JP2006201187A

JP2006201187A - 前立腺ガンの免疫診断のための化合物およびそれらの使用方法

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Publication number: JP2006201187A
Application number: JP2006107887A
Authority: JP
Inventors: Jiangchun Xu; ウジィアンチュン; Davin C Dillon; シー．ディロンデイビン
Original assignee: Corixa Corp
Current assignee: Corixa Corp
Priority date: 1997-02-25
Filing date: 2006-04-10
Publication date: 2006-08-03
Also published as: EP1630235A3; EP0972201A2; JP2007114212A; DE69831222D1; CO4870792A1; ES2248891T3; CA2281954A1; DK0972201T3; US20020081580A1; BR9807734A; US6887660B2; EP1630235A2; WO1998037418A2; DE69831222T2; EP0972201B1; AR012035A1; JP2008249727A; JP2001513886A; IL131539A0; ATE302414T1

Abstract

【課題】前立腺ガンを診断するための化合物および方法
【解決手段】患者における前立腺ガンを検出するための方法であって、以下の工程：（ａ）該患者から得た生物学的サンプルを、ポリぺプチドに結合し得る結合因子と接触させる工程であって、該ポリぺプチドは、前立腺タンパク質またはその改変体の免疫原性部分を含み、該タンパク質は、配列番号２〜３、５〜107、109〜111、115〜171、173〜175、177、および179〜224に示されるヌクレオチド配列、該ヌクレオチド配列の相補体、ならびに該ヌクレオチド配列の改変体からなる群から選択される配列を有するDNA分子によってコードされるアミノ酸配列を含む、工程；および（ｂ）該サンプルにおいて、該結合因子に結合するタンパク質またはポリぺプチドを検出し、それにより該患者における前立腺ガンを検出する工程、を包含する、方法。
【選択図】なし

Description

本発明は、一般に、前立腺ガンの処置およびモニタリングに関する。本発明は、より詳細には、少なくとも前立腺タンパク質の一部を含有するポリペプチドに関する。このようなポリペプチドは、患者における前立腺ガン、およびおそらく他の腫瘍タイプの進行を診断およびモニターするのに有用である化合物（例えば、抗体）の産生に使用され得る。

発明の背景
前立腺ガンは、50歳を越える男性において30％の推定の発生率をともなう、男性の間ではガンの最も一般的な形態である。圧倒的な臨床証拠により、ヒト前立腺ガンは骨に転移する傾向を有し、そしてこの疾患はアンドロゲン依存性からアンドロゲン不応性状態に回避不能に進行するようであり、そして増大した患者の死亡率を導くことが示されている。この多く見られる疾患は、現在、米国の男性の間でガン死亡の第２の主要な原因である。

この疾患の診断および治療における相当の研究にも関わらず、前立腺ガンは検出および処置が困難なままである。一般に、処置は、手術および/または照射治療に基づくが、これらの方法は症例の有意な割合において無効である。２つの以前に同定された前立腺特異的タンパク質−前立腺特異的抗原（PSA）および前立腺酸性ホスファターゼ（PAP）−は、制限された診断および治療の可能性を有する。例えば、PSAレベルは、常に前立腺ガンの存在と十分に相関するわけではなく、非前立腺ガン症例（良性前立腺肥厚（BPH）を含む）の一部で陽性である。さらに、PSA測定は、前立腺容積と相関し、そして転移のレベルを示さない。

従って、前立腺ガンに対する改善された診断方法に関する必要性が当該分野では依然として存在する。

発明の要旨
本発明は、前立腺ガンの免疫診断のための方法を、このような方法において用いられるキットと共に提供する。ポリペプチドは、少なくとも、前立腺腫瘍タンパク質、または保存的置換および/または改変においてのみ異なる上記タンパク質の改変体の免疫原性部分を含有するように開示され、ここで、前立腺腫瘍タンパク質は、配列番号２〜３、５〜107、109〜111、115〜171、173〜175、177、179〜224に記載のヌクレオチド配列およびそれらの改変体からなる群より選択される配列を有するDNA分子によりコードされるアミノ酸配列を含む。このようなポリペプチドは、前立腺ガンの診断およびモニタリングに有用に利用され得る。

本発明の１つの特定の局面において、患者における前立腺ガンを検出するための方法が提供され、この方法は、以下の工程を包含する：(a)患者から得られた生物学的サンプルと、上記ポリペプチドの１つに結合し得る結合因子とを接触させる工程；および(b)サンプル中の、結合因子に結合するタンパク質またはポリペプチドを検出する工程。好ましい実施態様では、結合因子は抗体であり、最も好ましくは、モノクローナル抗体である。

関連する局面において、患者における前立腺ガンの進行をモニターする方法が提供される。この方法は、以下の工程を包含する：（a）患者から得られた生物学的サンプルと上記ポリペプチドの１つに結合し得る結合因子とを接触させる工程；（b）サンプル中の、上記結合因子に結合するタンパク質またはポリペプチドの量を測定する工程；（c）工程（a）および（b）を繰り返す工程；ならびに工程（b）および（c）で検出されたポリペプチドの量を比較する工程。

関連する局面において、本発明は、本発明のポリペプチドに結合する抗体（好ましくはモノクローナル抗体）ならびにこのような抗体を含有する診断キット、および前立腺ガンの発達を阻害するために、このような抗体を使用する方法を提供する。

本発明は、前立腺ガンを検出するための方法をさらに提供する。この方法は、以下の工程を包含する：（a）患者から生物学的サンプルを取得する工程；（b）上記サンプルと、第１のオリゴヌクレオチドプライマーおよび第２のオリゴヌクレオチドプライマーとを、ポリメラーゼ連鎖反応において接触させる工程（上記オリゴヌクレオチドプライマーの少なくとも１つは、上記ポリペプチドの１つをコードするDNA分子に特異的である）；および（c）サンプル中の、第１のオリゴヌクレオチドプライマーおよび第２のオリゴヌクレオチドプライマーの存在下で増幅するDNA配列を検出する工程。好ましい実施態様では、このオリゴヌクレオチドプライマーの少なくとも１つは、配列番号２〜３、５〜107、109〜111、115〜171、173〜175、177および179〜224からなる群より選択される部分配列を有するDNA分子の少なくとも約10の連続したヌクレオチドを含む。

さらなる局面において、本発明は、患者における前立腺ガンを検出する方法を提供する。この方法は、以下の工程を包含する：（a）患者から生物学的サンプルを取得する工程；（b）上記ポリペプチドの１つをコードするDNA分子に特異的なオリゴヌクレオチドプローブをサンプルと接触させる工程；および（c）サンプル中の、オリゴヌクレオチドプローブにハイブリダイズするDNA配列を検出する工程。好ましくは、オリゴヌクレオチドプローブは、配列番号２〜３、５〜107、109〜111、115〜171、173〜175、177および179〜224からなる群より選択される部分配列を有するDNA分子の少なくとも約15の連続したヌクレオチドを含む。

関連した局面では、上記オリゴヌクレオチドプローブまたはプライマーを含む診断キットが提供される。

本発明は、さらに以下を提供する。
（項目１）患者における前立腺ガンを検出するための方法であって、以下の工程：
（ａ）該患者から得た生物学的サンプルを、ポリぺプチドに結合し得る結合因子と接触させる工程であって、該ポリぺプチドは、前立腺タンパク質またはその改変体の免疫原性部分を含み、該タンパク質は、配列番号２〜３、５〜107、109〜111、115〜171、173〜175、177、および179〜224に示されるヌクレオチド配列、該ヌクレオチド配列の相補体、ならびに該ヌクレオチド配列の改変体からなる群から選択される配列を有するDNA分子によってコードされるアミノ酸配列を含む、工程；および
（ｂ）該サンプルにおいて、該結合因子に結合するタンパク質またはポリぺプチドを検出し、それにより該患者における前立腺ガンを検出する工程、
を包含する、方法。
（項目２）前記結合因子が、モノクローナル抗体である、項目１に記載の方法。
（項目３）前記結合因子が、ポリクローナル抗体である、項目２に記載の方法。
（項目４）患者における前立腺ガンの進行をモニターするための方法であって、以下の工程：
（ａ）該患者から得た生物学的サンプルを、ポリぺプチドに結合し得る結合因子と接触させる工程であって、該ポリぺプチドは、前立腺タンパク質またはその改変体の免疫原性部分を含み、該タンパク質は、配列番号２〜３、５〜107、109〜111、115〜171、173〜175、177、および179〜224に示されるヌクレオチド配列、該ヌクレオチド配列の相補体、ならびに該ヌクレオチド配列の改変体からなる群から選択される配列を有するDNA分子によってコードされるアミノ酸配列を含む、工程；
（ｂ）該サンプルにおいて、該結合因子に結合するタンパク質またはポリぺプチドの量を測定する工程；
（ｃ）工程（ａ）および（ｂ）を繰り返す工程；ならびに
（ｄ）該患者における前立腺ガンの進行をモニターするために、工程（ｂ）および（ｃ）において検出されたポリぺプチドの量を比較する工程、
を包含する、方法。
（項目５）前立腺タンパク質またはその改変体の免疫原性部分を含むポリぺプチドに結合するモノクローナル抗体であって、該タンパク質は、配列番号２〜３、８〜29、41〜45、47〜52、54〜65、70、73、74、79、81、87、90、92、93、97、103、104、107、109〜111、115〜160、171、173〜175、177、181、188、191、193、194、198、203、204、207、209〜211、220、222〜224に示されるヌクレオチド配列、該ヌクレオチド配列の相補体、該ヌクレオチド配列の改変体からなる群から選択される配列を有するDNA分子によってコードされるアミノ酸配列を含む、抗体。
（項目６）患者における前立腺ガンの発症を阻害するための方法において使用するための医薬の製造における使用のための、治療的有効量の項目５に記載されるモノクローナル抗体。
（項目７）前記モノクローナル抗体が、治療剤に結合している、項目６に記載のモノクローナル抗体。
（項目８）患者における前立腺ガンを検出するための方法であって、以下の工程：
（ａ）該患者から生物学的サンプルを得る工程；
（ｂ）該サンプルを、ポリメラーゼ連鎖反応において少なくとも２つのオリゴヌクレオチドプライマーと接触させる工程であって、少なくとも１つの該オリゴヌクレオチドが、前立腺タンパク質またはその改変体の免疫原性部分を含むポリぺプチドをコードするDNA分子に特異的であり、該タンパク質が、配列番号２〜３、５〜107、109〜111、115〜171、173〜175、177、および179〜224に示されるヌクレオチド配列、該ヌクレオチド配列の相補体、該ヌクレオチド配列の改変体からなる群から選択される配列を有するDNA分子によってコードされるアミノ酸配列を含む、工程；ならびに
（ｃ）該サンプルにおいて、該オリゴヌクレオチドプライマーの存在下で増幅するDNA配列を検出し、それにより前立腺ガンを検出する工程、
を包含する、方法。
（項目９）前記オリゴヌクレオチドプライマーの少なくとも１つが、配列番号２〜３、５〜107、109〜111、115〜171、173〜175、177、および179〜224から選択される配列を有するDNA分子の少なくとも約10個の連続するヌクレオチドを含む、項目８に記載の方法。
（項目１０）以下を含む診断キット：
（ａ）１つ以上の項目５に記載のモノクローナル抗体；および
（ｂ）検出試薬。
（項目１１）以下を含む診断キット：
（ａ）配列番号５〜７、30〜40、46、53、66〜69、71、72、75〜78、80、82〜86、88、89、91、94〜96、98〜102、105、106、161〜170、179、180、182〜187、189、190、192、195〜197、199〜202、205、206、208、212〜219、221からなる群から選択されるヌクレオチド配列、該配列の相補体、および該ヌクレオチド配列の改変体を有するDNA分子によってコードされるポリぺプチドに結合する１つ以上のモノクローナル抗体；ならびに
（ｂ）検出試薬。
（項目１２）前記モノクローナル抗体が固相支持体に固定されている、項目１０または１１に記載のキット。
（項目１３）前記固相支持体が、ニトロセルロース、ラテックス、またはプラスチック材料を含む、項目１２に記載のキット。
（項目１４）前記検出試薬が、結合因子に結合されたレポーター基を含む、項目１０または１１に記載のキット。
（項目１５）前記結合因子が、抗免疫グロブリン、プロテインＧ、プロテインＡ、およびレクチンからなる群から選択される、項目１４に記載のキット。
（項目１６）前記レポーター基が、ラジオアイソトープ、蛍光基、発光基、酵素、ビオチン、および色素粒子からなる群から選択される、項目１４に記載のキット。
（項目１７）少なくとも２つのオリゴヌクレオチドプライマーを含む診断キットであって、該オリゴヌクレオチドプライマーの少なくとも１つが、前立腺タンパク質またはその改変体の免疫原性部分を含むポリぺプチドをコードするDNA分子に特異的であり、該タンパク質が配列番号２〜３、５〜107、109〜111、115〜171、173〜175、177、および179〜224に示されるヌクレオチド配列、該ヌクレオチド配列の相補体、ならびに該ヌクレオチド配列の改変体からなる群から選択される配列を有するDNA分子によってコードされるアミノ酸配列を含む、キット。
（項目）１８．項目１７に記載の診断キットであって、前記オリゴヌクレオチドプライマーの少なくとも１つが、配列番号２〜３、５〜107、109〜111、115〜171、173〜175、177、および179〜224から選択される配列を有するDNA分子の少なくとも約10個の連続するヌクレオチドを含む、キット。
（項目１９）患者における前立腺ガンを検出するための方法であって、以下の工程：
（ａ）該患者から生物学的サンプルを得る工程；
（ｂ）該生物学的サンプルを、前立腺タンパク質またはその改変体の免疫原性部分を含むポリぺプチドをコードするDNA分子に特異的なオリゴヌクレオチドプローブと接触させる工程であって、該タンパク質が配列番号２〜３、５〜107、109〜111、115〜171、173〜175、177、および179〜224に示されるヌクレオチド配列、該ヌクレオチド配列の相補体、ならびに該ヌクレオチド配列の改変体からなる群から選択される配列を有するDNA分子によってコードされるアミノ酸配列を含む、工程；ならびに
（ｃ）該サンプルにおいて、該オリゴヌクレオチドプローブにハイブリダイズするDNA配列を検出し、それにより該患者における前立腺ガンを検出する工程、
を包含する、方法。
（項目２０）前記オリゴヌクレオチドプローブが、配列番号２〜３、５〜107、109〜111、115〜171、173〜175、177、および179〜224からなる群から選択される配列を有するDNA分子の少なくとも約15個の連続するヌクレオチドを含む、項目１９に記載の方法。
（項目２１）前立腺タンパク質またはその改変体の免疫原性部分を含むポリぺプチドをコードするDNA分子に特異的なオリゴヌクレオチドプローブを含む診断キットであって、該タンパク質が配列番号２〜３、５〜107、109〜111、115〜171、173〜175、177、および179〜224に示されるヌクレオチド配列、該ヌクレオチド配列の相補体、ならびに該ヌクレオチド配列の改変体からなる群から選択される配列を有するDNA分子によってコードされるアミノ酸配列を含む、キット。
（項目２２）前記オリゴヌクレオチドプローブが、配列番号２〜３、５〜107、109〜111、115〜171、173〜175、177、および179〜224からなる群から選択される配列を有するDNA分子の少なくとも約15個の連続するヌクレオチドを含む、項目２１に記載の診断キット。

本発明のこれらおよび他の局面は、以下の詳細な説明および添付する図面を参照することによって明らかになる。本明細書に開示される全ての参考文献は、各々が個々に援用されるかのように、それらの全体が参考として本明細書中に援用される。

発明の詳細な説明
上記のように、本発明は、一般に、前立腺ガンの免疫診断およびモニタリングのための組成物および方法に関する。本発明の組成物は、一般に、前立腺腫瘍タンパク質の少なくとも一部を含むポリペプチドである。本発明のポリペプチドに結合する分子（例えば、抗体またはそのフラグメント）もまた、本発明内に含まれる。このような分子は、本明細書中では「結合因子」と呼ばれる。

詳細には、本発明は、ヒト前立腺腫瘍タンパク質、またはこのようなタンパク質の改変体の少なくとも一部を含有するポリペプチドを開示する。ここで、前立腺腫瘍タンパク質は、配列番号２〜３、５〜107、109〜111、115〜171、173〜175、177および179〜224に記載のヌクレオチド配列、上記ヌクレオチド配列の相補体、およびそれらの改変体からなる群より選択される配列を有するDNA分子によりコードされるアミノ酸配列を含む。本明細書中で用いられる用語「ポリペプチド」は、任意の長さのアミノ酸鎖（全長のタンパク質を含む）を含む。ここで、アミノ酸残基は、共有ペプチド結合で連結されている。従って、上記の前立腺タンパク質の１つの一部を含有するポリペプチドは、全体的にその部分からなり得るか、またはこの部分は、さらなる配列を含むより大きなポリペプチド内に存在し得る。さらなる配列は、未変性のタンパク質に由来し得るか、または異種であり得、そしてこのような配列は、免疫反応性および/または抗原性であり得る。

本明細書中で用いられるように、ヒト前立腺腫瘍タンパク質の「免疫原性部分」は、前立腺ガンに罹患した患者において免疫応答を惹起し得、従って、前立腺ガン患者由来の血清内に存在する抗体に結合する部分である。従って、本明細書中に記載のタンパク質の免疫原性部分は、抗体結合アッセイにおいて同定され得る。このようなアッセイは、一般に、例えば、HarlowおよびLane、Antibodies: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, NY, 1988に記載されるような当業者に公知の種々の手段のいずれかを用いて実施され得る。例えば、ポリペプチドは、固相支持体（下記のような）に固定化され、そして患者の血清と接触させられて、固定化ポリペプチドへの血清内の抗体の結合が可能になり得る。次いで、非結合血清は除去され、そして結合抗体は、例えば、¹²⁵I-標識プロテインＡを用いて検出され得る。あるいは、ポリペプチドは、前立腺ガン患者の血液または他の体液中の本ポリペプチドの検出に用いるためのモノクローナル抗体およびポリクローナル抗体を生成するために用いられ得る。

本発明の組成物および方法はまた、上記ポリペプチドおよびDNA分子の改変体を包含する。本明細書中で用いられるポリペプチド「改変体」は、ポリペプチドの治療性、抗原性、および/または免疫原性特性が保持されるように、保存的な置換および/または改変においてのみ、記載のポリペプチドと異なるポリペプチドである。ポリペプチド改変体は、好ましくは、同定されたポリペプチドに対して、少なくとも約70％、より好ましくは少なくとも約90％、および最も好ましくは少なくとも約95％の同一性を示す。免疫反応特性を有する前立腺腫瘍ポリペプチドに関して、あるいは、改変体は、上記のポリペプチドの１つのアミノ酸配列を改変し、そして改変ポリペプチドの免疫反応性を評価することによって同定され得る。診断上の結合因子の生成に有用である前立腺腫瘍ポリペプチドに関して、改変体は、前立腺ガンの存在または非存在を検出する抗体を生成する能力について改変ポリペプチドを評価することによって同定され得る。このような改変配列は、例えば、本明細書中に記載の代表的な手順を用いて調製され、そして試験され得る。

本明細書中に用いられる「保存的置換」は、アミノ酸が、ペプチド化学の当業者がポリペプチドの二次構造およびヒドロパシー性質が実質的に変化しないと予測するような、類似の特性を有する別のアミノ酸に置換される置換である。一般に、アミノ酸の以下の群は、保存的変化を示す：（1）ala、pro、gly、glu、asp、gln、asn、ser、thr；（2）cys、ser、tyr、thr；（3）val、ile、leu、met、ala、phe；（4）lys、arg、his；および（5）phe、tyr、trp、his。

改変体はさらに、またはあるいは他の改変を含有し、これには、ポリペプチドの抗原性特性、二次構造およびヒドロパシー性質に最小の影響を有するアミノ酸の欠失または付加が含まれ得る。例えば、ポリペプチドは、翻訳と同時にまたは翻訳後にタンパク質の輸送を指揮するタンパク質のＮ末端でシグナル（またはリーダー）配列に結合され得る。ポリペプチドはまた、ポリペプチドの合成、精製または同定を容易にするため、または固相支持体へのポリペプチドの結合を増強するためにリンカーまたは他の配列（例えば、ポリHis）に結合され得る。例えば、ポリペプチドは、免疫グロブリンFc領域に結合され得る。

ヌクレオチド「改変体」は、１つ以上のヌクレオチド欠失、置換、または付加を有する点において、記載のヌクレオチド配列とは異なる配列である。このような改変は、標準的な変異誘発技術（例えば、オリゴヌクレオチド指向性部位特異的変異誘発(例えば、Adelmanら(DNA, 2:183, 1983)により教示されるような)）を用いて容易に導入され得る。ヌクレオチド改変体は、天然に存在する対立遺伝子改変体、または天然に存在しない改変体であり得る。改変体ヌクレオチド配列は、好ましくは、記載の配列に対して、少なくとも約70％、より好ましくは少なくとも約80％、および最も好ましくは少なくとも約90％の同一性を示す。このような改変体ヌクレオチド配列は、一般に、ストリンジェントな条件下で、記載のヌクレオチド配列にハイブリダイズする。本明細書中に用いられる「ストリンジェントな条件」は、６×SSC、0.2％SDSの溶液中で予備洗浄し；65℃、６×SSC、0.2％SDSで一晩ハイブリダイズさせ；その後それぞれ１×SSC、0.1％SDS、65℃で30分間２回洗浄し、そしてそれぞれ0.2×SSC、0.1％SDS、65℃で30分間２回洗浄することをいう。

本明細書中で用いられる「ポリペプチド」はまた、混合、または融合ポリペプチドを含む。「混合ポリペプチド」は、少なくとも１つの上記免疫原性部分および１つ以上のさらなる免疫原性前立腺ガン特異的配列を含むポリペプチドであり、これはペプチド結合を介して、アミノ酸一本鎖に連結される。配列は、直接連結され得る(すなわち、介在アミノ酸なしに)か、または成分ポリペプチドの免疫原性を顕著に減少しない連結配列(例えば、Gly-Cys-Gly)によって連結され得る。

本発明の前立腺ガンタンパク質およびこのようなタンパク質をコードするDNA分子は、任意の多様な当該分野で周知の方法を用いて、前立腺ガン組織から単離され得る。本発明の前立腺ガンタンパク質の１つをコードする(その一部の)遺伝子に対応するDNA配列は、以下に詳細に記載されるサブトラクション技術を用いて、前立腺ガンcDNAライブラリーから単離され得る。このようなDNA配列の例は、配列番号1〜107、109〜111、115〜171、173〜175、177および179〜224に提供される。このように得られた部分DNA配列は、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)での完全長DNA配列の増幅のためのオリゴヌクレオチドプライマーを、当該分野で周知の技術(例えば、Mullisら、Cold Spring Harbor Symp. Quant. Biol., 51:263, 1987；Erlich編、PCR Technology, Stockton Press, NY, 1989を参照のこと)を用いて設計するため使用され得る。一旦ポリペプチドをコードするDNA配列が得られると、任意の上記の改変が、標準的変異誘発技術（例えば、オリゴヌクレオチド-部位特異的変異誘発(例えば、Adelmanら(DNA,2:183, 1983)により教示される)）を用いて容易に導入され得る。

本明細書中で開示される前立腺ガンポリペプチドはまた、合成または組換え手段により生成され得る。約100未満のアミノ酸および一般には約50未満のアミノ酸を有する合成ポリペプチドは、当業者に周知の技術を用いて生成され得る。例えば、このようなポリペプチドは、Merrifield固相合成方法のような任意の市販の固相技術（ここでアミノ酸は伸長するアミノ酸鎖に連続的に付加される）を用いて合成され得る(例えば、Merrifield,J. Am. Chem. Soc. 85:2149-2146, 1963を参照のこと)。ポリペプチドの自動化合成のための装置は、Perkin Elmer/Applied BioSystems Division（Foster City, CA）のような供給業者から市販され、そして製造業者の指示書に従って操作され得る。

あるいは、任意の上記ポリペプチドが、ポリペプチドをコードするDNA配列を発現ベクターに挿入し、そして適切な宿主においてタンパク質を発現することにより組換え的に生産され得る。当業者に公知の任意の種々の発現ベクターが、本発明の組換えポリペプチドを発現するために使用され得る。発現は任意の適切な宿主細胞において達成され得る。この宿主細胞は、組換えポリペプチドをコードするDNA分子を含む発現ベクターで形質転換またはトランスフェクトされている。適切な宿主細胞は、原核生物、酵母および高等真核生物細胞を含む。好ましくは、用いられる宿主細胞は、E.coli、酵母または哺乳動物細胞株（例えば、CHO細胞）が利用される。この様式で発現されるDNA配列は、天然に存在するポリペプチド、天然に存在するポリペプチドの部分、またはそれらの他の改変体をコードし得る。

一般に、調製方法にかかわらず、本明細書中に開示されるポリペプチドは実質的に純粋な形態で調製される（すなわち、ポリペプチドは、アミノ酸組成および一次配列分析により決定された場合に均一である）。好ましくは、ポリペプチドは、少なくとも約90％純粋であり、より好ましくは少なくとも約95％純粋であり、そして最も好ましくは少なくとも約99％純粋である。特定の好ましい実施態様において、以下により詳細に記載されるように、実質的に純粋なポリペプチドは、１つ以上の本明細書中に開示される方法で使用されるために、薬学的組成物またはワクチン中に混合される。

関連した局面において、本発明は、第１および第２の本発明のポリペプチド、またはあるいは、本発明のポリペプチドおよび公知の前立腺抗原を、このような融合タンパク質の改変体とともに含む、融合タンパク質を提供する。本発明の融合タンパク質はまた、第１のポリペプチドと第２のポリペプチドとの間のリンカーペプチドを含み得る。

本発明の融合タンパク質をコードするDNA配列は、公知の組換えDNA技術を用いて、第１および第２のポリペプチドをコードする個々のDNA配列を、適切なベクターに組み立てることにより構築される。第１のポリペプチドをコードするDNA配列の3'末端は、ペプチドリンカーを用いるかまたは用いずに、第２のポリペプチドをコードするDNA配列の5'末端に結合され、その結果、配列のリーディングフレームは、第１および第２のポリペプチドの両方の生物学的活性を保持した単一の融合タンパク質へ、２つのDNA配列のmRNA翻訳を可能にするように同調する。

ペプチドリンカー配列は、各ポリペプチドがその二次および三次構造に折り畳まれることを保証するのに十分な距離により、第１および第２のポリペプチドを分離するのに用いられ得る。このようなポリペプチドリンカー配列は、当該分野で周知の標準的技術を用いて、融合タンパク質に組み入れられる。適切なペプチドリンカー配列は、以下の要因に基づいて選択され得る：(１)可撓性伸長コンホメーションを適合させる能力；(２)第１および第２のポリペプチドの官能性エピトープと相互作用し得る二次構造を適合させる能力；および(３)ペプチド官能性エピトープと反応し得る疎水性または荷電残基の欠失。好ましいペプチドリンカー配列は、Gly、AsnおよびSer残基を含む。ThrおよびAlaのような中性に近いアミノ酸もまた、リンカー配列として用いられ得る。リンカーとして有用に用いられ得るアミノ酸配列には、Marateaら、Gene40:39-46, 1985；Murphyら、Proc.Natl. Acad. Sci. USA 83:8258-8262, 1986；米国特許第4,935,233号および米国特許第4,751,180号で開示されているものが挙げられる。リンカー配列は、１〜約50アミノ酸長であり得る。ペプチド配列は、第１および第２のポリペプチドが官能性ドメインを分離し、立体障害を阻止するのに用いられ得る必須でないＮ末端アミノ酸領域を有する場合、必要でない。

連結されたDNA配列は、適切な転写または翻訳調節エレメントに作動可能に必要に応じて連結される。DNA発現を担う調節エレメントは、第１のポリペプチドをコードするDNA配列の5'のみに位置される。同様に、末端翻訳および転写終結シグナルを必要とする停止コドンは、第２のポリペプチドをコードするDNA配列の3'のみに存在する。

本発明のポリペプチドおよび/または融合タンパク質は、転移性のヒト前立腺ガンを検出し得る結合因子（例えば、抗体またはそのフラグメント）を生成するために使用され得る。本発明の結合因子は、一般に、本明細書中に記載される代表的な手順を含む当業者に公知の方法を使用して調製され得る。結合因子は、前立腺ガンを保有する患者と保有しない患者とを、本明細書中に記載の代表的なアッセイを使用して識別し得る。言い換えると、前立腺ガンタンパク質またはその適切な部分に対して惹起された抗体または他の結合因子は、疾患を罹患する患者の少なくとも20％において原発性または転移性の前立腺ガンの存在を示すシグナルを生じ、そして原発性または転移性の前立腺ガンを有さない個体の少なくとも約90％において疾患の不在を示すシグナルを生じる。このような前立腺ガンタンパク質の適切な部分は、実質的に全て（すなわち、少なくとも約80％、および好ましくは少なくとも約90％）の患者（その前立腺ガンは全長タンパク質を用いて示される）において原発性または転移性の前立腺ガンの存在を示す結合因子を生成し得る部分であり、そして実質的に全てのそれらのサンプル（全長タンパク質で試験した場合陰性である）において前立腺ガンの不在を示す部分である。下記の代表的なアッセイ（例えば、２抗体サンドイッチアッセイ）は、一般に、結合因子が転移性のヒト前立腺ガンを検出する能力を評価するために使用され得る。

本明細書中に記載されるように調製されたポリペプチドおよび/または融合タンパク質の、原発性または転移性のヒト前立腺ガンを検出し得る抗体を生成する能力は、一般に、ポリペプチドに対する１つ以上の抗体を惹起し（例えば、本明細書中に記載の代表的な方法を使用する）、そしてこのような抗体の患者におけるこのような腫瘍を検出する能力を決定することにより評価され得る。この決定は、原発性または転移性の前立腺ガンを有するおよび有さない患者由来の生物学的サンプルを、生成した抗体に結合するポリペプチドの存在についてアッセイすることにより成され得る。このような試験アッセイは、例えば、下記の代表的な手順を使用して行われ得る。このような手順により少なくとも20％の原発性または転移性の前立腺ガンを検出し得る抗体を生成するポリペプチドは、原発性または転移性のヒト前立腺ガンを検出するアッセイに有用であると考えられる。ポリペプチド特異的抗体は、単独でまたは感度を改善するために組み合わせて使用され得る。

原発性または転移性のヒト前立腺ガンを検出し得るポリペプチドおよび/または融合タンパク質は、前立腺ガンの診断のためまたは患者における疾患の進行をモニターするためのマーカーとして使用され得る。１つの実施態様において、患者の前立腺ガンは、患者から得られる生物学的サンプルを、１つ以上の上記ポリペプチドのレベルについて、あらかじめ決定されたカットオフ値と比較して評価することにより診断され得る。本明細書中で使用される適切な「生物学的サンプル」は、血液、血清、尿および/または前立腺分泌物を含む。

１つ以上の上記ポリペプチドのレベルは、ポリペプチドに特異的な任意の結合因子を使用して評価され得る。「結合因子」は、本発明の状況において、上記のポリペプチドに結合する任意の因子（例えば、化合物または細胞）であり得る。本明細書中で使用される「結合」は、「複合体」を形成するような、２つの別々の分子間の非共有結合的な会合（それらのそれぞれは遊離し得る（すなわち、溶液中で）か、または細胞もしくは固相支持体の表面上に存在し得る）をいう。このような複合体は遊離し得るかまたは支持体物質上で固定（共有結合的または非共有結合的のいずれかで）され得る。結合する能力は、一般に、複合体の形成についての結合定数を決定することにより評価され得る。結合定数は、複合体の濃度を産物の成分濃度で除した場合に得られる値である。一般に、複合体形成についての結合定数が約10³L/molを超える場合に、２つの化合物は本発明の状況において「結合する」といわれる。結合定数は、当業者に周知の方法を使用して決定され得る。

上記の要件を満たす任意の因子が結合因子であり得る。例えば、結合因子は、ペプチド成分を有するかもしくは有さないリボソーム、RNA分子またはペプチドであり得る。好ましい実施態様において、結合パートナーは、抗体またはそのフラグメントである。このような抗体は、ポリクローナルまたはモノクローナルであり得る。さらに、抗体は、単鎖、キメラ、CDR移植化またはヒト化であり得る。抗体は、本明細書に記載の方法および当業者に周知の他の方法により調製され得る。

サンプル中のポリペプチドマーカーを検出するための結合パートナーを使用することに関して、当業者に公知の種々のアッセイ形式が存在する。例えば、HarlowおよびLane、Antibodies: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory, 1988を参照のこと。好ましい実施態様において、アッセイは、サンプルの残余物からのポリペプチドに結合し、そしてそれを除去するための固相支持体上に固定された結合パートナーの使用を含む。次いで、結合ポリペプチドは、レポーター基を含む第２の結合パートナーを使用して検出され得る。適切な第２の結合パートナーは、結合パートナー/ポリペプチド複合体に結合する抗体を含む。あるいは、競合アッセイが利用され得、ここでは、ポリペプチドは、レポーター基で標識され、そして結合パートナーとサンプルとのインキュベーション後に固定された結合パートナーに結合し得る。サンプルの成分が標識ポリペプチドの結合パートナーへの結合を阻害する程度は、サンプルと固定された結合パートナーとの反応性の指標である。

固相支持体は、抗原が付着し得る、当業者に公知の任意の物質であり得る。例えば、固相支持体は、マイクロタイタープレートの試験ウェルまたはニトロセルロースもしくは他の適切な膜であり得る。あるいは、支持体は、ビーズまたはディスク（例えば、ガラス、ファイバーガラス、ラテックス、またはポリスチレンもしくはポリ塩化ビニルのようなプラスチック物質）であり得る。支持体はまた、例えば米国特許第5,359,681号に開示されるような磁性粒子または光学繊維センサーであり得る。結合因子は、当業者に公知の種々の技術（これは、特許および科学文献において十分に記載されている）を使用して、固相支持体上に固定され得る。本発明の状況において、用語「固定」は、非共有結合的な会合（例えば、吸着）および共有結合的な付着（これは抗原と支持体上の官能基との間の直接の結合であり得るか、または架橋剤を介する結合であり得る）の両方をいう。吸着によるマイクロタイタープレート中のウェルへのまたは膜への固定が好ましい。このような場合、吸着は、結合因子を、適切な緩衝液中で固相支持体と適切な時間量の間で接触させることにより達成され得る。接触時間は温度とともに変化するが、代表的には約１時間〜約１日の間である。一般に、プラスチック製のマイクロタイタープレート（例えば、ポリスチレンまたはポリ塩化ビニル）のウェルと、約10ng〜約10μg、そして好ましくは約100ng〜約１μgの範囲の量の結合因子との接触は、適切な量の結合因子を固定するのに十分である。

結合因子の固相支持体への共有結合的な付着は、一般に、支持体および結合因子上の官能基（例えば、ヒドロキシルまたはアミノ基）の両方と反応する二官能性試薬と支持体を最初に反応させることにより達成され得る。例えば、結合因子は、ベンゾキノンを使用するかまたは支持体上のアルデヒド基と結合パートナー上のアミンおよび活性水素との縮合により、適切なポリマーコーティングを有する支持体に共有結合的に付着され得る（例えば、Pierce Immunotechnology Catalog and Handbook, 1991 A12-A13を参照のこと）。

特定の実施態様において、アッセイは２抗体サンドイッチアッセイである。このアッセイは、固相支持体（通常、マイクロタイタープレートのウェル）上に固定された抗体とサンプルとを最初に接触させ、それによりサンプル中のポリペプチドを固定された抗体に結合させることにより行われ得る。次いで、非結合のサンプルを固定されたポリペプチド-抗体複合体から除去し、そしてポリペプチド上の異なる部位に結合し得る第２の抗体（レポーター基を含む）が添加される。次いで、固相支持体に結合して留まる第２の抗体の量が、特定のレポーター基に適切な方法を使用して決定される。

より詳細には、一旦抗体が上記のように支持体上に固定されると、支持体上の残存するタンパク質結合部位は、代表的にはブロックされる。当業者に公知の任意の適切なブロッキング試薬は、例えばウシ血清アルブミンまたはTween 20^TM（Sigma Chemical Co., St. Louis, MO）である。次いで、固定された抗体はサンプルとともにインキュベートされ、そしてポリペプチドは抗体に結合され得る。サンプルは、インキュベーション前に、例えばリン酸緩衝化生理食塩水（PBS）のような適切な希釈剤で希釈され得る。一般に、適切な接触時間（すなわち、インキュベーション時間）は、前立腺ガンを有する個体から得られたサンプル中のポリペプチドの存在を検出するのに十分な時間の期間である。好ましくは、接触時間は、結合ポリペプチドと非結合ポリペプチドとの間の平衡において達成されるレベルの少なくとも約95％である結合のレベルを達成するのに十分である。当業者は、平衡に達するのに必要な時間が、ある時間に渡って生じる結合のレベルをアッセイすることにより容易に決定され得ることを認識する。室温において、約30分のインキュベーション時間は、一般に十分である。

次いで、非結合サンプルは、固相支持体を適切な緩衝液（例えば、0.1％ Tween20^TMを含むPBS）で洗浄することにより除去され得る。次いで、レポーター基を含む第２の抗体が固相支持体に添加され得る。好ましいレポーター基は、酵素、（例えば、西洋ワサビペルオキシダーゼ）、基質、補因子、インヒビター、色素、放射性核種、発光基、蛍光基およびビオチンを含む。抗体のレポーター基への結合は、当業者に公知の標準的な方法を使用して達成され得る。

次いで、第２の抗体は、固定された抗体-ポリペプチド複合体とともに、結合ポリペプチドを検出するのに十分な時間量の間、インキュベートされる。適切な時間量は一般に、ある時間に渡って生じる結合のレベルをアッセイすることにより決定され得る。次いで、非結合の第２の抗体は除去され、そして結合した第２の抗体がレポーター基を使用することにより検出される。レポーター基を検出するために用いられる方法は、レポーター基の性質に依存する。放射性基については、シンチレーションカウンティング法またはオートラジオグラフ法が一般に適切である。分光学的な方法は、色素、発光基、および蛍光基を検出するために使用され得る。ビオチンは、異なるレポーター基（通常は、放射性基もしくは蛍光基または酵素）と結合したアビジンを使用して検出され得る。酵素のレポーター基は一般に、基質の添加（一般に、特定の時間の間）、それに続く反応産物の分光学的分析または他の分析により検出され得る。

前立腺ガンの存在または非存在を決定するために、固相支持体に結合して留まるレポーター基から検出されるシグナルは、一般に、あらかじめ決定されたカットオフ値に対応するシグナルと比較される。１つの好ましい実施態様において、カットオフ値は、固定された抗体が前立腺ガンを有さない患者からのサンプルとともにインキュベートされた場合に得られるシグナルの平均値である。一般に、あらかじめ決定されたカットオフ値を上回る３つの標準偏差であるシグナルを生じるサンプルは、前立腺ガンについて陽性であると考えられる。別の好ましい実施態様において、カットオフ値は、Sackettら、Clinical Epidemiology: A Basic Science for Clinical Medicine, Little Brown and Co., 1985, 106-7頁の方法によるReceiver Operator Curveを使用して決定される。簡潔には、この実施態様において、カットオフ値は、診断試験結果のそれぞれの可能なカットオフ値に対応する真の陽性の割合（すなわち、感受性）および偽陽性の割合（100％−特異性）の組のプロットから決定され得る。上部左隅に最も近いプロット上のカットオフ値（すなわち、最大領域を含む値）は最も正確なカットオフ値であり、そして本発明の方法により決定されるカットオフ値より高いシグナルを生じるサンプルは陽性であると考えられ得る。あるいは、カットオフ値は、プロットに沿って、偽陽性の割合を最小にするために左にシフトし得るか、または偽陰性の割合を最小にするために右にシフトし得る。一般に、本発明の方法により決定されるカットオフ値より高いシグナルを生じるサンプルは、前立腺ガンについて陽性であると考えられる。

関連する実施態様において、アッセイは、フロースルーまたはストリップ試験形式において実施され、ここで抗体は、膜上（例えば、ニトロセルロース）に固定化されている。フロースルー試験において、サンプルが膜を通過する際にサンプル内のポリペプチドは固定化抗体に結合する。次いで、第２の抗体を含む液体が膜を通過する際に、第２の標識抗体は、抗体-ポリペプチド複合体に結合する。次いで、結合された第２の抗体の検出は、上記のように実施され得る。ストリップ試験形式において、抗体が結合している膜の一端はサンプルを含む溶液に浸される。第２の抗体を含む領域を通る膜に沿ってそして固定化抗体の領域にまでサンプルが移動する。固定化抗体の領域における第２の抗体の濃度は、前立腺ガンの存在を示す。代表的には、この部位における第２の抗体の濃度は、パターン（例えば、線）を形成し、これは、視覚的に読まれ得る。このようなパターンの非存在は、陰性の結果を示す。一般に、膜上の固定化抗体の量は、上記の形式において２抗体サンドイッチアッセイにおける陽性シグナルを生成するのに十分なレベルのポリペプチドを生物学的サンプルが含む場合、視覚的に認識し得るパターンを生成するように選択される。好ましくは、膜上の固定化抗体の量は、約25ng〜約１μgの範囲であり、そしてより好ましくは、約50ng〜約500ngである。このような試験は代表的には、非常に少量の生物学的サンプルと共に実施され得る。

もちろん、本発明の抗原または抗体との使用に適切な多数の他のアッセイプロトコルが存在する。上記は、単なる例示であることが意図される。

別の実施態様において、上記のポリペプチドは、前立腺ガンの進行についてのマーカーとして使用され得る。この実施態様において、前立腺ガンの診断についての上記のアッセイは、経時的に実施され得、そして反応性ポリペプチドのレベルにおける変化が評価される。例えば、アッセイは、24〜72時間おきに６ヶ月〜１年間の期間に実施され得、そしてその後は必要に応じて実施される。一般に、前立腺ガンは、結合因子により検出されたポリペプチドのレベルが経時的に増加する患者において進行している。対照的に、反応性ポリペプチドのレベルが、不変のままであるかまたは時間と共に減少するかのいずれかである場合は、前立腺ガンは進行していない。

上記の方法における使用のための抗体は、当業者に公知の種々の任意の技術により調製され得る。例えば、HarlowおよびLane、Antibodies: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory, 1988を参照のこと。１つのこのような技術において、広範な種々の哺乳動物（例えば、マウス、ラット、ウサギ、ヒツジおよびヤギ）のいずれかに、抗原性ポリペプチドを含む免疫原がまず注射される。この工程において、本発明のポリペプチドは、改変なく免疫原として作用し得る。あるいは、特に、比較的短いポリペプチドについては、ポリペプチドがキャリアタンパク質（例えば、ウシ血清アルブミンまたはキーホールリンペットヘモシアニン）に結合する場合に優れた免疫応答が惹起され得る。免疫源は、好ましくは１回以上の追加免疫を組み込んだ所定のスケジュールに従って動物宿主に注射され、そして、動物から定期的に採血する。次いで、ポリペプチドに特異的なポリクローナル抗体がこのような血清から、例えば、適切な固相支持体に結合したポリペプチドを用いたアフィニティークロマトグラフィーにより精製され得る。

目的の抗原ポリペプチドに特異的なモノクローナル抗体は、例えば、KohlerおよびMilstein,Eur. J. Immunol. 6:511-519,1976の技術およびそれらの改良を用いて調製され得る。簡潔には、これらの方法は、所望の特異性（すなわち、目的のポリペプチドとの反応性）を有する抗体を産生し得る不死化細胞株の調製を含む。このような細胞株は、例えば、上記のように免疫された動物から得られる脾臓細胞から産生され得る。次いで、脾臓細胞は、例えば、ミエローマ細胞融合パートナー（好ましくは、免疫された動物と同系であるもの）との融合により、不死化される。種々の融合技術が使用され得る。例えば、脾臓細胞およびミエローマ細胞は、非イオン性界面活性剤と数分間組み合わされ、次いで低密度でハイブリッド細胞の増殖を支持するがミエローマ細胞は支持しない選択培地上にプレートされ得る。好ましい選択技術は、HAT（ヒポキサンチン、アミノプテリン、チミジン）選択を使用する。充分な時間（通常約１週間〜２週間）の後、ハイブリッドのコロニーが観察される。単一のコロニーを選択し、そしてポリペプチドに対する結合活性について試験する。高反応性および高特異性を有するハイブリドーマが好ましい。

モノクローナル抗体は、増殖するハイブリドーマコロニーの上清から単離され得る。さらに、種々の技術（例えば、適切な脊椎動物宿主（例えば、マウス）の腹腔にハイブリドーマ細胞株の注射）が、収率を高めるために使用され得る。次いで、モノクローナル抗体は、腹水または血液から収集され得る。従来の技術（例えば、クロマトグラフィー、ゲル濾過、沈澱、および抽出）によって抗体から夾雑物を除去し得る。本発明のポリペプチドは、精製プロセス（例えば、アフィニティークロマトグラフィー工程）において使用され得る。

本発明のモノクローナル抗体はまた、前立腺腫瘍を低減または除去するための治療剤として使用され得る。この抗体は、単独で（例えば、転移を阻害するために）、または１つ以上の治療剤と組み合わせて使用され得る。この点に関しては、適切な薬剤は、放射性核種、分化誘導剤、薬物、毒素、および、その誘導体を含む。好ましい放射性核種は、⁹⁰Y、¹²³I、¹²⁵I、¹³¹I、¹⁸⁶Re、¹⁸⁸Re、²¹¹Atおよび²¹²Biを含む。好ましい薬物は、メトトレキセートおよびピリミジンならびにプリンアナログを含む。好ましい分化誘導剤は、ホルボールエステルおよび酪酸を含む。好ましい毒素は、リシン、アブリン、ジフテリアトキシン(diptheriatoxin)、コレラトキシン、ゲロニン、シュードモナスエキソトキシン、赤痢菌毒およびアメリカヤマゴボウ抗ウイルスタンパク質を含む。

治療剤は、直接または間接的（例えば、リンカー基を介して）のいずれかで適切なモノクローナル抗体に結合（例えば、共有結合）され得る。各々がもう一方と反応し得る置換基を有する場合、薬剤と抗体との間の直接反応は可能である。例えば、一方上の求核基（例えば、アミノまたはスルフヒドリル基）は、もう一方上において、酸無水物または酸ハロゲン化物のようなカルボニル含有基、あるいは良好な脱離基（例えば、ハライド）を含むアルキル基と反応し得る。

あるいは、リンカー基を介して治療剤および抗体を結合することが所望され得る。リンカー基は、結合能への干渉を避けるために、薬剤から抗体を隔てるためのスペーサーとして機能し得る。リンカー基はまた、薬剤または抗体上の置換基の化学反応性を上昇させるように作用し得る、従って、カップリング効率を上昇させ得る。化学反応性の上昇はまた、薬剤またはさもなければ可能でない薬剤上の官能基の使用を容易にし得る。

種々の２官能基または多官能基試薬（ホモおよびヘテロ官能基（例えば、それらはPierce Chemical、Co. Rockford、ILのカタログに記載される）がリンカー基として使用され得ることは、当業者に明らかである。例えば、結合がアミノ基、カルボキシル基、スルフヒドリル基または酸化炭水化物残基によりもたらされ得る。このような方法論を記載する多数の参考文献がある（例えば、米国特許第4,671,958号、Rodwellら）。

本発明の免疫複合体の抗体部分から遊離している際の治療薬剤がより強力な場合、細胞への内部移行の間またはその際に切断可能なリンカー基を使用することが所望され得る。多数の異なる切断可能なリンカー基が記載されている。これらのリンカー基からの薬剤の細胞内放出についての機構は、ジスルフィド結合の還元（例えば、米国特許第4,489,710号、Spitler）、感光性結合の照射（例えば、米国特許第4,625,014、Senterら）、誘導体化されたアミノ酸側鎖の加水分解（例えば、米国特許4,638,045号、Kohnら）、血清補体により媒介される加水分解（例えば、米国特許第4,671,958号、Rodwellら）、および酸触媒加水分解（例えば、米国特許第4,569,789号、Blattlerら）による切断を含む。

抗体に１つより多くの薬剤を結合させることが所望され得る。１つの実施態様において、薬剤の複数の分子が１つの抗体分子に結合される。別の実施態様において、１つより多い型の薬剤が、１つの抗体に結合され得る。特定の実施態様に関わらず、１つより多い薬剤との免疫複合体は、種々の方法で調製され得る。例えば、１つ以上の薬剤は、抗体分子に直接結合され得るか、または付着のための複数部位を提供するリンカーが使用され得る。あるいは、キャリアが使用され得る。

キャリアは、種々の方法（直接の共有結合またはリンカー基を介する共有結合のいずれかを含む）で薬剤を有し得る。適切なキャリアは、アルブミンのようなタンパク質（例えば、米国特許第4,507,234号、Katoら）、ペプチド、および、アミノデキストランのような多糖類（例えば、米国特許第4,699,784号、Shihら）を含む。キャリアはまた、非共有結合によって、または封入によって、例えば、リポソームベシクル内で薬剤を保有し得る（例えば、米国特許第4,429,008号、および同第4,873,088号）。放射性核種薬剤に特異的なキャリアは、放射性ハロゲン化された小分子、および、キレート化合物を含む。例えば、米国特許第4,735,792号は、代表的な放射性ハロゲン化された小分子、および、それらの合成を開示する。放射性核種キレートは、金属または金属酸化物、放射性核種と結合するためのドナー原子として、窒素および硫黄の原子を含むキレート化合物から形成され得る。例えば、米国特許第4,673,562号、Davisonらは代表的なキレート化合物およびそれらの合成を開示する。

抗体および免疫複合体のための種々の投与経路が、使用され得る。代表的には、投与は静脈内、筋肉内、皮下、または、切除した腫瘍のベッド内である。抗体/免疫複合体の正確な用量が、使用される抗体、腫瘍上の抗原密度および抗体のクリアランスの速度によって、変化することは明白である。

本発明の診断試薬はまた、１つ以上の上記ポリペプチドまたは１つ以上のその部分をコードしているDNA配列を含み得る。例えば、少なくとも２つのオリゴヌクレオチドプライマーが、生物学的サンプルに由来する前立腺腫瘍特異的なcDNAを増幅するためにポリメラーゼ連鎖反応（PCR）に基づくアッセイにおいて使用され得る。ここで、少なくとも１つのオリゴヌクレオチドプライマーは、本発明の前立腺腫瘍タンパク質をコードしているDNA分子に特異的である。次いで、増幅されたcDNAの存在は、当該分野で周知の技術（例えば、ゲル電気泳動）を使用して検出される。同様に、本発明の前立腺腫瘍タンパク質をコードするDNA分子に特異的なオリゴヌクレオチドプローブが、ハイブリダイゼーションアッセイにおいて、生物学的サンプル中の本発明のポリペプチドの存在を検出するために使用され得る。

本明細書中で使用される用語「DNA分子に特異的なオリゴヌクレオチドプライマ/プローブ」は、問題のDNA分子に対して少なくとも約80％の同一性、好ましくは少なくとも約90％の同一性、そしてより好ましくは少なくとも約95％の同一性を有するオリゴヌクレオチド配列を意味する。本発明の診断方法に有用に使用され得るオリゴヌクレオチドプライマーおよび/またはプローブは、好ましくは、少なくとも約10〜40のヌクレオチドを有する。好ましい実施態様において、オリゴヌクレオチドプライマーは、配列番号１〜107、109〜111、115〜171、173〜175、177および179〜224から選択される配列を有するDNA分子の少なくとも約10の連続したヌクレオチドを含む。好ましくは、本発明の診断方法における使用のためのオリゴヌクレオチドプローブは、配列番号１〜107、109〜111、115〜171、173〜175、177および179〜224で提供される配列を有するDNA分子の少なくとも約15の連続したオリゴヌクレオチドを含む。PCRに基づくアッセイおよびハイブリダイゼーションアッセイの両方についての技術が、当該分野で周知である（例えば、Mullisら、同書；Ehrlich、同書を参照のこと）。従って、プライマーまたはプローブは、生物学的サンプル（血液、精液あるいは前立腺組織および/または前立腺腫瘍組織）中の前立腺腫瘍配列を検出するために使用され得る。

前立腺タンパク質の免疫原性部分を含む本発明のポリペプチドはまた、前立腺ガンを免疫治療するために使用され得る。ここで、このポリペプチドは、前立腺腫瘍細胞に応答する患者自身の免疫応答を刺激する。さらなる局面において、本発明は、患者の前立腺ガンを免疫治療するために、配列番号１〜107、109〜111、115〜171、173〜175、177および179〜224で提供される配列を有するDNA分子によりコードされる１つ以上の免疫反応性ポリペプチド（またはこのようなポリペプチドをコードするDNA）を使用するための方法を提供する。本明細書中で使用される「患者」は、任意の温血動物、好ましくはヒトをいう。患者は疾患を罹患していても、あるいは検出可能な疾患を有していなくても良い。従って、上記の免疫反応性ポリペプチドは、前立腺ガンを処置するためにまたは前立腺ガンの発達を阻害するために使用され得る。ポリペプチドは、原発腫瘍の外科的な除去ならびに/または放射線治療および従来の化学療法薬物の投与による処置の前または後のいずれかに投与され得る。

これらの局面において、ポリペプチドは、一般に、薬学的組成物および/またはワクチン中に存在する。薬学的組成物は１つ以上のポリペプチドを含み得、各ポリペプチドは１つ以上の上記配列（またはその改変体）および生理学的に受容可能なキャリアを含み得る。ワクチンは、１つ以上のこのようなポリペプチドおよび非特異的な免疫応答エンハンサー（例えば、アジュバント、生分解性のマイクロスフェア（例えば、ポリ乳酸ガラクチド）またはリポソーム（その内部にポリペプチドが取り込まれる)）を含み得る。薬学的組成物およびワクチンはまた、組み合わせポリペプチド（すなわち、複数のエピトープを含む１つのポリペプチド）中に取り込まれているかまたは別々のポリペプチド中に存在するかのいずれかである、前立腺細胞抗原の他のエピトープを含み得る。

あるいは、薬学的組成物またはワクチンは１つ以上の上記ポリペプチドをコードするDNA含み得、それによりポリペプチドはインサイチュで生じる。このような薬学的組成物およびワクチンにおいて、DNAは、当業者に公知の任意の種々の送達系中に存在し得る。この送達系は、核酸発現系、細菌およびウイルス発現系を含む。適切な核酸発現系は、患者における発現に必要なDNA配列（例えば、適切なプロモーター）を含む。細菌送達系は、その細胞表面上で前立腺細胞抗原のエピトープを発現する細菌（例えば、Bacillus-Calmette-Guerrin）の投与を含む。好ましい実施態様において、DNAは、ウイルス発現系（例えば、ワクシニアもしくは他のポックスウイルス、レトロウイルス、またはアデノウイルス）を使用して導入され得る。この発現系は、非病原性（欠損）の複製可能ウイルスの使用を含み得る。適切な系は、例えば、Fisher-Hochら、PNAS86:317-321, 1989；Flexnerら、Ann. N.Y. Acad. Sci. 569:86-103, 1989；Flexnerら、Vaccine8:17-21, 1990；米国特許第4,603,112号、同第4,769,330号および同第5,017,487号；WO第89/01973号；米国特許第4,777,127号；GB第2,200,651号；EP第0,345,242号；WO第91/02805号；Berkner、Biotechniques6:616-627, 1988；Rosenfeldら、Science 252:431-434, 1991；Kollsら、PNAS 91:215-219,1994；Kass-Eislerら、PNAS 90:11498-11502, 1993；Guzmanら、Circulation 88:2838-2848,1993；およびGuzmanら、Cir. Res. 73:1202-1207, 1993 に開示される。DNAをこのような発現系に組み込むための技術は当業者に周知である。DNAはまた、例えば、公開されたPCT出願WO第90/11092号およびUlmerら、Science259:1745-1749, 1993に記載され、Cohen、Science 259:1691-1692, 1993に概説されるように「裸」であり得る。裸のDNAの取り込みは、DNAを生分解性ビーズ（これは細胞中に効率的に輸送される）上にコートすることにより増大され得る。

投与の経路および頻度ならびに投与量は個々に変化し、そして最近他の疾患の免疫治療において使用されているものと並行させ得る。一般に、薬学的組成物およびワクチンは、注入（例えば、皮内、筋肉内、静脈内、または皮下）、鼻腔内（例えば、吸入により）、または経口で投与され得る。１〜10の間の用量が３〜24週の期間に渡って投与され得る。好ましくは、４用量が、３ヶ月の間隔で投与され、そして追加免疫投与がその後定期的に与えられ得る。別のプロトコルが個々の患者に適切であり得る。適切な用量は、処置された患者の前立腺腫瘍細胞に対して免疫応答（細胞性および/または体液性）を惹起するのに有効であるポリペプチドまたはDNAの量である。適切な免疫応答は、基底（すなわち、未処置）レベルを少なくとも10〜50％上回る。一般に、用量中に存在する（または用量中でDNAによりインサイチュで産生される）ポリペプチドの量は、宿主１Kgあたり約１pg〜約100mg、代表的には約10pg〜約１mg、そして好ましくは約100pg〜約１μgの範囲である。適切な用量サイズは患者のサイズとともに変化するが、代表的には約0.01mL〜約５mLまでで変化する。

当業者に公知の任意の適切なキャリアが本発明の薬学的組成物において使用され得るが、キャリアのタイプは投与の形態に依存して変化する。非経口投与（例えば、皮下注入）のために、キャリアは、好ましくは、水、生理食塩水、アルコール、脂肪、蝋、および/または緩衝液を含む。経口投与のために、任意の上記キャリアまたは固相キャリア（例えば、マンニトール、ラクトース、スターチ、ステアリン酸マグネシウム、サッカリンナトリウム、タルカム、セルロース、グルコース、スクロース、および/または炭酸マグネシウム）が使用され得る。生分解性のマイクロスフェア（例えば、ポリ乳酸グリコリド）はまた、本発明の薬学的組成物のためのキャリアとして使用され得る。適切な生分解性のマイクロスフェアは、例えば、米国特許第4,897,268号および同第5,075,109号に開示される。

任意の種々の非特異的な免疫応答エンハンサーが、本発明のワクチンにおいて使用され得る。例えば、アジュバントが含まれ得る。ほとんどのアジュバントは、抗原を迅速な異化から保護するように設計された物質（例えば、水酸化アルミニウムまたはミネラルオイル）および免疫応答の非特異的刺激因子（例えば、リピドＡ、Bordella pertussisまたはMycobacterium tuberculosis）を含む。このようなアジュバントは、例えば、フロイントの不完全アジュバントおよび完全アジュバント（Difco Laboratories, Detroit, MI）ならびにMerck Adjuvant 65（Merck and Company, Inc.,Rahway, NJ）として市販されている。

本明細書中で開示されるポリペプチドはまた、前立腺ガンのエキソビボ処置に使用され得る。例えば、免疫系の細胞（例えば、Ｔ細胞）が、Cell Pro Incorporated（Bothell, WA）のCEPRATE^TMシステムのような市販の細胞分離システムを使用して、患者の末梢血から単離され得る（米国特許第5,240,856号；米国特許第5,215,926号；WO第89/06280号；WO第91/16116号およびWO第92/07243号を参照のこと）。分離された細胞は、送達ビヒクル（例えば、マイクロスフェア）中に含まれる１つ以上の免疫反応性ポリペプチドで刺激されて抗原特異的Ｔ細胞を提供する。次いで、腫瘍抗原特異的Ｔ細胞の集団が標準的な技術を使用して拡大され、そして細胞が患者に戻し投与される。

以下の実施例は、制限のためではなく例示のために提供される。

実施例１
前立腺腫瘍ポリペプチドの単離および特徴付け
本実施例は、前立腺腫瘍cDNAライブラリーからの前立腺腫瘍ポリペプチドの単離を記載する。

ヒト前立腺腫瘍cDNA発現ライブラリーを、製造者のプロトコルに従って、cDNA合成用のSuperscript Plasmid SystemおよびPlasmid Cloningキット(BRL Life Technologies,Gaithersburg,MD20897)を用いて前立腺腫瘍ポリA⁺ RNAから構築した。具体的には、前立腺腫瘍組織を、ポリトロン(Kinematica,Switzerland)を用いてホモジナイズし、そして総RNAを、製造者により指示されたようにTrizol試薬(BRL Life Technologies)を用いて抽出した。次いで、ポリA⁺RNAを、製造者のプロトコルに従って、QiagenオリゴテックススピンカラムmRNA精製キット(Qiagen,SantaClarita,CA 91355)を用いて精製した。第１鎖cDNAを、NotI/Oligo-dT18プライマーを用いて合成した。２本鎖cDNAを合成し、EcoRI/BAXIアダプター(Invitrogen,SanDiego,CA)と連結し、そしてNotIで消化した。Chroma Spin-1000カラム(Clontech,Palo Alto,CA 94303)を用いたサイズ分画後に、cDNAを、pCDNA3.1(Invitrogen)のEcoRI/NotI部位に連結し、そしてエレクトロポレーションによりElectro Max E.coli DH10B細胞(BRL Life Technologies)に形質転換した。

同じ手順を用いて、正常ヒト膵臓cDNA発現ライブラリーを、６つの組織標本のプール(Clontech)から調製した。cDNAライブラリーを、独立したコロニーの数、挿入物を有するクローンの割合、平均挿入物サイズを決定することにより、および配列分析により特徴付けた。前立腺腫瘍ライブラリーは1.64×10⁷個の独立したコロニーを含み、クローンの70％は挿入物を有し、そして平均挿入物サイズは1745塩基対であった。正常膵臓cDNAライブラリーは3.3×10⁶個の独立したコロニーを含み、クローンの69％は挿入物を有し、そして平均挿入物サイズは1120塩基対であった。両方のライブラリーについて、配列分析は、クローンの大部分が完全長cDNA配列を有し、そしてmRNAから合成され、rRNAおよびミトコンドリアDNAの夾雑物が最小であったことを示した。

cDNAライブラリーサブトラクションを、Haraら(Blood,84:189-199,1994)により記載されているようにいくらか改変して、上記の前立腺腫瘍ライブラリーおよび正常膵臓cDNAライブラリーを用いて行った。具体的には、前立腺腫瘍特異的なサブトラクションされたcDNAライブラリーを、以下の通りに生成した。正常膵臓cDNAライブラリー(70μg)を、EcoRI、NotI、およびSfuIで消化し、続いてDNAポリメラーゼクレノーフラグメントを用いてフィルイン反応を行った。フェノール-クロロホルム抽出およびエタノール沈殿の後、DNAを、100μlのH₂Oに溶解し、熱変性させ、そして100μl(100μg)のPhotoprobeビオチン(Vector Laboratories,Burlingame,CA)と混合した。製造者により推奨されるように、得られた混合物を、20分間、氷上で270Ｗの太陽灯を用いて照射した。さらなるPhotoprobeビオチン(50μl)を添加し、そしてビオチン化反応を繰り返した。５回のブタノールを用いた抽出後、DNAをエタノール沈殿させ、そして23μlH₂Oに溶解して、ドライバーDNA（driver DNA）を形成した。

トレイサーDNA（tracer DNA）を形成するために、10μgの前立腺腫瘍cDNAライブラリーを、BamHIおよびXhoIで消化し、フェノールクロロホルム抽出し、そしてChromaスピン-400カラム(Clontech)を通過させた。エタノール沈殿後、トレイサーDNAを、５μlのH₂Oに溶解した。トレイサーDNAを、15μlのドライバーDNAおよび20μlの２×ハイブリダイゼーション緩衝液(1.5MNaCl/10mM EDTA/50mM HEPES(pH 7.5)/0.2％ドデシル硫酸ナトリウム)と混合し、鉱物油で重層し、そして完全に熱変性させた。サンプルを68℃の水浴にすぐに移し、そして20時間インキュベートした（長いハイブリダイゼーション[LH]）。次いで、反応混合物をストレプトアビジン処理に供し、続いてフェノール/クロロホルム抽出に供した。このプロセスを、３回以上繰り返した。サブトラクションされたDNAを沈殿し、12μlのH₂Oに溶解し、８μlのドライバーDNAおよび20μlの２×ハイブリダイゼーション緩衝液と混合し、そして68℃で２時間のハイブリダイゼーション（短いハイブリダイゼーション(SH)）に供した。ビオチン化２本鎖DNAの除去後、サブトラクションされたcDNAを、クロラムフェニコール耐性pBCSK⁺(Stratagene,LaJolla,CA 92037)のBamHI/XhoI部位に連結し、そしてエレクトロポレーションによりElectroMax E.coli DH10B細胞に形質転換して、前立腺腫瘍特異的なサブトラクションされたcDNAライブラリーを生成した（前立腺サブトラクション１）。

サブトラクションされたcDNAライブラリーを分析するために、プラスミドDNAを100個の独立したクローンから調製し、サブトラクションされた前立腺腫瘍特異的ライブラリーから無作為に選び、そして挿入物サイズに基づいて分類した。代表的なcDNAクローンを、Perkin Elmer/Applied Biosystems Division Automated Sequencer Model 373A(FosterCity,CA)を用いたDNA配列決定によりさらに特徴付けた。６個のcDNAクローン（以下、F1-13、F1-12、F1-16、H1-1、H1-9、およびH1-4と呼ぶ）は、サブトラクションされた前立腺特異的cDNAライブラリーにおいて豊富であることが示された。F1-12について決定された3’および5’cDNA配列を、それぞれ配列番号２および３に提示し、F1-13、F1-16、H1-1、H1-9、およびH1-4について決定された3’cDNA配列を、それぞれ、配列番号１および４〜７に提示する。

単離されたクローンのcDNA配列を、EMBLおよびGenBankデータベースを用いて遺伝子バンクにおける公知の配列（公開96）と比較した。前立腺腫瘍cDNAクローンのうちの４個（F1-13、F1-16、H1-1、およびH1-4）は、以下の以前に同定されたタンパク質をコードすることが決定された：前立腺特異的抗原(PSA)、ヒト腺性カリクレイン、ヒト腫瘍発現増強型遺伝子、およびミトコンドリアチトクロムＣオキシダーゼサブユニットII。H1-9は、以前に同定されたヒト自律複製配列に同一であることが見出された。F1-12についてcDNA配列と有意な相同性は見出されなかった。

次の研究は、F1-12に対する完全長cDNA配列の単離を導いた。この配列を配列番号107に提示し、対応する予測アミノ酸配列を配列番号108に提供する。

豊富というほどではない前立腺腫瘍特異的遺伝子をクローニングするために、cDNAライブラリーサブトラクションを、上記の前立腺腫瘍cDNAライブラリーを、正常膵臓cDNAライブラリー、および以前にサブトラクションされた前立腺特異的cDNAライブラリーにおける最も豊富な３つの遺伝子：ヒト腺性カリクレイン、前立腺特異的抗原(PSA)、およびミトコンドリアチトクロムＣオキシダーゼサブユニットII、でサブトラクションすることにより行った。具体的には、pCDNA3.1中のヒト腺性カリクレインcDNA、PSAcDNA、およびミトコンドリアチトクロムＣオキシダーゼサブユニットII cDNAの各々１μgをドライバーDNAに添加し、そしてサブトラクションを上記のように行って、第２のサブトラクションされたcDNAライブラリー（以下、「スパイク(spike)を用いてサブトラクションされた前立腺腫瘍特異的cDNAライブラリー」と呼ぶ）を提供した。

22個のcDNAクローンを、スパイクを用いてサブトラクションされた前立腺腫瘍特異的cDNAライブラリーから単離した。J1-17、L1-12、N1-1862、J1-13、J1-19、J1-25、J1-24、K1-58、K1-63、L1-4、およびL1-14と呼ばれるクローンについて決定された3’および5’cDNA配列を、それぞれ、配列番号８〜９、10〜11、12〜13、14〜15、16〜17、18〜19、20〜21、22〜23、24〜25、26〜27、ならびに28〜29に提供する。J1-12、J1-16、J1-21、K1-48、K1-55、L1-2、L1-6、N1-1858、N1-1860、N1-1861、N1-1864と呼ばれるクローンについて決定された3’cDNA配列を、それぞれ、配列番号30〜40に提供する。これらの配列と上記の遺伝子バンクにおける配列との比較は、５個の最も豊富なDNA種のうちの３個とは有意に相同性ではないことを明らかにした（J1-17、L1-12、およびN1-1862；それぞれ、配列番号８〜９、10〜11、および12〜13）。残りの２つの最も豊富な種のうち、一方（J1-12；配列番号30）は、以前に同定されたヒト肺胞界面活性物質関連タンパク質と同一であることが見出され、そして他方（K1-48；配列番号33）は、2-アリルプロピオニル-CoAエピメラーゼについてのR.norvegicus mRNAといくらかの相同性を有することが決定された。スパイクを用いてサブトラクションされた前立腺腫瘍特異的cDNAライブラリーから単離された17個の豊富というほどではないcDNAクローンのうち、４個（J1-16、K1-55、L1-6、およびN1-1864；それぞれ、配列番号31、34、36、および40）は、以前に同定された配列と同一であることが見出され、２個（J1-21およびN1-1860；それぞれ、配列番号32および38）は、非ヒト配列といくらかの相同性を示すことが見出され、そして２個（L1-2およびN1-1861；それぞれ、配列番号35および39）は、公知のヒト配列といくらかの相同性を示すことが見出された。ポリペプチドJ1-13、J1-19、J1-24、J1-25、K1-58、K1-63、L1-4、L1-14（それぞれ、配列番号14〜15、16〜17、20〜21、18〜19、22〜23、24〜25、26〜27、28〜29）と有意な相同性は見出されなかった。

次の研究は、J1-17、L1-12、およびN1-1862についての完全長cDNA配列（それぞれ、配列番号109〜111）の単離を導いた。対応する予測アミノ酸配列を、配列番号112〜114に提供する。

さらなる実験において、４個のさらなるクローンを、前立腺腫瘍cDNAライブラリーを、３つの正常前立腺ポリA⁺RNAのプールから調製した正常前立腺cDNAでサブトラクションすることにより同定した（前立腺サブトラクション２）。これらのクローンについて決定されたcDNA配列（以下、U1-3064、U1-3065、V1-3692、および1A-3905と呼ぶ）を、それぞれ、配列番号69〜72に提供する。決定された配列と遺伝子バンクにおける配列との比較は、U1-3065に対する有意な相同性を明らかにしなかった。

スパイクを用いた第２のサブトラクション（前立腺サブトラクションスパイク２）を、スパイクを用いて前立腺腫瘍特異的cDNAライブラリーを正常膵臓cDNAライブラリーでサブトラクションすることにより行い、そしてPSA、J1-17、肺胞界面活性物質関連タンパク質、ミトコンドリアDNA、チトクロムｃオキシダーゼサブユニットII、N1-1862、自律複製配列、L1-12、および腫瘍発現増強型遺伝子でさらにスパイクした。４個のさらなるクローン（以下、V1-3686、R1-2330、1B-3976、およびV1-3679と呼ぶ）を単離した。これらのクローンに対して決定されたcDNA配列を、それぞれ、配列番号73〜76に提供する。これらの配列と遺伝子バンクにおける配列との比較は、V1-3686およびR1-2330に対する有意な相同性を明らかにしなかった。

上記の３つの前立腺サブトラクション（前立腺サブトラクション２、スパイクを用いてサブトラクションされた前立腺腫瘍特異的cDNAライブラリー、および前立腺サブトラクションスパイク２）のさらなる分析は、16個のさらなるクローン（1G-4736、1G-4738、1G-4741、1G-4744、1G-4734、1H-4774、1H-4781、1H-4785、1H-4787、1H-4796、1I-4810、1I-4811、1J-4876、1K-4884、および1K-4896と呼ぶ）の同定をもたらした。これらのクローンについて決定されたcDNA配列を、それぞれ、配列番号77〜92に提供する。これらの配列と上記の遺伝子バンクにおける配列との比較は、1G-4741、1G-4734、1I-4807、1J-4876、および1K-4896（それぞれ、配列番号79、81、87、90、および92）に対して有意な相同性を明らかにしなかった。単離されたクローンのさらなる分析は、1G-4736、1G-4738、1G-4741、1G-4744、1H-4774、1H-4781、1H-4785、1H-4787、1H-4796、1I-4807、1J-4876、1K-4884、および1K-4896（それぞれ、配列番号179〜188および191〜193に提供する）に対して延長したcDNA配列の決定、および1I-4810および1I-4811（それぞれ、配列番号189および190に提供する）に対するさらなる部分的cDNA配列の決定を導いた。

さらなるサブトラクションを、正常前立腺cDNAライブラリーを正常膵臓cDNAでサブトラクションすることにより行った（前立腺サブトラクション３）。これは、1G-4761、1G-4762、1H-4766、1H-4770、1H-4771、および1H-4772として呼ばれる、６個のさらなるクローン（配列番号93〜98）の同定を導いた。これらの配列と遺伝子バンクにおける配列との比較は、1G-4761および1H-4771（それぞれ、配列番号93および97）に対する有意な相同性を明らかにしなかった。単離されたクローンのさらなる分析は、1G-4761、1G-4762、1H-4766、および1H-4772に対して伸長したcDNA配列（それぞれ、配列番号194〜196および199に提供する）の決定、ならびに1H-4770および1H-4771に対するさらなる部分的cDNA配列（それぞれ、配列番号197および198に提供する）の決定を導いた。

３人の前立腺ガン患者に由来するポリA⁺RNAプールから調製された前立腺腫瘍cDNAライブラリーの、正常膵臓cDNAライブラリーを用いてのサブトラクション（前立腺サブトラクション４）は、８個のクローン（1D-4297、1D-4309、１D.1-4278、1D-4288、1D-4283、1D-4304、1D-4296、および1D-4280と呼ぶ）（配列番号99〜107）の同定を導いた。これらの配列を、上記のgenebankにおける配列と比較した。1D-4283および1D-4304（それぞれ、配列番号103および104）との有意な相同性は見出されなかった。単離されたクローンのさらなる分析は、1D-4309、１D.1-4278、1D-4288、1D-4283、1D-4304、1D-4296、および1D-4280の伸長したcDNA配列（それぞれ、配列番号200〜206に提供する）の決定を導いた。

上記の前立腺サブトラクション１および前立腺サブトラクション２において単離されたcDNAクローンをコロニーPCRにより増幅し、そして前立腺腫瘍、正常前立腺における、および種々の他の正常組織におけるそれらのmRNA発現レベルを、マイクロアレイ技術(Synteni,PaloAlto,CA)を用いて決定した。簡単には、PCR増幅産物を、アレイフォーマットにおいてスライド上にドットし、各々の産物はこのアレイにおいて独自の位置を占めた。mRNAを、試験される組織サンプルから抽出し、逆転写し、そして蛍光標識cDNAプローブを作製した。マイクロアレイを、標識cDNAプローブでプローブ化し、スライドをスキャンし、そして蛍光強度を測定した。この強度は、ハイブリダイゼーション強度と相関する。２個の新規のクローン（P509SおよびP510Sと呼ぶ）は、前立腺腫瘍および正常前立腺において過剰発現され、そして試験された他の全ての組織（肝臓、膵臓、皮膚、骨髄、脳、乳房、副腎、膀胱、精巣、唾液腺、大腸、腎臓、卵巣、肺、脊髄、骨格筋、および結腸）において低レベルで発現されることが見出された。P509SおよびP510Sの決定されたcDNA配列を、それぞれ、配列番号223および224に提供する。これらの配列と上記のgenebankにおける配列との比較は、以前に同定されたESTとのいくらかの相同性を明らかにした。

実施例２
前立腺腫瘍ポリペプチドの組織特異性の決定
遺伝子特異的プライマーを用いて、代表的な前立腺腫瘍ポリペプチドF1-16、H1-1、J1-17、L1-12、F1-12、およびN1-1862についてのmRNA発現レベルを、RT-PCRを用いて、種々の正常組織および腫瘍組織において調べた。

簡単には、総RNAを、上記のTrizol試薬を用いて種々の正常組織および腫瘍組織から抽出した。第１鎖合成を、42℃で１時間、SuperScriptII逆転写酵素(BRL Life Technologies)を使用して、１〜２μgの総RNAを用いて行った。次いで、cDNAを、遺伝子特異的プライマーを用いるPCRにより増幅した。RT-PCRの半定量性質を確実にするために、β-アクチンを、調べられた組織各々の内部コントロールとして使用した。最初に、第１鎖cDNAの連続希釈物を調製し、そしてRT-PCRアッセイを、β-アクチン特異的プライマーを用いて行った。次いで、β-アクチンテンプレートの線状範囲増幅を可能にし、そして最初のコピー数の差違を反映するのに十分感度が高い希釈物を選択した。これらの条件を用いて、β-アクチンレベルを、各組識からの各々の逆転写反応について決定した。DNA汚染を、DNase処理により、および逆転写酵素を添加することなく調製された第１鎖cDNAを用いた場合のネガティブなPCR結果を保証することにより最小にした。

mRNA発現レベルを、４つの異なる型の腫瘍組織（２人の患者に由来する前立腺腫瘍、３人の患者に由来する乳房腫瘍、結腸腫瘍、肺腫瘍）、および16の異なる正常組織（前立腺、結腸、腎臓、肝臓、肺、卵巣、膵臓、骨格筋、皮膚、胃、精巣、骨髄、および脳を含む）において調べた。F1-16は、前立腺腫瘍組織、結腸腫瘍、および正常前立腺において高レベルで、ならびに正常肝臓、皮膚、および精巣において低レベルで発現されることが見出され、調べられた他の組織における発現は検出可能でなかった。H1-1は、前立腺腫瘍、肺腫瘍、乳房腫瘍、正常前立腺、正常結腸、および正常脳において高レベルで、正常肺、膵臓、骨格筋、皮膚、小腸、骨髄において非常に低いレベルで発現されることが見出され、そして試験された他の組織においては検出されなかった。詳細には、J1-17およびL1-12は、前立腺において過剰発現されるらしく、両方の遺伝子は、前立腺腫瘍および正常前立腺において高レベルで発現されるが、調べられた他の全ての組織において低レベルから検出不可能なレベルで発現された。N1-1862は、前立腺腫瘍の60％において過剰発現され、そして正常結腸および正常腎臓において検出可能であることが見出された。従って、RT-PCR結果は、F1-16、H1-1、J1-17、N1-1862、およびL1-12が前立腺特異的であるか、または前立腺において有意に上昇したレベルで発現されるかのいずれかであることを示す。

さらなるRT-PCR研究は、F1-12が、前立腺腫瘍の60％において過剰発現され、正常腎臓において検出可能であるが、試験された他の全ての組織において検出不可能であることを示した。同様に、R1-2330は、前立腺腫瘍の40％において過剰発現され、正常腎臓および肝臓において検出可能であるが、試験された他の全ての組織において検出不可能であることが示された。U1-3064は、前立腺腫瘍の60％において過剰発現され、そしてまた乳房腫瘍および結腸腫瘍において発現されることが見出されたが、正常組織において検出不可能であった。

R1-2330、U1-3064、および1D-4279のRT-PCR特徴付けは、これらの３つの抗原が前立腺および／または前立腺腫瘍において過剰発現されることを示した。

４つの前立腺腫瘍、２つの正常前立腺サンプル、２つのBPH前立腺、ならびに正常結腸、腎臓、肝臓、肺、膵臓、骨格筋、脳、胃、精巣、小腸、および骨髄を用いたノザンブロット分析は、L1-12が前立腺腫瘍および正常前立腺において過剰発現されるが、一方、試験された他の正常組織において検出不可能であることを示した。J1-17は２つの前立腺腫瘍において検出され、そして試験された他の組織において検出されなかった。N1-1862は、３つの前立腺腫瘍において過剰発現され、そして正常前立腺、結腸、腎臓において発現されるが、試験された他の組織において発現されないことが見出された。F1-12は、２つの前立腺腫瘍において高く発現され、そして試験された他の全ての組織において検出不可能であることが見出された。

上記のマイクロアレイ技術を使用して、前立腺腫瘍、乳房腫瘍、および以下の正常組織：前立腺、肝臓、膵臓、皮膚、骨髄、脳、乳房、副腎、膀胱、精巣、唾液腺、大腸、腎臓、卵巣、肺、脊髄、骨格筋、および結腸における本明細書中に記載の代表的な抗原の発現レベルを決定した。L1-12は、正常前立腺および前立腺腫瘍において過剰発現されることが見出され、いくらかの発現が正常骨格筋において検出された。J1-12およびF1-12の両方は、前立腺腫瘍において過剰発現されることが見出され、試験された他の全ての組織における発現は、低いかまたは検出不可能であった。N1-1862は、前立腺腫瘍および正常前立腺において高レベルで発現、ならびに正常大腸および正常結腸において低レベルで発現されることが見出され、試験された他の全ての組織における発現は検出不可能であった。R1-2330は、前立腺腫瘍および正常前立腺において過剰発現され、そして試験された他の全ての組織において低レベルで発現されることが見出された。1D-4279は、前立腺腫瘍および正常前立腺において過剰発現され、正常脊髄において低レベルで発現され、そして試験された他の全ての組織において検出不可能であることが見出された。

実施例３
PCRに基づくサブトラクションによる前立腺腫瘍ポリペプチドの単離および特徴付け
10個の他の正常組織cDNA（脳、心臓、腎臓、肝臓、肺、卵巣、胎盤、骨格筋、脾臓、および胸腺）でサブトラクションされ、次いで、第１回のPCR増幅に供された、正常前立腺に由来するcDNAを含むcDNAサブトラクションライブラリーをClontechから購入した。このライブラリーを、製造者のプロトコルに従って、第２回のPCR増幅に供した。得られたcDNAフラグメントを、ベクターpT7Blue T-ベクター(Novagen,Madison,WI)にサブクローニングし、そしてXL-1 Blue MRF’ E.coli(Stratagene)に形質転換した。DNAを独立したクローンから単離し、そしてPerkin Elmer/Applied Biosystems Division Automated Sequencer Model 373Aを用いて配列決定した。

59個のポジティブクローンを配列決定した。これらのクローンのDNA配列と上記のgenebankにおけるDNA配列との比較は、これらのクローンのうちの25個（以下、P5、P8、P9、P18、P20、P30、P34、P36、P38、P39、P42、P49、P50、P53、P55、P60、p64、P65、P73、P75、P76、P79、およびP84と称する）と有意な相同性を明らかにしなかった。これらのクローンの決定されたcDNA配列を、それぞれ、配列番号41〜45、47〜52、および54〜65に提供する。P29、P47、P68、P80、およびP82（それぞれ、配列番号46、53、および66〜68）は、以前に同定されたDNA配列とある程度の相同性を示すことが見出された。本発明者らの知識の及ぶ限りでは、これらの配列のいずれもが、前立腺に存在すると以前に示されたものはなかった。

上記のPCRに基づく方法論を用いるさらなる研究は、180を超えるさらなるクローンの単離をもたらし、これらのうち23個のクローンは、既知の配列と有意な相同性を示さないことが見出された。これらのクローンの決定されたcDNA配列を、配列番号115〜123、127、131、137、145、147〜151、153、156〜158、および160に提供する。23個のクローン（配列番号124〜126、128〜130、132〜136、138〜144、146、152、154、155、および159）は、以前に同定されたESTといくらかの相同性を示すことが見出された。さらなる10個のクローン（配列番号161〜170）は、既知遺伝子とある程度の相同性を有することが見出された。P703と呼ばれるさらなるクローンは、５つのスプライシング改変体を有することが見出された。DE1、DE13、およびDE14と呼ぶ改変体の決定されたDNA配列を、それぞれ、配列番号171、175、および177に提供し、対応する予測アミノ酸配列を、それぞれ、配列番号172、176、および178に提供する。DE2およびDE6と呼ぶスプライシング改変体のDNA配列を、それぞれ、配列番号173および174に提供する。

腫瘍組織（前立腺(ｎ＝５)、乳房（ｎ＝２）、結腸、および肺）、正常組織（前立腺(ｎ＝５)、結腸、腎臓、肝臓、肺（ｎ＝２）、卵巣（ｎ＝２）、骨格筋、皮膚、胃、小腸、および脳）、ならびに活性化および非活性化PBMCにおける代表的なクローンのmRNA発現レベルを、上記のようにRT-PCRにより決定した。他に示さない限り、各組識型の１サンプルにおける発現を調べた。

P9は、試験された全ての正常組織（匹敵する発現を示した正常結腸を除く）と比較して、正常前立腺および前立腺腫瘍において高く発現されることが見出された。P20は、試験された12個全ての正常組織と比較して、正常前立腺および前立腺腫瘍において高く発現されることが見出された。肺（２個のうち１個）を除く全ての正常組織と比較して、乳房腫瘍（ｎ＝２）、結腸腫瘍、および肺腫瘍におけるP20発現のあまり大きくない増加が見られた。P18の発現の増加は、肺および胃を除く他の正常組織と比較して、正常前立腺、前立腺腫瘍、および乳房腫瘍において見出された。P5のささやかな発現の増加は、他のほとんどの正常組織と比較して、正常前立腺において観察された。しかし、いくらか上昇した発現は、正常肺およびPBMCにおいて見られた。P5の上昇した発現はまた、前立腺腫瘍（５個のうち２個）、乳房腫瘍、および１個の肺腫瘍サンプルにおいて観察された。P30については、試験された他の12個の正常組織のうち６個と比較して、同様の発現レベルが正常前立腺および前立腺腫瘍において見られた。上昇した発現は、乳房腫瘍、１個の肺腫瘍サンプル、および１個の結腸腫瘍サンプルにおいて見られ、そしてまた正常PBMCにおいて見られた。P29は、正常組織の大部分と比較して、前立腺腫瘍（５個のうち５個）および正常前立腺（５個のうち５個）において過剰発現されることが見出された。しかし、P29の実質的な発現は、正常結腸および正常肺（２個のうち２個）において観察された。P80は、試験された他の全ての正常組織と比較して、前立腺腫瘍（５個のうち５個）および正常前立腺（５個のうち５個）において過剰発現されることが見出され、増加した発現はまた結腸腫瘍においても見られた。

上記の方法論を用いるさらなる研究は、12個のさらなるクローン（以下、10-d8、10-h10、11-c8、7-g6、8-b5、8-b6、8-d4、8-d9、8-g3、8-h11、g-f12、およびg-f3と呼ぶ）の単離をもたらした。10-d8、10-h10、11-c8、8-b4、8-d9、8-h11、g-f12、およびg-f3の決定されたDNA配列を、それぞれ、配列番号207、208、209、216、217、220、221、および222に提供する。7-g6、8-b5、8-b6、および8-g3の決定された正方向および逆方向DNA配列を、それぞれ、配列番号210および211；212および213；214および215；ならびに218および219に提供する。これらの配列とgenebankにおける配列との比較は、7-g6およびg-f3の配列と有意な相同性を明らかにしなかった。クローン10-d8、11-c8、および8-h11は、以前に単離されたESTといくらかの相同性を示すことが見出されたが、一方、10-h10、8-b5、8-b6、8-d4、8-d9、8-g3、およびg-f12は、以前に同定された遺伝子といくらかの相同性を示すことが見出された。

実施例４
ポリペプチド合成
ポリペプチドを、HPTU(O-ベンゾトリアゾール-N,N,N’,N’-テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスフェート)活性化を用いるFMOC化学を用いて、Applied Biosystems 430Aペプチド合成機において合成し得る。Gly-Cys-Gly配列をペプチドのアミノ末端に接着して、共役、固定化表面への結合、またはペプチド標識の方法を提供し得る。固相支持体からのペプチドの切断を、以下の切断混合物：トリフルオロ酢酸：エタンジチオール：チオアニゾール：水：フェノール（40:１:２:２:３）を用いて行い得る。２時間切断した後、ペプチドを、冷メチル-t-ブチル-エーテル中で沈殿させ得る。次いで、ペプチドペレットを、0.1％トリフルオロ酢酸(TFA)を含む水に溶解し、そしてC18逆相HPLCによる精製前に凍結乾燥し得る。水（0.1％ TFAを含む）中の０％〜60％アセトニトリル（0.1％ TFAを含む）勾配を使用して、ペプチドを溶出し得る。純粋画分の凍結乾燥後、ペプチドを、エレクトロスプレーまたは他の型の質量分析法を用いて、およびアミノ酸分析により特徴付け得る。

前述から、本発明の特定の実施態様は、例示目的のために本明細書中に記載されたが、種々の改変は、本発明の精神および範囲を逸脱することなくなされ得ることが認識される。

［配列表］

Claims

患者における前立腺ガンを検出するための方法であって、以下の工程：
（ａ）該患者から得た生物学的サンプルを、ポリぺプチドに結合し得る結合因子と接触させる工程であって、該ポリぺプチドは、前立腺タンパク質またはその改変体の免疫原性部分を含み、該タンパク質は、配列番号２〜３、５〜107、109〜111、115〜171、173〜175、177、および179〜224に示されるヌクレオチド配列、該ヌクレオチド配列の相補体、ならびに該ヌクレオチド配列の改変体からなる群から選択される配列を有するDNA分子によってコードされるアミノ酸配列を含む、工程；および
（ｂ）該サンプルにおいて、該結合因子に結合するタンパク質またはポリぺプチドを検出し、それにより該患者における前立腺ガンを検出する工程、
を包含する、方法。