JP2005526701A - 内科療法 - Google Patents

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Abstract

癌の治療に用いる薬剤の製造において、Notchシグナリング経路の阻害剤が用いられる。

Description

本発明は、特にNotch−Notchリガンド相互作用のモジュレーターの使用による、免疫機能の調節及び/又は癌の治療に関する。
国際特許公開WO98/20142は、免疫療法、並びにT細胞媒介性疾患の予防及び/又は治療において、どのようにNotchシグナリング経路の操作を用い得るかを記載している。特に、アレルギー、自己免疫、移植片拒絶、T細胞系の腫瘍誘発異常、並びにたとえばマラリア原虫種、ミクロフィラリア、蠕虫、ミコバクテリア、HIV、サイトメガロウイルス、シュウドモナス、トキソプラスマ、エキノコックス、B型インフルエンザ、麻疹、C型肝炎、又はトキシカラに起因する感染症を標的にすることができる。
感染寛容と称される過程である、抗原特異的寛容を他のT細胞に伝えることのできるある種の調節性T細胞の産生が可能であることも示されている(WO98/20142)。これらの細胞の機能活性は、それらの細胞表面、又は抗原提示細胞の表面におけるNotchリガンドタンパク質の過剰発現によって模倣され得る。特に、調節性T細胞は、Notchリガンドタンパク質のDelta又はSerrateファミリーのメンバーの過剰発現によって生じ得る。1つの抗原エピトープに特異的なDelta又はSerrate誘導T細胞は、同一抗原又は関連抗原の他のエピトープを認識するT細胞に寛容を伝えることもでき、これは「エピトープ拡散」と称される現象である。
Notchリガンド発現は、癌においても役割を果たす。実際、アップレギュレートされたNotchリガンド発現が、いくつかの腫瘍細胞で観察されている。これらの腫瘍細胞は、特定の抗原による再刺激に対するT細胞不応答性を付与することができ、したがって腫瘍細胞がどのように正常なT細胞応答を妨げるかという説明を提供する。T細胞のin vivoでのNotchシグナリングのダウンレギュレーションは、腫瘍特異抗原を認識するそれらのT細胞で、腫瘍細胞が免疫寛容を誘導するのを妨げるために用いることができる。次いで、これによりT細胞が腫瘍細胞に対する免疫応答を開始することが可能になる(WO00/135990)。
Notchシグナリング経路、及びそれにより影響を受ける状態の説明は、本出願人等の公開PCT出願PCT/GB97/03058(1997年11月6日出願であり、1996年11月7日出願のGB9623236.8、1997年7月24日出願のGB9715674.9、及び1997年9月11日出願のGB9719350.2の優先権を主張、WO98/20142として公開)、PCT/GB99/04233(1999年12月15日出願であり、1999年12月15日出願のGB9827604.1の優先権を主張、WO00/36089として公開)、及びPCT/GB00/04391(2000年11月17日出願であり、1999年11月18日出願のGB9927328.6の優先権を主張、WO0135990として公開)に見出すことができる。PCT/GB97/03058(WO98/20142)、PCT/GB99/04233(WO00/36089)、及びPCT/GB00/04391(WO0135990)のそれぞれを、参照により本明細書の一部とする。
WO98/20142 WO00/135990 PCT/GB97/03058(1997年11月6日出願であり、1996年11月7日出願のGB9623236.8、1997年7月24日出願のGB9715674.9、及び1997年9月11日出願のGB9719350.2の優先権を主張、WO98/20142として公開) PCT/GB99/04233(1999年12月15日出願であり、1999年12月15日出願のGB9827604.1の優先権を主張、WO00/36089として公開) PCT/GB00/04391(2000年11月17日出願であり、1999年11月18日出願のGB9927328.6の優先権を主張、WO0135990として公開) US5428130(Genentech) US6121045(Millennium) WO97/01571 WO96/27610 WO92/19734 Geysen、1984年9月13日公開の欧州特許第0138855号 US6281344(Phylos) US−A−20020119540 US5648464 US5849869 US6004924 WO0020576 US5859205 EP−A−0120694(Celltech Limited) EP−A−0125023(Genentech Inc.及びCity of Hope) EP−A−0171496(Res.Dev.Corp.Japan) EP−A−0173494(Stanford University) WO86/01533(Celltech Limited) EP−A−0239400(Winter) WO89/07452(Medical Research Council) WO90/07861、Queen等 GB0118153.6の優先権を主張する本出願人等の同時係属国際特許出願 WO91/13281 EP311863B US6025341 US5057540 WO96/02555 GB2220211 EP0325489 J.Sambrook、E.F.Fritsch、及びT.Maniatis、1989、Molecular Cloning:A Laboratory Manual、第2版、1〜3巻、Cold Spring Harbor Laboratory Press Ausubel、F.M.等、1995及び定期補遺、Current Protocols in Molecular Biology、9、13、及び16章、John Wiley & Sons、New York、N.Y. 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本発明は、特にNotch−Notchリガンド相互作用を改変することによる、癌を治療するため、特に癌に対する免疫応答を促進するためのさらなる方法を提供することを目的とする。
本発明の第1の態様によれば、癌の治療に用いる、
i)NotchリガンドDSLドメイン、及び0、1、又は2つであるが、2つを超えないNotchリガンドEGF様ドメインを含むタンパク質又はポリペプチド、
ii)そのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いは
iii)そのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドを含むNotchシグナリングの阻害剤が提供される。
本発明の他の態様によれば、癌の治療に用いる、
i)NotchリガンドDSLドメインを含み、NotchリガンドEGF様ドメインを実質的に含まないタンパク質又はポリペプチド、
ii)そのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いは
iii)そのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドを含むNotchシグナリングの阻害剤が提供される。
本発明の他の態様によれば、癌の治療に用いる、
i)NotchリガンドDSLドメイン、及び1つのNotchリガンドEGF様ドメインを含むタンパク質又はポリペプチド、
ii)そのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いは
iii)そのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドを含むNotchシグナリングの阻害剤が提供される。
本発明の他の態様によれば、癌の治療に用いる、
i)NotchリガンドDSLドメイン、及び2つのNotchリガンドEGF様ドメインを含むタンパク質又はポリペプチド、
ii)そのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いは
iii)そのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドを含むNotchシグナリングの阻害剤が提供される。
本発明の他の態様によれば、癌の治療に用いる、
i)ヒトDelta1、Delta3、又はDelta4のDSLドメインに対して、少なくとも50%のアミノ酸配列類似性又は同一性を有するNotchリガンドDSLドメイン、及びヒトDelta1、Delta3、又はDelta4のEGF様ドメインに対して、少なくとも50%のアミノ酸配列類似性又は同一性を有する0、1、又は2つであるが、2つを超えないNotchリガンドEGF様ドメインを含むタンパク質又はポリペプチド、
ii)そのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いは
iii)そのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドを含むNotchシグナリングの阻害剤が提供される。
本発明の他の態様によれば、癌の治療に用いる、
i)ヒトJagged1又はJagged2のDSLドメインに対して、少なくとも50%のアミノ酸配列類似性又は同一性を有するNotchリガンドDSLドメイン、及びヒトJagged1又はJagged2のEGF様ドメインに対して、少なくとも50%のアミノ酸配列類似性又は同一性を有する0、1、又は2つであるが、2つを超えないNotchリガンドEGF様ドメインを含むタンパク質又はポリペプチド、
ii)そのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いは
iii)そのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドを含むNotchシグナリングの阻害剤が提供される。
本発明の他の態様によれば、癌の治療に用いる、
i)ヒトDelta1、Delta3、又はDelta4のDSLドメインに対して、少なくとも70%のアミノ酸配列類似性又は同一性を有するNotchリガンドDSLドメイン、及びヒトDelta1、Delta3、又はDelta4のEGF様ドメインに対して、少なくとも70%のアミノ酸配列類似性又は同一性を有する少なくとも1つのNotchリガンドEGF様ドメインを含むタンパク質又はポリペプチド、
ii)そのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いは
iii)そのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドを含むNotchシグナリングの阻害剤が提供される。
本発明の他の態様によれば、癌の治療に用いる、
i)ヒトDelta1、Delta3、又はDelta4のDSLドメインに対して、少なくとも70%のアミノ酸配列類似性又は同一性を有するNotchリガンドDSLドメイン、及びヒトDelta1、Delta3、又はDelta4のEGF様ドメインに対して、少なくとも70%のアミノ酸配列類似性又は同一性を有する0、1、又は2つであるが、2つを超えないNotchリガンドEGF様ドメインを含むタンパク質又はポリペプチド、
ii)そのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いは
iii)そのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドを含むNotchシグナリングの阻害剤が提供される。
本発明の他の態様によれば、癌の治療に用いる、
i)ヒトNotch1、Notch2、Notch3、又はNotch4のEGF11に対して、少なくとも50%のアミノ酸配列類似性又は同一性を有するNotchEGF様ドメイン、及びヒトNotch1、Notch2、Notch3、又はNotch4のEGF12に対して、少なくとも50%のアミノ酸配列類似性又は同一性を有するNotchEGF様ドメインを含むタンパク質又はポリペプチド、
ii)そのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いは
iii)そのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドを含むNotchシグナリングの阻害剤が提供される。
本発明の他の態様によれば、癌の治療に用いる、
i)ヒトNotch1、Notch2、Notch3、又はNotch4のEGF11に対して、少なくとも70%のアミノ酸配列類似性又は同一性を有するEGFドメイン、及びヒトNotch1、Notch2、Notch3、又はNotch4のEGF12に対して、少なくとも70%のアミノ酸配列類似性又は同一性を有するEGFドメインを含むタンパク質又はポリペプチド、
ii)そのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いは
iii)そのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドを含むNotchシグナリングの阻害剤が提供される。
本発明の他の態様によれば、
i)NotchリガンドDSLドメイン、及び0、1、又は2つであるが、2つを超えないNotchリガンドEGF様ドメインを含むタンパク質又はポリペプチド、
ii)そのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いは
iii)そのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドを含むNotchシグナリングの阻害剤を投与することによって、癌を治療する方法が提供される。
本発明の他の態様によれば、
i)NotchリガンドDSLドメインを含み、NotchリガンドEGF様ドメインを実質的に含まないタンパク質又はポリペプチド、
ii)そのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いは
iii)そのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドを含むNotchシグナリングの阻害剤を投与することによって、癌を治療する方法が提供される。
本発明の他の態様によれば、
i)NotchリガンドDSLドメイン、及び1つのNotchリガンドEGF様ドメインを含むタンパク質又はポリペプチド、
ii)そのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いは
iii)そのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドを含むNotchシグナリングの阻害剤を投与することによって、癌を治療する方法が提供される。
本発明の他の態様によれば、
i)NotchリガンドDSLドメイン、及び2つのNotchリガンドEGF様ドメインを含むタンパク質又はポリペプチド、
ii)そのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いは
iii)そのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドを含むNotchシグナリングの阻害剤を投与することによって、癌を治療する方法が提供される。
本発明の他の態様によれば、
i)ヒトDelta1、Delta3、又はDelta4のDSLドメインに対して、少なくとも50%のアミノ酸配列類似性又は同一性を有するNotchリガンドDSLドメイン、及びヒトDelta1、Delta3、又はDelta4のEGF様ドメインに対して、少なくとも50%のアミノ酸配列類似性又は同一性を有する0、1、又は2つであるが、2つを超えないNotchリガンドEGF様ドメインを含むタンパク質又はポリペプチド、
ii)そのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いは
iii)そのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドを含むNotchシグナリングの阻害剤を投与することによって、癌を治療する方法が提供される。
本発明の他の態様によれば、
i)ヒトJagged1又はJagged2のDSLドメインに対して、少なくとも50%のアミノ酸配列類似性又は同一性を有するNotchリガンドDSLドメイン、及びヒトJagged1又はJagged2のEGF様ドメインに対して、少なくとも50%のアミノ酸配列類似性又は同一性を有する0、1、又は2つであるが、2つを超えないNotchリガンドEGF様ドメインを含むタンパク質又はポリペプチド、
ii)そのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いは
iii)そのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドを含むNotchシグナリングの阻害剤を投与することによって、癌を治療する方法が提供される。
本発明の他の態様によれば、
i)ヒトDelta1、Delta3、又はDelta4のDSLドメインに対して、少なくとも70%のアミノ酸配列類似性又は同一性を有するNotchリガンドDSLドメイン、及びヒトDelta1、Delta3、又はDelta4のEGF様ドメインに対して、少なくとも70%のアミノ酸配列類似性又は同一性を有する少なくとも1つのNotchリガンドEGF様ドメインを含むタンパク質又はポリペプチド、
ii)そのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いは
iii)そのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドを含むNotchシグナリングの阻害剤を投与することによって、癌を治療する方法が提供される。
本発明の他の態様によれば、
i)ヒトDelta1、Delta3、又はDelta4のDSLドメインに対して、少なくとも70%のアミノ酸配列類似性又は同一性を有するNotchリガンドDSLドメイン、及びヒトDelta1、Delta3、又はDelta4のEGF様ドメインに対して、少なくとも70%のアミノ酸配列類似性又は同一性を有する0、1、又は2つであるが、2つを超えないNotchリガンドEGF様ドメインを含むタンパク質又はポリペプチド、
ii)そのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いは
iii)そのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドを含むNotchシグナリングの阻害剤を投与することによって、癌を治療する方法が提供される。
好ましくは、この方法は、癌に対する免疫応答を促進することを含む。好ましくは、この方法は、癌抗原又は抗原決定基に対する免疫応答を促進又は増強することを含む。
本発明の他の態様によれば、
i)ヒトNotch1、Notch2、Notch3、又はNotch4のEGF11に対して、少なくとも50%のアミノ酸配列類似性又は同一性を有するNotchEGF様ドメイン、及びヒトNotch1、Notch2、Notch3、又はNotch4のEGF12に対して、少なくとも50%のアミノ酸配列類似性又は同一性を有するNotchEGF様ドメインを含むタンパク質又はポリペプチド、
ii)そのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いは
iii)そのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドを含むNotchシグナリングの阻害剤を投与することによって、癌を治療する方法が提供される。
本発明の他の態様によれば、
i)ヒトNotch1、Notch2、Notch3、又はNotch4のEGF11に対して、少なくとも70%のアミノ酸配列類似性又は同一性を有するEGFドメイン、及びヒトNotch1、Notch2、Notch3、又はNotch4のEGF12に対して、少なくとも70%のアミノ酸配列類似性又は同一性を有するEGFドメインを含むタンパク質又はポリペプチド、
ii)そのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いは
iii)そのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドを含むNotchシグナリングの阻害剤を投与することによって、癌を治療する方法が提供される。
好ましくは、そのような方法において、Notchシグナリングの阻害剤は、癌抗原又は癌抗原決定基、或いは癌抗原又は癌抗原決定基をコードしているポリヌクレオチドと同時、個別、又は順次組み合わせで投与される。
本発明の他の態様によれば、
i)NotchリガンドDSLドメイン、及び0、1、又は2つであるが、2つを超えないNotchリガンドEGF様ドメインを含むタンパク質又はポリペプチド、
ii)そのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いは
iii)そのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドを含む癌ワクチンが提供される。
本発明の他の態様によれば、
i)NotchリガンドDSLドメインを含み、NotchリガンドEGF様ドメインを実質的に含まないタンパク質又はポリペプチド、
ii)そのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いは
iii)そのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドを含む癌ワクチンが提供される。
本発明の他の態様によれば、
i)NotchリガンドDSLドメイン、及び1つのNotchリガンドEGF様ドメインを含むタンパク質又はポリペプチド、
ii)そのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いは
iii)そのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドを含む癌ワクチンが提供される。
本発明の他の態様によれば、
i)NotchリガンドDSLドメイン、及び2つのNotchリガンドEGF様ドメインを含むタンパク質又はポリペプチド、
ii)そのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いは
iii)そのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドを含む癌ワクチンが提供される。
本発明の他の態様によれば、
i)ヒトDelta1、Delta3、又はDelta4のDSLドメインに対して、少なくとも50%のアミノ酸配列類似性又は同一性を有するNotchリガンドDSLドメイン、及びヒトDelta1、Delta3、又はDelta4のEGF様ドメインに対して、少なくとも50%のアミノ酸配列類似性又は同一性を有する0、1、又は2つであるが、2つを超えないNotchリガンドEGF様ドメインを含むタンパク質又はポリペプチド、
ii)そのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いは
iii)そのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドを含む癌ワクチンが提供される。
本発明の他の態様によれば、
i)ヒトJagged1又はJagged2のDSLドメインに対して、少なくとも50%のアミノ酸配列類似性又は同一性を有するNotchリガンドDSLドメイン、及びヒトJagged1又はJagged2のEGF様ドメインに対して、少なくとも50%のアミノ酸配列類似性又は同一性を有する0、1、又は2つであるが、2つを超えないNotchリガンドEGF様ドメインを含むタンパク質又はポリペプチド、
ii)そのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いは
iii)そのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドを含む癌ワクチンが提供される。
本発明の他の態様によれば、
i)ヒトDelta1、Delta3、又はDelta4のDSLドメインに対して、少なくとも70%のアミノ酸配列類似性又は同一性を有するNotchリガンドDSLドメイン、及びヒトDelta1、Delta3、又はDelta4のEGF様ドメインに対して、少なくとも70%のアミノ酸配列類似性又は同一性を有する少なくとも1つのNotchリガンドEGF様ドメインを含むタンパク質又はポリペプチド、
ii)そのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いは
iii)そのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドを含む癌ワクチンが提供される。
本発明の他の態様によれば、
i)ヒトDelta1、Delta3、又はDelta4のDSLドメインに対して、少なくとも70%のアミノ酸配列類似性又は同一性を有するNotchリガンドDSLドメイン、及びヒトDelta1、Delta3、又はDelta4のEGF様ドメインに対して、少なくとも70%のアミノ酸配列類似性又は同一性を有する0、1、又は2つであるが、2つを超えないNotchリガンドEGF様ドメインを含むタンパク質又はポリペプチド、
ii)そのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いは
iii)そのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドを含む癌ワクチンが提供される。
好ましくは、このワクチンはさらに、癌抗原又は抗原決定基、或いは癌抗原又は抗原決定基をコードしているポリヌクレオチドを含む。
本発明の他の態様によれば、
i)癌抗原又は抗原決定基、或いは癌抗原又は抗原決定基をコードしているポリヌクレオチド、及び
ii)NotchリガンドDSLドメイン、及び0、1、又は2つであるが、2つを超えないNotchリガンドEGF様ドメインを含むタンパク質又はポリペプチド、或いはそのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いはそのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドを、癌を治療するための同時、個別、又は順次使用の併用調剤として含む製品が提供される。
本発明の他の態様によれば、
i)癌抗原又は抗原決定基、或いは癌抗原又は抗原決定基をコードしているポリヌクレオチド、及び
ii)NotchリガンドDSLドメインを含み、NotchリガンドEGF様ドメインを実質的に含まないタンパク質又はポリペプチド、或いはそのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いはそのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドを、癌を治療するための同時、個別、又は順次使用の併用調剤として含む製品が提供される。
本発明の他の態様によれば、
i)癌抗原又は抗原決定基、或いは癌抗原又は抗原決定基をコードしているポリヌクレオチド、及び
ii)NotchリガンドDSLドメイン、及び1つのNotchリガンドEGF様ドメインを含むタンパク質又はポリペプチド、或いはそのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いはそのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドを、癌を治療するための同時、個別、又は順次使用の併用調剤として含む製品が提供される。
本発明の他の態様によれば、
i)癌抗原又は抗原決定基、或いは癌抗原又は抗原決定基をコードしているポリヌクレオチド、及び
ii)NotchリガンドDSLドメイン、及び2つのNotchリガンドEGF様ドメインを含むタンパク質又はポリペプチド、或いはそのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いはそのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドを、癌を治療するための同時、個別、又は順次使用の併用調剤として含む製品が提供される。
本発明の他の態様によれば、
i)癌抗原又は抗原決定基、或いは癌抗原又は抗原決定基をコードしているポリヌクレオチド、及び
ii)ヒトDelta1、Delta3、又はDelta4のDSLドメインに対して、少なくとも50%のアミノ酸配列類似性又は同一性を有するNotchリガンドDSLドメイン、及びヒトDelta1、Delta3、又はDelta4のEGF様ドメインに対して、少なくとも50%のアミノ酸配列類似性又は同一性を有する0、1、又は2つであるが、2つを超えないNotchリガンドEGF様ドメインを含むタンパク質又はポリペプチド、或いはそのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いはそのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドを、癌を治療するための同時、個別、又は順次使用の併用調剤として含む製品が提供される。
本発明の他の態様によれば、
i)癌抗原又は抗原決定基、或いは癌抗原又は抗原決定基をコードしているポリヌクレオチド、及び
ii)ヒトJagged1又はJagged2のDSLドメインに対して、少なくとも50%のアミノ酸配列類似性又は同一性を有するNotchリガンドDSLドメイン、及びヒトJagged1又はJagged2のEGF様ドメインに対して、少なくとも50%のアミノ酸配列類似性又は同一性を有する0、1、又は2つであるが、2つを超えないNotchリガンドEGF様ドメインを含むタンパク質又はポリペプチド、或いはそのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いはそのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドを、癌を治療するための同時、個別、又は順次使用の併用調剤として含む製品が提供される。
本発明の他の態様によれば、
i)癌抗原又は抗原決定基、或いは癌抗原又は抗原決定基をコードしているポリヌクレオチド、及び
ii)ヒトDelta1、Delta3、又はDelta4のDSLドメインに対して、少なくとも70%のアミノ酸配列類似性又は同一性を有するNotchリガンドDSLドメイン、及びヒトDelta1、Delta3、又はDelta4のEGF様ドメインに対して、少なくとも70%のアミノ酸配列類似性又は同一性を有する少なくとも1つのNotchリガンドEGF様ドメインを含むタンパク質又はポリペプチド、或いはそのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いはそのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドを、癌を治療するための同時、個別、又は順次使用の併用調剤として含む製品が提供される。
本発明の他の態様によれば、
i)癌抗原又は抗原決定基、或いは癌抗原又は抗原決定基をコードしているポリヌクレオチド、及び
ii)ヒトDelta1、Delta3、又はDelta4のDSLドメインに対して、少なくとも70%のアミノ酸配列類似性又は同一性を有するNotchリガンドDSLドメイン、及びヒトDelta1、Delta3、又はDelta4のEGF様ドメインに対して、少なくとも70%のアミノ酸配列類似性又は同一性を有する0、1、又は2つであるが、2つを超えないNotchリガンドEGF様ドメインを含むタンパク質又はポリペプチド、或いはそのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いはそのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドを、癌を治療するための同時、個別、又は順次使用の併用調剤として含む製品が提供される。
好ましくは、この製品は、癌に対する免疫応答を促進するために用いられる。
本発明の他の態様によれば、
i)癌抗原又は抗原決定基、或いは癌抗原又は抗原決定基をコードしているポリヌクレオチド、及び
ii)ヒトNotch1、Notch2、Notch3、又はNotch4のEGF11に対して、少なくとも50%のアミノ酸配列類似性又は同一性を有するNotchEGF様ドメイン、及びヒトNotch1、Notch2、Notch3、又はNotch4のEGF12に対して、少なくとも50%のアミノ酸配列類似性又は同一性を有するNotchEGF様ドメインを含むタンパク質又はポリペプチド、或いはそのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いはそのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドを、癌を治療するための同時、個別、又は順次使用の併用調剤として含む製品が提供される。
本発明の他の態様によれば、
i)癌抗原又は抗原決定基、或いは癌抗原又は抗原決定基をコードしているポリヌクレオチド、及び
ii)ヒトNotch1、Notch2、Notch3、又はNotch4のEGF11に対して、少なくとも70%のアミノ酸配列類似性又は同一性を有するEGFドメイン、及びヒトNotch1、Notch2、Notch3、又はNotch4のEGF12に対して、少なくとも70%のアミノ酸配列類似性又は同一性を有するEGFドメインを含むタンパク質又はポリペプチド、或いはそのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いはそのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドを、癌を治療するための同時、個別、又は順次使用の併用調剤として含む製品が提供される。
適切には、そのような製品は、薬剤組成物又はキットの形態を取ることができる。
適切には、そのような製品は、癌を治療するための治療ワクチン組成物又はキット(いわゆる「ファーマクチン(pharmaccine)」を含む)の形態を取ることができる。
適切には、タンパク質又はポリペプチドは、免疫グロブリンFc(IgFc)ドメイン、たとえばヒトIgG1又はIgG4Fcドメインなどの異種アミノ酸配列と融合している。
適切には、タンパク質又はポリペプチドはさらに、NotchリガンドN末端ドメインを含む。
好ましい実施形態において、Notchシグナリングの阻害剤は、癌に対する免疫応答を促進するために用いられる。
好ましくは、本発明は、癌又は腫瘍に対する免疫応答の増大、好ましくは、癌又は腫瘍抗原又は抗原決定基に対する免疫応答の増大、好ましくは、癌細胞に対するT細胞活性の増大を提供する。
本明細書では、「Notchシグナリングの阻害剤」及び「Notchシグナリング経路の阻害剤」という用語は、Notch受容体の活性化を生じる、又は活性化から生じる(かつ活性化を含む)任意の1つ又は複数の上流又は下流の事象を低減することのできる任意の因子を含む。好ましくは、Notchシグナリングの阻害剤は、Notch又はNotchリガンドの発現をダウンレギュレートすることによって作用しない。
好ましくは、Notchシグナリングの阻害剤は、APC、B細胞、又はT細胞などの免疫細胞においてNotchシグナリングを阻害する。
好ましくは、Notchシグナリング経路の阻害剤は、内因性Notchリガンド−受容体相互作用(「Notch−Notchリガンド相互作用」とも称される)を妨げるように、Notch受容体又はNotchリガンドと相互作用する、好ましくはNotch受容体又はNotchリガンドに結合する因子である。そのような因子は、「Notchアンタゴニスト」と称することができる。好ましくは、この阻害剤は、リンパ球及びAPCなどの免疫細胞において、好ましくはリンパ球、好ましくはT細胞において、Notchリガンド−受容体相互作用を阻害する。
一実施形態において、たとえば、Notchシグナリングの阻害剤は、Deltaの細胞外ドメイン、或いはその断片、誘導体、又は相同体のドメインを含む又はコードすることができる。
適切には、たとえば、Notchシグナリングの阻害剤は、Serrate又はJaggedの細胞外ドメイン、或いはその断片、誘導体、又は相同体のドメインを含む又はコードする。
適切には、たとえば、Notchシグナリングの阻害剤は、Notchの細胞外ドメイン、或いはその断片、誘導体、又は相同体のドメインを含む又はコードする。
好ましくは2つを超えないNotchリガンドEGF様ドメインを有するタンパク質又はポリペプチドを用いる利点は、競合アゴニスト活性をほとんど又はまったく伴わない有効なNotchシグナリングの阻害を提供し、したがってより選択的な阻害作用を提供することである。そのようなタンパク質及びポリペプチドは、特に、たとえば細菌発現系においてより容易に生じることもできる。
或いは、たとえば、Notchシグナリングの阻害剤は、抗体、抗体断片、又は抗体誘導体、或いは抗体、抗体断片、又は抗体誘導体をコードするポリペプチドを含むことができる。適切には、抗体、抗体断片、又は抗体誘導体は、Notchリガンド−受容体相互作用を妨げるように、Notch受容体又はNotchリガンドに結合する。
適切には、たとえば、Notchシグナリングの阻害剤は、約1000μM未満、好ましくは約100μM未満、好ましくは約10μM未満、好ましくは約1000nM未満、好ましくは約100nM未満、適切には約0.1から約100nMのIC50(好ましくは実施例12のDynabeadsアッセイを用いて、好ましくは本明細書に記載のアッセイにおいて測定)を有することができる。
一実施形態において、Notchシグナリング経路のモジュレーターは、Notchリガンド細胞外ドメイン及び免疫グロブリンFcセグメント(たとえば、IgG1Fc又はIgG4Fc、好ましくはヒトIgG1Fc又はヒトIgG4Fc)のドメインを含む融合タンパク質、或いはそのような融合タンパク質をコードしているポリヌクレオチドを含むことができる。そのような融合タンパク質の調製に適した方法は、たとえばWO98/20142の実施例2に記載されている。IgG融合タンパク質は、たとえばUS5428130(Genentech)に記載されているように、当分野でよく知られているとおり調製することができる。
適切には、Notchシグナリング経路の阻害剤は、タンパク質又はポリペプチド対間の化学的架橋又はジスルフィド結合の形成によって、多量体化、好ましくは2量体化することができる。たとえば、タンパク質又はポリペプチドが免疫グロブリンFcドメインの形態で異種アミノ酸配列を含む場合、これらはFcドメイン間に形成されたジスルフィド結合によって結合した2量体に集めることができる(たとえば添付の図に示す2量体コンストラクトの概略図を参照のこと)。
タンパク質又はポリペプチドがこのように多量体化又は2量体化されている場合、その多量体化/2量体化形態は、個々の単量体に関して記載されているより多くのDSL及びEGFドメインを含有することができる。しかしながら、DSLとEGFの比は、たとえば多量体化集合体全体としてDSLとEGF様ドメインの比が1:0、1:1、又は1:2となるように、好ましくは変化しない。
適切には、たとえば、Notchシグナリングの阻害剤は、本質的に以下の成分からなるNotchリガンドタンパク質又はポリペプチド、
i)NotchリガンドDSLドメイン、
ii)任意選択で1つ又は2つのEGFリピートドメイン、
iii)任意選択でNotchリガンドN末端ドメインのすべて又は一部、及び
iv)任意選択で1つ又は複数の異種アミノ酸配列、
或いはそのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、
或いはそのようなNotchリガンドタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドを含む。
適切には、たとえば、Notchシグナリングの阻害剤は、本質的に以下の成分からなるNotchリガンドタンパク質又はポリペプチド、
i)NotchリガンドDSLドメイン、
ii)任意選択でNotchリガンドN末端ドメインのすべて又は一部、及び
iii)任意選択で1つ又は複数の異種アミノ酸配列、
或いはそのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いは
そのようなNotchリガンドタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドを含む。
適切には、たとえば、Notchシグナリングの阻害剤は、本質的に以下の成分からなるNotchリガンドタンパク質又はポリペプチド、
i)NotchリガンドDSLドメイン、
ii)1つのNotchリガンドEGFドメイン、
iii)任意選択でNotchリガンドN末端ドメインのすべて又は一部、及び
iv)任意選択で1つ又は複数の異種アミノ酸配列、
或いはそのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いは
そのようなNotchリガンドタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドを含む。
適切には、たとえば、Notchシグナリングの阻害剤は、本質的に以下の成分からなるNotchリガンドタンパク質又はポリペプチド、
i)NotchリガンドDSLドメイン、
ii)2つのNotchリガンドEGFドメイン、
iii)任意選択でNotchリガンドN末端ドメインのすべて又は一部、及び
iv)任意選択で1つ又は複数の異種アミノ酸配列、
或いはそのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、
或いはそのようなNotchリガンドタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドを含む。
本明細書では、「本質的にからなるもの(which consists essentially of)」又は「本質的にからなる(consisting essencially of)」という用語は、同定された配列及びドメインを含むが、実質的に他の配列又はドメインを含まない、特に実質的に他の任意のNotch又はNotchリガンド配列又はドメインを含まないコンストラクトを意味する。
疑いを避けるために、「含む」という用語は、任意の追加の特徴又は成分が存在できることを意味する。
本発明の他の態様によれば、第1及び第2の配列を含むコンジュゲートであって、第1の配列は、癌抗原又は抗原決定基、或いは癌抗原又は抗原決定基をコードしているポリヌクレオチドを含み、第2の配列は、Notchシグナリング調節のためのポリペプチド又はポリヌクレオチドを含むコンジュゲートが提供される。
本明細書では、「癌抗原又は抗原決定基」或いは「腫瘍抗原又は抗原決定基」という用語は、好ましくは、癌細胞に存在し(又は関連し)、典型的に正常細胞に存在しない抗原又は抗原決定基、或いは正常(非癌)細胞に存在するより多い量で癌細胞に存在する抗原又は抗原決定基、或いは正常(非癌)細胞に見出されるものとは異なる形態で癌細胞に存在する抗原又は抗原決定基を意味する。
癌抗原には、たとえば(非限定的に)、ヒト絨毛性ゴナドトロピンベータ鎖(hCGベータ)抗原、癌胎児抗原、EGFRvIII抗原、GloboH抗原、GM2抗原、GP100抗原、HER2/neu抗原、KSA抗原、Le(y)抗原、MUCI抗原、MAGE1抗原、MAGE2抗原、MUC2抗原、MUC3抗原、MUC4抗原、MUC5AC抗原、MUC5B抗原、MUC7抗原、PSA抗原、PSCA抗原、PSMA抗原、Thompson−Friedenreich抗原(TF)、Tn抗原、sTn抗原、TRP1抗原、TRP2抗原、腫瘍特異免疫グロブリン可変領域及びチロシナーゼ抗原が含まれる。
本発明の他の態様によれば、第1及び第2の配列を含むコンジュゲートであって、第1の配列は、癌抗原又は抗原決定基、或いは癌抗原又は抗原決定基をコードしているポリヌクレオチドを含み、第2の配列は、Notchシグナリングの阻害剤を含む又はコードするコンジュゲートが提供される。
好ましくは、コンジュゲートは、Notchシグナリング経路のモジュレーターをコードしている第1のポリヌクレオチド配列、及び癌抗原又は抗原決定基をコードしている第2のポリヌクレオチド配列を含むベクターの形態である。
好ましくは、コンジュゲートは、発現ベクターの形態である。
好ましくは、そのようなコンジュゲートにおいて、第1のポリヌクレオチド配列は、Notch又はNotchリガンド、或いはその断片、誘導体、相同体、類似体、又は対立遺伝子変異体をコードする。
適切には、コンジュゲートの第1のポリヌクレオチド配列は、Delta又はSerrate/Jaggedタンパク質、或いはその断片、誘導体、相同体、類似体、又は対立遺伝子変異体をコードする。
適切には、コンジュゲートの第1のポリヌクレオチド配列は、NotchリガンドDSLドメイン、及び任意選択で少なくとも1つのNotchリガンドEGF様ドメインを含むタンパク質又はポリペプチドをコードする。
適切には、コンジュゲートの第1のポリヌクレオチド配列は、NotchリガンドDSLドメイン、及び少なくとも2つのNotchリガンドEGF様ドメインを含むタンパク質又はポリペプチドをコードする。
適切には、コンジュゲートの第1のポリヌクレオチド配列は、NotchリガンドDSLドメイン、及び0、1又は2つであるが、2つを超えないNotchリガンドEGF様ドメインを含むタンパク質又はポリペプチドをコードする。
適切には、コンジュゲートの第1及び第2のポリヌクレオチド配列は、それぞれ1つ又は複数のプロモーターに機能可能に結合している。
本発明の一実施形態において、Notchシグナリングの阻害剤は、in vivoで患者に投与される。或いは、Notchシグナリングの阻害剤は、ex vivoで細胞に投与し、その後、細胞を患者に投与することができる。
適切には、Notchシグナリングのモジュレーターは、白血球、線維芽細胞、又は上皮細胞においてNotchシグナリングを改変する。好ましくは、Notchシグナリングのモジュレーターは、樹状細胞、リンパ球、若しくはマクロファージ、又はそれらの前駆体若しくは組織特異誘導体、或いは癌細胞においてシグナリングを改変する。
好ましくは、本発明で用いられるNotchシグナリング又はNotchシグナリング経路の阻害剤は、Notch−Notchリガンド相互作用の阻害剤である。適切には、そのようなNotch−Notchリガンド相互作用の阻害剤は、内因性Notch−Notchリガンド相互作用を妨げ、同時に内因性Notch−Notchリガンド相互作用から生じるよりも低いNotch受容体の活性化をもたらすか、好ましくは著しい活性化をもたらさないように、Notch受容体又はNotchリガンドに結合する因子である。たとえば、阻害剤は、Notch受容体のEGF様ドメイン11及び/又はEGF様ドメイン12、或いはDelta、Serrate、又はJaggedなどのNotchリガンドのDSLドメイン及び/又はEGF様ドメイン1及び/又はEGF様ドメイン2に結合することができる。したがって、たとえば、阻害剤は、Notch受容体のEGF様ドメイン11及び12を含むことができる。或いは、阻害剤は、Delta、Serrate、又はJaggedなどのNotchリガンドのNotchリガンドDSLドメイン及び少なくとも1つのEGF様ドメインを含むことができる。適切には、たとえば、Notch受容体の細胞外ドメイン、たとえばNotch1、Notch2、Notch3、又はNotch4の細胞外ドメインを含むことができる。或いは、阻害剤は、Delta(たとえば、哺乳動物Delta1、Delta3、又はDelta4)、Serrate、又はJagged(たとえば、哺乳動物Jagged1又はJagged2)などのNotchリガンドの細胞外ドメインを含むことができる。
阻害剤がNotch受容体に結合する場合、阻害剤は、Notch1などの1つのNotch受容体に選択的に結合することができ、或いは適切には、それらの類似構造により、一連のNotch受容体、又は実質的にそれらのすべてに対してある程度の親和性を有することができる。同様に、阻害剤がNotchリガンドに結合する場合、阻害剤は、Delta1などの1つのNotchリガンドに選択的に結合することができ、或いは適切には、それらの類似構造により、一連のNotchリガンド、又は実質的にそれらのすべてに対してある程度の親和性を有することができる
或いは、阻害剤は、1つ又は複数のNotch受容体に特異的に結合する抗体を含むことができる。好ましくは、抗体は、その抗体は結合するが、天然Notchリガンドの結合を低減するか、実質的に妨げる、或いは少なくともNotch受容体の活性化を低減するか、実質的に妨げるように、Notch受容体に結合する。適切には、たとえば、そのような抗体は、Notch受容体(たとえば、Notch1、Notch2、Notch3、及び/又はNotch4)のEGF11及び/又は12に結合することができる。抗体は、Notch1などの1つのNotch受容体に選択的であることができ、或いは適切には、それらの類似構造により、一連のNotch受容体、又は実質的にそれらのすべてに対してある程度の親和性を有することができる。
或いは、阻害剤は、1つ又は複数のNotchリガンドに特異的に結合する抗体を含むことができる。好ましくは、抗体は、その抗体は結合するが、天然Notch受容体へのリガンドの結合を低減するか、実質的に妨げる、或いは少なくともNotch受容体の活性化を低減するか、実質的に妨げるように、Notchリガンドに結合する。適切には、たとえば、そのような抗体は、Notchリガンド(たとえば、哺乳動物Delta1、Delta3、Delta4、Jagged1、又はJagged2)のDSLドメイン及び/又はEGF様ドメイン1及び/又は2に結合することができる。抗体は、Delta1などの1つのNotchリガンドに選択的であることができ、或いは適切には、それらの類似構造により、一連のNotchリガンド、又は実質的にそれらのすべてに対してある程度の親和性を有することができる。
相補的特異性を有する抗体の組み合わせを用いてもよいことが理解される。
本発明の他の態様によれば、本質的に以下の成分からなるNotchリガンドタンパク質又はポリペプチドを投与することによって、
i)NotchリガンドDSLドメイン、
ii)任意選択で1つ又は2つのEGFリピートドメイン、
iii)任意選択でNotchリガンドN末端ドメインのすべて又は一部、及び
iv)任意選択で1つ又は複数の異種アミノ酸配列、
或いはそのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)を投与することによって、
或いはそのようなNotchリガンドタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドを投与することによって、癌に対する免疫応答を改変する方法が提供される。
本発明の他の態様によれば、本質的に以下の成分からなるNotchリガンドタンパク質又はポリペプチドを投与することによって、
i)NotchリガンドDSLドメイン、
ii)任意選択で1つ又は2つのEGFリピートドメイン、
iii)任意選択でNotchリガンドN末端ドメインのすべて又は一部、及び
iv)任意選択で1つ又は複数の異種アミノ酸配列、
或いはそのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)を投与することによって、
或いはそのようなNotchリガンドタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドを投与することによって、癌に対する免疫応答を増大する方法が提供される。
本発明の他の態様によれば、本質的に以下の成分からなるNotchリガンドタンパク質又はポリペプチドを投与することによって、
i)NotchリガンドDSLドメイン、
ii)任意選択で1つ又は2つのEGFリピートドメイン、
iii)任意選択でNotchリガンドN末端ドメインのすべて又は一部、及び
iv)任意選択で1つ又は複数の異種アミノ酸配列、
或いはそのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)を投与することによって、
或いはそのようなNotchリガンドタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドを投与することによって、癌細胞に対する免疫寛容を低減する方法が提供される。
本発明の他の態様によれば、本質的に以下の成分からなるNotchリガンドタンパク質又はポリペプチドを投与することによって、
i)NotchリガンドDSLドメイン、
ii)任意選択で1つ又は2つのEGFリピートドメイン、
iii)任意選択でNotchリガンドN末端ドメインのすべて又は一部、及び
iv)任意選択で1つ又は複数の異種アミノ酸配列、
或いはそのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)を投与することによって、
或いはそのようなNotchリガンドタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドを投与することによって、腫瘍細胞に対するT細胞活性を改変する方法が提供される。
本発明の他の態様によれば、本質的に以下の成分からなるNotchリガンドタンパク質又はポリペプチドを投与することによって、
i)NotchリガンドDSLドメイン、
ii)任意選択で1つ又は2つのEGFリピートドメイン、
iii)任意選択でNotchリガンドN末端ドメインのすべて又は一部、及び
iv)任意選択で1つ又は複数の異種アミノ酸配列、
或いはそのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)を投与することによって、
或いはそのようなNotchリガンドタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドを投与することによって、腫瘍細胞に対するヘルパー(T)又は細胞傷害性(T)T細胞活性を増大する方法が提供される。
本発明の他の態様によれば、本質的に以下の成分からなるNotchリガンドタンパク質又はポリペプチドを投与することによって、
i)NotchリガンドDSLドメイン、
ii)任意選択で1つ又は2つのEGFリピートドメイン、
iii)任意選択でNotchリガンドN末端ドメインのすべて又は一部、及び
iv)任意選択で1つ又は複数の異種アミノ酸配列、
或いはそのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)を投与することによって、
或いはそのようなNotchリガンドタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドを投与することによって、調節性T細胞の活性を低減する方法が提供される。
適切には、調節性T細胞は、Tr1又はTh3調節性T細胞である。
本発明の他の態様によれば、癌の治療に用いるための、本質的に以下の成分からなるNotchリガンドタンパク質又はポリペプチド、
i)NotchリガンドDSLドメイン、
ii)任意選択で1つ又は2つのEGFドメイン、
iii)任意選択でNotchリガンドN末端ドメインのすべて又は一部、及び
iv)任意選択で1つ又は複数の異種アミノ酸配列、
或いはそのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、
或いはそのようなNotchリガンドタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドが提供される。
本発明の他の態様によれば、癌の治療に用いる、Notchリガンドタンパク質又はポリペプチド、或いはポリヌクレオチドであって、
本質的に以下の成分からなる、
i)NotchリガンドDSLドメイン、
ii)任意選択でNotchリガンドN末端ドメインのすべて又は一部、及び
iii)任意選択で1つ又は複数の異種アミノ酸配列、
或いはそのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、
或いはそのようなNotchリガンドタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドである、Notchリガンドタンパク質又はポリペプチド、或いはポリヌクレオチドが提供される。
本発明の他の態様によれば、癌に対する免疫応答を促進する薬剤の製造における、本質的に以下の成分からなるNotchリガンドタンパク質又はポリペプチド、
i)NotchリガンドDSLドメイン、
ii)任意選択で1つ又は2つのEGFドメイン、
iii)任意選択でNotchリガンドN末端ドメインのすべて又は一部、及び
iv)任意選択で1つ又は複数の異種アミノ酸配列、
或いはそのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、
或いはそのようなNotchリガンドタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドの使用が提供される。
本発明の他の態様によれば、腫瘍に対する免疫寛容を低減する薬剤の製造における、本質的に以下の成分からなるNotchリガンドタンパク質又はポリペプチド、
i)NotchリガンドDSLドメイン、
ii)任意選択で1つ又は2つのEGFドメイン、
iii)任意選択でNotchリガンドN末端ドメインのすべて又は一部、及び
iv)任意選択で1つ又は複数の異種アミノ酸配列、
或いはそのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、
或いはそのようなNotchリガンドタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドの使用が提供される。
本発明の他の態様によれば、腫瘍に対するT細胞活性を増大する薬剤の製造における、本質的に以下の成分からなるNotchリガンドタンパク質又はポリペプチド、
i)NotchリガンドDSLドメイン、
ii)任意選択で1つ又は2つのEGFドメイン、
iii)任意選択でNotchリガンドN末端ドメインのすべて又は一部、及び
iv)任意選択で1つ又は複数の異種アミノ酸配列、
或いはそのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、
或いはそのようなNotchリガンドタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドの使用が提供される。
本発明の他の態様によれば、腫瘍に対するヘルパー(T)又は細胞傷害性(T)T細胞活性を増大する薬剤の製造における、本質的に以下の成分からなるNotchリガンドタンパク質又はポリペプチド、
i)NotchリガンドDSLドメイン、
ii)任意選択で1つ又は2つのEGFドメイン、
iii)任意選択でNotchリガンドN末端ドメインのすべて又は一部、及び
iv)任意選択で1つ又は複数の異種アミノ酸配列、
或いはそのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、
或いはそのようなNotchリガンドタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドの使用が提供される。
本発明の他の態様によれば、任意選択で薬剤として許容される担体との組み合わせで、本質的に以下の成分からなるNotchリガンドタンパク質又はポリペプチド、
i)NotchリガンドDSLドメイン、
ii)任意選択で1つ又は2つのEGFドメイン、
iii)任意選択でNotchリガンドN末端ドメインのすべて又は一部、及び
iv)任意選択で1つ又は複数の異種アミノ酸配列、
或いはそのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、
或いはそのようなNotchリガンドタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドを含む薬剤組成物が提供される。
本発明の他の態様によれば、任意選択で薬剤として許容される担体との組み合わせで、本質的に以下の成分からなるNotchリガンドタンパク質又はポリペプチド、
i)NotchリガンドDSLドメイン、
ii)任意選択でNotchリガンドN末端ドメインのすべて又は一部、及び
iii)任意選択で1つ又は複数の異種アミノ酸配列、
或いはそのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、
或いはそのようなNotchリガンドタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドを含む薬剤組成物が提供される。
本発明の他の態様によれば、任意選択で薬剤として許容される担体との組み合わせで、本質的に以下の成分からなるNotchリガンドタンパク質又はポリペプチド、
i)NotchリガンドDSLドメイン、
ii)1つのEGFリピートドメイン、
iii)任意選択でNotchリガンドN末端ドメインのすべて又は一部、及び
iv)任意選択で1つ又は複数の異種アミノ酸配列、
或いはそのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、
或いはそのようなNotchリガンドタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドを含む薬剤組成物が提供される。
本発明の他の態様によれば、任意選択で薬剤として許容される担体との組み合わせで、本質的に以下の成分からなるNotchリガンドタンパク質又はポリペプチド、
i)NotchリガンドDSLドメイン、
ii)2つのEGFドメイン、
iii)任意選択でNotchリガンドN末端ドメインのすべて又は一部、及び
iv)任意選択で1つ又は複数の異種アミノ酸配列、
或いはそのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、
或いはそのようなNotchリガンドタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドを含む薬剤組成物が提供される。
本発明の他の態様によれば、本質的に以下の成分からなるNotchリガンドタンパク質又はポリペプチド、
i)NotchリガンドDSLドメイン、
ii)任意選択でNotchリガンドN末端ドメインのすべて又は一部、
iii)免疫グロブリンFcドメイン、及び
iv)任意選択で1つ又は複数のさらなる異種アミノ酸配列、
或いはそのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、
或いはそのようなNotchリガンドタンパク質又はポリペプチドをコードするポリヌクレオチドが提供される。
本発明の他の態様によれば、本質的に以下の成分からなるNotchリガンドタンパク質又はポリペプチド、
i)NotchリガンドDSLドメイン、
ii)1つのEGFドメイン、
iii)任意選択でNotchリガンドN末端ドメインのすべて又は一部、及び
iv)任意選択で1つ又は複数の異種アミノ酸配列、
或いはそのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、
或いはそのようなNotchリガンドタンパク質又はポリペプチドをコードするポリヌクレオチドが提供される。
本発明の他の態様によれば、本質的に以下の成分からなるNotchリガンドタンパク質又はポリペプチド、
i)NotchリガンドDSLドメイン、
ii)2つのEGFドメイン、及び
iii)任意選択で1つ又は複数の異種アミノ酸配列、
或いはそのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、
或いはそのようなNotchリガンドタンパク質又はポリペプチドをコードするポリヌクレオチド配列が提供される。
本発明の他の態様によれば、上述のNotchリガンドタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドを含むベクターが提供される。本発明はさらに、そのようなベクターで形質転換又はトランスフェクトされた宿主細胞を提供する。
本発明の他の態様によれば、その表面に上述のNotchリガンドタンパク質又はポリペプチドをディスプレイし、かつ/又はそのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドでトランスフェクトされた細胞が提供される。
適切には、タンパク質又はポリペプチドは、細胞に結合していない。或いは、タンパク質又はポリペプチドは、細胞結合性であることができる。
一実施形態において、タンパク質又はポリペプチドは、免疫グロブリンFcセグメントのすべて又は一部に対応する異種アミノ酸配列と融合していることができる。好ましくは、特にNotchリガンドタンパク質又はポリペプチドが、2つのみのEGFリピートドメインを含む場合、異種アミノ酸配列は、TSST配列ではなく、好ましくはスーパー抗原配列ではない。
好ましくは、タンパク質又はポリペプチドは、哺乳動物、好ましくはヒトNotchリガンド配列の少なくとも一部を含む。
適切には、タンパク質又はポリペプチドは、Delta、Serrate、又はJaggedのNotchリガンドドメイン、或いはそれらに対して少なくとも30%のアミノ酸配列類似性(又は好ましくは同一性)を有するドメインを含む。
適切には、タンパク質又はポリペプチドは、Delta1、Delta3、Delta4、Jagged1、又はJagged2のNotchリガンドドメイン、或いはそれらに対して少なくとも30%のアミノ酸配列類似性(又は好ましくは同一性)を有するドメインを含む。
好ましくは、このタンパク質又はポリペプチドは、Notch受容体を阻害する。適切には、このタンパク質又はポリペプチドは、Notchシグナリングアンタゴニストである。
本発明の他の態様によれば、上述のタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドが提供される。本発明の他の態様によれば、そのようなポリヌクレオチドを含むベクター、及びそのようなベクターで形質転換又はトランスフェクトされた宿主細胞が提供される。
本発明の他の態様によれば、その表面に上述のNotchリガンドタンパク質又はポリペプチドをディスプレイし、かつ/又はそのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドでトランスフェクトされた細胞が提供される。
本発明の種々の好ましい特徴及び実施形態を、非限定的な例として、添付の図面を参照してより詳細に記載する。
本発明の実施は、別段の指示のないかぎり、化学、分子生物学、微生物学、組換えDNA、及び免疫学の通常の技法を用い、それらは当分野の技術者の能力の範囲内である。そのような技法は文献に説明されている。たとえば、J.Sambrook、E.F.Fritsch、及びT.Maniatis、1989、Molecular Cloning:A Laboratory Manual、第2版、1〜3巻、Cold Spring Harbor Laboratory Press、Ausubel、F.M.等(1995及び定期補遺、Current Protocols in Molecular Biology、9、13、及び16章、John Wiley & Sons、New York、N.Y.)、B.Roe、J.Crabtree、及びA.Kahn、1996、DNA Isolation and Sequencing:Essential Techniques、John Wiley & Sons、J.M.Polak及びJames O’D.McGee、1990、In Situ Hybridization:Principles and Practice、Oxford University Press、M.J.Gait(編)、1984、Oligonucleotide Synthesis:A Practical Approach Irl Press、D.M.J.Lilley及びJ.E.Dahlberg、1992、Methods of Enzymology:DNA Structure Part A:Synthesis and Physical Analysis of DNA Methods in Enzymology、Academic Press、並びにJ.E.Coligan、A.M.Kruisbeek、D.H.Margulies、E.M.Shevach、及びW.Strober(1992及び定期補遺、Current Protocols in Immunology、John Wiley & Sons、New York、NY)を参照されたい。それぞれの全般的な原文を参照により本明細書の一部とする。
疑いを避けるために、Drosophila及び脊椎動物名は交換可能に用いられ、すべての相同体は、本発明の範囲内である。
Notchシグナリング
本明細書では、「Notchシグナリング」という表現は、「Notchシグナリング経路」という表現と同義であり、Notch受容体の活性化を生じる、又は活性化から生じる(かつ活性化を含む)任意の1つ又は複数の上流又は下流の事象を指す。
好ましくは、「Notchシグナリング」によって、本出願人等は、Notch/Notchリガンド相互作用の活性化又は阻害、Notch若しくはNotchリガンド発現又は活性のアップレギュレーション又はダウンレギュレーション、並びにたとえばNotchのタンパク質分解性開裂、及びRas−Jnkシグナリング経路のアップレギュレーション又はダウンレギュレーションを含む、Notchシグナリング変換の活性化又は阻害を含む、Notch受容体活性化又は阻害の直接上流又は下流の任意の事象を指す。
したがって、「Notchシグナリング」によって、本出願人等は、Notch受容体タンパク質と遺伝子及び/又は分子的に相互作用する因子を含むシグナル変換経路としてのNotchシグナリング経路を指す。たとえば、分子及び遺伝子両方に基づいてNotchタンパク質と相互作用する因子は、単に例として、Delta、Serrate、及びDeltexである。遺伝子的にNotchタンパク質と相互作用する因子は、単に例として、Mastermind、Hairless、Su(H)、及びプレセニリンである。
一態様において、Notchシグナリングは、細胞外又は細胞膜で起こるシグナリング事象を含む。他の態様において、Notchシグナリングは、細胞内、たとえば細胞質内部、又は細胞核内部で起こるシグナリング事象を含む。
Notchシグナリングのモジュレーター
本明細書では、「調節する」という用語は、Notchシグナリング経路、又はその標的シグナリング経路の生物活性の変化及び変更を指す。「モジュレーター」という用語は、好ましくはNotchシグナリングのアンタゴニスト又は阻害剤、すなわち少なくともある程度、Notchシグナリング経路の正常な生物活性を遮断する化合物を指す。好都合には、そのような化合物は、本明細書において阻害剤又はアンタゴニストと呼ぶことができる。好ましくは、モジュレーターは、Notchシグナリングのアンタゴニスト、好ましくはNotch受容体のアンタゴニスト(たとえば、Notch1、Notch2、Notch3、及び/又はNotch4受容体のアンタゴニスト)である。
Notch受容体のアンタゴニストは、好ましくは、Notchの細胞外ドメインに結合して、シグナリングの活性化を低減又は阻害する因子である。好ましくは、Notch受容体のアンタゴニストは、APC、B細胞、又はT細胞などの免疫細胞においてNotchに結合する。
或いは、Notchシグナリングの阻害剤は、Notchリガンドに結合して、Notch受容体に結合する、かつ/又はNotch受容体を活性化するそれらの能力を低減することができる。好ましくは、そのような阻害剤は、APC、B細胞、又はT細胞などの免疫細胞においてNotchリガンドに結合する。
本発明の活性因子は、有機化合物又は他の化学物質であることができる。一実施形態において、モジュレーターは、2つ以上のヒドロカルビル基を含む有機化合物である。本明細書では、「ヒドロカルビル基」という用語は、少なくともC及びHを含み、任意選択で1つ又は複数の他の適切な置換基を含む基を意味する。そのような置換基の例には、ハロ、アルコキシ、ニトロ、アルキル基、環式基などが含まれる。置換基が環式基である可能性に加えて、置換基の組み合わせが環式基を形成することもできる。ヒドロカルビル基が2つ以上のCを含む場合、それらの炭素は必ずしも互いに結合している必要はない。たとえば、それらの炭素の少なくとも2つは、適切な元素又は基を介して結合していることができる。したがって、ヒドロカルビル基は、ヘテロ原子を含有することができる。適切なヘテロ原子は、当分野の技術者に明らかであり、たとえば硫黄、窒素、及び酸素が含まれる。候補モジュレーターは、少なくとも1つの環式基を含むことができる。環式基は、非縮合多環式基などの多環式基であることができる。いくつかの適用例の場合、この因子は、他のヒドロカルビル基に結合した少なくとも1つの前記環式基を含む。
好ましい一実施形態において、モジュレーターは、アミノ酸配列、又はその化学的誘導体、或いはそれらの組み合わせである。他の好ましい実施形態において、モジュレーターは、ヌクレオチド配列であり、これはセンス配列又はアンチセンス配列であることができる。モジュレーターは、抗体であることもできる。
モジュレーターは、合成化合物、又は天然単離化合物であることができる。
Notchシグナリング経路の非常に重要な成分は、Notch受容体/Notchリガンド相互作用である。したがって、Notchシグナリングは、Notchリガンド又は受容体、或いは結果として生じる開裂産物の発現、性質、量、又は活性の変化を含み得る。さらに、Notchシグナリングは、Notchシグナリング経路膜タンパク質又はGタンパク質、或いはNotchシグナリング経路酵素、たとえばプロテアーゼ、キナーゼ(たとえばセリン/トレオニンキナーゼ)、ホスファターゼ、リガーゼ(たとえばユビキチンリガーゼ)、又はグリコシルトランスフェラーゼの発現、性質、量、又は活性の変化を含み得る。或いは、シグナリングは、DNA結合因子、たとえば転写因子などの発現、性質、量、又は活性の変化を含み得る。
本発明の好ましい形態において、Notchシグナリングは特異なシグナリングであり、検出されたシグナルが、たとえばサイトカインシグナリングなどの他の著しい干渉又は競合要因ではなく、実質的に又は少なくとも主としてNotchシグナリング経路、好ましくはNotch/Notchリガンド相互作用に起因することを意味する。したがって、好ましい実施形態において、本明細書で「Notchシグナリング」という用語は、サイトカインシグナリングを除外する。したがって、好ましくは、Notchシグナリングのモジュレーター又は阻害剤はサイトカインでなく、好ましくはミトゲンではない。
好ましくは、Notchシグナリングのモジュレーターは、Delta及び/又はSerrateなどのNotchシグナリングの発現を阻害又はダウンレギュレートすることによって主として作用する因子ではない。したがって、そのような阻害又はダウンレギュレーションは、Notchシグナリングモジュレーターの主要な様式の作用の結果として起こる可能性があるが、好ましくはモジュレーターの主たる様式の作用でないことが理解される。好ましくは、Notchシグナリングモジュレーターの主たる様式の作用は、免疫細胞にすでに発現しているNotch及びNotchリガンド間の相互作用を調節(好ましくは、阻害)することである。
Notchシグナリング経路は、以下により詳しく記載する。
Notch依存性転写活性化の重要な標的は、エンハンサーオブスプリット複合体(E[spl])の遺伝子である。さらに、これらの遺伝子は、Su(H)タンパク質による結合の直接の標的であり、Notchシグナリングに応答して転写活性化されることが示されている。EBNA2から類推して、哺乳動物Su(H)相同体CBF1と相互作用して、おそらく他のタンパク質と連携してそれを転写リプレッサーから転写アクチベーター、Notch細胞内ドメインに転換するウイルスコアクチベータータンパク質は、Su(H)と結合して活性化ドメインに寄与することができ、それによってSu(H)がE(spl)並びに他の標的遺伝子の転写を活性化することが可能になる。Su(H)はすべてのNotch依存性決定に必要とされるわけではなく、これはNotchが他のDNA結合転写因子と連携して、又は細胞外シグナルを変換する他の機構を用いて一部の細胞運命選択を媒介することを示唆していることにも留意されたい。
一実施形態において、この活性因子は、Notchリガンド、又はNotchリガンドをコードしているポリヌクレオチドであることができる。本発明に有用なNotchリガンドには、典型的に種々の哺乳動物細胞、たとえば造血幹細胞の膜に存在するNotch受容体ポリペプチドに結合することのできる内因性Notchリガンドが含まれる。
本明細書では、「Notchリガンド」という用語は、Notch受容体と相互作用して、生物学的作用をもたらすことのできる因子を意味する。この用語には、Delta及びSerrateなどの天然タンパク質リガンド、及び同等の活性を有する人工/修飾コンストラクトが含まれる。
今日までに同定されている哺乳動物Notchリガンドの特定の例には、Deltaファミリー、たとえばDelta又はDelta様1(Genbank 寄託番号AF003522、Homo sapiens)、Delta−3(Genbank 寄託番号AF084576、Rattus norvegicus)、及びDelta様3(Mus musculus)(Genbank 寄託番号NM_016941)、及びUS6121045(Millennium)、Delta−4(Genbank 寄託番号AB043894及びAF253468、Homo sapiens)、並びにSerrateファミリー、たとえばSerrate−1及びSerrate−2(WO97/01571、WO96/27610、及びWO92/19734)、Jagged−1(Genbank 寄託番号U73936、Homo sapiens)及びJagged−2(Genbank 寄託番号AF029778、Homo sapiens)、並びにLAG−2が含まれる。ファミリーメンバー間の相同性は広範である。
知られている哺乳動物Notchリガンドのさらなる相同体は、標準的な技法を用いて同定することができる。「相同体」によって、たとえば上に記載した知られているNotchリガンドの任意の1つに対して、配列相同性、アミノ酸又は核酸配列相同性を示す遺伝子産物を意味する。典型的に、知られているNotchリガンドの相同体は、対応する知られているNotchリガンドに対して、そのNotchリガンドの少なくとも10、好ましくは少なくとも20、好ましくは少なくとも50、適切には少なくとも100のアミノ酸の配列に渡って、又は全長に渡って、アミノ酸レベルで少なくとも20%、好ましくは少なくとも30%同一である。2つ以上のアミノ酸又は核酸配列間の配列相同性を算出する技法及びソフトウエアは、当分野でよく知られている(たとえば、http://www.ncbi.nlm.nih.gov、及びAusubel等、Current Protocols in Molecular Biology(1995)John Wiley&Sons,Inc.を参照のこと)。
今日までに同定されているNotchリガンドは、タンパク質のアミノ末端に20から22個のアミノ酸を含む診断用DSLドメイン(.Delta、.Serrate、.Lag2)、及び細胞外表面に14個まで、又はそれ以上のEGF様リピートを有する。したがって、Notchリガンドの相同体も、N末端にDSLドメイン、及び細胞外表面に14個まで、又はそれ以上のEGF様リピートを含むことが好ましい。
さらに、適切な相同体は、Notch受容体に結合することができる。結合は、in vitro結合アッセイを含む種々の知られている技法によって評価することができる。
Notchリガンドの相同体は、いくつかの方法で同定することができ、たとえば、中から高ストリンジェンシー条件下(たとえば、約50℃から約60℃で0.03Mの塩化ナトリウム及び0.03Mのクエン酸ナトリウム)Notchリガンドをコードしている核酸のすべて又は一部を含むプローブでゲノム又はcDNAライブラリをプローブすることによる。或いは、相同体は、一般に保存アミノ酸配列をコードしている変異体及び相同体内の配列を標的にするように設計されたプライマーを用いる縮重PCRを用いて得ることもできる。このプライマーは、1つ又は複数の縮重位置を含み、既知の配列に対する単一配列プライマーを有する配列のクローニングに用いられるより低いストリンジェンシー条件下で用いられる。
Notchシグナリングの阻害は、Notchシグナリング経路の阻害剤の活性又は発現を模倣又は増強することによっても達成できる。したがって、Notchシグナリングを阻害するためのポリペプチドには、任意のNotchシグナリング阻害剤の活性又は発現を模倣又は増強することのできる分子が含まれる。好ましくは、この分子は、Notch、Notchリガンド、又はNotchシグナリング経路の任意の下流成分の発現又は活性において低減を生じることのできる化合物の生成又は活性を増大するポリペプチド、又はそのようなポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドである。そのような分子には、Toll様受容体タンパク質ファミリー、及び増殖因子、たとえば骨形成タンパク質(BMP)、BMP受容体、及びアクチビンなど、それらの誘導体、断片、変異体、及び相同体が含まれる。
Notchシグナリングを阻害するためのタンパク質、又はそのようなタンパク質をコードしているポリヌクレオチドによって、本出願人等は、Notch、Notchシグナリング経路、或いはNotchシグナリング経路の任意の1つ又は複数の成分を阻害することのできる分子を意味する。
一実施形態において、この分子は、Notch又はNotchリガンド発現を低減又は防止することができる。そのような分子は、Notch又はNotchリガンド発現を低減又は防止することのできる核酸配列であることができる。
適切には、この核酸配列は、Toll様受容体タンパク質ファミリー、又は骨形成タンパク質(BMP)、BMP受容体、及びアクチビンなどの増殖因子から選択されたポリペプチドをコードする。好ましくは、この因子は、Notchリガンド、たとえばノギン、コーディン、ホリスタチン、Xnr3、線維芽細胞増殖因子、並びにそれらの誘導体、断片、変異体、及び相同体の発現において増大を生じることのできる化合物の生成を低減する又は妨げるポリペプチド、又はそのようなポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドである。
或いは、この核酸配列は、Notchリガンド、及びNotchリガンド発現をアップレギュレートすることのできるポリペプチド、たとえばノギン、コーディン、ホリスタチン、Xnr3、線維芽細胞増殖因子、並びにそれらの誘導体、断片、変異体、及び相同体から選択されたポリペプチドをコードしているセンスヌクレオチド配列由来のアンチセンスコンストラクトであることができる。
しかしながら、好ましくは、Notchシグナリングの阻害剤は、Notch−Notchリガンド相互作用を阻害することのできる分子である。分子は、Notchとその天然リガンドとの相互作用を、好ましくは治療効果を提供するために充分な程度に阻害することができる場合、Notch−Notchリガンド相互作用を調節するとみなすことができる。
Notch−Notchリガンド相互作用を調節する因子は、たとえば抗体、抗体断片又は誘導体、ペプチド、有機低分子、ペプチド擬似体などであることができる。抗体は好ましい因子である。そのような抗体は、ポリクローナル又はモノクローナル、完全又は短縮型であることができ、かつたとえば異種、同種、又は同系であることができる。
たとえば、Notch受容体又はNotchリガンドに結合することのできる抗体は、本発明に従って正常なNotch−Notchリガンド相互作用を阻害するために用いることができる。
本明細書では、「Notch−Notchリガンド相互作用」という表現は(「Notchリガンド−受容体相互作用」という用語と交換可能に用いることができる)、Notchファミリーメンバーと、そのような1つ又は複数のメンバーと結合することのできるリガンドとの間の相互作用を意味する。
ある因子は、Notchとそのリガンドとの相互作用を、好ましくは治療効果を提供するために充分な程度に阻害することができる場合、Notch−Notchリガンド相互作用を阻害するとみなすことができる。
オリゴペプチド及びペプチドは好ましい因子であることができるが、コンビナトリアルライブラリなどの他の供給源は、必要な結合特性を有するオリゴペプチド以外の化合物を提供する。
非ペプチド因子には多数の化学種が含まれるが、典型的に、それらは有機分子、好ましくは約50から約2500ダルトンの分子量を有する有機低分子である。適切な因子は、タンパク質との構造的相互作用、特に水素結合に必要な官能基を含み、しばしば、たとえばアミノ、カルボニル、カルボキシル、ヒドロキシル、又はスルフヒドリル基から選択された少なくとも1つの基、好ましくは少なくとも2つのそのような官能化学基を含む。化合物は、たとえば、1つ又は複数のそのような官能基で置換された環式若しくは複素環式構造及び/又は芳香族若しくは多環芳香族構造であることができる。
適切には、この因子は、ヒトNotchのヒトDelta及び/又はSerrateとの結合を、少なくとも約10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、99%、又は100%遮断する。
好ましくは、阻害剤が、受容体、又は受容体をコードしている核酸配列であるとき、受容体は活性化される。したがって、たとえば、因子が核酸配列であるとき、受容体は、好ましくは発現時に構成的に活性である。
Notchシグナリングの阻害剤にはさらに、Notchシグナリング経路の下流阻害剤、Notch標的遺伝子の発現を妨げる、又はNotchシグナリング経路によって抑制される遺伝子の発現を誘導する化合物が含まれる。そのようなタンパク質の例には、Dsh又はNumb、及びNotchIC又はDeltexの優性陰性型が含まれる。Notchシグナリングを阻害するためのタンパク質にはさらに、それらの存在がシグナリング経路を変換するのではなく遮断するように修飾されているNotchシグナリング経路の野生型成分の変異体が含まれる。そのような化合物の例は、その細胞内ドメインのタンパク質分解性開裂がもはや可能でないように修飾されているNotch受容体である。
Notchシグナリング変換
Notchシグナリング経路は、胚において二分細胞運命決定を方向づける。Notchは、2種の異なるリガンド、Delta及びSerrateの受容体として機能する膜貫通タンパク質としてDrosophilaで最初に記載された。脊椎動物は、複数のNotch受容体及びリガンドを発現する(以下で論じる)。今日までヒト細胞において、少なくとも4種のNotch受容体(Notch−1、Notch−2、Notch−3、及びNotch−4)が同定されている(たとえば、GenBank 寄託番号AF308602、AF308601、及びU95299、Homo sapiensを参照のこと)。
Notchタンパク質は単一ポリペプチド前駆体として合成され、これはフリン様コンバターゼによって開裂を受け、2つのポリペプチド鎖を生じ、さらに処理されて成熟受容体を形成する。原形質膜に存在するNotch受容体は、2つのNotchタンパク質分解性開裂産物のヘテロ2量体を含み、一方は細胞外ドメインの一部分、膜貫通ドメイン、及び細胞内ドメインからなるC末端断片を含み、他方は細胞外ドメインの大部分を含む。受容体を活性化するNotchのタンパク質分解性開裂段階は、ゴルジ装置で起こり、フリン様コンバターゼによって媒介される。
Notch受容体は、36までの上皮増殖因子(EGF)様リピートを含有する細胞外ドメイン[Notch1/2=36、Notch3=34、Notch4=29]、3つのシステインリッチリピート(Lin−Notch(L/N)リピート)、及び細胞質ドメインを含有する膜貫通サブユニットからなるヘテロ2量体分子として膜に挿入される。Notchの細胞質ドメインは、6つのアンキリン様リピート、ポリグルタミンストレッチ(OPA)、及びPEST配列を含有する。RAM23と称されるさらなるドメインは、アンキリンリピートに近接して位置し、Drosophilaのへアレスのサプレッサー[Su(H)]、及び脊椎動物のCBF1として知られる転写因子への結合に関与する(Tamura K等(1995)Curr.Biol.:1416〜1423(Tamura))。Notchリガンドはさらに、すべてのNotchリガンドの特徴である、システインリッチDSL(elta−errate ag2)ドメインと共に、細胞外ドメインに複数のEGF様リピートを示す(Artavanis−Tsakomas等(1995)Science268:225〜232、Artavanis−Tsakomas等(1999)Science284:770〜776)。
Notch受容体は、Delta、Serrate、及びScabrousなどの細胞外リガンドの、Notch細胞外ドメインのEGF様リピートへの結合によって活性化される。Deltaは、活性化のために開裂を必要とする。これは細胞表面においてADAMディスインテグリンメタロプロテアーゼKuzbanianによって開裂され、この開裂事象はDeltaの可溶性かつ活性な形態を放出する。TAN−1としても知られる、短縮型細胞外ドメインを有するヒトNotch−1タンパク質の発癌性変異体は、構成的に活性であり、T細胞リンパ芽球性白血病に関与することが見出されている。
cdc10/アンキリン細胞内ドメインリピートは、細胞内シグナル変換タンパク質との物理的相互作用を媒介する。もっとも顕著には、cdc10/アンキリンリピートは、へアレスのサプレッサー[Su(H)]と相互作用する。Su(H)は、Cプロモーター結合因子1[CBF−1]、エプスタイン−バーウイルス誘発性のB細胞不朽化に関与する哺乳動物DNA結合タンパク質のDrosophila相同体である。少なくとも培養細胞において、Su(H)は細胞質のcdc10/アンキリンリピートと結合し、隣接細胞のリガンドDeltaとのNotch受容体の相互作用により、核に転移することが実証されている。Su(H)は、いくつかの遺伝子のプロモーターに見出される応答因子を含み、Notchシグナリング経路の重要な下流タンパク質であることが知られている。転写におけるSu(H)の関与は、Hairlessによって調節されると考えられている。
Notchの細胞内ドメイン(NotchIC)はさらに、直接核機能を有する(Lieber等(1993)Genes Dev7(10):1949〜65(Lieber))。最近の研究は実際に、Notch活性化は、Notch細胞内ドメインの6つのcdc10/アンキリンリピートが核に達し、転写活性化に関与する必要のあることを示している。Notchの細胞内尾部におけるタンパク質分解性開裂の部位は、gly1743とval1744の間(部位3、又はS3と称される)であることが同定されている(Schroeter E.H.等(1998)Nature393(6683):382〜6(Schroeter))。核内移行のためにcdc10/アンキリンリピートを放出するタンパク質分解性開裂段階は、プレセニリン活性に依存すると考えられている。
細胞内ドメインは、核内に蓄積し、そこでCSLファミリータンパク質CBF1(へアレスのサプレッサー、DrosophilaのSu(H)、C.elegansのLag−2)と転写アクチベーター複合体を形成することが示されている(Schroeter、Struhl G等(1998)Cell93(4):649〜60(Struhl))。このNotchIC−CBF1複合体は、次いでbHLHタンパク質HES(スプリット様のヘアリーエンハンサー)1及び5などの標的遺伝子を活性化する(Weinmaster G.(2000)Curr.Opin.Genet.Dev.10:363〜369(Weinmaster))。このNotchの核機能は、哺乳動物Notch相同体に関しても示されている(Lu F.M.等(1996)Proc Natl Acad Sci93(11):5663〜7(Lu))。
S3プロセシングは、NotchリガンドDelta又はSerrate/Jaggedの結合に応答してのみ起こる。Golgiの初期Notch受容体の翻訳後修飾(Munro S、Freeman M.(2000)Curr.Biol.10:813〜820(Munro)、Ju BJ等(2000)Nature405:191〜195(Ju))は、少なくともある程度、細胞表面での2種のリガンドの発現を制御すると考えられる。Notch受容体は、Lin/Notchモチーフに結合するグリコシルトランスフェラーゼ酵素Fringeによって細胞外ドメインで修飾される。Fringeは、EGF様リピートにO結合フコース基を添加することによってNotchを修飾する(Moloney DJ等(2000)Nature406:369〜375(Moloney)、Brucker K等(2000)Nature406:411〜415(Brucker))。このFringeによる修飾は、リガンド結合を妨げないが、Notchにおけるリガンド誘導性コンフォメーション変化に影響を及ぼす可能性がある。さらに最近の研究は、Fringeの作用はNotchのSerrate/Jaggedリガンドとの機能的な相互作用を妨げるが、Deltaとの選択的な結合を許容することを示唆している(Panin VM等(1997)Nature387:908〜912(Panin)、Hicks C等(2000)Nat.Cell.Biol.:515〜520(Hicks))。Drosophilaは単一のFringe遺伝子を有するが、脊椎動物は複数の遺伝子を発現することが知られている(Radical、Manic、及びLunatic Fringes)(Irvine KD(1999)Curr.Opin.Genet.Devel.:434〜441(Irvine))。
Notch受容体からのシグナル変換は、2つの異なる経路によって起こり得る(図1)。より明確な経路は、核に転移し、CSLファミリータンパク質CBF1(へアレスのサプレッサー、DrosophilaのSu(H)、C.elegansのLag−2)と転写アクチベーター複合体を形成する、Notchの細胞内ドメイン(NotchIC)のタンパク質分解性開裂を含む。NotchIC−CBF1複合体は、次いでbHLHタンパク質HES(スプリット様のヘアリーエンハンサー)1及び5などの標的遺伝子を活性化する。Notchはさらに、細胞質ジンクフィンガー含有タンパク質Deltexを含むCBF−1非依存性の様式でシグナルを伝達することもできる。CBF1とは異なり、Deltexは、Notch活性化後に核に移動せず、その代わりに、Grb2と相互作用し、Ras−Jnkシグナリング経路を調節する。
Notchシグナリング経路の標的遺伝子には、Deltex、Hesファミリーの遺伝子(特にHes−1)、スプリットのエンハンサー[E(spl)]複合体遺伝子、IL−10、CD−23、CD−4、及びDll−1が含まれる。
細胞内ドッキングタンパク質であるDeltexはSu(H)を置換し、Notchの細胞内尾部との相互作用の部位を残す。Deltexは、ジンクフィンガーを含有する細胞質タンパク質である(Artavanis−Tsakomas等(1995)Science268:225〜232、Artavanis−Tsakomas等(1999)Science284:770〜776、Osborne B、Miele L.(1999)Immunity11:653〜663(Osborne))。Deltexは、Notch細胞内ドメインのアンキリンリピートと相互作用する。Deltexは、Grb2と相互作用し、Ras−JNKシグナリング経路を調節することによって、Notch経路の活性化を促進することが研究で示されている(Matsuno等(1995)Development121(8):2633〜44、Matsuno K等(1998)Nat.Genet.19:74〜78)。Deltexは、Su(H)がNotchの細胞内尾部と結合するのを妨げるドッキングタンパク質としても作用する(Matsuno)。したがって、Su(H)は核に放出され、そこで転写モジュレーターとして作用する。最近の証拠はさらに、脊椎動物B細胞系において、Su(H)相同体CBF1ではなくDeltexが、E47機能阻害の原因であることを示唆している(Ordentlich等(1998)Mol.Cell.Biol.18:2230〜2239(Ordentlich))。Deltexの発現は、正のフィードバックループのNotch活性化の結果としてアップレギュレートされる。Homo sapiens Deltex(DTX1)mRNAの配列は、GenBank寄託番号AF053700に見出すことができる。
Hes−1(スプリット−1のヘアリーエンハンサー)(Takebayashi K.等(1994)J Biol Chem269(7):150〜6(Takebayashi))は、塩基性へリックス−ループ−へリックス構造を有する転写因子である。Hes−1は、CD4サイレンサーの重要な機能部位に結合し、CD4遺伝子発現の抑制をもたらす。したがって、Hes−1は、T細胞の運命決定に強く関与する。Hesファミリーの他の遺伝子には、その発現もNotch活性化によってアップレギュレートされるHes−5(哺乳動物スプリットのエンハンサー相同体)、及びHes−3が含まれる。Hes−1の発現は、Notch活性化の結果としてアップレギュレートされる。Mus musculus Hes−1の配列は、GenBank寄託番号D16464に見出すことができる。
E(spl)遺伝子複合体[E(spl)−C](Leimeister C.等(1999)Mech Dev85(1−2):173〜7(Leimeister))は7つの遺伝子を含み、E(spl)及びGrouchoのみが、変異時に可視的表現型を示す。E(spl)は、Split突然変異を増強する能力にちなんで命名されたものであり、SplitはNotchの別名である。実際、E(spl)−C遺伝子は、achaete−scute複合体遺伝子の発現を調節することによって、Deltaを抑制する。E(spl)の発現は、Notch活性化の結果としてアップレギュレートされる。
インターロイキン−10(IL−10)は、Th1細胞によるサイトカイン産生を抑制することのできる、Th2細胞によって産生された因子として、マウスにおいて最初に特徴づけられた。その後、IL−10は、マクロファージ、ケラチノサイト、B細胞、Th0及びTh1細胞を含む他の多くの細胞型によって産生されることが示された。現在はウイルスIL−10と称されるエプスタイン−バーbcrf1遺伝子と広範な相同性を示す。少数の免疫刺激作用が報告されているが、主として免疫抑制サイトカインとみなされる。IL−10によるT細胞応答の阻害は、主として抗原提示細胞の補助的機能の低減によって媒介される。IL−10は、マクロファージによって多数の炎症性サイトカインの産生を抑制し、共刺激分子及びMHCクラスII発現を阻害することが特に報告されている。IL−10はさらに、好中球及び好酸球などの他の骨髄性細胞に抗炎症性作用を及ぼす。B細胞において、IL−10は、アイソタイプスイッチ及び増殖に影響を及ぼす。より最近では、IL−10が、調節性T細胞の誘発において役割を果たし、それらの抑制作用の可能な媒介物質であることが報告された。IL−10がNotchシグナリング経路の直接下流標的であるかどうかは明白でないが、その発現は、Notch活性化と同時に強くアップレギュレートされることが認められている。IL−10のmRNA配列は、GenBank参照番号GI1041812に見出すことができる。
CD−23は、B細胞活性化及び増殖の鍵分子である、ヒト白血球分化抗原CD23(FCE2)である。これはIgEの低親和性受容体である。さらに、短縮型分子が分泌され、有効なマイトジェン増殖因子として機能し得る。CD−23の配列は、GenBank参照番号GI1783344に見出すことができる。
CTLA4(細胞傷害性Tリンパ球活性化タンパク質4)は、T細胞の表面に見出される補助分子であり、アレルゲン吸入後の気道炎症細胞漸増の調節及びTヘルパー細胞分化に役割を果たすと考えられている。CTLA4をコードしている遺伝子のプロモーター領域は、CBF1応答因子を有し、その発現はNotch活性化の結果としてアップレギュレートされる。CTLA4の配列は、GenBank寄託番号L15006に見出すことができる。
Dlx−1(ディスタルレス(distalless)−1)(McGuinness T.等(1996)Genomics35(3):473〜85(McGuinness))発現は、Notch活性化の結果としてダウンレギュレートされる。Dlxの配列は、GenBank寄託番号U51000−3に見出すことができる。
CD−4発現は、Notch活性化の結果としてダウンレギュレートされる。CD−4抗原の配列は、GenBank寄託番号XM006966に見出すことができる。
Numb、Mastermind、及びDshなどのNotchシグナリング経路に関与する他の遺伝子、並びにその発現がNotch活性化によって調節されるすべての遺伝子は、本発明の範囲に含まれる。
上述のとおり、Notch受容体ファミリーは、T細胞運命決定に影響を及ぼす細胞−細胞シグナリング事象に関与する。このシグナリングにおいて、NotchICは核に局在し、活性化受容体として機能する。哺乳動物NotchICは、転写リプレッサーCBF1と相互作用する。この相互作用にNotchICcdc10/アンキリンリピートが不可欠であることが提示されている。Hsieh等(Hsieh等(1996)Molecular&Cell Biology16(3):952〜959)はさらに、マウスNotchICのN末端114アミノ酸領域が、CBF1相互作用ドメインを含有することを示唆している。さらに、NotchICは、核内のDNA結合CBF1を標的とし、抑制ドメインのマスキングによってCBF1媒介性抑制を止めることによって作用することが提示されている。エプスタイン−バーウイルス(EBV)不朽化タンパク質EBNA’’も、CBF1抑制B細胞遺伝子の発現をアップレギュレートするために、CBF1の係留及び抑制のマスキングを利用する。したがって、Notchシグナル変換の模倣は、EBV駆動不朽化に関与する。Strobl等(Strobl等(2000)J Virol74(4):1727〜35)は、同様に「EBNA2はしたがって活性化Notch受容体の機能的等価物としてみなすことができる」ことを報告している。このカテゴリーにはいる他のEBVタンパク質には、BARF0(Kusano及びRaab−Truab(2001)J Virol75(1):384〜395(Kusano及びRaab−Truab)及びLMP2Aが含まれる。
任意の1つ又は複数の適切な標的、たとえばアミノ酸配列及び/又はヌクレオチド配列などは、様々な薬剤スクリーニング技法のいずれかの技法で、Notchシグナリング経路を調節することのできる化合物及び/又は標的分子を同定するために用いることができる。そのような試験に用いられる標的は、溶液に遊離しているか、固体支持体に付着しているか、細胞表面に支持されているか、又は細胞内に位置していることができる。
薬剤スクリーニングの技法は、Geysen、1984年9月13日公開の欧州特許第0138855号に記載の方法に基づくことができる。要約すれば、多数の異なる低分子ペプチド候補モジュレーター又は標的分子を、プラスチックピン又はいくつかの他の表面などの固体基板に合成する。ペプチド試験化合物を、適切な標的又はその断片と反応させ、洗浄する。その後、たとえば当分野でよく知られている適切に適応させた方法などによって、結合した実体を検出する。精製された標的は、薬剤スクリーニング技法に用いるために、プレートに直接被覆することもできる。ハイスループットスクリーニング(HTS)に用いるプレートは、好ましくは96384、又は384を超えるウェル/プレートを有する、マルチウェルプレートである。細胞は「芝生」のように広げることもできる。或いは、ペプチドを捕獲し、それを固体支持体に固定するために、非中和抗体を用いることもできる。合成化合物に関して上に述べたハイスループットスクリーニングは、有機候補モジュレーター及び標的分子を同定するために用いることもできる。
本発明はさらに、標的を特異的に結合することのできる中和抗体が、標的への結合に関して試験化合物と競合する、競合薬剤スクリーニングアッセイの使用を企図する。
Notchシグナリング経路の成分に結合することのできる、抗体、ペプチド擬似体、及び有機低分子などの因子のスクリーニング及び開発に用いる技法は、当分野でよく知られている。これらの技法には、シグナリングタンパク質を発現するためのファージディスプレイ系の使用、及び潜在的な結合化合物の結合研究用のタンパク質を産生するためにトランスフェクトされたE.coli又は他の微生物の培養を用いることが含まれる(たとえば、G.Cesarini、FEBS Letters、307(1):66〜70(1992年7月)、H.Gram等、J.Immunol.Meth.161:169〜176(1993)、及びC.Summer等、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、89:3756〜3760(1992年5月)を参照のこと)。さらなるライブラリ及びスクリーニング技法は、たとえばUS6281344(Phylos)に記載されている。
ポリペプチド、タンパク質、及びアミノ酸配列
本明細書では、「アミノ酸配列」という用語は、用語「ポリペプチド」及び/又は用語「タンパク質」と同義である。場合によっては、「アミノ酸配列」という用語は、用語「ペプチド」と同義である。場合によっては、「アミノ酸配列」という用語は、用語「タンパク質」と同義である。
一般に「ペプチド」は、10から40アミノ酸長、好ましくは10から35アミノ酸の短いアミノ酸配列を指す。
アミノ酸配列は、適切な供給源から調製及び単離することができ、或いは合成によって製造することができ、或いは組換えDNA技法を用いて調製することができる。
ヌクレオチド配列
本明細書では、「ヌクレオチド配列」という用語は、用語「ポリヌクレオチド」と同義である。
ヌクレオチド配列は、ゲノム又は合成、或いは組換え由来のDNA又はRNAである。これらは標準的な技法によってクローン化することもできる。ヌクレオチド配列は、センス又はアンチセンス鎖、或いはそれらの組み合わせであっても、2本鎖又は1本鎖であることができる。
長いヌクレオチド配列は一般に、組換え手段、たとえばPCR(ポリメラーゼ連鎖反応)クローニング技法を用いて産生される。これには、クローン化を所望する標的化配列の領域に隣接するプライマー(たとえば約15から30ヌクレオチド)対を作る段階、そのプライマーを動物又はヒト細胞から得たmRNA又はcDNAに接触させる段階、所望の領域の増幅をもたらす条件下でポリメラーゼ連鎖反応(PCR)を行う段階、増幅断片を単離する段階(たとえばアガロースゲルで反応混合物を精製することによる)、及び増幅DNAを回収する段階を含む。このプライマーは、増幅DNAを適切なクローニングベクターにクローン化できるように、適切な制限酵素認識部位を含有するように設計することができる。一般にプライマーは合成手段によって産生され、1度に1ヌクレオチドずつ段階的に所望の核酸配列を製造することを含む。自動化技法を用いてこれを達成する技法は、当分野で容易に利用可能である。
「ポリヌクレオチド」は、リボヌクレオチド又はデオキシリボヌクレオチド、或いはいずれかのヌクレオチド型の修飾形態である、少なくとも10塩基から10000塩基までの長さ、又はそれ以上のヌクレオチドのポリマー形態を指す。この用語は、DNAの1本鎖及び2本鎖形態、並びにタンパク質核酸(PNA)などの誘導体型も含む。
これらは、標準的な組換えDNA法を用いて構築することができる。核酸はRNA又はDNAであることができ、好ましくはDNAである。核酸がRNAである場合、操作はcDNA中間体を経て行うことができる。一般に、第1領域をコードしている核酸配列が調製され、5’及び/又は3’末端に適切な制限部位が提供される。好都合には、この配列は、標準的な実験ベクター、たとえばpBR322又はpUC19に基づくプラスミドベクター(下記を参照のこと)などにおいて操作する。適切な技法の正確な詳細に関してはSambrook等によるMolecular Cloning(Cold Spring Harbor、1989)、又は同様の標準的な参考文献を挙げることができる。
核酸の供給源は、既刊の文献、又はGenBankなどのデータバンクを参照することにより確認することができる。所望の第1又は第2配列をコードしている核酸は、そのような供給源がその材料を提供することをいとわない場合には学究的又は営利的供給源から得ることができ、或いは配列データのみが得られる場合には適切な配列の合成又はクローニングによって得ることができる。一般的に、これは当該遺伝子のクローニングを記載している文献を参照することにより行うことができる。
或いは、限られた配列データが入手可能である場合、或いは知られている核酸に相同の又は関連した核酸を発現することが所望である場合、代表的な核酸は、当分野で知られている核酸配列にハイブリダイズするヌクレオチド配列とみなすことができる。
いくつかの適用例において、好ましくは、ヌクレオチド配列はDNAである。いくつかの適用例において、好ましくは、ヌクレオチド配列は組換えDNA技法(たとえば組換えDNA)を用いて調製される。いくつかの適用例において、好ましくは、ヌクレオチド配列はcDNAである。いくつかの適用例において、好ましくは、ヌクレオチド配列は天然型と同じであることができる。
或いは、限られた配列データが入手可能である場合、或いは知られている核酸に相同の又は関連した核酸を発現することが所望である場合、代表的な核酸は、当分野で知られている核酸配列にハイブリダイズするヌクレオチド配列とみなすことができる。
多数の異なるヌクレオチド配列が、遺伝子コードの縮重の結果として、本発明に用いられる同じタンパク質をコードできることを当分野の技術者は理解するであろう。さらに当分野の技術者は、通常の技法を用いて、本発明の標的タンパク質又はNotchシグナリングを調節するためのタンパク質が発現する任意の特定の宿主有機体のコドン使用を反映するために、本発明のヌクレオチド配列によってコードされたタンパク質に影響を及ぼさないヌクレオチド代替物を作成できることが理解される。
変異体、誘導体、類似体、相同体、及び断片
本明細書に記載の特定のアミノ酸配列及びヌクレオチド配列に加えて、本発明はさらにそれらの変異体、誘導体、類似体、相同体、及び断片の使用を包含する。
本発明において、任意の所与の配列の変異体とは、当該ポリペプチド又はポリヌクレオチドが少なくとも1つの内因性機能を維持するような様式で、残基(アミノ酸又は核酸残基)の特定の配列が修飾されている配列である。変異体配列は、天然タンパク質に存在する少なくとも1つの残基の付加、欠失、置換(substitution)、修飾、置換(replacement)、及び/又は変更によって改変され得る。
本明細書では、本発明のタンパク質又はポリペプチドに関して「誘導体」という用語は、結果として生じるタンパク質又はポリペプチドが少なくとも1つの内因性機能を維持するという条件で、その配列から又はその配列への、1つ(又は複数)のアミノ酸残基の置換、変更、修飾、置換、削除、及び/又は付加を含む。
本明細書では、ポリペプチド又はポリヌクレオチドに関して「類似体」という用語は、任意の擬似体、すなわちそれが擬態するポリペプチド又はポリヌクレオチドの少なくとも1つの内因性機能を有する化学化合物を含む。
本発明に有用な「タンパク質」及び「ポリペプチド」の定義の範囲内で、特定のアミノ酸残基は、当該タンパク質が少なくとも1つの内因性機能を維持するような様式で修飾されることができ、そのような修飾タンパク質は、「変異体」と称される。変異体タンパク質は、天然タンパク質に存在する少なくとも1つのアミノ酸の付加、欠失、及び/又は置換によって改変され得る。
典型的に、アミノ酸置換は、修飾された配列が所要の標的活性又はNotchシグナリングを調節する能力を維持するという条件で、たとえば1、2、又は3から10又は20の置換からなることができる。アミノ酸置換には、非天然類似体の使用を含むことができる。
本発明に有用なタンパク質は、サイレント変化を生じ、機能的に等価なタンパク質を生じるアミノ酸残基の欠失、挿入、又は置換を有することができる。意図的なアミノ酸置換は、標的又は調節機能が維持されるかぎり、残基の極性、電荷、溶解性、疎水性、親水性、及び/又は両親媒性の類似性に基づいて行うことができる。たとえば、負の電荷を持つアミノ酸には、アスパラギン酸、及びグルタミン酸が含まれ、正の電荷を持つアミノ酸には、リシン、又はアルギニンが含まれ、類似の親水性値を持つ非電荷極性頭基を有するアミノ酸には、ロイシン、イソロイシン、バリン、グリシン、アラニン、アスパラギン、グルタミン、セリン、トレオニン、フェニルアラニン、及びチロシンが含まれる。
参照を簡略化するために、主要な天然アミノ酸の1文字及び3文字の符号(並びに関連コドン)を以下に示す。
#1 記号
#2 3文字
#3 意味
#4 コドン
#5 アラニン
アスパラギン酸
アスパラギン
システイン
アスパラギン酸
グルタミン酸
フェニルアラニン
グリシン
ヒスチジン
イソロイシン
リシン
ロイシン
メチオニン
アスパラギン
プロリン
グルタミン
アルギニン
セリン
トレオニン
バリン
トリプトファン
未知
チロシン
グルタミン酸
グルタミン
終止
#6 End



保存的置換は、たとえば以下の表に従って行うことができる。第2列の同じブロック、好ましくは第3列の同じ行のアミノ酸を互いに置換することができる。
#1 脂肪族
#2 芳香族
#3 非極性
#4 極性−非荷電
#5 極性−荷電



本明細書では、「タンパク質」という用語は、1本鎖ポリペプチド分子、並びに個々の構成ポリペプチドが共有又は非共有手段で結合している複数ポリペプチド複合体を含む。本明細書では、「ポリペプチド」及び「ペプチド」という用語は、モノマーがアミノ酸であって、ペプチド又はジスルフィド結合によって結合しているポリマーを指す。サブユニット及びドメインという用語は、生物機能を有するポリペプチド及びペプチドを指すこともできる。
本発明に有用なペプチドは、少なくとも標的又はシグナリング調節能力を有する。「断片」も変異体であり、この用語は典型的に、結合アッセイにおいて対象となり、結合対が知られている又は確定可能であるタンパク質の選択された領域を指す。したがって、「断片」は、完全長ポリペプチドの一部、たとえば約8から約1500のアミノ酸長、好ましくは約8から約745のアミノ酸長、好ましくは約8から約300、より好ましくは約8から約200のアミノ酸、さらに好ましくは約10から約50又は100のアミノ酸長であるアミノ酸配列を指す。「ペプチド」は、10から40のアミノ酸長、好ましくは10から35のアミノ酸の短いアミノ酸配列を指す。
そのような変異体は、部位特異的突然変異誘発などの標準的な組換えDNA技法を用いて調製することができる。挿入が行われる場合、挿入部位のいずれかの側の天然配列に対応する5’及び3’フランキング領域と共に挿入物をコードしている合成DNAが挿入される。配列が適切な酵素で切断され、合成DNAが切断部にライゲートできるように、フランキング領域は天然配列の部位に対応する都合のよい制限部位を含有する。次いで、本発明に従ってDNAを発現させ、コードされたタンパク質を製造する。これらの方法は、DNA配列を操作するための当分野で知られている多数の標準的技法の例示にすぎず、知られている他の技法も用いることができる。
ヌクレオチド配列の変異体も作製することができる。そのような変異体は、好ましくはコドン最適化配列を含む。コドン最適化は、RNA安定性、したがって遺伝子発現を増強する方法として当分野で知られている。遺伝子コードの重複は、いくつかの異なるコドンが同じアミノ酸をコードしている可能性のあることを意味する。たとえば、ロイシン、アルギニン、及びセリンは、それぞれ6つの異なるコドンによってコードされる。異なる有機体は、異なるコドンの使用を優先する。たとえば、HIVなどのウイルスは、多数の希少コドンを使用する。通常用いられる対応する哺乳動物コドンによって希少コドンが置き換えられるようにヌクレオチド配列を変えることによって、哺乳動物標的細胞において配列の発現を増大することができる。コドン使用表は哺乳動物細胞に関して当分野でよく知られており、種々の他の有機体に関しても同様である。
活性因子がヌクレオチド配列である場合、適切には哺乳動物細胞における発現に関して最適化されたコドンであることができる。好ましくは、配列の少なくとも一部は、コドン最適化されている。より好ましくは、配列の全体がコドン最適化されている。
配列相同性、類似性、同一性
本明細書では、「相同性」という用語は「同一性」と同義であり得る。相同性配列は、少なくとも75、85、又は90%同一、好ましくは少なくとも95又は98%同一であり得るアミノ酸配列を含むものと理解される。特に、相同性は典型的に、活性に必須であることが知られている配列の領域に関して(たとえば51、56、及び57位のアミノ酸)考慮されるべきである。相同性は類似性(すなわち類似の化学的特性/機能を有するアミノ酸残基)という点から考慮されることもできるが、本発明においては、配列同一性という点から相同性を表すことが好ましい。
相同性の比較は、目視で行うことができるが、より一般的には、容易に利用可能な配列比較プログラムを用いて行うことができる。これらの市販のコンピュータプログラムは、2つ以上の配列間の相同性%を算出することができる。
相同性のパーセントは、連続した配列について算出することができ、すなわち1つの配列を他の配列とアラインし、一方の配列の各アミノ酸を他方の配列の対応するアミノ酸と1度に1残基ずつ直接比較する。これは「ギャップのない(ungapped)」アラインメントと呼ばれる。典型的に、そのようなギャップのないアラインメントは、比較的に短い残基数についてのみ行われる。
これは非常に簡単で一貫性のある方法であるが、たとえば、他の点では同一である配列対において、1つの挿入又は欠失によって、それに続くアミノ酸残基がアラインメントから押し出され、したがってグローバルアラインメントを行ったとき、潜在的に相同性%の大きな低減が生じることを考慮できない。その結果、たいていの配列比較法は、全体的な相同性スコアに不当にペナルティを課すことなく、挿入及び欠失の可能性を考慮に入れた最適なアラインメントを生じるように設計されている。これは、局所的な相同性を最大にするために、配列アラインメントに「ギャップ」を挿入することによって達成される。
しかしながら、より複雑な方法は、同一アミノ酸が同数である場合、可能なかぎり少ないギャップを有する(2つの比較配列間の高い関連性を反映する)配列アラインメントが、多くのギャップを有する配列アラインメントに比べて高いスコアを得られるように、アラインメントに生じる各ギャップに「ギャップペナルティ」を割り当てる。ギャップの存在に比較的高いコストを課し、そのギャップ内の連続した各残基に小さいペナルティを課す「アフィンギャップコスト」が典型的に用いられる。これはもっとも一般的に用いられるギャップスコアシステムである。高いギャップペナルティは当然ながら、より少ないギャップを有する最適化アラインメントを生じる。たいていのアラインメントプログラムは、ギャップペナルティの変更が可能である。しかしながら、配列比較にそのようなソフトウエアを使用するとき、デフォルト値を用いることが好ましい。たとえば、GCG Wisconsin Bestfitパッケージ(下記を参照のこと)を使用するとき、アミノ酸配列のデフォルトギャップペナルティは、ギャップが−12、各伸長は−4である。
したがって、最大相同性%の算出には、ギャップペナルティを考慮に入れた最適アラインメントをまず作製することが必要である。そのようなアラインメントを実行するのに適したコンピュータプログラムは、GCG Wisconsin Bestfitパッケージ(University of Wisconsin、U.S.A.Devereux)である。配列比較を行うことのできる他のソフトウエアの例には、これに限定されるものではないが、BLASTパッケージ、FASTA(Atschul等(1990)J.Mol.Biol.403〜410(Atschul))、及びGENEWORKSの比較ツール一式が含まれる。BLASTとFASTAは共にオフライン及びオンライン検索で利用可能である(Ausubel等、1999、同上、7−58から7−60頁を参照のこと)。しかしながら、GCG Bestfitプログラムの使用が好ましい。
http://www.ncbi.nlm.nih.govで利用可能な5つのBLASTプログラムは、以下のタスクを実行する。
blastp−アミノ酸問い合わせ配列を、タンパク質配列データベースと比較する。
blastn−ヌクレオチド問い合わせ配列を、ヌクレオチド配列データベースと比較する。
blastx−ヌクレオチド問い合わせ配列の6フレームの概念翻訳産物を(両鎖)、タンパク質配列データベースと比較する。
tblastn−タンパク質問い合わせ配列を、6つすべてのリーディングフレームにおいて(両鎖)動的に翻訳されたヌクレオチド配列データベースと比較する。
tblastx−ヌクレオチド問い合わせ配列の6フレーム翻訳物を、ヌクレオチド配列データベースの6フレーム翻訳物と比較する。
BLASTは、以下の検索パラメータを用いる。
HISTOGRAM−各検索に関して、スコアのヒストグラムを表示する。デフォルトはイエス(yes)(BLASTマニュアルのパラメータHを参照のこと)。
DESCRIPTIONS−報告されるマッチング配列の短い記述数を、指定された数に制限。デフォルト限界は100記述である(マニュアルページのパラメータVを参照のこと)。
EXPECT−データベース配列に対する、報告されるマッチの統計的有意性閾値。Karlin及びAltschul(1990)の確率論的モデルに従って、10のマッチが偶然によってのみ見出されるように、デフォルト値は10である。マッチに帰する統計的有意性がEXPECT閾値より大きい場合、マッチは報告されない。低いEXPECT閾値はよりストリンジェントであり、報告されるマッチの可能性は低くなる。少数は許容される(BLASTマニュアルのパラメータEを参照のこと)。
CUTOFF−ハイスコアセグメント対を報告するためのスコアカットオフ。デフォルト値は、EXPECT値(上記参照)から算出される。HSPは、それらに帰する統計的有意性が、CUTOFF値に等しいスコアを有する単一のHSPに帰するものと少なくとも同じ程度に高い場合にのみ、データベース配列に関して報告される。高いCUTOFF値はよりストリンジェントであり、報告されるマッチの可能性は低くなる(BLASTマニュアルのパラメータSを参照のこと)。典型的に、有意性閾値は、EXPECTを用いてより直感的に管理できる。
ALIGNMENTS−ハイスコアセグメント対を報告するために指定された数にデータベース配列を制限。デフォルト限界は50である。期せずして、これより大きいデータベース配列が報告される統計的有意性閾値を満たす場合(EXPECT及びCUTOFFを参照)、最大統計有意性とされるマッチのみが報告される(BLASTマニュアルのパラメータBを参照のこと)。
MATRIX−BLASTP、BLASTX、TBLASTN、及びTBLASTXに関する代替スコアリングマトリクスを指定する。デフォルトマトリクスは、BLOSUM62である(Henikoff&Henikoff、1992)。有効な代替選択肢には、PAM40、PAM120、PAM250、及びIDENTITYが含まれる。BLASTNに利用可能な代替スコアリングマトリクスはなく、BLASTIN要求にMATRIX命令が指定されるとエラー応答が戻る。
STRAND−TBLASTN検索を、データベース配列の上端又は下端鎖に制限、或いはBLASTN、BLASTX、又はTBLASTX検索を、問い合わせ配列の上端又は下端鎖のリーディングフレームに限定する。
FILTER−Wootton及びFederhen(1993)Computers and Chemistry17:149〜163のSEGプログラムによって決定される構造の複雑度の低い問い合わせ配列のセグメント、或いはClaverie及びStates(1993)Computers and Chemistry17:191〜201のXNUプログラム、又はBLASTNの場合、Tatusov及びLipmanのDUSTプログラム(http://www.ncbi.nlm.nih.govを参照)によって決定される短周期内部リピートからなるセグメントをマスキングする。フィルタリングは、統計的に有意であるが、生物学的に意味のない報告をアウトプットから除去し(たとえば、酸性、塩基性、又はプロリンリッチ領域)、データベース配列との特定のマッチングに利用可能な問い合わせ配列の生物学的により興味深い領域を残すことができる。
フィルタープログラムによって見出される低複雑度配列は、ヌクレオチド配列では文字「N」(たとえば「NNNNNNNNNNNNN」、タンパク質配列では文字「X」(たとえば「XXXXXXXXX」)を用いて置き換えられる。
フィルタリングは、問い合わせ配列(又はその翻訳産物)のみに適用され、データベース配列には適用されない。デフォルトフィルタリングは、BLASTNの場合はDUST、他のプログラムの場合はSEGである。
SWISS−PROTの配列に適用したとき、SEG、XNU、又はその両方によってまったくマスキングされないことも稀でなく、そのためフィルタリングが常に効果をもたらすことを予期するべきではない。さらに、場合によっては配列全体がマスキングされ、フィルタリングされていない問い合わせ配列に対して報告された任意のマッチの統計的有意性を疑うべきであることを示唆する。
NCBI−gi−寄託及び/又は遺伝子座名に加えて、NCBI gi識別子をアウトプットに示させる。
より好ましくは、配列比較は、http://www.ncbi.nlm.nih.gov/BLASTに提供される簡単なBLAST検索アルゴリズムを用いて行われる。
本発明のいくつかの態様において、配列同一性を決定するとき、ギャップペナルティは用いられない。
最終的な相同性%は同一性の点から測定できるが、アラインメントのプロセス自体は典型的に、オールオアナッシングの対比較には基づいていない。その代わりに、一般的に、化学的類似性又は進化距離に基づく各対比較にスコアを割り当てる、調整類似性スコアマトリクスが用いられる。一般的に用いられるそのようなマトリクスの例は、BLOSUM62マトリクス、すなわち一連のBLASTプログラムのデフォルトマトリクスである。GCG Wisconsinプログラムは、一般にパブリックデフォルト値、又は供給されている場合にはカスタムシンボル比較表を用いる(さらなる詳細はユーザーマニュアルを参照のこと)。GCGパッケージの場合にはパブリックデフォルト値の使用が好ましく、他のソフトウエアの場合には、BLOSUM62などのデフォルトマトリクスの使用が好ましい。
ソフトウエアによって最適アラインメントを作製した後、相同性%、好ましくは配列同一性%を算出することができる。ソフトウエアは典型的に、配列比較の一部としてこれを行い、数値で結果を示す。
本発明で用いられる配列に相同性であるか、又は配列の変異体であるヌクレオチド配列は、いくつかの方法によって、たとえば様々な供給源から作製されたDNAライブラリをプローブすることによって得ることができる。さらに、他のウイルス/細菌、又は細胞の相同体、特に哺乳動物細胞(たとえばラット、マウス、ウシ、及び霊長類細胞)に見出された細胞の相同体を得ることができ、一般にそのような相同体及びその断片は、本明細書の配列リストに示した配列に選択的にハイブリダイズすることができる。そのような配列は、他の動物種から作製されたcDNAライブラリ、又は他の動物種のゲノムDNAライブラリをプローブし、中から高ストリンジェンシー条件下、参照ヌクレオチド配列のすべて又は一部を含むプローブでそのようなライブラリをプローブすることによって得ることができる。本発明に有用なアミノ酸及び/又はヌクレオチド配列の種相同体及び対立遺伝子変異体の獲得にも同様の考えが適用される。
変異体、及び株/種相同体も、本発明に有用な配列内の保存アミノ酸配列をコードしている変異体及び相同体の配列を標的にするように設計されたプライマーを用いる縮重PCRを用いて得ることができる。保存配列は、たとえばいくつかの変異体/相同体のアミノ酸配列をアラインすることによって予測することができる。配列アラインメントは、当分野で知られているコンピュータソフトウエアを用いて行うことができる。たとえば、GCG Wisconsin PileUpプログラムが広く用いられる。縮重PCRに用いられるプライマーは、1つ又は複数の縮重位置を含み、既知の配列に対する単一配列プライマーを用いる配列のクローニングより低いストリンジェンシー条件下で用いられる。
変異体、及び株/種相同体も、本発明に有用な配列内の保存アミノ酸配列をコードしている変異体及び相同体の配列を標的にするように設計されたプライマーを用いる縮重PCRを用いて得ることができる。保存配列は、たとえばいくつかの変異体/相同体のアミノ酸配列をアラインすることによって予測することができる。配列アラインメントは、当分野で知られているコンピュータソフトウエアを用いて行うことができる。たとえば、GCG Wisconsin PileUpプログラムが広く用いられる。縮重PCRに用いられるプライマーは、1つ又は複数の縮重位置を含み、既知の配列に対する単一配列プライマーを用いる配列のクローニングより低いストリンジェンシー条件下で用いられる。
たとえばSambrook等、1989、14節に記載されているように、PCR技術は、核酸にハイブリダイズするオリゴヌクレオチドプローブの使用を必要とする。オリゴヌクレオチドを選択するための方法を以下に記載する。
本明細書では、プローブは、たとえば同数又はより多数の隣接塩基と同一(又は相補体)である10から50、好ましくは15から30、もっとも好ましくは少なくとも約20の隣接塩基を含むヌクレオチドの配列を有する1本鎖DNA又はRNAである。プローブとして選択された核酸配列は、偽陽性の結果が最小限となるように、充分な長さであり、充分に明確であるべきである。このヌクレオチド配列は一般に、保存された、又は高度に相同性のヌクレオチド配列又はポリペプチドの領域に基づいている。プローブとして用いられる核酸は、1つ又は複数の位置で縮重していることができる。
プローブが構築される好ましい領域には、5'及び/又は3’コード配列、リガンド結合部位をコードすることが予測される配列などが含まれる。たとえば、本明細書に開示の完全長cDNAクローン又はその断片をプローブとして用いることができる。好ましくは、本発明の核酸プローブは、ハイブリダイゼーション時に容易に検出される適切な標識手段で標識される。たとえば、適切な標識手段は、放射性標識である。DNA断片を標識する好ましい方法は、当分野でよく知られているように、ランダムプライミング反応において、α32PdATPをDNAポリメラーゼのクレノウ断片と組み合わせることによるものである。オリゴヌクレオチドは一般に、γ32P標識化ATP及びポリヌクレオチドキナーゼで末端標識される。しかしながら、断片又はオリゴヌクレオチドを標識するために、他の方法(たとえば非放射性)も用いることができ、たとえば酵素標識、適切な蛍光団による蛍光標識、及びビオチン標識を含む。
好ましくは、高ストリンジェンシー条件でハイブリダイズする配列プローブである。
或いは、そのようなヌクレオチド配列は、特徴決定した配列の部位特異的突然変異誘発によって得ることができる。これは、たとえばそのヌクレオチド配列が発現する特定の宿主細胞のコドン選択を最適化するために、配列にサイレントコドン変化が必要である場合に有用である可能性がある。他の配列変化は、制限酵素認識部位を導入するために、或いはポリヌクレオチド又はコードされたポリペプチドの活性を変えるために、望ましい可能性がある。
一般的に、本発明に用いられるヌクレオチド配列に関して、「変異体」、「相同体」、又は「誘導体」という用語には、結果として生じるヌクレオチド配列が標的タンパク質又はT細胞シグナリングを調節するタンパク質をコードするという条件で、その配列から又はその配列への、1つ(又は複数)の核酸の置換、変更、修飾、置換、削除、及び/又は付加を含む。
上述のとおり、配列相同性に関して、好ましくは参照配列に対して少なくとも75%、より好ましくは少なくとも85%、さらに好ましくは少なくとも90%の相同性がある。より好ましくは、少なくとも95%、さらに好ましくは少なくとも98%の相同性がある。ヌクレオチド相同性比較は、上述のとおり行うことができる。好ましい配列比較プログラムは、上に記載したGCG Wisconsin Bestfitプログラムである。デフォルトスコアリングマトリクスは、各同一ヌクレオチドに対して10のマッチ値を有し、各ミスマッチは−9である。各ヌクレオチドに関して、デフォルトギャップ開始ペナルティは−50であり、デフォルトギャップ伸長ペナルティは−3である。
ハイブリダイゼーション
本発明はさらに、参照配列、或いはその任意の変異体、断片、又は誘導体、或いは上述の任意の相補体に、選択的にハイブリダイズすることのできるヌクレオチド配列を包含する。ヌクレオチド配列は、好ましくは少なくとも15ヌクレオチドの長さ、より好ましくは少なくとも20、30、40、又は50ヌクレオチドの長さである。
本明細書では、「ハイブリダイゼーション」という用語は、「核酸の鎖が、塩基対の形成によって相補鎖と結合する過程」、並びにポリメラーゼ連鎖反応(PCR)技術で行われる増幅過程を含む。
本明細書に示したヌクレオチド配列又はそれらの相補体に選択的にハイブリダイズすることのできる本発明に有用なヌクレオチド配列は、一般に少なくとも20、好ましくは少なくとも25又は30、たとえば少なくとも40、60、又は100以上の隣接ヌクレオチドに渡って、本明細書に示した対応するヌクレオチド配列に対して少なくとも75%、好ましくは少なくとも85%又は90%、より好ましくは少なくとも95%又は98%相同である。本発明の好ましいヌクレオチド配列は、そのヌクレオチド配列に相同な領域を含み、好ましくは少なくとも80又は90%、より好ましくは少なくとも95%ヌクレオチド配列に相同である。
「選択的にハイブリダイズできる」という用語は、本発明の標的ヌクレオチド配列がバックグラウンドを充分に超えるレベルでプローブにハイブリダイズすることが見出される条件下で、プローブとして用いられるヌクレオチド配列が用いられることを意味する。バックグラウンドハイブリダイゼーションは、たとえばスクリーニングされるcDNA又はゲノムDNAライブラリに、他のヌクレオチド配列が存在するために起こる可能性がある。この事象において、バックグラウンドは、プローブとライブラリの非特異的DNAメンバーとの相互作用によって生じるシグナルのレベルを示し、標的DNAで観察される特異的相互作用の10倍未満、好ましくは100倍未満の強度である。相互作用の強度は、たとえばプローブを、たとえば32Pで放射性標識することによって測定できる。
ハイブリダイゼーション条件は、Berger及びKimmel(1987、Guide to Molecular Cloning Techniques、Methods in Enzymology、Vol 152、Academic Press、San Diego、CA)に教示されているように、核酸結合複合体の融解温度(Tm)に基づき、以下に説明する明確な「ストリンジェンシー」を与える。
もっとも高いストリンジェンシーは、典型的に約Tm−5℃(プローブのTmより5℃下)で、高ストリンジェンシーは、Tmより約5℃から10℃下で、中ストリンジェンシーは、Tmより約10℃から20℃下で、低ストリンジェンシーは、Tmより約20℃から25℃下で生じる。当分野の技術者に理解されるとおり、最高のストリンジェンシーのハイブリダイゼーションは、同一ヌクレオチド配列を同定又は検出するために用いることができ、中程度(又は低い)ストリンジェンシーのハイブリダイゼーションは、類似又は関連ポリヌクレオチド配列を同定又は検出するために用いることができる。
好ましい態様において、本発明は、ストリンジェントな条件下(たとえば65℃及び1×SSC{1×SSC=0.15MのNaCl、0.015Mのクエン酸Na、pH7.0)で、本発明のヌクレオチド配列にハイブリダイズすることのできるヌクレオチド配列を含む。本発明のヌクレオチド配列が2本鎖である場合、2本鎖の両方の鎖は、個々に又は組み合わせで本発明に包含される。ヌクレオチド配列が1本鎖である場合、そのヌクレオチド配列の相補配列も本発明の範囲内に含まれることが理解される。
ハイブリダイゼーションのストリンジェンシーとは、ポリ核酸ハイブリッドが安定である条件を指す。そのような条件は、当分野の技術者には明白である。当分野の技術者に知られているように、ハイブリッドの安定性は、ハイブリッドの融解温度(Tm)に反映され、配列相同性が1%低下するごとに約1から1.5℃低下する。一般に、ハイブリッドの安定性は、ナトリウムイオン濃度と温度の関数である。典型的に、ハイブリダイゼーション反応は、高いストリンジェンシー条件下で行い、その後、種々のストリンジェンシーの洗浄を行う。
本明細書では、高ストリンジェンシーは、好ましくは65〜68℃、1M Na+で安定なハイブリッドを形成する核酸配列のみのハイブリダイゼーションを可能にする条件を指す。高ストリンジェンシー条件は、たとえば6×SSC、5×デンハルト、1%SDS(ドデシル硫酸ナトリウム)、0.1Na+ピロリン酸、及び非特異的競合体として0.1mg/mlの変性サケ精子DNAを含有する水溶液でのハイブリダイゼーションによって提供され得る。ハイブリダイゼーションに続いて、数段階の高ストリンジェンシー洗浄を行い、最終洗浄(約30分)はハイブリダイゼーション温度、0.2〜0.1×SSC、0.1%SDSで行うことができる。
これらの条件は、種々の緩衝液、たとえばホルムアミドをベースとする緩衝液、及び温度を用いて、適合及び再現できることが理解される。デンハルト溶液及びSSCは当分野の技術者によく知られており、他の適切なハイブリダイゼーション緩衝液も同様である(たとえばSambrook等編、(1989)Molecular Cloning:A Laboratory Manual、Cold Spring Harbor Laboratory Press、New York、又はAusubel等編、(1990)Current Protocols in Molecular Biology、John Wiley & Sons,Inc.を参照のこと)。ハイブリダイズ対の長さ及びGC含量も影響を与えるので、最適なハイブリダイゼーション条件は実験的に求められなければならない。
クローニング及び発現
本発明の配列に100%は相同性でないが、本発明の範囲内であるヌクレオチド配列は、いくつかの方法によって得ることができる。本明細書に記載した配列の他の変異体は、たとえば様々な供給源から作製されたDNAライブラリをプローブすることによって得ることができる。さらに、他のウイルス/細菌、又は細胞の相同体、特に哺乳動物細胞(たとえばラット、マウス、ウシ、及び霊長類細胞)に見出された細胞の相同体を得ることができ、一般にそのような相同体及びその断片は、本明細書の配列リストに示した配列に選択的にハイブリダイズすることができる。そのような配列は、他の動物種から作製されたcDNAライブラリ、又は他の動物種のゲノムDNAライブラリをプローブし、中から高ストリンジェンシー条件下、参照ヌクレオチド配列のすべて又は一部を含むプローブでそのようなライブラリをプローブすることによって得ることができる。本発明に有用なアミノ酸及び/又はヌクレオチド配列の種相同体及び対立遺伝子変異体の獲得にも同様の考えが適用される。
変異体、及び株/種相同体も、本発明の配列内の保存アミノ酸配列をコードしている変異体及び相同体の配列を標的にするように設計されたプライマーを用いる縮重PCRを用いて得ることができる。保存配列は、たとえばいくつかの変異体/相同体のアミノ酸配列をアラインすることによって予測することができる。配列アラインメントは、当分野で知られているコンピュータソフトウエアを用いて行うことができる。たとえば、GCG Wisconsin PileUpプログラムが広く用いられる。縮重PCRに用いられるプライマーは、1つ又は複数の縮重位置を含み、既知の配列に対する単一配列プライマーを用いる配列のクローニングより低いストリンジェンシー条件下で用いられる。
或いは、そのようなヌクレオチド配列は、特徴決定した配列の部位特異的突然変異誘発によって得ることができる。これは、たとえばそのヌクレオチド配列が発現する特定の宿主細胞のコドン選択を最適化するために、配列にサイレントコドン変化が必要である場合に有用である可能性がある。他の配列変化は、制限酵素認識部位を導入するために、或いは標的タンパク質又はヌクレオチド配列によってコードされたT細胞シグナリングを調節するタンパク質の活性を変えるために、望ましい可能性がある。
本発明に有用なDNAポリヌクレオチドなどのヌクレオチド配列は、組換え、合成、又は当分野の技術者に利用可能な任意の手段によって産生することができる。これらは標準的な技法によってクローン化することもできる。
一般にプライマーは合成手段によって産生され、1度に1ヌクレオチドずつ段階的に所望の核酸配列を製造することを含む。自動化技法を用いてこれを達成する技法は、当分野で容易に利用可能である。
長いヌクレオチド配列は一般に、組換え手段、たとえばPCR(ポリメラーゼ連鎖反応)クローニング技法を用いて産生される。これには、クローン化を所望する標的化配列の領域に隣接するプライマー(たとえば約15から30ヌクレオチド)対を作る段階、そのプライマーを動物又はヒト細胞から得たmRNA又はcDNAに接触させる段階、所望の領域の増幅をもたらす条件下でポリメラーゼ連鎖反応(PCR)を行う段階、増幅断片を単離する段階(たとえばアガロースゲルで反応混合物を精製することによる)、及び増幅DNAを回収する段階を含む。このプライマーは、増幅DNAを適切なクローニングベクターにクローン化できるように、適切な制限酵素認識部位を含有するように設計することができる。
本発明はさらに、本発明に有用なポリヌクレオチドを含むベクター、本発明のベクターを用いて遺伝子操作されている宿主細胞、及びそのような技法による本発明に有用なポリペプチドの産生に関する。
組換え産生の場合、宿主細胞を遺伝子操作して、発現系又は本発明のポリヌクレオチドを組み込むことができる。宿主細胞へのポリヌクレオチドの導入は、Davis等及びSambrook等など、多くの標準的な実験マニュアルに記載されている方法、たとえばリン酸カルシウムトランスフェクション、DEAE−デキストラン媒介トランスフェクション、トランスフェクション、マイクロインジェクション、陽イオン脂質媒介トランスフェクション、エレクトロポレーション、形質導入、スクレープローディング、バリスティック導入、及び感染などによって行うことができる。そのような方法は、薬剤送達系としてin vitro又はin vivoで用い得ることが理解される。
適切な宿主の代表的な例には、連鎖球菌、ブドウ球菌、E.coli、ストレプトミセス、及び枯草菌細胞などの細菌細胞、酵母細胞及びアスペルギルス細胞などの真菌細胞、DrosophilaS2及びSpodopteraSf9細胞などの昆虫細胞、CHO、COS、NSO、HeLa、C127、3T3、BHK、293、及びBowesメラノーマ細胞などの動物細胞、並びに植物細胞が含まれる。
本発明に有用なポリペプチドを産生するために、多種多様な発現系を用いることができる。そのようなベクターには、特に、染色体、エピソーム、及びウイルス由来ベクター、たとえば細菌プラスミド由来、バクテリオファージ由来、トランスポゾン由来、酵母エピソーム由来、挿入エレメント由来、酵母染色体エレメント由来、バキュロウイルス、SV40などのパポバウイルス、ワクシニアウイルス、アデノウイルス、鶏痘ウイルス、仮性狂犬病ウイルス、及びレトロウイルスなどのウイルス由来のベクター、並びにそれらの組み合わせ由来のベクター、たとえばコスミド及びファージミドなどの、プラスミド及びバクテリオファージ遺伝子エレメントに由来するものなどが含まれる。発現系コンストラクトは、発現を生じるだけでなく、発現を調節する制御領域を含むことができる。一般に、この点に関して、宿主においてポリヌクレオチドを維持、増殖、又は発現し、かつ/又はポリペプチドを発現するのに適した任意の系又はベクターを、発現に用いることができる。適切なDNA配列は、たとえばSambrook等に記載のものなど、よく知られている種々の慣例的な技法のいずれかによって発現系に挿入することができる。
翻訳されたタンパク質を、小胞体の内腔、ペリプラズマ間隙、又は細胞外環境に分泌するために、適切な分泌シグナルを発現ポリペプチドに組み込むことができる。これらのシグナルは、ポリペプチドに内因性であることができ、或いは異種シグナルであることもできる。
タンパク質又はポリペプチドは、「成熟」タンパク質の形態であることができ、又は融合タンパク質又は前駆体などの大きなタンパク質の一部であることもできる。たとえば、精製を助けるために分泌又はリーダー配列又は前配列(HISオリゴマー、免疫グロブリンFc、グルタチオンSトランスフェラーゼ、FLAGなど)を含有する追加のアミノ酸配列を含むことが多くの場合有利である。同様に、そのような追加配列は、組換え産生中に付加的な安定性を提供することが望ましいことがある。そのような場合、追加配列を開裂して(たとえば、化学的又は酵素的に)、最終産物を生じることができる。しかしながら、場合によって追加配列は望ましい薬理的プロファイルを付与することもあり(IgFc融合タンパク質の場合など)、この場合には投与時に最終産物に追加配列が存在するように、追加配列が除去されないことが好ましい可能性がある。
タンパク質又はポリペプチドは、「成熟」タンパク質の形態であることができ、又は融合タンパク質又は前駆体などの大きなタンパク質の一部であることもできる。たとえば、精製を助けるために分泌又はリーダー配列又は前配列(HISオリゴマー、免疫グロブリンFc、グルタチオンSトランスフェラーゼ、FLAGなど)を含有する追加のアミノ酸配列を含むことが多くの場合有利である。同様に、そのような追加配列は、組換え産生中に付加的な安定性を提供することが望ましいことがある。そのような場合、追加配列を開裂して(たとえば、化学的又は酵素的に)、最終産物を生じることができる。しかしながら、場合によって追加配列は望ましい薬理的プロファイルを付与することもあり(IgFc融合タンパク質の場合など)、この場合には投与時に最終産物に追加配列が存在するように、追加配列が除去されないことが好ましい可能性がある。
さらに、そのようなベクター又は融合タンパク質をコードしている他のポリヌクレオチドを含む哺乳動物及び微生物宿主細胞、並びにそれらの産生及び使用も本発明に含まれる。
本発明に用いられる活性因子は、硫酸アンモニウム又はエタノール沈降、酸抽出、陰イオン又は陽イオン交換クロマトグラフィ、ホスホセルロースクロマトグラフィ、疎水性相互作用クロマトグラフィ、アフィニティクロマトグラフィ、ヒドロキシルアパタイトクロマトグラフィ、及びレクチンクロマトグラフィを含む、よく知られた方法によって組換え細胞培養物から回収及び精製することができる。もっとも好ましくは、精製に高速液体クロマトグラフィを用いる。単離及び/又は精製中にポリペプチドが変性するとき、活性な立体構造を再生するために、タンパク質をリフォールドするための知られている技法を用いることができる。
本発明の種々の好ましい特徴及び実施形態を、非限定的な例としてより詳細に記載する。
Notchリガンド発現を阻害することによってNotchシグナリングを調節するために用いることのできる物質には、Notchリガンドをコードしている遺伝子の発現に影響を及ぼすポリペプチドをコードしている核酸が含まれる。たとえば、Delta発現の場合、細胞外BMP(骨形成タンパク質、Wilson及びHemmati−Brivanlou、Hemmati−Brivanlou及びMelton)のその受容体への結合は、achaete/scute複合体の転写因子の発現の阻害によってDelta転写のダウンレギュレーションをもたらす。この複合体は、Delta発現の調節に直接関与すると考えられている。したがって、BMP発現をアップレギュレートする、かつ/又はBMPのその受容体への結合を刺激する任意のポリペプチドは、Delta及び/又はSerrateなどのNotchリガンドの発現に低減を生じることができる可能性がある。例には、BMP自体をコードしている核酸が含まれる。さらに、achaete/scute複合体の転写因子の発現を阻害する任意の物質も、Notchリガンド発現をダウンレギュレートする可能性がある。
BMPファミリーのメンバーには、BMP1からBMP6、OP1とも呼ばれるBMP7、OP2(BMP8)などが含まれる。BMPは、形質転換増殖因子ベータ(TGFベータ)スーパーファミリーに属し、これにはTGFベータに加えて、アクチビン/インヒビン(たとえばアルファインヒビン)、ミューラー阻害物質、及びグリア細胞系由来神経栄養因子が含まれる。
Delta及び/又はSerrateの発現を阻害するポリペプチドの他の例には、Toll様受容体(Medzhitov)又は先天免疫系に結合した他の任意の受容体(たとえばCD14、補体受容体、スカベンジャー受容体、又はディフェンシンタンパク質)、及びノギン(Valenzuela)、コーディン(Sasai)、Follistatin(Iemura)、Xnr3、並びにそれらの誘導体及び変異体の産生を低減する又は妨げる他のポリペプチドが含まれる。ノギン及びコーディンは、BMPに結合し、それによってそれらのシグナリングカスケードの活性化を防止し、Delta転写の低減をもたらす。したがって、ノギン及びコーディンレベルの低減は、Notchリガンド、特にDelta発現の減少をもたらす可能性がある。
より詳細には、Drosophilaにおいて、Toll膜貫通受容体は、特に先天非特異的免疫応答を制御するシグナリング経路で中心的な役割を果たす。このToll媒介免疫応答は、広範な有機体で相同成分を有する祖先型保存シグナリング系を反映する。ヒトToll相同体は、Toll様受容体(TLR)遺伝子及びToll/インターロイキン−1受容体様(TIL)遺伝子のなかで同定されており、特徴的なTollモチーフである細胞外ロイシンリッチリピートドメイン及び細胞質インターロイキン−1受容体様領域を含有する。Toll様受容体遺伝子(TIL遺伝子を含む)には、現在TLR4、TIL3、TIL4、及び同定された他の4種のTLR遺伝子が含まれる。
Notchリガンド発現をダウンレギュレートするために用いることのできる他の適切な配列には、免疫共刺激分子(たとえばCD80、CD86、ICOS、SLAM)及び免疫相乗作用に関連する他の補助分子(たとえばCD2、LFA−1)をコードしている配列が含まれる。
Notchリガンド発現をダウンレギュレートするために用いることのできる他の適切な物質には、線維芽細胞増殖因子(FGF)ファミリーのメンバーなどの形質転換増殖因子の作用を阻害する核酸が含まれる。FGFは、哺乳動物塩基性FGF、酸性FGF、又はFGFファミリーの他のメンバー、たとえばFGF−1、FGF−2、FGF−3、FGF−4、FGF−5、FGF−6、FGF−7であることができる。好ましくは、このFGFは、酸性FGFではない(FGF−1、Zhao等、1995)。もっとも好ましくは、FGFは、APCでSerrateポリペプチドの発現のアップレギュレーションを刺激することによって作用するFGFファミリーのメンバーである。FGFファミリーのメンバーが、APCでSerrate−1遺伝子発現をアップレギュレートできることが示されている。
アンチセンスコンストラクトの使用によるNotchシグナリングの阻害
適切な核酸配列は、アンチセンスコンストラクト、たとえばアンチセンスNotchリガンドコンストラクト又は上述のNotchシグナリング経路の他の成分に対応するアンチセンス配列をコードしている核酸配列を含むことができる。アンチセンス核酸は、合成1本鎖DNAなどのオリゴヌクレオチドであることができる。しかしながら、より好ましくは、アンチセンスは、遺伝子ベクター導入の結果として患者自身の細胞で産生されたアンチセンスRNAである。このベクターは、ベクターの宿主細胞への導入における所望の特異性を有するアンチセンスRNAの産生をもたらす。
アンチセンス核酸は、2本鎖又は1本鎖、RNA又はDNA、或いはそれらの修飾又は誘導体であるオリゴヌクレオチドであることができ、それらは細胞に直接投与することができ、又は外因性導入配列の転写によって細胞内に産生されることができる。
たとえば、US−A−20020119540に記載されているように、阻害性アンチセンス又は2本鎖オリゴヌクレオチドは、さらに少なくとも1つの修飾塩基部分を含むことができ、これに限定されるものではないが、5−フルオロウラシル、5−ブロモウラシル、5−クロロウラシル、5−ヨードウラシル、ヒポキサンチン、キサンチン、4−アセチルシトシン、5−(カルボキシヒドロキシルメチル)ウラシル、5−カルボキシメチルアミノメチル−2−チオウリジン、5−カルボキシメチルアミノメチルウラシル、ジヒドロウラシル、ベータ−D−ガラクトシルクエオシン、イノシン、N6−イソペンテニルアデニン、1−メチルグアニン、1−メチルイノシン、2,2−ジメチルグアニン、2−メチルアデニン、2−メチルグアニン、3−メチルシトシン、5−メチルシトシン、N6−アデニン、7−メチルグアニン、5−メチルアミノメチルウラシル、5−メトキシアミノメチル−2−チオウラシル、ベータ−D−マンノシルクエオシン、5’−メトキシカルボキシメチルウラシル、5−メトキシウラシル、2−メチルチオ−N6−イソペンテニルアデニン、ウラシル−5−オキシ酢酸(v)、ワイブトキソシン、プソイドウラシル、クエオシン、2−チオシトシン、5−メチル−2−チオウラシル、2−チオウラシル、4−チオウラシル、5−メチルウラシル、ウラシル−5−オキシ酢酸メチルエステル、ウラシル−5−オキシ酢酸(v)、5−メチル−2−チオウラシル、3−(3−アミノ−3−N−2−カルボキシプロピル)ウラシル、(acp3)w、及び2,6−ジアミノプリンを含むグループから選択される。
アンチセンスオリゴヌクレオチドは、たとえばアラビノース、2−フルオロアラビノース、キシルロース、又はヘキソースなどの、1つ又は複数の修飾糖部分を含むこともできる。
他の実施形態において、アンチセンスオリゴヌクレオチドは、所望であれば、たとえばホスホロチオエート、ホスホロジチオエート、ホスホルアミドチオエート、ホスホルアミデート、ホスホルジアミデート、メチルホスホネート、アルキルホスホトリエステル、ホルムアセタール、又はそれらの類似体などの、少なくとも1つの修飾リン酸主鎖を含むことができる。或いは、修飾ポリペプチド主鎖などの他のポリマー主鎖も用いることができる(たとえば、タンパク質核酸:PNA)。
他の実施形態において、アンチセンスオリゴヌクレオチドは、アルファアノマーオリゴヌクレオチドであることができる。アルファアノマーオリゴヌクレオチドは、通常のベータユニットと異なり鎖が互いに平行している、相補RNAを含む特定の2本鎖ハイブリッドを形成する(Gautier等、1987、Nucl.Acids Res.15:6625〜6641)。このオリゴヌクレオチドは、たとえば2’−0−メチルリボヌクレオチド(Inoue等、1987、Nucl.Acids Res.15:6131〜6148)、又はキメラRNA−DNA類似体(Inoue等、1987、FEBS Lett.215:327〜330)であることができる。オリゴヌクレオチドは、たとえば自動DNA合成装置(Biosearch、Applied Biosystemsなどから市販され入手可能なものなど)を用いて、当分野で知られている標準的な方法によって合成することができる。単に例として、ホスホロチオエートオリゴヌクレオチドは、Stein等(1988、Nucl.Acids Res.16:3209)の方法によって合成することができ、メチルホスホネートオリゴヌクレオチドは、細孔性ガラスポリマー支持体を用いて調製することができる(Sarin等、1988、Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.85:7448〜7451)。
好ましくは、本発明に用いる核酸配列は、樹状細胞などのAPCにおいて、Serrate及びDelta、好ましくはSerrate1及びSerrate2、並びにDelta1、Delta3、及びDelta4の発現を阻害することができる。特に、核酸配列は、APC又はT細胞において、Serrate発現を阻害することができるが、Delta発現を阻害しないか、或いはDelta発現を阻害することができるが、Serrate発現を阻害しない可能性がある。或いは、本発明に用いる核酸配列は、CD4ヘルパーT細胞などのT細胞、又はDeltaを発現する免疫系の他の細胞において(たとえば細胞表面受容体の刺激に応答して)、Delta発現を阻害することができる。特に、核酸配列は、T細胞において、Delta発現を阻害することができるが、Serrate発現を阻害しない可能性がある。特に好ましい一実施形態において、核酸配列は、T細胞及びAPCの両方においてNotchリガンド発現を阻害することができ、たとえばAPCでSerrate発現を阻害し、T細胞でDelta発現を阻害することができる。
Notchリガンド発現をダウンレギュレートするために用いることのできる好ましい適切な物質には、増殖因子及びサイトカインが含まれる。より好ましくは、Notch又はNotchリガンド発現を阻害するために、可溶性タンパク質増殖因子を用いることができる。たとえば、Notchリガンド発現は、BMP又はアクチビン(TGF−βスーパーファミリーのメンバー)を加えることによって、低減又は阻害することができる。さらに、T細胞、APC、又は腫瘍細胞は、単独又はBMPとの組み合わせで、IL−12、IFN−γ、IL−18、TNF−αを含む炎症型サイトカインの存在下で培養することができる。
Notchシグナリングを阻害するための分子にはさらに、細胞膜又はシグナリング経路でのNotch−タンパク質発現又は提示を改変することのできる、ポリペプチド、又はそれをコードするポリヌクレオチドが含まれる。完全な機能の細胞膜タンパク質としての提示を低減する又は妨げる分子には、ヒドロキシメートをベースとする阻害剤などのMMP阻害剤を含むことができる。
NotchとNotchリガンドとの相互作用を低減するために用いることのできる他の物質は、外因性Notch又はNotchリガンド、或いはその機能誘導体である。たとえば、Notchリガンド誘導体は、好ましくは、N末端にDSLドメイン、及び細胞外表面に1から8個、適切には2から5個のEGF様リピートを有する。hJagged1、及びhJagged1の細胞外部分の可溶性形態を発現するCOS細胞の上清のDelta/Serrate/LAG−2ドメインに対応するペプチドは、Notch1の阻害においてJagged1の作用を模倣することが見出された(Li)。
一実施形態において、Notchリガンド誘導体は、融合タンパク質、たとえばNotchリガンド細胞外ドメインのセグメント、及びIgGFc又はIgMFcなどの免疫グロブリンFcセグメントを含む融合タンパク質であることができる。
或いは、このモジュレーターは、Notchリガンドに結合して内因性Notch受容体との相互作用を低減することのできる、Notch受容体(たとえばNotch1、Notch2、Notch3、Notch4、又はそれらの相同体)の細胞外ドメインのすべて又は一部を含むことができる。Notchの第11及び第12ドメインはNotchリガンド相互作用に重要であると考えているので、好ましくは、そのようなモジュレーターは少なくともNotchの第11及び第12ドメイン(EGF11及びEGF12)を含むことができる。
たとえば、ラットNotch−1/Fc融合タンパク質は、R&D Systems Inc(Minneapolis、USA及びAbingdon、Oxon、UK、カタログ番号1057−TK)から入手可能である。これは、ポリペプチドリンカーを介して(IEGRMD)、ヒトIgGのFc領域(Pro100からLys330)に融合したラットNotch−1の12アミノ末端EGFドメイン(アミノ酸残基Met1からGlu488)を含む。
他のNotchシグナリング経路アンタゴニストには、たとえばNotch又はNotchリガンドの抗体など、Notchシグナリング経路の成分間の相互作用を阻害する抗体が含まれる。
「抗体」という用語は、エピトープ決定基に結合することのできる、完全分子、並びにFab、Fab’、F(ab’)、Fv、及びscFvなどのそれらの断片を含む。これらの抗体断片は、その抗原又は受容体と選択的に結合する一部の能力を保持し、たとえば以下を含む。
(i)Fab、抗体分子の1価抗原結合断片を含有するこの断片は、全抗体を酵素パパインで消化して、1つの完全な軽鎖、及び1つの重鎖の一部を生じることによって産生できる。
(ii)Fab’、抗体分子のこの断片は、全抗体をペプシンで処理し、次いで還元して、1つの完全な軽鎖、及び重鎖の一部を生じることによって得ることができ、抗体分子当たり2つのFab’断片が得られる。
(iii)(Fab’)、全抗体を後に還元することなくペプシンで処理することによって得られる抗体の断片であり、F(ab’)は、2つのジスルフィド結合によって結合した2つのFab’断片の2量体である。
(iv)Fv、可変な遺伝子融合単一鎖分子を含有する遺伝子操作された断片として定義される。
(v)本質的に抗体の可変(V又はV)抗原結合ドメインのみからなる断片(いわゆる「ドメイン抗体」)。
抗体を作製する一般的な方法は、当分野で知られている(たとえば、その原本を参照により本明細書の一部とする、Harlow及びLane、Antibodies:A Laboratory Manual、Cold Spring Harbor Laboratory、New York(1988)を参照のこと)。抗体は、モノクローナル又はポリクローナルであることができるが、好ましくはモノクローナルである。
適切には、結合親和性(平衡結合定数(Ka))は、少なくとも約10−1、少なくとも約10−1、少なくとも約10−1、又は少なくとも約10−1であることができる。
適切には、抗体、誘導体、又は断片は、Notchリガンドの1つ又は複数のDSL、EGF、又はN末端ドメイン、或いはNotchの1つ又は複数のEGF又はLin/Notch(L/N)ドメイン(たとえばNotchのEGFリピート11及び12)に結合する。
一実施形態において、この因子は、Notchに結合する抗体、誘導体、又は断片であることができる。
他の実施形態において、この因子は、Deltaに結合する抗体、誘導体、又は断片であることができる。
他の実施形態において、この因子は、Serrate又はJaggedに結合する抗体、誘導体、又は断片であることができる。
遮断剤として用いる適切な抗体は、Notch、或いはDelta又はSerrate/JaggedなどのNotchリガンドのすべて又は一部を含むペプチドで宿主動物を免疫化することによって得られる。
用いられるペプチドは、完全タンパク質、或いはその断片又は誘導体を含むことができる。好ましい免疫原は、ヒトNotch、Delta、又はSerrate/Jaggedの細胞外ドメインのすべて又は一部を含み、これらの残基は、グリコシル化などの天然タンパク質に見出される任意の翻訳後修飾を含有する。細胞外ドメインを含む免疫原は、通常の組換え法を用いるクローン遺伝子の発現、及び/又は高レベルのNotch又はNotchリガンドを発現するT細胞又は細胞集団からの単離など、当分野でよく知られているいくつかの技法によって産生することができる。
モノクローナル抗体は、当分野でよく知られている手段によって産生することができる。一般に、免疫化宿主動物の脾臓及び/又はリンパ節は、形質細胞の供給源を提供する。形質細胞は、骨髄腫細胞との融合によって不朽化し、ハイブリドーマ細胞を産生する。個々のハイブリドーマの培養上清を、標準的な技法を用いてスクリーニングして、所望の特異性を有する抗体を生じるものを同定する。この抗体は、不溶性担体プロテインAセファロースなどに結合したNotch、Notchリガンド、又はその断片を用いるアフィニティクロマトグラフィなどの通常の技法によって、ハイブリドーマ細胞上清又は腹水から精製することができる。
たとえば、Notch又はNotchリガンドに対する抗体は、US5648464、US5849869、及びUS6004924(Yale University/Imperial Cancer Technology)に記載されており、それらの原本を参照により本明細書の一部とする。
Notch受容体に対して産生された抗体は、WO0020576(この原本も参照により本明細書の一部とする)にも記載されている。たとえば、この文献は、ヒトNotch−1EGF様リピート11及び12に対する抗体の産生を開示している。たとえば、特定の実施形態において、WO0020576は、A6と称される、ATCC寄託番号HB12654を有するハイブリドーマによって分泌されたモノクローナル抗体、Cl1と称される、ATCC寄託番号HB12656を有するハイブリドーマによって分泌されたモノクローナル抗体、及びF3と称される、ATCC寄託番号HB12655を有するハイブリドーマによって分泌されたモノクローナル抗体を開示している。
好ましくは、ヒト患者の治療に用いられる抗体は、キメラ又はヒト化抗体である。抗体「ヒト化」技法は、当分野でよく知られている。それらの技法は、典型的に、抗体分子のポリペプチド鎖をコードしているDNA配列を操作するために、組換えDNA技術の使用を含む。
US5859205に記載されているように、モノクローナル抗体(Mab)をヒト化する初期の方法はキメラ抗体の産生を含み、1つの抗体の完全な可変領域を含む抗原結合部位は、他の抗体由来の定常領域に結合している。そのようなキメラ化手順は、EP−A−0120694(Celltech Limited)、EP−A−0125023(Genentech Inc.及びCity of Hope)、EP−A−0171496(Res.Dev.Corp.Japan)、EP−A−0173494(Stanford University)、及びWO86/01533(Celltech Limited)に記載されている。たとえば、WO86/01533は、マウスMAbの可変領域、及びヒト免疫グロブリンの定常領域を有する抗体分子を調製する方法を開示している。
EP−A−0239400(Winter)に記載されている他のアプローチにおいて、マウスMAbの相補性決定領域(CDR)は、長いオリゴヌクレオチドを用いる部位特異的変異誘発によって、ヒト免疫グロブリンの可変領域のフレームワーク領域にグラフトされる。そのようなCDRグラフトヒト化抗体は、それらが含有する非ヒトアミノ酸配列の割合がはるかに低いために、ヒト化キメラ抗体に比べて、抗抗体反応を生じる可能性が低い。リゾチームを認識するマウスMAb及びヒトT細胞の抗原を認識するラットMAbがCDRグラフト化によってヒト化された例は、Verhoeyen等(Science、239、1534〜1536、1988)及びRiechmann等(Nature、332、323〜324、1988)にそれぞれ記載されている。ヒトT細胞の抗原に対するCDRグラフト化抗体の調製は、WO89/07452(Medical Research Council)にも記載されている。
WO90/07861において、Queen等は、ヒト化免疫グロブリンを設計するための4つの基準を提示している。第1の基準は、ヒトアクセプターとして、ヒト化される非ヒトドナー免疫グロブリンに著しく相同である特定のヒト免疫グロブリンのフレームワークを用いる、又は多くのヒト抗体の共通フレームワークを用いることである。第2の基準は、フレームワークの特定の残基においてヒト配列として、そのヒトアクセプター残基が例外的であり、ドナー残基が典型的である場合、アクセプターではなくドナーアミノ酸を用いることである。第3の基準は、CDRに直接隣接する位置でアクセプターではなくドナーフレームワークアミノ酸残基を用いることである。第4の基準は、フレームワーク位置でドナーアミノ酸残基を用いることであり、アミノ酸は3次元免疫グロブリンモデルにおいてCDRの約3A以内に側鎖原子を有し、抗原又はヒト化CDRと相互作用することができると予測される。基準2、3、又は4は、基準1に加えて、又は基準1の代わりに適用でき、単独又は組み合わせて適用できることが提示される。
アイソタイプの選択は、補体結合、又は抗体依存性細胞傷害の活性などの所望のエフェクター機能によって左右される。適切なアイソタイプには、IgG1
、IgG3、及びIgG4が含まれる。適切には、ヒト軽鎖定常領域、カッパ又はラムダを用いることができる。
化学結合
化学的に結合した配列は、(必要である場合)個々のタンパク質配列から調製し、知られている化学的結合技法を用いて結合することができる。このコンジュゲートは、通常の液相又は固相ペプチド合成方法を用いて集め、末端アミノ基のみが脱保護反応性形態である完全保護前駆体を生じることができる。その後、この官能基を、T細胞シグナリングを調節するためのタンパク質、又はその適切な反応性誘導体と直接反応させることができる。或いは、このアミノ基は、カーゴ部分又はリンカーとの反応に適した異なる官能基に変換することができる。したがって、たとえばアミノ基の無水コハク酸との反応は、選択的にアドレス可能なカルボキシル基を提供し、システイン誘導体によるさらなるペプチド鎖の伸長は、選択的にアドレス可能なチオール基を生じる。ひとたび送達ベクター前駆体に適切な選択的にアドレス可能な官能基が得られたら、T細胞シグナリングを調節するためのタンパク質又はその誘導体を、たとえばアミド、エステル、又はジスルフィド結合形成によって結合することができる。用いることのできる架橋試薬は、たとえばNeans G.E.及びFeeney R.E.、Chemical Modification of Proteins、Holden−Day、1974、39〜43頁に記載されている。
上述のとおり、標的タンパク質及びT細胞シグナリングを調節するためのタンパク質は、開裂可能なリンカー部分を介して直接又は間接的に結合することができる。直接的な結合は、T細胞シグナリング調節のタンパク質において、ヒドロキシ、カルボキシ、又はアミノ基などの任意の通常の官能基を介して生じる。好ましい間接的な結合は、結合部分を介して生じる。適切な結合部分には、二官能及び多官能アルキル、アリール、アラルキル、又はペプチド部分、アルキル、アリール、又はアラルキルアルデヒド、酸、エステル、及び無水物、スルフヒドリル又はカルボキシル基、たとえばマレイミド安息香酸誘導体、マレイミドプロピオン酸誘導体、及びスクシンイミド誘導体などが含まれ、或いは臭化又は塩化シアヌル、カルボニルジイミダゾール、スクシンイミジルエステル、又はスルホン酸ハロゲン化物などに由来してもよい。一方ではリンカーとT細胞シグナリング調節のタンパク質との共有結合、並びに他方ではリンカーと標的タンパク質との共有結合を形成するために用いられるこのリンカー部分の官能基は、2つ以上の、たとえばアミノ、ヒドラジノ、ヒドロキシル、チオール、マレイミド、カルボニル、及びカルボキシル基などであることができる。リンカー部分は、それによってリンカー部分が標的タンパク質に結合するシステイン残基を任意選択で含む、1から4個のアミノ酸残基の短い配列を含むことができる。
Notchリガンドドメイン
上述のとおり、天然Notchリガンドは、典型的にいくつかの異なるドメインを含む。種々の天然ヒトNotchリガンドのいくつかの予測される/潜在的ドメイン位置(前駆タンパク質のアミノ酸番号に基づく)を以下に示す。
#1 ヒトDelta1
#2 成分
#3 アミノ酸
#4 推定機能/ドメイン
#5 シグナル
#6 鎖
#7 ドメイン
#8 膜貫通
#9 ドメイン
#10 シグナル
#11 Delta様タンパク質1
#12 細胞外
#13 膜貫通
#14 細胞質
#15 EGF様


#1 ヒトDelta3
#2 成分
#3 アミノ酸
#4 推定機能/ドメイン
#5 ドメイン
#6 EGF様

#1 ヒトDelta4
#2 成分
#3 アミノ酸
#4 推定機能/ドメイン
#5 シグナル
#6 鎖
#7 ドメイン
#8 膜貫通
#9 ドメイン
#10 シグナル
#11 Delta様タンパク質4
#12 細胞外
#13 膜貫通
#14 細胞質
#15 DSL
#16 EGF様


#1 ヒトJagged1
#2 成分
#3 アミノ酸
#4 推定機能/ドメイン
#5 シグナル
#6 鎖
#7 ドメイン
#8 膜貫通
#9 ドメイン
#10 シグナル
#11 Jagged1
#12 細胞外
#13 膜貫通
#14 細胞質
#15 DSL
#16 EGF様
#17 フォンビルブラント因子C


#1 ヒトJagged2
#2 成分
#3 アミノ酸
#4 推定機能/ドメイン
#5 シグナル
#6 鎖
#7 ドメイン
#8 膜貫通
#9 ドメイン
#10 シグナル
#11 Jagged2
#12 細胞外
#13 膜貫通
#14 細胞質
#15 DSL
#16 EGF様
#17 フォンビルブラント因子C



DSLドメイン
典型的なDSLドメインは、以下の共通アミノ酸配列の大部分又はすべてを含むことができる。

好ましくは、DSLドメインは、以下の共通アミノ酸配列の大部分又はすべてを含むことができ、

配列中、
AROは、チロシン、フェニルアラニン、トリプトファン、又はヒスチジンなどの芳香族アミノ酸残基であり、
NOPは、グリシン、アラニン、プロリン、ロイシン、イソロイシン、又はバリンなどの非極性アミノ酸残基であり、
BASは、アルギニン、又はリシンなどの塩基性アミノ酸残基であり、
ACMは、アスパラギン酸、グルタミン酸、アスパラギン、又はグルタミンなどの酸又はアミドアミノ酸である。
好ましくは、DSLドメインは、以下の共通アミノ酸配列の大部分又はすべてを含むことができ、

(配列中、Xaaは任意のアミノ酸であることができ、Asxはアスパラギン酸又はアスパラギンである)。
種々の供給源由来のNotchリガンドのDSLドメインのアラインメントを図3に示す。
用いられるDSLドメインは、たとえばDrosophila、Xenopus、ラット、マウス、又はヒトを含む、適切な任意の種に由来することができる。好ましくは、DSLドメインは、脊椎動物、好ましくは哺乳動物、好ましくはヒトNotchリガンド配列由来である。
本明細書では、「DSLドメイン」という用語は、天然ドメインに相当する活性を有する配列変異体、断片、誘導体、及び擬似体を含むことが理解される。
適切には、たとえば、本発明に用いられるDSLドメインは、ヒトJagged1のDSLドメインに対して、少なくとも30%、好ましくは少なくとも50%、好ましくは少なくとも60%、好ましくは少なくとも70%、好ましくは少なくとも80%、好ましくは少なくとも90%、好ましくは少なくとも95%のアミノ酸配列同一性を有することができる。
或いは、本発明に用いられるDSLドメインは、たとえばヒトJagged2のDSLドメインに対して、少なくとも30%、好ましくは少なくとも50%、好ましくは少なくとも60%、好ましくは少なくとも70%、好ましくは少なくとも80%、好ましくは少なくとも90%、好ましくは少なくとも95%のアミノ酸配列同一性を有することができる。
或いは、本発明に用いられるDSLドメインは、たとえばヒトDelta1のDSLドメインに対して、少なくとも30%、好ましくは少なくとも50%、好ましくは少なくとも60%、好ましくは少なくとも70%、好ましくは少なくとも80%、好ましくは少なくとも90%、好ましくは少なくとも95%のアミノ酸配列同一性を有することができる。
或いは、本発明に用いられるDSLドメインは、たとえばヒトDelta3のDSLドメインに対して、少なくとも30%、好ましくは少なくとも50%、好ましくは少なくとも60%、好ましくは少なくとも70%、好ましくは少なくとも80%、好ましくは少なくとも90%、好ましくは少なくとも95%のアミノ酸配列同一性を有することができる。
或いは、本発明に用いられるDSLドメインは、たとえばヒトDelta4のDSLドメインに対して、少なくとも30%、好ましくは少なくとも50%、好ましくは少なくとも60%、好ましくは少なくとも70%、好ましくは少なくとも80%、好ましくは少なくとも90%、好ましくは少なくとも95%のアミノ酸配列同一性を有することができる。
EGF様ドメイン
EGF様モチーフは、EGF、Notch及びNotchリガンドだけでなく、血液凝固カスケードに関与するものを含む種々のタンパク質に見出されている(Furie及びFurie、1988、Cell53:505〜518)。たとえば、このモチーフは、血液凝固因子IX及びXなどの細胞外タンパク質(Rees等、1988、EMBO J.7:2053〜2061、Furie及びFurie、1988、Cell53:505〜518)、他のDrosophila遺伝子(Knust等、1987、EMBO J.761〜766、Rothberg等、1988、Cell55:1047〜1059)、並びにいくつかの細胞表面受容体タンパク質、たとえばトロンボモジュリン(Suzuki等、1987、EMBO J.6:1891〜1897)及びLDL受容体(Sudhof等、1985、Science228:815〜822)などに見出されている。タンパク質結合部位は、トロンボモジュリン及びウロキナーゼのEGFリピートドメインにマッピングされている(Kurosawa等、1988、J.Biol.Chem263:5993〜5996、Appella等、1987、J.Biol.Chem.262:4437〜4440)。
PROSITEによって報告されているとおり、典型的なEGFドメインは、(EGFにおいて)ジスルフィド結合に含まれることが示されている6つのシステイン残基を含むことができる。その主要な構造は、必ずしも必須ではないが、2本鎖βシートであり、C末端短2本鎖シートへのループが続くことが報告されている。保存システイン間のサブドメインは、以下の典型的なEGF様ドメインの概略図に示すように、長さが非常に多様である。

図中、
C:ジスルフィド結合に関与する保存システイン
G:多くの場合、保存グリシン
a:多くの場合、保存芳香族アミノ酸
*:両パターンの位置
x:任意の残基
第5システインと第6システインの間の領域は、2つの保存グリシンを含有し、少なくともその1つは一般にたいていのEGF様ドメインに存在する。
用いられるEGF様ドメインは、たとえばDrosophila、Xenopus、ラット、マウス、又はヒトを含む、適切な任意の種に由来することができる。好ましくは、EGF様ドメインは、脊椎動物、好ましくは哺乳動物、好ましくはヒトNotchリガンド配列由来である。
本明細書では、「EGFドメイン」という用語は、天然ドメインに相当する活性を有する配列変異体、断片、誘導体、及び擬似体を含むことが理解される。
適切には、たとえば、本発明に用いられるEGF様ドメインは、ヒトJagged1のEGF様ドメインに対して、少なくとも30%、好ましくは少なくとも50%、好ましくは少なくとも60%、好ましくは少なくとも70%、好ましくは少なくとも80%、好ましくは少なくとも90%、好ましくは少なくとも95%のアミノ酸配列同一性を有することができる。
或いは、本発明に用いられるEGF様ドメインは、たとえばヒトJagged2のEGF様ドメインに対して、少なくとも30%、好ましくは少なくとも50%、好ましくは少なくとも60%、好ましくは少なくとも70%、好ましくは少なくとも80%、好ましくは少なくとも90%、好ましくは少なくとも95%のアミノ酸配列同一性を有することができる。
或いは、本発明に用いられるEGF様ドメインは、たとえばヒトDelta1のEGF様ドメインに対して、少なくとも30%、好ましくは少なくとも50%、好ましくは少なくとも60%、好ましくは少なくとも70%、好ましくは少なくとも80%、好ましくは少なくとも90%、好ましくは少なくとも95%のアミノ酸配列同一性を有することができる。
或いは、本発明に用いられるEGF様ドメインは、たとえばヒトDelta3のEGF様ドメインに対して、少なくとも30%、好ましくは少なくとも50%、好ましくは少なくとも60%、好ましくは少なくとも70%、好ましくは少なくとも80%、好ましくは少なくとも90%、好ましくは少なくとも95%のアミノ酸配列同一性を有することができる。
或いは、本発明に用いられるEGF様ドメインは、たとえばヒトDelta4のEGF様ドメインに対して、少なくとも30%、好ましくは少なくとも50%、好ましくは少なくとも60%、好ましくは少なくとも70%、好ましくは少なくとも80%、好ましくは少なくとも90%、好ましくは少なくとも95%のアミノ酸配列同一性を有することができる。
実用の問題として、任意の特定のアミノ酸配列が他の配列に対して少なくともX%同一であるかどうかは、既知のコンピュータプログラムを用いて慣例的に求めることができる。たとえば、グローバル配列アラインメントとも称される、問い合わせ配列と対象配列との間の全体的な最大の一致は、Brutlag等(Comp.App.Biosci.(1990)6:237〜245)のアルゴリズムに基づくFASTDBコンピュータプログラムなどのプログラムを用いて求めることができる。ある配列アラインメントにおいて、問い合わせ配列及び対象配列は、共にヌクレオチド配列であるか、又は共にアミノ酸配列である。グローバル配列アラインメントの結果は、同一性のパーセントとして与えられる。
「NotchリガンドN末端ドメイン」という用語は、N末端からDSLドメインの開始までのNotchリガンド配列の部分を意味する。この用語は、天然ドメインに相当する活性を有する配列変異体、断片、誘導体、及び擬似体を含むことが理解される。
本明細書では、「異種アミノ酸配列」又は「異種ヌクレオチド配列」という用語は、天然配列(たとえば、あるNotchリガンド配列が、天然Notchリガンド配列に見出されない場合)又はそのコード配列に見出されない配列を意味する。好ましくは、任意のそのような異種アミノ酸配列は、TSST(毒ショック症候群毒素)配列でなく、好ましくはスーパー抗原配列でない。(スーパー抗原には一般に、抗原性ペプチド結合の通常の溝の外側でTCR及びMHCクラスII抗原に結合し、複数のT細胞クローンの非特異的活性化をもたらすある種の細菌及びウイルス糖タンパク質が含まれる)。
ある物質がNotchを活性化するために用い得るかどうかは、たとえばGB0118153.6の優先権を主張する本出願人等の同時係属国際特許出願、及び本明細書の実施例に記載されている適切なスクリーニングアッセイを用いて判定することができる。
スクリーニングアッセイ
ある物質がNotchシグナリングを調節するために用い得るかどうかは、適切なスクリーニングアッセイ(たとえば本明細書の実施例を参照のこと)を用いて判定することができる。
Notchシグナリングは、タンパク質アッセイ、又は核酸アッセイによってモニターすることができる。Notch受容体の活性化は、その細胞質ドメインのタンパク質分解性開裂、及び細胞核への転移をもたらす。本明細書では、「検出可能なシグナル」とは、Notchの開裂した細胞内ドメインの存在に起因する任意の検出可能な徴候を指す。したがって、Notchシグナリングの増大は、開裂したNotchドメインの細胞内濃度を測定することによって、タンパク質レベルで評価することができる。Notch受容体の活性化も、一連の下流の反応を触媒し、ある種の明確な遺伝子の発現レベルに変化をもたらす。したがって、Notchシグナリングの増大は、特定のmRNAの細胞内濃度を測定することによって、核酸レベルで評価することができる。本発明の好ましい一実施形態において、アッセイはタンパク質アッセイである。本発明の他の好ましい実施形態において、アッセイは核酸アッセイである。
核酸アッセイを用いる利点は、感度が高く、小さい試料を分析できることである。
所与の任意の時間に測定された特定のmRNAの細胞内濃度は、その時間における対応する遺伝子の発現レベルを反映する。したがって、Notchシグナリング経路の下流標的遺伝子のmRNAのレベルは、免疫系のT細胞の間接的なアッセイで測定することができる。特に、Deltex、Hes−1、及び/又はIL−10mRNAレベルの増大は、たとえばアネルギーの誘発を示す可能性があり、Dll−1又はIFN−γmRNAレベル、或いはIL−2、IL−5、及びIL−13などのサイトカインをコードしているmRNAのレベルの増大は、応答性の向上を示す可能性がある。
種々の核酸アッセイが知られている。知られている、又は後に開示される任意の通常の技法を用いることができる。適切な核酸アッセイの例を以下に述べるが、増幅、PCR、RT−PCR、RNアーゼ保護、ブロット法、スペクトロメトリ、レポーター遺伝子アッセイ、遺伝子チップアレイ、及び他のハイブリダイゼーション法が含まれる。
特に、遺伝子の存在、増幅、及び/又は発現は、適切に標識されたプローブを用いて、たとえば通常のサザンブロット法、mRNAの転写を定量するノザンブロット法、ドットブロット法(DNA又はRNA分析)、又はin situハイブリダイゼーションによって直接試料中で測定することができる。当分野の技術者は、所望であれば、これらの方法をどのように変更できるか容易に想定できるであろう。
PCRは当初、不純試料からDNAを増幅する手段として開発された。この技法は、反応溶液を繰り返し加熱及び冷却し、プライマーを標的配列にアニーリングさせ、重複娘鎖の形成のためにそれらのプライマーを伸長する温度サイクルに基づく。RT−PCRは、逆転写酵素によって第1のcDNA鎖を産生するためにRNA鋳型を用いる。次いで、このcDNAを標準的なPCRプロトコルに従って増幅する。合成及び変性の反復サイクルによって、産生される標的DNAのコピー数が指数的に増加する。しかしながら、反応成分が限界となるにつれ、プラトーに達し、PCR産物の純増加がほとんど又はまったくなくなるまで、増幅の速度は減少する。核酸標的の開始コピー数が大きいほど、この「エンドポイント」に早く到達する。プライマーは、たとえばTaqman(商標)技術といった当分野の標準的な手順を用いて設計することができる。
リアルタイムPCRは、蛍光タグによって標識されたプローブを用い、さらに定数のサイクル後に産物の蓄積を測定するのではなく、蓄積時にPCR産物を検出するために用いられるという点で、定量アッセイのエンドポイントPCRとは異なる。この反応は、サイクル中の時点で標的配列の増幅が蛍光の著しい増加によって最初に検出されることを特徴とする。リアルタイムPCRの利点は、試料中の標的配列の量を正確に求められることである。適切なプロトコルは、たとえばMeuer S.等(2000)に記載されている。
リボヌクレアーゼ保護(RNアーゼ保護)アッセイは、溶液中の特定のRNAを定量するための極めて感度の高い技法である。リボヌクレアーゼ保護アッセイは、総細胞RNA又はポリ(A)選択mRNAを標的として行うことができる。リボヌクレアーゼ保護アッセイの感度は、高比放射能に放射性標識された相補in vitro転写プローブの使用に由来する。このプローブ及び標的RNAを溶液中でハイブリダイズし、その後、混合物を希釈し、リボヌクレアーゼ(RNアーゼ)で処理して、残存するすべての1本鎖RNAを分解する。プローブのハイブリダイズされた部分は消化から保護され、変性ポリアクリルアミドゲル上での混合物の電気泳動、それに続くオートラジオグラフィによって視覚化することができる。保護断片は高分解能ポリアクリルアミドゲル電気泳動によって分析されるので、リボヌクレアーゼ保護アッセイは、mRNAの特徴を正確にマッピングするために用いることができる。プローブが標的RNAに対してモル過剰にハイブリダイズされる場合、生じるシグナルは試料中の相補RNAの量に正比例する。
遺伝子発現は、レポーター系を用いて検出することもできる。そのようなレポーター系は、たとえばモニターされている遺伝子など、発現系の制御下で容易に同定可能なマーカーを含むことができる。FACSによって検出し、選別することのできる蛍光マーカーが好ましい。特に好ましくは、GFP及びルシフェラーゼである。他の種類の好ましいレポーターは、細胞表面マーカーであり、すなわち細胞表面に発現し、容易に同定可能なタンパク質である。
一般に、レポーター遺伝子の発現によってNotchシグナリングを検出するために有用なレポーターコンストラクトは、Sambrook等(1989)の一般的な教示に従って構築することができる。典型的に、本発明によるコンストラクトは、対象となる遺伝子によるプロモーター、及びたとえばGFP又はルシフェラーゼなどの、所望のレポーターコンストラクトをコードしているコード配列を含む。GFP及びルシフェラーゼをコードしているベクターは、当分野で知られており、市販され入手可能である。
遺伝子の発現の検出に基づく細胞の選別は、上に例示したように、当分野で知られている任意の技法によって行うことができる。たとえば、細胞はフローサイトメトリ又はFACSによって選別することができる。全般的な参考文献として、Flow Cytometry and Cell Sorting:A Laboratory Manual(1992)A.Radbruch編、Springer Laboratory、New Yorkを参照されたい。
フローサイトメトリは、細胞を研究及び精製するための強力な方法である。フローサイトメトリは、特に免疫学及び細胞生物学において広範な適用が見出されているが、FACSの能力は生物学の他の多くの分野に適用することができる。頭字語FACSは、蛍光活性化細胞選別(Fluorescence Activated Cell Sorting)を表し、「フローサイトメトリ」と互換的に用いられる。細い流体に保持された個々の細胞が1つ又は複数のレーザービームを通過し、それによって光が散乱し、蛍光色素が様々な周波数で光を放射することがFACSの原理である。光電子増倍管(PMT)が光を電気信号に変換し、それをソフトウエアで解釈して細胞に関するデータを生じる。明確な特徴を有する細胞の亜集団を同定し、非常に高い純度で(〜100%)懸濁液から自動的に選別することができる。
FACSは、ポリペプチドをコードしている組換えDNAでトランスフェクトされた細胞の遺伝子発現を測定するために用いることができる。これは、タンパク質産物の標識化によって直接、又はコンストラクトのレポーター遺伝子を用いて間接的に達成することができる。レポーター遺伝子の例は、β−ガラクトシダーゼ、及び緑色蛍光タンパク質(GFP)である。β−ガラクトシダーゼの活性は、フルオレセインジガラクトシド(FDG)などの蛍光性基質を用いて、FACSによって検出することができる。FDGは低張ショックによって細胞に導入され、酵素で開裂されて蛍光産物を生じ、蛍光産物は細胞内に捕獲される。したがって、1つの酵素が多量の蛍光産物を生じることができる。GFPコンストラクトを発現する細胞は、基質の添加なしに蛍光を発する。異なる励起周波数を有するが、同じチャンネルで蛍光を発するGFPの変異体が利用可能である。2レーザーFACS装置において、異なるレーザーで励起される細胞を識別することができ、したがって2つのトランスフェクションを同時にアッセイできる。
細胞を選別する別の手段も用いることができる。たとえば、本発明は、mRNAに相補的な核酸プローブの使用を含む。そのようなプローブは、後に手動又はFACS選別法を用いて選別できるように、個々にポリペプチドのmRNAを発現する細胞を同定するために用いることができる。mRNAに相補的な核酸プローブは、Sambrook等(1989)によって記載されている一般的な手順を用い、上述の教示に従って調製することができる。
好ましい実施形態において、本発明は、FACS細胞選別で用いることのできる蛍光団にコンジュゲートした、mRNAに相補的なアンチセンス核酸分子の使用を含む。
いわゆる遺伝子チップアレイ又は高密度DNAアレイを用いて、遺伝子発現及び同一性に関する情報を得るための方法も記載されている(Chee)。これらの高密度アレイは、特に診断及び予後に有用である。in vivo発現技術(IVET)を用いることもできる(Camilli)。IVETは、実験室培養と比較したときに、たとえば治療又は疾患中にアップレギュレートされた遺伝子を同定する。
タンパク質アッセイを用いる利点は、Notch活性化を直接測定できることである。ポリペプチドのレベルを判定するために用いることのできるアッセイ技法は、当分野の技術者によく知られている。そのようなアッセイ方法には、ラジオイムノアッセイ、競合結合測定法、ウエスタンブロット分析、抗体サンドイッチ測定法、抗体検出、FACS、及びELISAアッセイが含まれる。
Notchシグナリングのモジュレーターは、Notch、Notchリガンド、又はNotchシグナリング経路の発現又は相互作用を調節するために処理された免疫細胞であることもできる。そのような細胞は、たとえばその原本を参照により本明細書の一部とするLorantis Ltd.のWO00/36089に記載されているとおり、容易に調製することができる。
薬剤組成物
適切には、活性因子は、薬剤として許容される希釈剤、担体、又は賦形剤と組み合わせて(すなわち、薬剤組成物として)投与される。この薬剤組成物は、ヒト及び獣医学においてヒト又は動物に使用するものであることができる。
治療上の使用に許容される担体又は希釈剤は、薬学分野でよく知られており、たとえばRemington’s Pharmaceutical Sciences、Mack Publishing Co.(A.R.Gennaro編、1985)に記載されている。薬剤担体、賦形剤、又は希釈剤の選択は、意図される投与経路、及び標準的な薬剤の実施を考慮して選ぶことができる。この薬剤組成物は、担体、賦形剤、又は希釈剤として、或いはそれに加えて、任意の適切な結合剤、潤滑剤、懸濁化剤、被覆剤、可溶化剤を含むことができる。防腐剤、安定剤、染料、及び香味剤も、薬剤組成物に提供することができる。防腐剤の例には、安息香酸ナトリウム、ソルビン酸、及びp−ヒドロキシ安息香酸のエステルが含まれる。抗酸化剤及び懸濁化剤も用いることができる。
いくつかの適用例の場合、活性因子は、デンプン又は乳糖などの賦形剤を含有する錠剤の形態で、或いは単独又は賦形剤との組み合わせでカプセル剤又は小卵剤で、或いは香味剤又は着色剤を含有するエリキシル剤、液剤、又は懸濁剤の形態で経口によって投与することができる。
或いは、又はそれに加えて、活性因子は、吸入、鼻腔内、エアロゾルの形態、或いは座剤又は膣座剤の形態で投与することができ、或いはローション、溶液、クリーム、軟膏、又は粉剤の形態で局所的に適用することもできる。経皮投与の別の手段は、皮膚パッチの使用による。たとえば、ポリエチレングリコール又は液体パラフィンの水性エマルションからなるクリームに混合することができる。活性因子はさらに、必要に応じて上記の安定剤及び防腐剤と共に、白色ワックス又は白色軟質パラフィンベースからなる軟膏に、1から10重量%の濃度で混合することもできる。
ポリヌクレオチド及びタンパク質/ポリペプチドなどの活性因子は、ウイルス又は非ウイルス技法によって投与することもできる。ウイルス送達機構には、これに限定されるものではないが、アデノウイルスベクター、アデノ関連ウイルス(AAV)ベクター、ヘルペスウイルスベクター、レトロウイルスベクター、レンチウイルスベクター、及びバキュロウイルスベクターが含まれる。非ウイルス送達機構には、脂質媒介トランスフェクション、リポソーム、イムノリポソーム、リポフェクチン、陽イオン面状両親媒性物質(CFA)、及びその組み合わせが含まれる。そのような送達機構の経路には、これに限定されるものではないが、粘膜、鼻腔、経口、非経口、胃腸管、局所、又は舌下経路が含まれる。活性因子は、DNAワクチン接種などの通常のDNA送達技法、或いは注射、又は無針システムによる送達、たとえば表皮、又は粘膜表面などの他の部位に送達するためにDNAで被覆した粒子のバリスティック送達などによって投与することができる。
典型的に、医師は、個々の患者にもっとも適している実際の投与量を決定し、その投与量は、特定の患者の年齢、体重、及び反応によって異なる。上記の用量は、平均的な場合の例である。当然ながら、より高い又はより低い用量範囲が有利である個々の事例もあり、それらは本発明の範囲内である。
一般に、治療上有効な経口又は静脈内用量は、治療される対象の体重1kg当たり0.01から50mg、好ましくは0.1から20mg/kgの範囲である可能性が高い。コンジュゲートは、静脈内注入によって投与することができ、用量は0.001〜10mg/kg/時の範囲である可能性が高い。
コンジュゲートの錠剤又はカプセル剤は、必要に応じて、1度に1つ又は2つ以上投与することができる。コンジュゲートを持続作用性製剤で投与することもできる。
活性因子は、たとえば空洞内、静脈内、筋内、皮内、又は皮下に非経口で注射することもできる。
非経口投与の場合、活性因子は、他の物質、たとえば血液と等張の溶液を作るのに充分な塩又は単糖を含有することができる無菌水溶液の形態で用いることができる。
頬又は舌下投与の場合、活性因子は、通常の方法で製剤化できる錠剤又はロゼンジの形態で投与することができる。
対象(患者など)に経口、非経口、頬、及び舌下投与する場合、活性因子並びにそれらの薬剤として許容される塩及び溶媒和物の用量レベルは、典型的に10から500mg(単回又は分割投与)であることができる。したがって、例として、錠剤又はカプセル剤は、必要に応じて、1度に1つ又は2つ以上を投与するために、5〜100mgの活性因子を含有することができる。上記のとおり、医師は、個々の患者にもっとも適している実際の投与量を決定し、その投与量は、特定の患者の年齢、体重、及び反応によって異なる。上記の用量は平均的な場合の例であるが、当然ながら、より高い又はより低い用量範囲が有利である個々の事例もあり、それらは本発明の範囲内であることに留意されたい。
熟練した医師は、たとえば患者の年齢、体重、及び状態に応じて、任意の特定の患者に最適な投与経路及び投与量を容易に決定することができるので、記載した投与経路及び投与量は指針にすぎない。
本明細書では、治療又は療法という用語は、診断及び予防適用例を含むものと考えられるべきである。
本発明の治療は、ヒト及び獣医学両方の適用例を含む。
活性因子は、これに限定されるものではないが、従来の注射器、無針注射装置、又は「マイクロプロジェクタイル衝撃遺伝子銃」を含む、任意の適切な手段で投与することもできる。或いは、ポリヌクレオチドなどの活性因子は、個体から除去されている細胞に種々の手段で導入することもできる。そのような手段には、たとえばex vivoトランスフェクション、エレクトロポレーション、ヌクレオポレーション、マイクロインジェクション、及びマイクロプロジェクタイル衝撃が含まれる。因子が細胞に取り込まれた後、細胞を個体に再移植することができる。さらに、組み込まれた遺伝子コンストラクトを有する他の点では非免疫原性である細胞は、そのワクチン接種細胞が元は他の個体から採取された場合であっても、ある個体に移植できることが企図される。
本発明のいくつかの好ましい実施形態によれば、活性因子は、無針注射装置を用いて個体に投与することができる。たとえば、活性因子は、無針注射装置を用いて皮内、皮下、及び/又は筋内経路で個体に投与することができ、或いは同様に、たとえば気道、胃腸管、又は尿生殖管の粘膜組織に送達することができる。無針注射装置は、よく知られており、広く入手可能である。無針注射装置は、特に遺伝物質を組織に送達するのに適している。無針注射装置は、特に遺伝物質を皮膚及び筋肉細胞に送達するのに有用である。いくつかの実施形態において、たとえば、DNA分子を含有する液体を個体の皮膚の表面に噴射するために無針注射装置を用いることができる。この液体は、皮膚との衝撃で液体が皮膚の表面に浸透し、下の皮膚及び/又は筋肉組織に浸透するように、充分な速度で噴射される。したがって、遺伝物質は皮内、皮下、及び筋内に、同時又は選択的に投与される。いくつかの実施形態において、無針注射装置を用いて、核酸分子を器官の細胞に導入するために、他の器官の組織に遺伝物質を送達することができる。
好ましくは、本発明による薬剤調剤は、無菌であり、発熱物質を含まない。
薬剤投与
典型的に、医師は、個々の対象にもっとも適している実際の投与量を決定し、その投与量は、特定の患者の年齢、体重、及び反応によって異なる。下記の用量は、平均的な場合の例である。当然ながら、より高い又はより低い用量範囲が有利である個々の事例も存在し得る。
一実施形態において、本発明に用いられる治療剤は、in vivoで直接患者に投与できることが理解される。或いは、又はそれに加えて、この薬剤は、ex vivoの様式で、T細胞及び/又はAPCなどの免疫細胞に投与することができる。たとえば、T細胞又はAPCなどの白血球を、知られている様式で患者又はドナーから得て、本発明の様式でex vivoで処理/インキュベートし、その後、患者に投与することができる。
一般に、本発明による活性因子のコンジュゲートの治療上有効な1日用量は、たとえば治療される対象の体重1kg当たり0.01から50mg、好ましくは0.1から20mg/kgの範囲であることができる。
熟練した医師は、たとえば患者の年齢、体重、及び状態に応じて、任意の特定の患者に最適な投与経路及び投与量を容易に決定することができる。好ましくは、薬剤組成物は、単位投与形態である。本発明は、ヒト及び獣医学両方の適用例を含む。
「同時に」とは、Notchシグナリング経路のモジュレーター、及び癌抗原、抗原決定基、或いはその癌抗原又は抗原決定基をコードしているポリヌクレオチドが実質的に同時に、好ましくは同一の製剤において共に投与されることを意味する。
「同時期に」とは、Notchシグナリング経路のモジュレーター、及び癌抗原、抗原決定基、或いはその癌抗原又は抗原決定基をコードしているポリヌクレオチドが接近した時間に投与されることを意味し、たとえば癌抗原、抗原決定基、或いはその癌抗原又は抗原決定基をコードしているポリヌクレオチドは、Notchシグナリング経路のモジュレーターが投与される前又は後、約1分から約1日以内に投与される。任意の同時期の時間が有用である。しかしながら、多くの場合、同時に投与されないとき、Notchシグナリング経路のモジュレーター、及び癌抗原、抗原決定基、或いはその癌抗原又は抗原決定基をコードしているポリヌクレオチドは、約1分から約8時間以内に、好ましくは約1時間から約4時間未満内に投与される。同時期に投与される場合、Notchシグナリング経路のモジュレーター、及び癌抗原、抗原決定基、或いはその癌抗原又は抗原決定基をコードしているポリヌクレオチドは、好ましくは動物の同じ部位に投与される。「同じ部位」という用語は、正確な位置を含むが、約0.5から約15cm以内、好ましくは約0.5から約5cm以内であり得る。
本明細書では、「個別に」という用語は、Notchシグナリング経路のモジュレーター、及び癌抗原、抗原決定基、或いはその癌抗原又は抗原決定基をコードしているポリヌクレオチドが、ある間隔で、たとえば約1日から数週間又は数ヶ月の間隔で投与されることを意味する。活性因子は、いずれの順序で投与してもよい。
さらに、Notchシグナリング経路のモジュレーターは、癌抗原、抗原決定基、或いはその癌抗原又は抗原決定基をコードしているポリヌクレオチドより頻繁に投与することができ、又はその逆も同様である。
本明細書では、「順次」という用語は、Notchシグナリング経路のモジュレーター、及び癌抗原、抗原決定基、或いはその癌抗原又は抗原決定基をコードしているポリヌクレオチドが、順に、たとえば数分、数時間、数日、又は数週の間隔で投与されることを意味する。適切な場合、活性因子は規則的な繰り返し周期で投与される。
Notchリガンド発現腫瘍細胞
WO0135990に記載のとおり、Notchリガンドの発現は、メラノーマ細胞系においてすでに同定されている。本発明に関連する可能性のある他の腫瘍細胞には、乳房、子宮頸部、結腸、直腸、子宮内膜、腎臓、肺、卵巣、膵臓、前立腺、皮膚、胃、膀胱、CNS、食道、頭又は頸部、肝臓、精巣、胸腺、又は甲状腺の癌などの悪性腫瘍に存在する細胞、或いは悪性血球、骨髄細胞、Bリンパ球、Tリンパ球、リンパ球前駆体、又は骨髄性細胞前駆体が含まれる。
腫瘍細胞は、充実性腫瘍又は非充実性腫瘍由来の腫瘍細胞であることができ、原発腫瘍細胞又は播種性転移性(2次性)腫瘍細胞であることができる。非充実性腫瘍には、メラノーマ、白血病(急性又は慢性、リンパ性又は骨髄性)、たとえば急性骨髄芽球性、急性前骨髄球性、急性骨髄単球性、急性単球性、赤白血病など、並びにリンパ腫、たとえばホジキン、非ホジキン、及びバーキットリンパ腫などが含まれる。充実性腫瘍には、癌腫、結腸癌、小細胞肺癌、非小細胞肺癌、腺癌、メラノーマ、基底細胞又は扁平上皮癌、中皮腫、腺癌、神経芽種、神経膠種、星状細胞腫、髄芽細胞腫、網膜芽細胞腫、肉腫、骨肉腫、横紋筋肉腫、線維肉腫、骨原性肉腫、肝癌、及び精上皮腫が含まれる。
治療的使用
本発明の因子は、悪性腫瘍に罹患している患者に投与することができ、その悪性腫瘍は典型的に、Notchリガンドを発現する癌細胞を含む。Notchリガンドを発現する、特に過剰発現する癌細胞の存在は、たとえば患者から得た癌組織の試料を上述の方法を用いて試験することによって判定することができる。
治療することのできる悪性腫瘍の例には、乳房、子宮頸部、結腸、直腸、子宮内膜、腎臓、肺、卵巣、膵臓、前立腺、皮膚、胃、膀胱、CNS、食道、頭又は頸部、肝臓、精巣、胸腺、又は甲状腺の癌が含まれる。血球、骨髄細胞、Bリンパ球、Tリンパ球、リンパ球前駆体、又は骨髄性細胞前駆体の悪性腫瘍も治療することができる。
腫瘍は、充実性腫瘍又は非充実性腫瘍であることができ、原発腫瘍又は播種性転移性(2次性)腫瘍であることができる。非充実性腫瘍には、メラノーマ、白血病(急性又は慢性、リンパ性又は骨髄性)、たとえば急性骨髄芽球性、急性前骨髄球性、急性骨髄単球性、急性単球性、赤白血病など、並びにリンパ腫、たとえばホジキン、非ホジキン、及びバーキットリンパ腫などが含まれる。充実性腫瘍には、癌腫、結腸癌、小細胞肺癌、非小細胞肺癌、腺癌、メラノーマ、基底細胞又は扁平上皮癌、中皮腫、腺癌、神経芽種、神経膠種、星状細胞腫、髄芽細胞腫、網膜芽細胞腫、肉腫、骨肉腫、横紋筋肉腫、線維肉腫、骨原性肉腫、肝癌、及び精上皮腫が含まれる。
腫瘍は、腫瘍特異抗原(たとえばウイルス性コード抗原、MUC1などのneo抗原、抗体イディオタイプ)、腫瘍細胞の表面に過剰発現される抗原、癌/精巣(CT)抗原を含む腫瘍胎児抗原、又は分化抗原(チロシナーゼ及びメラノサイト抗原など)を含む細胞内又は膜結合抗原を提示するものであることができる。患者は、Th1又はTh2型免疫応答などの腫瘍の抗原に対する進行性免疫応答を有することができ、たとえばin vitroアッセイによって判定される検出可能な細胞傷害性T細胞(CTL)活性、NK細胞活性、及び/又は腫瘍に対する抗体応答を有することができる。
ワクチン組成物
本発明によるワクチン組成物及び調剤は、口/頬/腸管/膣/直腸又は鼻腔経路などの粘膜経路によって前記ワクチンを投与することにより、疾患に罹患しやすい、又は罹患している哺乳動物を防御又は治療するために用いることができる。そのような投与は、液滴、スプレー、又は乾燥粉末形態であることができる。適切である場合には、ネブライザー化又はエアロゾル化ワクチン製剤も用いることができる。
腸溶性製剤、たとえば経口投与用の胃耐性カプセル剤及び顆粒剤、直腸又は膣投与用の座剤も用いることができる。本発明はさらに、たとえば皮内、経真皮、又は経皮膚送達によって皮膚に適用される抗原の免疫原性を増強するために用いることもできる。さらに、本発明のアジュバントは、たとえば筋内又は皮下投与によって非経口で送達することができる。
投与経路に応じて、種々の送達装置を用いることができる。たとえば、鼻腔内投与の場合、市販のAccuspray(Becton Dickinson)などのスプレー装置を用いることができる。
鼻腔内に用いる好ましいスプレー装置は、装置の動作が使用者によって加えられる圧力に依存しない装置である。これらの装置は、圧閾値装置として知られている。液体は、閾値圧に達したときにのみノズルから放出される。これらの装置によって、一定の液滴径を有する噴霧を容易に得ることができる。本発明での使用に適した圧閾値装置は当分野で知られており、たとえばWO91/13281及びEP311863Bに記載されている。そのような装置は、Pfeiffer GmbHから市販されている。
ある種のワクチン製剤の場合、製剤に他のワクチン成分を含むことができる。たとえば、本発明のアジュバント製剤はさらに、胆汁酸、又はコール酸の誘導体を含むことができる。適切には、コール酸の誘導体は、その塩、たとえばナトリウム塩である。胆汁酸の例には、コール酸自体、デオキシコール酸、ケノデオキシコール酸、リトコール酸、タウロデオキシコール酸、ウルソデオキシコール酸、ヒオデオキシコール酸、並びに上記胆汁酸のグリコ、タウロ、アミドプロピル−1−、プロパンスルホン酸、及びアミドプロピル−2−ヒドロキシ−1−プロパンスルホン酸誘導体、又はN,N−ビス(3Dグルコンアミドプロピル)デオキシコールアミドなどの誘導体が含まれる。
適切には、本発明のアジュバント製剤は、非小胞形態の水溶液又は懸濁液の形態であることができる。そのような製剤は、製造及び滅菌(たとえば、450又は220nm孔膜の最終濾過)に好都合である。
適切には、前記宿主への投与経路は、皮膚、筋内、又は鼻粘膜などの粘膜表面である。混合物が鼻粘膜を経て投与されるとき、その混合物は、たとえばスプレーとして投与することができる。免疫応答を増強する方法は、ワクチンのプライミング又はブースト投与のいずれかであってよい。
本明細書では、「アジュバント」という用語は、脊椎動物対象の免疫系の抗原又は抗原決定基に対する免疫応答を増強する能力を有する因子を含む。
「免疫応答」という用語は、対象の免疫系による抗原又は抗原決定基に対する任意の応答を含む。免疫応答には、たとえば、体液性免疫応答(たとえば抗原特異抗体の産生)、及び細胞媒介性免疫応答(たとえばリンパ球増殖)が含まれる。
「細胞媒介性免疫応答」という用語には、リンパ球によってもたらされる免疫防御、たとえばT細胞リンパ球がそれらの犠牲細胞に接近したとき、T細胞リンパ球によってもたらされる防御などが含まれる。
「リンパ球増殖」を測定するとき、特定の抗原に応答して増殖するリンパ球の能力を測定することができる。リンパ球増殖には、B細胞、Tヘルパー細胞、又はCTL細胞増殖が含まれる。
本発明の組成物は、多種多様な供給源に由来する抗原を含有するワクチンを製剤するために用いることができる。たとえば、抗原は、ヒト、細菌、又はウイルスの核酸、癌由来抗原又は抗原製剤、GnRH及びIgEペプチドを含む宿主由来抗原、組換えによって産生されたタンパク質又はペプチド、及びキメラ融合タンパク質を含むことができる。
好ましくは、本発明のワクチン製剤は、ヒト癌抗原に対する免疫応答を誘出することのできる抗原又は抗原組成物を含有する。この1つ又は複数の抗原は、たとえばペプチド/タンパク質、多糖、及び脂質であってよい。
本発明のこの態様に従って、抗原及び抗原決定基は多くの異なる形態で用いてよいことが理解される。たとえば、抗原及び抗原決定基は、単離タンパク質又はペプチド(たとえば、いわゆる「サブユニットワクチン」)、或いはたとえば細胞関連又はウイルス関連抗原又は抗原決定基(たとえば生又は死細胞株)として存在することができる。或いは、抗原又は抗原決定基は、抗原又は抗原決定基をコードしているポリヌクレオチドを用いて、対象のin situで産生することができる(いわゆる「DNAワクチン接種」であるが、上で論じたように、このアプローチに用いることのできるポリヌクレオチドは、DNAに限定されず、RNA及び修飾ポリヌクレオチドを含んでよいことが理解される)。
本明細書では、「遺伝子ワクチン」という用語は、ポリヌクレオチド(たとえばDNA)を含む薬剤製剤を指す。遺伝子ワクチンには、予防及び/又は治療的免疫応答を誘発するのに有用な薬剤製剤が含まれる。治療用ワクチンは、「ファーマクチン」とも称される。
たとえばUS6025341などに論じられているように、DNAなどのポリヌクレオチドの直接注射は、免疫化のために抗原を送達する有望な方法である(Barry等、Bio Techniques、1994、16、616〜619、Davis等、Hum.Mol.Genet.1993、11、1847〜1851、Tang等、Nature、1992、356、152〜154、Wang等、J.Virol.1993、67、3338〜3344、及びWolff等、Science、1990、247、1465〜1468)。このアプローチは、マウス及びニワトリでインフルエンザウイルスに対して、マウス及びウシでウシヘルペスウイルス1に対して、並びにマウスにおいて狂犬病ウイルスに対して、防御免疫を生じるために首尾よく用いられている(Cox等、J.Virol.1993、67、5664〜5667、Fynan等、DNA and Cell Biol.1993、12、785〜789、Ulmer等、Science、1993、259、1745〜1749、及びXiang等、Virol.1994、199、132〜140)。
本発明による使用に適した遺伝子ワクチンは、たとえば、約1ナノグラムから約1000マイクログラムのDNAなどのポリヌクレオチド、適切には約10ナノグラムから約800マイクログラム、適切には約0.1から約500マイクログラム、適切には約1から約350マイクログラム、適切には約25から約250マイクログラムのDNAなどのポリヌクレオチドを含む。
ワクチン投与量中のタンパク質の量は、典型的な受容者において、著しい有害な副作用を伴わずに免疫防御応答を誘導する量として選択される。そのような量は、どの特定の免疫原が用いられるか、どのように提示されるかによって決まることになる。典型的に、各投与量は、1〜1000μg、好ましくは1〜500μg、好ましくは1〜100μg、もっとも好ましくは1〜50μgのタンパク質を含むことが予期される。最初のワクチン接種後、対象は、適切な間隔で1回又は数回のブースター免疫付与を受けることができる。
本発明のワクチンは、経口によって投与することもできる。そのような場合、薬剤として許容される賦形剤には、アルカリ緩衝液、或いは腸溶性カプセル剤又は微顆粒剤も含まれる。本発明のワクチンは、膣経路によって投与することもできる。そのような場合、薬剤として許容される賦形剤には、乳化剤、CARBOPOLなどのポリマー、膣クリーム及び座剤の他の知られている安定剤が含まれる。本発明のワクチンは、直腸経路によって投与することもできる。そのような場合、賦形剤には、直腸座剤の形成用に当分野で知られているワックス及びポリマーが含まれる。
本発明の製剤は、予防及び治療目的の両方に用いることができる。ワクチンの調製は、一般的に、New Trends and Developments in Vaccines、Voller等編、University Park Press、Baltimore、Maryland、U.S.A.1978に記載されている。
本発明のアジュバントはさらに、他のアジュバントと組み合わせてもよいことが理解され、たとえばコレラ毒素及びそのBサブユニット、E.Coli熱不安定エンテロトキシンLT、そのBサブユニットLTB、及びmLTなどのその無毒化型、免疫的に活性なサポニン分画、たとえば南米の樹木Quillaja Saponaria Molinaの樹皮に由来するQuil A及びその誘導体(たとえばQS21、US5057540に記載)、オリゴヌクレオチドアジュバント系CpG(WO96/02555に記載)、特に5’TCG TCG TTT TGT CGT TTT GTC GTT3(配列番号1)、及びモノホスホリル脂質A及びその非毒性誘導体3−O−脱アシル化モノホスホリル脂質A(3D−MPL、GB2220211に記載)が含まれる。
本発明は、免疫応答の大きさの増大及び/又は持続期間の増大を提供する。好ましくは、本発明は、増大した防御免疫応答を提供する。
本発明はさらに、選択的Th1又はTh2免疫性を生じることを企図する。一般に、T細胞は、異なるエフェクター機能を示す異なる亜集団で作用し得る。T細胞応答は、インターフェロンガンマ(IFN−ガンマ)及びインターロイキン2(IL−2)の分泌を特徴とする炎症性Tヘルパー1型(Th1)であり得る。Th1細胞は、細胞防御のヘルパー細胞であるが、抗体分泌にはほとんど役に立たない。他の種類のT細胞応答は、一般に抗炎症性であり、IL−4、IL−5、及びIL−10を産生するが、IL−2又はIFN−ガンマはほとんど又はまったく産生しないTh2細胞によって媒介される。Th2細胞は、抗体産生のヘルパー細胞である。CD4+及びCD8+細胞は共にこれらの亜集団で生じる。Th1/Th2:CD4、Tc1/Tc2:CD8。
好ましい実施形態において、Notchシグナリングのモジュレーター/阻害剤は、抗原に対する細胞傷害性(CD8+)T細胞応答を増大する。
コンジュゲート
上記のとおり、本発明はさらに、第1及び第2の配列を含むコンジュゲートを提供し、第1の配列は、癌抗原又は抗原決定基、或いはそのような抗原又は抗原決定基をコードしているポリヌクレオチドを含み、第2の配列は、Notchシグナリング調節のためのポリペプチド又はポリヌクレオチドを含む。本発明のコンジュゲートは、タンパク質/ポリペプチド又はポリヌクレオチドコンジュゲートであることができる。
コンジュゲートがポリヌクレオチドコンジュゲートである場合、適切には、癌抗原又は抗原決定基をコードしているポリヌクレオチド配列及びNotchシグナリング経路のモジュレーターをコードしているポリヌクレオチド配列を含むプラスミドなどのポリヌクレオチドベクターの形態を取ることができ、好ましくは、各配列は真核細胞における発現に必要とされる調節因子に機能可能に結合している。そのような一形態のベクターの概略を図11に示す。
適切には、Notchシグナリング経路のモジュレーターをコードしているポリヌクレオチド配列は、Delta1、Delta3、Delta4、Jagged1、又はJagged2などのNotchリガンドをコードしているヌクレオチド配列、或いはそのような配列の生物活性のある断片、誘導体、又は相同体であることができる。ヒトの治療が意図される場合、適切には、ヒト配列に基づく配列を用いることができる。
好ましくは、Notchシグナリング経路のモジュレーターをコードしているポリヌクレオチド配列は、NotchリガンドDSLドメイン、及び少なくとも1から20、適切には少なくとも2から15、適切には少なくとも2から10、たとえば少なくとも3から8のEGF様ドメインをコードしているヌクレオチド配列であることができる。適切には、DSL及びEGF様ドメイン配列は、哺乳動物配列であるか、哺乳動物配列に対応している。適切には、Notchシグナリング経路のモジュレーターをコードしているポリヌクレオチド配列はさらに、膜貫通ドメイン、及び適切にはNotchリガンド細胞内ドメインを含むことができる。好ましい配列には、ヒトDelta1、Delta3、Delta4、Jagged1、又はJagged2配列などのヒト配列が含まれる。
所望であれば、癌抗原又は抗原決定基をコードするポリヌクレオチド配列にはさらに、投与される細胞内で抗原又は抗原決定基の輸送を方向づけるシグナル配列をコードするヌクレオチド配列を含むことができる。たとえば、そのようなシグナル配列は、細胞質、細胞膜、小胞体、又はリソソームに分泌又は局在される抗原又は抗原決定基を方向づけることができる。
DNA発現の調節因子には、プロモーター、及びポリアデニル化シグナルが含まれる。さらに、所望であれば、Kozak領域などの他の因子も含むことができる。開始及び終止シグナルは、多くの場合コード配列の一部とみなされる調節因子である。
適切なプロモーターの例には、これに限定されるものではないが、シミアンウイルス40(SV40)、マウス乳腺癌ウイルス(MMTV)プロモーター、HIV長末端反復(LTR)プロモーターなどのヒト免疫不全ウイルス(HIV)、モロニーウイルス、ALV、CMV最初期プロモーターなどのサイトメガロウイルス(CMV)、エプスタイン−バーウイルス(EBV)、ラウス肉腫ウイルス(RSV)由来のプロモーター、並びにヒトアクチン、ヒトミオシン、ヒトヘモグロビン、ヒト筋クレアチン、及びヒトメタロチオネインなどのヒト遺伝子由来のプロモーターが含まれる。リンパ球、樹状細胞、皮膚、脳細胞、眼内上皮細胞に特異的な組織特異プロモーターが特に好ましく、たとえばそれぞれCD2、CD11c、ケラチン、Wnt−1、及びロドプシンプロモーターである。適切には、SPCなどの上皮細胞プロモーターを用いることができる。
適切なポリアデニル化シグナルの例には、これに限定されるものではないが、SV40ポリアデニル化シグナル、及びLTRポリアデニル化シグナルが含まれる。たとえば、SV40ポリアデニル化シグナルと称される、プラスミドpCEP4(Invitrogen、San Diego Calif.)で用いられるSV40ポリアデニル化シグナルを用いることができる。
DNA発現に必要な調節因子に加えて、コンジュゲートに他の因子も含むことができる。そのような追加の因子には、たとえばヒトアクチン、ヒトミオシン、ヒトヘモグロビン、ヒト筋クレアチン、並びにCMV、RSV、及びEBVなどに由来するウイルスエンハンサーから選択することのできるエンハンサーが含まれる。
細胞に投与され、取り込まれるとき、ヌクレオチドコンジュゲートは、たとえば機能性染色体外分子としてその細胞内に存在したままであり、かつ/又は細胞の染色体DNAに組み込まれることができる。DNAは細胞に導入されることができ、そこで1つ又は複数のプラスミドの形態で分離した遺伝物質のままである。或いは、染色体に組み込まれ得る線状DNAを、細胞に導入することができる。DNAが細胞に導入されるとき、DNAの染色体への組込みを促進する試薬を添加することができる。組込みを促進するのに有用なDNA配列を、DNA分子に含むこともできる。或いは、RNAを細胞に投与することができる。たとえば、セントロメア、テロメア、及び複製起点を含むミニ染色体の形態でコンジュゲートを提供することが可能である。
所望であれば、コンジュゲートは、染色体外にコンストラクトを維持し、細胞内にコンストラクトの複数のコピーを産生するために、哺乳動物複製起点を含むことができる。たとえば、Invitrogen(San Diego、Calif.)のプラスミドpCEP4及びpREP4は、エプスタイン−バーウイルス複製起点、及び組込みなしにエピソーム複製の大量コピーを生じる核抗原EBNA−1コード領域を含有する。
タンパク質の産生を最大にするために、コンストラクトが投与される細胞型における遺伝子発現に適した調節配列を選択することができる。さらに、細胞内でもっとも効率よく転写されるコドンを選択することができる。
そのようなコンジュゲートは、Notchシグナリングの阻害剤、及び癌抗原又は抗原決定基の両方の発現を提供するために、「遺伝子ワクチン接種」アプローチによってin vivo又はex vivoで用いることができる。
促進剤
いくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、促進剤の投与と併せて送達することができる。核酸分子と併せて投与される促進剤は、核酸分子との混合物として投与することができ、或いは核酸分子の投与と同時、投与前、又は投予後に、個別に投与することができる。促進剤の例には、安息香酸エステル、アニリド、アミジン、ウレタン、及びその塩酸塩、たとえば局所麻酔剤群などが含まれる。
エステルの例には、安息香酸エステル、たとえばピペロカイン、メプリルカイン、及びイソブカインなど、パラアミノ安息香酸エステル、たとえばプロカイン、テトラカイン、ブテタミン、プロポキシカイン、及びクロロプロカインなど、メタブタミン及びプリマカインを含むメタアミノ安息香酸エステル、パラエトキシ安息香酸エステル、たとえばパルエトキシカインなどが含まれる。アニリドの例には、リドカイン、エチドカイン、メピバカイン、ブピバカイン、ピロカイン、及びプリロカインが含まれる。そのような化合物の他の例には、ジブカイン、ベンゾカイン、ジクロニン、プラモキシン、プロパラカイン、ブタカイン、ベノキシネート、カルボカイン、メチルブピバカイン、ブタシンピクラート(butasin picrate)、フェナカイン、ジオタン(diothan)、ルカイン、イントラカイン、ヌペルカイン、メタブトキシカイン、ピリドカイン、ビフェナミン、及び植物由来の2環式、たとえばコカイン、シンナモイルコカイン、トルキシリン(truxilline)、及びコカエチレン、並びに塩酸塩と複合したそれらのすべての化合物が含まれる。
促進剤は、遺伝子コンストラクトの前、それと同時に、又はそれに続いて投与することができる。促進剤及び遺伝子コンストラクトは、同じ組成物に製剤化することができる。
ブピバカイン−HClは、化学的に、2−ピペリジンカルボキサミド,1−ブチル−N−(2,6−ジメチルフェニル)一塩酸塩一水和物と表され、Astra Pharmaceutical Products Inc.(Westboro、Mass)、Sanofi Winthrop Pharmaceuticals(New York、N.Y.)、Eastman Kodak(Rochester、N.Y.)を含む多くの供給元から薬剤に用いるために広く市販されている。ブピバカインは、メチルパラベンを含むか含まずに、かつエピネフリンを含むか含まずに、市販として製剤化されている。そのような任意の製剤を用いることができる。薬剤として用いるために濃度0.25%、0.5%、及び0.75%で市販により入手可能であり、それを本発明に用いることができる。所望であれば、所望の作用を誘出する別の濃度、特に0.05%〜1.0%の濃度を調製することもできる。適切には、たとえば、約250μgから約10mgのブピバカインを投与することができる。
抗原提示細胞
必要であれば、抗原提示細胞(APC)は、「プロフェッショナル」抗原提示細胞であることができ、又はT細胞に抗原を提示するように誘導され得る他の細胞であることができる。或いは、APCを産生する培養条件下で分化する又は活性化されるAPC先駆体を用いることができる。本発明のex vivo法で用いられるAPCは、典型的に患者の体内で見出される腫瘍又は末梢血から単離される。好ましくは、APC又は前駆体は、ヒト由来である。しかしながら、APCが適切な核酸配列を同定及び試験するための予備in vitroスクリーニング手順に用いられる場合、健康な患者などの任意の適切な供給源のAPCを用いることができる。
APCには、樹状細胞(DC)、たとえば相互連結DC又は濾胞DCなど、ランゲルハンス細胞、PBMC、マクロファージ、Bリンパ球、或いは上皮細胞、線維芽細胞、又は内皮細胞などのトランスフェクションによって活性化又は操作されてその表面にMHC分子(クラスI又はII)を発現する他の細胞型が含まれる。APCの前駆体には、CD34細胞、単球、線維芽細胞、及び内皮細胞が含まれる。APC又は前駆体は、培養条件によって修飾することができ、或いはたとえば抗原提示及び/又は免疫相乗作用を促進する選択されたサイトカインの組み合わせ(たとえばIL−2、IL−12、IFN−γ、TNF−α、IL−18など)において役割を果たすタンパク質をコードしている1つ又は複数の遺伝子のトランスフェクションによって遺伝子的に修飾することもできる。そのようなタンパク質には、MHC分子(クラスI又はII)、CD80、CD86、又はCD40が含まれる。もっとも好ましくは、DC又はDC前駆体がAPCの供給源として含まれる。
樹状細胞(DC)はいくつかの手段によって単離/調製することができ、たとえば樹状細胞は、末梢血から直接精製する、或いはたとえばGM−CSFによる処理によって末梢血に移行した後にCD34前駆体細胞から、又は骨髄から直接生じることができる。末梢血からの接着前駆体はGM−CSF/IL−4混合物で処理することができ(Inaba K等(1992)J.Exp.Med.175:1157〜1167(Inaba))、或いは骨髄からの非接着CD34細胞はGM−CSF及びTNF−αで処理することができる(Caux C等、(1992)Nature 360:258〜261(Caux))。DCは、精製末梢血単核細胞(PBMC)を用い、接着細胞をGM−CSF及びIL−4で2時間処理するSallusto及びLanzavecchia(Sallusto F及びLanzavecchia A(1994)J.Exp.Med.179:1109〜1118)の方法と同様に、ヒト志願者の末梢血から慣例的に調製することもできる。必要に応じて、これらは電磁ビーズを用いてCD19B細胞、及びCD3、CD2T細胞を除去することができる(Coffin RS等(1998)Gene Therapy 5:718〜722(Coffin))。培養条件には、維持するためのGM−CSF又はIL−4などの他のサイトカイン、或いは樹状細胞又は他の抗原提示細胞の活性が含まれ得る。
したがって本明細書では、「抗原提示細胞など」という用語は、APCに限定されるものではないことが理解される。当分野の技術者は、T細胞集団に提示することのできる任意のビヒクルを使用できることを理解するであろうが、便宜上これらのすべてを指すためのAPCという用語を用いる。上述のとおり、適切なAPCの好ましい例には、樹状細胞、L細胞、ハイブリドーマ、線維芽細胞、リンパ腫、マクロファージ、B細胞、又は脂質膜などの合成APCが含まれる。
T細胞
必要に応じて、健康な患者などの任意の適切な供給源由来のT細胞を用いることができ、血液又は他の供給源(リンパ節、脾臓、又は骨髄など)から得ることができる。T細胞は場合によって標準的な手順で濃縮又は精製することができる。T細胞は、同一又は異なる個体から得られた他の免疫細胞と組み合わせて用いることができる。或いは、T細胞及び他の細胞型の供給源として、全血、或いは白血球濃縮血又は精製白血球を用いることができる。ヘルパーT細胞(CD4)の使用が特に好ましい。或いは、CD8細胞などの他のT細胞を用いることができる。T細胞ハイブリドーマなどの細胞系を用いるのも好都合である。
したがって本明細書では、「抗原提示細胞など」という用語は、APCに限定されるものではないことが理解される。当分野の技術者は、T細胞集団に提示することのできる任意のビヒクルを使用できることを理解するであろうが、便宜上これらのすべてを指すためのAPCという用語を用いる。上述のとおり、適切なAPCの好ましい例には、樹状細胞、L細胞、ハイブリドーマ、線維芽細胞、リンパ腫、マクロファージ、B細胞、又は脂質膜などの合成APCが含まれる。
APC及びT細胞への因子の暴露
T細胞/APC/腫瘍細胞は、上述のとおり培養することができる。APC/T細胞/腫瘍細胞は、Notch又はNotchリガンド発現を妨げる又はダウンレギュレートすることのできる物質にインキュベート/暴露することができる。Notch又はNotchリガンド発現がダウンレギュレートされた、結果として生じるT細胞/APC/腫瘍細胞は、使用できる状態である。たとえば、患者に投与するために調製することができ、又はin vitro(ex vivo)でT細胞と共にインキュベートすることができる。
たとえば、腫瘍物質を分離し、たとえばToll様受容体又はBMP受容体及び/又は共刺激分子(適切な共刺激剤は上述している)をコードする核酸配列でトランスフェクトし、かつ/又はたとえばIFN−γ、TNF−α、IL−12などのサイトカインで処理し、その後、TRL及び/又はTIL細胞をプライムするためにin vitroで用いることができる。
ex vivoで処理される場合、本発明の修飾細胞は、好ましくは患者のリンパ節への直接注射によって、宿主に投与される。典型的に、10から10の処理細胞、好ましくは10から10の細胞、より好ましくは約10の細胞が患者に投与される。好ましくは、細胞は濃縮細胞集団の形態を取る。
本明細書では、本発明の細胞集団に適用される「濃縮」という用語は、それらが天然に伴っている他の細胞を少なく有する、より均質な細胞集団を指す。細胞の濃縮集団は、当分野で知られているいくつかの方法で得ることができる。たとえば、T細胞の濃縮集団は、T細胞でのみ見出される決定基に特異的なモノクローナル抗体を用い、イムノアフィニティクロマトグラフィを用いて得ることができる。
濃縮集団は、正の選択(所望の細胞のみを回収)又は負の選択(所望でない細胞を除去)によって、混合細胞懸濁液から得ることもできる。親和性材料の特定細胞を獲得する技術は、当分野でよく知られている(Wigzel等、J.Exp.Med.128:23、1969、Mage等、J.Imnmunol.Meth.15:47、1977、Wysocki等、Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.75:2844、1978、Schrempf−Decker等、J.Immunol Meth.32:285、1980、Muller−Sieburg等、Cell、44:653、1986)。
成熟分化細胞に特異的な抗原に対するモノクローナル抗体は、所望でない細胞を除去する、たとえばそれぞれ同種異系又は自己骨髄移植片からT細胞又は悪性細胞を枯渇させるために、種々の負の選択法で用いられてきた(Gee等、J.N.C.I.80:154、1988)。モノクローナル抗体及び免疫磁気ミクロスフェアを用いる負の選択によるヒト造血細胞の精製は、複数のモノクローナル抗体を用いて達成することができる(Griffin等、Blood、63:904、1984)。
細胞を分離する手順には、抗体被覆電磁ビーズを用いる磁気分離、アフィニティクロマトグラフィ、モノクローナル抗体と結合又はモノクローナル抗体と組み合わせた細胞傷害剤、たとえば補体及び細胞毒素、並びに固体マトリクス、たとえばプレートに結合させた抗体を用いる「パニング」、又は他の好都合な技法を含むことができる。正確な分離を提供する技法には、蛍光活性化細胞分離装置が含まれ、これは複数のカラーチャネル、小角及び鈍角光散乱検出チャネル、インピーダンスチャネルなど、様々な程度の精度を有する。
一実施形態において、本発明に用いられる治療剤は、in vivoで直接患者に投与できることが理解される。或いは、又はそれに加えて、この薬剤は、ex vivoの様式で、T細胞及び/又はAPCなどの細胞に投与することができる。たとえば、T細胞又はAPCなどの白血球を、知られている様式で患者又はドナーから得て、本発明の様式でex vivoで処理/インキュベートし、その後、患者に投与することができる。さらに所望であれば、投与経路の組み合わせを用いてよいことが理解される。たとえば、適切な1つの成分(Notchシグナリングのモジュレーターなど)をex vivoで投与し、他の成分をin vivoで投与することができ、又はその逆であってもよい。
APC及びT細胞への核酸配列の導入
上述のT細胞及びAPCは、任意選択でウシ胎児血清の存在下、DMEM又は他の規定培地などの適切な培地で培養される。
ポリペプチド物質は、T細胞及び/又はAPCにおいてポリペプチドの発現を可能にする条件下、ポリペプチドをコードしている核酸コンストラクト/ウイルスベクターを細胞に導入することによって、T細胞及び/又はAPCに投与することができる。同様に、アンチセンスコンストラクトをコードしている核酸コンストラクトは、トランスフェクション、ウイルス感染、又はウイルス形質導入によって、T細胞及び/又はAPCに導入することができる。
好ましい実施形態において、Notchシグナリングのモジュレーターをコードしているヌクレオチド配列は、コントロール配列に機能可能に結合され、これにはプロモーター/エンハンサー、及び他の発現調節シグナルが含まれる。「機能可能に結合」という用語は、記載の成分が、意図された様式でそれらが機能できる関係にあることを意味する。コード配列に「機能可能に結合」した調節配列は、好ましくは、コード配列の発現がコントロール配列に適合する条件下で達成されるようにライゲートされる。
プロモーターは、典型的に、哺乳動物細胞において機能するプロモーターから選択されるが、真核生物プロモーター、及び他の真核細胞で機能するプロモーターも用いることができる。プロモーターは、典型的に、ウイルス又は真核生物遺伝子のプロモーター配列に由来する。たとえば、発現が起こる細胞のゲノムから得ることができる。真核生物プロモーターに関しては、偏在的な様式(a−アクチン、b−アクチン、チューブリンのプロモーターなど)、或いは組織特異的な様式(ピルビン酸キナーゼの遺伝子のプロモーターなど)で機能するプロモーターであることができる。リンパ球、樹状細胞、皮膚、脳細胞、及び眼内上皮細胞に特異的な組織特異プロモーターが特に好ましく、たとえばそれぞれCD2、CD11c、ケラチン14、Wnt−1、及びロドプシンプロモーターである。好ましくは、上皮細胞プロモーターSPCが用いられる。特定の刺激に応答するプロモーターであってもよく、たとえばステロイドホルモン受容体に結合するプロモーターである。ウイルスプロモーターも用いることができ、たとえばモロニーマウス白血病ウイルス長末端反復(MMLV LTR)プロモーター、ラウス肉腫ウイルス(RSV)LTRプロモーター、又はヒトサイトメガロウイルス(CMV)IEプロモーターである。
細胞の生存期間中、異種遺伝子の発現レベルが調節され得るように、プロモーターが誘導可能であることも有利である可能性がある。誘導可能とは、プロモーターを用いて得られる発現のレベルが調節できることを意味する。
上述の任意のプロモーターは、さらなる調節配列、たとえばエンハンサー配列を加えることによって修飾できる。2つ以上の異なるプロモーターの配列要素を含むキメラプロモーターも用いることができる。
或いは(又はそれに加えて)、対象となる遺伝子が本発明で用いられる細胞でのみ発現するように、調節配列は細胞特異性であることができる。そのような細胞には、たとえばAPC及びT細胞が含まれる。
Notchリガンド発現をアップレギュレートすることのできる核酸コンストラクトを含む、結果として生じるT細胞及び/又はAPCは、使用できる状態である。必要であれば、細胞の少量のアリコートを、上に記載のとおりNotchリガンド発現のアップレギュレーションに関して試験することができる。細胞は患者に投与するために調製することができ、又はin vitro(ex vivo)でT細胞と共にインキュベートすることができる。
上述の任意のアッセイは(「アッセイ」を参照のこと)、臨床適用例に用いるために、免疫細胞における応答性をモニター又は検出するように適合させることができる。そのようなアッセイには、たとえば、宿主細胞におけるNotchリガンド活性の検出、又はドナー細胞におけるNotch開裂のモニターが含まれる。免疫細胞活性をモニターするさらなる方法を以下に記載する。
免疫細胞活性は、当分野の技術者に知られている任意の適切な方法によってモニターすることができる。たとえば、細胞傷害活性をモニターすることができる。ナチュラルキラー(NK)細胞は、活性化後の増強された細胞傷害活性を実証する。したがって、細胞傷害性の低下又は安定化は、応答性の低減を示唆する。
活性化後、白血球は様々な新しい細胞表面抗原を発現する。NK細胞は、活性化後、たとえばトランスフェリン受容体、HLA−DR、及びCD25 IL−2受容体を発現する。したがって、応答性の低減は、これらの抗原の発現をモニターすることによって評価することができる。
Hara等、Human T−cell Activation:III,Rapid Induction of a Phosphorylated 28kD/32kD Disulfide linked Early Activation Antigen(EA−1)by 12−0−tetradecanoyl Phorbol−13−Acetate,Mitogens and Antigens、J.Exp.Med.164:1988(1986)及びCosulich等、Functional Characterization of an Antigen(MLR3)Involved in an Early Step of T−Cell Activation、PNAS、84:4205(1987)は、活性化直後に、T細胞に発現する細胞表面抗原を記載している。これらの抗原、EA−1及びMLR3はそれぞれ、28kD及び32kDの主要成分を有する糖タンパク質である。EA−1及びMLR3は、HLAクラスII抗原ではなく、さらにMLR3Mabは、IL−1結合を遮断する。これらの抗原は、18時間以内に活性化T細胞に出現し、したがって免疫細胞応答性をモニターするために用いることができる。
さらに、白血球応答性は、参照により本明細書の一部とするEP0325489に記載のとおりモニターすることができる。簡潔には、これは、ATCC番号HB−9627と称されるハイブリドーマによって産生されるモノクローナル抗体によって認識される細胞抗原と相互作用するモノクローナル抗体(「Anti−Leu23」)を用いて行われる。
Anti−Leu23は、活性化され抗原刺激された白血球の細胞表面抗原を認識する。活性化NK細胞において、抗原Leu23は、活性化後4時間以内に発現し、長ければ活性化後72時間発現を続ける。Leu23は、少なくとも2つのN結合炭水化物を有する24kDサブユニットからなるジスルフィド結合ホモ2量体である。
NK細胞におけるLeu23の出現は、細胞傷害性の発生と相関し、ある種のT細胞におけるLeu23の出現は、T細胞抗原受容体複合体の刺激と相関するため、Anti−Leu23は、白血球の応答性をモニターするのに有用である。
免疫細胞応答性をモニターするための技法のさらなる詳細は、参照により本明細書の一部とする「The Natural Killer Cell」Lewis C.E.及びJ.O’D.McGee、1992、Oxford University Press、Trinchieri G.「Biology of Natural Killer Cells」Adv.Immunol.1989、47号、187〜376頁、「Handbook of Immune Response Genes」の第7章「Cytokines of the Immune Response」、Mak T.W.及びJ.J.L.Simard、1998に見出すことができる。
プライムされたAPC及びリンパ球の調製
本発明の一態様によれば、免疫細胞は、抗原又はアレルゲンを提示するために用いることができ、かつ/又はNotch、Notchリガンド、又はNotchシグナリング経路の発現又は相互作用を調節するために処理することができる。したがって、たとえば、抗原提示細胞(APC)は、任意選択でウシ胎児血清などの血清の存在下、DMEM又は他の規定培地などの適切な培地で培養することができる。最適サイトカイン濃度は、滴定によって求めることができる。次いで、典型的には、Notchシグナリング経路をアップレギュレート又はダウンレギュレートすることのできる1種又は複数の物質を、対象となる抗原と共に培地に添加する。抗原は、物質の前、後、又は実質的に同時に添加することができる。細胞は、典型的に、物質及び抗原と共に少なくとも1時間、好ましくは少なくとも3時間、37℃でインキュベートする。必要であれば、上述のように、調節された標的遺伝子発現に関して、細胞の少量のアリコートを試験することができる。或いは、細胞の活性は、WO98/20142に記載されているように、表面マーカー、サイトカイン分泌又は増殖をモニターすることにより、T細胞活性化の阻害によって測定することもできる。たとえばSerrateの発現を方向づける核酸コンストラクトでトランスフェクトしたAPCを、コントロールとして用いることができる。
上に論じたように、APCにおいてポリペプチドの発現を可能にする条件下、ポリペプチドをコードしている核酸コンストラクト/ウイルスベクターを細胞に導入することによって、ポリペプチド物質をAPCに投与することができる。同様に、抗原をコードしている核酸コンストラクトは、トランスフェクション、ウイルス感染、又はウイルス形質導入によって、APCに導入することができる。増大したNotchシグナリングレベルを示す、結果として生じたAPCは使用できる状態である。
寛容化アッセイ
上述の任意のアッセイは(「アッセイ」を参照のこと)、臨床適用例に用いるために、免疫細胞における応答性及び寛容化の程度をモニター又は検出するように適合させることができる。そのようなアッセイには、たとえば、宿主細胞における低減したNotchシグナリング活性の検出、又はドナー細胞におけるNotch開裂のモニターが含まれる。免疫細胞活性をモニターするさらなる方法を以下に記載する。
免疫細胞活性は、当分野の技術者に知られている任意の適切な方法によってモニターすることができる。たとえば、細胞傷害活性をモニターすることができる。ナチュラルキラー(NK)細胞は、活性化後の増強された細胞傷害活性を実証する。したがって、細胞傷害性の低下又は安定化は、応答性の低減を示唆する。
活性化後、白血球は様々な新しい細胞表面抗原を発現する。NK細胞は、活性化後、たとえばトランスフェリン受容体、HLA−DR、及びCD25 IL−2受容体を発現する。したがって、応答性の低減は、これらの抗原の発現をモニターすることによって評価することができる。
Hara等、Human T−cell Activation:III,Rapid Induction of a Phosphorylated 28kD/32kD Disulfide linked Early Activation Antigen(EA−1)by 12−0−tetradecanoyl Phorbol−13−Acetate,Mitogens and Antigens、J.Exp.Med.164:1988(1986)及びCosulich等、Functional Characterization of an Antigen(MLR3)Involved in an Early Step of T−Cell Activation、PNAS、84:4205(1987)は、活性化直後に、T細胞に発現する細胞表面抗原を記載している。これらの抗原EA−1及びMLR3はそれぞれ、28kD及び32kDの主要成分を有する糖タンパク質である。EA−1及びMLR3は、HLAクラスII抗原ではなく、MLR3Mabは、IL−1結合を遮断する。これらの抗原は、18時間以内に活性化T細胞に出現し、したがって免疫細胞応答性をモニターするために用いることができる。
さらに、白血球応答性は、参照により本明細書の一部とするEP0325489に記載のとおりモニターすることができる。簡潔には、これは、ATCC番号HB−9627と称されるハイブリドーマによって産生されたモノクローナル抗体によって認識される細胞抗原と相互作用するモノクローナル抗体(「Anti−Leu23」)を用いて行われる。
Anti−Leu23は、活性化され抗原刺激された白血球の細胞表面抗原を認識する。活性化NK細胞において、抗原Leu23は、活性化後4時間以内に発現し、長ければ活性化後72時間発現を続ける。Leu23は、少なくとも2つのN結合炭水化物を有する24kDサブユニットからなるジスルフィド結合ホモ2量体である。
NK細胞におけるLeu23の出現は、細胞傷害性の発生と相関し、ある種のT細胞におけるLeu23の出現は、T細胞抗原受容体複合体の刺激と相関するため、Anti−Leu23は、白血球の応答性をモニターするのに有用である。
免疫細胞応答性をモニターするための技法のさらなる詳細は、参照により本明細書の一部とする「The Natural Killer Cell」Lewis C.E.及びJ.O’D.McGee、1992、Oxford University Press、Trinchieri G.「Biology of Natural Killer Cells」Adv.Immunol.1989、47号、187〜376頁、「Handbook of Immune Response Genes」の第7章「Cytokines of the Immune Response」、Mak T.W.及びJ.J.L.Simard、1998に見出すことができる。
本発明の様々な好ましい特徴及び実施形態を、非限定的な実施例によってさらに詳しく記載する。
Notchシグナリング阻害剤の調製(hDelta1−IgG4Fc融合タンパク質)
ヒトIgG4のFcドメインに融合したヒトDelta1(「hDelta1−IgG4Fc」)の細胞外ドメインを含む融合タンパク質を、ヒトDelta1の細胞外ドメインをコードしているヌクレオチド配列(たとえばGenbank寄託番号AF003522を参照のこと)を発現ベクターpCONγ(Lonza Biologics、Slough、UK)に挿入し、CHO細胞に得られたコンストラクトを発現させることによって調製した。
i)クローニング
ヒトDelta様リガンド1(hECDLL−1、GenBank寄託番号AF003522を参照のこと)の1622bp細胞外(EC)断片を、製造者指示書に従ってQiagen QIAquick(商標)Gel Extraction Kit(カタログ番号28706)を用いてゲル精製した。次いで、その断片を、HindIII−BsiWI切断pCR Bluntクローニングベクター(Invitrogen、UK)にライゲートし、HindIII、BsiWI、及びApal部位を除去した。
このライゲーションをDH5α細胞に形質転換し、LB+カナマイシン(30μg/ml)プレートに画線培養し、37℃で一晩インキュベートした。コロニーをプレートから3mlのLB+カナマイシン(30μg/ml)に取り、37℃で一晩増殖させた。プラスミドDNAを、製造者指示書に従ってQiagen Qiaquick Spin Miniprepキット(カタログ番号27106)を用いて培養物から精製し、その後、診断的にHindIIIで消化した。クローンを選択し、修飾pCRBlunt−hECDLL−1のグリセロールストックを用いてLB+カナマイシン(30μg/ml)プレートに画線培養し、37℃で一晩インキュベートした。このプレートからコロニーを60mlのLB+カナマイシン(30μg/ml)に取り、37℃で一晩インキュベートした。培養物を、製造者指示書に従ってClontech Nucleobond Maxi Kit(カタログ番号K3003−2)を用いてマキシプレップし、最終DNAペレットをdHO300μlに再懸濁して、−20℃で保存した。
5μgの修飾pCRBlunt−hECDLL−1ベクターをHindIIIで線状化し、ApaIで部分的に消化した。次いで、1622bpのhECDLL−1断片を、製造者指示書に従ってClontech Nucleospin(登録商標)Extraction Kit(K3051−1)を用いてゲル精製した。DNAを別のClontech Nucleospin(登録商標)カラムに通し、PCRプロトコルにより単離後、試料の濃度をライゲーションに使用可能なアガロースゲル分析によって調べた。
プラスミドpconγ(Lonza Biologics、UK)をHindIII−ApaIで切断し、以下のオリゴをライゲートした(配列番号2)。

このライゲーションをDH5α細胞に形質転換し、LB+Amp(100μg/ml)プレートを形質転換物200μlで画線し、37℃で一晩インキュベートした。翌日、12のクローンを2×YT+アンピシリン(100μg/ml)に取り、37℃で終日増殖させた。プラスミドDNAを、Qiagen Qiaquick Spin Miniprepキット(カタログ番号27106)を用いて培養物から精製し、診断的にNotIで消化した。クローン(「pDev41」とする)を選択し、pDev41のグリセロールストックを用いてLB+Amp(100μg/ml)プレートを画線し、37℃で一晩インキュベートした。翌日、このプレートからクローンを60mlのLB+Amp(100μg/ml)に取り、振盪しながら、37℃で一晩インキュベートした。このクローンを、製造者指示書に従ってClontech Nucleobond Maxi Kit(カタログ番号K3003−2)を用いてマキシプレップし、−20℃で保存した。その後、pDev41クローン5マキシプレップを、ApaI−EcoRIで消化して、IgG4Fc断片(1624bp)を生じた。この消化物を、1%アガロースゲルで精製し、主要なバンドを切り出し、Clontech Nucleospin Extraction Kit(K3051−1)を用いて精製した。
その後、ポリヌクレオチドを、強力なhCMVプロモーターエンハンサー領域(hCMV−MIE)の下流、後期SV40プロモーターの制御下にあり、所望の遺伝子の転写を方向づけるhCMVプロモーターを有する、SV40ポリアデニル化シグナル(グルタミンを含まない培地での選択に必要とされるGS遺伝子をコードする;GSミニ遺伝子−GScDNAを含有し、これは野生型ハムスターGS遺伝子のポリリンカーアデニル化シグナル及び最後のイントロンを含む)の上流で、pEE14.4(Lonza Biologics、UK)のポリリンカー領域にクローン化した。pEE14.4のマキシプレップ5μgを、HindIII−EcoRIで消化し、産物をゲル抽出し、アルカリホスファターゼで処理した。
ii)発現コンストラクトの生成
3断片ライゲーションを、HindIII−EcoRI切断pEE14.4、修飾pCR BluntのECDLL−1(HindIII−ApaI)、及びpDev41から切断されたIgG4Fc断片(ApaI−EcoRI)を用いて行った。これをDH5α細胞に形質転換し、LB+Amp(100μg/ml)プレートを形質転換200μlで画線し、37℃で一晩インキュベートした。翌日、12のクローンを2×YT+Amp(100μg/ml)に取り、37℃で終日増殖させた。プラスミドDNAを、Qiagen Qiaquick Spin Miniprepキット(カタログ番号27106)を用いてプレップから精製し、診断的に消化し(EcoRI及びHindIII)、マキシプレップのためにクローン(クローン8、「pDev44」とする)を選択した。pDev44クローン8のグリセロールストックを、LB+Amp(100μg/ml)プレートに画線し、37℃で一晩インキュベートした。翌日、コロニーを60mlのLB+Amp(100μg/ml)培養液に取り、37℃で一晩インキュベートした。このプラスミドDNAを、Clontech Nucleobond Maxiprep Kit(カタログ番号K3003−2)を用いて単離した。
iii)最適KOZAK配列の付加
Kozak配列を、以下のように発現コンストラクトに挿入した。
オリゴヌクレオチドはキナーゼ処理し、アニールして、次の配列を生じた。
(配列番号3)


(配列番号4)



pDev44をHindIII−BstBIで消化し、ゲル精製し、アルカリホスファターゼで処理した。消化物をオリゴでライゲートし、熱ショックによってDH5α細胞に形質転換した。各形質転換物200μlをLB+Ampプレート(100μg/ml)に画線し、37℃で一晩インキュベートした。ミニプレップを3ml、2×YT+アンピシリン(100μg/ml)で増殖させた。プラスミドDNAを、Qiagen Qiaquick spin miniprep kit(カタログ番号27106)を用いてミニプレップから精製し、診断的にNcoIで消化した。クローン(pDev46)を選択し、配列を確認した。グリセロールストックを画線培養し、培養液を増殖させ、プラスミドをマキシプレップした。
iv)トランスフェクション
約100μgのpDev46クローン1DNAを、制限酵素PvuIで線状化した。生じたDNA試料を、フェノール/クロロホルム/IAA抽出を用いて洗浄し、その後エタノールで洗浄し、析出させた。そのペレットを滅菌水に再懸濁し、線状化及び定量化を、アガロースゲル電気泳動及びUVスペクトロメトリで検査した。
40μgの線状化DNA(pDev46クローン1)及び1×10CHO−K1細胞を、室温で4mmのキュベット中、無血清DMEMに混合した。次いで、細胞を280v、950μFでエレクトロポレートし、非選択DMEMに洗い流し、96ウェルプレートに希釈し、インキュベートした。24時間後、培地を除去し、選択培地(25μM、L−MSX)と交換した。6週後、培地を除去し、IgG4サンドイッチELISAによって分析した。選択培地を交換した。陽性クローンを同定し、選択培地L−MSX25μmに継代接種した。
v)発現
細胞は、セミコンフルエントまで選択DMEM(25μm、L−MSX)で増殖させた。その後、3〜5日間、培地を無血清培地(UltraCHO)と置き換えた。生じた培地からHPLCによって、タンパク質(hDelta1−IgG4Fc融合タンパク質)を精製した。
得られた発現融合タンパク質のアミノ酸配列は以下のとおりであった(配列番号5)。

配列中、最初の下線を引いた配列はシグナルペプチド(成熟タンパク質から開裂)であり、2番目の下線を引いた配列はIgG4Fc配列である。このタンパク質は通常、システインジスルフィド結合によって結合した2量体として存在する(たとえば図10の概略図を参照のこと)。この発現融合タンパク質のドメイン構造を図12により詳しく示す。
Delta1ビーズによって誘導されたサイトカイン産生の調節は可溶性hDelta1−IgG4Fcの添加によって阻害される
i)hDelta1−IgG4Fc融合タンパク質で被覆されたビーズの調製
M450Streptavidin Dynabead(商標)磁気ビーズ(Dynal、USA)を、室温で30分、抗体の存在下、それらを回転することによって、抗ヒトIgG4ビオチン化モノクローナル抗体(BD Bioscience、555879)で被覆した。ビーズはPBS(1ml)で3回洗浄した。それらをhDelta1−hIgG4(上述の実施例1を参照)と共に室温で2時間さらにインキュベートし、PBS(1ml)で3回洗浄した。
ii)ELISAによるNotchシグナリングの調査
ヒト末梢血単核細胞(PBMC)を、Ficoll−Paque分離培地(Pharmacia)を用いて血液から精製した。簡潔に述べると、血液28mlをFicoll−Paque分離培地21mlに載せ、18〜20℃で40分間、400gで遠心分離した。PBMCを界面から回収し、3回洗浄して、CD4+T細胞精製に用いた。
CD4+T細胞を、10%FCS、グルタミン、ペニシリン、ストレプトマイシン、及びβ−メルカプトエタノールを含有するRPMI培地中10CD4/ウェル/200μlで、96ウェルプレート(平底)を用い3重でインキュベートした。
サイトカイン産生は、5:1(ビーズ:細胞)の比率でhDelta1−IgG4Fc融合タンパク質(上述の実施例1)で被覆したビーズの存在下、細胞を1:1(ビーズ:細胞)の比率で、Dynalの抗CD3/CD28T細胞増殖ビーズで刺激することによって誘導した。いくつかのウェルでは、増量した可溶性hDelta1−IgG4Fc融合タンパク質をさらに添加した。
37℃/5%CO/加湿雰囲気で3日間インキュベートした後、上澄みを除去し、サイトカイン産生を、IL−10及びIL−5に関してそれぞれ、製造者指示書に従ってPharmingenキットOptEIA Set ヒトIL10(カタログ番号555157)、OptEIA SetヒトIL−5(カタログ番号555202)を用い、ELISAによって評価した。
添加した可溶性hDelta1−IgG4Fcの濃度増加の影響を示す結果を、図13に示す。
これらの結果からわかるように、ビーズ固定化ヒトDelta1は、ヒトCD4+T細胞の活性化によって、IL−10産生を増強する。この作用は、hDelta1−IgG4Fcが培地に添加されたとき阻害された。
Delta1ビーズによって誘導されたサイトカイン産生の調節は可溶性Notch1ECドメイン/Fc融合タンパク質の添加によって阻害される
ヒト末梢血単核細胞(PBMC)を、Ficoll−Paque分離培地(Pharmacia)を用いて血液から精製した。簡潔に述べると、血液28mlをFicoll−Paque分離培地21mlに載せ、18〜20℃で40分間、400gで遠心分離した。PBMCを界面から回収し、3回洗浄して、CD4+T細胞精製に用いた。
CD4+T細胞を、10%FCS、グルタミン、ペニシリン、ストレプトマイシン、及びβ−メルカプトエタノールを含有するRPMI培地中10CD4/ウェル/200μlで、96ウェルプレート(平底)を用い3重でインキュベートした。
サイトカイン産生は、5:1(ビーズ:細胞)の比率でhDelta1−IgG4Fc融合タンパク質(上述の実施例1)で被覆したビーズの存在下、細胞を1:1(ビーズ:細胞)の比率で、Dynalの抗CD3/CD28T細胞増殖ビーズで刺激することによって誘導した。いくつかのウェルでは、増量した可溶性ラットNotch1細胞外ドメイン−hIgG1融合タンパク質(R&D Systems、カタログ番号1057−TK)をさらに添加した。
37℃/5%CO/加湿雰囲気で3日間インキュベートした後、上澄みを除去し、サイトカイン産生を、IL−10及びIL−5に関してそれぞれ、製造者指示書に従ってPharmingenキットOptEIA Set ヒトIL10(カタログ番号555157)、OptEIA SetヒトIL−5(カタログ番号555202)を用い、ELISAによって評価した。
添加した可溶性ラットNotch1EC−hIgG1Fc融合タンパク質の濃度増加の影響を示す結果を、図14に示す。
これらの結果からわかるように、ビーズ固定化ヒトDelta1−Fcは、ヒトCD4+T細胞の活性化によって、IL−10産生を増強する。この作用は、可溶性ラットNotch1−hIgG1Fcが培地に添加されたとき阻害された。
Notchシグナリング阻害剤の調製:短縮型ヒトJagged1融合タンパク質(hJagged1EGF1&2−IgG4Fc)
ヒトIgG4のFcドメインに融合したEGF2の末端までヒトJagged1配列(リーダー配列、アミノ末端、DSL、EGF1+2)を含むNotchシグナリングの阻害剤として作用することのできる融合タンパク質を(「hJagged1(EGF1+2)−IgG4Fc」)、ATGから第2EGFリピート(EGF2)の末端までヒトJagged1をコードしているヌクレオチド配列を発現ベクターpCONγ(Lonza Biologics、Slough、UK)に挿入して、IgG4Fcタグを付加することによって調製した。次いで、この完全融合タンパク質を、グルタミンシンセターゼ(GS)選択系ベクターpEE14.4(Lonza Biologics)にシャトルした。得られたコンストラクトをCHO−K1細胞(Lonza Biologics)にトランスフェクトし、発現させた。
1.クローニング
i)DNA−pDEV47及びpDEV20の調製
ヒトJagged1をpcDNA3.1(Invitrogen)にクローン化して、プラスミドpLOR47を得た。このpLOR47のJagged1配列を、完全長ヒトJagged1(GenBank U61276)に対してアラインし、少数のみの明らかなサイレント変化を有することが見出された。
次いで、プラスミドpLOR47を修飾して、2つのDraIII部位の1つを除去し(同時に完全細胞外hJagged1のアミノ酸配列は維持、置換する)、後のクローニングを簡略化するためにBsiWI部位を付加した。得られたプラスミドは、pDEV20と命名した。
プラスミドpLOR47を、DraIIIで切断した。これにより、hJagged1の細胞内、膜貫通領域、及び細胞外領域の3’末端、並びにベクター配列の一部を含む1.7kbの断片が除去され、hJagged1の細胞外領域(EC)のほぼすべてを含む主要ベクターバックボーンの7.3kbpの大きい断片が残された。切断DNAをアガロースゲルに流し、大きな断片を切除し、製造者指示書に従ってQiagen QIAquick(商標)Gel Extraction Kit(カタログ番号28706)を用いてゲル精製した。1対のオリゴヌクレオチドを、合わせてライゲートしたときに、5’末端にDraIIIに適合性の粘着末端を有し、元の制限部位に反応するDNAの2本鎖片が得られるように配列した。この配列には、BsiWI部位、次いで制限部位とは反応しない3’末端にDraIIIに適合性の他の粘着末端が続いた。
#1 すなわち
#2 配列番号6



その後、このオリゴ対をDraII切断pLOR47にライゲートし、それによって5’DraIII部位を維持し、BsiWIを挿入し、3’DraIII部位を除去した。得られたプラスミドは、pDEV20と命名した。
ii)hJagged1 IgG4Fc融合DNAの調製
修飾5’Kozak配列の付加、並びに3’末端の修復及び5’末端の修復によって完全hJagged1EC配列を再構築するために、3断片ライゲーションが必要であった。
断片1:EChJagged配列
pDev20をRsrII−DraIIIで切断して、3断片を生じた。1270+2459+3621bp。これらの断片をアガロースゲルに流し、2459bpのバンドを切除し、製造者指示書に従ってQiagen QIAquick(商標)Gel Extraction Kit(カタログ番号28706)を用いてDNAをゲル精製した。これはhJagged1配列を含有し、3’配列(RsrII部位まで)を欠失、EC領域の末端で5’配列の一部を欠失した。
断片2:修飾Kozak配列
pUC19(Invitrogen)を修飾して、新しい制限酵素部位を挿入し、5’hJagged1配列を有する修飾Kozakを導入した。新しいプラスミドは、pLOR49と命名した。
pUC19ベクターHindIIIEcoRIを切断し、4つのオリゴヌクレオチド(2オリゴ対)にライゲートすることによって、pLOR49を作製した。
1対は、HindIII付着末端、続いて最適Kozac、及び5’hJagged1配列、続いてRsrII付着末端を有する。
#1 すなわち
#2 最適Kozak
#3 5’hJagged1配列
#4 配列番号7



他方の対は、付着RsrII末端、次いでDraIII、KpnI、BsiWI部位、続いて付着EcoRI部位を有する
#1 すなわち
#2 配列番号8



したがって、pLOR49は、HindIII、続いて最適Kozac、及び5’hJagged1配列を有するpUC19バックボーンであり、EcorI部位との反応前に、特異RsrII、DraIII、KpnI、BsiWI部位が導入される。
その後、プラスミドpLOR49をRsrII−BsiWIで切断して、2.7kbpのベクターバックボーン断片を得て、それをアガロースゲルに流し、バンドを切除し、製造者指示書に従ってQiagen QIAquick(商標)Gel Extraction Kit(カタログ番号28706)を用いてDNAをゲル精製した。
断片3:BsiWI部位PCR断片を有する3’hJagged1ECの生成
pLOR47をPCRの鋳型として用い、hJagged1ECを増幅し、3’BsiWI部位を付加した。
hJagged1のRsrIIの5’プライマー
3’結合BsiWI部位を有するhJagged1ECの末端までの3’部位
得られた断片をDraIII及びBsiWIで切断して、約600bpの断片を得た。これをアガロースゲルに流し、バンドを切除し、製造者指示書に従ってQiagen QIAquick(商標)Gel Extraction Kit(カタログ番号28706)を用いてDNAをゲル精製した。
上述の3つの断片
1)pDev20切断RsrII−DraIIIの2459bpのhJagged1断片
2)RsrII−BsiWILor49切断の2.7kbpの最適化Kozak及び5’hJagged1
3)600bpの3’EChJagged1PCR断片切断DraIII−BsiWIを、合わせてライゲートして、プラスミドpDEV21を得た。
iii)さらなるライゲーション(pDEV10)
外来配列を排除するために、さらなる3断片ライゲーションを行い、ベクターpCONγ4(Lonza Biologics、Slough、UK)に挿入した。
断片1:プラスミドpDEV21−4をHindIII−BglIIで切断して、4958bp+899bpの断片を得た。それらをアガロースゲルに流し、小さい889bp断片のバンドを切除し、製造者指示書に従ってQiagen QIAquick(商標)Gel Extraction Kit(カタログ番号28706)を用いてDNAをゲル精製した。
断片2:pCONγ4(Lonza Biologics)をHindIII−ApaIで切断して、IgG4FCの最初の5アミノ酸を欠失した、6602bpのベクター断片を得た。この断片のバンドを切除し、製造者指示書に従ってQiagen QIAquick(商標)Gel Extraction Kit(カタログ番号28706)を用いてDNAをゲル精製した。
断片3:リンカーオリゴヌクレオチド対を配列して、過剰のアミノ酸が導入されていない、hJagged1EGF2の末端とIgG4FCの3’開始との間にタイトジャンクションを得た。
#1 すなわち
#2 配列番号9
#3 DL=hJagged1配列
#4 残部=IgG4FC配列



上述の3つの断片
1)899bpのhJagged1断片HindIII−BglIII切断pDEV21−4
2)6602bpのHindIIIApaI切断pConγベクターバックボーン
3)オリゴリンカーBglII−ApaIを、合わせてライゲートして、プラスミドpDEV10を得た。
ライゲートしたDNAをコンピテントDH5アルファ(Invitrogen)に形質転換し、LBampプレートに平板培養し、37℃で一晩インキュベートした。コントロールとベクター及び挿入物との良好な比は明らかであり、したがって8つのコロニーのみを10mlのLBamp培養液に取り、37℃で一晩インキュベートした。グリセロール培養液を作製し、細菌ペレットを−20℃で凍結した。後に、プラスミドDNAを、Qiagen miniprep spinキットを用いて抽出し、診断的にScaIで消化した。クローン2、4、及び5が正しいクローンと考えられたので、クローン2をLBampプレートに画線培養し、1/100を120mlのLB+amp培養液に接種した。プレート及び培養液を、37℃で一晩インキュベートした。それらの培養液からグリセロール培養液を作製し、後のマキシプレップのために、ペレットを凍結した。プラスミドDNAをClontech Maxiprepで抽出し、ScaIによる診断的消化を行い、UV分光光度法による定量及び品質検査のためにDNAを希釈した。
iv)pDEVIIクローニング
hJagged1EGF1+2IgG4FC融合のコード配列を、pCONγ4(Lonza Biologics)から、hCMVプロモーター領域(hCMV−MIE)の下流、及びSV40ポリアデニル化シグナルの上流で、pEE14.4(Lonza Biologics)にシャトルし、GSシステム(Lonza Biologics)を用いて選択される安定な細胞系を得た。プラスミドpEE14.4は、GSミニ遺伝子(後期SV40プロモーターの制御下、野生型ハムスターGS遺伝子のポリリンカーアデニル化シグナル及び最後のイントロンを含むGScDNA)を含有し、これはグルタミンを含まない培地での選択に必要とされるGS遺伝子をコードする。
v)挿入
pDEV10クローン2をHindIII−EcoRIで切断し、5026bp+2497bpの2断片を生じた。2497bpはhJagged1EGF1+2IgG4FC融合のコード配列を含有し、それをアガロースゲルから切除し、製造者指示書に従ってQiagen QIAquick(商標)Gel Extraction Kit(カタログ番号28706)を用いてDNAをゲル精製した。
vi)ベクター
pEE14.4(Lonza Biologics)をHindIII−EcoRIで切断して、IgG4FC配列を除去し、5026bp+1593bpの2断片を生じた。大きい5026bpの断片をアガロースゲルから切除し、製造者指示書に従ってQiagen QIAquick(商標)Gel Extraction Kit(カタログ番号28706)を用いてDNAをゲル精製した。このpEE14.4ベクターバックボーン及びhJagged1EGF1+2IgG4FC融合挿入物をライゲートして、最終トランスフェクションプラスミドpDEV11を得た。
このライゲーションをDH5α細胞に形質転換し、LB+アンピシリン(100μg/ml)プレートに画線し、37℃で一晩インキュベートした。コロニーをプレートから7mlのLB+アンピシリン(100μg/ml)に取り、振盪しながら37℃で一晩培養した。グリセロール培養液を作製し、プラスミドDNAを、製造者指示書に従ってQiagen Qiaquick Spin Miniprepキット(カタログ番号27106)を用いて培養物から精製した。その後、DNAを診断的にSapIで消化した。
vii)トランスフェクションのためのマキシプレップ
正しいクローン(クローン1)を選択し、そのグリセロールストック100μgを100mlのLB+アンピシリン(100μg/ml)に接種し、さらにLB+アンピシリン(100μg/ml)プレートに画線した。プレートと培養液の両方を、37℃で一晩インキュベートした。プレートは純粋増殖を示し、したがって培養物を製造者指示書に従ってClontech Nucleobond Maxi Kit(カタログ番号K3003−2)を用いてマキシプレップした。最終DNAペレットを、dHO500μlに再懸濁した。その後、pLOR11クローン1DNAの試料を希釈し、DNAの濃度及び品質をUV分光光度法によって評価した。試料はさらにSapIで診断的に消化し、正しいサイズのバンドを得た。
viii)DNAの線状化
約100μgのpDev11クローン1DNAを、制限酵素PvuIで線状化した。生じたDNA試料を、フェノール/クロロホルム/IAA抽出を用いて洗浄し、その後エタノールで洗浄し、層流フード内に析出させた。そのペレットを滅菌水に再懸濁した。線状化をアガロースゲル電気泳動によって検査し、定量化及び品質をUV分光光度法によって260及び280nmで評価した。
2.トランスフェクション
40μgの線状化DNA(pDev11クローン1)及び1×10CHO−K1細胞(Lonza)を、室温で4mmのキュベット中、無血清DMEM500μlに混合した。次いで、細胞を280v、950μFでエレクトロポレートし、非選択DMEM(DMEM/グルタミン/10%FCS)に洗い流した。この希釈6×96ウェルプレートから、ウェル当たり50μlで接種した。元のストックの1/4希釈を作成し、この8×96ウェルプレートから、ウェル当たり50μlで接種した。さらに第2のストックから1/10希釈を作製し、この12×96ウェルプレートから、ウェル当たり50μlで接種した。プレートを37℃、5%CO2で一晩インキュベートした。24時間後、培地を除去し、選択培地200μl(25μM、L−MSX)と交換した。トランスフェクション後4〜6週に、IgG4サンドイッチELISAによる分析のために、プレートから培地を除去した。選択培地を交換した。陽性クローンを同定し、選択培地25μmのL−MSXに継代接種し、増殖させた。
3発現
細胞は、セミコンフルエントまで選択DMEM(25μm、L−MSX)で増殖させた。その後、3〜5日間、培地を無血清培地(UltraCHO、Bio Whittaker)と置き換えた。生じた培地からFPLCによって、タンパク質(hJagged1EGF1+2−IgG4Fc融合タンパク質)を精製した。
発現融合タンパク質(hJagged1EGF1+2IgG4FC)のアミノ酸配列

(配列番号10)太字=hJagged1細胞外ドメインリーダー配列、アミノ末端領域、DSL、EGF1+2、下線=IgG4Fc配列
このタンパク質は、シグナルペプチドの開裂を伴う、システインジスルフィド結合によって結合した2量体として存在すると考えられている。
Delta1ビーズによって誘導されたサイトカイン産生の調節は可溶性Jagged1(2EGF短縮型)/Fc融合タンパク質の添加によって阻害される
ヒト末梢血単核細胞(PBMC)を、Ficoll−Paque分離培地(Pharmacia)を用いて血液から精製した。簡潔に述べると、血液28mlをFicoll−Paque分離培地21mlに載せ、18〜20℃で40分間、400gで遠心分離した。PBMCを界面から回収し、3回洗浄して、CD4+T細胞精製に用いた。
CD4+T細胞を、10%FCS、グルタミン、ペニシリン、ストレプトマイシン、及びβ−メルカプトエタノールを含有するRPMI培地中10CD4/ウェル/200μlで、96ウェルプレート(平底)を用い3重でインキュベートした。
サイトカイン産生は、5:1(ビーズ:細胞)の比率でhDelta1−IgG4Fc融合タンパク質(上述の実施例1)で被覆したビーズの存在下、細胞を1:1(ビーズ:細胞)の比率で、Dynalの抗CD3/CD28T細胞増殖ビーズで刺激することによって誘導した。いくつかのウェルでは、増量した可溶性Jagged−1(2EGF)−hIgG1融合タンパク質(hJagged1EGF1&2−IgG4Fc、上記のとおり調製)をさらに添加した。
37℃/5%CO/加湿雰囲気で3日間インキュベートした後、上澄みを除去し、サイトカイン産生を、IL−10及びIL−5に関してそれぞれ、製造者指示書に従ってPharmingenキットOptEIA Set ヒトIL10(カタログ番号555157)、OptEIA SetヒトIL−5(カタログ番号555202)を用い、ELISAによって評価した。
添加した可溶性hJagged1EGF1&2−IgG4Fcの濃度増加の影響を示す結果を、図15に示す。
これらの結果からわかるように、ビーズ固定化ヒトDelta1−Fcは、ヒトCD4+T細胞の活性化によって、IL−10産生を増強する。この作用は、可溶性hJagged1EGF1&2−IgG4Fc融合タンパク質(hj1E2Fc)が培地に添加されたとき阻害された。
マウスCD4+細胞におけるNotchシグナリングモジュレーター活性を検出するためのELISAアッセイ法
(i)CD4+細胞精製
8〜10週齢の雌のBalb/cマウスから脾臓を摘出し、0.2μMセルストレイナーから20mlのR10F培地(R10F−RPMI 1640培地(Gibcoカタログ番号22409)に2mMのL−グルタミン、50μg/mlペニシリン、50μg/mlストレプトマイシン、5×10−5Mの10%ウシ胎児血清中β−メルカプトエタノールを添加)に通した。この細胞懸濁液を遠心分離し(1150rpm、5分)、培地を除去した。
(赤血球を溶解するために)脾臓当たり5mlのACK溶解緩衝液(再蒸留水中0.15M NHCl、1.0M KHCO、0.1mM NaEDTA)と共に4分間、細胞をインキュベートした。次いで、細胞を、R10F培地で1回洗浄し、カウントした。CD4+細胞を、製造者指示書に従って、CD4(L3T4)ビーズ(Miltenyi Biotecカタログ番号130−049−201)を用い、Magnetic Associated Cell Sorter(MACS)カラム(Miltenyi Biotec、Bisley、UK、カタログ番号130−042−401)で正の選択により懸濁液から精製した。
(ii)抗体被覆
96ウェル平底プレートを抗体で被覆するために、次のプロトコルを用いた。
プレートを、1μg/ml抗ハムスターIgG抗体(Pharmingenカタログ番号554007)及び1μg/ml抗IgG4抗体を含むDPBSで被覆した。ウェル当たり100μlの被覆混合物を添加した。プレートを、4℃で一晩インキュベートし、その後、DPBSで洗浄した。次いで、各ウェルに、抗CD3抗体(1μg/ml)を含むDPBS100μl、又は抗CD3抗体(1μg/ml)及びhDelta1−IgG4Fc融合タンパク質(10μg/ml)を含むDPBS100μlを与えた。プレートを、37℃で2〜3時間インキュベートし、次いで、再びDPBSで洗浄し、その後、細胞(上述のとおり調製)を添加した。
iii)Notchシグナリング阻害の調査
マウスCD4+T細胞(上述のとおり調製)を、プレート結合hDelta1−IgG4Fc融合タンパク質(上述のとおり調製)及び最終濃度2μg/mlの可溶性抗CD28(Pharmingneカタログ番号553294、クローン番号37.51)を含むか含まない抗CD3被覆プレートにおいて、2×10/ウェルで培養した。可溶性hDelta1−IgG4Fc融合タンパク質を、示した濃度で最初に培養物に添加し、第3日に、R&D Systems(Abingdon、UK)の抗体対を用いて、ELISAによって、上澄みのIL−10を測定した。結果(図16に示す)は、プレート結合hDelta1−IgG4Fc融合タンパク質によって誘導されたIL−10放出の増加が、試験したすべての可溶性hDelta1−IgG4Fc融合タンパク質濃度で実質的に逆転されることを示している。
CHO−N2(N27)ルシフェラーゼレポーターアッセイ
A)ルシフェラーゼレポータープラスミド10xCBF1−Luc(pLOR91)の構築
BglII及びHindIII付着末端を有するアデノウイルス主後期プロモーターTATAボックスモチーフを以下のように生じた。
(配列番号11)



これを、BgiII及びHindIII部位の間でプラスミドpGL3−Basic(Promega)にクローン化し、プラスミドpGL3−AdTATAを生じた。
BamH1及びBglII付着末端を有するTP1プロモーター配列(TP1は2CBF1リピートに相当)を以下のように生じた。
(配列番号12)



この配列をBglII部位に繰り返し挿入することによって5量体化し、得られたTP1の5量体(10CBF1リピートに相当)をBglII部位でpGL3−AdTATAに挿入して、プラスミドpLOR91を生じた。
B)完全長Notch2及び10xCBF1−Lucレポーターカセットを発現する安定なCHO細胞レポーター細胞系の産生
ヒトNotch2遺伝子の完全コード配列(たとえばGenBank寄託番号AF315356を参照)に及ぶcDNAクローンを以下のように構築した。細胞内ドメイン全体及び細胞外ドメインの一部をコードしている3’cDNA断片を、PCRに基づくスクリーニング法を用いて、ヒト胎盤cDNAライブラリ(OriGene Technologies Ltd.,USA)から単離した。残存する5’コード配列を、RACE(cDNA末端の迅速増幅法)法を用いて単離し、両方の断片に共通のユニーク制限部位を用いて(Cla I)、既存3’断片にライゲートした。次いで、得られた完全長cDNAを、終止コドンを用いずに哺乳動物発現ベクターpcDNA3.1−V5−HisA(Invitrogen)にクローン化して、プラスミドpLOR92を生じた。哺乳動物細胞に発現するとき、pLOR92は細胞内ドメインの3’末端にV5及びHisタグを有する完全長ヒトNotch2タンパク質を発現する。
野生型CHO−KI細胞(たとえばATCC番号CCL61参照)を、Lipfectamine2000(商標)(Invitrogen)を用いて、pLOR92(pcDNA3.1−FLNotch2−V5−His)でトランスフェクトし、完全長ヒトNotch2(N2)を発現する安定なCHO細胞クローンを生じた。トランスフェクタントクローンを、限定希釈法を用い、96ウェルプレートにおいて、10%熱不活性化ウシ胎児血清((HI)FCS)、グルタミン、ペニシリン/ストレプトマイシン(P/S)、1mg/mlG418(Geneticin(商標)、Invitrogen)を含むダルベッコ改変イーグル培地(DMEM)で選択した。個々のコロニーを、10%(HI)FCS、グルタミン、P/S、0.5mg/mlG418を含むDMEMで増殖させた。クローンを、抗V5モノクローナル抗体(Invitrogen)を用いて、細胞溶解産物のウェスタンブロットによって、N2の発現に関して試験した。次いで陽性クローンを、レポーターベクターpLOR91(10xCBF1−Luc)による一過性トランスフェクション、及び完全長ヒトDelta様リガンド1(DLL1、たとえばGenBank寄託番号AF196571を参照)を発現する安定CHO細胞クローン(CHO−Delta)との共培養によって試験した。CHO−Delta細胞は、Notch2の代わりにヒトDLL1を用い、CHONotch2クローンと同じ方法で調製した。強陽性クローンを、抗V5mAbを用い、細胞溶解産物のウェスタンブロットによって選択した。
pLOR91(10xCBF1−Luc)による一過性トランスフェクション、及び完全長ヒトDLL1(CHO−Delta1)を発現する安定CHO細胞クローンとの共培養を行ったとき、1つのCHO−N2安定クローンN27が、高レベルの誘導を与えることが見出された。ハイグロマイシン遺伝子カセット(pcDNA3.1/hygro、Invitrogenから入手可能)を、BamH1及びSal1を用いてpLOR91(10xCBF1−Luc)に挿入し、このベクター(10xCBF1−Luc−hygro)を、Lipfectamine2000(Invitrogen)を用いて、CHO−N2安定クローン(N27)にトランスフェクトした。トランスフェクタントクローンを、限定希釈法を用い、96ウェルプレートにおいて、10%(HI)FCS、グルタミン、P/S、0.4mg/mlハイグロマイシンB(Invitrogen)、0.5mg/mlG418(Invitrogen)を含むDMEMで選択した。個々のコロニーを、10%(HI)FCS、グルタミン、P/S、0.2mg/mlハイグロマイシンB、0.5mg/mlG418(Invitrogen)を含むDMEMで増殖させた。
クローンを、CHODelta(完全長ヒトDelta1(DLL1)を発現)との共培養によって試験した。3つの安定レポーター細胞系、N27#11、N27#17、及びN27#36が産生された。Notchシグナリングの不在下でバックグラウンドシグナルが低く、したがってシグナリングが開始されたときに誘導倍率が高いことから、さらなる使用のためにN27#11を選択した。10%(HI)FCS、グルタミン、P/Sを含むDMEM100μl/ウェル中、2×10N27#11細胞/ウェルを用いて、96ウェルプレートでアッセイを行った。
10%(HI)FCS、グルタミン、P/S、0.5mg/mlG418を含むDMEMでCHO−Delta細胞(上に記載)を維持した。使用直前に、0.02%EDTA溶液(Sigma)を用いてT80フラスコから細胞を除去し、遠心沈殿し、10%(HI)FCS、グルタミン、P/Sを含むDMEM10mlに再懸濁した。細胞10μlをカウントし、10%(HI)FCS、グルタミン、P/Sを含む新鮮なDMEMを用いて、5.0×10細胞/mlに細胞密度を調整した。
CHO−Deltaアンタゴニストアッセイを行うために、0.02%EDTA溶液(Sigma)を用いて、N27#11細胞(T80フラスコ)を除去し、遠心沈殿し、10%(HI)FCS、グルタミン、P/Sを含むDMEM10mlに再懸濁した。細胞10μlをカウントし、10%(HI)FCS、グルタミン、P/Sを含む新鮮なDMEMを用いて、2.0×10細胞/mlに細胞密度を調整した。レポーター細胞を、96ウェルプレートにウェル当たり100μl(すなわち、2.0×10細胞/ウェル)で平板培養し、インキュベーターに置き、少なくとも30分間静置した。
上述のとおり調製したhDelta1−IgG4Fc(Notchシグナリング可溶性リガンド阻害剤)を、アッセイに必要な最終濃度×5まで完全DMEMに希釈し、希釈リガンド50μlを、96ウェルプレート中100μlのN27#11細胞に添加した。次いで、シグナリングを開始するために、5×10細胞/mlで100μlのCHO−Delta細胞を添加し、各ウェルの最終容量を250μlとした。その後、プレートを37℃で一晩、インキュベーターに置いた。
翌日、すべてのウェルから上澄み150μlを取り、SteadyGlo(商標)ルシフェラーゼアッセイ試薬(Promega)100μlを添加し、生じた混合物を室温で5分間放置した。その混合物を2回ピペットで上下させて確実に細胞融解し、各ウェルの内容物を白色96ウェルプレート(Nunc)に移した。その後、ルミネセンスをTopCount(商標)計数器(Packard)で測定した。同じアッセイを、コントロールとしてIgG4を用いて行った。
結果を図17に示す。
可溶性hJagged1[2EGF]−IgG4FcはCHO−N2細胞においてNotch活性化を拮抗する
CHO−Delta細胞のNotchシグナリングアンタゴニストアッセイ
hDelta1−IgG4Fcの代わりにhJagged1&2−IgG4Fcを用いて、実施例8の手順を繰り返した。比較のために、hDelta1−IgG4Fcを用いて、相当する実験を行った。
結果を図18に示す。2EGFリピートのみを有する短縮Jaggedタンパク質(hjagged1EGF1&2−IgG4Fc)は、完全長ヒトDelta1細胞外ドメインを含む対応するタンパク質(hDelta1−IgG4Fc)と実質的に同じNotchシグナリング阻害を提供したことがわかる。
mDLL1−Fc被覆DynabeadsのNotchシグナリングアンタゴニストアッセイ
ヒトDelta1の代わりにマウスDelta1を用い、上述のhDelta1−IgG4Fcと同様に融合タンパク質を調製した(「mDelta1−IgG4Fc」)。
FcタグNotchシグナリングモジュレーターを、以下のようにビオチン化α−IgG−4(Pharmingen(カタログ番号555879)のクローンJDC14、0.5mg/ml)と共に、Streptavidin−Dynabeads(Dynal(UK)LtdのCELLection Biotin Binder Dynabeads(カタログ番号115.21)「ビーズ」、4.0×10ビーズ/ml)に固定化した。
必要とされる総数に相当するDynabeadsビーズの量を、ビーズストックから4.0×10ビーズ/mlで除去した。これをPBS1mlで2回洗浄し、滅菌エッペンドルフ管のビオチン化抗IgG4抗体(Pharmingen(カタログ番号555879)のクローンJDC14、0.5mg/ml)を含有するPBS最終容量100μlに再懸濁し、室温で30分間シェーカーに置いた。ビーズを被覆するために必要なビオチン化抗IgG4抗体の量は、1×10のストレプタビジンDynabeadsが最大2μgの抗体に結合するという事実から算出した。
ビーズを抗体で被覆したのち、PBS1mlで3回洗浄し、最後に、PBSに希釈したmDelta1−IgG4Fcタンパク質に再懸濁した。ビーズを2μg/mlタンパク質溶液中で被覆し(通常、5μgのmDelta1−IgG4Fcタンパク質を、被覆されるビーズ10当たりに添加する)、懸濁液にビーズを保持するために回転式シェーカーで、室温で2時間(又は4℃で一晩)、リガンドを1ml容量中のビーズに結合させた。ビーズをmDelta1−IgG4Fcで被覆した後、ビーズをPBS1mlで3回洗浄し、最後に、2×10レポーター細胞のウェルにこれを100μl添加することによって100ビーズ:細胞の比率が得られるように、1ml当たりビーズ2×10で完全DMEMに再懸濁した。
ビーズアンタゴニストアッセイを行うために、0.02%EDTA溶液(Sigma)を用いて、N27#11細胞(T80フラスコ)を除去し、遠心沈殿し、10%(HI)FCS、グルタミン、P/Sを含むDMEM10mlに再懸濁した。細胞10μlをカウントし、10%(HI)FCS、グルタミン、P/Sを含む新鮮なDMEMを用いて、2.0×10細胞/mlに細胞密度を調整した。レポーター細胞を、96ウェルプレートにウェル当たり100μl(すなわち、2.0×10細胞/ウェル)で平板培養し、インキュベーターに置き、少なくとも30分間静置した。
精製したmDelta1−IgG4Fcを、アッセイに必要な最終濃度×5まで完全DMEMに希釈し、希釈リガンド50μlを、96ウェルプレート中100μlのN27#11細胞に添加した。次いで、シグナリングを開始するために、2×10ビーズ/mlで100μlのmDelta1−IgG4FcDynabeadsを添加し、各ウェルの最終容量を250μlとした。その後、プレートを37℃で一晩、インキュベーターに置いた。
翌日、すべてのウェルから上澄み150μlを取り、SteadyGlo(商標)ルシフェラーゼアッセイ試薬(Promega)100μlを添加し、生じた混合物を室温で5分間放置した。その混合物を2回ピペットで上下させて確実に細胞融解し、各ウェルの内容物を96ウェルプレート(V型ウェルを有する)に移し、プレートホルダー中、室温で5分間、1000rpmで回転した。その後、ビーズペレットを残し、透明上澄みを白色96ウェルプレート(Nunc)に移した。次いで、ルミネセンスをTopCount(商標)計数器(Packard)で測定した。結果を図19に示す。
可溶性hJagged1EGF1&2−IgG4FcはCHO−N2細胞においてNotch活性化を拮抗する
DeltaビーズのNotchシグナリングアンタゴニストアッセイ
mDelta1−IgG4Fcの代わりにhJagged1EGF1&2−IgG4Fcを用いて、実施例8Bの手順を繰り返した。比較のためにhDelta1−IgG4Fcを用い、コントロールとしてIgG4Fcを用いて、相当する実験を行った。
結果を図20に示す。2EGFリピートのみを有する短縮Jaggedタンパク質(hjagged1EGF1&2−IgG4Fc)は、完全長ヒトDelta1細胞外ドメインを含む対応するタンパク質(hDelta1−IgG4Fc)と実質的に同じNotchシグナリング阻害を提供したことがわかる。いずれの場合も、コントロールと比較して、著しい阻害が生じた。
Jurkat細胞系を用いるレポーターアッセイ
Jurkat細胞は、単純な限定希釈法によってクローン化できないので、これらの細胞と共にメチルセルロース含有培地(ClonaCell(商標)TCS)を用いた。
JurkatE6.1細胞(リンパ芽球細胞系、ATCC TIB−152)を、製造者ガイドラインに従ってClonaCell(商標)トランスフェクト細胞選択(TCS)培地(StemCell Technologies、Vancouver、Canada、及びMeylan、France)を用い、クローン化した。
プラスミドpLOR92(上述のとおり調製)を、以下のとおり、Biorad Gene PulserIIエレクトロポレーターを用いてJurkatE6.1細胞にエレクトロポレートした。
活発に分裂している細胞を遠心沈殿し、2.0×10細胞/mlで、10%熱不活性化FCS、グルタミン、ペニシリン/ストレプトマイシンを含有する氷冷RPMI培地(完全RPMI)に再懸濁した。氷上に10分間置いた後、細胞0.5ml(すなわち細胞1×10)を、プラスミドDNA20μg(滅菌水に溶解したEndo−free Maxiprep DNA)を含有する、予冷した4mmエレクトロポレーションキュベットに入れた。この細胞を300v、950μFでエレクトロポレートし、その後、エッペンドルフ管の加温完全RPMI培地0.5ml中に迅速に除去した。この細胞を、マイクロ遠心機で、1分間3000rpmで回転し、37℃で15分間置き、エレクトロポレーションから回復させた。その後、上澄みを除去して、細胞を完全RPMI4mlの6ウェル皿のウェルに平板培養し、37℃で48時間放置して、抗生物質耐性マーカーを発現させた。
48時間後、細胞を遠心沈殿殿、新鮮な完全RPMI10mlに再懸濁した。次いで、これを10×15mlのファルコン管に分け、あらかじめ加温したClonaCell−TCS培地8mlを添加し、次いで選択に用いられる抗生物質の10×最終濃度1mlを添加した。G418選択の場合、G418の最終濃度は1mg/mlであり、RPMI中の10mg/ml溶液を調製し、その1mlをそれぞれの管に添加した。この管を反転によってよく混合し、室温で15分間静置した後、10cm組織培養皿に平板培養した。その後、それを14日間CO2インキュベーターに置き、可視コロニーを検査した。
肉眼検査により可視コロニーをプレートから採取し、これらのコロニーを96ウェルプレートから、24ウェルプレート、T25フラスコで増殖させた。
クローンを選択し、Lipofectamine2000試薬を用い、pLOR91レポーターコンストラクトで一過性トランスフェクトし、その後、プレート結合固定化hDLL1−Fcを含有する96ウェルプレートに平板培養した(各プレートの滅菌PBSに精製Notchリガンドタンパク質10μgを添加し、プレートの蓋をパラフィルムで密封して4℃で一晩、又は37℃で2時間インキュベートし、使用前にプレートをPBS200μlで洗浄することによってプレートを被覆した)。
その後、全般的に上に記載のとおり、ルシフェラーゼアッセイを行った。結果を図21に示す。
可溶性hDLL−1FcによるA20−Delta及びA20−JaggedNotchシグナリングの拮抗作用
A20−Delta及びA20−Jagged細胞
プラスミドpIRESneo2(Clontech、USA)からIVS、IRES、Neo、pAエレメントを除去し、ニワトリベータアクチンプロモーターの下流で(たとえば、GenBank寄託番号E02199を参照)pUCクローニングベクターに挿入した。マウスDelta−1cDNA(たとえば、GenBank寄託番号NM_007865)を、アクチンプロモーターとIVSエレメントの間に挿入し、3つすべてのリーディングフレームに複数の終止コドンを有する配列をDeltaとIVSエレメントの間に挿入した。
得られたコンストラクトを、エレクトロポレーション及びG418を用いてA20細胞にトランスフェクトし、その表面にマウスDelta1を発現するA20細胞を得た(A20−Delta)。
対応する細胞(A20−Jagged)を、ヒトJagged1cDNA(たとえば、GenBank寄託番号U61276を参照)を用いて調製した。
CHO−Delta細胞の代わりにA20−Delta又はA20−Jagged細胞(1×10/ウェル)を用いて、実施例の手順を繰り返した。IgG4をコントロールとして用いた。結果を図22に示す。これらの結果は、hDelta1−IgG4Fcが、Jagged1並びにDeltaのNotchシグナリングを阻害できたことを示している。
ヒトDelta1の代わりにヒトJagged1を用い、上述のhDelta1−IgG4Fcと同様に融合タンパク質を調製した(hJagged1−IgG4Fc)。
hDelta1−IgG4Fcの代わりにhJagged1−IgG4Fcを用いて実施例8の手順を繰り返し、比較のためにhDelta1−IgG4Fcを用い、相当する繰り返し実験を行った。結果を図23に示す。
ヒトJagged1DSLドメイン及びEGFリピート1−2を有するNotch阻害剤コンストラクトの調製(「hJagged1[2EGF]−IgG4Fc」)
DSLドメイン及び最初の2つのみの天然EGFリピートをコードするヒトJagged1(JAG−1)欠失(すなわち、EGFリピート3から16までを削除)を、以下のプライマー対を用いて、JAG−1クローン(ヒトJAG−1の配列は、図4、及びたとえばGenbank寄託番号U73936を参照)からPCRによって産生した。
(配列番号13)及び


(配列番号14)



これらのプライマーは、リーダーペプチド領域RからGのaa.2を変える配列を生じる。
PCR条件は次のとおりである。
95℃/2分で1サイクル
(95℃/30秒、60℃/30秒、72℃/11/2分)で18サイクル及び
72℃/10分で1サイクル
次いで、DNAを、1×TBE(トリス/ホウ酸/EDTA)中1%アガロースゲルから単離した。
pConγ(Lonza Biologics、UK)をHindIII及びApaIで切断し、以下のアダプターオリゴヌクレオチド配列をライゲートしてXhoI部位を導入し、続いてDH5α細胞にクローン化した。
(配列番号15)



pConγXをHindIII及びXhoIで切断し、その後、シュリンプアルカリホスファターゼ(Roche)で処理し、ゲル精製した。精製JAG−1 PCR産物をHindIII及びXhoIで切断し、制限pCONγXにライゲートし、続いてDH5α細胞(InVitrogen)にクローン化した。プラスミドDNAを、製造者指示書に従ってQiagen Minprepキット(QIAprep(商標))を用いて産生し、PCR産物の同定を配列決定によって確認した。
得られたコンストラクト(pCONγhJ1E2)は、pCONγベクターによってコードされたIgGFcドメインに融合した以下のJAG−1アミノ酸配列(配列番号16)をコードした。

(配列中、1本の下線を引いた太字部分の配列はDSLドメインであり、2本の下線を引いた太字部分の配列はそれぞれEGFリピート1及び2であり、イタリック体はリンカー/ヒンジである)
J1E2.Fc4配列をコードしているDNAをEcoRI及びHindIIIで切除し、EcoRI及びHindIII制限pEE14.4にライゲートした。得られたプラスミドpEE14.J1E2.Fc4を、DH5α(Invitrogen)にクローン化した。プラスミドDNAを、製造者指示書に従ってQiagen Endofree Maxiprepキット(QIAprep(商標))を用いて産生し、産物の同定を配列決定によって確認した。
様々な数のEGFリピートを含むヒトDelta1をベースとする一連の短縮型を以下のように調製した。
A)Delta1DSLドメイン及びEGFリピート1−2
DSLドメイン及び最初の2つのみの天然EGFリピートをコードしているヒトDelta1(DLL−1)欠失(すなわち、EGFリピート3から8までを削除)を、以下のプライマー対を用いて、DLL−1細胞外(EC)ドメイン/V5Hisクローン(ヒトDLL−1 ECドメインの配列は、図、及びたとえばGenbank寄託番号AF003522を参照)からPCRによって産生した。
(配列番号17)及び


(配列番号18)



PCR条件は次のとおりである。
95℃/3分で1サイクル
(95℃/1分、60℃/1分、72℃/2分)で18サイクル及び
72℃/2分で1サイクル
次いで、DNAを、1×U/V−SafeTAE(トリス/酢酸/EDTA)緩衝液(MWG−Biotech、Ebersberg、Germany)中1%アガロースゲルから単離し、以下のプライマーによるPCRの鋳型として用いた。
(配列番号19)及び


(配列番号20)



PCR条件は次のとおりである。
94℃/3分で1サイクル
(94℃/1分、68℃/1分、72℃/2分)で18サイクル及び
72℃/10分で1サイクル
この断片をpCRbluntIITOPO(Invitrogen)にライゲートし、TOP10細胞(Invitrogen)にクローン化した。プラスミドDNAを、製造者指示書に従ってQiagen Minprepキット(QIAprep(商標))を用いて産生し、PCR産物の同定を配列決定によって確認した。
IgFc融合ベクターpCONγ(Lonza Biologics、UK)を、ApaI及びHindIIIで切断し、その後、シュリンプアルカリホスファターゼ(Roche)で処理し、ゲル精製した。
pCRbluntIIにクローン化されたDLL−1欠失を、HindIII(及び後の所望のDNA産物の選択を容易にするためにEcoRV)で切断し、その後、ApaI部分制限を行った。次いで、この配列をゲル精製し、pCONγベクターにライゲートし、それをTOP10細胞にクローン化した。
プラスミドDNAを、製造者指示書に従ってQiagen Miniprepキット(QIAprep(商標))を用いて産生した。
得られたコンストラクト(pCONγhDLL1EGF1−2)は、pCONγベクターによってコードされたIgGFcドメインに融合した以下のDLL−1アミノ酸配列(配列番号21)をコードした。

(配列中、1本の下線を引いた太字部分の配列はDSLドメインであり、2本の下線を引いた太字部分の配列はそれぞれEGFリピート1及び2である)
B)Delta1DSLドメイン及びEGFリピート1−3
DSLドメイン及び最初の3つのみの天然EGFリピートをコードしているヒトDelta1(DLL−1)欠失(すなわち、EGFリピート4から8までを削除)を、以下のプライマー対を用いて、DLL−1DSL及びEGFリピート1−4クローンからPCRによって産生した。
(配列番号22)及び


(配列番号23)



PCR条件は次のとおりである。
94℃/3分で1サイクル
(94℃/1分、68℃/1分、72℃/2.5分)で18サイクル及び
72℃/10分で1サイクル
次いで、DNAを、1×U/V−SafeTAE(トリス/酢酸/EDTA)緩衝液(MWG−Biotech、Ebersberg、Germany)中1%アガロースゲルから単離し、pCRbluntIITOPOにライゲートし、TOP10細胞(Invitrogen)にクローン化した。プラスミドDNAを、製造者指示書に従ってQiagen Minprepキット(QIAprep(商標))を用いて産生し、PCR産物の同定を配列決定によって確認した。
IgFc融合ベクターpCONγ(Lonza Biologics、UK)を、ApaI及びHindIIIで切断し、その後、シュリンプアルカリホスファターゼ(Roche)で処理し、ゲル精製した。
pCRbluntIIにクローン化されたDLL−1欠失を、HindIIIで切断し、その後、ApaI部分制限を行った。次いで、この配列をゲル精製し、pCONγベクターにライゲートし、それをTOP10細胞にクローン化した。
プラスミドDNAを、製造者指示書に従ってQiagen Minprepキット(QIAprep(商標))を用いて産生し、PCR産物の同定を配列決定によって確認した。
得られたコンストラクト(pCONγhDLL1EGF1−3)は、pCONγベクターによってコードされたIgGFcドメインに融合した以下のDLL−1配列(配列番号24)をコードした。

(配列中、1本の下線を引いた太字部分の配列はDSLドメインであり、2本の下線を引いた太字部分の配列はそれぞれEGFリピート1から3である)
C)Delta1DSLドメイン及びEGFリピート1−4
DSLドメイン及び最初の4つのみの天然EGFリピートをコードしているヒトDelta1(DLL−1)欠失(すなわち、EGFリピート5から8までを削除)を、以下のプライマー対を用いて、DLL−1ECドメイン/V5HisクローンからPCRによって産生した。
(配列番号)25及び


(配列番号26)



PCR条件は次のとおりである。
95℃/3分で1サイクル
(95℃/1分、60℃/1分、72℃/2.5分)で18サイクル及び
72℃/10分で1サイクル
次いで、DNAを、1×U/V−SafeTAE(トリス/酢酸/EDTA)緩衝液(MWG−Biotech、Ebersberg、Germany)中1%アガロースゲルから単離し、以下のプライマーによるPCRの鋳型として用いた。
(配列番号27)及び


(配列番号28)



PCR条件は次のとおりである。
94℃/3分で1サイクル
(94℃/1分、68℃/1分、72℃/2.5分)で18サイクル及び
72℃/10分で1サイクル
この断片をpCRbluntIITOPOにライゲートし、TOP10細胞(Invitrogen)にクローン化した。プラスミドDNAを、製造者指示書に従ってQiagen Minprepキット(QIAprep(商標))を用いて産生し、PCR産物の同定を配列決定によって確認した。
IgFc融合ベクターpCONγ(Lonza Biologics、UK)を、ApaI及びHindIIIで切断し、その後、シュリンプアルカリホスファターゼ(Roche)で処理し、ゲル精製した。
pCRbluntIIにクローン化されたDLL−1欠失を、HindIII(及び後の所望のDNA産物の選択を容易にするためにEcoRV)で切断し、その後、ApaI部分制限を行った。次いで、この配列をゲル精製し、pCONγベクターにライゲートし、それをTOP10細胞にクローン化した。
プラスミドDNAを、製造者指示書に従ってQiagen Minprepキット(QIAprep(商標))を用いて産生し、PCR産物の同定を配列決定によって確認した。
得られたコンストラクト(pCONγhDLL1EGF1−4)は、pCONγベクターによってコードされたIgGFcドメインに融合した以下のDLL−1酸配列(配列番号29)をコードした。

(配列中、1本の下線を引いた太字部分の配列はDSLドメインであり、2本の下線を引いた太字部分の配列はそれぞれEGFリピート1から4である)
D)Delta1DSLドメイン及びEGFリピート1−7
DSLドメイン及び最初の7つの天然EGFリピートをコードしているヒトDelta1(DLL−1)欠失(すなわち、EGFリピート8を削除)を、以下のプライマー対を用いて、DLL−1ECドメイン/V5HisクローンからPCRによって産生した。
(配列番号30)及び


(配列番号31)



PCR条件は次のとおりである。
95℃/3分で1サイクル
(95℃/1分、68℃/1分、72℃/3分)で18サイクル及び
72℃/10分で1サイクル
次いで、DNAを、1×U/V−SafeTAE(トリス/酢酸/EDTA)緩衝液(MWG−Biotech、Ebersberg、Germany)中1%アガロースゲルから単離し、以下のプライマーによるPCRの鋳型として用いた。
(配列番号32)及び


(配列番号33)



PCR条件は次のとおりである。
94℃/3分で1サイクル
(94℃/1分、68℃/1分、72℃/3分)で18サイクル及び
72℃/10分で1サイクル
この断片をpCRbluntIITOPOにライゲートし、TOP10細胞(Invitrogen)にクローン化した。プラスミドDNAを、製造者指示書に従ってQiagen Minprepキット(QIAprep(商標))を用いて産生し、PCR産物の同定を配列決定によって確認した。
IgFc融合ベクターpCONγ(Lonza Biologics、UK)を、ApaI及びHindIIIで切断し、その後、シュリンプアルカリホスファターゼ(Roche)で処理し、ゲル精製した。
pCRbluntIIにクローン化されたDLL−1欠失を、HindIII(及び後の所望のDNA産物の選択を容易にするためにEcoRV)で切断し、その後、ApaI部分制限を行った。次いで、この配列をゲル精製し、pCONγベクターにライゲートし、それをTOP10細胞にクローン化した。
プラスミドDNAを、製造者指示書に従ってQiagen Minprepキット(QIAprep(商標))を用いて産生し、PRC産物を配列決定した。
得られたコンストラクト(pCONγhDLL1EGF1−7)は、pCONγベクターによってコードされたIgGFcドメインに融合した以下のDLL−1酸配列(配列番号34)をコードした。

(配列中、1本の下線を引いた太字部分の配列はDSLドメインであり、2本の下線を引いた太字部分の配列はそれぞれEGFリピート1から7である)
E)トランスフェクション及び発現
i)コンストラクトA、C、及びDのコンストラクトのトランスフェクション及び発現
Cos1細胞を、個別に上述の実施例1、3、及び4の各発現コンストラクト(すなわち、pCONγhDLL1EGF1−2、pCONγhDLL1EGF1−4、pCONγhDLL1EGF1−7)、並びにpCONγコントロールで以下のようにトランスフェクトした。
いずれの場合も、3×10の細胞をダルベッコ改変イーグル培地(DMEM)+10%ウシ胎児血清(FCS)の10cm皿に平板培養し、細胞を一晩プレートに付着させた。その細胞単層を、5mlのリン酸緩衝生理食塩水(PBS)で2回洗浄し、細胞を8mlのOPTIMEM(商標)培地(Gibco/Invitrogen)に入れた。12μgの適切なコンストラクトDNAを810μlのOPTIMEM培地に希釈し、14μlのLipofectamine2000(商標)カチオン脂質トランスフェクション試薬(Invitrogen)を810μlのOPTIMEM培地に希釈した。次いで、このDNA含有、Lipofectamine2000試薬含有溶液を混合し、室温で最小20分間インキュベートし、細胞に添加して、皿で確実にトランスフェクション混合物を均等に分布させた。細胞をトランスフェクション試薬と共に6時間インキュベートし、その後、培地を除去し、20mlのDMEM+10%FCSと交換した。5日後、分泌されたタンパク質を含有する上澄みを細胞から回収し、上澄みに懸濁した死細胞を遠心法によって除去した(4500rpmで5分間)。得られた発現産物を以下のように命名した。hDLL1EGF1−2Fc(pCONγhDLL1EGF1−2由来)、hDLL1EGF1−4Fc(pCONγhDLL1EGF1−4由来)、及びhDLL1EGF1−7Fc(pCONγhDLL1EGF1−7由来)。
Fc融合タンパク質の発現を、ウェスタンブロットによって評価した。上澄み10μl中のタンパク質を、12%SDS−PAGEによって分離し、セミドライ装置によって、Hybond(商標)−ECL(Amersham Pharmacia Biotech)ニトロセルロース膜にブロットした(17V、28分間)。Fc融合タンパク質の存在は、ブロッキング溶液(5%無脂肪乳固体を含むトリス緩衝生理食塩水及びTween20界面活性剤jTBS−T)に1:500に希釈したJDC14抗ヒトIgG4抗体を用いて、ウェスタンブロットによって検出した。このブロットを、その溶液中で1時間インキュベートし、TBS−T中で洗浄した。それぞれ5分間3回洗浄した後、マウス抗ヒトIgG4抗体の存在を、ブロッキング溶液に1:10000に希釈したIgG−HPRTコンジュゲート抗血清を用いて検出した。このブロットを、その溶液中で1時間インキュベートし、TBS−T中で洗浄した(それぞれ5分間3回洗浄)。その後、Fc融合タンパク質の存在を、ECL(商標)検出試薬(Amersham Pharmacia Biotech)を用いて視覚化した。
10mlの上澄みに存在するタンパク質の量を、10ng(7)、30ng(8)、及び100ng(9)のタンパク質を含有するKappa鎖標準と比較することによって評価した。
ブロットの結果を、図24に示す。
ii)コンストラクトBのコンストラクトのトランスフェクション及び発現
Cos1細胞を、上述の実施例2の発現コンストラクト(すなわち、pCONγhDLL1EGF1−3)で以下のようにトランスフェクトした。
7.1×10の細胞をダルベッコ改変イーグル培地(DMEM)+10%ウシ胎児血清(FCS)のT25フラスコに平板培養し、細胞を一晩プレートに付着させた。その細胞単層を、5mlのリン酸緩衝生理食塩水(PBS)で2回洗浄し、細胞を1.14mlのOPTIMEM(商標)培地(Gibco/Invitrogen)に入れた。2.85μgの適切なコンストラクトDNAを143μlのOPTIMEM培地に希釈し、14.3μlのLipofectamine2000(商標)カチオン脂質トランスフェクション試薬(Invitrogen)を129μlのOPTIMEM培地に希釈し、室温で45分間インキュベートした。次いで、このDNA含有、Lipofectamine2000試薬含有溶液を混合し、室温で15分間インキュベートし、細胞に添加して、フラスコ内で確実にトランスフェクション混合物を均等に分布させた。細胞をトランスフェクション試薬と共に18時間インキュベートし、その後、培地を除去し、3mlのDMEM+10%FCSと交換した。4日後、分泌されたタンパク質を含有する上澄みを細胞から回収し、上澄みに懸濁した死細胞を遠心法によって除去した(1200rpmで5分間)。得られた発現産物を以下のように命名した。hDLL1EGF1−3Fc(pCONγhDLL1EGF1−3由来)。
F)ルシフェラーゼレポーターアッセイ
上述のAからDのFcタグNotchリガンド発現産物(hDLL1EGF1−2Fc、hDLL1EGF1−4Fc、及びhDLL1EGF1−7Fc)をそれぞれ、以下のようにビオチン化α−IgG−4(Pharmingen(カタログ番号555879)のクローンJDC14、0.5mg/ml)と共に、Streptavidin−Dynabeads(Dynal(UK)LtdのCELLection Biotin Binder Dynabeads(カタログ番号115.21)「ビーズ」、4.0×10ビーズ/ml)に個別に固定化した。
分析するそれぞれの試料に関して、1×10のビーズ(4.0×10ビーズ/mlでビーズ25μl)及び2μgのビオチン化α−IgG4を用いた。PBSをビーズに添加して1mlとし、混合物を13000rpmで1分間遠心沈殿した。さらにPBS1mlで洗浄した後、混合物を再び遠心沈殿した。その後、ビーズを、滅菌エッペンドルフ管のビオチン化α−IgG4を含有するPBS最終容量100μlに再懸濁し、室温で30分間シェーカーに置いた。PBSを添加して1mlとし、混合物を13000rpmで1分間遠心沈殿し、その後、さらに2回、PBS1mlで洗浄した。
次いで、混合物を13000rpmで1分間遠心沈殿し、ビーズを試料当たり50μlのPBSに再懸濁した。50μlのビオチン化α−IgG4被覆ビーズを各試料に添加し、混合物を4℃で一晩、回転式シェーカーでインキュベートした。その後、管を、室温で5分間、1000rpmで回転した。ビーズをPBS10mlで洗浄し、遠心沈殿し、PBS1mlに再懸濁し、滅菌エッペンドルフ管に移し、さらに2×1mlのPBSで洗浄、遠心沈殿し、10%(HI)FCS、グルタミン、P/Sを含むDMEM最終容量100μlに、すなわち1.0×10ビーズ/μlで再懸濁した。
安定N27#11細胞(T80フラスコ)を、0.02%EDTA溶液(Sigma)を用いて除去し、遠心沈殿し、10%(HI)FCS、グルタミン、P/Sを含むDMEM10mlに再懸濁した。細胞10μlをカウントし、10%(HI)FCS、グルタミン、P/Sを含む新鮮なDMEMを用いて、1.0×10細胞/mlに細胞密度を調整した。10%(HI)FCS、グルタミン、P/Sを含むDMEM1ml中、24ウェルプレートにウェル当たり1.0×10の細胞を平板培養し、インキュベーターに置き、少なくとも30分間静置した。
その後、ビーズ20μlを、1対のウェルに2重で添加し、2.0×10ビーズ/ウェル(100ビーズ/細胞)とした。プレートを、COインキュベーターに一晩放置した。
その後、すべてのウェルから上澄みを除去し、SteadyGlo(商標)ルシフェラーゼアッセイ試薬(Promega)100μlを添加し、生じた混合物を、室温で5分間放置した。
その後、混合物を2回ピペットで上下させて確実に細胞融解し、各ウェルの内容物を96ウェルプレート(V型ウェルを有する)に移し、プレートホルダー中、室温で5分間、1000rpmで回転した。
その後、ビーズペレットを残し、透明上澄み175μlを白色96ウェルプレート(Nunc)に移した。
次いで、ルミネセンスをTopCount(商標)計数器(Packard)で測定した。結果を図25に示す(比較のために、完全Dll1ECドメインを含む融合タンパク質(hDelta1−IgG4Fc)の活性も示す)。
Jagged短縮型
様々な数のEGFリピートを含むヒトJagged1をベースとする類似の一連の短縮型を以下のように調製した。
実施例21に記載したものと類似の方法で、ヒトJagged1(hJag1)DSLドメイン及びそれぞれ最初の2、3、4、及び16個の天然JaggedEGFリピートをコードしているヌクレオチド配列を、ヒトJagged−1(たとえばGenBank寄託番号U61276を参照)からPCRによって産生した。その後、これらの配列を精製し、免疫グロブリンFcドメインをコードしているpCONγ発現ベクターにライゲートし、発現させ、マイクロビーズに被覆した。これらの発現タンパク質は、pCONγベクターによってコードされたIgGFcドメインに融合したそれぞれ最初の2つ(hJag1EGF1−2)、3つ(hJag1EGF1−3)、4つ(hJag1EGF1−4)、及び16個(hJag1EGF1−16)のJaggedEGFリピート、並びにDSLドメインを含んだ。
次いで、それぞれの発現タンパク質で被覆されたビーズを、上述のNotchシグナリングレポーターアッセイにおいて、活性に関して試験した。得られた活性のデータを図26に示す。
より容易な比較のために、対応するDeltaタンパク質と共に、発現Jaggedタンパク質を用いて、同様のアッセイを行った。結果を図27に示す。
高感受性によるJaggedEGF1−2のアッセイ
さらなる実験において、実施例7のヒトJagged1DSLドメイン及び最初の2つのEGFリピートを含む精製タンパク質(hJagged1EGF1&2−IgG4Fc)をビーズに被覆し、高い感受性を与える高いタンパク質負荷で、上述のNotchレポーターアッセイにおいて活性に関して試験した。得られた活性のデータを図28に示す(比較のために、完全Dll1ECドメインを含む融合タンパク質(hDelta1−IgG4Fc)の活性も示す)。
Notchシグナリング阻害剤はKLHに対する免疫応答を増強する
6〜8週齢のBALB/cマウス(1グループ8匹)を尾の底部に皮下によって、マウス当たり50ng又は0.5ngの、上述の実施例1のhDelta1−IgG4Fcタンパク質(100マイクログラム)を含む又は含まないフロイント不完全アジュバント(IFA)に乳化したPierceのスカシ貝ヘモシアニン(KLH)用いて免疫化した。一部のマウスにはさらに、1日後、隣接皮下部位に追加のhDelta1−IgG4Fc(400マイクログラム)を投与した。最初のKLHプライミングから14日後、それらのマウスを、20マイクログラムのKLHで右耳にチャレンジし、24時間後に誘導された炎症反応による耳の厚さの増加として、耳の免疫応答をカリパスで測定した。
結果を図29に示す。
すべての刊行物は、参照により本明細書の一部とする。本発明の範囲及び精神から逸脱することのない記載した本発明の方法及び系の様々な修正及び変更は当分野の技術者に明らかであろう。本発明を特定の好ましい実施形態に関して記載したが、請求の本発明はそのような特定の実施形態に限定されるべきでないことが理解されるべきである。実際に、生化学及び生命工学、又は関連分野の技術者に明らかである本発明を実施するために記載された方法の様々な修正は、添付の請求の範囲の範囲内であることが意図される。
Notch/リガンド相互作用の概略を示す図である。 Notchシグナリング経路の概略を示す図である。 Notch1〜4の概略を示す図である。 Notchリガンド、Jagged及びDeltaの概略を示す図である。 種々のDrosophila及び哺乳動物Notchリガンド由来のDSLドメインのアラインされたアミノ酸配列を示す図である。 ヒトDelta−1、Delta−3、及びDelta−4のアミノ酸配列を示す図である。 ヒトJagged−1及びJagged−2のアミノ酸配列を示す図である。 ヒトNotch−1のアミノ酸配列を示す図である。 ヒトNotch−2のアミノ酸配列を示す図である。 本発明での使用に適したタンパク質構築体の概略を示す図である。 本発明による核酸発現コンストラクトの概略を示す図である。 実施例1の融合タンパク質のアミノ酸配列及びドメイン構造を示す図である。 実施例2の結果を示す図である。 実施例3の結果を示す図である。 実施例5の結果を示す図である。 実施例6の結果を示す図である。 実施例7の結果を示す図である。 実施例8の結果を示す図である。 実施例9の結果を示す図である。 実施例10の結果を示す図である。 実施例11の結果を示す図である。 実施例12の結果を示す図である。 実施例13の結果を示す図である。 実施例15の結果を示す図である。 実施例15の結果を示す図である。 実施例16の結果を示す図である。 実施例16の結果を示す図である。 実施例17の結果を示す図である。 実施例18の結果を示す図である。

Claims (74)

  1. 癌の治療に用いる、
    i)NotchリガンドDSLドメイン、及び0、1、又は2つであるが、2つを超えないNotchリガンドEGF様ドメインを含むタンパク質又はポリペプチド、
    ii)そのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いは
    iii)そのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチド、を含むNotchシグナリングの阻害剤。
  2. 癌の治療に用いる、
    i)NotchリガンドDSLドメインを含み、NotchリガンドEGF様ドメインを実質的に含まないタンパク質又はポリペプチド、
    ii)そのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いは
    iii)そのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチド、を含む請求項1に記載のNotchシグナリングの阻害剤。
  3. 癌の治療に用いる、
    i)NotchリガンドDSLドメイン、及び1つのNotchリガンドEGF様ドメインを含むタンパク質又はポリペプチド、
    ii)そのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いは
    iii)そのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチド、を含む請求項1に記載のNotchシグナリングの阻害剤。
  4. 癌の治療に用いる、
    i)NotchリガンドDSLドメイン、及び2つのNotchリガンドEGF様ドメインを含むタンパク質又はポリペプチド、
    ii)そのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いは
    iii)そのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチド、を含む請求項1に記載のNotchシグナリングの阻害剤。
  5. 癌の治療に用いる、
    i)ヒトDelta1、Delta3、又はDelta4のDSLドメインに対して、少なくとも50%のアミノ酸配列類似性を有するNotchリガンドDSLドメイン、及びヒトDelta1、Delta3、又はDelta4のEGF様ドメインに対して、少なくとも50%のアミノ酸配列類似性を有する0、1、又は2つであるが、2つを超えないNotchリガンドEGF様ドメインを含むタンパク質又はポリペプチド、
    ii)そのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いは
    iii)そのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチド、を含む請求項1に記載のNotchシグナリングの阻害剤。
  6. 癌の治療に用いる、
    i)ヒトJagged1又はJagged2のDSLドメインに対して、少なくとも50%のアミノ酸配列類似性を有するNotchリガンドDSLドメイン、及びヒトJagged1又はJagged2のEGF様ドメインに対して、少なくとも50%のアミノ酸配列類似性を有する0、1、又は2つであるが、2つを超えないNotchリガンドEGF様ドメインを含むタンパク質又はポリペプチド、
    ii)そのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いは
    iii)そのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチド、を含む請求項1に記載のNotchシグナリングの阻害剤。
  7. 癌の治療に用いる、
    i)ヒトDelta1、Delta3、又はDelta4のDSLドメインに対して、少なくとも70%のアミノ酸配列同一性を有するNotchリガンドDSLドメイン、及びヒトDelta1、Delta3、又はDelta4のEGF様ドメインに対して、少なくとも70%のアミノ酸配列同一性を有する少なくとも1つのNotchリガンドEGF様ドメインを含むタンパク質又はポリペプチド、
    ii)そのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いは
    iii)そのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチド、を含む請求項1に記載のNotchシグナリングの阻害剤。
  8. 癌の治療に用いる、
    i)ヒトDelta1、Delta3、又はDelta4のDSLドメインに対して、少なくとも70%のアミノ酸配列同一性を有するNotchリガンドDSLドメイン、及びヒトDelta1、Delta3、又はDelta4のEGF様ドメインに対して、少なくとも70%のアミノ酸配列同一性を有する0、1、又は2つであるが、2つを超えないNotchリガンドEGF様ドメインを含むタンパク質又はポリペプチド、
    ii)そのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いは
    iii)そのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチド、を含む請求項1に記載のNotchシグナリングの阻害剤。
  9. タンパク質又はポリペプチドが、異種アミノ酸配列に融合している請求項1〜9のいずれか一項に記載のNotchシグナリングの阻害剤。
  10. タンパク質又はポリペプチドが、免疫グロブリンFc(IgFc)ドメインに融合している請求項10に記載のNotchシグナリングの阻害剤。
  11. IgFcドメインが、ヒトIgG1又はIgG4Fcドメインである請求項11に記載のNotchシグナリングの阻害剤。
  12. タンパク質又はポリペプチドがさらに、NotchリガンドN末端ドメインを含む請求項1〜12のいずれか一項に記載のNotchシグナリングの阻害剤。
  13. 癌に対する免疫応答を促進するために用いる請求項1〜13のいずれか一項に記載のNotchシグナリングの阻害剤。
  14. 癌の治療に用いる、
    i)ヒトNotch1、Notch2、Notch3、又はNotch4のEGF11に対して、少なくとも50%のアミノ酸配列同一性を有するNotchEGF様ドメイン、及びヒトNotch1、Notch2、Notch3、又はNotch4のEGF12に対して、少なくとも50%のアミノ酸配列同一性を有するNotchEGF様ドメインを含むタンパク質又はポリペプチド、
    ii)そのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いは
    iii)そのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチド、を含むNotchシグナリングの阻害剤。
  15. 癌の治療に用いる、
    i)ヒトNotch1、Notch2、Notch3、又はNotch4のEGF11に対して、少なくとも70%のアミノ酸配列同一性を有するEGFドメイン、及びヒトNotch1、Notch2、Notch3、又はNotch4のEGF12に対して、少なくとも70%のアミノ酸配列同一性を有するEGFドメインを含むタンパク質又はポリペプチド、
    ii)そのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いは
    iii)そのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチド、を含む請求項15に記載のNotchシグナリングの阻害剤。
  16. i)NotchリガンドDSLドメイン、及び0、1、又は2つであるが、2つを超えないNotchリガンドEGF様ドメインを含むタンパク質又はポリペプチド、
    ii)そのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いは
    iii)そのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチド、を含むNotchシグナリングの阻害剤を投与することによって、癌を治療する方法。
  17. i)NotchリガンドDSLドメインを含み、NotchリガンドEGF様ドメインを実質的に含まないタンパク質又はポリペプチド、
    ii)そのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いは
    iii)そのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチド、を含むNotchシグナリングの阻害剤を投与することによる、請求項17に記載の癌を治療する方法。
  18. i)NotchリガンドDSLドメイン、及び1つのNotchリガンドEGF様ドメインを含むタンパク質又はポリペプチド、
    ii)そのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いは
    iii)そのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチド、を含むNotchシグナリングの阻害剤を投与することによる、請求項17に記載の癌を治療する方法。
  19. i)NotchリガンドDSLドメイン、及び2つのNotchリガンドEGF様ドメインを含むタンパク質又はポリペプチド、
    ii)そのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いは
    iii)そのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチド、を含むNotchシグナリングの阻害剤を投与することによる、請求項17に記載の癌を治療する方法。
  20. i)ヒトDelta1、Delta3、又はDelta4のDSLドメインに対して、少なくとも50%のアミノ酸配列類似性を有するNotchリガンドDSLドメイン、及びヒトDelta1、Delta3、又はDelta4のEGF様ドメインに対して、少なくとも50%のアミノ酸配列類似性を有する0、1、又は2つであるが、2つを超えないNotchリガンドEGF様ドメインを含むタンパク質又はポリペプチド、
    ii)そのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いは
    iii)そのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチド、を含むNotchシグナリングの阻害剤を投与することによる、請求項17に記載の癌を治療する方法。
  21. i)ヒトJagged1又はJagged2のDSLドメインに対して、少なくとも50%のアミノ酸配列類似性を有するNotchリガンドDSLドメイン、及びヒトJagged1又はJagged2のEGF様ドメインに対して、少なくとも50%のアミノ酸配列類似性を有する0、1、又は2つであるが、2つを超えないNotchリガンドEGF様ドメインを含むタンパク質又はポリペプチド、
    ii)そのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いは
    iii)そのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチド、を含むNotchシグナリングの阻害剤を投与することによる、請求項17に記載の癌を治療する方法。
  22. i)ヒトDelta1、Delta3、又はDelta4のDSLドメインに対して、少なくとも70%のアミノ酸配列同一性を有するNotchリガンドDSLドメイン、及びヒトDelta1、Delta3、又はDelta4のEGF様ドメインに対して、少なくとも70%のアミノ酸配列同一性を有する少なくとも1つのNotchリガンドEGF様ドメインを含むタンパク質又はポリペプチド、
    ii)そのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いは
    iii)そのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチド、を含むNotchシグナリングの阻害剤を投与することによる、請求項17に記載の癌を治療する方法。
  23. i)ヒトDelta1、Delta3、又はDelta4のDSLドメインに対して、少なくとも70%のアミノ酸配列同一性を有するNotchリガンドDSLドメイン、及びヒトDelta1、Delta3、又はDelta4のEGF様ドメインに対して、少なくとも70%のアミノ酸配列同一性を有する0、1、又は2つであるが、2つを超えないNotchリガンドEGF様ドメインを含むタンパク質又はポリペプチド、
    ii)そのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いは
    iii)そのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチド、を含むNotchシグナリングの阻害剤を投与することによる、請求項17に記載の癌を治療する方法。
  24. タンパク質又はポリペプチドが、異種アミノ酸配列に融合している請求項17から24のいずれか一項に記載の方法。
  25. タンパク質又はポリペプチドが、免疫グロブリンFc(IgFc)ドメインに融合している請求項25に記載の方法。
  26. IgFcドメインが、ヒトIgG1又はIgG4Fcドメインである請求項26に記載の方法。
  27. タンパク質又はポリペプチドがさらに、NotchリガンドN末端ドメインを含む請求項27に記載の方法。
  28. 癌に対する免疫応答を促進するための請求項17から28のいずれか一項に記載の方法。
  29. i)ヒトNotch1、Notch2、Notch3、又はNotch4のEGF11に対して、少なくとも50%のアミノ酸配列同一性を有するNotchEGF様ドメイン、及びヒトNotch1、Notch2、Notch3、又はNotch4のEGF12に対して、少なくとも50%のアミノ酸配列同一性を有するNotchEGF様ドメインを含むタンパク質又はポリペプチド、
    ii)そのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いは
    iii)そのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチド、を投与することによって、癌に対する免疫応答を促進する方法。
  30. i)ヒトNotch1、Notch2、Notch3、又はNotch4のEGF11に対して、少なくとも70%のアミノ酸配列同一性を有するEGFドメイン、及びヒトNotch1、Notch2、Notch3、又はNotch4のEGF12に対して、少なくとも70%のアミノ酸配列同一性を有するEGFドメインを含むタンパク質又はポリペプチド、
    ii)そのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いは
    iii)そのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチド、を投与することによる、請求項30に記載の方法。
  31. Notchシグナリングの阻害剤が、癌抗原又は癌抗原決定基、或いは癌抗原又は癌抗原決定基をコードしているポリヌクレオチドと同時、個別、又は順次組み合わせで投与される請求項17から31のいずれか一項に記載の方法。
  32. i)NotchリガンドDSLドメイン、及び0、1、又は2つであるが、2つを超えないNotchリガンドEGF様ドメインを含むタンパク質又はポリペプチド、
    ii)そのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いは
    iii)そのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチド、を含む癌ワクチン。
  33. i)NotchリガンドDSLドメインを含み、NotchリガンドEGF様ドメインを実質的に含まないタンパク質又はポリペプチド、
    ii)そのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いは
    iii)そのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチド、を含む請求項33に記載の癌ワクチン。
  34. i)NotchリガンドDSLドメイン、及び1つのNotchリガンドEGF様ドメインを含むタンパク質又はポリペプチド、
    ii)そのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いは
    iii)そのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチド、を含む請求項33に記載の癌ワクチン。
  35. i)NotchリガンドDSLドメイン、及び2つのNotchリガンドEGF様ドメインを含むタンパク質又はポリペプチド、
    ii)そのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いは
    iii)そのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチド、を含む請求項33に記載の癌ワクチン。
  36. i)ヒトDelta1、Delta3、又はDelta4のDSLドメインに対して、少なくとも50%のアミノ酸配列類似性を有するNotchリガンドDSLドメイン、及びヒトDelta1、Delta3、又はDelta4のEGF様ドメインに対して、少なくとも50%のアミノ酸配列類似性を有する0、1、又は2つであるが、2つを超えないNotchリガンドEGF様ドメインを含むタンパク質又はポリペプチド、
    ii)そのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いは
    iii)そのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチド、を含む請求項33に記載の癌ワクチン。
  37. i)ヒトJagged1又はJagged2のDSLドメインに対して、少なくとも50%のアミノ酸配列類似性を有するNotchリガンドDSLドメイン、及びヒトJagged1又はJagged2のEGF様ドメインに対して、少なくとも50%のアミノ酸配列類似性を有する0、1、又は2つであるが、2つを超えないNotchリガンドEGF様ドメインを含むタンパク質又はポリペプチド、
    ii)そのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いは
    iii)そのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチド、を含む請求項33に記載の癌ワクチン。
  38. i)ヒトDelta1、Delta3、又はDelta4のDSLドメインに対して、少なくとも70%のアミノ酸配列同一性を有するNotchリガンドDSLドメイン、及びヒトDelta1、Delta3、又はDelta4のEGF様ドメインに対して、少なくとも70%のアミノ酸配列同一性を有する少なくとも1つのNotchリガンドEGF様ドメインを含むタンパク質又はポリペプチド、
    ii)そのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いは
    iii)そのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチド、を含む請求項33に記載の癌ワクチン。
  39. i)ヒトDelta1、Delta3、又はDelta4のDSLドメインに対して、少なくとも70%のアミノ酸配列同一性を有するNotchリガンドDSLドメイン、及びヒトDelta1、Delta3、又はDelta4のEGF様ドメインに対して、少なくとも70%のアミノ酸配列同一性を有する0、1、又は2つであるが、2つを超えないNotchリガンドEGF様ドメインを含むタンパク質又はポリペプチド、
    ii)そのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いは
    iii)そのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチド、を含む請求項33に記載の癌ワクチン。
  40. タンパク質又はポリペプチドが、異種アミノ酸配列に融合している請求項33から40のいずれか一項に記載の癌ワクチン。
  41. タンパク質又はポリペプチドが、免疫グロブリンFc(IgFc)ドメインに融合している請求項41に記載の癌ワクチン。
  42. IgFcドメインが、ヒトIgG1又はIgG4Fcドメインである請求項42に記載の癌ワクチン。
  43. タンパク質又はポリペプチドがさらに、NotchリガンドN末端ドメインを含む請求項30から43のいずれか一項に記載の癌ワクチン。
  44. 癌抗原又は抗原決定基、或いは癌抗原又は抗原決定基をコードしているポリヌクレオチドをさらに含む請求項30から44のいずれか一項に記載の癌ワクチン。
  45. i)癌抗原又は抗原決定基、或いは癌抗原又は抗原決定基をコードしているポリヌクレオチド、及び
    ii)NotchリガンドDSLドメイン、及び0、1、又は2つであるが、2つを超えないNotchリガンドEGF様ドメインを含むタンパク質又はポリペプチド、或いはそのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いはそのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドを、癌を治療するための同時、個別、又は順次使用の併用調剤として含む製品。
  46. i)癌抗原又は抗原決定基、或いは癌抗原又は抗原決定基をコードしているポリヌクレオチド、及び
    ii)NotchリガンドDSLドメインを含み、NotchリガンドEGF様ドメインを実質的に含まないタンパク質又はポリペプチド、或いはそのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いはそのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドを、癌を治療するための同時、個別、又は順次使用の併用調剤として含む請求項46に記載の製品。
  47. i)癌抗原又は抗原決定基、或いは癌抗原又は抗原決定基をコードしているポリヌクレオチド、及び
    ii)NotchリガンドDSLドメイン、及び1つのNotchリガンドEGF様ドメインを含むタンパク質又はポリペプチド、或いはそのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いはそのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドを、癌を治療するための同時、個別、又は順次使用の併用調剤として含む請求項46に記載の製品。
  48. i)癌抗原又は抗原決定基、或いは癌抗原又は抗原決定基をコードしているポリヌクレオチド、及び
    ii)NotchリガンドDSLドメイン、及び2つのNotchリガンドEGF様ドメインを含むタンパク質又はポリペプチド、或いはそのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いはそのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドを、癌を治療するための同時、個別、又は順次使用の併用調剤として含む請求項46に記載の製品。
  49. i)癌抗原又は抗原決定基、或いは癌抗原又は抗原決定基をコードしているポリヌクレオチド、及び
    ii)ヒトDelta1、Delta3、又はDelta4のDSLドメインに対して、少なくとも50%のアミノ酸配列類似性を有するNotchリガンドDSLドメイン、及びヒトDelta1、Delta3、又はDelta4のEGF様ドメインに対して、少なくとも50%のアミノ酸配列類似性を有する0、1、又は2つであるが、2つを超えないNotchリガンドEGF様ドメインを含むタンパク質又はポリペプチド、或いはそのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いはそのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドを、癌を治療するための同時、個別、又は順次使用の併用調剤として含む請求項46に記載の製品。
  50. i)癌抗原又は抗原決定基、或いは癌抗原又は抗原決定基をコードしているポリヌクレオチド、及び
    ii)ヒトJagged1又はJagged2のDSLドメインに対して、少なくとも50%のアミノ酸配列類似性を有するNotchリガンドDSLドメイン、及びヒトJagged1又はJagged2のEGF様ドメインに対して、少なくとも50%のアミノ酸配列類似性を有する0、1、又は2つであるが、2つを超えないNotchリガンドEGF様ドメインを含むタンパク質又はポリペプチド、或いはそのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いはそのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドを、癌を治療するための同時、個別、又は順次使用の併用調剤として含む請求項46に記載の製品。
  51. i)癌抗原又は抗原決定基、或いは癌抗原又は抗原決定基をコードしているポリヌクレオチド、及び
    ii)ヒトDelta1、Delta3、又はDelta4のDSLドメインに対して、少なくとも70%のアミノ酸配列同一性を有するNotchリガンドDSLドメイン、及びヒトDelta1、Delta3、又はDelta4のEGF様ドメインに対して、少なくとも70%のアミノ酸配列同一性を有する少なくとも1つのNotchリガンドEGF様ドメインを含むタンパク質又はポリペプチド、或いはそのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いはそのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドを、癌を治療するための同時、個別、又は順次使用の併用調剤として含む請求項46に記載の製品。
  52. i)癌抗原又は抗原決定基、或いは癌抗原又は抗原決定基をコードしているポリヌクレオチド、及び
    ii)ヒトDelta1、Delta3、又はDelta4のDSLドメインに対して、少なくとも70%のアミノ酸配列同一性を有するNotchリガンドDSLドメイン、及びヒトDelta1、Delta3、又はDelta4のEGF様ドメインに対して、少なくとも70%のアミノ酸配列同一性を有する0、1、又は2つであるが、2つを超えないNotchリガンドEGF様ドメインを含むタンパク質又はポリペプチド、或いはそのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いはそのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドを、癌を治療するための同時、個別、又は順次使用の併用調剤として含む請求項46に記載の製品。
  53. タンパク質又はポリペプチドが、異種アミノ酸配列に融合している請求項46から53のいずれか一項に記載の製品。
  54. タンパク質又はポリペプチドが、免疫グロブリンFc(IgFc)ドメインに融合している請求項54に記載の製品。
  55. IgFcドメインが、ヒトIgG1又はIgG4Fcドメインである請求項55に記載の製品。
  56. タンパク質又はポリペプチドがさらに、NotchリガンドN末端ドメインを含む請求項46から56のいずれか一項に記載の製品。
  57. 癌に対する免疫応答を促進するために用いる請求項46から57のいずれか一項に記載の製品。
  58. i)癌抗原又は抗原決定基、或いは癌抗原又は抗原決定基をコードしているポリヌクレオチド、及び
    ii)ヒトNotch1、Notch2、Notch3、又はNotch4のEGF11に対して、少なくとも50%のアミノ酸配列同一性を有するNotchEGF様ドメイン、及びヒトNotch1、Notch2、Notch3、又はNotch4のEGF12に対して、少なくとも50%のアミノ酸配列同一性を有するNotchEGF様ドメインを含むタンパク質又はポリペプチド、或いはそのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いはそのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドを、癌を治療するための同時、個別、又は順次使用の併用調剤として含む製品。
  59. i)癌抗原又は抗原決定基、或いは癌抗原又は抗原決定基をコードしているポリヌクレオチド、及び
    ii)ヒトNotch1、Notch2、Notch3、又はNotch4のEGF11に対して、少なくとも70%のアミノ酸配列同一性を有するEGFドメイン、及びヒトNotch1、Notch2、Notch3、又はNotch4のEGF12に対して、少なくとも70%のアミノ酸配列同一性を有するEGFドメインを含むタンパク質又はポリペプチド、或いはそのようなタンパク質又はポリペプチドの多量体(各単量体は同一でも異なっていてもよい)、或いはそのようなタンパク質又はポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドを、癌を治療するための同時、個別、又は順次使用の併用調剤として含む請求項15に記載のNotchシグナリングの阻害剤。
  60. 癌に対する免疫応答を促進する薬剤の製造における、
    a)Notch又はNotchリガンドに結合する抗体、
    b)そのような抗体の断片又は誘導体、或いは
    c)そのような抗体、断片、又は誘導体をコードするポリヌクレオチド、から選択された因子の使用。
  61. 癌を治療する薬剤の製造における、
    a)Notchリガンドに結合する抗体、
    b)そのような抗体の断片又は誘導体、或いは
    c)そのような抗体、断片、又は誘導体をコードするポリヌクレオチド、から選択された因子の使用。
  62. 抗体、断片、又は誘導体が、Notch−Notchリガンド相互作用を調節するように、Notch又はNotchリガンドに結合する請求項61又は62に記載の使用。
  63. 抗体、誘導体、又は断片が、モノクローナル抗体、或いはモノクローナル抗体の誘導体又は断片である請求項61から63のいずれか一項に記載の使用。
  64. 因子が、Fab、Fab’、F(ab’)、Fv、又はscFvから選択された抗体断片又は誘導体、或いはそのような断片又は誘導体をコードするポリヌクレオチドである請求項61から64のいずれか一項に記載の使用。
  65. 因子が、Notchリガンドの1つ又は複数のDSL、EGF、又はN末端ドメイン、或いはNotchの1つ又は複数のEGF又はL/Nドメインに結合する抗体、誘導体、又は断片である請求項61から65のいずれか一項に記載の使用。
  66. 因子が、Notchに結合する抗体、誘導体、又は断片である請求項61から66のいずれか一項に記載の使用。
  67. 因子が、Deltaに結合する抗体、誘導体、又は断片である請求項61から66のいずれか一項に記載の使用。
  68. 因子が、Serrate又はJaggedに結合する抗体、誘導体、又は断片である請求項61から66のいずれか一項に記載の使用。
  69. 癌が、乳房、子宮頸部、結腸、直腸、子宮内膜、腎臓、肺、卵巣、膵臓、前立腺、皮膚、胃、膀胱、CNS、食道、頭又は頸部、肝臓、精巣、胸腺、又は甲状腺の癌、或いは血球、骨髄細胞、Bリンパ球、Tリンパ球、リンパ球前駆体、又は骨髄性細胞前駆体の悪性腫瘍である請求項61から69のいずれか一項に記載の使用。
  70. a)Notch又はNotchリガンドに結合する抗体、
    b)そのような抗体の断片又は誘導体、或いは
    c)そのような抗体、断片、又は誘導体をコードするポリヌクレオチド、から選択された因子を投与することによって、癌に対する免疫応答を促進する方法。
  71. a)Notchリガンドに結合する抗体、
    b)そのような抗体の断片又は誘導体、或いは
    c)そのような抗体、断片、又は誘導体をコードするポリヌクレオチド、から選択された因子を投与することによって、癌を治療する方法。
  72. a)Notchリガンドに結合する抗体、
    b)そのような抗体の断片又は誘導体、或いは
    c)そのような抗体、断片、又は誘導体をコードするポリヌクレオチド、から選択された因子、及び薬剤として許容される担体を含む薬剤組成物。
  73. 腫瘍抗原又は抗原決定基、或いはそのような抗原又は抗原決定基をコードするポリヌクレオチド、及び
    a)Notch又はNotchリガンドに結合する抗体、
    b)そのような抗体の断片又は誘導体、或いは
    c)そのような抗体、断片、又は誘導体をコードするポリヌクレオチド、から選択された因子を含む癌ワクチン組成物。
  74. (i)腫瘍抗原又は抗原決定基、或いはそのような抗原又は抗原決定基をコードしているポリヌクレオチドを投与する段階、及び
    (ii)a)Notch又はNotchリガンドに結合する抗体、
    b)そのような抗体の断片又は誘導体、或いは
    c)そのような抗体、断片、又は誘導体をコードするポリヌクレオチド、から選択された因子を同時、個別、又は順次に投与する段階を含む、腫瘍に対抗して患者にワクチン接種する方法。
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