JP2005508144A - Ovarian cancer diagnostic method, composition and method for screening ovarian cancer modulator - Google Patents

Ovarian cancer diagnostic method, composition and method for screening ovarian cancer modulator Download PDF

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Abstract

本書に記述されているのは、卵巣癌内でその発現がアップレギュレート又はダウンレギュレートされる遺伝子である。卵巣癌の診断及び処置のために使用可能な関連する方法及び組成物が開示されている。同様に本書に記述されているのは、卵巣癌のモジュレータを同定するために使用可能な方法である。Described in this document are genes whose expression is up- or down-regulated in ovarian cancer. Related methods and compositions that can be used for the diagnosis and treatment of ovarian cancer are disclosed. Also described herein are methods that can be used to identify modulators of ovarian cancer.

Description

【技術分野】
【0001】
本出願は、各々が本書にあらゆる目的のための参考として内含されている、2001年6月18日出願のUSSN60/299,234号;USSN60/315,287号;2001年9月5日出願のUSSN60/317,544号;2001年11月13日出願のUSSN60/350,666号;及び2002年4月12日出願のUSSN60/372,246号に関する。
【0002】
本発明は、卵巣癌に関与する核酸及びタンパク質発現プロフィール及び核酸、産物及びそれに対する抗体の同定;及び卵巣癌の診断、予後診断及び療法におけるかかる発現プロフィール及び組成物の使用に関する。本発明はさらに、卵巣癌を阻害する作用物質及び/又は標的を同定し使用するための方法にも関する。
【背景技術】
【0003】
卵巣癌は、女性の癌全体の6%を占める、女性において6番目に一般的な癌である。それは、女性における癌による死亡原因の第5位にランク付けされている。米国癌学会は、2000年にはこの国で約23,100件の新規卵巣癌症例が見られ、約1,4000人がこの病気で死亡することになるだろうと予測している。数多くの卵巣癌は早期発見が難しいことから、女性の生殖管の癌による死亡原因のほぼ半数を占めておりその他のいかなる生殖器癌よりも死亡者数が多く、癌死亡者数が不均衡になる原因となっている。
【0004】
主に見られる形態である上皮卵巣癌をもつ大部分の患者は、疾患の初期において無症候性であり、通常は第III期又はIV期の疾病段階に症状が出現する。その5年生存率は25%未満であり、黒人女性ではさらに生存率が低い。疾患初期に発見された少数の患者は、80%〜90%の5年生存率を有する。Parker et. al., (1997)「癌統計、1997」CA Cancer J. Clin. 47:5-27参照。
【0005】
卵巣癌の家族歴が存在しない場合、卵巣癌の生涯リスクは1/70である。リスク因子には、家族性癌症候群(遺伝性乳房/卵巣症候群をもつ女性においては70歳までに最高82%のリスク);家族歴(罹患した親せきがいない場合1.4%、1人いる場合5%、2人いる場合7%の生涯リスク;Kerlikowske et. al. (1992). Obstet, Gynecol. 80:700-707);未経産;加齢;肥満;乳房、子宮内膜又は結腸直腸癌;妊娠回数の少なさ;又は初回妊娠年齢時の高齢度(35歳以上)が含まれる。しかしながら、卵巣癌全体の95%が、リスク因子の無い女性で発生している。ホルモン避妊薬、卵巣摘除術及び卵管不妊手術は、卵巣癌のリスクを低減させる(Kerlikowske, et. al. (1992) Obstet. Gynecol. 80:700-707; Grimes (1992) AM J. Obstet. Gynecol. 166:1950-1954; Hankinson, et. al. (1993) JAMA 270:2813-2818);しかしながら、両側卵巣摘除術でさえ、卵巣癌を予防する上で完全に有効であり得ない。
【0006】
卵巣癌の治療は、おおむね外科的卵巣摘除術、抗ホルモン療法及び/又は化学療法から成る。数多くの卵巣癌患者が有効な治療を受けているものの、現行の療法は全て重篤な副作用を誘発する可能性があり、それが生活の質を低下させている。特定の治療コースの決断は、標準的に、遺伝的疾病素因マーカーBRCA−1及びBRCA−2(Robson (2000) J. Clin. Oncol. 18:113sup-118sup)を含めたさまざまな予後診断パラメータ及びマーカー(Fitzgibbons, et al. (2000) Arch. Pathol. Lab. Med. 124:966-978; Hamilton及びPiccart (2000) Ann. Oncol. 11:647-663)に基づく。
【0007】
新しい治療標的及び診断マーカーの同定は、卵巣癌患者の現在の治療を改善するために不可欠である。分子医学における近年の進歩は、さまざまな免疫療法又は小分子戦略のための標的として役立つことのできる腫瘍特異的細胞表面抗原に対する関心を増大させてきた。免疫療法戦略に適した抗原は、癌組織において高度に発現され、理想的にも正常な成人組織中では発現されない。しかしながら生命にとっては可欠な組織内での発現は、寛容することができる。かかる抗原の例としては、Her2/neu及びB細胞抗原CD20が含まれる。Her2/neuに向けられたヒト化されたモノクローナル抗体(Herceptin(商標)/trastuzumab)が現在、転移性乳癌の治療のために使用されている。Ross and Fletcher (1998) Stem Cells 16:413-428。同様にして、非ホジキンリンパ腫を有効に治療するためには、抗−CD20モノクローナル抗体(Rituxin(商標)/rituximab)が使用される。Maloney, et al. (1997) Blood 90:2188-2195; Leget及びCzuczman (1998) Curr. Opin. Oncol. 10:548-551.
【0008】
卵巣癌については、潜在的な免疫療法標的が同定されてきた。このような標的の1つは、多形性上皮ムチン(MUC1)である。MUC1は、腺上皮細胞のアピカル表面に存在する膜内外タンパク質である。それは往々にして、卵巣癌内で過剰発現され、標準的に改変されたグリコシル化パターンを示し、結果として抗原的に全く異なる分子をもたらし、ワクチン標的として早期治験中である。Gilewski, et al. (2000) Clin. Cancer Res. 6:1693-1701; Scholl, et al. (2000) J. Immunother. 23:570-580.。腫瘍発現されたタンパク質は往々にして、循環へと分割され、ここでこれは腫瘍マーカーとして検出可能である。例えばBon, et al. (1997) Clin. Chem. 43:585-593を参照のこと。しかしながら、数多くの患者は、HER2及びMUC−1のいずれも発現しない腫瘍をもっている。従って、局在化した及び転移性の疾病を取り扱うべくその他の標的を同定する必要があるのは明白である。
【0009】
BRCA1及びBRCA2の両方における突然変異は、卵巣癌に対する感受性の増大と結びつけられている。BRCA1における突然変異は、70歳前の卵巣癌の診断を受けた女性の約5パーセント(95パーセントの信頼区間、3〜8パーセント)に発生している。Stratton, et al. (1997) N.E.J. Med. 336:1125-1130を参照のこと。そして、BRCA1遺伝子キャリアにおいては、卵巣癌を発生させるリスクは0.63である。Easton (1995) Am. J. Hum. Genet. 56:267-xxx;及びElit (2001) Can. Fam. Physician 47:778-84.を参照のこと。
【0010】
CA125といったようなその他の生化学マーカーが卵巣癌と結びつけられることが報告されてきたが、これらは、疾病を絶対的に指示するわけではない。臨床的に明らかな卵巣癌をもつ女性のほぼ85%がCA125レベルを増大させたものの、CA125は、妊娠第一期の間、月経中、非癌疾患の存在下、及びその他の部位の癌においても増大した。
【0011】
産業界及び学界が新規の遺伝子配列を同定してきたが、これらの新しい配列の機能を同定するためにも同等の努力が払われてきたわけではない。治療用標的及び診断用マーカーの同定のための疾病状態における新規タンパク質及び化合物の役割を明らかにすることが、卵巣癌患者の現行の治療を改善するために不可欠である。従って、本書では、卵巣癌及びその他の癌に対する治療的介入のための分子標的が提供されている。さらに、卵巣癌を変調させる能力について生物活性作用物質候補をスクリーニングするために使用できる方法も提供されている。
【発明の開示】
【0012】
従って、本発明は、卵巣癌細胞内でアップレギュレート及びダウンレギュレートされる遺伝子のヌクレオチド配列を提供する。かかる遺伝子は、診断目的で有用であり、又ホルモン又は抗体といったような、卵巣癌を変調させる治療用化合物についてスクリーニングするための標的としても有用である。本発明の核酸又はそのコードされたタンパク質を検出する方法は、数多くの目的、例えば、卵巣癌の早期発見、治療後の監視及び再発の早期発見、療法に対する応答の監視、手術後の化学療法又は放射線療法に関する患者の選択、療法の選択、(原発性又は転移性腫瘍の)腫瘍予後診断、治療又は治療に対する応答の決定、及び前癌病変の早期発見のために使用することができる。本発明のその他の態様は、発明についての以下の記述から当業者には明らかとなることだろう。
【0013】
1の態様においては、本発明は、患者由来の細胞内の卵巣癌関連転写物を検出する方法において、表1〜26に示されているような配列と少なくとも80%の同一性をもつ配列に選択的にハイブリダイズするポリヌクレオチドと患者由来の生体標本を接触させる段階を含んで成る方法を提供する。
【0014】
1の実施形態においては、本発明は、患者由来の細胞内の卵巣癌関連転写物のレベルを測定する方法を提供している。
【0015】
1つの実施形態においては、本発明は、患者由来の細胞内の卵巣癌関連転写物を検出する方法において、表1〜26に示されているような配列と少なくとも80%の同一性をもつ配列に選択的にハイブリダイズするポリヌクレオチドと患者由来の生体標本を接触させる段階を含んで成る方法を提供している。
【0016】
1実施形態においては、ポリヌクレオチドは、表1〜26に示されている通りの配列と少なくとも95%の同一性をもつ配列に選択的にハイブリダイズする。
【0017】
1実施形態においては、生体標本は組織標本である。もう1つの実施形態においては、生体標本は例えばmRNAといった単離された核酸を含んで成る。
1実施形態においては、ポリヌクレオチドは、例えば蛍光標識で標識付けされている。
1実施形態においては、ポリヌクレオチドは、固体表面上で固定化されている。
【0018】
1実施形態においては、患者は、卵巣癌を治療するための治療計画を受けている。もう1つの実施形態においては、患者は、転移性卵巣癌を有する疑いがある。
1実施形態においては、患者はヒトである。
【0019】
1実施形態においては、卵巣癌関連写しはmRNAである。
1実施形態においては、該方法はさらに、ポリヌクレオチドと生体標本を接触させる段階の前に核酸を増幅させる段階をさらに含んでいる。
【0020】
もう1つの態様においては、本発明は、卵巣癌の治療的処置の効能を監視する方法において、(i)治療的処置を受けている患者由来の生体標本を提供する段階及び(ii)表1〜26に示されているような配列と少なくとも80%の同一性をもつ配列に選択的にハイブリダイズするポリヌクレオチドと生体標本を接触させることにより生体標本内の卵巣癌関連転写物のレベルを決定し、かくして療法の効能を監視する段階を含んで成る方法を提供している。さらなる実施形態においては、患者は、転移性卵巣癌を有する。さらなる実施形態では、患者は卵巣癌の薬物耐性形態を有する。
【0021】
1実施形態においては、該方法はさらに、(iii)卵巣癌関連転写物のレベルを、治療的処置に先立つ又はかかる処置の早期における患者由来の生体標本内の卵巣癌関連写しのレベルと比較する段階を含んで成る。
【0022】
さらに、本書で提供されているのは、患者に対して薬物を投与する段階及び患者から細胞標本を除去する段階を含む卵巣癌薬物候補の効果の評価方法である。このとき細胞の発現プロフィールが決定される。この方法はさらに、該発現プロフィールを健康な個体の発現プロフィールと比較する段階をも含むことができる。好ましい実施形態においては、前記発現プロフィールは表1〜26の遺伝子を内含する。
【0023】
1つの態様においては、本発明は、表1〜26に示されている通りのポリヌクレオチド配列から成る単離された核酸分子を提供する。
1実施形態においては、発現ベクター又は細胞は、単離された核酸を含む。
1つの態様においては、本発明は、表1〜26に示されている通りのポリヌクレオチド配列をもつ核酸分子によりコードされる単離されたポリペプチドを提供する。
もう1つの態様においては、本発明は、表1〜26に示されている通りのポリヌクレオチド配列をもつ核酸分子によりコードされる単離されたポリペプチドに特異的に結合する抗体を提供する。
1つの実施形態においては、抗体は、例えば蛍光標識、放射性同位元素又は細胞毒性化学物質といったエフェクター成分に接合される。
【0024】
1つの実施形態においては、抗体は抗体フラグメントである。もう1つの実施形態においては、抗体はヒト化されている。
1つの態様においては、本発明は、患者由来の生体標本中の卵巣癌細胞を検出する方法において、生体標本を本書で記述されている通りの抗体と接触させる段階を含んで成る方法を提供している。
【0025】
もう1つの態様では、本発明は、患者の体内の卵巣癌に特異的な抗体を検出する方法において、患者由来の生体標本を表1〜26からの配列を含む核酸によりコードされたポリペプチドと接触させる段階を含んで成る方法を提供している。
【0026】
もう1つの態様においては、本発明は、卵巣癌関連ポリペプチドを変調させる化合物を同定するための方法において、
(i)表1−26に示されている通りの配列と少なくとも80%同一性をもつ配列に選択的にハイブリダイズするポリヌクレオチドによってコードされる卵巣癌関連ポリペプチドと該化合物を接触させる段階;及び
(ii)該ポリペプチドに対する化合物の機能的効果を決定する段階、を含んで成る方法を提供している。
【0027】
1実施形態においては、機能的効果は、物理的効果、酵素的効果又は化学的効果である。
1実施形態においては、ポリペプチドは、真核宿主細胞又は細胞膜内で発現される。もう1つの実施形態では、ポリペプチドは組換え型である。
【0028】
1つの実施形態においては、機能的効果は、ポリペプチドへのリガント結合を測定することによって決定される。
【0029】
もう1つの態様においては、本発明は、患者の体内で卵巣癌を治療するべく卵巣癌関連細胞の増殖を阻害する方法において、本書に記述されている通りに同定された化合物を治療上有効な量だけ対象に投与する段階を含む方法を提供している。
【0030】
1つの実施形態においては、該化合物は抗体である。
もう1つの態様においては、本発明は、
(i)卵巣癌を有する哺乳動物又はそれから単離された細胞に対してテスト化合物を投与する段階、
(ii)処理された細胞又は哺乳動物内の表1〜26に示された通りの配列と少なくとも80%の同一性をもつ配列に選択的にハイブリダイズするポリヌクレオチドの遺伝子発現レベルを、対照の細胞又は哺乳動物内のポリヌクレオチドの遺伝子発現レベルと比較する段階であって、ポリヌクレオチドの発現レベルを調節するテスト化合物が、卵巣癌の治療のための候補である段階、を含んで成る薬物スクリーニング検定法を提供している。
【0031】
1実施形態においては、対照は、テスト化合物での処置を受けていない卵巣癌を有する哺乳動物又は細胞標本である。もう1つの実施形態では、対照は、正常な細胞又は哺乳動物又は非悪性組織である。
【0032】
1つの実施形態においては、テスト化合物は、変化する量又は濃度で投与される。もう1つの実施形態においては、テスト化合物は、変化する時限の間投与される。もう1つの実施形態においては、比較は、薬物候補の添加又は除去の後に行なうことができる。
【0033】
1つの実施形態においては、表1〜26に示されているような配列と少なくとも80%の同一性をもつ配列に選択的にハイブリダイズする複数のポリヌクレオチドのレベルが、対照の細胞標本又は哺乳動物内のそのそれぞれのレベルと個別に比較される。好ましい実施形態においては、複数のポリヌクレオチドは3〜10個である。
【0034】
もう1つの態様では、本発明は、本書に記述されている検定により同定された化合物を投与する段階を含んで成る、卵巣癌を有する哺乳動物を処理するための方法を提供している。
もう1つの態様では、本発明は、本書に記述されている検定によって同定された化合物及び生理学的に受容可能な賦形剤を含む組成物である、卵巣癌を有する哺乳動物を処置するための薬学組成物を提供している。
【0035】
1つの態様においては、本発明は、卵巣癌内と同様にアップレギュレート及びダウンレギュレートされる遺伝子を発現する細胞を提供することにより薬物候補をスクリーニングする方法を提供している。1実施形態においては、遺伝子は表1〜26から選択される。該方法はさらに、細胞に対し薬物候補を添加する段階及び発現プロフィール遺伝子の発現に対する薬物候補の効果を決定する段階を内含する。
【0036】
1つの実施形態においては、薬物候補をスクリーニングする方法には、薬物候補の不在下での発現レベルを、薬物候補の存在下での発現レベルと比較する段階が含まれ、ここで薬物候補が存在する場合、その濃度は変動でき、比較は薬物候補の添加又は除去の後に行なうことができる。好ましい実施形態においては、細胞は少なくとも2つの発現プロフィール遺伝子を発現する。プロフィール遺伝子は、増加又は減少を示すことができる。
【0037】
同様に提供されているのは、卵巣癌モジュレータタンパク質を発現するか又は過剰発現する遺伝子導入動物又は例えば遺伝子ノックアウトの結果として卵巣癌モジュレータタンパク質が欠如している動物に対して薬物を投与する段階を含んで成る、卵巣癌用薬物候補の効果を評価する方法である。
【0038】
さらに、本書で提供されているのは、表1〜26の単数又は複数の核酸セグメントを含むバイオチップにおいて、1000未満の核酸プローブを含んで成るバイオチップである。好ましくは、少なくとも2つの核酸セグメントが内含されている。より好ましくは、少なくとも3つの核酸セグメントが内含される。
【0039】
さらに、卵巣癌に関連する障害を診断する方法が提供されている。該方法は、第1の個体の第1の組織型における表1〜26の遺伝子の発現を決定する段階及び、第1の個体からの第2の正常な組織型又は第2の罹患していない個体からの遺伝子の発現に対し分布を比較する段階を含んで成る。発現の差異は、第1の個体が卵巣癌に関連する障害をもつことを表わす。
【0040】
さらなる実施形態においては、バイオチップは同様に、卵巣癌内でアップレギュレート及びダウンレギュレートされない遺伝子のポリヌクレオチド配列をも内含している。
【0041】
1つの実施形態においては、卵巣癌調節タンパク質(卵巣癌モジュレータタンパク質)又はそのフラグメントの結合を妨げる能力をもつ生物活性作用物質及び、前記卵巣癌モジュレータタンパク質又はそのフラグメントに結合する抗体についてスクリーニングするための方法が提供される。好ましい実施形態においては、該方法は、卵巣癌モジュレータタンパク質又はそのフラグメント、生物活性作用物質候補及び前記卵巣癌モジュレータタンパク質又はそのフラグメントに結合する抗体を含んで成る。該方法はさらに、前記卵巣癌モジュレータタンパク質又はそのフラグメント及び前記抗体の結合を決定する段階をも内含している。結合に変化がある場合、作用物質は、妨害作用物質として同定される。妨害作用物質は、アゴニスト又はアンタゴニストでありうる。好ましくは、該作用物質は卵巣癌を阻害する。
【0042】
同様に本書で提供されているのは、個体内で免疫応答を惹起する方法である。1つの実施形態においては、本書で提供されている方法には、卵巣癌モジュレータタンパク質又はそのフラグメントを含む組成物を個体に投与する段階が含まれる。もう1つの実施形態においては、タンパク質は、表1−26のものから選択された核酸によってコードされる。
【0043】
さらに本書に提供されているのは、個体内の免疫応答を惹起する能力をもつ組成物である。1実施形態においては、本書で提供されている組成物は、好ましくは表1−26の核酸又はそのフラグメントによってコードされる卵巣癌モジュレータタンパク質及び医薬として許容される担体を含んで成る。もう1つの実施形態においては、前記組成物は、好ましくは表1−26の核酸から選択された卵巣癌モジュレータタンパク質をコードする配列を含む核酸及び医薬として許容される担体を含んで成る。
【0044】
同様に提供されているのは、卵巣癌タンパク質又はそのフラグメントの効果を無効化する方法において、無効化をもたらすのに充分な量で前記タンパク質に特異的な作用物質と前記タンパク質を接触させる段階を含んで成る方法である。もう1つの実施形態においては、タンパク質は、表1−26のものから選択された核酸によってコードされる。
【0045】
本発明のもう1つの態様においては、卵巣癌について1個体を治療する方法が提供されている。1実施形態においては、該方法は、卵巣癌モジュレータタンパク質の阻害物質を前記個体に投与する段階を含む。もう1つの実施形態においては、該方法は、治療用部分に接合された卵巣癌モジュレータタンパク質に対する抗体を卵巣癌患者に投与する段階を含んで成る。かかる治療用部分は、細胞毒性作用物質又は放射性同位体でありうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0046】
以上概略的に記した目的に従って、本発明は、転移性卵巣癌を含めた卵巣癌(OC)についての診断及び予後評価のための新規方法ならびに、卵巣癌を調節する組成物についてのスクリーニング方法を提供する。同様に提供されているのは、卵巣癌及び関連する身体条件例えば卵巣癌腫(例えば(悪性漿液性腫瘍、悪性粘液性腫瘍及び悪性子宮内膜性腫瘍を含む)上皮性、(奇形腫、絨毛癌、多胚芽腫、胚癌腫、内胚葉洞腫瘍、未分化胚細胞腫及び生殖腺芽腫を含む)胚細胞、及び(例えば顆粒膜間質細胞腫といった)間質の癌腫)、ファロピウス管癌腫及び腹膜癌腫を治療するための方法である。
【0047】
表1−26は、卵巣癌標本中で発現の増大又は減少を示す遺伝子のヌクレオチド配列のためのユニジーンクラスタ同定番号を提供している。表1−16は同様に、ユニジーンクラスタの一部を成すヌクレオチド配列を提供する受入れ番号例をも提供している。
【0048】
定義
「卵巣癌タンパク質」又は「卵巣癌ポリヌクレオチド」又は「卵巣癌関連写し」という語は、(1)表1−26のヌクレオチド配列又は表1−26の遺伝子に会合したヌクレオチド配列に対し、好ましくは少なくとも約25、50、100、200、500、1000以上のヌクレオチドの領域全体にわたり約60%以上のヌクレオチド配列同一性、65%、70%、75%、80%、85%、90%好ましくは91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%又は99%以上のヌクレオチド配列同一性をもつヌクレオチド配列を有する;(2)表1−26のヌクレオチド配列又は表1−26の遺伝子と会合したヌクレオチド配列によりコードされるアミノ酸配列を含む免疫原に対し発生させられた例えばポリクローナル抗体といった抗体及びその保存的に修飾された変異体に結合する;(3)表1−26の核酸配列又はその補体に対し緊縮ハイブリダイゼーション条件下で特異的にハイブリッド形成する;又は(4)表1−26のヌクレオチド配列又は表1−26の遺伝子に会合したヌクレオチド配列によりコードされるアミノ酸配列に対し、好ましくは少なくとも約25、50、100、200、500、1000以上のアミノ酸の領域全体にわたり約60%以上のアミノ酸配列同一性、65%、70%、75%、80%、85%、90%。好ましくは91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%又は99%以上のアミノ配列同一性をもつアミノ酸配列を有する核酸及びポリペプチド多型変異体、対立遺伝子、突然変異体及び種間相同体を意味する。ポリヌクレオチド又はポリペプチド配列は、標準的に、霊長類例えばヒト;ゲッ歯類例えばラット、マウス、ハムスター;ウシ、ブタ、ウマ、ヒツジ又はその他の哺乳動物を内含する(ただしこれらに制限されることはない)哺乳動物に由来する。「卵巣癌ポリペプチド」及び「卵巣癌ポリヌクレオチド」には、天然に発生する形態又は組換え型形態の両方が含まれる。
【0049】
「全長」卵巣癌タンパク質又は核酸は、単数又は複数の天然に発生する野生型卵巣癌ポリヌクレオチド又はポリペプチド配列内に通常含まれている要素の全てを含有する卵巣癌ポリペプチド又はポリヌクレオチド配列を意味する。「全長」は、代替的スプライシングを含めた翻訳後プロセシング又はスプライシングのさまざまな段階の前でも後でもあり得る。
【0050】
本書で用いられている「生体標本(生物学的サンプル)」というのは、例えば卵巣癌タンパク質、ポリヌクレオチド又は転写物の核酸又はポリペプチドを含有する生体組織又は流体の標本である。かかる標本は、例えば霊長類例えばヒト又はゲッ歯類例えばマウス及びラットから単離された組織を内含するが、これらに制限されるわけではない。生体標本は同様に、生検及び検死標本といった組織の切片、組織学的目的で取られた凍結切片、血液、血漿、血清、痰、糞、涙、粘液、髪、皮ふなども内含し得る。生体標本には又、患者の組織に由来する原発性及び/又は形質転換済み細胞培養及び外植体も含まれる。生体標本は標準的に真核生体、最も好ましくは例えばチンパンジー又はヒトといった霊長類;ウシ;イヌ;ネコ;ゲッ歯類例えばテンジクネズミ、ラット、マウス;ウサギといった哺乳動物;又は鳥;ハ虫類又は魚から得られる。家畜及びペットが特に有利である。
【0051】
「生体標本を提供する」というのは、本発明において記述されている方法において使用するために生体標本を得ることを意味する。これは、動物から細胞の標本を取出すことによって行なわれるようになることが最も多いが、以前に単離された細胞(例えば、別の人により、別の時に及び/又は別の目的で単離されたもの)を用いることによって、又はin vivoで本発明の方法を実施することによっても達成できる。治療又は成果歴のある既採取組織が特に有用である。
【0052】
2つ以上の核酸又はポリペプチド配列の状況下では、「同一の」又は「同一性」百分率という語は、以下で記述するデフォルトパラメータでBLAST又はBLAST2.0配列比較アルゴリズムを用いて、又は手作業による整列及び目視により測定されるものと同じであるかそれと同じである特定の百分率のアミノ酸残基又はヌクレオチドをもつ(例えば比較ウインドウ又は指定された領域全体にわたり最大の対応性を得るように比較又は整列されたとき、特定の領域全体にわたり約60%の同一性、好ましくは70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%以上の同一性)2つ以上の配列又はサブ配列を意味する(例えばNCBI)(ウェブサイトhttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST/などを参照のこと)。かかる配列はこのとき「実質的に同一」と言われる。この定義づけは同様に、テスト配列の補体をも意味するか又はこれに適用することができる。該定義には同様に、欠失及び/又は付加をもつ配列ならびに置換をもつ配列、ならびに天然に発生する例えば多形性又は対立遺伝子変異体及び人工の変異体も含まれる。以下で記述するように、好ましいアルゴリズムは、空隙などを明らかにすることができる。好ましくは、少なくとも約25個のアミノ酸又はヌクレオチドという長さの領域、又はより好ましくは50〜100個のアミノ酸又はヌクレオチドという長さの領域全体にわたり同一性が存在する。
【0053】
配列比較のためには、標準的には、1つの配列が基準配列として働き、これに対してテスト配列が比較される。配列比較アルゴリズムを使用する場合には、テスト及び基準配列がコンピュータに入力され、必要とあらばサブ配列の座標が指定され、配列アルゴリズムプログラムパラメータが指定される。好ましくは、デフォルトプログラムパラメータを使用でき、そうでなければ代替的パラメータを指定することができる。このとき配列比較アルゴリズムは、プログラムパラメータに基づいて、基準配列との関係におけるテスト配列についての配列同一性百分率を計算する。
【0054】
本書で使用される「比較ウインドウ」には、2つの配列が最適に整列させられた後同じ数の隣接位置の基準配列に対し1つの配列を比較することができる、標準的に20〜600、通常は約50〜約200、より一般的には約100〜約150から成るグループの中から選択された数の隣接位置のうちの1つの位置のセグメントに対する基準が内含される。比較のための配列の整列方法は、当該技術分野において周知である。比較のための配列の最適な整列は、例えば、Smith及びWaterman (1981) Adv. Appl. Math. 2:482-489の局所的相同性アルゴリズム、Needleman及びWunsch (1970) J. Mol. Biol. 48:443-453の相同性整列アルゴリズム、Pearson及びLipman (1988) Proc. Nat l. Acad. Sci. USA 85:2444-2448の類似性探索方法、これらのアルゴリズムのコンピュータ化された実現(Wisconsin Genetics Software Package,中のGAP, BESTFIT, FASTA,及びTFASTA、Genetics Computer Group, 575 Science Dr., Madison, WI)、又は手作業での整列及び目視(例えばAusubel, et al. (eds. 1995及び追補) Current Protocols in Molecular Biology Lippincottを参照のこと)によって実施可能である。
【0055】
配列同一性及び配列類似性百分率を決定するのに適したアルゴリズムの好ましい例としては、Altschul, et al. (1977) Nuc. Acids Res. 25:3389-3402及びAltschul, et al. (1990) J. Mol. Biol. 215:403-410に記述されているBLAST及びBLAST2.0アルゴリズムがある。BLAST及びBLAST2.0は、本発明の核酸及びタンパク質についての配列同一性百分率を決定するべく、本書で記述されているパラメータと共に使用される。BLAST分析を実施するためのソフトウェアは、国立バイオテクノロジー情報センタ(National Center for Biotechnology Information (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/))から公的に入手可能である。このアルゴリズムには、データベース配列内の同じ長さのワードと整列された時点で一部の正の値の付いた閾値評点Tと整合するか又はこれを満たす問合せ配列内の長さWの短かいワードを識別することにより高評点配列対(HSP)をまず同定することが関与している。Tは、近隣ワード評点閾値と呼ばれる(Altschul, et al.、前出)。これらの初期近隣ワードヒットは、それらを含むより長いHSPを見い出すための探索を開始させるための種として作用する。ワードヒットは、累積整列評点を増大できるかぎり、各配列に沿って両方向に拡張される。累積評点は、例えばヌクレオチド配列についてパラメータM(整合する残基対についての報酬評点;つねに0より大きい)及びN(不整合残基についてのペナルティ評点;つねに0より小さい)を用いて計算される。アミノ酸配列については、累積評点を計算するために評定用マトリクスが使用される。各方向でのワードヒットの拡張は、累積整列評点がその最大達成値からXという量だけ減少した時点;単数又は複数の頁の評点をもつ残基整列の蓄積に起因して累積評点がゼロ以下になった時点;又はいずれかの配列の終りに達した時点で中止される。BLASTアルゴリズムパラメータW、T及びXは、整列の感度及び速度を決定する。BLASTNプログラム(ヌクレオチド配列用)は、デフォルトとして、17というワード長(W)、10という期待値(E)、M=5、N=−4及び両方のストランドの比較を使用する。アミノ酸配列については、BLASタンパク質プログラムは、デフォルトとして、3というワード長、及び10という期待値(E)を用い、BLOSUM62評定用マトリクス(Henikoff及びHenikoff (1989) Proc. Nat l Acad. Sci. USA 89:10915-919を参照のこと)は、50という整列(B)、10という期待値、M=5、N=−4そして両ストランドの比較を使用する。
【0056】
BLASTアルゴリズムは同様に、2つの配列の間の類似性の統計的分析をも実施する(Karlin and Altschul (1993) Proc. Nat l Acad. Sci. USA 90:5873-5887を参照のこと)。BLASTアルゴリズムによって提供される1つの類似性尺度は、2つのヌクレオチド又はアミノ酸配列の間の整合が偶然に発生する確率を表示する最小和確率(P(N))である。例えば、核酸は、基準核酸に対するテスト核酸の比較における最小和確率が約0.2未満、より好ましくは約0.01未満、そして最も好ましくは約0.001未満である場合に、基準配列と類似であるとみなされる。対数値は、例えば5、10、20、30、40、40、70、90、110、150、170などといったように大きい頁の数でありうる。
【0057】
2つの核酸配列又はポリペプチドが実質的に同一であることの1つの表示は、第1の核酸によりコードされたポリペプチドが、以下に記述するように、第2の核酸によりコードされたポリペプチドに対して発生した抗体と免疫学的に交差反応するということにある。かくして、ポリペプチドは標準的に、例えば2つのペプチドの差異が保存的置換だけである場合、第2のポリペプチドと実質的に同一である。2つの核酸配列が実質的に同一であることのもう1つの表示は、2つの分子又はそれらの補体が、以下で記述するように、緊縮条件下で互いにハイブリッド形成するということにある。2つの核酸配列が実質的に同一であることのさらにもう1つの表示は、配列を増幅するために同じプライマを使用できるということにある。
【0058】
「宿主細胞」は、発現ベクターを含有し発現ベクターの複製又は発現を支持する天然に発生する細胞又は形質転換された細胞である。宿主細胞は、培養された細胞、外植体、in vivoの細胞などでありうる。宿主細胞は、E. coliといったような原核細胞又は酵母、昆虫、両生類といったような原核細胞又はCHO、HeLaなどといった哺乳動物細胞でありうる(例えば米国標準培養収集機関カタログ又はウェブサイトwww.atcc.orgを参照のこと)。
【0059】
「単離された」、「精製された」又は「生物学的に純粋な」という語は、その未変性状態で発見された場合に通常それに随伴する成分を実質的に又は基本的に含まない材料を意味している。純度及び均質性は標準的に、ポリアクリルアミドゲル電気泳動法又は高性能液体クロマトグラフィといったような分析化学技術を用いて決定される。調製物中に存在する優勢な種であるタンパク質又は核酸は、実質的に精製されている。特に、天然に遺伝子をフランキングしその遺伝子によりコードされるタンパク質以外のタンパク質をコードする一部の読取り枠から、単離済み核酸が分離される。一部の実施形態において「精製された」という語は、核酸又はタンパク質が、電気泳動ゲル内で基本的に1つのバンドを発生させることを意味する。好ましくは、これは、核酸又はタンパク質が少なくとも85%、より好ましくは少なくとも95%、最も好ましくは少なくとも99%純粋であることを意味している。その他の実施形態において「精製する」又は「精製」は、精製すべき組成物から少なくとも1つの汚染物質を除去することを意味している。この意味では、精製は、精製された化合物が均質で例えば100%純粋であることを必要としない。
【0060】
「ポリペプチド」、「ペプチド」及び「タンパク質」という語は、ここでは、アミノ酸残基の重合体を意味するべく互換的に使用される。これらの語は、単数又は複数のアミノ酸残基が対応する天然に発生するアミノ酸の人工的な化学的模倣物であるようなアミノ酸重合体、ならびに、天然に発生するアミノ酸重合体、修飾された残基を含有するアミノ酸重合体及び天然に発生するものでないアミノ酸重合体に適用される。
【0061】
「アミノ酸」という語は、天然に発生するアミノ酸及び合成アミノ酸、ならびに天然に発生するアミノ酸と類似の要領で機能するアミノ酸類似体及びアミノ酸模倣物を意味する。天然に発生するアミノ酸は、遺伝コードによってコードされるアミノ酸ならびに後に修飾されるアミノ酸、例えばヒドロキシプロリン、γ−カルボキシグルタメート、及びο−ホスホセリンである。アミノ酸類似体は、例えばホモセリン、ノルロイシン、メチオニンスルフォキシド、メチオニンメチルスルホニウムといったR基、アミノ基、カルボキシル基、水素に結合させられるα炭素といった、天然に発生するアミノ酸と同じ基本化学構造をもつ化合物を意味する。かかる類似体は、修飾されたR基(例えばノルロイシン)又は修飾されたペプチドバックボーンを有し得るが、天然に発生するアミノ酸と同じ基本化学構造を保持している。アミノ酸模倣物は、アミノ酸の一般的化学構造とは異なる構造をもつが天然に発生するアミノ酸と類似の形で機能する構造をもつ化学的化合物を意味する。
アミノ酸は、本書で、その一般に知られている3文字の記号か又はIUPAC−IUB生化学命名法委員会により推奨された1文字記号のいずれかにより言及され得る。同様にして、ヌクレオチドは、その一般的に受け入れられた1文字コードによって言及され得る。
【0062】
「保存的に修飾された変異体」は、アミノ酸及び核酸配列の両方にあてはまる。特定の核酸配列に関しては、保存的に修飾された変異体は、同一の又は基本的に同一のアミノ酸配列をコードするような核酸、又は該核酸がアミノ酸配列をコードしない場合には、基本的に同一の又は会合された例えば天然に隣接する配列を意味する。遺伝コードの縮重のため、多数の機能的に同一の核酸が大部分のタンパク質をコードする。例えば、コドンGCA、GCC、GCG及びGCUは全てアミノ酸アラニンをコードする。かくして、1つのコドンによってアラニンが特定されている全ての位置で、コドンを、コードされたポリペプチドを改変させることなく、記述された対応するコドンのうちのもう1つのものに改変させることができる。かかる核酸変異は、保存的に修飾された変異の一種である「サイレント変異」である。ポリペプチドをコードする本書の全ての核酸配列は同様に、核酸のサイレント変異をも記述している。或る種の状況下では、機能的に同一の分子を生み出すために、核酸内の各コドン(通常メチオニンのための唯一のコドンであるAUG及び通常トリプトファンのための唯一のコドンであるTGGを除いて)を修飾して、機能的に同一の分子を生成することができる。従って、ポリペプチドをコードする核酸のサイレント変異が、発現産物に関して、記述された配列内では暗示されるが、実際のプローブ配列に関しては必ずしも暗示されない。
【0063】
アミノ酸配列については、当業者であれば、コードされた配列内で単一のアミノ酸又は少ない割合のアミノ酸を改変、付加又は欠失させる核酸、ペプチド、ポリペプチド又はタンパク質配列に対する個別の置換、欠失又は付加が、化学的に類似したアミノ酸での1つのアミノ酸の置換を改変が結果としてもたらす「保存的に修飾された変異体」であるということを認識することだろう。機能的に類似するアミノ酸を提供する保存的置換表は、当該技術分野において周知である。かかる保存的に修飾された変異体は、本発明の多形性変異体、種間相同体及び対立遺伝子に付加的なものであって、これらを排除するものではない。標準的には、互いについての保存的置換は以下の通りである:1)アラニン(A)、グリシン(G);2)アスパラギン酸(D)、グルタミン酸(E);3)アスパラギン(N)、グルタミン(Q);4)アルギニン(R)、リシン(K);5)イソロイシン(I)、ロイシン(L)、メチオニン(M)、バリン(V);6)フェニルアラニン(F)、チロシン(Y)、トリプトファン(W);7)セリン(S)、トレオニン(T);及び8)システイン(C)、メチオニン(M)(例えばCreighton (1984) タンパク質Freemanに参照)。
【0064】
さまざまな組織レベルに関して、ポリペプチド構造といったような高分子構造を記述することができる。この組織の一般的論述については、例えば、Alberts et al. (2001)、細胞の分子生物学(第4版)Garland Pub;及びCantor and Schimmel (1980) 生物物理化学第I部:生体高分子の立体構造 Freemanを参照のこと。「一次構造」というのは、特定のペプチドのアミノ酸配列を意味する。「二次構造」は、1つのポリペプチド内の局所的に順序づけされた3次元構造を意味する。これらの構造は一般にドメインとして知られている。ドメインは、往々にしてポリペプチドのコンパクトな一単位を形成し標準的に長さが25〜約500アミノ酸であるポリペプチドの一部分である。標準的ドメインは、β−シート及びα−らせんの広がりといったようなより組織度の低い区分から成る。「三次構造」というのは、ポリペプチド単量体の完全三次元構造を意味する。「四次構造」は、通常独立した三次単位の非共有的会合によって形成された三次元構造を意味する。異方性項はエネルギー項としても知られている。
【0065】
本書で使用される「核酸」又は「オリゴヌクレオチド」又は「ポリヌクレオチド」又は文法的な等価物は、共有結合でリンクされた少なくとも2つのヌクレオチドを意味する。オリゴヌクレオチドは、標準的に約5、6、7、8、9、10、12、15、25、30、40、50以上のヌクレオチド、最高約100ヌクレオチドという長さをもつ。核酸及びポリヌクレオチドは、例えば200、300、500、1000、2000、3000、5000、7000、10,000などといったより長い任意の長さをもつ重合体である。本発明の核酸は一般に、ホスホジエステル結合を含有することになるが、一部のケースでは、少なくとも1つの異なるリンケージ、例えばホスホルアミデート、ホスホロチオエート、ホスホロジチオエート又はο−メチルホスホロアミダイトリンケージ(Eckstein (1992)オリゴヌクレオチドとその類似体:実践的アプローチ、Oxford University Press);及びペプチド核酸バックボーン及びリンケージを有することのできる核酸類似体が内含される。その他の類似体核酸としては、米国特許第5.235.033号及び5.034.506号及びSanghvi及びCook(1994年版)アンチセンス研究における炭水化物の修飾の第6及び7章、ASCシンポジウムシリーズ580の中で記述されているものを含めた、正のバックボーン;非イオンバックボーン及び非リボースバックボーンを伴う核酸が含まれる。核酸の1つの定義の範囲内には、単数又は複数の炭素環式糖を含有する核酸も内含されている。リボース−ホスフェートバックボーンの修飾は、例えばバイオチップ上のプローブとしてか又は生理学的環境内のかかる分子の半減期及び安定性を増大させるためといったさまざまな理由で行なうことができる。天然に発生する核酸及びその類似体の混合物を作ることができる;異なる核酸類似体の混合物及び天然に発生する核酸及び類似体の混合物を作ることもできる。
【0066】
例えばホスホルアミデート(Beaucage, et al. (1993) Tetrahedron 49:1925-1963及びその中の参考文献;Letsinger (1970) J. Org. Chem. 35:3800-3803; Sprinzl, et al. (1977) Eur. J. Biochem. 81:579-589; Letsinger, et al. (1986) Nucl. Acids Res. 14:3487-499; Sawai, et al. (1984) Chem. Lett. 805, Letsinger, et al. (1988) J. Am. Chem. Soc. 110:4470-4471;及びPauwels, et al. (1986), Chemica Scripta 26:141-149)、ホスホロチオエート(Mag, et al. (1991) Nucl. Acids Res. 19:1437-441;及び米国特許第5.644.048号)、ホスホロジチオエート(Brill, et al. (1989) J. Am. Chem. Soc. 111:2321-2322)、O−メチルホスホロアミダイトリンケージ(Eckstein (1992) オリゴヌクレオチド及びその類似体:実践的アプローチ Oxford Univ. Press参照)、及びペプチド核酸バックボーン及びリンケージ(各々参考として内含されているEgholm (1992) J. Am. Chem. Soc. 114:1895-897; Meier. et al. (1992) Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 31:1008-1010; Nielsen (1993) Nature, 365:566-568; Carlsson, et al. (1996) Nature 380:207、参照)を含めたさまざまな参考文献がかかる核酸類似体を開示している。その他の類似体核酸には、正のバックボーン(Denpcy, et al. (1995) Proc. Nat l Acad. Sci. USA 92:6097-101;非イオンバックボーン(米国特許第5.386.023、5.637.684、5.602.240、5.216.141及び4.469.863号;Kiedrowshi, et al. (1991) Angew. Chem. Intl. Ed. English 30:423-426;Letsinger, et al. (1988) J. Am. Chem. Soc. 110:4470-4471; Jung, et al. (1994) ヌクレオシドとヌクレオチド . 13:1597;Sanghvi及びCook(1994年版)「アンチセンス研究における炭水化物の修飾」中第2及び3章、ASCシンポジウムシリーズ580;Mesmaeker, et al. (1994) Bioorganic and Medicinal Chem. Lett. 4:395-398;Jeffs, et al. (1994) J. Biomolecular NMR 34:17-xx; Horn, et al. (1996) Tetrahedron Lett. 37:743-xxx)、及び、米国特許第5.235.033号及び5.034.506号及びSanghvi及びCook(1994年版)アンチセンス研究における炭水化物の修飾の第6及び7章、ASCシンポジウムシリーズ580の中で記述されているものを含めた非リボースバックボーンを伴うものが含まれる。単数又は複数の炭素環式糖を含有する核酸も又、核酸の1つの定義の範囲内に内含される(Jenkins, et al. (1995) Chem. Soc. Rev. pp 169-176を参照のこと)。Rawls(1997年6月2日p35) & News中には複数の核酸類似体が記述されている。これらの参考文献の各々が、本書に参考として明示的に内含されている。
【0067】
特に好ましいのは、ペプチド核酸類似体を内含するペプチド核酸(PNA)である)。これらのバックボーンは、天然に発生する核酸の高い電荷をもつホスホジエステルバックボーンとは対照的に中性条件下で実質的に非イオン性である。この結果として2つの利点が得られる。まず第1に、PNAバックボーンは、改善されたハイブリダイゼーション反応速度を示す。PNAは、不整合塩基対に対する完全整合塩基対についてより大きな融解温度(Tm)変化を有する。DNA及びRNAは標準的に、内部不整合について2−4℃のTm降下を示す。非イオンPNAバックボーンの場合、この降下は7〜9℃により近い。同様にして、その非イオン性に起因して、これらのバックボーンに付着された塩基のハイブリダイゼーションは、比較的塩濃度に感応しない。さらに、PNAは、細胞酵素により分解されず、かくしてより安定することができる。
【0068】
核酸は、特定される通り1本鎖又は2本鎖であり得、そうでなければ、2本鎖又は1本鎖の両方の配列の一部分を含有することができる。当業者により認識されるように、1本鎖の描写は、同様に相補的ストランドの配列をも定義づけし、かくして、本書に記述する配列は、同様に、配列の補体をも提供する。核酸は、ゲノミック及びCDNAの両方のDNA、RNA又はハイブリッドであってよく、ここで核酸は、デオキシリボ及びリボヌクレオチドの組合せ及びウラシル、アデニン、チミン、シトシン、グアニン、イソシン、キサンチン、ヒポキサンチン、イソシトシン、イソグアニンなどを含む塩基の組合せを含有することができる。「写し」は、標準的に、天然に発生するRNA、例えばプリ−mRNA、hnRNA又はmRNAを意味する。本書で使用されるように「ヌクレオシド」という語は、ヌクレオチド及びヌクレオシド及びヌクレオチド類似体、そしてアミノ修飾されたヌクレオシドといったような修飾されたヌクレオシドを内含する。さらに、「ヌクレオシド」には、天然に発生するものでない類似体構造も含まれる。かくして、各々1つの塩基を含有するペプチド核酸の個々の単位は、本書ではヌクレオシドと呼ばれている。
【0069】
「標識」又は「検出可能な部分」というのは、分光学、光化学、生化学、免疫化学、化学又はその他の物理的手段によって検出可能な組成物である。例えば、有用な標識としては、例えば放射性標識をペプチド内に取込むことによって検出可能にすることができるか又はペプチドと特異的な反応性をもつ抗体を検出するのに使用できる32p、蛍光染料、高電子密度試薬、酵素(例えば一般にELISAの中で使用されている通りのもの)、ビオチン、ジゴキシゲニン又はハプチン及びタンパク質又はその他の実体が含まれる。標識は、卵巣癌核酸、タンパク質及び抗体内に任意の位置で取込まれ得る。Hunter, et al. (1962) Nature 144:945-xxx; David, et al. (1974) Biochemistry 13:1014-1021;Pain, et al. (1981) J. Immunol. Meth. 40:219-230;及びNygren (1982) J. Histochem. And Cytochem. 30:407-412によって記述されているような方法を含め、標識に対し抗体を接合させるための当該技術分野において既知のあらゆる方法を利用することができる。
【0070】
「エフェクター」又は「エフェクター部分」又は「エフェクター成分」というのは、共有結合によって、リンカー又は化学結合を通して、又は非共有結合的に、イオン、ファンデルワールス、静電又は水素結合を通して1つの抗体に結合(又はリンク又は接合)されている分子である。「エフェクタ」は、例えば放射性化学物、蛍光化合物、酵素又は基質、エピトープタグといったようなタグ、毒素を含めた検出部分;活性化可能な部分、化学療法剤;リパーゼ;抗生物質;又は例えばベータ放射線といったような「ハード」放射線を発出する放射性同位元素を内含するさまざまな分子でありうる。
【0071】
「標識づけされた核酸プローブ又はオリゴヌクレオチド」は、プローブに結合した標識の存在を検出することによってプローブの存在を検出できるように標識に対して共有結合によって、リンカー又は化学結合を通して、又は非共有結合的に、イオン、ファンデルワールス、静電又は水素結合を通して結合されているものである。代替的には、高い親和力の相互作用を用いた方法は、結合パート十対の1つが例えばビオチン、ストレプトアビジンといったもう1つのものに結合するという同じ結果を達成することができる。
【0072】
本書で使用されているように、「核酸プローブ又はオリゴヌクレオチド」は、単数又は複数のタイプの化学結合、通常は水素結合形成を通した相補的塩基対合を通して、相補的配列の標識核酸に結合する能力をもつ核酸である。本書で使用されているように、プローブは、天然(例えばA、G、C、又はT)又は修飾された塩基(7−ジアザグアノシン、イソシンなど)を内含しうる。さらに、プローブ中の塩基は、それが機能的にハイブリダイゼーションと干渉しないかぎり、ホスホジエステル結合以外のリンケージにより連結されうる。かくして例えば、プローブは、構成塩基がホスホジエステルリンケージではなくむしろペプチド結合により連結されているペプチド核酸でありうる。プローブは、ハイブリダイゼーション条件のストリンジェンシーに応じてプローブ配列との完全な相補性が欠如した標的配列を結合することができる。プローブは好ましくは、同位体、発色団、発光団、色原体で直接標識づけされるか、又は、ストレプトアビジン複合体が後に結合することのできるビオチンなどで間接的に標識づけされる。プローブの存在又は不在について検討することにより、選択配列又はサブ配列の存在又は不在を検出することができる。診断又は予後診断は、ゲノムレベル又はRNA又はタンパク質発現のレベルに基づいていてよい。
【0073】
例えば、細胞又は核酸、タンパク質又はベクターに関連して使用された場合「組換え型」という語は、細胞、核酸、タンパク質又はベクターが非相同核酸又はタンパク質の導入又は未変性核酸又はタンパク質の改変によって修飾されたこと、又は細胞がそのように修飾された細胞から誘導されていることを表わす。かくして、例えば組換え型細胞は、細胞の未変性(非組換え型)形態内で見い出されない遺伝子を発現するか又はそうでなければ異常発現、過少発現されるか又は全く発現されない未変性遺伝子を発現する。本書では「組換え形核酸」という語は、一般に、通常は自然に発見されない形で、ポリメラーゼ及びエンドヌクレアーゼを用いて核酸操作によってin vitroでもともと形成された核酸を意味する。このようにして、異なる配列のリンケージが操作可能な形で達成される。かくして、線状形態の単離された核酸、又は通常は連結されていないDNA分子を連結することによってin vitroで形成される発現ベクターの両方共が、本発明の目的では組換え型とみなされる。組換え型核酸がひとたび作られ宿主細胞又は生体内に再導入された時点で、それはin vitro操作ではなく例えば宿主細胞のin vivo 細胞メカニズムを用いて、非組換え的に複製することになる;しかしながら、このような核酸は、ひとたび組換え的に産生された場合、その後非組換え的に複製されるものの、本発明の目的のためにはなおも組換え型とみなされる。同様にして「組換え型タンパク質」は、例えば以上で記したような組換え型核酸の発現を通して、組換え型技術を用いて作られたタンパク質である。
【0074】
核酸の部分に関連して用いられる場合「非相同」という語は、核酸が、通常自然界において互いに同じ関係で発見されない2つ以上のサブ配列を含むことを表わしている。例えば、1つの供給源からのプロモーター及びもう1つの供給源からのコーディング領域といった新しい機能的核酸を作るように配置された無関係の遺伝子などに由来する2つ以上の配列をもつ核酸は、標準的に組換えにより産生される。同様にして、非相同タンパク質に往々にして、自然の中で互いに同じ関係で発見されない2つ以上のサブ配列を意味することになる(例えば融合タンパク質)。
【0075】
「プロモーター」は、核酸の転写を誘導する核酸制御配列のアレイとして定義づけされる。本書で使用されるように、プロモーターは、ポリメラーゼII型のプロモーターの場合のTATA要素といったように転写開始部位の近くに必要な核酸配列を内含する。プロモータは同様に、転写開始部位から数千塩基対ものところに位置設定されうる遠位エンハンサ又はリプレッサを任意に内含する。「構成性」プロモータは、大部分の環境条件及び発達条件の下で活性なプロモータである。「誘発性」プロモータは、環境又は発達調節下で活性であるプロモータである。「操作可能な形でリンクされた」という文言は、(プロモータ又は転写因子結合部位のアレイといったような)核酸発現制御配列と第2の核酸配列の間の、例えば発現制御配列が第2の配列に対応する核酸の転写を誘導する機能的リンケージを意味する。
【0076】
「発現ベクター」というのは、宿主細胞内で特定の核酸の転写を可能にする一連の特定された核酸要素を伴う。組換え又は合成によって生成された核酸構成体である。発現ベクターは、プラスミド、ウイルス又は核酸フラグメントの一部でありうる。標準的には、発現ベクターは、プロモータに操作可能な形でリンクされた転写すべき核酸を内含する。
「選択的に(又は特異的に)〜にハイブリッド形成する」という文言は、その配列が複合混合物(例えば全細胞又はライブラリDNA又はRNA)の中に存在する場合に緊縮性条件下での特定のヌクレオチド配列のみに対する分子の結合、2本鎖化、又はハイブリッド形成を意味する。
【0077】
「ストリンジェント・ハイブリダイゼーション条件」という文言は、プローブが標準的に核酸の複合混合物内でその標的サブ配列にハイブリダイズするもののその他のいかなる配列にもハイブリダイズしない条件を意味する。緊縮性条件は、配列により左右され、異なる状況下で異なる。配列が長ければ長いほど、より高温で特異的にハイブリダイズする。核酸のハイブリダイゼーションに対する広範な指針は、Tijssen (1993)核プローブでのハイブリダイゼーション(生化学及び分子生物学における実験室用技術)(第24巻)Elsevier中の「ハイブリダイゼーション原理及び核酸検定戦略の概要」に見られる。一般に、緊縮性条件は、規定のイオン強度pHでの特定の配列についての熱融点(Tm)よりも約5〜10℃低くなるように選択される。Tmは、標的に相補的なプローブの50%が平衡状態において標的配列にハイブリッド形成する温度(規定のイオン強度、pH及び核濃度下で)である(標的配列はTmで余剰に存在することから、プローブの50%が平衡状態にある)。ストリンジェント条件は、塩濃度がpH7.0〜8.3で約1.0Mナトリウムイオン未満、標準的には約0.01〜1.0Mナトリウムイオン濃度(又はその他の塩)で、温度が短かいプローブについて(例えば10〜50ヌクレオチド)少なくとも30℃、長いプローブ(例えば50ヌクレオチド以上)について少なくとも約60℃であるような条件である。ストリンジェント条件は同様に、ホルムアミドといったような不安定化剤の添加を用いても達成できる。選択的又は特異的ハイブリダイゼーションのためには、正のシグナルは標準的にバックグラウンドの少なくとも2倍、好ましくはバックグラウンドのハイブリダイゼーションの10倍である。ストリンジェントハイブリダイゼーション条件の例としては、50%のホルムアミド、5×SSC及び1%のSDSで42℃でのインキュベーション、又は5×SSC、1%SDSで65℃でのインキュベーションと、65℃で0.2×SSC及び0.1%SDS中での洗浄、が考えられる。PCRのためには、約36℃の温度が低緊縮性増幅にとって標準的なものであるが、アニーリング濃度は、プライマの長さに応じて約32〜48℃の間で変動し得る。高緊縮性PCR増幅のためには、約62℃の温度が標準的であるが、高緊縮性アニーリング濃度は、プライマの長さ及び特異性に応じて約50℃から約65℃までの範囲であり得る。高及び低の両方の緊縮性増幅のための標準的なサイクル条件には、30−120秒間90〜95℃の変性段階、30〜120秒持続するアニーリング段階、及び1〜2分間約72℃の拡張段階が含まれる。低及び高緊縮性増幅反応のためのプロトコル及び指針は、例えばInnis, et al. (1990) PCRプロトコル:方法及び応用案内Academic Press, N.Y.の中で入手可能である。
【0078】
ストリンジェント条件下で互いにハイブリッド形成しない核酸は、それらがコードするポリペプチドが実質的に同一である場合、なお実質的に同一である。このことは、例えば遺伝コードにより可能である最大コドン縮重を用いて核酸のコピーが作り出される場合に発生する。このような場合、核酸は、中程度にストリンジェントであるハイブリダイゼーション条件下で標準的にハイブリッド形成する。「中程度のストリンジェント・ハイブリダイゼーション条件」の例には、37℃で40%のホルムアミド、1MのNaCl、1%のSDS内でのハイブリダイゼーションが含まれる。正のハイブリダイゼーションは、少なくともバックグラウンドの2倍である。類似の緊縮性の条件を提供するためには、代替的ハイブリダイゼーション及び洗浄条件を利用することができる。ハイブリダイゼーションパラメータを決定するための付加的な指針、例えばAusubel et al.(1991年版及び追補)、分子生物学における現行プロトコルLippincottが提供されている。
【0079】
卵巣癌タンパク質の活性を変調させる化合物をテストするための検定の場合、「機能的効果」という文言には、間接的又は直接的に例えば卵巣癌を減少させる能力といったような機能的、物理的、生理学的又は化学的効果などの卵巣癌タンパク質又は核酸の影響下にあるパラメータの決定が含まれる。これには、リガンド結合活性:軟寒天上の細胞成長;固定依存性;成長の接触阻害及び密度制限;細胞増殖;細胞形質転換;成長因子又は血清依存性:腫瘍特異的マーカーレベル;Matrigel内への浸潤性;in vivoでの腫瘍成長及び転移;転移中の細胞内でのmRNA及びタンパク質発現、及び卵巣癌細胞のその他の特性が含まれる。「機能的効果」には、in vitro、in vivo及びex vivo活性が含まれる。
【0080】
「機能的効果を測定する」というのは、間接的又は直接的に卵巣癌タンパク質配列の影響下にあるパラメータ、例えば機能的、酵素的、物理的、生理学的及び化学的効果を増大又は減少させる化合物について検出することを意味する。かかる機能的効果は、当業者にとっては既知のあらゆる手段、例えば、分光特性(例えば蛍光性、吸光度、屈折率)、タンパク質についての流体力学(例えば形状)、クロマトグラフィ、又は可溶性特性の変化、卵巣癌タンパク質の転写活性化又は誘発性マーカーの測定;例えば抗体又はその他のリガンドに対する結合といった結合活性又は結合検定の測定及び細胞増殖の測定、によって測定可能である。卵巣癌に対する1つの化合物の機能的効果の決定は、同様に、軟寒天上の細胞成長;足場依存性;成長の接触阻害及び密度制限;細胞増殖;細胞形質転換;成長因子又は血清依存性:腫瘍特異的マーカーレベル;Matrigel内への浸潤性;in vivoでの腫瘍成長及び転移;転移中の細胞内でのmRNA及びタンパク質発現、及び卵巣癌細胞のその他の特性などの、in vitro検定といった当業者にとって既知の卵巣癌検定を用いても実施できる。機能的効果は、当業者にとって既知の手段、例えば、形態学的特長の改変の定量的又は定性的尺度についての顕微鏡検査、卵巣癌関連配列についてのRNA又はタンパク質レベルの変化の測定、RNA安定性測定又は下流側又はリポータ遺伝子発現(CAT、ルシフェラーゼ、β−ゲル、GFPなど)の、例えばケミルミネセンス、蛍光、比色反応、抗体結合、誘発性マーカー及びリガンド結合検定を介した同定、によって評価可能である。
【0081】
卵巣癌ポリヌクレオチド及びポリペプチド配列の「阻害物質」、「活性化剤」及び「モジュレーター」は、卵巣癌ポリヌクレオチド及びポリペプチド配列のin vitro及びin vivo検定を用いて同定される活性化、阻害性又は変調用分子又は化合物を意味するべく用いられる。阻害物質は、例えばアンタゴニストといった卵巣癌タンパク質に結合する、その活性を部分的又は完全に遮断する、減少させる、防止する、活性化を遅延する、不活性化する、脱感作する又はその活性又は発現をダウンレギュレートする化合物である。アンチセンス又は阻害性核酸は、タンパク質の発現及びその後の機能を阻害することができる。「活性化剤」は、卵巣癌タンパク質の活性を増大、開放、活性化、易化、活性化増強、感作、作動化又はアップレギュレートする化合物である。阻害物質、活性化剤、又はモジュレータは同様に、例えば改変された活性を伴うバージョンといった卵巣癌タンパク質の遺伝子的に修飾されたバージョン、ならびに天然に発生する及び合成のリガンド、アンタゴニスト、アゴニスト、抗体、化学的小分子などをも内含する。阻害物質及び活性化剤のための検定としては、例えばin vitro、細胞内又は細胞膜内での卵巣癌タンパク質の発現、推定上のモジュレータ化合物の適用、及びその後の上述のとおりの活性に対する機能的効果の決定が含まれる。卵巣癌の活性化剤及び阻害物質は同様に、テスト化合物と共に卵巣癌細胞をインキュベートし、単数又は複数の卵巣癌タンパク質例えば表1−26に記されている配列によりコードされた卵巣癌タンパク質といった1、2、3、4、5、10、15、20、25、30、40、50以上の卵巣癌タンパク質の発現の増大又は減少を決定することによっても同定可能である。
【0082】
潜在的な活性化剤、阻害物質又はモジュレータで処置されている卵巣癌タンパク質を含む標本又は検定は、阻害の程度を検査するため、阻害物質、活性化剤又はモジュレータ無しで対照標本に比較される。対照標本(阻害物質で処置されていないもの)には、100%という相対的タンパク質活性値が割当てられる。ポリペプチドの阻害は、対照との関係における活性値が約80%、好ましくは50%、より好ましくは25%以下である場合に達成される。卵巣癌ポリペプチドの活性化は、(活性化剤で処置されていない)対照との関係における活性値が110%、より好ましくは150%、より好ましくは200〜500%(例えば対照との関係において2〜5倍以上)、より好ましくは1000〜3000%高い場合に達成される。
【0083】
「細胞成長の変化」という文言は、in vitro又はin vivoでの細胞成長及び増殖特性、例えば細胞生存可能性の変化、病巣の形成、固定非依存性、半固体又は軟寒天の成長、接触阻害又は成長の密度制限の変化、成長因子又は血清必要条件の喪失、細胞形態の変化、不死化の増大又は喪失、腫瘍特異的マーカーの増大又は喪失、適切な動物宿主体内に注射された場合に腫瘍を形成又は制御する能力、及び/又は細胞の不死化を意味する。例えばFreshney (1994)「動物細胞培養:基本技術の手引」(第3版)Wiley-Lissを参照のこと。
【0084】
「腫瘍細胞」は、1つの腫瘍内の前癌、癌及び正常細胞を意味する。
組織培養内の「癌細胞」、「形質転換された」細胞又は「形質転換」というのは、新しい遺伝子材料の摂取が必ずしも関与しない自然発生的又は誘発された表現型変化を意味する。形質転換は、形質転換用ウイルスによる感染及び新しいゲノミックDNAの取込み、又は外因性DNAの摂取から発生しうるものの、それは自然発生的又は発癌物質に対する露呈の後にも発生する可能性があり、かくして内因性遺伝子を突然変異させ得る。形質転換は、標準的には、細胞の不死化といった表現型変化、異常な成長制御、非形態的変化及び/又は悪性度と結びつけられる。Freshney (1994)、動物細胞の培養を参照のこと。
【0085】
「抗体」というのは、抗原と特異的に結合しこれを認識する免疫グロブリン遺伝子又はそのフラグメント由来の枠組領域を含むポリペプチドを意味する。認知された免疫グロブリン遺伝子には、カッパ、ラムダ、アルファ、ガンマ、デルタ、イプシロン及びミュー定常領域遺伝子、ならびに無数の免疫グロブリン可変領域遺伝子が含まれる。軽鎖は、カッパ又はラムダのいずれかとして分類される。重鎖は、それ自体免疫グロブリンクラス、IgG、IgM、IgA、IgD及びIgEをそれぞれ定義するガンマ、ミュー、アルファ、デルタ又はイプシロンとして分類される。標準的には、抗体又はその機能的等価物の抗原結合領域は、結合の特異性及び親和性において最も重要なものとなる。例えばPaul(1999年版)基礎免疫学(第4版)Raven。
【0086】
免疫グロブリン(抗体)の構造単位の1例には、四量体が含まれる。各々の四量体は、各々1つの「軽」鎖(約25kD)と1つの「重」鎖(約50−70kD)をもつ2つの同一のポリペプチド鎖から成り、各鎖のN末端は、約100〜110以上の主として抗原認識を担当するアミノ酸の可変領域を画定している。可変軽鎖(VL)及び可変重鎖(VH)という語は、それぞれこれらの軽及び重鎖を意味している。
【0087】
抗体は、例えば無傷の免疫グロブリンとしてか又は、さまざまなペプチダーゼでの消化により産生される一定数の充分に特徴づけされたフラグメントとして存在する。かくして、例えばペプシンは、それ自体ジスルフィド結合によりVH−CH1に連結された軽鎖であるFabの2量体であるF(ab)′2を産生するべくヒンジ領域内でジスルフィドリンケージの下で抗体を消化する。F(ab)′2は、ヒンジ領域内のジスルフィドリンケージを破りかくしてF(ab)′22量体をFab′単量体に変換させるように穏やかな条件下で還元され得る。Fab′単量体は、基本的にヒンジ領域の一部を伴うFabである。Paul(1999年版)基礎免疫学(第4版)Ravenを参照のこと。さまざまな抗体フラグメントが無傷の抗体の消化に関して定義されているものの、当業者であれば、かかるフラグメントを新たに化学的にか又は組換え型DNA方法を用いて合成できるということを認識するだろう。かくして、本書で使用される抗体という語は、同様に、抗体全体の修飾によって産生される抗体フラグメント又は、組換え型DNA方法を用いて新たに合成されるもの(例えば1本鎖Fv)又はファージ表示ライブラリを用いて同定されたものを内含する。例えばMcCafferty et al. (1990) Nature 348:552-554を参照のこと。
【0088】
例えば組換え型、モノクローナル又はポリクローナル抗体といった抗体の調製のためには、当該技術分野において既知の数多くの技術を使用することができる(例えばKohler及びMilstein (1975) Nature 256:495-497; Kozbor, et al. (1983) 今日の免疫学 4:72; Cole, et al., pp.77-96, Reisfeld及びSell(1985) を、モノクローナル抗体と癌療法 Liss; Coligan (1991) 免疫学における現行プロトコル Lippincott; Harlow 及び Lane (1988) 抗体:実験室マニュアル CSH Press; 及びGoding (1986) モノクローナル抗体:原理 と実践(第2版)、Academic Pressを参照のこと)。1本鎖抗体の産生のための技術(米国特許第4,946,778号)を適合させて本発明のポリペプチドに対する抗体を産生することができる。遺伝子導入マウス又はその他の生体例えばその他の哺乳動物を使用して、ヒト化された抗体を発現することができる。代替的には、選択された抗原に特異的に結合するヘテロメリックFabフラグメント及び抗体を同定するために、ファージ表示技術を使用することもできる。例えばMcCafferty, et al. (1990) Nature 348:552-554; 及びMarks, et al. (1992) Biotechnology 10:779-783を参照のこと。
【0089】
「キメラ抗体」は、(a)抗原結合部位(可変領域)が異なる又は改変されたクラス、エフェクタ機能及び/又は種又はキメラ抗体に対し新しい物性を付与する全く異なる分子例えば酵素、毒素、ホルモン、成長因子、薬物などの定常領域にリンクされるような形で、その定常領域又はその一部分が改変、置換又は交換されている;又は(b)その可変領域又はその部分か、異なる又は改変された抗原特異性をもつ可変領域で交換、置換又は改変されている、抗体分子である。
【0090】
卵巣癌関連配列の同定
1つの態様においては、遺伝子の発現レベルは、発現プロフィールを提供するべく、診断情報が望まれる異なる患者標本の中で決定される。特定の標本の発現プロフィールは、基本的に標本の状態の「フィンガープリント」であり、一方2つの状態は、類似の形で発現されたあらゆる特定の遺伝子を有することができ、一定数の遺伝子の評価は、同時に、その細胞の状態に特徴的である遺伝子発現プロフィールの生成を可能にする。すなわち、正常な組織(例えば、正常な卵巣又はその他の組織)を卵巣の癌性又は転移癌性組織から区別することができ、そうでなければ、生存している癌患者由来の卵巣及びその他の組織の組織標本と卵巣癌組織又は転移性卵巣癌性組織と比較することができる。既知の異なる卵巣癌状態にある組織の発現プロフィールを比較することにより、これらの状態の各々においてどの遺伝子が重要であるか(遺伝子のアップレギュレート及びダウンレギュレートの両方を含む)に関する情報が得られる。分子プロファイリングにより、例えば1つの癌の異なる形態などの、現行の集合的疾病呼称の亜型を区別することができる。
【0091】
卵巣癌組織対非卵巣癌組織内で示差的に発現される配列を同定することにより、数多くのやり方でのこの情報の使用が可能となる。例えば、特定の治療投薬計画すなわち、化学療法薬物が特定の患者の体内で卵巣癌ひいては腫瘍の成長又は再発をダウンレギュレートするか否か又代替的には、既存の治療が標的の発現を誘発するか否かを評価することができる。同様にして、診断及び治療の転帰は、既知の発現プロフィールを患者の標本と比較することによって出す又は確認することができる。原発性腫瘍の組織又は源における卵巣癌のステージを決定するために、転移性組織を分析することもできる。その上、これらの遺伝子発現プロフィール(又は個々の遺伝子)は、特定の発現プロフィールを模倣又は改変することに目を向けながら、薬物候補のスクリーニングを可能にする。例えば、スクリーニングは、卵巣癌発現プロフィールを抑制する薬物のために行なうことができる。これは、その後これらのスクリーン内で使用できる重要な卵巣癌遺伝子のセットを含むバイオチップを作ることによって行なうことができる。これらの方法は同様に、タンパク質発現の評価に基づくこともできる;すなわち、卵巣癌タンパク質のタンパク質発現レベルを診断目的で又は候補作用物質をスクリーニングするために評価することができる。さらに、アンチセンス又はRNAi核酸の投与又は治療用薬物として投与される卵巣癌タンパク質(抗体及びそのその他のモジュレータを含む)を含め、遺伝子療法目的で卵巣癌核酸配列を投与することが可能である。
【0092】
かくして、本発明は、本書で「卵巣癌配列」と呼ばれている、正常な組織及び/又は非悪性組織との関係において卵巣癌内で示差的に発現される核酸及びタンパク質配列を提供する。以下で概略的に示されるように、卵巣癌配列には、卵巣癌内でアップレギュレートされる(例えばより高いレベルで発現される)もの、ならびにダウンレギュレートされる(例えばより低いレベルで発現されるもの)が含まれる。好ましい1実施形態においては、卵巣癌配列はヒト由来のものである。ただし、当業者であればわかるように、その他の生体からの卵巣癌配列も、疾病及び薬物評価の動物モデル内で有用でありうる。かくして、ゲッ歯類(ラット、マウス、ハムスター、モルモットなど)、霊長類、家畜(ヒツジ、ヤギ、ブタ、ウシ、ウマなど)及びペット(例えばイヌ、ネコなど)を含めた哺乳動物を含む脊椎動物から、その他の卵巣癌配列が提供される。その他の生体からの対応物遺伝子といったような卵巣癌配列を、以下に概略的に示す技術を用いて得ることができる。
【0093】
卵巣癌配列は、核酸及びアミノ酸配列の両方を内含することができる。天然に発生する核酸を検出することになる診断の利用分野を含めたさまざまな利用分野において、卵巣癌核酸配列が有用である。例えば核酸プローブを含むバイオチップ又は卵巣癌配列に対する選択されたプローブを伴うPCRマイクロタイタープレートも提供される。
【0094】
卵巣癌配列は当初、本書に概略的に記されている卵巣癌配列に対する実質的な核酸及び/又はアミノ酸配列相同性によって同定可能である。かかる相同性は、核酸又はアミノ酸配列全体に基づくものであり得、一般に、相同性プログラム又はハイブリダイゼーション条件のいずれかを用いて、以下に概略的に示されているように決定される。
【0095】
卵巣癌関連配列を同定するために、卵巣癌スクリーンは標準的に、異なる組織例えば正常な及び癌性の組織又は転移性疾患をもつ患者由来の腫瘍組織標本対非転移性組織の中で固定された遺伝子を比較することを内含している。その他の適切な組織比較には、肺、卵巣、胃腸癌などといったその他の癌からの転移性癌標本と卵巣癌標本を比較する段階が含まれる。卵巣癌の異なるステージの標本例えば生存組織、薬物耐性状態及び転移中の組織が、核酸プローブを含むバイオチップに適用される。標本は、該当する場合、まず最初に顕微解剖され、mRNAの調製のために処置される。例えばAffymetrixなどから、適当なバイオチップが市販されている。本書に記述されているような遺伝子発現プロフィールが生成され、データが分析される。
【0096】
1つの実施形態においては、正常状態と疾病状態の間といったような発現の変化を示す遺伝子は、好ましくは正常な卵巣、ただし制限的な意味なく肺、心臓、脳、肝臓、卵巣、腎臓、筋肉、結腸、小腸、大腸、脾臓、骨及び/又は胎盤を含むその他の正常な組織の中で発現された遺伝子に比較される。好ましい実施形態においては、その他の組織内で何らかの有意な量で発現される卵巣癌スクリーン中に同定されたこれらの遺伝子は、プロフィールから除去されるが、いくつかの実施形態においては可欠組織内での発現を許容することができる。すなわち、薬物についてスクリーニングするとき、その他の器官内に存在する標的との相互作用によって考えられる副作用を最小限におさえるため、標的が疾病特異的であることが通常好まれる。
【0097】
好ましい実施形態においては、卵巣癌配列は、卵巣癌内でアップレギュレートされている配列である。すなわち、これらの遺伝子の発現は、非癌性組織に比べ卵巣癌組織内でより高いものである。本書で使用されているような「アップレギュレーション」は、往々にして少なくとも約2倍の変化、好ましくは少なくとも約3倍の変化を意味し、少なくとも5倍以上の変化が好ましい。その他の実施形態は、正常との関係において非悪性条件下でアップレギュレートされた配列に向けられている。
【0098】
本書中のUnigeneクラスタ同定番号及び受入れ番号は、GenBank 配列データベースを意味し、受入れ番号の配列は本書に参考として明示的に内含されている。GenBankは、当該技術分野において既知である。例えばBenson, et al. (1998) Nucl. Acids Res. 26:1-7; 及びhttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/を参照のこと。配列は、その他のデータベース、例えば欧州分子生物学研究所(EMBL)及び日本DNAデータベース(DDBJ)でも入手可能である。一部の状況下では、配列を利用可能な配列のアセンブリから誘導すること又は、例えばFGENESHといったエクソン予測アルゴリズムを用いてゲノミックDNAから予測することができる。Salamov及びSolovyev (2000) Genome Res. 10:516-522を参照のこと。その他の状況下では、単離された核酸のクローニング及び配列決定から配列が誘導されてきた。
【0099】
もう1つの好ましい実施形態においては、卵巣癌配列は、卵巣癌中でダウンレギュレートされているものである。すなわち、これらの遺伝子の発現は、非癌性組織に比べて卵巣癌組織内でより低くなる。本書で使用される「ダウンレギュレーション」という語は往々にして、少なくとも約2倍の変化、好ましくは少なくとも約3倍の変化を意味し、少なくとも約5倍以上が好ましい。
【0100】
インフォマティクス
卵巣癌内で過剰又は過少発現される遺伝子を同定する能力は、さらに、診断、療法、薬物の開発、薬理遺伝学、タンパク質構造、バイオセンサー開発の分野及びその他の関連分野において使用できる高解像度、高感度データセットを提供することができる。卵巣癌患者の診断又は予後評価において、発現プロフィールを使用することが可能である。薬物の構造及び活性の相関関係をよりうまく誘導するため(IBCプロテオミクス会議、Coronado, CAで紹介された論文である。Anderson(1998年6月11〜12日)の「薬学プロテオミクス:標的、メカニズム及び機能」を参照のこと)、又は生物学センサー装置内では化学的曝露及び有望な許容可能な曝露の閾値の考えられる毒物学的効果を予測するために、細胞以下の毒物学的情報を生成することが可能である(米国特許第5,811,231号参照)。その他の生体分子及び生物活性作用物質(例えば核酸、糖類、脂質、薬物など)に関連するデータセットからも、類似の利点が得られる。
【0101】
かくして、その他の実施形態においては、本発明は、検定データを少なくとも1セット含むデータベースを提供している。データベース内に含まれているデータは、例えば、単独又はライブラリフォーマットでアレイ分析を用いて獲得される。データベースは、データを維持し伝送できる形態をとりうるが、好ましくは電子データベースであり、パーソナルコンピュータといったようなデータベースの記憶及びそれに対するアクセスを可能にするあらゆる電子デバイス上に維持され得るが、好ましくは、ワールドワイドウェブといったような広域ネットワーク上で分配される。
【0102】
ペプチド配列データを内含するデータベースに対しこの節の焦点があてられているが、これは、単に例示を明確にするためであるにすぎない。当業者にとっては、本発明の検定を用いて獲得したあらゆる検定データについて類似のデータベースをアセンブルすることができるということは明白であろう。
【0103】
例えば本書に記述されている卵巣癌関連配列の同定といったような卵巣癌を患う生体標本からさまざまな分子及び高分子種の相対的及び/又は絶対的発生量を同定しかつ/又は定量化するための組成物及び方法は、なかでも病的条件、疾病素因、薬物試験、治療監視、遺伝子−疾病の因果関係、免疫及び生理学的状態の相関現象の同定及び成果データと相関することのできる大量の情報を提供する。本発明の検定から生成されたデータは、手作業での再検討及び分析に適しているものの、好ましい実施形態では、高速コンピュータを用いたデータ処理が利用される。
【0104】
当該技術分野においては、生物分子情報を指標付けし検索するための一連の方法が知られている。例えば、米国特許第6,023,659号及び同第5,966,712号は、単数又は複数のタンパク質機能段階に従って配列の目録を作成しそれを探索できるようにする形で生体分子配列情報を記憶するためのリレーショナル・データベース・システムを開示している。米国特許第5,953,727号は、部分長配列のコレクションから全長配列を得るための単数又は複数の配列決定プロジェクトとの連関に従って部分長DNA配列のコレクションを目録作成及び探索できるようにするフォーマットの情報を含む配列記録をもつリレーショナル・データベースを開示している。米国特許第5,706,498号は、キー配列と標的配列の間の類似性度に基づいて遺伝子データベース内の配列データ項目に類似した遺伝子配列の検索を行なうための遺伝子データベース検索システムを開示している。米国特許第5,538,897号は、適合近密性尺度を用いて実験的に誘導された質量スペクトルと予測された質量スペクトルを比較することによりコンピュータデータベース内でアミノ酸配列を同定するためのペプチドの質量分析フラグメント化パターンを用いた方法を開示している。米国特許第5,926,818号は、複数の連結経路又は次元に従って予測された及び実際のデータの連絡を引き起こす、オンライン分析処理(OLAP)として記述される多次元データ分析のための機能性を含む多次元データベースを開示している。米国特許第5,295,261号は、各データベース記録のフィールドが、ナビゲーションデータ及び情報データの2つのクラスに分割され、ナビゲーションフィールドが1つのツリー構造又は2つ以上のかかるツリー構造の融合として検分できる階層的位相マップの中に記憶されている、ハイブリッドデータベース構造について報告している。
【0105】
バイオインフォマティクスの原理は、例えば、Mount, et al. (2001) BIF:配列及びゲノム分析 CSH Press, NY; Durbin, et al. (1999年版) 生物学的配列分析:タンパク質及び核酸の確率モデル Cambridge Univ. Press; Baxevanis及びOeullette (eds. 1998) BIF:遺伝子及びタンパク質分析実用手引き(第2版) Wiley-Liss; Rashidi及びBuehler (1999) BIF:生物学及び医学における基本的応用 CRC Press; Setubal, et al. (1997年版)、コンピュータ分子生物学導入 Brooks/Cole; Misener及びKrawetz (2000年版) BIF:方法とプロトコル Humana Press; Higgins及びTaylor (2000年版) BIF:配列、構造及びデータバンク:実用的アプローチ、Oxford Univ. Press; Brown (2001) BIF:生物学者のためのバイオコンピューティング及びインタネットの手引き、Eaton Pub.; Han 及び Kamber (2000) データマイニング:概念と技術 Kaufmann Pub.; 及びWaterman (1995) コンピュータ生物学導入:マップ、配列及びゲノム Chap及びHallの中で提供されている。
【0106】
本発明は、例えば、各配列特異性記録を得た標的含有標本の供給源を特定するデータとクロス集計された検定データ記録をコンピュータ検索可能な形で記憶するためのコンピュータ及びソフトウェアを含むコンピュータデータベースを提供する。
【0107】
一実施例においては、標的含有標本の供給源のうちの少なくとも1つは、病的障害が無いことがわかっている対照組織標本からのものである。一変形形態においては、供給源のうち少なくとも1つが既知の病的組織供試体、すなわち卵巣癌について分析すべき腫瘍性病変又はもう1つの組織供試体である。もう1つの変形形態においては、検出記録が、1つの標本中の標的種についての以下のパラメータのうちの単数又は複数のものをクロス集計する。すなわち(1)例えば標的分子構造及び/又は特徴的分離座標(例えば電気泳動又はゲノム位置座標)を内含しうる一意的識別コード;(2)標本供給源;及び(3)標本中に存在する標的種の絶対的及び/又は相対的数量。
【0108】
本発明は同様に、磁気ディスク、光ディスク、磁気−光ディスク、DRAM、SRAM、SGRAM、SDRAM、RDRAM、DDRRAM、磁気バブルメモリデバイス及び、CPUレジスタ及びCPU上のデータ記憶アレイを含めたその他のデータ記憶装置を内含しうるコンピュータデータ記憶装置の中への標的データのコレクションの記憶及び検索をも提供する。標準的には、標的データ記録は、磁化可能な媒体上の磁気ドメインのアレイの中のビットパターンとして又は、DRAMデバイス内のセルアレイ(例えばトランジスタ及びその上にあり得る電荷記憶部域で各セルが構成されている)といったようなトランジスタゲート状態又は電荷状態のアレイとして記憶される。1つの実施形態においては、本発明は、標的供給源とクロス集計された少なくとも10の標的データ記録についての一意的識別子を含むタンパク質発現フィンガープリント記録をコードするビットパターンを含んで成る、かかる記憶デバイス及びそれと共に構築されたコンピュータシステムを提供している。
【0109】
標的がペプチド又は核酸である場合、本発明は好ましくは、コンピュータ記憶デバイス又はデータベース内に記憶された又はそこから検索されたペプチド又は核酸配列と少なくとも1つのその他の配列の間のコンピュータによる比較を実行する段階を含む、関係あるペプチド又は核酸配列の同定方法を提供する。該比較は、配列分析又はその比較アルゴリズム又はコンピュータプログラム実施形態(例えばFASTA、TFASTA、GAP、BESTFIT)を内含でき、かつ/又は比較は、供試体のポリペプチド又は核酸標本から決定される配列プール内のペプチド又は核酸配列の相対量についてのものであってよい。
【0110】
本発明は同様に、好ましくは、コンピュータ化された配列分析、比較又は相対的数量化方法における検索及び処理に適したファイルフォーマットでの本発明の検定からデータをコード化するビットパターンを含んで成る、IBM互換機(DOS(商標)、Windows(商標)、Windows95/98/2000(商標)、Windows NT(商標)、OS/2(商標))又はその他のフォーマット(例えばLinux(商標)、SunOS(商標)、Solaris(商標)、AIX(商標)、SCO Unix(商標)、VMS(商標)、MV(商標)、Macintosh(商標)、など)のフロッピーディスケット又はハード(固定型、Winchester)ディスクドライブといったような磁気ディスクをも提供する。
【0111】
本発明は同様に、イーサネットケーブル(同軸又は10Base T)、電話線、ISDNライン、無線ネットワーク、光ファイバ又はその他の適切な信号伝送媒体といったデータリンクを介してリンクされた複数の計算デバイスを含んで成るネットワークをも提供しており、かくして、少なくとも1つのネットワークデバイス(例えばコンピュータ、ディスクアレイetc)が、本発明の検定から獲得したデータをコード化するビットパターンを構成する磁気ドメイン(例えば磁気ディスク)及び/又は電荷ドメイン(例えばDRAMセルのアレイ)の1つのパターンを含むようになっている。
【0112】
本発明は同様に、モデム、ISDN端末アダプタ、DSL、ケーブルモデム、ATMスイッチなどといった電子通信デバイス上で電子信号を生成することを含む検定データの伝送方法をも提供しており、ここで信号には、(未変性の又は暗号化されたフォーマットで)本発明の方法によって得られた複数の検定結果を含むデータベース又は1つの検定からのデータをコードするビットパターンが内含されている。
【0113】
好ましい実施形態においては、本発明は、本発明の方法によって得られた検定結果といったようなデータ構造のアレイを含有するデータベースに対し問合せ標的を比較し、標的データに対する同一度及びギャップ重みに基づいてデータベース標的をランク付けするためのコンピュータシステムを提供している。中央プロセッサは、好ましくは、検定結果の整列及び/又は比較のためのコンピュータプログラムをロードし実行するように初期化される。問合せ標的のためのデータは、I/Oデバイスを介して中央プロセッサに入力される。コンピュータプログラムを実行した結果、中央プロセッサは、検定結果の2進記述を含むデータファイルからの検定データを検索することになる。
【0114】
標的データ又は記録及びコンピュータプログラムは、標準的にはランダムアクセスメモリ(例えばDRAM、SRAM、SGRAM又はSDRAM)である二次メモリへと転送可能である。標的は、(例えば選択された親和性部分に対する結合といった)選択された検定特性と問合せ標的の同じ特性の間の対応度に従ってランク付けされ、結果はI/Oデバイスを介して出力される。例えば、中央プロセッサは、従来のコンピュータ(例えば、Intel Pentium、PowerPC、Alpha、PA-8000、SPARC、MIPS 4400、MIPS 10000、VAX、ext.)であり得、プログラムは、商業的又はパブリックドメイン分子生物学ソフトウェアパッケージ(例えばUWGCG配列分析ソフトウェア、Darwin)であり得;データファイルは、光又は磁気ディスク、データサーバー、メモリーデバイス(例えば、DRAM、SRAM、SGRAM、SDRAM、EPROM、バブルメモリー、フラッシュメモリなど)であり得;I/Oデバイスは、ビデオディスプレイ、及びキーボード、モデム、ISDN端末アダプタ、イーサネットポート、パンチカード読取り装置、磁気ストリップ読取り装置又はその他の適切なI/Oデバイスであり得る。
【0115】
本発明は同様に、好ましくは、例えば(1)コンピュータ;(2)コンピュータ内に記憶されうる、本発明の方法によって得られたペプチド配列特異性記録のコレクションをコード化する記憶されたビットパターン;(3)クエリー標的といった比較標的;及び(4)標準的には、計算された類似性値に基づいて、比較結果の等級序列を伴う、整列及び比較のためのプログラム、のうちの単数又は複数のものを標準的に含んで成るコンピュータシステムの使用をも提供する。
【0116】
卵巣癌関連タンパク質の特徴
本発明の卵巣癌タンパク質は、分泌されたタンパク質、膜内外タンパク質又は細胞内タンパク質として分類可能である。1実施形態においては、卵巣癌タンパク質は細胞内タンパク質である。細胞内タンパク質は、細胞質及び/又は核の中に見い出すことができる。細胞内タンパク質は、(例えばシグナリング経路を含めた)細胞の機能及び複製の全ての面に関与し、かかるタンパク質の異常な発現は、往々にして未調節又は無調節の細胞プロセスを結果としてもたらす。例えば、Alberts et al.(1994年版)細胞の分子生物学(第3版)Garlandを参照のこと。例えば、数多くの細胞内タンパク質は、タンパク質キナーゼ活性、タンパク質ホスファターゼ活性、プロテアーゼ活性、ヌクレオチドシクラーゼ活性、ポリメラーゼ活性などといったような酵素活性を有している。細胞内タンパク質は同様に、タンパク質複合体の組織又はさまざまな亜細胞局在化に対するタンパク質のターゲティングに関与するドッキングタンパク質としても役立つことができ、往々にして、オルガネラの構造的無欠性を維持することに関与している。
【0117】
タンパク質を特徴づけする上で増々評価が高まっている概念は、規定された機能が割当てられた単数又は複数の構造モチーフの、タンパク質内の存在である。タンパク質の酵素ドメイン内に見い出される保存度の高い配列に加えて、タンパク質同士の相互作用に関与するタンパク質内にきわめて保存度の高い配列が同定された。例えば、Src−相同性−2(SH2)ドメインは、配列依存的にチロシンリン酸化標的に結合する。SH2ドメインと全く異なるPTBドメインも同様に、チロシンリン酸化標的に結合する。SH3ドメインは、プロリン富有標的に結合する。さらに、いくつか挙げるだけでも、pHドメイン、テトラトリコペプチド反復及びWDドメインが、タンパク質同士の相互作用を媒介することが示されてきた。これらのうちのいくつかは同様に、リン脂質又はその他の第2の伝令に対する結合にも関与する。当業者であればわかるように、これらのモチーフは、アミノ酸配列に基づいて固定され得、かくして、タンパク質配列の分析は、そのタンパク質が会合しうる単数又は複数の分子の両方の酵素的潜在能についての見識を提供することができる。1つの有用なデータベースは、数多くの一般的タンパク質ドメインを網羅する多数の配列整列及び隠れマルコフモデルの大きいコレクションであるPfam(タンパク質系統群)である。セントルイスのワシントン大学、イギリスのSanger Center及びスウェーデンのKarolinska Instituteからインターネットを介して各バージョンを入手することができる。例えばBateman, et al. (2000) Nuc. Acids Res. 28:263-266; Sonnhammer, et al. (1997) Proteins 28:405-420; Bateman, et al. (1999) Nuc. Acids Res. 27:260-262; 及び Sonnhammer, et al. (1998) Nuc. Acids Res. 26:320-322を参照のこと。
【0118】
もう1つの好ましい実施形態においては、卵巣癌配列は膜内外タンパク質である。膜内外タンパク質は、細胞のリン脂質2層にまたがる分子である。これらは、細胞内ドメイン、細胞外ドメイン又はその両方を有することができる。かかるタンパク質の細胞内ドメインは、細胞内タンパク質についてすでに記述したものを含めた数多くの機能を有することができる。例えば、細胞内ドメインは、酵素活性をもつことができ、かつ/又は付加的タンパク質のための結合部位として役立つこともできる。往々にして、膜内外タンパク質の細胞内ドメインは、両方の役割を果たす。例えば、或る種のレセプタチロシンキナーゼは、タンパク質キナーゼ活性とSH2ドメインの両方をもつ。さらに、レセプタ分子自体の上のチロシンの自己リン酸化は、タンパク質を含有する付加的なSH2ドメインのための結合部位を作り出す。
【0119】
膜内外(トランスメンブラン)タンパク質は、1つ乃至数多くの膜内外ドメインを含有することができる。例えば、レセプタチロシンキナーゼ、或る種のサイトカインレセプタ、レセプタグアニリルシクラーゼ及びレセプタセリン/トレオニンタンパク質キナーゼは、単一の膜内外ドメインを含有する。しかしながら、チャンネル及びアデニリルシクラーゼを内含するさまざまなその他のタンパク質も、数多くの膜内外ドメインを含有する。Gタンパク質でカップリングされたレセプタ(GPCR)といったような数多くの重要な細胞表面レセプタが、7つの膜にまたがる領域を含むことから「7膜内外ドメイン」タンパク質として分類されている。膜内外ドメインの特徴には、帯電したアミノ酸が後統しうる約17個の連続する疎水性アミノ酸が含まれる。従って、特定のタンパク質のアミノ酸配列の分析時点で、そのタンパク質内の膜内外ドメインの局在化及び数を予告することが可能である(例えば、PSORTウェブサイトhttp://psort.nibb.ac.jp/を参照のこと)。重要な膜内外タンパク質レセプタとしては、インシュリンレセプタ、インシュリン様成長因子レセプタ、ヒト成長ホルモンレセプタ、グルコース輸送体、トランスフェリンレセプタ、上皮成長因子レセプタ、レプチンレセプタ、インタロイキンレセプタ、例えばIL−1レセプタ、IL−2レセプタなどが含まれるが、これらに制限されるわけではない。
【0120】
膜内外タンパク質の細胞外ドメインは多様である:しかしながら、保存されたモチーフは、さまざまな細胞外ドメインの間で反復的に見い出される。保存された構造及び/又は機能は、異なる細胞外モチーフのせいであるとされてきた。数多くの細胞外ドメインが、その他の分子に対する結合に関与している。1つの態様においては、細胞外ドメインはレセプタ上に見られる。レセプタドメインに結合する因子には、ペプチド、タンパク質又はアデノシンなどの小分子でありうる循環するリガンドが含まれる。例えば、EGF、FGF、及びPDGFといったような成長因子は、さまざまな細胞応答を開始させるためにその同系のレセプタに結合する循環成長因子である。細胞外ドメインは同様に、細胞関連分子にも結合し、そうでなければ処理されるか又は血流へと流され得る。この点において、これらのドメインは、細胞同士の相互作用を媒介することができる。細胞関連リガンドは、例えば、グリコシルホスファチジルノノシトール(GPI)アンカーを介して細胞につながる可能性もあるし、又、それ自体が膜内外タンパク質であってもよい。細胞外ドメインは同様に、細胞外マトリックスとも会合し、細胞構造の維持に寄与する。
【0121】
膜内外タンパク質である卵巣癌タンパク質は、本書で記述するように免疫療法のための容易にアクセス可能な標的であることから、本発明において特に好ましいものである。さらに、以下で概略的に記述するように、膜内外タンパク質は、画像モダリティにおいても有用でありうる。in situでこのような容易にアクセス可能なタンパク質に標識づけするために、抗体を使用することができる。代替的には、抗体は、細胞内タンパク質を標識づけすることもでき、その場合、標本は、細胞内タンパク質に対するアクセスを提供するべく標準的に透過性が付与されている。さらに、一部の膜タンパク質を処理して、可溶性タンパク質を放出又は残留フラグメントを露呈させることもできる。放出された可溶性タンパク質は有用な診断マーカーであり得、処理された残留タンパク質フラグメントは、疾病の有用な卵巣マーカーでありうる。
【0122】
当業者であれば、例えば組換え方法を通して、膜内外配列を除去することにより膜内外タンパク質に可溶性を付与することができるということも認識するだろう。さらに、可溶性となった膜内外タンパク質は、適切なシグナル配列を添加することにより、組換え手段を通じて分泌されうるようにすることもできる。
【0123】
もう1つの実施形態においては、卵巣癌タンパク質は、分泌されたタンパク質である;その分泌は構成的であるか又は調節されるかのいずれでもあり得る。これらのタンパク質は、分子を分泌経路にターゲティングするシグナルペプチド又はシグナル配列を有することができる。分泌されたタンパク質は、数多くの生理学的事象に関与する。例えば、循環している場合、これらは往々にして、さまざまなその他の細胞型にシグナルを伝送するのに役立つ。分泌されたタンパク質は、(因子を分泌した細胞に対して作用する)自己分泌、(因子を分泌した細胞の極く近くにある細胞に対し作用する)傍分泌、(離れたところにある細胞に作用する、例えば血流内への分泌である)内分泌、又は(例えば汗腺、脂腺、膵管、涙腺、乳腺、耳の蝋腺などのような隣接する上皮表面までの又は1本の管を通しての分泌である)外分泌の形で機能しうる。かくして分泌された分子は往々にして、生理学の数多くの側面を変調又は改変させる上で用いられる。分泌されたタンパク質である卵巣癌タンパク質は、血液、血漿、血清又は便の検査のための優れた診断マーカーとして特に好ましい。酵素であるものは、抗体又は小分子治療用標的でありうる。その他のものは、タンパク質又はDNAワクチンのように、例えばCTLメカニズムを介してワクチン標的として有用でありうる。
【0124】
卵巣癌核酸の使用
上述の通り、卵巣癌配列は当初、本書で概略説明されている卵巣癌配列に対する実質的な核酸及び/又はアミノ酸配列の相同性又はリンケージによって同定される。かかる相同性は、全体的核酸又はアミノ酸配列に基づくものであり得、一般的に相同性プログラム又はハイブリダイゼーション条件のいずれかを用いて、以下で概略説明する通りに決定される。標準的には、mRNA上のリンクされた配列は同じ分子上に見い出される。
【0125】
例えば表1−26にあるような本発明の卵巣癌核酸配列は、より大きい遺伝子のフラグメントであり得、例えばそれらは核酸セグメントである。この状況下での「遺伝子」は、コーディング領域、非コーディング領域及びそれらの混合物を内含する。従って、当業者であればわかるように、本書で提供されている配列を用いると、より長い配列又は全長配列のいずれかをクローニングするための当該技術分野において周知の技術を利用して卵巣癌遺伝子のいずれかの方向での拡張された配列を得ることができる。前出のAusubel et al.を参照のこと。インフォマティクスにより多くことができ、例えばUniGeneといったシステムなどの単一遺伝子に対応する多重配列に数多くの配列をクラスタ化させることができる(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/UniGene/を参照のこと)。
【0126】
卵巣癌核酸とひとたび同定した時点で、それをクローニングし、必要とあらばその構成部分を組換えして全卵巣癌核酸コーディング領域又は全mRNA配列を形成させることができる。例えばプラスミド又はその他のベクター内に含有されるか又は線形核酸セグメントとして切除された状態でひとたびその天然供給源から単離されると、組換え型卵巣癌核酸は、その他の卵巣癌核酸例えば拡張されたコーディング領域を同定し単離するためのプローブとしてさらに使用することが可能である。それは又、修飾された又は変異体の卵巣癌核酸及びタンパク質を作るための「前駆体」核酸として使用することもできる。
【0127】
本発明の卵巣癌核酸は、複数の形で有用である。第1の実施形態においては、卵巣癌核酸に対する核酸プローブが作られ、以下に概略説明するようにスクリーニング及び診断方法において使用されるべく、又は例えば遺伝子療法、ワクチン、RNA、及び/又はアンチセンス利用分野用の投与のため、バイオチップに付着させられる。代替的には、卵巣癌タンパク質のコーディング領域を内含する卵巣癌核酸を、ここでも又スクリーニングの目的で又は患者に対する投与のため卵巣癌タンパク質の発現用に発現ベクター内に入れることができる。
【0128】
好ましい実施形態においては、卵巣癌核酸(図中に概略説明された核酸配列及び/又はその補体)に対する核酸プローブが作られる。バイオチップに付着された核酸プローブは、卵巣癌核酸例えば標的配列(標本の標的配列か又はその他のプローブ配列に対して例えばサンドイッチ検定内で)に対し実質的に相補的であるように設計されており、かくして標的配列及び本発明のプローブのハイブリダイゼーションが発生するようになっている。以下で概略説明するように、この相補性は完全なものである必要はない。本発明の1本鎖核酸と標的配列の間のハイブリダイゼーションと干渉することになる塩基対不整合がいくつでも存在し得る。しかしながら、突然変異の数がひじょうに多いことから、最も緊縮性の低いハイブリダイゼーション条件下でさえいかなるハイブリダイゼーションも発生できず、配列は相補的標的配列ではない。かくして、本書では「実質的に相補的な」というのは、本書に概略説明されているようにプローブが正常な反応条件下、特に高緊縮性条件下でハイブリッド形成するのに充分な相補性を標的配列に対して有することを意味している。
【0129】
核酸プローブは、一般に1本鎖であるか、部分的に1本鎖で部分的に2本鎖であってもよい。プローブの鎖の数は、標的配列の構造、組成及び特性によって影響される。一般には、核酸プローブは長さが約8〜約100塩基の範囲内にあり、約10〜約80塩基が好まれ、約30〜約50塩基が特に好ましい。すなわち、一般に、遺伝子全体が使用されることはない。一部の実施形態では、最高数千塩基ものはるかに長い核酸を使用することが可能である。
【0130】
好ましい実施形態においては、1配列あたり1個以上のプローブが使用され、標的の異なる区分に対するプローブ又はオーバーラッププローブのいずれかが使用される。すなわち、2つ、3つ、4つ又はそれ以上のプローブ(好ましくは3つ)が、特定の標的のための几長性を組込むために使用される。プローブは、オーバーラップしている(例えば共通の配列をいくつか有する)か又は個別であり得る。一部のケースでは、PCRプライマを用いて、より高い感度を得るようにシグナルを増幅させることができる。
【0131】
当業者であればわかるように、さまざまな形で固体支持体に核酸を付着又は固定化させることが可能である。本書中の「固定化された」及びその文法的等価物は、核酸プローブと固体支持体の間の会合又は結合が、以下で概略説明されているような結合、洗浄、分析及び除去条件の下で安定するのに充分なものであることを意味している。結合は、標準的には、共有結合又は非共有結合であり得る。本書中の「非共有結合」及びその文法的等価物は、静電気、親水性及び疎水性相互反応のうちの単数又は複数のものを意味する。非共有結合に含まれるのは、支持体に対するストレプトアビシンといった分子の共有付着及びストレプトアビジンに対するビオチニル化されたプローブの非共有結合である。本書中の「共有結合」及びその文法的等価物というのは、2つの部分つまり固体支持体及びプローブが、シグマ結合、パイ結合及び配位結合を含む少なくとも1つの結合によって付着されていることを意味する。共有結合は、プローブと固体支持体の間に直接的に形成され得、そうでなければ固体支持体又はプローブのいずれか又は両方の分子の上に特異的反応性基を内含させることによってか又はクロスリンカーにより形成可能である。固定化には同様に、共有結合及び非共有結合相互反応の組合せも関与しうる。
【0132】
一般に、プローブは、当業者であればわかるように、さまざまな形でバイオチップに付着される。本書に記述されているように、核酸は、最初に合成され、その後バイオチップに付着されてもよいし、又はバイオチップ上で直接合成させることもできる。
【0133】
バイオチップは適切な固体基板を含んでいる。本書中の「基板」又は「固体支持体」又はその他の文法的等価物は、核酸プローブの付着又は会合のために適した離散的な個々の部位を含有するように改質され得かつ少なくとも1つの検出方法に従う材料を意味する。当業者であればわかるように、考えられる基板の数は非常に多く、制限的な意味なくガラス及び改質又は機能化されたガラス、プラスチック(アクリル樹脂、ポリスチレン及びスチレンとその他の材料の共重合体、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリブチレン、ポリウレタン、テフロンJなどを含む)、多糖類、ナイロン又はニトロセルロース、樹脂、シリカ又はシリコン及び改質シリコンを含むシリカベースの材料、炭素、金属、無機ガラス、プラスチックなどが含まれる。一般に、基板は、光学的検出を可能にし、目につくほどに蛍光を発しない。例えばWO0055627再利用可能な低蛍光性プラスチックバイオチップを参照のこと。
【0134】
一般には、基板は平面であるが、当業者であればわかるように、基板のその他の構成も使用できる。例えば、標本の体積を最小限におさえるべく流入形標本分析のためには管の内側表面上にプローブを設定することができる。同様にして、基板は、特定のプラスチックで作られた独立気泡フォームを含めた軟質フォームといったように、軟質でありうる。
【0135】
好ましい実施形態においては、バイオチップ及びプローブの表面は、化学的官能基で誘導体化され、その後2つを付着させることができるようになっていてよい。かくして、例えば、バイオチップは、アミノ基、カルボキシル基、オキソ基及びチオール基を含めた(ただしこれらに制限されるわけではない)化学的官能基(アミノ基が特に好ましい)で誘導体化される。これらの官能基を用いて、プローブ上の官能基を使いプローブを付着させることが可能である。例えば周知のとおりのホモー又はヘテロ機能リンカーといったような、当該技術分野において既知の通りのリンカーを用いて、アミノ基を含む表面に対し、アミノ基を含有する核酸を付着させることができる(例えば1994、Pierce Chemical Companyカタログ、クロスリンカーに関する技術的節、p155〜200参照)。さらに、一部のケースでは、(置換基及びヘテロアルキル基を含む)アルキル基といったような付加的リンカーを使用することができる。
【0136】
この実施形態においては、当該技術分野において既知の通りに、オリゴヌクレオチドが合成され、その後、固体支持体の表面に付着される。当業者であればわかるように、固体支持体に対し5′又は3′のいずれかの末端を付着させることができ、そうでなければ内部ヌクレオチドを介した付着であってもよい。
【0137】
もう1つの実施形態においては、固体支持体に対する固定化は、非常に強く、なお非共有的でありうる。例えば、結果として付着をもたらすストレプトアビジンで共有的にコーティングされた表面に対して結合するビオチニル化されたオリゴヌクレオチドを作ることができる。
【0138】
あるいは、当該技術分野において知られているように、表面上でオリゴヌクレオチドを合成することができる。例えば、光重合用の化合物及び技術を利用した光活性化技術が用いられる。好ましい実施形態においては、全て参考として明示的に包含されるWO95/25116;WO95/35505;米国特許第5,700,637号及び5,445,934号及びその中に引用されている参考文献に記述されているものといったような周知の写真平版技術を用いて核酸を合成することができる。これらの付着方法は、Affymetrix Gene ChipTM技術の基礎を形成している。
【0139】
往々にして、卵巣癌関連配列の発現レベルを測定するために増幅ベースの検定が実施される。これらの検定は、標準的に逆転写と合わせて実施される。かかる検定においては、卵巣癌関連核酸配列は、増幅反応(例えばポリメラーゼ連鎖反応又はPCR)の中で鋳型として作用する。定量的増幅においては、増幅産物の量は、もとの標本内の鋳型の量に比例することになる。適切な対照に対する比較により、卵巣癌関連RNAの量の尺度が提供される。定量増幅方法は、当業者にとっては周知である。定量PCRのための詳細なプロトコルが利用可能である。例えば、Innis et al. (1990) PCRプロトコル:方法及び応用の手引き、Academic Pressを参照のこと。
【0140】
一部の実施形態においては、発現を測定するためにTaqManベースの検定が用いられる。TaqManベースの検定は、5′の蛍光染料及び3′のクエンチング剤を含有する蛍光発生オリゴヌクレオチドプローブを使用する。プローブは、PCR産物に対しハイブリッド形成するが、3′末端の遮断薬に起因してそれ自体拡張され得ない。PCR産物がその後のサイクルにおいて増幅された時点で、ポリメラーゼ例えばAmpliTaqの5′ヌクレアーゼ活性は、TaqManプローブの分割を結果としてもたらす。この分割は、5′の蛍光染料と3′のクエンチング剤を分離し、かくして、増幅の一関数として蛍光の増大をもたらす(Perkin-Elmerにより提供されている文献、例えばwww2.perkin-elmer.comを参照のこと)。
【0141】
その他の適当な増幅方法としては、制限的な意味なく、リガーゼ連鎖反応(LCR:Wu 及びWallace (1989) Genomics 4:560-569; Landegren, et al. (1988) Science 241:1077-1980; 及びBarringer, et al. (1990) Gene 89:117-122参照)、転写増幅(Kwoh, et al. (1989) Proc. Nat l Acad. Sci. USA 86:1173-1177)、自立式配列複製(Guateli, et al. (1990) Proc. Nat l Acad. Sci. USA 87:1874-1878)、ドットPCR、リンカーアダプターPCR、などが含まれる。
【0142】
核酸からの卵巣癌タンパク質の発現
好ましい実施形態においては、以下で記述するように、その後スクリーニング検定で使用できる卵巣癌タンパク質を発現するべくさまざまな発現ベクターを作るために、例えば卵巣癌タンパク質をコードする卵巣癌核酸が使用される。発現ベクター及び組換え型DNA技術は、周知であり、タンパク質を発現するために用いられる。例えば、Ausubel、前出、及びFernandez及びHoeffler(1999年版)遺伝子発現系、Academic Pressを参照のこと。発現ベクターは、自己複製染色体外ベクター又は宿主ゲノムに一体化するベクターのいずれかでありうる。一般的には、これらの発現ベクターは、卵巣癌タンパク質をコードする核酸に操作可能な形でリンクされた転写及び翻訳調節核酸を内含する。「対照配列」という語は、特定の宿主生体内の操作可能な形でリンクされたコーディング配列の発現のために使用されるDNA配列を意味する。原核生物に適している対照配列は、例えば、プロモータ、任意にはオペレータ配列及びリボソーム結合部位を内含する。真核細胞は、プロモータ、ポリアデニル化信号及びエンハンサを利用するものとして知られている。
【0143】
核酸は、それがもう1つの核酸配列と機能的関係に置かれた場合に「操作可能な形でリンク」されている。例えば予備配列又は分泌リーダーのためのDNAは、それがポリペプチドの分泌に参加するプレタンパク質として発現される場合にそのポリペプチドのためのDNAに操作可能な形でリンクされている;プロモータ又はエンハンサは、それが配列の転写に影響を与える場合、コーディング配列に操作可能な形でリンクされている;リボソーム結合部位は、それが翻訳を容易にするように位置づけされている場合に、コーディング配列に対し操作可能な形でリンクされている。又2つの配列は、それらが物理的に同じ重合体の一部分である場合に操作可能な形でリンクされている可能性がある。一般に「操作可能な形でリンクされた」というのは、リンクされているDNA配列が隣接しており分泌リーダーの場合には隣接し読取り枠内にあることを意味している。ただし、エンハンサは隣接していなくてもよい。リンキングは、標準的に、適切な制限部位におけるライゲーションによって達成される。かかる部位が存在しない場合、従来の実践方法に従って、合成オリゴヌクレオチドアダプタ又はリンカーが使用される。転写及び翻訳調節核酸は一般に、卵巣癌タンパク質を発現するために用いられる宿主細胞に適したものとなる。さまざまな宿主細胞について、数多くのタイプの適切な発現ベクター及び適切な調節配列が知られている。
【0144】
一般には、転写及び翻訳調節配列には、プロモータ配列、リボソーム結合部位、転写開始及び停止配列、翻訳開始及び停止配列及びエンハンサ又はアクチベータ配列が含まれるが、これらに制限されるわけではない。好ましい実施形態においては、調節配列は、プロモータ及び転写開始及び停止配列を内含する。
【0145】
プロモータ配列は、標準的には、構成性又は誘発性プロモータをコードする。プロモータは、天然に発生するプロモータ又はハイブリッドプロモータであり得る。複数のプロモータの要素を組合わせるハイブリッドプロモータも同様に当該技術において知られており、本発明において有用である。
【0146】
さらに、発現ベクターは付加的な要素を含むことができる。例えば、発現ベクターは2つの複製システムを有することができ、かくして、例えば発現のために哺乳動物又は昆虫細胞内でそしてクローニング及び増幅のために原核生物宿主内でといったように2つの生体内にそれを維持できるようにしている。その上、発現ベクターを組込むために、発現ベクターは、宿主細胞ゲノムに相同な少なくとも1つの配列、そして好ましくは発現構成体にフランキングする2つの相同配列を含有している。ベクター内への内含のため適切な相同配列を選択することにより宿主細胞内の特異的遺伝子座に組込みベクターを導くことができる。組込みベクター用の構成体が利用可能である。例えば、前出のFernandez及びHoefflerを参照のこと。
【0147】
さらに、好ましい実施形態においては、発現ベクターは、形質転換された宿主細胞の選択を可能にするための選択可能なマーカー遺伝子を含有する。選択遺伝子は、当該技術分野において周知であり、使用される宿主細胞と共に変動することになる。
【0148】
本発明の卵巣癌タンパク質は、卵巣癌タンパク質の発現を誘発又はひき起こすための適切な条件下で卵巣癌タンパク質をコードする核酸を含有する発現ベクターで形質転換された宿主細胞を培養することによって産生される。卵巣癌タンパク質の発現に適した条件は、発現ベクター及び宿主細胞の選択と共に変動することになり、日常的な実験又は最適化を通して当業者によって容易に確認されることになる。例えば、発現ベクター内の構成性プロモータの使用には、宿主細胞の成長及び増殖を最適化することが必要とされ、一方、誘発性プロモータの使用には、誘発のための適切な成長条件が必要とされる。さらに一部の実施形態においては、収穫のタイミングが重要である。例えば、昆虫細胞発現において用いられるバキュロウイルス系は、溶菌性ウイルスであり、かくして、産物の収率にとって収穫時期の選択が重要でありうる。
【0149】
適切な宿主細胞としては、酵母、細菌、始原細菌、真菌、及び哺乳動物細胞を含む昆虫及び動物細胞が含まれる。特に有利であるのは、Saccharomyces cerevisiae及びその他の酵母、E. coli, Bacillus subtilis, Sf9細胞、C129細胞、293細胞、アカパンカビBHK、CHO、COS、HeLa 細胞、HUVEC(ヒト臍静脈内皮細胞)、THP1 細胞(マクロファージ細胞系統)及びさまざまなその他のヒト細胞及び細胞系統である。
【0150】
好ましい実施形態においては、卵巣癌タンパク質は哺乳動物細胞内で発現される。哺乳動物発現系は同様に、当該技術分野において既知であり、レトロウイルス及びアデノウイルス系を内含する。1つの発現ベクター系は、両方共本書に明示的に参考として内含されているPCT/US97/01019及びPCT/US97/01048の中で一般的に記述されているようなレトロウイルスベクター系である。特に哺乳動物プロモータとして用いられるのは、往々にして高度に発現され広い宿主範囲を有することを理由として、哺乳動物ウイルス遺伝子からのプロモータである。例としては、SV40早期プロモータ、マウス乳腺癌ウイルスLTRプロモータ、アデノウイルス主要晩発性プロモータ、単純ヘルペスウイルスプロモータ及びCMVプロモータが内含される。例えば前出のFernandez及びHoefflerを参照のこと。標準的には、哺乳動物細胞により認識される転写終結及びポリアデニル化配列が、翻訳停止上コドンに対し3′のところに位置設定された調節領であり、かくしてプロモータ要素と共にコーディング配列をフランキングする。転写ターミネータ及びポリアデニル化シグナルの例には、SV40から誘導されたものが含まれる。
【0151】
外因性核酸を哺乳動物宿主ならびにその他の宿主内へ導入する方法は、当該技術分野において周知であり、使用される宿主細胞と共に変動することになる。技術としては、デキストラン媒介トランスフェクション、リン酸カルシウム沈降、ポリブレン媒介トランスフェクション、原形質融合、電気穿孔法、ウイルス感染、ポリヌクレオチドのリポソーム内での被包及び核内へのDNAの直接マイクロインジェクションが含まれる。
【0152】
好ましい実施形態においては、細菌系内で卵巣癌タンパク質が発現される。細菌発現系は、当該技術分野において周知である。さらに、合成プロモータ及びハイブリッドプロモータも同様に有用である;例えば、tacプロモータは、trpとlacプロモータ配列のハイブリッドである。さらに、細菌プロモータは、細菌RNAポリメラーゼに結合し転写を開始する能力をもつ非細菌由来の天然に発生するプロモータを内含することができる。機能するプロモータ配列に加えて、効率のよいリボソーム結合部位が望ましい。発現ベクターは同様に、細菌中の卵巣癌タンパク質の分泌を提供するシグナルペプチド配列を内含することもできる。タンパク質は、成長培地(グラム陽性細菌)内又は細胞(グラム陰性細菌)の内膜と外膜の間にある細胞周辺膣内のいずれかに分泌される。細菌発現ベクターは同様に、形質転換された細菌菌株の選択を可能にするべく選択マーカー遺伝子を内含していてもよい。適切な選択遺伝子には、細菌をアンピシリン、クロラムフェニコール、エリスロマイシン、カナマイシン、ネオマイシン及びテトラサイクリンといった薬物に対し耐性あるものにする遺伝子が含まれる。選択マーカーは又、ヒスチジン、トリプトファン及びロイシン生合成経路内のものといったような生合成遺伝子をも内含する。これらの成分は、発現ベクターの形に組立てられる。細菌のための発現ベクターは、当該技術分野において周知であり、なかでもBacillus subtilis、E. coli、Streptococcus cremoris及びStreptococcus lividansに対するベクターを内含する。前出のFernandez及びHoefflerを参照のこと。細菌発現ベクターは、塩化カルシウム処理、電気穿孔法その他といったような当該技術分野において周知の技術を用いて細菌宿主細胞内に形質転換される。
【0153】
1つの実施形態においては、卵巣癌タンパク質が昆虫細胞内で産生される。昆虫細胞の形質転換のための発現ベクター、特にバキュロウイルスベースの発現ベクターが、当該技術分野において周知である。
【0154】
好ましい実施形態においては、酵母細胞内で卵巣癌タンパク質が産生される。酵母発現系が、当該技術分野において周知であり、これには、Saccharomyces cerevisiae、Candida albicans及びC. maltosa、Hansenula polymorpha、Kluyveromyces fragilis及びK. lactis、Pichia guillerimondii及びP. pastoris、Schizosaccaromyces pombe、及びYarrowia lipolyticaが含まれる。
【0155】
卵巣癌タンパク質は同様に、当該技術分野において周知の技術を用いて融合タンパク質として作ることもできる。かくして、例えば、モノクローナル抗体の作製のためには、所望のエピトープが小さい場合、卵巣癌タンパク質を担体タンパク質に融合させて免疫原を形成することができる。代替的には、発現を増大させるため又はその他の理由で卵巣癌タンパク質を融合タンパク質として作ることもできる。例えば、卵巣癌タンパク質が卵巣癌ペプチドである場合、発現を目的として、ペプチドをコードする核酸をその他の核酸にリンクさせることが可能である。
【0156】
好ましい実施形態においては、卵巣癌タンパク質は、発現後に精製又は単離される。卵巣癌タンパク質は、標本内に他のどんな成分が存在するかに応じて、当業者にとって既知のさまざまな形で単離又は精製可能である。標準的な精製方法には、電気泳動法、分子技術、免疫技術及びイオン交換、疎水性、アフィニティ、及び逆相HPLCクロマトグラフィ及びクロマトフォーカシングを含むクロマトグラフィ技術が含まれる。例えば、卵巣癌タンパク質は、標準的な抗卵巣癌タンパク質抗体カラムを用いて精製可能である。タンパク質濃縮と合わせた限外ろ過及びダイアフィルトレーション技術も同様に有用である。適切な精製技術における一般的指針については、Scopes (1982) タンパク質精製 Springer-Verlagを参照のこと。必要な精製度は、卵巣癌タンパク質の使用に応じて変動することになる。一部のケースでは、いかなる精製も必要とされない。
【0157】
ひとたび発現され、必要とあらば精製された時点で、卵巣癌タンパク質及び核酸は、数多くの利用分野で有用である。これらは、免疫選択試薬、ワクチン試薬、スクリーニング剤などとして使用可能である。
【0158】
卵巣癌タンパク質の変異体
1実施形態においては、卵巣癌タンパク質は、野生型配列に比べて誘導体又は変異体卵巣癌タンパク質である。すなわち、以下でさらに充分に概略説明されているように、誘導体卵巣癌ペプチドは往々にして、少なくとも1つのアミノ酸置換、欠失又は挿入を含有することになるが、アミノ酸置換が特に好まれる。アミノ酸置換、挿入又は欠失は、卵巣癌ペプチド内の大部分の任意の残基において発生しうる。
【0159】
本発明の卵巣癌タンパク質の1実施形態内に同様に内含されているのは、アミノ酸配列の変異体である。これらの変異体は、標準体に、置換、挿入又は欠失変異体という3つのクラスのうちの単数又は複数の中に入る。これらの変異体は通常、変異体でコードするDNAを産生するため当該技術分野において周知のカセット又はPCR突然変異誘発又はその他の技術を用い、その後上述のように組換え型細胞培養内でDNAを発現させる、卵巣癌タンパク質をコードするDNA内でのヌクレオチドの部位特異的突然変異誘発によって調製される。ただし、立証済みの技術を用いたin vitro合成によって、最高約100〜150残基をもつ変異体卵巣癌タンパク質フラグメントを調製することができる。アミノ酸配列変異体は、卵巣癌タンパク質アミノ酸配列の天然に発性する対立遺伝子又は種間変異とそれを区別している1つの特長である、変異の予め定められた性質によって特徴づけされる。該変異体は標準的に天然に発生する類似体と同じ定性的生物活性を示すが、以下でさらに詳述するように修正された特徴をもつ変異体を選択することもできる。
【0160】
アミノ酸配列変異を導入するための部位又は領域は予め定められるが、突然変異自体は予め定められる必要はない。例えば、一定の与えられた部位での突然変異の性能を最適化するためには、標的コドン又は領域でランダム突然変異誘発を行ない、発現された卵巣癌変異体を所望の活性の最適な組合せについてスクリーニングすることができる。既知の配列をもつDNA内の予め定められた部位で置換突然変異を行なうための技術は、例えばM13プライマ突然変異誘発及びPCR突然変異誘発といったように、周知である。突然変異体のスクリーニングは、卵巣癌タンパク質活性の検定を用いて行なわれる。
【0161】
アミノ酸置換は、標準的に単一残基のものである。挿入は通常約1〜20個のアミノ酸であるが、はるかに大きい挿入を許容することができる。欠失は、約1〜約20残基の範囲内にあるが、一部のケースではそれよりはるかに大きいものでありうる。
【0162】
最終的誘導体に到達するために、置換、欠失、挿入又はそれらのあらゆる組合せを用いることができる。一般にこれらの変化は、分子の改変を最小限におさえるため少数のアミノ酸上で行なわれる。しかしながら、或る種の状況下では、より大きい変化を許容することができる。卵巣癌タンパク質の特徴のわずかな改変が望まれる場合、一般に定義の節で提供されているアミノ酸置換関係に従って置換が行なわれる。
【0163】
変異体は、標準的に同じ定性的生物活性を示し、天然に発生する類似体と同じ免疫応答を惹起することになるが、必要に応じて卵巣癌タンパク質の特徴を修正するようにも選択される。あるいは、卵巣癌タンパク質の生物活性が改変されるような形で、変異体を設計することができる。例えば、グリコシル化部位を改変又は除去することが可能である。
【0164】
上述のものほど保存的でない置換を選択することによって、機能又は免疫学的同一性の実質的変化がもたらされる。例えば、アルファーらせん又はベーターシート構造などの改変の部域内のポリペプチドバックボーンの構造;標的部位における分子の電荷又は疎水性;又は側鎖の嵩により著しい影響を与える置換を行なうことができる。一般にポリペプチドの特性における最大の変化を生み出すものと予想されている置換は、(a)親水性残基例えばセリン又はトレオニンが、疎水性残基例えばロイシン、イソロイシン、フェニルアラニン、バリン又はアラニンに(又はによって)置換される;(b)システイン又はプロリンがその他の任意の残基に(又はによって)置換される;(c)正に帯電した側鎖をもつ残基例えばリジン、アルギニン又はヒスチジンが負に帯電した残基、例えばグルタミン酸またはアスパラギン酸に(又はによって)置換される;(d)嵩高い側鎖をもつ残基例えばフェニルアラニンが、側鎖をもたないもの例えばグリシンに(又は「によって」)置換される;又は(e)プロリン残基が取込まれるか又は置換される(こうしてペプチジル結合の回転の自由度が変わる)ものである。
【0165】
卵巣癌ポリペプチドの共有修飾が、本発明の範囲内に内含される。共有修飾の1つのタイプは、卵巣癌ポリペプチドのN又はC末端残基又は選択された側鎖と反応する能力をもつ有機誘導体化剤と卵巣癌ポリペプチドのターゲティングされたアミノ酸残基を反応させる段階を内含する。2官能性作用物質での誘導体化は、例えば、以下でより詳細に記述されるように、抗卵巣癌ポリペプチド抗体を精製するための方法又はスクリーニング検定において使用するため非水溶性支持体マトリックス又は表面に対し卵巣癌ポリペプチドを架橋するために有用である。一般に使用される架橋剤としては、例えば、1,1−ビス(ジアゾアセチル)−2−フェニルエタン、グルタルアルデヒド、N−ヒドロキシスクシニミドエステル、例えば4−アジドサリチル酸を伴うエステル、3,3′−ジチオビス(スクシニミジルプロピオネート)といったジスクシニミジルエステルを含むホモ2官能イミドエステル、ビス−N−マレイミド−1,8−オクタンといった2官能マレイミド及びメチル−3−((p−アジドフェニル)ジチオ)プロピオイミデートといった作用物質が含まれる。
【0166】
その他の修飾には、それぞれ対応するグルタミン酸及びアスパラギン酸残基へのグルタミン及びアルパラギン残基の脱アミド化、プロリン及びリジン、セリン、トレオニン又はチロシン残基のヒドロキシル基のリン酸化、リジン、アルギニン及びヒスチジン側鎖のアミノ基のメチル化(例えばCreighton (1983)、タンパク質:その構造と分子特性、Freeman p79-86)、N末端アミンのアセチル化及びC末端カルボキシル基のアミド化が含まれる。
【0167】
本発明の範囲内に含まれている卵巣癌ポリペプチドの共有修飾のもう1つのタイプには、ポリペプチドの未変性グリコシル化パターンの改変が含まれている。「未変性グリコシル化パターンの改変」は、本書では、未変性配列卵巣癌ポリペプチド内に見い出される単数又は複数の炭水化物部分の欠失、及び/又は未変性配列卵巣癌ポリペプチド内に存在しない単数又は複数のグリコシル化部位の付加を意味するように意図されている。グリコシル化パターンは、数多くのやり方で改変可能である。例えば、卵巣癌関連配列を発現するための異なる細胞型の使用は、結果として異なるグリコシル化パターンをもたらす可能性がある。
【0168】
卵巣癌ポリペプチドに対するグリコシル化部位の付加は同様に、そのアミノ酸配列を改変することによっても達成可能である。該改変は、例えば、(Oリンクされたグリコシル化部位について)未変性配列卵巣癌ポリペプチドに対する単数又は複数のセリン又はトレオニン残基の付加又はこれによる置換によって行なうことができる。卵巣癌アミノ酸配列は、特に、所望のアミノ酸に翻訳するコドンが生成されるような形で予め選択された塩基において卵巣癌ポリペプチドをコードするDNAを突然変異させることによって、DNAレベルでの変化を通して任意に改変されうる。
【0169】
卵巣癌ポリペプチド上の炭水化物部分の数を増加させるもう1つの手段は、ポリペプチドに対するグリコシドの化学的又は酵素的カップリングによるものである。例えば、WO87/05330、及びAplin 及び Wriston (1981) CRC Crit. Rev. Biochem. CRC Press, p259〜306を参照のこと。
【0170】
卵巣癌ポリペプチドの上に存在する炭水化物部分の除去は、化学的又は酵素的に、又はグリコシル化のための標的として役立つアミノ酸残基についてコードするコドンの突然変異置換によって達成可能である。化学的脱グリコシル化技術を適用することができる。例えば、Sojar及びBahl (1987) Arch. Biochem. Biophys. 259:52-57; 及びEdge, et al. (1981) Anal. Biochem. 118:131-137を参照のこと。ポリペプチド上の炭水化物部分の酵素分割は、さまざまなエンド及びエキソグリコシダーゼを使用することで達成可能である。例えば、Thotakura, et al. (1987) Meth. Enzymol., 138:350-359を参照のこと。
卵巣癌の共有修飾のもう1つのタイプには、さまざまな非タンパク様重合体例えばポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール又はポリオキシアルキレンのうちの1つに対して卵巣癌ポリペプチドをリンクさせる段階が含まれている。例えば、米国特許第4,640,835号;同第4,496,689号;同第4,301,144号;同第4,670,417号;同第4,791,192号;又は同第4,179,337号を参照のこと。
【0171】
本発明の卵巣癌ポリペプチドは同様に、例えばもう1つの非相同ポリペプチド又はアミノ酸配列に融合された卵巣癌ポリペプチドを含むキメラ分子を形成するような形でも修飾され得る。1つの実施形態においては、かかるキメラ分子は、抗タグ抗体が選択的に結合できるエピトープを提供するタグポリペプチドと卵巣癌ポリペプチドの融合を含む。エピトープタグは、一般に、卵巣癌ポリペプチドのアミノ又はカルボキシル末端に置かれる。かかるエピトープでタグ付けされた形態の卵巣癌ポリペプチドの存在は、タグポリペプチドに対する抗体を使用して検出可能である。同様に、エピトープタグを提供することにより、抗タグ抗体又はエピトープタグに結合するもう1つのタイプの親和性マトリックスを用いた親和性精製によって卵巣癌ポリペプチドを容易に精製できるようになる。1変形実施形態においては、キメラ分子は、免疫グロブリン又はその特定の領域と卵巣癌ポリペプチドの融合を含むことができる。キメラ分子の2価形態については、かかる融合は、IgG分子のFc領域に対するものであり得る。
【0172】
さまざまなタグポリペプチド及びそのそれぞれの抗体が、当該技術分野において周知である。例としては、ポリ−ヒスチジン(poly-his)又はポリ−ヒスチジン−グリシン(poly-his-gly)タグ;HiS6及び金属キレート化タグ、flu HAタグポリペプチド及びその抗体12CA5(Field, et al. (1988) Mol. Cell. Biol. 8:2159-2165);c-mycタグ及び8F9、3C7、6E10、G4、B7、及びそれらに対する9E10抗体 (Evan, et al. (1985) Mol. Cell. Biol. 5:3610-3616);及び単純ヘルペスウイルス糖タンパク質D(gD)タグ及びその抗体(Paborsky, et al. (1990) Protein Engineering 3:547-553)が含まれる。その他のタグポリペプチドとしてはフラグ−ペプチド(Hopp, et al. (1988) BioTechnology 6:1204-1210);KT3エピトープペプチド(Martin, et al. (1992) Science 255:192-194);チュブリンエピトープペプチド(Skinner, et al. (1991) J. Biol. Chem. 266:15163-15166);及びT7遺伝子10タンパク質ペプチドタグ(Lutz-Freyermuth et al. (1990) Proc. Nat l Acad. Sci. USA 87:6393-6397)が含まれる。
【0173】
同様に含まれているのは、卵巣癌系統群のその他の卵巣癌タンパク質、及び、以下で概略説明するようにクローニング及び発現されるその他の生体からの卵巣癌タンパク質である。かくして、プローブ又は縮重ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)プライマ配列を用いて、ヒト又はその他の生体からのその他の関連する卵巣癌タンパク質を見い出すことができる。当業者であればわかるように、特に有用なプローブ及び/又はPCRプライマ配列には、卵巣癌核酸配列のユニーク部域が含まれる。当該技術分野において一般に知られているように、好ましいPCRは、長さが約15〜約35ヌクレオチドであり、約20〜約30が好ましく、必要に応じてイノシンを含有しうる。PCR反応のための条件は、当該技術分野において周知である(例.Innis、PCRプロトコル、前掲)。
【0174】
卵巣癌タンパク質に対する抗体
好ましい実施形態においては、例えば免疫療法又は免疫診断のために抗体を生成するべく卵巣癌タンパク質が使用される場合、卵巣癌タンパク質は全長タンパク質と少なくとも1つのエピトープ又は決定基を共有すべきである。本書で「エピトープ」又は「決定基」というのは、標準的に、MHCの状況下で抗体又はT細胞レセプタを生成しかつ/又はこれに結合することになるタンパク質の1部分を意味する。かくして、大部分のケースにおいて、より小さな卵巣癌タンパク質に対して作られた抗体は、全長タンパク質、特に線状エピトープに結合できることになる。好ましい実施形態においては、エピトープはユニークである。すなわち、ユニークエピトープに対し生成された抗体はほとんど又は全く交差反応性を示さない。
【0175】
ホモクローナル抗体の調製方法は、当業者にとって既知である(例えば前出のColigan;及びHarlow及びLane)。ホモクローナル抗体は、例えば免疫化剤そして望ましい場合にはアジュバントを単数又は複数回注射することによって、哺乳動物の体内で生成させることができる。標準的には、免疫化剤及び/又はアジュバントを哺乳動物の体内に多数回にわたり皮下又は腹腔内で注射することになる。免疫化剤は、図の核酸によりコードされたタンパク質又はそのフラグメント又はその融合タンパク質を内含しうる。免疫化されている哺乳動物において免疫原性をもつことがわかっているタンパク質に対し免疫化剤を接合させることが有用でありうる。かかる免疫原性タンパク質の例としては、制限的意味なく、キーホールリンペットヘモシアニン、血清アルブミン、ウシサイログロブリン、及び大豆トリプシン阻害物質が含まれる。利用可能なアジュバントの例としては、フロインド完全アジュバント及びMPL−TDMアジュバント(モノホスホリル脂質A、合成トレハロースジコリノミコーレート)が含まれる。免疫プロトコルは、必要以上の実験なく、当業者によって選択され得る。
【0176】
あるいは、抗体は、モノクローナル抗体であってもよい。モノクローナル抗体は、Kohler及びMilstein (1975) Nature 256:495-497によって記述されているものといったようなハイブリドーマ方法を用いて調製され得る。ハイブリドーマ方法においては、マウス、ハムスタ又はその他の適切な宿主動物が、免疫化剤に対し特異的に結合することになる抗体を産生する又は産生する能力をもつリンパ球を惹起するため、免疫化剤で標準的に免疫化される。代替的には、リンパ球をin vitroで免疫化することができる。免疫化剤は標準的に表1−26の核酸によりコードされるポリペプチド又はそのフラグメント又はその融合タンパク質を内含することになる。一般に、ヒト由来の細胞が望まれる場合には、末梢血リンパ球(「PBL」)が使用され、又非ヒト哺乳動物供給源が望まれる場合には、脾臓細胞又はリンパ節細胞が使用される。リンパ球はこのときハイブリドーマ細胞を形成するべく、ポリエチレングリコールといったような適切な融合剤を用いて、不死化された細胞系統と融合される(例えば、Goding (1986) モノクローナル抗体:原理と実践、Academic Press内p59−103を参照のこと)。不死化された細胞系統は通常、形質転換された哺乳動物細胞、特にゲッ歯類、ウシ及びヒト由来の骨髄腫細胞である。通常ラット又はマウスの骨髄腫細胞が利用される。ハイブリドーマ細胞は、好ましくは未融合の不死化された細胞の成長又は生存を阻害する単数又は複数の物質を含有する適切な培地の中で培養されうる。例えば、親細胞に酵素ヒポキサンチングアニンホスホリボシルトランスフェラーゼ(HGPRT又はHPRT)が欠如している場合、ハイブリドーマのための培地は標準的にヒポキサンチン、アミノプテリン及びチミジン(「HAT培地」)を内含することになり、これらの物質はHGPRT欠損細胞の成長を妨げる。
【0177】
1つの実施形態においては、抗体は2重特異性抗体である。2重特異性抗体は、少なくとも2つの異なる抗原に対する総合特異性をもつか又は同じ抗原上の2つのエピトープについて特異性をもつ、好ましくはヒトの又はヒト化されたモノクローナル抗体である。1実施形態においては、結合特異性の1つは、核酸表1〜26によりコードされたタンパク質又はそのフラグメントについてのものであり、もう1つは、その他の任意の抗原及び好ましくは、細胞表面タンパク質又はレセプタ又はレセプタサブユニット、好ましくは腫瘍特異的なものについてのものである。代替的には、四量体タイプの技術が多価の試薬を作り出すことができる。
【0178】
好ましい1実施形態においては、卵巣癌タンパク質に対する抗体は、以下に記述されているように、卵巣癌タンパク質の生物学的機能を低減又は除去する能力をもつ。すなわち、卵巣癌組織(又は卵巣癌を含む細胞)に対する(ポリクローナル又は好ましくはモノクローナルの)抗卵巣癌タンパク質抗体の添加は、卵巣癌を減少又は無くすることができる。一般に、活性、成長、サイズなどの少なくとも25%の減少が好ましく、少なくとも約50%が特に好ましく、約95〜100%の減少が特別好ましい。
【0179】
好ましい実施形態においては、卵巣癌タンパク質に対する抗体は、ヒト化された抗体(例えばXenerex Biosciences; Medarex, Inc; Abgenix Inc; Protein Design Labs. Inc)である。非ヒト(例えばマウス)抗体のヒト化形態は、非ヒト免疫グロブリンから誘導された最小の配列を含有する、免疫グロブリンのキメラ分子、免疫グロブリン鎖又はそのフラグメント(例えばFv、Fab、Fab′、F(ab′)2又は抗体のその他の抗原結合サブ配列といったもの)である。ヒト化抗体は、レシピエントの相補的決定領域(CDR)からの残基が、所望の特異性、親和性及び能力をもつマウス、ラット又はウサギといった非ヒト種のCDRからの残基(ドナー抗体)によって置換されているヒト免疫グロブリン(レシピエント抗体)を内含する。一部のケースでは、ヒト免疫グロブリンのFv枠組残基は、対応する非ヒト残基によって置換される。ヒト化抗体は同様に、レシピエント抗体内にも移入されたCDR又は枠組配列の中にも見い出されない残基をも含むことができる。一般に、ヒト化抗体は、少なくとも1つそして標準的には2つの可変ドメインの実質的に全てを含むことになり、そこでは、CDR領域の全て又は実質的に全てが、ヒト免疫グロブリンコンセンサス配列のものである。ヒト化抗体は、最適にも、免疫グロブリン定常領域(Fc)、標準的にはヒト免疫グロブリンのものの少なくとも一部分をも含むことになる。ヒト化は、基本的に例えばヒト抗体の対応する配列の代りにゲッ歯類CDR又はCDR配列を用いることによって、Winkerとその仲間達の方法に従って実施できる。例えば、Jones, et al. (1986) Nature 321:522-525; Riechmann, et al. (1988) Nature 332:323-329; Presta (1992) Curr. Op. Struct. Biol. 2:593-596; 及びVerhoeyen, et al. (1988) Science 239:1534-1536)を参照のこと。従って、かかるヒト化抗体は、キメラ抗体(米国特許第4,816,567号)であり、ここで、1つの無傷のヒト可変領域よりも実質的に少ないものが、非ヒト種からの対応する配列により置換されている。
【0180】
ヒト抗体は同様に、ファージ表示ライブラリ(例えば、Hoogenboom及びWinter (1991) J. Mol. Biol. 227:381-388;及びMarks, et al. (1991) J. Mol. Biol. 222:581-597参照)又はヒトモノクローナル抗体(例えば、Cole, et al.のReisfeld 及び Sell (1985) モノクローナル抗体と癌療法 Liss 中、p77;及びBoerner, et al. (1991) J. Immunol. 147:86-95参照)を含めた当該技術分野において既知のさまざまな技術を用いて産生することができる。同様に、ヒト抗体は、例えば内固性免疫グロブリン遺伝子が部分的又は完全に不活性化されているマウスといった遺伝子導入動物の中にヒト免疫グロブリン遺伝子座を導入することによって作ることができる。抗原投与時点で、遺伝子再配列、組立て及び抗体レパートリを含めた全ての点で人間において見られるものと酷似したヒト抗体産生が観察される。例えば、米国特許第5,545,807号;同第5,545,806号;同第5,569,825号;同第5,625,126号;同第5,633,425号;同第5,661,016号;Marks, et al. (1992) Bio/Technology 10:779-783; Lonberg, et al. (1994) Nature 368:856-859; Morrison (1994) Nature 368:812-13; Neuberger (1996) Nature Biotechnology 14:826 commenting on Fishwild, et al. (1996) Nature Biotechnology 14:845-51;及びLonberg及びHuszar (1995) Intern. Rev. Immunol. 13:65-93を参照のこと。
【0181】
免疫療法というのは、例えば卵巣癌タンパク質に対抗して発生させた抗体を用いた卵巣癌の治療を意味する。本書で使用されるように、免疫療法は、受動的であっても能動的であってもよい。本書に記述されているような受動的免疫療法は、レシピエント(患者)に対する抗体の受動的移入である。能動的免疫化は、レシピエント(患者)内への抗体及び/又はT細胞応答の導入である。免疫応答の導入は、抗体がそれに対抗して発生させる抗原をレシピエントに提供したことの結果である。抗原は、レシピエントの体内にそれに対抗する抗体を発生させることが望まれるポリペプチドを注入することによってか、又は免疫応答を導く抗原の発現のための条件下で抗原を発現する能力をもつ核酸とレシピエントを接触させることによって提供することができる。
【0182】
好ましい実施形態においては、抗体を発生させる対象である卵巣癌タンパク質は、上述のような分泌されたタンパク質である。理論により束縛されるわけではないが、治療のために用いられる抗体は、分泌されたタンパク質に結合し、それがそのレセプタに結合するのを防ぎ、かくして分泌された卵巣癌タンパク質を不活性化させる。
もう1つの好ましい実施形態においては、抗体を発生させる対象である卵巣癌タンパク質は、膜内外タンパク質である。理論によって束縛されるわけではないが、治療のために使用される抗体は、卵巣癌タンパク質の細胞外ドメインに結合し、それが循環するリガンド又は細胞関連分子といったようなその他のタンパク質に結合するのを妨げる。抗体は、膜内外卵巣癌タンパク質のダウンレギュレーションをひき起こすことができる。当業者であればわかるように、抗体は、卵巣癌タンパク質の細胞外ドメインに結合するタンパク質の競合的、非競合的又は未競合的阻害物質でありうる。抗体は同様に、卵巣癌タンパク質のアンタゴニストでもある。さらに、抗体は、膜内外卵巣癌タンパク質の活性化を防止する。1つの態様においては、抗体が卵巣癌タンパク質に対するその他の分子の結合を防止する場合、その抗体は細胞の成長を防止する。抗体は同様に、TNF−α、TNF−β、IL−1、INF−γ及びIL−2を含む(ただしこれらに制限されるわけではない)細胞毒性作用物質又はSFU、ビンブラスチン、アクチノマイシンD、シスプラチン、メトトレキセートなどを含む化学療法剤に対し細胞をターゲティング又は感作させるためにも使用可能である。一部のケースにおいては、抗体は、膜内外タンパク質と複合された時点で血清補体を活性化しかくして細胞毒性又は抗原依存性細胞毒性(ADCC)を媒介する亜型に属している。かくして、卵巣癌は、膜内外卵巣癌タンパク質に対し向けられた抗体を患者に対し投与することによって治療される。抗体標識付けは、コートキシンを活性化させ、毒素ペイロードを局在化させるか又はその他の形で細胞を局所的に取り除く手段を提供する。
【0183】
もう1つの好ましい実施形態においては、抗体は、エフェクタ部分に接合される。エフェクタ部分は、放射性標識又は蛍光標識といったような標識づけ部分を含めた任意の数の分子であり得、又治療用部分でもあり得る。1つの態様においては、治療用部分は、卵巣癌タンパク質の活性を調節する小分子である。もう1つの態様においては、治療用部分は、卵巣癌タンパク質と結びつけられこのタンパク質の極く近くにある分子の活性を調節する。治療用部分は、卵巣癌と関連づけられたプロテアーゼ又はコラゲナーゼ又はタンパク質キナーゼ活性といったような酵素活性を阻害することができる。
【0184】
好ましい実施形態においては、治療用部分は、同様に細胞毒性作用物質でもうりうる。この方法では、卵巣癌組織又は細胞に対する細胞毒性作用物質をターゲティングした結果として、罹患した細胞の数は減少し、かくして卵巣癌に付随する症候は低減される。細胞毒性作用物質は数多くかつさまざまであり、制限的な意味なく細胞毒性薬物又は毒素又はかかる毒素の活性フラグメントを内含する。適切な毒素及びその対応するフラグメントには、ジフテリアA鎖、外毒素A鎖、リシンA鎖、アブリンA鎖、クルシン、クロチン、フェノマイシン、エノマイシンなどが含まれる。細胞毒性作用物質には同様に、卵巣癌タンパク質に対して作られた抗体に対し放射性同位元素を接合させることによってか又は抗体に共有付着させられたキレート化剤に放射性核種を結合することによって作られる放射性化学物質も内含される。膜内外卵巣癌タンパク質に対して治療用部分をターゲティングすることは、卵巣癌に罹患した部域内の治療用部分の局所的濃度を増大させるのに役立つだけでなく、ターゲティングされていない治療用部分と結びつけることのできる有害な副作用を低減させるのにも役立つ。
【0185】
もう1つの好ましい実施形態においては、抗体を発生させる対象である卵巣癌タンパク質は細胞内タンパク質である。この場合、抗体は、細胞内への進入を容易にするタンパク質に接合され得る。1つのケースにおいては、抗体はエンドサイトーシスによって細胞内に入る。もう1つの実施形態では、個体又は細胞に対して、抗体をコードする核酸が投与される。さらに、卵巣癌タンパク質を細胞例えば核内でターゲティングされ得る場合、それに対する抗体は、例えば核局在化シグナルといった、その標的局在化のためのシグナルを含有する。
【0186】
本発明の卵巣癌抗体は、卵巣癌タンパク質に対し特異的に結合する。本書で「特異的に結合する」という語は、少なくとも約0.1mM、より普通には少なくとも約1μM、好ましくは少なくとも約0.1μM以上、そして最も好ましくは0.01μM以上のKdをもつタンパク質に対し抗体が結合することを意味している。結合の選択性も同様に重要である。
【0187】
診断及び治療の利用分野のための卵巣癌配列の検出
1つの態様においては、遺伝子のRNA発現レベルは、卵巣癌表現型内の異なる細胞状態について決定される。正常な組織(例えば卵巣癌を患っていない組織)内及び卵巣癌組織内(そして一部のケースでは、以下で概略説明するような予後診断に関係する卵巣癌のさまざまな重症度について)、又は非悪性疾患内の遺伝子の発現レベルが、発現プロフィールを提供するべく評価されている。特定の細胞状態又は発達地点の発現プロフィールは、基本的に、その細胞の状態の「フィンガープリント」である。2つの状態は、同様に発現された任意の特定の遺伝子をもち得るものの、遺伝子数の評価は、細胞の状態を反映するものである遺伝子発現プロフィールの生成を同時に可能にする。異なる状態にある細胞の発現プロフィールを比較することにより、これらの状態の各々においてどの遺伝子が重要であるか(遺伝子のアップ及びダウンレギュレーションの両方を含む)に関する情報が得られる。このとき、組織標本が正常な又は癌性組織の遺伝子発現プロフィールを有するか否かを決定するために、診断を実施するか又は確認することができる。こうして、関連する条件の分子診断が提供されることになる。
【0188】
本書で使用する通りの「示差的発現」又は文法的等価物は、細胞及び組織の中及びそれらの間での時間的な及び/又は細胞遺伝子発現のパターンの定性的又は定量的差異を意味する。かくして、示差的に発現された遺伝子は、定性的には、例えば正常組織対卵巣癌組織における活性化又は不活性化を含め、その発現が改変されている可能性がある。遺伝子は、もう1つの状態との関係において、特定の状態でオン又はオフ切替えされ得、かくして2つ以上の状態の比較を可能にする。定性的に調節された遺伝子は、標準的な技術によって検出可能である1つの状態又は細胞型の中で1つの発現パターンを示すことになる。一部の遺伝子は、1つの状態又は細胞型で発現されることになるが、両方で発現されることはない。代替的には、発現の差は、例えば、発現が変調される、すなわちアップレギュレートされて写しの量の増加を結果としてもたらすか又はダウンレギュレートされて写しの量の減少をもたらすかのいずれかであるという点において、定量的でありうる。発現が異なる度合は、Affymetrix Gene ChipTM発現アレイを使用することなどによって以上で概略説明するように、標準的特徴づけ技術を介して定量化するのに充分大きければ、それ以下である必要はない。例えばLockhart (1996) Nature Biotechnology 14:1675-1680を参照のこと。その他の技術としては、制限的な意味なく、定量的逆転写酵素PCR、ノーザン分析及びRNアーゼ防御が含まれる。以上で概略説明したように、好ましくは、発現の変化(例えばアップレギュレーション又はダウンレギュレーション)は、少なくとも約50%、より好ましくは少なくとも約100%、より好ましくは少なくとも約150%、より好ましくは少なくとも約200%であり、300〜少なくとも1000%が特に好ましい。
【0189】
評価は、遺伝子写し又はタンパク質レベルにおけるものでありうる。遺伝子発現の量は、遺伝子写しのDNA又はRNA等価物に対する核酸プローブを用いて監視でき、遺伝子発現レベルの定量化又代替的には、最終遺伝子産物自体(タンパク質)は、例えば、卵巣癌タンパク質に対する抗体及び標準免疫検定(ELISAなど)又は、質量分析検定、2Dゲル電気泳動検定などを含むその他の技術を用いて、監視することができる。卵巣癌遺伝子に対応するタンパク質、例えば卵巣癌又は疾患表現型において重要であるとして同定されたタンパク質は、卵巣疾患診断試験において評価可能である。好ましい実施形態においては、一定数の遺伝子について同時に遺伝子発現監視が実施される。多数のタンパク質発現監視を実施することも、個別ベースで行なうことも可能である。
【0190】
この実施形態においては、卵巣癌核酸プローブは、特定の標本内での卵巣癌配列の検定及び定量化のため、本書で概略説明されている通りにバイオチップに付着される。検定については、以下で例中にさらに記述されている。より高い感度を提供するために、PCR技術を使用することができる。
【0191】
好ましい実施形態においては、卵巣癌タンパク質をコードする核酸が検出される。卵巣癌タンパク質をコードするDNA又はRNAを検出することができるものの、卵巣癌タンパク質をコードするmRNAが検出される方法が特に有利である。mRNAを検出するためのプローブは、mRNAに相補的でありこれとハイブリッド形成するヌクレオチド/デオキシヌクレオチドプローブであってよく、制限的意味なく、オリゴヌクレオチド、cDNA又はRNAを内含する。プローブは同様に本書に定義されているように検出可能な標識をも含有すべきである。1つの方法においては、ナイロン膜といったような固体支持体上に検査すべき核酸を固定化し、プローブを標本とハイブリッド形成させた後、mRNAが検出される。非特異的に結合したプローブを除去するべく洗浄した後に、標識が検出される。もう1つの方法においては、mRNAの検出がin situで実施される。この方法においては、透過性が付与された細胞又は組織標本が、標的mRNAとプローブをハイブリッド形成させることができるようにするのに充分な時間、検出可能な形で標識づけされた核酸と接触させられる。非特異的に結合したプローブを除去するべく洗浄した後に、標識が検出される。例えば、卵巣癌タンパク質をコードするmRNAに相補的であるジゴキシゲニンで標識づけされたリボプローブ(RNAプローブ)が、抗−ジゴキシゲニン二次抗体でジゴキシゲニンを結合することによって検出され、ニトロブルーテトラゾリウム及び5−ブロモ−4−クロロ−3−インドイルホスフェートで現像される。
【0192】
好ましい実施形態においては、本書で記述されている通りの3つのクラスのタンパク質(分泌、膜内外又は、細胞内タンパク質)からのさまざまなタンパク質が診断検定において使用される。診断検定においては、卵巣癌タンパク質、抗体、核酸、修飾済みタンパク質及び卵巣癌配列を含む細胞が使用される。これは、個々の遺伝子又は対応するポリペプチドレベルで実施可能である。好ましい実施形態においては、発現プローフィールは、好ましくは、発現プロフィール遺伝子及び/又は対応するポリペプチドについての監視を可能にするべく、高生産性スクリーニング技術と合わせて、使用される。
【0193】
本書に記述され定義されているように、細胞内、膜内外又は分泌タンパク質を含めた卵巣癌タンパク質は、卵巣疾患の予後診断又は診断用マーカーとして使用される。これらのタンパク質の推定上の卵巣癌組織内での検出により、卵巣疾患の検出、診断又は予後診断及び治療戦略の選択が可能となる。1実施形態においては、卵巣癌タンパク質を検出するために抗体が用いられる。好ましい方法は、ゲル上の電気泳動により標本からタンパク質を分離する(標準的には変性及び還元用タンパク質ゲル、ただし、等電点電気泳動ゲルなどを含むもう1つのタイプのゲルであり得る)。タンパク質の分離の後、卵巣癌タンパク質が、例えば卵巣癌タンパク質に対して発生させられた抗体を用いた免疫ブロット法によって検出される。免疫ブロット法は、当業者にとって周知のものである。
【0194】
もう1つの好ましい実施形態においては、卵巣癌タンパク質に対する抗体は、in situ画像技術例えば組織学において使用される。例えば、Asai(1993年版)、細胞生物学の方法:細胞生物学における抗体(第37巻)、Acdemic Pressを参照のこと。細胞は、1個乃至は多くの卵巣癌タンパク質に対する抗体と接触させられる。非特異的抗体結合を除去するための洗浄の後、単数又は複数の抗体の存在が検出される。1実施形態においては、抗体は、検出可能な標識を含有する二次抗体とのインキュベーションにより検出される。もう1つの方法においては、卵巣癌タンパク質(単複)に対する一次抗体は、例えば、基質に作用しうる酵素マーカーといった検出可能な標識を含有する。もう1つの好ましい実施形態においては、多数の一次抗体の各々が全く異なる検出可能な標識を含有している。この方法は、複数の卵巣癌タンパク質についての同時スクリーニングにおいて特に用いられている。当業者であればわかるように、本発明により、数多くのその他の組織学的画像技術も提供される。
【0195】
好ましい実施形態においては、標識は、異なる波長の発出を検出及び区別する能力をもつ蛍光光度計で検出される。さらに、該方法においては、蛍光細胞分析分離装置(FACS)を使用することができる。
【0196】
もう1つの好ましい実施形態においては、抗体は、血液、血清、血漿、大便、及びその他の標本から卵巣癌を診断する上で使用される。従ってこのような標本は、卵巣癌タンパク質の存在についてプローブ探査又はテストされるべき標本として有用である。抗体は、ELISA、免疫ブロット法(ウエスタンブロット法)、免疫沈降法、BIACORE技術などを含む前述の免疫検定技術により卵巣癌タンパク質を検出するために使用することができる。換言すると、抗体の存在は、内因性卵巣癌タンパク質に対する免疫応答を表示し得る。
【0197】
好ましい実施形態においては、組織検定に対する標識づけされた卵巣癌核酸プローブのin situハイブリダイゼーションが行なわれる。例えば、卵巣癌組織及び/又は正常な組織を内含する組織標本のアレイが作られる。その後、in situハイブリダイゼーション(例えば前掲Ausubelを参照のこと)が実施される。個体と標準の間でフィンガープリントを比較した時点で、当業者であれば、発見事実に基づき診断、予後診断又は予測を行なうことができる。さらに、診断を表示する遺伝子が予後診断を表示するものと異なる可能性があり、細胞の条件の分子プロファイリングが応答性条件と不応性条件の弁別を導く可能性又は成果を予測する可能性もあることがわかる。
【0198】
好ましい実施形態においては、予後診断検定においては、卵巣癌配列を含有する卵巣癌タンパク質、抗体、核酸、修飾済みタンパク質及び細胞が用いられる。上述のように、長期予後診断に関して、卵巣癌に臨床、病理その他の情報を相関させる遺伝子発現プロフィールを生成することが可能である。ここでも又、これは、タンパク質又は遺伝子レベルのいずれかに基づいて行なうことができ、複数の遺伝子の使用が好まれる。上述のように、組織内又は患者体内の卵巣癌配列の検出及び定量化のため、バイオチップに対し、卵巣癌プローブを付着させることができる。検定は、診断について上述のとおりに進められる。PCR方法が、より感応性の高い正確な定量化を提供する可能性がある。
【0199】
治療用化合物のための検定
好ましい実施形態においては、本書に記述されている通りのタンパク質、核酸及び抗体の成員が薬物スクリーニング検定において使用されている。卵巣癌配列を含有する卵巣癌タンパク質、抗体、核酸、修飾されたタンパク質及び細胞は、薬物スクリーニング検定において、又はポリペプチドの「遺伝子発現プロフィール」又は発現プロフィールに対する薬物候補の効果を評価することによって使用される。好ましい実施形態においては、発現プロフィールは、候補作用物質での処置後に発現プロフィール遺伝子についての監視を可能にするべく好ましくは高生産量スクリーニング技術と合わせて使用される。例えば、Zlokamik, et al. (1998) Science 279:84-88;及びHeid (1996) Genome Res. 6:986-994を参照のこと。
【0200】
好ましい実施形態では、スクリーニング検定において、未変性の又は修飾された卵巣癌タンパク質を含有する卵巣癌タンパク質、抗体、核酸、修飾されたタンパク質及び細胞が使用される。すなわち、本発明は、卵巣癌タンパク質の同定された生理学的機能又は卵巣癌表現型を変調させる組成物についてスクリーニングするための新しい方法を提供する。上述のものと同様に、これは個々の遺伝子レベルでか又は、「遺伝子発現プロフィール」に対する薬物候補の効果を評価することによって行なうことができる。好ましい実施形態においては、発現プロフィールは、候補作用物質での処置後に発現プロフィール遺伝子についての監視を可能にするべく好ましくは高生産量スクリーニング技術と合わせて使用される。例えば、前出のZlokamikを参照のこと。
【0201】
本書で示差的に発現された遺伝子を同定した後、さまざまな検定を実施することができる。好ましい実施形態においては、個々の遺伝子又はタンパク質レベルで検定を実行できる。すなわち、卵巣癌内でアップレギュレートされた通りの特定の遺伝子を同定した後、遺伝子発現を変調する能力又は卵巣癌タンパク質に対する結合についてテスト化合物をスクリーニングすることが可能である。かくして、「調節」には遺伝子発現の増大及び減少の両方が内含される。好ましい変調量は、少なくとも10%、好ましくは50%、より好ましくは100〜300%そして一部の実施形態においては300〜1000%以上の変化で、正常な組織対卵巣癌を患う組織の遺伝子発現の当初の変化によって左右されることになる。かくして遺伝子が正常な組織に比べ卵巣癌組織内で4倍の増加を示す場合には、約4分の1の減少が往々にして望まれる。同様にして、正常な組織に比べた卵巣癌組織の10分の1の減少は、テスト化合物によって誘発されるべき発現の10倍の増大という標的値を提供する。
【0202】
遺伝子発現の量は、核酸プローブ及び遺伝子発現レベル定量化を用いて監視でき、又代替的には遺伝子産物自体を、例えば卵巣癌タンパク質に対する抗体の使用及び標準的免疫検定を通して監視することができる。プロテオミクス及び分離技術も同様に、発現の定量化を可能にすることができる。
【0203】
好ましい実施形態においては、一定数の実体の遺伝子発現又はタンパク質監視、例えば発現プロフィールは、同時に監視される。かかるプロフィールには標準的に、本書に記述されている実体が複数関与することになる。
【0204】
この実施形態においては、卵巣癌核酸プローブは、特定の細胞内の卵巣癌配列の検出及び定量化のために本書に概略的に説明されているようなバイオチップに付着される。代替的には、PCRを使用することができる。かくして、所望のウェル内に送り出されたプライマを伴う一連の例えばマイクロタイタープレートを使用することができる。その後PCR反応を、各ウェルについて実施し分析することができる。
【0205】
発現の監視は、例えば表1−26に記されているポリヌクレオチド配列といった単数又は複数の卵巣癌関連配列の発現を修飾する化合物を同定するために実施可能である。一般的には、好ましい実施形態においては、分析に先立ち細胞に対しテストモジュレータが添加される。その上、卵巣癌を調節するか、卵巣癌タンパク質を調節するか、卵巣癌タンパク質に結合するか又は卵巣癌タンパク質及び抗体又はその他の結合パートナの結合と干渉する作用物質を同定するためのスクリーンも同様に提供される。
【0206】
本書で用いられている「テスト化合物」又は「薬物候補」又は「モジュレータ」又は文法的等価物は、例えば核酸又はタンパク質配列といった卵巣癌配列の発現又は卵巣癌表現型を直接的又は間接的に改変させる能力についてテストされるべきあらゆる分子、例えばタンパク質、オリゴペプチド、小有機分子、多糖類、ポリヌクレオチドなどを記述するものである。好ましい実施形態においては、モジュレータは、本書で提供されている発現プロフィール、又は発現プロフィール核酸又はタンパク質を改変させる。1つの実施形態においては、モジュレータは、卵巣癌表現型を、例えば正常な又は非悪性の組織のフィンガープリントに抑制する。もう1つの実施形態においては、モジュレータは、卵巣癌表現型を誘発した。一般に、さまざまな濃度に対する示差的応答を得るため、異なる作用物質濃度で並行して複数の検査混合物が実行される。標準的には、これらの濃度の1つは、例えばゼロ濃度で又は検出レベル以下で、頁の対照として役立つ。
【0207】
薬物候補は、数多くの化学的クラスを包含するが、標準的にはこれらは有機分子、好ましくは、100ダルトン以上で約2,500ダルトン未満の分子量を有する小さい有機化合物である。好ましい小分子は、2,000D未満又は1,500D未満又は1,000D未満又は500D未満である。候補作用物質は、タンパク質との構造的相互作用、特に水素結合のために必要な官能基を含んで成り、標準的には少なくともアミン、カルボニル、ヒドロキシル又はカルボキシル基、好ましくは化学的官能基のうちの少なくとも2つを内含する。候補作用物質は往々にして、単数又は複数の上述の官能基で置換された環式炭素又は複素環式構造及び/又はポリ芳香族構造を含んで成る。候補作用物質は同様に、ペプチド、糖類、脂肪酸、ステロイド、プリン、ピリミジン、その誘導体、構造的類似体、又はそれらの組合せを含む生体分子の中にも見い出される。特に好ましいのは、ペプチドである。
【0208】
1つの態様においては、モジュレータは、卵巣癌タンパク質の効果を無効化(中和)することになる。「無効化(中和)する」というのは、タンパク質の活性及び阻害又は遮断されることそして細胞に対するその結果としての効果を意味する。
【0209】
或る種の実施形態においては、卵巣癌ポリペプチドに結合し活性を調節する能力について、潜在的モジュレータの組合せライブラリがスクリーニングされることになる。従来、例えば阻害活性といったいくつかの望ましい物性又は活性をもつ化学的化合物(「リード化合物」と呼ばれる)を同定し、リード化合物の変異体を作り出しかつこれらの変異体化合物の物性及び活性を評価することによって、有用な物質をもつ新しい化学的実体が生成される。往々にして、かかる分析のためには、高生産量(HTS)方法が利用される。
【0210】
1つの好ましい実施形態においては、高生産量スクリーニング方法には、多数の潜在的治療化合物(候補化合物)を含有するライブラリを提供することも関与している。かかる「コンビナトリアル・ケミカル・ライブラリ」は、その後所望の特徴的活性を示すライブラリ成員(特定の化学種又はサブクラス)を同定するべく、単数又は複数の検定においてスクリーニングされる。かくして同定された化合物は、従来の「リード化合物」として役立つことができ、そうでなければそれ自体潜在的又は実際の治療法として使用することができる。
【0211】
コンビナトリアル・ケミカル・ライブラリは、試薬といったような数多くの化学的「構築ブロック」を組合わせることによる化学的合成又は生物学的合成のいずれかによって生成されたさまざまな化学的化合物のコレクションである。例えば、ポリペプチド(例えばムティン)ライブラリといったような線形組合せ化学物質ライブラリが、一定の与えられた化合物長(例えばポリペプチド化合物中のアミノ酸数)について考えられる全ての形でアミノ酸と呼ばれる化学的構築ブロックセットを組合せることによって形成される。化学的構築ブロックのこのような組合せ混合を通して、何百万もの化合物を合成することができる。例えば、Gallop, et al. (1994) J. Med. Chem. 37:1233-125fを参照のこと。
【0212】
コンビナトリアル・ケミカル・ライブラリーの調製及びスクリーニングは、当業者にとって周知のものである。かかるコンビナトリアル・ケミカル・ライブラリーには、制限的な意味なく、ペプチドライブラリ(例えば、米国特許第5,010,175号;Furka (1991) Pept. Prot. Res. 37:487-493;及びHoughton, et al. (1991) Nature 354:84-88)、ペプトイド(PCT公報、WO91/19735、コード化されたペプチド(PCT公報、WO93/20242)、ランダムバイオ−オリゴマ(PCT公報、WO92/00091)、ベンゾジアゼピン(米国特許第5,288,514号)、ヒダントイン、ベンゾジアゼピン及びジペプチドといったダイバーソマー(Hobbs, et al. (1993) Proc. Nat l Acad. Sci. USA 90:6909-913)、ビニル性ポリペプチド(Hagihara, et al. (1992) J. Amer. Chem. Soc. 114:6568-570)、ベータ−D−グルコース足場を伴う非ペプチド・ペプチド模倣物(Hirschmann, et al. (1992) J. Amer. Chem. Soc. 114:9217-218)、小化合物ライブラリの類似の有機合成(Chen, et al. (1994) J. Amer. Chem. Soc. 116:2661-662)、オリゴカーバメート(Cho, et al. (1993) Science 261:1303-305)、及び/又は、リン酸ペプチジル(Campbell, et al. (1994) J. Org. Chem. 59:658-xxx)、が含まれる。一般には、Gordon, et al. (1994) J. Med. Chem. 37:1385-401、核酸ライブラリ(例えば、Stratagene, Corp.を参照)、ペプチド核酸ライブラリ(例えば米国特許第5,539,083号参照)、抗体ライブラリ(例えば、Vaughn, et al. (1996) Nature Biotechnology 14:309-314;及びPCT/US96/10287)、炭水化物ライブラリ(例えば、Liang, et al. (1996) Science 274:1520-1522及び米国特許第5,593,853号参照)、及び小有機分子ライブラリ(例えばベンゾジアゼピン33p、Baum (1993年1月18日)C&E News;イソプレノイド、米国特許第5,569,588号;チアゾリジノン及びメタチアザノン、米国特許第5,549,974号;ピロリドン、米国特許第5,525,735及び5,519,134号;モルフォリノ化合物、米国特許第5,506,337号;ベンゾジアゼピン、米国特許第5,288,514号などを参照)を参照のこと。
【0213】
コンビナトリアル・ライブラリの調製のための装置は、市販されている。例えば357MPS, 390MPS, Advanced Chem Tech, Louisville KY; Symphony, Rainin, Woburn, MA; 433A Applied Biosystems, Foster City, CA; 9050 Plus, Millipore, Bedford, MAを参照のこと。
【0214】
溶液相化学反応のために、数多くの周知のロボットシステムも開発されてきた。これらのシステムには、Taketa Chemical Industries, LTD(日本、大阪)により開発された自動合成器具のような自動化されたワークステーション及び化学者が実施する手による合成作業を模倣するロボットアームを利用する数多くのロボットシステム(Zymate II, Zymark Corporation, Hopkinton, MA; Orca, Hewlett-Packard, Palo Alto, CA)が含まれる。上述の装置のうちのいずれもが本発明での使用に適している。本書に論述されているように作動できるようにする形でのこれらの装置に対する修正(もしあれば)の内容及び実現は、当業者にとっては明白となることだろう。さらに、数多くの組合せライブラリが市販されている(例えば、ComGenex, Princeton, N.J.; Asinex, Moscow, RU; Tripos, Inc., St. Louis, MO; ChemStar, Ltd, Moscow, RU; 3D Pharmaceuticals, Bxton, PA; Martek Biosciences, Columbia, MD; などを参照のこと)。
【0215】
モジュレータを同定するための検定は、ハイスループット・スクリーニングに従う。かくして、好ましい検定は、卵巣癌遺伝子転写の増強又は阻害、ポリペプチド発現の阻害又は増強、及びポリペプチド活性の阻害又は増強を検出する。
【0216】
特定の核酸又はタンパク質産物の有無、定量化又はその他の物性についての高生産性検定は、当業者にとって周知である。同様にして、結合検定及びリポータ遺伝子検定も周知である。かくして、例えば、米国特許第5,559,410号は、タンパク質のためのハイスループット・スクリーニング方法を開示しており、米国特許第5,585,639号は、(例えば検定中の)核酸結合についてのハイスループット・スクリーニング方法を開示し、一方、米国特許第5,576,220号及び同第5,541,061号は、リガンド/抗体結合のための高生産性スクリーニング方法を開示している。
【0217】
さらに、ハイスループット・スクリーニングシステムが、市販されている(例えば、Zymark Corp., Hopkinton, MA; Air Technical Industries, Mentor, OH; Beckman Instruments, Inc. Fullerton, CA; Precision Systems, Inc., Natick, MA)。これらのシステムは、標準的に、全ての標本及び試薬のピペット採取、液体送出し、時限インキュベーション及び検定に適した検出器(単複)内でのマイクロプレートの最終的読取りを含む手順全体を自動化している。これらの構成可能なシステムは、高い生産性と高速起動ならびに高度の柔軟性及び特注生産性を提供する。かかるシステムのメーカーは、さまざまな高生産性システムのための詳細なプロトコルを提供する。かくして例えばZymark Corp.は、遺伝子転写、リガンド結合などの変調を検出するためのスクリーニングシステムについて記述する技術文献を提供している。
【0218】
一実施形態においては、モジュレータは、タンパク質、往々にして天然に発生するタンパク質又は天然に発生するタンパク質のフラグメントである。かくして、例えば、タンパク質を含有する細胞抽出物又はタンパク質様の細胞抽出物のランダム又は指定消化を使用することができる。このようにして、本発明の方法におけるスクリーニングのために、タンパク質ライブラリを作ることができる。この実施形態において特に好ましいのは、細菌、真菌、ウイルス、及び哺乳動物のタンパク質のライブラリであり、哺乳動物のタンパク質が好ましく、ヒトのタンパク質が特に好ましい。特に有用なテスト化合物は、標的が属するタンパク質のクラス例えば酵素又はリガンド及びレセプタのための基質に向けられることになる。
【0219】
好ましい実施形態においては、モジュレータは、約5〜約30個のアミノ酸のペプチドであり、約5〜約20個のアミノ酸が好ましく、約7〜約15が特に好ましい。ペプチドは、以上で概略説明されているような天然に発生するタンパク質、ランダムペプチド又は「偏向された」ランダムペプチドの消化物であり得る。「ランダム化された」又は文法的等価物はここでは、各々の核酸及びペプチドが、それぞれ基本的にランダムペプチド及びアミノ酸から成るということを意味している。一般に、これらのランダムペプチド(又は以下に論述される核酸)は化学合成されていることから、これらは任意のヌクレオチド又はアミノ酸を任意の位置に取り込むことができる。合成プロセスは、配列の長さ全体にわたる可能な組合せの全て又は大部分の形成を可能しかくしてランダム化された生物活性タンパク質様作用物質候補を形成するために、ランダム化されたタンパク質又は核酸を生成するように設計可能である。
【0220】
1つの実施形態においては、ライブラリは、いずれの位置にも配列選好性又は常数が無い状態で、完全にランダム化される。好ましい実施形態においては、ライブラリは偏向されている。すなわち、配列内のいくつかの位置は、恒常に保たれるか又は、制限された数の可能性の中から選択される。例えば、好ましい実施形態においては、ヌクレオチド又はアミノ酸残基は、SH−3ドメインについてのプロリン、リン酸化部位についてのヒスチジン又はセリン、トレオニン、チロシンなどを、又はプリンなどに対して架橋させるために、システインの生成、核酸結合ドメインの生成に向かって、例えば疎水性アミノ酸、親水性残基、立体的に偏向された(小又は大)残基といった定義づけされたクラスの中でランダム化される。
【0221】
卵巣癌のモジュレータは同様に、上述のように核酸でもあり得る。
一般的にタンパク質について上述したように、核酸変調作用物質は、天然に発生する核酸、ランダム核酸又は「偏向された」ランダム核酸でありうる。例えば、タンパク質について以上で概略説明されているように、原核性又は真核性ゲノムの消化物を使用することができる。
【0222】
好ましい実施形態においては、候補化合物は有機化学部分であり、多様なものが文献中で入手できる。
【0223】
候補作用物質が添加され細胞が一定時間インキュベートされた後、分析すべき標的配列を含有する標本はバイオチップに添加される。必要な場合には、標的配列は既知の技術を用いて調製される。例えば、適宜PCRといったような精製及び/又は増幅を実施しながら、既知の溶解緩衝液、電気泳動法などを用いて、細胞を溶解するべく標本を処理することができる。例えば、ヌクレオチドに共有結合によって付着された標識を用いたin vitro転写が実施される。一般には、核酸は、ビオチン−FITC又はPE、又はcy3又はcy5で標識づけされる。
【0224】
好ましい実施形態では、標的配列は、標的配列のプローブに対する特異的結合を検出する手段を提供するべく、蛍光、化学発光、化学又は放射性シグナルで標識づけされる。標識は、同様に、適切な基質が備わった場合、検出可能な産物を産生するアルカリホスファターゼ又はホースラディッシュペルオキシダーゼといった酵素でもあり得る。あるいは、標識は、結合するものの酵素による触媒作用又は改変を受けない酵素阻害物質といったような標識づけされた化合物又は小分子であり得る。標識は同様に、ストレプトアビジンに特異的に結合するエピトープタグ又はビオチンといったような部分又は化合物でもありうる。ビオチンの例としては、ストレプトアビジンが上述のように標識づけされ、かくして結合した標的配列のための検出可能なシグナルを提供する。未結合の標識づけされたストレプトアビジンは、標準的に分析に先立って除去される。
【0225】
当業者であればわかるように、これらの検定は、直接的ハイブリダイゼーション検定であり得、そうでなければ、各々本書に参考として包含されている米国特許第5,681,702号;同第5,597,909号;同第5,545,730号;同第5,594,117号;同第5,591,584号;同第5,571,670号;同第5,580,731号;同第5,571,670号;同第5,591,584号;同第5,624,802号;同第5,635,352号;同第5,594,118号;同第5,359,100号;同第5,124,246号;及び同第5,681,697号に一般的に概略説明されているように、多数のプローブの使用を内含する「サンドイッチ検定」を含むことができる。この実施形態においては、一般に、標的核酸は、以上で概略説明されている通りに調製され、次に、ハイブリダイゼーション複合体の形成を可能にする条件下で、複数の核酸プローブを含むバイオチップに添加される。
【0226】
本発明においては、以上で概略説明されたように高、中、低緊縮性条件を含め、さまざまなハイブリダイゼーション条件を使用することができる。検定は一般に、標的の存在下でのみ標識プローブハイブリダイゼーション複合体の形成を可能にする緊縮性条件下で実行される。緊縮性は、温度、ホルムアミド濃度、塩濃度、カオトロピック塩pH、有機溶剤濃度などを内含する(ただしこれらに制限されるわけではない)熱力学的変数であるステップパラメータを改変することにより制御可能である。
【0227】
これらのパラメータは同様に、米国特許第5,681,697号で一般的に概略説明されているように、非特異的結合を制御するためにも使用可能である。かくして、非特異的結合を減少させるために、より高い緊縮条件で或るステップを実施することが望まれる可能性もある。
【0228】
本書で概略説明されている反応は、さまざまな要領で達成可能である。反応の成分は、同時に、又は逐次的に、異なる順序で添加でき、好ましい実施形態が以下で概略説明されている。さらに、反応には、さまざまなその他の試薬が含まれる可能性がある。これには、最適なハイブリダイゼーション及び検出を容易にするため及び/又は非特異的又はバックグラウンド相互作用を低減させるために使用可能な塩、緩衝液、アルブミンなどの中性タンパク質、洗浄剤などが含まれる。その他の形で検定の効率を改善する、プロテアーゼ阻害物質、ヌクレアーゼ阻害物質、抗菌剤なども又、標本調製方法及び標的の純度に応じて、適宜使用可能である。
【0229】
検定データは、個々の遺伝子の発現レベル及び状態間といったような発現レベルの変化を決定するために分析され、遺伝子発現プロフィールを形成する。
【0230】
卵巣癌表現型のモジュレータを同定するためにスクリーンが実施される。1つの実施形態においては、スクリーニングは、特定の発現プロフィールを誘発又は制御できるモジュレータを同定し、かくして好ましくは付随する表現型を生成するために実施される。もう1つの実施形態においては、例えば診断という利用分野のために、特定の状態において重要な示差的に発現された遺伝子を同定した後、個々の遺伝子の発現を改変するモジュレータを同定する目的でスクリーンを実施することが可能である。もう1つの実施形態においては、示差的に発現された遺伝子の発現産物の生物学的機能を改変するモジュレータを同定するためにスクリーニングが実施される。ここでも又、特定の状態で1つの遺伝子の重要性を同定した後、遺伝子産物に結合しかつ/又はその生物活性を変調する作用物質を同定するようにスクリーニングが実施される。
【0231】
さらに、候補作用物質に応答して誘発される遺伝子についてスクリーンを行なうこともできる。正常な発現パターンに導く卵巣癌発現パターンを抑制するか又は単一の卵巣癌遺伝子発現プロフィールを変調させて正常な組織からの遺伝子の発現を模倣するその能力に基づいてモジュレータを同定した後、作用物質に応答して特異的に調節される遺伝子を同定するために、上述のとおりのスクリーンを実施することができる。正常な組織と作用物質で処置された卵巣癌組織の間の発現プロフィールを比較することにより、正常な組織又は卵巣癌組織内で発現されないものの作用物質での処置を受けた組織内で発現される遺伝子が明らかになる。これらの作用物質特異的な配列は、卵巣癌遺伝子又はタンパク質について本書で記述されている方法により同定及び使用可能である。特に、これらの配列及びそれらがコードするタンパク質は、作用物質での処置を受けた細胞をマーキング又は同定するために使用される。さらに、抗体を、作用物質で誘発されたタンパク質に対し発生させ、処置済みの卵巣癌組織標本に対し新しい療法をターゲティングするために使用することができる。
【0232】
かくして、1つの実施形態においては、テスト化合物が、付随する卵巣癌発現プロフィールを有する卵巣癌細胞の個体群に投与される。本書の「投与」又は「接触」というのは、候補作用物質が、摂取及び細胞内作用によってか又は細胞表面での作用のいずれであるかに拘わらず、作用物質が細胞に作用できるような形で、細胞に対し添加されることを意味している。一部の実施形態においては、タンパク質様の候補作用物質(例えばペプチド)をコードする核酸を、アデノウイルス又はレトロウイルス構成体といったウイルス構成体内に入れ細胞に添加し、かくしてペプチド作用物質の発現が達成されるようにすることができる。例えばPCT US97/01019。調節可能な遺伝子療法システムを使用することも可能である。
【0233】
テスト化合物がひとたび細胞に投与されたならば、望まれる場合細胞を洗浄することができ、又或る時間中好ましくは生理学的条件下でインキュベートさせることができる。その後細胞は収穫され、新しい遺伝子発現プロフィールが本書に概略説明される通りに生成される。
【0234】
かくして、例えば、卵巣癌又は非悪性組織を、卵巣癌表現型を変調例えば誘発又は抑制する作用物質についてスクリーニングすることが可能である。発現プロフィールの少なくとも1つの遺伝子好ましくは多くの遺伝子の変化は、その作用物質が卵巣癌活性に影響を及ぼすということを表わしている。卵巣癌表現型についてのこのようなシグニチュアを定義づけすることによって、表現型を改変する新しい薬物のためのスクリーンを考案することができる。このアプローチでは、薬物標的がわかっている必要はなく又もとの発現スクリーニングプラットフォーム内で表現される必要はなく、又、標的タンパク質のための写しのレベルが変わる必要もない。
【0235】
好ましい実施形態においては、以上で概略説明されているように、スクリーンは、個々の遺伝子及び遺伝子産物(タンパク質)について行なうことができる。すなわち、特定の状態で重要なものとして、特定の示差的に発現された遺伝子を同定した後、遺伝子の発現又は遺伝子産物自体のいずれかのモジュレータのスクリーニングを行なうことが可能である。示差的に発現された遺伝子の遺伝子産物は時として、本書で「卵巣癌タンパク質」又は「卵巣癌変調タンパク質」として言及されている。卵巣癌変調タンパク質は、1つのフラグメントであってもよく、又代替的には、表の核酸によりコードされるフラグメントに対する全長タンパク質でもありうる。好ましくは卵巣癌変調タンパク質はフラグメントである。好ましい実施形態においては、配列同一性又は類似性を決定するために用いられる卵巣癌アミノ酸配列は、表の核酸によってコードされる。もう1つの実施形態においては、配列は、表の核酸によりコードされるタンパク質の天然に発生する対立遺伝子変異体である。もう1つの実施形態においては、配列は、本書でさらに記述する通りの配列変異体である。
【0236】
好ましくは、卵巣癌変調タンパク質は、長さが約14〜24アミノ酸のフラグメントである。より好ましくは、フラグメントは、可溶性フラグメントである。好ましくは、フラグメントは、非膜内外領域を含む。好ましい実施形態においては、フラグメントは、可溶性を助けるためN末端Cysを有する。もう1つの実施形態においては、フラグメントのC末端は、遊離酸として保たれ、N末端は、例えばシステインに対するカップリングを助けるための遊離アミノである。そうでなければ、卵巣癌タンパク質は、免疫原性作用物質例えばBSAに対し接合されている。
【0237】
卵巣癌ポリペプチド活性又は卵巣癌又は卵巣癌表現型の測定は、さまざまな検定を用いて実施可能である。例えば、卵巣癌ポリペプチドの機能に対するテスト化合物の効果は、上述のパラメータを検査することによって測定可能である。活性に影響を及ぼす適切な生理学的変化を用いて、本発明のポリペプチドに対するテスト化合物の影響を評価することができる。機能的結果が無傷の細胞又は動物を用いて決定された時点で、腫瘍、腫瘍の成長、腫瘍の転移、新血管形成、ホルモン放出、既知の遺伝子マーカー及び特徴づけされていない遺伝子マーカーの両方に対する転写の変化と結びつけられる卵巣癌の場合(例えばノーザンブロット)の、細胞成長又はpH変化といった細胞代謝の変化及びcGMPといった細胞内第2メッセンジャーの変化といったようなさまざまな効果を測定することもできる。本発明の検定においては、哺乳動物卵巣癌ポリペプチド、例えばマウス、好ましくはヒトが用いられる。
【0238】
調節活性を伴う化合物を同定するための検出は、in vitroで実施可能である。例えば、まず最初に潜在的モジュレータと卵巣癌ポリペプチドが接触させられ、例えば0.5〜48時という適当な長さの時間インキュベートされる。1つの実施形態においては、卵巣癌ポリペプチドレベルは、タンパク質又はmRNAレベルを測定することによって、in vitroで決定される。タンパク質のレベルは、卵巣癌ポリペプチド又はそのフラグメントに選択的に結合する抗体で、ウェスタンブロット法、ELISAなどといった免疫検定を用いて測定される。mRNAの測定のためには、例えばPCR、LCRを用いた増幅、又はノーザンハイブリダイゼーション、RNAse保護、ドットブロット法といったハイブリダイゼーション検定が好まれる。タンパク質又はmRNAのレベルは、本書で記述されているように直接的又は間接的に標識付けされた検出作用物質、例えば蛍光又は放射性標識づけされた核酸、放射性又は酵素標識づけされた抗体などを用いて検出される。
【0239】
あるいは、ルシフェラーゼ、緑色蛍光タンパク質、CAT又はβ−galといったようなリポータ遺伝子に操作可能な形でリンクされた卵巣癌タンパク質プロモータを用いて、リポータ遺伝子系を案出することができる。リポータ構成体は、標準的には、細胞内にトランスフェクションされる。潜在的モジュレータでの処置の後、当業者にとって既知の標準的技術に従って、リポータ遺伝子転写、翻訳又は活性の量が測定される。
【0240】
以上で概略説明されているように、好ましい実施形態においては、スクリーンは、個々の遺伝子及び遺伝子産物(タンパク質)について行なうことができる。すなわち、特定の状態で重要であるものとして特定の示差的に発現された遺伝子を同定した後、遺伝子の発現又は遺伝子産物自体のモジュレータのスクリーニングを行なうことができる。示差的に発現された遺伝子の遺伝子産物は時としてここで「卵巣癌タンパク質」と呼ばれている。卵巣癌タンパク質はフラグメントであってもよいし、或いは又代替的には、本書で示されているフラグメントに対する全長タンパク質であってもよい。
【0241】
1つの実施形態においては、特異的遺伝子の発現のモジュレータについてのスクリーニングが実施される。標準的には、わずか1つの又は数個の遺伝子の発現が評価される。もう1つの実施形態においては、スクリーンは、示差的に発現されたタンパク質に結合する化合物をまず最初に発見するように設計されている。これらの化合物は次に、示差的に発現された活性を変調させる能力について評価される。その上、初期候補化合物がひとたび同定された時点で、構造活性の関係をより良く評価するため変異体をさらにスクリーニングすることができる。
【0242】
好ましい実施形態においては、結合検定が行なわれる。一般的には、精製された又は単離された遺伝子産物が用いられる。すなわち、単数又は複数の示差的に発現された核酸の遺伝子産物が作られる。例えば、タンパク質遺伝子産物に対する抗体が産生され、存在するタンパク質の量を決定するために標準的免疫検定が実行される。あるいは、卵巣癌タンパク質を含む細胞を検定中で使用することができる。
【0243】
かくして、好ましい実施形態においては、該方法は、卵巣癌タンパク質及び候補化合物を組合わせる段階及び、卵巣癌タンパク質に対する化合物の結合を決定する段階が含まれる。好ましい実施形態は、ヒト卵巣癌タンパク質を利用するが、その他の哺乳動物タンパク質、例えば対応物を、例えばヒト疾患の動物モデルの開発のために使用することもできる。一部の実施形態においては、本書に概略説明されているように、変異体又は誘導体卵巣癌タンパク質を使用することができる。
【0244】
一般的には、本書の方法の好ましい実施形態において、卵巣癌タンパク質又は候補作用物質は、単離された標本受理部域をもつ不溶性支持体(例えばマイクロタイタープレート、アレイなど)に対し拡散不能な形で結合される。不溶性支持体は、組成物が結合され得るあらゆる組成物で作られ、可溶性材料から容易に分離され、その他の点で全体的スクリーニング方法と相容れるものである。かかる支持体の表面は、中実又は多孔質であり得、又あらゆる適当な形状のものであってよい。適切な不溶性支持体の例としては、マイクロタイタープレート、アレイ、膜及びビーズが含まれる。これらは標準的にガラス、プラスチック(例えばポリスチレン)、多糖類、ナイロン又はニトロセルロース、テフロンTMなどで作られている。マイクロタイタープレート及びアレイは、少量の試薬及び標本を用いて同時に多数の検定を実施できることから特に便利である。本発明の試薬及び全体的方法と相容性があり、組成物の活性を維持し、拡散不能である限り、組成物の特定の結合方法は、重大なことではない。好ましい結合方法としては、(タンパク質が支持体に結合された場合リガンド結合部位又は活性化配列のいずれかを立体的に遮断しない)抗体の使用、「粘着性」又はイオン支持体に対する直接的結合、化学的架橋、表面上のタンパク質又は作用物質の合成などが含まれる。タンパク質又は作用物質の結合の後、洗浄により、余剰の未結合材料が除去される。このとき、標本受容部域は、ウシ血清アルブミン(BSA)、カゼイン又はその他の無害のタンパク質又はその他の部分とのインキュベーションを通してブロックされ得る。
【0245】
好ましい実施形態においては、卵巣癌タンパク質は支持体に結合され、テスト化合物が検定に加えられる。代替的には、候補作用物質は支持体に結合され、卵巣癌タンパク質が添加される。新しい結合剤としては、特異的抗体、化学的ライブラリのスクリーン内で同定された非天然結合剤、ペプチド類似体などが含まれる。特に有利であるのは、ヒト細胞に対する低い毒性しかもたない作用物質についてのスクリーニング検定である。この目的で、標識づけされたin vitro タンパク質−タンパク質結合検定、電気泳動度シフト検定、タンパク質結合についての免疫検定、機能検定(リン酸化検定など)などを含めた極めてさまざまな検定を使用することができる。
【0246】
卵巣癌タンパク質に対するテスト調節化合物の結合の決定は、数多くの方法で行なうことができる。好ましい実施形態においては、化合物は標識づけされ、結合は、例えば固体支持体に対し卵巣癌タンパク質の全て又は一部分を付着させること、標識づけされた候補作用物質(例えば蛍光標識)を添加すること、余剰の試薬を洗い流すこと、及び標識が固体支持体上に存在するか否かを決定することによって直接的に決定される。さまざまな遮断及び洗浄段階を、適宜利用することができる。
【0247】
一部の実施形態においては、成分の1つのみが標識づけされ、例えばタンパク質(又はタンパク質様候補化合物)を標識づけすることができる。代替的には、例えばタンパク質については125I、化合物については蛍光体といったように異なる標識で複数の化合物を標識づけすることができる。例えばクエンチング又はエネルギー転移試薬といった近接試薬も有用である。
【0248】
1つの実施形態においては、テスト化合物の結合は、競合的結合検定によって決定される。競合物質は、抗体、ペプチド、結合パートナ、リガンドなどといったような標的分子(例えば卵巣癌タンパク質)に結合するものとして知られている結合部分である。或る種の状況下では、化合物と結合部分の間に競合的結合が存在し、結合部分が化合物を変化させる可能性がある。1つの実施形態においては、テスト化合物は標識づけされている。結合が存在するならばそれを可能にするのに充分な時間、タンパク質に対しまず最初に化合物又は競合物質のいずれか又はその両方が添加される。インキュベーションは、標準的には4〜40℃の最適な活性を容易にする温度で実施可能である。インキュベーション期間は、標準的には、高速高生産性スクリーニングを容易にするために最適化される。標準的に、0.1〜1時間の間の時間で充分であると思われる。余剰の試薬は一般に除去されるか又は洗い流される。次に第2の成分が添加され、結合を表示するべく、標識づけされた成分の有無が追跡調査される。
【0249】
好ましい実施形態においては、競合物質はまず最初に添加され、その後にテスト化合物が添加される。競合物質の変位は、テスト化合物が卵巣癌タンパク質に結合していること、ひいては、卵巣癌タンパク質に結合しその活性を潜在的に変調させる能力をもつことの表われである。この実施形態においては、いずれかの成分を標識づけすることができる。かくして、例えば競合物質が標識づけされている場合、洗浄溶液中の標識の存在は、作用物質による変位を表わす。代替的には、テスト化合物が標識づけされている場合、支持体上の標識の存在は、変位を表わしている。
【0250】
1変形実施形態においては、テスト化合物は、インキュベーション及び洗浄と共にまず最初に添加され、その後に競合物質が添加される。競合物質による結合の不在は、テスト化合物がより高い親和性で卵巣癌タンパク質に結合されることを表わしている可能性がある。かくして、テスト化合物が標識づけされている場合、競合物質結合の欠如と組合わされた支持体上の標識の存在は、テスト化合物が卵巣癌タンパク質に結合する能力をもつことを表わしている可能性がある。
【0251】
好ましい実施形態においては、該方法は、卵巣癌タンパク質の活性を調節することができる作用物質を同定するべく示差的スクリーニングを含んで成る。この実施形態においては、該方法は、第1の標本内で卵巣癌タンパク質と競合物質を組合わせる段階を含んで成る。第2の標本は、テスト化合物、卵巣癌タンパク質、及び競合物質を含んで成る。競合物質の結合は、両方の標本について決定され、2つの標本の間の結合の変化又は差異は、卵巣癌タンパク質に対し結合しその活性を潜在的に調節することができる作用物質の存在を表わしている。すなわち、競合物質の結合が第1の標本に比べて第2の標本で異なっている場合、その作用物質は、卵巣癌タンパク質に対し結合する能力をもつ。
【0252】
あるいは、未変性卵巣癌タンパク質に結合するものの修飾された卵巣癌タンパク質には結合できない薬物候補を同定するために示差的スクリーニングが使用される。卵巣癌タンパク質の構造をモデリングし、その部位と相互作用する作用物質と合成するための合理的な薬物設計においてこれを使用することができる。タンパク質の活性を増強又は減少させる能力について薬物をスクリーニングすることによって、卵巣癌タンパク質の活性に影響を及ぼす薬物候補も同定される。
【0253】
検定では、正対照及び負対照を使用することができる。好ましくは、対照及びテスト標本は、統計的に有意な結果を得るために、少なくとも3回同じ条件で実施される。全ての標本のインキュベーションは、タンパク質に対する作用物質の結合にとって充分な時間行なわれる。インキュベーションの後、標本は、非特異的に結合した材料が無い状態で洗浄され、一般的に標識づけされた結合した作用物質の量が決定される。例えば、放射性標識が利用される場合、標本は、結合した化合物の量を決定するべくシンチレーションカウンタ内で計数することができる。
【0254】
スクリーニング検定にはさまざまなその他の試薬を内含させることができる。これらには、最適なタンパク質−タンパク質結合を容易にしかつ/又は非特異的又はバックグラウンド相互作用を削減するために使用可能である塩、アルブミンなどの中性タンパク質、洗浄剤などが内含される。同様に、プロテアーゼ阻害物質、ヌクレアーゼ阻害物質、抗菌剤などといったような、検定の効率をその他の形で改善する試薬も使用することができる。成分の混合物は、必須の結合を提供する順序で添加することができる。
【0255】
好ましい実施形態においては、本発明は、卵巣癌タンパク質の活性を調節することができる化合物についてスクリーニングするための方法を提供する。該方法は、上述のとおりのテスト化合物を卵巣癌タンパク質を含む細胞に添加する段階を含んで成る。好ましい細胞型には、ほぼあらゆる細胞が含まれている。細胞は、卵巣癌タンパク質をコードする組換え型核酸を含有する。好ましい実施形態においては、複数の細胞について、候補作用物質ライブラリが試験される。
【0256】
1つの態様においては、検定は、例えばホルモン、抗体、ペプチド、抗原、サイトカイン、成長因子、活動電位、化学療法薬を含めた薬学的作用物質、放射線、発癌物質又はその他の細胞(例えば細胞−細胞接触)といった生理学的シグナルの存在下又は不在下又は先行又は後続する露呈下で評価される。
【0257】
このようにして、卵巣癌作用物質を調節する化合物が同定される。薬学的活性をもつ化合物は、卵巣癌タンパク質の活性を増強するか又はそれを妨げることができる。ひとたび同定された時点で、化合物の重大な組織的特長を同定する目的で類似の構造が評価される。
【0258】
1つの実施形態においては、卵巣癌細胞分裂を阻害する方法が提供されている。この方法は、卵巣癌阻害物質の投与を含んで成る。もう1つの実施形態においては、卵巣癌の阻害方法が提供されている。該方法は、卵巣癌阻害物質の投与を含む。さらなる実施形態においては、卵巣癌を患う細胞又は個体を治療する方法が提供されている。この方法には、卵巣癌阻害物質の投与が含まれている。
【0259】
1つの実施形態においては、卵巣癌阻害物質は、上述のとおりの抗体である。もう1つの実施形態においては、卵巣癌阻害物質はアンチセンス又はRNAi分子である。
以下で記述するとおり、当業者にとってはさまざまな細胞生存能力、成長、増殖及び転移検定が既知のものである。
【0260】
懸濁液中の軟寒天の成長又はコロニー形成。
正常な細胞は、付着し成長するために固体支持体を必要とする。細胞が形質転換された場合、それらはこの表現型を失ない、基質から離脱した状態で成長する。例えば、形質転換を受けた細胞は、攪拌された懸濁培養中で成長するか又は半固体又は軟寒天といったような半固体培地内で懸濁することができる。形質転換した細胞は、腫瘍抑制遺伝子でのトランスフェクションを受けた時点で、正常な表現型を再生し、付着し成長するのに固体支持体を必要とする。懸濁検定中のコロニー形成又は軟質寒天成長は宿主細胞中で発現された時点で異常な細胞増殖及び形質転換を阻害する。治療用化合物が、半固体又は軟質といった半固体培地内で懸濁した状態で又は攪拌された懸濁培地中で成長する宿主細胞の能力を低減又は削除することになると思われる。
【0261】
懸濁検定における軟寒天成長又はコロニー形成のための技術は、本書に参考として内含されているFreshney (1994) 動物細胞培養:基本技術マニュアル(第3版)Wiley-Lissの中で記述されている。同様に、本書に参考として内含されている前出のGarkavtsev, et al. (1996)の方法の節を参照のこと。
【0262】
成長の接触阻害及び密度制限
正常な細胞は、それらがその他の細胞に触れるまで、ペトリ皿の中で平坦でかつ組織されたパターンで標準的に成長する。細胞が互いに触れ合った時点で、これらは接触阻害を受け、成長をやめる。しかしながら細胞が形質転換された場合、細胞は接触阻害を受けず、組織崩壊した病巣内で高密度まで成長し続ける。かくして、形質転換された細胞は、正常な細胞よりも高い飽和密度まで成長する。これは、正常な周囲の細胞の規則的パターンの内部で、病巣内の丸くなった細胞又は細胞の方向性の無くなった単層の形成によって、形態的に検出可能である。代替的には、成長の密度制限を測定するために、飽和密度で(3H)−チミジンを用いた標識細胞指数を使用することができる。形質転換された細胞は、腫瘍抑制遺伝子でのトランスフェクションを受けた時点で、正常な表現型を再生し、接触阻害を受けた状態となり、より低い密度まで成長することになる。
【0263】
この検定においては、飽和密度での(3H)−チミジンを用いた標識細胞指数が、成長の密度制限を測定する好ましい方法である。形質転換された宿主細胞は、卵巣癌関連配列でのトランスフェクションを受け、24時間非制限的培地条件下で飽和密度で成長させられる。(3H)−チミジンでの細胞標識づけの百分率は、オートラジオグラフィによって決定される。例えば、Freshney(1994年)、前出を参照のこと。
【0264】
成長因子又は血清依存性
形質転換を受けた細胞は、標準的に、その正常な対照物に比べて低い血清依存性を有する。例えば、Temin (1966) J. Nat’l Cancer Inst. 37-167-175; Eagle et al. (1970) J. Exp. Med. 131:836-879;及びFreshney、前出を参照のこと。これは、一部には、形質転換された細胞によるさまざまな成長因子の放出に起因している。形質転換を受けた宿主細胞の成長因子又は血清依存性を、対照のものと比較することができる。
【0265】
腫瘍特異的マーカーレベル
腫瘍細胞は、その正常な対照物と比べて増大した量の或る種の因子(以下「腫瘍特異的マーカー」と呼ぶ)を放出する。例えば、プラスミノーゲン活性化因子(PA)は、人間のグリオームから、正常な脳細胞からよりも高いレベルで放出される(例えば、Gullino, p178〜184、「血管形成、腫瘍血管新生及び腫瘍成長との潜在的干渉」、Mihich(1985年版)癌における生物学的応答、Plenum中、を参照のこと。同様にして、腫瘍血管形成因子(TAF)は、腫瘍細胞内で、その正常な対象物よりも高いレベルで放出される。例えば、Folkman (1992年) Sem Cancer Biol. 3:89-96参照。
【0266】
これらの因子の放出を測定するさまざまな技術が、前出のFreshney(1994)の中で記述されている。同様に、Unkeless, et al. (1974) J. Biol. Chem. 249:4295-4305; Strickland and Beers (1976) J. Biol. Chem. 251:5694-5702; Whur, et al. (1980) Br. J. Cancer 42:305-312; Gullino, pp. 178-184「血管形成、腫瘍血管新生及び腫瘍成長との潜在的干渉」Mihich (1985年版) 癌における生物学的応答、Plenum中;及びFreshney (1985) Anticancer Res. 5:111-130も参照のこと。
【0267】
Matrigel内への浸潤性
Matrigel及びその他の一部の細胞外マトリックス成分内への浸潤性度は、卵巣癌関連配列を変調させる化合物を同定するための検定として使用可能である。腫瘍細胞は、Matrigel又は一部のその他の細胞外マトリックス成分内への細胞の浸潤性と悪性度の間の優れた相関関係を示す。この検定においては、腫瘍形成細胞は標準的に宿主細胞として使用される。これらの宿主細胞内での腫瘍抑制遺伝子の発現は、宿主細胞の浸潤性を減少させることになる。
【0268】
あるいは、宿主細胞の浸潤レベルはMatrigel又はその他の一部の細胞外マトリックス成分でコーティングされたフィルタを使用することによって測定可能である。ゲル内又はフィルタの遠位側に至る侵入は、浸潤性として格付けされ、細胞の数及び移動距離により組織学的に格付けされるか、又は、125Iで細胞に予備標識づけしフィルタの遠位側又は皿の底面上の放射能を計数することによって格付けされる。例えばFreshney(1984)、前掲、を参照のこと。
【0269】
in vivoでの腫瘍の成長
卵巣癌関連配列の細胞成長に対する効果を、遺伝子導入又は免疫抑制マウス内でテストすることができる。中で卵巣癌遺伝子が分析されるか又は卵巣癌遺伝子が挿入されるノックアウト遺伝子導入マウスを作成することができる。ノックアウト遺伝子導入マウスは、相同性組換えを介してマウスゲノム内で内因性卵巣癌遺伝子部位の中にマーカー遺伝子又はその他の非相同性遺伝子を挿入することによって作ることができる。かかるマウスは同様に、卵巣癌遺伝子の突然変異バージョンで内因性卵巣癌遺伝子を置換することによってか、又は例えば発癌性物質に対する露呈によって内因性卵巣癌遺伝子を突然変異させることによって作ることもできる。
【0270】
DNA構成体は、胚基幹細胞の核内に導入される。新たに工学処理された遺伝的病変を含む細胞が、宿主マウスの胚に注入され、これはレシピエントである雌の中に再移植される。これらの胚の一部は、部分的に突然変異体細胞系統から誘導された生殖細胞を有するキメラマウスへと発達する。キメラマウスを飼育することにより、導入された遺伝的病変を含むマウスの新しい系統を得ることが可能である。例えば、Capecchi, et al. (1989) Science 244:1288-1292を参照のこと。ターゲティングされたキメラマウスは、Hogan, et al. (1988) マウスの胚の操作:実験室マニュアル CSH Press;及びRobertson (1987年版) テラトカルシノーマ及び胚基幹細胞:実践的アプローチ、IRL Press, Washington, D.C.に従って誘導され得る。
【0271】
あるいは、さまざまな免疫抑制された又は免疫不全の宿主動物を使用することができる。例えば、遺伝的に無胸腺の「ヌード」マウス(例えば、Giovanella, et al. (1974) J. Nat’l Cancer Inst. 52:921-930参照)、SCIDマウス、胸腺切除マウス又は照射マウス(例えばBradley, et al. (1978) Br. J. Cancer 38:263-272; Selby, et al. (1980) Br. J. Cancer 41:52-61参照)を宿主として使用することができる。同質遺伝子型宿主内に注入された移植可能な腫瘍細胞(標準的に約106個の細胞)は、高い症例割合で浸潤性腫瘍を産生することになるが、一方由来が類似の正常な細胞はこれを産生しない。浸潤性腫瘍を発生させた宿主においては、卵巣癌関連配列を発現する細胞が皮下注射される。好ましくは4〜8週の適切な時間の後、腫瘍成長が(例えば体積又はその2つの最大寸法により測定され、対照と比較される。統計的に有意な減少をもつ腫瘍(スチューデントT検定を用いて)は、成長が阻害されたと言われる。
【0272】
卵巣癌のポリヌクレオチドモジュレータ
アンチセンス及びRNAiポリヌクレオチド
或る種の実施形態においては、卵巣癌関連タンパク質の活性は、アンチセンスポリヌクレオチド、例えば卵巣癌タンパク質のmRNAといったコーディングmRNA核酸配列又はそのサブ配列に対し相補的であり又好ましくはそれに特異的にハイブリッド形成できる核酸などを使用することによってダウンレギュレート又は完全に阻害される。mRNAに対しアンチセンスポリヌクレオチドを結合させることで、mRNAの翻訳及び/又は安定性が減少する。
【0273】
本発明との関連では、アンチセンスポリヌクレオチドは、天然に発生するヌクレオチド、又は天然に発生するサブ単位又はそれらの近い相同体から形成された合成種を含むことができる。アンチセンスポリヌクレオチドは同様に、改変された糖部分又は糖間リンケージを有することもできる。これらのうちの一例としては、当該技術分野において使用するものとして知られている、ホスホロチオエート及びその他の硫黄含有種がある。卵巣癌タンパク質mRNAとハイブリッド形成するべく有効に機能するかぎり、類似体も本発明の中に包括されている。例えばIsis Pharmaceuticals, Carlsbad, CA; Sequitor, Inc., Natick, MAを参照のこと。
【0274】
かかるアンチセンスポリヌクレオチドは、組換え型手段を用いて容易に合成され得るか又はin vitroで合成可能である。かかる合成のための機器は、Applied Biosystemsを含めた複数の供給メーカーによって販売されている。ホスホチオエート及びアルキル化誘導体といったようなその他のオリゴヌクレオチドの調製は同様に当業者にとって周知のものである。
【0275】
本書で使用されているようなアンチセンス分子には、アンチセンス又はセンスオリゴヌクレオチドが含まれる。センスオリゴヌクレオチドは、例えば、アンチセンスストランドに結合することにより転写を遮断するために利用できる。アンチセンス及びセンスオリゴヌクレオチドは、卵巣癌分子についての標的mRNA(センス)又はDNA(アンチセンス)に結合する能力をもつ1本鎖核酸配列を含んで成る。好ましいアンチセンス分子は、表1−26内の卵巣癌配列のため又はリガンド又はその活性化因子のためのものである。本発明に従ったアンチセンス又はセンスオリゴヌクレオチドは、一般に少なくとも約14ヌクレオチド、好ましくは約14〜30ヌクレオチドのフラングメントを含む。アンチセンス又はセンスオリゴヌクレオチドは、一定の与えられたタンパク質をコードするcDNA 配列に基づいて発生させることができる。例えばStein及びCohen (1988) Cancer Res. 48:2659-2668;及びvan der Krol, et al. (1988) BioTechniques 6:958-976を参照のこと。
【0276】
RNA干渉は、配列特異的なやり方で遺伝子発現を抑制するためのメカニズムである。例えば、Brumelkamp, et al. (2002) Sciencexpress (2002年3月21日); Sharp (1999) Genes Dev. 13:139-141;及びCathew (2001) Curr. Op. Cell Biol. 13:244-248を参照のこと。哺乳動物細胞においては、例えば21ntといった短かい2本鎖で小さい干渉性RNA(siRNA)が、RNAi応答を導入するにあたって有効であることが示されてきた。Elbashir, et al. (2001) Nature 411:494-498を参照のこと。該メカニズムは、同定された遺伝子の発現レベルをダウンレギュレートするために、例えば、疾病の治療又は疾病に対する関連性の確認のために用いることができる。
【0277】
リボザイム
アンチセンスオリゴヌクレオチドに加えて、卵巣癌関連ヌクレオチド配列の転写をターゲティング及び阻害するためにリボザイムを使用することができる。リボザイムは、その他のRNA分子を触媒作用で分割するRNA分子である。I群リボザイム、ハンマーヘッド型リボザイム、ヘヤピン型リボザイム、RNaseP及びアックスヘッド型リボザイムを含め、異なる種類のリボザイムが記述されてきた(異なるリボザイムの特性の全体的再考のためには、例えば、Castanotto, et al. (1994) Adv. Pharmacol. 25:289-317を参照のこと)。
【0278】
ヘヤピンリボザイムの一般的特性は、例えば、Hampel, et al. (1990) Nucl. Acids Res. 18:299-304;欧州特許公報第0360257号;米国特許第5,254,678号に記述されている。それらの調製方法は、当業者には周知のものである。例えば、WO94/26877;Ojwang, et al. (1993) Proc. Nat l Acad. Sci. USA 90:6340-6344; Yamada, et al. (1994) Hum. Gene Ther. 1:39-45; Leavitt, et al. (1995) Proc. Nat’l Acad. Sci. USA 92:699-703; Leavitt, et al. (1994) Hum. Gene Ther. 5:1151-120;及びYamada, et al. (1994) Virology 205:121-126を参照のこと。
【0279】
卵巣癌のポリヌクレオチドモジュレータは、WO91/04753に記述されている通り、リガンド結合分子との接合体の形成により標的ヌクレオチド配列を含有する細胞内に導入され得る。かかるリガンド結合分子には、細胞表面レセプタ、成長因子、その他のサイトカイン又は細胞表面レセプタに結合するその他のリガンドが内含されるが、それらに制限されるわけではない。好ましくは、リガンド結合分子の接合は、その対応する分子又はレセプタに結合しセンス又はアンチセンスオリゴヌクレオチド又はその接合されたバージョンが細胞内に進入するのを遮断するリガンド結合分子の能力と実質的に干渉しない。代替的には、卵巣癌のポリヌクレオチドモジュレータを、例えばWO90/10448に記述されているようにポリヌクレオチド−脂質複合体の形成によって標的核酸配列を含有する細胞内に導入することができる。治療方法に加えて上述のようにスクリーニング検定内でアンチセンス分子又はノックアウト及びノックインモデルも使用できるということがわかる。
【0280】
かくして、1実施形態においては、細胞又は生体内で卵巣癌の調節方法が提供されている。1実施形態においては、該方法は、内因性卵巣癌タンパク質の生物活性を低減又は削除する抗卵巣癌抗体を細胞に投与する段階を含んで成る。代替的には、該方法は、卵巣癌タンパク質をコードする組換え型核酸を細胞又は生体に投与する段階を含んで成る。これは、いくつのやり方ででも達成可能である。好ましい実施形態においては、例えば、卵巣癌配列が卵巣癌内でダウンレギュレートされている場合、かかる状態は、細胞内の卵巣癌遺伝子産物の量を増大させることによって逆転されうる。これは、例えば、既知の遺伝子療法技術などを用いて内因性卵巣癌遺伝子を過剰発現するか又は卵巣癌配列をコードする遺伝子を投与することによって達成できる。好ましい実施形態においては、遺伝子療法技術には、例えば本書にその全体が参考として内含されているPCT/US93/03868に記述されている通りの、増強された相同性組換え(EHR)を用いた外因性遺伝子の取込みが含まれる。代替的には、例えば、卵巣癌配列が卵巣癌内でアップレギュレートされる場合、内因性卵巣癌遺伝子の活性は、例えば卵巣癌アンチセンス又はRNAi核酸の投与によって減少させられる。
【0281】
1つの実施形態においては、本発明の卵巣癌タンパク質を、卵巣癌タンパク質に対するポリクローナル抗体及びモノクローナル抗体を生成するために使用することができる。同様にして、標準的な技術を用いて、卵巣癌タンパク質を親和性クロマトグラフィカラムにカップリングさせることができる。これらのカラムは、その後、産生、診断又は治療を目的として有用である卵巣癌抗体を精製するために使用可能である。好ましい実施形態においては、卵巣癌タンパク質にユニークなエピトープに対し抗体が生成される。すなわち、該抗体は、その他のタンパク質に対しほとんど又は全く交差反応性を示さない。卵巣癌抗体は、標準的なアフィニティクロマトグラフィカラムにカップリングされ、卵巣癌タンパク質を精製するために使用され得る。抗体は又、卵巣癌タンパク質に特異的に結合することから、上述のとおり、遮断用ポリペプチドとしても使用可能である。
【0282】
変異体卵巣癌関連配列の同定方法
理論によって束縛されることなく、さまざまな卵巣癌配列の発現が、卵巣癌と相関される。従って、突然変異体又は変異体卵巣癌遺伝子に基づく障害を決定することができる。1つの実施形態においては、本発明は、例えば細胞内の少なくとも1つの内因性卵巣癌遺伝子の配列の全て又は一部分を決定するためといったように、変異体卵巣癌遺伝子を含有する細胞を同定するための方法を提供する。これは、いくつの配列決定技術を用いてでも達成可能である。好ましい実施形態においては、本発明は、例えば個体の少なくとも1つの卵巣癌遺伝子の配列の全て又は一部分を決定するためといったように、個体の卵巣癌遺伝子型を同定する方法を提供している。これは一般に、個体の少なくとも1つの組織の中で行なわれ、一定数の組織又は同じ組織の異なる標本の評価を内含しうる。該方法には、配列決定された卵巣癌遺伝子の配列を例えば野生型遺伝子といった既知の卵巣癌遺伝子と比較する段階が含まれていてよい。
【0283】
卵巣癌遺伝子の全て又は一部分の配列は、このとき、何らかの差異が存在するか否かを見極めるため、既知の卵巣癌遺伝子の配列に比較され得る。これは、Bestfitなどといった既知の相同性プログラムを任意の数だけ用いて行なうことができる。好ましい実施形態においては、本書で概略説明するように、患者の卵巣癌遺伝子と既知の卵巣癌遺伝子の間の配列の差異の存在は、疾病状態又はそれに対する傾向と相関関係をもつ。
【0284】
好ましい実施形態においては、卵巣癌遺伝子は、ゲノム内の卵巣癌遺伝子のコピー数を決定するためのプローブとして使用される。
【0285】
もう1つの好ましい実施形態においては、卵巣癌遺伝子は、卵巣癌遺伝子の染色体局在化を決定するためのプローブとして用いられる。染色体局在化といったような情報は、転座といったような染色体異常などが卵巣癌遺伝子座内で同定された場合に特に、診断又は予後診断を提供する上で使用される。
【0286】
医薬製剤及びワクチン製剤の投与
1つの実施形態においては、卵巣癌タンパク質又はそのモジュレータが治療上有効な用量で患者に投与される。本書で「治療上有効な用量」というのは、その投与目的である効果を生み出す用量を意味している。正確な用量は、治療の目的により左右され、既知の技術を用いて当業者により確認可能なものとなる。例えば、Ansel, et al. (1999) 薬学的剤形及び薬物送達系Lippincott; Lieberman (1992) 薬学的剤形(第1−3巻)Dekker, ISBN 0824770846, 082476918X, 0824712692, 0824716981; Lloyd (1999): 薬学的調剤の技術、科学及びテクノロジーAmer. Pharmaceutical Assn.; Pickar (1999) 用量計算 Thomsonを参照のこと。卵巣癌の分解、全身性対局在性デリバリー及び新しいプロテアーゼ合成の速度ならびに年齢、体重、全身健康状態、性別、食事、投与時間、薬物相互作用及び身体条件の重症度に対する調整が必要となる可能性があり、当業者による日常的実験を用いて確認可能である。米国特許出願09/687,576号はさらに、卵巣癌における組成物の使用及び診断及び治療方法を開示しており、本書に参考として明示的に内含されている。
【0287】
本発明の目的での「患者」という用語は、ヒト及びその他の動物特に哺乳動物の両方を内含している。かくして、該方法は、人間の治療及び獣医学的利用分野の両方に対して利用可能である。好ましい実施形態においては、患者は哺乳動物、好ましくは霊長類であり、最も好ましい実施形態では、患者はヒトである。
【0288】
本発明の卵巣癌タンパク質及びそのモジュレータの投与は、経口、皮下、静脈下、鼻腔内、経皮、腹腔内、筋肉、肺内、膣内、直腸内、又は眼内投与を含む(ただしこれらに制限されるわけではない)上述の通りのさまざまな要領で行なうことができる。いくつかのケースでは、例えば創傷及び炎症の治療において、卵巣癌タンパク質及びモジュレータは、溶液又はスプレーとして直接適用可能である。
【0289】
本発明の薬学組成物は、患者に対する投与に適した形態での卵巣癌タンパク質を含む。好ましい実施形態においては、薬学組成物は、酸性及び塩基性の両方の付加塩を内含することを意味する薬学的に受容可能な塩として存在しているといったような水溶性の形態をしている。「薬学的に受容可能な(医薬として許容される)付加塩」は、遊離塩基の生物学的有効性を保持し、生物学的に又はその他の形で望ましいものである、塩酸、臭化水素酸、硫酸、硝酸、リン酸などといった無機酸、並びに酢酸、プロピオン酸、グリコール酸、ピルビン酸、シュウ酸、マレイン酸、マロン酸、コハク酸、フマル酸、酒石酸、クエン酸, 安息香酸、桂皮酸, マンデル酸、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸及びp−トルエンスルホン酸、サリチル酸などといった有機酸、で形成された塩である。「薬学的に受容可能な塩基性付加塩」には、ナトリウム、カリウム、リチウム、アンモニウム、カルシウム、マグネシウム、鉄、亜鉛、銅、マンガン、アルミニウム塩などといったような無機塩から誘導されたものが含まれる。特に好ましいのは、アンモニウム、カリウム、ナトリウム、カルシウム及びマグネシウム塩である。薬学的に受容可能な有機非毒性塩基から誘導された塩としては、第1、第2及び第3アミン、天然に発生する置換アミンを含む置換アミン、環状アミン及びイソプロピルアミン、トリメチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、及びエタノールアミンといった塩基性イオン交換樹脂の塩が含まれる。
【0290】
薬学組成物(医薬製剤)は同様に、以下のもののうちの単数又は複数も内含しうる。すなわち、血清アルブミンといった担体タンパク質;緩衝液;微晶質セルロース、ラクトース、コーンスターチ及びその他のでんぷんといったような充てん剤;結合剤;甘味剤及びその他の着香剤;着色剤及びポリエチレングリコール。
【0291】
薬学組成物は、投与方法に応じてさまざまな単位用量形態で投与可能である。例えば、経口投与に適した単位用量形態には、粉末、錠剤、丸薬、カプセル及びトローチが含まれるが、これらに制限されるわけではない。卵巣癌タンパク質モジュレータ(例えば、抗体、アンチセンス構成体、リボザイム、小有機分子など)は、経口投与された場合に、消化から保護されるべきである、ということが認識されている。これは、標準的に、組成物と分子(単複)を複合させてそれを酸性及び酵素性加水分解に対して耐性を有するものにすることによってか又はリポソームといった適切な耐性担体又は保護バリヤの中に分子(単複)をパッケージングすることのいずれかによって達成される。消化から作用物質を保護する手段は、当該技術分野において周知である。
【0292】
投与のための組成物は一般に、薬学的に受容可能な担体好ましくは水性担体内に溶解された卵巣癌タンパク質モジュレータを含むことになる。例えば緩衝食塩水などといったようなさまざまな水性担体を使用することができる。これらの溶液は無菌であり、一般に望ましくない物質を含まない。これらの組成物は、従来の周知の殺菌技術によって殺菌されうる。該組成物は、pH調整及び緩衝剤、毒性調整剤など、例えば酢酸ナトリウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、酪酸ナトリウムといったような生理的条件を近似するのに必要とされるような薬学的に受容可能な補助的物質を含有することができる。これらの処方中の活性作用物質の濃度は、広く変動可能であり、主として選択された特定の投与様式及び患者のニーズに従って、流体体積、粘度、体重などに基づいて選択されることになる。例えば、Remington の薬学(第15版、1980年)及びHardman及びLimbird(2001年版)Goodman 及び Gillman :療法の薬理学的基礎(第10版)McGraw-Hillを参照のこと。かくして、静脈内投与のための標準的薬学組成物は、一日患者一人あたり約0.1〜10mgとなる。一日患者一人あたり0.1〜約100mgの用量が、特に薬物が血流内ではなく体腔内又は1つの器官の管腔内といったような引き込もった部位に投与される場合に、使用可能である。局所的投与においては、実質的にさらに高い用量が可能である。非経口投与可能な組成物を調製するための実際の方法が容易に利用可能である。
【0293】
卵巣癌タンパク質のモジュレータを含有する組成物は、治療又は予防的処置のために投与可能である。治療的利用分野では、組成物は、1つの疾病及び/又はその副作用を治ゆさせるか又は少なくとも部分的に停止させるのに充分な量で、その疾病(例えば癌)を患う患者に投与される。これを達成するのに適した量は、「治療上有効な用量」と定義づけされる。この用途に有効な量は、疾病の重症度及び患者の健康の全体的状態によって左右されることになる。患者が必要としかつ寛容する通りの用量及び頻度に応じて、単一又は多数回の組成物投与を行なうことができる。いずれの場合でも、組成物は、患者を有効に処置するため、本発明の作用物質を充分な量だけ提供すべきである。哺乳動物の体内での癌の発生を防止又は減速する能力をもつモジュレータの量は、「予防上有効な用量」と呼ばれる。予防的処置に必要とされる特定の用量は、哺乳動物の医学的条件及び履歴予防されている特定の癌ならびに年齢、体重、性別、投与経路、効率などといったその他の要因により左右されることになる。かかる予防的処置は、例えば以前に癌を患った哺乳動物の体内又は例えば一部には遺伝子発現プロフィールに基づいて癌を発生させる有意な確率をもつ疑いのある哺乳動物の体内で、使用することができる。ワクチン戦略は、DNAワクチン形態又はタンパク質ワクチンのいずれかで使用可能である。
【0294】
当該卵巣癌タンパク質調節用化合物は、単独でか又は付加的な卵巣癌調節化合物又はその他の抗癌剤などのその他の治療用作用物質又は処置と組合わせて投与できるということがわかるだろう。
【0295】
数多くの実施形態において、単数又は複数の核酸例えばRNAi、アンチセンスポリヌクレオチド又はリボザイムといったような表1−26に記されている核酸配列を含むポリヌクレオチドが、in vitro又はin vivoで細胞内に導入されることになる。本発明は、in vitro(細胞無し)、ex vivo又はin vivo(細胞又は生体ベース)の組換え型発現系を用いた卵巣癌関連ポリペプチド及び核酸の発現のために有用な方法、試薬、ベクター及び細胞を提供している。
【0296】
タンパク質又は核酸の発現のために宿主細胞内に核酸を導入するのに使用される特定の手順は、利用分野に特定的である。宿主細胞内に外来性ヌクレオチド配列を導入するための数多くの手順を使用することができる。これらには、リン酸カルシウムトランスフェクション、スフェロプラスト、電気穿孔法、リポソーム、マイクロインジェクション、血漿ベクター、ウイルスベクター、及び宿主細胞内にクローニングされたゲノミックDNA、cDNA、合成DNA又はその他の外来性遺伝子材料を導入するためのその他の周知の方法のいずれかの使用が含まれる。例えば、Berger及びKimmel(1987)のMethod in En zymology(第152巻)からの分子クローニング技術の手引き、Academic Press; Ausubel, et al. (1999版及び追補):現行プロトコル Lippincott;及びSambrook, et al. (2001) 分子クローニング:実験室マニュアル(第3版、第1−3巻)CSH Pressを参照のこと。
【0297】
好ましい実施形態においては、卵巣癌タンパク質及びモジュレータは、治療用作用物質として投与され、以上で概略説明されているように処方されうる。同様にして、卵巣癌遺伝子(卵巣癌コーディング領域の全長配列、部分配列又は調節配列の両方を含む)を遺伝子療法の利用分野で投与することができる。これらの卵巣癌遺伝子は、当業者であればわかるように、遺伝子療法(例えばゲノム内への取込みのため)又はアンチセンス組成物としてのアンチセンス利用分野を含み得る。
【0298】
卵巣癌ポリペプチド及びポリヌクレオチドは、同様に、HTL、CTL、及び抗体応答を刺激するためのワクチン組成物としても投与可能である。かかるワクチン組成物は、例えば脂質化されたペプチド(例えばVitiello, et al. (1995) J. Clin. Invest. 95:341-349)、ポリ(D,L−ラクチド−コ−グリコリド、「PLG」)ミクロスフェア内に被包されたペプチド組成物(例えばEldridge, et al. (1991) Molec. Immunol. 28:287-294; Alonso, et al. (1994) Vaccine 12:299-306; Jones, et al. (1995) Vaccine 13:675-681参照)。免疫刺激性複合体内に収納されたペプチド組成物(ISCOMS;例えば、Takahashi, et al. (1990) Nature 344:873-875; Hu, et al. (1998) Clin. Exp. Immunol. 113:235-243参照)、多抗原ペプチド系(MAPs;例えば、Tam (1988) Proc. Nat l Acad. Sci. USA 85:5409-5413; Tam (1996) J. Immunol. Methods 196:17-32参照)、多価ペプチドとして処分されたペプチド、バリスティック・デリバリー・システムにおいて使用するためのペプチド、標準的には結晶化されたペプチド、ウイルス・デリバリー・ベクター(Perkus, et al. p. 379, Kaufmann (1996版)ワクチン開発における概念 de Gruyter中;Chakrabarti, et al. (1986) Nature 320:535-537; Hu, et al. (1986) Nature 320:537-540; Kieny, et al. (1986) AIDSバイオテクノロジー 4:790-795; Top, et al. (1971) J. Infect. Dis. 124:148-154; Chanda, et al. (1990) Virology 175:535-547)、
【0299】
ウイルス又は合成由来の粒子(例えば、Kofler, et al. (1996) J. Immunol. Methods 192:25-35; Eldridge, et al. (1993) Sem. Hematol. 30:16-24; Falo, et al. (1995) Nature Med. 7:649-653参照)、アジュバント(Warren, et al. (1986) Ann. Rev. Immunol. 4:369-388; Gupta, et al. (1993) ワクチン 11:293-306)、リポソーム(Reddy, et al. (1992) J. Immunol. 148:1585-1589; Rock (1996) Immunol. Today 17:131-137)、又は裸の又は粒子に吸収されたcDNA(Ulmer, et al. (1993) Science 259:1745-1749; Robinson, et al. (1993) ワクチン 11:957-960; Shiver, et al., p. 423, Kaufmann (1996年版) ワクチン開発における概念 de Gruyter中;Cease 及びBerzofsky (1994) Ann. Rev. Immunol. 12:923-989; 及びEldridge, et al. (1993) Sem. Hematol. 30:16-24)を内含できる。Avant Immunotherapeutics, Inc. (Needham, Massa-chusetts)のもののようなレセプタ媒介ターゲティングとしても知られている毒素ターゲティングされた送達技術も同様に使用可能である。
【0300】
ワクチン製剤(組成物)は、往々にしてアジュバントを内含する。数多くのアジュバントは、水酸化アルミニウム又は鉱油といった速い同化から抗原を保護するように設計された物質、及び脂質A、Bortadella pertussis又はMycobacterium tukerculosis由来のタンパク質といったような免疫応答の刺激物質を含有する。或る種のアジュバントは、例えばフロイント不完全アジュバント及び完全アジュバント(Difco Laboratories, Detroit, MI); Merck Adjuvant 65 (Merck and Company, Inc., Rahway, NJ); AS-2 (SmithKline Beecham, Philadelphia, PA); 水酸化アルミニウムゲル(ミョウバン(alum))又はリン酸アルミニウムといったアルミニウム塩;カルシウム、鉄又は亜鉛の塩;アシル化チロシンの不溶性懸濁液;アシル化糖;カオチン又はアニオン誘導体化された多糖;ポリホスファーゼン;生物分解性ミクロスフェア;モノホスホリル脂質A及びクイールAのように市販されている。GM−CSF、インタロイキン−2、−7、−12などのサイトカイン及びその他の類似の成長因子も同様にアジュバントとして使用可能である。
【0301】
患者に対して単数又は複数のポリペプチドをコードするDNA又はRNA、又はそのフラグメントが投与される核酸組成物として、ワクチンを投与することができる。例えば、Wolff et. al. (1990) Science 247:1465-1468;米国特許第5,580,859;5,589,466;5,804,566;5,739,118;5,736,524;5,679,647号及びWO98/04720を参照のこと。DNAベースのデリバリー技術の例としては、「裸のDNA」、簡易化された(ブピビカイン、重合体、ペプチド媒介された)デリバリー、カチオン脂質複合体及び粒子媒介された(「遺伝子癌」)又は圧力媒介されたデリバリー(例えば米国特許第5,922,687号参照)が含まれる。
【0302】
治療又は予防免疫化目的のためには、本発明のペプチドを、ウイルス又は細菌ベクターによって発現することができる。発現ベクターの例としては、ワクチニア、又は鶏痘といったような減衰されたウイルス宿主が含まれる。
【0303】
このアプローチには、例えば卵巣癌ポリペプチド及びポリペプチドフラグメントをコードするヌクレオチド配列を発現するためのベクターとしてのワクチニアウイルスの使用が関与している。宿主内への導入時点で、組換え型ワクチニアウイルスは免疫原性ペプチドを発現し、かくして免疫応答を惹起する。免疫化プロトコルにおいて有用なワクチニアベクター及び方法は、米国特許第4,72,848号の中で記述されている。もう1つのベクターは、BCG(カルメット・ゲラン桿菌)である。BCGベクターは、Stover, et al. (1991) Nature 351:456-460内で記述されている。例えばアデノ及びアデノ関連ウイルスベクター、レトロウイルスベクター、Salmonella typhiベクター、解毒された炭疽菌毒素ベクターなどの治療用投与又は免疫化のために有用な広範なその他のベクターが明らかとなるだろう。例えばShata et al. (2000) Mol. Med. Today 6:66-71; Shedlock, et al. (2000) J. Leukoc. Biol. 68:793-806; 及び Hipp, et al. (2000) In Vivo 14:571-85を参照のこと。
【0304】
DNAワクチンとしての遺伝子の使用方法は周知であり、卵巣癌遺伝子又はその一部分を卵巣癌患者内での発現のため調節可能なプロモータ又は組織特異的プロモータの制御下に置くことが含まれる。DNAワクチンのために使用される卵巣癌遺伝子は、全長卵巣癌タンパク質をコードすることができるが、より好ましくは卵巣癌タンパク質から誘導されたペプチドを内含する卵巣癌タンパク質の一部分をコードする。1つの実施形態においては、患者は、卵巣癌遺伝子から誘導された複数のヌクレオチド配列を含むDNAワクチンで免疫化される。例えば、卵巣癌タンパク質のサブフラグメントをコードする卵巣癌関連遺伝子又は配列が発現ベクター内に導入され、クラスIMHCの状況下での免疫原性及び細胞毒性T細胞応答を生成する能力についてテストされる。この手順は、細胞内エピトープを含め、抗原を提示する細胞に対する細胞毒性T細胞応答の産生を提供する。
【0305】
好ましい1実施形態においては、DNAワクチンは、それを伴うアジュバント分子をコードする遺伝子を内含する。かかるアジュバント分子は、DNAワクチンによってコードされる卵巣癌ポリペプチドに対する免疫原性応答を増大させるサイトカインを内含する。付加的な又は代替的なアジュバントが利用可能である。
【0306】
もう1つの好ましい実施形態においては、卵巣癌遺伝子は、卵巣癌の動物モデルを生成する上で使用される。同定された卵巣癌遺伝子が癌組織内で抑制又は低減される場合、例えばアンチセンスRNAが卵巣癌遺伝子に対し向けられている遺伝子療法技術が同様に遺伝子の発現を減少又は抑制することになる。卵巣癌の動物モデルは、卵巣癌関連配列のモジュレータ又は卵巣癌のモジュレータについてスクリーニングする上で使用される。同様にして、例えば適切な遺伝子ターゲティングベクターとの相同性組換えの結果としての遺伝子ノックアウト技術を内含する遺伝子導入動物技術が、卵巣癌タンパク質の不在又は発現の増大を結果としてもたらすことになる。望まれる場合、卵巣癌タンパク質の組織特異的発現又はノックアウトが必要でありうる。
【0307】
同様に、卵巣癌内で卵巣癌タンパク質が過剰発現される可能性もある。かくして、卵巣癌タンパク質を過剰発現する遺伝子導入動物を生成することができる。所望の発現レベルに応じて、さまざまな強度のプロモータを利用して導入遺伝子を発現することができる。同様に、導入遺伝子の発現レベルの決定のため組込まれた導入遺伝子のコピー数を決定し比較することができる。かかる方法によって生成された動物は、卵巣癌の動物モデルとして使用され、かつ、卵巣癌を治療するためのモジュレータについてのスクリーニングにあたりさらに有用である。
【0308】
診断及び/又は予後診断の利用分野において使用するためのキット
以上で提案されている診断、研究及び治療の利用分野で使用するために、本発明はキットをも提供している。診断及び研究の利用分野においては、かかるキットは、以下のもののうちの任意のもの又は全てを内含することができる。すなわち、検定試薬、緩衝液、卵巣癌特異的核酸又は抗体、ハイブリダイゼーションプローブ及び/又はプライマ、siRNA又はアンチセンスポリヌクレオチド、リボザイム、優性阻害型卵巣癌ポリペプチド又はポリヌクレオチド、卵巣癌関連配列の小分子阻害物質など。治療用産物には、無菌食塩水又はもう1つの薬学的に受容可能なエマルジョン及び懸濁基剤。
【0309】
さらに、キット、本発明の方法の実践的使用法(例えばプロトコル)の入った指示書(使用説明書)をも内含する。指示書は標準的に、手書き又は印刷された指示書を含むが、それに制限されるわけではない。かかる使用説明を記憶しそれらをエンドユーザーに伝達することのできるあらゆる媒体が、本発明により考慮されている。かかる媒体には、電子記憶媒体(例えば磁気ディスク、テープ、カートリッジ、チップ)、光学媒体(例えばCD−ROM)などが含まれるが、それらに制限されるわけではない。かかる媒体は、かかる指示書を提供するインタネットサイトへのアドレスを内含することができる。
【0310】
本発明は同様に、卵巣癌関連配列のモジュレータについてスクリーニングするためのキットをも提供する。かかるキットは、容易に入手可能な材料及び試薬から調製可能である。例えば、かかるキットは、卵巣癌関連ポリペプチド又はポリヌクレオチド、反応管及び卵巣癌関連活性をテストするための使用説明書、のうちの単数又は複数のものが含まれている可能性がある。任意には、キットは、生物活性のある卵巣癌タンパク質を収納する。キットの意図されたユーザー及びユーザーの特定のニーズに応じて、本発明に従って、さまざまなキット及び構成要素が調製可能である。診断には、標準的に、複数の遺伝子又は産物の評価が関与することになる。遺伝子は、履歴又は成果データの中に識別できる疾病中の重要なパラメータとの相関関係に基づいて選択されることになる。
【実施例】
【0311】
実施例
例1: 遺伝子チップ分析
遺伝子チップを用いて、さまざまな正常な及び癌を患う組織の分子プロフィールを決定し分析した。RNAを単離し、遺伝子チップ分析を記述された通りに実施した(Glynne, et al. (2000) Nature 403:672-676; Zhao, et al. (2000) Genes Dev. 14:981-993)。
【0312】
【表1】

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【0313】
【表2】
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【0314】
【表3】
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【表6】
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【表8】
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【表9】
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【0555】
以上で記述した例はいかなる形であれ本発明の真の範囲を制限する役割を果たすものではなくむしろ例示を目的として提示されているものであるということは明白である。本明細書で引用されているすべての刊行物、受入れ番号の配列及び特許出願は、あたかも各々個々の刊行物又は特許出願が特定的かつ個別的に参考として内含されるよう指示されているかのごとくに、本書に参考として内含されるものである。【Technical field】
[0001]
This application is incorporated herein by reference for all purposes, USSN 60 / 299,234, filed 18 June 2001; USSN 60 / 315,287, filed 5 September 2001. USSN 60 / 317,544; USSN 60 / 350,666 filed Nov. 13, 2001; and USSN 60 / 372,246 filed Apr. 12, 2002.
[0002]
The present invention relates to nucleic acid and protein expression profiles involved in ovarian cancer and the identification of nucleic acids, products and antibodies thereto; and the use of such expression profiles and compositions in the diagnosis, prognosis and therapy of ovarian cancer. The invention further relates to methods for identifying and using agents and / or targets that inhibit ovarian cancer.
[Background]
[0003]
Ovarian cancer is the sixth most common cancer in women, accounting for 6% of all women's cancers. It ranks fifth among the causes of cancer death among women. The American Cancer Society predicts that there will be about 23,100 new cases of ovarian cancer in the country in 2000 and that about 1,4000 people will die from the disease. Many ovarian cancers are difficult to detect early, accounting for nearly half of all female genital cancer deaths and more deaths than any other genital cancer, resulting in an imbalance in cancer deaths It is the cause.
[0004]
Most patients with epithelial ovarian cancer, the predominant form seen, are asymptomatic in the early stages of the disease, usually manifesting in stage III or stage IV disease stages. Its 5-year survival rate is less than 25%, and black women are even lower. A small number of patients discovered early in the disease have a 5-year survival rate of 80% to 90%. Parker et. Al., (1997) “Cancer Statistics, 1997”CA Cancer J. Clin. See 47: 5-27.
[0005]
In the absence of a family history of ovarian cancer, the lifetime risk of ovarian cancer is 1/70. Risk factors include familial cancer syndrome (up to 82% risk by age 70 in women with hereditary breast / ovarian syndrome); family history (1.4% if not affected relatives, 1 person) 5%, 2% lifetime risk with 2 people; Kerlikowske et. Al. (1992).Obstet, Gynecol. 80: 700-707); heifer; aging; obesity; breast, endometrial or colorectal cancer; low frequency of pregnancy; or age at first gestational age (35 years and older). However, 95% of all ovarian cancers occur in women without risk factors. Hormonal contraceptives, oophorectomy and tubal sterilization reduce the risk of ovarian cancer (Kerlikowske, et. Al. (1992)Obstet. Gynecol. 80: 700-707; Grimes (1992)AM J. Obstet. Gynecol. 166: 1950-1954; Hankinson, et.al. (1993)JAMA 270: 2813-2818); however, even bilateral oophorectomy may not be completely effective in preventing ovarian cancer.
[0006]
Treatment of ovarian cancer generally consists of surgical oophorectomy, antihormonal therapy and / or chemotherapy. While many patients with ovarian cancer are receiving effective treatment, all current therapies can induce serious side effects, which reduce the quality of life. The decision on a specific course of treatment is typically based on genetic predisposition markers BRCA-1 and BRCA-2 (Robson (2000)J. Clin. Oncol. 18: 113sup-118sup) and various prognostic parameters and markers (Fitzgibbons, et al. (2000)Arch. Pathol. Lab. Med. 124: 966-978; Hamilton and Piccart (2000)Ann. Oncol. 11: 647-663).
[0007]
Identification of new therapeutic targets and diagnostic markers is essential to improve current treatment of ovarian cancer patients. Recent advances in molecular medicine have increased interest in tumor-specific cell surface antigens that can serve as targets for various immunotherapy or small molecule strategies. Antigens suitable for immunotherapy strategies are highly expressed in cancer tissues and ideally are not expressed in normal adult tissues. However, expression in tissues vital to life can be tolerated. Examples of such antigens include Her2 / neu and B cell antigen CD20. A humanized monoclonal antibody directed to Her2 / neu (Herceptin ™ / trastuzumab) is currently used for the treatment of metastatic breast cancer. Ross and Fletcher (1998)Stem Cells 16: 413-428. Similarly, anti-CD20 monoclonal antibodies (Rituxin ™ / rituximab) are used to effectively treat non-Hodgkin lymphoma. Maloney, et al. (1997)Blood 90: 2188-2195; Leget and Czuczman (1998)Curr. Opin. Oncol. 10: 548-551.
[0008]
For ovarian cancer, potential immunotherapy targets have been identified. One such target is polymorphic epithelial mucin (MUCl). MUC1 is a transmembrane protein present on the apical surface of glandular epithelial cells. It is often overexpressed in ovarian cancer and exhibits a standard altered glycosylation pattern resulting in antigenically distinct molecules that are in early trials as vaccine targets. Gilewski, et al. (2000)Clin. Cancer Res. 6: 1693-1701; Scholl, et al. (2000)J. Immunother. 23: 570-580. Tumor-expressed proteins are often divided into the circulation, where they can be detected as tumor markers. For example, Bon, et al. (1997)Clin. Chem. See 43: 585-593. However, many patients have tumors that do not express either HER2 or MUC-1. Thus, it is clear that other targets need to be identified to deal with localized and metastatic disease.
[0009]
Mutations in both BRCA1 and BRCA2 have been linked to increased susceptibility to ovarian cancer. Mutations in BRCA1 occur in approximately 5 percent (95 percent confidence interval, 3-8 percent) of women diagnosed with ovarian cancer before age 70 years. Stratton, et al. (1997)NEJ Med. See 336: 1125-1130. In the BRCA1 gene carrier, the risk of developing ovarian cancer is 0.63. Easton (1995)Am. J. Hum. Genet. 56: 267-xxx; and Elit (2001)Can. Fam. Physician See 47: 778-84.
[0010]
Other biochemical markers such as CA125 have been reported to be associated with ovarian cancer, but these do not absolutely indicate disease. Although almost 85% of women with clinically evident ovarian cancer have increased CA125 levels, CA125 is present during the first trimester, during menstruation, in the presence of non-cancerous diseases, and in other cancers Also increased.
[0011]
Although industry and academia have identified new gene sequences, no equivalent effort has been made to identify the function of these new sequences. Elucidating the role of novel proteins and compounds in disease states for the identification of therapeutic targets and diagnostic markers is essential to improve the current treatment of ovarian cancer patients. Thus, this document provides molecular targets for therapeutic intervention against ovarian cancer and other cancers. Further provided are methods that can be used to screen bioactive agent candidates for the ability to modulate ovarian cancer.
DISCLOSURE OF THE INVENTION
[0012]
Thus, the present invention provides the nucleotide sequence of genes that are up- and down-regulated in ovarian cancer cells. Such genes are useful for diagnostic purposes and are also useful as targets for screening for therapeutic compounds that modulate ovarian cancer, such as hormones or antibodies. The method of detecting a nucleic acid of the invention or its encoded protein can be used for a number of purposes, such as early detection of ovarian cancer, post-treatment monitoring and early detection of recurrence, monitoring response to therapy, post-operative chemotherapy or It can be used for patient selection for radiation therapy, therapy selection, tumor prognosis (for primary or metastatic tumors), determination of response to treatment or treatment, and early detection of precancerous lesions. Other aspects of the invention will be apparent to those skilled in the art from the following description of the invention.
[0013]
In one aspect, the present invention provides a method for detecting ovarian cancer-related transcripts in a patient-derived cell in a sequence having at least 80% identity with a sequence as shown in Tables 1-26. A method is provided that comprises contacting a biological specimen from a patient with a selectively hybridizing polynucleotide.
[0014]
In one embodiment, the present invention provides a method of measuring the level of ovarian cancer-related transcripts in cells from a patient.
[0015]
In one embodiment, the present invention provides a method for detecting an ovarian cancer-related transcript in a cell derived from a patient, wherein the sequence has at least 80% identity with a sequence as shown in Tables 1-26. A method comprising contacting a biological specimen from a patient with a polynucleotide that selectively hybridizes to a patient.
[0016]
In one embodiment, the polynucleotide selectively hybridizes to a sequence having at least 95% identity with a sequence as shown in Tables 1-26.
[0017]
In one embodiment, the biological specimen is a tissue specimen. In another embodiment, the biological specimen comprises an isolated nucleic acid, such as mRNA.
In one embodiment, the polynucleotide is labeled with a fluorescent label, for example.
In one embodiment, the polynucleotide is immobilized on a solid surface.
[0018]
In one embodiment, the patient is on a treatment regimen for treating ovarian cancer. In another embodiment, the patient is suspected of having metastatic ovarian cancer.
In one embodiment, the patient is a human.
[0019]
In one embodiment, the ovarian cancer associated transcript is mRNA.
In one embodiment, the method further comprises amplifying the nucleic acid prior to contacting the polynucleotide with the biological specimen.
[0020]
In another aspect, the present invention provides a method for monitoring the efficacy of a therapeutic treatment of ovarian cancer, wherein (i) providing a biological specimen from a patient undergoing therapeutic treatment and (ii) Table 1 Determining the level of ovarian cancer-related transcripts in a biological specimen by contacting the biological specimen with a polynucleotide that selectively hybridizes to a sequence having at least 80% identity with a sequence as shown in ~ 26 Thus, there is provided a method comprising the step of monitoring the efficacy of the therapy. In a further embodiment, the patient has metastatic ovarian cancer. In a further embodiment, the patient has a drug resistant form of ovarian cancer.
[0021]
In one embodiment, the method further comprises (iii) comparing the level of ovarian cancer-related transcripts to the level of ovarian cancer-related transcripts in a patient-derived biological specimen prior to or at an early stage of such treatment. Comprising steps.
[0022]
Further provided herein is a method for assessing the effects of ovarian cancer drug candidates comprising the steps of administering a drug to a patient and removing a cell sample from the patient. At this time, the expression profile of the cell is determined. The method can further include comparing the expression profile to that of a healthy individual. In a preferred embodiment, the expression profile includes the genes of Tables 1-26.
[0023]
In one aspect, the invention provides an isolated nucleic acid molecule consisting of a polynucleotide sequence as shown in Tables 1-26.
In one embodiment, the expression vector or cell comprises an isolated nucleic acid.
In one aspect, the present invention provides an isolated polypeptide encoded by a nucleic acid molecule having a polynucleotide sequence as shown in Tables 1-26.
In another aspect, the invention provides an antibody that specifically binds to an isolated polypeptide encoded by a nucleic acid molecule having a polynucleotide sequence as shown in Tables 1-26.
In one embodiment, the antibody is conjugated to an effector component, such as a fluorescent label, a radioisotope, or a cytotoxic chemical.
[0024]
In one embodiment, the antibody is an antibody fragment. In another embodiment, the antibody is humanized.
In one aspect, the invention provides a method for detecting ovarian cancer cells in a patient-derived biological specimen, comprising contacting the biological specimen with an antibody as described herein. ing.
[0025]
In another aspect, the invention provides a method for detecting an antibody specific for ovarian cancer in a patient's body, wherein the patient-derived biological specimen is encoded with a nucleic acid encoded by a nucleic acid comprising a sequence from Tables 1-26 A method comprising the step of contacting is provided.
[0026]
In another aspect, the invention provides a method for identifying a compound that modulates an ovarian cancer-related polypeptide,
(I) contacting the compound with an ovarian cancer associated polypeptide encoded by a polynucleotide that selectively hybridizes to a sequence having at least 80% identity with a sequence as shown in Table 1-26; as well as
(Ii) determining a functional effect of the compound on the polypeptide.
[0027]
In one embodiment, the functional effect is a physical effect, an enzymatic effect or a chemical effect.
In one embodiment, the polypeptide is expressed in a eukaryotic host cell or cell membrane. In another embodiment, the polypeptide is recombinant.
[0028]
In one embodiment, the functional effect is determined by measuring ligand binding to the polypeptide.
[0029]
In another aspect, the present invention provides a therapeutically effective compound identified as described herein in a method of inhibiting the growth of ovarian cancer-related cells to treat ovarian cancer in a patient. A method is provided that includes administering to a subject in an amount.
[0030]
In one embodiment, the compound is an antibody.
In another aspect, the present invention provides:
(I) administering a test compound to a mammal having ovarian cancer or cells isolated therefrom;
(Ii) the gene expression level of a polynucleotide that selectively hybridizes to a sequence having at least 80% identity with a sequence as shown in Tables 1-26 in the treated cell or mammal; A drug screening comprising: comparing to a gene expression level of a polynucleotide in a cell or mammal, wherein the test compound that modulates the expression level of the polynucleotide is a candidate for the treatment of ovarian cancer Providing a test method.
[0031]
In one embodiment, the control is a mammal or cell specimen with ovarian cancer that has not been treated with the test compound. In another embodiment, the control is a normal cell or a mammal or non-malignant tissue.
[0032]
In one embodiment, the test compound is administered in varying amounts or concentrations. In another embodiment, the test compound is administered for a varying time period. In another embodiment, the comparison can be made after the addition or removal of drug candidates.
[0033]
In one embodiment, the level of the plurality of polynucleotides that selectively hybridize to a sequence having at least 80% identity with a sequence as shown in Tables 1-26 is the level of a control cell sample or mammal Individually compared to its respective level in the animal. In a preferred embodiment, the plurality of polynucleotides is 3-10.
[0034]
In another aspect, the present invention provides a method for treating a mammal having ovarian cancer comprising administering a compound identified by the assays described herein.
In another aspect, the invention is directed to treating a mammal having ovarian cancer, a composition comprising a compound identified by the assay described herein and a physiologically acceptable excipient. A pharmaceutical composition is provided.
[0035]
In one aspect, the present invention provides a method for screening drug candidates by providing cells that express genes that are up- and down-regulated as in ovarian cancer. In one embodiment, the gene is selected from Tables 1-26. The method further includes adding a drug candidate to the cell and determining the effect of the drug candidate on expression of the expression profile gene.
[0036]
In one embodiment, the method of screening a drug candidate includes comparing the expression level in the absence of the drug candidate with the expression level in the presence of the drug candidate, wherein the drug candidate is present. If so, the concentration can be varied and the comparison can be made after the addition or removal of drug candidates. In a preferred embodiment, the cell expresses at least two expression profile genes. Profile genes can show an increase or decrease.
[0037]
Also provided is the step of administering a drug to a transgenic animal that expresses or overexpresses the ovarian cancer modulator protein or an animal that lacks the ovarian cancer modulator protein as a result of, for example, gene knockout. It is a method for evaluating the effect of a drug candidate for ovarian cancer comprising.
[0038]
Further provided herein is a biochip comprising less than 1000 nucleic acid probes in a biochip comprising one or more nucleic acid segments of Tables 1-26. Preferably, at least two nucleic acid segments are included. More preferably, at least three nucleic acid segments are included.
[0039]
Further provided are methods for diagnosing disorders associated with ovarian cancer. The method determines the expression of the genes of Tables 1-26 in a first tissue type of a first individual and a second normal tissue type from the first individual or a second unaffected Comparing the distribution against the expression of the gene from the individual. A difference in expression indicates that the first individual has a disorder associated with ovarian cancer.
[0040]
In a further embodiment, the biochip also includes a polynucleotide sequence of a gene that is not upregulated and downregulated in ovarian cancer.
[0041]
In one embodiment, for screening for a bioactive agent capable of preventing binding of an ovarian cancer regulatory protein (ovarian cancer modulator protein) or fragment thereof and an antibody that binds to said ovarian cancer modulator protein or fragment thereof. A method is provided. In a preferred embodiment, the method comprises an ovarian cancer modulator protein or fragment thereof, a bioactive agent candidate and an antibody that binds to said ovarian cancer modulator protein or fragment thereof. The method further includes determining the binding of the ovarian cancer modulator protein or fragment thereof and the antibody. If there is a change in binding, the agent is identified as an interfering agent. The interfering agent can be an agonist or an antagonist. Preferably, the agent inhibits ovarian cancer.
[0042]
Also provided herein are methods for eliciting an immune response within an individual. In one embodiment, the methods provided herein include administering to an individual a composition comprising an ovarian cancer modulator protein or fragment thereof. In another embodiment, the protein is encoded by a nucleic acid selected from those of Tables 1-26.
[0043]
Further provided herein are compositions having the ability to elicit an immune response within an individual. In one embodiment, the compositions provided herein preferably comprise an ovarian cancer modulator protein encoded by a nucleic acid of Table 1-26 or a fragment thereof and a pharmaceutically acceptable carrier. In another embodiment, the composition comprises a nucleic acid comprising a sequence encoding an ovarian cancer modulator protein, preferably selected from the nucleic acids of Table 1-26, and a pharmaceutically acceptable carrier.
[0044]
Also provided is a method of negating the effect of an ovarian cancer protein or fragment thereof comprising contacting the protein with an agent specific for the protein in an amount sufficient to effect invalidation. It is a method comprising. In another embodiment, the protein is encoded by a nucleic acid selected from those of Tables 1-26.
[0045]
In another aspect of the invention, a method of treating an individual for ovarian cancer is provided. In one embodiment, the method comprises administering to the individual an inhibitor of ovarian cancer modulator protein. In another embodiment, the method comprises administering to the ovarian cancer patient an antibody against the ovarian cancer modulator protein conjugated to the therapeutic moiety. Such therapeutic moiety can be a cytotoxic agent or a radioisotope.
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[0046]
In accordance with the objects outlined above, the present invention provides a novel method for diagnosis and prognostic assessment of ovarian cancer (OC), including metastatic ovarian cancer, and a screening method for compositions that modulate ovarian cancer. provide. Also provided are ovarian cancer and related physical conditions such as ovarian carcinoma (eg, malignant serous tumors, malignant mucinous tumors and malignant endometrial tumors) epithelial, (teratomas, choriocarcinomas) , Embryonal cells (including multiblastomas, embryonal carcinomas, endodermoid tumors, anaplastic germomas and gonadal blastomas), and stromal carcinomas (eg granulosa stromal cell tumors), fallopian tube carcinomas and peritoneum A method for treating carcinoma.
[0047]
Table 1-26 provides unigene cluster identification numbers for nucleotide sequences of genes that show increased or decreased expression in ovarian cancer specimens. Tables 1-16 also provide example accession numbers that provide nucleotide sequences that are part of a unigene cluster.
[0048]
Definition
The terms “ovarian cancer protein” or “ovarian cancer polynucleotide” or “ovarian cancer related transcript” are preferably (1) relative to the nucleotide sequence of Table 1-26 or the nucleotide sequence associated with the gene of Table 1-26. About 60% or more nucleotide sequence identity over a region of at least about 25, 50, 100, 200, 500, 1000 or more nucleotides, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, preferably 91 %, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% or 99% or more of nucleotide sequences having nucleotide sequence identity; (2) nucleotide sequence or table of Table 1-26 Polyclonal raised against an immunogen comprising an amino acid sequence encoded by a nucleotide sequence associated with a 1-26 gene (3) specifically hybridizes under stringent hybridization conditions to the nucleic acid sequences of Table 1-26 or their complements; or (4) Over the entire region of at least about 25, 50, 100, 200, 500, 1000 or more amino acids, preferably relative to the amino acid sequence encoded by the nucleotide sequence of Table 1-26 or the nucleotide sequence associated with the gene of Table 1-26 About 60% or more amino acid sequence identity, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%. Preferably nucleic acid and polypeptide polymorphic variants having amino acid sequences with amino acid sequence identity of 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% or 99% or more, alleles It refers to genes, mutants and interspecies homologues. The polynucleotide or polypeptide sequence typically includes (but is not limited to) primates such as humans; rodents such as rats, mice, hamsters; cows, pigs, horses, sheep or other mammals. It is derived from mammals. “Ovarian cancer polypeptides” and “ovarian cancer polynucleotides” include both naturally occurring or recombinant forms.
[0049]
A “full length” ovarian cancer protein or nucleic acid is an ovarian cancer polypeptide or polynucleotide sequence that contains all of the elements normally contained within one or more naturally occurring wild-type ovarian cancer polynucleotide or polypeptide sequences. means. “Full length” can be before or after various stages of post-translational processing or splicing, including alternative splicing.
[0050]
As used herein, a “biological sample” is a sample of biological tissue or fluid that contains, for example, ovarian cancer protein, polynucleotide or transcript nucleic acid or polypeptide. Such specimens include, but are not limited to, tissues isolated from, for example, primates such as humans or rodents such as mice and rats. Biological specimens can also include tissue sections such as biopsy and autopsy specimens, frozen sections taken for histological purposes, blood, plasma, serum, sputum, feces, tears, mucus, hair, skin, etc. . Biological specimens also include primary and / or transformed cell cultures and explants derived from patient tissue. Biological specimens are typically eukaryotic organisms, most preferably primates such as chimpanzees or humans; cattle; dogs; cats; rodents such as guinea pigs, rats, mice; mammals such as rabbits; or birds; Obtained from fish. Livestock and pets are particularly advantageous.
[0051]
“Providing a biological specimen” means obtaining a biological specimen for use in the methods described in the present invention. This is most often done by removing a sample of cells from the animal, but previously isolated cells (eg, isolated by another person at another time and / or for another purpose). Can also be achieved by carrying out the method of the invention in vivo. Pre-extracted tissues with a history of treatment or outcome are particularly useful.
[0052]
In the context of two or more nucleic acid or polypeptide sequences, the term “identical” or “identity” percentage is used with the BLAST or BLAST 2.0 sequence comparison algorithm with the default parameters described below or manually. With a specific percentage of amino acid residues or nucleotides that are the same or the same as measured by alignment and visual observation (e.g., compare or obtain the maximum correspondence over the comparison window or specified region) When aligned, approximately 60% identity over a particular region, preferably 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96 %, 97%, 98%, 99% or more identity) means two or more sequences or subsequences (eg NCBI) (website http: //www.ncbi.nlm see .nih.gov / BLAST / etc.) Such sequences are then said to be “substantially identical”. This definition can also mean or be applied to the complement of the test sequence. The definition also includes sequences with deletions and / or additions and sequences with substitutions, as well as naturally occurring eg polymorphic or allelic variants and artificial variants. As described below, the preferred algorithm can account for voids and the like. Preferably, identity exists over a region that is at least about 25 amino acids or nucleotides in length, or more preferably over a region that is 50-100 amino acids or nucleotides in length.
[0053]
For sequence comparison, typically one sequence acts as a reference sequence, to which test sequences are compared. When using a sequence comparison algorithm, test and reference sequences are input into a computer, subsequence coordinates are designated, if necessary, and sequence algorithm program parameters are designated. Preferably, default program parameters can be used, otherwise alternative parameters can be specified. The sequence comparison algorithm then calculates the percent sequence identity for the test sequence relative to the reference sequence, based on the program parameters.
[0054]
As used herein, the “comparison window” is typically 20-600, where one sequence can be compared against the same number of adjacent reference sequences after the two sequences are optimally aligned. A reference to a segment at one of the number of adjacent positions selected from the group consisting typically of about 50 to about 200, more typically about 100 to about 150 is included. Methods for aligning sequences for comparison are well known in the art. Optimal alignment of sequences for comparison is described, for example, by Smith and Waterman (1981)Adv. Appl. Math. 2: 482-489 local homology algorithm, Needleman and Wunsch (1970)J. Mol. Biol. 48: 443-453 homology alignment algorithm, Pearson and Lipman (1988)Proc. Nat ' l. Acad. Sci. USA 85: 2444-2448 similarity search method, computerized implementation of these algorithms (Wisconsin Genetics Software Package, GAP, BESTFIT, FASTA, and TFASTA, Genetics Computer Group, 575 Science Dr., Madison, WI) Or manual alignment and visual inspection (eg Ausubel, et al. (Eds. 1995 and supplements)Current Protocols in Molecular Biology (See Lippincott).
[0055]
A preferred example of an algorithm suitable for determining sequence identity and sequence similarity percentage is Altschul, et al. (1977).Nuc. Acids Res. 25: 3389-3402 and Altschul, et al. (1990)J. Mol. Biol. 215: 403-410. There are BLAST and BLAST 2.0 algorithms. BLAST and BLAST 2.0 are used with the parameters described herein to determine the percent sequence identity for the nucleic acids and proteins of the invention. Software for performing BLAST analyzes is publicly available from the National Center for Biotechnology Information (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/). This algorithm has a short length W in the query sequence that matches or meets a threshold score T with some positive value when aligned with a word of the same length in the database sequence. It is involved to first identify high scoring sequence pairs (HSPs) by identifying words. T is referred to as the neighborhood word score threshold (Altschul, et al., Supra). These initial neighborhood word hits act as seeds for initiating searches to find longer HSPs containing them. Word hits are extended in both directions along each sequence as long as the cumulative alignment score can be increased. The cumulative score is calculated, for example, using the parameters M (reward score for matching residue pairs; always greater than 0) and N (penalty score for mismatched residues; always less than 0) for nucleotide sequences. For amino acid sequences, a rating matrix is used to calculate the cumulative score. The expansion of word hits in each direction is when the cumulative alignment score decreases by an amount X from its maximum achieved value; the cumulative score is less than or equal to zero due to the accumulation of residue alignments with one or more page scores When the end of any sequence is reached. The BLAST algorithm parameters W, T and X determine the sensitivity and speed of the alignment. The BLASTN program (for nucleotide sequences) uses, by default, a word length of 17 (W), an expected value of 10 (E), M = 5, N = -4 and a comparison of both strands. For amino acid sequences, the BLAST protein program uses, by default, a word length of 3 and an expected value (E) of 10, and a BLOSUM62 rating matrix (Henikoff and Henikoff (1989)Proc. Nat ' l Acad. Sci. USA 89: 10915-919) uses an alignment of 50 (B), an expected value of 10, M = 5, N = -4 and a comparison of both strands.
[0056]
The BLAST algorithm also performs a statistical analysis of the similarity between two sequences (Karlin and Altschul (1993)).Proc. Nat ' l Acad. Sci. USA 90: 5873-5887). One similarity measure provided by the BLAST algorithm is the minimum sum probability (P (N)) that represents the probability that a match between two nucleotide or amino acid sequences will occur by chance. For example, a nucleic acid is similar to a reference sequence if the minimum sum probability in the comparison of the test nucleic acid to the reference nucleic acid is less than about 0.2, more preferably less than about 0.01, and most preferably less than about 0.001. Is considered. The logarithmic value can be the number of large pages, such as 5, 10, 20, 30, 40, 40, 70, 90, 110, 150, 170, etc.
[0057]
One indication that two nucleic acid sequences or polypeptides are substantially identical is that the polypeptide encoded by the first nucleic acid is a polypeptide encoded by the second nucleic acid, as described below. Immunologically cross-reacts with antibodies raised against. Thus, a polypeptide is typically substantially identical to a second polypeptide, eg, if the only difference between the two peptides is a conservative substitution. Another indication that two nucleic acid sequences are substantially identical is that the two molecules or their complements hybridize to each other under stringent conditions, as described below. Yet another indication that two nucleic acid sequences are substantially identical is that the same primer can be used to amplify the sequence.
[0058]
A “host cell” is a naturally occurring or transformed cell that contains an expression vector and supports the replication or expression of the expression vector. Host cells can be cultured cells, explants, in vivo cells, and the like. The host cell can be a prokaryotic cell such as E. coli or a prokaryotic cell such as yeast, insect, amphibian or a mammalian cell such as CHO, HeLa, etc. (see, eg, US Standard Culture Collection Catalog or website www.atcc. see org).
[0059]
The terms "isolated", "purified" or "biologically pure" are substantially or essentially free from components that normally accompany it when found in its native state. Means material. Purity and homogeneity are typically determined using analytical chemistry techniques such as polyacrylamide gel electrophoresis or high performance liquid chromatography. Proteins or nucleic acids that are the predominant species present in the preparation are substantially purified. In particular, an isolated nucleic acid is separated from some open reading frames that naturally encode a protein other than the protein flanked by the gene and encoded by that gene. In some embodiments, the term “purified” means that a nucleic acid or protein generates essentially one band in an electrophoresis gel. Preferably this means that the nucleic acid or protein is at least 85%, more preferably at least 95%, most preferably at least 99% pure. In another embodiment, “purify” or “purification” means removing at least one contaminant from the composition to be purified. In this sense, purification does not require that the purified compound be homogeneous and, for example, 100% pure.
[0060]
The terms “polypeptide”, “peptide” and “protein” are used interchangeably herein to mean a polymer of amino acid residues. These terms refer to amino acid polymers in which the amino acid residue or residues are artificial chemical mimetics of the corresponding naturally occurring amino acids, as well as naturally occurring amino acid polymers, modified residues It applies to amino acid polymers containing groups and non-naturally occurring amino acid polymers.
[0061]
The term “amino acid” refers to naturally occurring and synthetic amino acids, as well as amino acid analogs and amino acid mimetics that function in a manner similar to the naturally occurring amino acids. Naturally occurring amino acids are those encoded by the genetic code as well as those amino acids that are later modified, such as hydroxyproline, γ-carboxyglutamate, and o-phosphoserine. Amino acid analogs are compounds having the same basic chemical structure as a naturally occurring amino acid, such as R group such as homoserine, norleucine, methionine sulfoxide, methionine methylsulfonium, α-carbon bonded to hydrogen, α-carbon bonded to hydrogen, etc. Means. Such analogs can have modified R groups (eg, norleucine) or modified peptide backbones, but retain the same basic chemical structure as a naturally occurring amino acid. Amino acid mimetics refers to chemical compounds that have a structure that is different from the general chemical structure of an amino acid, but that functions in a manner similar to a naturally occurring amino acid.
Amino acids may be referred to herein by either their commonly known three letter symbols or by the one-letter symbols recommended by the IUPAC-IUB Biochemical Nomenclature Committee. Similarly, a nucleotide can be referred to by its generally accepted one letter code.
[0062]
“Conservatively modified variants” applies to both amino acid and nucleic acid sequences. With respect to a particular nucleic acid sequence, a conservatively modified variant is essentially a nucleic acid that encodes the same or essentially the same amino acid sequence, or basically if the nucleic acid does not encode an amino acid sequence. By identical or associated, for example, naturally adjacent sequences. Because of the degeneracy of the genetic code, a large number of functionally identical nucleic acids encode most proteins. For example, the codons GCA, GCC, GCG and GCU all encode the amino acid alanine. Thus, at every position where an alanine is specified by one codon, the codon can be altered to the other of the corresponding codons described without altering the encoded polypeptide. . Such nucleic acid mutations are “silent mutations,” which are a type of conservatively modified mutations. All nucleic acid sequences herein that encode a polypeptide also describe silent variations of the nucleic acid. Under certain circumstances, each codon in the nucleic acid (except AUG, which is usually the only codon for methionine, and TGG, which is usually the only codon for tryptophan), to produce a functionally identical molecule. Can be modified to produce functionally identical molecules. Thus, silent variations of the nucleic acid encoding the polypeptide are implied in the described sequence for the expressed product, but not necessarily for the actual probe sequence.
[0063]
For amino acid sequences, those skilled in the art will recognize individual substitutions, deletions to nucleic acid, peptide, polypeptide or protein sequences that modify, add or delete a single amino acid or a small percentage of amino acids within the encoded sequence. Or it will be recognized that the addition is a “conservatively modified variant” in which the alteration results in the replacement of one amino acid with a chemically similar amino acid. Conservative substitution tables providing functionally similar amino acids are well known in the art. Such conservatively modified variants are in addition to, but not exclusive of, polymorphic variants, interspecies homologues and alleles of the present invention. Typically, conservative substitutions for each other are as follows: 1) alanine (A), glycine (G); 2) aspartic acid (D), glutamic acid (E); 3) asparagine (N), Glutamine (Q); 4) arginine (R), lysine (K); 5) isoleucine (I), leucine (L), methionine (M), valine (V); 6) phenylalanine (F), tyrosine (Y) Tryptophan (W); 7) serine (S), threonine (T); and 8) cysteine (C), methionine (M) (eg Creighton (1984)).proteinSee Freeman).
[0064]
For various tissue levels, macromolecular structures such as polypeptide structures can be described. For a general discussion of this organization, see, for example, Alberts et al. (2001),Molecular biology of cells(4th edition) Garland Pub; and Cantor and Schimmel (1980)Biophysical chemistry part I: Three-dimensional structure of biopolymers See Freeman. “Primary structure” means the amino acid sequence of a particular peptide. “Secondary structure” means a locally ordered three-dimensional structure within a polypeptide. These structures are generally known as domains. A domain is a portion of a polypeptide that often forms a compact unit of the polypeptide, typically 25 to about 500 amino acids in length. The standard domain consists of less organized sections such as β-sheet and α-helix spread. “Tertiary structure” means the complete three-dimensional structure of a polypeptide monomer. “Quaternary structure” means a three-dimensional structure formed by the noncovalent association of usually independent tertiary units. Anisotropic terms are also known as energy terms.
[0065]
As used herein, “nucleic acid” or “oligonucleotide” or “polynucleotide” or grammatical equivalent means at least two nucleotides covalently linked. Oligonucleotides typically have a length of about 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 15, 25, 30, 40, 50 or more nucleotides, up to about 100 nucleotides. Nucleic acids and polynucleotides are polymers with arbitrarily long lengths, such as 200, 300, 500, 1000, 2000, 3000, 5000, 7000, 10,000, and the like. The nucleic acids of the invention will generally contain phosphodiester linkages, but in some cases at least one different linkage, such as phosphoramidate, phosphorothioate, phosphorodithioate or o-methyl phosphoramidite linkage. (Eckstein (1992)Oligonucleotides and their analogs: a practical approach, Oxford University Press); and nucleic acid analogs that can have a peptide nucleic acid backbone and linkage. Other analog nucleic acids include US Pat. Nos. 5,235.033 and 5.034.506 and Sanghvi and Cook (1994 edition).Carbohydrate modification in antisense researchChapters 6 and 7 of ASC Symposium Series 580, including positive backbones; nucleic acids with non-ionic and non-ribose backbones. Within the scope of one definition of nucleic acid are included nucleic acids containing one or more carbocyclic sugars. Modification of the ribose-phosphate backbone can be done for a variety of reasons, for example as a probe on a biochip or to increase the half-life and stability of such molecules in a physiological environment. Mixtures of naturally occurring nucleic acids and their analogs can be made; mixtures of different nucleic acid analogs and mixtures of naturally occurring nucleic acids and analogs can also be made.
[0066]
For example, phosphoramidate (Beaucage, et al. (1993)Tetrahedron 49: 1925-1963 and references therein; Letsinger (1970)J. Org. Chem. 35: 3800-3803; Sprinzl, et al. (1977)Eur. J. Biochem. 81: 579-589; Letsinger, et al. (1986)Nucl. Acids Res. 14: 3487-499; Sawai, et al. (1984)Chem. Lett. 805, Letsinger, et al. (1988)J. Am. Chem. Soc. 110: 4470-4471; and Pauwels, et al. (1986),Chemica Scripta 26: 141-149), phosphorothioate (Mag, et al. (1991)Nucl. Acids Res. 19: 1437-441; and US Pat. No. 5,644,048), phosphorodithioate (Brill, et al. (1989).J. Am. Chem. Soc. 111: 2321-2322), O-methyl phosphoramidite linkage (Eckstein (1992)Oligonucleotides and their analogs: a practical approach Oxford Univ. Press), and peptide nucleic acid backbones and linkages (Egholm (1992), each included as a reference)J. Am. Chem. Soc. 114: 1895-897; Meier. Et al. (1992)Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 31: 1008-1010; Nielsen (1993)Nature, 365: 566-568; Carlsson, et al. (1996)Nature 380: 207, see) discloses such nucleic acid analogs. Other analog nucleic acids include a positive backbone (Denpcy, et al. (1995)Proc. Nat ' l Acad. Sci. USA 92: 6097-101; non-ionic backbones (US Pat. Nos. 5.386.023, 5.673.684, 5.602.240, 5.216.141 and 4.469.863; Kiedrowshi, et al. ( (1991)Angew. Chem. Intl. Ed. English 30: 423-426; Letsinger, et al. (1988)J. Am. Chem. Soc. 110: 4470-4471; Jung, et al. (1994)Nucleosides and nucleotides . 13: 1597; Sanghvi and Cook (1994 edition) "Carbohydrate modification in antisense research", Chapters 2 and 3, ASC Symposium Series 580; Mesmaeker, et al. (1994).Bioorganic and Medicinal Chem. Lett. 4: 395-398; Jeffs, et al. (1994)J. Biomolecular NMR 34: 17-xx; Horn, et al. (1996)Tetrahedron Lett. 37: 743-xxx), and US Pat. Nos. 5.235.033 and 5.034.506 and Sanghvi and Cook (1994 edition) chapters 6 and 7 of carbohydrate modification in antisense research, ASC Symposium Series. Those with non-ribose backbones, including those described in 580, are included. Nucleic acids containing one or more carbocyclic sugars are also included within the scope of one definition of nucleic acids (Jenkins, et al. (1995)Chem. Soc. Rev. pp 169-176). Rawls (June 2, 1997, p35)C & E NewsSeveral nucleic acid analogs are described therein. Each of these references is expressly incorporated herein by reference.
[0067]
Particularly preferred are peptide nucleic acids (PNA) that include peptide nucleic acid analogs). These backbones are substantially nonionic under neutral conditions as opposed to the highly charged phosphodiester backbone of naturally occurring nucleic acids. This results in two advantages. First of all, the PNA backbone exhibits improved hybridization kinetics. PNA has a greater melting temperature (Tm) change for perfectly matched base pairs versus mismatched base pairs. DNA and RNA typically exhibit a Tm drop of 2-4 ° C. for internal mismatch. In the case of a non-ionic PNA backbone, this drop is closer to 7-9 ° C. Similarly, due to its nonionic nature, hybridization of bases attached to these backbones is relatively insensitive to salt concentration. Furthermore, PNA is not degraded by cellular enzymes and can thus be made more stable.
[0068]
Nucleic acids can be single stranded or double stranded as specified, otherwise they can contain portions of both double stranded or single stranded sequence. As will be appreciated by those skilled in the art, the description of a single strand also defines the sequence of the complementary strand, and thus the sequences described herein also provide the complement of the sequence as well. The nucleic acid may be both genomic and CDNA DNA, RNA or hybrid, where the nucleic acid is a combination of deoxyribo and ribonucleotides and uracil, adenine, thymine, cytosine, guanine, isosine, xanthine, hypoxanthine, isocytosine, Combinations of bases including isoguanine and the like can be included. “Copy” typically means naturally occurring RNA, such as pre-mRNA, hnRNA or mRNA. As used herein, the term “nucleoside” includes nucleotides and nucleosides and nucleotide analogs, and modified nucleosides such as amino-modified nucleosides. In addition, “nucleoside” includes non-naturally occurring analog structures. Thus, individual units of peptide nucleic acids each containing one base are referred to herein as nucleosides.
[0069]
A “label” or “detectable moiety” is a composition detectable by spectroscopy, photochemistry, biochemistry, immunochemistry, chemistry, or other physical means. For example, useful labels can be made detectable, eg, by incorporating a radioactive label into the peptide, or used to detect antibodies that are specifically reactive with the peptide.32p, fluorescent dyes, high electron density reagents, enzymes (such as those commonly used in ELISA), biotin, digoxigenin or haptin and proteins or other entities. The label can be incorporated at any location within the ovarian cancer nucleic acid, protein and antibody. Hunter, et al. (1962)Nature 144: 945-xxx; David, et al. (1974)Biochemistry 13: 1014-1021; Pain, et al. (1981)J. Immunol. Meth. 40: 219-230; and Nygren (1982)J. Histochem. And Cytochem. Any method known in the art for conjugating an antibody to a label can be utilized, including those described by 30: 407-412.
[0070]
An “effector” or “effector moiety” or “effector component” refers to an antibody through a ionic, van der Waals, electrostatic or hydrogen bond, either covalently, through a linker or chemical bond, or non-covalently. A molecule that is bound (or linked or joined). An “effector” is a radiochemical, fluorescent compound, enzyme or substrate, a tag such as an epitope tag, a detection moiety including a toxin; an activatable moiety, a chemotherapeutic agent; a lipase; an antibiotic; It can be a variety of molecules containing radioactive isotopes that emit “hard” radiation such as
[0071]
A “labeled nucleic acid probe or oligonucleotide” is a covalent bond to a label, through a linker or chemical bond, or non-covalent so that the presence of the probe can be detected by detecting the presence of the label bound to the probe. Bonds are those linked through ionic, van der Waals, electrostatic or hydrogen bonding. Alternatively, the method using high affinity interactions can achieve the same result that one of the ten binding parts binds to another such as biotin, streptavidin, for example.
[0072]
As used herein, a “nucleic acid probe or oligonucleotide” binds to a complementary sequence of labeled nucleic acid through one or more types of chemical bonds, usually complementary base pairing through hydrogen bond formation. It is a nucleic acid that has the ability to As used herein, probes can include natural (eg, A, G, C, or T) or modified bases (7-diazaguanosine, isosine, etc.). Furthermore, the bases in the probe can be linked by linkages other than phosphodiester bonds as long as they do not functionally interfere with hybridization. Thus, for example, a probe can be a peptide nucleic acid in which the constituent bases are linked by peptide bonds rather than phosphodiester linkages. The probe can bind a target sequence lacking complete complementarity with the probe sequence depending on the stringency of the hybridization conditions. The probes are preferably labeled directly with isotopes, chromophores, luminophores, chromogens, or indirectly with biotin or the like to which the streptavidin complex can later bind. By examining the presence or absence of the probe, the presence or absence of the selected sequence or subsequence can be detected. Diagnosis or prognosis may be based on the genomic level or level of RNA or protein expression.
[0073]
For example, the term “recombinant” when used in connection with a cell or nucleic acid, protein or vector means that the cell, nucleic acid, protein or vector is introduced by heterologous nucleic acid or protein introduction or modification of native nucleic acid or protein. Indicates that it has been modified or that the cell is derived from a cell so modified. Thus, for example, a recombinant cell expresses a gene that is not found in the native (non-recombinant) form of the cell or is otherwise aberrantly expressed, underexpressed or not expressed at all Is expressed. As used herein, the term “recombinant nucleic acid” generally refers to nucleic acid originally formed in vitro by nucleic acid manipulation using polymerase and endonuclease in a form not normally found in nature. In this way, different sequences of linkages are achieved in an operable manner. Thus, both linear forms of isolated nucleic acids or expression vectors formed in vitro by ligating DNA molecules that are not normally ligated are considered recombinant for the purposes of the present invention. . Once the recombinant nucleic acid is made and reintroduced into the host cell or organism, it will replicate non-recombinantly, for example using the in vivo cellular mechanisms of the host cell rather than in vitro manipulation; However, such nucleic acids, once produced recombinantly, are then non-recombinantly replicated, but are still considered recombinant for the purposes of the present invention. Similarly, a “recombinant protein” is a protein made using recombinant technology, for example through the expression of a recombinant nucleic acid as described above.
[0074]
The term “heterologous” when used in reference to a portion of a nucleic acid indicates that the nucleic acid contains two or more subsequences that are not normally found in the same relationship to each other in nature. For example, nucleic acids having two or more sequences derived from unrelated genes arranged to create new functional nucleic acids, such as a promoter from one source and a coding region from another source, are standard Produced recombinantly. Similarly, heterologous proteins often mean two or more subsequences that are not found in the same relationship to each other in nature (eg, fusion proteins).
[0075]
A “promoter” is defined as an array of nucleic acid control sequences that direct the transcription of a nucleic acid. As used herein, a promoter includes necessary nucleic acid sequences near the transcription start site, such as the TATA element in the case of the polymerase type II promoter. A promoter also optionally includes a distal enhancer or repressor that can be located thousands of base pairs from the start site of transcription. A “constitutive” promoter is a promoter that is active under most environmental and developmental conditions. An “inducible” promoter is a promoter that is active under environmental or developmental regulation. The phrase “operably linked” refers to a sequence between a nucleic acid expression control sequence (such as an array of promoters or transcription factor binding sites) and a second nucleic acid sequence, eg, an expression control sequence is a second sequence. Means a functional linkage that induces transcription of the nucleic acid corresponding to.
[0076]
An “expression vector” involves a series of identified nucleic acid elements that permit transcription of a particular nucleic acid in a host cell. A nucleic acid construct produced by recombination or synthesis. The expression vector can be part of a plasmid, virus or nucleic acid fragment. Typically, an expression vector includes a nucleic acid to be transcribed that is operably linked to a promoter.
The phrase “selectively (or specifically) hybridizes to” is a specific term under stringent conditions when the sequence is present in a complex mixture (eg, whole cell or library DNA or RNA). Means molecular binding, duplexing, or hybridization to nucleotide sequences only.
[0077]
The term “stringent hybridization conditions” means conditions under which a probe typically hybridizes to its target subsequence within a complex mixture of nucleic acids but does not hybridize to any other sequence. Stringent conditions depend on the sequence and are different under different circumstances. The longer the sequence, the more specifically it hybridizes at higher temperatures. Extensive guidelines for nucleic acid hybridization can be found in Tijssen (1993) Hybridization with nuclear probes (laboratory techniques in biochemistry and molecular biology) (Vol. 24) in Elsevier, “Hybridization Principles and Nucleic Acid Assay Strategies. See “Overview”. In general, stringency conditions are selected to be about 5-10 ° C. lower than the thermal melting point (Tm) for the specific sequence at a defined ionic strength pH. Tm is the temperature (under defined ionic strength, pH and nuclear concentration) at which 50% of the probe complementary to the target hybridizes to the target sequence in equilibrium (the target sequence is present in excess at Tm). , 50% of the probes are in equilibrium). Stringent conditions include a salt concentration of pH 7.0-8.3 and less than about 1.0 M sodium ion, typically about 0.01 to 1.0 M sodium ion concentration (or other salt) and a short temperature. Conditions are such that at least 30 ° C for bulk probes (eg 10-50 nucleotides) and at least about 60 ° C for long probes (eg 50 nucleotides or more). Stringent conditions can also be achieved with the addition of destabilizing agents such as formamide. For selective or specific hybridization, a positive signal is typically at least twice background, preferably 10 times background hybridization. Examples of stringent hybridization conditions include incubation at 42 ° C. with 50% formamide, 5 × SSC and 1% SDS, or incubation at 65 ° C. with 5 × SSC, 1% SDS, and 0 at 65 ° C. .. Washing in 2 × SSC and 0.1% SDS is conceivable. For PCR, a temperature of about 36 ° C is standard for low stringency amplification, but the annealing concentration can vary between about 32-48 ° C depending on the length of the primer. For high stringency PCR amplification, a temperature of about 62 ° C. is standard, but high stringency annealing concentrations range from about 50 ° C. to about 65 ° C. depending on primer length and specificity. possible. Standard cycling conditions for both high and low stringency amplification include a denaturation phase of 90-95 ° C. for 30-120 seconds, an annealing phase lasting 30-120 seconds, and about 72 ° C. for 1-2 minutes. An expansion phase is included. Protocols and guidelines for low and high stringency amplification reactions can be found, for example, in Innis, et al. (1990).PCR protocol: method and application guideAvailable in Academic Press, N.Y.
[0078]
Nucleic acids that do not hybridize to each other under stringent conditions are still substantially identical if the polypeptides they encode are substantially identical. This occurs, for example, when a copy of a nucleic acid is created using the maximum codon degeneracy possible with the genetic code. In such cases, the nucleic acid typically hybridizes under hybridization conditions that are moderately stringent. An example of “moderate stringent hybridization conditions” includes hybridization in 40% formamide, 1M NaCl, 1% SDS at 37 ° C. Positive hybridization is at least twice background. Alternative hybridization and wash conditions can be utilized to provide similar stringency conditions. Additional guidance for determining hybridization parameters, such as Ausubel et al. (1991 edition and supplement), current protocol Lippincott in molecular biology, is provided.
[0079]
In the case of assays to test compounds that modulate the activity of ovarian cancer proteins, the term “functional effect” includes functional, physical, such as the ability to reduce ovarian cancer indirectly or directly. The determination of parameters under the influence of ovarian oncoproteins or nucleic acids, such as physiological or chemical effects, is included. This includes ligand binding activity: cell growth on soft agar; fixation dependence; growth contact inhibition and density limitation; cell proliferation; cell transformation; growth factor or serum dependence: tumor-specific marker levels; into Matrigel Invasiveness; tumor growth and metastasis in vivo; mRNA and protein expression in cells during metastasis, and other characteristics of ovarian cancer cells. “Functional effects” include in vitro, in vivo and ex vivo activities.
[0080]
“Measuring a functional effect” increases or decreases a parameter that is indirectly or directly influenced by the ovarian cancer protein sequence, eg, a functional, enzymatic, physical, physiological and chemical effect. It means detecting for a compound. Such functional effects may be achieved by any means known to those skilled in the art, such as changes in spectroscopic properties (eg fluorescence, absorbance, refractive index), fluid dynamics (eg shape) for proteins, chromatography, or solubility properties, ovarian cancer It can be measured by measuring the transcriptional activation or inducible marker of the protein; for example, by measuring the binding activity or binding assay, such as binding to an antibody or other ligand, and by measuring cell proliferation. The determination of the functional effect of one compound on ovarian cancer is also similar to cell growth on soft agar; anchorage dependence; growth contact inhibition and density limitation; cell proliferation; cell transformation; growth factor or serum dependence: Tumor-specific marker levels; invasion into Matrigel; tumor growth and metastasis in vivo; mRNA and protein expression in cells during metastasis; and other properties of ovarian cancer cells It can also be performed using ovarian cancer assays known to those skilled in the art. Functional effects are known to those skilled in the art, such as microscopic examination for quantitative or qualitative measures of modification of morphological features, measurement of RNA or protein level changes for ovarian cancer associated sequences, RNA stability Measured or identified by downstream or reporter gene expression (CAT, luciferase, β-gel, GFP, etc.), eg via chemiluminescence, fluorescence, colorimetric reaction, antibody binding, inducible marker and ligand binding assay Is possible.
[0081]
"Inhibitors," "activators," and "modulators" of ovarian cancer polynucleotide and polypeptide sequences are identified by activation, inhibition using in vitro and in vivo assays of ovarian cancer polynucleotide and polypeptide sequences. Is used to mean a molecule or compound for sex or modulation. Inhibitors bind to, for example, antagonists, ovarian cancer proteins, partially or completely block their activity, reduce, prevent, delay activation, inactivate, desensitize, or their activity or A compound that down-regulates expression. Antisense or inhibitory nucleic acids can inhibit protein expression and subsequent function. An “activator” is a compound that increases, releases, activates, facilitates, enhances activation, sensitizes, activates or upregulates the activity of ovarian cancer proteins. Inhibitors, activators, or modulators are also genetically modified versions of ovarian cancer proteins, such as versions with altered activity, as well as naturally occurring and synthetic ligands, antagonists, agonists, antibodies, Includes chemical small molecules. Assays for inhibitors and activators include, for example, in vitro, intracellular or intracellular expression of ovarian cancer proteins, application of putative modulator compounds, and subsequent functional effects on activity as described above. Includes decisions. Activators and inhibitors of ovarian cancer are also used to incubate ovarian cancer cells with a test compound, such as one or more ovarian cancer proteins, such as the ovarian cancer proteins encoded by the sequences set forth in Table 1-26. 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50 or more can also be identified by determining an increase or decrease in expression of ovarian cancer protein.
[0082]
Samples or assays containing ovarian oncoproteins that have been treated with potential activators, inhibitors or modulators are compared to control samples without inhibitors, activators or modulators to test the extent of inhibition . Control specimens (not treated with inhibitors) are assigned a relative protein activity value of 100%. Inhibition of the polypeptide is achieved when the activity value relative to the control is about 80%, preferably 50%, more preferably 25% or less. Activation of an ovarian cancer polypeptide has an activity value of 110%, more preferably 150%, more preferably 200-500% (eg in relation to a control) in relation to a control (not treated with an activator). 2-5 times or more), more preferably 1000 to 3000% higher.
[0083]
The term "change in cell growth" refers to in vitro or in vivo cell growth and proliferation properties, such as changes in cell viability, lesion formation, fixation independence, semi-solid or soft agar growth, contact inhibition Or changes in density limitations of growth, loss of growth factors or serum requirements, changes in cell morphology, increase or loss of immortalization, increase or loss of tumor-specific markers, tumors when injected into an appropriate animal host Means the ability to form or control and / or immortalization of cells. For example, Freshney (1994)Animal cell culture: basic technology guide(See 3rd edition) Wiley-Liss.
[0084]
“Tumor cell” means precancerous, cancerous and normal cells within a tumor.
By “cancer cell”, “transformed” cell or “transformation” in tissue culture is meant a spontaneous or induced phenotypic change that does not necessarily involve the uptake of new genetic material. Although transformation can occur from infection with a transforming virus and uptake of new genomic DNA, or uptake of exogenous DNA, it can occur spontaneously or even after exposure to carcinogens, and thus endogenous Sex genes can be mutated. Transformation is typically associated with phenotypic changes such as cell immortalization, abnormal growth control, non-morphological changes and / or malignancy. Freshney (1994),Animal cell culturechecking ...
[0085]
“Antibody” means a polypeptide comprising a framework region derived from an immunoglobulin gene or fragment thereof that specifically binds to and recognizes an antigen. The recognized immunoglobulin genes include the kappa, lambda, alpha, gamma, delta, epsilon and mu constant region genes, as well as the myriad immunoglobulin variable region genes. Light chains are classified as either kappa or lambda. Heavy chains are classified as gamma, mu, alpha, delta, or epsilon, which themselves define the immunoglobulin class, IgG, IgM, IgA, IgD, and IgE, respectively. Typically, the antigen-binding region of an antibody or functional equivalent thereof is the most important in binding specificity and affinity. For example, Paul (1999 edition)Basic immunology(4th edition) Raven.
[0086]
One example of an immunoglobulin (antibody) structural unit includes a tetramer. Each tetramer consists of two identical polypeptide chains, each with one “light” chain (about 25 kD) and one “heavy” chain (about 50-70 kD), and the N-terminus of each chain is It defines variable regions of amino acids that are primarily responsible for antigen recognition of about 100-110 or more. Variable light chain (VL) And variable heavy chain (VH) Means these light and heavy chains respectively.
[0087]
Antibodies exist, for example, as intact immunoglobulins or as a number of well-characterized fragments produced by digestion with various peptidases. Thus, for example, pepsin is itself V through a disulfide bond.H-CHF (ab) ′, which is a dimer of Fab, a light chain linked to 12The antibody is digested under a disulfide linkage in the hinge region to produce F (ab) ′2Breaks the disulfide linkage in the hinge region and thus F (ab) ′2It can be reduced under mild conditions to convert the dimer to Fab ′ monomer. The Fab ′ monomer is basically a Fab with a part of the hinge region. Paul (1999 edition)Basic immunology(4th edition) See Raven. Although various antibody fragments are defined for intact antibody digestion, one skilled in the art will recognize that such fragments can be synthesized chemically or using recombinant DNA methods. . Thus, the term antibody as used herein likewise refers to antibody fragments produced by modification of whole antibodies, or those newly synthesized using recombinant DNA methods (eg single-stranded Fv) or phage Includes those identified using the display library. For example, McCafferty et al. (1990)Nature See 348: 552-554.
[0088]
Numerous techniques known in the art can be used for the preparation of antibodies, eg recombinant, monoclonal or polyclonal antibodies (eg Kohler and Milstein (1975)).Nature 256: 495-497; Kozbor, et al. (1983)Today's immunology 4:72; Cole, et al., Pp. 77-96, Reisfeld and Sell (1985)Monoclonal antibodies and cancer therapy Liss; Coligan (1991)Current protocols in immunology Lippincott; Harlow and Lane (1988)Antibody: Laboratory Manual CSH Press; and Goding (1986)Monoclonal antibody: principle And practice(2nd edition), see Academic Press). Techniques for the production of single chain antibodies (US Pat. No. 4,946,778) can be adapted to produce antibodies to the polypeptides of the invention. Transgenic mice or other organisms such as other mammals can be used to express humanized antibodies. Alternatively, phage display technology can be used to identify heteromeric Fab fragments and antibodies that specifically bind to a selected antigen. For example, McCafferty, et al. (1990)Nature 348: 552-554; and Marks, et al. (1992) Biotechnology 10: 779-783.
[0089]
“Chimeric antibodies” are (a) classes, effector functions and / or completely different molecules that confer new physical properties on a species or chimeric antibody with different or modified antigen binding sites (variable regions), such as enzymes, toxins, hormones, The constant region or part thereof has been altered, substituted or exchanged in such a way that it is linked to a constant region such as a growth factor, drug, etc .; or (b) the variable region or part thereof is different or altered An antibody molecule that is exchanged, substituted or modified with a variable region with antigen specificity.
[0090]
Identification of ovarian cancer-related sequences
In one embodiment, the level of gene expression is determined in different patient specimens where diagnostic information is desired to provide an expression profile. The expression profile of a particular specimen is essentially a “fingerprint” of the state of the specimen, while the two states can have any particular gene expressed in a similar manner, with a certain number of genes The assessment at the same time allows the generation of a gene expression profile that is characteristic of the state of the cell. That is, normal tissue (eg, normal ovary or other tissue) can be distinguished from ovarian cancerous or metastatic cancerous tissue, otherwise ovary and other derived from surviving cancer patients A tissue specimen of the tissue can be compared to ovarian cancer tissue or metastatic ovarian cancer tissue. By comparing the expression profiles of tissues in different known ovarian cancer states, information about which genes are important in each of these states (including both up-regulation and down-regulation of genes) is obtained. It is done. Molecular profiling can distinguish current collective disease designation subtypes, such as different forms of one cancer.
[0091]
By identifying sequences that are differentially expressed in ovarian cancer tissue versus non-ovarian cancer tissue, this information can be used in a number of ways. For example, whether a particular treatment regimen, ie, chemotherapeutic drugs down-regulates ovarian cancer and thus tumor growth or recurrence in a particular patient, or alternatively, existing treatments induce target expression It can be evaluated whether or not. Similarly, diagnostic and therapeutic outcomes can be generated or confirmed by comparing a known expression profile to a patient specimen. Metastatic tissue can also be analyzed to determine the stage of ovarian cancer in the tissue or source of the primary tumor. Moreover, these gene expression profiles (or individual genes) allow drug candidate screening while looking at mimicking or modifying specific expression profiles. For example, screening can be done for drugs that suppress the ovarian cancer expression profile. This can be done by making a biochip that contains a set of important ovarian oncogenes that can then be used in these screens. These methods can also be based on assessment of protein expression; that is, protein expression levels of ovarian cancer proteins can be assessed for diagnostic purposes or to screen candidate agents. In addition, ovarian cancer nucleic acid sequences can be administered for gene therapy purposes, including ovarian cancer proteins (including antibodies and other modulators) administered as antisense or RNAi nucleic acid or therapeutic drugs.
[0092]
Thus, the present invention provides nucleic acid and protein sequences that are differentially expressed in ovarian cancer in relation to normal and / or non-malignant tissue, referred to herein as “ovarian cancer sequences”. As shown schematically below, ovarian cancer sequences include those that are up-regulated (eg, expressed at higher levels) within ovarian cancer, as well as those that are down-regulated (eg, expressed at lower levels). Included). In a preferred embodiment, the ovarian cancer sequence is human. However, as those skilled in the art will appreciate, ovarian cancer sequences from other organisms may also be useful in animal models of disease and drug evaluation. Thus, vertebrates including mammals including rodents (rats, mice, hamsters, guinea pigs, etc.), primates, livestock (sheep, goats, pigs, cows, horses, etc.) and pets (eg dogs, cats, etc.). Provides other ovarian cancer sequences. Ovarian cancer sequences such as counterpart genes from other organisms can be obtained using the techniques outlined below.
[0093]
The ovarian cancer sequence can include both nucleic acid and amino acid sequences. Ovarian cancer nucleic acid sequences are useful in a variety of applications, including those in diagnostics that will detect naturally occurring nucleic acids. For example, a biochip containing a nucleic acid probe or a PCR microtiter plate with selected probes for ovarian cancer sequences is also provided.
[0094]
Ovarian cancer sequences can be initially identified by substantial nucleic acid and / or amino acid sequence homology to the ovarian cancer sequences outlined herein. Such homology can be based on the entire nucleic acid or amino acid sequence and is generally determined as outlined below using either a homology program or hybridization conditions.
[0095]
To identify ovarian cancer-related sequences, ovarian cancer screens are typically fixed in different tissues such as normal and cancerous tissue or tumor tissue specimens from patients with metastatic disease versus non-metastatic tissue. Comparing different genes is included. Other suitable tissue comparisons include comparing ovarian cancer specimens with metastatic cancer specimens from other cancers such as lung, ovary, gastrointestinal cancer, and the like. Specimens of different stages of ovarian cancer, such as living tissue, drug resistant state and metastatic tissue, are applied to biochips containing nucleic acid probes. Specimens, if applicable, are first microdissected and processed for mRNA preparation. For example, an appropriate biochip is commercially available from Affymetrix. A gene expression profile as described herein is generated and the data is analyzed.
[0096]
In one embodiment, the gene exhibiting a change in expression, such as between a normal state and a disease state, is preferably a normal ovary, but without limitation, lung, heart, brain, liver, ovary, kidney, muscle Compared to genes expressed in the colon, small intestine, large intestine, spleen, bone and / or other normal tissues including the placenta. In preferred embodiments, those genes identified in the ovarian cancer screen that are expressed in some significant amount in other tissues are removed from the profile, but in some embodiments in essential tissues Expression is acceptable. That is, when screening for drugs, it is usually preferred that the target be disease-specific in order to minimize possible side effects due to interactions with targets present in other organs.
[0097]
In a preferred embodiment, the ovarian cancer sequence is a sequence that is upregulated in ovarian cancer. That is, the expression of these genes is higher in ovarian cancer tissues than in non-cancerous tissues. “Up-regulation” as used herein often means a change of at least about 2-fold, preferably at least about 3-fold, with a change of at least 5-fold being preferred. Other embodiments are directed to sequences that are up-regulated under non-malignant conditions in relation to normal.
[0098]
The Unigene cluster identification number and accession number in this document refer to the GenBank sequence database, and the sequence of the accession number is explicitly included in this document for reference. GenBank is known in the art. For example, Benson, et al. (1998)Nucl. Acids Res. 26: 1-7; and http://www.ncbi.nlm.nih.gov/. The sequences are also available in other databases, such as the European Molecular Biology Laboratory (EMBL) and the Japanese DNA database (DDBJ). Under some circumstances, sequences can be derived from an assembly of available sequences or predicted from genomic DNA using an exon prediction algorithm such as FGENESH. Salamov and Solovyev (2000)Genome Res. See 10: 516-522. Under other circumstances, sequences have been derived from cloning and sequencing of isolated nucleic acids.
[0099]
In another preferred embodiment, the ovarian cancer sequence is one that is down-regulated in ovarian cancer. That is, the expression of these genes is lower in ovarian cancer tissues than in non-cancerous tissues. As used herein, the term “down-regulation” often means at least about 2-fold change, preferably at least about 3-fold change, preferably at least about 5-fold or more.
[0100]
Informatics
The ability to identify genes that are over- or under-expressed in ovarian cancer is further characterized by high resolution, which can be used in the fields of diagnosis, therapy, drug development, pharmacogenetics, protein structure, biosensor development and other related fields, A highly sensitive data set can be provided. Expression profiles can be used in the diagnosis or prognostic assessment of ovarian cancer patients. To better derive drug structure and activity correlations (an article introduced at the IBC Proteomics Conference, Coronado, CA. Anderson, June 11-12, 1998).Pharmaceutical proteomics: target, mechanism and functionOr subcellular toxicological information to predict possible toxicological effects of chemical exposure and possible acceptable exposure thresholds within a biological sensor device. (See US Pat. No. 5,811,231). Similar benefits are obtained from data sets associated with other biomolecules and bioactive agents (eg, nucleic acids, sugars, lipids, drugs, etc.).
[0101]
Thus, in other embodiments, the present invention provides a database that includes at least one set of assay data. The data contained within the database is obtained using array analysis, for example, alone or in a library format. The database can take the form of maintaining and transmitting data, but is preferably an electronic database and can be maintained on any electronic device that allows storage and access to the database, such as a personal computer, but preferably Distributed over a wide area network such as the World Wide Web.
[0102]
The focus of this section is on a database containing peptide sequence data, but this is merely for clarity of illustration. It will be apparent to those skilled in the art that a similar database can be assembled for any assay data obtained using the assay of the present invention.
[0103]
To identify and / or quantify the relative and / or absolute incidence of various molecules and macromolecular species from biological specimens suffering from ovarian cancer, such as, for example, identification of ovarian cancer-related sequences described herein. The compositions and methods of the present invention are among other things that can correlate with pathological conditions, disease predisposition, drug testing, treatment monitoring, gene-disease causal relationships, identification of immune and physiological state correlations and outcome data. Provide information. Although the data generated from the assay of the present invention is suitable for manual review and analysis, in a preferred embodiment, data processing using a high speed computer is utilized.
[0104]
In the art, a series of methods are known for indexing and searching biomolecular information. For example, U.S. Pat. Nos. 6,023,659 and 5,966,712 provide biomolecular sequence information in a form that allows the cataloging and searching of sequences according to one or more protein functional steps. A relational database system for storage is disclosed. US Pat. No. 5,953,727 is a format that enables cataloging and searching of a collection of partial length DNA sequences in conjunction with one or more sequencing projects to obtain a full length sequence from a collection of partial length sequences. Discloses a relational database with a sequence record that includes the following information: US Pat. No. 5,706,498 discloses a gene database search system for searching gene sequences similar to sequence data items in a gene database based on the degree of similarity between a key sequence and a target sequence. ing. US Pat. No. 5,538,897 describes a peptide for identifying amino acid sequences in a computer database by comparing experimentally derived mass spectra with predicted mass spectra using a fitted closeness scale Discloses a method using the following mass spectrometry fragmentation pattern. US Pat. No. 5,926,818 provides functionality for multidimensional data analysis, described as online analytical processing (OLAP), that causes predicted and actual data communication according to multiple connected paths or dimensions. A multi-dimensional database including is disclosed. US Pat. No. 5,295,261 divides each database record field into two classes, navigation data and information data, where the navigation field is viewed as a tree structure or a fusion of two or more such tree structures. We report on a hybrid database structure stored in a possible hierarchical topological map.
[0105]
The principle of bioinformatics is, for example, Mount, et al. (2001).BIF: sequence and genome analysis CSH Press, NY; Durbin, et al. (1999 edition)Biological sequence analysis: probabilistic models for proteins and nucleic acids Cambridge Univ. Press; Baxevanis and Oeullette (eds. 1998)BIF: A practical guide to gene and protein analysis (2nd edition) Wiley-Liss; Rashidi and Buehler (1999)BIF: basic applications in biology and medicine CRC Press; Setubal, et al. (1997 edition),Introduction of computer molecular biology Brooks / Cole; Misener and Krawetz (2000 version)BIF: Method and Protocol Humana Press; Higgins and Taylor (2000 edition)BIF: sequences, structures and data banks: a practical approach, Oxford Univ. Press; Brown (2001)BIF: Biological Computing and Internet Guide for Biologists, Eaton Pub .; Han and Kamber (2000)Data mining: concepts and technology Kaufmann Pub .; and Waterman (1995)Introduction to computer biology: maps, sequences and genomes Available in Chap and Hall.
[0106]
The present invention includes, for example, a computer database including a computer and software for storing in a computer searchable form data that identifies the source of the target-containing specimen from which each sequence specificity record was obtained and cross tabulated assay data records I will provide a.
[0107]
In one example, at least one of the sources of the target-containing specimen is from a control tissue specimen known to be free of pathological disorders. In one variation, at least one of the sources is a known pathological tissue specimen, ie a neoplastic lesion or another tissue specimen to be analyzed for ovarian cancer. In another variation, the detection record cross tabulates one or more of the following parameters for the target species in one specimen. That is, (1) a unique identification code that may include, for example, the target molecular structure and / or characteristic separation coordinates (eg, electrophoresis or genomic position coordinates); (2) a specimen source; and (3) present in a specimen Absolute and / or relative quantity of the target species.
[0108]
The present invention also provides other data storage devices including magnetic disks, optical disks, magnetic-optical disks, DRAMs, SRAMs, SGRAMs, SDRAMs, RDRAMs, DDRRAMs, magnetic bubble memory devices, and CPU registers and data storage arrays on CPUs. Is also provided for storing and retrieving a collection of target data into a computer data storage device. Typically, target data recording is performed either as a bit pattern in an array of magnetic domains on a magnetizable medium or in a cell array (eg, a transistor and a charge storage area that may be on each cell) in a DRAM device. Stored as an array of transistor gate states or charge states. In one embodiment, the present invention comprises a bit pattern that encodes a protein expression fingerprint record that includes a unique identifier for at least 10 target data records that are cross-tabulated with a target source. And a computer system built therewith.
[0109]
Where the target is a peptide or nucleic acid, the present invention preferably performs a computerized comparison between the peptide or nucleic acid sequence stored in or retrieved from a computer storage device or database and at least one other sequence A method of identifying a peptide or nucleic acid sequence of interest. The comparison can include sequence analysis or a comparison algorithm or computer program embodiment thereof (eg, FASTA, TFASTA, GAP, BESTFIT), and / or the comparison is a sequence pool determined from a polypeptide or nucleic acid sample of the specimen It may be about the relative amount of the peptide or nucleic acid sequence within.
[0110]
The present invention also comprises a bit pattern that encodes data from the assay of the present invention, preferably in a file format suitable for searching and processing in computerized sequence analysis, comparison or relative quantification methods. IBM compatible machines (DOS ™, Windows ™, Windows95 / 98/2000 ™, Windows NT ™, OS / 2 ™) or other formats (eg Linux ™, SunOS ( (Trademark), Solaris (trademark), AIX (trademark), SCO Unix (trademark), VMS (trademark), MV (trademark), Macintosh (trademark), etc.) floppy diskette or hard (fixed type, Winchester) disk drive, etc. Such a magnetic disk is also provided.
[0111]
The present invention also includes a plurality of computing devices linked via a data link such as an Ethernet cable (coaxial or 10BaseT), telephone line, ISDN line, wireless network, fiber optic or other suitable signal transmission medium. And thus a magnetic domain (eg, magnetic disk) in which at least one network device (eg, computer, disk array, etc.) constitutes a bit pattern that encodes data obtained from the test of the present invention. And / or includes a pattern of charge domains (eg, an array of DRAM cells).
[0112]
The present invention also provides a method for transmitting calibration data, including generating electronic signals on electronic communication devices such as modems, ISDN terminal adapters, DSL, cable modems, ATM switches, etc. Contains a bit pattern that encodes data from a database or a single test containing a plurality of test results obtained by the method of the present invention (in native or encrypted format).
[0113]
In a preferred embodiment, the present invention compares query targets against a database containing an array of data structures such as the test results obtained by the method of the present invention, and based on identity and gap weights to the target data. A computer system for ranking database targets is provided. The central processor is preferably initialized to load and execute a computer program for alignment and / or comparison of test results. Data for the query target is input to the central processor via the I / O device. As a result of executing the computer program, the central processor will retrieve the test data from the data file containing the binary description of the test results.
[0114]
Target data or records and computer programs can be transferred to a secondary memory, which is typically a random access memory (eg, DRAM, SRAM, SGRAM or SDRAM). The targets are ranked according to the correspondence between the selected assay characteristic (eg, binding to the selected affinity moiety) and the same characteristic of the query target, and the results are output via the I / O device. For example, the central processor can be a conventional computer (eg, Intel Pentium, PowerPC, Alpha, PA-8000, SPARC, MIPS 4400, MIPS 10000, VAX, ext.) And the program can be a commercial or public domain molecular organism. Scientific software package (eg UWGCG sequence analysis software, Darwin); data files are optical or magnetic disks, data servers, memory devices (eg DRAM, SRAM, SGRAM, SDRAM, EPROM, bubble memory, flash memory, etc.) I / O devices can be video displays and keyboards, modems, ISDN terminal adapters, Ethernet ports, punch card readers, magnetic strip readers or other suitable I / O devices.
[0115]
The invention is also preferably, for example, (1) a computer; (2) a stored bit pattern encoding a collection of peptide sequence specificity records obtained by the method of the invention that can be stored in the computer; One or more of (3) a comparison target, such as a query target; and (4) a program for alignment and comparison, typically with a rank order of comparison results based on the calculated similarity value There is also provided the use of a computer system comprising a standard one.
[0116]
Characteristics of ovarian cancer-related proteins
The ovarian cancer proteins of the present invention can be classified as secreted proteins, transmembrane proteins or intracellular proteins. In one embodiment, the ovarian oncoprotein is an intracellular protein. Intracellular proteins can be found in the cytoplasm and / or nucleus. Intracellular proteins are involved in all aspects of cellular function and replication (including, for example, signaling pathways), and abnormal expression of such proteins often results in unregulated or unregulated cellular processes. For example, Alberts et al. (1994 edition)Molecular biology of cells(3rd edition) See Garland. For example, many intracellular proteins have enzyme activities such as protein kinase activity, protein phosphatase activity, protease activity, nucleotide cyclase activity, polymerase activity, and the like. Intracellular proteins can also serve as docking proteins involved in protein targeting to protein complex tissues or to various subcellular localizations, often maintaining the structural integrity of the organelle Is involved in.
[0117]
An increasingly popular concept in characterizing a protein is the presence in the protein of one or more structural motifs assigned a defined function. In addition to the highly conserved sequences found within the enzyme domains of proteins, highly conserved sequences have been identified in proteins involved in protein-protein interactions. For example, Src-homology-2 (SH2The domain binds to tyrosine phosphorylation targets in a sequence-dependent manner. SH2A PTB domain that is completely different from the domain similarly binds to a tyrosine phosphorylated target. SHThreeThe domain binds to a proline-rich target. Furthermore, the pH domain, tetratricopeptide repeats, and WD domain have been shown to mediate protein-protein interactions, to name a few. Some of these are also involved in binding to phospholipids or other second messengers. As those skilled in the art will appreciate, these motifs can be fixed based on the amino acid sequence, and thus analysis of the protein sequence can be performed for both the enzymatic potential of both the molecule or molecules to which the protein can associate. Can provide insights. One useful database is Pfam (protein family), a large collection of numerous sequence alignments and hidden Markov models that cover many common protein domains. Versions are available via the Internet from the University of Washington in St. Louis, the Sanger Center in the UK and the Karolinska Institute in Sweden. For example, Bateman, et al. (2000)Nuc. Acids Res. 28: 263-266; Sonnhammer, et al. (1997)Proteins 28: 405-420; Bateman, et al. (1999)Nuc. Acids Res. 27: 260-262; and Sonnhammer, et al. (1998)Nuc. Acids Res. See 26: 320-322.
[0118]
In another preferred embodiment, the ovarian cancer sequence is a transmembrane protein. Transmembrane proteins are molecules that span the phospholipid bilayer of cells. They can have an intracellular domain, an extracellular domain, or both. The intracellular domain of such proteins can have many functions, including those already described for intracellular proteins. For example, the intracellular domain can have enzymatic activity and / or serve as a binding site for additional proteins. Often, the intracellular domain of transmembrane proteins plays both roles. For example, certain receptor tyrosine kinases have protein kinase activity and SH2Has both domains. Furthermore, autophosphorylation of tyrosine on the receptor molecule itself results in additional SH containing protein.2Create a binding site for the domain.
[0119]
Transmembrane proteins can contain one to many transmembrane domains. For example, receptor tyrosine kinases, certain cytokine receptors, receptor tag anilyl cyclase, and receptor serine / threonine protein kinases contain a single transmembrane domain. However, various other proteins, including channels and adenylyl cyclase, also contain a number of transmembrane domains. A number of important cell surface receptors, such as receptors coupled with G proteins (GPCRs), are classified as “7 transmembrane domains” proteins because they contain regions spanning seven membranes. Characteristics of the transmembrane domain include about 17 consecutive hydrophobic amino acids that can be followed by charged amino acids. Thus, at the time of analysis of the amino acid sequence of a particular protein, it is possible to foresee the localization and number of transmembrane domains within that protein (see, for example, the PSORT website http://psort.nibb.ac. jp /). Important transmembrane protein receptors include insulin receptor, insulin-like growth factor receptor, human growth hormone receptor, glucose transporter, transferrin receptor, epidermal growth factor receptor, leptin receptor, interleukin receptor such as IL-1 receptor, IL-receptor 2 receptors and the like are included, but are not limited thereto.
[0120]
The extracellular domains of transmembrane proteins are diverse: however, conserved motifs are found repeatedly between the various extracellular domains. Conserved structures and / or functions have been attributed to different extracellular motifs. A number of extracellular domains are involved in binding to other molecules. In one embodiment, the extracellular domain is found on the receptor. Factors that bind to the receptor domain include circulating ligands that can be small molecules such as peptides, proteins or adenosine. For example, growth factors such as EGF, FGF, and PDGF are circulating growth factors that bind to their cognate receptors to initiate various cellular responses. The extracellular domain also binds to cell-associated molecules and can otherwise be processed or shed into the bloodstream. In this regard, these domains can mediate cell-cell interactions. The cell-related ligand can be connected to the cell via, for example, a glycosylphosphatidylnositol (GPI) anchor, or it can be a transmembrane protein. The extracellular domain is also associated with the extracellular matrix and contributes to the maintenance of the cell structure.
[0121]
Ovarian oncoprotein, a transmembrane protein, is particularly preferred in the present invention because it is an easily accessible target for immunotherapy as described herein. Furthermore, as described generally below, transmembrane proteins can also be useful in image modalities. Antibodies can be used to label such easily accessible proteins in situ. Alternatively, the antibody can label intracellular proteins, in which case the specimen is typically permeabilized to provide access to the intracellular proteins. In addition, some membrane proteins can be processed to release soluble proteins or expose residual fragments. The released soluble protein can be a useful diagnostic marker, and the processed residual protein fragment can be a useful ovarian marker of disease.
[0122]
One skilled in the art will also recognize that solubility can be imparted to transmembrane proteins by removing transmembrane sequences, for example through recombinant methods. Furthermore, the transmembrane protein that has become soluble can be secreted through recombinant means by adding an appropriate signal sequence.
[0123]
In another embodiment, the ovarian oncoprotein is a secreted protein; its secretion can be either constitutive or regulated. These proteins can have a signal peptide or signal sequence that targets the molecule to the secretory pathway. Secreted proteins are involved in numerous physiological events. For example, when circulating, they often serve to transmit signals to a variety of other cell types. The secreted protein can be autocrine (acting on cells that secrete the factor), paracrine (acting on cells in close proximity to the cell that secreted the factor), Endocrine acting, eg, secretion into the bloodstream, or to adjacent epithelial surfaces (eg, sweat gland, sebaceous gland, pancreatic duct, lacrimal gland, mammary gland, ear wax gland etc.) or through a single duct It can function in the form of exocrine secretion. Molecules thus secreted are often used to modulate or modify many aspects of physiology. The secreted protein, ovarian oncoprotein, is particularly preferred as an excellent diagnostic marker for blood, plasma, serum or stool examination. What is an enzyme can be an antibody or a small molecule therapeutic target. Others can be useful as vaccine targets, eg, via a CTL mechanism, such as protein or DNA vaccines.
[0124]
Use of ovarian cancer nucleic acid
As noted above, ovarian cancer sequences are initially identified by substantial nucleic acid and / or amino acid sequence homology or linkage to the ovarian cancer sequences outlined herein. Such homology can be based on the overall nucleic acid or amino acid sequence and is generally determined as outlined below using either a homology program or hybridization conditions. Typically, linked sequences on mRNA are found on the same molecule.
[0125]
The ovarian cancer nucleic acid sequences of the present invention, eg, as in Table 1-26, can be fragments of larger genes, eg, they are nucleic acid segments. A “gene” in this context includes coding regions, non-coding regions, and mixtures thereof. Thus, as will be appreciated by those skilled in the art, using the sequences provided herein, ovarian oncogenes can be obtained using techniques well known in the art for cloning either longer or full-length sequences. An expanded sequence in either direction can be obtained. See Ausubel et al., Supra. You can do more with informatics, for example, cluster many sequences into multiple sequences corresponding to a single gene such as a system like UniGene (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/UniGene/ See
[0126]
Once identified as ovarian cancer nucleic acid, it can be cloned and, if necessary, its components recombined to form the entire ovarian cancer nucleic acid coding region or the entire mRNA sequence. Recombinant ovarian cancer nucleic acid, for example, expanded ovarian cancer nucleic acid, eg, expanded, contained in a plasmid or other vector or isolated from its natural source, excised as a linear nucleic acid segment. It can be further used as a probe to identify and isolate a coding region. It can also be used as a “precursor” nucleic acid to make modified or mutant ovarian cancer nucleic acids and proteins.
[0127]
The ovarian cancer nucleic acids of the invention are useful in several forms. In a first embodiment, nucleic acid probes for ovarian cancer nucleic acids are made to be used in screening and diagnostic methods as outlined below, or for example gene therapy, vaccines, RNA, and / or antisense utilization Attached to biochip for field administration. Alternatively, an ovarian cancer nucleic acid containing an ovarian cancer protein coding region can again be placed in an expression vector for screening purposes or for expression of the ovarian cancer protein for administration to a patient.
[0128]
In a preferred embodiment, a nucleic acid probe is made against an ovarian cancer nucleic acid (the nucleic acid sequence outlined in the figure and / or its complement). The nucleic acid probe attached to the biochip is designed to be substantially complementary to an ovarian cancer nucleic acid, eg, a target sequence (eg, within a sandwich assay relative to the target sequence of the specimen or other probe sequence). Thus, hybridization between the target sequence and the probe of the present invention occurs. As outlined below, this complementarity need not be perfect. There can be any number of base pair mismatches that will interfere with the hybridization between the single stranded nucleic acid of the invention and the target sequence. However, since the number of mutations is so large, no hybridization can occur even under the least stringent hybridization conditions and the sequence is not a complementary target sequence. Thus, as used herein, “substantially complementary” means that the probe is sufficiently complementary to hybridize under normal reaction conditions, particularly high stringency conditions, as outlined herein. It means to have against the target sequence.
[0129]
Nucleic acid probes are generally single stranded, or may be partially single stranded and partially double stranded. The number of probe strands is affected by the structure, composition and properties of the target sequence. In general, nucleic acid probes are in the range of about 8 to about 100 bases in length, with about 10 to about 80 bases being preferred, and about 30 to about 50 bases being particularly preferred. That is, in general, the entire gene is not used. In some embodiments, it is possible to use much longer nucleic acids, up to thousands of bases.
[0130]
In a preferred embodiment, one or more probes are used per sequence and either probes or overlapping probes for different sections of the target are used. That is, two, three, four or more probes (preferably three) are used to incorporate prominence for a particular target. The probes can be overlapping (eg, having some common sequences) or individual. In some cases, PCR primers can be used to amplify the signal for higher sensitivity.
[0131]
As will be appreciated by those skilled in the art, nucleic acids can be attached or immobilized to a solid support in a variety of ways. As used herein, “immobilized” and its grammatical equivalents indicate that the association or binding between the nucleic acid probe and the solid support is subject to binding, washing, analysis and removal conditions as outlined below. Means that it is sufficient to stabilize. The bond can typically be covalent or non-covalent. “Noncovalent bond” and its grammatical equivalents in this document refer to one or more of electrostatic, hydrophilic and hydrophobic interactions. Included in the non-covalent bond is the covalent attachment of a molecule such as streptavicin to the support and the non-covalent bond of the biotinylated probe to streptavidin. “Covalent bond” and its grammatical equivalents in this document means that two parts, namely a solid support and a probe, are attached by at least one bond including a sigma bond, a pi bond and a coordination bond. means. A covalent bond can be formed directly between the probe and the solid support, otherwise by including a specific reactive group on either or both molecules of the solid support or probe. Alternatively, it can be formed by a crosslinker. Immobilization can also involve a combination of covalent and non-covalent interactions.
[0132]
In general, the probes are attached to the biochip in various ways, as will be appreciated by those skilled in the art. As described herein, nucleic acids can be synthesized first and then attached to the biochip or can be synthesized directly on the biochip.
[0133]
The biochip includes a suitable solid substrate. A “substrate” or “solid support” or other grammatical equivalents herein may be modified to contain discrete individual sites suitable for attachment or association of nucleic acid probes and at least one Means a material that follows two detection methods. As those skilled in the art will appreciate, the number of possible substrates is enormous and glass and modified or functionalized glass, plastic (acrylic resin, polystyrene and styrene and other materials co-polymerized without limitation) Coalesce, polypropylene, polyethylene, polybutylene, polyurethane, Teflon J, etc.), polysaccharides, nylon or nitrocellulose, resin, silica or silica-based materials including silica and modified silicon, carbon, metal, inorganic glass, plastic, etc. Is included. In general, the substrate allows optical detection and does not fluoresce appreciably. See for example WO0055627 reusable low fluorescent plastic biochip.
[0134]
In general, the substrate is planar, but other configurations of the substrate can be used, as will be appreciated by those skilled in the art. For example, a probe can be set on the inner surface of the tube for inflow sample analysis to minimize sample volume. Similarly, the substrate can be flexible, such as flexible foam, including closed cell foam made of certain plastics.
[0135]
In a preferred embodiment, the biochip and probe surfaces may be derivatized with chemical functional groups so that the two can then be attached. Thus, for example, biochips are derivatized with chemical functional groups (amino groups are particularly preferred) including (but not limited to) amino groups, carboxyl groups, oxo groups, and thiol groups. Using these functional groups, it is possible to attach probes using functional groups on the probe. For example, a nucleic acid containing an amino group can be attached to a surface containing an amino group using a linker as known in the art, such as a homo- or heterofunctional linker as is well known (eg, 1994). , Pierce Chemical Company catalog, technical section on crosslinkers, p155-200). Furthermore, in some cases, additional linkers such as alkyl groups (including substituents and heteroalkyl groups) can be used.
[0136]
In this embodiment, oligonucleotides are synthesized and then attached to the surface of a solid support as is known in the art. As will be appreciated by those skilled in the art, either the 5 'or 3' end can be attached to the solid support, otherwise it may be attached via an internal nucleotide.
[0137]
In another embodiment, immobilization to the solid support can be very strong and still non-covalent. For example, a biotinylated oligonucleotide can be made that binds to a surface that is covalently coated with streptavidin resulting in attachment.
[0138]
Alternatively, oligonucleotides can be synthesized on the surface, as is known in the art. For example, a photoactivation technique using a photopolymerization compound and technique is used. In preferred embodiments, WO 95/25116; WO 95/35505; US Pat. Nos. 5,700,637 and 5,445,934 and references cited therein are all expressly incorporated by reference. Nucleic acids can be synthesized using well-known photolithography techniques such as those described. These attachment methods are based on Affymetrix Gene ChipTMIt forms the basis of technology.
[0139]
Often, amplification-based assays are performed to determine the expression level of ovarian cancer associated sequences. These assays are typically performed in conjunction with reverse transcription. In such an assay, the ovarian cancer associated nucleic acid sequence acts as a template in an amplification reaction (eg, polymerase chain reaction or PCR). In quantitative amplification, the amount of amplification product will be proportional to the amount of template in the original specimen. Comparison to the appropriate control provides a measure of the amount of ovarian cancer associated RNA. Quantitative amplification methods are well known to those skilled in the art. Detailed protocols for quantitative PCR are available. For example, Innis et al. (1990)PCR protocol: method and application guideSee Academic Press.
[0140]
In some embodiments, a TaqMan based assay is used to measure expression. TaqMan-based assays use a fluorogenic oligonucleotide probe containing a 5 'fluorescent dye and a 3' quenching agent. The probe hybridizes to the PCR product but cannot expand itself due to the 3 'end blocking agent. When the PCR product is amplified in subsequent cycles, the 5 'nuclease activity of a polymerase, eg AmpliTaq, results in the cleavage of the TaqMan probe. This resolution separates the 5 'fluorescent dye and the 3' quenching agent, thus resulting in an increase in fluorescence as a function of amplification (see literature provided by Perkin-Elmer, eg www2.perkin-elmer. com)).
[0141]
Other suitable amplification methods include, without limitation, ligase chain reaction (LCR: Wu and Wallace (1989)Genomics 4: 560-569; Landegren, et al. (1988)Science 241: 1077-1980; and Barringer, et al. (1990)Gene 89: 117-122), transcription amplification (Kwoh, et al. (1989)Proc. Nat ' l Acad. Sci. USA 86: 1173-1177), free-standing sequence replication (Guateli, et al. (1990)Proc. Nat ' l Acad. Sci. USA 87: 1874-1878), dot PCR, linker adapter PCR, and the like.
[0142]
Expression of ovarian oncoprotein from nucleic acid
In a preferred embodiment, as described below, for example, ovarian cancer nucleic acids encoding ovarian cancer proteins are used to create various expression vectors to express ovarian cancer proteins that can then be used in screening assays. Expression vectors and recombinant DNA techniques are well known and are used to express proteins. For example, Ausubel, supra, and Fernandez and Hoeffler (1999 edition)Gene expression systemSee Academic Press. The expression vector can be either a self-replicating extrachromosomal vector or a vector that integrates into the host genome. In general, these expression vectors include transcriptional and translational regulatory nucleic acids operably linked to nucleic acids encoding ovarian oncoproteins. The term “control sequence” refers to a DNA sequence that is used for expression of an operably linked coding sequence in a particular host organism. Control sequences that are suitable for prokaryotes, for example, include a promoter, optionally an operator sequence, and a ribosome binding site. Eukaryotic cells are known to utilize promoters, polyadenylation signals, and enhancers.
[0143]
A nucleic acid is “operably linked” when it is placed into a functional relationship with another nucleic acid sequence. For example, a DNA for a preliminary sequence or secretion leader is operably linked to DNA for that polypeptide when it is expressed as a preprotein that participates in the secretion of the polypeptide; a promoter or enhancer Is operably linked to a coding sequence if it affects the transcription of the sequence; the ribosome binding site is linked to the coding sequence if it is positioned to facilitate translation. It is linked so that it can be operated. It is also possible that the two arrays are operably linked when they are physically part of the same polymer. In general, “operably linked” means that the linked DNA sequences are contiguous and, in the case of a secretory leader, contiguous and in reading frame. However, enhancers do not have to be adjacent. Linking is typically accomplished by ligation at appropriate restriction sites. If such sites do not exist, synthetic oligonucleotide adapters or linkers are used according to conventional practice. Transcriptional and translational regulatory nucleic acids are generally suitable for the host cell used to express the ovarian oncoprotein. Numerous types of appropriate expression vectors and suitable regulatory sequences are known for various host cells.
[0144]
In general, transcriptional and translational regulatory sequences include, but are not limited to, promoter sequences, ribosome binding sites, transcriptional start and stop sequences, translational start and stop sequences, and enhancer or activator sequences. In preferred embodiments, the regulatory sequences include a promoter and transcription start and stop sequences.
[0145]
The promoter sequence typically encodes a constitutive or inducible promoter. The promoter can be a naturally occurring promoter or a hybrid promoter. Hybrid promoters that combine multiple promoter elements are also known in the art and are useful in the present invention.
[0146]
Further, the expression vector can include additional elements. For example, an expression vector can have two replication systems, thus in two organisms such as in mammalian or insect cells for expression and in a prokaryotic host for cloning and amplification. To maintain. Moreover, to incorporate an expression vector, the expression vector contains at least one sequence that is homologous to the host cell genome, and preferably two homologous sequences that are flanked by the expression construct. By selecting appropriate homologous sequences for inclusion in the vector, the integration vector can be directed to a specific locus in the host cell. Constructs for integration vectors are available. For example, see Fernandez and Hoeffler above.
[0147]
Furthermore, in a preferred embodiment, the expression vector contains a selectable marker gene to allow selection of transformed host cells. Selection genes are well known in the art and will vary with the host cell used.
[0148]
The ovarian oncoprotein of the present invention is produced by culturing host cells transformed with an expression vector containing a nucleic acid encoding the ovarian oncoprotein under appropriate conditions for inducing or causing expression of the ovarian oncoprotein. Is done. Suitable conditions for expression of ovarian oncoprotein will vary with the choice of expression vector and host cell, and will be readily ascertained by one skilled in the art through routine experimentation or optimization. For example, the use of a constitutive promoter within an expression vector requires optimization of host cell growth and proliferation, while the use of an inducible promoter requires appropriate growth conditions for induction. It is said. Further, in some embodiments, the timing of harvest is important. For example, the baculovirus system used in insect cell expression is a lytic virus, and thus the choice of harvest time may be important for product yield.
[0149]
Suitable host cells include yeast, bacteria, protozoa, fungi, and insect and animal cells including mammalian cells. Particularly advantageous are Saccharomyces cerevisiae and other yeasts, E. coli, Bacillus subtilis, Sf9 cells, C129 cells, 293 cells, red bread mold BHK, CHO, COS, HeLa cells, HUVEC (human umbilical vein endothelial cells), THP1 Cells (macrophage cell lineage) and various other human cells and cell lines.
[0150]
In preferred embodiments, the ovarian oncoprotein is expressed in mammalian cells. Mammalian expression systems are also known in the art and include retroviral and adenoviral systems. One expression vector system is a retroviral vector system as generally described in PCT / US97 / 01019 and PCT / US97 / 01048, both of which are expressly incorporated herein by reference. . Particularly used as mammalian promoters are promoters from mammalian viral genes because they are often highly expressed and have a broad host range. Examples include the SV40 early promoter, mouse mammary carcinoma virus LTR promoter, adenovirus major late promoter, herpes simplex virus promoter and CMV promoter. See, for example, Fernandez and Hoeffler above. Typically, transcription termination and polyadenylation sequences recognized by mammalian cells are regulatory regions located 3 'to the translational stop codon, thus flanking the coding sequence with the promoter element. . Examples of transcription terminators and polyadenylation signals include those derived from SV40.
[0151]
Methods for introducing exogenous nucleic acid into mammalian hosts as well as other hosts are well known in the art and will vary with the host cell used. Techniques include dextran-mediated transfection, calcium phosphate precipitation, polybrene-mediated transfection, protoplast fusion, electroporation, viral infection, encapsulation of polynucleotides in liposomes and direct microinjection of DNA into the nucleus. .
[0152]
In a preferred embodiment, ovarian oncoprotein is expressed in a bacterial system. Bacterial expression systems are well known in the art. In addition, synthetic and hybrid promoters are useful as well; for example, the tac promoter is a hybrid of trp and lac promoter sequences. Furthermore, bacterial promoters can include naturally occurring promoters from non-bacteria that have the ability to bind bacterial RNA polymerase and initiate transcription. In addition to a functioning promoter sequence, an efficient ribosome binding site is desirable. The expression vector can also include a signal peptide sequence that provides for secretion of the ovarian oncoprotein in bacteria. Proteins are secreted either in the growth medium (gram positive bacteria) or in the pericellular vagina between the inner and outer membranes of cells (gram negative bacteria). Bacterial expression vectors may also include a selectable marker gene to allow selection of transformed bacterial strains. Suitable selection genes include genes that make bacteria resistant to drugs such as ampicillin, chloramphenicol, erythromycin, kanamycin, neomycin and tetracycline. Selectable markers also include biosynthetic genes such as those in the histidine, tryptophan and leucine biosynthetic pathways. These components are assembled into an expression vector. Expression vectors for bacteria are well known in the art and include, among others, vectors for Bacillus subtilis, E. coli, Streptococcus cremoris and Streptococcus lividans. See Fernandez and Hoeffler above. Bacterial expression vectors are transformed into bacterial host cells using techniques well known in the art such as calcium chloride treatment, electroporation and the like.
[0153]
In one embodiment, ovarian oncoprotein is produced in insect cells. Expression vectors for insect cell transformation, particularly baculovirus-based expression vectors, are well known in the art.
[0154]
In a preferred embodiment, ovarian oncoprotein is produced in yeast cells. Yeast expression systems are well known in the art and include Saccharomyces cerevisiae, Candida albicans and C. maltosa, Hansenula polymorpha, Kluyveromyces fragilis and K. lactis, Pichia guillerimondii and P. pastoris, Schizosaccaromyces pombe, Y Is included.
[0155]
Ovarian cancer proteins can also be made as fusion proteins using techniques well known in the art. Thus, for example, for the production of monoclonal antibodies, if the desired epitope is small, the ovarian cancer protein can be fused to a carrier protein to form an immunogen. Alternatively, ovarian oncoproteins can be made as fusion proteins to increase expression or for other reasons. For example, when the ovarian cancer protein is an ovarian cancer peptide, the nucleic acid encoding the peptide can be linked to other nucleic acids for expression purposes.
[0156]
In a preferred embodiment, the ovarian oncoprotein is purified or isolated after expression. The ovarian oncoprotein can be isolated or purified in various forms known to those skilled in the art depending on what other components are present in the specimen. Standard purification methods include electrophoresis, molecular techniques, immunization techniques and chromatographic techniques including ion exchange, hydrophobicity, affinity, and reverse phase HPLC chromatography and chromatofocusing. For example, ovarian oncoprotein can be purified using a standard anti-ovarian oncoprotein antibody column. Ultrafiltration and diafiltration techniques combined with protein concentration are equally useful. For general guidance on appropriate purification techniques, see Scopes (1982).Protein purification See Springer-Verlag. The degree of purification required will vary depending on the use of the ovarian oncoprotein. In some cases, no purification is required.
[0157]
Once expressed and purified if necessary, ovarian oncoproteins and nucleic acids are useful in a number of applications. These can be used as immunoselective reagents, vaccine reagents, screening agents and the like.
[0158]
Variants of ovarian oncoprotein
In one embodiment, the ovarian oncoprotein is a derivative or mutant ovarian oncoprotein compared to the wild type sequence. That is, as more fully outlined below, derivative ovarian cancer peptides will often contain at least one amino acid substitution, deletion or insertion, with amino acid substitutions being particularly preferred. Amino acid substitutions, insertions or deletions can occur at most any residue within the ovarian cancer peptide.
[0159]
Also included within one embodiment of the ovarian oncoproteins of the invention are amino acid sequence variants. These variants fall into the standard within one or more of the three classes of substitution, insertion or deletion variants. These mutants typically use cassettes or PCR mutagenesis or other techniques well known in the art to produce the DNA encoded by the mutant, and then the DNA in recombinant cell culture as described above. Prepared by site-directed mutagenesis of nucleotides in the DNA encoding the ovarian oncoprotein to be expressed. However, mutant ovarian cancer protein fragments having up to about 100-150 residues can be prepared by in vitro synthesis using proven techniques. Amino acid sequence variants are characterized by the predetermined nature of the mutation, one feature that distinguishes it from naturally occurring allelic or interspecies variation of the ovarian cancer protein amino acid sequence. The variants typically exhibit the same qualitative biological activity as naturally occurring analogs, but variants with modified characteristics can be selected as described in further detail below.
[0160]
The site or region for introducing an amino acid sequence variation is predetermined, but the mutation per se need not be predetermined. For example, to optimize the performance of a mutation at a given site, random mutagenesis is performed at the target codon or region and the expressed ovarian cancer variant is selected for the optimal combination of desired activities. Can be screened. Techniques for making substitution mutations at predetermined sites in DNA having a known sequence are well known, such as M13 primer mutagenesis and PCR mutagenesis. Mutant screening is performed using an assay for ovarian oncoprotein activity.
[0161]
Amino acid substitutions are typically single residue. Insertions are usually about 1-20 amino acids, but much larger insertions can be tolerated. Deletions are in the range of about 1 to about 20 residues, but in some cases can be much larger.
[0162]
Substitutions, deletions, insertions or any combination thereof can be used to arrive at the final derivative. In general, these changes are made on a few amino acids to minimize molecular modifications. However, under certain circumstances, larger changes can be tolerated. If slight modification of the characteristics of the ovarian cancer protein is desired, substitutions are generally made according to the amino acid substitution relationships provided in the definition section.
[0163]
Mutants typically display the same qualitative biological activity and provoke the same immune response as naturally occurring analogs, but are also selected to modify ovarian cancer protein characteristics as needed. The Alternatively, mutants can be designed in such a way that the biological activity of the ovarian cancer protein is altered. For example, glycosylation sites can be modified or removed.
[0164]
Selecting substitutions that are less conservative than those described above results in substantial changes in function or immunological identity. For example, substitutions can be made that significantly affect the structure of the polypeptide backbone within the region of the modification, such as an alpha helix or beta sheet structure; the charge or hydrophobicity of the molecule at the target site; or the bulk of the side chain. The substitutions that are generally expected to produce the greatest change in polypeptide properties are: (a) a hydrophilic residue such as serine or threonine is replaced by a hydrophobic residue such as leucine, isoleucine, phenylalanine, valine or alanine (or (B) cysteine or proline is replaced (or by) any other residue; (c) a residue with a positively charged side chain, eg lysine, arginine or histidine is negative Substituted (or by) a charged residue such as glutamic acid or aspartic acid; (d) a residue having a bulky side chain such as phenylalanine (or “by”) having no side chain such as glycine. Or (e) a proline residue is incorporated or substituted (thus rotating the peptidyl bond) Degrees of freedom change) is intended.
[0165]
Covalent modifications of ovarian cancer polypeptides are included within the scope of the present invention. One type of covalent modification reacts an organic derivatizing agent capable of reacting with an N- or C-terminal residue or selected side chain of an ovarian cancer polypeptide with a targeted amino acid residue of the ovarian cancer polypeptide. Includes steps. Derivatization with a bifunctional agent is, for example, a water-insoluble support matrix for use in a method or screening assay for purifying anti-ovarian cancer polypeptide antibodies, as described in more detail below. Useful for cross-linking ovarian cancer polypeptides to a surface. Commonly used crosslinking agents include, for example, 1,1-bis (diazoacetyl) -2-phenylethane, glutaraldehyde, N-hydroxysuccinimide esters such as esters with 4-azidosalicylic acid, 3,3 ′ Homobifunctional imidoesters, including disuccinimidyl esters such as dithiobis (succinimidylpropionate), bifunctional maleimides such as bis-N-maleimide-1,8-octane and methyl-3-((p-azidophenyl) Agents such as) dithio) propioimidate are included.
[0166]
Other modifications include deamidation of glutamine and asparagine residues to the corresponding glutamic and aspartic acid residues, phosphorylation of the hydroxyl group of proline and lysine, serine, threonine or tyrosine residues, lysine, arginine and histidine, respectively. Methylation of amino groups in the side chain (eg Creighton (1983),Protein: its structure and molecular propertiesFreeman p79-86), acetylation of N-terminal amines and amidation of C-terminal carboxyl groups.
[0167]
Another type of covalent modification of ovarian cancer polypeptides included within the scope of the present invention involves altering the native glycosylation pattern of the polypeptide. “Modification of native glycosylation pattern” as used herein refers to deletion of one or more carbohydrate moieties found in native sequence ovarian cancer polypeptides, and / or singular numbers not present in native sequence ovarian cancer polypeptides. Or is intended to mean the addition of multiple glycosylation sites. The glycosylation pattern can be modified in a number of ways. For example, the use of different cell types to express ovarian cancer associated sequences can result in different glycosylation patterns.
[0168]
Addition of glycosylation sites to ovarian cancer polypeptides can also be accomplished by altering its amino acid sequence. The modification can be made, for example, by addition or substitution of one or more serine or threonine residues to the native sequence ovarian cancer polypeptide (for O-linked glycosylation sites). The ovarian cancer amino acid sequence is through a change at the DNA level, particularly by mutating the DNA encoding the ovarian cancer polypeptide at a preselected base such that a codon that translates into the desired amino acid is generated. It can be arbitrarily modified.
[0169]
Another means of increasing the number of carbohydrate moieties on the ovarian cancer polypeptide is by chemical or enzymatic coupling of glycosides to the polypeptide. For example, WO 87/05330, and Aplin and Wriston (1981)CRC Crit. Rev. Biochem. See CRC Press, p259-306.
[0170]
Removal of the carbohydrate moiety present on the ovarian cancer polypeptide can be accomplished chemically or enzymatically, or by mutational substitution of codons encoding for amino acid residues that serve as targets for glycosylation. Chemical deglycosylation techniques can be applied. For example, Sojar and Bahl (1987)Arch. Biochem. Biophys. 259: 52-57; and Edge, et al. (1981)Anal. Biochem. 118: 131-137. Enzymatic resolution of carbohydrate moieties on the polypeptide can be achieved using various endo and exoglycosidases. For example, Thotakura, et al. (1987)Meth. Enzymol.138: 350-359.
Another type of covalent modification of ovarian cancer involves linking the ovarian cancer polypeptide to one of a variety of non-proteinaceous polymers such as polyethylene glycol, polypropylene glycol or polyoxyalkylene. Yes. For example, U.S. Pat. Nos. 4,640,835; 4,496,689; 4,301,144; 4,670,417; 4,791,192; See 4,179,337.
[0171]
The ovarian cancer polypeptides of the present invention can also be modified in such a way as to form a chimeric molecule comprising, for example, another heterologous polypeptide or ovarian cancer polypeptide fused to an amino acid sequence. In one embodiment, such a chimeric molecule comprises a fusion of a tag polypeptide and an ovarian cancer polypeptide that provides an epitope to which an anti-tag antibody can selectively bind. The epitope tag is generally placed at the amino or carboxyl terminus of the ovarian cancer polypeptide. The presence of a form of ovarian cancer polypeptide tagged with such an epitope can be detected using an antibody against the tag polypeptide. Similarly, providing an epitope tag allows an ovarian cancer polypeptide to be readily purified by affinity purification using an anti-tag antibody or another type of affinity matrix that binds to the epitope tag. In one alternative embodiment, the chimeric molecule can comprise a fusion of an immunoglobulin or a specific region thereof with an ovarian cancer polypeptide. For a bivalent form of a chimeric molecule, such fusion can be to the Fc region of an IgG molecule.
[0172]
Various tag polypeptides and their respective antibodies are well known in the art. Examples include poly-histidine (poly-his) or poly-histidine-glycine (poly-his-gly) tags; HiS6 and metal chelating tags, flu HA tag polypeptides and their antibodies 12CA5 (Field, et al. ( (1988)Mol. Cell. Biol. 8: 2159-2165); c-myc tag and 8F9, 3C7, 6E10, G4, B7, and 9E10 antibodies to them (Evan, et al. (1985)Mol. Cell. Biol. 5: 3610-3616); and herpes simplex virus glycoprotein D (gD) tag and its antibody (Paborsky, et al. (1990)Protein Engineering 3: 547-553). Other tag polypeptides include flag-peptides (Hopp, et al. (1988)BioTechnology 6: 1204-1210); KT3 epitope peptide (Martin, et al. (1992)Science 255: 192-194); tubulin epitope peptide (Skinner, et al. (1991)J. Biol. Chem. 266: 15163-15166); and T7 gene 10 protein peptide tag (Lutz-Freyermuth et al. (1990)Proc. Nat ' l Acad. Sci. USA 87: 6393-6397).
[0173]
Also included are other ovarian cancer proteins of the ovarian cancer family and other ovarian cancer proteins from other organisms that are cloned and expressed as outlined below. Thus, probes or degenerate polymerase chain reaction (PCR) primer sequences can be used to find other related ovarian cancer proteins from humans or other organisms. As will be appreciated by those skilled in the art, particularly useful probe and / or PCR primer sequences include unique regions of ovarian cancer nucleic acid sequences. As is generally known in the art, preferred PCRs are from about 15 to about 35 nucleotides in length, preferably from about 20 to about 30 and can optionally contain inosine. Conditions for PCR reactions are well known in the art (eg, Innis,PCR protocol, Supra).
[0174]
Antibodies against ovarian oncoprotein
In a preferred embodiment, when an ovarian cancer protein is used to generate antibodies, for example for immunotherapy or immunodiagnosis, the ovarian cancer protein should share at least one epitope or determinant with the full length protein. As used herein, “epitope” or “determinant” typically refers to a portion of a protein that will generate and / or bind to an antibody or T cell receptor in the context of MHC. Thus, in most cases, antibodies raised against smaller ovarian oncoproteins will be able to bind to full-length proteins, particularly linear epitopes. In a preferred embodiment, the epitope is unique. That is, antibodies raised against unique epitopes show little or no cross-reactivity.
[0175]
Methods for preparing homoclonal antibodies are known to those skilled in the art (eg, Coligan, supra; and Harlow and Lane). Homoclonal antibodies can be raised in the body of a mammal, for example, by injecting one or more immunizing agents and, if desired, an adjuvant. Typically, the immunizing agent and / or adjuvant will be injected multiple times subcutaneously or intraperitoneally into the body of the mammal. The immunizing agent can include a protein encoded by the nucleic acid of the figure or a fragment thereof or a fusion protein thereof. It may be useful to conjugate the immunizing agent to a protein known to be immunogenic in the mammal being immunized. Examples of such immunogenic proteins include, without limitation, keyhole limpet hemocyanin, serum albumin, bovine thyroglobulin, and soybean trypsin inhibitor. Examples of available adjuvants include Freund's complete adjuvant and MPL-TDM adjuvant (monophosphoryl lipid A, synthetic trehalose dicorynomycolate). The immunization protocol can be selected by one skilled in the art without undue experimentation.
[0176]
Alternatively, the antibody may be a monoclonal antibody. Monoclonal antibodies can be prepared using hybridoma methods such as those described by Kohler and Milstein (1975) Nature 256: 495-497. In hybridoma methods, mice, hamsters or other suitable host animals elicit lymphocytes that produce or have the ability to produce antibodies that will specifically bind to the immunizing agent. Standardly immunized with. Alternatively, lymphocytes can be immunized in vitro. The immunizing agent will typically include a polypeptide encoded by the nucleic acid of Table 1-26 or a fragment thereof or a fusion protein thereof. Generally, peripheral blood lymphocytes ("PBL") are used when human-derived cells are desired, and spleen cells or lymph node cells are used when non-human mammalian sources are desired. . The lymphocytes are then fused with an immortalized cell line using a suitable fusing agent such as polyethylene glycol to form hybridoma cells (eg Goding (1986)Monoclonal antibodies: principles and practices, P. 59-103, Academic Press). Immortalized cell lines are usually transformed mammalian cells, particularly myeloma cells from rodents, cattle and humans. Usually, rat or mouse myeloma cells are used. The hybridoma cells may be cultured in a suitable medium that preferably contains one or more substances that inhibit the growth or survival of unfused, immortalized cells. For example, if the parent cell lacks the enzyme hypoxanthine guanine phosphoribosyltransferase (HGPRT or HPRT), the medium for the hybridoma typically contains hypoxanthine, aminopterin and thymidine (“HAT medium”). Consequently, these substances impede the growth of HGPRT-deficient cells.
[0177]
In one embodiment, the antibody is a bispecific antibody. A bispecific antibody is preferably a human or humanized monoclonal antibody with a total specificity for at least two different antigens or with specificity for two epitopes on the same antigen. In one embodiment, one of the binding specificities is for a protein encoded by nucleic acid tables 1-26 or a fragment thereof, and the other is any other antigen and preferably a cell surface protein. Or a receptor or receptor subunit, preferably one that is tumor specific. Alternatively, tetramer type technology can create multivalent reagents.
[0178]
In a preferred embodiment, the antibody against the ovarian oncoprotein has the ability to reduce or eliminate the biological function of the ovarian oncoprotein, as described below. That is, the addition of (polyclonal or preferably monoclonal) anti-ovarian cancer protein antibodies to ovarian cancer tissue (or cells containing ovarian cancer) can reduce or eliminate ovarian cancer. In general, a reduction of at least 25% in activity, growth, size, etc. is preferred, at least about 50% is particularly preferred and a reduction of about 95-100% is particularly preferred.
[0179]
In a preferred embodiment, the antibody against ovarian cancer protein is a humanized antibody (eg, Xenerex Biosciences; Medarex, Inc; Abgenix Inc; Protein Design Labs. Inc). Humanized forms of non-human (eg, murine) antibodies are immunoglobulin chimeric molecules, immunoglobulin chains or fragments thereof (eg, Fv, Fab, Fab ′, F) that contain minimal sequence derived from non-human immunoglobulin. (Ab ′)2Or other antigen-binding subsequences of antibodies). Humanized antibodies have residues from the CDRs of a non-human species such as a mouse, rat or rabbit that have the desired specificity, affinity and ability from the recipient's complementary determining region (CDR). ) In which human immunoglobulins (recipient antibodies) are substituted. In some cases, Fv framework residues of the human immunoglobulin are replaced by corresponding non-human residues. Humanized antibodies can also contain residues which are not found in the imported CDR or framework sequences in the recipient antibody as well. Generally, a humanized antibody will comprise at least one and typically substantially all of the two variable domains, wherein all or substantially all of the CDR regions are of human immunoglobulin consensus sequence. Is. A humanized antibody optimally also will comprise at least a portion of an immunoglobulin constant region (Fc), typically that of a human immunoglobulin. Humanization can be performed according to the method of Winker and his colleagues, basically using, for example, rodent CDRs or CDR sequences instead of the corresponding sequences of human antibodies. For example, Jones, et al. (1986)Nature 321: 522-525; Riechmann, et al. (1988)Nature 332: 323-329; Presta (1992)Curr. Op. Struct. Biol. 2: 593-596; and Verhoeyen, et al. (1988)Science 239: 1534-1536). Accordingly, such a humanized antibody is a chimeric antibody (US Pat. No. 4,816,567), wherein substantially less than one intact human variable region corresponds to a non-human species. It is replaced by a sequence.
[0180]
Human antibodies are similarly derived from phage display libraries (eg, Hoogenboom and Winter (1991)J. Mol. Biol. 227: 381-388; and Marks, et al. (1991)J. Mol. Biol. 222: 581-597) or human monoclonal antibodies (eg Reisfeld and Sell (1985) by Cole, et al.)Monoclonal antibodies and cancer therapy Liss, p77; and Boerner, et al. (1991)J. Immunol. 147: 86-95) and can be produced using a variety of techniques known in the art. Similarly, human antibodies can be made by introducing a human immunoglobulin locus into a transgenic animal, such as a mouse in which an endogenous immunoglobulin gene has been partially or completely inactivated. At the time of antigen administration, human antibody production is observed that closely resembles that seen in humans in all respects, including gene rearrangement, assembly and antibody repertoire. For example, U.S. Pat. Nos. 5,545,807; 5,545,806; 5,569,825; 5,625,126; 5,633,425; No. 5,661,016; Marks, et al. (1992)Bio / Technology 10: 779-783; Lonberg, et al. (1994)Nature 368: 856-859; Morrison (1994)Nature 368: 812-13; Neuberger (1996)Nature Biotechnology 14: 826 commenting on Fishwild, et al. (1996)Nature Biotechnology 14: 845-51; and Lonberg and Huszar (1995)Intern. Rev. Immunol. See 13: 65-93.
[0181]
Immunotherapy refers to the treatment of ovarian cancer using, for example, antibodies generated against ovarian cancer protein. As used herein, immunotherapy can be passive or active. Passive immunotherapy as described herein is the passive transfer of antibodies to a recipient (patient). Active immunization is the introduction of antibodies and / or T cell responses into the recipient (patient). The introduction of an immune response is the result of providing the recipient with an antigen that the antibody generates against it. An antigen is a nucleic acid capable of expressing an antigen by injecting a polypeptide desired to generate antibodies against it into the recipient's body or under conditions for the expression of the antigen leading to an immune response. And can be provided by contacting the recipient.
[0182]
In a preferred embodiment, the ovarian oncoprotein for which the antibody is generated is a secreted protein as described above. Without being bound by theory, antibodies used for therapy bind to the secreted protein, prevent it from binding to its receptor, and thus inactivate the secreted ovarian cancer protein. .
In another preferred embodiment, the ovarian oncoprotein for which the antibody is generated is a transmembrane protein. Without being bound by theory, antibodies used for therapy bind to the extracellular domain of the ovarian cancer protein and to other proteins such as ligands or cell-related molecules that it circulates. Disturb. The antibody can cause down regulation of transmembrane ovarian oncoprotein. As will be appreciated by those skilled in the art, antibodies can be competitive, non-competitive or uncompetitive inhibitors of proteins that bind to the extracellular domain of ovarian cancer proteins. The antibody is also an antagonist of the ovarian oncoprotein. Furthermore, the antibody prevents activation of transmembrane ovarian oncoprotein. In one embodiment, the antibody prevents cell growth if the antibody prevents binding of other molecules to the ovarian oncoprotein. Antibodies also include cytotoxic agents or SFU, vinblastine, actinomycin D, including but not limited to TNF-α, TNF-β, IL-1, INF-γ and IL-2. It can also be used to target or sensitize cells to chemotherapeutic agents including cisplatin, methotrexate, and the like. In some cases, antibodies belong to a subtype that activates serum complement when complexed with transmembrane proteins, thus mediating cytotoxicity or antigen-dependent cytotoxicity (ADCC). Thus, ovarian cancer is treated by administering to the patient an antibody directed against the transmembrane ovarian cancer protein. Antibody labeling provides a means of activating coat toxins, localizing the toxin payload or otherwise removing cells locally.
[0183]
In another preferred embodiment, the antibody is conjugated to an effector moiety. The effector moiety can be any number of molecules, including labeling moieties such as radioactive labels or fluorescent labels, and can also be a therapeutic moiety. In one embodiment, the therapeutic moiety is a small molecule that modulates the activity of the ovarian oncoprotein. In another embodiment, the therapeutic moiety modulates the activity of a molecule that is associated with and in close proximity to the ovarian cancer protein. The therapeutic moiety can inhibit enzyme activity such as protease or collagenase or protein kinase activity associated with ovarian cancer.
[0184]
In a preferred embodiment, the therapeutic moiety can be a cytotoxic agent as well. In this way, as a result of targeting the cytotoxic agent to ovarian cancer tissue or cells, the number of affected cells is reduced, thus reducing the symptoms associated with ovarian cancer. The cytotoxic agents are numerous and varied and include, without limitation, cytotoxic drugs or toxins or active fragments of such toxins. Suitable toxins and their corresponding fragments include diphtheria A chain, exotoxin A chain, ricin A chain, abrin A chain, cursin, crotin, phenomycin, enomycin and the like. Cytotoxic agents are also made by conjugating a radioisotope to an antibody made against ovarian cancer protein or by binding a radionuclide to a chelator covalently attached to the antibody. Also included are radioactive chemicals. Targeting the therapeutic moiety against the transmembrane ovarian cancer protein not only helps to increase the local concentration of the therapeutic moiety within the area affected by ovarian cancer, but also with an untargeted therapeutic moiety and It also helps to reduce harmful side effects that can be combined.
[0185]
In another preferred embodiment, the ovarian oncoprotein for which the antibody is generated is an intracellular protein. In this case, the antibody can be conjugated to a protein that facilitates entry into the cell. In one case, the antibody enters the cell by endocytosis. In another embodiment, the nucleic acid encoding the antibody is administered to the individual or cell. Furthermore, if an ovarian oncoprotein can be targeted in a cell, such as the nucleus, an antibody against it will contain a signal for its target localization, eg, a nuclear localization signal.
[0186]
The ovarian cancer antibody of the present invention specifically binds to ovarian cancer protein. As used herein, the term “specifically binds” refers to a protein having a Kd of at least about 0.1 mM, more usually at least about 1 μM, preferably at least about 0.1 μM, and most preferably at least 0.01 μM. It means that the antibody binds. The selectivity of binding is equally important.
[0187]
Detection of ovarian cancer sequences for diagnostic and therapeutic applications
In one embodiment, the RNA expression level of the gene is determined for different cellular conditions within the ovarian cancer phenotype. In normal tissue (eg, tissue not suffering from ovarian cancer) and in ovarian cancer tissue (and in some cases for various ovarian cancer severity associated with prognosis as outlined below), or The expression level of genes within non-malignant diseases has been evaluated to provide an expression profile. The expression profile of a particular cell state or point of development is basically a “fingerprint” of that cell state. While the two states can have any particular gene expressed in the same way, the evaluation of the number of genes simultaneously allows the generation of a gene expression profile that reflects the state of the cell. By comparing the expression profiles of cells in different states, information about which genes are important in each of these states (including both up- and down-regulation of genes) is obtained. At this time, a diagnosis can be performed or confirmed to determine whether the tissue specimen has a gene expression profile of normal or cancerous tissue. Thus, molecular diagnostics of relevant conditions will be provided.
[0188]
“Differential expression” or grammatical equivalents as used herein refers to qualitative or quantitative differences in temporal and / or cellular gene expression patterns within and between cells and tissues. . Thus, a differentially expressed gene may be qualitatively altered in its expression, including for example activation or inactivation in normal versus ovarian cancer tissues. A gene can be switched on or off in a particular state in relation to another state, thus allowing a comparison of two or more states. A qualitatively regulated gene will display an expression pattern within a state or cell type that is detectable by standard techniques. Some genes will be expressed in one state or cell type, but not both. Alternatively, the difference in expression is, for example, whether the expression is modulated, i.e. up-regulated resulting in an increase in the amount of copying, or down-regulated resulting in a decrease in the amount of copying. In that it can be quantitative. Affymetrix Gene ChipTMAs outlined above, such as by using an expression array, it need not be less than that if it is large enough to be quantified via standard characterization techniques. For example Lockhart (1996)Nature Biotechnology 14: 1675-1680. Other techniques include, without limitation, quantitative reverse transcriptase PCR, Northern analysis and RNase protection. As outlined above, preferably the change in expression (eg, up-regulation or down-regulation) is at least about 50%, more preferably at least about 100%, more preferably at least about 150%, more preferably at least about 200%, with 300 to at least 1000% being particularly preferred.
[0189]
Assessment can be at the genetic copy or protein level. The amount of gene expression can be monitored using a nucleic acid probe against the DNA or RNA equivalent of the gene transcript, and the quantification of the gene expression level or alternatively the final gene product itself (protein) is, Monitoring can be done using antibodies and standard immunoassays (such as ELISA) or other techniques including mass spectrometry assays, 2D gel electrophoresis assays, and the like. Proteins corresponding to ovarian cancer genes, such as those identified as important in ovarian cancer or disease phenotypes, can be evaluated in ovarian disease diagnostic tests. In a preferred embodiment, gene expression monitoring is performed on a certain number of genes simultaneously. Multiple protein expression monitoring can be performed or on an individual basis.
[0190]
In this embodiment, the ovarian cancer nucleic acid probe is attached to the biochip as outlined herein for the assay and quantification of ovarian cancer sequences within a particular specimen. Tests are further described in the examples below. PCR technology can be used to provide higher sensitivity.
[0191]
In a preferred embodiment, a nucleic acid encoding an ovarian cancer protein is detected. Although DNA or RNA encoding ovarian cancer protein can be detected, a method in which mRNA encoding ovarian cancer protein is detected is particularly advantageous. The probe for detecting mRNA may be a nucleotide / deoxynucleotide probe that is complementary to and hybridizes with mRNA, and includes, without limitation, oligonucleotide, cDNA or RNA. The probe should also contain a detectable label as defined herein. In one method, the nucleic acid to be examined is immobilized on a solid support, such as a nylon membrane, and mRNA is detected after the probe is hybridized with the specimen. After washing to remove non-specifically bound probe, the label is detected. In another method, mRNA detection is performed in situ. In this method, a permeabilized cell or tissue specimen is contacted with a nucleic acid labeled in a detectable manner for a time sufficient to allow the target mRNA and probe to hybridize. It is done. After washing to remove non-specifically bound probe, the label is detected. For example, a digoxigenin-labeled riboprobe (RNA probe) that is complementary to mRNA encoding ovarian cancer protein is detected by binding digoxigenin with an anti-digoxigenin secondary antibody, and nitroblue tetrazolium and 5- Developed with bromo-4-chloro-3-indoyl phosphate.
[0192]
In preferred embodiments, various proteins from three classes of proteins (secreted, transmembrane or intracellular proteins) as described herein are used in diagnostic assays. In diagnostic assays, cells containing ovarian cancer proteins, antibodies, nucleic acids, modified proteins and ovarian cancer sequences are used. This can be done at the individual gene or corresponding polypeptide level. In a preferred embodiment, the expression profile is preferably used in conjunction with high productivity screening techniques to allow monitoring for expression profile genes and / or corresponding polypeptides.
[0193]
As described and defined herein, ovarian oncoproteins, including intracellular, transmembrane or secreted proteins, are used as prognostic or diagnostic markers for ovarian disease. Detection of these proteins in putative ovarian cancer tissues allows for the detection, diagnosis or prognosis of ovarian disease and the choice of treatment strategy. In one embodiment, antibodies are used to detect ovarian cancer proteins. A preferred method separates the protein from the specimen by electrophoresis on a gel (typically a denaturing and reducing protein gel, but can be another type of gel including isoelectric focusing gels, etc.). After protein separation, ovarian oncoprotein is detected, for example, by immunoblotting using antibodies raised against ovarian oncoprotein. Immunoblotting is well known to those skilled in the art.
[0194]
In another preferred embodiment, antibodies against ovarian oncoproteins are used in in situ imaging techniques such as histology. For example, Asai (1993 edition),Cell Biology Methods: Antibodies in Cell Biology(Vol. 37), Acdemic Press. The cells are contacted with antibodies against one or many ovarian oncoproteins. After washing to remove non-specific antibody binding, the presence of the antibody or antibodies is detected. In one embodiment, the antibody is detected by incubation with a secondary antibody that contains a detectable label. In another method, the primary antibody against ovarian oncoprotein (s) contains a detectable label, eg, an enzyme marker that can act on the substrate. In another preferred embodiment, each of a large number of primary antibodies contains a completely different detectable label. This method is particularly used in simultaneous screening for multiple ovarian oncoproteins. As those skilled in the art will appreciate, the present invention also provides a number of other histological imaging techniques.
[0195]
In a preferred embodiment, the label is detected with a fluorimeter that has the ability to detect and distinguish emission at different wavelengths. Furthermore, in this method, a fluorescence cell analysis separation device (FACS) can be used.
[0196]
In another preferred embodiment, the antibody is used in diagnosing ovarian cancer from blood, serum, plasma, stool, and other specimens. Such specimens are therefore useful as specimens to be probed or tested for the presence of ovarian cancer proteins. The antibodies can be used to detect ovarian cancer proteins by the aforementioned immunoassay techniques including ELISA, immunoblotting (Western blotting), immunoprecipitation, BIACORE technology and the like. In other words, the presence of antibodies may indicate an immune response against endogenous ovarian oncoprotein.
[0197]
In a preferred embodiment, in situ hybridization of labeled ovarian cancer nucleic acid probes for tissue assays is performed. For example, an array of tissue specimens containing ovarian cancer tissue and / or normal tissue is made. Thereafter, in situ hybridization (eg see Ausubel, supra) is performed. Once the fingerprints are compared between the individual and the standard, one skilled in the art can make a diagnosis, prognosis or prediction based on the findings. In addition, the genes that display the diagnosis may differ from those that display the prognosis, and the molecular profiling of cellular conditions may predict the likelihood or outcome of discriminating between responsive and refractory conditions I understand that.
[0198]
In a preferred embodiment, prognostic assays use ovarian cancer proteins, antibodies, nucleic acids, modified proteins and cells that contain ovarian cancer sequences. As described above, it is possible to generate gene expression profiles that correlate clinical, pathological and other information to ovarian cancer for long-term prognosis. Again, this can be done on either the protein or gene level, with the use of multiple genes being preferred. As described above, ovarian cancer probes can be attached to the biochip for detection and quantification of ovarian cancer sequences in tissues or patients. The assay proceeds as described above for diagnosis. PCR methods may provide more sensitive and accurate quantification.
[0199]
Assays for therapeutic compounds
In a preferred embodiment, protein, nucleic acid and antibody members as described herein are used in drug screening assays. Ovarian cancer proteins, antibodies, nucleic acids, modified proteins and cells containing ovarian cancer sequences are used in drug screening assays or by assessing the effect of a drug candidate on a “gene expression profile” or expression profile of a polypeptide Is done. In a preferred embodiment, the expression profile is preferably used in conjunction with a high yield screening technique to allow monitoring for expression profile genes after treatment with a candidate agent. For example, Zlokamik, et al. (1998)Science 279: 84-88; and Heid (1996)Genome Res. See 6: 986-994.
[0200]
In preferred embodiments, ovarian cancer proteins, antibodies, nucleic acids, modified proteins and cells containing native or modified ovarian oncoproteins are used in screening assays. That is, the present invention provides a new method for screening for compositions that modulate the identified physiological function or ovarian cancer phenotype of an ovarian cancer protein. Similar to that described above, this can be done at the individual gene level or by evaluating the effect of drug candidates on a “gene expression profile”. In a preferred embodiment, the expression profile is preferably used in conjunction with a high yield screening technique to allow monitoring for expression profile genes after treatment with a candidate agent. For example, see Zlokamik above.
[0201]
After identifying the differentially expressed genes in this document, various tests can be performed. In preferred embodiments, the assay can be performed at the individual gene or protein level. That is, after identifying a particular gene as up-regulated in ovarian cancer, it is possible to screen test compounds for the ability to modulate gene expression or binding to ovarian cancer proteins. Thus, “regulation” includes both an increase and a decrease in gene expression. A preferred modulation amount is a change of at least 10%, preferably 50%, more preferably 100-300% and in some embodiments more than 300-1000%, gene expression in normal tissue versus tissue suffering from ovarian cancer Will be influenced by the initial changes. Thus, if the gene shows a 4-fold increase in ovarian cancer tissue compared to normal tissue, a reduction of about one-quarter is often desired. Similarly, a one-tenth decrease in ovarian cancer tissue compared to normal tissue provides a target value of a 10-fold increase in expression to be induced by the test compound.
[0202]
The amount of gene expression can be monitored using nucleic acid probes and gene expression level quantification, or alternatively the gene product itself can be monitored, for example, through the use of antibodies against ovarian cancer proteins and standard immunoassays. Proteomics and separation techniques can also allow quantification of expression.
[0203]
In preferred embodiments, gene expression or protein monitoring, eg, expression profiles, of a certain number of entities are monitored simultaneously. Such profiles will typically involve multiple entities described in this document.
[0204]
In this embodiment, the ovarian cancer nucleic acid probe is attached to a biochip as outlined herein for the detection and quantification of ovarian cancer sequences in specific cells. Alternatively, PCR can be used. Thus, a series of eg microtiter plates with primers delivered into the desired well can be used. A PCR reaction can then be performed and analyzed for each well.
[0205]
Expression monitoring can be performed to identify compounds that modify the expression of one or more ovarian cancer associated sequences, such as the polynucleotide sequences set forth in Table 1-26. In general, in a preferred embodiment, a test modulator is added to the cells prior to analysis. In addition, there is a screen to identify agents that modulate ovarian cancer, modulate ovarian cancer protein, bind to ovarian cancer protein, or interfere with the binding of ovarian cancer protein and antibodies or other binding partners. Provided as well.
[0206]
As used herein, a “test compound” or “drug candidate” or “modulator” or grammatical equivalent directly or indirectly alters the expression of an ovarian cancer sequence, such as a nucleic acid or protein sequence, or an ovarian cancer phenotype It describes any molecule to be tested for its ability to be made, such as proteins, oligopeptides, small organic molecules, polysaccharides, polynucleotides and the like. In preferred embodiments, the modulator alters the expression profile provided herein, or an expression profile nucleic acid or protein. In one embodiment, the modulator suppresses the ovarian cancer phenotype, eg, to a normal or non-malignant tissue fingerprint. In another embodiment, the modulator induced an ovarian cancer phenotype. In general, multiple test mixtures are run in parallel at different agent concentrations to obtain a differential response to various concentrations. Typically, one of these concentrations serves as a page control, for example at zero concentration or below the detection level.
[0207]
Although drug candidates encompass numerous chemical classes, typically these are organic molecules, preferably small organic compounds having a molecular weight of greater than or equal to 100 and less than about 2,500 daltons. Preferred small molecules are less than 2,000D or less than 1,500D or less than 1,000D or less than 500D. Candidate agents comprise functional groups necessary for structural interactions with proteins, especially hydrogen bonds, and typically include at least amine, carbonyl, hydroxyl or carboxyl groups, preferably chemical functional groups. Of at least two. Candidate agents often comprise cyclical carbon or heterocyclic structures and / or polyaromatic structures substituted with one or more of the aforementioned functional groups. Candidate agents are also found in biomolecules including peptides, saccharides, fatty acids, steroids, purines, pyrimidines, derivatives thereof, structural analogs, or combinations thereof. Particularly preferred are peptides.
[0208]
In one embodiment, the modulator will abolish (neutralize) the effects of ovarian oncoprotein. By “invalidate” is meant the activity and inhibition or blocking of the protein and the resulting effect on the cell.
[0209]
In certain embodiments, a combinatorial library of potential modulators will be screened for the ability to bind to ovarian cancer polypeptides and modulate activity. Conventionally, chemical compounds (referred to as “lead compounds”) having several desirable physical properties or activities, such as inhibitory activity, are identified, lead compound mutants are created, and the physical properties and activities of these mutant compounds are evaluated. This creates a new chemical entity with useful substances. Often, high yield (HTS) methods are used for such analysis.
[0210]
In one preferred embodiment, the high yield screening method also involves providing a library containing a large number of potential therapeutic compounds (candidate compounds). Such “combinatorial chemical libraries” are then screened in one or more assays to identify library members (specific chemical species or subclasses) that exhibit the desired characteristic activity. The compounds thus identified can serve as conventional “lead compounds” or can themselves be used as potential or actual treatments.
[0211]
A combinatorial chemical library is a collection of various chemical compounds generated by either chemical or biological synthesis by combining a number of chemical “building blocks” such as reagents. For example, a chemical building block in which a linear combinatorial chemical library, such as a polypeptide (eg mutin) library, is called an amino acid in all possible forms for a given compound length (eg the number of amino acids in the polypeptide compound) Formed by combining sets. Millions of compounds can be synthesized through such combinatorial mixing of chemical building blocks. For example, Gallop, et al. (1994)J. Med. Chem. See 37: 1233-125f.
[0212]
The preparation and screening of combinatorial chemical libraries is well known to those skilled in the art. Such combinatorial chemical libraries include, without limitation, peptide libraries (eg, US Pat. No. 5,010,175; Furka (1991)).Pept. Prot. Res. 37: 487-493; and Houghton, et al. (1991)Nature 354: 84-88), peptoids (PCT publication, WO 91/19735, encoded peptides (PCT publication, WO 93/20242), random bio-oligomers (PCT publication, WO 92/00091), benzodiazepines (US Pat. No. 5, 288,514), diversomers such as hydantoins, benzodiazepines and dipeptides (Hobbs, et al. (1993)Proc. Nat ' l Acad. Sci. USA 90: 6909-913), vinylic polypeptide (Hagihara, et al. (1992)J. Amer. Chem. Soc. 114: 6568-570), non-peptide peptidomimetics with a beta-D-glucose scaffold (Hirschmann, et al. (1992)J. Amer. Chem. Soc. 114: 9217-218), similar organic synthesis of small compound libraries (Chen, et al. (1994)J. Amer. Chem. Soc. 116: 2661-662), oligocarbamate (Cho, et al. (1993)Science 261: 1303-305) and / or peptidyl phosphate (Campbell, et al. (1994)J. Org. Chem. 59: 658-xxx). In general, Gordon, et al. (1994)J. Med. Chem. 37: 1385-401, nucleic acid libraries (see, eg, Stratagene, Corp.), peptide nucleic acid libraries (see, eg, US Pat. No. 5,539,083), antibody libraries (eg, Vaughn, et al. (1996)Nature Biotechnology 14: 309-314; and PCT / US96 / 10287), carbohydrate libraries (eg, Liang, et al. (1996)Science 274: 1520-1522 and US Pat. No. 5,593,853), and small organic molecule libraries (eg, benzodiazepine 33p, Baum (January 18, 1993))C & E NewsIsoprenoid, US Pat. No. 5,569,588; thiazolidinone and metathiazanone, US Pat. No. 5,549,974; pyrrolidone, US Pat. Nos. 5,525,735 and 5,519,134; morpholino compounds, US patent No. 5,506,337; see benzodiazepines, US Pat. No. 5,288,514, etc.).
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Equipment for the preparation of combinatorial libraries is commercially available. See, for example, 357MPS, 390MPS, Advanced Chem Tech, Louisville KY; Symphony, Rainin, Woburn, MA; 433A Applied Biosystems, Foster City, CA; 9050 Plus, Millipore, Bedford, MA.
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A number of well-known robotic systems have also been developed for solution phase chemical reactions. Many of these systems utilize automated workstations such as automated synthesis tools developed by Taketa Chemical Industries, LTD (Osaka, Japan) and robotic arms that mimic the manual synthesis performed by chemists. Robot systems (Zymate II, Zymark Corporation, Hopkinton, MA; Orca, Hewlett-Packard, Palo Alto, CA). Any of the devices described above are suitable for use with the present invention. The content and implementation of modifications (if any) to these devices in a manner that allows them to operate as discussed herein will be apparent to those skilled in the art. In addition, many combinatorial libraries are commercially available (eg, ComGenex, Princeton, NJ; Asinex, Moscow, RU; Tripos, Inc., St. Louis, MO; ChemStar, Ltd, Moscow, RU; 3D Pharmaceuticals, Bxton, PA; see Martek Biosciences, Columbia, MD;).
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Assays to identify modulators follow high throughput screening. Thus, preferred assays detect enhancement or inhibition of ovarian cancer gene transcription, inhibition or enhancement of polypeptide expression, and inhibition or enhancement of polypeptide activity.
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High productivity assays for the presence, quantification or other physical properties of specific nucleic acid or protein products are well known to those skilled in the art. Similarly, binding assays and reporter gene assays are well known. Thus, for example, US Pat. No. 5,559,410 discloses a high-throughput screening method for proteins and US Pat. No. 5,585,639 describes nucleic acid binding (eg, during an assay). US Pat. Nos. 5,576,220 and 5,541,061 disclose high-throughput screening methods for ligand / antibody binding.
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In addition, high-throughput screening systems are commercially available (eg, Zymark Corp., Hopkinton, MA; Air Technical Industries, Mentor, OH; Beckman Instruments, Inc. Fullerton, CA; Precision Systems, Inc., Natick, MA). ). These systems typically automate the entire procedure, including pipetting of all specimens and reagents, liquid delivery, timed incubation and final reading of the microplate in the detector (s) suitable for the assay. ing. These configurable systems provide high productivity and fast start-up as well as a high degree of flexibility and custom productivity. Manufacturers of such systems provide detailed protocols for various high productivity systems. Thus, for example, Zymark Corp. provides technical literature describing screening systems for detecting modulation of gene transcription, ligand binding, and the like.
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In one embodiment, the modulator is a protein, often a naturally occurring protein or a fragment of a naturally occurring protein. Thus, for example, random or directed digestion of cell extracts containing proteins or proteinaceous cell extracts can be used. In this way, a protein library can be created for screening in the method of the present invention. Particularly preferred in this embodiment are libraries of bacterial, fungal, viral, and mammalian proteins, with mammalian proteins being preferred and human proteins being particularly preferred. Particularly useful test compounds will be directed to the class of protein to which the target belongs, such as enzymes or ligands and substrates for receptors.
[0219]
In preferred embodiments, the modulator is a peptide of about 5 to about 30 amino acids, with about 5 to about 20 amino acids being preferred, and about 7 to about 15 being particularly preferred. The peptide can be a naturally occurring protein, a random peptide or a digest of a “biased” random peptide as outlined above. “Randomized” or grammatical equivalents here mean that each nucleic acid and peptide consists essentially of random peptides and amino acids, respectively. In general, because these random peptides (or nucleic acids discussed below) are chemically synthesized, they can incorporate any nucleotide or amino acid at any position. The synthesis process generates randomized proteins or nucleic acids to form all or most possible combinations throughout the length of the sequence, thus forming a random bioactive protein-like agent candidate It can be designed to do.
[0220]
In one embodiment, the library is completely randomized with no sequence preference or constant at any position. In the preferred embodiment, the library is deflected. That is, some positions in the sequence are either kept constant or selected from a limited number of possibilities. For example, in a preferred embodiment, the nucleotide or amino acid residue is cysteine to crosslink proline for the SH-3 domain, histidine or serine for phosphorylation sites, threonine, tyrosine, etc., or purine etc. Towards the generation of nucleic acid binding domains, for example, within a defined class of hydrophobic amino acids, hydrophilic residues, sterically biased (small or large) residues.
[0221]
The modulator of ovarian cancer can also be a nucleic acid as described above.
As generally described above for proteins, the nucleic acid modulating agent can be a naturally occurring nucleic acid, a random nucleic acid, or a “biased” random nucleic acid. For example, digests of prokaryotic or eukaryotic genomes can be used, as outlined above for proteins.
[0222]
In a preferred embodiment, the candidate compound is an organic chemical moiety, and a wide variety is available in the literature.
[0223]
After the candidate agent is added and the cells are incubated for a period of time, the specimen containing the target sequence to be analyzed is added to the biochip. If necessary, the target sequence is prepared using known techniques. For example, the sample can be processed to lyse the cells using known lysis buffers, electrophoresis, etc., with appropriate purification and / or amplification such as PCR. For example, in vitro transcription is performed using a label covalently attached to a nucleotide. In general, nucleic acids are labeled with biotin-FITC or PE, or cy3 or cy5.
[0224]
In preferred embodiments, the target sequence is labeled with a fluorescent, chemiluminescent, chemical or radioactive signal to provide a means of detecting specific binding of the target sequence to the probe. The label can also be an enzyme such as alkaline phosphatase or horseradish peroxidase that produces a detectable product if provided with a suitable substrate. Alternatively, the label can be a labeled compound or small molecule, such as an enzyme inhibitor that binds but does not undergo enzymatic catalysis or modification. The label can also be a moiety or compound such as an epitope tag or biotin that specifically binds to streptavidin. As an example of biotin, streptavidin is labeled as described above, thus providing a detectable signal for the bound target sequence. Unbound labeled streptavidin is typically removed prior to analysis.
[0225]
As will be appreciated by those skilled in the art, these assays can be direct hybridization assays, otherwise US Pat. No. 5,681,702, each incorporated herein by reference; No. 5,545,730; No. 5,594,117; No. 5,591,584; No. 5,571,670; No. 5,580,731 No. 5,571,670; No. 5,591,584; No. 5,624,802; No. 5,635,352; No. 5,594,118; 359,100; 5,124,246; and 5,681,697, including a “sandwich assay” that includes the use of multiple probes. be able to. In this embodiment, in general, the target nucleic acid is prepared as outlined above and then on a biochip containing a plurality of nucleic acid probes under conditions that allow the formation of a hybridization complex. Added.
[0226]
In the present invention, various hybridization conditions can be used, including high, medium and low stringency conditions as outlined above. The assay is generally performed under stringent conditions that allow the formation of labeled probe hybridization complexes only in the presence of the target. Stringency can be controlled by modifying the step parameters, which are thermodynamic variables including but not limited to temperature, formamide concentration, salt concentration, chaotropic salt pH, organic solvent concentration, etc. It is.
[0227]
These parameters can also be used to control non-specific binding, as generally outlined in US Pat. No. 5,681,697. Thus, it may be desirable to perform certain steps at higher stringency conditions to reduce non-specific binding.
[0228]
The reactions outlined in this document can be achieved in various ways. The components of the reaction can be added simultaneously or sequentially in a different order and preferred embodiments are outlined below. In addition, the reaction may include a variety of other reagents. This includes neutral proteins such as salts, buffers, albumin, detergents, etc. that can be used to facilitate optimal hybridization and detection and / or to reduce non-specific or background interactions. included. Protease inhibitors, nuclease inhibitors, antibacterial agents, etc. that improve the efficiency of the assay in other ways can also be used as appropriate depending on the sample preparation method and target purity.
[0229]
The assay data is analyzed to determine changes in expression levels, such as between individual gene expression levels and states, to form a gene expression profile.
[0230]
A screen is performed to identify modulators of the ovarian cancer phenotype. In one embodiment, the screening is performed to identify modulators that can induce or control a particular expression profile, and thus preferably generate an associated phenotype. In another embodiment, for example for diagnostic applications, the identification of important differentially expressed genes in a particular state, followed by a screen to identify modulators that alter the expression of individual genes. Can be implemented. In another embodiment, screening is performed to identify modulators that alter the biological function of the expression product of a differentially expressed gene. Again, after identifying the importance of a gene in a particular state, screening is performed to identify agents that bind to the gene product and / or modulate its biological activity.
[0231]
In addition, screens can be performed for genes induced in response to candidate agents. After identifying a modulator based on its ability to suppress the ovarian cancer expression pattern leading to a normal expression pattern or modulate a single ovarian cancer gene expression profile to mimic the expression of a gene from normal tissue To identify genes that are specifically regulated in response to a substance, a screen as described above can be performed. Expressed in normal tissue or tissue treated with an agent that is not expressed in normal tissue or ovarian cancer tissue by comparing the expression profile between normal tissue and ovarian cancer tissue treated with the agent The gene becomes clear. These agent-specific sequences can be identified and used by the methods described herein for ovarian oncogenes or proteins. In particular, these sequences and the proteins they encode are used to mark or identify cells that have been treated with an agent. In addition, antibodies can be raised against agent-induced proteins and used to target new therapies to treated ovarian cancer tissue specimens.
[0232]
Thus, in one embodiment, the test compound is administered to a population of ovarian cancer cells that have an associated ovarian cancer expression profile. As used herein, “administration” or “contact” refers to a form in which an agent can act on a cell regardless of whether the candidate agent is by uptake and intracellular action or action at the cell surface. It means that it is added to cells. In some embodiments, a nucleic acid encoding a proteinaceous candidate agent (eg, peptide) is added to a cell within a viral construct, such as an adenovirus or retroviral construct, thus achieving expression of the peptide agent. Can be done. For example, PCT US97 / 01019. It is also possible to use adjustable gene therapy systems.
[0233]
Once the test compound has been administered to the cells, the cells can be washed if desired and can be allowed to incubate for a period of time, preferably under physiological conditions. The cells are then harvested and a new gene expression profile is generated as outlined herein.
[0234]
Thus, for example, ovarian cancer or non-malignant tissue can be screened for agents that modulate, eg, induce or suppress, the ovarian cancer phenotype. A change in at least one gene, preferably many genes, in the expression profile indicates that the agent affects ovarian cancer activity. By defining such a signature for the ovarian cancer phenotype, a screen for new drugs that alter the phenotype can be devised. With this approach, the drug target need not be known or need to be represented within the original expression screening platform, nor does the level of replication for the target protein need to change.
[0235]
In a preferred embodiment, the screen can be performed on individual genes and gene products (proteins), as outlined above. That is, after identifying a specific differentially expressed gene as important in a specific state, it is possible to screen for modulators of either the gene expression or the gene product itself. The gene product of a differentially expressed gene is sometimes referred to herein as “ovarian cancer protein” or “ovarian cancer modulating protein”. The ovarian cancer modulating protein may be a single fragment, or alternatively may be a full-length protein for the fragment encoded by the nucleic acid in the table. Preferably the ovarian cancer modulating protein is a fragment. In a preferred embodiment, the ovarian cancer amino acid sequence used to determine sequence identity or similarity is encoded by the nucleic acids in the table. In another embodiment, the sequence is a naturally occurring allelic variant of the protein encoded by the nucleic acid in the table. In another embodiment, the sequence is a sequence variant as further described herein.
[0236]
Preferably, the ovarian cancer modulating protein is a fragment of about 14-24 amino acids in length. More preferably, the fragment is a soluble fragment. Preferably, the fragment comprises a non-transmembrane region. In preferred embodiments, the fragment has an N-terminal Cys to aid solubility. In another embodiment, the C-terminus of the fragment is kept as a free acid and the N-terminus is a free amino to aid in coupling to, for example, cysteine. Otherwise, the ovarian oncoprotein is conjugated to an immunogenic agent such as BSA.
[0237]
Measurement of ovarian cancer polypeptide activity or ovarian cancer or ovarian cancer phenotype can be performed using a variety of assays. For example, the effect of a test compound on the function of an ovarian cancer polypeptide can be measured by examining the parameters described above. Appropriate physiological changes that affect activity can be used to assess the effect of test compounds on the polypeptides of the invention. Once functional results are determined using intact cells or animals, against tumors, tumor growth, tumor metastasis, neovascularization, hormone release, both known and uncharacterized genetic markers Various effects such as changes in cell metabolism such as cell growth or pH changes and changes in intracellular second messengers such as cGMP in the case of ovarian cancer associated with transcriptional changes (eg, Northern blots) can also be measured. In the assay of the present invention, a mammalian ovarian cancer polypeptide, such as a mouse, preferably a human, is used.
[0238]
Detection to identify compounds with modulatory activity can be performed in vitro. For example, the potential modulator and ovarian cancer polypeptide are first contacted and incubated for a suitable length of time, for example, 0.5 to 48 hours. In one embodiment, ovarian cancer polypeptide levels are determined in vitro by measuring protein or mRNA levels. Protein levels are antibodies that selectively bind to ovarian cancer polypeptides or fragments thereof and are measured using immunoassays such as Western blotting, ELISA, and the like. For the measurement of mRNA, hybridization assays such as PCR, amplification using LCR, or Northern hybridization, RNAse protection, dot blot method are preferred. Protein or mRNA levels can be determined using detection agents labeled directly or indirectly as described herein, such as fluorescent or radiolabeled nucleic acids, radioactive or enzyme labeled antibodies, etc. Detected.
[0239]
Alternatively, reporter gene systems can be devised using ovarian cancer protein promoters operably linked to reporter genes such as luciferase, green fluorescent protein, CAT or β-gal. Reporter constructs are typically transfected into cells. After treatment with a potential modulator, the amount of reporter gene transcription, translation or activity is measured according to standard techniques known to those skilled in the art.
[0240]
As outlined above, in a preferred embodiment, the screen can be performed on individual genes and gene products (proteins). That is, after identifying a specific differentially expressed gene that is important in a specific state, the expression of the gene or the modulator of the gene product itself can be screened. The gene product of a differentially expressed gene is sometimes referred to herein as an “ovarian oncoprotein”. The ovarian oncoprotein may be a fragment, or alternatively, may be a full-length protein for the fragments shown herein.
[0241]
In one embodiment, screening for modulators of specific gene expression is performed. Typically, the expression of only one or several genes is evaluated. In another embodiment, the screen is designed to first find compounds that bind to differentially expressed proteins. These compounds are then evaluated for their ability to modulate differentially expressed activity. Moreover, once the initial candidate compound has been identified, variants can be further screened to better evaluate structure-activity relationships.
[0242]
In a preferred embodiment, a binding assay is performed. In general, purified or isolated gene products are used. That is, a gene product of one or more differentially expressed nucleic acids is produced. For example, antibodies against a protein gene product are produced and a standard immunoassay is performed to determine the amount of protein present. Alternatively, cells containing ovarian oncoprotein can be used in the assay.
[0243]
Thus, in a preferred embodiment, the method includes combining the ovarian oncoprotein and the candidate compound and determining the binding of the compound to the ovarian oncoprotein. Although preferred embodiments utilize human ovarian cancer proteins, other mammalian proteins, such as counterparts, can also be used, for example, for the development of animal models of human disease. In some embodiments, mutant or derivative ovarian oncoproteins can be used, as outlined herein.
[0244]
In general, in preferred embodiments of the methods herein, the ovarian oncoprotein or candidate agent is non-diffusible to an insoluble support (eg, microtiter plate, array, etc.) having an isolated specimen receiving area. Combined in shape. An insoluble support is made of any composition to which the composition can be bound, is easily separated from soluble material, and is otherwise compatible with the overall screening method. The surface of such a support can be solid or porous and can be of any suitable shape. Examples of suitable insoluble supports include microtiter plates, arrays, membranes and beads. These are typically glass, plastic (eg polystyrene), polysaccharides, nylon or nitrocellulose, TeflonTMEtc. are made. Microtiter plates and arrays are particularly convenient because multiple assays can be performed simultaneously using small amounts of reagents and specimens. The particular method of binding of the composition is not critical so long as it is compatible with the reagents and overall methods of the present invention, maintains the activity of the composition and is non-diffusible. Preferred binding methods include the use of antibodies (which do not sterically block either the ligand binding site or the activation sequence when the protein is bound to the support), “adhesive” or direct binding to an ionic support, Includes chemical cross-linking, synthesis of proteins or agents on the surface and the like. After binding of the protein or agent, the excess unbound material is removed by washing. At this time, the specimen receiving area can be blocked through incubation with bovine serum albumin (BSA), casein or other innocuous protein or other moiety.
[0245]
In a preferred embodiment, the ovarian oncoprotein is bound to a support and a test compound is added to the assay. Alternatively, the candidate agent is bound to the support and ovarian oncoprotein is added. New binding agents include specific antibodies, non-natural binding agents identified in chemical library screens, peptide analogs, and the like. Particularly advantageous are screening assays for agents that have low toxicity to human cells. To this end, a wide variety of assays can be used, including labeled in vitro protein-protein binding assays, electrophoretic mobility shift assays, protein binding immunoassays, functional assays (such as phosphorylation assays), etc. it can.
[0246]
Determining the binding of test modulatory compounds to ovarian cancer proteins can be done in a number of ways. In preferred embodiments, the compound is labeled and conjugation, for example, attaching all or a portion of the ovarian cancer protein to a solid support, adding a labeled candidate agent (eg, a fluorescent label), This is determined directly by washing away excess reagent and determining whether the label is present on the solid support. Various blocking and cleaning steps can be utilized as appropriate.
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In some embodiments, only one of the components can be labeled, for example, a protein (or protein-like candidate compound) can be labeled. Alternatively, for example for proteins125With regard to I and compounds, a plurality of compounds can be labeled with different labels such as phosphors. Proximity reagents such as quenching or energy transfer reagents are also useful.
[0248]
In one embodiment, test compound binding is determined by a competitive binding assay. A competitor is a binding moiety known to bind to a target molecule (eg, ovarian cancer protein) such as an antibody, peptide, binding partner, ligand, and the like. Under certain circumstances, there is a competitive binding between the compound and the binding moiety, which can change the compound. In one embodiment, the test compound is labeled. If binding is present, the compound is first added to the protein, either the competitor, or both, for a time sufficient to allow it. Incubations can be performed at temperatures that facilitate optimal activity, typically between 4 and 40 ° C. The incubation period is typically optimized to facilitate fast and high productivity screening. Typically, a time between 0.1 and 1 hour appears to be sufficient. Excess reagent is generally removed or washed away. A second component is then added and the presence or absence of a labeled component is followed to indicate binding.
[0249]
In a preferred embodiment, the competitor is added first, followed by the test compound. Displacement of the competitor is an indication that the test compound is bound to the ovarian cancer protein and thus has the ability to bind to the ovarian cancer protein and potentially modulate its activity. In this embodiment, any component can be labeled. Thus, for example, when the competitor is labeled, the presence of the label in the wash solution represents displacement by the agent. Alternatively, when the test compound is labeled, the presence of the label on the support is indicative of displacement.
[0250]
In one variation, the test compound is added first with incubation and washing, followed by the competitor. The absence of binding by the competitor may indicate that the test compound is bound to the ovarian oncoprotein with higher affinity. Thus, if the test compound is labeled, the presence of the label on the support combined with the lack of competitor binding may indicate that the test compound has the ability to bind to ovarian cancer proteins. is there.
[0251]
In a preferred embodiment, the method comprises a differential screen to identify agents that can modulate the activity of ovarian cancer proteins. In this embodiment, the method comprises combining the ovarian oncoprotein and the competitor in the first specimen. The second specimen comprises a test compound, ovarian oncoprotein, and a competitor. The binding of the competitor is determined for both specimens and the change or difference in binding between the two specimens represents the presence of an agent that can bind to and potentially modulate the activity of the ovarian cancer protein. ing. That is, if the binding of the competitor is different in the second sample compared to the first sample, the agent has the ability to bind to the ovarian cancer protein.
[0252]
Alternatively, differential screening is used to identify drug candidates that bind to native ovarian oncoprotein but cannot bind to modified ovarian oncoprotein. This can be used in rational drug design to model the structure of the ovarian cancer protein and synthesize with agents that interact with that site. By screening drugs for the ability to enhance or decrease the activity of the protein, drug candidates that affect the activity of the ovarian cancer protein are also identified.
[0253]
In the assay, positive and negative controls can be used. Preferably, the control and test specimens are run at the same conditions at least 3 times to obtain statistically significant results. Incubation of all specimens is performed for a time sufficient for binding of the agent to the protein. After incubation, the specimen is washed in the absence of non-specifically bound material, and the amount of bound agent that is generally labeled is determined. For example, if a radioactive label is utilized, the specimen can be counted in a scintillation counter to determine the amount of bound compound.
[0254]
A variety of other reagents can be included in the screening assay. These include salts, neutral proteins such as albumin, detergents, etc. that can be used to facilitate optimal protein-protein binding and / or reduce non-specific or background interactions. . Similarly, reagents that otherwise improve the efficiency of the assay, such as protease inhibitors, nuclease inhibitors, antibacterial agents, and the like, can be used. The mixture of components can be added in an order that provides the requisite binding.
[0255]
In a preferred embodiment, the present invention provides a method for screening for compounds that can modulate the activity of ovarian oncoproteins. The method comprises the step of adding a test compound as described above to a cell containing ovarian cancer protein. Preferred cell types include almost any cell. The cell contains a recombinant nucleic acid encoding an ovarian oncoprotein. In a preferred embodiment, candidate agent libraries are tested for a plurality of cells.
[0256]
In one aspect, the assay is a pharmaceutical agent, including, for example, a hormone, antibody, peptide, antigen, cytokine, growth factor, action potential, chemotherapeutic agent, radiation, carcinogen or other cell (eg, cell-cell). Assessment) in the presence or absence of physiological signals such as contact) or in the presence or absence of preceding or following.
[0257]
In this way, compounds that modulate ovarian cancer agents are identified. Compounds with pharmacological activity can enhance or prevent the activity of ovarian oncoprotein. Once identified, similar structures are evaluated for the purpose of identifying critical organizational features of the compound.
[0258]
In one embodiment, a method for inhibiting ovarian cancer cell division is provided. This method comprises the administration of an ovarian cancer inhibitor. In another embodiment, a method for inhibiting ovarian cancer is provided. The method includes administration of an ovarian cancer inhibitor. In a further embodiment, a method of treating a cell or individual suffering from ovarian cancer is provided. This method includes the administration of an ovarian cancer inhibitor.
[0259]
In one embodiment, the ovarian cancer inhibitor is an antibody as described above. In another embodiment, the ovarian cancer inhibitor is an antisense or RNAi molecule.
As described below, various cell viability, growth, proliferation and metastasis assays are known to those skilled in the art.
[0260]
Growth or colonization of soft agar in suspension.
Normal cells require a solid support to attach and grow. When cells are transformed, they lose this phenotype and grow in a detached state from the substrate. For example, transformed cells can be grown in an agitated suspension culture or suspended in a semi-solid medium such as semi-solid or soft agar. Transformed cells, upon receiving transfection with a tumor suppressor gene, regenerate a normal phenotype and require a solid support to attach and grow. Colony formation or soft agar growth during suspension assays inhibits abnormal cell growth and transformation when expressed in host cells. It is believed that the therapeutic compound will reduce or eliminate the host cell's ability to grow in suspension in a semi-solid medium, such as semi-solid or soft, or in a stirred suspension medium.
[0261]
Techniques for soft agar growth or colony formation in suspension assays are described in Freshney (1994) Animal Cell Culture: Basic Technical Manual (3rd edition) Wiley-Liss, incorporated herein by reference. Yes. Similarly, see the method section of Garkavtsev, et al. (1996), previously incorporated herein by reference.
[0262]
Contact inhibition of growth and density limitation
Normal cells typically grow in a flat and organized pattern in a Petri dish until they touch other cells. When cells touch each other, they undergo contact inhibition and stop growing. However, when the cells are transformed, the cells are not subject to contact inhibition and continue to grow to high density within the disrupted lesion. Thus, transformed cells grow to a higher saturation density than normal cells. This can be detected morphologically within the regular pattern of normal surrounding cells by the formation of rounded cells within the lesion or a monolayer that has lost cell orientation. Alternatively, a labeled cell index with (3H) -thymidine at saturation density can be used to measure density limitations of growth. Once transformed, the transformed cells will regenerate a normal phenotype upon contact with the tumor suppressor gene, become contact-inhibited, and grow to a lower density.
[0263]
In this assay, labeled cell index with (3H) -thymidine at saturation density is the preferred method for measuring growth density limitations. Transformed host cells are transfected with ovarian cancer-related sequences and grown at saturating density under non-limiting medium conditions for 24 hours. The percentage of cell labeling with (3H) -thymidine is determined by autoradiography. See, for example, Freshney (1994), supra.
[0264]
Growth factor or serum dependent
Transformed cells typically have a lower serum dependence compared to their normal controls. See, for example, Temin (1966) J. Nat'l Cancer Inst. 37-167-175; Eagle et al. (1970) J. Exp. Med. 131: 836-879; and Freshney, supra. This is due in part to the release of various growth factors by transformed cells. The growth factor or serum dependence of the transformed host cell can be compared to that of the control.
[0265]
Tumor-specific marker level
Tumor cells release an increased amount of certain factors (hereinafter referred to as “tumor-specific markers”) compared to their normal controls. For example, plasminogen activator (PA) is released at higher levels from human gliomas than from normal brain cells (eg, Gullino, p178-184, “Angiogenesis, Tumor Angiogenesis and Tumor Growth). See, “Potential Interference”, Mihich (1985) Biological Response in Cancer, in Plenum. Similarly, tumor angiogenic factor (TAF) is found in tumor cells in its normal target. Are released at higher levels, see, eg, Folkman (1992) Sem Cancer Biol. 3: 89-96.
[0266]
Various techniques for measuring the release of these factors are described in Freshney (1994), supra. Similarly, Unkeless, et al. (1974) J. Biol. Chem. 249: 4295-4305; Strickland and Beers (1976) J. Biol. Chem. 251: 5694-5702; Whur, et al. (1980) Br J. Cancer 42: 305-312; Gullino, pp. 178-184 “Potential interference with angiogenesis, tumor angiogenesis and tumor growth” Mihich (1985) Biological response in cancer, in Plenum; and Freshney (1985) Anticancer Res. 5: 111-130.
[0267]
Invasion into Matrigel
The degree of invasiveness into Matrigel and some other extracellular matrix components can be used as an assay to identify compounds that modulate ovarian cancer associated sequences. Tumor cells show an excellent correlation between cell invasiveness and malignancy into Matrigel or some other extracellular matrix component. In this assay, tumorigenic cells are typically used as host cells. Expression of tumor suppressor genes in these host cells will reduce host cell invasiveness.
[0268]
Alternatively, host cell infiltration levels can be measured by using filters coated with Matrigel or some other extracellular matrix component. Invasion into the gel or distal to the filter is rated as invasive and is histologically rated by cell number and distance traveled, or125Pre-label the cells with I and rank by counting the radioactivity on the distal side of the filter or on the bottom of the dish. See, for example, Freshney (1984), supra.
[0269]
Tumor growth in vivo
The effect of ovarian cancer associated sequences on cell growth can be tested in transgenic or immunosuppressed mice. Knockout transgenic mice can be created in which the ovarian oncogene is analyzed or into which the ovarian oncogene is inserted. Knockout transgenic mice can be made by inserting a marker gene or other non-homologous gene into the endogenous ovarian cancer gene site within the mouse genome via homologous recombination. Such mice can also be made by replacing the endogenous ovarian oncogene with a mutated version of the ovarian oncogene or by mutating the endogenous ovarian oncogene, for example by exposure to carcinogens.
[0270]
The DNA construct is introduced into the nucleus of the embryonic stem cell. Cells containing the newly engineered genetic lesion are injected into the host mouse embryo, which is reimplanted into the recipient female. Some of these embryos develop into chimeric mice with germ cells partially derived from mutant cell lines. By breeding chimeric mice, it is possible to obtain new strains of mice containing the introduced genetic lesion. See, for example, Capecchi, et al. (1989) Science 244: 1288-1292. Targeted chimeric mice are described in Hogan, et al. (1988) Mouse embryo manipulation: laboratory manual CSH Press; and Robertson (1987) teratocarcinoma and embryonic stem cells: a practical approach, IRL Press, Washington, Can be induced according to DC.
[0271]
Alternatively, various immunosuppressed or immunodeficient host animals can be used. For example, genetically athymic “nude” mice (see, eg, Giovanella, et al. (1974) J. Nat'l Cancer Inst. 52: 921-930), SCID mice, thymectomized mice or irradiated mice (eg, Bradley, et al. (1978) Br. J. Cancer 38: 263-272; Selby, et al. (1980) Br. J. Cancer 41: 52-61) can be used as hosts. Transplantable tumor cells injected into isogenic hosts (typically about 106 cells) will produce invasive tumors in a high proportion of cases, while normal cells of similar origin are Does not produce this. In hosts that have developed invasive tumors, cells expressing ovarian cancer-related sequences are injected subcutaneously. After a suitable time, preferably 4-8 weeks, tumor growth is measured (eg by volume or its two largest dimensions and compared to controls. Tumors with statistically significant reduction (using Student T test) It is said that growth was hindered.
[0272]
Polynucleotide modulators of ovarian cancer
Antisense and RNAi polynucleotides
In certain embodiments, the activity of the ovarian cancer associated protein is complementary to, and preferably specifically, an antisense polynucleotide, eg, a coding mRNA nucleic acid sequence such as mRNA of ovarian cancer protein or a subsequence thereof. It is down-regulated or completely inhibited by using a nucleic acid that can form a hybrid. By binding an antisense polynucleotide to the mRNA, the translation and / or stability of the mRNA is reduced.
[0273]
In the context of the present invention, antisense polynucleotides can include naturally occurring nucleotides, or synthetic species formed from naturally occurring subunits or their close homologues. Antisense polynucleotides can also have modified sugar moieties or intersugar linkages. One example of these is phosphorothioate and other sulfur-containing species known for use in the art. Analogs are encompassed within the present invention as long as they function effectively to hybridize with ovarian oncoprotein mRNA. See, for example, Isis Pharmaceuticals, Carlsbad, CA; Sequitor, Inc., Natick, MA.
[0274]
Such antisense polynucleotides can be readily synthesized using recombinant means, or can be synthesized in vitro. Equipment for such synthesis is sold by several vendors including Applied Biosystems. The preparation of other oligonucleotides such as phosphothioates and alkylated derivatives is also well known to those skilled in the art.
[0275]
Antisense molecules as used herein include antisense or sense oligonucleotides. Sense oligonucleotides can be used, for example, to block transcription by binding to an antisense strand. Antisense and sense oligonucleotides comprise single stranded nucleic acid sequences capable of binding to target mRNA (sense) or DNA (antisense) for ovarian cancer molecules. Preferred antisense molecules are for ovarian cancer sequences in Table 1-26 or for ligands or activators thereof. Antisense or sense oligonucleotides according to the invention generally comprise a fragment of at least about 14 nucleotides, preferably about 14-30 nucleotides. Antisense or sense oligonucleotides can be generated based on cDNA sequences encoding a given protein. For example, Stein and Cohen (1988)Cancer Res. 48: 2659-2668; and van der Krol, et al. (1988) BioTechniques 6: 958-976.
[0276]
RNA interference is a mechanism for suppressing gene expression in a sequence-specific manner. For example, Brumelkamp, et al. (2002)Sciencexpress (March 21, 2002); Sharp (1999) Genes Dev. 13: 139-141; and Catew (2001)Curr. Op. Cell Biol. See 13: 244-248. In mammalian cells, short double-stranded, small interfering RNAs (siRNAs) such as 21 nt have been shown to be effective in introducing RNAi responses. Elbashir, et al. (2001)Nature See 411: 494-498. The mechanism can be used to down-regulate the expression level of an identified gene, for example, for treatment of a disease or confirmation of relevance to a disease.
[0277]
Ribozyme
In addition to antisense oligonucleotides, ribozymes can be used to target and inhibit transcription of ovarian cancer-related nucleotide sequences. Ribozymes are RNA molecules that split other RNA molecules by catalysis. Different types of ribozymes have been described, including group I ribozymes, hammerhead ribozymes, hairpin ribozymes, RNaseP and axhead ribozymes (for a general review of the properties of different ribozymes, see, eg, Castanotto, et al. al. (1994)Adv. Pharmacol. 25: 289-317).
[0278]
The general properties of hairpin ribozymes are described, for example, in Hampel, et al. (1990).Nucl. Acids Res. 18: 299-304; European Patent Publication No. 0360257; US Pat. No. 5,254,678. Their preparation methods are well known to those skilled in the art. For example, WO94 / 26877; Ojwang, et al. (1993)Proc. Nat ' l Acad. Sci. USA 90: 6340-6344; Yamada, et al. (1994) Hum. Gene Ther. 1: 39-45; Leavitt, et al. (1995) Proc. Nat'l Acad. Sci. USA 92: 699-703; Leavitt, et al. (1994)Hum. Gene Ther. 5: 1151-120; and Yamada, et al. (1994)Virology 205: 121-126.
[0279]
Polynucleotide modulators of ovarian cancer can be introduced into cells containing the target nucleotide sequence by formation of a conjugate with a ligand binding molecule, as described in WO 91/04753. Such ligand binding molecules include, but are not limited to, cell surface receptors, growth factors, other cytokines or other ligands that bind to cell surface receptors. Preferably, conjugation of the ligand binding molecule substantially comprises the ligand binding molecule's ability to bind to its corresponding molecule or receptor and block entry of a sense or antisense oligonucleotide or conjugated version thereof into the cell. Does not interfere. Alternatively, polynucleotide modulators of ovarian cancer can be introduced into cells containing the target nucleic acid sequence by formation of a polynucleotide-lipid complex, for example as described in WO90 / 10448. It can be seen that in addition to therapeutic methods, antisense molecules or knockout and knock-in models can also be used within screening assays as described above.
[0280]
Thus, in one embodiment, a method for modulating ovarian cancer in a cell or in vivo is provided. In one embodiment, the method comprises administering to the cell an anti-ovarian cancer antibody that reduces or eliminates the biological activity of the endogenous ovarian cancer protein. Alternatively, the method comprises the step of administering to the cell or organism a recombinant nucleic acid encoding an ovarian cancer protein. This can be accomplished in any number of ways. In preferred embodiments, for example, if the ovarian cancer sequence is downregulated in ovarian cancer, such a condition can be reversed by increasing the amount of ovarian cancer gene product in the cell. This can be accomplished, for example, by overexpressing the endogenous ovarian cancer gene using known gene therapy techniques or by administering a gene encoding an ovarian cancer sequence. In a preferred embodiment, gene therapy techniques employ enhanced homologous recombination (EHR), for example as described in PCT / US93 / 03868, which is incorporated herein by reference in its entirety. Incorporation of exogenous genes that had been included. Alternatively, for example, if the ovarian cancer sequence is upregulated in ovarian cancer, the activity of the endogenous ovarian cancer gene is reduced, eg, by administration of ovarian cancer antisense or RNAi nucleic acid.
[0281]
In one embodiment, the ovarian oncoproteins of the invention can be used to generate polyclonal and monoclonal antibodies against ovarian oncoproteins. Similarly, ovarian cancer proteins can be coupled to affinity chromatography columns using standard techniques. These columns can then be used to purify ovarian cancer antibodies that are useful for production, diagnostic or therapeutic purposes. In a preferred embodiment, antibodies are generated against epitopes unique to ovarian cancer proteins. That is, the antibody shows little or no cross-reactivity with other proteins. The ovarian cancer antibody can be coupled to a standard affinity chromatography column and used to purify the ovarian cancer protein. Since the antibody also specifically binds to ovarian cancer protein, it can be used as a blocking polypeptide as described above.
[0282]
Methods for identifying mutant ovarian cancer-related sequences
Without being bound by theory, the expression of various ovarian cancer sequences is correlated with ovarian cancer. Thus, disorders based on mutant or mutant ovarian oncogenes can be determined. In one embodiment, the present invention identifies cells that contain a mutant ovarian oncogene, such as, for example, to determine the sequence or all of at least one endogenous ovarian oncogene in a cell. Provide a way. This can be achieved using any number of sequencing techniques. In a preferred embodiment, the present invention provides a method of identifying an ovarian cancer genotype in an individual, such as to determine all or part of the sequence of at least one ovarian oncogene in an individual. This is generally done in at least one tissue of the individual and may involve the evaluation of a certain number of tissues or different specimens of the same tissue. The method may include comparing the sequence of the sequenced ovarian oncogene with a known ovarian oncogene, such as a wild type gene.
[0283]
The sequence of all or part of the ovarian oncogene can then be compared to the sequence of known ovarian oncogenes to determine if any differences exist. This can be done using any number of known homology programs such as Bestfit. In a preferred embodiment, as outlined herein, the presence of a sequence difference between a patient's ovarian oncogene and a known ovarian oncogene correlates with a disease state or trend thereto.
[0284]
In a preferred embodiment, the ovarian oncogene is used as a probe to determine the copy number of the ovarian oncogene in the genome.
[0285]
In another preferred embodiment, the ovarian oncogene is used as a probe to determine chromosomal localization of the ovarian oncogene. Information such as chromosomal localization is used to provide a diagnosis or prognosis, particularly when chromosomal abnormalities such as translocations are identified within the ovarian cancer locus.
[0286]
Administration of pharmaceutical preparations and vaccine preparations
In one embodiment, the ovarian oncoprotein or modulator thereof is administered to the patient at a therapeutically effective dose. As used herein, “therapeutically effective dose” means a dose that produces the effect for which it is administered. The exact dose will depend on the purpose of the treatment, and will be ascertainable by one skilled in the art using known techniques. For example, Ansel, et al. (1999)Pharmaceutical dosage forms and drug delivery systemsLippincott; Lieberman (1992)Pharmaceutical dosage form(Vol. 1-3) Dekker, ISBN 0824770846, 082476918X, 0824712692, 0824716981; Lloyd (1999):Pharmaceutical preparation technology, science and technologyAmer. Pharmaceutical Assn .; Pickar (1999)Dose calculation See Thomson. Ovarian cancer degradation, systemic versus localized delivery, and the rate of new protease synthesis and may require adjustments to age, weight, general health, sex, diet, administration time, drug interactions and severity of physical conditions And can be confirmed using routine experimentation by those skilled in the art. US patent application 09 / 687,576 further discloses methods of using and diagnosing and treating the compositions in ovarian cancer and is expressly incorporated herein by reference.
[0287]
The term “patient” for the purposes of the present invention includes both humans and other animals, particularly mammals. Thus, the method is applicable for both human therapy and veterinary applications. In preferred embodiments, the patient is a mammal, preferably a primate, and in the most preferred embodiment, the patient is a human.
[0288]
Administration of the ovarian oncoproteins and modulators thereof of the present invention includes oral, subcutaneous, intravenous, intranasal, transdermal, intraperitoneal, intramuscular, pulmonary, intravaginal, rectal, or intraocular administration, including It can be done in various ways as described above. In some cases, for example in the treatment of wounds and inflammation, ovarian oncoproteins and modulators can be applied directly as solutions or sprays.
[0289]
The pharmaceutical composition of the present invention comprises ovarian oncoprotein in a form suitable for administration to a patient. In a preferred embodiment, the pharmaceutical composition is in a water-soluble form, such as being present as a pharmaceutically acceptable salt that is meant to include both acidic and basic addition salts. Yes. “Pharmaceutically acceptable (pharmaceutically acceptable) addition salts” retain the biological effectiveness of the free base and are those that are biologically or otherwise desirable, such as hydrochloric acid, hydrogen bromide Inorganic acids such as acid, sulfuric acid, nitric acid and phosphoric acid, as well as acetic acid, propionic acid, glycolic acid, pyruvic acid, oxalic acid, maleic acid, malonic acid, succinic acid, fumaric acid, tartaric acid, citric acid, benzoic acid, cinnamic acid , Salts of organic acids such as mandelic acid, methanesulfonic acid, ethanesulfonic acid and p-toluenesulfonic acid, salicylic acid. “Pharmaceutically acceptable basic addition salts” include those derived from inorganic salts such as sodium, potassium, lithium, ammonium, calcium, magnesium, iron, zinc, copper, manganese, aluminum salts and the like. It is. Particularly preferred are the ammonium, potassium, sodium, calcium and magnesium salts. Salts derived from pharmaceutically acceptable organic non-toxic bases include primary, secondary and tertiary amines, substituted amines including naturally occurring substituted amines, cyclic amines and isopropylamines, trimethylamine, diethylamine, triethylamine Salts of basic ion exchange resins such as, tripropylamine, and ethanolamine.
[0290]
A pharmaceutical composition (pharmaceutical formulation) can also include one or more of the following. Carrier proteins such as serum albumin; buffers; fillers such as microcrystalline cellulose, lactose, corn starch and other starches; binders; sweeteners and other flavoring agents; colorants and polyethylene glycols.
[0291]
The pharmaceutical composition can be administered in various unit dosage forms depending on the method of administration. For example, unit dosage forms suitable for oral administration include, but are not limited to, powders, tablets, pills, capsules and troches. It is recognized that ovarian cancer protein modulators (eg, antibodies, antisense constructs, ribozymes, small organic molecules, etc.) should be protected from digestion when administered orally. This is typically done by complexing the composition (s) with the molecule (s) to make it resistant to acidic and enzymatic hydrolysis or in a suitable resistant carrier or protective barrier such as a liposome. This is accomplished by either packaging the molecule (s) into Means for protecting agents from digestion are well known in the art.
[0292]
The composition for administration will generally comprise an ovarian cancer protein modulator dissolved in a pharmaceutically acceptable carrier, preferably an aqueous carrier. Various aqueous carriers such as buffered saline can be used. These solutions are sterile and generally free of undesirable materials. These compositions can be sterilized by conventional, well-known sterilization techniques. The composition is a pharmaceutical composition as needed to approximate physiological conditions such as pH adjusters and buffers, toxicity adjusters, etc., eg sodium acetate, sodium chloride, potassium chloride, calcium chloride, sodium butyrate. Can contain ancillary substances that are acceptable. The concentration of active agent in these formulations can vary widely and will be selected based on fluid volume, viscosity, weight, etc., primarily according to the particular mode of administration chosen and the needs of the patient. For example,Remington Pharmacy(15th edition, 1980) and Hardman and Limbird (2001 edition)Goodman as well as Gillman : Pharmacological basis of therapy(Tenth Edition) See McGraw-Hill. Thus, a standard pharmaceutical composition for intravenous administration will be about 0.1-10 mg per patient per day. A dose of 0.1 to about 100 mg per patient per day can be used, especially when the drug is administered into a retracted site such as in a body cavity or in the lumen of one organ rather than in the bloodstream. is there. For topical administration, substantially higher doses are possible. Actual methods for preparing parenterally administrable compositions are readily available.
[0293]
Compositions containing modulators of ovarian cancer proteins can be administered for therapeutic or prophylactic treatment. In therapeutic applications, the composition is administered to a patient suffering from a disease (eg, cancer) in an amount sufficient to cure or at least partially stop the disease and / or its side effects. . An amount adequate to accomplish this is defined as "therapeutically effective dose". The effective amount for this application will depend on the severity of the disease and the overall health of the patient. Single or multiple administrations of the compositions can be performed depending on the dosage and frequency as required and tolerated by the patient. In any case, the composition should provide a sufficient amount of the agent of the invention to effectively treat the patient. An amount of a modulator that has the ability to prevent or slow down the development of cancer in a mammal is referred to as a “prophylactically effective dose”. The specific dose required for prophylactic treatment will depend on the medical condition of the mammal and the specific cancer being history-prevented and other factors such as age, weight, sex, route of administration, efficiency, etc. Become. Such prophylactic treatment may be used, for example, in a mammal previously suffering from cancer or, for example, in a mammal suspected of having a significant probability of developing cancer based in part on a gene expression profile. Can do. The vaccine strategy can be used in either a DNA vaccine form or a protein vaccine.
[0294]
It will be appreciated that the ovarian cancer protein modulating compound can be administered alone or in combination with other therapeutic agents or treatments such as additional ovarian cancer modulating compounds or other anticancer agents.
[0295]
In many embodiments, a polynucleotide comprising a nucleic acid sequence set forth in Table 1-26, such as one or more nucleic acids, such as RNAi, antisense polynucleotides or ribozymes, is introduced into a cell in vitro or in vivo. Will be. The present invention relates to methods, reagents, and vectors useful for the expression of ovarian cancer-related polypeptides and nucleic acids using in vitro (cell-free), ex vivo or in vivo (cell or biological based) recombinant expression systems. And providing cells.
[0296]
The particular procedure used to introduce the nucleic acid into the host cell for expression of the protein or nucleic acid is specific to the field of application. A number of procedures for introducing foreign nucleotide sequences into host cells can be used. These include calcium phosphate transfection, spheroplasts, electroporation, liposomes, microinjection, plasma vectors, viral vectors, and genomic DNA, cDNA, synthetic DNA or other exogenous genetic material cloned into host cells. Use of any of the other well-known methods for introducing is included. For example, Berger and Kimmel (1987)Method in En zymologyFrom (Vol.152)Introduction to molecular cloning technology, Academic Press; Ausubel, et al. (1999 edition and supplement):Current protocol Lippincott; and Sambrook, et al. (2001)Molecular cloning: laboratory manual(3rd edition, volumes 1-3) See CSH Press.
[0297]
In preferred embodiments, ovarian oncoproteins and modulators are administered as therapeutic agents and can be formulated as outlined above. Similarly, ovarian oncogenes (including both full-length, partial or regulatory sequences of the ovarian cancer coding region) can be administered in the field of gene therapy. These ovarian oncogenes can include antisense applications as gene therapy (eg, for incorporation into the genome) or antisense compositions, as will be appreciated by those skilled in the art.
[0298]
Ovarian cancer polypeptides and polynucleotides can also be administered as vaccine compositions to stimulate HTL, CTL, and antibody responses. Such vaccine compositions are, for example, lipidated peptides (eg Vitiello, et al. (1995)J. Clin. Invest. 95: 341-349), peptide compositions encapsulated in poly (D, L-lactide-co-glycolide, “PLG”) microspheres (eg Eldridge, et al. (1991)Molec. Immunol. 28: 287-294; Alonso, et al. (1994)Vaccine 12: 299-306; Jones, et al. (1995)Vaccine 13: 675-681). Peptide compositions (ISCOMS; eg Takahashi, et al. (1990) contained within an immunostimulatory complex.Nature 344: 873-875; Hu, et al. (1998)Clin. Exp. Immunol. 113: 235-243), multi-antigen peptide systems (MAPs; eg, Tam (1988)Proc. Nat ' l Acad. Sci. USA 85: 5409-5413; Tam (1996)J. Immunol. Methods 196: 17-32), peptides discarded as multivalent peptides, peptides for use in ballistic delivery systems, typically crystallized peptides, viral delivery vectors (Perkus, et al p. 379, Kaufmann (1996 edition)Concepts in vaccine development in de Gruyter; Chakrabarti, et al. (1986)Nature 320: 535-537; Hu, et al. (1986)Nature 320: 537-540; Kieny, et al. (1986)AIDS Biotechnology 4: 790-795; Top, et al. (1971)J. Infect. Dis. 124: 148-154; Chanda, et al. (1990)Virology 175: 535-547),
[0299]
Virus or synthetically derived particles (eg, Kofler, et al. (1996)J. Immunol. Methods 192: 25-35; Eldridge, et al. (1993)Sem. Hematol. 30: 16-24; Falo, et al. (1995)Nature Med. 7: 649-653), adjuvant (Warren, et al. (1986)Ann. Rev. Immunol. 4: 369-388; Gupta, et al. (1993)vaccine 11: 293-306), liposomes (Reddy, et al. (1992)J. Immunol. 148: 1585-1589; Rock (1996)Immunol. Today 17: 131-137), or cDNA absorbed naked or in particles (Ulmer, et al. (1993)Science 259: 1745-1749; Robinson, et al. (1993)vaccine 11: 957-960; Shiver, et al., P. 423, Kaufmann (1996 edition)Concepts in vaccine development in de Gruyter; Cease and Berzofsky (1994)Ann. Rev. Immunol. 12: 923-989; and Eldridge, et al. (1993)Sem. Hematol. 30: 16-24). Toxin targeted delivery techniques, also known as receptor mediated targeting, such as that of Avant Immunotherapeutics, Inc. (Needham, Massa-chusetts) can be used as well.
[0300]
Vaccine formulations (compositions) often include an adjuvant. Many adjuvants contain substances designed to protect the antigen from rapid assimilation, such as aluminum hydroxide or mineral oil, and stimulators of the immune response such as proteins from lipid A, Bortadella pertussis or Mycobacterium tukerculosis. Certain adjuvants include, for example, Freund's incomplete and complete adjuvants (Difco Laboratories, Detroit, MI); Merck Adjuvant 65 (Merck and Company, Inc., Rahway, NJ); AS-2 (SmithKline Beecham, Philadelphia, PA Aluminum salts such as aluminum hydroxide gel (alum) or aluminum phosphate; calcium, iron or zinc salts; insoluble suspensions of acylated tyrosine; acylated sugars; Such as polyphosphazenes; biodegradable microspheres; monophosphoryl lipid A and quille A. Cytokines such as GM-CSF, interleukin-2, -7, -12 and other similar growth factors can also be used as adjuvants.
[0301]
A vaccine can be administered as a nucleic acid composition to which DNA or RNA encoding a polypeptide or polypeptides, or fragments thereof, is administered to a patient. For example, Wolff et. Al. (1990)Science 247: 1465-1468; U.S. Pat. Nos. 5,580,859; 5,589,466; 5,804,566; 5,739,118; 5,736,524; 5,679,647 and WO 98/04720. See Examples of DNA-based delivery technologies include “naked DNA”, simplified (bupivacaine, polymer, peptide mediated) delivery, cationic lipid complexes and particle mediated (“gene cancer”) or pressure Mediated delivery (see, eg, US Pat. No. 5,922,687) is included.
[0302]
For therapeutic or prophylactic immunization purposes, the peptides of the invention can be expressed by viral or bacterial vectors. Examples of expression vectors include attenuated viral hosts such as vaccinia or fowlpox.
[0303]
This approach involves the use of vaccinia virus as a vector, for example, to express nucleotide sequences encoding ovarian cancer polypeptides and polypeptide fragments. Upon introduction into the host, the recombinant vaccinia virus expresses an immunogenic peptide, thus eliciting an immune response. Vaccinia vectors and methods useful in immunization protocols are described in US Pat. No. 4,72,848. Another vector is BCG (Bacilli Calmette Guerin). BCG vectors are described in Stover, et al. (1991).Nature 351: 456-460. A wide variety of other vectors useful for therapeutic administration or immunization such as adeno and adeno-associated viral vectors, retroviral vectors, Salmonella typhi vectors, detoxified anthrax toxin vectors will be apparent. For example, Shata et al. (2000)Mol. Med. Today 6: 66-71; Shedlock, et al. (2000)J. Leukoc. Biol. 68: 793-806; and Hipp, et al. (2000)In Vivo See 14: 571-85.
[0304]
Methods for using genes as DNA vaccines are well known and include placing an ovarian oncogene or portion thereof under the control of a promoter or tissue-specific promoter that can be regulated for expression in ovarian cancer patients. The ovarian oncogene used for the DNA vaccine can encode a full length ovarian oncoprotein, but more preferably encodes a portion of an ovarian oncoprotein that includes a peptide derived from the ovarian oncoprotein. In one embodiment, the patient is immunized with a DNA vaccine comprising a plurality of nucleotide sequences derived from the ovarian oncogene. For example, an ovarian cancer associated gene or sequence encoding a subfragment of the ovarian cancer protein is introduced into an expression vector and tested for the ability to generate immunogenic and cytotoxic T cell responses in the context of class IMHC. This procedure provides for the generation of a cytotoxic T cell response against cells presenting the antigen, including intracellular epitopes.
[0305]
In a preferred embodiment, the DNA vaccine includes a gene encoding an adjuvant molecule associated therewith. Such adjuvant molecules include cytokines that increase the immunogenic response to the ovarian cancer polypeptide encoded by the DNA vaccine. Additional or alternative adjuvants are available.
[0306]
In another preferred embodiment, the ovarian oncogene is used in generating an animal model of ovarian cancer. If the identified ovarian cancer gene is suppressed or reduced in cancer tissue, for example, gene therapy techniques in which antisense RNA is directed against the ovarian cancer gene will similarly reduce or suppress gene expression. Animal models of ovarian cancer are used to screen for modulators of ovarian cancer-related sequences or modulators of ovarian cancer. Similarly, transgenic animal technology, including for example gene knockout technology as a result of homologous recombination with an appropriate gene targeting vector, will result in the absence or increased expression of ovarian cancer proteins. If desired, tissue-specific expression or knockout of ovarian oncoprotein may be necessary.
[0307]
Similarly, ovarian cancer proteins can be overexpressed in ovarian cancer. Thus, transgenic animals that overexpress ovarian cancer protein can be generated. Depending on the desired expression level, the transgene can be expressed using promoters of various strengths. Similarly, the copy number of the incorporated transgene can be determined and compared to determine the expression level of the transgene. Animals produced by such methods are used as animal models for ovarian cancer and are further useful in screening for modulators for treating ovarian cancer.
[0308]
Kit for use in the field of diagnostic and / or prognostic applications
The present invention also provides a kit for use in the fields of diagnosis, research and treatment proposed above. In the diagnostic and research fields of use, such kits can include any or all of the following: Assay reagents, buffers, ovarian cancer-specific nucleic acids or antibodies, hybridization probes and / or primers, siRNA or antisense polynucleotides, ribozymes, dominant inhibition ovarian cancer polypeptides or polynucleotides, small ovarian cancer-related sequences Molecular inhibitors. For therapeutic products, sterile saline or another pharmaceutically acceptable emulsion and suspension base.
[0309]
In addition, the kit includes instructions (instructions for use) containing practical usage (eg, protocol) of the method of the present invention. The instructions typically include handwritten or printed instructions, but are not limited thereto. Any medium capable of storing such instructions and communicating them to the end user is contemplated by the present invention. Such media include, but are not limited to electronic storage media (eg, magnetic disks, tapes, cartridges, chips), optical media (eg, CD-ROM), and the like. Such media may include addresses to internet sites that provide such instructions.
[0310]
The invention also provides kits for screening for modulators of ovarian cancer associated sequences. Such kits can be prepared from readily available materials and reagents. For example, such a kit may include one or more of ovarian cancer-related polypeptides or polynucleotides, reaction tubes and instructions for testing ovarian cancer-related activity. Optionally, the kit contains a biologically active ovarian oncoprotein. Depending on the intended user of the kit and the specific needs of the user, various kits and components can be prepared according to the present invention. Diagnosis will typically involve the evaluation of multiple genes or products. Genes will be selected based on correlation with important parameters in the disease that can be identified in historical or outcome data.
【Example】
[0311]
Example
Example 1: Gene chip analysis
Gene chips were used to determine and analyze the molecular profile of various normal and cancerous tissues. RNA was isolated and gene chip analysis was performed as described (Glynne, et al. (2000)Nature 403: 672-676; Zhao, et al. (2000)Genes Dev. 14: 981-993).
[0312]
[Table 1]
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[0313]
[Table 2]
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[Table 3]
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[0315]
[Table 4]
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[Table 5]
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[Table 6]
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[Table 7]
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[Table 8]
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[Table 9]
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[Table 10]
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[Table 11]
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[Table 12]
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[Table 13]
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[Table 14]
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[Table 15]
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[0327]
[Table 16]
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[0328]
[Table 17]
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[0329]
[Table 18]
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[0330]
[Table 19]
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It will be apparent that the examples described above are not intended to limit the true scope of the invention in any way, but rather are presented for purposes of illustration. All publications, accession number sequences and patent applications cited herein are intended to be included as if each individual publication or patent application was specifically and individually included as a reference. In particular, it is included in this document as a reference.

Claims (24)

患者由来の細胞内の卵巣癌関連転写物の検出方法であって、表1〜26に示す配列と少なくとも80%の同一性をもつ配列に選択的にハイブリダイズするポリヌクレオチドと上記患者由来の生物学的サンプルを接触させるステップを含む前記方法。A method for detecting an ovarian cancer-related transcript in a cell derived from a patient, wherein the polynucleotide selectively hybridizes to a sequence having at least 80% identity with the sequence shown in Tables 1 to 26 and the organism derived from the patient. Said method comprising contacting a biological sample. 前記生物学的サンプルが単離された核酸を含む、請求項1に記載の方法。The method of claim 1, wherein the biological sample comprises isolated nucleic acid. 前記核酸がmRNAである、請求項2に記載の方法。The method of claim 2, wherein the nucleic acid is mRNA. 前記生物学的サンプルを前記ポリヌクレオチドと接触させるステップの前に核酸を増幅させるステップをさらに含む、請求項2に記載の方法。3. The method of claim 2, further comprising amplifying the nucleic acid prior to contacting the biological sample with the polynucleotide. 前記ポリヌクレオチドが、表1〜26に示す配列を含む、請求項1に記載の方法。27. The method of claim 1, wherein the polynucleotide comprises a sequence shown in Tables 1-26. 前記ポリヌクレオチドが固体表面上に固定化されている、請求項1に記載の方法。The method of claim 1, wherein the polynucleotide is immobilized on a solid surface. 前記患者が卵巣癌を治療するための治療計画を受けている、請求項1に記載の方法。The method of claim 1, wherein the patient is receiving a treatment plan for treating ovarian cancer. 前記患者が卵巣癌を疑われる、請求項1に記載の方法。The method of claim 1, wherein the patient is suspected of ovarian cancer. 表1〜26に示すポリヌクレオチド配列から成る単離された核酸分子。27. An isolated nucleic acid molecule consisting of the polynucleotide sequences shown in Tables 1-26. 標識づけされている、請求項9に記載の核酸分子。10. The nucleic acid molecule of claim 9, which is labeled. 請求項9に記載の核酸を含む発現ベクター。An expression vector comprising the nucleic acid according to claim 9. 請求項11に記載の発現ベクターを含む宿主細胞。A host cell comprising the expression vector according to claim 11. 表1〜26に示すポリヌクレオチド配列を有する核酸分子によりコードされる、単離されたポリペプチド。An isolated polypeptide encoded by a nucleic acid molecule having the polynucleotide sequence shown in Tables 1-26. 請求項13に記載のポリペプチドに特異的に結合する抗体。An antibody that specifically binds to the polypeptide of claim 13. エフェクター成分にさらに接合された、請求項14に記載の抗体。15. The antibody of claim 14, further conjugated to an effector component. 前記エフェクター成分が蛍光標識である、請求項15に記載の抗体。16. The antibody of claim 15, wherein the effector component is a fluorescent label. 前記エフェクター成分が放射性同位体又は細胞毒性化学物質である、請求項15に記載の抗体。16. The antibody of claim 15, wherein the effector component is a radioisotope or a cytotoxic chemical. 抗体フラグメントである、請求項15に記載の抗体。The antibody of claim 15, which is an antibody fragment. ヒト化された抗体である、請求項15に記載の抗体。The antibody according to claim 15, which is a humanized antibody. 患者由来の生物学的サンプル中の卵巣癌細胞の検出方法において、当該生物学的サンプルを請求項14に記載の抗体と接触させるステップを含む前記方法。15. A method of detecting ovarian cancer cells in a patient-derived biological sample, the method comprising contacting the biological sample with the antibody of claim 14. 前記抗体がエフェクター成分にさらに接合されている、請求項20に記載の方法。21. The method of claim 20, wherein the antibody is further conjugated to an effector component. 前記エフェクター成分が蛍光標識である、請求項20に記載の方法。21. The method of claim 20, wherein the effector component is a fluorescent label. 卵巣癌関連ポリペプチドを調節する化合物の同定方法であって:
(i)表1〜26に示す配列と少なくとも80%の同一性をもつ配列に選択的にハイブリダイズするポリヌクレオチドによりコードされた卵巣癌関連ポリペプチドと当該化合物とを接触させるステップ;及び
(ii)当該ポリペプチドに対する当該化合物の機能的効果を測定するステップ、
を含む前記方法。
A method for identifying a compound that modulates an ovarian cancer-related polypeptide comprising:
(I) contacting the compound with an ovarian cancer-related polypeptide encoded by a polynucleotide that selectively hybridizes to a sequence having at least 80% identity with a sequence shown in Tables 1-26; and (ii) ) Measuring the functional effect of the compound on the polypeptide;
Including said method.
以下のステップ:
(i)卵巣癌を有する哺乳動物又はそれから単離された細胞に対してテスト化合物を投与するステップ;
(ii)処理された細胞又は哺乳動物内の、表1〜26に示す配列と少なくとも80%の同一性をもつ配列に選択的にハイブリダイズするポリヌクレオチドの遺伝子発現レベルを、対照の細胞又は哺乳動物内のポリヌクレオチドの遺伝子発現レベルと比較するステップ、ここで当該ポリヌクレオチドの発現レベルを調節するテスト化合物が、卵巣癌の治療のための候補である、
を含む、薬物スクリーニング・アッセイ法。
The following steps:
(I) administering a test compound to a mammal having ovarian cancer or cells isolated therefrom;
(Ii) the level of gene expression of a polynucleotide that selectively hybridizes to a sequence having at least 80% identity to the sequence shown in Tables 1 to 26 in the treated cell or mammal; Comparing to the gene expression level of the polynucleotide in the animal, wherein the test compound that modulates the expression level of the polynucleotide is a candidate for the treatment of ovarian cancer;
A drug screening assay.
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