JP2007500012A - System for external control of oncolytic virus replication - Google Patents

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Abstract

腫瘍溶解ウイルス複製の外部調節のための組成物、方法、およびシステムを提供する。前記腫瘍溶解ウイルスは、細胞型特異的転写調節エレメント(CT-TRE)、および誘導性トランス活性化因子調節性転写調節エレメントを含む。前記ウイルスは、CT-TREが機能することが許容される細胞において選択的に複製する。さらに、誘導物質の濃度または条件が、トランス活性化因子調節性転写調節エレメントを調節するために使用され、それによって、腫瘍溶解ウイルス複製の少なくとも2つの制御レベルを提供する。  Compositions, methods and systems for external regulation of oncolytic virus replication are provided. The oncolytic virus includes a cell type specific transcriptional regulatory element (CT-TRE) and an inducible transactivator-regulated transcriptional regulatory element. The virus replicates selectively in cells where CT-TRE is allowed to function. In addition, the concentration or condition of the inducer is used to modulate the transactivator-regulated transcriptional regulatory element, thereby providing at least two control levels of oncolytic virus replication.

Description

外因性ヌクレオチドが細胞に提供される遺伝子治療は、革新的で、もしかすると強力な病気と戦う道具の原理を形成する。このアプローチは、癌だけでなく、嚢胞性線維症、貧血、血友病、糖尿病、ハンチントン病、エイズ、異常に高い血清コレステロール・レベル、特定の免疫不全症、および癌の多くの形態を含めた多くの他の病気の治療にも大きな可能性を同様に有する。遺伝子治療は、例えば、ウイルス・ベクターまたは非ウイルス・ベクターのような外因性の配列のデリバリー担体を一般に必要とする。種々のウイルス・ベクターが、これらの病気に対して治療上の効能を示した。概説のために、例えば、Sandrin V et al., Curr Top Microbiol Immunol. 2003; 281:137-78; Buning H., Gene Then 2003 Jul;10(14):1142-51、およびSt George JA, Gene Ther. 2003 Jul; 10(14): 1135-41を参照のこと。   Gene therapy in which exogenous nucleotides are provided to cells forms an innovative and possibly instrumental principle to combat powerful diseases. This approach included not only cancer, but also cystic fibrosis, anemia, hemophilia, diabetes, Huntington's disease, AIDS, abnormally high serum cholesterol levels, certain immunodeficiencies, and many forms of cancer It has great potential for the treatment of many other diseases as well. Gene therapy generally requires a delivery carrier of exogenous sequences such as, for example, viral vectors or non-viral vectors. Various viral vectors have shown therapeutic efficacy against these diseases. For review, see, for example, Sandrin V et al., Curr Top Microbiol Immunol. 2003; 281: 137-78; Buning H., Gene Then 2003 Jul; 10 (14): 1142-51, and St George JA, Gene See Ther. 2003 Jul; 10 (14): 1135-41.

癌治療に適用できる代わりのアプローチにおいて、癌細胞中の選択的な複製がそれらの細胞を選択的に破壊する特定の弱毒化された複製能力があるウイルス・ベクターが開発された。例えば、特定の細胞型を選択的に複製し、(そしてそれにより破壊する)様々な細胞に特有な複製能力があるアデノウイルス構築物が、例えば、WO95/19434、WO98/39465、WO98/39467、WO98/39466、WO99/06576、WO98/39464、WO00/15820に記載されている。   In an alternative approach that can be applied to cancer therapy, specific attenuated replication-capable viral vectors have been developed in which selective replication in cancer cells selectively destroys those cells. For example, adenovirus constructs that have replication capabilities unique to various cells that selectively replicate (and thereby destroy) specific cell types are described in, for example, WO95 / 19434, WO98 / 39465, WO98 / 39467, WO98 / 39466, WO99 / 06576, WO98 / 39464, WO00 / 15820.

アデノウイルスを安全な治療剤にする要因は、以下の事実:(a)アデノウイルス感染症には軽微な臨床的な病気の徴候がある;(b)アデノウイルスが安定で、十分に説明され、そして特徴づけられたゲノムを持っている;(c)アデノウイルスは一般にそのウイルスDNAを宿主DNA内に組み込まない;(d)アデノウイルス感染は一時的な遺伝子発現をもたらす;(e)アデノウイルスは分裂細胞にも無分裂細胞にも感染することができる;(f)アデノウイルスは種々のヒト細胞型に感染することができる;(g)アデノウイルスは物理的に安定している;そして(h)アデノウイルスは高感染価生産に耐えられる、を含む。   Factors that make adenovirus a safe treatment are the following facts: (a) Adenovirus infection has minor clinical signs of disease; (b) Adenovirus is stable and well-explained; And has a characterized genome; (c) adenovirus generally does not incorporate its viral DNA into host DNA; (d) adenoviral infection results in transient gene expression; (e) adenovirus is Can infect dividing and non-dividing cells; (f) adenovirus can infect various human cell types; (g) adenovirus is physically stable; and (h A) Adenoviruses can withstand high infectious value production.

患者の遺伝子治療に関する引き続く関心事は、潜在的な中毒性である。したがって、インビボにおけるウイルス感染および/または遺伝子発現を調節する能力が有効であることになる。遺伝子治療の目的のための調節された遺伝子発現は、例えば、Zoltick and Wilson (2001) Ann NY Acad Sci. 953:53-63; Harrington et al. (2000) Adv Drug Deliv Rev. 44(2-3): 167-84; およびClackson (2000) Gene Ther. 7(2): 120-5によって検討されている。遺伝子治療のために一般に使われる、複製と異なり欠陥があるベクター、例えば本明細書中で例証したような腫瘍溶解ベクターは、追加の標的細胞に感染する子孫を生み出すインビボにおける複製をする。したがって、インビボにおいて腫瘍溶解ベクターの複製を調節することができることに対する大きな着目が存在することになる。   A continuing concern regarding patient gene therapy is potential addiction. Thus, the ability to modulate viral infection and / or gene expression in vivo will be effective. Regulated gene expression for gene therapy purposes is described, for example, in Zoltick and Wilson (2001) Ann NY Acad Sci. 953: 53-63; Harrington et al. (2000) Adv Drug Deliv Rev. 44 (2-3 ): 167-84; and Clackson (2000) Gene Ther. 7 (2): 120-5. Vectors that are defective, unlike replication, commonly used for gene therapy, such as oncolytic vectors as exemplified herein, replicate in vivo to produce progeny that infect additional target cells. Thus, there will be great focus on being able to regulate the replication of oncolytic vectors in vivo.

本発明の概要
複製能力があるウイルス・ベクターと、それらの使用方法が提供される。本発明は、複製能力があるアデノウイルスによって本明細書中に例証される、調節された遺伝子発現システムの転写制御下にある少なくとも1つのウイルス遺伝子を持っている複製能力があるウイルスを含む組成物を提供する。調節された遺伝子発現システムは、少なくとも2つのレベルの転写調節を含む。調節の1つ目のレベルにおいて、転写トランス転写活性化因子(transcriptional transactivator)コード配列は、細胞型特異的転写応答エレメント(CT-TRE)の転写調節下にある。調節の2つ目のレベルにおいて、ウイルス遺伝子は、転写応答エレメント(本明細書中で転写トランス活性化因子に調節された応答エレメントと呼ばれる)と転写トランス活性化因子の相互作用によって調節される転写調節下にある。本発明を実施するのに着目の転写活性化因子は、着目の宿主細胞に外部から提供される誘導物質、通常非天然の誘発物質、例えば化学的な物質、例えばテトラサイクリン、エクジソン、ラパマイシン、合成プロゲステロン、グルココルチコイド、またはその類似体と一緒に機能的に相互作用する。同様に、誘導物質は、非化学系誘導因子、すなわち、超音波、熱、外照射、低酸素など、であるかもしれない。
SUMMARY OF THE INVENTION Viral vectors capable of replication and methods for their use are provided. The present invention relates to a composition comprising a replication competent virus having at least one viral gene under the transcriptional control of a regulated gene expression system, as exemplified herein by a replication competent adenovirus. I will provide a. A regulated gene expression system includes at least two levels of transcriptional regulation. At the first level of regulation, the transcriptional transactivator coding sequence is under transcriptional regulation of a cell type specific transcription response element (CT-TRE). At the second level of regulation, viral genes are regulated by the interaction of transcriptional response elements (referred to herein as response elements regulated by transcriptional transactivators) and transcriptional transactivators. Under control. A transcriptional activator of interest for carrying out the present invention is an inducer provided externally to the host cell of interest, usually a non-natural inducer, such as a chemical substance such as tetracycline, ecdysone, rapamycin, synthetic progesterone Functionally interacts with glucocorticoids, or analogs thereof. Similarly, the inducer may be a non-chemical inducer, i.e. ultrasound, heat, external radiation, hypoxia, etc.

転写トランス活性化因子は、細胞型特異的TREが活性である細胞でのみ産生される。転写トランス活性化因子の活性は、特別な誘導物質の存在/濃度または条件に依存している。そのため、誘導物質または状態は、転写トランス活性化因子の機能を調節する手段を提供する。適切な濃度の誘発物質および/または条件の存在下において、転写トランス活性化因子の活性化が、転写を活性化し、そして阻害型転写トランス活性化因子が転写を抑える。ウイルスの複製に不可欠な遺伝子の発現はこのように調節され、それによってウイルスの複製および伝染を調節する。ゆえに、腫瘍溶解ウイルスの複製および伝染は、本明細書中に記載される組成物および方法を使って誘導物質を提供する、および/または誘導物質の濃度を調整することによってインビトロまたはインビボで調節される。   Transcriptional transactivator is produced only in cells where cell type specific TRE is active. The activity of the transcriptional transactivator depends on the presence / concentration or conditions of the particular inducer. Thus, the inducer or condition provides a means to modulate the function of the transcriptional transactivator. In the presence of the appropriate concentration of inducer and / or conditions, activation of a transcriptional transactivator activates transcription and an inhibitory transcriptional transactivator suppresses transcription. Expression of genes essential for viral replication is thus regulated, thereby regulating viral replication and transmission. Thus, oncolytic virus replication and transmission is regulated in vitro or in vivo by providing inducers and / or adjusting the concentration of inducers using the compositions and methods described herein. The

態様の詳細な説明
細胞型特異的制御的転写調節エレメント(CT-TRE)、および誘導性であるトランス活性化因子調節性転写調節エレメント(transactivator regulated transcriptional regulatory element)を含む、調節された複製能力があるウイルス・ベクターが提供される。ウイルスは、CT-TREの機能を許容する細胞内で、そしてトランス活性化因子調節性転写調節エレメントを調節する誘導因子の存在または不存在に基づいて選択的に複製される。
Detailed Description of Embodiments Regulated replication ability, including cell type specific regulatory transcriptional regulatory elements (CT-TRE) and transactivator regulated transcriptional regulatory elements that are inducible A viral vector is provided. Viruses are replicated selectively in cells that permit CT-TRE function and based on the presence or absence of inducers that regulate transactivator-regulated transcriptional regulatory elements.

CT-TREは、誘導性転写トランス活性化因子(TA)コード配列の転写を制御する。転写トランス活性化因子は、(a)機能する誘導物質を必要とし、そして(b)ウイルス遺伝子の転写を制御する。誘導因子は、その類似体を含む着目の宿主細胞に通常存在しない外因性化合物、例えばテトラサイクリン、エクジソン、ラパマイシン、合成プロゲステロン、グルココルチコイドなどであるか、または誘導因子は、超音波、熱、外照射、低酸素、または他の何らかの処理であるかもしれない。   CT-TRE controls transcription of inducible transcriptional transactivator (TA) coding sequences. Transcriptional transactivators (a) require a functioning inducer and (b) control the transcription of viral genes. The inducer is an exogenous compound that is not normally present in the host cell of interest, including its analogs, such as tetracycline, ecdysone, rapamycin, synthetic progesterone, glucocorticoid, or the inducer is ultrasound, heat, external irradiation May be hypoxia, or some other treatment.

阻害型転写トランス活性化因子は、誘導物質の存在下で転写を抑えて、活性化型転写トランス活性化因子は、誘導物質の存在下で転写を活性化する。このようにして、複製に不可欠なウイルス遺伝子の発現は、CT-TREおよびトランス活性化因子調節性転写調節エレメント、そして間接的に誘導物質の濃度または条件の両方に調節される。したがって、腫瘍溶解ウイルス療法による患者の治療の間、そのウイルスの複製および伝染は誘導物質濃度を調整することによって調節されることになる。   Inhibitory transcriptional transactivators suppress transcription in the presence of inducers, and activated transcriptional transactivators activate transcription in the presence of inducers. In this way, the expression of viral genes essential for replication is regulated both by CT-TRE and transactivator-regulated transcriptional regulatory elements and indirectly by inducer concentrations or conditions. Thus, during treatment of a patient with oncolytic virus therapy, the replication and transmission of the virus will be regulated by adjusting the inducer concentration.

ウイルス・ベクターの特定の使用に依存して、誘導物質は転写を抑えるか、または転写を高めるために作用するかもしれない。転写抑制因子は、誘導物質を宿主細胞にデリバリーすることによってウイルス複製を「止める」方法を提供する。転写活性化因子は、誘導物質の追加によりウイルスの複製を誘発する方法を提供する。   Depending on the specific use of the viral vector, the inducer may act to suppress or enhance transcription. Transcriptional repressors provide a way to “stop” viral replication by delivering inducers to host cells. Transcription activators provide a way to induce viral replication by the addition of inducers.

好ましくは、複製に不可欠なウイルス遺伝子は、初期遺伝子である。いくつかの態様で、本願発明のウイルス・ベクターはトランス活性化因子調節性転写調節エレメントの転写制御下のウイルス遺伝子、および、同じトランス活性化因子調節性転写調節エレメントまたは第1トランス活性化因子調節性転写調節エレメントと実質的に同一である第2トランス活性化因子調節性転写調節エレメントのいずれかの制御下にある、例えば追加のウイルス遺伝子または導入遺伝子のような、少なくとも1つの他の遺伝子を含む。好ましくは、トランス活性化因子調節性転写調節エレメントの転写調節下の第1および第2遺伝子は、どちらも複製に必要なウイルス遺伝子である。1以上のトランス活性化因子調節性転写調節エレメントの使用による細胞に特異的な転写によって、本発明は、標的細胞の選択的な細胞溶解をもたらす、細胞に特異的な複製に使われることができるウイルス・ベクターを提供する、ここで、ウイルスの複製を外因性誘導物質または条件に標的細胞をさらすことによって調節する。   Preferably, the viral gene essential for replication is the early gene. In some embodiments, the viral vector of the invention is a viral gene under the transcriptional control of a transactivator-regulated transcriptional regulatory element and the same transactivator-regulated transcriptional regulatory element or first transactivator regulatory. At least one other gene, such as an additional viral gene or transgene, under the control of any of the second transactivator-regulated transcriptional regulatory elements that are substantially identical to the Including. Preferably, the first and second genes under the transcriptional control of the transactivator-regulated transcriptional regulatory element are both viral genes necessary for replication. By cell-specific transcription through the use of one or more transactivator-regulated transcriptional regulatory elements, the present invention can be used for cell-specific replication, resulting in selective cytolysis of target cells. Providing a viral vector, wherein viral replication is regulated by exposing target cells to exogenous inducers or conditions.

本発明のウイルス・ベクターは、本明細書中で標的細胞と呼ばれる、CT-TRE機能細胞内で選択的に複製する。この複製の優先傾向は、CT-TREが活性な細胞での複製レベル(すなわち、力価)をCT-TREが活性でない細胞の複製レベル(すなわち、非標的細胞)と比較することによって示される。標的細胞の感染に続くウイルス力価と、非標的細胞(CT-TRE不活性)の感染に続く力価との比較は、全体的な複製の優先傾向が標的細胞における複製により高められ、そしてと非標的細胞における複製で低下するという重要な指標を提供する。これは、手に負えない感染を予防するように、標的細胞を殺傷する手段を提供する。さらなるレベルの複製制御は、誘導物質または条件の存在もしくは不存在、あるいはその濃度の変化によって提供される。本発明のウイルス・ベクターは、標的細胞特異的な複製を示し、その制御が誘導物質によってさらに調節される、複製能力があるアデノウイルスによって本明細書中で例証される。   The viral vectors of the present invention selectively replicate in CT-TRE functional cells, referred to herein as target cells. This replication preference is shown by comparing the level of replication (ie, titer) in cells where CT-TRE is active to that of cells where CT-TRE is not active (ie, non-target cells). Comparison of the virus titer following target cell infection with the titer following non-target cell (CT-TRE inactive) infection shows that the overall replication preference is enhanced by replication in the target cell, and It provides an important indicator that it decreases with replication in non-target cells. This provides a means to kill target cells so as to prevent irreversible infections. An additional level of replication control is provided by the presence or absence of inducers or conditions, or changes in their concentrations. The viral vectors of the present invention are exemplified herein by replication competent adenoviruses that exhibit target cell specific replication and whose regulation is further regulated by inducers.

一般的な技術
本発明の実施は、別段の示唆がなければ、当該技術分野の技能の範囲内にある(組み換え技術を含む)分子生物学、微生物学、細胞生物学、生化学および免疫学の伝統的な技術を利用する。そのような技術は、文献中、例えば"Molecular Cloning: A Laboratory Manual", second edition (Sambrook et al., 1989); "Oligonucleotide Synthesis" (M.J. Gait, ed., 1984); "Animal Cell Culture" (R.I. Freshney, ed., 1987); "Methods in Enzymology" (Academic Press, Inc.); "Handbook of Experimental Immunology" (D.M. Weir & C.C. Blackwell, eds.); "Gene Transfer Vectors for Mammalian Cells" (J.M. Miller & M.P. Calos, eds., 1987); "Current Protocols in Molecular Biology" (F.M. Ausubel et al., eds., 1987); "PCR: The Polymerase Chain Reaction", (Mullis et al., eds., 1994); および "Current Protocols in Immunology" (J.E. Coligan et al., eds., 1991)に完全に説明されている。
General Technology The practice of the present invention, unless otherwise indicated, is within the skill of the art (including recombinant technology) in molecular biology, microbiology, cell biology, biochemistry and immunology. Use traditional techniques. Such techniques are described in the literature, for example "Molecular Cloning: A Laboratory Manual", second edition (Sambrook et al., 1989); "Oligonucleotide Synthesis" (MJ Gait, ed., 1984); "Animal Cell Culture" ( RI Freshney, ed., 1987); "Methods in Enzymology" (Academic Press, Inc.); "Handbook of Experimental Immunology" (DM Weir & CC Blackwell, eds.); "Gene Transfer Vectors for Mammalian Cells" (JM Miller & MP Calos, eds., 1987); "Current Protocols in Molecular Biology" (FM Ausubel et al., Eds., 1987); "PCR: The Polymerase Chain Reaction", (Mullis et al., Eds., 1994) And “Current Protocols in Immunology” (JE Coligan et al., Eds., 1991).

規定
(互換的に本明細書中に使われている)本発明の「複製能力があること」または「腫瘍溶解」ベクターは、これだけに制限されることなく、裸のDNA;ウイルスコート中に封入されたウイルス・ベクター;他のウイルスまたはウイルス様形態に詰め込まれたウイルス・ベクター(例えば、単純ヘルペスウイルスとAAV);リポソーム中に封入されたウイルス・ベクター;ポリリジンまたは他の生体適合性ポリマーと複合体を形成したウイルス・ベクター;合成ポリカチオン性分子と複合体を形成したウイルス・ベクター;トランスフェリンによって抱合されたウイルス・ベクター;例えばPEGのような化合物と複合体を形成して、その分子を免疫学的に「マスクした」および/または半減期を延ばしたウイルス・ベクター;または、非ウイルス・タンパク質、もしくは当業者に知られるいずれかのデリバリー担体に抱合されたウイルス・ベクター、を含むいくつかの形態のいずれかであるかもしれない。そのようなベクターが本発明の1つの態様を表す。好ましくは、ポリヌクレオチドはDNAである。
Provisions "that there is a replication capability" of (interchangeably are used herein) the present invention or "oncolytic" vectors include, but are not limited to, naked DNA; encapsulated in viral coat Viral vectors packed into other viruses or virus-like forms (eg, herpes simplex virus and AAV); viral vectors encapsulated in liposomes; complexed with polylysine or other biocompatible polymers A viral vector complexed with a synthetic polycationic molecule; a viral vector conjugated with transferrin; and complexed with a compound such as PEG to immunize the molecule Viral vectors that have been “masked” and / or have increased half-life; or non-viral It may be in any of several forms including proteins, or viral vectors conjugated to any delivery carrier known to those skilled in the art. Such a vector represents one embodiment of the present invention. Preferably, the polynucleotide is DNA.

本明細書中において、「DNA」は、塩基A、T、C、およびGだけを含むのではなく、同様にそれらの類似体、または、例えばメチル化ヌクレオチド、ヌクレオチド間の修飾、例えば非荷電性結合およびチオアート、糖類似体の使用、ならびに修飾および/または代替骨格構造体、例えばポリアミドのような、これらの塩基のあらゆる修飾形態を含む。本願発明の目的のために、ウイルス・ベクターは、標的細胞内において複製能力がある。本発明の範囲内に含まれる複製能力がある典型的なウイルスは、これだけに制限されることなく、アデノウイルス、水疱性口内炎ウイルス(VSV)、ヘルペスウイルス(例えば、単純ヘルペスウイルス;HSV)、レオウイルス、パラミクソウイルス、ライノウイルス、ニューカッスル病ウイルス、ポリオウイルス、西ナイルウイルス、コクサッキーウイルス、麻疹ウイルス、およびワクチニアウイルスなどを含む。複製能力があるウイルスの全ての血清型が、本明細書中に記載の技術を使って標的化された発現および調節された発現のために作り出されることができる。   As used herein, “DNA” does not include only bases A, T, C, and G, but also analogs thereof, or, for example, methylated nucleotides, internucleotide modifications, such as uncharged Includes all modified forms of these bases, such as linkages and thioates, the use of sugar analogs, and modified and / or alternative backbone structures such as polyamides. For the purposes of the present invention, viral vectors are capable of replication in target cells. Exemplary viruses capable of replication included within the scope of the present invention include, but are not limited to, adenovirus, vesicular stomatitis virus (VSV), herpes virus (eg, herpes simplex virus; HSV), reo Including viruses, paramyxoviruses, rhinoviruses, Newcastle disease viruses, polioviruses, West Nile viruses, Coxsackie viruses, measles viruses, and vaccinia viruses. All serotypes of virus capable of replication can be created for targeted and regulated expression using the techniques described herein.

(本明細書中において、互換的に使われる)「アデノウイルス・ベクター」または「アデノウイルスのベクター」は、当該技術分野で十分に理解されている用語であり、アデノウイルス・ゲノムの全部または一部を含む(本明細書中に規定される)ポリヌクレオチドを一般に含む。本明細書中において、「アデノウイルス」は、ウイルス自体、またはその誘導体を表す。前記用語は、別段の示唆がある場合を除いて、全ての血清型およびサブタイプ、そして天然および組み換えの形態におよぶ。本発明の目的のために、調節可能なアデノウイルス・ベクターが提供される。誘導性トランス活性化因子遺伝子に動作できるように連結された細胞型特異的な転写制御エレメント(CT-TRE)、および誘導性トランス活性化因子によって調節される転写トランス活性化因子調節性調節エレメントに動作できるように連結されたアデノウイルス遺伝子を含む。アデノウイルス・ベクターは、場合により、トランス活性化因子調節性調節エレメント、または細胞型特異的ではない、他のタイプの転写調節エレメントに動作できるように連結された2番目のアデノウイルスの遺伝子または導入遺伝子を含むかもしれない。   “Adenovirus vector” or “adenovirus vector” (used interchangeably herein) is a term well understood in the art and refers to all or part of the adenovirus genome. In general, a polynucleotide (as defined herein) is included. In the present specification, “adenovirus” represents the virus itself or a derivative thereof. The term covers all serotypes and subtypes, and natural and recombinant forms, except where otherwise indicated. For the purposes of the present invention, a regulatable adenoviral vector is provided. Cell type-specific transcriptional regulatory elements (CT-TRE) operably linked to inducible transactivator genes and transcriptional transactivator-regulated regulatory elements regulated by inducible transactivator Contains an adenoviral gene operably linked. The adenoviral vector is optionally a gene or transfer of a second adenovirus operably linked to a transactivator-regulated regulatory element or other type of transcriptional regulatory element that is not cell type specific. May contain genes.

アデノウイルスに特に関連した技術に関して、とりわけ、Feigner and Ringold (1989) Nature 337:387-388; Berkner and Sharp (1983) Nucl. Acids Res. 11:6003-6020; Graham (1984) EMBO J. 3:2917-2922; Bett et al. (1993) J. Virology 67:5911-5921; Bett et al. (1994) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 91:8802-8806を参照のこと。アデノウイルスに関連するアデノウイルス生物学および/または技術の様々な側面について説明している刊行物は以下のものを含む。Graham and Van de Eb (1973) Virology 52:456-467; Takiff et al. (1981) Lancet ii:832-834; Berkner and Sharp (1983) Nucleic Acid Research 6003-6020; Graham (1984) EMBO J 3:2917-2922; Bett et al. (1993) J. Virology 67:5911-5921; およびBett et al. (1994) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 91:8802-8806は、遺伝子導入担体として働くように遺伝子的に修飾された複製欠損アデノウイルスを説明する(すなわち、遺伝子治療)。そのようなベクターにおいて、初期のアデノウイルス遺伝子産物、E1AおよびE1Bが一般に欠失されて、そしてフランク・グラハムによって開発されたパッケージング細胞株293によってイントランスに提供される(Graham et al. (1987) J. Gen. Birol. 36:59-72 and Graham (1977) J. Genetic Virology 68:937-940)。   With regard to technologies specifically related to adenovirus, Feigner and Ringold (1989) Nature 337: 387-388; Berkner and Sharp (1983) Nucl. Acids Res. 11: 6003-6020; Graham (1984) EMBO J. 3: 2917-2922; Bett et al. (1993) J. Virology 67: 5911-5921; Bett et al. (1994) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 91: 8802-8806. Publications describing various aspects of adenovirus biology and / or technology related to adenovirus include: Graham and Van de Eb (1973) Virology 52: 456-467; Takiff et al. (1981) Lancet ii: 832-834; Berkner and Sharp (1983) Nucleic Acid Research 6003-6020; Graham (1984) EMBO J 3: 2917-2922; Bett et al. (1993) J. Virology 67: 5911-5921; and Bett et al. (1994) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 91: 8802-8806 appear to act as gene transfer carriers Describes genetically modified replication-deficient adenoviruses (ie, gene therapy). In such vectors, the early adenoviral gene products, E1A and E1B, are generally deleted and provided in trans by packaging cell line 293 developed by Frank Graham (Graham et al. (1987 ) J. Gen. Birol. 36: 59-72 and Graham (1977) J. Genetic Virology 68: 937-940).

遺伝子導入される遺伝子は、一般にアデノウイルスのウイルスゲノムの欠失されたE1AおよびE1B領域中に挿入される、Bettほか(1990)上記。遺伝子治療のためのアデノウイルス・ベクターは、Stratford-Perricaudet (1990) Human Gene Therapy 1:2-256; Rosenfeld (1991) Science 252:431-434; Wang et al. (1991) Adv. Exp. Med. Biol. 309:61-66; Jaffe et al. (1992) Nat Gent. 1:372-378; Quantin et al. (1992) Proc Natl. Acad. Sci. USA 89:2581-2584; Rosenfeld et al. (1992) Cell 68:143-155; Stratford-Perricaudet et al. (1992) J. Clin. Invest. 90:626-630; Le Gal La Salle et al. (1993) Science 259:988-990; Mastrangeli et al. (1993) J. Clin. Invest. 91:225-234; Ragot et al. (1993) Nature 361:647-650; Hayaski et al. (1994) J. Biol. Chem. 269:23872-23875によって記載された。   The gene to be transduced is generally inserted into the deleted E1A and E1B regions of the adenoviral viral genome, Bett et al. (1990) supra. Adenoviral vectors for gene therapy are described in Stratford-Perricaudet (1990) Human Gene Therapy 1: 2-256; Rosenfeld (1991) Science 252: 431-434; Wang et al. (1991) Adv. Exp. Med. Biol. 309: 61-66; Jaffe et al. (1992) Nat Gent. 1: 372-378; Quantin et al. (1992) Proc Natl. Acad. Sci. USA 89: 2581-2584; Rosenfeld et al. 1992) Cell 68: 143-155; Stratford-Perricaudet et al. (1992) J. Clin. Invest. 90: 626-630; Le Gal La Salle et al. (1993) Science 259: 988-990; Mastrangeli et al (1993) J. Clin. Invest. 91: 225-234; Ragot et al. (1993) Nature 361: 647-650; Hayaski et al. (1994) J. Biol. Chem. 269: 23872-23875 It was done.

「トランス活性化因子」、「トランス活性化する因子」または「転写活性化因子」は、プロモーターからの転写を容易にするポリペプチドを意味する。誘導性トランス活性化因子は、特定の誘導物質または条件の存在(または不在)、あるいはその濃度の変化により転写を容易にする。例えば、tet調節性の誘導性トランス活性化因子は、トランス活性化因子が適当な誘導因子、例えばテトラサイクリンもしくはその類似体、に結合していない時、誘導性tetOプロモーターからの転写を容易にするかもしれない。テトラサイクリンの存在下、そのようなトランス活性化因子はその標的への結合を妨げられ、それにより転写が妨げられる。逆tetトランス活性化因子は、野生型tetリプレッサーのDNA結合特異性を維持しているが、しかし逆の様式で調節される、すなわち、それは誘導因子の欠如よりむしろ適当な誘導因子、例えばテトラサイクリンもしくはその類似体、の存在下でのみtetオペレーター配列に結合する。一般に、転写活性化因子は直接的に転写応答エレメントに結合するが、しかしある場合には、それらは、転写応答エレメントに次に結合するか、または結合した他のタンパク質に間接的に結合する。   By “transactivator”, “transactivator” or “transcription activator” is meant a polypeptide that facilitates transcription from a promoter. Inducible transactivators facilitate transcription by the presence (or absence) of a particular inducer or condition, or by changing its concentration. For example, a tet-regulated inducible transactivator may facilitate transcription from an inducible tetO promoter when the transactivator is not bound to a suitable inducer, such as tetracycline or an analog thereof. unknown. In the presence of tetracycline, such a transactivator is prevented from binding to its target, thereby preventing transcription. The reverse tet transactivator maintains the DNA binding specificity of the wild-type tet repressor, but is regulated in the reverse manner, ie it is a suitable inducer rather than a lack of inducer, eg tetracycline Alternatively, it binds to the tet operator sequence only in the presence of its analog. In general, transcriptional activators bind directly to transcription response elements, but in some cases, they then bind to transcription response elements or indirectly bind to other bound proteins.

本明細書中において、「転写調節エレメント」は、「転写応答エレメント」または「TRE」とも表され、RNAを形成するRNAポリメラーゼによる動作できるように連結されたポリヌクレオチド配列の転写を調節(すなわち、管理)する、ポリヌクレオチド配列、好ましくはDNA配列である。本明細書中において、TREは、TREが機能することを可能にする宿主細胞における動作できるように連結されたポリヌクレオチド配列の転写を増加させる。TREは、同じ遺伝子に由来するかまたは由来しないエンハンサー因子および/またはプロモーター因子を含む。所望の転写活性が得られる限り、TREのプロモーターおよびエンハンサー成分は、着目のコード配列からあらゆる方向および/または距離であることができ、また、前述の多量体を含むかもしれない。本明細書中において、TREはサイレンサー・エレメントを欠くかもしれない。TREは、細胞型特異的であるか、例えば、種々の組織のいずれかに由来する癌細胞(前立腺癌細胞、膀胱癌細胞、結腸癌細胞、肝臓癌細胞、腎臓癌細胞、乳癌細胞、膵臓癌細胞など)に特異的(細胞ステータス特異的)であるか、またはたくさんの細胞型で活性であるかもしれない。本明細書中において、用語、細胞型特異的転写調節エレメント(CT-TRE)は、細胞型特異的、および細胞ステータス特異的調節エレメントの両者を表す。   As used herein, a “transcriptional regulatory element” is also referred to as a “transcription response element” or “TRE” and regulates transcription of a polynucleotide sequence operably linked by RNA polymerase that forms RNA (ie, A polynucleotide sequence, preferably a DNA sequence. As used herein, TREs increase transcription of operably linked polynucleotide sequences in a host cell that allows the TRE to function. TREs include enhancer elements and / or promoter elements that are derived from or not derived from the same gene. As long as the desired transcriptional activity is obtained, the promoter and enhancer components of TRE can be in any direction and / or distance from the coding sequence of interest and may include the aforementioned multimers. As used herein, a TRE may lack a silencer element. TRE is cell type specific or, for example, a cancer cell derived from any of various tissues (prostate cancer cell, bladder cancer cell, colon cancer cell, liver cancer cell, kidney cancer cell, breast cancer cell, pancreatic cancer Cell specific) (cell status specific) or may be active in many cell types. As used herein, the term cell type specific transcriptional regulatory element (CT-TRE) refers to both cell type specific and cell status specific regulatory elements.

トランス活性化因子が作用する転写調節エレメントは、「転写トランス活性化因子調節性調節エレメント」と呼ばれる。転写トランス活性化因子調節性調節エレメントは動作できるように連結されたポリヌクレオチド配列の転写を調節して、そして誘導性トランス活性化因子によって、例えばプロモーター内またはその付近の特定のDNA結合部位への誘導性トランス活性化因子タンパク質の結合によって調節される。本明細書中において、転写トランス活性化因子調節性調節エレメントまたはTA-TREは、転写を下方調節するかまたは上方調節することによって、誘導物質の存在下で転写レベルを変更する。   A transcriptional regulatory element on which a transactivator acts is called a “transcriptional transactivator regulatory regulatory element”. Transcriptional transactivator-regulated regulatory elements regulate transcription of operably linked polynucleotide sequences and by inducible transactivators, for example to specific DNA binding sites in or near the promoter. Regulated by binding of inducible transactivator protein. Herein, a transcriptional transactivator-regulated regulatory element or TA-TRE alters the level of transcription in the presence of an inducer by downregulating or upregulating transcription.

「エンハンサー」は当該技術分野のよく理解されている用語であり、遺伝子に動作できるように連結された場合にエンハンサーの不存在下でプロモーターによってもたらされた転写活性化よりも強い程度まで、プロモーターに動作できるように連結された遺伝子の転写を増強する、すなわちそれがプロモーターからの転写を増やす、遺伝子由来のヌクレオチド配列である。「エンハンサー活性」を持つは、当該技術分野でよく理解されている用語であり、「エンハンサー活性」があるヌクレオチド配列が存在する時、動作できるようにプロモーターに連結された遺伝子の転写を、「エンハンサー活性」をもつヌクレオチド配列の不存在下、遺伝子に動作できるように連結される時にプロモーター自体によってもたらされた転写レベルより高いレベルまで増やす、すなわち、プロモーターからの転写を増やす、ことを意味する。   “Enhancer” is a well-understood term in the art, and to the extent that it is stronger than the transcriptional activation caused by a promoter in the absence of an enhancer when operably linked to a gene. A nucleotide sequence derived from a gene that enhances the transcription of the operably linked gene, ie it increases transcription from the promoter. “Enhancer activity” is a well-understood term in the art, and refers to transcription of a gene operably linked to a promoter in the presence of a nucleotide sequence with “enhancer activity”. It means to increase to a level higher than the level of transcription provided by the promoter itself when operably linked to the gene in the absence of a nucleotide sequence with “activity”, ie increase transcription from the promoter.

「転写調整下」は、当該技術分野でよく理解されている用語であり、ポリヌクレオチド配列、通常DNA配列、の転写が、それが動作できるように(動作可能なように)連結された、転写の促進または抑制のいずれかの調整に寄与するエレメントに依存することを示す。   “Under transcriptional regulation” is a term well understood in the art, transcription in which transcription of a polynucleotide sequence, usually a DNA sequence, is operably linked so that it can operate. Depends on the elements that contribute to the regulation of either the promotion or suppression.

用語「動作できるように連結された」は、機能上の関係においてポリヌクレオチド・エレメントの配向性に関する。TREがコード配列の転写を促進すれば、TREは動作できるようにコード区域に連結している。動作できるように連結されたは、連結されたDNA配列が一般に隣接して、そして2つのタンパク質コード領域をつなぐのに必要な所で、隣接し、そして同じ読み取り枠内にあることを意味する。しかし、エンハンサーは、数キロベースまでプロモーターから離れた場合に一般に機能して、そしてイントロン配列が可変長であるので、いくつかのポリヌクレオチド・エレメントが動作できるように連結されているが、隣接していないかもしれない。   The term “operably linked” relates to the orientation of the polynucleotide elements in a functional relationship. If the TRE facilitates transcription of the coding sequence, the TRE is operably linked to the coding region. Operatively linked means that the linked DNA sequences are generally contiguous and are contiguous and within the same reading frame where necessary to connect the two protein coding regions. However, enhancers generally function when separated from the promoter by several kilobases, and because the intron sequence is variable length, several polynucleotide elements are operably linked but are contiguous. Maybe not.

用語「誘導物質」および「誘導条件」は互換的に使われて、そしてプロモーター内またはその付近の特定のDNA結合部位への誘導性トランス活性化因子転写応答エレメントの結合を容易にする化学物質または条件を表す。本明細書中において、誘導物質/条件がトランス活性化因子転写応答エレメントに作用する時、転写を下方調節するかまたは上方調節することによって、転写レベルが変更されるかまたは調整される。典型的な「誘導物質」および「誘導条件」は、化学物質または非化学物質に制限されることなく(例えば、超音波、熱、外照射、低酸素など)を含む。本発明の腫瘍溶解ベクターのそのような「誘導物質」または「誘導条件」への暴露は、それぞれ、ウイルスの複製の増加または減少をもたらす、転写の活性化(誘導)または抑制(抑制)をもたらすことが理解される。   The terms “inducer” and “induction condition” are used interchangeably, and are chemicals that facilitate binding of an inducible transactivator transcription response element to a specific DNA binding site in or near a promoter. Represents a condition. As used herein, when an inducer / condition acts on a transactivator transcription response element, transcription levels are altered or regulated by down-regulating or up-regulating transcription. Typical “inducers” and “induction conditions” include, but are not limited to chemicals or non-chemicals (eg, ultrasound, heat, external radiation, hypoxia, etc.). Exposure of the oncolytic vector of the present invention to such “inducers” or “induction conditions” results in transcription activation (induction) or repression (repression), respectively, resulting in increased or decreased viral replication. It is understood.

「宿主細胞」は、本発明のいずれかのウイルスおよび/またはベクターの受け手であることができるまたはそうだった個々の細胞または細胞培養物を含む。宿主細胞は、単独の宿主細胞の子孫を含み、そしてその子孫は、自然の、偶然の、または意識的な突然変異および/または変化により、(形態学、または全DNA相補体の点で)元の親細胞と必ずしも完全に同一ではないかもしれない。宿主細胞は、本発明のウイルスおよび/またはベクターをインビボでトランスフェクトされたか、またはそれに感染した細胞を含む。宿主細胞は、インビトロにおける培養のために組織または動物宿主から単離される。   A “host cell” includes an individual cell or cell culture that could or was the recipient of any virus and / or vector of the invention. A host cell contains the progeny of a single host cell, and the progeny is original (in terms of morphology or total DNA complement) due to natural, accidental or conscious mutations and / or changes. May not be exactly the same as the parent cell. Host cells include cells that have been transfected or infected with the viruses and / or vectors of the invention in vivo. Host cells are isolated from tissue or animal hosts for in vitro culture.

本明細書中において、(互換的に本明細書中に使われる)用語「新生物細胞」、「新形成」、「腫瘍」、「腫瘍細胞」、「癌」、および「癌細胞」は、それらが細胞増殖の制御の顕著な損失を特徴とする異常な成長発現型を示すように、比較的に自立的な増殖を示す細胞を表す。新生物細胞は、悪性であるか、または良性であるかもしれない。   As used herein, the terms “neoplastic cell”, “neoplasia”, “tumor”, “tumor cell”, “cancer”, and “cancer cell” (used interchangeably herein) are: Represents cells that exhibit relatively autonomous proliferation, as they exhibit an abnormal growth phenotype characterized by a significant loss of control of cell proliferation. Neoplastic cells may be malignant or benign.

ウイルス・ベクター、例えば本発明のウイルス・ベクター、に関して、「異種の」プロモーターまたはエンハンサーは、野生型ウイルスに存在しないものである。異種のプロモーターまたはエンハンサーの例は、アルブミン・プロモーターまたはエンハンサー、および他のウイルス・プロモーターおよびエンハンサー、例えばSV40、である。   With respect to viral vectors, eg, viral vectors of the present invention, a “heterologous” promoter or enhancer is one that is not present in the wild-type virus. Examples of heterologous promoters or enhancers are albumin promoters or enhancers, and other viral promoters and enhancers such as SV40.

ウイルス(ウイルス・ベクター)に関して、「内在性の」プロモーター、エンハンサー、またはTREは、そのウイルスに固有であるか、またはそのウイルス由来である。   With respect to a virus (viral vector), the “endogenous” promoter, enhancer, or TRE is unique to or derived from the virus.

用語「遺伝子」は、当該技術分野で十分に理解されていて、そして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。ポリペプチド・コード領域に加えて、遺伝子は、これだけに制限されることなく、イントロン、転写されるが翻訳されていない区域、およびコード区域の上流および下流の調節エレメントを含む非コード領域を含む。   The term “gene” is a polynucleotide that is well understood in the art and that encodes a polypeptide. In addition to the polypeptide coding region, a gene includes, but is not limited to, introns, transcribed but untranslated regions, and non-coding regions containing regulatory elements upstream and downstream of the coding region.

ウイルス(ウイルス・ベクター)に関して、「異種のポリヌクレオチド」または「導入遺伝子」は、野生型ウイルスに存在しないあらゆる遺伝子である。好ましくは、導入遺伝子は、ウイルス(ウイルス・ベクター)による導入前に標的細胞において発現または存在してもいないであろう。好ましい導入遺伝子の例を以下に提供する。   With respect to a virus (viral vector), a “heterologous polynucleotide” or “transgene” is any gene that is not present in the wild-type virus. Preferably, the transgene will not be expressed or present in the target cell prior to introduction by the virus (viral vector). Examples of preferred transgenes are provided below.

ポリヌクレオチドまたはポリペプチドに係わらず、配列番号「で表された」配列は、その配列が配列番号の配列で同じく隣接している配列として存在することを意味する。   Regardless of the polynucleotide or polypeptide, the sequence “represented by” SEQ ID NO: means that the sequence is present as a sequence that is also adjacent to the sequence of SEQ ID NO.

互換的に本明細書中に使われる、用語「ポリヌクレオチド」および「核酸」は、リボヌクレオチドまたはデオキシリボヌクレオチドのいずれかの、あらゆる長さのヌクレオチドの重合体の形態を表す。これらの用語は、1本鎖、2本鎖、もしくは3本鎖DNA、ゲノムDNA、cDNA、RNA、DNA-RNAハイブリッド、またはプリンおよびピリミジン塩基を含むポリマー、他の天然の、化学的に、生化学的に修飾された、非天然のまたは誘導体化されたヌクレオチド塩基を含む。以下のものはポリヌクレオチドの制限されることのない例である:遺伝子または遺伝子断片、エクソン、イントロン、mRNA、tRNA、rRNA、リボザイム、cDNA、組み換えポリヌクレオチド、分枝ポリヌクレオチド、プラスミド、ベクター、いずれかの配列の単離されたDNA、いずれかの配列の単離されたRNA、核酸プローブ、およびプライマー。ポリヌクレオチドは、例えば、メチル化されたヌクレオチドおよびヌクレオチド類似体、ウラシル、例えばフルオロリボースおよびチオアートのような他の糖および連鎖基、ならびにヌクレオチド分岐のような、修飾されたヌクレオチドを含むかもしれない。ヌクレオチドの配列は、非ヌクレオチド成分によって遮られるかもしれない。ポリヌクレオチドは、例えば標識成分との抱合によって、重合後にさらに修飾されうる。この規定に含まれる他のタイプの修飾は、キャップ(caps)、類似体による天然のヌクレオチドの1以上の置換、ならびにポリヌクレオチドをタンパク質、金属イオン、標識成分、他のポリヌクレオチド、または固体支持体に取り付けるための手段の導入である。好ましくは、ポリヌクレオチドはDNAである。本明細書中において、「DNA」は、塩基A、T、C、およびGだけを含むわけでなく、同様にそれらの類似体またはこれらの塩基の修飾された形態、例えばメチル化されたヌクレオチド、ヌクレオチド間の修飾、例えば非荷電結合とチオアート、糖類似体、ならびに修飾および/または代替骨格構造体、例えばポリアミドの使用のどれをも含む。   The terms “polynucleotide” and “nucleic acid”, used interchangeably herein, refer to a polymeric form of nucleotides of any length, either ribonucleotides or deoxyribonucleotides. These terms include single-stranded, double-stranded, or triple-stranded DNA, genomic DNA, cDNA, RNA, DNA-RNA hybrids, or polymers containing purine and pyrimidine bases, other natural, chemically, biologically Includes chemically modified, non-natural or derivatized nucleotide bases. The following are non-limiting examples of polynucleotides: gene or gene fragment, exon, intron, mRNA, tRNA, rRNA, ribozyme, cDNA, recombinant polynucleotide, branched polynucleotide, plasmid, vector, any Isolated DNA of any sequence, isolated RNA, nucleic acid probe, and primer of any sequence. Polynucleotides may include modified nucleotides, such as, for example, methylated nucleotides and nucleotide analogs, uracils, other sugars and linkage groups such as fluororibose and thioate, and nucleotide branches. The sequence of nucleotides may be interrupted by non-nucleotide components. A polynucleotide can be further modified after polymerization, such as by conjugation with a labeling component. Other types of modifications included in this definition include caps, substitution of one or more natural nucleotides with analogs, and polynucleotides as proteins, metal ions, labeling components, other polynucleotides, or solid supports It is the introduction of the means to attach to. Preferably, the polynucleotide is DNA. As used herein, “DNA” does not include only bases A, T, C, and G, but also analogs thereof or modified forms of these bases, such as methylated nucleotides, Includes any internucleotide modifications such as uncharged bonds and thioates, sugar analogs, and the use of modified and / or alternative backbone structures such as polyamides.

他の配列に対してある割合(例えば80%、85%、90%、または95%)の「配列同一性」をもつポリヌクレオチドまたはポリヌクレオチド領域は、アラインされる時に、2つの配列の比較において、その割合の塩基が同じことを意味する。このアラインメントと相同率または配列同一性は、当該技術分野で知られているソフトウェア・プログラム、例えばCurrent Protocols in Molecular Biology (F.M. Ausubel et al., eds. 1987) Supplement 30, section 7.7.18, Table 7.7.1.で記載のものを使って決定することができる。好ましいアラインメント・プログラムは、好ましくはデフォルトのパラメーターを使った、ALIGN Plus (Scientific and Educational Software, Pennsylvania)である。   A polynucleotide or polynucleotide region that has a percentage of “sequence identity” relative to other sequences (eg, 80%, 85%, 90%, or 95%), when aligned, in a comparison of two sequences , That proportion of bases means the same. This alignment and homology rate or sequence identity is determined by software programs known in the art, such as Current Protocols in Molecular Biology (FM Ausubel et al., Eds. 1987) Supplement 30, section 7.7.18, Table 7.7. It can be determined using the one described in .1. A preferred alignment program is ALIGN Plus (Scientific and Educational Software, Pennsylvania), preferably using default parameters.

用語「ポリペプチド」、「ペプチド」、および「タンパク質」は、あらゆる長さのアミノ酸の重合体を表すために互換的に使用される。これらの用語は、グリコシド化、アセチル化、およびリン酸化を含む反応を通して翻訳後に修飾されたタンパク質を同様に含む。   The terms “polypeptide”, “peptide”, and “protein” are used interchangeably to denote a polymer of amino acids of any length. These terms likewise include proteins that are post-translationally modified through reactions that include glycosidation, acetylation, and phosphorylation.

「複製」と「増殖」は、互換的に使用されて、そして再生または増殖する本発明のウイルス・ベクターの能力を表す。この用語は当該技術分野で十分に理解されている。本願発明の目的のために、複製は、ウイルス・タンパク質の産生を伴って、一般に、ウイルスの複製に向かう。複製は、当該技術分野で標準的な、そして本明細書中に記載されているアッセイ、例えばバースト・アッセイまたはプラーク・アッセイ、を使って計測されることができる。「複製」と「増殖」は、これだけに制限されることなく、ウイルスの遺伝子発現、ウイルス・タンパク質、核酸、または他の成分の産生、完全なウイルスへのウイルス成分のパッケージング、ならびに細胞溶解を含むウイルス製作工程に直接的にまたは間接的に関係しているあらゆる活性を含む。   “Replication” and “propagation” are used interchangeably and represent the ability of a viral vector of the invention to reproduce or propagate. This term is well understood in the art. For the purposes of the present invention, replication is generally directed to viral replication with the production of viral proteins. Replication can be measured using assays standard in the art and described herein, such as a burst assay or plaque assay. “Replication” and “propagation” include, but are not limited to, viral gene expression, production of viral proteins, nucleic acids, or other components, packaging of viral components into complete viruses, and cell lysis. Includes any activity that is directly or indirectly related to the virus production process.

「複製に不可欠な遺伝子」は、その転写が細胞において複製すべきウイルス・ベクターのために必要とされる遺伝子である。   A “gene essential for replication” is a gene whose transcription is required for a viral vector to be replicated in a cell.

本明細書中において、「標的細胞」は、細胞型特異的転写調節エレメント(TRE)が機能することを許容する(すなわち、可能にするまたは誘導する)細胞である。一般に、標的細胞は哺乳動物細胞、好ましくはヒト細胞、である。   As used herein, a “target cell” is a cell that allows (ie, enables or induces) a cell type-specific transcriptional regulatory element (TRE) to function. In general, the target cell is a mammalian cell, preferably a human cell.

本明細書中において、「細胞毒性」は、当該技術分野でよく理解されている用語であり、細胞の1つ以上の通常の生化学的または生物学的な機能を混乱させる(すなわち、抑制されるか、または高められる)状態を表す。これらの活性は、これだけに制限されることなく、代謝、細胞の複製、DNA複製、転写、翻訳、および分子の取り込みを含む。「細胞毒性」は、細胞死および/または細胞溶解を含む。細胞毒性を示すアッセイ、例えば色素排除、3Hチミジン取り込み、およびプラーク・アッセイは、当該技術分野で知られている。本明細書中において、用語「選択的な細胞毒性」は、同じTREが機能することを許容しないか、またはそれをわずかしか許容しない細胞に本発明ウイルス・ベクターによって与えられた細胞毒性と比較した場合の、細胞型特異的TREが機能することを許容する細胞に本発明のウイルス・ベクターによって与えられた細胞毒性を表す。そのような細胞毒性は、例えばプラーク・アッセイ、標的細胞を含む腫瘍のサイズの減少または安定化、あるいは腫瘍細胞を特徴なマーカーまたは組織特有のマーカー、例えば、癌マーカー、例えば前立腺特異的抗原、の血清レベルの低下または安定化によって計測されうる。 As used herein, “cytotoxicity” is a term well understood in the art that disrupts (ie, inhibits) one or more normal biochemical or biological functions of a cell. Status). These activities include, but are not limited to, metabolism, cell replication, DNA replication, transcription, translation, and molecular uptake. “Cytotoxicity” includes cell death and / or cell lysis. Assays showing cytotoxicity, such as dye exclusion, 3 H thymidine incorporation, and plaque assays are known in the art. As used herein, the term “selective cytotoxicity” is compared to the cytotoxicity afforded by the viral vectors of the present invention to cells that do not allow or only allow the same TRE to function. In some cases, it represents the cytotoxicity conferred by the viral vectors of the present invention to cells that allow the cell type specific TRE to function. Such cytotoxicity may be due to, for example, plaque assay, reduction or stabilization of the size of the tumor containing the target cell, or a marker characteristic of the tumor cell or a tissue specific marker, such as a cancer marker, such as a prostate specific antigen. It can be measured by reduction or stabilization of serum levels.

本明細書中において、「細胞毒性」遺伝子は、単独でまたはウイルス複製に関連した細胞でのその発現が細胞における細胞毒性および/または細胞溶解活性の程度および/または割合を高める遺伝子である。   As used herein, a “cytotoxic” gene is a gene whose expression alone or in cells associated with viral replication increases the degree and / or rate of cytotoxicity and / or cytolytic activity in the cell.

「治療のための」遺伝子は、細胞におけるその発現が望ましい結果に関係する遺伝子である。癌との関係において、この望ましい結果は、例えば細胞毒性、細胞増殖の抑制または減速、および/または細胞死であるかもしれない。   A “therapeutic” gene is a gene whose expression in a cell is related to the desired result. In the context of cancer, this desirable result may be, for example, cytotoxicity, inhibition or slowing of cell proliferation, and / or cell death.

「生物学的なサンプル」は、個体から得られた種々のサンプル・タイプを含み、診断またはモニタリング・アッセイで使用されることができる。前記規定は、血液および生物学的な起源の他の液体サンプル、固体組織サンプル、例えばバイオプシー検体または組織培養物またはそこから得られた細胞、ならびにその子孫を含む。前記規定は、例えば試薬での処理、特定の成分、例えばタンパク質またはポリヌクレオチドの可溶化または濃縮によって、入手後にあらゆる方法で操作されたサンプルを同様に含む。用語「生物学的なサンプル」は、医療用サンプルを含み、そして同様に培養細胞、細胞上清、細胞ライセート、血清、血漿、体液、および組織サンプルを含む。   A “biological sample” includes a variety of sample types obtained from an individual and can be used in a diagnostic or monitoring assay. The definition includes blood and other liquid samples of biological origin, solid tissue samples such as biopsy specimens or tissue culture or cells derived therefrom, and progeny thereof. The definition likewise includes samples that have been manipulated in any way after they are obtained, for example by treatment with reagents, solubilization or concentration of certain components, such as proteins or polynucleotides. The term “biological sample” includes medical samples and also includes cultured cells, cell supernatants, cell lysates, serum, plasma, body fluids, and tissue samples.

「個体」は、脊椎動物、好ましくは哺乳動物、より好ましくは人間である。哺乳動物は、これだけに制限されることなく、齧歯動物、霊長類、家畜、競技用動物、およびペットを含む。   An “individual” is a vertebrate, preferably a mammal, more preferably a human. Mammals include, but are not limited to, rodents, primates, farm animals, sport animals, and pets.

「効果的な量」は、有益であるか、または所望の臨床的結果を達成するのに十分な量である。効果的な量は、1回以上の投与によって投与されることができる。本願発明の目的のために、ウイルス・ベクターの効果的な量は、病状の進行を緩和するか、改善するか、安定させるか、逆転させるか、遅くするか、または遅らせるのに十分な量である。   An “effective amount” is an amount that is beneficial or sufficient to achieve the desired clinical result. An effective amount can be administered by one or more administrations. For the purposes of the present invention, an effective amount of viral vector is an amount sufficient to mitigate, ameliorate, stabilize, reverse, slow down or delay the progression of the disease state. is there.

本明細書中において、「治療」は、有益であるか、または所望の臨床的結果を得るためのアプローチである。本願発明の目的のために、有益であるか、または所望の臨床的結果は、これだけに制限されることなく、検出可能であろうとなかろうと、症状の軽減、病気の範囲の縮小、病状の安定化(すなわち、悪化しない)、病気の伝染(すなわち、転移性)の予防、病気の進行の遅延または減速、病状の改善または苦痛緩和、ならびに(部分的かまたは全体的な)寛解を含む。「治療」は、治療を受けていない時に期待される生存と比べた場合に生存を延長することを同様に意味することができる。   As used herein, “treatment” is an approach for obtaining beneficial or desired clinical results. For the purposes of the present invention, beneficial or desired clinical results, whether or not detectable, may be detected or reduced in symptoms, disease range, disease state stability Including prevention (ie, not worsening), prevention of disease transmission (ie, metastatic), slowing or slowing of disease progression, amelioration or alleviation of illness, and (partial or total) remission. “Treatment” can also mean prolonging survival as compared to expected survival if not receiving treatment.

病気を「緩和する」ことは、本発明のウイルス・ベクターを投与しないのと比べて、病状の程度および/またはその好ましくない臨床的徴候を少なくされること、および/または進行の経時変化を遅くするか、または延長することを意味する。   “Alleviating” the disease reduces the severity of the condition and / or its undesirable clinical signs and / or slows the progression over time compared to not administering the viral vectors of the invention. Means to do or extend.

調節可能な転写トランス活性化因子とリプレッサー
本発明は、ウイルス感染のための宿主細胞としての目的を果たすことができる哺乳動物細胞内で機能するトランス活性化タンパク質を利用する。そのようなトランス活性化タンパク質は、脊髄動物細胞を含めた真核細胞からの合成、キメラ、および天然の転写トランス活性化タンパク質またはタンパク質ドメイン、脊髄動物プロモーターからの転写を刺激することができるウイルスのトランス活性化タンパク質またはいずれかの合成アミノ酸配列を含む。そのようなトランス活性化タンパク質は、(1)天然(野生型)のものであるか、(2)キメラ(天然のタンパク質のDNA結合ドメインおよび天然のタンパク質の調節(アクチベーターもしくはリプレッサー)ドメインのキメラ)のものであるか、(3)構造モデリング、ファージ・ディスプレイ・スクリーニング、または他の方法によって設計された新規DNA結合ドメインをもつ合成のものであるか、ならびに(4)融合タンパク質の形態をとるかもしれないものであるかもしれない。
Regulatable transcriptional transactivators and repressors The present invention utilizes transactivating proteins that function in mammalian cells that can serve the purpose of host cells for viral infection. Such transactivation proteins are synthetic, chimeric, and natural transcriptional transactivation proteins or protein domains from eukaryotic cells, including vertebrate cells, of viruses that can stimulate transcription from vertebrate promoters. Contains a trans-activating protein or any synthetic amino acid sequence. Such trans-activated proteins are either (1) native (wild-type) or (2) chimeric (natural protein DNA-binding domain and natural protein regulatory (activator or repressor) domain Or (3) synthetic with a novel DNA binding domain designed by structural modeling, phage display screening, or other methods, and (4) the form of the fusion protein It may be something that you might take.

転写活性化ドメインの種類は、酸性転写活性化ドメイン、高プロリン転写活性化ドメイン、高セリン/トレオニン転写活性化ドメイン、および高グルタミン転写活性化ドメインを含む。酸性転写活性化ドメインの例は、サッカロミセス・セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)Gal4のVP16領域およびアミノ酸残基753〜881を含む(Braselmann et al., 1993, Proc Natl Acad Sci USA. 90 (5): 1657-1661)。高プロリン活性化ドメインの例は、CTF/NF1のアミノ酸残基399〜499、およびAP2のアミノ酸残基31〜76を含む。高セリン/トレオニン転写活性化ドメインの例は、ITFのアミノ酸残基11〜427とITF2のアミノ酸残基2〜451を含む。高グルタミン活性化ドメインの例は、Oct1のアミノ酸残基175〜269とSp1のアミノ酸残基132〜243を含む。先に記載の領域の各々、および他の有用な転写活性化ドメインのアミノ酸配列は、Seipel, K.ら(EMBO J. (1992) 13:4961-4968)によって開示される。   Types of transcription activation domains include acidic transcription activation domains, high proline transcription activation domains, high serine / threonine transcription activation domains, and high glutamine transcription activation domains. Examples of acidic transcriptional activation domains include the VP16 region of Saccharomyces cerevisiae Gal4 and amino acid residues 753-881 (Braselmann et al., 1993, Proc Natl Acad Sci USA. 90 (5): 1657- 1661). Examples of high proline activation domains include amino acid residues 399-499 of CTF / NF1 and amino acid residues 31-76 of AP2. Examples of high serine / threonine transcription activation domains include amino acid residues 11-427 of ITF and amino acid residues 2-451 of ITF2. Examples of high glutamine activation domains include Oct1 amino acid residues 175-269 and Sp1 amino acid residues 132-243. The amino acid sequences of each of the previously described regions and other useful transcriptional activation domains are disclosed by Seipel, K. et al. (EMBO J. (1992) 13: 4961-4968).

トランス活性化タンパク質の例は、Muller らによって同定されたリンパ特異的転写因子(1988, Nature 336:544-551)、fosタンパク質(Lucibello et al., 1988, Oncogene 3:43-52);v-junタンパク質(Bos et al., 1988, Cell 52:705-712);ファクターEF-C(Ostapchuk et al., 1989, Mol. Cell. Biol. 9:2787-2797);HIV-1tatタンパク質(Arya et al., 1985, Science 229:69-73)、パピローマウイルスE2タンパク質(Lambert et al., 1989, J. Virol. 63:3151-3154)、およびアデノウイルスE1Aタンパク質(Flint and Shenk, 1989, Ann.Rev.Genet.で検討される)を同様に含む。本発明の好ましい態様において、トランス活性化タンパク質は、単純ヘルペスウイルスVP16である(Sadowski et al., 1988, Nature 335:563-564; Triezenberg et al., 1988, Genes and Dev. 2:718-729)。ヒトNF-kappaB活性化ドメイン(p65)が多数の系で同様に使用された(Vermeulen L et. al., Biochem Pharmacol 64(5-6):963-70, 2002)。   Examples of transactivating proteins are the lymph specific transcription factor identified by Muller et al. (1988, Nature 336: 544-551), the fos protein (Lucibello et al., 1988, Oncogene 3: 43-52); jun protein (Bos et al., 1988, Cell 52: 705-712); Factor EF-C (Ostapchuk et al., 1989, Mol. Cell. Biol. 9: 2787-2797); HIV-1tat protein (Arya et al., 1985, Science 229: 69-73), papillomavirus E2 protein (Lambert et al., 1989, J. Virol. 63: 3151-3154), and adenovirus E1A protein (Flint and Shenk, 1989, Ann. As well as Rev. Genet.). In a preferred embodiment of the invention, the transactivating protein is herpes simplex virus VP16 (Sadowski et al., 1988, Nature 335: 563-564; Triezenberg et al., 1988, Genes and Dev. 2: 718-729 ). The human NF-kappaB activation domain (p65) was used in a number of systems as well (Vermeulen L et. Al., Biochem Pharmacol 64 (5-6): 963-70, 2002).

誘導性トランス活性化因子は、(i)DNA結合タンパク質の機能的部分と、(ii)先に記載の転写活性化タンパク質の機能的部分を含むキメラ融合タンパク質を含む。DNA結合タンパク質とトランス活性化タンパク質をコードしているDNA配列は、各々の個別の結合およびトランス活性化特性を保存するように組み合わされる。DNA結合タンパク質または転写トランス活性化タンパク質の機能を要求されない領域は、マッピング突然変異のアッセイ、ならびに分子の他の、より機能的に関連している部分より突然変異敏感ではないであろう、マッピング突然変異を欠く領域の同定を含む当該技術分野で知られているいずれかの方法によって同定されうる。適当な組み換え構築物は、Maniatis(1982, Molecular Cloning: A Laboratory Manual (Cold Spring Harbor, N.Y., Cold Spring Harbor Laboratory))に記載のものを含めて、分子生物学の標準的な技術を使って準備される。   Inducible transactivators include chimeric fusion proteins comprising (i) a functional part of a DNA binding protein and (ii) a functional part of a transcriptional activator protein as described above. DNA sequences encoding the DNA binding protein and the transactivation protein are combined to preserve each individual binding and transactivation property. Regions that are not required for DNA binding protein or transcriptional transactivation protein function will be less mutation sensitive than the mapping mutation assay, as well as other, more functionally related parts of the molecule. It can be identified by any method known in the art, including identification of regions lacking mutations. Suitable recombinant constructs are prepared using standard molecular biology techniques, including those described in Maniatis (1982, Molecular Cloning: A Laboratory Manual (Cold Spring Harbor, NY, Cold Spring Harbor Laboratory)). The

DNA結合タンパク質部分は、あらゆる脊椎動物、無脊椎動物(nonvertebrate)、真菌、植物、または細菌起源由来でありえ、そして天然、加工、または合成であるかもしれない。例は、Gal4(Keegan et al., 1986, Science 231:699-704)、ADR1(Hartshorne et al., 1986, Nature 320:283-287)、Swl(Stillman et al., 1988, EMBO J. 7:485-495)を含み、そして一般にジョンソンら(1989, Annual Rev. Biochem., 58:799-839)によって検討されるとおりである。トランス活性化因子は、リプレッサータンパク質、例えばlexAリプレッサー、であるかもしれない。いくつかの態様において、キメラ・トランス活性化因子タンパク質は、その結果、転写トランス活性化因子調節性調節エレメントに加工された部位への結合によってトランス活性化因子タンパク質に対する特異性を与える細菌のDNA結合タンパク質由来である。細菌のDNA結合部位に対するDNA配列の相同は、哺乳動物ゲノムにおいて頻繁に起こる可能性が低く、そのため着目の遺伝子の発現を選択的に制御する。   The DNA binding protein portion can be from any vertebrate, nonvertebrate, fungal, plant, or bacterial source and can be natural, processed, or synthetic. Examples are Gal4 (Keegan et al., 1986, Science 231: 699-704), ADR1 (Hartshorne et al., 1986, Nature 320: 283-287), Swl (Stillman et al., 1988, EMBO J. 7 : 485-495) and generally as discussed by Johnson et al. (1989, Annual Rev. Biochem., 58: 799-839). The transactivator may be a repressor protein, such as a lexA repressor. In some embodiments, the chimeric transactivator protein results in bacterial DNA binding that provides specificity for the transactivator protein by binding to a site processed into a transcriptional transactivator regulatory regulatory element. It is derived from protein. DNA sequence homology to bacterial DNA binding sites is unlikely to occur frequently in the mammalian genome, and thus selectively controls expression of the gene of interest.

典型的なアクチベーター・ドメインは、これだけに制限されることなく、VP16、NF-kappaB、TFE3、ITF1、Oct-1、Spl、Oct-2、NFY-A、ITF2、c-myc、およびCTFを含む(Seipel, et al., 1992, EMBO J 13: 4961-4968)。典型的なリプレッサー・ドメインは、これだけに制限されることなく、Kruppel(KRAB; Margolin et al., 1994, Proc Natl Acad Sci USA 91 (10): 4509-13)、kox-1(Deuschle et al., 1995)、even-skipped(Licht et al., 1994)、LacR、engrailed(Li et al, 1997, J Biol Chem., 274 (12): 7803-15)、hairy(HES; Fisher et al., 1996, EMBO J 12 (13): 5075-82)、Groucho(TLE; Fisher etal., 1996)、RING1(Satjin etal., 1997, Mol. Cell. Biol. 17 (7): 4105-4113)、SSB16とSSB24(Sana et al., 1993)、TUPI(Tzamarlas, Struhl, 1994)、Nabl(Swirnoff et al., 1998)、AREB(Ikeda et al., 1998, Mol. Cell. Biol. 18 (1): 10-18)、E4BP4(Cowell & Hurst, 1996)、HoxA7(Schnabell et al, 1996)、EBNA3(Bourillot et al., 1998, J Gen Virol. 79 (Pt 2): 363-70.)、およびv-erbA(Busch et al., 1997, Mol Endocrinol. 11 (3): 379-89.)を含む。特定の例として、tTs(TETサイレンサー)がKRABタンパク質の抑制ドメインを使う。アクチベーター・ドメイン、リプレッサー・ドメイン、およびキメラ転写トランス活性化因子のさらなる例に関してPCT公開WO0052179を同様に参照のこと。   Typical activator domains include, but are not limited to, VP16, NF-kappaB, TFE3, ITF1, Oct-1, Spl, Oct-2, NFY-A, ITF2, c-myc, and CTF (Seipel, et al., 1992, EMBO J 13: 4961-4968). Typical repressor domains include, but are not limited to, Kruppel (KRAB; Margolin et al., 1994, Proc Natl Acad Sci USA 91 (10): 4509-13), kox-1 (Deuschle et al ., 1995), even-skipped (Licht et al., 1994), LacR, engrailed (Li et al, 1997, J Biol Chem., 274 (12): 7803-15), hairy (HES; Fisher et al. , 1996, EMBO J 12 (13): 5075-82), Groucho (TLE; Fisher etal., 1996), RING1 (Satjin etal., 1997, Mol. Cell. Biol. 17 (7): 4105-4113), SSB16 and SSB24 (Sana et al., 1993), TUPI (Tzamarlas, Struhl, 1994), Nabl (Swirnoff et al., 1998), AREB (Ikeda et al., 1998, Mol. Cell. Biol. 18 (1) : 10-18), E4BP4 (Cowell & Hurst, 1996), HoxA7 (Schnabell et al, 1996), EBNA3 (Bourillot et al., 1998, J Gen Virol. 79 (Pt 2): 363-70.), And v-erbA (Busch et al., 1997, Mol Endocrinol. 11 (3): 379-89.). As a specific example, tTs (TET silencer) uses the repression domain of KRAB protein. See also PCT publication WO0052179 for additional examples of activator domains, repressor domains, and chimeric transcriptional transactivators.

キメラ・トランス活性化因子タンパク質が細胞核内に選択的に濃縮されるように、キメラ・トランス活性化因子タンパク質はさらに核局在配列を含むかもしれない。例えば、SV40ラージT抗原の核局在シグナル、Pro-Lys-Lys-Lys-Arg-Lys-Val(Kalderon et al., 1984, Cell 39:499-509)をコードする核酸配列は、トランス活性化因子タンパク質コード配列と同格で配置される。   The chimeric transactivator protein may further comprise a nuclear localization sequence so that the chimeric transactivator protein is selectively enriched in the cell nucleus. For example, the nucleic acid sequence encoding the nuclear localization signal of SV40 large T antigen, Pro-Lys-Lys-Lys-Arg-Lys-Val (Kalderon et al., 1984, Cell 39: 499-509) is transactivated Arranged identically to the factor protein coding sequence.

誘導物質または条件による遺伝子発現の制御のたくさんの方法、例えばテトラサイクリン、抗プロゲスチン、およびエクジソンによって誘導されたものが記載された。   A number of methods of controlling gene expression by inducers or conditions have been described, such as those induced by tetracycline, antiprogestins, and ecdysone.

本発明に適用できる誘導性システムは、その各々が明確に本明細書中に援用される米国特許第5,464,758号、同第5,589,362号、PCT公表WO94/29442、同WO96/01313、および同WO96/40892に記載されるtet(Tet(商標))およびリバース(RevTet(商標))システムを含む。例えば、当業者は標的の転写を調節する(オンまたはオフにする)ために小分子、例えばテトラサイクリン(Tc)または類似体、例えばドキシサイクリン、を利用するTet(商標)およびRevTet(商標)システム(BDBiosciences Clontech)を使うかもしれない(Knott A et al., Biotechniques 32(4):796, 798, 800 (2002))。Tet(商標)およびRevTet(商標)システムの両方が、インビボでの遺伝子発現を調整することが証明された。パルボウイルス、アデノウイルス、レトロウイルス、および単純ヘルペスウイルスに基づいた修飾されたベクターが、インビトロでTET技術を導入するために使用された。例えば、Ho, D.Y. et al. (1996) Mol. Brain Res. 41:200-209; Hwang, J-J. et al. (1996) J. Virol. 70:8138-814; Hu, S-X. et al. (1997) Cancer Res. 57:3339-3343; and Maxwell, I.H. et al. (1996) Gene Ther.3:28-36を参照のこと。Gossen et al. (1992) Proc Natl Acad Sci USA. 89(12):5547- 51は、テトラサイクリン感受性プロモーターによって哺乳動物細胞における遺伝子発現の制御を説明する。Gossen et al. (1995) Science 268(5218): 1766-9は、哺乳動物細胞におけるテトラサイクリンによる転写活性化を説明する。Urlinger ef al. (2000) Proc Natl Acad Sci U S A. 97(14):7963-8は、テトラサイクリン依存性転写アクチベーターの突然変異について議論する。Freundlieb et al. (1999) J Gene Med. 1(1):4-12は、哺乳動物細胞内への遺伝子導入の高い能力を持つテトラサイクリン制御性活性化/抑制システムを議論する。   Inductive systems applicable to the present invention are disclosed in US Pat. Nos. 5,464,758, 5,589,362, PCT publications WO94 / 29442, WO96 / 01313, and WO96 / 40892, each of which is specifically incorporated herein by reference. Including tet (Tet ™) and reverse (RevTet ™) systems. For example, one of skill in the art will use Tet ™ and RevTet ™ systems (BDBiosciences) that utilize small molecules such as tetracycline (Tc) or analogs such as doxycycline to modulate (turn on or off) target transcription. Clontech) (Knott A et al., Biotechniques 32 (4): 796, 798, 800 (2002)). Both Tet ™ and RevTet ™ systems have been shown to regulate gene expression in vivo. Modified vectors based on parvovirus, adenovirus, retrovirus, and herpes simplex virus have been used to introduce TET technology in vitro. For example, Ho, DY et al. (1996) Mol. Brain Res. 41: 200-209; Hwang, JJ. Et al. (1996) J. Virol. 70: 8138-814; Hu, SX. Et al. (1997) Cancer Res. 57: 3339-3343; and Maxwell, IH et al. (1996) Gene Ther. 3: 28-36. Gossen et al. (1992) Proc Natl Acad Sci USA. 89 (12): 5547-51 describes the regulation of gene expression in mammalian cells by a tetracycline-sensitive promoter. Gossen et al. (1995) Science 268 (5218): 1766-9 describes transcriptional activation by tetracycline in mammalian cells. Urlinger ef al. (2000) Proc Natl Acad Sci USA 97 (14): 7963-8 discusses mutations in tetracycline-dependent transcriptional activators. Freundlieb et al. (1999) J Gene Med. 1 (1): 4-12 discusses a tetracycline-regulated activation / suppression system with a high capacity for gene transfer into mammalian cells.

他の典型的なシステムにおいて、転写は、その各々がトランス活性化因子またはDNA結合タンパク質と連結する2個の細胞内分子を接合するラパマイシン(またはその類似体)によって活性化される。これらの成分が一緒になる時、着目の遺伝子の転写が活性化される。ラパマイシンは、イムノフィリンFK506結合タンパク質(FKBP)と脂質キナーゼ同族体FRAPの間のヘテロダイマーの形成を介在する(Standaert, R. F. et al., Nature 346, 671-674 (1990); Brown, E. J. et al., Nature 369, 756-758 (1994); Rivera, V. M. ef al. Nat. Med. 2, 1028-1032 (1996); and Ho, S. N. et al., Nature 382, 822-826(1996))。ラパマイシン・ベースのシステム(Ariad)は、細胞培養および動物モデルの両方で標的遺伝子の転写を調節することがしめされ、高い用量依存性の誘導性がラパマイシンの添加の後に証明された。   In other typical systems, transcription is activated by rapamycin (or an analog thereof) that joins two intracellular molecules, each of which is linked to a transactivator or DNA binding protein. When these components come together, transcription of the gene of interest is activated. Rapamycin mediates heterodimer formation between immunophilin FK506 binding protein (FKBP) and lipid kinase homolog FRAP (Standaert, RF et al., Nature 346, 671-674 (1990); Brown, EJ et al , Nature 369, 756-758 (1994); Rivera, VM ef al. Nat. Med. 2, 1028-1032 (1996); and Ho, SN et al., Nature 382, 822-826 (1996)). The rapamycin-based system (Ariad) has been shown to regulate target gene transcription in both cell cultures and animal models, and a high dose-dependent inducibility has been demonstrated after the addition of rapamycin.

例えば、Ye et al. Science 283 (5398):88-91, 1999; Magari et a/. J Clin Invest. 100(11):2865-72,1997; Rivera et al. Nat Med. 2(9): 1028-32,1996を参照のこと。Ariadは、2つの主要なシステム:ホモダイマー形成に基づいたシステムとヘテロダイマー形成に基づいたシステム、を持っている(Rivera et al.,1996, Nature Med, 2(9): 1028-1032; Ye et al., 2000, Science 283: 88-91; Sawyer TK et al., 2002, Mini Rev Med Chem. 2(5):475-88)。ヘテロダイマー形成システムは、ヒトFKBP12(FK506結合タンパク質)とラージヒトPI3K同族体、FRAP(RAFT、mTOR)の93aa断片に基づく。ZFHD1(2つのヒトDNA結合ドメインの融合タンパク質)と呼ばれるDNA結合タンパク質がFKBPに結合され、そしてヒトのNF-kappa b p65活性化ドメインがFRAP(ラパマイシン類似体が誘導物質として使用される場合には、代わりにFRAPの変異バージョン)に融合される。FKBP12およびFRAPの両方に結合する誘導因子分子の追加によって、FKBP12およびFRAPはDNA結合タンパク質と活性化ドメインと一緒になる。遺伝子転写がそれによって開始される。   For example, Ye et al. Science 283 (5398): 88-91, 1999; Magari et a /. J Clin Invest. 100 (11): 2865-72,1997; Rivera et al. Nat Med. 2 (9): See 1028-32, 1996. Ariad has two major systems: a system based on homodimer formation and a system based on heterodimer formation (Rivera et al., 1996, Nature Med, 2 (9): 1028-1032; Ye et al., 2000, Science 283: 88-91; Sawyer TK et al., 2002, Mini Rev Med Chem. 2 (5): 475-88). The heterodimer formation system is based on the 93aa fragment of human FKBP12 (FK506 binding protein) and the large human PI3K homologue, FRAP (RAFT, mTOR). When a DNA binding protein called ZFHD1 (a fusion protein of two human DNA binding domains) is bound to FKBP and the human NF-kappa b p65 activation domain is FRAP (a rapamycin analog is used as an inducer) Instead, it is fused to a mutated version of FRAP). The addition of inducer molecules that bind to both FKBP12 and FRAP brings FKBP12 and FRAP together with the DNA binding protein and the activation domain. Gene transcription is thereby initiated.

調節性遺伝子発現システムまたはプロモーターの他の例は、メタロチオネイン・プロモーター・システム(Mulherkar et al. Biochem Biophys Res Commun. 177(1):90-6, 1991);グルココルチコイド・プロモーター・システム(Ko ef al. (1989) Gene 84(2):383-9)、エクジソン調節性遺伝子スイッチ(Saez ef al. Proc Natl Acad Sci USA. 97 (26): 14512-7)、およびマクロライド・ベースの導入遺伝子制御システム(Weber ef al. (2002) Nat Biotechnol. 20(9):901-7)を含む。   Other examples of regulatory gene expression systems or promoters are the metallothionein promoter system (Mulherkar et al. Biochem Biophys Res Commun. 177 (1): 90-6, 1991); the glucocorticoid promoter system (Ko ef al (1989) Gene 84 (2): 383-9), ecdysone-regulated gene switch (Saez ef al. Proc Natl Acad Sci USA. 97 (26): 14512-7), and macrolide-based transgene control System (Weber ef al. (2002) Nat Biotechnol. 20 (9): 901-7).

エクジソン・システムのうちで、ショウジョウバエ(Drosophila)エクジソン・システム(Yao and Evans, 1996, Proc. Nat. Acad. Sci., 93:3346)、カイコガ属(Bombyx)エクジソン・システム(Suhr et al., 1998, Proc. Nat. Acad. Sci., 95:7999)である。ステロイド・ベースのシステムは、誘導因子としてRU-486を利用する合成プロゲステロン・レセプター・システムを含む(Wang et al., Biochim Biophys Acta, 1994, 1218 (3): 308-314; Delort and Capecchi, 1996, Hum Gene Ther 7 (7): 809-820; およびOsterwalder et al., 2001, Proc Natl Acad Sci 98(22): 12596-601)。   Among the ecdysone systems, the Drosophila ecdysone system (Yao and Evans, 1996, Proc. Nat. Acad. Sci., 93: 3346), the Bombyx ecdysone system (Suhr et al., 1998) , Proc. Nat. Acad. Sci., 95: 7999). Steroid-based systems include a synthetic progesterone receptor system that utilizes RU-486 as an inducer (Wang et al., Biochim Biophys Acta, 1994, 1218 (3): 308-314; Delort and Capecchi, 1996 , Hum Gene Ther 7 (7): 809-820; and Osterwalder et al., 2001, Proc Natl Acad Sci 98 (22): 12596-601).

転写トランス活性化因子、リプレッサー、またはそのための応答エレメントの「機能的に保存された」変異体は、参照する転写トランス活性化因子、リプレッサー、またはそのための応答エレメントと異なる転写トランス活性化因子、リプレッサー、またはそのための応答エレメントであるが、動作できるように連結されたポリヌクレオチド転写を増やす能力、特に細胞型特異的転写活性を維持する。相違は、例えば、単独のまたは複数の塩基の突然変異、付加、欠失、および/または塩基の修飾のために生じる、変更された直鎖配列または立体配座に起因するかもしれない。相違は、糖の変化、および/または塩基間の連結から同様に生じるかもしれない。   A “functionally conserved” variant of a transcriptional transactivator, repressor, or response element therefor is a transcriptional transactivator that differs from the referenced transcriptional transactivator, repressor, or response element therefor A repressor, or a response element therefor, but maintains the ability to increase operably linked polynucleotide transcription, particularly cell type specific transcriptional activity. The differences may be due to altered linear sequences or conformations that occur, for example, due to single or multiple base mutations, additions, deletions, and / or base modifications. Differences may arise from sugar changes and / or linkages between bases as well.

本発明の腫瘍溶解ウイルスは、幅広い種類の目的のために使用されることができる。目的は標的細胞によって変わる。好適な標的細胞は、ウイルス・ベクター内の細胞特異的転写応答エレメントの転写活性化によって特徴づけられる。転写活性化の調整は、cis-調節要素に結合する転写アクチベーター、基礎転写要素に結合する因子と、転写メディエーターの活性、コアクチベーター、および誘導物質または条件の存在の間の相互作用の結果である。トランス活性化因子調節性転写調節エレメントは、複製有能が標的細胞でおよび/または導入遺伝子に対して達成できるように、増殖に不可欠なウイルス遺伝子と動作できるように連結される。導入遺伝子によって、野生型ウイルスにないあらゆる遺伝子が意図され、しばしば、導入遺伝子は、同様にウイルスによる導入より前に標的細胞で発現されない。   The oncolytic virus of the present invention can be used for a wide variety of purposes. The purpose depends on the target cell. Suitable target cells are characterized by the transcriptional activation of cell-specific transcription response elements in viral vectors. Regulation of transcriptional activation is the result of an interaction between the transcriptional activator that binds to the cis-regulatory element, the factor that binds to the basal transcription element, and the activity of the transcriptional mediator, coactivator, and the presence of inducers or conditions It is. The transactivator-regulated transcriptional regulatory element is operably linked to viral genes essential for growth so that replication competence can be achieved in the target cell and / or for the transgene. By transgene is intended any gene that is not in the wild-type virus, and often the transgene is not expressed in the target cell prior to introduction by the virus as well.

当業者は、転写因子結合部位内およびその周囲の塩基のいくつかの変更が、遺伝子活性化と細胞特異性により否定的に影響することが見込まれるが、一方で、転写因子結合に関係していない塩基の変更がそのような影響を与えることがそれほど見込まれないことを認識する。特定の突然変異が、同様に転写トランス活性化因子またはリプレッサー活性を増やすことができる。塩基を変える効果の試験が、当該技術分野で知られているいずれかの方法、例えば移動度シフト・アッセイ、または標的、非標的細胞におけるこれらの変更を含むベクターのトランスフェクトによって、インビトロまたはインビボで実施されうる。その上、当業者は、点突然変異および欠失が転写を調節する配列の能力を変えることなく転写トランス活性化因子またはリプレッサー配列、あるいはそのための応答エレメントに対して行われることができることを認識する。   Those skilled in the art will be aware that some changes in the bases in and around the transcription factor binding site are negatively affected by gene activation and cell specificity, while being associated with transcription factor binding. Recognize that no base change is expected to have such an impact. Certain mutations can increase transcriptional transactivator or repressor activity as well. Testing for the effect of changing bases can be performed in vitro or in vivo by any method known in the art, such as mobility shift assays or transfection of vectors containing these changes in target, non-target cells. Can be implemented. Moreover, those skilled in the art recognize that point mutations and deletions can be made to a transcriptional transactivator or repressor sequence, or a response element therefor, without altering the ability of the sequence to regulate transcription. To do.

非常に低い基礎転写レベルが非標的細胞型で存在するかもしれないことは、当業者によって知られる。転写活性化によって、転写が、少なくとも約2倍;好ましくは少なくとも約5倍;好ましくは少なくとも約10倍;より好ましくは少なくとも約20倍、30倍、または40倍;より好ましくは少なくとも約50倍、60倍、70倍、80倍、または90倍;より好ましくは少なくとも約100倍;より更に好ましくは少なくとも約200倍、より更に好ましくは少なくとも約400〜約500倍、より更に好ましくは少なくとも約1000倍まで標的細胞の基礎レベルを上回り増加することが意図される。   It is known by those skilled in the art that very low basal transcription levels may exist in non-target cell types. By transcriptional activation, transcription is at least about 2-fold; preferably at least about 5-fold; preferably at least about 10-fold; more preferably at least about 20-fold, 30-fold, or 40-fold; more preferably at least about 50-fold; 60 times, 70 times, 80 times, or 90 times; more preferably at least about 100 times; even more preferably at least about 200 times, even more preferably at least about 400 to about 500 times, even more preferably at least about 1000 times It is intended to increase above the basal level of the target cell.

遺伝子発現の制御のための先に記載のシステムの全てが、本発明を実施するうえでの有用性を発見する。誘導物質の有効な用量または効果的な誘導条件は公開された結果の外挿から、実証的検定から、および当業者によって知られそして日常的に使用されている他の方法から容易に決定される。例えば、誘導物質は、本発明のウイルス・ベクターをもつ動物に投与され、そして効果的なウイルス力価が誘導物質の投与後に測定される。   All of the previously described systems for control of gene expression find utility in practicing the present invention. Effective doses or effective induction conditions for inducers are readily determined from extrapolation of published results, from empirical assays, and from other methods known and routinely used by those skilled in the art . For example, an inducer is administered to an animal carrying a viral vector of the invention, and an effective virus titer is measured after administration of the inducer.

転写調節エレメント(TREs)
本発明の実施において、トランス活性化因子タンパク質をコードする遺伝子配列は好適な細胞型特異的TREの転写調整下に望ましくは配置される。「細胞型特異的TRE」は、異なる機能をもつ他の型の細胞に対して特定の細胞型において選択的に機能する。「細胞型」は、正常な生理学的な条件下、不可逆的で、末期状態である、細胞状態の差別化の反映である。例えば、前立腺特異的抗原TREは、前立腺細胞で機能するが、他の細胞型、例えば肝細胞、神経膠星状細胞、心臓細胞、リンパ球などで実質的に機能しない。一般的に、細胞型特異的TREは、1つの細胞型でしか活性ではない。細胞型特異的TREが1つ以上の細胞型で活性である場合、その活性は限定された数の細胞型に制限される、すなわち、全ての細胞型で活性であるわけではない。細胞型特異的TREは腫瘍細胞特異的であるかもしれない。そのような細胞型特異性は、TREが活性でない細胞と比較してTREが活性である標的宿主細胞における転写の相対的な増加を表す。
Transcriptional regulatory elements (TREs)
In the practice of the present invention, the gene sequence encoding the transactivator protein is desirably placed under the transcriptional regulation of a suitable cell type specific TRE. A “cell type specific TRE” functions selectively in a particular cell type relative to other cell types with different functions. A “cell type” is a reflection of the differentiation of a cell state that is irreversible and end-stage under normal physiological conditions. For example, the prostate specific antigen TRE functions in prostate cells but does not substantially function in other cell types such as hepatocytes, astrocytes, heart cells, lymphocytes and the like. In general, a cell type specific TRE is only active in one cell type. If a cell type-specific TRE is active in more than one cell type, its activity is limited to a limited number of cell types, ie not active in all cell types. The cell type specific TRE may be tumor cell specific. Such cell type specificity represents a relative increase in transcription in target host cells in which TRE is active compared to cells in which TRE is not active.

本明細書中において、特定の遺伝子由来のTREはそれが派生した遺伝子によって表され、そしてその遺伝子を発現する宿主細胞内の動作できるように連結されたポリヌクレオチド配列の転写を調節するポリヌクレオチド配列である。標的細胞型に依存して、様々なエンハンサーが特異的な転写を提供するために使用されうる。リンパ球で、B細胞のために、当業者はIgエンハンサーを使用し、そしてT細胞のために、当業者はT細胞抗原レセプター・プロモーターを使用するかもしれない。異なる筋肉細胞のために、当業者は異なるミオシンのためにプロモーターを使うかもしれない。内皮細胞のために、当業者は異なるセレクチンのために異なるプロモーターを使うかもしれない。各々の細胞型のために、標的細胞特異的転写を可能にする細胞に関連する特定のタンパク質が存在する。   As used herein, a TRE from a particular gene is represented by the gene from which it is derived, and a polynucleotide sequence that regulates the transcription of the operably linked polynucleotide sequence in the host cell expressing that gene. It is. Depending on the target cell type, various enhancers can be used to provide specific transcription. For lymphocytes, for B cells, one of skill in the art may use an Ig enhancer, and for T cells, one skilled in the art may use a T cell antigen receptor promoter. For different muscle cells, one skilled in the art may use promoters for different myosins. For endothelial cells, one skilled in the art may use different promoters for different selectins. For each cell type, there are specific proteins associated with the cell that allow target cell specific transcription.

本明細書中において、「細胞状態特異的転写調節エレメント」または細胞状態特異的TREは、その転写調整下でポリヌクレオチドの発現を許容する、または誘導する特別な生理学的な条件下で誘導されるか、または活性になるTREである。   As used herein, a “cell state-specific transcriptional regulatory element” or cell state-specific TRE is induced under special physiological conditions that permit or induce the expression of a polynucleotide under its transcriptional regulation. Or a TRE that becomes active.

細胞状態の例は細胞周期である。その発現が細胞周期に関係する典型的な遺伝子は、S期に転写活性のピークを示す、普遍的に発現される、成長調節性遺伝子、E2F-1である。Johnson et al. (1994) Genes Dev. 8:1514-1525。RBタンパク質、ならびにRBファミリーの他のメンバーは、E2F-1と特異的な複合体を形成し、それによって、転写を活性化するその能力を阻害する。このように、E2F-1-応答性プロモーターがRBによって下方調節されている。多くの腫瘍細胞が、E2F-1感受性プロモーターを抑制解除させ、次々に脱調節された細胞分裂を引き起こしうるRB機能を有する。   An example of a cell state is the cell cycle. A typical gene whose expression is related to the cell cycle is the universally expressed growth regulatory gene, E2F-1, which shows a peak of transcriptional activity in S phase. Johnson et al. (1994) Genes Dev. 8: 1514-1525. The RB protein, as well as other members of the RB family, form a specific complex with E2F-1, thereby inhibiting its ability to activate transcription. Thus, the E2F-1-responsive promoter is downregulated by RB. Many tumor cells have RB function that can derepress the E2F-1 sensitive promoter and in turn cause deregulated cell division.

S期に転写活性のピークを示す細胞状態-特異的TRE、例えば普遍的に発現される、成長調節性遺伝子の「E2F-1-TRE」、を含む複製能力があるベクターが、本発明内に含まれる。「E2F-1-TRE」は、例えばE2F-1を発現する細胞(好ましくは哺乳動物細胞、より好ましくはヒト細胞)のように、E2F-1-TREが機能することを許容された宿主細胞における(動作できるように連結されたポリヌクレオチド配列の)転写を選択的に増加させる、ポリヌクレオチド配列、好ましくはDNA配列である。E2F-1-TREは、転写因子および/またはE2F−1産生細胞に関係する補因子に感受性であり、そしてE2F-1プロモーターおよび/またはエンハンサーの少なくとも1部を含む。Hernandez-Alcoceba R et al. (Hum Gene Ther 2002 Sep 20; 13(14): 1737-50); Tsukuda et al. (Cancer Res. 62:3238-3447, 2002); Johnson et al., Cancer Cell. 2002 May; 1(4):325-37. (Onyx); Jakubczak JL et al., Cancer Res. 2003 Apr 1; 63(7): 1490-9; 20010053352として公開された米国特許第09/392,822号、および20030104625として公開された米国特許第10/081969号を参照のこと。E2Fプロモーターの配列は当該技術分野で知られていて、例えばFueyo J et al., Nat Med. 1998 Jun;4(6):685-90に説明されている。   A replication competent vector comprising a cell state showing a peak of transcriptional activity in S phase-specific TRE, such as the universally expressed growth regulatory gene “E2F-1-TRE”, is within the present invention. included. “E2F-1-TRE” refers to a host cell in which E2F-1-TRE is allowed to function, such as a cell expressing E2F-1 (preferably a mammalian cell, more preferably a human cell). A polynucleotide sequence, preferably a DNA sequence, that selectively increases transcription (of operably linked polynucleotide sequences). E2F-1-TRE is sensitive to cofactors related to transcription factors and / or E2F-1 producing cells and contains at least part of the E2F-1 promoter and / or enhancer. Hernandez-Alcoceba R et al. (Hum Gene Ther 2002 Sep 20; 13 (14): 1737-50); Tsukuda et al. (Cancer Res. 62: 3238-3447, 2002); Johnson et al., Cancer Cell. 2002 May; 1 (4): 325-37. (Onyx); Jakubczak JL et al., Cancer Res. 2003 Apr 1; 63 (7): 1490-9; US patent 09 / 392,822 published as 20010053352 And U.S. Pat. No. 10/081969, published as 20030104625. The sequence of the E2F promoter is known in the art and is described, for example, in Fueyo J et al., Nat Med. 1998 Jun; 4 (6): 685-90.

細胞状態のさらなる例は、(例えば、低酸素応答エレメントまたはHREのような)低酸素条件への応答である。低酸素応答の重要なメディエーターは、血管内皮増殖因子およびエノラーゼ-1を含めて糖分解酵素をコードするいくつかのの遺伝子を含む、いくつかの遺伝子の調節領域内の低酸素感受性エレメント(HRE)と相互作用する転写複合体HIF-1、または低酸素誘導性因子-1である。マウスHRE配列が確認されて、特徴づけられた。Firth et al. (1994) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 91:6496-6500。低酸素は、それらの起源、配置、または遺伝子の変更にかかわらずほとんどの固体腫瘍で発現して、その血管供給と関係する腫瘍の急速な増殖を生じる腫瘍微小環境の必須の構成要素である。低酸素は放射線療法および化学療法に対する癌細胞の抵抗を与える主要な要因であるので、高度に悪性の腫瘍クローンを選んで、腫瘍を転移性の傾向を与え、腫瘍の低酸素領域を狙う新規治療のための戦略の開発は重要である。   A further example of a cellular state is a response to hypoxic conditions (eg, a hypoxic response element or HRE). Important mediators of hypoxic response are hypoxia-sensitive elements (HREs) within the regulatory region of several genes, including several genes that encode glycolytic enzymes, including vascular endothelial growth factor and enolase-1 Transcription complex HIF-1, or hypoxia-inducible factor-1 The mouse HRE sequence was confirmed and characterized. Firth et al. (1994) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 91: 6496-6500. Hypoxia is an essential component of the tumor microenvironment that is expressed in most solid tumors regardless of their origin, configuration, or genetic changes, resulting in rapid growth of the tumor associated with its vascular supply. Hypoxia is a major contributor to cancer cell resistance to radiation therapy and chemotherapy, so select a highly malignant tumor clone to give the tumor a metastatic tendency and a new treatment that targets the hypoxic region of the tumor The development of a strategy for is important.

低酸素誘導性因子(HIF)は、標的遺伝子に存在する低酸素応答エレメント(HRE)に結合することによって低酸素への応答を調停するヘテロダイマー転写因子であり、それによりHIF/HREシステムが腫瘍に対する治療用遺伝子発現を特異的に標的にするために利用される。同様に、低酸素応答性エレメントまたは「HRE」を含む複製能力があるベクターが、本発明内に含まれる。低酸素応答性エレメントは、例えば低酸素感受性エレメント(HRE)と相互作用する低酸素誘導性因-子1を発現する細胞(好ましくは哺乳動物細胞、さらに好ましくはヒト細胞)のようにHREが機能することを許容する条件下の宿主細胞における(動作できるように連結されたポリヌクレオチド配列の)転写を選択的に増やす、ポリヌクレオチド配列、好ましくはDNA配列である。低酸素応答性エレメントの配列は当該技術分野で知られており、例えば、マウスエノラーゼ-1プロモーターからのHREは、Jiang et al. (1997) Cancer Res. 57:5328-533に説明される。   Hypoxia-inducible factor (HIF) is a heterodimeric transcription factor that mediates the response to hypoxia by binding to the hypoxia response element (HRE) present in the target gene, thereby making the HIF / HRE system a tumor Is used to specifically target therapeutic gene expression for. Similarly, replication competent vectors containing hypoxia responsive elements or “HRE” are included within the invention. Hypoxia responsive elements function as HREs, such as cells that express hypoxia-inducible factor 1 (preferably mammalian cells, more preferably human cells) that interact with hypoxia sensitive elements (HRE) A polynucleotide sequence, preferably a DNA sequence, that selectively increases transcription (of operably linked polynucleotide sequences) in a host cell under conditions that permit it to do so. The sequence of the hypoxia responsive element is known in the art, for example, HRE from the mouse enolase-1 promoter is described in Jiang et al. (1997) Cancer Res. 57: 5328-533.

その発現が細胞周期に関係する他の典型的な遺伝子は、テロメラーゼである。例えば、ヒト・テロメラーゼ・プロモーターを使ったアデノウイルスの調節された発現を説明する20030104625として公開された米国特許出願第10/081969号;PCT公開WO00/46355;20030095989としての公開された米国特許出願第10/023,969号、US20030099616(Geron)として公開された米国特許出願第10/206447号;20020028785(セントルイス大学)として公開された米国特許出願第09/956,335号を参照のこと。本発明は、例えばテロメラーゼ・プロモーターといったテロメラーゼ調節エレメントを含む、複製能力があるベクターを提供する。多数のテロメラーゼ・プロモーター配列が当該技術分野で知られており、その例がGenBank登録番号AF128893.1およびAF121948に見られる。   Another typical gene whose expression is related to the cell cycle is telomerase. For example, published US patent application Ser. No. 10/081969, published as 20030104625, describing regulated expression of adenovirus using the human telomerase promoter; published US patent application Ser. No. WO00 / 46355; See U.S. Patent Application No. 10/206447 published as 10 / 023,969, US20030099616 (Geron); U.S. Patent Application No. 09 / 956,335 published as 20020028785 (University of St. Louis). The present invention provides replication-competent vectors that contain telomerase regulatory elements, eg, telomerase promoters. Numerous telomerase promoter sequences are known in the art, examples of which can be found in GenBank accession numbers AF128893.1 and AF121948.

他の細胞状態特異的転写応答エレメントは、熱誘導性(すなわち、ヒートショック)プロモーター、ならびに電離放射線およびUV放射を含めた放射線被曝応答性プロモーターを含む。例えば、初期成長応答-1(Egr-1)遺伝子のプロモーター領域は電離放射線によって誘導されるエレメントを含む。Hallahan et al. (1995) Nat. Med. 1:786-791; and Tsai-Morris et al. (1988) Nucl. Acids. Res. 16:8835-8846。熱誘導性エレメントを含む熱誘導性プロモーターが説明された。例えば、Welsh (1990) in "Stress Proteins in Biology and Medicine", Morimoto, Tisseres, and Georgopoulos, eds. Cold Spring Harbor Laboratory Press; and Perisic et al. (1989) Cell 59:797-806を参照のこと。   Other cell state specific transcription response elements include heat inducible (ie heat shock) promoters and radiation exposure responsive promoters including ionizing radiation and UV radiation. For example, the promoter region of the early growth response-1 (Egr-1) gene contains elements induced by ionizing radiation. Hallahan et al. (1995) Nat. Med. 1: 786-791; and Tsai-Morris et al. (1988) Nucl. Acids. Res. 16: 8835-8846. A heat-inducible promoter containing a heat-inducible element has been described. See, for example, Welsh (1990) in “Stress Proteins in Biology and Medicine”, Morimoto, Tisseres, and Georgopoulos, eds. Cold Spring Harbor Laboratory Press; and Perisic et al. (1989) Cell 59: 797-806.

その結果、いくつかの態様において、細胞状態特異的転写応答エレメントは、電離放射線感受性エレメント、例えばEgr−1遺伝子の5'フランキング配列、ヒートショック応答性エレメント、または熱誘導性エレメントの1以上を含む。   As a result, in some embodiments, the cell state specific transcription response element comprises one or more of ionizing radiation sensitive elements, such as 5 'flanking sequences of the Egr-1 gene, heat shock responsive elements, or heat inducible elements. Including.

本明細書中において、用語「細胞型特異的」は、遺伝子、すなわちウイルスの複製に不可欠な遺伝子が動作できるように連結されるか、または導入遺伝子が動作できるように連結されるTRE配列、あるいは転写(そして、動作できるように連結された遺伝子がウイルスの複製に不可欠なものであれば、複製)が標的細胞で選択的に進むか、または導入遺伝子が標的細胞で発現されるような標的細胞において特異的な機能を意味するように意図される。これは、動作できるように連結された転写調整配列によって駆動する転写を活性化する転写因子の、標的細胞内の存在の効果によって生じ、そして非標的細胞で生じることはない。それは、同様に通常非標的細胞で生じる転写阻害因子の効果によって生じて、そして動作できるように連結された転写制御配列によって駆動される転写を妨げることができる。本明細書中において、用語「細胞型特異的」は、細胞型特異性や組織特異性、ならびに与えられた標的細胞の癌症状に関する特異性を含むように意図される。後者の場合において、正常細胞の癌症状に関して特異性は、正常、非癌の対応物との比較による。   As used herein, the term “cell type specific” refers to a TRE sequence that is operably linked to a gene, ie, a gene that is essential for viral replication, or a transgene is operably linked, or Target cells such that transcription (and replication if the operably linked gene is essential for viral replication) proceeds selectively in the target cell or the transgene is expressed in the target cell Is intended to mean a specific function. This is caused by the presence of transcription factors in the target cells that activate transcription driven by operably linked transcriptional regulatory sequences, and not in non-target cells. It can also prevent transcription driven by transcriptional control sequences operatively linked and produced by the effects of transcriptional inhibitors that normally occur in non-target cells. As used herein, the term “cell type specific” is intended to include cell type specificity, tissue specificity, and specificity for a cancerous condition of a given target cell. In the latter case, specificity for normal cell cancer symptoms is by comparison with normal and non-cancer counterparts.

1つの態様において、本発明は、CT-TREが前立腺細胞特異的である腫瘍溶解性ウイルス・ベクターを含む。例えば、前立腺細胞において選択的に機能して、本発明で前立腺新生物に対する標的ウイルス複製に使用されることができるTREsは、これだけに制限されることなく、ヒト遺伝子hKLK2-TREからの)腺性カリクレイン-1遺伝子由来のTREs、前立腺特異的抗原遺伝子(PSA-TRE)、およびプロバシン遺伝子(PB-TRE)を含む。これらの遺伝子の3つ全てが、前立腺細胞で選択的に発現され、そして発現はアンドロゲンにより誘導可能である。一般的に、アンドロゲン誘導に感受性の遺伝子の発現は、アンドロゲンレセプター(AR)の存在を必要とする。   In one embodiment, the present invention comprises an oncolytic viral vector in which CT-TRE is prostate cell specific. For example, TREs that function selectively in prostate cells and can be used in the present invention for targeted virus replication against prostate neoplasms are not limited to this glandular (from the human gene hKLK2-TRE) TREs derived from the kallikrein-1 gene, prostate specific antigen gene (PSA-TRE), and probasin gene (PB-TRE). All three of these genes are selectively expressed in prostate cells and expression is inducible by androgens. In general, expression of genes sensitive to androgen induction requires the presence of androgen receptor (AR).

ヒト腺性カリクレイン(hK2タンパク質をコードするhKLK2)は、前立腺でもっぱら発現されて、その発現は主に転写活性化によりアンドロゲンによって調節されている。様々な腫瘍と前立腺癌の患者の血清中で見つかったhK2のレベルは、PSAのそれらと実質的に異なって、hK2抗原が前立腺癌のための重要なマーカーであるかもしれないことを示す。   Human glandular kallikrein (hKLK2 encoding hK2 protein) is expressed exclusively in the prostate, and its expression is regulated by androgens mainly by transcriptional activation. The levels of hK2 found in the sera of patients with various tumors and prostate cancer are substantially different from those of PSA, indicating that the hK2 antigen may be an important marker for prostate cancer.

「ヒト腺性カリクレイン転写調節エレメント」または「hKLK2-TRE」は、本発明の複製能力のあるベクターに含まれる。「hKLK2-TRE」は、例えばアンドロゲン・レセプターを発現する細胞(好ましくは哺乳動物細胞、さらに好ましくはヒト細胞)、hKLK2-TREが機能することを許容する宿主細胞内の動作できるように連結されたポリヌクレオチド配列の転写を増やすポリヌクレオチド配列、好ましくはDNA塩基配列である。したがって、hKLK2-TREは、アンドロゲン・レセプターの結合に感受性であり、hKLK2プロモーターおよび/またはhKLK2エンハンサー(すなわち、AREまたはアンドロゲン・レセプター結合部位)の少なくとも1つの部分を含む。hKLK2-TREsはさらに米国特許出願第09/875,228号に記載される。   “Human glandular kallikrein transcriptional regulatory elements” or “hKLK2-TRE” are included in the replication competent vectors of the present invention. “HKLK2-TRE” is operably linked to, for example, a cell that expresses an androgen receptor (preferably a mammalian cell, more preferably a human cell), or a host cell that allows hKLK2-TRE to function. A polynucleotide sequence, preferably a DNA base sequence, that increases transcription of the polynucleotide sequence. Thus, hKLK2-TRE is sensitive to androgen receptor binding and includes at least one portion of the hKLK2 promoter and / or hKLK2 enhancer (ie, ARE or androgen receptor binding site). hKLK2-TREs are further described in US patent application Ser. No. 09 / 875,228.

hKLK2の5'プロモーターの活性が先に記載されていて、そして転写開始領域と関係がある-2256までの領域が先に開示された(配列番号3)。Schedlich et al. (1987)DNA 6: 429-437。hKLK2プロモーターは、アンドロゲン応答性であり、そしてプロモーターが単独でリポーター遺伝子の発現を制御するプラスミド構築物において、上記リポーター遺伝子の発現は、アンドロゲンの存在により約10倍に増やされる。hKLK2エンハンサー活性は、(配列番号3に示される)転写開始点に対して約nt-12,014〜nt-2257のポリヌクレオチド配列の範囲内で見られ、そしてこの配列が動作できるようにhKLK2プロモーターおよびリポーター遺伝子と連結される時、前立腺細胞における動作できるように連結された配列の転写がアンドロゲンの存在により約30倍〜約100倍のアンドロゲンの不存在の転写レベルを超えるレベルまで増強される。この誘導は、一般に、配向非依存性、かつ、位置非依存性である。エンハンサー活性は、同様に(すべて転写開始部位に対する)以下の領域:約nt-3993〜nt-3643(配列番号3のnt8021〜8371)、約nt-4814〜nt-3643(配列番号3のnt7200〜8371)、約nt-5155〜nt-3387(配列番号3のnt6859〜nt8627)、約nt-6038〜nt-2394(配列番号3のnt5976〜9620)で説明された。   The hKLK2 5 ′ promoter activity has been previously described and up to -2256 regions related to the transcription initiation region have been previously disclosed (SEQ ID NO: 3). Schedlich et al. (1987) DNA 6: 429-437. The hKLK2 promoter is androgen-responsive, and in a plasmid construct in which the promoter alone controls the expression of the reporter gene, the expression of the reporter gene is increased approximately 10-fold by the presence of androgen. hKLK2 enhancer activity is found within a polynucleotide sequence of about nt-12,014 to nt-2257 relative to the transcription start point (shown in SEQ ID NO: 3) and the hKLK2 promoter and reporter to enable this sequence to operate. When linked to a gene, transcription of the operably linked sequence in prostate cells is enhanced by the presence of androgen to a level that exceeds the transcription level in the absence of androgen by about 30-fold to about 100-fold. This induction is generally orientation-independent and position-independent. Enhancer activity is similarly in the following regions (all relative to the transcription start site): about nt-3993 to nt-3643 (nt8021 to 8371 of SEQ ID NO: 3), about nt-4814 to nt-3643 (nt7200 to SEQ ID NO: 3) 8371), about nt-5155 to nt-3387 (nt6859 to nt8627 of SEQ ID NO: 3), and about nt-6038 to nt-2394 (nt5976 to 9620 of SEQ ID NO: 3).

このように、hKLK2エンハンサーは、hKLK2プロモーターまたは異種プロモーターに動作できるように連結され、hKLK2転写調節エレメント(hKLK2-TRE)を形成する。そして、hKLK2-TREは、異種ポリヌクレオチドに動作できるように連結されて、連結された遺伝子にKLK2-TRE特異的転写制御を与え、そしてその発現を増やすことができる。   Thus, the hKLK2 enhancer is operably linked to the hKLK2 promoter or heterologous promoter to form the hKLK2 transcriptional regulatory element (hKLK2-TRE). HKLK2-TRE can then be operably linked to a heterologous polynucleotide to confer KLK2-TRE specific transcriptional control on the linked gene and increase its expression.

他の例において、「プロバシン(PB)転写調節エレメント」または「PB-TRE」は、本発明の複製能力があるベクターに含まれる。「PB-TRE」は、PB-TREが機能することを許容する宿主細胞、例えばアンドロゲン・レセプターを発現する細胞(好ましくは哺乳動物細胞、さらに好ましくはヒト細胞)、において、動作できるように連結されたポリヌクレオチド配列の転写を選択的に増やすポリヌクレオチド配列、好ましくはDNA配列である。したがって、APB-TREは、アンドロゲン・レセプターの結合にに対して感受性であり、PBプロモーターおよび/またはPBエンハンサーの少なくとも一部(すなわち、AREまたはアンドロゲン・レセプター結合部位)を含む。PB-TREsは、さらに米国特許第6,436,394号で記載される。   In another example, a “probasin (PB) transcriptional regulatory element” or “PB-TRE” is included in the replication competent vector of the present invention. “PB-TRE” is operably linked in a host cell that allows PB-TRE to function, such as a cell that expresses an androgen receptor (preferably a mammalian cell, more preferably a human cell). A polynucleotide sequence, preferably a DNA sequence, that selectively increases transcription of the polynucleotide sequence. Thus, APB-TRE is sensitive to androgen receptor binding and contains at least a portion of the PB promoter and / or PB enhancer (ie, ARE or androgen receptor binding site). PB-TREs are further described in US Pat. No. 6,436,394.

例えば、アンドロゲン・レセプター(AR)を発現する前立腺細胞に対するPB-TRE活性の特異性は、以下のとおり証明された。配列内プロモーター配列を含むPB 5'フランキングDNAの領域(nt-426〜nt+28)(配列番号9)を、ホタル・ルシフェラーゼ遺伝子の上流に挿入して、キメラPB-TRE-lucプラスミドを作製する。LNCaP細胞(PSA産生、およびAR産生前立腺癌細胞)およびPC-3細胞(PSA欠損、およびAR欠損前立腺癌細胞)のカチオン介在、一過性トランスフェクションが実施された。結果は、PB-TRElucをトランスフェクトしたLNCaP細胞は、非トランスフェクト細胞より約400倍のさらに活性を有し、PR-TREがもとのままだったことを示すことを示した。さらに、トランスフェクトLNCaP細胞の細胞抽出物中に回収された全体的なルシフェラーゼ活性は、トランスフェクトPC-3細胞の細胞抽出物中で計測したものより約30〜40倍高かった。このように、前記結果は、PB-TRE発現がPSA欠損、AR欠損前立腺癌細胞と比べて、PSA産生、AR産生前立腺癌細胞において選択的に機能していること、そしてPB-TREがアンドロゲン・レセプターを産生する細胞に特異的な発現を仲介することができることを示す。ラット・プロバシン(PB)遺伝子は、核、および分泌タンパク質、プロバシンをコードする。それは前立腺背側のみで発現される。(配列番号4)で示されるように、PB-TREは、転写開始部位に対して約nt-426〜nt+28の、プロバシン・コード配列の上流の約0.5 kb断片の配列で示された。PB遺伝子からのこの最小のプロモーター配列が、トランスジェニックマウスの前立腺に特異的な、動作できるように連結された異種遺伝子の直接的な開発とホルモン調節性発現に対する十分な情報を提供するように思われる。   For example, the specificity of PB-TRE activity for prostate cells expressing androgen receptor (AR) was demonstrated as follows. A chimeric PB-TRE-luc plasmid was constructed by inserting the PB 5 'flanking DNA region (nt-426 to nt + 28) (SEQ ID NO: 9) containing the promoter sequence within the sequence upstream of the firefly luciferase gene. To do. Cation-mediated, transient transfection of LNCaP cells (PSA-producing and AR-producing prostate cancer cells) and PC-3 cells (PSA-deficient and AR-deficient prostate cancer cells) was performed. The results showed that LNCaP cells transfected with PB-TREluc were about 400 times more active than untransfected cells, indicating that PR-TRE was intact. Furthermore, the overall luciferase activity recovered in the cell extract of transfected LNCaP cells was approximately 30-40 times higher than that measured in the cell extract of transfected PC-3 cells. Thus, the above results indicate that PB-TRE expression is selectively functioning in PSA-producing, AR-producing prostate cancer cells compared to PSA-deficient, AR-deficient prostate cancer cells, and that PB-TRE is It shows that it can mediate expression specific to cells producing the receptor. The rat probasin (PB) gene encodes the nuclear and secreted protein, probasin. It is expressed only on the dorsal side of the prostate. As shown in (SEQ ID NO: 4), PB-TRE was represented by a sequence of about 0.5 kb fragment upstream of the probasin coding sequence, about nt-426 to nt + 28 relative to the transcription start site. This minimal promoter sequence from the PB gene appears to provide sufficient information for the direct development and hormonally regulated expression of operably linked heterologous genes specific to the prostate of transgenic mice It is.

他の例において、「前立腺特異的抗原(PSA)転写調節エレメント」または「PSA-TRE」もしくは「PSE-TRE」は、本発明の複製能力があるベクターに含まれる。「PSA-TRE」または「PSE-TRE」は、PSA-TREが機能することを許容する宿主細胞、例えばアンドロゲン・レセプターを発現する細胞(好ましくは哺乳動物細胞、さらに好ましくはヒト細胞)において、動作できるように連結されたポリヌクレオチド配列の転写を選択的に増やすポリヌクレオチド配列、好ましくはDNA配列である。したがって、PSE-TREは、アンドロゲン・レセプターの結合に対して応答性であり、PSAプロモーターおよび/またはPSAエンハンサー(すなわち、AREまたはアンドロゲン・レセプター結合部位)の少なくとも一部を含む。PSE-TREsは、米国特許第5,648,478号、同第6,057,299号,および同第6,136,792号でさらに記載される。   In other examples, a “prostate specific antigen (PSA) transcriptional regulatory element” or “PSA-TRE” or “PSE-TRE” is included in the replication competent vector of the invention. “PSA-TRE” or “PSE-TRE” operates in a host cell that allows PSA-TRE to function, such as a cell that expresses an androgen receptor (preferably a mammalian cell, more preferably a human cell). A polynucleotide sequence, preferably a DNA sequence, that selectively increases transcription of the ligated polynucleotide sequences. Thus, PSE-TRE is responsive to androgen receptor binding and includes at least a portion of the PSA promoter and / or PSA enhancer (ie, ARE or androgen receptor binding site). PSE-TREs are further described in US Pat. Nos. 5,648,478, 6,057,299, and 6,136,792.

特に前立腺細胞において、アンドロゲン依存性細胞特異性を提供するのに使用されるPSA遺伝子の領域は、約6.0 kbにおよぶ。Schuur et al. (1996) J. Biol.Chem. 271:7043-7051。ヒトにおける約1.5 kbのエンハンサー領域は、PSA遺伝子の転写開始部位に対してnt-5322〜nt-3739の間に位置する。PSAプロモーターは、転写開始部に対して約nt-540〜nt+8の配列から成る。これらの近位にある2つの遺伝子エレメントは、完全に機能的で、最小の前立腺特異的エンハンサー/プロモーター(PSE)TREをもたらす。PSA遺伝子の約6.0 kbの領域から成る他の部分は、必要な機能についての記載が維持される限り、本発明で使用されることができる。   The region of the PSA gene used to provide androgen-dependent cell specificity, particularly in prostate cells, spans approximately 6.0 kb. Schuur et al. (1996) J. Biol. Chem. 271: 7043-7051. The enhancer region of about 1.5 kb in human is located between nt-5322 and nt-3739 with respect to the transcription start site of the PSA gene. The PSA promoter consists of a sequence of about nt-540 to nt + 8 relative to the transcription start site. These two proximal genetic elements are fully functional and result in a minimal prostate-specific enhancer / promoter (PSE) TRE. Other parts consisting of the approximately 6.0 kb region of the PSA gene can be used in the present invention so long as the description of the required function is maintained.

(配列番号1)で示されるPSE-TREは、GenBank登録番号U37672によって与えられるものと同じである。変異体PSA-TREヌクレオチド配列が(配列番号2)に示される。これは、CN706クローン35.190.13内に含まれているPSA-TREである。CN706は、Ad5内のE1A遺伝子がPSA-TREの転写制御下にあるアデノウイルス用ベクターである。CN706は、インビトロおよびインビボにおいてPSA発現細胞に対する選択的な細胞毒性を証明している。Rodriauez et al. (1997)。   The PSE-TRE represented by (SEQ ID NO: 1) is the same as that given by GenBank accession number U37672. The mutant PSA-TRE nucleotide sequence is shown in (SEQ ID NO: 2). This is the PSA-TRE contained within CN706 clone 35.190.13. CN706 is an adenovirus vector in which the E1A gene in Ad5 is under the transcriptional control of PSA-TRE. CN706 has demonstrated selective cytotoxicity against PSA-expressing cells in vitro and in vivo. Rodriauez et al. (1997).

特に前立腺細胞におけるアンドロゲンに依存した細胞特異性を提供するために利用される領域は、約1.5 kbのエンハンサー領域と0.5 kbのプロモーター領域におよぶ。ヒトにおけるエンハンサー領域は、前立腺特異的抗原(PSA)遺伝子の転写開始部位に対してnt-5322〜nt-3739にある。前記プロモーターは、nt-540〜nt+8から成る。近位の前記2つの遺伝子エレメントは、完全に機能的な、最小の前立腺特異的エンハンサー・プロモーター(PSE)を生じる。前記エンハンサーは、前立腺特異的DNA結合タンパク質に結合する3つの領域を含み、その1つが想定されるアンドロゲン応答エレメントを含む。プロモーター領域は、典型的なTATAおよびCAATボックス、ならびに想定される第2のアンドロゲン応答エレメントを含む。   The region utilized to provide androgen-dependent cell specificity, particularly in prostate cells, spans an approximately 1.5 kb enhancer region and a 0.5 kb promoter region. The enhancer region in humans is between nt-5322 and nt-3739 with respect to the transcription start site of the prostate specific antigen (PSA) gene. The promoter consists of nt-540 to nt + 8. The proximal two genetic elements give rise to a fully functional, minimal prostate-specific enhancer promoter (PSE). The enhancer includes three regions that bind to prostate-specific DNA binding protein, one of which includes the assumed androgen response element. The promoter region contains typical TATA and CAAT boxes, as well as a potential second androgen response element.

CEAは、胃腸管の新生物、例えば結腸癌、胃部(胃)癌および膵臓癌、内胚葉由来新形成、ならびに他の腺癌、例えば乳がんおよび肺癌に存在する180,000ダルトンの糖タンパク質腫瘍関連抗原である。さらに他の例において、「癌胎児抗原(CEA)転写調節エレメント」または「CEA-TRE」は、本発明の複製能力があるベクターに含まれる。CEA-TREは、CEA-TREが機能することを許容する宿主細胞、例えばCEAを発現する細胞(好ましくは哺乳動物細胞、さらに好ましくはヒト細胞)において、動作できるように連結されたポリヌクレオチド配列の転写を選択的に増やすポリヌクレオチド配列、好ましくはDNA配列である。CEA-TREは、CEA産生細胞に関係する転写因子および/または補因子に応答性であり、CEAプロモーターおよび/またはエンハンサーの少なくとも一部を含む。CEA遺伝子の5'上流フランキング配列は、細胞特異的活性を与えることが示された。遺伝子の5'フランキング領域内の翻訳開始部位の上流の最初の約424ヌクレオチドのCEAプロモーター領域は、CEA産生細胞において、非産生HeLa細胞より高いプロモーター活性が提供された時に細胞特異的活性を与えることが示された。   CEA is a 180,000 dalton glycoprotein tumor-associated antigen present in neoplasms of the gastrointestinal tract, such as colon cancer, gastric (stomach) and pancreatic cancer, endoderm-derived neoplasia, and other adenocarcinomas such as breast and lung cancer It is. In yet another example, a “carcinoembryonic antigen (CEA) transcriptional regulatory element” or “CEA-TRE” is included in the replication competent vector of the invention. CEA-TRE is a polynucleotide sequence operably linked in a host cell that allows CEA-TRE to function, such as a cell that expresses CEA (preferably a mammalian cell, more preferably a human cell). A polynucleotide sequence, preferably a DNA sequence, that selectively increases transcription. CEA-TRE is responsive to transcription factors and / or cofactors associated with CEA producing cells and includes at least a portion of the CEA promoter and / or enhancer. The 5 ′ upstream flanking sequence of the CEA gene has been shown to confer cell specific activity. The first approximately 424 nucleotide CEA promoter region upstream of the translation start site within the 5 'flanking region of the gene confers cell-specific activity in CEA-producing cells when provided with higher promoter activity than non-producing HeLa cells It was shown that.

さらに、細胞特異的エンハンサー領域が見つかった。(プロモーター、想定されるサイレンサー、およびエンハンサー因子を含む)5'CEAフランキング領域の全体が、転写開始領域から約14.5 kb上流以内に含まれるように思われる。多量体化プロモーターに連結される時、2つの上流領域、-13.6〜-10.7 kb、または-6.1〜-4.0 kb、はCEA-産生細胞において、レポーター構築物の高レベルで、選択的な発現をもたらす。プロモーター領域は、発現に不可欠なnt-41〜nt-18の領域を伴う、転写開始部位に対してnt-90〜nt+69に位置が特定される。WO95/14100は、細胞特異的活性を与える一連の5'フランキングCEAフラグメント、例えば約nt-299〜約nt+69;約nt-90〜nt+69;nt-14,500〜nt-10,600;nt-13,600〜nt-10,600、nt-6100〜nt-3800について説明する。さらに、細胞特異的転写活性は、(配列番号7)で示されるnt-402〜nt+69のCEAフラグメントによって、動作できるように連結された遺伝子に与えられる。本発明で使用するCEA-TREsは、これだけに制限されることなく、ヒト細胞を含めた哺乳動物細胞由来である。このように、必要な所望の機能についての記載が示される限り、あらゆるCEA-TREsが本発明で使用されることができる。CEA配列のクローン化および特徴づけは文献(例えば、200030026792として公開されている米国特許出願第10/045,116号)に記載されている。   In addition, a cell-specific enhancer region was found. It appears that the entire 5 ′ CEA flanking region (including promoter, putative silencer, and enhancer elements) is contained within about 14.5 kb upstream from the transcription start region. When linked to a multimerizing promoter, two upstream regions, -13.6 to -10.7 kb, or -6.1 to -4.0 kb, provide selective expression at high levels of reporter constructs in CEA-producing cells . The promoter region is located at nt-90 to nt + 69 relative to the transcription start site with the nt-41 to nt-18 region essential for expression. WO95 / 14100 describes a series of 5 ′ flanking CEA fragments that confer cell specific activity, such as about nt-299 to about nt + 69; about nt-90 to nt + 69; nt-14,500 to nt-10,600; nt− 13,600 to nt-10,600 and nt-6100 to nt-3800 will be described. Furthermore, cell-specific transcriptional activity is conferred on the operably linked gene by the CEA fragment from nt-402 to nt + 69 shown in (SEQ ID NO: 7). The CEA-TREs used in the present invention are derived from mammalian cells including human cells without being limited thereto. Thus, any CEA-TREs can be used in the present invention as long as a description of the desired function required is shown. Cloning and characterization of CEA sequences is described in the literature (eg, US Patent Application No. 10 / 045,116 published as 200030026792).

さらなる例において、「アルファ・フェトプロテイン(AFP)転写調節エレメント」または「AFP-TRE」が、本発明の複製能力があるベクターに含まれる。AFPは癌胎児性タンパク質である。AFPの血清濃度は、進行した病気の患者に見られる高レベルのAFPを伴う肝癌の患者で高められる。患者の血清AFPレベルは、周囲の正常な肝臓ではなく肝細胞癌におけるAFP発現によって調節されるように思われる。このように、AFP遺伝子は、肝癌細胞特異的発現に関係するように思われる。AFP遺伝子からの細胞特異的TREsが同定された。「AFP-TRE」は、AFP-TREが機能することを許容する宿主細胞、例えばAFPを発現する細胞(好ましくは哺乳動物細胞、さらに好ましくはヒト細胞)において、(動作できるように連結されたポリヌクレオチド配列の)転写を選択的に増やすポリヌクレオチド配列、好ましくはDNA配列である。AFP-TREは、AFP産生細胞に関係する転写因子および/または補因子に応答性であり、AFPプロモーターおよび/またはエンハンサーの少なくとも一部を含む。AFP-TREsは、米国特許出願番号第09/898,883号でさらに記載され、上記文献を明示的に本明細書中に援用する。(プロモーター、想定されるサイレンサー、およびエンハンサー分子を含む)5'AFPフランキング領域全体が、転写開始領域から約5 kb上流以内に含まれる(配列番号5)。   In a further example, an “alpha fetoprotein (AFP) transcriptional regulatory element” or “AFP-TRE” is included in the replication competent vector of the present invention. AFP is an oncofetal protein. Serum concentrations of AFP are increased in patients with liver cancer with high levels of AFP found in patients with advanced disease. Patient serum AFP levels appear to be regulated by AFP expression in hepatocellular carcinoma but not in the surrounding normal liver. Thus, the AFP gene appears to be involved in liver cancer cell specific expression. Cell-specific TREs from the AFP gene were identified. “AFP-TRE” refers to a operably linked poly- mer in a host cell that allows AFP-TRE to function, such as a cell expressing AFP (preferably a mammalian cell, more preferably a human cell). A polynucleotide sequence, preferably a DNA sequence, that selectively increases transcription (of the nucleotide sequence). AFP-TRE is responsive to transcription factors and / or cofactors associated with AFP producing cells and includes at least a portion of an AFP promoter and / or enhancer. AFP-TREs are further described in US patent application Ser. No. 09 / 898,883, which is expressly incorporated herein by reference. The entire 5 ′ AFP flanking region (including promoter, putative silencer, and enhancer molecules) is contained within about 5 kb upstream from the transcription start region (SEQ ID NO: 5).

ヒトのAFPエンハンサー領域は、AFP遺伝子の転写開始部位に対して約nt-3954〜nt-3335に位置する。ヒトAFPプロモーターは、nt-174〜nt+29の領域を含む。近位のこれらの2つの遺伝子エレメントは、完全な機能性AFP-TREをもたらす。Idoら(1995)は、HCCに特異的な259 bpのプロモーター・フラグメント(nt-230〜nt+29)を記載する。Cancer Res. 55:3105-3109。AFPエンハンサーは、転写開始部位に対してnt-3954〜nt-3335に位置する、AとBと規定される2つの領域を含む。プロモーター領域は、典型的なTATAとCAATボックスを含む。好ましくは、AFP-TREは、少なくとも1つのエンハンサー領域を含む。より好ましくは、AFP-TREは、両方のエンハンサー領域を含む。   The human AFP enhancer region is located at about nt-3954 to nt-3335 relative to the transcription start site of the AFP gene. The human AFP promoter contains a region from nt-174 to nt + 29. These two proximal genetic elements result in a fully functional AFP-TRE. Ido et al. (1995) describe a 259 bp promoter fragment (nt-230 to nt + 29) specific for HCC. Cancer Res. 55: 3105-3109. The AFP enhancer contains two regions, defined as A and B, located between nt-3954 and nt-3335 relative to the transcription start site. The promoter region contains typical TATA and CAAT boxes. Preferably, AFP-TRE contains at least one enhancer region. More preferably, the AFP-TRE contains both enhancer regions.

AFP-TREsを含む腫瘍溶解ウイルス・ベクターのための好適な標的細胞は、AFP-TREが機能することを許容する全ての細胞型である。これだけに制限されることなく、AFPを発現する腫瘍細胞を含む、AFPを発現または産生する細胞が好ましい。そのような細胞の例は、肝細胞癌細胞、生殖腺および他の胚細胞腫瘍(特に、内胚葉洞腫瘍)、脳腫瘍細胞、卵巣腫瘍細胞、膵臓の腺房細胞癌、第一胆嚢腫瘍、子宮内膜腺癌細胞、および(肺、副腎、骨髄、および/または脾臓で生じうる)先のいずれかの転移性のものである。ある場合には、特定のすい臓癌および胃癌から肝臓への転移性の病気がAFPを産生する。肝細胞癌細胞およびそれらの転移性のいずれかが特に好ましい。AFP産生は、当該技術分野の標準的なアッセイ、例えばAFPタンパク質産生を測定するためのRIA、ELISAもしくはウエスタンブロット(免疫学的測定法)、またはAFP mRNA産生レベルを測定するためのノーザンブロット、を使って計測されることができる。あるいは、そのような細胞は、同定されて、かつ/またはAFP-TREを転写的に活性化する(すなわち、AFP-TREが機能することを許容する)それらの能力によって特徴づけられることができる。   Suitable target cells for oncolytic viral vectors containing AFP-TREs are all cell types that allow AFP-TRE to function. Without being limited thereto, cells that express or produce AFP are preferred, including tumor cells that express AFP. Examples of such cells are hepatocellular carcinoma cells, gonadal and other germ cell tumors (especially endoderm tumors), brain tumor cells, ovarian tumor cells, pancreatic acinar cell carcinoma, first gallbladder tumor, intrauterine Membrane adenocarcinoma cells and any of the metastases previously (which may occur in the lung, adrenal gland, bone marrow, and / or spleen). In some cases, certain pancreatic and gastric cancer to liver metastases produce AFP. Hepatocellular carcinoma cells and any of their metastatic properties are particularly preferred. AFP production can be accomplished using standard assays in the art, such as RIA, ELISA or Western blot (immunoassay) to measure AFP protein production, or Northern blot to measure AFP mRNA production levels. Can be measured using. Alternatively, such cells can be identified and / or characterized by their ability to transcriptionally activate AFP-TRE (ie, to allow AFP-TRE to function).

よりさらなる例において、尿路上皮細胞特異的転写調節エレメントは、本発明の複製能力があるベクターに含まれる。尿路上皮細胞特異的転写調節エレメントは、尿路上皮宿主細胞において、(動作できるように連結されたポリヌクレオチド配列の)転写を選択的に増やすポリヌクレオチド配列、好ましくはDNA配列である。例えば、尿路上皮細胞特異的TREは、UP-TREが機能することを許容する細胞、例えばウロプラキンを発現する細胞(好ましくは哺乳動物細胞、さらに好ましくはヒト細胞)において、(動作できるように連結されたポリヌクレオチド配列の)転写をTRE選択的に増やすようなウロプラキン遺伝子の5’フランキング領域由来であるかもしれない(すなわち、UP-TRE)。これらの態様のいくつかで、尿路上皮細胞特異的TREは、UPIa遺伝子の5’フランキング領域由来である。他の態様において、尿路上皮細胞特異的TREは、UPIb遺伝子の5’フランキング領域由来である。さらに他の態様において、尿路上皮細胞特異的TREは、UPII遺伝子の5’フランキング領域由来である。UP-TREは、尿路上皮細胞特異的プロモーターおよび異種エンハンサーを含むかもしれない。他の態様において、尿路上皮細胞特異的TREは、尿路上皮細胞特異的プロモーターを含む。他の態様において、尿路上皮細胞特異的TREは、尿路上皮細胞特異的エンハンサーと異種プロモーターを含む。他の態様において、尿路上皮細胞特異的TREは、尿路上皮細胞特異的プロモーターと尿路上皮細胞特異的エンハンサーを含む。UP-TREsはPCT公開WO01/72994でさらに記載される。   In yet a further example, urothelial cell specific transcriptional regulatory elements are included in the replication competent vectors of the invention. A urothelial cell-specific transcriptional regulatory element is a polynucleotide sequence, preferably a DNA sequence, that selectively increases transcription (of operably linked polynucleotide sequences) in a urothelial host cell. For example, urothelial cell-specific TRE is operably linked in cells that allow UP-TRE to function, such as cells expressing uroplakin (preferably mammalian cells, more preferably human cells). It may be derived from the 5 ′ flanking region of the uroplakin gene that increases TRE selectively (ie, UP-TRE). In some of these embodiments, the urothelial cell specific TRE is derived from the 5 'flanking region of the UPIa gene. In other embodiments, the urothelial cell specific TRE is derived from the 5 'flanking region of the UPIb gene. In yet other embodiments, the urothelial cell specific TRE is derived from the 5 'flanking region of the UPII gene. UP-TRE may contain a urothelial cell specific promoter and a heterologous enhancer. In other embodiments, the urothelial cell specific TRE comprises a urothelial cell specific promoter. In other embodiments, the urothelial cell specific TRE comprises a urothelial cell specific enhancer and a heterologous promoter. In other embodiments, the urothelial cell specific TRE comprises a urothelial cell specific promoter and a urothelial cell specific enhancer. UP-TREs are further described in PCT Publication WO01 / 72994.

MUC1遺伝子のタンパク質産物(ムチンまたはMUC1タンパク質;エピシアリン;多形性上皮ムチンまたはPEM;EMA;DF3抗原;NPGP;PAS-O;あるいはCA15.3抗原として知られる)は、胃、膵臓、肺、気管、腎臓、子宮、唾液腺、および乳腺の腺および管を内張りする上皮細胞の先端面で通常主に発現される。しかし、ムチンは、ヒト乳癌の75〜90%で過剰発現される。ムチン・タンパク質発現は、乳癌分化の程度と関連する。この過剰発現は転写レベルで制御されるように思われる。ヒト乳癌細胞MCF-7とZR-75-1のMUC1遺伝子の過剰発現は、転写レベルで調節されるように思われる。「MUC1-TRE」は、MUC1-TREが機能することを許容する宿主細胞、例えばMUC1を発現する細胞(好ましくは哺乳動物細胞、さらに好ましくはヒト細胞)において、(動作できるように連結されたポリヌクレオチド配列)の転写を選択的に増やすポリヌクレオチド配列、好ましくはDNA配列である。MUC1-TREは、MUC1産生細胞に関係する転写因子および/または補因子に応答性であり、MUC1プロモーターおよび/またはエンハンサーの少なくとも一部を含む。MUC1-TREsは米国特許第6,432,700号でさらに記載される。さらなる例において、「ムチン遺伝子(MUC)転写調節エレメント」または「MUC1-TRE」が、本発明の複製能力があるベクターに含まれている。配列番号8に記載の細胞特異的転写に係わるように思われるTREを含む転写開始部位の上流約0.9 kbを含む、MUC1遺伝子の調節配列がクローン化された。   The protein product of the MUC1 gene (mucin or MUC1 protein; episialin; polymorphic epithelial mucin or PEM; EMA; DF3 antigen; NPGP; PAS-O; or CA15.3 antigen) is known as stomach, pancreas, lung, trachea It is usually expressed primarily on the apical surface of epithelial cells lining the glands and ducts of the kidney, uterus, salivary gland, and mammary gland. However, mucin is overexpressed in 75-90% of human breast cancer. Mucin protein expression is associated with the degree of breast cancer differentiation. This overexpression appears to be controlled at the transcriptional level. Overexpression of the MUC1 gene in human breast cancer cells MCF-7 and ZR-75-1 appears to be regulated at the transcriptional level. “MUC1-TRE” is a operably linked poly- mer in host cells that allow MUC1-TRE to function, such as cells that express MUC1 (preferably mammalian cells, more preferably human cells). A polynucleotide sequence, preferably a DNA sequence, that selectively increases the transcription of the nucleotide sequence). MUC1-TRE is responsive to transcription factors and / or cofactors associated with MUC1-producing cells and includes at least a portion of the MUC1 promoter and / or enhancer. MUC1-TREs are further described in US Pat. No. 6,432,700. In a further example, a “mucin gene (MUC) transcriptional regulatory element” or “MUC1-TRE” is included in the replication competent vector of the present invention. The regulatory sequence of the MUC1 gene was cloned, containing about 0.9 kb upstream of the transcription start site containing TRE that appears to be involved in cell-specific transcription as set forth in SEQ ID NO: 8.

本発明で使用されるMUC1-TREsは、これだけに制限されることなく、ヒト細胞を含む、哺乳動物細胞由来である。好ましくは、MUC7-TREはヒト由来である。1つの態様において、MUC1-TREは、MUC1遺伝子の0.9 kbの5'フランキング配列の全体を含むかもしれない。他の態様において、MUC1-TREsは(MUC1遺伝子の転写開始部位と関係がある)以下の配列を含む:(プロモーターに動作できるように連結された)約nt-725〜約nt+31、nt-743〜約nt+33、nt-750〜約nt+33、そしてnt-598〜約nt+485。   The MUC1-TREs used in the present invention are derived from mammalian cells including, but not limited to, human cells. Preferably, MUC7-TRE is human. In one embodiment, the MUC1-TRE may comprise the entire 0.9 kb 5 ′ flanking sequence of the MUC1 gene. In other embodiments, the MUC1-TREs comprise the following sequences (related to the transcription start site of the MUC1 gene): from about nt-725 to about nt + 31 (operably linked to a promoter), nt- 743 to about nt + 33, nt-750 to about nt + 33, and nt-598 to about nt + 485.

c-erbB2/neu遺伝子(HER-2/neuまたはHER)は、185 kDの上皮成長因子レセプター関連膜貫通糖タンパク質をコードする形質転換遺伝子である。ヒトにおいて、c-erbB2/neuタンパク質は胎児の発達の間発現されているが、成人では、そのタンパク質は多くの正常組織の上皮で(免疫組織化学で)わずかに探知することができる。c-erbB2/neu遺伝子の増幅および/または過剰発現が、乳癌、卵巣癌、子宮癌、前立腺癌、胃癌および肺癌を含む多くのヒトの癌に関係した。   The c-erbB2 / neu gene (HER-2 / neu or HER) is a transforming gene that encodes a 185 kD epidermal growth factor receptor-related transmembrane glycoprotein. In humans, the c-erbB2 / neu protein is expressed during fetal development, but in adults, the protein is slightly detectable (by immunohistochemistry) in the epithelium of many normal tissues. Amplification and / or overexpression of the c-erbB2 / neu gene has been implicated in many human cancers including breast cancer, ovarian cancer, uterine cancer, prostate cancer, gastric cancer and lung cancer.

よりさらなる例において、「HER-2/neu転写調節エレメント」または「HER-2/neu-TRE」が、本発明の複製能力があるベクターに含まれている。   In still further examples, “HER-2 / neu transcriptional regulatory elements” or “HER-2 / neu-TRE” are included in the replication competent vectors of the present invention.

さらなる腫瘍および/または細胞型特異的TREsが、当該技術分野で知られており、本発明の腫瘍溶解ベクターに含まれるそれは以下の:アロマターゼ、乳腺特異的プロモーター、マンマグロビン、プラスミノーゲン活性化因子ウロキナーゼ(uPA)、およびそのレセプター遺伝子(乳癌、結腸癌、および肝臓癌に関係する;uPAとuPARの転写を調節するTREsが配列番号6で提供される:そしてRiccio et al. Nucleic Acids Res. 13:2759-2771, 1985; Cannio et al., Nucleic Acids Res. 19:2303-2308, 1991でさらに記載される;ヒトα-ラクトアルブミン(胸部組織に関係している);BCSG1、BRCA1、およびBRCA2(乳癌に関係している);ヒト・パピローマ・ウイルス(HPV)細胞型依存性調節エレメント(子宮頸癌に関係している);BLCA4(膀胱癌に関係している);ウロプラキン(膀胱に関係している);NCA(胃癌に関係している);ヒポキサンチン・ホスホリボシルトランスフェラーゼ(HPRT;グリオーマに関係している);AVP、ヒト肺胞サーファクタント・タンパク質B遺伝子、およびプロマイシンN-アセチルトランスフェラーゼ(肺癌に関係している);   Additional tumor and / or cell type specific TREs are known in the art and included in the oncolytic vectors of the present invention include the following: aromatase, mammary gland specific promoter, mammaglobin, plasminogen activator Urokinase (uPA), and its receptor genes (related to breast cancer, colon cancer, and liver cancer; TREs that regulate uPA and uPAR transcription are provided in SEQ ID NO: 6: and Riccio et al. Nucleic Acids Res. 13 : 2759-2771, 1985; Cannio et al., Nucleic Acids Res. 19: 2303-2308, 1991; further described in human α-lactalbumin (related to breast tissue); BCSG1, BRCA1, and BRCA2 (Related to breast cancer); human papillomavirus (HPV) cell type-dependent regulatory elements (related to cervical cancer); BLCA4 (related to bladder cancer); uroplakin (related to bladder) Shi NCA (related to gastric cancer); hypoxanthine phosphoribosyltransferase (HPRT; related to glioma); AVP, human alveolar surfactant protein B gene, and puromycin N-acetyltransferase ( Related to lung cancer);

チロシナーゼ、gplOO;メラノーマ特異的TREs、例えばヒトMARTプロモーター(hMART)、マウス・チロシナーゼ遺伝子エンハンサーおよびプロモーター(mEP)、TREを含むマウス・チロシナーゼ遺伝子エンハンサーおよびプロモーター(mEEP)、TREを含むヒト・チロシナーゼ・プロモーター(hTYR)およびメラニン形成細胞特異的因子(MSF);HER2/neu、ウロキナーゼ、およびCA125(卵巣癌に関係している);SL3-3およびT細胞抗原レセプター(T細胞型リンパ腫に関係している);前立腺酸性ホスファターゼ(前立腺癌に関係している);EBV特異的TRE(EBV発現腫瘍に関係している)、例えばLMP1プロモーター;LMP2Aプロモーター、LMP2Bプロモーター;またはCpプロモーター(例えば、Sjoblom, A et al, J.Virol. (1998) 72, (2), 1365-1376;Franken et al, J. Virol (1995) 69 (12) 8011-8019.;Laux et al, J. Gen. Virol, 1989, 70, 3079-3084;そしてand Fuentes-Panana et al, J. Virol., (1999) 73, 826-833 and V01555に記載のとおり);肝臓特異的TRE(肝臓癌に関係している)、例えばCRGL2プロモーター;ならびに白血病特異的遺伝子発現に関係するWT1プロモーターおよびエンハンサー(Hosen N. Leukemia. 2004 Jan 22)を含む。   Tyrosinase, gplOO; melanoma specific TREs, eg human MART promoter (hMART), mouse tyrosinase gene enhancer and promoter (mEP), mouse tyrosinase gene enhancer and promoter (mEEP) containing TRE, human tyrosinase promoter containing TRE (HTYR) and melanocyte-specific factor (MSF); HER2 / neu, urokinase, and CA125 (related to ovarian cancer); SL3-3 and T cell antigen receptors (related to T cell type lymphoma) ); Prostatic acid phosphatase (associated with prostate cancer); EBV-specific TRE (associated with EBV expressing tumors), eg LMP1 promoter; LMP2A promoter, LMP2B promoter; or Cp promoter (eg Sjoblom, A et al, J. Virol. (1998) 72, (2), 1365-1376; Franken et al, J. Virol (1995) 69 (12) 8011-8019.; Laux et al, J. Gen. Virol, 1989, 70, 3079-3084; and and Fuentes-Panana et al, J. Virol., (1999) 73, 826-833 and V01555); liver-specific TRE (Related to liver cancer), for example the CRGL2 promoter; and the WT1 promoter and enhancer (Hosen N. Leukemia. 2004 Jan 22) involved in leukemia-specific gene expression.

さらに、腫瘍特異的プロモーターは、(例えば、Wang J et al. FEES Lett. Jul 10;546 (2-3):315-20, 2003に記載の)人工的なhTERT-cHSF1/HSEプロモーター、または完全に合成の構築物によって(Li X et al Nat Biotechnol. 1999 Mar;17(3):241-5)によって例証されるように異なるプロモーター・エレメントを使ったキメラ構築物によって得られるかもしれない。これらの細胞特異的TREsに関する記述は様々な科学的な刊行物で見つけることができて、そしておびただしい数のこれらのTREsに関係するプロモーター、エンハンサー、および調節配列がhttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/PubMed/にてインターネットで入手可能なGenBankデータベースで見つかる。したがって、多くの関連配列が本願発明の実施のために入手可能であり、そして本明細書中で詳細に記載されなくてもよい。   In addition, tumor-specific promoters include artificial hTERT-cHSF1 / HSE promoters (as described, for example, in Wang J et al. FEES Lett. Jul 10; 546 (2-3): 315-20, 2003), or the complete May be obtained by chimeric constructs using different promoter elements as illustrated by synthetic constructs (Li X et al Nat Biotechnol. 1999 Mar; 17 (3): 241-5). Descriptions of these cell-specific TREs can be found in various scientific publications, and a large number of promoters, enhancers, and regulatory sequences associated with these TREs are available at http: //www.ncbi.nlm It can be found in the GenBank database available on the Internet at .nih.gov / PubMed /. Thus, many related sequences are available for practicing the present invention and may not be described in detail herein.

先に列挙されたTREsは、当該発明で機能するTREsの制限されることのない例として提供される。さらなる細胞特異的TREsが、候補TREs細胞特異性の同定および試験する方法のように当該技術分野で知られている。TREはサイレンサーを欠くかもしれない。サイレンサー(すなわち、負の調節エレメント)の存在は、非許容細胞(すなわち、正常な細胞状態の細胞)において、転写(および、それによる複製)を止めることを補助するかもしれない。このように、サイレンサーの存在は、非標的細胞の腫瘍溶解ウイルス・ベクター複製をより効果的に防ぐことによって高い誘導可能性または細胞特異的複製を与えるかもしれない。あるいは、サイレンサーの欠損は標的細胞における複製を達成するのを補助し、それにより標的細胞におけるより効果的な複製による高い細胞型特異的複製を与えるかもしれない。TREは同様に多量体を含むことができる。例えば、TREは、少なくとも2つ、少なくとも3つ、少なくとも4つ、または少なくとも5つのTREsのタンデム・シリーズを含むことができる。これらの多量体は、同様に異種プロモーターおよび/またはエンハンサー配列を含むかもしれない。   The TREs listed above are provided as non-limiting examples of TREs that function in the invention. Additional cell specific TREs are known in the art, such as methods for identifying and testing candidate TRE cell specificity. TRE may lack a silencer. The presence of a silencer (ie, a negative regulatory element) may help stop transcription (and thus replication) in non-permissive cells (ie, cells in a normal cellular state). Thus, the presence of the silencer may provide high inducibility or cell specific replication by more effectively preventing non-target cell oncolytic virus vector replication. Alternatively, silencer deficiency may help achieve replication in the target cell, thereby providing high cell type specific replication due to more effective replication in the target cell. TREs can contain multimers as well. For example, a TRE can include a tandem series of at least 2, at least 3, at least 4, or at least 5 TREs. These multimers may also contain heterologous promoter and / or enhancer sequences.

1つの典型的な態様において、実質的に同じ2つのTREsがウイルス遺伝子、例えばアデノウイルスE1AとE1B遺伝子、の転写を制御する。しかし、遺伝子の多数の組み合わせのいずれかが、これらの少なくとも2つのTREsと一緒に使用されることが知られている。アデノウイルスの例において、他の好ましい態様がE1A、E1B、およびE4の発現を行う実質的に同じTREsを含むものを含む。そのような構築物は、実質的に同じTREの制御下にあるかもしれない導入遺伝子をさらに含むかもしれない。これらおよび他の態様の準備は、以下におよび実施例において提供される。   In one exemplary embodiment, substantially the same two TREs control transcription of viral genes, such as adenovirus E1A and E1B genes. However, any of a number of combinations of genes are known to be used with these at least two TREs. In the adenovirus example, other preferred embodiments include those comprising substantially the same TREs that carry out the expression of E1A, E1B, and E4. Such a construct may further comprise a transgene that may be under the control of substantially the same TRE. Preparation of these and other aspects is provided below and in the examples.

転写の活性化は、当該技術分野で知られる(そして以下でもっと詳しく記載されている)多数の方法で計測されることができるが、TREの制御下にある(すなわち、動作可能なようにTREに連結した)コード配列のmRNAまたはタンパク質産物の検出および/または定量によって一般に計測される。TRE活性は以下のとおり測定されることができる。TREポリヌクレオチド配列またはそのような配列のセットは、当該技術分野で知られている方法、例えば化学合成、部位特異的突然変異誘導、PCR、および/または組み換え法、を使って作製されることができる。試験される配列は、(プロモーター・エレメントがTREになければ)プロモーター、ならびにこれだけに制限されることなく、クロラムフェニコール・アセチル・トランスフェラーゼ(CAT)、(lacZ遺伝子によってコードされる)β-ガラクトシダーゼ、(luc遺伝子によってコードされる)ルシフェラーゼ、アルカリホスファターゼ、緑色蛍光性タンパク質、およびセイヨウワサビペルオキシダーゼを含めた、レポーター・タンパク質をコードする適当なレポーター遺伝子を含むベクター内に挿入されることができる。そのようなベクターおよびアッセイは、とりわけ、商業的な供給源から容易に入手可能である。このように構築されたプラスミドは、例えばリン酸カルシウム沈殿、電気穿孔法、リポソーム(リポフェクション)、およびDEAEデキストランのような、当該技術分野で知られているトランスフェクション法を使って、想定されるTREによって制御されるレポーター遺伝子の発現の検査をするために好適な宿主細胞内にトランスフェクトされる。   Transcriptional activation can be measured in a number of ways known in the art (and described in more detail below), but is under the control of TRE (ie, TRE operatively Generally measured by detection and / or quantification of the mRNA or protein product of the coding sequence (linked to). TRE activity can be measured as follows. A TRE polynucleotide sequence or a set of such sequences can be generated using methods known in the art, such as chemical synthesis, site-directed mutagenesis, PCR, and / or recombinant methods. it can. The sequences tested are: promoter (as long as the promoter element is not in TRE), and, without limitation, chloramphenicol acetyltransferase (CAT), β-galactosidase (encoded by the lacZ gene) , Luciferase (encoded by the luc gene), alkaline phosphatase, green fluorescent protein, and horseradish peroxidase, and can be inserted into a vector containing a suitable reporter gene encoding a reporter protein. Such vectors and assays are readily available from commercial sources, among others. The plasmid constructed in this way is controlled by the assumed TRE using transfection methods known in the art, such as calcium phosphate precipitation, electroporation, liposomes (lipofection), and DEAE dextran, for example. In order to test the expression of the reporter gene, it is transfected into a suitable host cell.

適当な条件下での宿主細胞内へのTRE-レポーター遺伝子構築物の導入後に、TRE活性が、好適な誘導物質または条件の存在または不存在を含めて、レポーター遺伝子由来mRNAまたはタンパク質産物の検出および/または定量によって計測されうる。レポーター遺伝子タンパク質は、(例えば、免疫化学的に)直接的に、またはもしあれば、適当な基質を用いてその酵素活性を通して検出されることができる。一般的にTREの細胞特異的活性を測定するために、TREレポーター遺伝子構築物が種々の細胞型に導入される。TRE活性の量は、各々の細胞型で測定されて、TREのないレポーター遺伝子構築物のそれと比較される。異なる型の細胞を上回って特定の型の細胞において選択的に機能する時、TREは細胞特異的である。   After introduction of the TRE-reporter gene construct into the host cell under appropriate conditions, TRE activity is detected and / or detected in the reporter gene-derived mRNA or protein product, including the presence or absence of a suitable inducer or condition. Or it can be measured quantitatively. The reporter gene protein can be detected directly (eg, immunochemically) or through its enzymatic activity, if any, using an appropriate substrate. In general, TRE reporter gene constructs are introduced into various cell types to measure the cell-specific activity of TRE. The amount of TRE activity is measured in each cell type and compared to that of a reporter gene construct without TRE. A TRE is cell-specific when it functions selectively in a particular type of cell over different types of cells.

本明細書中において、「TREが機能することを許容する細胞」またはTREの機能が「十分に保存された」かまたは「機能的に保存された」細胞、あるいは「TREが機能する細胞」は、(TREに含まれていなければ)動作できるようにプロモーターに連結される時、TREが、少なくとも2倍、好ましくは少なくとも約5倍、好ましくは少なくとも約10倍、より好ましくは少なくとも約20倍、より好ましくは少なくとも約50倍、より好ましくは少なくとも約100倍、さらにより好ましくは少なくとも約200倍、さらにより好ましくは少なくとも約400〜500倍、さらにより好ましくは少なくとも約1000倍まで標的細胞の基礎レベルを上回って転写を増強するであろう。基礎レベルは、一般に、もしあれば非標的細胞における活性レベルであり、または標的細胞型で試験される場合に着目のTREを欠くレポーター構築物の(もしあれば)活性レベル)である。(相対的であるかまたは絶対的であるかにかかわらず)発現レベルを計測する方法が当該技術分野で知られていて、本明細書中に記載される。同じように、本発明の調節可能な腫瘍溶解ウイルスシステムを利用する時、効果的な量の誘導物質の存在下、または遺伝子発現を誘導するのに十分な誘導条件下の誘導性トランス活性化因子は、誘導物質の不存在下の同じプロモーターおよび遺伝子の発現と比べた場合に、少なくとも2倍、好ましくは少なくとも約5倍、好ましくは少なくとも約10倍、より好ましくは少なくとも約20倍、より好ましくは少なくとも約50倍、より好ましくは少なくとも約100倍、さらにより好ましくは少なくとも約200倍、さらにより好ましくは少なくとも約400〜500倍、さらにより好ましくは少なくとも約1000倍まで遺伝子の発現を増強する。   In the present specification, “a cell that allows TRE to function” or a cell in which TRE function is “sufficiently preserved” or “functionally preserved”, or “cell in which TRE functions” , When operably linked to a promoter (if not included in the TRE), the TRE is at least 2-fold, preferably at least about 5-fold, preferably at least about 10-fold, more preferably at least about 20-fold, More preferably at least about 50 times, more preferably at least about 100 times, even more preferably at least about 200 times, even more preferably at least about 400-500 times, even more preferably at least about 1000 times the basal level of the target cell Will enhance transcription above. The basal level is generally the level of activity in non-target cells, if any, or the level of activity (if any) of the reporter construct that lacks the TRE of interest when tested in the target cell type. Methods for measuring expression levels (whether relative or absolute) are known in the art and are described herein. Similarly, when utilizing the regulatable oncolytic virus system of the present invention, an inducible transactivator in the presence of an effective amount of inducer or under induction conditions sufficient to induce gene expression. Is at least 2-fold, preferably at least about 5-fold, preferably at least about 10-fold, more preferably at least about 20-fold, more preferably when compared to expression of the same promoter and gene in the absence of inducer It enhances gene expression by at least about 50-fold, more preferably at least about 100-fold, even more preferably at least about 200-fold, even more preferably at least about 400-500-fold, even more preferably at least about 1000-fold.

TREの「機能的に保存された」変異体は、他のTREと異なるが、特に細胞型特異的転写活性で、動作できるように連結されたポリヌクレオチドの転写を増やす能力をまだ保存しているTREである。TREの相違は、直鎖配列または立体配座の相違、例えば単独または複数の塩基の突然変異、付加、欠失、および/または修飾、のために生じるのかもしれない。相違は、同様に糖、および/またはTRE塩基間の連結の変化から生じる。   “Functionally conserved” variants of TRE, unlike other TREs, still conserve the ability to increase transcription of operably linked polynucleotides, especially with cell type-specific transcriptional activity TRE. TRE differences may arise due to linear sequence or conformational differences, such as single or multiple base mutations, additions, deletions, and / or modifications. Differences arise from changes in linkage between sugars and / or TRE bases as well.

TREs配列内の特定の点突然変異は、転写因子結合と遺伝子活性化を減少させることが示された。当業者は、転写因子結合領域内およびその付近の塩基のいくつかの変更が、遺伝子活性化および細胞特異性により否定的に影響する可能性が高い一方で、転写因子結合に関係していない塩基の変更がそのような影響を与える可能性が低いことを認識している。特定の突然変異は同様にTRE活性を増やすことができる。塩基の変更の効果の試験は、当該技術分野で知られているいずれかの方法、例えば移動度シフト・アッセイか、TRE機能性およびTRE非機能性細胞におけるこれらの変更を含むベクターのトランスフェクト、によって、インビトロまたはインビボで実施される。さらに、当業者は、点突然変異および欠失が転写を調節する上記配列の能力を変えないでTRE配列に施されることを認識している。   Certain point mutations within the TREs sequence have been shown to reduce transcription factor binding and gene activation. Those skilled in the art will recognize that some changes in the base in and near the transcription factor binding region are likely to negatively affect gene activation and cell specificity, while bases not involved in transcription factor binding. Recognize that changes in are unlikely to have such an impact. Certain mutations can increase TRE activity as well. Testing the effects of base changes can be done by any method known in the art, such as mobility shift assays, or transfection of vectors containing these changes in TRE functional and non-TRE functional cells, By in vitro or in vivo. Furthermore, those skilled in the art recognize that point mutations and deletions are made to TRE sequences without altering the ability of the sequences to regulate transcription.

腫瘍溶解ウイルス複製の外部制御のためシステム
複製能力がある(腫瘍溶解)ウイルス・ベクターが提供される。ベクターは、細胞型特異的転写調節エレメント(CT-TRE)、および誘導性トランス活性化因子調節性転写調節エレメントを含む。CT-TREは、誘導性トランス活性化因子(TA)コード配列の転写を制御する。誘導性トランス活性化因子は、(a)機能するために誘導因子または条件を必要とし、そして(b)複製に不可欠なウイルス遺伝子の転写を制御する。複製に不可欠なウイルス遺伝子の発現は、CT-TRE、およびトランス活性化因子調節性転写調節エレメントによって、そして間接的に誘導物質の濃度または条件によって調節される。
Viral vectors capable of system replication (oncolysis) are provided for external control of oncolytic virus replication . The vector includes a cell type specific transcriptional regulatory element (CT-TRE) and an inducible transactivator-regulated transcriptional regulatory element. CT-TRE controls transcription of inducible transactivator (TA) coding sequences. Inducible transactivators (a) require an inducer or condition to function and (b) control transcription of viral genes essential for replication. Expression of viral genes essential for replication is regulated by CT-TRE, and transactivator-regulated transcriptional regulatory elements, and indirectly by inducer concentration or conditions.

ウイルス・ベクターの特定の使用に依存して、誘導物質または条件は、転写を抑えるか、または転写を高めるために作用する。転写抑制因子は、誘導物質を宿主細胞にデリバリーすることによって「止められた」ウイルス複製の手段を提供する。転写アクチベーターは、ウイルスがそれ以外に不活性な場合に、誘導物質の追加によってウイルス複製を誘導する手段を提供する。   Depending on the specific use of the viral vector, the inducer or condition acts to suppress or enhance transcription. Transcription repressors provide a means of viral replication that is “stopped” by delivering an inducer to the host cell. Transcriptional activators provide a means to induce viral replication by the addition of inducers when the virus is otherwise inactive.

複製に不可欠なウイルス遺伝子の制御が本発明の方法を使って達成される全ての腫瘍溶解ウイルスが本発明の範囲内に含まれている。典型的な複製の能力がある(腫瘍溶解)ウイルスは、これだけに制限されることなく、アデノウイルス、水疱性口内炎ウイルス(VSV)、ヘルペスウイルス(例えば、単純ヘルペスウイルス;HSV)、レオウイルス、パラミクソウイルス、ライノウイルス、ニューカッスル病ウイルス、ポリオウイルス、西ナイルウイルス、コクサッキーウイルス、麻疹ウイルス、およびワクチニアウイルスなどを含む。   All oncolytic viruses in which control of viral genes essential for replication is achieved using the methods of the present invention are included within the scope of the present invention. Typical replication-competent (oncolytic) viruses include, but are not limited to, adenovirus, vesicular stomatitis virus (VSV), herpes virus (eg, herpes simplex virus; HSV), reovirus, para Includes myxovirus, rhinovirus, Newcastle disease virus, poliovirus, West Nile virus, Coxsackie virus, measles virus, and vaccinia virus.

実質的に同じ2つのTREsが使用される態様において、本発明は、TREsが同じ遺伝子に由来することを必要としない。TRE配列が実質的に同じで、必要な機能について示されている限り、TREsは異なる遺伝子由来でありうる。   In embodiments where two substantially the same TREs are used, the present invention does not require that the TREs are derived from the same gene. As long as the TRE sequences are substantially the same and are shown for the required function, TREs can be from different genes.

いくつかの態様において、本発明の腫瘍溶解ベクターは、トランス活性化因子調節性転写調整下の第1のウイルス遺伝子と、第1のTREと異なる他の異種TREの制御下の少なくとも1つの他の遺伝子、例えばウイルス遺伝子または導入遺伝子を含み、ここで、異種TREsが同じ細胞で機能するがポリヌクレオチド配列に同じものを持っていない(すなわち、異なるポリヌクレオチド配列を持っている)。好ましくは、腫瘍溶解ベクター内の異種TREsの少なくとも2つが、細胞特異的であるか、同じ細胞、誘導物質、もしくは条件に対して誘導可能である。1つのアプローチにおいて、ウイルス遺伝子は、細胞死を促進するもの、より好ましくはウイルスの複製に不可欠なものである。好ましくは、細胞複製に必要なウイルス遺伝子の少なくとも1つが、初期遺伝子であり、異種TRE転写調整下の遺伝子が複製に必要である。複数の異種TREsの使用を通して細胞特異的転写を提供することによって、本発明は、選択的な複製による細胞特異的細胞障害効果を達成することができる腫瘍溶解ベクターを提供する。   In some embodiments, an oncolytic vector of the invention comprises a first viral gene under transactivator-regulated transcriptional regulation and at least one other under the control of another heterologous TRE that is different from the first TRE. Includes genes, such as viral genes or transgenes, where heterologous TREs function in the same cell but do not have the same polynucleotide sequence (ie, have different polynucleotide sequences). Preferably, at least two of the heterologous TREs within the oncolytic vector are cell specific or inducible to the same cell, inducer or condition. In one approach, the viral gene is one that promotes cell death, more preferably essential for viral replication. Preferably, at least one of the viral genes required for cell replication is an early gene and a gene under the regulation of heterologous TRE transcription is required for replication. By providing cell-specific transcription through the use of multiple heterologous TREs, the present invention provides an oncolytic vector that can achieve cell-specific cytotoxic effects by selective replication.

腫瘍溶解ウイルスの調節された発現のための本発明の新規システムは、調節可能なアデノウイルス・ベクターによって本明細書中で例証される。この典型的な態様において、トランス活性化因子調節性転写調節エレメントに調節される遺伝子は、初期または後期アデノウイルス遺伝子および/または導入遺伝子であるかもしれない。調節された転写を提供することによって、当業者は、他の非標的細胞型と異なる、宿主標的細胞内への遺伝子の能力の導入のための媒体として使用することができるアデノウイルスを提供することができる。アデノウイルスの存在に起因する遺伝子型または発現型のいずれかの修飾に加えて、導入遺伝子は標的細胞の遺伝子型または発現型を修飾する働きをもつ。複製能力があるアデノウイルスによる本発明の腫瘍溶解ベクターの典型として、アデノウイルスの増殖はその細胞障害効果のために使用されうる。   The novel system of the present invention for the regulated expression of oncolytic viruses is exemplified herein by a regulatable adenoviral vector. In this exemplary embodiment, the gene that is regulated by the transactivator-regulated transcriptional regulatory element may be an early or late adenovirus gene and / or a transgene. By providing regulated transcription, one skilled in the art will provide an adenovirus that can be used as a vehicle for the introduction of the ability of a gene into a host target cell, unlike other non-target cell types. Can do. In addition to either genotype or expression type modifications due to the presence of adenovirus, the transgene serves to modify the genotype or expression type of the target cell. As representative of the oncolytic vector of the present invention with adenovirus capable of replication, adenovirus propagation can be used for its cytotoxic effect.

少なくとも2つの異なる異種TREsを含むアデノウイルス・ベクターが、先に記載のアデノウイルス・ベクターより安定していて、複製に関して高い細胞特異性を提供することが説明された。例えば、米国特許第6,432,700号を参照のこと。それ故に、E1AおよびE1B遺伝子の各々が異なる2つの異種TREsの転写調整下にあるアデノウイルス・ベクターが構築された。しかし、遺伝子の多数の組み合わせのいずれかが、少なくとも2つのTREsのいずれかの組み合わせとともに使用されることができることが理解される。   It has been demonstrated that adenoviral vectors containing at least two different heterologous TREs are more stable than the previously described adenoviral vectors and provide high cell specificity for replication. See, for example, US Pat. No. 6,432,700. Therefore, an adenoviral vector was constructed in which each of the E1A and E1B genes is under the transcriptional regulation of two different heterologous TREs. However, it is understood that any of a number of combinations of genes can be used with any combination of at least two TREs.

わずかなまたは顕著な程度に異なる、アデノウイルスの多数の異なる血清型、例えばAd2、Ad5、Ad3、Ad35、およびAd40がある。特に、アデノウイルスの血清型は宿主細胞指向性に関して異なる。当該本発明の目的のために、Ad5が例証されるが、しかし、アデノウイルスの血清型のいずれかまたは全てが本発明の範囲内に含まれている。   There are many different serotypes of adenovirus, such as Ad2, Ad5, Ad3, Ad35, and Ad40, which differ slightly or to a significant degree. In particular, adenovirus serotypes differ with respect to host cell tropism. For the purposes of the present invention, Ad5 is exemplified, but any or all of the adenovirus serotypes are included within the scope of the present invention.

当該発明には興味深いアデノウイルス遺伝子は、初期遺伝子と後期遺伝子の2つのグループに分けられ、後者の発現は、主要な後期プロモーターによって制御される。初期遺伝子について、E1A、E1B、E2、E3、およびE4が存在する。E1A遺伝子は、ウイルス感染(0〜2h)直後、そして全ての他のウイルス遺伝子の前に発現される。E1Aタンパク質は、トランス作用性、正作用性の転写調節因子として作用し、そして他の初期ウイルス遺伝子およびプロモーター隣接主要後期遺伝子の発現のために必要とされる。名称に関係なく、主な後期プロモーターによって行われたプロモーター隣接遺伝子がAd5感染後の初期の時間の間に発現された。機能的E1A遺伝子の不存在下、ウイルスDNA複製に必要な遺伝子産物が産生されないので、ウイルス感染は進まない。   The adenoviral genes that are of interest to the invention are divided into two groups, early genes and late genes, the latter expression being controlled by the major late promoter. For early genes, E1A, E1B, E2, E3, and E4 are present. The E1A gene is expressed immediately after viral infection (0-2h) and before all other viral genes. The E1A protein acts as a trans-acting, positive-acting transcriptional regulator and is required for expression of other early viral genes and major late genes adjacent to the promoter. Regardless of the name, promoter flanking genes performed by the main late promoter were expressed during the early hours after Ad5 infection. In the absence of a functional E1A gene, the viral infection does not proceed because the gene product required for viral DNA replication is not produced.

E1Bタンパク質はトランスにおいて機能して、原子核から細胞質まで後期mRNAの輸送に必要である。E1B発現の欠陥は、後期ウイルス・タンパク質の乏しい発現と、宿主細胞タンパク質合成の遮断の不可能をもたらす。   The E1B protein functions in trans and is required for transport of late mRNA from the nucleus to the cytoplasm. A defect in E1B expression results in poor expression of late viral proteins and the inability to block host cell protein synthesis.

E4遺伝子には多数の転写産物がある。E4転写ユニットのオープン・リーディング・フレーム(ORF)3およびORF6は、E1Bからの55 kDaのタンパク質と、E2F-1とDP-1のヘテロダイマーの結合によって、主な後期転写ユニットmRNAの蓄積を増やす。ORF3およびORF6からの機能的タンパク質の不存在下、プラークが、106の野生型ウイルスのそれより低い効率で産生される。 There are a number of transcripts in the E4 gene. Open reading frame (ORF) 3 and ORF6 of the E4 transcription unit increase the accumulation of the major late transcription unit mRNA by binding the 55 kDa protein from E1B to the heterodimer of E2F-1 and DP-1 . In the absence of functional proteins from ORF3 and ORF6, plaques are produced with lower efficiency than that of 10 6 wild-type viruses.

当該発明と関連した主な後期遺伝子は、AD5ウイルスのウイルス粒子のタンパク質をコードする、例えばL1、L2、およびL3遺伝子である。   The major late genes associated with the invention are, for example, the L1, L2, and L3 genes that encode the proteins of the virions of AD5 virus.

欠失されるアデノウイルスの領域、通常少なくとも500 nt、より通常少なくとも約1000 ntは、AD5ゲノムヌクレオチドに、300〜3600をE1に、特に342〜3523;27000〜31000、特に28133〜30818、または27865〜30995をE3に含む。欠失は、所望の構築物の挿入に少なくとも十分であり、パッケージングを可能にする。いくつかの態様において、E3配列は、本発明の調節可能な複製能力があるアデノウイルスに含まれていて、米国特許出願第6,495,130号でさらに記載される。他の態様において、配列内リボソーム進入領域(IRES)は、としての調節可能な本発明の複製能力があるアデノウイルスに含まれており、20030148520として公開された米国特許出願第09/814,351号でさらに記載される。   The region of the adenovirus that is deleted, usually at least 500 nt, more usually at least about 1000 nt, AD5 genomic nucleotides, 300-3600 to E1, especially 342-3523; 27000-31000, especially 28133-30818, or 27865 Includes ~ 30995 in E3. The deletion is at least sufficient for insertion of the desired construct and allows packaging. In some embodiments, the E3 sequence is included in the regulatable replication competent adenovirus of the invention and is further described in US Patent Application No. 6,495,130. In other embodiments, an in-sequence ribosome entry region (IRES) is included in the regulatable adenovirus of the invention as regulatable as further described in US patent application Ser. No. 09 / 814,351 published as 20030148520. be written.

前立腺細胞に特異的であるプロモーターおよびエンハンサー構築物を含む細胞特異的応答エレメントをもつアデノウイルス・ベクターを利用することによって例証されるように、様々な遺伝子の能力が、前立腺細胞内に導入され、前立腺特異的抗原を発現する。前立腺細胞において特に活性な転写開始領域によって制御される細胞障害効果を導入する機会は、特別な関心がある。モジュレーションが望ましい条件に関係している特定の活性な転写因子がある他の細胞型は、白血球、特にリンパ球、上皮細胞、内皮細胞、肝細胞、すい臓細胞、神経細胞、およびケラチン生成細胞を含む。アデノウイルスは一般に一時的な発現(約6〜8週間)に終わるので、例えば所望の結果がただ限定された反応期間を必要とする状況において、当業者は細胞に一時的な能力を提供することができる。他の場合において、異なる腫瘍溶解ベクターが、所望の発現の時間およびレベルにより好まれる。   As illustrated by utilizing adenoviral vectors with cell-specific response elements including promoter and enhancer constructs that are specific for prostate cells, the ability of various genes is introduced into prostate cells and Expresses a specific antigen. Of particular interest is the opportunity to introduce cytotoxic effects controlled by a particularly active transcription initiation region in prostate cells. Other cell types with specific active transcription factors that are involved in conditions where modulation is desired include leukocytes, especially lymphocytes, epithelial cells, endothelial cells, hepatocytes, pancreatic cells, neuronal cells, and keratinocytes . Since adenoviruses generally result in transient expression (about 6-8 weeks), one skilled in the art will provide transient capacity to cells, for example, in situations where the desired result only requires a limited reaction period. Can do. In other cases, different oncolytic vectors are preferred depending on the time and level of expression desired.

誘導物質によって仲介された制御の特異性をさらに高めるために、2つのウイルス遺伝子の発現、すなわちE1AとE1Bアデノウイルス遺伝子の発現、を制御することが同様に望ましい。この様式で、特異性が高められる、すなわち、CT-TREが活性でない非標的細胞の腫瘍溶解ウイルスの複製がさらに減らされうる。E1AとE1Bの両者は、テトラサイクリン調節性複製制御を有する前立腺特異的腫瘍溶解ウイルス・ベクターを説明する、図1で例証された誘導因子応答性プロモーター・エレメントによって制御され、ここで、テトラサイクリン応答性エレメントプロモーター(TRE)は、E1A遺伝子発現を行い、そして前立腺特異的抗原(PSA)プロモーターがリバースtet応答性トランス活性化因子(rtTA)の発現を行う。   In order to further increase the specificity of the control mediated by the inducer, it is likewise desirable to control the expression of two viral genes, namely the expression of the E1A and E1B adenoviral genes. In this manner, specificity can be increased, i.e., oncolytic virus replication in non-target cells where CT-TRE is not active can be further reduced. Both E1A and E1B are controlled by the inducer-responsive promoter element illustrated in FIG. 1, which describes a prostate-specific oncolytic virus vector with tetracycline-regulated replication control, where the tetracycline-responsive element The promoter (TRE) provides E1A gene expression, and the prostate specific antigen (PSA) promoter provides reverse tet-responsive transactivator (rtTA) expression.

このアプローチにおいて、E1AおよびE1B遺伝子の発現は、E1AおよびE1B遺伝子の間のIRESによって連結されている。このウイルスの構築物において、配列内E1Bプロモーター・エレメントは取り除かれて、そしてIRESエレメントに置き換えられる。したがって、E1AおよびE1B発現の両者は、誘導因子応答性プロモーター・エレメントの制御下にある。IRES変異体としての、口蹄疫ウイルス(FMDV)由来の2Aペプチド配列は、E1Aと導入遺伝子の両者の効率的な2シストロン性発現を提供するために、(Purler S et al., Gene Ther. 2001 Jun;8(11):864-73に記載されるように)IRES配列の代わりに使用されることができた。   In this approach, the expression of the E1A and E1B genes is linked by an IRES between the E1A and E1B genes. In this viral construct, the in-sequence E1B promoter element is removed and replaced with an IRES element. Thus, both E1A and E1B expression is under the control of an inducible factor responsive promoter element. The 2A peptide sequence from the foot-and-mouth disease virus (FMDV) as an IRES variant has been shown to provide efficient bicistronic expression of both E1A and the transgene (Purler S et al., Gene Ther. 2001 Jun ; 8 (11): 864-73) could be used instead of the IRES sequence.

好ましいアデノウイルスの態様は、E1A、E1B、およびE4の発現を行う少なくとも2つの異なる異種TREsを含むものを含む。そのような構築物は、TREの制御下にあるかもしれない導入遺伝子をさらに含むかもしれない、ここでTREはCT-TREであるかもしれない。例えば米国特許第6,436,394号および同第6,432,700号を参照のこと。   Preferred adenoviral embodiments include those comprising at least two different heterologous TREs that carry out the expression of E1A, E1B, and E4. Such a construct may further comprise a transgene that may be under the control of the TRE, where the TRE may be CT-TRE. See, for example, US Pat. Nos. 6,436,394 and 6,432,700.

それ故に、本発明は、トランス活性化因子調節性転写調整エレメントの転写制御下のウイルス遺伝子、およびTRE、好ましくはCT-TRE、の転写制御下の誘導性トランス活性化因子を含む腫瘍溶解ウイルス・ベクターを提供する。いくつかの態様において、第1トランス活性化因子調節性転写調節エレメントが、第1ウイルス遺伝子の発現を制御して、第2トランス活性化因子調節性転写調節エレメントが、第2ウイルス遺伝子の発現を調節した。これらのTREs下で制御される遺伝子は、好ましくは増殖に不可欠なウイルス遺伝子である。または、これらのTREs下で制御される遺伝子は、増殖に不可欠な第1ウイルス遺伝子であるかもしれず、ここで、第2遺伝子は導入遺伝子である。ウイルス・ベクター内の追加のTREsが存在するかもしれず、それらの追加のTREsが第1および/または第2TREsと実質的に同一であるかもしれないことが理解される。本発明は、3つ以上、4つ以上のTREsの使用を含む。   Therefore, the present invention provides an oncolytic virus comprising a viral gene under transcriptional control of a transactivator-regulated transcriptional regulatory element and an inducible transactivator under transcriptional control of TRE, preferably CT-TRE. Provide vector. In some embodiments, the first transactivator-regulated transcriptional regulatory element controls expression of the first viral gene and the second transactivator-regulated transcriptional regulatory element regulates expression of the second viral gene. Adjusted. The genes controlled under these TREs are preferably viral genes essential for growth. Alternatively, the genes regulated under these TREs may be the first viral genes essential for growth, where the second gene is a transgene. It will be appreciated that there may be additional TREs in the viral vector, and these additional TREs may be substantially identical to the first and / or second TREs. The present invention includes the use of 3 or more, 4 or more TREs.

導入遺伝子
特定の標的細胞において能力を有するウイルス・ベクターの使用は、その宿主細胞の死をもたらす標的細胞におけるウイルスの増殖、および他の宿主細胞に対するウイルスの増殖を可能にする。さらに治療の効能を高めるために、本発明の腫瘍溶解ベクターは治療効果を与える1以上の導入遺伝子を含むかもしれない。
The use of a viral vector that is capable in a transgene- specific target cell allows growth of the virus in the target cell resulting in the death of that host cell, and of the virus against other host cells. To further enhance the efficacy of the treatment, the oncolytic vector of the present invention may contain one or more transgenes that provide a therapeutic effect.

それ故に、本願発明のウイルス・ベクターは、トランス活性化因子調節性転写調節エレメントの制御下にある治療用遺伝子産物をコードする異種ポリヌクレオチド(導入遺伝子)をさらに含むことができる。あるいは、ウイルス・ベクターは、恒常性または誘導性プロモーターの制御下にある治療用遺伝子産物をコードする異種導入遺伝子を含むかもしれない。恒常性または誘導性プロモーターの多数の例が当該技術分野で知られており、ウイルス・ベクターとの関係で導入遺伝子発現に日常的に利用されている。このようにして、様々な遺伝子の能力が標的細胞に導入されうる。例えば、ある例において、細胞障害活性度を高めることによって治療の効能の程度を高めることが望ましいかもしれない。これは、細胞特異的複製細胞障害活性を、細胞が5-フルオロシトシン(5-FC)を化学療法薬5-フルオロウラシル(5-FU)およびカルボキシペプチダーゼG2(CPG2)に代謝させることができるようにする1以上の代謝酵素、例えばHSV-tk、ニトロ還元酵素、シトクロムP450またはシトシンデアミナーゼ(cd)の発現と組み合わせることによって達成されることができた。このタイプの導入遺伝子は、同様にバイスタンダー効果を与えるために使用されるかもしれない。   Thus, the viral vectors of the present invention can further comprise a heterologous polynucleotide (transgene) encoding a therapeutic gene product under the control of a transactivator-regulated transcriptional regulatory element. Alternatively, a viral vector may contain a heterologous transgene that encodes a therapeutic gene product under the control of a constitutive or inducible promoter. Numerous examples of constitutive or inducible promoters are known in the art and are routinely utilized for transgene expression in the context of viral vectors. In this way, the ability of various genes can be introduced into target cells. For example, in certain instances, it may be desirable to increase the degree of therapeutic efficacy by increasing cytotoxic activity. This allows cell-specific replicative cytotoxic activity so that cells can metabolize 5-fluorocytosine (5-FC) to the chemotherapeutic drugs 5-fluorouracil (5-FU) and carboxypeptidase G2 (CPG2). In combination with the expression of one or more metabolic enzymes such as HSV-tk, nitroreductase, cytochrome P450 or cytosine deaminase (cd). This type of transgene may be used to give a bystander effect as well.

本発明のウイルス・ベクターに導入されるかもしれない追加の導入遺伝子は、他にも能力はあるが、増殖に不可欠なタンパク質、例えば構造タンパク質、転写因子、ポリメラーゼなど、その病原体が細胞内に増殖するウイルスまたは他の病原性タンパク質、細胞毒性タンパク質、例えばジフテリアのチェーン、リシン、アブリンなど、ヌクレアーゼ(例えば、RNaseA)またはプロテアーゼ(例えば、トリプシン、パパイン、プロテイナーゼK、カルボキシペプチダーゼなど)の人工的細胞質性変異体をコードする遺伝子、ケモカイン、例えばMCP3アルファまたはMIP-1、ウイルス、細菌、または哺乳動物細胞由来の孔形成タンパク質、ファスゲニック遺伝子(fusgenic genes)、化学療法増感遺伝子および放射線増感遺伝子、をコードするmRNAに向けられるアポトーシスを開始することができる因子、アンチセンス、またはリボザイムを含む。着目の他の遺伝子は、サイトカイン、抗原、膜貫通タンパク質など、例えばIL-1、-2、-6、-12、GM-CSF、G-CSF、M-CSF、IFN-α、-β、-γ、TNF-α、-β、TGF-α、-β、NGF、MDA-7(メラノーマ分化関連遺伝子-7、mda-7/インターロイキン-24)などを含む。さらなる例は、プロアポトーシス遺伝子、例えばFas、Bax、カスパーゼ、TRAIL、Fasリガンドなど;細胞融合をもたらすかまたは細胞融合を容易にすることができる融合遺伝子、例えばV22、VSVなど;腫瘍抑制遺伝子、例えばp53、RB、p16、p17、W9など;細胞周期に関係している遺伝子、および抗血管新生タンパク質をコードする遺伝子、例えばエンドスタチン、アンギオスタチンなどを含む。   Additional transgenes that may be introduced into the viral vectors of the present invention have other potential but essential proteins for growth, such as structural proteins, transcription factors, polymerases, etc. Artificial cytoplasmic properties of viruses or other pathogenic proteins, cytotoxic proteins such as diphtheria chains, lysine, abrin, etc., nucleases (eg RNaseA) or proteases (eg trypsin, papain, proteinase K, carboxypeptidase etc.) Genes encoding mutants, chemokines such as MCP3 alpha or MIP-1, pore-forming proteins from viruses, bacteria, or mammalian cells, fusgenic genes, chemotherapy sensitizing genes and radiosensitizing genes Directed to the encoding mRNA Includes factors, antisense, or ribozymes that can initiate apoptosis. Other genes of interest include cytokines, antigens, transmembrane proteins, such as IL-1, -2, -6, -12, GM-CSF, G-CSF, M-CSF, IFN-α, -β,- γ, TNF-α, -β, TGF-α, -β, NGF, MDA-7 (melanoma differentiation-related gene-7, mda-7 / interleukin-24) and the like. Further examples are pro-apoptotic genes such as Fas, Bax, caspases, TRAIL, Fas ligand; fusion genes that can result in or facilitate cell fusion, such as V22, VSV, etc .; tumor suppressor genes such as p53, RB, p16, p17, W9, etc .; including genes involved in the cell cycle and genes encoding anti-angiogenic proteins such as endostatin, angiostatin, etc.

特定の遺伝子の修飾の他の機会は、T細胞、例えば腫瘍浸潤リンパ球(TILs)を含み、TILsは、増殖を促進する、細胞毒性を高める、増殖抑制因子への応答を軽減する、リンホカインの発現を高めるなどのために修飾されうる。当業者は同様に特定の表面膜タンパク質、例えばB7、SV40T抗原変種など、の発現に備えることによって標的細胞受攻性を高めることを望むかもしれない。   Other opportunities for modification of specific genes include T cells, such as tumor infiltrating lymphocytes (TILs), which promote proliferation, increase cytotoxicity, reduce response to growth inhibitors, lymphokine It can be modified to enhance expression or the like. Those skilled in the art may also wish to increase target cell susceptibility by preparing for the expression of certain surface membrane proteins, such as B7, SV40T antigen variants, and the like.

いくつかの態様において、E3領域内にコードされているアデノウイルス・デス・タンパク質(ADP)は、アデノウイルス・ベクター内で維持される(すなわち、含まれる)。主な後期プロモーター(MLP)の制御下にあるADP遺伝子は、宿主細胞溶解を早急に処理するのに重要なタンパク質(ADP)をコードすると思われる。Tollefson et al., (1996)J. Virol.70(4)、2296;Tollefson et al., (1992)J. Virol. 66(6): 3633。このように、、ADP遺伝子を含むアデノウイルス・ベクターは、アデノウイルス・ベクターをより強力にし、多くの効果的な治療および/またはより低い投与量要求を可能にした。   In some embodiments, the adenovirus death protein (ADP) encoded within the E3 region is maintained (ie, included) in an adenovirus vector. The ADP gene under the control of the major late promoter (MLP) appears to encode a protein (ADP) that is important for the rapid processing of host cell lysis. Tollefson et al., (1996) J. Virol. 70 (4), 2296; Tollefson et al., (1992) J. Virol. 66 (6): 3633. Thus, adenoviral vectors containing ADP genes have made adenoviral vectors more powerful and have allowed for more effective treatment and / or lower dosage requirements.

その結果、1つの態様において、本発明は、アデノウイルス遺伝子が第1トランス活性化因子調節性転写調節エレメントの転写調整下にあるアデノウイルス・ベクター、および第2トランス活性化因子調節性転写調節エレメントの制御下にあるADPをコードするポリヌクレオチド配列を提供し、そして好ましくは、アデノウイルス遺伝子が複製に不可欠である。ADPをコードするDNA配列とADPのアミノ酸配列が、配列番号10と配列番号11にそれぞれ示される。要するに、ADPコード配列は、好ましくは、PCRのような当該技術分野で知られている技術を使って、(これが、ADPがより完全に特徴づけられていた菌株であるので)Ad2から得られる。好ましくは、(後期遺伝子の正しい発現のための重要な配列である)Yリーダーが同様に得られて、ADPコード配列に連結される。そして、(Yリーダーを伴うかもしれない)ADPコード配列は、アデノウイルス・ゲノム、例えば(ADPコード配列がMLPによって駆動される)E3領域に導入されることができる。ADPコード配列は、同様にアデノウイルス・ゲノムの他の位置、例えばE4領域、に挿入されることができた。または、ADPコード配列は、これだけに制限されることなく、他のウイルスTREを含む異なるタイプのTREに動作できるように連結されることができた。   As a result, in one embodiment, the present invention provides an adenoviral vector in which an adenoviral gene is under transcriptional regulation of a first transactivator-regulated transcriptional regulatory element, and a second transactivator-regulated transcriptional regulatory element. A polynucleotide sequence encoding ADP that is under the control of, and preferably an adenoviral gene is essential for replication. The DNA sequence encoding ADP and the amino acid sequence of ADP are shown in SEQ ID NO: 10 and SEQ ID NO: 11, respectively. In short, the ADP coding sequence is preferably obtained from Ad2 using techniques known in the art such as PCR (since this is a more fully characterized strain of ADP). Preferably, a Y leader (which is an important sequence for the correct expression of late genes) is similarly obtained and linked to the ADP coding sequence. The ADP coding sequence (which may involve a Y leader) can then be introduced into the adenovirus genome, eg, the E3 region (where the ADP coding sequence is driven by MLP). The ADP coding sequence could also be inserted at other locations in the adenovirus genome, such as the E4 region. Alternatively, the ADP coding sequence could be operably linked to different types of TREs including but not limited to other viral TREs.

本発明が、トランス活性化因子調節性転写調節エレメントの制御下にある追加の遺伝子を含む腫瘍溶解ベクターを除外しないことは理解される。それ故に、本発明は、第3のTREの転写制御下にある第3遺伝子を含むウイルス・ベクターを提供する。第3のTREは、第1および/または第2TA-TREsと実質的に同一であるかもしれず、同じ細胞内で機能的な全3つのTREsを伴う。好ましくは、第3の遺伝子は、(直接的および/または間接的にかかわらず)細胞毒性に関与するものであり、より好ましくは細胞死に関与する、および/またはそれを高めるものである。   It is understood that the present invention does not exclude oncolytic vectors containing additional genes under the control of transactivator-regulated transcriptional regulatory elements. Therefore, the present invention provides a viral vector comprising a third gene that is under the transcriptional control of a third TRE. The third TRE may be substantially identical to the first and / or second TA-TREs, with all three TREs functional in the same cell. Preferably, the third gene is involved in cytotoxicity (whether directly and / or indirectly), more preferably is involved in and / or enhances cell death.

細胞への腫瘍溶解ベクターのデリバリー
腫瘍溶解ベクターは、これだけに制限されることなく、裸のポリヌクレオチド(通常DNA)構築物;細胞内への侵入を容易にする作用物質と複合したポリヌクレオチド構築物、例えばカチオン性リポソームまたは他の化合物、例えばポリリジン;(アデノウイルス・ベクターより高い免疫原性にするかもしれない)感染性アデノウイルス粒子内にパッケージされたもの;他の粒子型ウイルス、例えばHSVかAAV、の形態にパッケージされたもの;免疫応答を高めるかまたは弱めるための作用物質と複合体を形成したもの;インビボのトランスフェクションを容易にする作用物質、例えばDOTMA(商標)、DOTAP(商標)、およびポリアミン、と複合体を形成したもの、を含む種々の形態で使用されることができる。
Delivery of oncolytic vectors into cells Oncolytic vectors include, but are not limited to, naked polynucleotide (usually DNA) constructs; polynucleotide constructs complexed with agents that facilitate entry into cells, such as Cationic liposomes or other compounds such as polylysine; packaged within infectious adenoviral particles (which may make it more immunogenic than adenoviral vectors); other particulate viruses such as HSV or AAV, Packaged in the form of: complexed with an agent to enhance or weaken the immune response; an agent that facilitates in vivo transfection, such as DOTMA ™, DOTAP ™, and It can be used in various forms including polyamines and complexes formed with them.

腫瘍溶解ベクターがウイルス内にパッケージされる場合、ウイルス自体はさらに標的化を促進するように選ばれうる。例えば、アデノウイルス・ベクターについて、アデノウイルス線維が、指向性を手助けにした細胞レセプターとの最初の接触を仲介する。例えば、Arnberg et al. (1997) Virol. 227:239-244を参照のこと。アデノウイルス血清型の特定の亜属が標的細胞型に指向性および/または標的細胞型に低い親和性を示した場合、そのような亜属(または複数の亜属)は、細胞毒性および/または細胞溶解の細胞特異性をさらに増やすために使用されることができた。アデノウイルス線維、ヘキソン、または他の表面タンパク質が、標的細胞による取り込みの特異性を高めるために修飾されうる。   If the oncolytic vector is packaged into a virus, the virus itself can be chosen to further facilitate targeting. For example, for adenoviral vectors, adenoviral fibers mediate initial contact with cellular receptors that helped direct. See, for example, Arnberg et al. (1997) Virol. 227: 239-244. If a particular subgenus of the adenovirus serotype is directed against the target cell type and / or exhibits a low affinity for the target cell type, such subgenus (or subgeneras) are cytotoxic and / or It could be used to further increase the cell specificity of cell lysis. Adenovirus fibers, hexons, or other surface proteins can be modified to increase the specificity of uptake by target cells.

修飾された腫瘍溶解ベクターは、細胞が培養、エクスビボまたはインビボであるかどうかに依存して、種々の方法によって標的細胞にデリバリーされうる。インビボのデリバリーが望まれる状況で、デリバリーは、リポソーム、直接的な注射、皮下注射、筋注、カテーテル、静脈内吸入、局所適用、静脈内注入などを利用して、種々の方法で成し遂げられることができる。様々な腫瘍溶解ベクターのトランスフェクションの高い効率のために、当業者はたくさんの修飾された細胞を達成することができる。毒性が生じる新生物の場合に、毒性がトランスフェクトされなかったかもしれない細胞に影響するために局所的に放出されうる。この様式で、当業者は、正常細胞への重大な影響なしに、新生物細胞を特異的に除くことができる。さらに、ウイルス・タンパク質の発現は、標的細胞に対する免疫系を活性にする役割を持つ。最後に、宿主細胞における複製能力があるウイルス・ベクターの増殖が細胞死をもたらす。デリバリーの手段は、(形態を含む)特定のベクター、ならびに(すなわち、細胞がインビトロまたはインビボであるかどうかにかかわらず)標的細胞のタイプと位置に主に依存するであろう。   The modified oncolytic vector can be delivered to the target cell by a variety of methods depending on whether the cell is in culture, ex vivo or in vivo. In situations where in vivo delivery is desired, delivery can be accomplished in a variety of ways using liposomes, direct injection, subcutaneous injection, intramuscular injection, catheters, intravenous inhalation, topical application, intravenous infusion, etc. Can do. Due to the high efficiency of transfection of various oncolytic vectors, one skilled in the art can achieve a large number of modified cells. In the case of neoplasms where toxicity occurs, they can be released locally to affect cells that may not have been transfected with toxicity. In this manner, one skilled in the art can specifically remove neoplastic cells without significant impact on normal cells. Furthermore, the expression of viral proteins plays a role in activating the immune system against target cells. Finally, propagation of a viral vector capable of replication in the host cell results in cell death. The means of delivery will depend primarily on the particular vector (including morphology) and the type and location of the target cell (ie, whether the cell is in vitro or in vivo).

パッケージされたウイルス、例えばアデノウイルス、の例で、そのアデノウイルスは、約104〜1011の用量で、適当な生理学的に許容される担体中で投与されうる。感染の多重度は、一般に約0.001〜100の範囲内にある。宿主の免疫応答能力に依存して、ウイルスは1回以上投与されうる。必要ならば、強い免疫応答のない反復投与を可能にするために、循環抗体のレベルを減少させるために種々の免疫抑制剤または処置を利用することによって免疫応答は減らされうる。 In the example of a packaged virus, such as an adenovirus, the adenovirus can be administered in a suitable physiologically acceptable carrier at a dose of about 10 4 to 10 11 . The multiplicity of infection is generally in the range of about 0.001-100. Depending on the host's immune response capabilities, the virus may be administered one or more times. If necessary, the immune response can be reduced by utilizing various immunosuppressive agents or treatments to reduce circulating antibody levels to allow repeated administration without a strong immune response.

ポリヌクレオチド構築物として(すなわち、ウイルスとしてパッケージされないで)投与されれば、約0.01マイクログラム〜1000マイクログラムのウイルス・ベクターが投与されることができる。腫瘍溶解ベクターは1回以上投与されるか、または複数の同時注射として投与されうる。利用される複製能力があるウイルス、例えば単純ヘルペスウイルス(HSV)、レオウイルス、水疱性口内炎ウイルス(VSV)、ニューカッスル病ウイルス、ワクチニアウイルス、西ナイルウイルス、コクサッキーウイルス、ポリオウイルス、および麻疹ウイルス、のタイプに依存して、投与されるウイルスの量は、(例えば、刊行された文献から容易に入手可能である)その特定のウイルスについての標準的な知識に基づき、そして経験的に決定することができる。   If administered as a polynucleotide construct (ie, not packaged as a virus), about 0.01 microgram to 1000 micrograms of viral vector can be administered. Oncolytic vectors can be administered one or more times or as multiple simultaneous injections. Of the replication competent viruses utilized, such as herpes simplex virus (HSV), reovirus, vesicular stomatitis virus (VSV), Newcastle disease virus, vaccinia virus, West Nile virus, Coxsackie virus, poliovirus, and measles virus Depending on the type, the amount of virus administered can be determined based on standard knowledge about that particular virus (eg, readily available from published literature) and can be determined empirically. it can.

いくつかの態様において、パッケージされたウイルス・ベクターが、親水性ポリマーと複合体を形成して、マスクされたウイルスを生じる。親水性ポリマーは(共有結合的にまたは非共有結合的に)ウイルスのキャプシド・タンパク質に、アデノウイルスの場合には、特にヘキソンおよび線維タンパク質に結合する。好ましい態様において、当該発明のウイルス・ベクターは、マスキング剤と複合体を形成することによって、マスクされたウイルス・ベクターを生じる。(例えば、20030152553として公開された、米国特許出願第10/139,089号を参照のこと)。本発明のアデノウイルス・ベクターの態様において、マスクされたウイルスは、(a)循環中のアデノウイルス中和抗体またはオプソニンに対するアデノウイルス表面のマスキング、および(b)身体(すなわち、マクロファージなど)による非特異的クリアランス機構の削減によるアデノウイルス粒子の体循環時間の増加により、有利である。インビボとの関係で、マスクされたウイルスの全身的なデリバリーは、免疫原性が低く、そして肝臓および脾臓によるクリアランスの減少による増加した生体内分布のウイルス粒子のより長い循環をもたらす。   In some embodiments, the packaged viral vector forms a complex with the hydrophilic polymer to produce a masked virus. The hydrophilic polymer binds (covalently or non-covalently) to the viral capsid protein, in the case of adenovirus, in particular to hexon and fiber proteins. In a preferred embodiment, the viral vector of the invention yields a masked viral vector by forming a complex with the masking agent. (See, eg, US Patent Application No. 10 / 139,089, published as 20030152553). In the adenovirus vector embodiment of the invention, the masked virus is (a) masking the adenovirus surface against circulating adenovirus neutralizing antibodies or opsonins, and (b) non-both by the body (ie macrophages, etc.). Advantageously, the systemic circulation time of adenovirus particles is increased by reducing the specific clearance mechanism. In vivo, systemic delivery of masked virus is less immunogenic and results in a longer circulation of increased biodistributed virus particles due to decreased clearance by the liver and spleen.

宿主細胞と標的細胞
本発明は、本明細書中に記載のウイルス・ベクターを同様に含む(すなわち、それにより形質転換された)宿主細胞と標的細胞を提供する。宿主細胞は、その宿主の維持に必要な配列、例えば適当な複製起点が存在する限り、原核および真核宿主細胞の両方を含む。便宜のために、選択マーカーが同様に提供される。原核宿主は、細菌細胞、例えばE.コリ(E.coli)およびマイコバクテリウム(mycobacteria)を含む。真核宿主細胞は、酵母、昆虫、鳥類、両生類、植物および哺乳動物の宿主細胞である。多数の宿主細胞が当該技術分野で知られていて、本明細書中で詳細に説明する必要はない。
Host cells and target cells The present invention provides host cells and target cells that also include (ie, have been transformed by) the viral vectors described herein. A host cell includes both prokaryotic and eukaryotic host cells, as long as there are sequences necessary for the maintenance of the host, eg, an appropriate origin of replication. For convenience, selectable markers are provided as well. Prokaryotic hosts include bacterial cells such as E. coli and mycobacteria. Eukaryotic host cells are yeast, insect, avian, amphibian, plant and mammalian host cells. Numerous host cells are known in the art and need not be described in detail herein.

本発明のウイルス・ベクターのための好適な標的細胞は、TREsおよびトランス活性化因子調節性転写調節エレメントの機能を許容する全ての真核細胞型、好ましくは哺乳動物、より好ましくはヒト、さらに好ましくは新生物の細胞を含む。好適な標的細胞は、TREsの制御下にある遺伝子の発現に必要なタンパク質と他の因子を産生する全ての細胞を同様に含み、上記発現に必要なそのような因子は天然または組み換えによって産生される。例えば、使用されたTRE(s)が前立腺細胞特異的ならば、その細胞は好ましくは前立腺細胞である。使用されたプロモーターがアンドロゲン誘導性であるかどうかに依存して、細胞が使った前立腺がアンドロゲン・レセプターを産生しているかもしれない。アンドロゲンで誘導性プロモーターが使用される場合、アデノウイルスと一緒にアンドロゲン・レセプターをコードする発現ベクターが細胞内に導入されれば、非アンドロゲン・レセプター産生細胞、例えばHLF、HLE、および3T3、ならびに非AR産生前立腺癌細胞、PC3およびDU145を使用することができる。腫瘍溶解ベクターがAFP遺伝子由来のTREを含む場合、好適な宿主細胞は、AFPを産生する全ての細胞型、例えばこれだけに制限されることなく、Hep3B、HepG2、HuH7、HuH1/C12を含む。所定の細胞の所定のTRE活性は、標準的なアッセイを使って動作できるように連結されたレポーター遺伝子の発現レベルを計測することによって評価されることができる。TREが機能すると疑われる細胞と、対照細胞の間の発現の比較は、転写増大の存在または不存在を示す。   Suitable target cells for the viral vectors of the invention are all eukaryotic cell types that allow the function of TREs and transactivator-regulated transcriptional regulatory elements, preferably mammals, more preferably humans, even more preferably Includes neoplastic cells. Suitable target cells also include all cells that produce proteins and other factors necessary for the expression of genes under the control of TREs, such factors necessary for the expression being produced naturally or recombinantly. The For example, if the TRE (s) used is prostate cell specific, the cell is preferably a prostate cell. Depending on whether the promoter used is androgen-inducible, the prostate used by the cells may be producing the androgen receptor. If an androgen-inducible promoter is used, an androgen receptor-producing cell, such as HLF, HLE, and 3T3, as well as non-androgen receptor-producing cells can be used if an androgen receptor-encoding expression vector is introduced into the cell along with the adenovirus. AR-producing prostate cancer cells, PC3 and DU145 can be used. If the oncolytic vector contains a TRE from the AFP gene, suitable host cells include all cell types that produce AFP, such as, but not limited to, Hep3B, HepG2, HuH7, HuH1 / C12. A given TRE activity of a given cell can be assessed by measuring the expression level of a reporter gene linked so that it can be operated using standard assays. Comparison of expression between cells suspected of functioning TRE and control cells indicates the presence or absence of increased transcription.

様々なTREs間またはその中での比較は、単一の標的細胞株内の発現レベルを計測し、そして比較することによって評価することができる。TREの絶対的な転写活性は、いくつかの因子、例えば標的細胞の性質、デリバリー様式、およびTREの形態、そして選択的に転写が活性化されるコード配列、に依存することが知られている。使用した様々なプラスミドのサイズを補正するために、活性はトランスフェクト・プラスミドの1モルあたりの相対的な活性として表されることができる。あるいは、転写レベル(すなわち、mRNA)は、標準的なノザンアッセイおよびハイブリダイゼーション技術計によって計測されることができる。トランスフェクションのレベル(すなわち、トランスフェクション効率)は、CMV最初期プロモーターのように、異なるTREの制御下にある異なるレポーター遺伝子をコードするプラスミドを同時トランスフェクトすることによって計測される。このアッセイは、負の調節領域、すなわちサイレンサー、を同様に示すことができる。   Comparisons between or within various TREs can be assessed by measuring and comparing expression levels within a single target cell line. The absolute transcriptional activity of TRE is known to depend on several factors, such as the nature of the target cell, the mode of delivery, and the form of TRE, and the coding sequence that selectively activates transcription . In order to correct the size of the various plasmids used, the activity can be expressed as relative activity per mole of transfected plasmid. Alternatively, transcription levels (ie, mRNA) can be measured by standard Northern assays and hybridization techniques. The level of transfection (ie, transfection efficiency) is measured by co-transfecting plasmids encoding different reporter genes under the control of different TREs, such as the CMV immediate early promoter. This assay can similarly indicate negative regulatory regions, ie silencers.

組成物
本発明は、本明細書中に記載のウイルス・ベクターを含む医薬組成物を含めた組成物を同様に含む。例えば個体内の形質導入および/または細胞殺傷の有効性の程度を測る時、そのような組成物はインビボでの投与に役立つ。好ましくは、これらの組成物はさらに医薬として許容される賦形剤を含む。医薬として許容される賦形剤中に効果的な量の本発明のウイルス・ベクターを含む、これらの組成物は単位剤形の、無菌の注射液もしくは懸濁液、無菌の非注射液または経口溶液もしくは懸濁液、水中油もしくは油中水乳濁液などの個体への全身的な投与に好適である。腸管外および非腸管外ドラッグデリバリーのための製剤が、当該技術分野で知られていて、Remington's Pharmaceutical Sciences, 18th Edition, Mack Publishing (1990)で記載されている。組成物は、本発明の(アデノウイルスのようなウイルスとしてパッケージされたものを含む)ウイルス・ベクターの凍結乾燥、および/または還元形態を同様に含む。
Compositions The invention also includes compositions, including pharmaceutical compositions comprising the viral vectors described herein. Such compositions are useful for in vivo administration, for example when measuring the degree of transduction and / or cell killing effectiveness within an individual. Preferably, these compositions further comprise a pharmaceutically acceptable excipient. These compositions comprising an effective amount of a viral vector of the invention in a pharmaceutically acceptable excipient may be in unit dosage form, sterile injectable solution or suspension, sterile non-injectable solution orally Suitable for systemic administration to individuals such as solutions or suspensions, oil-in-water or water-in-oil emulsions. Formulations for parenteral and non-parenteral drug delivery are known in the art and described in Remington's Pharmaceutical Sciences, 18th Edition, Mack Publishing (1990). Compositions also include lyophilized and / or reduced forms of viral vectors (including those packaged as viruses such as adenovirus) of the invention.

他の組成物が使用されて、本明細書中に記載の検出方法に役立つ。これらの組成物について、ウイルス・ベクターは適当な溶剤またはバッファー系のような溶液に通常懸濁される。そのような溶剤系は、当該技術分野で周知である。   Other compositions are used to aid in the detection methods described herein. For these compositions, the viral vector is usually suspended in a solution such as a suitable solvent or buffer system. Such solvent systems are well known in the art.

キット
本発明は、本発明の腫瘍溶解ベクターを含むキットを同様に含む。これらのキットは診断上および/またはモニタリングの目的のために、好ましくはモニタリングで、使用されることができる。これらのキットを使った手順は、医療機関の実験室、実験室、開業医、または私的な個人によって実施されることができる。本願発明に含まれるキットは、バイオプシー検体のような、好適な生物学的なサンプル中の標的細胞の存在を検出することを可能にする。
Kit The present invention also includes a kit comprising the oncolytic vector of the present invention. These kits can be used for diagnostic and / or monitoring purposes, preferably in monitoring. Procedures using these kits can be performed by a medical laboratory, laboratory, practitioner, or private individual. The kit included in the present invention makes it possible to detect the presence of target cells in a suitable biological sample, such as a biopsy specimen.

本発明のキットは、好適な包装内に本明細書中に記載の腫瘍溶解ベクターを含む。キットは、これだけに制限されることなく、バッファー、現像試薬、標識、反応表面(reacting surfaces)、検出手段、対照サンプル、取扱説明書、および解説情報を含む、手順に有用な追加の成分を場合により提供するかもしれない。   The kit of the invention comprises the oncolytic vector described herein in a suitable package. The kit contains additional components useful for the procedure including, but not limited to, buffers, developer reagents, labels, reacting surfaces, detection means, control samples, instructions, and explanatory information. May offer.

本発明のウイルス・ベクターの準備
本願発明のウイルス・ベクターは、当該技術分野で標準的である組み換え技術を使って準備することができる。一般的に、TREsは、着目のアデノウイルスおよびトランス活性化因子遺伝子、好ましくは1以上の初期遺伝子(あるいは、後期遺伝子が使用されうる)に挿入される。TREsは、(配列が知られていれば)オリゴヌクレオチド合成か組み換え法(例えば、PCRおよび/または制限酵素)を使って準備できるかもしれない。天然のDNA配列内の、または、例えばPCRまたは部位特異的突然変異のような方法によって誘導によって好都合な制限領域は、TREsの挿入領域を同様に提供する。それ故にTREsをアニーリング(すなわち、挿入)するための好都合な制限領域は、標準的な組み換え法、例えばPCR、を使ってTREの5'および3'末端に加工されることができる。
Preparation of the viral vector of the present invention The viral vector of the present invention can be prepared using recombinant techniques that are standard in the art. In general, TREs are inserted into the adenovirus and transactivator genes of interest, preferably one or more early genes (or late genes can be used). TREs may be prepared using oligonucleotide synthesis or recombinant methods (eg, PCR and / or restriction enzymes) if the sequence is known. Restriction regions that are convenient within the native DNA sequence or induced by methods such as PCR or site-directed mutagenesis also provide insertion regions for TREs. Thus, convenient restriction regions for annealing (ie, inserting) TREs can be engineered into the 5 ′ and 3 ′ ends of TRE using standard recombination methods such as PCR.

本発明の腫瘍溶解ウイルス・ベクターを作製するために使用されたポリヌクレオチドは、当該技術分野の標準方法、例えば化学合成組み換え法、を使って得られるか、および/または生物学的な起源から得られる。   The polynucleotides used to make the oncolytic viral vectors of the invention can be obtained using standard methods in the art, such as chemically synthesized recombinant methods, and / or obtained from biological sources. It is done.

アデノウイルスの場合に、ベクターは、一方のプラスミドがアデノウイルスのライト・ハンド領域を提供し、そして他方のプラスミドがレフト・ハンド領域を提供すし、2つのプラスミドが少なくとも約500ntの相同組換えのための中間領域を共有する2つのプラスミドを利用することによって一般的に準備できる。このようにして、各々のプラスミドが、必要に応じて遺伝子の補完を提供するコンピテント宿主における同時トランスフェクションか、アデノウイルスの増殖のためのPSEからの転写開始のための適当な転写因子が続く、所望のとおり独自に操作されうる。   In the case of adenovirus, the vector provides for one plasmid to provide the right hand region of adenovirus and the other plasmid to provide the left hand region, and the two plasmids to be at least about 500 nt of homologous recombination. It can generally be prepared by utilizing two plasmids that share the middle region of In this way, each plasmid is followed by a suitable transcription factor for co-transfection in a competent host providing gene complement as needed or for initiation of transcription from the PSE for adenovirus propagation. Can be operated independently as desired.

便宜のために、プラスミドは、アデノウイルスの必要な部分を提供する市販のものである。プラスミドpXC.1(McKinnon (1982) Gene 19:33-42)は、Ad5の野生型レフト・ハンド末端を含む。pBHG10は、E3の欠失を有し、Ad5のライト・ハンド末端を提供する。E3の欠失は、野生型エンハンサー・プロモーターの欠失なしに2 kbの最小PSEを挿入するためのウイルスの余地を提供する。E3のための遺伝子は、E4(r鎖)から反対側の鎖に位置している。   For convenience, plasmids are commercially available that provide the necessary parts of adenovirus. Plasmid pXC.1 (McKinnon (1982) Gene 19: 33-42) contains the wild type left hand end of Ad5. pBHG10 has a deletion of E3 and provides the right hand end of Ad5. The deletion of E3 provides room for the virus to insert a 2 kb minimal PSE without the deletion of the wild type enhancer promoter. The gene for E3 is located on the opposite strand from E4 (r chain).

初期遺伝子の操作について、Ad5E1Aの転写開始部位がnt560であり、そしてE1Aタンパク質のATG開始部位がウイルスゲノムのnt610である。この領域が細胞特異的エレメント、例えばPSE、の挿入のために使用されることができる。好都合なことに、制限部位がポリメラーゼ連鎖反応(PCR)を使うことによって導入され、利用されるプライマーが、Ad5ゲノムに限られるか、またはAd5ゲノムDNAを担持するプラスミドの一部を含む。例えば、pBR322が骨格である場合、プライマーは、pBR322骨格のEcoRI部位と、Ad5のnt1339のXpal部位を使うかもしれない。領域の中心の重複プライマーが独特の制限部位をもたらす配列変更を導入する、2ステップのPCRを実施することによって、当業者はその部位に細胞特異的応答エレメントの挿入を提供することができる。   For early gene manipulation, the transcription start site of Ad5E1A is nt560, and the ATG start site of the E1A protein is nt610 of the viral genome. This region can be used for the insertion of cell specific elements such as PSE. Conveniently, restriction sites are introduced by using the polymerase chain reaction (PCR) and the primers utilized are limited to the Ad5 genome or comprise a portion of a plasmid carrying Ad5 genomic DNA. For example, if pBR322 is the backbone, the primer may use the EcoRI site of the pBR322 backbone and the Xpal site of nt1339 of Ad5. By performing a two-step PCR where the overlapping primer in the center of the region introduces a sequence change that results in a unique restriction site, one skilled in the art can provide for insertion of a cell-specific response element at that site.

似通った戦略が、E1Bを調節する細胞特異的応答エレメントの挿入のために同様に使用される。Ad5のE1Bプロモーターは、SplとTATAボックスに対する単独の高親和性認識領域から成る。この領域は、1636〜1701 ntに及ぶ。この領域への細胞特異的応答エレメントの挿入によって、当業者はE1B遺伝子の細胞特異的転写を提供することができる。E1Bを調節するための細胞特異的応答エレメントを導入するための鋳型としてE1Aを調節する細胞特異的応答エレメントによって修飾されたレフト・ハンド領域を利用することによって、得られたアデノウイルスがE1AおよびE1Bの両者を発現するために細胞特異的転写因子に依存するであろう。   Similar strategies are similarly used for the insertion of cell-specific response elements that regulate E1B. The Ad5 E1B promoter consists of a single high affinity recognition region for the Spl and TATA boxes. This region ranges from 1636 to 1701 nt. By inserting a cell-specific response element into this region, one skilled in the art can provide cell-specific transcription of the E1B gene. By using the left hand region modified by a cell-specific response element that regulates E1A as a template to introduce a cell-specific response element to regulate E1B, the resulting adenovirus can be expressed as E1A and E1B. Will depend on cell-specific transcription factors to express both.

例えば、我々は、オリゴ定方向突然変異誘導および連結されたPCRによって5'のAgeI部位12bpをE1A開始コドンに挿入した(Ad5ヌクレオチド547)。さらに、オリゴヌクレオチド定方向突然変異誘導によって、G残基をAd5の1682ntに挿入することによりEagI領域をE1B開始領域の上流に作り出した。EagI領域へのTREの挿入を簡単にするために、CN95の配列内EagI領域をEagIによる切断により取り除き、ムング豆ヌクレアーゼで処理し、そしてCN114構築物に再ライゲートした。このようにして、我々は、近位上流の領域内の独特のAgeIとEagI領域を、それぞれE1AとE1Bに含むアデノウイルス・ベクターを作製した。これらの独特な領域を使って、当業者はAgeIまたはEagI領域を加工したTREを挿入することができ、それにより組み換えアデノウイルス・ベクター構築物を簡単にすることができる。したがって、本発明は、E1Aイニシエーション・コドンの5’の独特なAgeI部位、とE1Bの5'の独特なEagI部位を含むアデノウイルスのベクターを含む。   For example, we inserted a 12 bp 5 'AgeI site into the E1A start codon by oligo-directed mutagenesis and ligated PCR (Ad5 nucleotide 547). In addition, an EagI region was created upstream of the E1B start region by inserting a G residue at 1682 nt of Ad5 by oligonucleotide directed mutagenesis. To simplify the insertion of TRE into the EagI region, the in-sequence EagI region of CN95 was removed by cleavage with EagI, treated with mung bean nuclease, and religated to the CN114 construct. In this way, we have created adenoviral vectors that contain the unique AgeI and EagI regions within the proximal upstream region in E1A and E1B, respectively. Using these unique regions, one skilled in the art can insert a TRE that has engineered the AgeI or EagI region, thereby simplifying the recombinant adenoviral vector construct. Thus, the present invention includes adenoviral vectors comprising a unique AgeI site 5 'of the E1A initiation codon and a 5' unique EagI site of E1B.

同じように、TREが、E2遺伝子の上流に挿入されうる。27050〜27150からのAd5内にマッピングされたE2初期プロモーターは、広範囲および狭い転写イニシエーション部位から成り、後者は、E2転写産物、2つの非標準TATAボックス、2つのE2F転写因子結合部位、およびATF転写因子結合部位(E2プロモーター・アーキテクチャの詳細な調査については、Swaminathan et al., Curr. Topics in Microbiol. and Immunol. (1995) 199 part 3:177-194を参照のこと)の約5%の割合を占める。   Similarly, TRE can be inserted upstream of the E2 gene. The E2 early promoter mapped within Ad5 from 27050-27150 consists of extensive and narrow transcription initiation sites, the latter consisting of E2 transcripts, two non-standard TATA boxes, two E2F transcription factor binding sites, and ATF transcription Approximately 5% of the factor binding site (see Swaminathan et al., Curr. Topics in Microbiol. And Immunol. (1995) 199 part 3: 177-194 for a detailed study of the E2 promoter architecture) Occupy.

E2後期プロモーターは、カウンター鎖によってコードされた遺伝子のコード配列と重なって、そのため遺伝子操作の影響を受けにくい。しかし、E2初期プロモーターは、いくつかの塩基対でしかカウンター鎖の33 kDのタンパク質をコードする配列に重ならない。特に、SpeI制限領域(Ad5の27082位)は、上記の33 kDタンパク質の停止コドンの一部であり、そして広範囲のE2初期転写イニシエーション領域およびTATA結合タンパク質領域を、上流の転写因子結合部位、E2FおよびATFから都合よく分離する。したがって、プラス鎖内のSpeI部位へのSpeI末端を有するTREの挿入は、Ad5の配列内E2初期プロモーターを分裂させて、E2転写産物のTRE調節性発現を可能にするはずである。   The E2 late promoter overlaps with the coding sequence of the gene encoded by the counter strand and is therefore less susceptible to genetic manipulation. However, the E2 early promoter overlaps with the sequence encoding the 33 kD protein of the counter strand only at a few base pairs. In particular, the SpeI restriction region (position 27082 of Ad5) is part of the stop codon of the 33 kD protein described above, and the extensive E2 early transcription initiation region and TATA binding protein region, upstream transcription factor binding site, E2F And conveniently separated from ATF. Thus, insertion of a TRE with a SpeI end at the SpeI site in the plus strand should disrupt the intrasequence E2 early promoter of Ad5, allowing TRE-regulated expression of the E2 transcript.

E4について、当業者は、アデノウイルス・ゲノムのライト・ハンド部分を使用しなければならない。E4転写開始領域は主にnt35609であり、TATAボックスはnt35638であり、そしてORF1の第1のAUG/CUGはnt35532である。irtanen et al. (1984) J. Virol. 51: 822-831。他の遺伝子について上述の戦略のいずれかを使って、異種TREが、転写開始部位の上流に導入されるかもしれない。E4領域の変異構築物について、E4タンパク質を提供してこれらのタンパク質の合成における欠損を補完する同時トランスフェクションおよび相同組換えが、W162細胞で実施される(Weinberg et al. (1983) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 80:5383-5386)。   For E4, those skilled in the art must use the right hand portion of the adenovirus genome. The E4 transcription initiation region is primarily nt35609, the TATA box is nt35638, and the first AUG / CUG of ORF1 is nt35532. irtanen et al. (1984) J. Virol. 51: 822-831. Using any of the strategies described above for other genes, a heterologous TRE may be introduced upstream of the transcription start site. For mutant constructs of the E4 region, co-transfection and homologous recombination are performed in W162 cells that provide E4 proteins to complement defects in the synthesis of these proteins (Weinberg et al. (1983) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 80: 5383-5386).

アデノウイルス粒子内へのアデノウイルス・ポリヌクレオチドをパッケージングする方法は、当該技術分野で知られていて、実施例で説明される。   Methods for packaging adenoviral polynucleotides into adenoviral particles are known in the art and described in the examples.

本発明の腫瘍溶解ベクターの使用方法
当該腫瘍溶解ベクターは、所望のまたは意図されている結果により変化する幅広い種類の目的のために使用されることができる。したがって、本発明は、先に記載の腫瘍溶解ウイルス・ベクターを使った方法を含む。1つの態様において、腫瘍溶解ベクターを使用する方法は、インビトロまたはインビボにおいて、ベクターを細胞に、好ましくは真核細胞に、より好ましくは哺乳動物細胞に導入することを含む。1つの好ましい態様において、本発明の腫瘍溶解ベクターが癌の治療のためにインビボで投与される。
Methods of Use of the Oncolytic Vectors of the Invention The oncolytic vectors can be used for a wide variety of purposes that vary depending on the desired or intended results. Accordingly, the present invention includes methods using the oncolytic viral vectors described above. In one embodiment, the method of using an oncolytic vector comprises introducing the vector into a cell, preferably into a eukaryotic cell, more preferably into a mammalian cell, in vitro or in vivo. In one preferred embodiment, the oncolytic vector of the invention is administered in vivo for the treatment of cancer.

一過性の発現を導入する目的は、例えば乾癬性病変、再狭窄症、創傷治癒、組織再生、高い免疫応答、感染への抵抗、因子の産生、高い増殖といった腫瘍とは別の望ましくない増殖を伴う治療される兆候、代謝経路または他の生理学的経路の調査、ウイルスなどによる修飾の前、最中、そして後の細胞活性を比較することにより、導入遺伝子を導入したウイルスの存在と不存在における細胞活性の比較を含む。当該ベクターは、特定の細胞群の細胞混合物を取り除くために使用されることができ、その細胞群は標的細胞である。標的細胞において選択的に増殖能力がある腫瘍溶解ウイルスを有することによって、それらの細胞だけが上記腫瘍溶解ウイルスの増殖によって殺傷される。前記ウイルスを細胞混合物と組み合わせることによって、例えば培養またはインビボにおいて、腫瘍溶解ウイルスは、標的細胞においてのみ増殖ができて、誘導物質の存在によって調節される。このように、標的細胞以外の細胞は、腫瘍溶解ウイルスに影響されない一方で、標的細胞が殺傷される。標的細胞における伝播による腫瘍溶解ウイルスの増殖は、混合物が標的細胞を実質的に取り除かれることを保証する。いったん標的細胞が破壊されれば、腫瘍溶解ウイルスはもはや増殖ができなくなるが、しかし培養において、標的細胞、例えば変異細胞または新生物細胞、の再発に関して混合物を絶えず監視するために維持される。誘導物質および/または条件の存在または濃度は、ウイルス複製に対するさらなる制御を提供する。   The purpose of introducing transient expression is for unwanted growth apart from tumors such as psoriatic lesions, restenosis, wound healing, tissue regeneration, high immune response, resistance to infection, factor production, high growth Presence or absence of transgene-introduced virus by comparing cellular activity before, during, and after modification with viral, etc., investigation of metabolic or other physiological pathways, modification with viruses, etc. Comparison of cellular activity in The vector can be used to remove a cell mixture of a particular cell group, which cell group is a target cell. By having oncolytic viruses that are selectively proliferative in the target cells, only those cells are killed by the growth of the oncolytic virus. By combining the virus with a cell mixture, for example in culture or in vivo, oncolytic viruses can only grow in target cells and are regulated by the presence of inducers. Thus, cells other than the target cell are not affected by the oncolytic virus, while the target cell is killed. Growth of oncolytic virus by propagation in the target cells ensures that the mixture is substantially cleared of the target cells. Once the target cells are destroyed, the oncolytic virus can no longer grow, but is maintained in culture to constantly monitor the mixture for recurrence of the target cells, such as mutant or neoplastic cells. The presence or concentration of inducers and / or conditions provides further control over viral replication.

標的宿主細胞によって特異的に発現される遺伝子を同定することによって、細胞の性質、それらの成熟レベル、またはそれらの条件に基づいて、標的細胞特異的応答エレメントが、そのような細胞に対する遺伝子の能力を提供するために使用されることができ、その遺伝子の能力は、たとえ腫瘍溶解ウイルスをトランスフェクトされたとしても、他の細胞には存在しない。   By identifying genes that are specifically expressed by the target host cell, based on the nature of the cells, their maturity level, or their conditions, the target cell-specific response element can determine the ability of the gene to such cells. The ability of that gene is not present in other cells, even if transfected with an oncolytic virus.

1つの態様において、腫瘍溶解ウイルス・ベクターの使用方法は、腫瘍溶解ウイルス・ベクターを標的細胞、好ましくは新生物細胞に導入することを含む。他の態様において、腫瘍溶解ウイルス・ベクターの使用方法は、腫瘍溶解ウイルス・ベクターを前立腺細胞に導入することを含む。他の態様において、腫瘍溶解ウイルス・ベクターの使用方法は、腫瘍溶解ウイルス・ベクターを肝臓細胞に導入することを含む。他の態様において、腫瘍溶解ウイルス・ベクターの使用方法は、腫瘍溶解ウイルス・ベクターを乳癌細胞に導入することを含む。他の態様において、腫瘍溶解ウイルス・ベクターの使用方法は、腫瘍溶解ウイルス・ベクターを結腸癌細胞に導入することを含む。   In one embodiment, a method of using an oncolytic virus vector comprises introducing an oncolytic virus vector into a target cell, preferably a neoplastic cell. In other embodiments, a method of using an oncolytic viral vector comprises introducing an oncolytic viral vector into prostate cells. In other embodiments, a method of using an oncolytic viral vector comprises introducing an oncolytic viral vector into liver cells. In other embodiments, a method of using an oncolytic viral vector comprises introducing an oncolytic viral vector into breast cancer cells. In other embodiments, the method of using an oncolytic viral vector comprises introducing an oncolytic viral vector into colon cancer cells.

1つの態様において、方法は、腫瘍溶解ウイルス・ベクターが侵入する、すなわち、細胞を変換するように、細胞を本明細書中に記載の腫瘍溶解ウイルス・ベクターと接触させることを含み、TREの機能を許容する細胞において細胞選択的な細胞毒性を与えることを提供する。細胞毒性は、当該技術分野の標準的なアッセイ、例えば色素排除、3Hチミジン取り込み、および/または溶解、を使って計測されることができる。 In one embodiment, the method comprises contacting a cell with an oncolytic viral vector described herein such that the oncolytic viral vector enters, ie, transforms the cell, and the function of TRE Providing cell-selective cytotoxicity in cells that permissive. Cytotoxicity can be measured using standard assays in the art, such as dye exclusion, 3 H thymidine incorporation, and / or lysis.

他の態様において、方法は、細胞型特異的、かつ、トランス活性化因子調節性転写調節エレメントの機能を許容する細胞、好ましくは真核細胞、より好ましくは哺乳動物細胞、に特異的な腫瘍溶解ウイルスの増殖を提供する。これらの方法は、腫瘍溶解ウイルス・ベクターを、TREsの機能を許容する哺乳動物細胞と組み合わることを伴い、それにより上記腫瘍溶解ウイルスが増殖する。   In other embodiments, the method comprises tumor lysis specific for cells that are cell type specific and that permit the function of a transactivator-regulated transcriptional regulatory element, preferably eukaryotic cells, more preferably mammalian cells. Provides virus growth. These methods involve combining an oncolytic virus vector with mammalian cells that permit the function of TREs, whereby the oncolytic virus is propagated.

他の態様は、細胞混合物を、本発明の腫瘍溶解ウイルス・ベクターと組み合わせることを含む、TREが機能することを許容する細胞(すなわち、標的細胞)を殺傷する方法を提供する。細胞混合物は、一般にTREsが機能的である癌細胞と、正常な細胞の混合物であり、インビボの混合物かインビトロの混合物であるかもしれない。   Another embodiment provides a method of killing cells that allow TRE to function (ie, target cells), comprising combining a cell mixture with an oncolytic virus vector of the invention. The cell mixture is generally a mixture of cancer cells in which TREs are functional and normal cells, and may be an in vivo mixture or an in vitro mixture.

本発明は、生物学的なサンプル中の、CT-TREおよび/またはトランス活性化因子調節性転写調節エレメントが機能する細胞を検出する方法を同様に含む。これらの方法は、実験的環境、または臨床的環境にかかわらず、個体(すなわち、哺乳動物)の臨床的および/または生理学的な症状を監視するのに特に有用である。これらの方法について、生物学的サンプルの細胞を腫瘍溶解ウイルス・ベクターと接触させて、腫瘍溶解ウイルス・ベクターの複製を検出する。好適な生物学的サンプルは、標的細胞が存在すると疑われるかもしれないか、またはそう疑われるものである。一般的に、哺乳動物において、好適な医療用サンプルは、標的癌細胞が存在することが疑われているものである。そのような細胞は、例えば、針生検または他の外科的処置によって得ることができる。接触させる細胞は、アッセイ条件を作るために、例えば選択的な濃縮および/または可溶化といった、処理がされる。これらの方法において、標的細胞は、当該技術分野で標準的である、増殖を検出するインビトロのアッセイを使って検出される。そのような標準的なアッセイの例は、これだけに制限されることなく、(ウイルスの収率を計測する)バースト・アッセイおよび(細胞あたりの感染粒子を計測する)プラーク・アッセイを含む。また、増殖は、標準的アッセイでもある、特定の腫瘍溶解ウイルスDNA複製を計測することによって検出することができる。   The invention also includes methods for detecting cells in a biological sample that function as CT-TRE and / or transactivator-regulated transcriptional regulatory elements. These methods are particularly useful for monitoring the clinical and / or physiological symptoms of an individual (ie, a mammal) regardless of the experimental or clinical environment. For these methods, cells of a biological sample are contacted with an oncolytic virus vector to detect oncolytic virus vector replication. Suitable biological samples are those that may or may be suspected of having target cells present. In general, in mammals, suitable medical samples are those suspected of having target cancer cells. Such cells can be obtained, for example, by needle biopsy or other surgical procedure. The contacted cells are treated, eg, selective enrichment and / or solubilization, to create assay conditions. In these methods, target cells are detected using in vitro assays that detect proliferation, which are standard in the art. Examples of such standard assays include, but are not limited to, burst assays (which measure virus yield) and plaque assays (which measure infectious particles per cell). Proliferation can also be detected by measuring specific oncolytic virus DNA replication, which is also a standard assay.

本発明は、腫瘍溶解ウイルス・ベクターがその細胞に侵入する、標的細胞を、本明細書中に記載の腫瘍溶解ウイルス・ベクターと接触させることを含む、標的細胞の遺伝子型を修飾する方法を同様に提供する。   The present invention is similar to the method of modifying the genotype of a target cell comprising contacting the target cell with an oncolytic virus vector as described herein, wherein the oncolytic virus vector enters the cell. To provide.

本発明は、腫瘍溶解ウイルス・ベクターがその腫瘍細胞に侵入し、そしてその腫瘍細胞に対して選択的な細胞毒性を示すように、腫瘍細胞と本発明の腫瘍溶解ウイルス・ベクターを接触させることを含む、腫瘍細胞の成長を抑制する方法をさらに提供する。腫瘍細胞の成長は、これだけに制限されることなく、腫瘍サイズを計測すること、3Hチミジン取り込みアッセイを使って腫瘍細胞が増殖しているかどうかを測定すること、または腫瘍細胞をカウントすることを含めて、当該技術分野で知られているいずれかの手段によって評価することができる。腫瘍細胞の成長を「抑制する」ことは、以下の条件:腫瘍の成長を遅くする、遅らせる、および止める、ならびに腫瘍縮小、の一部または全部を意味する。腫瘍の成長を「抑制する」ことは、本明細書中に記載の腫瘍溶解ウイルス・ベクターとも接触、すなわち、それによるトランスフェクション、を伴わない成長と比べた場合に、抑えられた成長状態を示す。 The present invention comprises contacting a tumor cell with the oncolytic virus vector of the present invention such that the oncolytic virus vector enters the tumor cell and exhibits selective cytotoxicity against the tumor cell. Further provided is a method for inhibiting the growth of tumor cells. Tumor cell growth is not limited to this: measuring tumor size, measuring whether tumor cells are proliferating using a 3 H thymidine incorporation assay, or counting tumor cells. And can be evaluated by any means known in the art. “Suppressing” tumor cell growth means part or all of the following conditions: slowing, slowing and stopping tumor growth, and tumor shrinkage. “Inhibiting” tumor growth indicates a suppressed growth state when compared to growth without contact, ie, transfection with, the oncolytic viral vectors described herein. .

本発明は、本発明の腫瘍溶解ウイルス・ベクターを個体に与えることを含む、個体の腫瘍細胞マーカーのレベルを下げる方法を同様に提供して、ここで、上記腫瘍溶解ウイルス・ベクターは、腫瘍細胞マーカーを産生している細胞において選択的に細胞毒性をもつ。腫瘍細胞マーカーは、これだけに制限されることなく、PSA、CEA、およびhK2を含む。腫瘍細胞マーカーのレベルを計測する方法は、当業者に知られており、そしてこれだけに制限されることなく、免疫学的アッセイ、例えば腫瘍細胞マーカーに特異的な抗体を使った酵素結合免疫吸着検定法(ELISA)、を含む。一般に、生物学的サンプルは、試験する個体から得られて、例えばELISAのような好適なアッセイが生物学的サンプルで実施される。   The present invention also provides a method for reducing the level of an individual's tumor cell marker comprising providing the individual with an oncolytic viral vector of the present invention, wherein said oncolytic viral vector comprises a tumor cell It is selectively cytotoxic in cells producing the marker. Tumor cell markers include, but are not limited to, PSA, CEA, and hK2. Methods for measuring levels of tumor cell markers are known to those of skill in the art and are not limited to immunological assays, such as enzyme-linked immunosorbent assays using antibodies specific for tumor cell markers. Including the law (ELISA). In general, a biological sample is obtained from the individual to be tested and a suitable assay, such as an ELISA, is performed on the biological sample.

本発明は、効果的な量の本明細書中に記載の腫瘍溶解ウイルス・ベクターを個体に投与する治療方法を同様に提供する。例えば、少なくとも1つの細胞型特異的TREが前立腺細胞(例えば、PSE-TRE、PB-TRE、および/またはhKLK2-JRE)に特異的である腫瘍溶解ウイルス・ベクターを使った治療は、先に記載されるような前立腺に関連する疾患、例えば過形成および癌、の個体に適応とされる。この例において、前立腺関連疾患にかかる危険性が高いとみなされる個体、例えば摘出された疾患を持っていた人、および前立腺関連疾患の家族歴を持っていた人に同様に適応とされる。本発明の腫瘍溶解ウイルス・ベクターの投与の妥当性のアッセイは、とりわけ、評価可能な臨床的パラメーター、例えば血清学的指標、および組織バイオプシーの組織学的調査に依存する。一般的に、腫瘍溶解ウイルス・ベクターを含む医薬組成物が投与される。医薬組成物は先に記載されている。
以下の実施例は、説明の手段として提供され、制限の手段として提供されるものではない。
The present invention also provides a therapeutic method of administering to an individual an effective amount of an oncolytic virus vector described herein. For example, treatment with an oncolytic viral vector wherein at least one cell type specific TRE is specific for prostate cells (eg, PSE-TRE, PB-TRE, and / or hKLK2-JRE) is described above. It is indicated for individuals with diseases related to the prostate such as hyperplasia and cancer. In this example, it is equally indicated for individuals deemed to be at high risk for prostate-related disease, such as those who had an excised disease and those who had a family history of prostate-related disease. An assay for the validity of the administration of the oncolytic virus vector of the present invention relies, inter alia, on assessable clinical parameters, such as serological indicators, and histological examination of tissue biopsies. In general, a pharmaceutical composition comprising an oncolytic virus vector is administered. The pharmaceutical composition has been described previously.
The following examples are provided as a means of illustration and not as a means of limitation.

実施例1
前立腺組織に特異的なテトラサイクリン調節性腫瘍溶解ウイルス複製
少なくとも1つのアデノウイルス遺伝子の発現を制御するTet-Onシステムを使って複製が調節される前立腺特異的腫瘍溶解アデノウイルスが提供される。腫瘍溶解のウイルス複製を制御するTet-On調節性遺伝子発現システムの場合に、最初期アデノウイルスE1A遺伝子領域の発現は、配列内のアデノウイルス・プロモーター・エレメントの削除とテトラサイクリン応答性エレメントの挿入によって、キメラ・プロモーター・エレメント、テトラサイクリン応答性エレメント(図1)の制御下に置かれる。テトラサイクリンおよびその誘導体(例えば、ドキシサイクリン)の存在下、テトラサイクリン応答性エレメントに結合して発現を誘導する、修飾されたリバース・テトラサイクリン・トランス活性化因子(rtTA(2)s-M2)の産生のための発現カセットは、ヒト前立腺特異的抗原(PSA)プロモーターによって本明細書中に例証された組織/腫瘍特異的プロモーター(CT-TRE)の制御下のウイルスのE3領域に配置される。
Example 1
Prostate-specific oncolytic adenoviruses whose replication is regulated using a Tet-On system that controls the expression of at least one adenoviral gene specific for prostate tissue-specific tetracycline-regulated oncolytic virus replication is provided. In the case of a Tet-On regulated gene expression system that controls oncolytic viral replication, the expression of the early adenovirus E1A gene region is due to deletion of the adenovirus promoter element in the sequence and insertion of a tetracycline responsive element. Placed under the control of a chimeric promoter element, a tetracycline responsive element (Figure 1). For the production of a modified reverse tetracycline transactivator (rtTA (2) s-M2) that binds to and induces expression in the presence of tetracycline and its derivatives (eg doxycycline) The expression cassette is placed in the E3 region of the virus under the control of the tissue / tumor specific promoter (CT-TRE) exemplified herein by the human prostate specific antigen (PSA) promoter.

この様式で、rtTAトランス活性化因子(TA-TRE)の発現が、PSAプロモーターが活性である組織または腫瘍組織、例えば前立腺由来組織に制限される。テトラサイクリン(またはその誘導体)の追加によって、rtTAトランス活性化因子がテトラサイクリン応答性エレメントに結合して、E1A転写、そしてそれによる発現のスイッチをいれる。E1Aタンパク質の発現から、アデノウイルス複製プロセスは続き、宿主細胞の最終的な死、そしてさらなるアデノウイルスの子孫の放出をもたらす。それに比べ、誘導因子の不存在、または非標的細胞に侵入したウイルスにおいて、rtTAは、テトラサイクリン応答性エレメントに結合することができず、E1Aタンパク質が発現されず、そしてウイルス複製が続かない。E1A遺伝子領域はこの実施例で記載されているが、しかしアデノウイルスのあらゆる必須ORFがこの様式で調節されることができる、すなわち、テトラサイクリン応答性エレメントは、E1a、E1b、E2、またはE4領域を制御することができる。さらに、複数のORFsが、システムの制御を増やすためにテトラサイクリン調節性制御下、すなわちE1とE4、E1とE2、に置かれるかもしれない。   In this manner, expression of rtTA transactivator (TA-TRE) is restricted to tissues or tumor tissues where the PSA promoter is active, such as prostate-derived tissue. With the addition of tetracycline (or a derivative thereof), the rtTA transactivator binds to the tetracycline responsive element and switches on E1A transcription and thereby expression. From the expression of the E1A protein, the adenovirus replication process continues, resulting in the final death of the host cell and the release of further adenovirus progeny. In contrast, in the absence of inducer, or in viruses that have entered non-target cells, rtTA cannot bind to the tetracycline responsive element, the E1A protein is not expressed, and viral replication does not continue. The E1A gene region is described in this example, but any essential ORF of adenovirus can be regulated in this manner, i.e., the tetracycline responsive element contains an E1a, E1b, E2, or E4 region. Can be controlled. In addition, multiple ORFs may be placed under tetracycline regulatory control, ie E1 and E4, E1 and E2, to increase control of the system.

1A.Ad5によるE1AのPSE駆動性発現
最小前立腺特異的エンハンサー(PSE)のクローン化および特徴づけは、Schuur et al., 1996で記載されている。プラスミドCN71は、最小PSE(PSA遺伝子の転写開始部位と関係がある-5322 bp〜3875 bp)およびPSAプロモーターの-532〜+11を含んでいる。CN71を、XhoI/PSAプロモーターを取り除くHindIIIで切断した。-230〜+7の短いプロモーターをPCRによって増幅した。PCR産物をXhoI/HindIIIで切断して、XhoI/HindIII切断CN71を戻ってライゲートしてCN105を作製した。そして、プラスミドpUHrt62-1(2)(W.Hillenからの惜しみない贈与)をEcoRIで切断し、クレノーフラグメントで部位平滑化し、そしてXhoIで切断して、上記構築物からCMVプロモーターを取り除いた。そして、前記のものからのPSAプロモーター・フラグメントを、CMVの代わりに(pUHrt62-1(2)内の)rtTA2(s)-M2導入遺伝子の5'に配置して、pUH-PSA-rt62-1(2)を作製した。そして、(SV40後期polyAを組み込んだ)PSA-rtTA2(s)-M2フラグメントを、XhoI/HindIII消化を使ってpUH-PSA-rt62-1(2)から遊離させ、そしてXbaI制限部位によってpABS4(Microbix, Toronto)内にライゲート/挿入して、カナマイシン耐性遺伝子を含むシャトルプラスミド、pABS4-PSA-rtTAを作製した。pABS4-PSA-rtTAをPacIで消化することによって、KanR遺伝子を含むフラグメントとPSA-rtTA2(s)-M2発現カセットを単離し、そして同じように切断した、Ad5のE3領域で加工された独特なPacI領域を含むBHG11(Microbix)内にライゲートして、BHG11-PSA-rtTA-KanRを作製した。BHG11-PSA-rtTA-KanRをSwaIで消化し、そしてベクターをライゲートすることによってKanR遺伝子を取り除いた(BHG11-PSA-rtTA)。
1A. Cloning and characterization of a PSE-driven expression minimal prostate specific enhancer (PSE) of E1A by Ad5 is described in Schuur et al., 1996. Plasmid CN71 contains minimal PSE (-5322 to 3875 bp related to the transcription start site of the PSA gene) and -532 to +11 of the PSA promoter. CN71 was cut with HindIII, which removes the XhoI / PSA promoter. A short promoter from -230 to +7 was amplified by PCR. The PCR product was cut with XhoI / HindIII, and XhoI / HindIII cut CN71 was returned and ligated to produce CN105. Plasmid pUHrt62-1 (2) (a generous gift from W. Hillen) was cut with EcoRI, site blunted with Klenow fragment, and cut with XhoI to remove the CMV promoter from the construct. The PSA promoter fragment from the above is then placed 5 ′ of the rtTA2 (s) -M2 transgene (within pUHrt62-1 (2)) instead of CMV, and pUH-PSA-rt62-1 (2) was produced. The PSA-rtTA2 (s) -M2 fragment (incorporating SV40 late polyA) was then released from pUH-PSA-rt62-1 (2) using XhoI / HindIII digestion and pABS4 (Microbix , Toronto) was ligated / inserted into pABS4-PSA-rtTA, a shuttle plasmid containing the kanamycin resistance gene. By digesting pABS4-PSA-rtTA with PacI, the fragment containing the Kan R gene and the PSA-rtTA2 (s) -M2 expression cassette were isolated and similarly cut, processed in the E3 region of Ad5 BHG11-PSA-rtTA-Kan R was prepared by ligation into BHG11 (Microbix) containing a unique PacI region. BHG11-PSA-rtTA-Kan R was digested with SwaI and the Kan R gene was removed by ligating the vector (BHG11-PSA-rtTA).

1B.E1Aを駆動し、そして配列内Ad5 E1Aプロモーターおよびエンハンサーを保有するテトラサイクリン応答性プロモーターを有する弱毒化Ad5
機能的E1A遺伝子の不存在下、ウイルスDNA複製に必要な遺伝子産物が産生されないのでウイルス感染は進まない(Nevins (1989) Adv. Virus Res. 31:35-81)。Ad5E1Aの転写開始部位は、nt560であり、そしてE1Aタンパク質のATG開始部位は、ウイルスゲノムのnt610である。
1B. Attenuated Ad5 with a tetracycline-responsive promoter that drives E1A and carries the in-sequence Ad5 E1A promoter and enhancer
In the absence of a functional E1A gene, the viral infection does not proceed because the gene product required for viral DNA replication is not produced (Nevins (1989) Adv. Virus Res. 31: 35-81). The transcription start site of Ad5E1A is nt560, and the ATG start site of the E1A protein is nt610 of the viral genome.

pXC.1をMicrobix Biosystems社(Tronto)から購入した。pXC.1は、bp22〜5790のアデノウイルスの5つの配列を含む。AgeI領域を、オリゴ部位特異的突然変異誘導および連結PCRによって、5'の12bpでE1A開始コドン(Ad5の547ヌクレオチド)に導入された。プラスミドpXC.1を、エクストラAを含むプライマーを使ってPCR増幅して、AgeI領域を導入した。これが、pBR322骨格のEcoRI領域からAd5のnt560までのセグメントを作製した。Adヌクレオチド541からAdヌクレオチド1339のXbaI部位までのpXC.1の第2セグメントを、エクストラTを含むプライマーを用いて増幅して、AgeI部位を導入した。これらの2つのPCR増幅DNAセグメントの混合物を、混ぜて、プライマー3および4で増幅して、pXC.1のEcoRI部位からXbaI部位までのDNAセグメントを作製した。このDNAセグメントは、アデノウイルス配列の一番左の1317塩基を包含し、Adヌクレオチド547のAgeI部位を含んでいる。このDNAセグメントをpXC.1の対応するセグメントを置き換えるために使用して、CN95を作製した。同じように、AgeI末端を有するテトラサイクリン応答性エレメントを、プラスミドpTRE2(BD Biosciences Clontechから購入)からPCR増幅して、pXC-TRE-E1aを作製した。   pXC.1 was purchased from Microbix Biosystems (Tronto). pXC.1 contains 5 sequences of adenovirus from bp 22-5790. The AgeI region was introduced at 5 ′ 12 bp into the E1A start codon (Ad5, 547 nucleotides) by oligo site-directed mutagenesis and ligated PCR. Plasmid pXC.1 was PCR amplified using primers containing extra A to introduce the AgeI region. This created a segment from the EcoRI region of the pBR322 skeleton to Ad5 nt560. The second segment of pXC.1 from Ad nucleotide 541 to the XbaI site of Ad nucleotide 1339 was amplified using a primer containing extra T to introduce an AgeI site. A mixture of these two PCR amplified DNA segments was mixed and amplified with primers 3 and 4 to create a DNA segment from the EcoRI site to the XbaI site of pXC.1. This DNA segment includes the leftmost 1317 bases of the adenovirus sequence and contains the AgeI site of Ad nucleotide 547. This DNA segment was used to replace the corresponding segment of pXC.1, creating CN95. Similarly, a tetracycline responsive element with AgeI ends was PCR amplified from plasmid pTRE2 (purchased from BD Biosciences Clontech) to generate pXC-TRE-E1a.

1C.相同組換えによって作製されたウイルス-CG1974
E3領域のrtTA(2)s-M2遺伝子を駆動するPSAプロモーター、およびE1領域のE1aを駆動するテトラサイクリン応答性エレメントを含むAd5組み換えウイルスを、先に述べたように構築した。Ad E1AおよびE1Bタンパク質を発現するヒト腎臓細胞系の少ない継代の293の細胞による相同組換えによって、ウイルスを製造した。これは、pXC-TRE-E1aとBHG11-PSA-rtTAの同時トランスフェクションによって達成された。得られた組み換えウイルス構築物のゲノム完全性を、HindIII消化を使って確認し、そしてCG1974を指定した(図1)。
1C. Virus-CG1974 produced by homologous recombination
An Ad5 recombinant virus containing a PSA promoter driving the rtTA (2) s-M2 gene in the E3 region and a tetracycline responsive element driving E1a in the E1 region was constructed as described above. Viruses were produced by homologous recombination with 293 cells of low passage in a human kidney cell line expressing Ad E1A and E1B proteins. This was achieved by co-transfection of pXC-TRE-E1a and BHG11-PSA-rtTA. The genomic integrity of the resulting recombinant virus construct was confirmed using HindIII digestion and designated CG1974 (FIG. 1).

実施例2
さらなる実施例において、腫瘍溶解ベクターを、効能を高めるための治療用導入遺伝子、例えば顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GMCSF)またはチミジンキナーゼ(TK)、によって「武装させる」。これらの治療用導入遺伝子の発現を、調節性遺伝子発現システムの制御下に置く。この様式において、調節性遺伝子発現システム内に使用された誘導因子は、ウイルス複製も、治療用遺伝子の発現も同時にスイッチをいれる。そのようなベクターの例は、テトラサイクリン調節性複製および発現制御を有するGMCSFで武装した前立腺特異的腫瘍溶解ウイルス・ベクターを説明する図2で挙げられる。この例において、テトラサイクリン応答性エレメント(TRE)がE1およびGMCSF発現を駆動する。IRESは、1つのプロモーターから発現されるべき2つのコード配列を可能にし、そして前立腺特異的抗原(PSA)プロモーターは、リバースtet応答性トランス活性化因子(rtTA)の発現を駆動する。ここで、システムへのTetの添加によってスイッチがはいるE1およびGMCSFの両者の発現により、先に記載されるように、ベクターが機能する。この例において、配列内リボソーム進入部位(IRES)または2A配列は、1つのプロモーターを使って2つのコード領域を発現することができる。
Example 2
In a further example, an oncolytic vector is “armed” with a therapeutic transgene to enhance efficacy, such as granulocyte macrophage colony stimulating factor (GMCSF) or thymidine kinase (TK). The expression of these therapeutic transgenes is placed under the control of a regulatory gene expression system. In this manner, the inducer used within the regulatory gene expression system switches on both viral replication and therapeutic gene expression simultaneously. An example of such a vector is given in FIG. 2, which illustrates a prostate-specific oncolytic virus vector armed with GMCSF with tetracycline-regulated replication and expression control. In this example, a tetracycline responsive element (TRE) drives E1 and GMCSF expression. IRES allows for two coding sequences to be expressed from one promoter, and the prostate specific antigen (PSA) promoter drives the expression of reverse tet-responsive transactivator (rtTA). Here, expression of both E1 and GMCSF, which are switched on by the addition of Tet to the system, makes the vector function as described above. In this example, an in-sequence ribosome entry site (IRES) or 2A sequence can express two coding regions using one promoter.

実施例3
先に記載の様式における使用のための多数の異なったテトラサイクリン調節性遺伝子制御系。例えば、先に記載のTet-Onシステムと併用するテトラサイクリン制御性転写サイレンサー(tTS)システム(Freundlieb et al 1999)は、より厳密に遺伝子発現を制御するために使用される(膀胱癌の使用のための二重のテトラサイクリン調節性複製制御を有する腫瘍溶解ウイルス・ベクターを説明する図3を参照のこと)。この例において、テトラサイクリン応答性エレメント(TRE)はE1遺伝子発現を駆動し、そしてヒト・ウロプラキンII(hUPII)プロモーターはリバースtet応答性トランス活性化因子(rtTA)およびtet制御性転写サイレンサー(tTS)の発現を駆動する。rtTAトランス活性化因子に加えて、tTSリプレッサー分子の使用は、「オフ」状態の基礎または「漏出性の」遺伝子発現を減少させ、遺伝子調節の程度を高める。例えば、図3のシステムは、配列内リボソーム進入部位(IRES)を使ったヒト・ウロプラキンIIプロモーターからTet-Onトランス活性化因子とtTsリプレッサーの両方を発現する。この様式での、rtTAおよびtTSの発現は、膀胱組織細胞型に特有である。必要不可欠なE1遺伝子の発現は、この場合にもTRE制御下にある。Tetの不存在下において、tTS分子はTREエレメントに結合して、E1遺伝子発現を能動的に抑制する。アデノウイルスはそのゲノム内に存在する多数の転写エンハンサー・エレメントを持っているので、tTS分子によるこの能動的な抑制が必要とされる。その配列内プロモーターの不存在にもかかわらず、誘導因子の不存在の制限された量のウイルス形成を導くE1プロモーターの「漏出性の」発現を引き起こす可能性がある。テトラサイクリンの添加によって、tTS分子の構造変化が、TREへの結合、およびTREからの発現の能動的な抑制を妨げる。そして、rtTA、Tet-Onトランス活性化因子が、複製が進むように得られたTREへの結合能力によってE1の発現を誘導することができる。
Example 3
A number of different tetracycline-regulated gene control systems for use in the manner described above. For example, the tetracycline-regulated transcription silencer (tTS) system (Freundlieb et al 1999) in combination with the previously described Tet-On system is used to more closely control gene expression (for use in bladder cancer) (See FIG. 3 illustrating an oncolytic viral vector with dual tetracycline-regulated replication control). In this example, the tetracycline responsive element (TRE) drives E1 gene expression and the human uroplakin II (hUPII) promoter is a reverse tet-responsive transactivator (rtTA) and a tet-regulated transcription silencer (tTS) Drive expression. In addition to the rtTA transactivator, the use of tTS repressor molecules reduces the “off” state basal or “leaky” gene expression and increases the degree of gene regulation. For example, the system of FIG. 3 expresses both a Tet-On transactivator and a tTs repressor from the human uroplakin II promoter using an in-sequence ribosome entry site (IRES). Expression of rtTA and tTS in this manner is specific to bladder tissue cell types. The expression of the essential E1 gene is again under TRE control. In the absence of Tet, tTS molecules bind to TRE elements and actively suppress E1 gene expression. Since adenoviruses have multiple transcriptional enhancer elements present in their genome, this active repression by tTS molecules is required. Despite the absence of a promoter in its sequence, it can cause “leaky” expression of the E1 promoter leading to a limited amount of virus formation in the absence of the inducer. With the addition of tetracycline, structural changes in the tTS molecule prevent binding to TRE and active repression of expression from TRE. The rtTA and Tet-On transactivator can induce the expression of E1 by the ability to bind to TRE obtained so that replication proceeds.

代わりのシステムが、汎癌適用における使用のためのラパマイシン(ARIADシステム)調節性複製制御を有する腫瘍溶解ウイルス・ベクターの例を表す図4で示される。このシステムは、E1遺伝子発現を駆動する最小IL-2プロモーターのZFHD1上流の8コピーの認識部位を包含するキメラ・プロモーター、および「活性化ドメイン」(NF-KBのp65サブユニットの活性化領域に融合したFRAPのラパマイシン結合ドメイン(FRB))の発現を駆動するヒト・E2Fプロモーター(E2F)、そして(3コピーのFKBPに融合したZFHD1を伴うキメラDNA結合分子をコードする)「DNA結合ドメイン」に依存する。   An alternative system is shown in FIG. 4, which represents an example of an oncolytic viral vector with rapamycin (ARIAD system) regulated replication control for use in pan-cancer applications. This system includes a chimeric promoter that contains 8 copies of the recognition site upstream of ZFHD1 of the minimal IL-2 promoter that drives E1 gene expression, and an activation domain (in the activation region of the p65 subunit of NF-KB). The human E2F promoter (E2F), which drives the expression of the fused FRAP rapamycin binding domain (FRB), and the “DNA binding domain” (encoding a chimeric DNA binding molecule with ZFHD1 fused to 3 copies of FKBP) Dependent.

調節可能な複製能力のあるウイルスが特定の宿主細胞に特異的な担体として提供されることができて、上記ウイルスが特定の標的細胞において選択的に複製し、そしてウイルスの複製が調節されうることは、先の記載から明白である。   A regulatable replication competent virus can be provided as a carrier specific to a particular host cell so that the virus can selectively replicate in a particular target cell and the replication of the virus can be regulated Is clear from the above description.

この明細書中で言及された全ての刊行物および特許出願を、あたかも各々の個々の刊行物または特許出願を明確にそして個別に援用したかのように本明細書中に援用する。   All publications and patent applications mentioned in this specification are herein incorporated as if each individual publication or patent application was specifically and individually incorporated.

本発明はここに完全に記載され、添付した請求項の本質または範囲から逸脱することなく多くの変更および修飾がそれに対してなされることができることは当業者にとって明白である。   It will be apparent to those skilled in the art that the present invention has been fully described herein and that many changes and modifications can be made thereto without departing from the spirit or scope of the appended claims.

テトラサイクリン調節性複製制御を有する前立腺特異的アデノウイルス・ベクターのゲノムを略図で説明する。Schematic illustration of the genome of a prostate-specific adenoviral vector with tetracycline-regulated replication control. テトラサイクリン調節性複製および導入遺伝子制御を有する、GM-CSFで武装した前立腺特異的アデノウイルス・ベクターのゲノムを略図で説明する。Schematic illustration of the genome of a prostate-specific adenoviral vector armed with GM-CSF with tetracycline-regulated replication and transgene control. 二重のテトラサイクリン調節性複製制御を有するアデノウイルス・ベクターのゲノムを略図で説明する。Briefly illustrates the genome of an adenoviral vector with dual tetracycline-regulated replication control. 汎癌適用における使用のためのラパマイシン(ARIAD system)調節性制御を有するアデノウイルス・ベクターのゲノムを略図で説明する。Brief Description of the Drawings Figure 1 schematically illustrates the genome of an adenoviral vector with ARIAD system regulatory control for use in pan-cancer applications.

Claims (27)

以下の:
細胞型特異的転写応答エレメント(CT-TRE)の転写制御下にある誘導性転写トランス活性化因子コーディング配列;および
上記転写トランス活性化因子によって調節される転写応答エレメントの転写制御下にあるアデノウイルス遺伝子;
を含む複製能力があるアデノウイルス・ベクターであって、ここで、上記転写トランス活性化因子が外因性誘導物質に対して機能的に応答性である、前記アデノウイルス・ベクター。
below:
An inducible transcriptional transactivator coding sequence under transcriptional control of a cell type specific transcriptional response element (CT-TRE); and an adenovirus under transcriptional control of the transcriptional response element regulated by the transcriptional transactivator gene;
A replication competent adenoviral vector, wherein the transcriptional transactivator is functionally responsive to an exogenous inducer.
前記アデノウイルス遺伝子がアデノウイルスの複製に不可欠な遺伝子である、請求項1に記載のアデノウイルス・ベクター。   2. The adenovirus vector according to claim 1, wherein the adenovirus gene is an essential gene for adenovirus replication. 前記複製に不可欠な遺伝子がアデノウイルスの初期遺伝子である、請求項2に記載のアデノウイルス・ベクター。   3. The adenovirus vector according to claim 2, wherein the gene essential for replication is an adenovirus early gene. 前記アデノウイルスの初期遺伝子がE1Aである、請求項3に記載のアデノウイルス・ベクター。   4. The adenovirus vector according to claim 3, wherein the adenovirus early gene is E1A. 前記アデノウイルスの初期遺伝子がE1Bである、請求項3に記載のアデノウイルス・ベクター。   4. The adenovirus vector according to claim 3, wherein the adenovirus early gene is E1B. 前記アデノウイルスの複製に不可欠な遺伝子がアデノウイルスのE4遺伝子である、請求項に2記載のアデノウイルス・ベクター。   The adenovirus vector according to claim 2, wherein the gene essential for adenovirus replication is the E4 gene of adenovirus. 前記アデノウイルスの複製に不可欠な遺伝子がアデノウイルスの後期遺伝子である、請求項2に記載のアデノウイルス・ベクター。   3. The adenovirus vector according to claim 2, wherein the gene essential for adenovirus replication is an adenovirus late gene. 前記転写トランス活性化因子が前記誘導物質によって抑制される、請求項1に記載のアデノウイルス・ベクター。   2. The adenoviral vector according to claim 1, wherein the transcriptional transactivator is repressed by the inducer. 前記転写トランス活性化因子が前記誘導物質によって活性化される、請求項1に記載のアデノウイルス。   2. The adenovirus of claim 1, wherein the transcriptional transactivator is activated by the inducer. 前記誘導物質が、テトラサイクリン、ドキシサイクリンおよびその類似体、FKBPホモダイマーおよびヘテロダイマー、エクジソン、ラパマイシンおよびその類似体から成る群から選ばれる、請求項1に記載のアデノウイルス。   2. The adenovirus of claim 1, wherein the inducer is selected from the group consisting of tetracycline, doxycycline and analogs thereof, FKBP homodimer and heterodimer, ecdysone, rapamycin and analogs thereof. 以下の:
細胞型特異的転写応答エレメント(CT-TRE)の転写制御下にある誘導性転写トランス活性化因子コーディング配列;および
上記転写トランス活性化因子によって調節される転写応答エレメントの転写制御下にあるアデノウイルス遺伝子、および第2転写応答エレメントの転写制御下にある第2遺伝子;
を含む複製能力があるアデノウイルス・ベクターであって、ここで、上記転写トランス活性化因子が外因性誘導物質によって活性化される前記アデノウイルス・ベクター。
below:
An inducible transcriptional transactivator coding sequence under transcriptional control of a cell type specific transcriptional response element (CT-TRE); and an adenovirus under transcriptional control of the transcriptional response element regulated by the transcriptional transactivator A gene and a second gene under transcriptional control of a second transcription response element;
A replication-competent adenoviral vector, wherein the transcriptional transactivator is activated by an exogenous inducer.
前記第2遺伝子がアデノウイルス遺伝子である、請求項11に記載のアデノウイルス・ベクター。   12. The adenovirus vector according to claim 11, wherein the second gene is an adenovirus gene. 前記アデノウイルス遺伝子がアデノウイルスの複製に不可欠な遺伝子である、請求項12に記載のアデノウイルス・ベクター。   13. The adenovirus vector according to claim 12, wherein the adenovirus gene is an essential gene for adenovirus replication. 前記アデノウイルスの複製に不可欠な遺伝子がアデノウイルスの初期遺伝子である、請求項13に記載のアデノウイルス・ベクター。   14. The adenovirus vector according to claim 13, wherein the gene essential for adenovirus replication is an adenovirus early gene. 前記アデノウイルスの初期遺伝子がE1Aである、請求項14に記載のアデノウイルス・ベクター。   15. The adenovirus vector according to claim 14, wherein the adenovirus early gene is E1A. 前記アデノウイルスの初期遺伝子がE1Bである、請求項14に記載のアデノウイルス・ベクター。   15. The adenovirus vector according to claim 14, wherein the adenovirus early gene is E1B. 前記第1および第2遺伝子がアデノウイルスの複製に不可欠である、請求項12に記載のアデノウイルス・ベクター。   13. The adenoviral vector according to claim 12, wherein the first and second genes are essential for adenoviral replication. 前記第1および第2遺伝子がアデノウイルスの初期遺伝子である、請求項17に記載のアデノウイルス・ベクター。   18. The adenoviral vector according to claim 17, wherein the first and second genes are adenoviral early genes. 前記第1遺伝子がE1Aであり、かつ、第2遺伝子がE1Bである、請求項18に記載のアデノウイルス・ベクター。   19. The adenovirus vector according to claim 18, wherein the first gene is E1A and the second gene is E1B. 前記第1または第2遺伝子の発現がIRESによって調節される、請求項17に記載のアデノウイルス・ベクター。   18. The adenoviral vector according to claim 17, wherein the expression of the first or second gene is regulated by IRES. 前記第2遺伝子が導入遺伝子である、請求項11に記載のアデノウイルス・ベクター。   12. The adenovirus vector according to claim 11, wherein the second gene is a transgene. 前記導入遺伝子が細胞毒性遺伝子である、請求項21に記載のアデノウイルス・ベクター。   The adenoviral vector according to claim 21, wherein the transgene is a cytotoxic gene. 請求項1に記載のアデノウイルス・ベクターを含む単離された宿主細胞。   An isolated host cell comprising the adenovirus vector of claim 1. 請求項1に記載のアデノウイルス・ベクター、および医薬として許容される賦形剤を含む組成物。   A composition comprising the adenoviral vector of claim 1 and a pharmaceutically acceptable excipient. 以下の:
細胞型特異的転写応答エレメント(CT-TRE)の転写制御下にある誘導性転写トランス活性化因子コード配列;および
上記転写トランス活性化因子によって調節される転写応答エレメントの転写制御下にあるアデノウイルス遺伝子;
を含むアデノウイルス・ベクターの伝播方法であって、ここで、上記転写トランス活性化因子が外因性誘導物質によって活性化される、複製能力があり、以下のステップ:
上記アデノウイルス・ベクターを、細胞特異的TREが機能することを許容する細胞内に導入し;そして
上記誘導物質を投与し、ここで、上記アデノウイルス・ベクターが伝播される;
を含む前記アデノウイルス・ベクターの伝播方法。
below:
An inducible transcriptional transactivator coding sequence under transcriptional control of a cell type specific transcriptional response element (CT-TRE); and an adenovirus under transcriptional control of the transcriptional response element regulated by the transcriptional transactivator gene;
A method of propagating an adenoviral vector comprising: wherein said transcriptional transactivator is activated by an exogenous inducer and is replication competent, comprising the following steps:
Introducing the adenoviral vector into a cell allowing cell-specific TRE to function; and administering the inducer, wherein the adenoviral vector is propagated;
A method for propagating the adenoviral vector comprising:
以下の:
細胞型特異的転写応答エレメント(CT-TRE)の転写制御下にある誘導性転写トランス活性化因子コード配列;および
上記転写トランス活性化因子によって調節される転写応答エレメントの転写制御下にあるアデノウイルス遺伝子;
を含むアデノウイルス・ベクターの調節方法であって、ここで、上記転写トランス活性化因子が外因性誘導物質によって阻害される、複製能力があり、以下のステップ:
上記アデノウイルス・ベクターを、細胞特異的TREが機能することを許容する細胞内に導入し、ここで、上記アデノウイルス・ベクターが伝播され;そして
上記誘導物質を投与し、ここで、上記アデノウイルスの伝播が阻害される;
を含む前記方法。
below:
An inducible transcriptional transactivator coding sequence under transcriptional control of a cell type specific transcriptional response element (CT-TRE); and an adenovirus under transcriptional control of the transcriptional response element regulated by the transcriptional transactivator gene;
Wherein the transcriptional transactivator is replication-inhibited by an exogenous inducer and has the following steps:
Introducing the adenoviral vector into a cell allowing cell-specific TRE to function, wherein the adenoviral vector is propagated; and administering the inducer, wherein the adenovirus Transmission is inhibited;
Including said method.
以下の:
細胞型特異的転写応答エレメント(CT-TRE)の転写制御下にある誘導性転写トランス活性化因子コード配列;および
上記転写トランス活性化因子によって調節された転写応答エレメントの転写制御下にあるアデノウイルス遺伝子;
を含む標的腫瘍細胞の選択的細胞溶解方法であって、ここで、上記転写トランス活性化因子が外因性誘導物質によって活性化され、以下のステップ:
上記アデノウイルス・ベクターを、細胞特異的TREが機能することを許容する細胞内に導入し;そして
上記誘導物質を投与し、ここで上記アデノウイルス・ベクターが伝播され、そして上記標的前立腺細胞の溶解を引き起こす;
を含む前記方法。
below:
An inducible transcriptional transactivator coding sequence under the transcriptional control of a cell type specific transcriptional response element (CT-TRE); and an adenovirus under the transcriptional control of the transcriptional response element regulated by the transcriptional transactivator gene;
A method for selective cell lysis of target tumor cells, wherein the transcriptional transactivator is activated by an exogenous inducer and comprises the following steps:
Introducing the adenoviral vector into a cell allowing cell-specific TRE to function; and administering the inducer, wherein the adenoviral vector is propagated and lysing the target prostate cell cause;
Including said method.
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