的に結合する剤とを接触させること、ここで、核酸分子は、配列番号32で示されるヌクレオチド配列を含み、および、
    前記剤と核酸分子または発現産物との間の相互作用を決定して、対象の癌を診断すること、
    を含む、前記方法。
  5. 癌の診断方法であって、
    対象から単離された、精巣、卵巣、子宮頸部、肺によるものではない生物学的試料を、核酸分子、その発現産物、HLA分子と複合されたその発現産物の断片または該発現産物または断片に結合する抗体と特異的に結合する剤とを接触させること、ここで、核酸分子は、配列番号34で示されるヌクレオチド配列を含み、および、
    前記剤と核酸分子または発現産物との間の相互作用を決定して、対象の癌を診断すること、
    を含む、前記方法。
  6. 癌の診断方法であって、
    対象から単離された、精巣、卵巣、肺、乳房、前立腺、大腸によるものではない生物学的試料を、核酸分子、その発現産物、HLA分子と複合されたその発現産物の断片または該発現産物または断片に結合する抗体と特異的に結合する剤とを接触させること、ここで、核酸分子は、配列番号36で示されるヌクレオチド配列を含み、および、
    前記剤と核酸分子または発現産物との間の相互作用を決定して、対象の癌を診断すること、
    を含む、前記方法。
  7. 癌の診断方法であって、
    対象から単離された、精巣、胎盤、肺、乳房、前立腺によるものではない生物学的試料を、核酸分子、その発現産物、HLA分子と複合されたその発現産物の断片または該発現産物または断片に結合する抗体と特異的に結合する剤とを接触させること、ここで、核酸分子は、配列番号38で示されるヌクレオチド配列を含み、および、
    前記剤と核酸分子または発現産物との間の相互作用を決定して、対象の癌を診断すること、
    を含む、前記方法。
  8. 癌の診断方法であって、
    対象から単離された、精巣、卵巣、胎盤、肺、前立腺、子宮頸部によるものではない生物学的試料を、核酸分子、その発現産物、HLA分子と複合されたその発現産物の断片または該発現産物または断片に結合する抗体と特異的に結合する剤とを接触させること、ここで、核酸分子は、配列番号40で示されるヌクレオチド配列を含み、および、
    前記剤と核酸分子または発現産物との間の相互作用を決定して、対象の癌を診断すること、
    を含む、前記方法。
  9. 癌の診断方法であって、
    対象から単離された、精巣、卵巣、前立腺によるものではない生物学的試料を、核酸分子、その発現産物、HLA分子と複合されたその発現産物の断片または該発現産物または断片に結合する抗体と特異的に結合する剤とを接触させること、ここで、核酸分子は、配列番号51で示されるヌクレオチド配列を含み、および、
    前記剤と核酸分子または発現産物との間の相互作用を決定して、対象の癌を診断すること、
    を含む、前記方法。
  10. 配列番号18、20、22、46および48からなる群から選択されるヌクレオチド配列を含む核酸分子によりコードされるタンパク質の異常なレベルの発現により特徴づけられる癌の退行、進行または発症の決定方法であって、
    癌を有するかまたは有することが疑われる対象から、異なる時期に得た精巣によるものではない複数個の試料を、
    (i)タンパク質、
    (ii)タンパク質由来のペプチド、
    (iii)タンパク質またはペプチドを選択的に結合する抗体、
    (iv)タンパク質由来のペプチドおよびMHC分子の複合体に特異的な細胞溶解性T細胞、および
    (v)配列番号18、20、22、46および48からなる群から選択されるヌクレオチド配列を含む核酸分子、
    からなる群から選択されるパラメータに関して、モニタリングすること、および前記複数個の試料によるパラメータを比較することによって、癌の退行、進行または発症を決定すること、
    を含む、前記方法。
  11. 試料が、体液、身体滲出液、細胞または組織である、請求項10に記載の方法。
  12. モニタリングの工程が、試料を、
    (a)(i)のタンパク質または(ii)のペプチドを選択的に結合する抗体またはその断片、
    (b)(iii)の抗体と結合するタンパク質またはペプチド、
    (c)(iv)のペプチドおよびMHC分子の複合体を提示する細胞、および(d)(v)の核酸分子またはその相補体にハイブリダイズする少なくとも1つの核酸プローブまたはプライマー、
    からなる群から選択される検出可能な剤と接触させること、
    を含む、請求項10に記載の方法。
  13. 抗体、タンパク質、ペプチド、細胞または核酸プローブまたはプライマーが放射性標識または酵素で標識された、請求項12に記載の方法。
  14. タンパク質が複数のタンパク質であり、パラメータが複数のパラメータであり、該複数のパラメータの各々が複数のタンパク質の異なる1つに特異的であり、そのうちの少なくとも1つが配列番号18、20、22、46および48からなる群から選択されるヌクレオチド配列を含む核酸分子によりコードされるCT抗原タンパク質である、請求項10に記載の方法。
  15. ヒト対象のための医薬製剤であって、
    対象に投与された場合、HLA分子およびヒトCT抗原ペプチドの複合体の存在を選択的に豊富化する剤、および
    薬学的に許容し得る担体、
    を含み、
    ここで、ヒトCT抗原ペプチドは、配列番号18、20、22、46および48からなる群から選択されるヌクレオチド配列を含む核酸分子によりコードされるヒトCT抗原の断片である、
    前記医薬製剤。
  16. 剤が、その各々がHLA分子および異なるヒトCT抗原ペプチドの複合体を対象中で選択的に豊富化する複数の剤を含み、
    ここで、ヒトCT抗原の少なくとも1つは、配列番号18、20、22、46および48からなる群から選択されるヌクレオチド配列を含む核酸分子によりコードされる、
    請求項15に記載の医薬製剤。
  17. 剤が、
    (1)ヒトCT抗原ペプチドを含む単離ポリペプチド、
    (2)単離ポリペプチドを発現するためのプロモーターに作動可能に連結された単離された核酸、
    (3)単離ポリペプチドを発現する宿主細胞、および
    (4)ポリペプチドとHLA分子との単離複合体、
    からなる群から選択される、請求項15に記載の医薬製剤。
  18. アジュバントをさらに含む、請求項15〜17のいずれかに記載の医薬製剤。
  19. 剤が、ヒトCT抗原ペプチドを含む単離ポリペプチドを発現する細胞であり、ここで、該細胞は、非増殖性である、請求項15に記載の医薬製剤。
  20. 剤が、ヒトCT抗原ペプチドを含む単離ポリペプチドを発現する細胞であり、ここで、該細胞は、該ポリペプチドに結合するHLA分子を発現する、請求項15に記載の医薬製剤。
  21. 細胞が、組み換え的にポリペプチドおよびHLA分子の一方または両方を発現する、請求項20に記載の医薬製剤。
  22. 細胞が、非増殖性である、請求項20に記載の医薬製剤。
  23. 配列番号21、23、25、27、29、31、35および37からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むポリペプチドに選択的に結合する、単離された剤を含む、組成物。
  24. 剤が、抗体またはその抗原結合断片である、請求項23に記載の物質の組成物。
  25. 抗体が、モノクローナル抗体、キメラ抗体またはヒト化抗体である、請求項24に記載の組成物。
  26. 請求項23または24に記載の剤および治療剤または診断剤の結合体を含む物質の組成物。
  27. 結合体が、剤および毒素である治療剤または診断剤の結合体である、請求項26に記載の物質の組成物。
  28. 配列番号18、20、22、46および48からなる群から選択されるヌクレオチド配列を含む単離された核酸分子、および
    薬学的に許容し得る担体、
    を含む、医薬組成物。
  29. 単離された核酸分子が、2つの異なるポリペプチドをコードする少なくとも2つの単離された核酸分子を含み、各ポリペプチドが異なるヒトCT抗原を含む、請求項28に記載の医薬組成物。
  30. 単離された核酸分子と作動可能に連結されたプロモーターを有する発現ベクターをさらに含む、請求項28または29に記載の医薬組成物。
  31. 単離された核酸分子を組換え的に発現する宿主細胞をさらに含む、請求項28または29に記載の医薬組成物。
  32. 配列番号18、20、22、46および48からなる群から選択されるヌクレオチド配列を含む単離された核酸分子によってコードされるポリペプチドを含む単離ポリペプチド、および
    薬学的に許容し得る担体
    を含む、医薬組成物。
  33. 単離ポリペプチドが、少なくとも2つの異なるポリペプチドを含み、各ポリペプチドは異なるヒトCT抗原を含む、請求項32に記載の医薬組成物。
  34. アジュバントをさらに含む、請求項32または33に記載の医薬組成物。
  35. タンパク質マイクロアレイであって、
    配列番号18、20、22、46および48からなる群から選択されるヌクレオチド配列を含む単離された核酸分子によってコードされる少なくとも1つのポリペプチド、または
    該ポリペプチドの抗原断片、
    を含む、前記マイクロアレイ。
  36. 少なくとも1つのポリペプチドが、配列番号19、21、23、47、49および50からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む、請求項35に記載のマイクロアレイ。
  37. タンパク質マイクロアレイであって、
    配列番号24、26、28および30からなる群から選択されるヌクレオチド配列を含む単離された核酸分子によってコードされる少なくとも1つのポリペプチド、または
    該ポリペプチドの抗原断片、
    を含む、前記マイクロアレイ。
  38. 少なくとも1つのポリペプチドが、配列番号25、27、29および31からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む、請求項37に記載のマイクロアレイ。
  39. タンパク質マイクロアレイであって、
    配列番号32、34、36、38、40および51からなる群から選択されるヌクレオチド配列を含む単離された核酸分子によってコードされる少なくとも1つのポリペプチド、または
    該ポリペプチドの抗原断片、
    を含む、前記マイクロアレイ。
  40. 少なくとも1つのポリペプチドが、配列番号33、35、37、39、41および52からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む、請求項39に記載のマイクロアレイ。
  41. タンパク質マイクロアレイであって、
    配列番号18、20、22、46および48からなる群から選択されるヌクレオチド配列を含む核酸分子によりコードされる少なくとも1つのポリペプチドまたはそのポリペプチドの抗原断片に特異的に結合する、複数の抗体またはその抗原結合断片、
    を含む、前記マイクロアレイ。
  42. ポリペプチドが、配列番号19、21、23、47、49および50からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む、請求項41に記載のマイクロアレイ。
  43. タンパク質マイクロアレイであって、
    配列番号24、26、28および30からなる群から選択されるヌクレオチド配列を含む核酸分子によりコードされる少なくとも1つのポリペプチドまたはそのポリペプチドの抗原断片に特異的に結合する、複数の抗体またはその抗原結合断片、
    を含む、前記マイクロアレイ。
  44. ポリペプチドが、配列番号25、27、29および31からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む、請求項43に記載のマイクロアレイ。
  45. タンパク質マイクロアレイであって、
    配列番号32、34、36、38、40および51からなる群から選択されるヌクレオチド配列を含む核酸分子によりコードされる少なくとも1つのポリペプチドまたはそのポリペプチドの抗原断片に特異的に結合する、複数の抗体またはその抗原結合断片、
    を含む、前記マイクロアレイ。
  46. ポリペプチドが、配列番号33、35、37、39、41および52からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む、請求項45に記載のマイクロアレイ。
  47. 核酸マイクロアレイであって、
    配列番号18、20、22、46および48からなる群から選択されるヌクレオチド配列を含む少なくとも1つの核酸分子、または
    生物学的試料において、その相補体に選択的にハイブリダイズする少なくとも20ヌクレオチドのその断片、
    を含む、前記核酸マイクロアレイ。
  48. 核酸マイクロアレイであって、少なくとも1つの核酸分子が、
    配列番号24、26、28および30からなる群から選択されるヌクレオチド配列、または
    生物学的試料において、その相補体に選択的にハイブリダイズする少なくとも20ヌクレオチドのその断片、
    を含む、前記核酸マイクロアレイ。
  49. 核酸マイクロアレイであって、少なくとも1つの核酸分子が、
    配列番号24、26、28および30からなる群から選択されるヌクレオチド配列、または
    生物学的試料において、その相補体に選択的にハイブリダイズする少なくとも20ヌクレオチドのその断片、
    を含む、前記核酸マイクロアレイ。
  50. HLA分子またはヒト抗体に結合するヒトCT抗原の単離断片であって、前記ヒトCT抗原またはその一部が、配列番号18、20、22、46および48からなる群から選択されるヌクレオチド配列を含む核酸分子によりコードされる、前記断片。
  51. 断片が、HLA分子との複合体の一部である、請求項50に記載の断片。
  52. 断片が、8〜12アミノ酸長である、請求項50に記載の断片。
  53. 1つまたは2つ以上のヒトCT抗原の発現の存在を検出するためのキットであって、各々の単離された核酸分子が、
    (a)配列番号18、20、22、46または48のいずれかのヌクレオチド配列の12〜32ヌクレオチドコンティグセグメント、および
    (b)(a)の相補体からなる群から選択される核酸分子、
    から本質的になる、2または3対以上の単離された核酸を含み、
    ここで、前記コンティグセグメントは非重複性であり、各対の核酸分子は、ヒトCT抗原に特異的である、前記キット。
  54. 単離された核酸分子の対が、構築され、配置されて、配列番号18、20、22、46および48からなる群から選択される単離された核酸分子の少なくとも1つの断片を選択的に増幅する、請求項5に記載のキット。
  55. ヒトCT抗原の発現により特徴づけられる癌を有する対象の処置方法であって、
    疾患を改善するのに効果的な量の、HLA分子およびヒトCT抗原の複合体の存在を対象中で選択的に豊富化する剤を対象に投与することを含み、
    ここで、前記ヒトCT抗原ペプチドは、配列番号18、20、22、46および48からなる群から選択されるヌクレオチド配列を含む核酸分子によりコードされるヒトCT抗原の断片である、前記方法。
  56. 癌が、複数のヒトCT抗原の発現により特徴づけられ、ここで、剤が、その各々がHLA分子および異なるヒトCT抗原ペプチドの複合体の存在を対象中で選択的に豊富化する複数の剤であり、および前記ヒトCT抗原の少なくとも1つが、配列番号18、20、22、46および48からなる群から選択されるヌクレオチド配列を含む核酸分子によりコードされる、請求項55に記載の方法。
  57. 剤が、配列番号18、20、22、46および48からなる群から選択されるヌクレオチド配列を含む核酸分子によりコードされる単離ポリペプチドである、請求項55に記載の方法。
  58. 対象の細胞のヒトCT抗原の発現により特徴づけられる癌を有する対象の処置方法であって、
    (i)対象から免疫反応性細胞含有試料を取り出すこと、
    (ii)ヒトCT抗原の断片であるヒトCT抗原に対する細胞溶解性T細胞の産生に好都合な条件下で、宿主細胞に前記免疫反応性細胞含有試料を接触させること、
    (iii)ヒトCT抗原を発現する細胞を溶解するのに有効な量で、対象に細胞溶解性T細胞を導入すること、を含み、
    ここで、宿主細胞は、プロモーターと作動可能に連結された単離された核酸分子を含む発現ベクターで形質転換またはトランスフェクトされ、および前記単離された核酸分子は、配列番号18、20、22、46および48からなる群から選択されるヌクレオチド配列を含む、
    前記方法。
  59. 宿主細胞が、ヒトCT抗原ペプチドと結合するHLA分子を組換え的に発現する、請求項58に記載の方法。
  60. 宿主細胞が、ヒトCT抗原と結合するHLA分子を内生的に発現する、請求項58に記載の方法。
  61. 対象の細胞中のヒトCT抗原の発現により特徴づけられる癌を有する対象の処置方法であって、
    (i)癌細胞により発現される核酸分子またはその断片を同定することであって、ここで、核酸分子は、配列番号18、20、22、46および48からなる群から選択されるヌクレオチド配列を含み、
    (ii)(a)同定された核酸分子、(b)ヒトCT抗原をコードするセグメントを含有する、同定された核酸の断片、(c)(a)または(b)の縮重からなる群から選択される核酸で宿主細胞をトランスフェクトすること、
    (iii)トランスフェクトした前記宿主細胞を培養して、トランスフェクトした核酸分子を発現させること、および
    (iv)前記状態に関連する対象の細胞に対する免疫応答を増大するのに有効な量の前記宿主細胞またはその抽出物を対象に導入すること、
    を含む、前記方法。
  62. 核酸分子の発現産物の一部分を提示するMHC分子を同定することをさらに含み、ここで、宿主細胞は、同定されたものと同一のMHC分子を発現し、および宿主細胞は、核酸分子の発現産物のMHC結合部分を提示する、請求項61に記載の方法。
  63. 免疫応答が、B細胞応答またはT細胞応答を含む、請求項61に記載の方法。
  64. 応答が、核酸分子の発現産物の一部を提示する宿主細胞またはヒトCT抗原を発現する対象の細胞に特異的な細胞溶解性T細胞の生成を含むT細胞応答である、請求項63に記載の方法。
  65. 核酸分子が、配列番号18、20、22、46および48からなる群から選択される、請求項61に記載の方法。
  66. 宿主細胞を処理してそれらを非増殖性にすることをさらに含む、請求項61または62に記載の方法。
  67. 精巣以外の細胞または組織中の配列番号18、20、22、46および48からなる群から選択されるヌクレオチド配列を含む核酸分子によりコードされるタンパク質の発現により特徴づけられる癌を有する対象を処置、または診断もしくはモニタリングするための方法であって、
    タンパク質またはそれに由来するペプチドと特異的に結合する抗体であって、治療的または診断的に有用な剤に結合される前記抗体を、前記状態を治療、診断またはモニタリングするのに有効な量で対象に投与すること、
    を含む、前記方法。
  68. 抗体が、モノクローナル抗体またはその抗原結合断片である、請求項67に記載の方法。
  69. モノクローナル抗体が、キメラ抗体またはヒト化抗体である、請求項68に記載の方法。
  70. 精巣以外の細胞または組織中の配列番号18、20、22、46および48からなる群から選択されるヌクレオチド配列を含む核酸分子によりコードされるタンパク質の発現により特徴づけられる癌を有する対象を処置するための方法であって、
    対象における前記状態を防止し、その発症を遅延し、または抑制するのに有効な量で、1つまたは2つ以上の前記医薬組成物を投与することを含む、前記方法。
  71. 精巣ではない組織内で異常量の前記タンパク質を対象が発現することを最初に同定することをさらに含む、請求項70に記載の方法。
  72. 精巣以外の細胞または組織中の配列番号18、20、22、46および48からなる群から選択されるヌクレオチド配列を含む核酸分子によりコードされるタンパク質の発現により特徴づけられる癌を有する対象を処置するための方法であって、
    (i)異常量のタンパク質を発現する細胞を対象から同定すること、
    (ii)前記細胞の試料を単離すること、
    (iii)前記細胞を培養すること、および
    (iv)前記、細胞に対する免疫応答を惹起するのに有効な量で対象に前記細胞を導入すること、
    を含む、前記方法。
  73. 対象にそれらを導入する前に、細胞を非増殖性にすることをさらに含む、請求項72に記載の方法。
  74. 精巣以外の細胞または組織中の配列番号18、20、22、46および48からなる群から選択されるヌクレオチド配列を含む核酸分子によりコードされるタンパク質の発現により特徴づけられる病理学的細胞症状の処置方法であって、
    それを必要とする対象に、前記タンパク質の発現または活性を抑制する有効量の剤を投与することを含む、前記方法。
  75. 剤が、選択的にタンパク質に結合する阻害抗体または抗体断片であって、該抗体は、モノクローナル抗体、キメラ抗体またはヒト化抗体である、請求項74に記載の方法。
  76. 剤が、タンパク質をコードする核酸分子と選択的に結合するアンチセンス核酸分子である、請求項74に記載の方法。
  77. 配列番号19、21、23、47、49および50からなる群から選択されるアミノ酸を含む複数のタンパク質に対する免疫応答を刺激するのに有用な物質の組成物であって、タンパク質の断片である複数のペプチドを含み、ここで、該ペプチドは、精巣によるものではない細胞の表面に提示される1つまたは2つ以上のMHC分子と結合する、前記組成物。
  78. 複数のペプチドの少なくとも一部分がMHC分子と結合し、それに対する細胞溶解性応答を引き出す、請求項77に記載の組成物。
  79. 少なくとも1つのタンパク質が、配列番号18、20、22、46および48からなる群から選択されたヌクレオチド配列を含む核酸分子によりコードされる、請求項77に記載の組成物。
  80. アジュバントをさらに含む、請求項77に記載の物質の組成物。
  81. アジュバントが、サポニン、GM−CSF、インターロイキンおよび免疫増強性オリゴヌクレオチドである、請求項80に記載の物質の組成物。
  82. 単離された抗体であって
    (i)配列番号19、21、23、47、49および50からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むタンパク質の断片であるペプチド、および
    (ii)前記ペプチドと結合して複合体を形成するMHC分子、
    の複合体と選択的に結合し、
    (i)または(ii)単独とは結合しない、前記抗体。
  83. 抗体が、モノクローナル抗体、キメラ抗体、ヒト化抗体またはそれらの抗原結合断片である、請求項82に記載の抗体。
  84. 精巣以外の細胞または組織中の配列番号18、20、22、46および48からなる群から選択ヌクレオチド配列を含む核酸分子によりコードされるタンパク質の発現により特徴づけられる癌を有する対象を、処置、診断またはモニタリングするための方法であって、
    前記状態を処置、診断またはモニタリングするのに効果的な量で、請求項82に記載の治療的または診断的に有用な剤と結合する抗体を、対象に投与することを含む、前記方法。
  85. 精巣以外の細胞または組織中の配列番号18、20、22、46および48からなる群から選択ヌクレオチド配列を含む核酸分子によりコードされるタンパク質の発現により特徴づけられる癌を有する対象を、処置、診断またはモニタリングするための方法であって、
    前記状態を処置、診断またはモニタリングするのに効果的な量で、請求項83に記載の治療的または診断的に有用な剤と結合する抗体を、対象に投与することを含む、前記方法。
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