JP2008142084A - 新規のctla4/cd28リガンド及びその使用 - Google Patents

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Abstract

【課題】CD28+T細胞における応答を刺激するin vitro法であって、T細胞活性化を相互促進する新規の分子の提供。
【解決手段】Bリンパ球、抗原提示細胞、及び免疫細胞に抗原提示可能なその他の細胞において、その細胞膜上に提示されている物質であり、T細胞膜上のCTLA4やCD28を含む、その他のまだ同定されていないリセプターを介して、T細胞の増殖及び/又はT細胞からのサイトカインの分泌など、T細胞を活性化することを可能とする新規の物質。
【選択図】図1

Description

本発明は、T細胞活性化を相互促進する新規の分子を符号化する分離した核酸と、B7−2活性を有し、図8A−Cに示したアミノ酸配列(配列同定番号第2番)又は図14A−Dに示したアミノ酸配列(配列同定番号第23番)と少なくとも50%、更に好適には少なくとも60%、最も好適には少なくとも70%は相同のペプチドを符号化する核酸と、B7−2活性を有したペプチドを符号化し、少なくとも20のアミノ酸残基を備えたヌクレオチド配列を含む分離した核酸と、及びB7−2活性を備えた第1ペプチドを符号化するヌクレオチド配列と、第1ペプチドの可溶性、結合親和性、安定性又は結合価を変える成分に対応した第2ペプチドを符号化するヌクレオチド配列とを含むB7−2融合タンパク質を符号化する分離した核酸との提供に関する。
抗原特異T細胞の活性化及びクローン膨張を誘発するには、抗原提供細胞(APC)によって提供される2つの信号が休止Tリンパ球の表面に届けられなければならない(Jenkins, M.and Schwartz, R.(1987)J. Exp.Med.165,302-309;Mueller, D.L., et al. (1990)J. Immunol.144,3701-3709;Williams I.R.andUnanue,E.R. (1990)J.Immunol.145,85-93)。第1の信号は、この免疫反応に特異性を与えるもので、主要組織適合複合体(MHC)に関連して提供された異種抗原性ペプチドの認知に引き続いてT細胞レセプター(TCR)を介して媒介される。
第2の信号は、相互促進(costimulation)と呼ばれ、T細胞の増殖及び機能化を誘発する(Schwartz, R.H. (1190)Science 248,1349-1356)。相互促進は抗原に特異でもなく、MHCに限られてもいないし、APCに発現される1つ以上の別個の細胞表面分子によって提供されると考えられる(Jenkins, M.K.,et al. (1988)J.Immunol. 140,3324-3330;Linsley,P.S., et al.(1991)J.Exp.Med.1783,721-730; Gimmi,C.D.,et al.,(1991)Proc.Natl.Acad.Sci.USA.88,6575-6579;Young,J.W.,et al.,(1992)J.Clin.Invest.90,229-237;Koulova,L.,et al.,(1991)J.Exp.Med.173,759-762;Reiser,H.,et al.(1992)Proc.Natl.Acad.Sci.USA.89,271-275;van-Sventer,G.A.,et al.,(1990)J.Immunol.144,4579-4586;LaSalle,J.M.,et al.,(1991)J.Immunol.147,774-80;Dustin,M.I.,et al.,(1989)J.Exp.Med.169,503;Armitage,R.J.,et al.,(1992)Nature 357,80-82;Liu,Y.,et al.,(1992)J.Exp.Med.175,437-445)。
B7タンパク質(APC上で発現される)が、そうした重要な相互促進性の分子であることを示すかなりの証拠が発見されている(Linsley,P.S.,et al.(1991)J.Exp.Med.1783,721-730;Gimmi,C.D.,et al.,(1991)Proc.Natl.Acad.Sci.USA.88,6575-6579;Koulova,L.,et al.,(1991)J.Exp.Med.173,759-762;Reiser,H,et al.(1992)Proc.Natl.Acad.Sci.USA.89,271-275;Linsley,P.S.,et al.(1990)Proc.Natl.Acad.Sci.USA.87,5031-5035;Freeman,G.J.et al.(1991)J.Exp.Med.174,625-631)。B7はTリンパ球上で発現される2つのリガンドの対のレセプターである。
第1のリガンドは、CD28と呼ばれ、休止T細胞上に構造的に発現され、活性化後に増加する。T細胞レセプターを介して信号を送った後に、CD28のリガンドは、T細胞の増殖及びIL−2分泌を誘発する(Linsley,P.S.,et al.(1991)J.Exp.Med.1783,721-730;Gimmi,C.D.,et al.,(1991)Proc.Natl.Acad.Sci.USA.88,6575-6579;Thompson,C.B.,et al.(1989)Proc.Natl.Acad.Sci.USA.86,1333-1337;June,C.H,et al.(1990)Immuno.Today.11,211-6;Harding,F.A.,et al.,(1992)Nature 356,607-609.)。
第2のリガンドは、CTLA4と呼ばれ、CD28に相同するが、休止T細胞上に発現されず、T細胞の活性化後に出現する(Brunet,J.F.,et al.,(1987)Nature 328,267-270)。ヒト及びマウスのCTLA4タンパク質を符号化するDNA塩基配列は、Driavich,et al.,(1988)EUR.J.Immonol.18(12),1901-1905;Brunet,J.F.,et al.,(1987)同上;Brunet,J.F.,et al.,(1988)Immunol.Rev.103:21-36;Feeman,G.J.,etal.(1992)J.Immunol.149,3795-3801などに記載されている。
しかしながら、B7はCD28に対してよりもCTLA4に対して親和性があるが(Linsley,P.S.,et al.(1991)J.Exp.Med.174,561-569)、CTLA4の機能はまだ知られていない。B7:CD28/CTLA4の相互促進性経路の重要性は、試験管内でも、生体内のモデル系でも実証されている。この相互促進性経路を遮断すると、ヒト及びマウスの系内に抗原特異耐性が形成される(Harding,F.A.,et al.,(1992)Nature 356,607-609;Lenschow,D.J.,et al.(1992)Sc1ence,257,789-792;Turka.L.A.,et al.(1992)Proc.Natl.Acad.Sci.USA.89,11102-11105;Gimmi,C.D.,et al.(1993)Proc.Natl.Acad.Sci.USA.90,6586-6590;Boussiotis,V.,et al.(1993)J.Exp.Med.178,17533-1763)。逆に、B7ネガティブマウス腫瘍細胞によるB7の発現は、腫瘍拒絶反応及び腫瘍の攻撃に対する長期に亘る保護を伴うT細胞に媒介される特異免疫を形成させる(Chen.L.,et al.(1992)Cell 71,1093-1102;Townsend,S.E.and Allision,J.P.(1993)Science259,368-370;Baskar,S.,et al.(1993)Proc.Natl.Acad.Sci.USA.90,5687-5690)。よって、B7:CD28/CTLA4経路を操作することには、ヒトの免疫反応を促進したり、抑制したりする大きな潜在的可能性が有る。
本発明は、T細胞活性化を相互促進する新規の分子を符号化する分離した核酸に関する。好適な相互促進性分子は、Bリンパ球の表面上の抗原、抗原を専門に提供細胞(例えば、単核細胞、樹状細胞、ランゲルハンス細胞など)及び抗原を免疫細胞に提供し、CTLA4かCD28、CTLA4とCD28の両方、又はその他の既知又はまだ定義されていないレセプターを免疫細胞に結合するその他の細胞(例えばケラチン合成細胞、内被細胞、星状細胞、線維芽細胞、乏突起神経膠芽細胞など)を含む。こうした相互促進性分子は、CD28/CTLA4結合対レセプター又はBリンパ球抗原と称し、活性化したT細胞がT細胞増殖及び/又は細胞質分裂分泌を誘発する相互促進を提供できる。好適なBリンパ球抗原としては、B7−2及びB7−3と、CD28及び/又はCTLA4を結合し、免疫細胞の相互促進を抑制したり、誘発できるB7−2及びB7−3の可溶性の断片又は誘導体とがある。一実施例では、ヒトB7−2Bリンパ球抗原の活性を備えたペプチドを符号化する分離した核酸が、提供される。好ましくは、この核酸は図8A−Cに示したように(配列同定番号第1番)、ヒトのB7−2を符号化するヌクレオチド配列を備えたcDNA分子である。別の実施例では、この核酸は図14A−Dに示したように(配列同定番号第22番)、マウスB7−2を符号化するヌクレオチド配列を備えたcDNA分子である。
本発明は、B7−2活性を有し、図8A−Cで示したアミノ酸配列(配列同定番号第2番)又は図14A−Dで示したアミノ酸配列(配列同定番号第23番)と少なくとも50%、更に好適には少なくとも60%、最も好適には少なくとも70%は相同のペプチドを符号化する核酸も提供する。B7−2活性を有し、図8A−Cに示したアミノ酸配列(配列同定番号第2番)又は図14A−Dに示したアミノ酸配列(配列同定番号第23番)と少なくとも80%、更に好適には少なくとも90%、更に好適には少なくとも95%、最も好適には少なくとも998%又は99%は相同のペプチドを符号化する核酸も、本発明の範囲に入る。別の実施例では、B7−2活性を有するペプチドが、高度に或は程度に厳重な条件で図8A−Cに示したアミノ酸配列(配列同定番号第2番)を備えたペプチド又は図14A−Dに示したアミノ酸配列(配列同定番号第23番)を備えたペプチドを符号化する核酸と交雑する核酸によって符号化される。
更に本発明は、B7−2活性を有したペプチドを符号化し、少なくとも20のアミノ酸残基を備えたヌクレオチド配列を含む分離した核酸に関する。B7−2活性を有し、少なくとも40の長さの、少なくとも60の長さの、少なくとも80の長さの、少なくとも100長さの、少なくとも200の長さの、又はそれ以上の長さのアミノ酸残基を備えたペプチドも本発明の範囲に入る。とりわけ好適な核酸は、B7−2活性を有し、少なくとも20のアミノ酸残基を備え、図8A−Cに示したアミノ酸配列(配列同定番号第2番)と少なくとも50%(好適には少なくとも70%)の相同性のあるペプチドを符号化する。
好適な一実施例では、本発明は、B7−2活性を有し、以下の公式で表されるアミノ酸配列を有したペプチドを符号化する分離した核酸に関する。
Xn−Y−Zm
この公式においては、Yは本質的に図8A−Cに示したアミノ酸配列(配列同定番号第2番)のアミノ酸残基24−245からなる。Xn及びZmは、Yにアミド結合によって結合される付加的アミノ酸残基である。Xn及びZmは、図8A−Cに示したアミノ酸配列(配列同定番号第2番)中のYに対して隣接するアミノ酸残基から選択されたアミノ酸残基である。Xnは、図8A−Cに示したアミノ酸配列(配列同定番号第2番)の中のアミノYの末端に隣接のアミノ酸から選択されたアミノ酸残基である。これは例えばアミノ酸残基23から1迄の中から選択される。Zmは、図8A−Cに示したアミノ酸配列(配列同定番号第2番)の中のYのカルボキシ末端に隣接のアミノ酸から選択されたアミノ酸残基である。これは例えばアミノ酸残基246から329迄の中から選択される。この公式によれば、nは0から23まで(n=0−23)の数字で、mは0から84まで(m=0−84)の数字である。とりわけ好適なDNAは、Yが図8A−Cに示したアミノ酸配列(配列同定番号第2番)のアミノ酸残基24−245で、n=0で、m=0である公式Xn−Y−Zmで表されるアミノ酸配列を有したペプチドを符号化する。
更に本発明は、B7−2活性を備えた第1ペプチドを符号化するヌクレオチド配列と、第1ペプチドの可溶性、結合親和性、安定性又は結合価を変える成分に対応した第2ペプチドを符号化するヌクレオチド配列とを含むB7−2融合タンパク質を符号化する分離した核酸に関する。好ましくは、B7−2活性を備えた第1ペプチドは、B7−2タンパク質の細胞外ドメイン部分(例えば図8A−Cに示したアミノ酸配列(配列同定番号第2番)のアミノ酸残基24−245)を含み、第2ペプチドは、例えばヒンジ、CH2、CH3領域を含むヒトCγ1又はCγ4領域の様な免疫グロブリン不変部で、B7−2免疫グロブリン融合タンパク質(B7−2Ig)を生成する(Capon et al.(1989)Nature 337,525-531及びCaponの米国特許第5,116,964号を参照のこと)。
Bリンパ球抗原B7−2及びB7−3を発現するB細胞の存在に関して生物サンプルをアッセイする核酸プローブも、本発明の範囲に入る。
本発明は、B7−2及びB7−3タンパク質抗原のような新規のBリンパ球抗原の活性を備えた分離ペプチドにも係わる。B7−2活性を備えた好適なペプチドは、組換型発現により生成され、図8A−Cに示したアミノ酸配列(配列同定番号第2番)を備える。B7−2活性を備えた別の好適なペプチドは、図14A−Dに示したアミノ酸配列(配列同定番号第23番)を備える。B7−2活性を備えたとりわけ好適なペプチドは、例えば患者中でT細胞媒介された免疫学的反応を増強するのに使用できる細胞外ドメイン部分(例えば配列同定番号第2番のアミノ酸残基24−245)などのこのタンパク質の成熟した形態の少なくとも一部を含む。
B7−2活性を備えたその他の好適なペプチドは、以下の公式で表されるアミノ酸配列を有したペプチドを含む。
Xn−Y−Zm
この公式においては、Yは、図8A−Cに示したアミノ酸配列(配列同定番号第2番)のアミノ酸残基55乃至68と、図8A−Cに示したアミノ酸配列(配列同定番号第2番)のアミノ酸残基81乃至89と、図8A−Cに示したアミノ酸配列(配列同定番号
第2番)のアミノ酸残基128乃至142と、図8A−Cに示したアミノ酸配列(配列同定番号第2番)のアミノ酸残基160乃至169と、図8A−Cに示したアミノ酸配列(配列同定番号第2番)のアミノ酸残基188乃至200と、図8A−Cに示したアミノ酸配列(配列同定番号第2番)のアミノ酸残基269乃至282と、を含む群から選択されたアミノ酸残基からなる。この公式においては、Xn及びZmは、Yにアミド結合によって連結され、図8A−Cに示したアミノ酸配列(配列同定番号第2番)の中のYに隣接のアミノ酸から選択された付加的アミノ酸残基である。Xnは、図8A−Cに示したアミノ酸配列(配列同定番号第2番)の中のYのアミノ末端に隣接のアミノ酸から選択されたアミノ酸残基である。Zmは、図8A−Cに示したアミノ酸配列(配列同定番号第2番)の中のYのカルボキシ末端に隣接のアミノ酸から選択されたアミノ酸残基である。この公式によれば、nは0から30まで(n=0−30)の数字で、mは0から30まで(m=0−30)の数字である。
本発明の更に別の側面は、哺乳類の細胞の免疫抗原性を増強するために本発明の核酸(とりわけcDNA)を使用することに関する。好適な実施例では、哺乳類細胞は、肉腫、リンパ腫、黒色腫、神経芽細胞腫、白血病、癌腫のような腫瘍細胞か、大食細胞のような抗原提供細胞である。これらは、細胞の表面に本発明のBリンパ球抗原の活性を備えたペプチドを発現させるようにトランスフェクションされる。B7−2抗原のようなBリンパ球抗原の活性を備えたペプチドを発現する大食細胞は、抗原提供細胞として使用でき、これは、適切な病原体に関連した抗原又は腫瘍抗原を適用すると、T細胞活性及び免疫促進を増強する。
哺乳類細胞は、B7−2抗原のような新規のBリンパ球抗原の活性を備えたぺプチドを符号化する核酸を含んだ適切な発現ベクターで生体外でトランスフェクションし、宿主哺乳類に導入するか、又は遺伝子治療技術を用いて生体内で遺伝子とトランスフェクションできる。例えば、B7−2活性を備えたペプチドを符号化する核酸は単独で、又は他の相互促進性の分子を符号化する核酸と共にトランスフェクションできる。ここに述べたように、クラスI又はクラスIIMHC分子を発現しない腫瘍の免疫抗原性を増強する際には、適切なクラスI又はクラスII遺伝子を、Bリンパ球抗原の活性を備えたペプチドを符号化する核酸でトランスフェクションされる哺乳類細胞に付加的にトランスフェクションすると良いかもしれない。
請求項1に記載された発明は、CD28T細胞における応答を刺激するin vitro法であって、CD28T細胞を、B細胞活性化抗原B7-2の可変領域を含む融合タンパク質に接触させるステップを含み、前記B細胞活性化抗原B7-2が、SEQ ID NO:2又はSEQ ID NO:23の可変領域に対して少なくとも80%相同なアミノ酸配列を、免疫グロブリン定常領域に作動可能に連結して含む、in vitro法である。
請求項2に記載された発明は、前記可変領域がSEQ ID NO:2の約アミノ酸残基24−133を含む、請求項1に記載の方法である。
請求項3に記載された発明は、前記免疫グロブリン定常領域が、ヒンジ、CH2、及びCH3領域を含むCγ1ドメインである、請求項1又は2に記載の方法である。
請求項4に記載された発明は、前記免疫グロブリン定常領域が、ヒンジ、CH2、及びCH3領域を含むCγ4ドメインである、請求項1又は2に記載の方法である。
請求項5に記載された発明は、前記免疫グロブリン定常領域が、定常領域媒介性の生物学的なエフェクタ機能を減少させるように修飾されている、請求項1乃至4のいずれかに記載の方法である。
請求項6に記載された発明は、CH2ドメインの少なくとも一つのアミノ酸残基が置換、追加、又は欠失により修飾されている、請求項5に記載の方法である。
請求項7に記載された発明は、前記生物学的なエフェクタ機能が補体活性化またはFc受容体相互作用である、請求項5又は6に記載の方法である。
請求項8に記載された発明は、前記応答がCD28T細胞の増殖である、請求項1乃至7のいずれかに記載の方法である。
請求項9に記載された発明は、前記応答がCD28T細胞によるサイトカイン産生であり、前記サイトカインがIL-2、IL-4、IFN-γ、及びGM-CSFから成る群より選択される、請求項1乃至8のいずれかに記載の方法である。
請求項10に記載された発明は、前記応答が持続的なT細胞成長である、請求項1乃至9のいずれかに記載の方法である。
請求項11に記載された発明は、前記CD28T細胞がCD4T細胞である、請求項1乃至10のいずれかに記載の方法である。
本発明によって得られる核酸は、様々な発現べクターに挿入可能で、これが今度は様々な宿主の中における対応するタンパク質やペプチドの合成を指示する。
これら宿主は、とりわけほ乳類及び昆虫の細胞培養と、大腸菌のような原核細胞などの真核細胞である。本発明の範囲の発現ベクターは、上述の新規のBリンパ球抗原の活性を備えた少なくとも一つのペプチドを符号化する核酸及びこの核酸の配列に動作可能に連結されたプロモータを含む。一実施例では、発現ベクターは、B7−2抗原の活性を備えたペプチドを符号化するDNAと、Bリンパ球抗原(B7−1活性化抗原とここで称する上述のような特徴の有るB7活性抗原)の活性を備えたペプチドを符号化するDNAと、を含む。こうした発現ベクターを用いて、宿主細胞をトランスフェクションして、ここで述べるように核酸で符号化された融合タンパク質を含むタンパク質やペプチドを生成することができる。
新規のBリンパ球抗原(例えば、B7−2及びB7−3)の活性を備えたペプチドを含む融合タンパク質又はハイブリッド(雑種の)融合タンパク質も本発明の特徴である。例えば免疫グロブリン不変部の様な第1ペプチドの可溶性、結合親和性、安定性及び/又は結合価を変える、第2ペプチドに結合されたBリンパ球抗原の細胞外ドメイン部分を含む第1ペプチドを含む融合タンパク質が提供される。一実施例では、B7−2Ig融合タンパク質を形成するCγ1又はCγ4のヒンジ、CH2、CH3領域に対応した配列のアミノ酸残基を含む第2ペプチドに融合された新規のB7−2タンパク質の細胞外ドメイン部分のアミノ酸残基を含む第1ペプチドを含む融合タンパク質が生成される。別の実施例では、B7−1抗原の細胞外ドメイン部分と、B7−2抗原の細胞外ドメイン部分を含む第1ペプチドと、Cγ1のヒンジ、CH2、CH3に対応したアミノ酸残基を含む第2ペプチドと、を含む第1ペプチドを含むハイブリッド融合タンパク質が生成される。((Linsley,P.S.,et al.(1991)J.Exp.Med.1783,721-730;Capon etal.(1989)Nature 337,525-531及びCaponの米国特許第5,116,964号を参照のこと)
更に別の実施例では、ハイブリッド融合タンパク質は、B7−2の免疫グロブリン様の可変ドメインを含み、免疫グロブリン分子の不変部に結合されたB7−2の免疫グロブリン様の不変ドメインは含まない。一つの好適な実施例では、B7−2Ig融合タンパク質は、好適にはヒトB7−2タンパク質のアミノ酸残基24ぐらいからアミノ酸残基133ぐらいまで(配列同定番号第2番に示されている)のIgG分子の不変部に融合されたヒトB7−2の可変部を含む。
本発明の分離ペプチドと融合タンパク質は、患者に投与して、1つ以上のBリンパ球抗原の発現を上方統制したり、抑制したり、1つ以上のBリンパ球抗原が、T細胞のような免疫細胞その本来の(自然)リガンドに対して結紮するのを阻止して、生体内での細胞媒介性の免疫学的反応を高めたり抑制することができる。
本発明の別の実施例では、抗体をを提供する。そして好適には、ここに述べた新規のBリンパ球抗原又は融合タンパク質のペプチドとりわけ反応する単クローン抗体を提供する。好適抗体は、HF2.3D1、HA5.2B7、及びHA3.1F9ハイブリドーマ細胞によって生成される抗ヒトB7−2単クローン抗体である。これらのハイブリドーマ細胞は、ATCC受諾番号:HB11686(HF2.3D1)、ATCC受諾番号:HB116878(HA5.2B7)、ATCC受諾番号:HB11686(HA3.1F9)で、米国代表菌株培養収集(ATCC)に保管されている。
本発明は、例えばT細胞上の本来の(本来の)リガンド又はその他の免疫システム細胞に対する本発明の新規のBリンパ球抗原(例えばB7−2及びB7−3)の機能的相互作用を阻止し、よってレセプター・リガンド対を介した相互促進を阻止することにより、患者中の一般手的な免疫抑制及び抗原特定耐性を誘発する方法も提供する。
一実施例では、本来のリガンド(CTLA4及びDC28)に対する本来のヒトB7−2抗原の機能的相互作用を阻止するのに用いられる抑制性分子には、B7−2結合活性を備えるが、免疫細胞を相互促進する能力はない可溶性ペプチドや、リガンドへのB7−2の結合を妨げ、相互促進信号の伝達を妨げる抗体(抗B7−2抗体などの所謂、「阻止抗体」)や、本発明に従って生成できるB7−2−Ig融合タンパク質や、CTLA4IgまたはDC28Igなどの可溶性の形態のB7−2レセプターが含まれる。こうした阻止作用物質は、単独でも、または本来のリガンド(例えば、抗B7−2抗体など)に対する他の相互促進性分子の相互作用を阻止する作用物質と共に使用することができる。本発明の方法によるT細胞反応の抑制及びT細胞耐性の誘発は、移植拒否反応(一体器官、皮膚、及び骨髄)及び対宿主性移植片病を防止するのに、予防的効果があるかも知れない。本発明の方法は、自己免疫疾患、アレルギー、アレルギー反応、移植拒否、及び対宿主性移植片病(とりわけ同種異系の骨髄移植における)を治療するのに、治療的効果があるかも知れない。
更に、本発明で提供されるのは、B7−2抗体の促進形態を使用して相互促進信号をT細胞に伝達して免疫学的反応を上方調節する方法である。B7−2抗体の促進形態は、例えばB7−2活性を備えたペプチド及びB7−2融合タンパク質等の、B7−2タンパク質の可溶性で多値形態である。抗体と共にB7−2の促進形態を伝達するのは、様々な病原体にたいするワクチンの効力を高める予防的効果があるかも知れないし、感染時期の特定の病原体にたいする、又は腫瘍を持つ宿主内の腫瘍にたいする免疫学的反応を上方調節するのに治療的効果があるかも知れない。
更に本発明は、レセプターに対するBリンパ球抗原(例えばB7−2及びB7−3)の相互作用を阻止するか、又はレセプターを介した細胞内の信号送信に干渉できる分子を特定する方法を提供する。更に、新規のBリンパ球抗原によるT細胞の相互促進に反応して生成されたシトキンを特定する方法も、本発明の範囲に入る。
既に特性を記したBリンパ球活性抗原B7(ここではB7−1と呼ぶ)に加え、ヒトのBリンパ球もT細胞の活性化を相互促進する他の新しい分子を発現させる。これらの相互促進分子には以下が含まれる。
・Bリンパ球の表面に存在する抗原、
・抗原の提供を専門とする細胞(例えば単核白血球、樹枝状細胞、ランゲルハン細胞)、・他の細胞(例えばケラチン生成細胞、内皮細胞、星状細胞、繊維芽細胞、乏突起神経膠細胞)。
これらの細胞は免疫細胞に抗原を与える。またこれらの細胞は、免疫細胞上に存在する以下を結合する。すなわち、CTLA4かCD28、またはその両方、または他の既知のレセプター、あるいは未だ明らかにされていないレセプターである。相互促進分子は、本発明の範囲内では、CTLA4/CD28リガンド(対レセプター)またはBリンパ球抗原と呼ぶ。活性T細胞に相互促進を与え、それによりT細胞の増殖、及び/又はシトキン分泌を誘導する新規のBリンパ球抗原には、ここで説明し特性について記したB7−2(ヒトとマウス)、及びB7−3抗原が含まれる。
Bリンパ球抗原B7−2は、抗免疫グロブリンまたは抗MHCクラスIIの単クローン抗体で促進を与えてから約24時間後、ヒトのB細胞により発現される。B7−2抗原によりIL−2の分泌とT細胞の増殖が誘導されるが、これは検出可能である。活性化されてから約48乃至72時間後、ヒトのB細胞はB7−L及び第3のCTLA4対レセプターであるB7−3を発現させる。B7−3は単クローン抗体BB−1で同定されるが、B7−1を結合する(Yokochi.T.et al.(1982)J.Immunol.128,823-827)。B7−3抗原もまたB7−1陰性活性B細胞上で発現される。B7−3抗原はT細胞の増殖を相互促進することができるが、この時IL−2の産生は検出されない。この現象はB7−1とB7−3は別個の分子であることを示している。B7−3は様々な細胞上で発現される。これらの細胞には活性B細胞、活性単核白血球、樹枝状細胞、ランゲルハン細胞、ケラチン生成細胞が含まれる。B細胞が活性化されてから72時間後、B7−1とB7−3の発現は衰え始める。活性Bリンパ球の表面にはこれらの相互促進分子が存在する。この現象はT細胞の相互促進は、部分的には、B細胞が活性化された後、これらの分子が一時的に発現されることで調節されることを示している。
従って、本発明の1つの側面は、新しい相互促進分子を符号化するヌクレオチド配列を含む分離核酸に関係する。この相互促進分子としては、例えばBリンパ球抗原、B7−2、分離された核酸の断片、あるいはそれと同等のものがある。
ここで用いる「核酸」という用語は、そうした断片あるいは同等のものを含めることを意図している。「同等」という用語は、機能的に同等のBリンパ球抗原を符号化するヌクレオチド配列、または新規のBリンパ球抗原の活性を持った機能的に同等のペプチドを符号化するヌクレオチド配列を含めることを意図する。新規のBリンパ球抗原の活性とは、すなわち、免疫細胞上のBリンパ球抗原、例えばT細胞上のCTLA4及び/又はCD28、の本来のリガンドに結合し、免疫細胞の相互促進を阻害(例えば遮断)、または促進(例えば増強)できる能力を指す。そのような核酸は、図8A−C(配列同定番号第1番)に示したヒトのB7−2のヌクレオチド配列や図14A−D(配列同定番号第22番)に示したマウスのB7−2ヌクレオチド配列と同等であると見なされ、本発明の範囲内にある。
一つの実施例では、核酸は、B7−2Bリンパ球抗原の活性を有するペプチドを符号化するcDNAである。好ましくは、核酸は図8A−C(配列同定番号第1番)に示したように、ヒトのB7−2を符号化するヌクレオチド配列の少なくとも一部で構成されているcDNA分子、または図14A−D(配列同定番号第22番)に示したように、マウスのB7−2を符号化するヌクレオチド配列の少なくとも一部で構成されているcDNA分子である。図8A−C(配列同定番号第1番)、または図14A−D(配列同定番号第22番)のcDNA分子の好適な部分には、分子の遺伝符号を指定する領域が含まれている。
別の実施例では、本発明の核酸はB7−2の活性を持ち、図8A−C(配列同定番号第2番)または図14A−D(配列同定番号第23番)に示したアミノ酸配列を含むペプチドを符号化する。好ましい核酸はB7−2活性を持ち、図8A−C(配列同定番号第2番)に示したアミノ酸配列と少なくとも約50%、より好ましくは少なくとも約60%、最も好ましくは少なくとも約70%の相同関係を持つペプチドを符号化する。B7−2活性を持ち、図8A−C(配列同定番号第2番)に示した配列と少なくとも約90%、より好ましくは少なくとも約95%、最も好ましくは少なくとも約98乃至99%が相同関係にあるペプチドを符号化する核酸も本発明の範囲内にある。相同とは、新規のBリンパ球抗原、例えばB7−2など、の活性を持った2つのペプチド間、あるいは2つの核酸分子間に見られる配列の類似性を指す。相同は、比較のために一直線に並べられることがある各配列において、1つの位置を比較することにより、決定することができる。比較した配列における1つの位置が、同じヌクレオチドの塩基またはアミノ酸で占められている場合、その分子はその位置で相同関係にある。配列間の相同の程度(または割合)は、その配列が共有し一致している位置の数、すなわち相同関係にある位置が幾つあるかの関数である。本発明の別の側面は、核酸に対する厳格さが高い、または低い条件下で雑種を形成する核酸を提供する。この核酸は図8A−C(配列同定番号第2番)に示したアミノ酸配列のすべてまたは一部を有するペプチド、または図14A−D(配列同定番号第23番)に示したアミノ酸配列のすべてまたは一部を有するペプチドを符号化する。DNAの雑種形成を促進する適切な厳格さの条件とは、例えば、以下の通りである。すなわち、約45℃の6.0×塩化ナトリウム/クエン酸ナトリウム(SSC)で洗浄した後、50℃の2.0×SSCで洗浄を行うことが当業者に知られている。あるいはこの適切な厳格さの条件は、CurrentProtocols in Molecular Bio1ogy,John Wiley&Sons,N.Y.(1989),6.3.1-6.3.6においても見出すことができる。例えば洗浄段階での塩の濃度は、低い厳格さである約2.0×SSC、50℃から高い厳格さである約0.2×SSC、50℃までの間で選ぶことができる。さらに洗浄段階の温度も低い厳格さの条件である室温、すなわち約22℃から、高い厳格さの条件である約65℃まで高めてよい。
ここに記した新規のBリンパ球抗原の活性を持ち、図8A−C(配列同定番号第1番)または図14A−D(配列同定番号第22番)に示したヌクレオチド配列とは遺伝符号の縮退のため異なった配列を持つペプチドを符号化する分離核酸も、本発明の範囲内にある。そのような核酸は機能的に同等のペプチド(例えばB7−2活性を持つペプチド)を符号化するが、その配列は遺伝符号の縮退のため図8A−Cや図14A−Dの配列とは異なっている。例えば多くのアミノ酸は、1つ以上のトリプレットによってデザインされる。同じアミノ酸を指定するコドン、すなわちシノニム(例えばCAUとCACはヒスチジンのシノニムである)は、遺伝符号の縮退のために存在するのかもしれない。一例を挙げれば、B7−2のヌクレオチド配列内で見られるDNA配列の多形(とりわけコドンの第3塩基内で見られる多形)の結果、DNAに「静かな」突然変異が生じるかもしれない。この突然変異は符号化されるアミノ酸には影響しない。しかしながらDNA配列の多形は、確かにB7−2抗原のアミノ酸配列の変化につながるものであり、個体群内に存在すると思われる。新規のBリンパ球抗原の活性を持ったペプチドを符号化している核酸の1つ以上のヌクレオチドに見られるこれらの変異(ヌクレオチドの約3−4%まで)は、本来の対立遺伝子の変異のため、個体群内の個体間に存在するかもしれない。このことは熟練した技術者により、正しく認識されよう。そのようなヌクレオチドの変異のすべて、及びその結果生じるアミノ酸の多形は、本発明の範囲内にある。さらにここで記した新規のBリンパ球抗原のイソフォルム、またはこの抗原と関係があり、交差反応を起こしている同族種も1つ以上存在するかもしれない。そのようなイソフォルム、あるいは同族種は、Bリンパ球抗原(例えばB7−2抗原)に対する機能とアミノ酸配列に関連しているタンパク質と定義されるが、異なる座にある遺伝子で符号化される。
新規のBリンパ球抗原を符号化する核酸の「断片」とは、以下のヌクレオチド配列と定義される。すなわち、
・Bリンパ球抗原の全アミノ酸配列を符号化するヌクレオチド配列よりもヌクレオチド数が少ないヌクレオチド配列であり、さらに
・Bリンパ球抗原の活性(すなわち、免疫細胞上のBリンパ球抗原、例えばT細胞上のCTLA4及び/又はCD28、の本来のリガンドに結合し、免疫細胞の相互促進を促進または阻害することができる能力)を持つペプチドを符号化するヌクレオチド配列である。
従ってB7−2活性を持つペプチドは、CTLA4及び/又はCD28を結合させ、T細胞で媒介される免疫反応を促進または阻害する。この免疫反応は、例えばシトキン産生、及び/又は一次活性化信号を受け取ったT細胞によるT細胞の増殖で証明されるものである。一つの実施例では、核酸の断片は、CTLA4及び/又はCD28を結合させ、Tリンパ球に相互促進信号を伝える抗原としての能力を保持しているB7−2抗原のペプチドを符号化する。別の実施例では、核酸の断片は、ヒトのB7−2抗原の細胞外部分を含むペプチド(例えば図8A−C(配列同定番号第2番)に示した配列の約24番目から約245番目までのアミノ酸残基)を符号化する。このペプチドはCTLA4及び/又はCD28を結合させ、一価の形では相互促進を阻害し、多価の形では相互促進を誘導または増強するのに利用することができる。
好適な核酸断片は、少なくとも長さがアミノ酸残基20個分のペプチドを符号
化する。好ましくは少なくとも長さがアミノ酸残基40個分、より好ましくは少なくとも長さがアミノ酸残基60個分のペプチドを符号化する。少なくとも長さがアミノ酸残基80個分のペプチド、少なくとも長さがアミノ酸残基100個分のペプチド、及び少なくとも長さがアミノ酸200個分以上のペプチドを符号化する核酸断片も本発明の範囲内にある。とりわけ好適な核酸断片は、ヒトのB7−2活性と以下の公式で表されるアミノ酸配列とを持つペプチドを符号化する。
Xn−Y−Zm
上記公式において、Yは図8A−C(配列同定番号第2番)に示した配列の24番目から245番目までのアミノ酸残基より成る。XnとZmはアミド結合によりYに連結した付加的なアミノ酸残基である。XnとZmは図8A−C(配列同定番号第2番)に示したアミノ酸配列において、Yに隣接するアミノ酸残基から選ばれる。上記公式において、Xnは図8(配列同定番号第2番)に示した配列において、Yのアミノ末端に隣接するアミノ酸から選ばれたアミノ酸残基である。すなわち、23番目から1番目までのアミノ酸残基である。Zmは図8A−C(配列同定番号第2番)に示した配列において、Yのカルボキシ末端に隣接するアミノ酸から選ばれたアミノ酸残基である。すなわち、246番目から329番目までのアミノ酸残基である。さらに上記公式において、nは0から23(n=0−23)、mは0から84(m=0−84)までの数字である。とりわけ好適なペプチドは、上記で示した公式Xn−Y−Zm(n=0,m=0)で表されるアミノ酸配列を持つ。
本発明の範囲内にある核酸の断片には、他の動物種に由来する核酸と雑種を形成することが可能な断片が含まれる。その目的は、ここに記したBリンパ球抗原と交差反応を起こしうる新しいタンパク質を検出するためのスクリーニング用プロトコルで利用するためである。これらの断片やその他の断片についてここで詳細に記す。一般的にはBリンパ球抗原の断片を符号化する核酸は、成熟したタンパク質の遺伝符号を指定する塩基から選ばれるだろう。しかしながら場合によっては、ヌクレオチド配列のリーダー配列あるいは遺伝符号を指定しない部分から断片のすべて、または一部を選んだほうが良いかもしれない。本発明の範囲内にある核酸には、組換え型タンパク質またはそれに関する断片の分子クローニング、発現、または精製に役立つリンカ配列、修正制限エンドヌクレアーゼ部位、及びその他の配列も含まれるかもしれない。核酸配列のこうした修正やその他の修正について、ここでさらに詳細に記す。
新規のBリンパ球抗原、例えばB7−2抗原、の活性を持つペプチドを符号化する核酸は、活性Bリンパ球に存在するmRNAから得られるかもしれない。B細胞のゲノムDNAからBリンパ球抗原を符号化する核酸配列を得ることも可能であろう。例えばB7−2抗原を符号化する遺伝子は、ここに記したプロトコルに従い、cDNAまたはゲノムライブラリーからクローンが可能である。B7−2抗原を符号化するcDNAは、適切な細胞系からmRNA全体を分離することによって得られる。その後mRNA全体から二重鎖のcDNAを作製することができる。その後、多数ある既知の技術の1つを利用し、cDNAを適切なプラスミド、またはウィルス性(例えばバクテリオファージ)ベクター内へ挿入することができる。新規のBリンパ球抗原を符号化する遺伝子も、本発明が提供するヌクレオチドの配列情報に従い、確立されたポリメラーゼ連鎖反応技術でクローンが可能である。本発明の核酸はDNAまたはRNAの可能性がある。好適な核酸は、図8A−C(配列同定番号第1番)に示した配列を持つヒトのB7−2抗原を符号化するcDNAである。別の好適な核酸は、図14A−D(配列同定番号第22番)に示した配列を持つマウスのB7−2抗原を符号化するcDNAである。
さらに本発明は、ここに記した新規のBリンパ球抗原の活性を持つペプチドを少なくとも1つは符号化する核酸を含んだ発現ベクターにも関係する。この新規のBリンパ球抗原は、操作上、少なくとも1つの調節配列に連結される。「操作上、連結される」とは、ヌクレオチド酸配列が、ヌクレオチド配列の発現を可能にする方法で(例えばシス、あるいはトランスで)、調節配列に連結されることを意味する。調節配列は技術的に認識され、適切な宿主細胞で希望するタンパク質の発現を命じるために選ばれる。従って調節配列という用語には、プロモーター、エンハンサー、及びその他の発現制御要素が含まれる。そのような調節配列は熟練した技術者、あるいはGoeddel,Gene Expression Techno1ogy:Methods inEnzymelogy 185,Academic Press,California,San Diego,CA,(1990)に記された当業者に知られている。発現ベクターのデザインはトランスフェクションされる宿主細胞の選択、及び/又は発現させたいタンパク質の種類といった因子に左右される場合があることは、理解しなければならない。一つの実施例では、発現ベクターにはB7−2タンパク質の少なくとも一部分、例えば細胞外のドメイン部分、を符号化する核酸が含まれる。別の実施例では、発現ベクターにはB7−2抗原の活性を持つペプチドを符号化するDNA、及び別のBリンパ球抗原、例えばB7−1、の活性を持つペプチドを符号化するDNAが含まれる。ヒトのB7−1抗原とマウスのB7−1抗原を符号化するcDNAは、それぞれ配列同定番号第28番と配列同定番号第30番に示す。これらの抗原について論理的に推定したアミノ酸配列についても、それぞれ配列同定番号第29番と配列同定番号第31番に示す。そのような発現べクターを利用することで、細胞をトランスフェクションし、それによってタンパク質あるいはペプチドを製造することが可能である。その中にはここに記した核酸配列で符号化される融合タンパク質やペプチドも含まれる。これらの実施例やその他の実施例について、ここでさらに詳細に記す。
本発明はまた、新規のBリンパ球抗原の活性を持ったペプチドを製造する方法についても詳しく記す。例えば、B7−2タンパク質の活性を持ったペプチドを符号化するヌクレオチド配列について、その発現を命ずる核酸ベクターを用いて宿主細胞をトランスフェクションする。するとこの宿主細胞は、そのペプチドを発現させうる適切な条件下で、培養液(媒体(media))を用いて培養することができる。さらに以下に記したDNAを含む1つ以上の発現ベクターを利用し、宿主細胞をトランスフェクションし、これらのペプチドを共同発現させたり、あるいは融合タンパク質またはペプチドを製造することは可能である。ここに記したDNAとは、すなわち、
・B7−2の活性を持つペプチドを符号化するDNA、
・別のペプチド、例えば他のBリンパ球抗原(例えばB7−1、B7−3)の活性を持つペプチド、を符号化するDNA、である。
一つの実施例では、B7−2融合タンパク質を符号化するDNAを含んだ組換え型発現ベクターが製造される。B7−2融合タンパク質は、以下に示したヌクレオチド配列の組換え型発現により製造することができる。すなわち、
・B7−2活性を持つ第1ペプチドを符号化するヌクレオチド配列
・第1ペプチド、例えば免疫グロブリンの不変部、の可溶性、親和性、安定性、または結合価を変える部分に対応する第2ペプチドを符号化するヌクレオチド配列
好ましくは、第1ペプチドはヒトのB7−2抗原の細胞外ドメインの一部分(例えば図8A−C(配列同定番号第2番)に示した配列の約24番目から約245番目までのアミノ酸残基)で構成される。第2ペプチドは免疫グロブリンの不変部、例えばヒトのCγ1ドメインあるいはCγ4ドメイン(例えばヒトのIgCγ1のヒンジ、CH2部及びCH3部、あるいはヒトのIgCγ4。ここに言及してに編入したCapon等のの米国特許第5,116,964号を参照のこと)を含むことがある。その結果としてB7−2 Ig融合タンパク質は、B7−2の可溶性、結合親和性、安定性、及び/又は結合価(すなわち分子1個当たりの利用可能な結合部位の数)を変えたかもしれない。またこの融合タンパク質は、タンパク質の精製効率を高めるかもしれない。組換え技術で製造した融合タンパク質とペプチドは、タンパク質またはペプチドを含む培養液と細胞との混合物から分泌、または分離されるかもしれない。代わりになるべきものとして、タンパク質またはペプチドが細胞質に保持されるかもしれない。従って細胞を採収した後に溶解させると、タンパク質が分離される。一般的に細胞培養物には宿主細胞、培養液、及びその他の副産物が含まれる。細胞培養のための適切な培養液は、技術的にはよく知られている。タンパク質とペプチドは、タンパク質とペプチドを精製するための既知の技術を利用することにより、細胞を培養した培養液、宿主細胞、あるいはこの両者から分離することができる。宿主細胞をトランスフェクションし、タンパク質とペプチドを精製する技術について、ここでさらに詳しく記す。
とりわけ好適なヒトのB7−2 Ig融合タンパク質には、免疫グロブリンの不変部に結合したヒトのB7−2の細胞外ドメインの一部、または可変部様のドメインが含まれる。免疫グロブリンの不変部には、免疫グロブリンの構造に固有のエフェクター活性を弱める、または排除する遺伝的な変異が含まれているかもしれない。例えば、ヒトのB7−2の可変部様のドメイン(hB7.2V)またはヒトのB7−2の不変部様のドメイン(hB7.2C)を符号化するDNAだけでなく、ヒトのB7−2(hB7−2)の細胞外部分を符号化するDNAも、以下の部分を符号化するDNAに結合させることが可能である。すなわち、
・ヒトのIgCγ1のヒンジ、CH2部及びCH3部を符号化するDNA、及び/又は
・部位命令型突然変異生成により変更されたIgCγ4を符号化するDNA
これらの融合タンパク質の作製と特性については、実施例7で詳述する。
一つの具体例では、本発明のタンパク質は、B細胞活性抗原B7−2の可変部型である。「B細胞活性抗原B7−2の可変部型」という用語は、B7−2の免疫グロブリン様可変ドメインは含むが、B7−2の免疫グロブリン様不変ドメインは含まない型のB7−2を含めることを意図したものである。好適な実施例ではB7−2の可変部型は、ヒトのB7−2タンパク質(配列同定番号第2番)において、約18番目から約30番目までの位置にあるアミノ酸で始まり、約128番目から約140番目までの位置にあるアミノ酸で終了するアミノ酸配列より成る。極めて好適な実施例では、B7−2の可変部型は、ヒトのB7−2タンパク質(配列同定番号第2番)の約24番目から約133番目までのアミノ酸より成る。B7−2の可変部型は、細胞表面で発現可能なB7−2の可変部型を形成するため、さらに膜内外のドメイン、例えばB7−2の膜内外のドメイン、に機能的に直接連結させることが可能である。「機能的」とは、2つ以上のドメインまたはペプチドを機能的に連結させることで形成された分子が機能しうる、ということを意味するものである。ヒトのB7−2の膜内外のドメインは、ヒトのB7−2タンパク質の約246番目から約268番目までのアミノ酸残基より成る。従って一つの実施例では、B7−2の可変部型は、以下のペプチドに機能的に連結される。すなわち、
・配列同定番号第2番のヒトのB7−2タンパク質について、約238番目のアミノ酸残基と約252番目のアミノ酸残基との間に最初のアミノ酸が位置し、
・配列同定番号第2番のヒトのB7−2タンパク質について、約260番目のアミノ酸残基と約274番目のアミノ酸残基との間に最後のアミノ酸残基が位置するペプチドである。
本発明のタンパク質に膜内外のドメインを組み込むと、そのタンパク質を符号化している核酸が細胞で発現された時、そのタンパク質は細胞表面上で発現されるようになる。
別の実施例では、B7−2の可変部型は機能的に細胞質のドメイン、例えばB7−2の細胞質ドメイン、に連結される。ヒトのB7−2の細胞質ドメインは、配列同定番号第2番のヒトのB7−2タンパク質の約269番目から約329番目までのアミノ酸残基より成る。従って一つの実施例では、B7−2の可変部型は、別のB7−2のペプチドに機能的に連結され、最初のアミノ酸残基は、ヒトのB7−2の約260番目から約275番目までのアミノ酸の間に位置し、末端のアミノ酸残基は配列同定番号第2番のヒトのB7−2の約323番目から約335番目までのアミノ酸の間に位置する。別の実施例では、B7−2の可変部型は、別のB7−2ペプチド、すなわち、ヒトのB7−2の約269番目から約329番目までのアミノ酸残基に機能的に連結される。
さらに別の実施例では、B7−2の膜内外のドメイン付近に対応するペプチドに機能的に連結しているB7−2の可変部型は、B7−2の細胞質ドメインにかなりよく対応しているぺプチドにさらに機能的に連結される。従って本発明の範囲内にあるタンパク質は、配列同定番号第2番の約24番目から約133番目までの位置にあるアミノ酸配列より成るタンパク質を含み、配列同定番号第2番の約246番目から約268番目までの位置にあるアミノ酸配列(V領域と膜内外のドメイン)に機能的に連結されている。本発明の範囲内にある他のタンパク質は、配列同定番号第2番の約24番目から約133番目までの位置にあるアミノ酸配列より成るタンパク質を含み、配列同定番号第2番の約246番目から約329番目までの位置にあるアミノ酸配列(V領域、膜内外のドメイン、及び細胞質のドメイン)に機能的に連結されている。さらに本発明の範囲内にある他のタンパク質は、N末端でB7−2のリーダー配列(例えば1番目から23番目までの位置)を含む。互いに機能的に連結したB7−2タンパク質の異なる部分は含むが、B7−2の免疫グロブリン様の不変ドメインは含まないタンパク質も本発明の範囲内にある。他の実施例では、可変部が存在しない状態でB7−2の免疫グロブリン様不変ドメインを含むB7−2タンパク質が企図されている。
B7−2の可変部型も、少なくとも1つの異種構造ポリペプチドに連結させることが可能である。「異種構造ポリペプチド」という用語は、いかなるポリペプチドをも含めることを意図する。例えば、本発明のタンパク質を特定の細胞コンパートメントに割り当てるポリペプチドも含まれる。一つの実施例では、異種構造ポリペプチドは、タンパク質が細胞から分離されることを可能にする信号ペプチドである。本発明の範囲内にある別の異種構造ポリペプチドは、タンパク質が細胞表面で発現されることを可能にする信号ペプチドである。さらに別の実施例では、異種構造ポリペプチドは免疫グロブリン分子の不変部である。より好適な実施例では、異種構造ポリペプチドはここに記したようにIgG1のヒンジ、CH2ドメイン、及びCH3ドメインより成る。
B7−2の可変部型は、さらにリンカポリペプチドに結合させることが可能である。本発明のタンパク質において、2つのペプチドをブリッジするポリペプチドはいかなるものでも、ここで定義を下したように「リンカポリペプチド」に含まれる。代わりになるべきものとして、リンカポリペプチドはタンパク質のどちらかの末端、または両端に結合される。従ってタンパク質の1つの末端、または両端に結合されたリンカペプチドにより、例えば、本発明のタンパク質を固体の支持体(保持体)に結合させることが容易になる。リンカペプチドも細菌性タンパク質またはウィルス性タンパク質の断片である場合がある。
上述の融合タンパク質は、例えば、ヒトに由来する場合もあれば、またマウスに由来する場合もある。融合タンパク質を発現させる発現べクターや宿主細胞だけでなく、上述の融合タンパク質を符号化する核酸分子もまた本発明の範囲内にある。
1つ以上のBリンパ球抗原(例えばB7−2、B7−3)の活性を持ったペプチドを細胞表面上で発現させる、トランスフェクションされた細胞も本発明の範囲内にある。一つの実施例では、COS細胞などの宿主細胞は、B7−2活性を持つペプチドを細胞表面で発現するように命じる発現ベクターでトランスフェクションされる。トランスフェクションされたそのような宿主細胞は、B7−2がT細胞の対レセプターに結合することを妨げる分子が何であるのか、あるいはB7−2の相互作用に応じてT細胞に相互促進の細胞内信号を送ることを妨げる分子が何であるのか、を明らかにする方法で利用することができる。別の実施例では肉腫、黒色種、白血病、リンパ種、癌腫、あるいは神経芽細胞種といった腫瘍細胞は、新規のBリンパ球抗原の活性を持つ少なくとも1つのペプチドが、腫瘍細胞の表面で発現されるように命じる発現ベクターでトランスフェクションされる。ある場合では、腫瘍細胞をトランスフェクションし、主要組織適合遺伝子複合体(MHC)タンパク質、例えばMHCのクラスIIα鎖タンパク質やクラスIIβ鎖タンパク質、あるいはMHCのクラスIα鎖タンパク質、必要ならばβ2ミクログロブリンタンパク質、を共同発現させた方が有益であるかもしれない。トランスフェクションされたそのような腫瘍細胞を利用し、患者に腫瘍免疫を誘導することが可能である。これらの実施例やその他の実施例について、ここでさらに詳しく記す。
本発明の核酸配列は、標準的な技術を利用し、化学合成することも可能である。ポリデオキシヌクレオチドを化学的に合成する様々な方法が知られている。この中には、市販のDNAシンセサイザーで見られる、例えばペプチド合成のような、完全にオートメーション化された固体相合成も含まれる(参照文献に編入した以下の例を参照のこと。Itakura等の米国特許第4,598,049号;Caruthers等の米国特許第4,458,066号;Itakuraの米国特許第4,401,796号及び第4,373,071号)。
本発明の別の側面は、新規のBリンパ球抗原(例えばB7−2、B7−3)の活性を持つ分離ペプチドに関係する。Bリンパ球抗原の活性を持つペプチドは、アミノ酸配列、例えば図8A−C(配列同定番号第2番)に示したヒトのB7−2配列、あるいは図14A−D(配列同定番号第22番)に示したマウスのB7−2配列、においてBリンパ球抗原とは異なるかもしれない。しながらそのような差異の結果、Bリンパ球抗原と同じまたは似かよった方法で機能するペプチド、あるいはBリンパ球抗原と同じまたは似かよった特性を持つペプチドが生じる。例えばB7−2タンパク質の活性を持つペプチドは、ここでは以下の能力を持つペプチドであると定義される。すなわち、
・免疫細胞のB7−2タンパク質の本来のリガンド、例えばT細胞のCLTA4及び/又はCD28、に結合する能力を持つペプチドであり、
さらに、
・免疫細胞の相互促進を刺激または阻害する能力を持つペプチドである。
従ってB7−2活性を持つペプチドは、CTLA4及び/又はCD28を結合させ、T細胞で媒介される免疫反応(例えば一次活性化信号を受け取ったT細胞によるシトキンの製造及び/又は増殖で証明される)を促進または阻害する。一つの実施例は、B7−2結合活性を持つが、T細胞に相互促進信号を伝える能力を欠くペプチドを提供する。そのようなペプチドを利用し、患者におけるT細胞の増殖及び/又はシトキンの分泌を阻害または遮断することが可能である。代わりになるべきものとしては、B7−2結合活性とT細胞に相互促進信号を伝える能力とを持つペプチドを利用し、患者におけるT細胞の増殖及び/又はシトキンの分泌を促進または増強する。機能的に同等の力を持つこれらのペプチドやその他のペプチドを製造するB7−2タンパク質の様々な変更型について、ここで詳述する。ここで用いたように「ペプチド」という用語は、ペプチド、タンパク質、及びポリペプチドを指す。
ペプチドは図8A−C(配列同定番号第2番)に示したヒトのB7−2タンパク質のアミノ酸配列、または図14A−D(配列同定番号第23番)に示したマウスのB7−2タンパク質のアミノ酸配列を変更することにより製造することができる。アミノ酸配列の変更とは、例えば、B7−2の機能(すなわち、CTLA4及び/又はCD28を結合させ、T細胞の相互促進を刺激または阻害するB7−2の能力)に直接関係しないアミノ酸残基の置換、付加、あるいは欠失である。一般的には本発明のペプチドは、少なくともアミノ酸残基20個分の長さであり、好ましくは少なくともアミノ酸残基40個分、最も好ましくはアミノ酸残基60個分の長さである。B7−2活性を持ち、かつ少なくともアミノ酸残基80個分の長さ、少なくともアミノ酸残基100個分の長さ、または少なくともアミノ酸残基200個分以上の長さを持つペプチドも本発明の範囲内にある。好適なペプチドは、ヒトのB7−2抗原の細胞外ドメイン部分(例えば図8A−C(配列同定番号第2番)に示した配列の約24番目から約245番目までのアミノ酸残基)を含む。他の好適なペプチドは、以下の公式で表されるアミノ酸配列を持つ。すなわち、
Xn−Y−Zm
上記公式においてYは、以下からなる群から選ばれたアミノ酸残基である。すなわち、
・図8A−C(配列同定番号第2番)に示した配列の55番目から68番目までのアミノ酸残基、
・図8A−C(配列同定番号第2番)に示した配列の81番目から89番目までのアミノ酸残基、
・図8A−C(配列同定番号第2番)に示した配列の128番目から142番目までのアミノ酸残基、
・図8A−C(配列同定番号第2番)に示した配列の160番目から169番目までのアミノ酸残基、
・図8A−C(配列同定番号第2番)に示した配列の188番目から200番目までのアミノ酸残基、
・図8A−C(配列同定番号第2番)に示した配列の269番目から282番目までのアミノ酸残基。
上記公式においてXnとZmはアミド結合によりYに連結された付加的なアミノ酸残基である。XnとZmは、図8A−C(配列同定番号第2番)に示したアミノ酸配列のYに隣接するアミノ酸から選んだアミノ酸残基である。Xnは図8A−C(配列同定番号第2番)に示した配列のYのアミノ末端に隣接するアミノ酸から選んだアミノ酸残基である。Zmは図8A−C(配列同定番号第2番)に示した配列のYのカルボキシ末端に隣接するアミノ酸から選んだアミノ酸残基である。上記公式によれば、nは0から30(n=0−30)、mも0から30(m=0−30)までの数字である。とりわけ好適なペプチドは公式Xn−Y−Zm(n=0,m=0)で表されるアミノ酸配列を持つ。
本発明の別の実施例は、新規のBリンパ球抗原、例えばB7−2やB7−3、の活性を持つペプチドに関し、実質的に純粋な製品を提供する。そのような製品には、本来、細胞内でペプチドとともに出現するタンパク質や他のペプチド、あるいはペプチドが細胞によって分泌される時に、本来、ペプチドとともに出現するタンパク質や他のペプチドが実質的に存在しない。
本明細書全体を通じて用いた「分離された」という用語は、組換え型DNA技術でこれらを製造する場合、細胞材料あるいは培養液が実質的に存在せず、更にこれらを化学合成する場合は、化学的前駆物質あるいはその他の化学製品が実質的に存在しない、新規のBリンパ球抗原、例えばB7−2、の活性を持つ核酸、タンパク質、あるいはペプチドを指す。分離された核酸でも、その核酸が由来する生物体において、本来、その核酸の側面を守っている配列(すなわち核酸の5'末端と3'末端に位置する配列)が存在しない。
本発明の様々なペプチド、ポリペプチド、タンパク質、及び融合タンパク質は可溶型として作製可能である。代わりになるべきものとして、本発明のタンパク質は、技術的によく知られた方法に従い、細胞の表面、例えばCH0細胞の表面で発現させ、作製することが可能である。本発明のタンパク質はまた固体相の支持体(保持体)、例えばビードや板に結合させることも可能である。一つの具体例では、B7−2Ig融合タンパク質はビードのような固体相の支持体、例えば生物分解性のビードに結合されている。好適な実施例では、B7−2の可変部型は固体の支持物に結合されている。極めて好適な実施例では、IgG分子の不変ドメインに連結されたヒトのB7−2 Ig(配列同定番号第2番)の約24番目から約133番目までのアミノ酸配列より成るB7−2VIg融合タンパク質が、固体相の支持物に結合されている。
その後これらの分子は、幾つかの可能な方法で固体相の表面に結合させることが可能である。例えば、B7−2の可変部型など本発明のタンパク質は、トシル(tosyl)結合を利用し、電子対共有修正を介し、ビードと架橋結合を作らせることが可能である。この方法では、本発明のタンパク質は、一般的には0.05Mのホウ酸塩緩衝液(pH9.5)中に存在しており、メーカーの指示に従いトシル活性磁気免疫ビード(Dynal Inc.,Great Neck,NY)に付加する。22℃で24時間インキュベーションした後、ビードを収集し、広範囲に亘り洗浄する。免疫磁気ビードを利用することは必須ではない。なぜなら他の方法でも満足のいく結果が得られるからである。例えば、本発明のタンパク質もポリスチレン製ビード、または培養容器の表面で固定されるかもしれない。
B7−2VIgなどのタンパク質は、アビジンまたはストレプトアビジン−ビオチン複合体を介し、固体相の表面に結合させることも可能である。この特殊な実施例では、まず最初に、可溶性タンパク質がビオチンと架橋結合を形成し、その後アビジンまたはストレプトアビジン分子が結合している固体相の表面と反応する。タンパク質とアビジンまたはタンパク質とストレプトアビジンとの間で架橋結合を作り、これらをビオチン分子で覆われた固体相の表面と反応させることも可能である。
本発明のこれらの側面やその他の側面については、以下の小区分で詳述する。
I. 細胞系からの核酸の分離
新規のBリンパ球抗原の活性を備えたぺプチドを符号化する核酸を分離するのに使用される適切な細胞には、Bリンパ球抗原(例えばB7−1、B7−2及びB7−3など)の符号を指定するmRNAを生成し、このmRNAを対応するタンパク質に適切に翻訳する能力の有る細胞が含まれる。mRNAの取得源の一つは、通常のヒト脾B細胞で、これは抗免疫グロブリン抗体または抗MHCクラスII抗体による処理によって活性化しているものでも、休止しているものでも良く、新生B細胞の部分集合からのものでも良い。ヒトB7−2抗原の発現は、促進後にmRNAレベルが休止時のレベルの4倍になるので、休止B細胞からも、活性化B細胞からも検出できる。全細胞RNAは、休止B細胞からも、活性化B細胞からも通常の技法を用いてこれらの間隔で得ることが出来、cDNAライブラリの構築に使用できる。
更に、新生B細胞の様々な部分集合が、B7−2及びB7−3を発現するかもしれない。又は、cDNAライブラリの構築に使用できるmRNAの取得源(ソース)として利用できる。例えば、非ホジキンリンパ腫患者から分離した腫瘍細胞は、B7−1mRNAを発現する。結節型貧分化リンパ腫B細胞(NPDL)
は、大細胞リンパ腫(LCL)を拡散させる。バーキットリンパ腫細胞系も、ヒトB7−1mRNAの好適なソースであり、B7−2とB7−3mRNAの好適なソースとなりえるかも知れない。骨髄腫は、一般的にB7−2を発現するが、B7−1mRNAは発現しない。よってこれは、B7−2mRNAのソースとなりえる。バーキットリンパ腫細胞系ラージは、Bリンパ球抗原mRNAのソースである。B7−2mRNAは、休止通常のヒトB細胞及び活性化した通常のヒトB細胞の両方の個体群から得るのが好ましい。活性化したB細胞は、例えば抗免疫グロブリン抗体又は抗MCHクラスII抗体を用いて、短時間又は長時間(例えば数分から数日)にわたる促進(刺激)作用によって得ることができる。
II. mRNAの分離及びcDNAライブラリの構築
全細胞mRNAは、例えばChirgwin等(Biochemistry 18,5294-5299(1979))のグアニジニウム・チオシアネート抽出手法を用いて、様々な方法で分離できる。
この技法によれば、ポリ(A+)mRNAが作成され、オリゴ(dT)セルロース選択を用いてcDNAライブラリの構築用に精製される。cDNAは、その後、ポリ(A+)RNAからオリゴ(dT)プライミング及びAMV逆転写酵素を用いて合成される。単一クローンMLV逆転写酵素(メリーランド州BethesdaのMDGibco/BRLから入手可能)または逆転写酵素(フロリダ州St.PetersburgのSikagaku America,Inc.から入手可能)が好適に使用できる。
逆転写に続いて、mRNA/DNAハイブリッド分子は、公知の技術を用いて二重線状DNAに変換され、適当なベクターに組み入れられる。本実施例の実験は、大腸菌DNAポリメラーゼI及びリボヌクレアーゼHを、二重線状cDNAに変換するのに用いる。
cDNAをクローニングするのは、二重線状DNAを適当なベクターに結合する数々の公知技法の何れかで可能である。合成アダプターの使用が、とりわけ好適である。その理由は、これがクローニングの前にcDNAの制限酵素からの分割を緩和するからである。この方法を用いて、非自己補完キナーゼアダプターが、べクターとの結紮前にDNAに加えられる。ほとんど全てのアダプターが使用できる。以下の実例に更に詳しく述べるように、非自己補完BstXIアダプターは、クローニング用に、BstXIとの消化によるクローニング用に作成されたpDCM8べクターへの結紮用にcDNAに加えれられる。
真核生物のcDNAは、適切な真核生物のプロモータ及び複製元や、エンハンサー、スプライス受容体、及び/又はドナー配列及びポリA信号を含むその他の要素を提供するベクター中のセンスオリエンテーション中に置くと発現される。
本発明のcDNAは、真核生物のプロモータ、大腸菌中で作用する複製元、COS細胞中での成長を可能にするSV40複製元およびcDNA挿入部位を含む適切なベクター中に置かれる。適切なべクターは、πH3(Seed and Aruffo,Proc.Natl.Acad.Sci.,84:3365-3369(1987))πH3m(Aruffo and Seed,Proc.Natl.Acad.Sci.,84:8573-8577(1987))及びpCDM7とpCDM8(Seed,Nature,329:840-841(1987))を含み、pCDM8ベクターがとりわけ好適である(カリフォルニア州サンディエゴ所在のInvitrogenから入手可能)。
III. 宿主細胞のトランスフェクション及び新規のBリンパ球活性抗原の選別
こうして作成されたcDNAライブラリは、発現クローニング技法を使って対象となる遺伝子をクローンするために用いられる。基本的な発現クローニング技法は、SeedとAruffoによって発表されているが(Proc.Natl.Acad.Sci.,84:3365-3369(1987)及びProc.Natl.Acad.Sci.,84:8573-8577(1987))、この技法に改良を加えることが必要になるかもしれない。
一実施例によれば、プラスミドDNAは、公知のトランスフェクション技法によってサルCOS細胞系に導入され(Gluzman,Cell 23:175(1981))、複製し、cDNA挿入を発現する。B7−1抗原を発現する移入物(transfectants)は、抗B7−1単一クローン系抗体(例えば133及びB1.1)及び抗マウスIgG及びIgM塗布免疫磁気ビードによって欠失される。ヒトB7−2抗原を発現する移入物は、その移入物を融合タンパク質CTLA4Ig及びCD28Igと反応させ、その後抗ヒトIg抗体を塗布したプレートでパニングして、明確に選択できる。ここで説明する実例では、ヒトCTLA4Ig及びCD28Ig融合タンパク質が用いられたが、B7−1と、例えばマウスB7−1との種間反応性を考慮すれば、他の種間反応性種と反応するその他の融合タンパク質も使用できる可能性が有る。パニング後に、エピソームDNAがパニングされた細胞から回収され、反応能をもつバクテリア宿主(好適には大腸菌)に形質変換される。プラスミドDNAは、最終的にはCOSに再導入され、発現及びパニングのサイクルは、少なくとも2回繰り返される。最終サイクルの後で、プラスミドDNAが、個別コロニーから作成され、COS細胞にトランスフェクションされ、例えばCTLA4Ig及びCD28Igとの間接免疫螢光を用いて新規のBリンパ球抗原の発現があるか分析される。
IV. 新規のBリンパ球抗原の配列化
プラスミドが、CTLA4Ig及び/又はCD28Igと強く反応するクローンから作成される。これらのプラスミドは、その後に配列化(sequencing)される。1.0kb以上のDNA路を配列するのに適した公知技法であれば、何でも使用できる。
実例4に説明したように、987のヌクレオチドの単一のオープンリーディングフレーム及び3’非符号化配列と約27のヌクレオチドとの1,120の塩基対の挿入を含んだヒトB7−2クローン(クローン29)が、得られた(図8A−C、配列同定番号第1番)。このタンパク質のオープンリーディングフレームによって符号化された予測アミノ酸配列は、図8A−Cのヌクレオチド配列の下に示されている。符号化されたヒトB7−2タンパク質は、長さにして329のアミノ酸残基である(配列同定番号第2番)。このタンパク質配列は、その他のタイプIIg上科膜タンパク質に共通した多くの特徴を持っている。タンパク質翻訳は、この領域におけるコンセンサス真核生物の翻訳誘導部位とのDNA相同(同族)関係に基づいて、メチオニンコンドン(ATG、ヌクレオチド107乃至109)から開始されることが予測される(Kozak,M.(1987)Nucl.Acids Res.15:8125-8148を参照のこと)。B7−2タンパク質のアミノ末端(アミノ酸1乃至23)は、23位置にあるアラニンと24位置にあるアラニンとの間に予測分割の有る分泌信号ぺプチドの特性を備える(von Heijne(1987)Nucl.Acids Res.14:4683)。この部位における処理は、約34kDaの未改質分子量を持つ306のアミノ酸のB7−2膜結合タンパク質を生成するであろう。このタンパク質は、アミノ酸残基おおむね24乃至245のほぼ細胞外Ig上科V及びC様のドメインと、アミノ酸残基おおむね246乃至268の疎水性の膜内外ドメインと、アミノ酸残基おおむね269乃至329の長細胞形質ドメインと、から成るはずである。このIg上科にたいする相同(同族)関係は、40乃至110位置及び157乃至218位置のシステインに結合された細胞外領域内の2つの隣接のIg様のドメインによるものである。また、この細胞外ドメインは、8つの潜在的にN結合されたグリコシル部位を含み、B7−1のように恐らくグリコシル化されている。
ヒトB7−2タンパク質のグリコシル化は、分子量を約50から70kDaまで増加させるかもしれない。ヒトB7−2の細胞形質のドメインは、B7−1よりやや長いが、多システインの共通領域と、それに続く抗原提供細胞内で信号送信又は調整ドメインとして作用すると想定される正電荷したアミノ酸を含む。ヒトB7−2のヌクレオチドとアミノ酸配列をGenBank及びEMBLデータベースと比較してみると、ヒトB7−1とのかなりの相同関係があることが分かる(約26%のアミノ酸配列同一性)。ヒトB7−1、ヒトB7−2、及びマウスB7−1は、全てヒトCTLA4及びCD28に結合するので、この相同アミノ酸は恐らくはCTLA4及びCD28結合配列を形成するのに必要となるものを表すのであろう。ヒトB7−2(クローン29)を符号化するcDNA挿入を含むベクターでトランスフェクションされたE.コリは、受諾番号69357で、1993年8月18日付けで米国代表菌株培養収集(ATCC)に保管された。
V. その他の哺乳類種からの新規のBリンパ球抗原のクローン化
本発明は、ヒトの核酸分子に限るものではなく、Bリンパ球抗原を発現するその他の哺乳類種に由来するBリンパ球抗原同族体が、ここで述べる技術を用いてクローン化でき、配列できることも含む。種間反応性を備えた例えばヒトなどのBリンパ球抗原を用いて、異なる種(例えばマウス)におけるT細胞媒介免疫反応を改良することができるかもしれない。ある種から別の種へのcDNAクローンの分離も、ヒトB7−2cDNAのようなヒトcDNA挿入を用いて実行できる。
実例6に記載されているように、927のヌクレオチドの単一の長オープンリーディングフレーム及び3’非符号化配列の約126のヌクレオチドとの1,163の塩基対の挿入を含んだマウスB7−2クローン(mB7−2、クローン4)
が、得られた(図14A−D、配列同定番号第22番)。このタンパク質のオープンリーディングフレームによって符号化された予測アミノ酸配列は、図14A−Dのヌクレオチド配列の下に示されている。符号化されたマウスB7−2タンパク質は、長さにして309のアミノ酸残基である(配列同定番号第23番)。このタンパク質配列は、その他のタイプIIg上科膜タンパク質に共通した多くの特徴を持っている。タンパク質翻訳は、この領域におけるコンセンサス真核生物の翻訳誘導部位とのDNA相同関係に基づいて、メチオニンコンドン(ATG、ヌクレオチド111乃至113)から開始されることが予測される(Kozak,M.(1987)Nucl.Acids Res.15:8125-8148を参照のこと)。B7−2タンパク質のアミノ末端(アミノ酸1乃至23)は、23位置のアラニンと24位置のバリンとの間に予測分割の有る分泌信号ペプチドの特性を備える(von Heijne(1987)Nucl.Acids Res.14:4683)。この部位における処理は、約32kDaの未改質分子量を持つ286のマウスB7−2膜結合タンパク質を生成するであろう。このタンパク質は、アミノ酸残基おおむね24乃至246のほぼ細胞外Ig上科V及びC様のドメインと、アミノ酸残基おおむね247乃至265の疎水性の膜内外ドメインと、アミノ酸残基おおむね266乃至309の長細胞形質ドメインと、から成るはずである。このIg上科にたいする相同関係は、40乃至110位置及び157乃至216位置のシステインに結合された細胞外領域内の2つの隣接のIg様のドメインによるものである。また、この細胞外ドメインは、9つの潜在的にN結合されたグリコシル部位を含み、マウスB7−1のように恐らくグリコシル化されている。マウスB7−2タンパク質のグリコシル化は、分子量を約50から70kDaまで増加させるかもしれない。マウスB7−2の細胞形質のドメインは、システインと、抗原提供細胞信号送信又は調整ドメインとして作用すると想定される正電荷したアミノ酸を含む(システインに続く)共通領域と、を含む。マウスB7−2のヌクレオチドとアミノ酸配列をGenBank及びEMBLデータベースと比較してみると、ヒト及びマウスB7−1とのかなりの相同関係があることが分かる(約26%のアミノ酸配列同一性)。マウスB7−2には、ヒト同族体hB7−2に対して約50%の同一性及び約67%の類似性を持つ。マウスB7−2(クローン4)を符号化するcDNA挿入を含むベクター(プラスミドpmBx4)とトランスフェクションされたE.コリ(DH106/p3)は、受諾番号69388で、1993年8月18日付けで米国代表菌株培養収集(ATCC)に保管された。
マウスB7−2の様な他の種に由来する新規のBリンパ球抗原を符号化する核酸は、遺伝子導入動物を生成するか、治療に有用な試薬の開発と選別に役立つ動物を「打ち負かす」のに使用できる。遺伝子導入動物(例えばマウス)とは、導入遺伝子(transgene)を含む細胞を持つ動物で、この導入遺伝子はその動物か、出生前に(例えば胎段階で)その動物に導入されたものである。導入遺伝子とは、遺伝子導入動物が発達するもととなる細胞のゲノムに統合されたDNAである。一実施例では、B7−2cDNAまたはその適切な配列が、確立された技術及びB7−2タンパク質を発現する細胞を含む遺伝子導入動物を生成するのに使用されるゲノム配列を用いて、ゲノムのB7−2をクローン化するのに使用できる。とりわけマウスのような遺伝子導入動物を生成するのに使用される方法は、この分野においては公知となっており、例えば米国特許番号第4,736,866号及び4,870,009号に開示されている。一般的には、ある細胞が組織特定エンハンサーとともにB7−2導入遺伝子を統合する対象となる。統合によって、T細胞の相互促進と、T細胞の増殖の増大及び自己免疫に至る。胎段階で胚系に導入されたB7−2導入遺伝子の複写を含む遺伝子導入動物は、増大したB7発現の効果を検査するのに使用できる。こうした動物は、例えば自己免疫疾患からの防御を提供すると考えられる新薬のテスト動物として使用できる。本発明のこの側面によれば、動物にこの新薬を投与し、その導入遺伝子を持つ未投与の動物と比較してその疾患の発生が減れば、この疾患にたいする治療的介入の可能性を表すことになろう。
別の方法としては、B7−2の非ヒト同族体を用いて、内因性のB7−2遺伝子とその動物の胚細胞に導入された変更ゲノムB7−2DNAとの相同組換によって欠陥又は変更されたB7−2遺伝子を備えたB7−2「打ち負かし」動物を構築することもできる。例えば、マウスB7−2cDNAを使って、ゲノムB7−2DNAを確立された方法でクローンとして発生させる(クローン化する)こともできる。ゲノムB7−2DNAの一部(例えば、細胞外ドメインを符号化するエキソンのような)を欠失させたり、例えば統合を観察するのに使用できる選択可能な標識などを符号化する他の遺伝子と取り替えことができる。一般的には、数キロベースの変更されていない側面を守るDNA(5’及び3’端に位置するもの)がこのベクターに含まれる(相同組換えベクターに関してはThomas,K.R.及びCapcchi,M.R.の(1987)Cell 51:503を参照のこと)。このベクターは、胎幹細胞系に(例えば、エレクトロポレーションによって)導入される。そして、導入されたDNAが内因性のDNAと相同組換えした細胞が、選択される(例えば、Li,E.et al.(1992)Cell 69:915を参照のこと)。選択された細胞は、ここで凝集キメラを形成するため例えばマウスのような動物の胚盤胞に注入される(Brad1y,A.in Teratocarcinomas and Embryonic Stem Cells:A Practica1Approach,E.J.Robertson,ed.(IRL,Oxford,1987) pp.113-152を参照のこと)。キメラの胚はその後、適当な偽妊娠メス養育動物に移植され、その胚は「打ち負かし」動物を生成するために一定期間育成される。生殖細胞の中に相同に組換えられたDNAを持つ子孫は、通常の技法で発見でき、全ての細胞がこの相同に組換えられたDNAを持つ動物を繁殖するのに用いることができる。「打ち負かし」動物の特徴には、移植片を受け入れたり、腫瘍を拒絶したり、感染病に耐える能力があり、こうした動物は、基本的な免疫生物学の研究に用いることができる。
VI. Bリンパ球抗原の発現
新規のBリンパ球抗原の活性を備えたペプチドを発現するようにトランスフェクションされた宿主細胞も、本発明の範囲に入る。この宿主細胞は、真核生物細胞または原核細胞ならどんな細胞でもよい。例えば、Bリンパ球抗原の活性を備えたペプチドは、E.コリ等のバクテリア細胞、昆虫の細胞(バキュロウィルス)、イースト、又はチャイニーズハムスター卵巣細胞(CHO)やNSO細胞などの哺乳類細胞中に発現してもよい。その他の宿主細胞が、Geoddel(1990)、同上に記載されており、当業者には公知である。
例えば、哺乳類や、昆虫や、イーストなどの真核生物の細胞の中の発現は、完全な又は部分的なグリコシル化及び/又は組換えタンパク質の関連した鎖間ジスルフィド架橋又は鎖内ジスルフィド架橋の形成に至る可能性が有る。イースト(S.cerivisae)内の発現の例としては、pYepSecl(Baldari.et al.,(1987)Embo J.6:229-234)や、pMFa(Kurjan and Hersokowitz,(1982)Cel130:933-943)や、pJRY88(Shultz et al.,(1987)Gene 54:113-123)や、pYES2(Invitrogen Corporation,San Diego,CA)などが有る。培養された昆虫の細胞(SF9細胞)内のタンパク質の発現で入手可能なバキュロウィルスのベクターは、pAcシリーズ(Smith et al.,(1983)Mol.Cell Biol.3:2156-2165)や、pVLシリーズ(Lucklow,V.A.,and Summers,M.D.,(1989) Virology170:21-39)などがある。一般的に、哺乳類細胞内での過渡的増幅/発現に関しては、COS細胞(Gluzman,Cell 23:175-182(1981)が、pCDM8(Seed,B.,(1987)Nature 329:840)の様なベクターと共に使用される。一方、哺乳類細胞内での安定した増幅/発現に関しては、CHO(dhfr−チャイニーズハムスター卵巣)細胞がpMT2PC(kaufman et al.,(1987),EMBO J./6:187-195)の様なベクターと共に使用される。組換えタンパク質生成用の好適な細胞系は、ECACC(カタログ番号85110503番)から入手可能で、Galfre,G.及びMilstein,C.((1981) Methods In Enzymology 73:(13):3-46;Preparation of MonoclonalAntibodies:Strategies and Procedures,Academic Press, N.Y., N.Y.)によって説明されているNSO骨髄腫細胞系である。ベクターDNAは、第三燐酸カルシウムまたは塩化カルシウム共沈、DEAE−デキストラン媒介トランスフェクション、リポフェクション、エレクトロポレーションなどの公知技術で哺乳類細胞内に導入可能である。宿主細胞を形質変換するのに適した方法は、Sambrook等のMolecular Cloning:A Laboratory Manual,“nd Edition,Cold Spring HarborLaboratory press(1989)やその他の実験室文献に記載されている。哺乳類細胞内で使用する際は、発現ベクターの制御機能は、しばしばウイルス性物質によって提供される。例えば、通常使用されるプロモータは、ポリオーマ、アデノウィルス2、サイトメガロウイルスや、最も頻繁にはシミアンウイルス40に由来する。
一般的には、細胞のほんの一部分(約1/105)がDNAを、自身のゲノムに統合することが知られている。一般的には、これらの成分を特定するためには、一般的には、選択可能な標識(つまり、抗生物質に対する耐性)を持つ遺伝子が、対象となる遺伝子と共に宿主細胞に導入される。好適な選択可能な標識には、例えば、G418、ハイグロマイシン、メトトレキセートなどの薬剤に対する耐性を付与するものを含む。選択可能な標識は、対象となる遺伝子と同じプラスミド上に導入されてもよいし、異なったプラスミド上に導入されてもよい。対象となる遺伝子を備えた細胞は、薬剤選択によって特定できる。つまり、選択可能な標識を持つ遺伝子を組み込んだ細胞は生き残るが、残りの細胞は死んでしまう。生き残った細胞は、B細胞抗原(例えば、CTLA4IgやDC28Igなど)に対するリガンドでの細胞表面着色によって、Bリンパ球抗原の生産用に分離することができる。その他の方法としては、このタンパク質は、標識を付けたアミノ酸で代謝的に放射性同位元素を使って識別することもできる。更に、このタンパク質は、抗Bリンパ球抗原単クローン抗体又はCTLA4IgやDC28Igなどの融合タンパク質を使って細胞上澄みから免疫沈下(immunopreipitate)させてもよい。
原核生物内の発現は、非融合又は融合タンパク質の発現を指示する構成性又は誘導プロモータを持つベクターを含むE.コリの中でしばしば行われる。融合ベクターは、発現された目標遺伝子のアミノ末端のアミノ酸の数を増加させる。こうした融合ベクターには、一般的に次の3つの機能が有る。1)組換えタンパク質の発現を増加する。2)目標となる組換えタンパク質の可溶性を増加する。3)親和性精製においてリガンドとして作用することによって目標となる組換えタンパク質の精製を助ける。しばしば融合発現ベクターにおいては、たんぱく分解性の分割部位が、融合部分と目標組換えタンパク質の接合部に導入される。これで融合タンパク質の精製に続いて、目標組換えタンパク質を融合部分から分離できる。こうした酵素、そして同源の認識配列(cognate recognition sequence)には、因子Xa、トロンビン、エンテロキナーゼ、などが含まれる。典型的な融合発現ベクターには、グルタチオンSトランスフェラーゼ、マルトースE結合タンパク質、又はタンパク質Aを目標組換えタンパク質に融合するpGEX(Amrad Corp.,Melborune,Australia)、pMAL(New England Biolabs,Beverly,MA)及びpRIT5(Pharmacia,Piscataway,NJ)、などがある。
大腸菌発現系には、誘導発現ベクタ−pTrc(Amann et al.,(1988)Gene69:301-315)及びpET11(Studier et al.,Gene Expression Technology:Methods in Enzymology 185, Academic Press,San Diego,California(1990)60-89:Novagenから入手可能)が含まれる。pTrcベクター系においては、挿入された遺伝子は、ハイブリッドtrp−lac融合プロモータからの宿主RNAポリメラーゼ転写によってpelB信号配列で発現される。誘導後、組換え遺伝子はぺリプラズミック留分から精製できる。pET11ベクター系においては目標遺伝子は、共発現ウイルス性のRNAポリメラーゼ(T7gn1)によって媒介されたT7gn10−lac0融合プロモータからの転写によって非融合タンパク質として発現される。このウイルス性ポリメラーゼは宿主大腸菌株BL21(DE3)又はHMS174(DE3)によって、lacUV5プロモータの転写制御下でレジデントλプロファージから供給される。この系においては、組換えタンパク質は、変性した形状の封入小体から精製できる。そして、所望なら、変性剤を取り除くために段階的勾配透析によって復元してもよい。
大腸菌中の組換えB7−2発現を最大化する一つの戦略は、組換えタンパク質をたんぱく分解的に分割する能力に欠陥の有る宿主バクテリア中のタンパク質を発現することである(Gottesman,S.,Gene Expression Technology:Methods inEnzymology 185,Academic Press,San Diego,California(1990)119-128)。別の戦略は、発現ベクターに挿入されるB7−2遺伝子又は他のDNAの核酸配列を変更して、各アミノ酸の個別コンドンが高度に発現した大腸菌タンパク質内で優先的に利用されるものに成るようにすることである(Wada et al.,(1992)Nuvc.Acids Res.20:2111-2118)。本発明の核酸配列のこうした変更は、標準的なDNA分析技術で実行できる。
新規のBリンパ球抗原及びその部分は、哺乳類細胞などで発現され、硫安沈殿、分別柱クロマトグラフィ(例えば、イオン交換、ゲル濾過、電気泳動、親和性クロマトグラフィなど)、最終的には結晶化などの本技術分野の標準的手順に従って精製されうる("Enzyme Purification and Related Techniques",Methods inEnzymology,22:233-577(1971)を参照のこと)。部分的であれ、均一になるまでであれ一旦精製されると、組換え生成されたBリンパ球抗原及びその部分は、ここに詳しく記載したように薬学的投与に適した組成物として利用できる。
VII. 本発明の核酸及び核酸配列の改質及びB7リンパ球抗原活性のアッセイ
当業者には、新規のB7リンパ球抗原の活性を備えたペプチドを符号化する他の核酸を上述の工程を用いて分離できることが理解できるはずである。異なった細胞系が、塩基の異なった配列を持つDNA分子を提供することが予期される。
更に、遺伝的多形または遺伝子物質の細胞媒介改質(F/R)によって幾つもの変形が存在することもある。更には、B7リンパ球抗原のDNA配列は、変形したアミノ酸配列を持つタンパク質やペプチドを精製するように遺伝子技術によって改質できる。こうした配列は、本発明の範囲に入るものである。本発明では、発現ペプチドは、活性化T細胞に媒介された免疫反応及び免疫反応を誘導したり、抑制できる。
多数の工程を用いて分離DNA配列の同等物又は断片を生成できる。B7−2タンパク質を符号化する核酸の小さいサブ領域や断片(例えば1乃至30塩基の長さ)は、標準的な合成有機化学手段を使って作成できる。この技術は、B7−2DNAのより大きな断片の生成に使用されるアンチセンスオリゴヌクレオチド及びプライマーを作成するのにも役に立つ。
Bリンパ球抗原を符号化する遺伝子のより大きなサブ領域や断片は、ポリメラーゼ連鎖反応(PRC)(Sambrook,Fritsch and Maniatis,2 Molecular Cloning;A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor,N.Y.,(1989))を用いてDNAの関連した片を合成したり、こうして得られたDNAを適切な表現ベクターに結紮することにより、ペプチドとして発現できる。PRCを用いて、クローンされた二重鎖状DNAの特定の配列を、生成し、発現ベクターにクローンし、CTLA4/CD28結合活性に関してアッセイできる。例えば、PRCを用いて、分泌された(可溶性の)形態のヒトB7−2タンパク質を発現するには、このタンパク質の膜内外及び細胞形質の領域を符号化しないDNAが合成される。このDNA分子は、適切な発現ベクターに結紮でき、CHO等のような宿主細胞の中に導入できる。この宿主細胞の中では、B7−2タンパク質断片が合成され、分泌される。
すると、B7−2タンパク質断片は培養媒体から直に得られる。
別の実施例では、簡単な欠失や挿入、系統的欠失、塩基クラスターの挿入、単−塩基の置換などB7リンパ球抗原のDNAの変形や改修同等物を生成する多数の方法の何れかを用いて、DNAに突然変異が導入される。例えば、図8A−C(配列同定番号第1番)に示したヒトB7−2cDNAの配列や、図14A−D(配列同定番号第23番)に示したマウスB7−2cDNAの配列におけるアミノ酸置換や欠失のような変更は、部位命令型の突然変異原によって引き起こされるのが好ましい。部位命令型の突然変異系は、当業者には良く知られたものである。AmerchamInternational PLC,Amersion,U.K.からプロトコルや試薬は入手できる。
例えば、シトキン生成、及び/又は第1活性信号を受けたT細胞によるT細胞増殖によって示されているような、Bリンパ球抗原の本来のリガンドをT細胞上で結合したり、T細胞媒介免疫反応を促進(増幅)するか、抑制(阻止)したりする能力などの新規のBリンパ球抗原の活性を持つペプチドも本発明の範囲に入る。より詳しくは、Tリンパ球、例えばCD28細胞など、に結合するペプチドは、相互促進信号をTリンパ球に伝達する能力が有るかもしれない。これは、抗原及びクラスIIMHC又は第1信号をT細胞に送信する能力の有るその他の物質の存在下に送信されると、T細胞内のシトキン遺伝子の活性化を引き起こす。又は、こうしたペプチドは、クラスIMHCと共に使用して、CD28細胞溶解T細胞を活性化させることもできる。更には、B7−2タンパク質の可溶性の単一遺伝子性の形が、その本来のリガンドをCD28f細胞上で結合する能力を保持するかもしれないが、このリガンドとの架橋が不完全なため、シトキン生成及び細胞分裂増大に不可欠な第2信号を伝達できないでかもしれない。こうしたペプチドは、細胞中にアネルギーまたは許容状態を誘発する手段を提供するが、本発明の範囲に入るものである。
ここで説明した特徴的なBリンパ球抗原活性を保持したペプチドを得るためペプチドを選別するには、幾つかのアッセイの内の1つ以上を用いる。例えば、このペプチドは、細胞表面B7−2または融合タンパク質(例えばCTLA4IgやCD28Ig)と反応する抗B7−2単クローン抗体を持つ特定の反応性に関して、選別できる。具体的には、COS細胞などの適切な細胞を、ペプチドを符号化するB7−2DNAでトランスインフェクションして、その後に間接免疫蛍光及び流動細胞光度測定法によって細胞表面表現型について分析して、このペプチドがB7−2活性を備えているか判定する。トランスインフェクションされた細胞の細胞表面発現は、細胞表面B7−2又はCTLA4IgやCD28Ig融合タンパク質と特に反応性の高い単クローン抗体を用いて測定できる。B7−2の分泌形態の生成は、抗B7−2単クローン抗体又はCTLA4IgやCD28Ig融合タンパク質を用いて測定できる。
他の、更に好適なアッセイでは、B7−2抗原の機能的性質を利用する。上述したように、シトキンを合成するT細胞の能力は、単に抗原T細胞レセプターの占有や架橋(例えば、「活性化T細胞」を生成する抗CD3やホルボールエステルによって提供される「第1活性化信号」)に左右されるのでなく、この場合はBリンパ球抗原(例えばB7−2、B7−1、又はB7−3)との相互作用による相互促進信号の誘導にも左右される。B7−2の本来のリガンドの例えばCD28T細胞上での結合は、シトキン(とりわけインターロイキン2)の拡大生成を誘発し、その結果Tリンパ球の増殖を促進する信号をT細胞に伝達する効果がある。B7−2の機能の他のアッセイは、例えばインターロイキン2、インターロイキン4、又はそれ以外の未知及び公知の新規シトキン等のシトキンの合成のアッセイ、及び/又は第1活性化信号を受取ったCD28T細胞によるT細胞の増殖のアッセイが有る。
試験管内では、T細胞には、抗T3単クローン抗体(例えば、抗CD3)又はホルボールエステル、または更に好適にはクラスIIMHCに関連した抗原によって、第1活性化信号を与えることができる。第1活性化信号を受取ったT細胞は、ここでは活性化T細胞と称する。B7−2の機能のアッセイを行なうには、B7−2のソース(例えば、B7−2の活性を持つペプチドを発現する細胞又はB7−2の分泌形態)及びクラスIIMHCに関連した抗原のような第1活性化信号を、T細胞培養に加えて、さらにインターロイキン2、ガンマインターフェロン、又はその他の未知及び公知のシトキンに関して培養上澄みをアッセイする。例えばProc,Natl,Acad.Scim USA,86:1333(1989)に記載されているような、インターロイキン2に関する公知のアッセイの何れも採用できる。また、この文献の関連した部分は、言及してここに編入したものとする。インターフェロンの生成を確かめるアッセイキットは、マサチューセッツ州ケンブリッジのGenzymeCorporationから入手できる。T細胞増殖は、以下の実例に説明した方法で測定することも可能である。ここで説明したB7−2抗原の特性を維持するペプチドによって、T細胞によってIL−2の様なシトキンの一細胞当たりの生成が増化するかもしれない。さらにこのペプチドによって、相互促進信号が欠けたネガティブ制御に比べて、T細胞の増殖増大がもたらされるかもしれない。
同じ基本的な機能アッセイを用いて、B7−2の活性を持つが、相互促進信号
を伝達する能力に欠けるペプチドの選別ができるかもしれない。しかし、こうしたペプチドの場合は、B7−2タンパク質を付与しても、T細胞による増殖又はシトキン分泌の目立った増加には至らない。こうしたタンパク質が通常のB7−2相互促進信号を抑制したり、完全に遮断したり、或はアネルギー状態を誘発する能力は、細胞表面B7−2を発現し、抗原を提供する抗原提供細胞を備えたT細胞に対する促進の次の試みによって判定できる。IL−2合成及びT細胞増殖で判別できるように、仮にT細胞が次の活性化の試みに反応しなければ、アネルギー状態が誘発されたことになる。本発明によるアッセイの基礎として使えるアッセイシステムに関しては、Gimmi,C.D.等の(1993)Proc.Natl.Acad.Sci.USA90,6586-6590及びShwartzの(1990)Science,248,1349-1356を参照のこと。
可溶性を増したり、治療的または予防的効果、または安定性(例えば生体外の保存期間及び生体内でのたんぱく分解性の低下)などの目的で、新規のBリンパ球抗原の活性を持つペプチドの構造を改質することは可能である。このように改質されたペプチドは、ここに定義されたBリンパ球抗原と機能的に同等であると考えられる。例えば、B7−2の活性を持つペプチドは、T細胞増殖を相互促進及び/又はシトキンを生成する能力を維持するように改質できる。T細胞上でCTLA4/CD28レセプターと相互作用を行なうのに不可欠なこれら残基は、不可欠なアミノ酸を、その存在がレセプター相互作用を高めたり、完全に無くしたり影響を与えないが減少させる他の残基で、好適には類似の残基、(保守的置換)と置換することで改修(改質)できる。更に、レセプター相互作用に不可欠でないアミノ酸残基は、組み入れることによって反応性を高めたり、完全に無くしたり、影響を与えないが、減少させる他の残基と置換することで改質できる。
新規のBリンパ球抗原の活性を持つペプチドを改質する他の例は、ジスルフィドの漏れによる二量化を最小限にするために、シトキン残基を好適にはアラニン、セリン、スレオニン、ロイシン、又はグルタミン酸残基と置換することである。又、Bリンパ球抗原の活性を持つペプチドのアミノ酸側鎖を、化学的に改質できる。更に、別の改質は、ペプチドの環化である。
安定性及び/又は反応性を高めるには、B7−2の活性を持つペプチドを改質して、自然対立遺伝子の変種に起因する抗原のアミノ酸配列中に1つ以上の多形を組み入れることができる。Dアミノ酸、本来のものでないアミノ酸、又は非アミノ酸類似体を置換したり、加えて、本発明の範囲に入る改質タンパク質を作成できる。更にこのペプチドは、ポリエチレングリコール(PEG)を用いて、A.Sehonと同僚(Wie et al.同上)による方法で改質して、PEGと共役したペプチドを生成できる。更にPEGは、このペプチドの化学合成中に付加できる。このペプチドのその他の変更型には、還元/アルキル化(Tarr in:Methods of ProteinMicrocharacterization,J.E.Silver ed.,Humana Press,Clifton NJ 155-194(1986))、アシル化(Tarr、上述)、適切なキャリアへの化学結合(Mishell andShiigi,eds,Selected Methods in Cellular Immunology,WH Feeman,SanFrancisco,CA(1980)、米国特許番号第4,939,239、又は薄いフォルマリン処理(Marsh(1971),Intl.Arch.of Allergy and Appl.Immunol.41:199-215)などがある。
精製を容易にし、ペプチドの潜在的な可溶性を高めるために、アミノ酸融合部分をタンパク質幹に加えることができる。例えば、ヘキサヒスチジンをペプチドに加えて、固定化金属イオン親和性クロマトグラフィによって精製できる(Hochuli.E.et al.,(1988)Bio/Technology 6:1321-1235)。更に、無関係な配列の無いBリンパ球抗原の分離を促進するため、特定のエンドプロテーゼ分割部位を、融合部分及びこのペプチドの間に導入できる。官能基をペプチドに加えたり、またはペプチドの疎水性領域を取り除くことにより、ペプチドの可溶性を増加する必要が有るかもしれない。
VII. Bリンパ球抗原を符号化する核酸配列及びB7−2の活性を持つペプチド
A. 分子探査
本発明の核酸は、生物サンプル中のBリンパ球の活性化状態を測定することにより、病気の進行を追跡したり、Bリンパ球抗原の発現にたいする分子の影響(例えば、細胞のmRNAレベルを検出する)をアッセイできるので診察にも有効である。これらの診察に関するアッセイによれば、核酸配列を検出可能な標識(例えば、放射性、蛍光、生チニレート化標識など)でラベリングし、通常のドットブロット又はノーザン雑種形成手法を用いて、生物サンプルから全てのまたはポリ(A+)RNAのmRNA分子を探査できる。
B. 抗体生成
本発明の核酸分子から生成されたペプチド及び融合タンパク質は、Bリンパ球抗原と特に反応する抗体を生産するのにも使用できる。例えば、B7−2タンパク質の全長、又はB7−2タンパク質のペプチド断片を使うことにより、これらはB7−2の予測アミノ酸配列に基づいたアミノ酸配列を持っているので、抗タンパク質/抗ペプチド多クローン性抗血清または単クローン抗体を、標準的な方法を用いて作ることができる。哺乳類(例えば、マウス、ハムスター、又はラビット)は、この動物の中に抗体反応を導き出す免疫抗原性形のタンパク質またはペプチドで免疫化することができる。このイムノゲンは、例えば組換えB7−2タンパク質又はその断片、合成ペプチド断片、又はその表面にBリンパ球抗原を発現する細胞で良い。この細胞は、その表面にBリンパ球抗原が発現されるように、例えば、脾B細胞または本発明のBリンパ球抗原を符号化する核酸でトランスフェクションされた細胞(例えば、B7−2cDNA)で良い。このイムノゲンは、その免疫抗原性を増強するために改質してもよい。例えば、免疫抗原性をペプチドに与える技術には、キャリアへの結合などのこの分野で公知のものが有る。例えば、このペプチドは、アジュバントの存在下で投与してもよい。免疫化の過程は、プラズマ又は血清中の抗体滴定量の検出で観察できる。標準的ELSIA又は他の免疫アッセイを、抗体のレベルを推定するために、抗原としてのイムノゲンと共に使用できる。
免疫化に引き続いて、抗血清と、所望なら血清から分離した多クローン抗体を得ることができる。単クローン抗体を得るには、細胞(リンパ球)を生産する抗体を、免疫化された動物から取り出して、標準的体細胞融合技術を用いて骨髄腫細胞に融合させ、これらの細胞に永遠性を与え、ハイブリドーマ細胞をえる。こうした技術は、この分野で良く知られたものである。例えば、元々KohlerとMilstein(Nature(1975)256:495-497)によって開発されたハイブリドーマ技術や、ヒトB細胞ハイブリドーマ技術(Kozbar et al.,Immunol.Today(1983)4:72)等のその他の技術や、ヒト単クローン抗体を生成するEBVハイブリドーマ技術(Cole et al.Monoclonal Antibodies in Cancer Therapy(1985))(Allen R.Bliss,Inc.,pages 77-96)や、組合せ抗体ライブラリィの選別(Huse et al.,Science(1989)246:1275)等がある。ハイブリドーマ細胞は免疫化学的に選別して、分離されたペプチドと単クローン抗体に対してとりわけ反応性の高い抗体を得ることができる。
「抗体」という用語は、ここでは新規のBリンパ球抗原の活性を持つペプチドととりわけ反応性が高いか、ここで述べた融合タンパク質ととりわけ反応性が高い抗体の断片も含むものとする。抗体は通常の方法で分裂させ、その断片は抗体全体に関して上述されたものと同じ用途で選別できる。例えば、F(ab’)2断片は、抗体をペプシンで処理して生成できる。生成されたF(ab’)2断片を処理して、ジスルフィドブリッジを減少させ、Fab’断片を生成できる。本発明の抗体は、抗Bリンパ球抗原(例えば、B7−2、B7−3)部分を持つ両固有(bispecific)かつキメラの分子を含むものとする。
特に好適な抗体は、ハイブリドーマHA3.1F9、HA5.2B7、及びHF2.3D1によって生成されるヒト単クローン抗体である。これらの抗体の作成と特性決定は、実例8に細述されている。単クローン抗体HA3.1F9は、IgG1アイソタイプであると判定された。単クローン抗体HA5.2B7は、IgG2bアイソタイプであると判定された。単クローン抗体HF2.3D1は、IgG2aアイソタイプであると判定された。これらのハイブリドーマ細胞は、ATCC受諾番号:HB11686(HF2.3D1)、ATCC受諾番号:HB11687(HA5.2B7)、ATCC受諾番号:HB11688(HA3.1F9)で、1994年7月14日付けでブダペスト条約の要件を満たした米国代表菌株培養収集に保管されている。
ヒト以外の被験対象内で生成された抗体がヒトに治療目的で使用される際は、度合は異なるが異物として認識され、患者の中で免疫反応が引き起こされるかもしれない。一般的な免疫抑制よりも好ましいこの問題を解決するか軽減する一つの方法は、キメラ抗体誘導体(例えば、ヒト以外の動物の可変部とヒトの不変部を組み合わせた抗体分子)を生成することである。キメラ抗体分子には、例えばマウス、ラット等からの抗体とヒトの不変部を結合した抗原がある。キメラ抗体を作成する様々な方法がこれまでに開示され、本発明の新規のBリンパ球抗原の遺伝子生産物を認識する免疫グロブリン可変部を含むキメラ抗体を作成するのに使われている。例えば、Morrison et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.81:6851(1985);Takeda et al.,Nature 314:452(1985),Cabi1ly et al.,米国特許第4,816,567号、Boss et al.,米国特許第4,816,397号;Tanaguchiet al.,欧州特許公報EP171496号、欧州特許公報EP0173494、英国特許GB2177096号などを参照のこと。こうしたキメラ抗体は、対応する非キメラ抗体よりも、人間の患者内部で免疫抗原性が低いことが予想される。
人間の治療目的では、ここで説明されているBリンパ球抗原の活性を持つペプチドととくに反応性が高い単クローン性またはキメラ抗体は、ヒト可変部キメラを作成して更に人間化することができる。ヒト可変部キメラ内では、可変部(とりわけ抗原結合ドメインの保存された骨組み領域)はヒトから由来するもので、超可変部のみがヒトから由来するものでない。「人間化された」キメラ抗体に関する一般的な解説は、Morrison,S.L.(1985)Science 229:1202-1207および 0i etal.,(1986)BioTechniques 4:214に記載されている。このように変更された免疫グロブリン分子は、この分野の幾つかの公知技術(例えば、Teng et al.,Proc.Natl.Acad,Sci.U.S.A.80:7308-7312(1983);Kozbor et al.,Immunology Today,4:7279(1983);Olsseon et al.,Meth.Emzymol.,92:3-16(1982))のいずれかで作成でき、PCT出願WO92/06193又はEP0239400の教示に従って作成するのが好ましい。人間化されたキメラ抗体は、例えばScotgenLimited,2 Holly Road,Twichenham,Middlesex,Great Britainによって商業生産されている。
好適な人間化された抗体は、EDR又はCEA置換によっても作成できる(Winterの米国特許第5,225,539、Jones et al.,(1986)Nature321:552-525;Verhoeyan et al.(1988)Science 239:1534;Beidler et al.(1988)J.Immunol.141:4053-4060を参照のこと)。低い免疫抗原性を備えた人間化された抗体は、ヒト患者に免疫治療を行なうには好ましい。人間化された抗体を用いた免疫治療は、同時に免疫抑制を行なう必要性を低くするであろうし、慢性的疾患状態や繰返し抗体治療を必要とする状態での長期的効果を高めることもある。
マウスやその他の種から由来する単クローン抗体を人間化する代りに、ヒトタンパク質に向けられたヒト単クローン抗体を生成することもできる。ヒトBリンパ球抗原(例えば、B7−2)免疫化できる、ヒト抗体目録を持った遺伝子導入マウスが既に作られている。これらの免疫化された遺伝子導入マウスから由来する脾腎細胞(splenocytes)を使って、ヒトBリンパ球抗原ととくに反応するヒト単クローン抗体を分泌するハイブリドーマを作成できる(Wood et al.,PCT公開番号WO91/00906号、Kucherlapat1 et al.PCT公開番号WO91/10741号、Lonberg et al.PCT公開番号WO92/03918号、Kay et al.PCT公開番号WO92/03917号、Lonberg et al.(1994)Nature368:856-569:Green,L.L.(1994) Nature Genet. 7:13-21:Morrison et al.,(1994)Proc.Natl.Acad.Sci. U.S.A. 81:6851-6855;Bruggeman et al.(1993)Year Immunol 7:33-40;Tuaillon et al.(1993)PNAS 90:3720-3724;Bruggeman et al.(1991)Eur J Immunol 21:1323-1326を参照のこと)。
本発明の単クローン抗体の組成物は、組換えDNA技術の当業者には公知の他の方法によっても作成できる。別の方法としては、「組合せ抗体表示」と称されるものがあり、特定の抗原特異性を備えた抗原断片を発見し、分離するものであり、本発明のBリンパ球抗原を結合する単クローン抗体を生成するのに利用できる(「組合せ抗体表示」の説明に関しては、例えば、Sastry et al.(1989)PNSA86:5728;Huse et al.(1989)Science 246:1275; Orlandi et al.(1989)PNSA86:3833を参照のこと)。Bリンパ球抗原で動物を免疫化した後、得られたB細胞プールの抗体目録が、クローン化される。免疫グロブリン分子の多様な集団の可変部のDNA配列を、オリゴマープライマ及びPCRの混合物を用いて直接得る方法が知られている。例えば、5’リーダー(信号ペプチド)配列及び/又は枠組み1(FR1)配列に対応する混合オリゴヌクレオチドプライマや、更に保存3’不変部プライマに対応するプライマも、幾つかのマウス抗体からのH鎖及びL鎖可変部のPCR増幅に使用できる(Larrick et al.(1991)Biotechniques11:152-156)。類似の戦略を使って、ヒト抗体から由来するヒトのH鎖及びL鎖可変部の増幅に使用できる(Larrick et al.(1991)Methods:Comparison toMethods in Enzymology 2:106-110)。
一実施例では、RNAが、通常のプロトコル(例えば、米国特許第4,683,202号、Sastry et al.(1989)PNSA 86:5728-5732:Huse et al.(1989)Science246:1275-1281;Or1andi et al.(1989)PNSA 86:3833-3837)にしたがって末梢性血液細胞、骨髄、脾臓組織標本などの活性化T細胞から分離される。第1鎖cDNAは、H鎖とκ及びλL鎖の夫々の不変部に特定のプライマ及び信号配列のプライマを用いて合成される。可変部PCRプライマを用いて、H鎖とL鎖の可変部が、単一で又は組み合わせて増幅され、表示パッケージを生成する際に更に操作するため適切なベクターに結紮される。増幅記録で役立つオリゴヌクレオチドプライマは、独特か、変性か、変性位置のイノシンを組み入れることがある。抑制エンドヌクレアーゼ認識配列も、プライマに組み入れてもよい。これで、増幅した断片の発現ため所定のリーディングフレーム内のベクターにクローン化が可能になる。
免疫化から由来する抗体目録からクローン化されたV遺伝子ライブラリは、表示パッケージの集団によって発現し(好ましくは糸状ファージから得られたもの)、抗体表示ライブラリを形成できる。理想的には、表示パッケージは、非常に多様な抗体表示ライブラリのサンプリング、各親和性分離後の高速分類、そして生成された表示ライブラリからの抗体遺伝子の簡単な分離を可能にするシステムから成る。ファージ表示ライブラリを生成するための一般に入手可能なキット(例えば、Pharmacia Recombinant Phage Antibody System,カタログ番号27−9400−01;Strategene SurfZAP(商標)ファージ表示キット、カタログ番号240612)以外に、多様な抗体表示ライブラリの生成にとりわけ適した様々な方法と試薬がある(例えば、Ladner et al.米国特許第5,223,409号、Kang et al.PCT公開番号WO92/18619号、Dower et al.PCT公開番号WO91/17271号、Winter et al.PCT公開番号WO92/20791号、Markland et al.PCT公開番号WO92/15976号、Breitlinget al.PCT公開番号WO93/01288号、McCafferty et al.PCT公開番号WO92/01047号、Garrard et al.PCT公開番号WO92/09690号、Lander et al.PCT公開番号WO90/02809号、Fuches et al.(1991)Bio/Technology 9:1370-1372;Hay et al.(1992)Hum AntibodHybridomas 3:81-85;Huse et al.(1989)Science 246:1275-1281;Griffths et al.(1993)EMBO J 12:725-734; Hawkins et al.(1992) J Mol Biol 226:889-896;C1ackson et al.(1991)Nature 352:624-628;Gram et al.(1992) PNAS89:3576-3580;Garrad et al.(1991)Bio/Technology 9:1373-1377;Hoogenboomet al.(1991)Nuc Acid Res 19:4133-4137;Barbas et al.(1991)PNAS88:7978-7982)。
幾つかの実施例では、H鎖及びL鎖のV領域ドメインは、同じポリペプチド上で発現され、柔軟性リンカで単鎖Fv断片を形成するように結合されることもある。そしてscFV遺伝子は、最終的には所望の発現ベクター又はファージゲノムにクローン化される。McCafferty et al.Nature(1990)348:552-554に一般的に述べられているように、抗体の完全なVH及びVLドメインは、柔軟性(Gly4−Ser)3リンカで結合され、抗原の親和性に基づいて、表示パッケージを分離可能にできる単鎖抗体を作成するのに用いられる。Bリンパ球抗原の活性を持つペプチドと免疫反応する分離scFV抗体は、この方法で用いられる薬剤調合に最終的に配合される。
表示パッケージ(例えば、糸状ファージ)の表面上に一旦表示されると、Bリンパ球抗原に特異性を持つ抗原を発現するパッケージを特定して分離するために、抗体ライブラリは、Bリンパ球抗原タンパク質またはその断片ペプチドで選別される。選択された抗原を符号化する核酸は、表示パッケージから(例えばファージゲノムから)回収でき、標準的な組換えDNA技術で他の発現にサブクローン化できる。
本発明の抗体は、遮断レセプターを介してT細胞活性を抑制するために治療に使用できる(T細胞の相互促進に必要なリガンド相互作用)。これらの所謂「遮断(阻止)抗体」は、それが試験管内で相互促進アッセイに上述されたように加えられると、T細胞の増殖及び/又はシトキン生成を抑制する能力があるので、これで識別できる。T細胞の機能を抑制する遮断抗体の能力は、これらの抗体が生体内に投与された時に免疫抑制及び/又は耐性を引き起こすかもしれない。
C. タンパク質精製
B7−2活性又はB7−3活性を有した組換え型又は合成ペプチドに特に反応する抗体のような、本発明での多クローン性又は単クローン性の抗体も、細胞から本来のBリンパ球抗原を分離するために用いられる。例えばペプチドに反応する抗体は、自然的発生又は生得B7−2形態を免疫親和性クロマトグラフィーにより活性Bリンパ球から分離するのに用いられる。加えて、B7−3の生得形態はB細胞から免疫親和性クロマトグラフィーにより単クローン抗体BB−1を用いて分離することができる。
D. その他治療上の試薬
ここに述べられる核酸配列と新規Bリンパ球抗原は、T細胞媒介免疫反応を上方調整する(例えば増幅する)か下方調整する(例えば抑制したり耐性化する)
かのいずれかの能力を備えた治療上の試薬の開発に用いることができる。例えばB7−2抗原の可溶性単量体形や、B7−2Ig及び第1活性信号を受け取ったT細胞に供促進信号を送達することができない抗B7−2抗体などのB7−2融合タンパク質を含むB7−2活性を有するペプチドは、T細胞のB7−2リガンドを阻止し、そのため患者の免疫抑制の原因となる及び/又は耐性を誘発する特定の方法を提供するために用いられることができる。このようなBリンパ球抗原と融合タンパク質の阻止又は抑制形態と抗体阻止は、先にここで述べられているように試験管内で供促進アッセイに加えられたとき、T細胞増殖抑制及び/又はシトキン生成の能力により同定される。単量体形態に対し、完全な細胞表面B7−2のようなB7−2の促進形態は、T細胞に供促進信号を送達する能力を保持する。その結果2次信号を受け取らなかった活性T細胞と比べシトキン分泌が増加する。
更に他のBリンパ球抗原(B7−1等)の活性を有する第2ペプチドと融解したB7−2の活性を有する第1ペプチドを構成する融合タンパク質は、T細胞に媒介された免疫反応を改質するのに用いられる。換わりに例えばB7−2とB7−1のようなBリンパ球抗原を有する2つの別のペプチドか、阻止抗原の結合(例えば、抗B7−2及び抗B7−1単クローン抗体)は、患者のT細胞媒介免疫反応を上方調整又は下方調整するために、単一構成物として結合されたり、個別に(同時か又は連続して)投与される。さらに、B7−2活性及び/又はB7−1活性を有した一つかそれ以上のペプチドの治療的活性量は、免疫反応に影響するように他の免疫調整試薬と結合して用いることができる。他の免疫調整試薬の例としては、CD28かCTLA4に対するか、その他T細胞標識かシトキンに対するような阻止抗体、CTLA4Igのような融合タンパク質、シクロスポリンAかFK506のような免疫抑制薬が含まれる。
本発明の核酸分子から生成されたペプチドは、T細胞の破壊によって、T細胞機能を阻止する治療学的作用因子の構造にも利用できるかもしれない。例えば、ここで述べられているように、Bリンパ球抗原の分泌形は標準の遺伝子工学技術で組立てられることができる。B7−1,B7−2又はB7−3の可溶性形態とリシン等の毒素を結合させることにより、T細胞活性を防止する能力のある作用因子を作成することができる。患者への例えばB7−2リシン、B7−1リシン等の抗毒素の一つ又は組み合せの混入は、T細胞の、特にCD28とCTLA4Tの高い値を発現する活性T細胞の死の起因となるかもしれない。上記に述べられるようにキャリヤー分子も使用されるような場合であれば、単量体形態のB7−2の可溶性形態だけでもB7−2機能の阻止に役立つかもしれない。
Bリンパ球抗原機能を防止する別の方法は、アンチセンスか三重オリゴヌクレオチドの使用を通してである。例えば、B7−1,B7−2又はB7−3の翻訳誘導部位(例えば、B7−1にはTGGCCCATGGCTTCAGA(配列同定番号20番)ヌクレオチド326−309、B7−2にはGCCAAAATGGATCCCCA(配列同定番号21番))の周りの部分に相補的なオリゴヌクレオチドが合成される。一つ又はそれ以上のアンチセンスオリゴヌクレオチドは細胞媒体に、典型的には200μG/mlで加えられるか、患者にB7−1,B7−2又はB7−3合成を防止するために投与することができる。アンチセンスオリゴヌクレオチドは細胞によって引致され、翻訳を防止するため適切なBリンパ球抗原mRNAと交雑する。換わりに、DNAの巻戻しと転写を防止する三重構造を形成するための二重鎖のDNAを結合するオリゴヌクレオチドを用いることができる。いずれかの結果、一つ又はそれ以上のBリンパ球抗原の合成が阻止される。
ある特定の実施例では、T細胞が患者からとられ、T細胞の個体数を増加させるため生体外で培養された。更なる実施例では、そのT細胞はその後患者に投与された。T細胞は、実例に詳細が述べられている通り、例えばT細胞に第1活性信号と供促進信号を供給することにより、試験管内で増殖する刺激を受けることができる。活性T細胞の増殖を促進するのに好適な供促進分子、例えばT細胞レセプターを通して促進されたT細胞はab7−2VIg融合タンパク質である。
しかし、B7−2Ig融合タンパク質のその他の形態もまたT細胞増殖を供促進するのに用いることができる。本発明のある特定の実施例では、活性T細胞がB7−2VIgタンパク質に供促進され、それでその活性T細胞による反応が促進される。一つの実施例では、PCT出願番号WO94/29436で述べられる方法で、B7−2Ig又はもっと好適なB7−2VIgを供促進分子として使い、T細胞が生体外で培養された。供促進分子は可溶性で細胞膜組織に付着されるか、ビードのように固体表面に付着されることもできる。好適な実施例では、Tヘルパータイプ2(Th2)反応が優先的に促進される。
E. 免疫反応の下方調整による治療的使用
ここに開示される新規のBリンパ球抗原の構造と機能を前提とすれば、Bリンパ球抗原の機能を下方調整することが可能で、従って多くの方法で免疫反応を下方調整することが可能である。下方調整は、すでに進行中の免疫反応を抑制したり阻止したりする方法で行われるかもしれないし、免疫反応の誘発を防止することに関わるかもしれない。活性T細胞の機能はT細胞反応を抑制することにより又はT細胞の特異耐性を誘発することにより抑制されるかもしれないし、その両方かもしれない。T細胞反応の免疫抑制は一般的に活発で、非抗原特異性のプロセスであり、これはT細胞が抑制作用因子に継続的に接触していることが要求される。耐性はT細胞内の非反応性又はアネルギーを誘発することに関わり、一般的に、抗原特異である点において免疫抑制と識別され、耐性作用因子への接触後にも存続する。操作上、耐性は耐性作用因子の欠如において、特定の抗原に再接触した時に、T細胞反応の不足により立証される。
一つ又はそれ以上のBリンパ球抗原機能を下方調整又は防止すること、例えば活性T細胞による高レベルリンフォカイン合成を防止する等、は組織、皮膚、臓器移植の際と対宿主制移植片病(GVHD)に有用になる。例えば、T細胞機能の阻止は組織移植の際の組織破壊を減少させる結果となるはずである。典型的に組織移植では、移植物の拒否反応はT細胞により異物の認識を通して開始され、その後引続き移植物を破壊する免疫反応が起る。移植に先立ち、B7リンパ球抗原が免疫細胞(例えば、B7−2活性を有するペプチドの可溶性単量体形態のみ又は他のBリンパ球抗原(例えばB7−1、B7−3)の活性を有するペプチドの単量体形態と共に又は阻止抗体)上での本来のリガンドとの相互作用を抑制したり阻止したりする分子の投与は、対応する供促進信号を伝達することなく免疫細胞上での本来のリガンドとその分子の結合を導く。Bリンパ球抗原機能をこの方法で阻止することは、T細胞のような免疫細胞によるシトキン合成を防止し、それにより免疫抑制剤として作用する。さらに供促進不足はT細胞のアネルギー化にも十分かもしれず、そのため患者の耐性を誘発する。Bリンパ球抗原阻止試薬による長期耐性の誘発により、これら阻止試薬の反復的投与の必要性が避けられるかもしれない。患者が十分な免疫抑制又は耐性を達成するため、複数のBリンパ球抗原の機能を阻止する必要もあるかもしれない。例えば、移植に先立ちB7−2とB7−1、B7−2とB7−3、B7−1とB7−3又はB7−2、B7−1とB7−3の各活性を有したペプチドの組合せの可溶性形態、又は阻止抗体を(別々に又は一つの組成物として)投与することにより、これら抗原の機能を阻止することが望ましいかもしれない。換わりに、Bリンパ球抗原の抑制形態を他のT細胞標識に対する又はシトキンに対する阻止抗体のような他の抑制作用因子、他の融合タンパク質、例えばCTLA4Ig、又は免疫抑制薬と共に用いられることができる。
特定の阻止試薬の臓器移植拒否反応やGVHDを防止する効力は、ヒトの体内での効力を予想できる動物モデルを用いて評価することができる。B7−1の機能上重要な側面は種間で構造的に一定に保たれ、そのため他のBリンパ球抗原が種を越えて機能すると考えられ、そのためヒトのタンパク質で構成された試薬を動物のシステムで使用することを可能にする。使用できる適切なシステムの例には、ラットの改良心性移植、マウスの異種汎反応生島細胞移植が含まれ、両者ともLenscho et al.,257:789-792(1992)及びTurka et al.,Proc.Natl.Sct.USA,89:11102-11105に述べられるように試験管内でCTLA4Ig融合タンパク質の免疫抑制効果を調べるのに使用されている。加えて、GVHDのマウスモデル(Paul ed.,Fundamental Immunology,Raven Press,New York,1989,pp.846-847を参照)はその疾病の進行における生体内でのBリンパ球抗原機能の阻止効果を測定するため使用することもできる。
Bリンパ球抗原機能の阻止は、例えばB7−2活性を有するペプチドのみで、又はB7−1活性を有するペプチド及び/又はB7−3活性を有するペプチドとを組み合わせてを使用することにより、自己免疫疾患の治療にも治療学上有用かもしれない。多くの自己免疫障害は、自己組織に対して反応するT細胞の不適切活性の結果によるもので、それは疾病の病理学に関わるシトキンと自己抗体の生成を促進するものである。自己反応性T細胞活性を防止することは疾病の症状を減少させるか、削除するかもしれない。Bリンパ球抗原のレセプター:リガンド相互作用を妨害することによってT細胞の供促進を阻止する試薬を投与すれば、T細胞の活性を抑制し、疾病の進行に関わるかもしれない自己抗体又はT細胞誘発シトキンの生成を防止ことができるかもしれない。加えて、阻止試薬は疾病からの長期軽減につながる可能性のある自己反応性T細胞の抗原特異耐性を誘発するかもしれない。自己免疫障害を防止したり緩和したりする阻止試薬の効力は、ヒト自己免疫疾患の特徴が良く現れた動物モデルを多く使用して決定することができるだろう。例の中にはマウス実験自己免疫脳炎、MRL/lpr/lprマウス又はNZBハイブリッドマウスでの組織的老壮狼そう、マウス自己免疫コラーゲン関節炎、NNODマウスとBBラットでの糖尿メリタス、マウスの実験的重症性筋無力症が含まれる(Paul ed.,Fundamental Immunology,Raven Press,NewYork,1989,pp.840-856を参照)。
アトピー性アレルギーのIgE抗体反応は、高度にT細胞に依存しており、このためBリンパ球抗原に誘発されるT細胞活性をの抑制が治療上アレルギーとアレルギー反応の治療に有用であるかもしれない。B7−2タンパク質の抑制形態、例えばB7−2活性を有するペプチドのみで、又は他のB7−1のような他のBリンパ球抗原の活性を有するペプチドとの組合せは、患者のT細胞媒介アレルギー反応を抑制するためアレルギー性の患者に投与することができる。T細胞のBリンパ球抗原供促進の抑制は、適切なMHC分子と共にアレルゲンへの接触を伴うかもしれない。アレルギー反応は、アレルゲンの進入経路とマスト細胞又は好塩基性細胞のIgE沈着のパターン次第で、組織的又は局所的なものかもしれない。そのためB7−2タンパク質の抑制形態の適切な投与による局所的又は組織的なT細胞媒介アレルギー反応を抑制することが必要かもしれない。
Bリンパ球抗原機能の阻止を通してのT細胞活性抑制は、T細胞のウイルス感染にかんして治療学上にも重要かもしれない。例えば、後天性免疫不全症候群(AIDS)において、ウイルスの複製はT細胞活性により促進される。B7−2機能の阻止はウイルス複製のレベルを低下させる事につながり、それによりAIDSの進行を改善するかもしれない。加えて、Bリンパ球抗原、例えばB7−1とB7−2、B7−3、の結合の機能を阻止する必要もあるかもしれない。驚くべき事に、HTLV−Iに感染したT細胞はB7−1とB7−2を発現する。この発現は、HTLV−I誘発白血病の成長に重要かもしれない。また、B7−2及び/又はB7−3機能とともに、B7−1機能の阻止が、HTLV−Iに感染したT細胞の成長を減速させるかもしれない。又、T細胞活性によるウイルス複製の促進は、B7−2タンパク質の供促進形との接触に誘発されるかもしれなく、分離と使用のために十分な量のレトロウイルス(例えば種々のHIVの分離されたウイルス)の発生が目的である。
F. 免疫反応の上方調整による治療的使用
免疫反応を上方調整する手段としてのBリンパ球抗原機能の上方調整も、治療上有用かもしれない。免疫反応の上方調整は、既存の免疫反応を高めるか又は初期免疫反応を顕在化させる形態をとるかもしれない。例えば、Bリンパ球抗原機能を促進することにより免疫反応を高めることは、ウイルス感染の事例に有用かもしれない。ウイルス感染は第1には、細胞融解反応性T細胞により浄化される。本発明によると、B7−2と、従ってT細胞上に本来のリガンドを備えるB7−1とB7−3は、少なくともあるT細胞の細胞融解反応性活性での増加が結果として起こるかもしれないと思われている。又B7−2、B7−1、B7−3はCD8細胞毒性T細胞の初期活性と生成に関わりがあると思われている。多価の形態での、供促進経路を通してのT細胞活性を促進するためのB7−2活性を有する可溶性ペプチドのみ、又は他のBリンパ球抗原の活性を有するペプチドとの組合せによる付加は、ウイルスのより急速な又は完全な浄化が有益であろう状況においては治療学上有用であるだろう。これらには、場合のヘルペスや帯状庖疹等のウイルス性皮膚疾患が含まれる。こうした場合は、B7−2活性を有する多価の可溶性ペプチド又はそのようなペプチド及び/又はB7−1活性を有するペプチド及び/又はB7−3活性を有するペプチドとの組合せが局所的に皮膚に加えられる。加えて、インフルエンザや一般の風邪、脳炎のような全体性のウイルス性疾患は、Bリンパ球抗原の供促進形態を規則正しく投与することにより緩和されるかもしれない。
又、抗ウイルス免疫反応は感染した患者からT細胞をその患者から除去することにより高められるかもしれない。それは試験管内のT細胞を、B7−2活性を有するペプチド(それだけで又はB7−1活性を有するペプチド及び/又はB7−3活性を有するペプチドとの結合)又はB7−2活性を有する可溶性ペプチド(それだけで又はB7−1活性を有するペプチド及び/又はB7−3活性を有するペプチドとの結合)の供促進形態とともに発現するウイルス適用抗原APCsと供促進し、試験管内活性T細胞を患者に再導入することによる。抗ウイルス免疫反応を高めるその他の方法は、患者から感染細胞を分離し、それらをBリンパ球抗原の活性を有するペプチドをここに述べるように符号化する核酸で細胞感染(トランスフェクト)し、その際に、細胞がその表面でBリンパ球抗原の全て又は一部を発現(例えばB7−2又はB7−3)し、トランスフェクションされた細胞を患者に再導入するようにする。感染細胞はこれで供促進信号をT細胞に伝達し、従ってT細胞を生体内で活性化することが可能になるだろう。
Bリンパ球抗原の供促進形態はまた、種々の病原体に対しワクチンとして予防的に使用されるかもしれない。病原体、例えばウイルス、に対する免疫は、ウイルス性タンパク質がB7−2活性を有するペプチド、又はBリンパ球抗原の活性を有するその他のペプチドの供促進形態と共に適切な補助的薬剤で予防接種をすることにより誘発されるかもしれない。又は、病原性抗原とBリンパ球抗原の活性を有するペプチド(例えばウイルス性タンパク質を符号化する核酸とここで述べられるB7−2活性を有するペプチドを符号化する核酸を発現するために高められたワクチンウイルス発現ベクター)の両者の遺伝子を符号化する発現ベクターは、ワクチンとして使用されることができる。例えば、B7−2活性を有するペプチドとMHCクラスIα連鎖タンパク質とβマイクログロブリンを相互発現するためにトランスフェクションされた細胞、によりクラスIMHCタンパク質を伴うB7−2を与えると、細胞融解反応性CD8T細胞の活性の原因となり、ウイルス性感染からの免疫を提供するかもしれない。そのワクチンが有用かもしれない病原体は、B型肝炎、C型肝炎、エプスタイン−バーウイルス(E−Bウイルス)、巨細胞ウイルス、HIV−1、HIV−2、結核、マラリア、住血吸虫症を含む。
その他の応用例として、Bリンパ球抗原機能の上方調整又は増強は腫瘍免疫の誘発に有用かもしれない。Bリンパ球抗原活性を有する少なくとも一つのペプチド、例えばB7−2、を符号化する核酸でトランスフェクションされた腫瘍細胞(例えば、肉腫、黒色腫、リンパ腫、白血病、神経芽細胞腫、癌腫)は患者の腫瘍特異性耐性を克服するために患者に投与されることができる。所望ならば、腫瘍細胞は多くのBリンパ球抗原(例えば、B7−1やB7−2、B7−3)の活性を有するペプチドの組合せを発現するのにトランスフェクションできる。例えば、患者から取った腫瘍細胞は、B7−2活性を有するペプチドのみか、又はB7−1活性及び/又はB7−3活性を有するペプチドとの組合せの発現を命令する発現ベクターで生体外でトランスフェクションできる。トランスフェクションされた腫瘍細胞は患者に戻され、結果としてトランスフェクションされた細胞の表面でペプチドの発現がおこる。又は、遺伝子治療技術を生体内でトランスフェクションのために腫瘍細胞を目標にするのに使用されることができる。
腫瘍細胞表面のBリンパ球抗原活性を有するぺプチドの存在は、T細胞への必要な供促進信号を提供してトランスフェクションされた腫瘍細胞に対するT細胞媒介免疫反応を誘発する。加えて、MHCクラスI又はMHCクラスII分子を欠くか又は、MHCクラスI又はMHCクラスII分子の十分な量を発現することが出来ない腫瘍細胞は、MHCクラスIα連鎖タンパク質とβマイクログロブリンタンパク質、又はMHCクラスIIα連鎖タンパク質とMHCクラスIIβ連鎖タンパク質の全て又は一部(例えば細胞質ドメイン斜切頭部)を符号化する核酸とトランスフェクションすることができ、その結果として細胞表面でMHCクラスI又はMHCクラスIIタンパク質を発現する。Bリンパ球抗原活性を有するペプチド(例えばB7−1やB−2、B7−3)と関連した適切なクラスI又はクラスIIMHCの発現は、トランスフェクションされた腫瘍細胞に対するT細胞媒介免疫反応を誘発する。任意に、MHCクラスIIに連結したタンパク質、例えば不変連鎖、の発現を阻止するアンチセンスの構成を符号化する遺伝子は、Bリンパ球抗原活性を有するペプチドを符号化するDNAとのも供トランスフェクションして、腫瘍連結抗原の存在を促進し腫瘍特異免疫を誘発することができる。B7ネガティブマウス腫瘍細胞によるB7−1の発現は、マウス内で腫瘍拒否反応と腫瘍からの攻撃への増殖保護を伴うT細胞媒介特異免疫を誘発することが示されてきている(Chen,L.et al.,(1992)Cell 71,1093-1102; Townsend,S.E.;Allison,J.P.(1993)Science 259,368-370: Basker,S.et al.(1993)Proc.Natl.Acad.Sci.90,5687-5690)。そのためヒト患者内のT細胞媒介免疫反応の誘発は、患者の腫瘍特異耐性を克服するに十分かもしれない。
その他の側面では、Bリンパ球抗原活性を有する可溶性ペプチドの一つ又はそれ以上の供促進形態は、抗腫瘍免疫を誘発するためにT細胞への供促進信号を提供するため、腫瘍保持患者へ投与することができる。
G.Bリンパ球抗原の治療用形態による投与
本発明によるペプチドは、T細胞の媒介する免疫反応を高める又は抑えるべく、生体内における薬剤投与に生物学的適合性のある形態で患者に投与されるものである。「生体内投与にとって生物学的に適合性のある形態」とは、投与しようとするタンパク質の持つ治療効果が、その毒性効果よりも価値が大きいような形態を言う。患者という表現は、例えば哺乳類など、免疫反応を引き起こすことのできるあらゆる生物組織を含むものとして意図されている。患者の例には、ヒト、イヌ、ネコ、マウス、ラット、及びこれらの遺伝子導入種が含まれる。ここで述べるような新規のBリンパ球抗原の活性を有するペプチドの投与は、治療上有効量のペプチドを単体で、又は、別のBリンパ球の活性を有するペプチドと治療上容認可能な担体と組み合わせて投与する形態を含む、いかなる薬理学的形態における投与であってもよい。本発明による治療用組成物の治療上有効量の投与とは、投薬量において、かつ、所望の成果を得るのに必要な時間有効である量として定義されるものである。例えば、B2−7活性を有するペプチドの治療上の有効量は、疾患の状態、年齢、性別、及び個人の体重といった因子や、その個人において所望の反応を引き出すペプチドの能力といった因子によっても異なるであろう。投薬状態を、最適な治療反応が得られるよう調整してもよい。例えば、治療状態の緊急性から判明した場合には、一日数回に分けて投薬しても、あるいは投薬量を比率的に減らしてもよい。
有効化合物(例えばペプチド)は、例えば注射(皮下、静脈、等々)経口投与、吸入、経皮適用、又は直腸内適用など、都合に合った方法で投与してもよい。
投与の経路に応じては、酵素による作用、酸による作用等、有効化合物を不活性化しかねない条件からその化合物を保護する材料で有効化合物に被膜を施してもよい。B7−2活性を有するペプチドを非経口投与以外の方法で投与するには、ペプチドの不活性化を防止するような材料でペプチドを被膜するか、又はそのような材料と共にペプチドを投与しなければならないこともあろう。例えば、B7−2活性を有するペプチドを、個人に対して、適した担体、希釈剤又は補助剤中で投与したり、酵素抑制物質と一緒に投与したり、リポソーム等の適した担体中で投与してもよい。薬学上容認可能な希釈剤には、生理食塩水及び水性緩衝液が含まれる。補助剤とはここでは広い意味で用いられており、インターフェロンなどの免疫促進化合物が含まれる。ここで考えられる補助剤には、レゾルシノール、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等の非イオン界面活性剤、及びn−ヘキサデシルポリエチレンエーテルが含まれる。酵素抑制物質には、膵臓トリプシン抑制物質、ジイソプロピルフルオロリン酸(DEP)及びトラジロールが含まれる。リポソームには、水中油中水型乳剤並びに通常のリポソームが含まれる(Strejanet al.(1984)J.Neuroimmunol7:27)。
さらに有効化合物を非経口的又は腹腔内投与してもよい。分散系はグリセロール、液体ポリエチレングリコール及びこれらの混合物を用いて調剤しても、又は油脂中に作成してもよい。通常の保管及び使用条件下では、これらの調剤に保存剤を含有させて微生物の成長を抑えてもよい。
注射可能な使用法に適した薬学的組成物には、無菌水性溶液(可溶性の場合)
又は分散剤、あるいは、無菌の注射可能な溶液又は分散系用の即時調合のための無菌粉末が含まれる。いずれの場合も、組成物は無菌でなければならず、また注射器による適用が容易となる程度の流動性を有していなければならない。製造及び保管条件において安定しており、バクテリア及びカビ類等の微生物の汚染作用から守られていなければならない。担体は、例えば水、エタノール、ポリオール(例えばグリセロール、プロピレングリコール、及び液体ポリエチレングリコール、等々)、及びこれらの適した混合物等を含有した溶媒又は分散媒であってもよい。適した流動性は、例えば、レシチン等の被膜を用いたり、分散系の場合には必要とされる粒子の大きさを維持したり、界面活性剤を用いるなどして維持することができる。微生物の活性の抑制は、例えばパラベン、クロロブタノール、フェノール、アスコルビン酸、チメロサール、等々の多種の抗菌及び抗カビ物質により達成することができる。多くの場合、例えば砂糖、マンニトール等の多価アルコール、ソルビトール、塩化ナトリウムなどの等張性物質を組成物中に含めることが好ましいであろう。注射可能な組成物の吸収時間を長くするには、組成物中に吸収を遅らせる物質、例えばモノステアリン酸アルミニウム及びゼラチン等を含めることで行うことができる。
無菌の注射可能な溶液は、必要な量の有効化合物(例えばB7−2活性を有するペプチド)を、必要な場合は上に羅列した成分の一つ又は組合せと共に適した溶媒中に加えた後にフィルタ滅菌処理することで作成することができる。一般的には、分散系は、基本的な分散媒と、上に羅列したもののうち必要なその他の成分とを含んだ無菌賦形剤に有効化合物を加えることで作成される。無菌の注射可能な溶液を作成するための無菌粉末に関しては、好適な作成方法は真空乾燥法及び凍結乾燥法であり、この方法により、有効成分(ペプチド)に所望の成分が加わった粉末が、予め無菌フィルタ処理したこれらの溶液から生じる。
有効化合物を上述のように適切に保護すれば、本タンパク質を、例えば不活性の希釈剤又は同化性の食用担体と共に経口投与してもよい。ここで言う「薬学上容認可能な担体」には、いかなる溶媒、分散媒、被膜剤、抗菌及び抗カビ物質、等張性及び吸収遅延物質、等々が含まれる。薬学上有効な物質のためのこのような媒体及び物質の使用法は当業において公知である。通常の媒体又は物質が本有効化合物に対して不適合である場合を除き、治療用組成物へのその使用は考察されている。補助的な有効化合物を組成物に加えることも可能である。
投与を容易とするため、また用量を均一とするために、非経口用組成物を用量単位形態で作成すると特に有利である。ここで言う用量単位形態とは、処置を施す対象となる哺乳類の患者への一回分の用量として適切な物理的に個別の単位であって、各単位が、所用の薬学的担体と関連して所望の治療効果を生じるよう計算された所定量の有効化合物を含有するものを言う。本発明の用量単位形態の詳細は、(a)本化合物特有の特徴と達成しようとする特定の治療効果と、(b)
個人の感受性の治療のためのこのような有効化合物を合成する技術に内在する限界とから明らかになるものであり、これらに応じたものである。
H. 相互促進により誘導されたシトキンの同定
ここで述べられた新規のBリンパ球抗原の活性を有するペプチドを符号化する核酸の配列を用いて、Bリンパ球抗原の一形態、例えばB7−2による刺激に反応してT細胞の生じたシトキンを同定することができる。次善の候補として、ホルボールエステル、抗CD3抗体、又は、好ましくは、MHCクラスIIの分子と結合した抗原等の第1次活性化信号等により、T細胞を試験管内で刺激することができ、さらに、例えばB7−2活性を有するペプチドを符号化すると共にそのペプチドを表面上で発現する核酸により形質移入した細胞によるもの等、B7−2抗原の促進形態による相互促進信号、又は可溶性の促進形態のペプチドによる相互促進信号を与えられる。媒体中に解放された公知のシトキンは、ELISA検定で同定したり、又は、シトキンを阻害することで、シトキンの誘導するT細胞の増殖又はその他の細胞種の増殖を抑える抗体の能力により同定することができる。IL−4ELISA検定器具は、IL−7阻害抗体と同様、Genzyme社(Cambridge,MA)から入手できる。IL−9及びIL−12に対する阻害抗体はGenetics Institute社(Cambridge,MA)から入手可能である。
上述の試験管内T細胞相互促進検定は、相互促進により誘導されたと考えられる新規のシトキンを同定する方法にも用いることができる。相互促進により誘導された特定の活性、例えばT細胞の増殖を公知のシトキンに対する阻害抗体を加えることで阻害できない場合、その活性は未知のシトキンの作用から生じたと考えられる。相互促進に続いて、このシトキンを媒体から従来の方法により精製し、その活性を、T細胞の増殖を誘導するその能力により測定することができるであろう。
耐性の誘導を妨げるシトキンを同定するために、上述の試験官外T細胞相互促進検定を用いることができる。この場合、T細胞には第1次活性化信号を与え、所定のシトキンに接触させるが、相互促進信号は与えないこととなろう。洗浄後にT細胞を休止させた後、この細胞に第1次活性化信号及び相互促進信号の両方を与えることとなろう。T細胞が反応しない(例えば増殖する又はIL−2を生じる)場合、これらは耐性化され、シトキンが耐性の誘導を妨げなかったこととなる。しかしT細胞が反応すれば、耐性の誘導がシトキンにより妨げられたこととなる。耐性の誘導を妨げることのできるこのようなシトキンを、より効率的な手段としてBリンパ球抗原を阻害する試薬と関連させて生体内での阻害の標的とすれば、自己免疫疾患を持つ移植レシピエント又は患者の耐性を誘導することができる。例えば、B7−2阻害試薬をシトキン阻害抗体と共に対象に投与することが可能であろう。
I.相互促進を阻害する分子の同定
本発明による新規なBリンパ球抗原(B7−2及びB7−3)の活性を有するペプチドのもう一つの用法は、これらのペプチドの一つ又は複数を、相互促進後の相互促進リガンド結合の阻害物質、及び/又は、T細胞の細胞内信号伝達を阻害する物質である未知の分子を発見しようとするスクリーニング検定に使用することである。例えば、B7−2等のBリンパ球抗原の活性を有するペプチドを用いた固相結合検定を利用して、この抗原が適したT細胞リガンド(例えばCTLA4、CD28)と結合することを阻害する分子を同定することができよう。更に、上述の試験管内T細胞相互促進検定を用いると、相互促進後のT細胞内の細胞内信号伝達に干渉する分子を、これらの分子の、T細胞の増殖及び/又はシトキンの生成を阻害する(しかしBリンパ球抗原がそのレセプターに結合することは妨げない)能力から決定することで同定することができると考えられる。例えば、化合物シクロスポリンAは、CD28/CTLA4経路を介してではなくT細胞のレセプター経路を介した刺激を通じて、T細胞の活性化を阻害する。従って、相互促進には異なる細胞内信号伝達経路が関係している。CD28/CTLA4経路を介して細胞内信号伝達経路に干渉する分子は、生体内における免疫抑制物質として効果的であろう(シクロスポリンAの効果と同様)。
J.Bリンパ球抗原の発現を調節する分子の同定
本発明によるタンパク質及びペプチドを用いて生じさせた単クローン抗体を、細胞上でのBリンパ球抗原の発現を調節する分子のスクリーニング検定に用いることができる。例えば、B7−2、B7−3等のBリンパ球抗原の誘導を引き起こす細胞内信号伝達を行う分子を、細胞表面上での一つ又は複数のBリンパ球抗原の発現を検定することで同定することができる。分子があるときに抗B7−2抗体による免疫蛍光の着色が減じていれば、その分子が細胞内信号伝達を阻害したこととなろう。Bリンパ球抗原の発現を上方調節する分子では、免疫蛍光の着色が増加することとなる。あるいは、B7−2等のBリンパ球抗原の発現に対する分子の作用を、B7−2cDNAを探触子として用いて細胞のB7−2mRNAのレベルを検出することで調べることができる。例えば、B7−2の活性を有するペプチドを発現する細胞を、調べようとする分子に接触させて、その細胞内のB7−2mRNAのレベルの増加又は減少を、例えばノーザン交雑分析法や、検出可能な標識で標識付けしたB7−2cDNA探触子を用いた、mRNA又は全ポリ(A+)RNAの通常のドットブロット法により検出することができる。
Bリンパ球抗原の発現を調節する分子は、免疫反応のみを上方調節又は下方調節する上で、あるいは可溶性の阻害又は刺激試薬と関連させて調節する際に、治療上有用であろう。例えば、免疫抑制を目的としてB7−2の発現を阻害する分子をB7−2阻害試薬と共に投与することもできよう。上述の検定で調べることのできる分子には、IL−4等のシトキン、γINF、IL−10,IL−12、GM−CSF及びプロスタグランジンが含まれる。
本発明は以下の例により更に示されるが、この例は限定的なものとして捉えられてはならない。本出願を通じて引用された引例及び発行済の特許の内容はすべて、参考文献としてここに編入されたものである。
以下の方法を例1、2及び3で用いた。
(方法及び材料)
A.細胞
単核細胞を、フィコール−ハイパック比重遠心法によりヒトの脾臓の単個細胞懸濁液から分離して、ヤギの赤血球でロゼットすることでE−及びE+断片に分けた(Boyd,A.W.,et al.(1985)J.Immunol.134,1516)。単球をプラスチックに密着させ、単クローン抗体、抗CD−4、−CD8、−CD11b、−CD14、及び−CD16を用いた、抗MsIgG及び抗MsIgMで被膜した磁気ビード(Advanced Magnetics社,Cambridge,MA)による二回の処理により、残りのT細胞、ナチュラルキラー細胞(NK)及び残りの単球を除去することで、E−断片からB細胞を精製した。CD4T細胞は、NK、B細胞及び残りの単球をプラスチックヘ密着させて磁気ビード及び単一クローン性の抗体、抗−CD20、−CD11b、−CD8及び−CD16を用いて除去することで同じ脾臓のE+断片から分離した。CD28T細胞も同様に、抗−CD20、−CDllb、−CD14及び−CD16の単クローン抗体を用いてE+断片から分離した。精製の効率を、間接的免疫蛍光法及びEPICSフローサイトメータ(Coulter社)を用いたフローサイトメトリにより分析した。B細胞の精製は、>95%CD20、<2%CD3、<1%CD14であった。CD4T細胞の精製は、>98%CD3、>98%CD4、<1%CD8、<1%CD20、<1%CD14であった。CD28T細胞の精製は、>98%CD3、>98%CD28、<1%CD20、<1%CD14であった。
B.単クローン抗体及び融合タンパク質
特にそうでないと示す場合を除き、単クローン抗体を精製Igとして用いた。
抗B7:133、IgMは阻害性の抗体であり、既に説かれて(Freedman,A.S.eta.(1987)Immunol.137,3260-3267)おり、抗B7:B1.1IgG1(RepliGenCorp.,Cambridge,MA)(Nickoloff,B.,et al(1993)Am.J.Pathol.142.1029-1040)は非阻害性の単クローン抗体であり、BB−1:IgMは阻害性の抗体であり(Dr.E.Clark,University of Washington,Seatt1e,WA)(Yokochi,t.,et al.(1982)J.Immunol.128,823-827)、抗CD20:B1、IgG2a(Stashenko,P.,etal.(1980)J.Immunol.125,1678-1685)、抗B5:IgM(Freedman,A.,etal.(1985)J.Immunol.134,2228-2235)、抗CD8:7PT3F9、IgG2a、抗−CD4:19Thy5D7、IgG2a、抗CD11b:Mol、IgM及び抗CD14:Mo2、IgM(Todd,R.,et al.(1981)J.Immunol.126,1435-1442)、抗MHCクラスII:9−49、IgG2a(Dr.R.Todd,Universityof Michigan,Ann Arbor)(Todd.R.I.,et al.(1984)IIum Immunol,10,23-40;
抗CD28:9.3,IgG2a(Dr.C.June,Naval Research Institute,Bethesda)(Hansen,J.A.,et al.(1980)Immunogenetics,10,247-260);抗CD16:3G8,IgG1(腹水として用いる)(Dr.J.Ritz,Dana-FarberCancer Institute, Boston);抗CD3:OKT3,IgG2aハイブリドーマを米国代表菌株培養収集から得て、精製された単一クローン性の抗体を、濃度1μg/mlでプラスチック板に密着させ、メーカーの指示に基づき(Pierce社Rockford,IL)、パパイン分解及びタンパク質Aカラム上の精製により、抗CD28Fab断片を9.3単クローン抗体から生じさせた。ヒトCTLA4融合タンパク質(CTLA4Ig)及び対照融合タンパク質(対照Ig)を前述のように作成した(Gimmi,C.D..,et al.(1993)Proc.Natl.Acad.Sci USA90:6586-6590);Boussiotis,V.,et al.J.Exp.Med.(公開容認済))。
C.CHO細胞の形質移入
B7−1トランスフェクタント(CHO−B7)をB7−1ネガティブチャイニーズハムスターの卵巣(CHO)細胞系から作成し、パラホルムアルデヒドで固定し、前述のように用いた(Gimmi,C.D..,et al.Proc.Natl.Acad.Sci USA88,6575-6579)。
D. 試験管内B細胞活性化及びB7 及びB7 細胞の選別
脾臓B細胞を、組織培養フラスコ内の完全培地{10%の加熱不活性化したウシ胎児血清(FCS)、2mMのグルタミン、1mMのピルビン酸ナトリウム、ペニシリン(100単位/ml)、硫酸ストレプトマイシン(100μg/ml)及び硫酸ゲンタマイシン(5μg/ml)を含んだRPMI1640}で2×10細胞/mlで培養し、Affi−Gel7O2ビード(Bio-Rad社)Richmond,CAに結合させた親和性精製ウサギ抗ヒトIgMとのsIgの架橋結合により(Boyd,A.W.,et al.(1985)J.Immunol.134,1516)、又は、Affi−Ge1702ビードに結合した9−49抗体とのMHCクラスIIの架橋結合により、活性化させた。72時間活性化させたB細胞を、活性化したB細胞集団全体として用いるか、又は、抗B7(B1.1)単クローン抗体、及び、フルオレセインイソチオシアネート(FITC)で標識付けしたヤギ抗マウス免疫グロブリン(Fisher,Pittsburgh,PA)で間接的に着色して、フローサイトメトリによる細胞分類(EPICS Elite flow cytometer,Coulter)によりB7−1+及びB−7−1集団に分けた。
E. 免疫蛍光及びフローサイトメトリ−
表面表現型分析のために、sIg又はMHCクラスIIのいずれかとの架橋結合により6、12、24、48、72及び96時間活性化したB細胞集団を、抗B7(133)、BB−1単クローン抗体、対照IgM抗体、CTLA4Ig又は対照Igで着色した。細胞懸濁液に対して、10μg/mlの第1次単クローン抗体による着色及び適した第2次試薬による着色という二段階の間接的な膜着色により着色を施した。具体的には、抗B7(133)及びBB−1単クローン抗体との免疫反応性を、ヤギ抗マウスIg又は免疫グロブリンFITC(Fisher社)を第2次試薬として用いた間接的な着色を行うことで調べ、融合タンパク質との免疫反応性を、ビオチン処理したCTLA4Ig又はビオチン処理した対照Ig及び、第2次試薬としてストレプタビジン−フィコエリトリンを用いて調ベた。10%のAB血清を含んだPBSを希釈剤及び洗浄媒体として用いた。細胞を0.1%のパラホルムアルデヒドで固定した後、フローサイトメータ(EPICSElite Coulter)で分析した。
F. 増殖検定
T細胞を、溜め当り1×10細胞の濃度で96溜めを有する底が平らな微量定量プレートで三日間、5%の二酸化炭素中で37℃で培養した。同系の活性化したB細胞(B細胞全集団又はB7+及びB7−分団)を照射(2500ラド)
して、溜め当り1×105細胞の濃度で培養物に加えた。調査の対象となる因子を所用の濃度に加えて、溜め当りの最終的な全容量を200μlとした。特に示した場合には、T細胞を、抗CD28Fab(10μg/mlの最終濃度)と共に30分間4℃でインキュベートし、実験用プレートに加えた。同様に、CHO−7又はB細胞を、CTLA4Ig又は対象Ig(10μg/ml)と共に30分間4℃でインキュベートした。培養の最後15時間は1μCi(37kBq)
の{メチル−H}チミジン(Du Pont,Boston,MA)と共にインキュベートして、分裂促進活性の指数としてチミジンの取込みを評価した。細胞をフィルタに回収し、乾燥したフィルタの放射活性をファーマシアベータプレート液体シンチレーション計数器で計測した。
G.IL−2及びIL−4検定
培養の開始後24時間で収集された培養上澄み液のIL−2及びIL−4濃度をELISA検定した(R&D Systems,Minneapolis,MN及びBioSource,Camarillo,CA)。
[例1]
T細胞の増殖を誘発する活性化B細胞上の新規なCTLA4リガンドの発現
架橋結合する表面Igは、ヒトの休止B細胞に、72時間の時点でB7−1を最大(50−80%)に発現させるよう誘導するため、活性化したヒトBリンパ球の、亜ミトゲン的に活性化したT細胞を増殖させてIL−2を分泌させるよう誘導する能力を調べた。図1は、B7(B7−1)形質移入したCHO細胞(CHO−B7)又は、抗Igで72時間活性化させた同系の脾臓B細胞のどちらかに対する、抗CD3単クローン抗体で亜ミトゲン的に活性化させたヒト脾臓CD28T細胞の相互促進反応を示す。H−チミジンの取込みを72時間のうち最後の15時間について評価した。IL−2は、24時間の培養後上澄み液のELISA検定で評価した(検定の検出限度:31−2000μg/ml)。図1は17の実験結果を表すものである。
亜ミトゲン的に活性化したCD28T細胞は、CHO−B7のもたらしたB7−1相互促進に反応して、増殖し、かつ高レベルのIL−2を分泌した(図1、表a)。増殖及びIL−2の分泌の両方は、抗B7−1単クローン抗体又は、親和性の高いそのレセプターである融合タンパク質、CTLA4によりCHO細胞上でB7−1分子を阻止することで完全に阻害された。同様に、増殖及びIL−2の分泌は、Fab抗CD28単クローン抗体によりB7−1のCD28を介した信号伝達を阻止することで妨げられた。対照単クローン抗体又は対照融合タンパク質は何の作用も有していなかった。増殖及びIL−2分泌のほとんど同一の相互促進が、抗Igで72時間活性化した脾臓B細胞によりもたらされた(b表)。抗B7−1単クローン抗体はCHO−B7のもたらす増殖及びIL−2分泌を完全に妨げると考えられたが、抗B7−1単クローン抗体は、活性化したB細胞の誘導する増殖を一貫して僅かに50%阻害したのみであり、一方IL−2の分泌は完全に阻害されていた。抗B7−1単クローン抗体により誘導される増幅の部分的阻止とは対照的に、CTLA4Ig及びFab抗CD28単クローン抗体の両方が、増幅及びIL−2の分泌を完全に阻止していた。これらの結果は、活性化したヒトB細胞は一つ又は複数の更なるCTLA4/CD28リガンドを発現し、このリガンドがT細胞の増幅及びIL−2の分泌を誘導することができるという仮説と一致するものである。
[例2]
活性化したヒト脾臓B細胞はB7−1とは異なるCTLA4リガンドを発現する 上述の観察を鑑み、その他のCTLA4結合対レセプターが活性化したB細胞上で発現するかどうかを調べた。この目的のために、ヒト脾臓B細胞を72時間、抗Igで活性化させた後、B7−1の媒介する相互促進を阻害しない抗B7−1単クローン抗体(B1.1)で着色した。フルオレセインイソチオシアネート(FITC)及びmAbB1.1をフローサイトメトリ細胞分類法に用いてB7−1及びB7−1分団を分離した。その結果、分類後の陽性の集団は99%がB7−1であり、分類後の陰性の集団は98%がB7−1であった(図2)。
各集団の相互促進能力を調べるために、ヒト脾臓CD28T細胞を、抗CD3単クローン抗体を用いて、照射したB7−1又はB7−1抗Ig活性化した(72時間)脾臓B細胞のあるところで亜ミトゲン的に刺激した。H−チミジンの取込みを72時間の培養の最後の15時間について評価した。IL−2については、ELISA検定により上澄み液を24時間の培養後に評価した(検定の検出限度:31−2000μg/ml)。図3の結果は10の実験結果を表すものである。B7−1B細胞は、抗CD3で活性化したT細胞を誘導して増殖及びIL−2の分泌を行わせ(図3a)たが、IL−4の分泌は起きていない。分団化されていない活性化B細胞集団で観察されたように、抗B7−1単クローン抗体(133)は増殖を僅かに50%阻害したが、IL−2の分泌は一貫して妨げていた。上述したように、CTLA4Ig結合又はFab抗CD28単クローン抗体によるCD28の阻止の結果、増殖及びIL−2分泌の両方が完全に阻害された。対照単クローン抗体及び対照Igでは阻害は見られなかった。B7B細胞のもたらすB7が媒介していない残りの増殖を説明すると思われる、CTLA4/CD28結合相互促進リガンドのその他のものを明らかにしようと、BB−1単クローン抗体の増殖及びIL−2分泌に対する作用を調べた。見られるように、BB−1単クローン抗体は増殖及びIL−2分泌の両方を完全に阻害していた(図3a)。図3bはB7−1で活性化したヒト脾臓B細胞の相互促進能力を示す。照射されたB7−1活性化(72時間)B細胞はまた、著しい相互促進信号を亜ミトゲン的に活性化したCD4リンパ球に送ると考えられる。この相互促進には、検出可能なIL−2(図3b)又はIL−4の蓄積が伴っておらず、また、抗B7−1単クローン抗体は増殖を阻害していなかった。しかしながら、CTLA4Ig、Fab抗CD28単クローン抗体、及びBB−1単クローン抗体は全て、増殖を完全に阻害していた。
B7−1+及びB7−1−活性化脾臓B細胞の表現型分析から、上記の機能的結論が裏付けられた。図4は、分団化されたB7−1及びB7−1活性化B細胞上でのB7−1、B7−2及びB7−3の細胞表面発現を示すものである。
図4に見られるように、B7−1活性化脾臓B細胞は、抗B7−1(133)
単クローン抗体、BB−1単クローン抗体、及び結合したCTLA4−Igで着色していた。対照的に、B7−活性化脾臓B細胞は抗B7−1(133)単クローン抗体では着色せず、BB−1単クローン抗体及びCTLA4Igで着色していた。これらの表現型及び機能的結果は、B7−1及びB7−1活性化(72時間)ヒトBリンパ球の両方がCTLA4結合対レセプターを発現し、このレセプターは、
1)活性化T細胞を亜ミトゲン的に誘導して検出可能なIL−2を分泌させることなく増殖させることができ、また
2)BB−1単クローン抗体で同定できるが抗B7−1単クローン抗体ではできない。
このように、これらのCTLA4/CD28リガンドは、B細胞の活性化後のこれらの一
時的な発現と、CTLA4Ig及び抗B7単クローン抗体とのこれらの反応性に基づいて区別することができる。図4の結果は5つの実験を示すものである。
[例3]
三つの別個のCTLA4/CD28リガンドはヒトB細胞活性化後に発現する
CTLA4結合対レセプターの活性化後の発現順を調べるために、ヒト脾臓B細胞を、表面Ig又はMHCクラスIIのいずれかと架橋結合させることで活性化し、B7−1、B7−3及びB7−2結合タンパク質の発現をフローサイトメトリ分析法により調べた。Ig又はMHCクラスIIとの架橋結合により、類似のパターンのCTLA4Ig結合が誘導された(図5及び6)。図5は、抗B7−1及びBB−1結合に関する25の実験、及び、CTLA4Ig結合に関する5つの実験の結果を表すものである。図6は、抗B7−1結合に関する25の実験、及び、CTLA4Ig結合に関する5つの実験を示すものである。これらの実験の結果から、24時間より前では、これらの分子のいずれも発現しないことが推論される。活性化後24時間の時点では、細胞の大部分が、CTLA4Ig(B7−2)と結合したタンパク質を発現するが、20%に満たないものがB7−1又はB7−3のどちらかを発現する。MHSクラスIIの架橋結合は、48時間の時点で最大となるB7−1及びB7−3の発現及び強度を誘導するが、一方、Igの架橋結合の誘導する発現は72時間の時点で最大となりその後発現が減少していく。これらの結果から、24時間の間にさらにCTLA4結合対レセプターが発現し、それぞれ別個であるB7−1及びB7−3タンパク質の一時的発現が一致して見えるのだということが分かる。
CTLA4結合対レセプターの一時的発現が、T細胞の増殖及び/IL−2分泌を相互促進するその能力に対して示差的な相関関係にあったのかを判定すべく、一連の実験を行った。抗CD3で亜ミトゲン的に刺激したヒト脾臓CD28T細胞を、試験管内でsIg架橋結合により24、48、又は72時間予め活性化した照射ヒト脾臓B細胞のあるところで72時間培養した。24時間後、上澄み液でIL−2分泌をELISA検定により評価し、T細胞の増殖を、72時間の培養の最後15時間についてH−チミジンの取込みにより評価した。図7の結果は五つの実験を表すものである。図7aで見られるように、24時間活性化されたB細胞は、まあまあのレベルのIL−2生成を伴った相互促進信号を呈していたが、その増殖の程度は、48及び72時間活性化したヒトB細胞で観察されたものより著しく低かった(H−チミジン取込みについては差が一定であることに注目されたい)。増殖又はIL−2蓄積のどちらも抗B7−1(133)
又はBB−1で阻害されなかった。対照的に、CTLA4Ig及び抗CD28Fab単クローン抗体では増殖及びIL−2の蓄積を完全に妨げていた。48時間活性化したB細胞のもたらした相互促進は、最大に近い増殖及びIL−2分泌を起こしていた(図7b)。ここで、抗B7−1(133)単クローン抗体は、増殖を約50%阻害したが、IL−2の蓄積は完全に阻止していた。BB−1単クローン抗体は増殖及びIL−2分泌の両方を完全に阻害していた。上述したように、CTLA4Ig及びFab抗CD28もまた、増殖及びIL−2生成の両方を完全に阻止していた。最後に、72時間活性化したB細胞の誘導したT細胞の反応は、48時間活性化したB細胞の誘導したものと同一であった。亜ミトゲン的信号がホルボールミリスチン酸(PMA)によりもたらされれば、そしてヒト脾臓B細胞がIgではなくMHCクラスII架橋結合により活性化すれば、同じような結果が観察される。これらの結果から、活性化したB細胞上で一時的に発現する三つのCTLA4結合分子があり、各々が、亜ミトゲン的に刺激されたT細胞を増殖するよう誘導することができることが分かる。これらの分子のうち二つ、初期のCTLA4結合対レセプター(B7−2)及びB7−1(133)はIL−2生成を誘導するが、B7−3は、検出可能なIL−2生成を伴わずに増殖を誘導する。
これまでの研究では、抗B7単クローン抗体、133、及び単クローン抗体BB−1が同じ分子を同定したかについて食い違う証拠が提示されている(Freedman,A.S.et al.(1987)Immunol.137,3260-3267;Yokochi,T.,et al.(1982) J.Immunol.128,823-827; Freeman,G.J.,et al.(1989)J.Immunol.143,2714-2722.)。両方の単クローン抗体は、ヒトB細胞活性化後48時間で発現する分子を同定したが、いくつかの報告では、B7(B7−1)と単クローン抗体BB−1により同定された分子とは異なる、なぜならこれらは細胞系及びB細胞腫瘍上で示差的に発現したからだ、と示唆している(Freedman,A.S.,et al.(1987)Immunol.137,3260-3267; Yokochi,T.,et al.(1982)J.Immunol.128,823-827;Freeman,G.J.,et al.(1989)J.Immunol.143,2714-2722; ClarkE.及びYokochi,T.(1984)Leukocyte Typing,1st International ReferencesWorkshop.339-346; Clark,E.,et al.(1984)Leukocyte Typing,1stInternational References Workshop.740)。更に、免疫沈降法及びウェスタンブロット法をこれらのIgM単クローン抗体を用いて行うと、これらが異なる分子を同定することが分かる(C1ark E.及びYokochi,T.(1984)Leukocyte Typing,1st International References Workshop.339-346; C1ark, E., et al.(1984)Leukocyte Typing, 1st International References Workshop.740)。元々の抗B7単クローン抗体、133、は、抗免疫グロブリンで活性化したヒトBリンパ球による免疫処理により生じさせたものだが、BB−1単クローン抗体は、ヒヒの細胞系を用いた免疫処理で生じさせたものである。このようにBB−1単クローン抗体は、ヒヒとヒトとの間で保れたヒト細胞上のエピトームを同定するに違いない。
ヒトB7遺伝子(B7−1)の分子クローニング及び発現に続き、B7形質移入したCOS細胞が、抗B7(133)及びBB−1単クローン抗体で全く同じように着色し、これらが同じ分子を同定することを強く示す、同一の幅広い分子帯(44−54kD)をこれらが沈降させたことが判明した(Freeman,G.J.et al.(1989)J.Immunol.143,2714-2722)。この観察は予期されたものではない。なぜなら、BB−1単クローン抗体により同定される分子を符号化する遺伝子は、既に、染色体12に地図作成されて(Katz,F.E.et al.(1985)Eur.J.Immunol.103-6)いるが、B7遺伝子は、染色体3上の二つのグループから位置が判明していたからである(Freeman,G.J.,et al(1992)Blood 79.489-494;Selvakumar,A,et al.(1992)Immunogenetics 36,175-181.)。次に、B7(B7−1)と、BB−1単クローン抗体により同定された分子との表現型発現の更なる食い違いが注目された。BB−1単クローン抗体は胸腺上皮細胞(Turka,L.A.,et al.(1991)J.Immunol.146,1428-36; Munro,J.M.,et al.Blood提出済)及び表皮細胞(Nickoloff,B.,et al.(1993)Am.J.Pathol.142,1029-1040;Augustin,M.,et al.(1993)J.Invest.Dermato1.100,275-281)を着色したが、抗B7はしなかった。最近、Nickoloff et al.(1993)Am.J.Pathol.142,1029-1040で、BB−1及び抗B7(B1.1及び133)単クローン抗体を用いた表皮細胞上でのBB−1単クローン抗体及びB7により同定された分子の逆行性の発現を報告している。更にNickoloff et alは、これらのBB−1ポジティブ細胞が、B7mRNAを発現しなかったが、結合CD28形質移入COS細胞を発現したため、単クローン抗体BB−1と結合する別個のタンパク質の存在が裏付けられたとしている。
本発見は、BB−1単クローン抗体、により同定される更なるCTLA4対レセプター、B7−3、があり、このタンパク質がB7−1(133)とは機能的に異なると考えられることを確証するものである。B細胞活性化後のB7−1及びB7−3の発現はB7ポジティブB細胞上では同向性であると思われるが、これらの研究は、B7−3分子はB7ネガティブの活性化B細胞でも発現することを示す。より重要なことは、B7−3分子が、検出可能なIL−2又はIL−4の生成を起こさずにT細胞の増殖を誘導することができると考えられることである。この結論は、ICAM−1が、検出可能なIL−2又はIL−4の生成を起こさずにT細胞増殖を相互促進するであろう(Boussiotis,V.,et al.J.Exp.Med.(公開容認済))というそれまでの観察と同様である。これらのデータは、BB−1単クローン抗体がB7−1タンパク質上のエピトープを認識し、このエピトープは更に、これもまた相互促進機能を有する別のB7−3タンパク質でも見られるということを示す。表現型及び阻止作用の研究は、BB−1単クローン抗体はこれらのタンパク質の一方(B7ネガティブ細胞上)又は両方(B7ポジティブ細胞上)を検出するのではないかということを示唆する。対照的に、抗B7単クローン抗体、133、及びB1.1は、B7−1タンパク質しか検出しない。まとめると、これらの結果は、表面免疫グロブリン又はMHCクラスIIの架橋結合によるB細胞活性化後48時間で、B細胞は少なくとも二つの個別のCTLA4結合対レセプターを発現し、そのうち一つは抗B7及びBB−1単クローン抗体で同定され、他方はBB−1単クローン抗体でのみ同定されるものであることを示す。
B7−2抗原は活性化B細胞上で12時間後では検出不能であるが、24時間で強く発現し機能的となる。この分子は、CD28を介して信号伝達を行うように思われるが、それはなぜなら、増殖及びIL−2生成がFab抗CD28単クローン抗体により完全に阻止されるからである。抗B7単クローン抗体はIL−2生成を完全に阻害するため、活性化後48時間の時点では、IL−2分泌はB7−1の相互促進で説明されると思われる。
ここで提供されるこれまでの研究及び結論では、B7(B7−1)が、B細胞活性化後48時間までは発現せず(Freedman,A.S.et al.(1987)Immunol.137,3260-3267; Freedman,A.S.et al.(1991)Cell.Immunol.137,429-437)、またT細胞増殖又はIL−2分泌を相互促進することができないことを示すものである。これまでの研究では、相互促進のない状態でのTCRを介したT細胞の活性化(Gimmi,C.D.,et al.(1993)Proc.Natl.Acad.Sci USA 90:6586-6590;Schwartz,R.H.,et al.(1989)Cold Spring Harb.Symp.Quant.Biol 54,605-10;Beverly,B.et al.(1992)Int.Immunol.4.661-671)及びIL−2の欠如(Boussitois,V.,et al J.Exp.Med.(提出済);Beverly,B.,et al.(1992)Int.Immunol.4.661-671;Wood,M.,et al.(1993)J.Exp.Med.177,597-603)はアネルギーを引き起こすことが示されている。もし、B7−1が、IL−2分泌を誘導することのできる唯一の相互促進分子であるなら、 IL−2生成を相互促進するB7−1がないために活性化後24時間以内にT細胞はアネルギー化されるであろう。従って、最初の24時間内にIL−2分泌を相互促進することのできる、初期に誘導可能な相互促進分子が更に別に存在することが、アネルギーではなく効果的な免疫反応を誘導するには必要であろう。B細胞活性化後12時間から24時間の間に表れる、初期のCTLA4結合対レセプターであるB7−2はこの働きを充たすものである。
これら更なる二つのCTLA4結合対レセプターの生物学的及び臨床学的意義に、二つの観察が光を投げかけた。第1に、B7(B7−1)欠損マウスが生み出され、その抗原提供細胞がCTLA4Igに不動結合していることが判明した(Freeman及びSharpeが原稿作成中)。このマウスは生育可能であり、分離された単核細胞は、T細胞と共に試験管内で培養したときに検出可能なレベルのIL−2を誘導する。従って、代替的なCD28相互促進対レセプター又は代替的なIL−2生成経路が機能しているに違いない。第2に、マウス又はヒトの組織で抗原特定アネルギーを誘導するのにこれまで最も効果的な試薬はCTLA4Ig及びFab抗CD28であるが、抗B7単クローン抗体はそれほど効果的でなかった(Harding,F.A.,et al.(1992)Nature 356,607-609;Lenschow,D.J.,etal.(1992)Science,257789-792;Chen,L.,et al.(1992)Cell.71,1093-1102;Tan,P.,et al.(1993)J.Exp.Med.177,165-173)。これらの観察は、IL−2を誘導することのできる代替的なCTLA4/CD28リガンドが存在するという仮説とも一致するものであり、ここで述べる結論とまとめると、三つのCTLA4結合対レセプターはすべて、T細胞免疫性の誘導にとって重要であろうということが示唆される。更に、これらの阻止作用はT細胞のアネルギーの誘導に必要であろう。同一の結果がマウスの組織において、ヒトB7−1及びB7−2分子に相当する二つのCTLA4結合リガンドの同定により観察されている。B7欠損マウスのAPCはCTLA4に結合子、IL−2分泌を誘導することができる。まとめると、これらの観察から、マウスの組織では多数のCTLA−4結合対レセプターが存在し、T細胞の活性化を順に相互促進していることが分かる。
[例4]
B7−2抗原のクローニング、配列決定及び発現
A. cDNAライブラリの構成
cDNAのライブラリを、説かれたようにヒト抗IgM活性化B細胞から得たポリ(A)+RNAを用いてpCDM8ベクタ(Seed,Nature 329:840(1987))
中に構成した(Aruffo et al.Proc.Natl.Acad.Sci.USA,84:3365(1987))
。脾臓B細胞を、組織培養フラスコ中の完全培地{10%の熱不活性化ウシ胎児血清(FCS)、2mMのグルタミン、1mMのピルビン酸ナトリウム、ペニシリン(100単位/ml)硫酸ストレプトマイシン(100μg/ml)及び硫酸ゲンタマイシン(5μg/ml)を含有したRPMI1640}で2×10細胞/mlで培養し、Affi−Gel702ビーズ(Bio-Rad社)Richmond,CA)に結合させた親和性生成ウサギ抗ヒトIgMにsIgを架橋結合させることで活性化した(Boyd,A.W.,et al.(1985)J.Immunol.134,1516)。活性化したB細胞を1/6、1/2、4、812、24、48、72及び96時間後に回収した。
4Mのチオシアン酸グアニジン、0.5%のサルコシル、25mMのEDTA、ペーハーは7.5、0.13%のSigma社製アンチ・フォームA、及び0.7%のメルカプトエタノールの溶液中に活性化したB細胞を均質化してRNAを作成した。このホモジネートから、24時間、32,000rpmの遠心分離により、5.7MのCsCl、10mMのEDTA、25mMのNaアセテート、ペーハーは7の溶液を通じてRNAを精製した。RNAのパレットを5%のサルコシル、1mMのEDTA、10mMのトリス、ペーハーは7.5に溶解させて、二つの等量の50%のフェノール、49%のクロロホルム、1%のイソアミルアルコールに抽出した。RNAにはエタノール沈降を二回行った。cDNAのライブラリ構成に用いたポリ(A)+RNAを、二回のサイクルのオリゴ(dT)−セルロース選別により精製した。
補助DNAの合成を、50mMのトリス、ペーハーは8.3、75mMのKCl、3mMのMgCl、10mMのジチオスレイトール、500μMのdATP、dCTP、dGTP、dTTP、50μg/mlのオリゴ(dT)12−18、180単位/mlのRNasin、及び10,000単位/mlのモロニー−MLV逆トランスクリプターゼを含んだ、37℃の総量55μl中における、5.5μgの抗IgM活性化ヒトB細胞ポリ(A)+RNAの1時間の反応により行った。逆転写反応後、このcDNAの二本鎖のDNAへの変換を、溶液を25mMのトリス、ペーハーは8.3、100mMのKCl、5mMのMgCl、それぞれ250μMのdATP、dCTP、dGTP、dTTP、5mMのジチオスレイトール、250単位/mlのDNAポリメラーゼI、8.5単位/mlのリボヌクレアーゼHに調節して16度で2時間インキュベートすることで行った。EDTAを18mMまで加え、等量の50%のフェノール、49%のクロロホルム、1%のイソアミルアルコールにこの溶液を出した。2.5Mの酢酸アンモニウムのある状態で二容量のエタノールと、及び、担体として4ミクログラムの線形ポリアクリルアミドとによりDNAを沈降させた。更に、50mMのトリス、ペーハーは8.8、50μg/mlのオリゴ(dT)12−18、327単位/mlのRNasin、及び952単位/mlAMV逆トランスクリプターゼを含んだ、42℃の総量100μl中における、4μgの抗IgM活性化ヒトB細胞ポリ(A)+RNAの0.67時間の反応からcDNAを合成した。逆転写後、逆トランスクリプターゼを70度で10分間加熱して不活性化した。cDNAの二本鎖DNAへの変換を、320μlのHOと、0.1Mのトリス、pHは7.5、25mMのMgCl、0.5MのKCl、250μg/mlのウシ血清アルブミン、及び50mMのジチオスレイトールの溶液80μlとを加えて、この溶液を、それぞれ200mMのdATP、dCTP、dGTP、dTTP、50単位/mlのDNAポリメラーゼI、8単位/mlのリボヌクレアーゼHに調節し、16℃で2時間インキュベートすることで行った。EDTAを18mMまで加え、等量の50%のフェノール、49%のクロロホルム、1%のイソアミルアルコールにこの溶液を抽出した。2.5Mの酢酸アンモニウムのある状態で二容量のエタノールと、及び、担体として4ミクログラムの線形ポリアクリルアミドとによりDNAを沈降させた。
4μgのAMV逆転写と2μgのモロニーMLV逆転写とから得たDNAを組み合わせた。非自己補完的BstXIアダプターを以下のようにDNAに加えた。6μgのポリ(A)+RNAからの二本鎖のcDNAを、配列CTTTAGAGCACA(配列同定番号第15番)のキナーゼ処理したオリゴヌクレオチド3.6μg、及び、配列CTCTAAAG(配列同定番号第16番)のキナーゼ処理したオリゴヌクレオチド2.4μgを用いて、6mMのトリス、pHは7.5、6mMのMgCl、5mMのNaCl、350μg/mlのウシ血清アルブミン、7mMのメルカプトエタノール、0.1mMのATP、2mMのジチオスレイトール、1mMのスペルミジン、及び600単位のT4DNAリガーゼを含有した、総量0.45mlの溶液中で15℃で16時間インキュベートした。EDTAを34mMまで加えて、等量の50%のフェノール、49%のクロロホルム、1%のイソアミルアルコールにこの溶液を抽出した。2.5Mの酢酸アンモニウムのある状態で二容量のエタノールによりDNAを沈降させた。
600bpより大きいDNAを以下のようにして選別した。アダプターDNAを、10mMのトリス、pHは8、1mMのEDTA、600mMのNaCl、0.1%のサルコシル中で再溶解させ、同じ緩衝液中でセファロースCL−4Bカラム上でクロマトグラフィーを行った。カラムのボイド容量中のDNA(600bpよりも大きいDNAを含む)を貯留してエタノール沈降を行った。
cDNAのクローンニングに向けて、pCDM8ベクターを、BstXIによる蒸解及びアガロースゲル上での精製により作成した。ポリ(A)+RNAからのアダプターDNAを、6mMのトリス、pHは7.5、6mMのMgCl、5mMのNaCl、350μg/mlのウシ血清アルブミン、7mMのメルカプトエタノール、0.1mMのATP、2mMのジチオスレイトール、1mMのスペルミジン、及び600単位のT4DNAリガーゼを含有した、総量1.5mlの15℃の溶液中で2.25μgのBstXI切断pCDM8に24時間結紮した。結紮反応混合物は、コンピテント大腸菌MC1061/P3に転換され、総数4,290,000の独立したcDNAクローンが得られた。
プラスミドDNAを、cDNAライブラリの原転換の培養株500mlから作成した。プラスミドDNAを、アルカリ融解させ、次いでCsCl平衡勾配で二回のバンデイングにより精製した(Maniatis et al.Molecular Cloning; ALaboratory Manual, Cold Spring Harbor, NY(1987))。
B.クローニングの手続
初回のスクリーニングでは、50%集密COS細胞の30枚の100mmの皿に、0.05μg/mlの抗IgM活性化ヒトB細胞のライブラリDNAをDEAEデクストラン法を用いて形質移入させた(Seed et al,Proc.Natl.Acad.SciUSA,84:3365(1987))。24時間後、細胞をトリプシン処理した後、再度平板培養した。47時間後、PBS/0.5mMのEDTA、pHは7.4/0.02%のアジ化ナトリウム中で37℃で30分間インキュベートして細胞を剥がした。剥がした細胞を45分間、4℃で10μg/ml/CTLA4Ig及びCd28Igにより処理した。細胞を洗浄した後、親和性精製ヤギ抗ヒトIgG抗体で被膜したパニング皿に流し込み、室温で付着させた。3時間後、PBS/0.5mMのEDTA、pHは7.4/0.02%のアジ化ナトリウム、5%のFCSで二回、0.15MのNaCl、0.01MのHepes、pHは7.4、5%のFCSで一回、皿を優しく洗浄した。パニングした細胞からエピソームのDNAを回収して大腸菌DH10B/P3に転換した。プラスミドDNAを、説かれたように(Seed et al,Proc.Natl.Acad.Sci USA,84:3365(1987))スフェロプラスト融合を通じてCOS細胞に再導入し、発現及びパニングのサイクルを二回繰り返した。第2回目及び三回目の選別では、47時間後、剥がしたCOS細胞をまず、α−B7−1mAbs(133及びB1.1、10μg/ml)でインキュベートし、B7−1を発現するCOS細胞を、α−マウスIgG及びIgMで被膜した磁気ビードで取り除いた。次にCOS細胞を10μg/mlのヒトCTLA4Ig(hCTLA4Ig)及びヒトCD28Ig(hCD28Ig)で処理して、ヒトB7−2を発現するCOS細胞を、ヤギ抗ヒトIgG抗体板より皿上でパニングすることによって選別した。三回目の後で、プラスミドDNAを個々のコロニーから作成し、DEAE−デクストラン法でCOS細胞に形質移入させた。形質移入されたCOS細胞上でのB7−2の発現を、CTLA4Igを用いた間接免疫蛍光法により分析した。
最終回の選別後、プラスミドDNAを個々のコロニーから作成した。48の候補クローンのうち合計4つのものが、約1.2kbのcDNAインサートを含んでいた。これら四つのクローンからのプラスミドDNAをCOS細胞に形質移入させた。四つのクローン全てが、CTLA4Igを用いた間接免疫蛍光法及びフローサイトメトリ分析法で、B7−2の発現について強度の陽性を示した。
C.配列決定
クローン29のB7−2cDNAインサートの配列を、pCDM8発現ベクタにおいて以下の方法により決定した。最初の配列決定は、クローン化B7−2cDNAに隣接するpCDM8ベクター配列の相同である配列決定プライマーT7、CDM8R(インビトロゲン)を用いて行った(表Iを参照されたい)。配列決定は、ダイターミネータ化学法及びABI自動化DNAシーケンサを用いて行った(ABI,Foster City,CA)。これらのプライマーを用いて得られたDNA配列を用いて、更なる配列決定プライマーを設計した(表Iを参照されたい)。配列決定及び更なるプライマーの選択というこのサイクルを、B7−2cDNAの両方の鎖について完全に配列決定するまで続行した。

表1
T7(F) (配列同定番号第3番) 5'd[TAATACGACTCACTATAGGG]3’
CDM8(R) (配列同定番号第4番) 5'd[TAAGGTTCCTTCACAAAG]3’
CDM8RGV(2) (配列同定番号第5番) 5'd[ACTGGTAGGTATGGAAGATCC]3’
HBX29-5P(2R) (配列同定番号第6番) 5'd[ATGCGAATCATTCCTGTGGGC]3’
HBX29-5P(2F) (配列同定番号第7番) 5'd[AAAGCCACAGGAATGATTCG]3’
HBX29-5P (配列同定番号第8番) 5'd[CTCTCAAAACCAAABCCTGAG]3’
5PA (配列同定番号第9番) 5'd[TTAGGTCACAGCAGAAGCAGC]3’
5PA(3FA) (配列同定番号第10番) 5'd[TCTGGAAACTGACAAGACGCG]3’
HBX29-5P(IR) (配列同定番号第11番)5'd[CTCAGGCTTTGGTTTTGAGAG]3’
HBX29-3P(IR) (配列同定番号第12番)5'd[CACTCTCTTCCCTCTCCATTG]3’
HBX29-5P(3R) (配列同定番号第13番)5'd[GACAAGCTGATGGAAACGTCG]3’
HBX29-3P(IP) (配列同定番号第14番)5'd[CAATGGAGAGGGAAGAGAGTG]3’
ヒトB7−2クローン29は、987のヌクレオチドの一本の長い開放読み枠と、3’非符号配列の約27のヌクレオチドとからなる1,120個の塩基対のインサートを含んでいた(図8A−C(配列同定番号第1番))。図8A−Cにおいて、タンパク質の開放読み枠により符号化される、予測されたアミノ酸配列を、ヌクレオチド配列の下に示す。符号化されたタンパク質、つまりヒトB7−2は、長さで329個のアミノ酸であると予測される(配列同定番号第2番)。このタンパク質の配列は、その他の種類IのIgの上科エンブレーンタンパク質と共通の特徴を数多く呈する。タンパク質の翻訳は、ATGコードン(ヌクレオチド107−109)において、コンセンサス真核性翻訳開始域を備えたこの部位のDNA同族関係に基づいて開始すると予測されている(Kozak,M.(1987)Nucl.Acids Res.15:8125-8148)。ヒトB7−2タンパク質(アミノ酸1から23まで)のアミノ末端は、位置23のアラニンと位置24のアラニンとの間で分裂の予測される分泌信号ぺプチドという特徴を有する(von Heijne(1986)Nucl.Acids Res.14:4683)。この域での処理の結果、約34kDaの分子量を改変しないまま、306のアミノ酸から成るヒトB7−2膜結合タンパク質が生じるであろう。このタンパク質は、アミノ酸残基約24−245の細胞外Ig上科V及びC様ドメイン、アミノ酸残基約246−268の疎水性膜内外ドメイン、及び、約269−329アミノ酸残基の長い細胞質ドメインから構成されるであろう。Ig上科に対する同族関係は、システインにより位置40から110及び157から218で結合される細胞外部位の中の二つの近接するIg様のドメインのためである。
この細胞外ドメインは更に、8個の潜在N連結グリコシレーション部位を含んでいた。ヒトB7−2タンパク質を符号化するクローン29のcDNAインサートを含有するベクターで形質移入させた大腸菌は、米国代表菌株培養収集(ATCC)に、登録番号69357で1993年7月26日に寄託されている。
ヒトB7−2のヌクレオチド及びアミノ酸配列の両方を、GenBank及びEMBLのデータベースと比較すると、ヒト及びマウスのB7−1タンパク質だけが関連していることが分かった。三つのB7タンパク質配列のアラインメント(図13AとBを参照されたい)から、ヒトB7−2が約26%のアミノ酸同一性をヒトB7−1に対して有していることが分かる。図13AとBは、ヒトB7−2(hB7−2)(配列同定番号第2番)、ヒトB7−1(hB7−1)(配列同定番号第28番及び第29番)及びマウスB7(mB7)(配列同定番号第30番及び第31番)についてのアミノ酸配列の比較を表したものである。ヒトB7−1及びマウスB7(以下マウスB7−1と呼ぶ)のアミノ酸配列は、それぞれ登録番号#M27533及びX60958でGenBankで見ることができる。図13AとBの縦の線は、hB7−2及びhB7−1又はmB7の間で同一のアミノ酸配列があることを示す。
hB7−1とmB7との間の同一のアミノ酸は示していない。hB7−2タンパク質は、Ig上科がドメインとする共通のシステイン(位置40及び110、IgVドメイン;位置157及び217、IgCドメイン)及びその他数多くの共通のアミノ酸により規定される、hB7−1と同じ一般的構造を呈する。hB7−1及びmB7の両方はヒトCTLA4及びヒトCD28の両方に結合することが示されているため、これら二つの関連するタンパク質の間に共通するアミノ酸は、CTLA4又はCD28結合配列を成すために必要なものであろう。このような配列の一例は、KYMGRTSFD(位置81−89、hB7−2)(配列同定番号第17番)又はKSQDNVTELYDVS(位置188−200、hB7−2)(配列同定番号第18番)であろう。関連する配列の更なるものは配列を比較すれば明らかであり、その他のものは、アスパラギン酸及びグルタミン酸、アラニン及びグリシン等、同族関係にあるアミノ酸や、認識されている機能的に関連のあるアミノ酸を考慮することで推定することができる。B7の配列は、おそらくは細胞内信号伝達に関連するものである細胞質部分WKWKKKKRPRNSYKC(位置269−282、hB7−2)(配列同定番号第19番)を備えた高正電荷ドメインを共有している。
[例5]
組換えB7−2抗原の特徴
A.B7−2はCTLA4Igとは結合するが抗B7−1及び抗B7−3単クローン抗体とはしない
ベクタ−DNA(pcDNAI)又は、B7−1(B7−1)又はB7−2(B7−2)を含有する発現プラスミドのいずれかで形質移入したCOS細胞を作成した。72時間後、形質移入したCOS細胞を、0.5mMのEDTA、及び0.02%のアジ化ナトリウムを含んだPBSで30分間、37℃でインキュベートして切り離した。間接免疫蛍光法及びフローサイトメトリ分析をフルオレセインイソチオシアネート共役(FITC)ヤギ抗マウスIg又はヤギ抗ヒトIgGFITCを用いて細胞表面発現に関して細胞を分析した(図9)。B7−1の細胞表面発現は、mAbs133(抗B7−1)とBB−1(抗B7−1及び抗B7−3)、及びCTLA4Igで検出されたが、B7−2はCTLA4Igででしか反応しなかった。どちらのB7トランスフェクタントも、アイソタイプ対照試薬(IgM又は対照Ig)では着色を示さなかった。ベクターで形質移入したCOS細胞はいずれの検出試薬でも着色を示さなかった。更に、細胞のうちいずれも、FITCで標識付けした検出試薬及び単体では着色を示さなかった。このことは、B7−2の符号化するタンパク質はCTLA4対レセプターであり、B7−1及びB7−3とは異なることを示唆するものである。
B. 刺激を受けていない、及び活性化されたヒトB細胞、細胞系、及び骨髄種におけるB7−2発現のRNAブロット分析
ヒト脾臓B細胞を、前述したようにT細胞及び単核細胞を取り除いて分離した(Freedman, A.S.,Freeman, G.J., Horowitz, J.C.,Da1ey, J.,Nadler, L.M.,J.Immunol.(1987)137:3260-3267)。脾臓B細胞を抗Igビードを用いて活性化し、細胞を示された時点で回収した(Freedman,et al.,(1987),上述)。骨髄標本からのヒト骨髄種を、前述したようにEロゼット及び付着法を用いてT細胞及び単核細胞を取り除いて濃縮した(Freeman,G.J.,et al.,J.Immunol.(1989)143:2714-2722)。グアニジンチオシアネートの均質化及び塩化セシウムの遠心分離によりRNAを作成した。等量のRNA(20μg)をアガロースゲル上で電気泳動処理し、ブロットし、32P標識付B7−2cDNAに交雑した。図10の表aは、未刺激の、及び抗Igで活性化したヒト脾臓B細胞のRNAブロット分析、及びRaji(B細胞バーキットリンパ腫)、daudi(B細胞バーキットリンパ腫)、RPMI8226(骨髄腫)、K562(赤白血球病)、及びREX(T細胞急性リンパ芽球性白血病)を含む細胞系のRNAブロット分析を示す。図10の表bはヒト骨髄腫標本のRNAブロット分析を示す。
1.35、1.65及び3.0kbの三つの伝令RNAのトランスクリプトを、B7−2cDNAへの交雑により同定した(図10、表b)。RNAブロット分析の結果、B7−2伝令RNAは未刺激のヒト脾臓B細胞で発現し、活性化後4倍に増加することが示された(図10、表a)。B7−2伝令RNAはB細胞腫瘍株(Raji及びDaudi)及び骨髄腫(RPMI8226)で発現したが、赤白血球病K562及びT細胞系REXではしなかった。対照的に、我々は前に、B7−1伝令RNAは休止B細胞では発現せず、活性化後過渡的に発現することを示している(G.J.Freeman et al.(1989)上述)。ヒト骨髄腫から分離した伝令RNAを調べた結果、B7−2伝令RNAは6の患者中6のもので発現するが、B7−1はこれらの6のうち1でしか見られなかった(G.J.Freeman et al.(1989)上述)。このように、B7−1及びB7−2の発現は個別に調節されているようである。
C. 相互促進
前述したように、B細胞、ナチュラルキラー細胞及びマクロファージに命令型の単クローン抗体を用いた免疫磁気ビード除去法により、ヒトCD28+T細胞を分離した(Gimmi,C.D.,et al.(1993)Proc.Natl.Acad.Sci.USA90,6586-6590)。B7−1、B7−2及びベクターで形質移入したCOS細胞を、形質移入から72時間後に回収し、25μg/mlのマイトマイシンCで1時間インキュベートし、よく洗浄した。10CD28+及びT細胞を、1ng/mlのホルボールミスチリン酸(PMA)及び示された数のCOSトランスフェクタントでインキュベートした(図11)。図11表aに示されるように、T細胞の増殖を、72時間のインキュベーションのうち最後の12時間についてHチミジン(1μCi)の取込みで計測した。図11の表bは、培養開始後24時間で回収した上澄み液を用いてELISA(Blosource,CA)により計測したときの、T細胞によるIL−2生成を示す。
D. B7−2の相互促進は抗B7−1及び抗B7−3mAbでは阻止されないが CTLA4Ig及び抗CD28Fabで阻止される
前述したように、B細胞、ナチュラルキラー細胞及びマクロファージに向けたmAbsを用いた免疫磁気ビード除去法により、ヒトCD28T細胞を分離した(Gimmi,C.D.,Freeman,G.J.,Gribben,J.G.,Gray,G.,Nadler,L.M.(1993)Proc.Natl.Acad.Sci.USA90,6586-6590)。 B7−1、B7−2及びベクターで形質移入したCOS細胞を、形質移入から72時間後に回収し、25μg/mlのマイトマイシンCで1時間インキュベートし、よく洗浄した。10CD28+T細胞を、1ng/mlのホルボールミスチリン酸(PMA)及び2×10のCOSトランスフェクタントでインキュベートした。阻止物質(10μg/ml)は、図12AとBの左側に示されているが、1)単クローン抗体以外(阻止物質以外で)、2)mAb133(抗B7−1mAb)、3)mAbBB1(抗B7−1及び抗B7−3mAb)、4)mAbB5(対照IgMmAb)、5)抗Cd28Fab(mAb9.3)、6)CTLAIg、及び7)対照Igを含むものである。図12AとBの表aは、増殖を、72時間のインキュベーションのうち最後の12時間についてHチミジン(1μCi)の取込みで計測したものを示す。図12AとBの表bは、培養開始後24時間で回収した上澄み液を用いてELISA(Biosource,CA)により計測したときのIL−2生成を示す。
B7−1及びB7−2で形質移入したCOS細胞は、様々な刺激物対反応物比でテストしたときに同等レベルのT細胞増殖を相互促進した(図11)。B7−1と同様、B7−2で形質移入したCOS細胞の相互促進の結果、幅広い範囲の刺激物対反応物細胞比に渡ってIL−2の生成があった(図11)。対照的に、べクターで形質移入したCOS細胞はT細胞増殖又はIL−2生成を相互促進しなかった。
E. B7−2相互促進は抗B7−1及び抗B7−3mAbsでは阻止されないが、CTLA4I 及び抗CD28Fabによって阻止される
前述したように、B細胞、ナチュラルキラー細胞及びマクロファージ命令型のmAbsを用いた免疫磁気ビード除去法により、ヒトCD28T細胞を分離した(Gimmi,C.D.,Freeman,G.J.,Gribben,J.G.,Gray,G.,Nadler,L.M.(1993)Proc.Natl.Acad.Sci.USA90,6586-6590)。 B7−1、B7−2及びベクターで形質移入したCOS細胞を、形質移入から72時間後に回収し、25μg/mlのマイトマイシンCで1時間インキュベートし、よく洗浄した。10CD28+T細胞を、1ng/mlのホルボールミスチリン酸(PMA)及び2×10のCOSトランスフェクタントでインキュベートした。阻止物質(10μg/ml)は、図12AとBの左側に示されているが、1)単クローン抗体以外(阻止物質以外で)、2)mAb133(抗B7−1mAb)、3)mAbBB1(抗B7−1及び抗B7−3mAb)、4)mAbB5(対照IgMmAb)、5)抗Cd28Fab(mAb9.3)、6)CTLAIg、及び7)対照Igを含むものである。図12AとBの表aは、増殖を、72時間のインキュベーションのうち最後の12時間についてHチミジン(1μCi)の取込みで計測したものを示す。図12AとBの表bは、培養開始後24時間で回収した上澄み液を用いてELISA(Biosource,CA)により計測したときのIL−2生成を示す。
B7−1及びB7−3からB7−2を区別するために、B7−1及びB7−3に命令型のmAbを用いて、亜ミトゲン的に活性化したヒトCD28+T細胞の増殖及びIL−2生成を阻害した。B7−1及びB7−2COSトランスフェクタントの両方が、T細胞増殖及びIL−2生成を相互促進した(図12AとB)。mAb133(Freedman,A.S.,et al.(1987)上述)(抗B7−1)及びBBI(Boussiotis,V.A.,et al.,(再掲)Proc.Natl.Acad.Sci,USA;Yokochi,T.,Hol1y,R.D.,Clark,E.A.,(1982)J.Immnol.128,823-827)(抗B7−1及び抗B7−3)は、B7−1の誘導した増殖及びIL−2分泌を完全に阻害していたが、B7−2で形質導入したCOS細胞による相互促進には何の影響も与えていなかった。アイソタイプが適合した対照B5mAbでも何の影響もなかった。B7−2がCD28/CTLA4経路を介して信号伝達を行うのかどうかを調ベるため、抗CD28Fab及びCTLA4Ig融合タンパク質をテストしてこれらがB7−2の相互促進を阻害したかどうかを調べた。抗CD28Fab及びCTLA4Igの両方が、B7−1又はB7−2COSトランスフェクタントのどちらかが誘導した増殖及びIL−2生成を阻害していたが、対照Ig融合タンパク質では何の影響もなかった(図12AとB)。CTLA4Igは増殖のB7−2相互促進を僅かに90%阻害していたが、別の実験では阻害はより顕著であった(98−100%)。阻害物質のいずれも、PMA及びフィトヘムアグルチニンの組合せにより誘導されたT細胞増殖又はIL−2生成を阻害しなかった。
B7−1と同様、B7−2はCd28及びCTLA4T細胞表面分子にとっての対レセプターである。両方のタンパク質は次の点で類似している:1)APCの表面で発現する、2)26%のアミノ酸同一性を共有するIgV及びIgCドメインを持つIg超遺伝子科に構造上関連がある、3)T細胞を相互促進してIL−2の生成及び増殖を行わせることができる。しかしながら、B7−1及びB7−2は、いくつかの基本的点で異なる。第1に、B7−2伝令RNAは未刺激のB細胞で構成的に発現するが、B7−1伝令RNAは4時間まで表れないため、細胞表面タンパク質は24時間まで検出されない(Freedman,A.S.,et al.(1987)上述;Freeman,G.J.,et al.(1989)上述)。未刺激のヒトB細胞は細胞表面上でCTLA4対レセプターを発現せず、また、T細胞増殖を相互促進しない(Boussiotis,V.A.,et al.,上述)。従って末刺激のB細胞でのB7−2伝令RNAの発現により、おそらくは蓄えられた伝令RNA又はタンパク質から、細胞表面でのB7−2タンパク質の発現を活性化後迅速に行えるであろう。B7−2トランスフェクタントによる相互促進は一部、パラホルムアルデヒドの固定に感受性があるが、B7−2の相互促進は抵抗性である(Gimmi,C.D.,et al.(1991)Proc.Natl.Acad.Sci.USA88,6575-6579)。第2に、細胞系及びヒトB細胞新生物におけるB7−1及びB7−2の発現は大きく異なる。第三に、B7−2タンパク質はB7−1よりも長い細胞質ドメインを含有しており、このことがB細胞の分化を信号伝達する上で役割を果たしている可能性がある。これらの表現型及び機能的違いは、これらの同族分子が生物学的には異なる働きを有するかもしれないということを示唆するものである。
[例6]
マウスB7−2抗原のクローニング及び配列決定
A. cDNAライブラリの構成
cDNAのライブラリを、説かれたように、dibutryl環状AMP(cAMP)
活性化M12細胞(マウスB細胞腫瘍株)からのポリ(A)RNAを用いてpCDM8ベクター(seed,Nature,329:840(1987))中に構成した(Aruffo et al.Proc.Natl.Acad.Sci.USA,84:3365(1987))。
M12細胞を、組織培養フラスコ中の完全培地{10%の熱不活性化ウシ胎児血清(FCS)、2mMのグルタミン、1mMのピルビン酸ナトリウム、ぺニシリン(100単位/ml)硫酸ストレプトマイシン(100μg/ml)及び硫酸ゲンタマイシン(5μg/ml)を含有したRPMI1640}で1×10細胞/mlで培養し、300μg/mlのdibutryl環状AMPで活性化した(Nabavl,N.,et al.(1992)Nature 360,266-268)。活性化したM12細胞を0、6、12、18、24及び30時間後に回収した。
4Mのチオシアン酸グアニジン、0.5%のサルコシル、25mMのEDTA、pHは7.5、0.13%のSigma社製アンチ・フォームA、及び0.7%のメルカプトエタノールの溶液中に活性化したM12細胞を均質化してRNAを作成した。このホモジネートから、24時間、32,000rpmの遠心分離により、5.7MのCsCl、10mMのEDTA、25mMのNaアセテート、pHは7の溶液を通じてRNAを精製した。RNAのペレットを5%のサルコシル、1mMのEDTA、10mMのトリス、pHは7.5に溶解させて、二つの量の50%のフェノール、49%のクロロホルム、1%のイソアミルアルコールに抽出した。RNAにはエタノール沈降を二回行った。cDNAのライブラリ構成に用いたポリ(A)+RNAを、二回のサイクルのオリゴ(dT)−セルロース選別により精製した。
補助DNAの合成を、50mMのトリス、pHは8.3、75mMのKCl、3mMのMgCl、10mMのジチオスレイトール、500μMのdATP、dCTP、dGTP、dTTP、50μg/mlのオリゴ(dT)12−18、180単位/mlのRNasin、及び10,000単位/mlのモロニー−MLV逆トランスクリプターゼを含んだ、37℃の総量55μl中における、5.5μgのdibutryl環状AMP活性化マウスM12細胞ポリ(A)+RNAの1時間の反応により行った。逆転写反応後、このcDNAの二本鎖のDNAへの変換を、溶液を25mMのトリス、pHは8.3、100mMのKCl、5mMのMgCl、それぞれ250μMのdATP、dCTP、dGTP、dTTP、5mMのジチオスレイトール、250単位/mlのDNAボリメラーゼI、8.5単位/mlのリボヌクレアーゼHに調節して16度で2時間インキュベートすることで行った。EDTAを18mMまで加え、等量の50%のフェノール、49%のクロロホルム、1%のイソアミルアルコールにこの溶液を抽出した。2.5Mの酢酸アンモニウムのある状態で二容量のエタノールと、及び、担体として4ミクログラムの線形ポリアクリルアミドとによりDNAを沈降させた。逆転写後、逆転写酵素を70℃で10分間加熱して不活性化した。このcDNAの二本鎖のDNAへの変換を、320μlのHOと、0.1Mのトリス、pHは7.5、25mMのMgCl、0.5MのKCl、250μg/mlのウシ胎児血清、及び50mMのジチオスレイトールの80μlの溶液とを加えた後、この溶液を、それぞれ200μMのdATP、dCTP、dGTP、dTTP、50単位/mlのDNAボリメラーゼI、8単位/mlのリボヌクレアーゼHに調節して16度で2時間インキュベートすることで行った。EDTAを18mMまで加え、等量の50%のフェノール、49%のクロロホルム、1%のイソアミルアルコールにこの溶液を抽出した。2.5Mの酢酸アンモニウムのある状態で二容量のエタノールと、及び、担体として4ミクログラムの線形ポリアクリルアミドとによりDNAを沈降させた。
2μgの非自己補完的BstXIアダプターを以下のようにDNAに加えた。
5.5μgのポリ(A)+RNAからの二本鎖のcDNAを、配列CTTTAGAGCACA(配列同定番号第15番)のキナーゼ処理したオリゴヌクレオチド3.6μg、及び、配列CTCTAAAG(配列同定番号第16番)のキナーゼ処理したオリゴヌクレオチド2.4μgを用いて、6mMのトリス、pHは7.5、6mMのMgCl、5mMのNaCl、350μg/mlのウシ血清アルブミン、7mMのメルカプトエタノール、0.1mMのATP、2mMのジチオスレイトール、1mMのスペルミジン、及び600単位のT4DNAリガーゼを含有した、総量0.45mlの溶液中で15℃で16時間インキュベートした。EDTaを34mMまで加えて、等量の50%のフェノール、49%のクロロホルム、1%のイソアミルアルコールにこの溶液を抽出した。2.5Mの酢酸アンモニウムのある状態で二容量のエタノールによりDNAを沈降させた。
600bpより大きいDNAを以下のようにして選別した。アダプターDNAを、10mMのトリス、pHは8、1mMのEDTA、600mMのNaCl、0.1%のサルコシル中で再溶解させ、同じ緩衝液中でセファロースCL−4Bカラム上でクロマトグラフィーを行った。カラムのボイド容量中のDNA(600bpよりも大きいDNAを含む)を貯留してエタノール沈降を行った。
cDNAのクローンニングに向けて、pCDM8ベクターを、BstXIによる蒸解及びアガロースゲル上での精製により作成した。5.5μgのポリ(A)+RNAからのアダプターDNAを、6mMのトリス、pHは7.5、6mMのMgCl、5mMのNaCl、350μg/mlのウシ血清アルブミン、7mMのメルカプトエタノール、0.1mMのATP、2mMのジチオスレイトール、1mMのスペルミジン、及び600単位のT4DNAリガーゼを含有した、総量1.5mlの15℃の溶液中で2.25μgのBstXI切断pCDM8に24時間結紮した。結紮反応混合物は、コンピテント大腸菌MC1061/P3に転換され、総数200×10の独立したcDNAクローンが得られた。
プラスミドDNAを、cDNAライブラリの原転換の培養株500mlから作成した。プラスミドDNAを、アルカリ融解法とこれに次ぐCsCl平衡勾配で二回のバンディングとにより精製した(Maniatis et al.Molecular Cloning; ALaboratory Manual, Cold Spring Harbor,NY (1987))。
B.クローニングの手続
初回のスクリーニングでは、50%集密COS細胞の30枚の100mmの皿に、0.05μg/mlの活性化M12マウスB細胞のライブラリDNAをDEAEデクストラン法を用いて形質移入させた(Seed et al,Proc.Natl.Acad.SciUSA,84:3365(1987))。24時間後、細胞をトリプシン処理した後、再度平板培養した。47時間後、PBS/0.5mMのEDTA、pHは7.4/0.02%のアジ化ナトリウム中で37℃で30分間インキュベートして細胞を剥がした。剥がした細胞を45分間、4℃で10μg/ml/ヒトCTLA4Ig及びマウスCD28Igにより処理した。細胞を洗浄した後、親和性精製ヤギ抗ヒトIgG抗体で被膜したパニング皿に流し込み、室温で付着させた。3時間後、PBS/0.5mMのEDTA、pHは7.4/0.02%のアジ化ナトリウム、5%のFCSで二回、0.15MのNaCl、0.01MのHepes、pHは7.4、5%のFCSで一回、皿を優しく洗浄した。パニングした細胞からエピソームのDNAを回収して大腸菌DH10B/P3に転換した。プラスミドDNAを、説かれたようにスフェロプラスト融合を通じてCOS細胞に再導入し(Seed et al,Proc.Natl.Acad.Sci USA,84:3365(1987))、発現及びパニングのサイクルを二回繰り返した。第2回目及び三回目の選別では、47時間後、剥がしたCOS細胞をまず、α−マウスB7−1mAb(16−10A1、10μg/ml)でインキュベートし、B7−1を発現するCOS細胞を、α−マウスIgG及びIgMで被膜した磁気ビードで取り除いた。次にCOS細胞を10μg/mlのヒトCTLA4Ig及びマウスCD28Igで処理して、マウスB7−2を発現するCOS細胞を、ヤギ抗ヒトIgG抗体で被膜された皿上でパニングすることによって選別した。三回目の後で、プラスミドDNAを個々のコロニーから作成し、DEAE−デクストラン法でCOS細胞に形質移入させた。形質移入されたCOS細胞上でのB7−2の発現を、CTLA4Igを用いた間接免疫蛍光法により分析した。
最終回の選別後、プラスミドDNAを個々のコロニーから作成した。8つの候補クローンのうち合計6つが、約1.2kbのcDNAインサートを含んでいた。これら8つのクローンからのプラスミドDNAをCOS細胞に形質移入させた。1.2kbのcDNAインサートを持つこれら6つのクローンすべてが、CTLA4Igを用いた間接免疫蛍光法及びフローサイトメトリ分析法により、B7−2の発現について強度の陽性であった。
C.配列決定
クローン4のB7−2cDNAインサートの配列を、pCDM8発現ベクタにおいて以下の方法により決定した。最初の配列決定は、クローン化B7−2cDNAに隣接するpCDM8ベクター配列の相同である配列決定プライマーT7、CDM8R(インビトロゲン)を用いて行った(表IIを参照されたい)。配列決定は、ダイターミネータ化学法及びABI自動化DNAシーケンサを用いて行った(ABI,Foster City,CA)。これらのプライマーを用いて得られたDNA配列を用いて、更なる配列決定プライマーを設計した(表IIを参照されたい)。配列決定及び更なるプライマーの選択というこのサイクルを、マウスB7−2cDNAの両方の鎖について完全に配列決定するまで続けた。

表II
T7(F) (配列同定番号第3番) 5'd[TAATACGACTCACTATAGGG]3’
CDM8(R)(配列同定番号第4番) 5'd[TAAGGTTCCTTCACAAAG]3’
MBX4-IF(配列同定番号第24番) 5'd[ACATAAGCCTGAGTGAGCTGG]3’
MBX4-2R(配列同定番号第25番) 5'd[ATGATGAGCAGCATCACAAGG]3’
MBX4-14(配列同定番号第26番) 5'd[TGGTCGAGTGAGTCCGAATAC]3’
MBX4-2F(配列同定番号第27番) 5'd[GACGAGTAGTAACATACAGTG]3’
927のヌクレオチドの一本の長い開放読み枠と、3’非符号配列の約126のヌクレオチドを持つ1,163個の塩基対のインサートを含んだマウスB7−2クローン(mB7−2、クローン4)を得た。(図14A−D(配列同定番号第22番))。図14A−Dにおいて、タンパク質の開放読み枠により符号化される、予測されたアミノ酸配列を、ヌクレオチド配列の下に示す。符号化されたマウスB7−2タンパク質は、長さで309個のアミノ酸残基であると予測される(配列同定番号第23番))。このタンパク質の配列は、その他の種類IのIgの上科膜タンパク質と共通の特徴を数多く呈する。タンパク質の翻訳は、メチオニンコードン(ATG)ヌクレオチド111から112)において、コンセンサス真核性翻訳開始域を備えたこの部位のDNA同族関係に基づいて開始すると予測されている(Kozak,M.(1987)Nucl.Acids Res.15:8125-8148を参照されたい)。マウスB7−2タンパク質(アミノ酸1から23まで)のアミノ末端は、位置23のアラニンと位置24のバリンとの間で分裂の予測される分泌信号ぺプチドという特徴を有する(von Heijne(1986)Nucl.Acids Res.14:4683)。この域での処理の結果、約32kDaの分子量を改変しないまま有する、286のアミノ酸から成るマウスB7−2膜結合タンパク質が生じるであろう。このタンパク質は、約24から246までのアミノ酸残基で成る細胞外Ig上科V及びC様ドメイン、約247から265までのアミノ酸残基で成る疎水性膜内外ドメイン、及び、約266から309までのアミノ酸残基で成る長い細胞質ドメインから構成されるであろう。Ig上科に対する同族関係は、システインにより位置40から110及び157から218で結合される細胞外部位の中の二つの近接するIg様のドメインのためである。この細胞外ドメインは更に、9つの潜在N連結グリコシレーション部位を含むが、マウスB7−1と同様、おそらくは糖付加を行っているであろう。マウスB7−2タンパク質のグリコシレーションにより、分子量は約50から70kDaに増加するであろう。マウスB7−2の細胞質ドメインは、おそらくはAPC内で信号伝達又は調節ドメインとして機能する正電荷アミノ酸を引き連れたシステインを有する共通域を含んでいる。マウスB7−2のヌクレオチド及びアミノ酸配列の両方をGenBank及びEMBLのデータベースに比較すると、ヒト及びマウスB7−1に対して著しい同族関係(約26%のアミノ酸配列が同一)にあることが分かった。マウスB7−2は、そのヒト同族体であるhB7−2に対して約50%の同一性及び約67%の類似性を呈する。マウスB7−2(クローン4)を符号化するcDNAインサートを含有するベクター(プラスミドpmB×4)で形質移入させた大腸菌(DH106/p3)は、米国代表菌株培養収集(ATCC)に、登録番号69388で1993年8月18日に寄託されている。
D. 相互促進
トリス−NHClによる処理により、まず赤血球を除去してCD4マウスT細胞を精製した。T細胞を、ナイロンウールカラム上を通過させて濃縮した。CD4T細胞は、抗MHCクラスII及び抗Cd28mAb並びにウサギ補体の混合物による二回の処理で精製した。マウスB7−1(Dr.Gordon Freeman,Dana-Farber Cancer Institute, Boston, MAより入手;Freeman,G.J.,et al.(1991)J.Exp.Med.174,625-631も参照されたい)マウスB7−2、及びベクターで形質移入したCOS細胞を、形質移入から72時間後に回収し、25μg/mlのマイトマイシンCで1時間インキュベートし、よく洗浄した。10マウスCD4T細胞を、1ng/mlのホルボールミスチリン酸(PMA)及び2×10のCOSトランスフェクタントでインキュベートした(表II)。T細胞の増殖を、72時間のインキュベーションのうち最後の12時間についてHチミジン(1μCi)の取込みで計測した。

表III
Hチミジン取込み(cpm)CD4T細胞 175
CD4T細胞+1ng/mlPMA 49
CD4T細胞+COSベクター 1750
CD4T細胞+COSB7−1 4400
CD4T細胞+COSB7−2 2236
CD4T細胞+1ng/mlPMA+COSベクター 2354
CD4T細胞+1ng/mlPMA+COSB7−1 67935
CD4T細胞+1ng/mlPMA+COSB7−2 43847
[例7]
ヒトB7−2免疫グロブリン融合タンパク質の構成及び特徴
A. ヒトB7−21融合タンパク質の作成
ヒトB7−2の細胞外部分を、免疫グロブリン不変部と結合した融合タンパク質として作成した。免疫グロブリン不変部には、免疫グロブリンの構造に内在するエフェクター活性を減じる又は無くすものを含む遺伝子的改変が含まれていることがある。簡単に言うと、hB7−2の細胞外部分を符号化するDNAを、命令された変異誘発により改変されたヒトIgCγ1又はIgCγ4の蝶番、CH2及びCH3域を符号化するDNAに接続した。これは以下の小項で説明した方法で達成された。
B. 遺伝子融合の準備
対象DNA配列に対応するDNA断片を、いかに述べるプライマー対を用いたポリメラーゼ連鎖反応(PCR)により作成した。概要としては、PCR反応は、プライマー(それぞれ1μM)、dNTP(それぞれ200μM)1ngの鋳型DNA、及びTaq、ポリメラーゼを含んだ、100μl最終容量のTaqポリメラーゼ緩衝液(Gene Amp PCR Kit,Perkin-E1mer/Cetus,Norwalk,CT)で作成した(Saiki,R.K.,et al.(1988) Science 239:487-491)。PCR DNA増幅をサーモサイクラー(Ericomp,San Diego,CA)で25から30サイクル行ったが、このサイクルはそれぞれ、変性ステップ(94℃で1分間)と、復元ステップ(54℃で30秒間)と、鎖延長ステップ(72℃で1分間)とからなるものである。各hB7−2Ig遺伝子融合の構造は、分泌を容易にする信号
配列が、B7−2の細胞外ドメイン及びその蝶番に接続したもの、ヒトIgCγ1又はIgCγ4のCH2及びCH3ドメインから構成されていた。IgCガンマ1及びIgCガンマ4の配列は、ジスルフィド結合形成に利用できるシステイン残留分とセリン残留分とを交換するためにヌクレオチド変更を蝶番域に含んでいたが、Fcレセプターに結合するIgC及び活性化を補助するのに必要だと考えられる、CHドメイン内のアミノ酸を取り換えるためのヌクレオチド変更も含まれているかも知れない。
配列分析を行ったことで、mγ4及びγ1クローンの両方の構造が確認でき、各構成物を用いて、過渡的発現をテストするべく293細胞を形質移入させた。
hIgGのELISA検定の結果、過渡的発現レベルはほぼ、両方の構成物について100ngタンパク質/m細胞上澄み液に等しいことを計測/確認した。NSO細胞系は、融合タンパク質永久発現する形質移入を行った。
C. hB7−2Ig融合タンパク質の遺伝子構造
(1)信号配列の作成
PCR増幅法を用いて、咄乳類の細胞からB7−2Ig融合タンパク質を分泌させるのに適した免疫グロブリン信号配列を生じさせた。Ig信号配列は、オリゴヌクレオチド5'-GGCACTAGGTCTCCAGCTTGAGATCACAGTTCTCTCTAC-3’(#01)(配列同定番号第32番)を前方プライマーとして、及びオリゴヌクレオチド5'-GCTTGAATCTTCAGAGGAGCGGAGTGGACACCTGTGG-3’(#02)(配列同定番号第33番)を逆PCRプライマーとして用いて、マウスIgGH鎖遺伝子(Orlandi,R.et al.(1989)Proc.Natl.Acad.Sci USA,86:38333837)を含むプラスミドから作成した。
前方PCRプライマー(配列同定番号第32番)は、制限酵素BsaIのための認識配列を含み、Ig信号配列の配列5’から開始メチオニンまでは相同関係にある。逆PCRプライマー(配列同定番号第33番)は、hB7−2の細胞外ドメインの5’端部から得た配列と、Ig信号配列の3’端部から得たものとから構成されている。これらのプライマーを用いた、マウスIg信号鋳型DNAをPCR増幅した結果、hB7−2の細胞外ドメインの符号化配列のうち最初の20のヌクレオチドに融合したIg信号域の配列を引き連れたBsaI制限部位から成る224bp生成物が生じた。信号配列とhB7−2との間の接合部は、信号
配列で開始したタンパク質翻訳が、正しい読み枠のhB7−2に続いていくようになっている。
(2)hB7−2遺伝子セグメントの作成
hB7−2遺伝子の細胞外ドメインを、発現ベクターpCDNAIに挿入されたhB7−2cDNAを含むプラスミドのPCR増幅により作成した(Freemanet al.Science 262:909-11(1994))。
hB7−2の細胞外ドメインを、オリゴヌクレオチド5'-GCTCCTCTGAAGATTCAAGC-3'(#03)(配列同定番号第34番)を前方プライマーとして、及びオリゴヌクレオチド5'-GGCACTATGATCAGGGGGAGGCTGAGGTCC-3'(#04)(配列同定番号第35番)を逆プライマーとして用いてPCR増幅により作成した。前方プライマーは、B7−2細胞外ドメインのうち最初の20のヌクレオチドに対応する配列を含み、逆PCRプライマーは、BelI制限部位及び7つの非符号ヌクレオチドを引き連れたB7−2細胞外ドメインの最後の22のヌクレオチドに対応する配列を含んでいた。プライマー#3(配列同定番号第34番)及び#4(配列同定番号第35番)によるPCR増幅は、特異なBelI制限部位を引き連れたhB7−2の細胞外IgV及びIgC様ドメインに対応する673bp生成物を生じる。
信号配列は以下のようにしてPCRによりhB7−2の細胞外部分に付着させた。信号配列に対応する上で得たDNA−PCR生成物と、hB7−2細胞外ドメインとを等モル量混合し、100℃まで加熱した後54℃で30℃維持して変性させて補助端部をアニールし、dNTP及びTaqポリメラーゼを用いて鎖のすき間を埋めた。PCRプライマー#1(配列同定番号第32番)及び#4(配列同定番号第35番)を加えて、断片全体をPCR増幅により生成して、BelI制限部位を引き連れた、hB7−2の細胞外ドメインに融合した信号配列を引き連れたBsaI制限部位から成る880までの断片を生じさせた。
(3)免疫グロブリン融合ドメインのクローニング及び改変
ヒトIgGIH鎖ゲノムDNAの2000bp-セグメント(Ellison,J.W.,etal.(1982)Nucl.Acids.Res.10:4071-4079)を、クローニングベクターpsP72(Promega,Madison,WI)の複数のクローニング部位にクローニングすることで、プラスミドpSP72IgGlを作成した。プラスミドpSP721IgGlは、CH1と、蝶番と、H鎖ヒトIgCγ1遺伝子のCH2及びCH3ドメインとを符号化するゲノムDNAを含んでいた。介在するDNAに沿ったH鎖の蝶番−CH2−CH3部分を増幅するよう設計されたPCRプライマーは、以下のようにして作成した。前方PCRプライマー5'-GCATTTTAAGCTTTTTCCTGATCAGGAGCCCAAATCTTCTGACAAAACTCACACATCTCCACCGTCTCCAGGTAAGCC-3’(配列同定番号第36番)は、HindIII及びBelI制限部位を含み、三つのシステイン残留分をセリンに変えることとなるであろう5つのヌクレオチドの置換を除いて蝶番ドメイン配列と同族関係にあった。逆PCRプライマー5’-TAATACGACTCACTATAGGG-3'(配列同定番号第37番)は、市販されているT7プライマー(Promega,Madison,WI)と同一であった。これらのプライマーによる増幅の結果、HindIII及びBclI制限部位により5’端部上に、そしてBamHI、Smal、Kpnl、Sacl、 EcoRl、Clal、EcoR5及びBgIII制限部位により3’端部上に結合した1050bp断片が生じた。この断片はIgC蝶番ドメインを含んでいたが、このドメインでは三つのシステインコードンが、イントロン、CH2ドメイン、イントロン、CH3ドメイン及び更なる3’配列を引き連れたセリンコードンに置き換えられていた。PCR増幅後、DNA断片を、HindIII及びEcoR1で蒸解させて同じ制限酵素で蒸解された発現ベクターpNRDSHにクローン化した。これでプラスミドpNRDSH/IgG1が生じた。
同じようなPCRを基にした方法を用いて、ヒトIgCガンマ4不変部の蝶番−CH2−CH3−ドメインをクローンした。完全なIgCガンマ4H鎖ゲノム配列(Ellison,J.Buxbaum,J.及びHood,L.E.(1981)DNA1:11-18)を含んだプラスミド、p428D(Medical Research Council, London, England)を鋳型として用い、オリゴヌクレオチド5'GAGCATTTTCCTGATCAGGAGTCCAAATATGGTCCCCCATCCCATCATCCCCAGGTAAGCCAACCC-3'(配列同定番号第38番)を前方プライマーとして、及びオリゴヌクレオチド5'GCAGAGGAATCGAGCTCGGTACCCGGGGATCCCCAGTGTGGGGACAGTGGGACCGCTCTGCCTCCC-3'(配列同定番号第39番)を逆PCRプライマーとして用いてPCR増幅を行った。前方PCRプライマー(配列同定番号第38番)は、IgCガンマ4の蝶番ドメインのための符号配列を引き連れたBclI制限部位を含む。ヌクレオチドの置き換えは蝶番域で行われてシステイン残分をセリンと置き換えていた。逆PCRプライマー(配列同定番号第39番)は、PspAI制限部位(5'CCCGGG-3')を含む。これらのプライマーを用いたPCR増幅の結果、1179bpDNA断片を生じる。このPCR生成物をBclI及びPspAIで蒸解し、同じ制限酵素で蒸解させたpNRDSH/IgG1に結紮してプラスミドpNRDSH/IgG4を生じさせた。この反応では、IgCγ4ドメインは、 pNRDSH/IgG1にあるIgCγ1ドメインと置き換わった。
Fcレセプターに対する結合に関係があると考えられるアミノ酸と置き換えるためのIgC中のCH2ドメインの改変は、以下のようにして達成した。プラスミドpNRDSH/IgG1をIgCγ1CH2ドメインの改変の鋳型として働かせ、そしてプラスミドpNRDSH/IgG4をIgCv4CH2ドメインの改変の鋳型として働かせた。プラスミドpNRDSH/IgG1は、前方PCRプライマー(配列同定番号第36番)と、逆PCRプライマーとしてオリゴヌクレオチド5'-GGGTTTTGGGGGGAAGAGGAAGACTGACGGTGCCCCCTCGGCTTCAGGTGCTGAGGAAG-3'(配列同定番号第40番)とを用いてPCR増幅した。前方プライマー(配列同定番号
第36番)は前述しており、逆PCRプライマー(配列同定番号第40番)は、アミノ酸234、235及び237(Canfield,S.M.及びMorrison,S.L.(1991)
J.Exp.Med.173:1483-1491)の、それぞれLeuからAlaへ、LeuからGluへ、GlyからAlaへ変更するよう設計された5つのヌクレオチド置換を除き、IgG1のCH2ドメインのアミノ末端部分と相同関係にあった。これらのPCRプライマーによる増幅により、改変した蝶番ドメインと、イントロンと、CH2ドメインの改変部分とから成る239bpDNA断片が生じるであろう。プラスミドpNRDSH/IgG1は更に、前方プライマーとしてオリゴヌクレオチド5'-CATCTCTTCCTCAGCACCTGAAGCCGAGGGGGCACCGTCAGTCTTCCTCTTCCCCC-3'(配列同定番号第41番)と、逆PCRプライマーとしてオリゴヌクレオチド(配列同定番号第37番)とによりPCR増幅された。前方PCRプライマー(配列同定番号
第41番)はプライマー(配列同定番号第40番)に対して補完的なものであり、CH2アミノ酸置き換えのために必要な5つの補完的ヌクレオチド変更を含んでいる。逆PCRプライマー(配列同定番号第37番)は前述した。これらのプライマーによる増幅で、CH2ドメインの改変部分、イントロン、CH3ドメイン及び3’追加配列から成る875bp断片が生まれる。改変された蝶番ドメイン、改変されたCH2ドメイン及びCH3ドメインから成る完全なIgCγ1セグメントを、更なるPCR反応により作成した。上述の二つのPCR反応の精製生成物を混合し、変性(95℃で1分間)した後、復元(54℃で30秒間)させて、二つの断片の補完端部をアニールさせた。dNTP及びTaqポリメラーゼを用いて鎖のすき間を埋め、前方PCRプライマー(配列同定番号第36番)
及び逆PCRプライマー(配列同定番号第37番)を用いて、断片全体をPCR増幅した。その結果得られた1050bpの断片を精製し、HindIII及びEcoR1で蒸解し、同じ制限酵素で予め蒸解させたpNRDSHに結紮してプラスミドpNRDSH/IgGlmを生じさせた。
免疫グロブリン位置235及び237の二つのアミノ酸を、それぞれ、LeuからGluへ、GlyからAlaへIgCγ4CH2ドメインで変更してFcレセプター結合を消滅させた。プラスミドpNRDSH/IgG4は、前方プライマー(配列同定番号第38番)、及び、逆プライマーとしてオリゴヌクレオチド5'-CGCACGTGACCTCAGGGGTCCGGGAGATCATGAGAGTGTCCTTGGGTTTTGGGGGGAACAGGAAGACTGATGGTGCCCCCTCGAACTCAGGTGCTGAGG-3’(配列同定番号第42番)を用いてPCR増幅した。前方プライマーは前述しており、逆プライマーは、上述のアミノ酸を置き換えるよう設計された三つのヌクレオチド置換を除き、CH2ドメインのアミノ末端部分に対して同族関係にあった。このプライマーは更に、次のクローニングのためのPmlI制限部位を含んでいた。これらのプライマーを用いた増幅により、改変された蝶番域、及びイントロン、並びにCH2ドメインの改変5’部分から成る265bp断片が生じる。
プラスミドpNRDSH/IgG4を更に、前方プライマーとしてオリゴヌクレオチド5'- CCTCAGCACCTGAGTTCGAGGGGGCACCATCAGTCTCCTGTTCCCCCCAAAACCCAAGGACACTCTCATGATCTCCCGGACCCCTGAGGTCACGTGCG-3’(配列同定番号第43番)、及び逆PCRプライマーとしてオリゴヌクレオチド(配列同定番号第39番)を用いてPCR増幅した。前方PCRプライマー(配列同定番号第39番)はプライマー(配列同定番号第42番)に対して補完的であり、CH2アミノ酸置換に必要な三つの補完的ヌクレオチド変更を含んでいる。逆PCRプライマー(配列同定番号第39番)は前述した。これらのプライマーを用いた増幅により、CH2ドメインの改変された部分、イントロン、CH3ドメイン、及び3’追加配列から成る1012bp断片が生じる。二つの上述のPCR反応の精製生成物を混合し、変性し(95℃で1分間)、その後復元させ(54℃で30秒)ることで、二つの断片の補完端部をアニールさせた。dNTP及びTaqポリメラーゼを用いて鎖のすき間を埋め、前方PCRプライマー(配列同定番号第38番)及び逆PCRプライマー(配列同定番号第39番)を用いて、断片全体を増幅した。その結果得られた1179bpの断片を精製し、BcII及びPspAIで蒸解し、同じ制限酵素で予め蒸解させたpNRDSHに結紮してプラスミドpNRDSH/IgG4mを生じさせた。
(4)最終nB7−2Ig遺伝子の組立
上で作成したIg信号−hB7−2遺伝子融合に対応するPCR断片をBsaI及びBcII制限酵素で蒸解させ、予めHindIII及びBcllで蒸解させたpNRDSH/IgG1、pNRDSH/IgG1m、pNRDSH/IgG4、及びpNRDSH/IgG4mに結紮した。結紮されたプラスミドを、Cac12コンピテント細胞を用いて大腸菌JM109に転換し、転換体を、アンピシリン含有L−寒天(5Oμg/ml;Molecular Clonlng:A Laboratory Manual(1982)Eds.Man1atis, T., Fritsch,E.E., 及び Sambrook, J.Cold Spring HarborLaboratory)上で選別した。転換した大腸菌から分離したプラスミドを、制限酵素蒸解により分析した。信号hB7−2IgG遺伝子融合セグメントの全ての部分を確認すべく、予期した制限プラスミドを持つプラスミドを配列決定した。
D. hB7−2V−IgG1及びhB7−2CIgG1の発現クローンニング
ヒトのB7−2の可変及び不変ドメインは、別々にpNRDSH/IgG1にクローンニングされた。これらのクローンニングは、PCRを用いて達成された。可変及び不変部に対応するhB7−2部分は、イントロン/エキソン遺伝子地図及び以前に出版された遺伝子構造分析によって測定された。
ヒトのB7−2の可変ドメイン

Figure 2008142084
(1) hB7−2VIgのアセンブリ
hB7−2VドメインIg配列は上に示されたものと同様にPCR法を用いて組立てられた。信号配列は、オリゴヌクレオチド5’GCAACCGGAAGCTTGCCACCATGGGGGTACTGCTCACACAGAGGACGー3’(#05)(配列同定番号第48番)を正PCRプライマーとして、又5’AGTCTCATTGAAATAAGCTTGAATCTTCAGAGGAGCCATGCTGGCCATGCTTGGAAACAGGAG−3’(#06)(配列同定番号第49番)を逆プライマーとして用いて、オンコM遺伝子を含むプラスミドをPCR増幅することによってオンコM遺伝子から誘導された。正PCRプライマー(#05)(配列同定番号第48番)は、オンコM信号配列のハインドIII制限部位及びアミノ酸末端部分を含む。逆PCR(#06)(配列同定番号第49番)は、hB7−2IgV様のドメインの5’端と融合されたオンコM信号配列の3’部分に対応する配列を含む。 hB7−2IgV様のドメインは、オリゴヌクレオチド5’−CTCCTGTTTCCAAGCATGGCCAGCATGGCTCCTCTGAAGATTCAGGCTTATTTCAATGAGAC−3’(#07)(配列同定番号第50番)を正PCRプライマーとして、オリゴヌクレオチド5’−TGTGTGTGGAATTCTCATTACTGATCAAGCACTGACAGTTCAGAATTCATC−3’(#08)(配列同定番号第51番)を逆PCRプライマーとして用いて、又hB7−2cDNAをPCR増幅することによって得られた。これらのプライマーによるPCR増幅は、5’端上のオンコM信号配列の3’端の部分及び3’端上のBcl 制限部位で、hB7−2IgVドメインを生じる。信号及びIgVドメインは、等モル量のオンコM信号及びIgVドメインDNA断片が混合、変性、アニール化され、そしてストランドが組込まれたPCR反応に於いて共に連結された。正プライマー#05(配列同定番号第48番)及び逆プライマー#08(配列同定番号第51番)を用いて、引き続きPCR増幅すると、BclI制限部位が連なるhB7−2IgVドメインと融合されたオンコM信号に連なって、ハインドIII制限部位を含んでいるDNA断片を生じた。このPCR断片は、ハインドII及びBclIで蒸解され、pNRDSH/B7−2CIgを作るために、同じ制限酵素で蒸解された発現べクタ−pNRDSH/IgG1にクローンニングされた。
(2) hB7−2CIgのアセンブリ
hB7−2IgCドメインのための発現プラスミドは、IgCドメインに特定的なPCRプライマーを用いること以外は、上記説明のように、IgVドメインために作成された。オノコM信号配列は、オリゴヌクレオチド#05(配列同定番号第48番)を正PCRプライマーとして、又オリゴヌクレオチド5’−AGAAATTACTATTTCAGGTTGACTGAAGTTAGCCATGCTGGCCATGCTTGGAAACAGGAG−3’(#9)(配列同定番号第52番)を、逆PCRプライマーとして用いて作成された。hB7−2IgCドメインは、オリゴヌクレオチド5’−CTCCTGTTTCCAAGCATGGCCAGCATGGCTAACTTCAGTCAACCTGAAATAGTACCAATTTC−3’(#11)(配列同定番号第53番)を、逆PCRプライマーとして用いて作成された。その2つのPCR生成物は、オンコM信号配列をhB7−2IgCドメインで組立てるために、プライマー#5(配列同定番号第48番)及び#11(配列同定番号第53番)で、混合及び増幅された。PCR生成物は、最終発現プラスミドpNRDSH/hB7−2CIgG1を生成するために、引き続いてハインドIII及びBclIで蒸解され、又同様の制限酵素で蒸解されたpNRDSH/hB7−2CIgG1と結さつされた。
E. ヒトのB7−2Ig融合タンパク質による競合的結合アッセイ
CTLA4に対する、様々な型をとる可溶性B7−1及びB7−2タンパク質の結合親和性を測定するために、競合的結合アッセイが、これらのタンパク質で実施された。これらのアッセイで用いられた可溶性B7−2VIg、B7−2CIg、B7−2Ig及びB7−lIg融合タンパク質が、次ぎのように発現され、又純化された。
ヒトのB7−2VIg、B7−2CIg及びB7−2Ig融合タンパク質を符号化する発現ベクターの作成は上記に説明されている。B7−1の細胞外ドメインに連結されたオンコMリーダー配列を含んでいるB7−1Ig融合タンパク質を符号化する発現ベクターは同様に、PCRプライマーオンコMB71F(5’CTCAAGCTTGCCACCATGGGGGTACTGCTCACACAGAGGAGGCTGCTCAGTCTGGTCCTTGCACTCCTGTTTCCGAGCATGGCGAGATGGGTCTTTCTCACTTC3’、配列同定番号第54番)及びB71/BclI(5’TGTGTGTGGAATTCTCATTACTGATCAGGAAAATGCTCTTGCTTG3’、配列同定番号第55番)を用いて作成された。ヒトのB7−1cDNA配列(ヒトのB7−1cDNAのヌクレオチド配列は、Freeman、G.J.等、(1989)J.Immunol.143:2714-2722に開示されている)に連結されたオンコMリーダー配列を含んでいるプラスミドは、このPCR反応に於ける鋳型として用いられた。
B7Ig融合タンパク質は、COS細胞或いはチャイニーズハムスターの卵巣(CHO)細胞のトランスフェクション及びそのインキュベーション液の上澄み液からのタンパク質の純化によって作成された。細胞インキュベーション試薬は、Giboco-BRL,Gaithersburg)MD.から得られた。CHO細胞は、10%のウシの胎児の血清(FBS)及びグルタミンが補充されたアルファMEMに於いて保存された。ぺニシリン、ストレプトマイシン及びフンギソンが、典型的に加えられた。COS細胞は、10%FBSが加えられたDMEMに於いて保存され、又CHO細胞に関して説明されたように補充された。細胞はすべて、温度摂氏37度、二酸化炭素濃度5%で、加湿されたインキュベーション器の中で保存された。hB7−lIg構成体以外のすべての融合構成体は、COS細胞中で過渡的に発現された。典型的な過渡的トランスフェクションは、血清が含まれていないDMEMに於いて、200μgs/mlのDEAE−デキストラン、100μMのクロロキン及び10cmのディッシュ当たり5μgsのDNAを用いて実施された。細胞は空胞が認められるまで処理され、又細胞は苦しんでいるように見受けられた(約3時間)。細胞は、2分間、10%のDMSO/PBSでショックを与えられ、その後一晩DMEM/10%FBSでインキュベーションされた。翌朝、その媒体はDMEM/無血清へと変化し、トランスフェクション後72時問で摘出されるまでそのままに置かれた。hB7−lIg構成体は、リン酸カルシウムでのトランスフェクションによってCHO細胞にトランスフェクションされた。
その系(line)は、ゲネティシン(G418)抵抗選択を用いて安定化され、発現は、メトトレキサート及びヌクレオチドを含まないアルファMEMを用いて増幅された。
全ての過渡的にトランスフェクションされた構成体(即ち、hB7−1I以外の全ての構成体)ために、過渡的にトランスフェクションされたホスト細胞によって作られたIg融合タンパク質ために強化された媒体は、トランスフェクション後72時間で摘出された。ホスト細胞によって作られたIg融合タンパク質の量は、インキュベーション液の上澄み液で、抗ヒトIgG ELISAアッセイを実施することによって測定された。このアッセイのために、マキシソーププレート(Nunc、Denmark)は、PBSに於いて20μgs/mgのヤギの抗ヒトIgG(H+L)(Zymed、San Francisco、CA)で、一晩被覆された。そのプレートは、PBS/0.1%BSAで1時間遮断され、その後もう一時間、トランスフェクションされた細胞からの細胞インキュベーション上澄み液でインキュベーションされた。PBS/0.05%トイーンで5回洗浄された後、HRP結合されたヤギの抗ヒトIgG(H+L)(Zymed)が、PBSに於いて、1:1000の希釈度で加えられた。一時間のインキュベーション後、そのプレートは再度洗浄され、その後上記説明のように、ABTSキット(Zymed)を用いて酵素によって顕色させた。
発現水準は、その構成体に対しておよそ3μg/mlであった。B7Ig融合タンパク質は、次のようにAタンパク質純化によってトランスフェクションされたホスト細胞の上澄み液から純化された。Aタンパク質セファローズIPA300(RePligen)Cambrige、 MA)は、OBB(1.5Mグリシン、3M塩化ナトリウム、pH8.9)に於いて洗浄され、DMEMに於いて再懸濁され、又1ml/lの上澄み液の比率で、細胞インキュベーション上澄み液に加えられた。その溶液は、徐々に混合するために一晩摂氏4度でそのままにされた。その後、Aタンパク質セファローズは粒状にされ、大部分の上澄み液は取除かれ、そしてその残存上澄み液は、ポリプレップコラム(BioRad、Hercules、CA)上へ負荷する前に、Aタンパク質セファローズを再懸濁させるために用いられた。その列は、OBBで強力に洗浄され、又免疫グロブリン融合タンパク質は、0.1Mクエン酸ナトリウムで溶出された。半分の量の列の洗浄液は、1/10の量の1Mトリス(pH9.0)の中へ集められた。断片を含むタンパク質は、標準的な比色計による反応(BloRad)によって確認され、貯留され、そして6000から8000KDの透析管でのPBSに対して一晩透析された。純化されたタンパク質は、期待どおりの大きさと高い純度があり、アクリルアミッドゲルでコマッシーブルーによって着色された全タンパク質の90%以上に相当していた。
生チニレート化されたCTLA4Igを,不活性化されたB7−2Igに結合させるのを競合的に阻害する様々なB7族Ig融合タンパク質の能力が測定された。競合結合アッセイは、以下のように実施され、又マクファーソン(McPherson)G.A.(1985)J.Pharmacol.Methods14:213-228)に準拠して分析された。可溶性hCTLA4Igは、およそ2x10cpm/pmolの特定的な活動に対して125Iで標識付けされた。hB7−2−Ig融合タンパク質は、10mM3HCl、pH8.0、ウエル当り50mlの中で10mg/mlの比率で、マイクロタイタープレート上に一晩被覆された。そのウエルは、室温で2時間、結合緩衝液(熱によって不活性化された10%のPBS、0.1%のBSA、及びpH6.8の50mMBESを含むDMEM)で遮断された。完全な長さのB7−2(hB7−2Ig)、完全な長さのB7−1(hB7−1Ig)、B7−2可変部様のドメイン(hB7−2VIg)及びB7−2不変部様のドメイン(hB7−2Clg)を含む標識付けされていない競合Ig融合タンパク質の存在如何に拘わらず、標識付されたCTLA4−Ig(4nM)は、各々のウエルに加えられ、又室温で2.5時間、結合が可能であった。そのウエルは、十分冷却された結合緩衝液で一回洗浄され、その後十分冷却されたPBSで4回洗浄された。結合された放射能は、0.5Nの水酸化ナトリウムによってウエルを5分間処理することで回復され、そして可溶化された物質は、取除かれ、又ガンマカウンターで計測された。hB7−2Ig(10から20nM)及びhB7−2VIg(30から40nM)の双方が、CTLA4Igと不活性化されたB7−2タンパク質との結合を競合して阻害するこれらのアッセイの結果が、図15に示されている。hB7−2CIgは、可溶性CTLA4と競合することができ、B7−2結合部は可変部様のドメインで見いだされることを示している。
F. B7−1及びB7−2融合タンパク質のための競合的結合アッセイ
組替えCTLA4IgのhB7−1或いはhB7−2に結合する能力が、次のように競合的結合ELISAアッセイで評価された。純化された組替えCTLA4Ig(PBSに於いて20μg/ml)は、50μLの中で、室温で一晩、コスターEIA/RIA96well マイクロタイターディッシュ(Costar Corp、Cambridge MA、USA)に結合された。ウエルは200μLのPBSで3回洗浄され、又その非結合部位は、室温で1時間、PBSに1%のBSA(200μl/well)を加えることで遮断された。ウエルは、上記のように洗浄された。
ビオチニル化されたB7−lIg或いはB7−2Ig(1μg/mlが、2段階で15.6ng/mlまで連続的に希釈された。即ち、50μL)が、各ウエルに加えられ、室温で2.5時間インキュベーションされた。ウエルは、上記のように洗浄された。結合されたビオチニル化B7−Igは、室温で30分間、ストレプトアビジンHRP(Pierce Chemical Co.,Rockford、IL)の1:2000の希釈度の50μl/well加えることで、検出された。ウエルは、上記のように洗浄され、50μlのABTS(Zymed、California)が加えられ、そして次第に顕われてくる青色が、405nmの波長で30分後、観察された。標識付けされていないB7−1Ig或いはB7−2Igが、ビオチニル化されたB7−1Ig成いはB7−2Igと競合する能力は、上記説明のように非飽和状態(即ち、70ng/ml、つまり1.5nM)であり、又結合アッセイを実施していることが示されたビオチニル化B7−1Ig或いはB7−2Igの量と、様々な量の競合するタンパク質を混合することで、それぞれ評価された。ビオチニル化されたB7ー1Ig成いはB7−2Igに予期された信号の減少(Abs405nm)は、不活性化されたCTLA4Igに結合するための競合を示していた。
CTLA4は、B7−1に対する高親和性のレセプターであったという前記の証拠を考慮しながら、上記説明のように、CTLA4及びCD28とB7−1及びB7−2との結合の親和力が比較された。第1の実験では、B7−1Ig或いはB7−2Igは、ビオチンで標識付され、標識付されていないB7−1Ig或いはB7−2Igの濃縮度の増大如何に拘わらず、不活性化されたCTLA4−Igに結合された。その実験は、125Iで標識付されたB7−1Ig或いはB7−2Igによって繰り返された。代表的な結果が、図16に示されている(パネルAではB7−1Ig、パネルBではB7−2Ig)。この固体相での結合アッセイを用いることで、CTLA4に対するB7−2(2.7nM)の親和力は、B7−1(4.1nM)に対して観察された親和力よりもおよそ2倍ほど低いことが測定された。その実験によって測定されたIC50値は、パネルの右上の隅に示されている。B7−1及びB7−2双方のCD28に対する新和性は、比較的低かったが、確定的に測定するのは困難であった。
G. CTLA4Igへの改質型B7族構成体の直接的結合アッセイ
直接的結合ELISAアッセイは、Ig融合タンパク質のようなB7族構成体のCTLA4に対する結合水準を測定するために実施された。これらのアッセイのために、免疫グロブリン融合タンパク質がプレートに付着され、そのプレートに、ビオチニル化されたCTLA4が結合する量が以下の説明のように測定された。ヌンクのマキシソーププレートは、様々なB7Ig融合タンパク質20μg/mlの株のウエル当たり50μlで、或いは上記説明のようなPBSに於ける純化されたヒトのIgG(Zymed)で、室温で一晩被覆された。ヒトのCTLA4Ig(Repligen)は、NHS−LCビオチン(Pierce、Rockford、IL)を用いてビオチニル化された。ビオチニル化されたCTLA4Igが、その量を様々に変化させて、そのプレートに加えられ、室温で2時間インキュベーションされた。そのプレートは、PBSで5回洗浄され、その後1:1000の希釈度のストレプトアビジンHRP(Zymed)が加えられ、30分間プレート上にそのままにされた。PBSで更に一連の洗浄が行われた後で、HRPの反応性が、上記説明のように、ABTSキット(Zymed)を用いて測定された。
図20で示されているように、その結果で分かることは、半飽和が生じるのは、それぞれ、B7−1Igに関しては500pMで、B7−2VIg及びB7−2Igに関しては5nM及び8nMで、半飽和が生じたことである。このように、CTLA4Igは、同様な程度で、B7−2VIg及びB7−2Ig融合タンパク質に結合する。したがって、B7−2の様々なドメインは、CTLA4に結合するのに十分である。
H. CHO−CTLA4細胞へのB7−2VIg、B7−2Ig及びB7−1Igの結合
例7のF及びG節に示された例では、B7−2VIg及びB7−2Igは、可溶性CTLA4Igを結合することである。本例は、B7−2VIg及びB7−2Igも同じように、細胞上に発現されたCTLA4に結合することが示されている。
この例のために、標識付けられたB7−1Ig及びB7−2Ig融合タンパク質が、CTLA4を発現するためにトランスフェクションされたCHO細胞でインキュベーションされ、次のようにフローサイトメトリーによって測定された。
上記説明のように作成されて、B7−1及びB7−2免疫グロブリン融合タンパク質は、PBS/1%BSA中で20μg/mlに希釈され、CTLA4を発現するようにトランスフェクションされた10CHO細胞によって、CHO/CTLA4細胞表面上で、30分間氷に付けて、インキュベーションされた。その細胞は、冷却されたPBS/BSAで2回洗浄されて、1:50の希釈度のヤギの抗ヒトIgG−FITC(Zymed)で、30分間氷に付けて、インキュベーションされた。その細胞は、冷却されたPBS/BSAで1回、冷却されたPBSで1回、その後、冷却されたPBS250μl中で再懸濁された。その細胞はその後、PBSに於いて250μlの2%パラフォルムアルデヒド溶液を加えることで、又最低1時間インキュベーションすることで固定され、FACS(BectonDickinson、SanJose、CA)を用いて、その蛍光性が分析された。同様に、その2次抗体のみを受容する処理済みのCHO/CTLA4細胞は、背景着色を測定するのに使用された。
フローサイトメトリーの結果が図21に示されている。その結果から分かることは、B7−2Ig及びB7−2VIg融合タンパク質は、同程度にCTLA4陽性細胞に結合すること(図21のそれぞれパネルC及びDに示されている)、及びその結合は、hB7−1IgのCHO/CTLA4細胞への結合(パネルE)より強いことである。
I. B7−2VIgは、B7−1Ig及びB7−2Igに比べてCD28に対してより大きな親和性を持って結合する
前節で示された例では、B7−2VIg及びB7−2Ig融合タンパク質が、同様な親和性を持って、CTLA4に結合された細胞膜に結合することが分かった。この例が示しているのは、融合タンパク質は、異なる親和性をもってCD28に結合すること、また特に、B7−2VIgは、B7−2Igに比べてより大きな親和性を持って、CD28に結合することである。
PBS/1%BSA中で20μg/mlで希釈されたB7−1及びB7−2免疫グロブリン融合タンパク質は、CHO/CD28細胞表面上で、CD28を発現させるためにトランスフェクションされた10CHO細胞で、30分聞氷に付けてインキュベーションされた。その細胞は、冷却されたPBS/BSAで2回洗浄されて、1:50の希釈度のヤギの抗ヒトIgG−FITC(Zymed)で、30分間氷に付けて、インキュベーションされた。その細胞は、冷却されたPBS/BSAで1回、冷却されたPBSで1回、その後、冷却されたPBS250μl中で再懸濁された。その細胞はその後、PBSに於いて250μlの2%パラフォルムアルデヒド溶液を加えることで、又最低1時間インキュベーションすることで固定され、FACS(Becton Dickinson、SanJose、CA)を用いて、その蛍光性が分析された。
図22に示されたように、その代表的な結果では、B7−2Ig及びB7−2VIg融合タンパク質は、特にCHO−CD28細胞に結合することが分かる。
更にその結果から分かるのは、B7−2VIgタンパク質は、B7−2Ig及びB7−1Igに比べて、より大きな親和性を持ってCD28に結合することである。
したがって、B7−2VIg融合タンパク質は、B7−2Igに比べて、より大きな親和性を持って、CD28に結合するが、一方両方の融合タンパク質とも同様の親和性を持ってCTLA4に結合する。
J.B7−2VIgは、CD28+T細胞の相互促進的増殖に於いてB7−2Ig及びB7−1Igに比べてより能力がある
B7−2VIg融合タンパク質は、B7−2Igに比べて、より大きな親和性を持ってCD28に結合するので、B7−2VIg融合タンパク質が、B7−2Ig融合タンパク質に比べて、T細胞の増殖を促進するに際して、同様に、より能力があるかどうかが次に調べられた。
CD28T細胞は、上記説明のように、周辺の血液の白血球から分離された。T細胞の増殖を測定するために、1.2x10CD28T細胞は、96ウエルプレートの中で200μlのインキュベーション媒体でインキュベーションされ、1ng/mlの割合のPMA及び以下の相互促進信号のどれかで、刺激された。即ち、6x10CHO/B7−1成いはCHO/B7−2細胞(マイトマイシンCで一晩、前処理され、その後強力に洗浄された)、30或いは100μg/mlのB7−1Ig、B7−2Ig或いはB7−2VIgのいずれかである。別の実施例では、融合タンパク質は、3倍を超える(w/w)親和性を有する純化されたヤギの抗ヒトIgGFc(Cappel)で、使用に先立って、まず30分間インキュベーションされた。60時間のインキュベーション後、T細胞は、上記説明のように、Hチミジン(Dupont/NEN)で、一晩パルス標識され、測定後摘出された。
増殖アッセイの結果は、図23のグラフで表されている。その結果が示しているのは、CHO発現されたB7−1及びB7−2は、T細胞の増殖を強力に誘発したことである。CHO/B7−1及びCHO/B7−2細胞ほど能力はないが、純化されたB7−1Ig、B7−2Igも同様に増殖を誘発した。しかしながら、B7−2VIgは、CHO/B7−1及びCHO/B7−2細胞と同じ程度に増殖を誘発した。したがって、B7−2VIgは、T細胞の相互促進的増殖に於いて、CHO/B7−1及びCHO/B7−2細胞と同程度の能力を有する。
もう一つの例では、CD28T細胞は、上記で説明されたように作成された抗CD3被覆されたプレートで、活性化され、又様々な量のB7−1Ig,B7−2Ig及びB7−2VIgで相互促進された。CD28T細胞の増殖は、60時間後及び一晩に亘るHチミジンによるその細胞のパルス標識を行った後に測定された。図24でグラフによって示された結果は、抗CD3が第1活性化剤として用いられる場合、B7−2VIg融合タンパク質も又、CD28T細胞の増殖に於いてB7−2Ig及びB7−1Igに比べて、より能力があることである。更に、低濃縮度のタンパク質が用いられる場合のCD28T細胞増殖に際しては、B7−2VIgは、B7−2Ig及びB7−1Igより能力があることが結果に示されている。これは、インキュベーションされた細胞に組入れられたチミジンの量と1μg/mlの相互促進融合タンパク質とを比較すると明白である。更には、B7−2VIgは、10ng/ml(250pM)程度の低量で、T細胞増殖を相互促進する。
したがって、B7−1Igに対するB7−1IgのCD28(例7、I節)に対するより高度の結合親和性は、B7−2Igに対するB7−2VIgのT細胞増殖に対するより高度の相互促進活性と相関している。
K. B7−2VIgは、CD28 T細胞によるILの相互促進的生成に於いて、B7−1Ig及びB7−2Igより能力を有する
次に調べられたのは、ILの生成のために、活性化されたT細胞を相互促進するに際して、B7−2VIgは同様に、B7−1Ig及びB7−2Igより能力があるかどうかである。前節(例7のJ節)で説明された第2の例では、上澄み液中のIL−2水準が、ELISAキット(End0gen、Cambridge、MA)を用いて、18時間の刺激後、測定された。尚、そこではCD28T細胞が、抗CD3で活性化され、様々な量のB7−1Ig、B7−2Ig及びB7−2VIgで相互促進され、そして細胞増殖が測定された。図24で示された結果では、IL−2の量は、B7−2VIgで相互促進されたT細胞によって生成された方が、B7−1Ig或いはB7−2Igで相互促進されたT細胞によって生成された方よりも多い。これは、相互促進的タンパク質の低濃縮度に於いて、最も顕著であった。
もう一つの例が、CHO/B7−2細胞で相互促進されるか、成いはB7−2VIgタンパク質で相互促進されるCD28T細胞からのIL−2の生成物を比較するために実施された。CD28T細胞は、抗CD3で被覆されたプレートで、CHO/B7−2細胞或いはB7−2VIgタンパク質の存在下で、1日、2日成いは3日間インキュベーションされ、IL−2の量が、上澄み液の中で測定された。図25で示されたその結果では、B7−2VIgは、CHO/B7−2細胞に比べて、IL−2の生成のためにT細胞を相互促進する際に、より能力を有することが分かる。
更にもう一つの例では、抗CD3、B7−1Ig、B7−2Ig或いはB7−2VIgで相互促進されたCD28T細胞によって生成されたIL−2の量が、1日、2日成いは5日間の相互促進後に、比較された。CD28T細胞は、抗CD28抗体或いはB7−1Ig、B7−2Ig成いはB7−2VIg融合タンパク質で、活性化され、又相互促進された。上澄み液中のIL−2の量は、1日、2日或いは5日間の相互促進後に測定された。T細胞によって生成されたIL−2の量がグラフによって表されている図26は、CD28T細胞によるIL−2の生成を相互促進する際に、B7−2VIgの方が、B7−1Ig及びB7−2Igよりも能力を持っていること、更には又、5日間のインキュベーション後、B7−2Ig或いはB7−2VIg融合タンパク質で相互促進されたT細胞のみがIL−2を生成していることを示している。更に、B7−2VIgで相互促進されたT細胞は、5日間のインキュベーション後、B7−2Igで相互促進されたT細胞より多くのIL−2を生成した。
したがって、B7−2VIgは、最低5日間のインキュベーション後であっても、T細胞を相互促進して、高水準のIL−2を生成させる。
L. B7−2VIgは、サイトカインの生成に対して、活性化されたCD4 T細胞の強力な相互促進剤である
この例では、B7−2VIg、B7−2Ig成いはB7−1Igで相互促進されたT細胞によって生成されたIL−2、IL−4、IFN−γ及びGM−CSFの量が比較された。CD4CD28T細胞は、抗CD3抗体のみで、或いは抗CD28mAb9.3で、或いは融合タンパク質B7−1Ig、B7−2Ig或いはB7−2VIgの内の1つで被覆されたT75のフラスコに於いて、2x10細胞/mlの割合でインキュベーションされた。18時間のインキュベーションの後、IL−2、IL−4、インターフェロンγ(IFN−γ)及び顆粒白血球マクロファージ株促進因子(GM−CSF)の量が、市販品キット(IL−2(BioSource、Camarillo、CA)、IL−4(Endogen、Cambridge、MA)、IFN−γ(BioSource、Camarillo、CA)及びGM-CSF(R&DSystems、Minneapolis、MN))を用いるELISAによって、計測された。IL−2及びIL−4の量は、120時間相互促進された細胞内で同様に測定された。
その結果は表VIで示されている。その結果では、B7−2VIgでの相互促進によって、高水準のIL−2、IL−4、IFN−γ及びGM−CSFが生成されることが分かる。更には、B7−2VIgで相互促進されたT細胞から生成された全4種のサイトカインの量は、B7−1Igで相互促進されたT細胞から生成されたサイトカインの量より高水準であった。B7−1Igと比較されると、B7−2VIgは又、より高水準のIL−2、IL−4及びGM−CSFそして同量のIFN−γの生成を相互促進した。
更に、120時間のインキュベーションの後、B7−2VIgで相互促進されたT細胞は、B7−2Igで相互促進されたT細胞によって生成された2倍量以上のIL−4を、又B7−1Igで相互促進されたT細胞によって生成されたおよそ8倍量以上のIL−4を生成した。したがって、B7−2VIg融合タンパク質で相互促進されたT細胞は、高水準のIL−4の生成を誘発し、またこの生成は長く持続する。したがって、B7−2VIgによるT細胞の相互促進は、長時間のインキュベーションに於いて、T細胞をTへルパー2(Th2)の状態にまですることができた。

表VI
B7=2VIg、B7−2Ig、B7−1Ig或いは抗CD28抗体で相互促進されたCD4CD28T細胞によるサイトカインの生成

Figure 2008142084
M. B7−1Igではなくて、B7−2Ig及びB7−2VIgが、持続的T細胞の増殖を促進する
この例では、B7Ig融合タンパク質が、長期間に亘ってT細胞の増殖を促進する能力が分析された。
CD28Tリンパ細胞は、ビードで不活性化された抗CD3+抗CD28、成いはB7−1Ig、B7−2Ig或いはB7−2VIgの存在下でインキュベーションされ、又総細胞数が、12日間の期間に亘って観察された。その結果は、図27に示されている。抗CD3のみで促進された細胞は増殖できず、死滅する。抗CD3+B7−2Igで促進された細胞は、1サイクルの複製には耐えたが、その後アポプトーゼする。抗CD3+抗CD28成いはB7−2Ig或いはB7−2VIgで促進された細胞は複製し続ける。したがって、B7−1Igにではなく、B7−2Ig及びB7−2VIg融合タンパク質には、CD28T細胞の持続的増殖を促進する能力がある。
[例8]
ヒトのB7−2に対する単クローン抗体の生成と特性付け
A. 免疫法及び細胞融合
Balb/c雌マウス(Taconic Labs)Germantown、NYから得られた)
は、完全なフロイントのアジュバント(Sigma ChemicalCo.、St.Louis、MO)で乳化された50μgのヒトB7.2−Igで、或いはマウス1匹当たり10のCHO−ヒトB7.2細胞で腹膜内で免疫性を与えられた。これらのマウスは、完全なフロイントのアジュバント(Sigma ChemicalCo.、St.Louis、MO)で乳化された10から25μgのヒトB7.2−Igで、或いはCHO−ヒトB7.2細胞で、最初の免疫性付与に引き続いて、次の2カ月間に14日間の間隔を置いて、2回免疫促進された。マウスは、眼窩後方出血によって血を抜かれ、その血清には、ヒトB7.2−Igに対して免疫原に反応する抗体が存在するかどうかを、ELISAによってアッセイされた。hCTLA4−Igに対するELISAは、同様に抗体反応を命ずるIgテールを抑制するのに用いられた。血清学的な反応を強く示しているマウスは、pH7.2のリン酸緩衝塩水(PBS)(GIBC0、Grand Island、NY)で希釈された25μgのヒトhB7.2−Igで、その尾の静脈から静脈注射によって刺激された。この刺激に引き続いて3日から4日間、これらのマウスの脾臓は、SP2/0マイクローマ細胞(American Type Culture Collection、Rockville、MD、NO.CRL80O6)で5:1の割合で融合された。尚、これらの細胞は、H及びL免疫グロブリン鎖の双方を分泌することはできない(Kearneyら(1979)J.Tmmunol.123:1548)。コーラー及びミルスタインによって開発されたこれらの方法(Nature(1975)256:498)に基づいた標準的な方法が用いられた。
B. 抗体検査
10から21日後、融合によって得られた融合細胞コロニーが入っているウエルから得られた上澄み液は、以下のように、ヒトB7.2に反応する抗体が存在するかどうかが検査された。即ち、96ウエルの底が平らなプレート(CostarCorp.,Cat.#3590)の各ウエルは、ウエル当たり50μlの1μg/mlヒトB7.2−Ig溶液で、或いはpH7.2のPBS中のリジン被覆されたプレートの5x1043T3−hB7.2細胞で、一晩摂氏4度に保たれて被覆された。
ヒトB7.2−Ig溶液は、全て吸い出されるか、或いはその細胞はグルタルアルデヒドでプレートに交差連結された。そしてその細胞はPBSで3回洗浄され、その後、室温で1時間1%BSA溶液(PBS中で)(ウエル当たり100μl)で遮断された。この遮断インキュベーションに続いて、そのウエルはPBSで3回洗浄され、ウエル当たり50μlの融合細胞上澄み液が加えられて、室温で1.5時間インキュベーションされた。このインキュベーションに続いて、ウエルはPBSで3回洗浄され、その後、ウエル当たり50μlの1:4000の希釈度の、ペルオキシダーゼ共役され、親和性純化されたワサビダイコンで、ヤギの抗マウスIgGで、或いはIgMH及びL鎖特定抗体(HRP;ZymedLaboratories,San Francisco,CA)で、室温状態にして1.5時間インキュベーションされた。ウエルはその後PBSで3回洗浄された後、結合された抗体を検出するために、1:1000の希釈度の30%過酸化水素がHRPの基質として加えられていたpH4.2の0.1Mのクエン酸ナトリウム中に含まれたウエル当たり50μlの1mM2,2−アジノービス−エチノレベンズチアゾリン−6−スルホン酸(ABTS)の中で、30分間インキュベーションされた。吸収剤はその後、分光測光器による自動読取り装置(Dynatech、Virginia)のOD410で測定された。
ヒトのB7.2−Igに対して抗体を作った3種の融合細胞、即ち、HA3.
1F9、HA5.2B7及びHF2.3D1が確認された。HA3.1F9は、IgG1アイソタイプであることが測定され、HA5.2B7は、IgG2bアイソタイプであることが測定され、又、HF2.3D1は、IgG2aとして測定された。これら3種の融合細胞のそれぞれは、単クローンであることを確かめるために更に2回サブクローンされた。融合細胞は、米国代表菌株培養収集で保管された。尚、このコレクションは、1994年7月19日のブタペスト条約の要求条件を、米国代表菌株培養収集(ATCC)に、登録番号第HB11688号(融合細胞HA3.1F9)、ATCC登録番号第HB11687号(HA5.2B7)及びATCC登録番号第HB11686号(HF2.3D1)で満たしている。
C. 競合的ELISA
融合細胞HA3.1F9、HA5.2B7及びHF2.3D1からの上澄み液は、更に、競合的ELISAによって更に特性化された。尚、そこではビオチニル化されたhCTLA4Igが不活性化されたhB7−2免疫グロブリン融合タンパク質に結合するのを阻害する単クローン抗体の能力が検査された。hCTLA4Igのビオチニル化は、ピアスイミュノピュアNHS−LCビオチン(Cat.No.21335)を用いて実施された。用いられたB7−2免疫グロブリン融合タンパク質は、hB7.2−Ig(完全な長さのhB7−2)、hB7.2−VIg(hB7−2可変ドメインのみ)及びhB7.2−CIg(B7−2不変ドメインのみ)であった。hB7.1−Ig融合タンパク質は、抑制子として用いられた。ELISAに対して、96ウエルプレートは、Ig融合タンパク質(ウエル当たり50μlの20μg/ml溶液)で、室温で一晩被覆された。そのウエルはその後PBSで3回洗浄され、PBS中で10%のウシの胎児血清(FBS)、0.1%の胎児血清アルブミン(BSA)で、室温状態に保たれて1時間遮断されて、その後再度PBSで3回洗浄された。それぞれのウエルには、50μlの生体hCTLA4−Ig(70ng/ml)及び50μlの競合単クローン抗体の上澄み液が加えられた。抑制抗体は、抗B7.1mAb(EW3.5D12)及び抗B7−2mAbB70(Pharmingenから得られたIgG2bκ)であった。そのウエルは再度洗浄され、ストレプトアビジン共役されたワサビダイコンのぺロキシダーゼ(Pierce、Cat.No.21126から得られた、1:2000の希釈度)が加えられて、室温で30分間インキュベーションされた。そのウエルは再度洗浄された後、希釈度1:1000の30%過酸化水素が、結合された抗体を検出するために、1:1000の希釈度の30%過酸化水素がHRPの基質として加えられていたpH4.2の0.1Mのクエン酸ナトリウム中に含まれたウエル当たり50μlのABTSの中で、30分間インキュベーションされた。吸収剤はその後、分光測光器による自動読取り装置(Dynatech、Virginia)のOD410で測定された。その結果は下記の表IVに示されており、融合細胞HA3.1F9、HA5.2B7及びHF2.3D1によって作られたmAbは、それぞれ、hCLTA4Igが、完全な長さのhB7.2−Ig、或いはhB7.2−VIg(hCTLA4IgはhB7.2CIgには結合しない)に結合するのを競合的に阻害することができることが証明される。

Figure 2008142084
D. フローサイトメトリー
ハイブリドーマHA3.1F9とHA5.2B7、HF2.3D1からの上清はフローサイトメトリーでも特性化された。クローンから収集した上清はhB7.2(おのおのCHO−hB7.2と3T3−hB7.2)を発現するようトランスフェクションされたCHOと3T3細胞上又は制御トランスフェクションされた3T3細胞(3T3−ネオ)上でフローサイトメトリーにより分離された。フローサイトメトリーは下記の通り実行された:1x10細胞はPBSの1%BSAで3回洗浄され、その後その細胞は50μlハイブリドーマ上清又は1x10細胞につき30分間4℃のインキュベーション媒体でインキュベーションされた。インキュベーションに続き、細胞はPBSの1%BSAで3回洗浄され、1x10細胞につき30分間4℃の1:50希釈において50μlフレオレセイン結合ヤギ抗マウスIgG又はIgM抗体(Zymed Laboratories、Sac Francisco CA)でインキュベーションされた。細胞はその後PBSの1%BSAで3回洗浄され1%パラホルムアルデヒド液剤に固定された。細胞サンプルはその後FACScanフローサイトメトリー(Becton Dickenson,San Jose CA)で分析された。図17、18、19に現れる結果は、ハイブリドーマHA3. 1F9とHA5. 2B7、HF2.3D1によって産出される単クローン抗体は各々細胞表面でhB7−2に結合することを示す。
E. 抗hB7−2mABsによるヒトT細胞の増殖抑制
抗ヒトhB7−2mABsを含有するハイブリドーマ上清は、ヒトT細胞のhB7−2供促進を抑制する能力のテストがなされた。このアッセイでは精製CD28ヒトT細胞が、初期信号を送達するPMA(1ng/ml)の亜ミトゲン量と処理され、供促進信号を送達するため表面でhB7−2を発現するCHO細胞と処理された。T細胞の増殖は、残り18時間Hチミジンを加えることによりインキュベーションされ3日後に測定された。表Vに示されるように、休止T細胞はHチミジン結合(510pm)により測定されたようにほとんど増殖しない。PMAによる信号1の送達はいくらかの増殖(3800 pm)が結果として生じ、初期(PMA)と供促進(CHO/hB7−2)信号の両方を受け取るT細胞は最も効果的に増殖する(9020cpm)。テストされた3種全ての抗hB7−2mABsは増殖を誘発する供促進を減少させ、PMA処理細胞のみで、これらmABsがB7/CD28供促進経路を阻止することによりT細胞増殖を抑制すると示すことがわかる。

表V

CD28T細胞への追加 hB7−2mAB CPM

−−− −−− 510
+PMA −−− 3800
+PMA+CHO/hB7−2 −−− 9020
+PMA+CHO/hB7−2 HF2.301 3030
−−− HA5.2B7 1460
−−− HA3.IF9 2980
F. B7−2可変ドメイン阻止B7−2機能の抗体
当例証では、T細胞増殖を阻止するためのB7−2のIg可変又はIg不変ドメインに結合するB7−2への単クローン抗体の一連の能力を分析した。
ヒトB7−1及びB7−2への単クローン抗体はSP2/0細胞と標準プロトコルを使用したBAIB/Cマウスから調製された。暫時、BAIB/Cメスマウス(Taconic Labs,Germantown,NY)は腹膜内に、CFA(Sigma,St.Louis,MO)に乳化された50μgs B7−2Ig又は10CHO/B7−2細胞で免疫処理された。初期免疫処置とPBSでのB7−2Igタンパク質とで一回に引き続き、14日間の間隔後マウスは2倍に増加した。ハイブリドーマコロニーは96ウェル組織インキュベーションプレートに定着し、インキュベーション上清はB7−2Igとの直接結合をアッセイされた。全てのmABsは上記に述べられるようタンパク質Aセファローズ上の腹水から精製された。MAB B70はPharMingen(San Diego,CA)から購入された。
精製mABsは下記のように種々のB7−Ig形態と結合する能力につきテストされた。マキシソーププレートプレート(Nunc)は一晩PBSの精製B7−2Igタンパク質20 μg/mlと室温でコートされた。プレートはその後一時間PBS/0.1%BSAで閉塞された。精製抗体(PBS で5 μgs/ml)はテストウェルに加えられ、プレートは一時間インキュベーションされ、その後PBS/0.05%Tween20で5回洗浄された。5回の洗浄後、ヤギ抗マウスIgG−HRP(Zymed)が加えられ1時間反応させておかれた。
プレートは上記に述べるように進展した。
抗体の結合特性は表VIIに「認知」の表題で示されている。表VIIに示されている通り、抗体はB7−2Igを認知する。B7−2VIg及びB7−2CIg融合タンパク質との抗体の結合は、抗体は可変部構成又は不変部構成のいずれかを認知するが両方の構成をではない、ことを示す。
抗体はさらにB7−2IgのCTLA4及びCD28との結合を抑制する、そしてT細胞増殖を抑制する能力について分析された。競合ELI SAフォーマットを使用して、mABs量を変えてB7−2Igコートされ生チレニート化CTLA4Ig又はCD28Ig 35 ngs/mlを含有するウェルに加えられた。結合を中断させるmABsの能力は捕獲された生チレニート化CTLA4Ig又はCD28Igの特定の信号で減少すると測定された。T細胞増即を抑制する抗体の能力は、抗体のうち一つが加えられたという上記記載のように、実施増殖アッセイにより決定する。
結果は表VIIに「抑制」という表題で提示されている。一般的に、B7−2のVドメインの抗体はB7−2IgのCD28及びCTLA4への結合を抑制し、そしてT細胞増殖によってのCHO/B7−2を抑制する。Cドメインの抗体は抑制的ではないが、B7−2機能性はVドメインに残留する、と暗示している。

Figure 2008142084

さらに、テストされた抗B7−1及び抗B7−2mABs全ては、テストされたところのCHO細胞表面と活性ヒトB細胞の表面で発現したとき、それらの各リガンドも認知した。いかなる抗B7−1及び抗B7−2mABsも他のB7タンパク質との交差反応は示さなかった。
同等物 本分野の技能を備えた者であれば、本発明のここで説明された実施例の同等物を、通常の実験を行なって、理解し特定することは可能なはずである。こうした同等物は、以下の特許請求の範囲で網羅することが意図されている。
以下、配列表にかかるデータを記載する。
SEQUENCE LISTING
(1) GENERAL INFORMATION:
(i) APPLICANT:
(A) NAME: DANA-FARBER CANCER INSTITUTE
(B) STREET: 44 BINNEY STREET
(C) CITY: BOSTON
(D) STATE: MASSACHUSETTS
(E) COUNTRY: USA
(F) POSTAL CODE (ZIP): 02115
(G) TELEPHONE: (617) 632-4016
(H) TELEFAX: (617) 632-4012
(A) NAME: REPLIGEN CORPORATION
(B) STREET: ONE KENDALL SQUARE, BLDG 700
(C) CITY: CAMBRIDGE
(D) STATE: MASSACHUSETTS
(E) COUNTRY: USA
(F) POSTAL CODE (ZIP): 02139
(G) TELEPHONE: (617) 225-6000
(H) TELEFAX: (617) 494-1975

(ii) TITLE OF INVENTION: Novel CTLA4/CD28 Ligands and
Uses Therefor
(iii) NUMBER OF SEQUENCES: 55

(iv) CORRESPONDENCE ADDRESS:
(A) ADDRESSEE: LAHIVE & COCKFIELD
(B) STREET: 60 State Street, Suite 510
(C) CITY: Boston
(D) STATE: Massachusetts
(E) COUNTRY: USA
(F) ZIP: 02109
(v) COMPUTER READABLE FORM:
(A) MEDIUM TYPE: Floppy disk
(B) COMPUTER: IBM PC compatible
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(D) SOFTWARE: PatentIn Release #1.0, Version #1.25
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(vii) PRIOR APPLICATION DATA:
(A) APPLICATION NUMBER: 08/479,744
(B) FILING DATE: 7-JUN-1995
(viii) PRIOR APPLICATION DATA:
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(ix) PRIOR APPLICATION DATA:
(A) APPLICATION NUMBER: 08/101,624
(B) FILING DATE: 26-JUL-1993
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(A) APPLICATION NUMBER: 08/109,393
(B) FILING DATE: 19-AUG-1993
(xi) PRIOR APPLICATION DATA:
(A) APPLICATION NUMBER: 08/147,773
(B) FILING DATE: 03-NOV-1993
(xii) ATTORNEY/AGENT INFORMATION:
(A) NAME: Mandragouras, Amy E.
(B) REGISTRATION NUMBER: 36,207
(C) REFERENCE/DOCKET NUMBER: RPI-004C3PC
(xiii) TELECOMMUNICATION INFORMATION:
(A) TELEPHONE: (617) 227-7400
(B) TELEFAX: (617) 227-5941
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GAGTGGGGTC ATTTCCAGAT ATTAGGTCAC AGCAGAAGCA GCCAAA ATG GAT CCC 115
Met Asp Pro
1
CAG TGC ACT ATG GGA CTG AGT AAC ATT CTC TTT GTG ATG GCC TTC CTG 163
Gln Cys Thr Met Gly Leu Ser Asn Ile Leu Phe Val Met Ala Phe Leu
5 10 15
CTC TCT GGT GCT GCT CCT CTG AAG ATT CAA GCT TAT TTC AAT GAG ACT 211
Leu Ser Gly Ala Ala Pro Leu Lys Ile Gln Ala Tyr Phe Asn Glu Thr
20 25 30 35
GCA GAC CTG CCA TGC CAA TTT GCA AAC TCT CAA AAC CAA AGC CTG AGT 259
Ala Asp Leu Pro Cys Gln Phe Ala Asn Ser Gln Asn Gln Ser Leu Ser
40 45 50
GAG CTA GTA GTA TTT TGG CAG GAC CAG GAA AAC TTG GTT CTG AAT GAG 307
Glu Leu Val Val Phe Trp Gln Asp Gln Glu Asn Leu Val Leu Asn Glu
55 60 65
GTA TAC TTA GGC AAA GAG AAA TTT GAC AGT GTT CAT TCC AAG TAT ATG 355
Val Tyr Leu Gly Lys Glu Lys Phe Asp Ser Val His Ser Lys Tyr Met
70 75 80
GGC CGC ACA AGT TTT GAT TCG GAC AGT TGG ACC CTG AGA CTT CAC AAT 403
Gly Arg Thr Ser Phe Asp Ser Asp Ser Trp Thr Leu Arg Leu His Asn
85 90 95
CTT CAG ATC AAG GAC AAG GGC TTG TAT CAA TGT ATC ATC CAT CAC AAA 451
Leu Gln Ile Lys Asp Lys Gly Leu Tyr Gln Cys Ile Ile His His Lys
100 105 110 115
AAG CCC ACA GGA ATG ATT CGC ATC CAC CAG ATG AAT TCT GAA CTG TCA 499
Lys Pro Thr Gly Met Ile Arg Ile His Gln Met Asn Ser Glu Leu Ser
120 125 130
GTG CTT GCT AAC TTC AGT CAA CCT GAA ATA GTA CCA ATT TCT AAT ATA 547
Val Leu Ala Asn Phe Ser Gln Pro Glu Ile Val Pro Ile Ser Asn Ile
135 140 145
ACA GAA AAT GTG TAC ATA AAT TTG ACC TGC TCA TCT ATA CAC GGT TAC 595
Thr Glu Asn Val Tyr Ile Asn Leu Thr Cys Ser Ser Ile His Gly Tyr
150 155 160
CCA GAA CCT AAG AAG ATG AGT GTT TTG CTA AGA ACC AAG AAT TCA ACT 643
Pro Glu Pro Lys Lys Met Ser Val Leu Leu Arg Thr Lys Asn Ser Thr
165 170 175
ATC GAG TAT GAT GGT ATT ATG CAG AAA TCT CAA GAT AAT GTC ACA GAA 691
Ile Glu Tyr Asp Gly Ile Met Gln Lys Ser Gln Asp Asn Val Thr Glu
180 185 190 195
CTG TAC GAC GTT TCC ATC AGC TTG TCT GTT TCA TTC CCT GAT GTT ACG 739
Leu Tyr Asp Val Ser Ile Ser Leu Ser Val Ser Phe Pro Asp Val Thr
200 205 210
AGC AAT ATG ACC ATC TTC TGT ATT CTG GAA ACT GAC AAG ACG CGG CTT 787
Ser Asn Met Thr Ile Phe Cys Ile Leu Glu Thr Asp Lys Thr Arg Leu
215 220 225
TTA TCT TCA CCT TTC TCT ATA GAG CTT GAG GAC CCT CAG CCT CCC CCA 835
Leu Ser Ser Pro Phe Ser Ile Glu Leu Glu Asp Pro Gln Pro Pro Pro
230 235 240
GAC CAC ATT CCT TGG ATT ACA GCT GTA CTT CCA ACA GTT ATT ATA TGT 883
Asp His Ile Pro Trp Ile Thr Ala Val Leu Pro Thr Val Ile Ile Cys
245 250 255
GTG ATG GTT TTC TGT CTA ATT CTA TGG AAA TGG AAG AAG AAG AAG CGG 931
Val Met Val Phe Cys Leu Ile Leu Trp Lys Trp Lys Lys Lys Lys Arg
260 265 270 275
CCT CGC AAC TCT TAT AAA TGT GGA ACC AAC ACA ATG GAG AGG GAA GAG 979
Pro Arg Asn Ser Tyr Lys Cys Gly Thr Asn Thr Met Glu Arg Glu Glu
280 285 290
AGT GAA CAG ACC AAG AAA AGA GAA AAA ATC CAT ATA CCT GAA AGA TCT 1027
Ser Glu Gln Thr Lys Lys Arg Glu Lys Ile His Ile Pro Glu Arg Ser
295 300 305
GAT GAA GCC CAG CGT GTT TTT AAA AGT TCG AAG ACA TCT TCA TGC GAC 1075
Asp Glu Ala Gln Arg Val Phe Lys Ser Ser Lys Thr Ser Ser Cys Asp
310 315 320
AAA AGT GAT ACA TGT TTT TAATTAAAGA GTAAAGCCCA AAAAAAA 1120
Lys Ser Asp Thr Cys Phe
325
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(A) LENGTH: 329 amino acids
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Met Asp Pro Gln Cys Thr Met Gly Leu Ser Asn Ile Leu Phe Val Met
1 5 10 15
Ala Phe Leu Leu Ser Gly Ala Ala Pro Leu Lys Ile Gln Ala Tyr Phe
20 25 30
Asn Glu Thr Ala Asp Leu Pro Cys Gln Phe Ala Asn Ser Gln Asn Gln
35 40 45
Ser Leu Ser Glu Leu Val Val Phe Trp Gln Asp Gln Glu Asn Leu Val
50 55 60
Leu Asn Glu Val Tyr Leu Gly Lys Glu Lys Phe Asp Ser Val His Ser
65 70 75 80
Lys Tyr Met Gly Arg Thr Ser Phe Asp Ser Asp Ser Trp Thr Leu Arg
85 90 95
Leu His Asn Leu Gln Ile Lys Asp Lys Gly Leu Tyr Gln Cys Ile Ile
100 105 110
His His Lys Lys Pro Thr Gly Met Ile Arg Ile His Gln Met Asn Ser
115 120 125
Glu Leu Ser Val Leu Ala Asn Phe Ser Gln Pro Glu Ile Val Pro Ile
130 135 140
Ser Asn Ile Thr Glu Asn Val Tyr Ile Asn Leu Thr Cys Ser Ser Ile
145 150 155 160
His Gly Tyr Pro Glu Pro Lys Lys Met Ser Val Leu Leu Arg Thr Lys
165 170 175
Asn Ser Thr Ile Glu Tyr Asp Gly Ile Met Gln Lys Ser Gln Asp Asn
180 185 190
Val Thr Glu Leu Tyr Asp Val Ser Ile Ser Leu Ser Val Ser Phe Pro
195 200 205
Asp Val Thr Ser Asn Met Thr Ile Phe Cys Ile Leu Glu Thr Asp Lys
210 215 220
Thr Arg Leu Leu Ser Ser Pro Phe Ser Ile Glu Leu Glu Asp Pro Gln
225 230 235 240
Pro Pro Pro Asp His Ile Pro Trp Ile Thr Ala Val Leu Pro Thr Val
245 250 255
Ile Ile Cys Val Met Val Phe Cys Leu Ile Leu Trp Lys Trp Lys Lys
260 265 270
Lys Lys Arg Pro Arg Asn Ser Tyr Lys Cys Gly Thr Asn Thr Met Glu
275 280 285
Arg Glu Glu Ser Glu Gln Thr Lys Lys Arg Glu Lys Ile His Ile Pro
290 295 300
Glu Arg Ser Asp Glu Ala Gln Arg Val Phe Lys Ser Ser Lys Thr Ser
305 310 315 320
Ser Cys Asp Lys Ser Asp Thr Cys Phe
325
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(A) LENGTH: 20 base pairs
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5
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5 10
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5 10 15
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TGGCCCATGG CTTCAGA 17
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(B) TYPE: nucleic acid
(C) STRANDEDNESS: single
(D) TOPOLOGY: linear
(ii) MOLECULE TYPE: oligonucleotide
(xi) SEQUENCE DESCRIPTION: SEQ ID NO:21:
GCCAAAATGG ATCCCCA 17
(2) INFORMATION FOR SEQ ID NO:22:
(i) SEQUENCE CHARACTERISTICS:
(A) LENGTH: 1163 base pairs
(B) TYPE: nucleic acid
(C) STRANDEDNESS: double
(D) TOPOLOGY: linear
(ii) MOLECULE TYPE: cDNA
(ix) FEATURE:
(A) NAME/KEY: CDS
(B) LOCATION: 111..1040
(xi) SEQUENCE DESCRIPTION: SEQ ID NO:22:
CCCACGCGTC CGGGAGCAAG CAGACGCGTA AGAGTGGCTC CTGTAGGCAG CACGGACTTG 60
AACAACCAGA CTCCTGTAGA CGTGTTCCAG AACTTACGGA AGCACCCACG ATG GAC 116
Met Asp
1
CCC AGA TGC ACC ATG GGC TTG GCA ATC CTT ATC TTT GTG ACA GTC TTG 164
Pro Arg Cys Thr Met Gly Leu Ala Ile Leu Ile Phe Val Thr Val Leu
5 10 15
CTG ATC TCA GAT GCT GTT TCC GTG GAG ACG CAA GCT TAT TTC AAT GGG 212
Leu Ile Ser Asp Ala Val Ser Val Glu Thr Gln Ala Tyr Phe Asn Gly
20 25 30
ACT GCA TAT CTG CCG TGC CCA TTT ACA AAG GCT CAA AAC ATA AGC CTG 260
Thr Ala Tyr Leu Pro Cys Pro Phe Thr Lys Ala Gln Asn Ile Ser Leu
35 40 45 50
AGT GAG CTG GTA GTA TTT TGG CAG GAC CAG CAA AAG TTG GTT CTG TAC 308
Ser Glu Leu Val Val Phe Trp Gln Asp Gln Gln Lys Leu Val Leu Tyr
55 60 65
GAG CAC TAT TTG GGC ACA GAG AAA CTT GAT AGT GTG AAT GCC AAG TAC 356
Glu His Tyr Leu Gly Thr Glu Lys Leu Asp Ser Val Asn Ala Lys Tyr
70 75 80
CTG GGC CGC ACG AGC TTT GAC AGG AAC AAC TGG ACT CTA CGA CTT CAC 404
Leu Gly Arg Thr Ser Phe Asp Arg Asn Asn Trp Thr Leu Arg Leu His
85 90 95
AAT GTT CAG ATC AAG GAC ATG GGC TCG TAT GAT TGT TTT ATA CAA AAA 452
Asn Val Gln Ile Lys Asp Met Gly Ser Tyr Asp Cys Phe Ile Gln Lys
100 105 110
AAG CCA CCC ACA GGA TCA ATT ATC CTC CAA CAG ACA TTA ACA GAA CTG 500
Lys Pro Pro Thr Gly Ser Ile Ile Leu Gln Gln Thr Leu Thr Glu Leu
115 120 125 130
TCA GTG ATC GCC AAC TTC AGT GAA CCT GAA ATA AAA CTG GCT CAG AAT 548
Ser Val Ile Ala Asn Phe Ser Glu Pro Glu Ile Lys Leu Ala Gln Asn
135 140 145
GTA ACA GGA AAT TCT GGC ATA AAT TTG ACC TGC ACG TCT AAG CAA GGT 596
Val Thr Gly Asn Ser Gly Ile Asn Leu Thr Cys Thr Ser Lys Gln Gly
150 155 160
CAC CCG AAA CCT AAG AAG ATG TAT TTT CTG ATA ACT AAT TCA ACT AAT 644
His Pro Lys Pro Lys Lys Met Tyr Phe Leu Ile Thr Asn Ser Thr Asn
165 170 175
GAG TAT GGT GAT AAC ATG CAG ATA TCA CAA GAT AAT GTC ACA GAA CTG 692
Glu Tyr Gly Asp Asn Met Gln Ile Ser Gln Asp Asn Val Thr Glu Leu
180 185 190
TTC AGT ATC TCC AAC AGC CTC TCT CTT TCA TTC CCG GAT GGT GTG TGG 740
Phe Ser Ile Ser Asn Ser Leu Ser Leu Ser Phe Pro Asp Gly Val Trp
195 200 205 210
CAT ATG ACC GTT GTG TGT GTT CTG GAA ACG GAG TCA ATG AAG ATT TCC 788
His Met Thr Val Val Cys Val Leu Glu Thr Glu Ser Met Lys Ile Ser
215 220 225
TCC AAA CCT CTC AAT TTC ACT CAA GAG TTT CCA TCT CCT CAA ACG TAT 836
Ser Lys Pro Leu Asn Phe Thr Gln Glu Phe Pro Ser Pro Gln Thr Tyr
230 235 240
TGG AAG GAG ATT ACA GCT TCA GTT ACT GTG GCC CTC CTC CTT GTG ATG 884
Trp Lys Glu Ile Thr Ala Ser Val Thr Val Ala Leu Leu Leu Val Met
245 250 255
CTG CTC ATC ATT GTA TGT CAC AAG AAG CCG AAT CAG CCT AGC AGG CCC 932
Leu Leu Ile Ile Val Cys His Lys Lys Pro Asn Gln Pro Ser Arg Pro
260 265 270
AGC AAC ACA GCC TCT AAG TTA GAG CGG GAT AGT AAC GCT GAC AGA GAG 980
Ser Asn Thr Ala Ser Lys Leu Glu Arg Asp Ser Asn Ala Asp Arg Glu
275 280 285 290
ACT ATC AAC CTG AAG GAA CTT GAA CCC CAA ATT GCT TCA GCA AAA CCA 1028
Thr Ile Asn Leu Lys Glu Leu Glu Pro Gln Ile Ala Ser Ala Lys Pro
295 300 305
AAT GCA GAG TGAAGGCAGT GAGAGCCTGA GGAAAGAGTT AAAAATTGCT 1077
Asn Ala Glu

TTGCCTGAAA TAAGAAGTGC AGAGTTTCTC AGAATTCAAA AATGTTCTCA GCTGATTGGA 1137
ATTCTACAGT TGAATAATTA AAGAAC 1163
(2) INFORMATION FOR SEQ ID NO:23:
(i) SEQUENCE CHARACTERISTICS:
(A) LENGTH: 309 amino acids
(B) TYPE: amino acid
(D) TOPOLOGY: linear
(ii) MOLECULE TYPE: protein
(xi) SEQUENCE DESCRIPTION: SEQ ID NO:23:
Met Asp Pro Arg Cys Thr Met Gly Leu Ala Ile Leu Ile Phe Val Thr
1 5 10 15
Val Leu Leu Ile Ser Asp Ala Val Ser Val Glu Thr Gln Ala Tyr Phe
20 25 30
Asn Gly Thr Ala Tyr Leu Pro Cys Pro Phe Thr Lys Ala Gln Asn Ile
35 40 45
Ser Leu Ser Glu Leu Val Val Phe Trp Gln Asp Gln Gln Lys Leu Val
50 55 60
Leu Tyr Glu His Tyr Leu Gly Thr Glu Lys Leu Asp Ser Val Asn Ala
65 70 75 80
Lys Tyr Leu Gly Arg Thr Ser Phe Asp Arg Asn Asn Trp Thr Leu Arg
85 90 95
Leu His Asn Val Gln Ile Lys Asp Met Gly Ser Tyr Asp Cys Phe Ile
100 105 110
Gln Lys Lys Pro Pro Thr Gly Ser Ile Ile Leu Gln Gln Thr Leu Thr
115 120 125
Glu Leu Ser Val Ile Ala Asn Phe Ser Glu Pro Glu Ile Lys Leu Ala
130 135 140
Gln Asn Val Thr Gly Asn Ser Gly Ile Asn Leu Thr Cys Thr Ser Lys
145 150 155 160
Gln Gly His Pro Lys Pro Lys Lys Met Tyr Phe Leu Ile Thr Asn Ser
165 170 175
Thr Asn Glu Tyr Gly Asp Asn Met Gln Ile Ser Gln Asp Asn Val Thr
180 185 190
Glu Leu Phe Ser Ile Ser Asn Ser Leu Ser Leu Ser Phe Pro Asp Gly
195 200 205
Val Trp His Met Thr Val Val Cys Val Leu Glu Thr Glu Ser Met Lys
210 215 220
Ile Ser Ser Lys Pro Leu Asn Phe Thr Gln Glu Phe Pro Ser Pro Gln
225 230 235 240
Thr Tyr Trp Lys Glu Ile Thr Ala Ser Val Thr Val Ala Leu Leu Leu
245 250 255
Val Met Leu Leu Ile Ile Val Cys His Lys Lys Pro Asn Gln Pro Ser
260 265 270
Arg Pro Ser Asn Thr Ala Ser Lys Leu Glu Arg Asp Ser Asn Ala Asp
275 280 285
Arg Glu Thr Ile Asn Leu Lys Glu Leu Glu Pro Gln Ile Ala Ser Ala
290 295 300
Lys Pro Asn Ala Glu
305
(2) INFORMATION FOR SEQ ID NO:24:
(i) SEQUENCE CHARACTERISTICS:
(A) LENGTH: 21 base pairs
(B) TYPE: nucleic acid
(C) STRANDEDNESS: single
(D) TOPOLOGY: linear
(ii) MOLECULE TYPE: oligonucleotide
(xi) SEQUENCE DESCRIPTION: SEQ ID NO:24:
ACATAAGCCT GAGTGAGCTG G 21
(2) INFORMATION FOR SEQ ID NO:25:
(i) SEQUENCE CHARACTERISTICS:
(A) LENGTH: 21 base pairs
(B) TYPE: nucleic acid
(C) STRANDEDNESS: single
(D) TOPOLOGY: linear
(ii) MOLECULE TYPE: oligonucleotide
(xi) SEQUENCE DESCRIPTION: SEQ ID NO:25:
ATGATGAGCA GCATCACAAG G 21
(2) INFORMATION FOR SEQ ID NO:26:
(i) SEQUENCE CHARACTERISTICS:
(A) LENGTH: 21 base pairs
(B) TYPE: nucleic acid
(C) STRANDEDNESS: single
(D) TOPOLOGY: linear
(ii) MOLECULE TYPE: oligonucleotide
(xi) SEQUENCE DESCRIPTION: SEQ ID NO:26:
TGGTCGAGTG AGTCCGAATA C 21
(2) INFORMATION FOR SEQ ID NO:27:
(i) SEQUENCE CHARACTERISTICS:
(A) LENGTH: 21 base pairs
(B) TYPE: nucleic acid
(C) STRANDEDNESS: single
(D) TOPOLOGY: linear
(ii) MOLECULE TYPE: oligonucleotide
(xi) SEQUENCE DESCRIPTION: SEQ ID NO:27:
GACGAGTAGT AACATACAGT G 21
(2) INFORMATION FOR SEQ ID NO:28:
(i) SEQUENCE CHARACTERISTICS:
(A) LENGTH: 1491 base pairs
(B) TYPE: nucleic acid
(C) STRANDEDNESS: double
(D) TOPOLOGY: linear
(ii) MOLECULE TYPE: cDNA to mRNA
(iii) HYPOTHETICAL: no
(iv) ANTI-SENSE: no
(vi) ORIGINAL SOURCE:
(A) ORGANISM: Homo sapien
(F) TISSUE TYPE: lymphoid
(G) CELL TYPE: B cell
(H) CELL LINE: Raji
(vii) IMMEDIATE SOURCE:
(A) LIBRARY: cDNA in pCDM8 vector
(B) CLONE: B7, Raji clone #13
(viii) POSITION IN GENOME:
(A) CHROMOSOME/SEGMENT: 3
(ix) FEATURE:
(A) NAME/KEY: Open reading frame (translated region)
(B) LOCATION: 318 to 1181 bp
(C) IDENTIFICATION METHOD: similarity to other pattern
(ix) FEATURE:
(A) NAME/KEY: Alternate polyadenylation signal
(B) LOCATION: 1474 to 1479 bp
(C) IDENTIFICATION METHOD: similarity to other pattern
(x) PUBLICATION INFORMATION:
(A) AUTHORS: FREEMAN, GORDON J.
FREEDMAN, ARNOLD S.
SEGIL, JEFFREY M.
LEE, GRACE
WHITMAN, JAMES F.
NADLER, LEE M.
(B) TITLE: B7, A New Member Of The Ig Superfamily With
Unique Expression On Activated And Neoplastic B Cells
(C) JOURNAL: The Journal of Immunology
(D) VOLUME: 143
(E) ISSUE: 8
(F) PAGES: 2714-2722
(G) DATE: 15-OCT-1989
(H) RELEVANT RESIDUES In SEQ ID NO:28: FROM 1 TO 1491
(xi) SEQUENCE DESCRIPTION: SEQ ID NO:28:
CCAAAGAAAA AGTGATTTGT CATTGCTTTA TAGACTGTAA GAAGAGAACA TCTCAGAAGT 60
GGAGTCTTAC CCTGAAATCA AAGGATTTAA AGAAAAAGTG GAATTTTTCT TCAGCAAGCT 120
GTGAAACTAA ATCCACAACC TTTGGAGACC CAGGAACACC CTCCAATCTC TGTGTGTTTT 180
GTAAACATCA CTGGAGGGTC TTCTACGTGA GCAATTGGAT TGTCATCAGC CCTGCCTGTT 240
TTGCACCTGG GAAGTGCCCT GGTCTTACTT GGGTCCAAAT TGTTGGCTTT CACTTTTGAC 300
CCTAAGCATC TGAAGCC ATG GGC CAC ACA CGG AGG CAG GGA ACA TCA CCA TCC 353
Met Gly His Thr Arg Arg Gln Gly Thr Ser Pro Ser
-30 -25
AAG TGT CCA TAC CTG AAT TTC TTT CAG CTC TTG GTG CTG GCT GGT CTT 401
Lys Cys Pro Tyr Leu Asn Phe Phe Gln Leu Leu Val Leu Ala Gly Leu
-20 -15 -10
TCT CAC TTC TGT TCA GGT GTT ATC CAC GTG ACC AAG GAA GTG AAA GAA 449
Ser His Phe Cys Ser Gly Val Ile His Val Thr Lys Glu Val Lys Glu
-5 1 5 10
GTG GCA ACG CTG TCC TGT GGT CAC AAT GTT TCT GTT GAA GAG CTG GCA 497
Val Ala Thr Leu Ser Cys Gly His Asn Val Ser Val Glu Glu Leu Ala
15 20 25
CAA ACT CGC ATC TAC TGG CAA AAG GAG AAG AAA ATG GTG CTG ACT ATG 545
Gln Thr Arg Ile Tyr Trp Gln Lys Glu Lys Lys Met Val Leu Thr Met
30 35 40
ATG TCT GGG GAC ATG AAT ATA TGG CCC GAG TAC AAG AAC CGG ACC ATC 593
Met Ser Gly Asp Met Asn Ile Trp Pro Glu Tyr Lys Asn Arg Thr Ile
45 50 55
TTT GAT ATC ACT AAT AAC CTC TCC ATT GTG ATC CTG GCT CTG CGC CCA 641
Phe Asp Ile Thr Asn Asn Leu Ser Ile Val Ile Leu Ala Leu Arg Pro
60 65 70
TCT GAC GAG GGC ACA TAC GAG TGT GTT GTT CTG AAG TAT GAA AAA GAC 689
Ser Asp Glu Gly Thr Tyr Glu Cys Val Val Leu Lys Tyr Glu Lys Asp
75 80 85 90
GCT TTC AAG CGG GAA CAC CTG GCT GAA GTG ACG TTA TCA GTC AAA GCT 737
Ala Phe Lys Arg Glu His Leu Ala Glu Val Thr Leu Ser Val Lys Ala
95 100 105
GAC TTC CCT ACA CCT AGT ATA TCT GAC TTT GAA ATT CCA ACT TCT AAT 785
Asp Phe Pro Thr Pro Ser Ile Ser Asp Phe Glu Ile Pro Thr Ser Asn
110 115 120
ATT AGA AGG ATA ATT TGC TCA ACC TCT GGA GGT TTT CCA GAG CCT CAC 833
Ile Arg Arg Ile Ile Cys Ser Thr Ser Gly Gly Phe Pro Glu Pro His
125 130 135
CTC TCC TGG TTG GAA AAT GGA GAA GAA TTA AAT GCC ATC AAC ACA ACA 881
Leu Ser Trp Leu Glu Asn Gly Glu Glu Leu Asn Ala Ile Asn Thr Thr
140 145 150
GTT TCC CAA GAT CCT GAA ACT GAG CTC TAT GCT GTT AGC AGC AAA CTG 929
Val Ser Gln Asp Pro Glu Thr Glu Leu Tyr Ala Val Ser Ser Lys Leu
155 160 165 170
GAT TTC AAT ATG ACA ACC AAC CAC AGC TTC ATG TGT CTC ATC AAG TAT 977
Asp Phe Asn Met Thr Thr Asn His Ser Phe Met Cys Leu Ile Lys Tyr
175 180 185
GGA CAT TTA AGA GTG AAT CAG ACC TTC AAC TGG AAT ACA ACC AAG CAA 1025
Gly His Leu Arg Val Asn Gln Thr Phe Asn Trp Asn Thr Thr Lys Gln
190 195 200
GAG CAT TTT CCT GAT AAC CTG CTC CCA TCC TGG GCC ATT ACC TTA ATC 1073
Glu His Phe Pro Asp Asn Leu Leu Pro Ser Trp Ala Ile Thr Leu Ile
205 210 215
TCA GTA AAT GGA ATT TTT GTG ATA TGC TGC CTG ACC TAC TGC TTT GCC 1121
Ser Val Asn Gly Ile Phe Val Ile Cys Cys Leu Thr Tyr Cys Phe Ala
220 225 230
CCA AGA TGC AGA GAG AGA AGG AGG AAT GAG AGA TTG AGA AGG GAA AGT 1169
Pro Arg Cys Arg Glu Arg Arg Arg Asn Glu Arg Leu Arg Arg Glu Ser
235 240 245 250
GTA CGC CCT GTA TAACAGTGTC CGCAGAAGCA AGGGGCTGAA AAGATCTGAA 1221
Val Arg Pro Val

GGTAGCCTCC GTCATCTCTT CTGGGATACA TGGATCGTGG GGATCATGAG GCATTCTTCC 1281
CTTAACAAAT TTAAGCTGTT TTACCCACTA CCTCACCTTC TTAAAAACCT CTTTCAGATT 1341
AAGCTGAACA GTTACAAGAT GGCTGGCATC CCTCTCCTTT CTCCCCATAT GCAATTTGCT 1401
TAATGTAACC TCTTCTTTTG CCATGTTTCC ATTCTGCCAT CTTGAATTGT CTTGTCAGCC 1461
AATTCATTAT CTATTAAACA CTAATTTGAG 1491
(3) INFORMATION FOR SEQ ID NO:29:
(i) SEQUENCE CHARACTERISTICS:
(A) LENGTH: 288 amino acids
(B) TYPE: amino acid
(C) TOPOLOGY: linear
(ii) MOLECULE TYPE: protein
(A) DESCRIPTION: B cell activation antigen; natural ligand
for CD28 T cell surface antigen; transmembrane protein
(ix) FEATURE:

(A) NAME/KEY: signal sequence
(B) LOCATION: -34 to -1
(C) IDENTIFICATION METHOD: amino terminal sequencing of
soluble protein
(D) OTHER INFORMATION: hydrophobic
(ix) FEATURE:
(A) NAME/KEY: extracellular domain
(B) LOCATION: 1 to 208
(C) IDENTIFICATION METHOD: similarity with known
sequence
(ix) FEATURE:
(A) NAME/KEY: transmembrane domain
(B) LOCATION: 209 to 235
(C) IDENTIFICATION METHOD: similarity with known
sequence
(ix) FEATURE:
(A) NAME/KEY: intracellular domain
(B) LOCATION: 236 to 254
(C) IDENTIFICATION METHOD: similarity with known
sequence
(ix) FEATURE:
(A) NAME/KEY: N-linked glycosylation
(B) LOCATION: 19 to 21
(C) IDENTIFICATION METHOD: similarity with known
sequence
(ix) FEATURE:
(A) NAME/KEY: N-linked glycosylation
(B) LOCATION: 55 to 57
(C) IDENTIFICATION METHOD: similarity with known
sequence
(ix) FEATURE:
(A) NAME/KEY: N-linked glycosylation
(B) LOCATION: 64 to 66
(C) IDENTIFICATION METHOD: similarity with known
sequence
(ix) FEATURE:
(A) NAME/KEY: N-linked glycosylation
(B) LOCATION: 152 to 154
(C) IDENTIFICATION METHOD: similarity with known
sequence
(ix) FEATURE:
(A) NAME/KEY: N-linked glycosylation
(B) LOCATION: 173 to 175
(C) IDENTIFICATION METHOD: similarity with known
sequence
(ix) FEATURE:
(A) NAME/KEY: N-linked glycosylation
(B) LOCATION: 177 to 179
(C) IDENTIFICATION METHOD: similarity with known
sequence
(ix) FEATURE:
(A) NAME/KEY: N-linked glycosylation
(B) LOCATION: 192 to 194
(C) IDENTIFICATION METHOD: similarity with known
sequence
(ix) FEATURE:
(A) NAME/KEY: N-linked glycosylation
(B) LOCATION: 198 to 200
(C) IDENTIFICATION METHOD: similarity with known
sequence
(ix) FEATURE:
(A) NAME/KEY: Ig V-set domain
(B) LOCATION: 1 to 104
(C) IDENTIFICATION METHOD: similarity with known
sequence
(ix) FEATURE:
(A) NAME/KEY: Ig C-set domain
(B) LOCATION: 105 to 202
(C) IDENTIFICATION METHOD: similarity with known
sequence
(x) PUBLICATION INFORMATION:
(A) AUTHORS: FREEMAN, GORDON J.
FREEDMAN, ARNOLD S.
SEGIL, JEFFREY M.
LEE, GRACE
WHITMAN, JAMES F.
NADLER, LEE M.
(B) TITLE: B7, A New Member Of The Ig Superfamily With
Unique Expression On Activated And Neoplastic B Cells
(C) JOURNAL: The Journal of Immunology
(D) VOLUME: 143
(E) ISSUE: 8
(F) PAGES: 2714-2722
(G) DATE: 15-OCT-1989
(H) RELEVANT RESIDUES IN SEQUENCE ID NO:29: From -26 to 262

(xi) SEQUENCE DESCRIPTION: SEQ ID NO:29:
Met Gly His Thr Arg Arg Gln Gly Thr Ser Pro Ser Lys Cys Pro Tyr
-30 -25 -20
Leu Asn Phe Phe Gln Leu Leu Val Leu Ala Gly Leu Ser His Phe Cys
-15 -10 -5
Ser Gly Val Ile His Val Thr Lys Glu Val Lys Glu Val Ala Thr Leu
-1 1 5 10
Ser Cys Gly His Asn Val Ser Val Glu Glu Leu Ala Gln Thr Arg Ile
15 20 25 30
Tyr Trp Gln Lys Glu Lys Lys Met Val Leu Thr Met Met Ser Gly Asp
35 40 45
Met Asn Ile Trp Pro Glu Tyr Lys Asn Arg Thr Ile Phe Asp Ile Thr
50 55 60
Asn Asn Leu Ser Ile Val Ile Leu Ala Leu Arg Pro Ser Asp Glu Gly
65 70 75
Thr Tyr Glu Cys Val Val Leu Lys Tyr Glu Lys Asp Ala Phe Lys Arg
80 85 90
Glu His Leu Ala Glu Val Thr Leu Ser Val Lys Ala Asp Phe Pro Thr
95 100 105 110
Pro Ser Ile Ser Asp Phe Glu Ile Pro Thr Ser Asn Ile Arg Arg Ile
115 120 125
Ile Cys Ser Thr Ser Gly Gly Phe Pro Glu Pro His Leu Ser Trp Leu
130 135 140
Glu Asn Gly Glu Glu Leu Asn Ala Ile Asn Thr Thr Val Ser Gln Asp
145 150 155
Pro Glu Thr Glu Leu Tyr Ala Val Ser Ser Lys Leu Asp Phe Asn Met
160 165 170
Thr Thr Asn His Ser Phe Met Cys Leu Ile Lys Tyr Gly His Leu Arg
175 180 185 190
Val Asn Gln Thr Phe Asn Trp Asn Thr Thr Lys Gln Glu His Phe Pro
195 200 205
Asp Asn Leu Leu Pro Ser Trp Ala Ile Thr Leu Ile Ser Val Asn Gly
210 215 220
Ile Phe Val Ile Cys Cys Leu Thr Tyr Cys Phe Ala Pro Arg Cys Arg
225 230 235
Glu Arg Arg Arg Asn Glu Arg Leu Arg Arg Glu Ser Val Arg Pro Val
240 245 250
(4) INFORMATION FOR SEQ ID NO:30:
(i) SEQUENCE CHARACTERISTICS:
(A) LENGTH: 1716 base pairs
(B) TYPE: nucleic acid
(C) STRANDEDNESS: double
(D) TOPOLOGY: linear
(ii) MOLECULAR TYPE: cDNA to mRNA
(iii) HYPOTHETICAL: no
(vi) ORIGINAL SOURCE:
(A) ORGANISM: Mus musculus
(D) DEVELOPMENTAL STAGE: germ line
(F) TISSUE TYPE: lymphoid
(G) CELL TYPE: B lymphocyte
(H) CELL LINE: 70Z and A20
(vii) IMMEDIATE SOURCE:
(A) LIBRARY: cDNA in pCDM8 vector
(B) CLONE: B7 #'s 1 and 29
(ix) FEATURE:
(A) NAME/KEY: translated region
(B) LOCATION: 249 to 1166 bp
(C) IDENTIFICATION METHOD: similarity to other pattern
(ix) FEATURE:
(A) NAME/KEY: Alternate ATG initiation codons
(B) LOCATION: 225 to 227 and 270 to 272
(C) IDENTIFICATION METHOD: similarity to other pattern
(xi) SEQUENCE DESCRIPTION: SEQ ID NO:30:
GAGTTTTATA CCTCAATAGA CTCTTACTAG TTTCTCTTTT TCAGGTTGTG AAACTCAACC 60
TTCAAAGACA CTCTGTTCCA TTTCTGTGGA CTAATAGGAT CATCTTTAGC ATCTGCCGGG 120
TGGATGCCAT CCAGGCTTCT TTTTCTACAT CTCTGTTTCT CGATTTTTGT GAGCCTAGGA 180
GGTGCCTAAG CTCCATTGGC TCTAGATTCC TGGCTTTCCC CATCATGTTC TCCAAAGCAT 240
CTGAAGCT ATG GCT TGC AAT TGT CAG TTG ATG CAG GAT ACA CCA CTC CTC 290
Met Ala Cys Asn Cys Gln Leu Met Gln Asp Thr Pro Leu Leu
-35 -30 -25
AAG TTT CCA TGT CCA AGG CTC AAT CTT CTC TTT GTG CTG CTG ATT CGT 338
Lys Phe Pro Cys Pro Arg Leu Ile Leu Leu Phe Val Leu Leu Ile Arg
-20 -15 -10
CTT TCA CAA GTG TCT TCA GAT GTT GAT GAA CAA CTG TCC AAG TCA GTG 386
Leu Ser Gln Val Ser Ser Asp Val Asp Glu Gln Leu Ser Lys Ser Val
-5 -1 1 5
AAA GAT AAG GTA TTG CTG CCT TGC CGT TAC AAC TCT CCT CAT GAA GAT 434
Lys Asp Lys Val Leu Leu Pro Cys Arg Tyr Asn Ser Pro His Glu Asp
10 15 20 25
GAG TCT GAA GAC CGA ATC TAC TGG CAA AAA CAT GAC AAA GTG GTG CTG 482
Glu Ser Glu Asp Arg Ile Tyr Trp Gln Lys His Asp Lys Val Val Leu
30 35 40
TCT GTC ATT GCT GGG AAA CTA AAA GTG TGG CCC GAG TAT AAG AAC CGG 530
Ser Val Ile Ala Gly Lys Leu Lys Val Trp Pro Glu Tyr Lys Asn Arg
45 50 55
ACT TTA TAT GAC AAC ACT ACC TAC TCT CTT ATC ATC CTG GGC CTG GTC 578
Thr Leu Tyr Asp Asn Thr Thr Tyr Ser Leu Ile Ile Leu Gly Leu Val
60 65 70
CTT TCA GAC CGG GGC ACA TAC AGC TGT GTC GTT CAA AAG AAG GAA AGA 626
Leu Ser Asp Arg Gly Thr Tyr Ser Cys Val Val Gln Lys Lys Glu Arg
75 80 85
GGA ACG TAT GAA GTT AAA CAC TTG GCT TTA GTA AAG TTG TCC ATC AAA 674
Gly Thr Tyr Glu Val Lys His Leu Ala Leu Val Lys Leu Ser Ile Lys
90 95 100 105
GCT GAC TTC TCT ACC CCC AAC ATA ACT GAG TCT GGA AAC CCA TCT GCA 722
Ala Asp Phe Ser Thr Pro Asn Ile Thr Glu Ser Gly Asn Pro Ser Ala
110 115 120
GAC ACT AAA AGG ATT ACC TGC TTT GCT TCC GGG GGT TTC CCA AAG CCT 770
Asp Thr Lys Arg Ile Thr Cys Phe Ala Ser Gly Gly Phe Pro Lys Pro
125 130 135
CGC TTC TCT TGG TTG GAA AAT GGA AGA GAA TTA CCT GGC ATC AAT ACG 818
Arg Phe Ser Trp Leu Glu Asn Gly Arg Glu Leu Pro Gly Ile Asn Thr
140 145 150
ACA ATT TCC CAG GAT CCT GAA TCT GAA TTG TAC ACC ATT AGT AGC CAA 866
Thr Ile Ser Gln Asp Pro Glu Ser Glu Leu Tyr Thr Ile Ser Ser Gln
155 160 165
CTA GAT TTC AAT ACG ACT CGC AAC CAC ACC ATT AAG TGT CTC ATT AAA 914
Leu Asp Phe Asn Thr Thr Arg Asn His Thr Ile Lys Cys Leu Ile Lys
170 175 180 185
TAT GGA GAT GCT CAC GTG TCA GAG GAC TTC ACC TGG GAA AAA CCC CCA 962
Tyr Gly Asp Ala His Val Ser Glu Asp Phe Thr Trp Glu Lys Pro Pro
190 195 200
GAA GAC CCT CCT GAT AGC AAG AAC ACA CTT GTG CTC TTT GGG GCA GGA 1010
Glu Asp Pro Pro Asp Ser Lys Asn Thr Leu Val Leu Phe Gly Ala Gly
205 210 215
TTC GGC GCA GTA ATA ACA GTC GTC GTC ATC GTT GTC ATC ATC AAA TGC 1058
Phe Gly Ala Val Ile Thr Val Val Val Ile Val Val Ile Ile Lys Cys
220 225 230
TTC TGT AAG CAC AGA AGC TGT TTC AGA AGA AAT GAG GCA AGC AGA GAA 1106
Phe Cys Lys His Arg Ser Cys Phe Arg Arg Asn Glu Ala Ser Arg Glu
235 240 245
ACA AAC AAC AGC CTT ACC TTC GGG CCT GAA GAA GCA TTA GCT GAA CAG 1154
Thr Asn Asn Ser Leu Thr Phe Gly Pro Glu Glu Ala Leu Ala Glu Gln
250 255 260 265
ACC GTC TTC CTT TAGTTCTTCT CTGTCCATGT GGGATACATG GTATTATGTG 1206
Thr Val Phe Leu
GCTCATGAGG TACAATCTTT CTTTCAGCAC CGTGCTAGCT GATCTTTCGG ACAACTTGAC 1266
ACAAGATAGA GTTAACTGGG AAGAGAAAGC CTTGAATGAG GATTTCTTTC CATCAGGAAG 1326
CTACGGGCAA GTTTGCTGGG CCTTTGATTG CTTGATGACT GAAGTGGAAA GGCTGAGCCC 1386
ACTGTGGGTG GTGCTAGCCC TGGGCAGGGG CAGGTGACCC TGGGTGGTAT AAGAAAAAGA 1446
GCTGTCACTA AAAGGAGAGG TGCCTAGTCT TACTGCAACT TGATATGTCA TGTTTGGTTG 1506
GTGTCTGTGG GAGGCCTGCC CTTTTCTGAA GAGAAGTGGT GGGAGAGTGG ATGGGGTGGG 1566
GGCAGAGGAA AAGTGGGGGA GAGGGCCTGG GAGGAGAGGA GGGAGGGGGA CGGGGTGGGG 1626
GTGGGGAAAA CTATGGTTGG GATGTAAAAA CGGATAATAA TATAAATATT AAATAAAAAG 1686
AGAGTATTGA GCAAAAAAAA AAAAAAAAAA 1716
(5) INFORMATION FOR SEQ ID NO:31:
(i) SEQUENCE CHARACTERISTICS:
(A) LENGTH: 306 amino acids
(B) TYPE: amino acid
(C) TOPOLOGY: linear
(ii) MOLECULE TYPE: protein
(A) DESCRIPTION: B lymphocyte activation antigen; Ig
superfamily member; T cell costimulatory signal
via activation of CD28 pathways, binds to CD28+
T cells, transmembrane protein
(ix) FEATURE:
(A) NAME/KEY: signal sequence
(B) LOCATION: -37 to -1
(C) IDENTIFICATION METHOD: similarity with known
sequence
(D) OTHER INFORMATION: hydrophobic
(ix) FEATURE:
(A) NAME/KEY: extracellular domain
(B) LOCATION: 1 to 210
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(A) AUTHORS: FREEMAN, GORDON J.
GRAY, GARY S.
GIMMI, CLAUDE D.
LOMBARD, DAVID B.
ZHOU, LIANG-JI
WHITE, MICHAEL
FINGEROTH, JOYCE D.
GRIBBEN, JOHN G.
NADLER, LEE M.
(B) TITLE: Structure, Expression, and T Cell Costimulatory
Activity Of The Murine Homologue Of The Human B
Lymphocyte Activation Antigen B7
(C) JOURNAL: Journal of Experimental Medicine
(D) VOLUME:
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Met Ala Cys Asn Cys Gln Leu Met Gln Asp Thr Pro Leu Leu Lys Phe
-35 -30 -25
Pro Cys Pro Arg Leu Ile Leu Leu Phe Val Leu Leu Ile Arg Leu Ser
-20 -15 -10
Gln Val Ser Ser Asp Val Asp Glu Gln Leu Ser Lys Ser Val Lys Asp
-5 -1 1 5 10
Lys Val Leu Leu Pro Cys Arg Tyr Asn Ser Pro His Glu Asp Glu Ser
15 20 25
Glu Asp Arg Ile Tyr Trp Gln Lys His Asp Lys Val Val Leu Ser Val
30 35 40
Ile Ala Gly Lys Leu Lys Val Trp Pro Glu Tyr Lys Asn Arg Thr Leu
45 50 55
Tyr Asp Asn Thr Thr Tyr Ser Leu Ile Ile Leu Gly Leu Val Leu Ser
60 65 70 75
Asp Arg Gly Thr Tyr Ser Cys Val Val Gln Lys Lys Glu Arg Gly Thr
80 85 90
Tyr Gly Val Lys His Leu Ala Leu Val Lys Leu Ser Ile Lys Ala Asp
95 100 105
Phe Ser Thr Pro Asn Ile Thr Glu Ser Gly Asn Pro Ser Ala Asp Thr
110 115 120
Lys Arg Ile Thr Cys Phe Ala Ser Gly Gly Phe Pro Lys Pro Arg Phe
125 130 135
Ser Trp Leu Glu Asn Gly Arg Glu Leu Pro Gly Ile Asn Thr Thr Ile
140 145 150 155
Ser Gln Asp Pro Glu Ser Glu Leu Tyr Thr Ile Ser Ser Gln Leu Asp
160 165 170
Phe Asn Thr Thr Arg Asn His Thr Ile Lys Cys Leu Ile Lys Tyr Gly
175 180 185
Asp Ala His Val Ser Glu Asp Phe Thr Trp Glu Lys Pro Pro Glu Asp
190 195 200
Pro Pro Asp Ser Lys Asn Thr Leu Val Leu Phe Gly Ala Gly Phe Gly
205 210 215
Ala Val Ile Thr Val Val Val Ile Val Val Ile Ile Lys Cys Phe Cys
220 225 230 235
Lys His Arg Ser Cys Phe Arg Arg Asn Glu Ala Ser Arg Glu Thr Asn
240 245 250
Asn Ser Leu Thr Phe Gly Pro Glu Glu Ala Leu Ala Glu Gln Thr Val
255 260 265
Phe Leu
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1 5 10 15
TGC CAA TTT GCA AAC TCT CAA AAC CAA AGC CTG AGT GAG CTA GTA GTA 96
Cys Gln Phe Ala Asn Ser Gln Asn Gln Ser Leu Ser Glu Leu Val Val
20 25 30
TTT TGG CAG GAC CAG GAA AAC TTG GTT CTG AAT GAG GTA TAC TTA GGC 144
Phe Trp Gln Asp Gln Glu Asn Leu Val Leu Asn Glu Val Tyr Leu Gly
35 40 45
AAA GAG AAA TTT GAC AGT GTT CAT TCC AAG TAT ATG GGC CGC ACA AGT 192
Lys Glu Lys Phe Asp Ser Val His Ser Lys Tyr Met Gly Arg Thr Ser
50 55 60
TTT GAT TCG GAC AGT TGG ACC CTG AGA CTT CAC AAT CTT CAG ATC AAG 240
Phe Asp Ser Asp Ser Trp Thr Leu Arg Leu His Asn Leu Gln Ile Lys
65 70 75 80
GAC AAG GGC TTG TAT CAA TGT ATC ATC CAT CAC AAA AAG CCC ACA GGA 288
Asp Lys Gly Leu Tyr Gln Cys Ile Ile His His Lys Lys Pro Thr Gly
85 90 95
ATG ATT CGC ATC CAC CAG ATG AAT TCT AGG CTG TCA GTG CTT 330
Met Ile Arg Ile His Gln Met Asn Ser Arg Leu Ser Val Leu
100 105 110
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1 5 10 15
Cys Gln Phe Ala Asn Ser Gln Asn Gln Ser Leu Ser Glu Leu Val Val
20 25 30
Phe Trp Gln Asp Gln Glu Asn Leu Val Leu Asn Glu Val Tyr Leu Gly
35 40 45
Lys Glu Lys Phe Asp Ser Val His Ser Lys Tyr Met Gly Arg Thr Ser
50 55 60
Phe Asp Ser Asp Ser Trp Thr Leu Arg Leu His Asn Leu Gln Ile Lys
65 70 75 80
Asp Lys Gly Leu Tyr Gln Cys Ile Ile His His Lys Lys Pro Thr Gly
85 90 95
Met Ile Arg Ile His Gln Met Asn Ser Arg Leu Ser Val Leu
100 105 110
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GCT AAC TTC AGT CAA CCT GAA ATA GTA CCA ATT TCT AAT ATA ACA GAA 48
Ala Asn Phe Ser Gln Pro Glu Ile Val Pro Ile Ser Asn Ile Thr Glu
1 5 10 15
AAT GTG TAC ATA AAT TTG ACC TGC TCA TCT ATA CAC GGT TAC CCA GAA 96
Asn Val Tyr Ile Asn Leu Thr Cys Ser Ser Ile His Gly Tyr Pro Glu
20 25 30
CCT AAG AAG ATG AGT GTT TTG CTA AGA ACC AAG AAT TCA ACT ATC GAG 144
Pro Lys Lys Met Ser Val Leu Leu Arg Thr Lys Asn Ser Thr Ile Glu
35 40 45
TAT GAT GGT ATT ATG CAG AAA TCT CAA GAT AAT GTC ACA GAA CTG TAC 192
Tyr Asp Gly Ile Met Gln Lys Ser Gln Asp Asn Val Thr Glu Leu Tyr
50 55 60
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Asp Val Ser Ile Ser Leu Ser Val Ser Phe Pro Asp Val Thr Ser Asn
65 70 75 80
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Met Thr Ile Phe Cys Ile Leu Glu Thr Asp Lys Thr Arg Leu Leu Ser
85 90 95
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Ser Pro Phe Ser Ile Glu
100
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Ala Asn Phe Ser Gln Pro Glu Ile Val Pro Ile Ser Asn Ile Thr Glu
1 5 10 15
Asn Val Tyr Ile Asn Leu Thr Cys Ser Ser Ile His Gly Tyr Pro Glu
20 25 30
Pro Lys Lys Met Ser Val Leu Leu Arg Thr Lys Asn Ser Thr Ile Glu
35 40 45
Tyr Asp Gly Ile Met Gln Lys Ser Gln Asp Asn Val Thr Glu Leu Tyr
50 55 60
Asp Val Ser Ile Ser Leu Ser Val Ser Phe Pro Asp Val Thr Ser Asn
65 70 75 80
Met Thr Ile Phe Cys Ile Leu Glu Thr Asp Lys Thr Arg Leu Leu Ser
85 90 95
Ser Pro Phe Ser Ile Glu
100
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GAG 63
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AC 62
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TC 62
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TGTGTGTGGA ATTCTCATTA CTGATCAGGA AAATGCTCTT GCTTG 45

図1A及びBは、媒体中で、抗DC3中のみ、又は単クローン抗体又は組換えタンパク質(αB7(133、抗B7−1);CTLA4Ig;FabαCD28;制御Ig融合タンパク質(CTLA4Igに対するアイソタイプ制御);又はαB5、(抗B5、抗B7−1に対するアイソタイプ制御))の存在下の抗DC3中で培養されたCHO細胞にトランスフェクションされたB7(B7−1)(パネルa)或は同質遺伝子的活性化Bリンパ球(パネルb)によって提供された相互促進に対するCD28T細胞の反応を、H−チミジン組み込み又はIL−2分泌による推定で示したグラフである。 図2A乃至Cは、表面免疫グロブリン(sIg)架橋で活性化した脾B細胞上のB7−1の細胞表面発現のログ蛍光強度を表したグラフである。全体(パネルa)活性化B細胞、B7−1ポジティブ(パネルb)活性化B細胞、B7−1ネガティブ(パネルc)活性化B細胞は、抗B7−1単クローン抗体(133)及び蛍光イソチオシアネート(FITC)標識ヤギ抗マウス免疫グロブリンで着色され、フローサイトメトリーで分析された。 図3A及びBは、媒体中で、抗DC3中のみ、又は単クローン抗体又は組換えタンパク質(αBB−1(133、抗B7−1及び抗B7−3);αB7(抗B7−1);CTLA4Ig;FabαCD28;制御Ig融合タンパク質又はαB5、(抗B5))の存在下の抗DC3中で培養されたB7−1+(パネルa)又はB7−1-(パネルb)活性化同質遺伝子的活性化Bリンパ球によって提供された相互促進に対するCD28T細胞の反応を、3H−チミジン組み込み及びIL−2分泌による推定で示したグラフである。 図4は、分割B7−1+B及び7−1-活性化Bリンパ球上でのB7−1、抗B7−3、及び全CTLA4対レセプターの細胞表面発現を表したグラフである。 図5は、sIg架橋によって活性化された脾B細胞上の、B7−1(CTLA4Ig及びmAbsBB−1及び133)、B7−3(CTLA4Ig及びmAbBB−1)、B7−2(CTLA4Ig)対レセプターの一時性表面発現を表したグラフである。 図6は、MHCクラスII架橋によって活性化された脾B細胞上の、B7−1(CTLA4Ig及びmAbsBB−1及び133)、B7−3(CTLA4Ig及びmAbBB−1)、B7−2(CTLA4Ig)対レセプターの一時性表面発現を表したグラフである。 図7A及びBは、24時間(パネルa)又は48時問(パネルb)sIg架橋によって活性化され、媒体中か、抗DC3中のみ、又は単クローン抗体又は組換えタンパク質(αB7(133、抗B7−1);αBB1(抗B7−1及び抗B7−3);CTLA4Ig;FabαCD28;及びαB5(抗B5))の存在下の抗DC3中で培養された同質遺伝子的Bリンパ球によって提供された相互促進に対するCD28T細胞の反応を、H−チミジン組み込み及びIL−2分泌による推定で示したグラフである。 図8Aは、ヒトBリンパ球抗原B7−2(hB7−2−クローン29)のヌクレオチド及び論理的に推定したアミノ酸配列の一部分である。 図8Bは、ヒトBリンパ球抗原B7−2(hB7−2−クローン29)のヌクレオチド及び論理的に推定したアミノ酸配列の一部分である。 図8Cは、ヒトBリンパ球抗原B7−2(hB7−2−クローン29)のヌクレオチド及び論理的に推定したアミノ酸配列の一部分である。 図9は、制御プラスミド、B7−1(B7−1)を発現するプラスミド、又はB7−2(B7−2)を発現するプラスミドでトランスフェクションされ、制御mAb(IgM)、抗B7−1(mAbs133及びBB−1)、組換えタンパク質CTLA4Ig、又はアイソタイプ一致制御Igタンパク質とその後適切名第2FITC標識免疫グロブリンで着色し、フローサイトメトリーで分析されたCOS細胞のグラフである。 図10A及びBは、未促進及び抗Ig活性化ヒト脾細胞及び細胞系(パネルa)及びヒト骨髄腫(パネルb)内のB7−2発現のRNAブロット分析を示す。 図11は、ベクターのみか、B7−1又はB7−2発現を指示するベクターでトランスフェクションされたホルボールミリスチン酸(PMA)及びCOS細胞による亜ミトゲン促進に対するCD28T細胞の増殖を、3H−チミジン組み込み又はIL−2分泌による推定で示したグラフである。 図12Aは、ベクターのみか、B7−1(B7−1)又はB7−2(B7−2)発現を指示するベクターでトランスフェクションされたPMA及びCOS細胞による促進に対するCD28T細胞の増殖のmAbs及び組換えタンパク質による抑制を、3H−チミジン組み込み又はIL−2分泌による推定で示したグラフである。抑制研究は、抗体を添加せず(mAb無し)か、抗B7mAb133(133)か、抗B7mAbBB−1(BB−1)か、抗B5mAb(B5)か、抗Fab断片CD28(CD28Fab)か、CTLA4Ig(CTLA4Ig)か、Ig制御タンパク質(制御Ig)を用いて、PMA促進こS細胞混合CD28T細胞に対して行われた。 図12Bは、図12Aの続きの結果を示す。 図13Aは、ヒトB7−2タンパク質(hB7−2)論理的に推定したアミノ酸配列(配列同定番号第2番)と、ヒトB7−1タンパク質(hB7−1)論理的に推定したアミノ酸配列(配列同定番号第28及び29番)とマウスB7−1タンパク質(mB7−1)論理的に推定したアミノ酸配列(配列同定番号第30及び31番)との間の配列相同関係を示す。 図13Bは、図13Aの続きの配列を示す。 図14Aは、マウスB7−2抗原(mB7−2)(配列同定番号第22及び23番)のヌクレオチド及び論理的に推定したアミノ酸配列の一部分である。 図14Bは、マウスB7−2抗原(mB7−2)(配列同定番号第22及び23番)のヌクレオチド及び論理的に推定したアミノ酸配列の一部分である。 図14Cは、マウスB7−2抗原(mB7−2)(配列同定番号第22及び23番)のヌクレオチド及び論理的に推定したアミノ酸配列の一部分である。 図14Dは、マウスB7−2抗原(mB7−2)(配列同定番号第22及び23番)のヌクレオチド及び論理的に推定したアミノ酸配列の一部分である。 図15は、生チニレート化CTLA4Igが、B7属Ig融合タンパク質によって、固定されたB7−2Igへ結合することへの競合的阻害を表したグラフである。 図16A及びBは、生チニレート化B7−1−Ig(パネルA)又はB7−2−Ig(パネルB)が、未標識B7−1−Ig(パネルA)又はB7−2−Ig(パネルB)の濃度増加によって固定されたCTLA4−Igへ結合することへの競合的阻害を表したグラフである。実験的に確かめられたIC50値が、表の右上に示されている。 図17は、抗hB7−2単クローン抗体HA3.1F9で着色した細胞のフローサイトメトリープロフィールを示す。この抗体で着色した細胞は、ヒトB7−2(CHO−hB7.2)を発現するためトランスフェクションされたCHO細胞と、ヒトB7−2(3T3−hB7.2)を発現するためトランスフェクションされたNIH3T3細胞と、制御トランスフェクションNIH3T3細胞(3T3−neo)であった。抗hB7.2抗体B70は、ポジティブ制御として使用された。 図18は、抗hB7−2単クローン抗体HA5.2B7で着色した細胞のフローサイトメトリープロフィールを示す。この抗体で着色した細胞は、ヒトB7−2(CHO−hB7.2)を発現するためトランスフェクションされたCHO細胞と、ヒトB7−2(3T3−hB7.2)を発現するためトランスフェクションされたNIH3T3細胞と、制御トランスフェクションNIH3T3細胞(3T3−neo)であった。抗hB7.2抗体B70は、ポジティブ制御として使用された。 図19は、抗hB7−2単クローン抗体HF2.3D1で着色した細胞のフローサイトメトリープロフィールを示す。この抗体で着色した細胞は、ヒトB7−2(CHO−hB7.2)を発現するためトランスフェクションされたCHO細胞と、ヒトB7−2(3T3−hB7.2)を発現するためトランスフェクションされたNIH3T3細胞と、制御トランスフェクションNIH3T3細胞(3T3−neo)であった。抗hB7.2抗体B70は、ポジティブ制御として使用された。 図20は、可溶性生チニレート化CTLA4Igの、プレートに接合されたB7−1Ig、B7−1VIg、B7−1CIg、B7−2Ig、B7−2VIg、B7−2CIg、又はヒトIgG(hIgG)への直接接合を示したグラフである。 図21A乃至Eは、B7−2Ig(パネルC)、B7−2VIg(パネルD)、B7−1Ig(パネルE)、又は2次抗体のみ(パネルB)のCTLA4+CHO細胞への結合のフローサイトメトリープロフィールを示す。表Aは、トランスフェクションされてないCHO細胞を表すネガティブ制御である。 図22は、制御Ig、B7−1Ig、B7−2Ig、B7−2VIg、及び抗CD28の、CD28を表すCHO細胞への結合のフローサイトメトリープロフィールを示す。 図23は、1ng/mlのPMAのみ、又は以下の相互促進信号(CHO/B7−1細胞、CHO/B7−2細胞、制御Ig(30μg/ml)、B7−1Ig、B7−2Ig、B7−2VIg(各30μg/ml又は100μg/ml)のいずれかで促進されたCD28T細胞の増殖を表すヒストグラムである。 図24は、プレートに接着された抗CD3、B7−1Ig(10)3、又は1μg/ml)、又はB7−2Ig(19、3、又は1μg/ml)、B7−2VIg(3.0乃至0.01μg/ml)で培養したCD28T細胞の増殖と、CD28T細胞によるIL−2の生成を表すヒストグラムである。 図25は、抗CD3のみ、又はCHO/B7−2細胞又はB7−2VIg融合細胞の何れかと共に1、2又は3日間培養した後のCD28T細胞によるIL−2の生成量を表す。 図26は、抗CD3のみ、又は抗CD28、B7−1Ig、B7−2Ig、又はB7−2VIgの何れかと共に1、2又は3日間培養した後のCD28T細胞によるIL−2の分泌量を表す。 図27は、抗CD3のみ、又は抗CD28、B7−1Ig、B7−2Ig、又はB7−2VIgの何れかと、又は抗CD28と培養した後のCD28T細胞の成長を示したグラフである。

Claims (11)

  1. CD28T細胞における応答を刺激するin vitro法であって、CD28T細胞を、B細胞活性化抗原B7-2の可変領域を含む融合タンパク質に接触させるステップを含み、前記B細胞活性化抗原B7-2が、SEQ ID NO:2又はSEQ ID NO:23の可変領域に対して少なくとも80%相同なアミノ酸配列を、免疫グロブリン定常領域に作動可能に連結して含む、in vitro法。
  2. 前記可変領域がSEQ ID NO:2の約アミノ酸残基24−133を含む、請求項1に記載の方法。
  3. 前記免疫グロブリン定常領域が、ヒンジ、CH2、及びCH3領域を含むCγ1ドメインである、請求項1又は2に記載の方法。
  4. 前記免疫グロブリン定常領域が、ヒンジ、CH2、及びCH3領域を含むCγ4ドメインである、請求項1又は2に記載の方法。
  5. 前記免疫グロブリン定常領域が、定常領域媒介性の生物学的なエフェクタ機能を減少させるように修飾されている、請求項1乃至4のいずれかに記載の方法。
  6. CH2ドメインの少なくとも一つのアミノ酸残基が置換、追加、又は欠失により修飾されている、請求項5に記載の方法。
  7. 前記生物学的なエフェクタ機能が補体活性化またはFc受容体相互作用である、請求項5又は6に記載の方法。
  8. 前記応答がCD28T細胞の増殖である、請求項1乃至7のいずれかに記載の方法。
  9. 前記応答がCD28T細胞によるサイトカイン産生であり、前記サイトカインがIL-2、IL-4、IFN-γ、及びGM-CSFから成る群より選択される、請求項1乃至8のいずれかに記載の方法。
  10. 前記応答が持続的なT細胞成長である、請求項1乃至9のいずれかに記載の方法。
  11. 前記CD28T細胞がCD4T細胞である、請求項1乃至10のいずれかに記載の方法。

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