JP2732556B2 - 生物学的に活性なhNGF - Google Patents

生物学的に活性なhNGF

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】発明の分野 本発明は、バクロウイルス(baculovirus)
発現系を使用することによるヒト神経成長因子(hNG
F)の発現のための組替えDNA分子の構築に関する。
hNGFの製造は、スポドプテラ・フルジペルダS.
frugiperda)宿主細胞内において該蛋白質の
発現のためのバクロウイルス系を用いて成功した。該組
替えhNGFは、アルツハイマー病(Alzheime
r’sDisease)の治療において有用である。
【0002】発明の背景 哺乳類NGF(マウスNGF)の1次構造は、Ange
letiおよびBradshawらのProc.Nat
l.Acad.Sci.USA68:2417(197
1)により最初に明らかにされた。その前駆体、プレー
プローNGFの1次構造は、マウスNGF cDNAの
ヌクレオチド配列から推定されている(Scottらの
Nature 302:538(1983);Ullr
ichらのNature 303:821(198
3))。
【0003】高度に相同的なヒトNGF(hNGF)遺
伝子もまた同定されている(UllrichのSym
p.on Quan.Biol.,Cold Spri
ngHarbor 48:435(1983))。その
マウスNGFに対する相同性は、アミノ酸およびヌクレ
オチド配列の段階の各々において、90%および87%
である。hNGFの希少さ故に、その生物学的活性につ
いては、ほとんど知られていない。
【0004】バクロウイルス発現ベクターは、インビボ
またはインビトロのいずれかにおける昆虫細胞内での種
々の外来遺伝子の発現に用いられてきた(米国特許第
4,745,051号、1988年5月17日発行参
照)。これらの発現ベクターは、高度に効率的であり、
かつ一時的に制御されるオートグラファ・カリフォルニ
Autographa californica
核ポリヘドロシス・ウイルス(AcNPV)ポリヘドリ
ンプロモータにより、該プロモータの下流側に挿入され
た興味ある遺伝子を伴って協力を受けている。対応する
遺伝子産物は、該組換えバクロウイルスに感染された
ポドプテラ・フルジペルダから得られる。
【0005】hNGFのβ−サブユニットの単離および
E.coli中における異種蛋白質としての発現は、ヨ
ーロッパ特許出願第0,121,338号に記載されて
いる。組換え技術の使用により、ヒトβ−NGFは、他
の哺乳類蛋白質を本質的に含むことなく発現された。改
造されたアミノ末端を有する2種の遺伝子を用いて融合
蛋白質の発現をもたらすE.coli中でのhNGFの
発現は、IwaiらのChem.Pharm.Bul
l. 34:4724(1986)により記載されてい
る。
【0006】ウイルス感染昆虫細胞中におけるポリペプ
チド製造のための組換え技術の使用は、ヨーロッパ特許
出願第0,228,036号に記載されている。バクロ
ウイルス発現系を用いた蛋白質、B型肝炎表面抗原の製
造方法は、公知である。遺伝子的に異なり、その一つが
関連する異種遺伝子を含む、少なくとも2種類のバクロ
ウイルス類に由来するヌクレオカプシド類の混合物を含
有する混合多面包接体(PIB)の使用は、特許協力条
約出願WO 88/02030に記載されている。記載
された共感染技術を用いて、異種蛋白質が発現される。
【0007】これらの大きい哺乳類蛋白質の発現が可能
であるにもかかわらず、本発明まではバクロウイルス発
現系を用いたhNGF等の小さい分子の発現の成功につ
いての情報は、ほとんど無い。この特定の発現系が、生
物学的活性を示す為の蛋白質前駆体の翻訳後蛋白質分解
を必要とする小さい蛋白質の産生に適しているか否かに
ついても疑問であった。
【0008】我々は、hNGFがバクロウイルス昆虫細
胞発現系を用いて収率良く成功裏に発現されるであろう
ことを予期せずに見出した。本発明は、hNGFを生物
学的に活性な形態で発現し得るバクロウイルス系におい
て用いられる発現ベクターの構築を記述する。本発明に
従った組換えDNA技術によるhNGFの充分な量の産
生は、アルツハイマー病(AD)におけるNGFの潜在
的な有用性を確認することを可能ならしめる。
【0009】本発明の要約 本発明の一実施態様は、昆虫細胞類内で機能し得る制御
因子に対して適切な方向をもって結合されたヒト神経成
長因子(hNGF)またはその誘導体の遺伝子を有する
バクロウイルス転移ベクターである。好ましくは、hN
GFをコードする該遺伝子は、先行配列とバクロウイル
ス遺伝子のプロモータとが組込まれたキメラ遺伝子であ
る。
【0010】本発明の他の実施態様において、昆虫細胞
内での生物学的に活性なhNGFおよびその誘導体の製
造方法が記述されている。該方法は、hNGFの該遺伝
子をバクロウイルス転移ベクター中に挿入し、キメラ遺
伝子を形成することからなる。該キメラ遺伝子は、次い
でバクロウイルス内に組込まれ、次いで該組換えバクロ
ウイルスにより昆虫細胞の感染がなされる。該感染昆虫
細胞は、好ましくは低または無血清培地中にて育生さ
れ、そして該使用培養培地から生物学的に活性なhNG
Fが採取される。
【0011】本発明の更に他の実施態様においては、該
生物学的に活性なhNGFは、アルツハイマー病の治療
において使用される医薬組成物として調製される。
【0012】図面の概略的記載 図1:hNGFの成熟ベータサブユニットのアミノ酸配
列 図2:pAc373mhNGFプラスミドの構築 図3:pAcYMhNGFプラスミドの構築 図4:ウイルス感染細胞の上澄から精製されたhNGF
の銀染色およびウエスタンブロット分析
【0013】図5:pAcY2MhNGF組換えバクロ
ウイルス感染細胞由来の培養液により処理されたPC12
細胞 図6:軸索突起の成長により示される攻撃の比率 図7:バクロウイルス産生hNGFに帰因する生物学的
活性 図8:hNGFの投与を受けたラットにおける記憶の低
下および思考力の減退
【0014】発明の詳細な記述 本発明は、バクロウイルス発現系を用いて組換えhNG
Fおよびその誘導体を製造する手法を記述する。hNG
F前駆体の配列をコードするDNAをバクロウイルス発
現ベクター中に組込むことにより、生物学的に活性なh
GNF分子が発現される。
【0015】hNGFの“誘導体”は、hNGFと実質
的に同じ活性を有する分子を生ずるような様式、例えば
アミノ酸の付加、削除または置換によってhNGFとは
異なる分子を包含することを意味する。
【0016】生物学的に活性なhNGFは、バクロウイ
ルスDNAのポリヘドリンプロモータと先行配列とに連
結されたプレープローhNGF遺伝子からなるキメラ遺
伝子を構築することにより、バクロウイルス発現系にお
いて発現され得る。バクロウイルスDNAのプロモータ
および先行配列を有するプラスミドの例は、pAcYM
1(Bishop.D.H.のJ.of Gen.Vi
ol68:1233(1987))、pAC101
(米国特許第4,745,501号)、pAC373
(Smith,G.E.のProc.Natl.Aca
d.Sci.USA82:8404(1985))、
およびpEV51(Rice,W.C.のJ.Viro
61:1712(1987))を含む。本発明の好
適な実施においては、該hNGF遺伝子は、プラスミド
pAcYM1に挿入される。
【0017】hNGFの該コード配列は、例えば、既知
のDNA配列を利用し遺伝子の合成または当業者に知ら
れている標準的なクローニング技術の使用により、数種
の供給源から入手可能である。hNGFコード配列を有
するcDNAクローンは、既知のhNGF配列に基づい
て特異的に設計されたオリゴヌクレオチドハイブリダイ
ゼーションプローブを使用することにより同定され得
る。
【0018】hNGFコード配列を得た後、該配列は、
pAcYM1等のバクロウイルスクローニングベクター
中に挿入される。該クローニングベクターは、該コード
配列の効率的な転写、翻訳および複写に要する適切な制
御機能を与えるように構築される。
【0019】本発明の一面において、hNGFをS.フ
ルジペルダ細胞中で産生する組換えDNA分子は、バク
ロウイルス転移ベクター中に挿入されたhNGF前駆体
のDNAコード配列を有している。転移ベクターは、興
味ある外来遺伝子が、ポリヘドリンプロモータの下流に
挿入され得るプラスミドを意味している。更に、該転移
ベクターは、天然型バクロウイルスゲノムと相同的な組
換えが可能となるのに充分な量のポリヘドリン遺伝子配
列を含み、かくして結果としてのウイルスは、興味ある
外来遺伝子を、該ウイルスポリヘドリンプロモータの制
御下に含有する。
【0020】該バクロウイルスプロモータの使用によっ
て、該成熟hNGF前駆体が発現され、次いで成熟hN
GFへ加工される。次いで、該成熟hNGFは、該組換
えウイルスに感染した細胞から分泌される。
【0021】本発明の好ましい実施において、前記相同
的組換えにおいて使用されるバクロウイルスは、AcN
PVと命名されたアウトグラファ カリフォルニカ
utographa californica)であ
る。他のバクロウイルス系は、例としてボンビクス モ
Bombyx mori)およびヘリオティス ゼ
Heliothis zea)から単離された昆虫
ウイルス等を含み、より一般的にはヨーロッパ特許公開
第0228036号に示されたものを含む。使用される
特定のバクロウイルス系は、行なわれる遺伝子操作の種
類により決定される。
【0022】該hNGF遺伝子は、メチオニン開始コド
ンのひとつが利用可能となるようにバクロウイルス転移
ベクター中に挿入される。該hNGF遺伝子は、記述
(UllrichらのCold Spring Har
bor Symposia on Quant.Bio
l.XLVIII、p435(1983))によると、
翻訳開始コドンとして使用されていると思われるメチオ
ニンを−121および−119位置に有している(1位
は、成熟hNGFのN−末端セリン残基を示している。
第1図参照)。対照的には、最も良く研究されてきた神
経成長因子であるマウスNGFの顎下腺cDNAは、−
121位と−119位とに加えて−187位にメチオニ
ンを有している。ヒトまたはマウスにおいて、どのコド
ンが翻訳開始コドンとして機能しているかは明確でな
い。
【0023】該マウスcDNAに対応するmRNAを用
いた研究は、小麦胚抽出物を用いたインビトロでの翻訳
では、−187位のメチオニンにおいて翻訳が開始され
ることを示している(Edwardsらの、J.Bio
l.Chem. 263:6810(1988))。こ
の観察と一致して、顎下腺においては−187位メチオ
ニンにて翻訳開始が起こり得ることを示すNGF前駆体
が、マウス顎下腺から単離されている(Saboori
およびYoungの、Biochemistry25
5565(1986))。しかしながら、マウスにおい
て、少なくとも3種類の異なったNGF mRNAが産
せられることも示されている(SelbyらのMol.
and Cellular Biol. :3057
(1987))。この多様性は、別のスプライシングお
よび/または別のプロモータに由来する独立した開始に
よるものとして説明される。他のマウスNGF mRN
A類が−187位メチオニンを欠除していることから、
−121位または−119位のメチオニンにおいても翻
訳が開始され得ることが推論されている(Selbyら
の前出文献)。
【0024】該マウスNGF遺伝子とは対照的に、ヒト
NGF遺伝子構造は、そこまでは特徴付けられてはいな
い。従って、同様にどのメチオニンコドンが翻訳開始の
為に使用されているかについては明らかではない。我々
は、ここで(例3に示されるように)翻訳開始が、バク
ロウイルス発現系においては−121位メチオニン〔2
−MET位と命名される〕にて最も効率的に起こり、そ
の一方−119位メチオニン〔1−MET位と命名され
る〕での開始は、全く非効率的であることが示された。
【0025】本発明のバクロウイルス発現系を用いた生
物学的に活性なhNGFの正しい発現および分泌は、プ
ローNGF配列の存在を必要とすることもまた観察され
た。プロー配列を除去する試み、すなわち(プレー)シ
グナル配列の成熟hNGF配列に対する直接的なスプラ
イシングは、hNGFの分泌を生じなかった。
【0026】本発明の好適な実施においては、hNGF
遺伝子が転移ベクター中に挿入され、キメラ遺伝子が形
成される。興味ある外来遺伝子を含む転移ベクターと天
然型バクロウイルスゲノムDNAとによる細胞の共−感
染によって、ビリオンDNAおよび該転移ベクターの間
の相同的組換えは、バクロウイルスポリヘドリン遺伝子
中に挿入されたキメラNGF遺伝子を含む組換えゲノム
を生ずる。組換えゲノムを含むウイルス類は、プラーク
精製によりクローン化され、発現ベクターとして使用さ
れる。該発現ベクターに感染された昆虫細胞類は、低ま
たは無血清培地中で育生され、hNGFが該使用された
培養培地から採取される。
【0027】更に特定的には、該hNGF遺伝子が組込
まれた転移ベクターは、該hNGF遺伝子を有するプラ
スミドの修飾により構築される。該プラスミドは、hN
GFコード配列の上流および下流の両方に都合のよい制
限部位が組込まれるように修飾される。この修飾は、合
成アダプタの使用により達成される。例えば、所望の制
限部位を有する2種類のアダプタが合成される。第1の
アダプタ:
【化1】 および
【化2】 は、2つの可能な開始コドンのうちの第1のもの〔2−
MET位、−121位、図1参照〕のすぐ上流にBam
HI切断部位を有している。一方、第2のアダプタ:
【化3】 および
【化4】 は、第2のメチオニンコドン〔1−MET位、−119
位、図1参照〕の次に制限部位を置いている。更に、例
えば5′pCAGATCTG等の合成リンカーが、好適
な制限部位を導入するためにhNGF遺伝子の下流に挿
入される。
【0028】他の実施例において、該hNGF遺伝子を
有するプラスミドは、バクロウイルスポリヘドリン遺伝
子プロモータの直ぐ下流に挿入されてもよく、これによ
って転写開始のためにバクロウイルスポリヘドリンプロ
モータが使用される。
【0029】メチオニン開始コドンを与える上記方法に
加え、NGF遺伝子のプレープロ部分が、マウス顎下腺
cDNAのものであり、一方成熟NGFをコードするN
GFの部分がヒトNGF遺伝子配列(図1)であるよう
なハイブリッドまたはキメラ遺伝子を構築することも可
能である。このようなハイブリッドまたはキメラ遺伝子
は、該マウスプレープロNGF部分に存在する−187
位メチオニンにおける翻訳開始を可能的に許容し、一方
成熟hNGFの発現をもたらす。このようなキメラ遺伝
子は、正確に折り重ねられたか、あるいは翻訳後に加工
されたことが示された。該バクロウイルス発現系を使用
して、このようなキメラ遺伝子は、生物学的に活性なh
NGFを生じた。
【0030】上記した合成アダプタを用い、得られた転
移ベクターは、該hNGF遺伝子が利用可能な2つのメ
チオニン(met)開始コドンの1つに隣接して位置す
るように構築される。該hNGFの修飾配列は、例えば
pAcYM1等の適当なバクロウイルス転移ベクターに
対し、該hNGF遺伝子が適切な方向となるように連結
される。得られるプラスミドは、バクロウイルスプロモ
ータを、可能なNGFメチオニン開始コドンのひとつに
近隣して含んでいる。
【0031】このように構築された組換えバクロウイル
ス転移ベクターは、例えば制限酵素切断部位についての
スクリーニングまたはこの分野で公知のDNA配列化技
術によって選択される。
【0032】実施例中に記載された特定のベクターに加
え、これら特定のベクターの誘導体もまた特定的に包含
されている。誘導体類は、発現可能な形態の該hNGF
遺伝子の本質的な役割に対して明らかな影響を与えるこ
とのない、酵素制限部位等における修飾を含んでいる。
【0033】一旦該hNGF転移プラスミドが選択され
た後は、該キメラhNGF遺伝子を含むプラスミドは、
適当な昆虫宿主細胞中に該バクロウイルス性DNAと共
に共−トランスフェクトされ得る。このような宿主細胞
は、例えばS.フルジペルダ(好ましくは細胞株Sf
9、ATCC No.CRL1711)、A.カリフォ
ルニカヘリオティスゼアラルバ等であり得る。トラン
スフェクションは、標準的な技術により実施される。こ
のような技術は、例えば、ウイルス性トランスフェクシ
ョン、DEAE−デクストラン誘導ピノサイトシス、リ
ン酸カルシウム沈殿、および最近においては、リポフェ
クション(リポ感染)を含む。本発明の好適な実施にお
いては、トランスフェクションは、Felgnerの
roc.Natl.Acad.Sci.USA 84
7413(1987)に記載されているように、リポフ
ェクション技術を用いて実施される。
【0034】トランスフェクションに続いて、該細胞
は、培地中で育生される。好ましくは3日または4日の
後に、該使用された上澄が採取され、宿主細胞の融合性
の単層上にプラーク形成される。組換えウイルスを示す
閉塞性負のプラークが摘み採られ、更にプラーク精製さ
れる。
【0035】発現のために好適な昆虫宿主細胞、好まし
くはSf9細胞は、次いで、組換えウイルスにより好適
には0.01から10プラーク形成単位/細胞をもって
感染され、引き続き好ましくは低または無血清培地で育
生される。培養液は、好適には3から7日後に採取さ
れ、標準的な同定試験、例えばELISAおよびウエス
タンブロット分析等の免疫試験、またはPC12細胞分化
(Greene,L.A.のTrends Neuro
sci :91(1986))等の生物学的試験が行
なわれる。
【0036】プレープローNGF前駆体の加水分解処理
を増大させるため、上述した方法は、宿主細胞の他の組
換えウイルス類と共感染されることにより増強されても
よい。例えば、S.フルジペルダにおけるプレープロー
hNGFの加水分解処理は、該S.フルジペルダ細胞の
hNGFのベータサブユニットおよびmNGFのガンマ
サブユニットの遺伝子を含む組換えウイルス類による共
−感染によって増強され得る。hNGFのベータサブユ
ニットと酵母KEX2遺伝子を含む組換えウイルス類ま
たはhNGFのベータサブユニットとヒトカリクレイン
プロテアーゼの遺伝子を含む組換えウイルス類による共
−感染もまた有用である。
【0037】本発明の該hNGFは、使用された培養培
地から更に精製され得る。標準的な蛋白質精製技術、例
えば、イオン交換クロマトグラフィー、逆相クロマトグ
ラフィー、アフィニティクロマトグラフィー、大きさ排
除クロマトグラフィー、等電点フォーカシング等が採用
され得る。
【0038】臨床的な使用のためには、hNGFは医薬
品グレードのhNGFを得るために更に精製される。医
薬品剤型は、hNGFの1投与単位が、アルツハイマー
病(AD)および他の神経性疾患の治療に有効であるよ
うに、有効量のhNGFを適当な製薬学的担体中に含ん
でなるであろう。
【0039】痴呆の最も一般的な型態であるADの病理
学は、多くの神経系が関与し複雑である。AD脳におい
て最も一致した神経病理学的な知見は、中枢コリン作働
性ニューロンの顕著な減損である(Hymanらの、
cience 225:1168−1170(198
4);Pearsonらの、Brain Resear
ch 289:395(1983);Whitehou
seらの、Science 215:1234(198
2))。この減損は、痴呆の程度に関連しており(Pe
rryらの、British Med.Journal
:1457(1978))、軸索突起プラークの数
に定量的な相関がある。コリン作働性ニューロン欠損
は、海馬回および皮質に向けて軸索突起を延ばす基底前
脳核(中央隔膜および神経核基底)の上昇経路を形成す
るニューロンに限定されて生ずる。これらの2つの領域
は、認識機能において特に重要である(Mannらの、
J.Neural.Neurosurg.Psychi
atry 49:310(1986))。これらのニュ
ーロンの減損は、皮質および海馬回の両者において顕著
な脳萎縮を生じ、ADに特徴的な記憶欠損に対して主要
な寄与をするものと考えられている。
【0040】これらの神経化学的欠損に基づき、種々の
ADの治療方法が行なわれ、最近において最も有力なも
のは、アセチルコリンエステラーゼ阻害剤である経口フ
ィソスチグミン(physostigmine)であ
る。フィソスチグミンの経皮投与は、ある種のAD患者
において認識機能の改善を示した(Mohsらの、
m.J.Psychiatry 142:28(198
5)、Davisらの、New England J.
Med. 308:721(1983);Christ
ieらの、Br.J.Psychiatry 138
46(1981))が、その臨床的使用は、その半減期
の短かさ故に限定されている。向神経性因子である神経
成長因子の、特にコリン作働性ニューロン退化の防止お
よび神経再生成の増強(Heftiの、Ann.Neu
rol. 13:109(1983))の両者のための
使用は、最近AD治療の新たな手がかりとして示唆され
ている。HeftiのAnn.Neurol. 20
275(1986)も参照。
【0041】NGFの役割は、第1には、脊椎末梢交感
および神経綾−誘導知覚神経の特異的な機能の発達およ
び維持を制御することに帰する(Lev−Montal
ciniおよびAngeletiのPhysiol.R
ev. 48:534(1986))。より最近におい
ては、NGFは、基底前脳における上昇コリン作働性ニ
ューロンの栄養作用を有することも確立された。
【0042】NGF、そのRNA転写物およびレセプタ
ー類は、これらの前脳コリン作働性ニューロンにより刺
激を受ける海馬回および皮質領域に高水準で存在してい
る(Korchingらの、EMBO J. :13
89(1985);Riopelleらの、Proc.
Soc.Neurosci 11:1056(198
5);Raivichらの、Neurosci.
:23(1986),Sheltonらの、Pro
c.Natl.Acad.Sci.USA 83:27
14(1986))。コリン作働性ニューロン上のNG
Fレセプターの刺激は、線条および基底前脳核における
コリンアセチルトランスフェラーゼ(ChAT)活性の
増大を生じる(MobleyらのMol.Brain
Res. 387:53(1986);Science
229:284(1985))。
【0043】NGFが基底前脳神経に対して栄養作用を
有することについての最も得心のゆく証拠は、多分:
(a)ラットにおける中隔海馬回経路に対する損傷に続
き、内因性NGFの劇的な増大があること(Gasse
rらの、Brain Res.376:351(198
6))および、(b)NGFは、縁の切断に続く隔膜コ
リン作働性ニューロンの生存を促し、かつ認識損傷をな
くすこと(Gageらの、J.Comp.Neuro
l. 269:147(1986);HeftiのJ.
Neurosci. :2155(1986);Wi
lliamsらの、Proc.Natl.Acad.S
ci.USA 83:9231(1986))である。
これらの観察に基づくと、ADにおいて観察されるコリ
ン作働性ニューロンの減失は、これらのニューロンを維
持するために充分な量のNGFを合成することについて
の脳標的組織の失敗の結果であろう可能性がある。選択
的には、それは、コリン作働性ニューロンのNGFに対
する応答における異常性、すなわちレセプターの異常性
を反映するであろう。ADの病理学において異常なNG
F応答が関与していないとしても、NGFは、コリン作
働性ニューロンの悪化を遅れさせ、または防止し、およ
び/または残るニューロンのChAT活性の増大におい
て、なお有用である。
【0044】AD治療に対して有効な医薬組成物は、特
異的な最終的用途に依存する種々の経路のいずれかによ
って投与される。最も好ましい経路は、用途および関与
する患者に依存するであろう。
【0045】正確な投与量および投与回数は、治療され
る患者の要求および苦悩の程度に依存するであろう。効
果的な医薬組成物を得るための蛋白質の製剤化方法は、
当業者に知られている。
【0046】好ましくは、該組成物は殺菌溶液であろ
う。好ましくは、それはカニューレにより脳内に腔内的
な連続注入により投与されるであろう。該カニューレ
は、好ましくは小型ポンプに連結され得る。このような
小型ポンプは、皮下に挿入され得て、かつ薬剤の多量の
貯蔵(数週間または数ケ月間に充分な)を保持し得る。
治療は、好ましくは数週または数ケ月の長期間に亘る。
好ましい投与量の割合は、脳内に1日あたり0.1から
100μg hNGFの範囲が予想され、より好ましく
は2.5−5μg/日である。考えられるところでは、
該組成物は別法として脊髄中に投与され得る。この投与
経路によると、より多量の投与量が必要であろう。
【0047】本発明は、hNGFの高収率を与える点に
おいて特に優れており、かくしてその性質の適切な評価
を可能としている。収率は、好ましくは培養液について
5μg/mlの程度、好適には10μg/mlである。
【0048】以下の例は、記述的なものであって、本発
明を制限するものではない。別途特定されない限り、遺
伝子操作において用いたすべての酵素は、商業的な供給
者より得られたもので、実質的に製造者の指示に基づい
て使用された。クローン化処理は、特に記さない限り、
Maniatisらの、Molecular Clon
ing,Cold Spring Harbor La
boratory,1982により記述されているよう
にして実質的に行なわれた。
【0049】
【実施例】
【0050】例 1 ヒトベータ神経成長因子遺伝子の単離 ヒト白血球ゲノムライブラリー(クローニングベクタ
ー:ラムダEMBL−3を用いて構築されている)は、
Clontech LaboratoriesInc.
(パロアルト(Palo Alto)、カリフォルニア
州)から購入した。約1.5×106 p.f.u.の組
換えファージが、E.coli LE392細胞〔Si
lhavy,T.J.のExperiments wi
th Gene Fusion,Cold Sprin
g Harbor Laboratory,xi−xi
i頁(1984)〕を0.01倍の感染をもって感染さ
せるために用いられた。37℃にて20分間の吸収の後
に、感染細胞は、0.7%の軟質寒天で希釈され、12
の新鮮なルリアブロス(Luria Broth(L
B))プレート(150mm)上に塗布された。37℃
にて6時間の後、該プレートは培養器から取出され、一
夜冷蔵された。次いで、該ファージローンは、2片のニ
トロセルロースフィルター(BA85/20 0.45
mm、Schleicher and Schuel
l)により順次覆われた。次いで該ニトロセルロースフ
ィルターは、アルカリ変性され(0.5M NaOH、
1.5MNaClにより15分間)、中性化され(0.
5MトリスHCl、pH8.0および1.5M NaC
lにて15分間)、洗浄され(6×SSC(塩、クエン
酸ナトリウム)にて15分間)、そして80℃にて2分
間焼成された。ハイブリダイゼーションに先立ち、該フ
ィルターは、プレーハイブリダイゼーション溶液(6×
SSC、0.1%SDS、5×デンハルト溶液、1mM
EDTA、100mμ/mlサケ精子DNA、100
mμ/ml酵母tRNAおよび0.05%Naピロリン
酸塩)により65℃にて16時間処理された。32P標識
(ニック−トランスレーションによる、比活性3×10
8 cpm/μg)マウスベーターNGF cDNA
(W.Rutter博士からの寄贈、Nature 3
02:538(1983))が、次いで該ニトロセルロ
ースフィルターに添加され、そしてハイブリダイゼーシ
ョン(6×SSC、0.1%SDS、2%脱脂乳、1m
MEDTA、0.05%Naピロリン酸塩、100μg
/ml硫酸デクストラン)が65℃にて16時間行なわ
れた。次いで、該フィルターは、2×SSC、0.1%
SDSにて2回、0.6×SSC、0.1%SDSにて
1回(それぞれ10分間)洗浄された。該フィルター
は、空気乾燥され、そして−70℃にてX−線フィルム
に曝された。
【0051】正のハイブリダイゼーション信号を与えた
ファージプラークを摘採り、サブクローニングおよびハ
イブリダイゼーションの2種の付加的なラウンドに供し
た。ハイブリダイゼーションの第3のラウンドの間に、
ヒトNGF遺伝子
【化5】 に対して相補的な末端標識合成オリゴヌクレオチド(2
8量体)もハイブリダイゼーションプローブとして用い
られた。正のファージから調製されたDNA類は、制限
酵素消化およびニック−トランスレーションによるマウ
スベーターNGFcDNAまたは前述した合成オリゴヌ
クレオチドのいずれかをプローブとして使用するサザン
ブロット分析により特徴付けがなされた。予想された大
きさ(BglII、EcoRIおよびHindII断片
について、それぞれ1.8、5.7および4.4kb)
のハイブリッド化断片を生ずるファージが選択された。
プレープロヒトベーターNGFサブユニットの全コード
配列を含む1.8kb BglII断片は、該ファージ
DNAから切取られ、pUC8(BethesdaRe
search Laboratories、ガイテルス
ブルグ、メリーランド、米国)プラスミドベクター中に
転移された(互換性のBamHI部位を介して)。結果
としてのプラスミドは、phNGF#5と命名した。
【0052】例 2 pAC373mhNGFの調製 pAC373mhNGFの構築は、多段階工程であった
(図2)。概略的には、該構築は、キメラNGF遺伝子
のベクターpUC8中への最初の組立てに関し、ここで
該NGFキメラの5′末端は、マウス顎下腺NGF c
DNAからなり、該キメラの3′末端は、ヒトNGFの
成熟配列をコードするヒトゲノムDNAの断片からな
る。
【0053】ポリヘドロン遺伝子プロモータの直下流に
特異的なBamHI部位を有し、ポリヘドリン構造遺伝
子内部に特異的なKpmI部位を有するバクロウイルス
トランスフェクションプラスミドpAC373(Smi
th,G.E.のProc.Natl.Acad.Sc
i.USA. 82:8404(1985))は、アダ
プタをBamHIおよびKpnI制限部位に連結するこ
とにより、該NGFキメラを受け入れるために修飾さ
れ、該アダプタは、特異的なSmaIおよびPstI制
限部位を含んでいた。次いで、該キメラマウス/ヒトN
GF遺伝子は、該pUC8ベクターからSmaIからP
stIまでの断片として切取られ、そして該SmaIお
よびPstI制限部位を介して修飾pAC373ベクタ
ー中に挿入された。
【0054】pmNGFと称されるプラスミドは、カリ
フォルニア州94305、スタンフォード、スタンフォ
ード大学薬学部、神経生物学科のEric Shoot
er博士から得た。プラスミドpmNGFは、Scot
tらのNature302:538(1983)に記載
されたマウスNGF前駆体(プレプロマウスNGF)を
コードするマウス顎下腺cDNAのSmaIからPst
Iまでの961塩基対断片からなり、ベクターpGEM
1(Promega、ミドルトン、ウイスコンシン、米
国)中に、SmaIおよびPstI制限部位を介してサ
ブクローン化されている。
【0055】10マイクログラムのpmNGFを、制限
エンドヌクレアーゼEcoRI(Bethesda R
esearch Leboratories)を用い、
供給者の勧める条件を用いて消化した。EcoRI切断
DNAを、次いでPstI(Bethesda Res
earch Laboratories)を用いて供給
者の勧めに従って切断した。該消化DNA断片を、0.
7%アガロースゲル上での電気泳動により分離し、約
1,000の塩基対断片を該ゲルからDretzenら
Anal.Biochem. 112:295(19
81)によるDEAEニトロセルロース法で回収した。
回収された約0.5マイクログラムのEcoRIからP
stIまでの断片を、制限エンドヌクレアーゼXhoI
I(NewEngland Biolabs,ウォルサ
ム、マサチューセッツ、米国)により供給者の勧める条
件を用いて更に消化した。該消化DNAを、フェノール
抽出し、エタノール沈殿させ、乾燥させそして無菌の蒸
留水中にマイクロリットル中50ナノグラムの濃度で懸
濁させた。
【0056】2分の1マイクログラムのプラスミドpU
C8を、BamHI(Bethesda Resear
ch Laboratories)により供給者の勧め
る条件を用いて消化した。該BamHI切断DNAを、
更に制限エンドヌクレアーゼEcoRIにより切断し
た。該切断DNAを、フェノール抽出し、そしてエタノ
ールを沈殿させた。該XhoII切断されたpmNGF
のEcoRIからPstIまでの断片を、BamHIお
よびEcoRI切断pUC8と、125ナノグラムのE
coRIおよびBamHI切断pUC8、約125ナノ
グラムのXhoII切断されたpmNGFのEcoRI
からPstIまでの断片、1.25マイクロモルのトリ
ス−HCl、pH7.8、0.25マイクロモルのMg
Cl2 、0.50マイクロモルの還元ジチオスレイトー
ル、2.5ナノモルのATP、および1単位のT4DN
Aリガーゼ(Bethesda Research L
aboratories)を含有する25マイクロリッ
トルの反応混合物中で連結した。該反応混合物は、15
℃にて16時間熟成された。
【0057】該連結混合物を、適切なE.coli
G1宿主細胞(Taylor,J.W.のNucl.A
cids Res.13:8749(1985))中に
形質転換させ、そしてmlあたり50マイクログラムの
アンピシリン、mlあたり50マイクログラムの5−ブ
ロモ−4−クロロ−3−インドリル ベーターD−ガラ
クトピラノシド、およびmlあたり0.05マイクロモ
ルのイソプロピルベーターD−チオガラクトピラノシド
を含むL寒天平板(10gmのトリプトン、5gmの酵
母抽出物、10gmのNaCl、15gmのバクト−ア
ガー(bacto−agar)をリットルあたり含む)
上に塗布した。37℃にて一夜育生した後、12の無色
のコロニーを無作為に摘採り、各々をmlあたり50マ
イクログラムのアンピシリンを含む1.5mlのLブロ
ス中に接種した。卓上シェイカー上で37℃にて5時間
育生した後、微少溶菌DNAを各培養物からBirnb
oimおよびDolyのNucleic Acids
Research :1513(1979)の方法に
より調製した。EcoRIおよびBamHIによる切断
の後、これらの微少溶菌プラスミドDNA調製物のうち
の4つが、約580塩基対の予想された断片(該Xho
II生成DNA末端は、この場合、BamHI生成DN
A末端に連結されたときにBamHI部位を再生成する
ような配列を有する)を生じた。これらのプラスミドの
一つをpmNGF#2と命名し、更に構築に使用した。
【0058】hNGFの成熟部分をコードするヒトゲノ
ムDNAのXhoII断片を、pmNGF#2のBam
HI部位に導入するために、該ベクターpmNGF#2
をBamHIにより切断し、自己連結の防止のためにア
ルカリホスファターゼにより処理した。1マイクログラ
ムのpmNGF#2を制限エンドヌクレアーゼBamH
Iにより消化した。該切断DNAをフェノール抽出し、
そしてエタノール沈殿させた。次いで、該乾燥DNAペ
レットを、10マイクロリットルの殺菌蒸留水中に再懸
濁した。該BamHI切断pmNGF#2を、次いで1
マイクログラムのBamHI切断pmNGF#2、0.
315マイクロモルのホウ酸ナトリウム、pH10.4
および1単位のウシ腸管アルカリホスファターゼ(Si
gmaChemicals)を含む21マイクロリット
ルの反応混合物中で、アルカリホスファターゼを用い、
37℃にて1時間の熟成によって処理した。1時間の後
にEDTA、pH8.0を最終濃度5ミリモルまで加
え、該混合物を68℃で15分間熟成した。次いで、該
混合物をフェノール抽出し、エタノール沈殿させ、乾燥
させ、そして殺菌蒸留水中に再懸濁した。
【0059】10マイクログラムのphNGF#5(例
1に記載されている)を制限エンドヌクレアーゼXho
II(New England−Biobabs)を用
い、供給者の勧める条件に従って消化した。次いで、該
XhoII切断phNGF#5DNAをPvuII(B
ethesda Research Laborato
ries)を用い、供給者の勧めに従って消化を行なっ
た。該プラスミドのpUC8ベクター部分に由来する該
XhoII断片は、XhoII断片から誘導された所望
の1,004塩基対のhNGFゲノムDNAとほぼ同様
な大きさであった。該pUC8誘導断片は、PvuII
部位を含んでおり、従って、PvuII部位を含んでい
ないhNGFゲノムDNA誘導断片に比較して大きさに
おいて減少された。該消化DNA断片を0.7%アガロ
ースゲル上での電気泳動により分離し、約1,000塩
基対の断片を、該ゲルからDretzenらによるAn
al.Biochem.112:295(1981)の
DEAEニトロセルロース法により回収した。
【0060】該回収された1,000塩基対XhoII
hNGFゲノムDNA断片を、BamHIおよびアルカ
リホスファターゼ処理pmNGF#2に対し、120ナ
ノグラムのBamHI切断アルカリホスファターゼ処理
pmNGF#2、250ナノグラムの1,000の塩基
対XhoIIhNGFゲノムDNA、1マイクロモルの
トリス−HCl、pH7.8、0.20マイクロモルの
MgCl2 、0.40マイクロモルの還元ジチオスレイ
トール、2ナノモルのATP、および1単位のT4DN
Aリガーゼを含む20マイクロリットルの反応混合物中
で連結した。該反応混合物を15℃にて16時間熟成し
た。
【0061】該20マイクロリットルの連結混合物を、
適切なE.coli TG1宿主細胞中に形質転換し、
mlあたり50マイクログラムのアンピシリンを含むL
寒天平板上に塗布した。37℃にて一夜育生した後、1
70の無作為に選択した単離コロニーを別々に直径82
mmのニトロセルロースフィルタ(BA85型、Sch
leicher and Schuell)上に線条に
付けた。
【0062】GrunsteinおよびHogness
のコロニーハイブリダイゼーション法をManiati
s(312−315頁)に記載されているように、NG
Fの成熟型部分をコードするヒトゲノムDNAと相同な
28量体合成オリゴヌクレオチド
【化6】 を、32P 5′末端標識の後にプローブとして用いて行
なった。170の試験コロニーのうち44が28量体プ
ローブとハイブリッド化した。明確にハイブリッド化し
たコロニーのうち24を別々にmlあたり50マイクロ
グラムのアンピシリンを含むLブロス1.5ml中に接
種した。卓上シェーカー上で37℃にて5時間の育生の
後、微少溶菌DNAを各培養物からBirnboimお
よびDolyの方法(前出文献)により調製した。Ec
oRIによる切断の後、微少溶菌プラスミド調製物は、
約700塩基対の予想された断片を生成した。これらの
プラスミドをpmNGF#5、pmhNGF#9および
pmhNGF#21と命名した。
【0063】プラスミドpmhNGF#9のDNA配列
分析は、それがマウスcDNAとヒトゲノムDNAとの
所望の結合を有していることを示した。10マイクログ
ラムのプラスミドpmhNGF#9 DNAを、制限エ
ンドヌクレアーゼSmaI(Bethesda Res
earch Laboratories)を用い、供給
者の勧める条件により切断した。エタノール沈殿および
減圧下での乾燥後、該SmaI切断DNAを更に制限エ
ンドヌクレアーゼPstI(BethesdaRese
arch Laboratories)を用い、供給者
の勧める条件により切断した。約1,580塩基対断片
が0.7%アガロースゲルでの電気泳動により分離さ
れ、該DNAをDretzenらのAnal.Bioc
hem.112:295(1981)のDEAE−ニト
ロセルロース法により回収した。
【0064】バクロウイルスクローニングベクタープラ
スミドpAC373を含むポリヘドリンプロモータを
1,580塩基対SmaIからPstIマウス/ヒトキ
メラNGF DNAを受容するために、pAC373の
特異的なBamHIおよびKpnI部位の間にSmaI
およびPstI部位を含むアダプタを挿入することによ
り修飾した。該合成35量体オリゴヌクレオチド
【0065】
【化7】 (SmaI、PstIおよび他の制限酵素部位を含む)
を蒸留水中にマイクロリットルあたり100ピコモルの
濃度で再懸濁した。200ピコモルの該35量体を、該
35量体に加えて1.4マイクロモルのトリス−HC
l、pH7.6、0.2マイクロモルのMgCl2
0.1マイクロモルのジチオスレイトール、1ナノモル
のATP、および7.5単位のT4ポリヌクレオチドキ
ナーゼ(Pharmacia)を含む20マイクロリッ
トルの反応混合物中で37℃にて1時間熟成することに
よってリン酸化した。該酵素を65℃にて10分間加熱
することにより不活性化した。相補的27量体オリゴヌ
クレオチド
【化8】 を同様な方法で処理した。
【0066】各リン酸化反応混合物(リン酸化オリゴヌ
クレオチドを各々50ピコモル含む)の5ミリリットル
分別物を合せ、自己−相補的オリゴヌクレオチドを、7
0℃にて4分間熟成することにより互いにアニール化さ
せ、次いで37℃にて30分間、最終的には23℃にて
60分間熟成した。
【0067】3マイクログラムのプラスミドpAC37
3を制限エンドヌクレアーゼKpnI(Bethesd
a Research Laboratories)に
より切断した。該KpnI切断pAC373を更に制限
エンドヌクレアーゼBamHIにより切断した。該Kp
nIおよびBamHI切断DNAをフェノール抽出し、
エタノール沈殿させ、減圧乾燥し、そして殺菌蒸留水中
にマイクロリットルあたり120ナノグラムの濃度で再
懸濁させた。該切断pAC373ベクターDNAを、次
いでアニール化オリゴヌクレオチドに対して120ナノ
グラムのKpnおよびBamHI切断pAC373DN
A、1.0ピコモルのアニール化オリゴヌクレオチド、
1マイクロモルのトリス−HCl、pH7.8、0.2
マイクロモルのMgCl2 、0.4マイクロモルの還元
ジチオスレイトール、2ナノモルのATP、および1単
位のT4 DNAリガーゼを含有する20マイクロリッ
トルの反応混合物中で連結した。該連結混合物を15℃
にて16時間熟成した。
【0068】次いで、20マイクロリットルの連結混合
物を、適切なE.coli HB101宿主細胞(Ma
niatis,T.らのMolecular Clon
ing:A Laboratory Manual.C
old Spring Harbor Laborat
ory:ニューヨーク)中に形質転換し、mlあたり5
0マイクログラムのアンピシリンを含むLB寒天平板上
に塗布した。
【0069】37℃にて一夜育生後、12コロニーを任
意に選択し、それぞれをmlあたり50マイクログラム
のアンピシリンを含む1.5mlのLブロスに接種し
た。卓上シェーカー上で37℃にて5時間育生後、各培
養物からBirnboimおよびDolyの方法(前出
文献)により微少溶菌DNAを調製した。
【0070】PstIおよびXhoI(pAC373中
の特異的制限部位)による切断後、予想された約2,0
00塩基対の大きさのDNA断片が、微少溶菌プラスミ
ドDNA調製物の一つを除くすべてから得られた。Ps
tI制限部位を獲得したすべてのプラスミドは、Xho
IおよびSmaIによる切断から決定されるようにSm
aI制限部位もまた獲得していることが分かった。pA
C373 SSBXP−8と命名されたこれらのプラス
ミドの一つを最終的なプラスミド構築のために使用し
た。
【0071】1マイクログラムのプラスミドpAC37
3 SSBXP−8を制限エンドヌクレアーゼSmaI
により供給者が勧める条件を用いて消化した。エタノー
ル沈殿の後、該乾燥SmaI切断DNAペレットを殺菌
蒸留水中に再懸濁し、更にPstI(Bethesda
Research Laboratories)によ
り供給者の勧めに従って切断した。該SmaIおよびP
stI切断pAC373 SSBXP−8 DNAをフ
ェノール抽出し、エタノール沈殿させ、そして乾燥DN
Aペレットをマイクロリットルあたり100ナノグラム
の濃度として殺菌蒸留水中に再懸濁した。次いで、該切
断pAC373 SSBXP−8ベクターを、先に単離
したマウス/ヒトNGFキメラを含むpmhNGF#9
の約1,580塩基対のSmaIからPstI断片に、
100ナノグラムのSmaIおよびPstI切断pAC
373 SSBXP−8、250ナノグラムの約1,5
80塩基対のpmhNGF#9のSmaIからPstI
断片、1.0マイクロモルのトリス−HCl、pH7.
8、0.20マイクロモルのMgCl2 、0.40マイ
クロモルの還元ジチオスレイトール、2.0ナノモルの
ATP、および1単位のT4 DNAリガーゼを含む2
0マイクロリットルの反応混合物中で連結した。該反応
混合物を15℃にて16時間熟成した。
【0072】該連結混合物を適切なE.coli HB
101宿主細胞中に形質転換し、mlあたり50マイ
クログラムのアンピシリンを含むL寒天平板上に塗布し
た。37℃にて一夜育生後、12コロニーを任意に摘採
り、各々をmlあたり50マイクログラムのアンピシリ
ンを含む1.5mlのLブロス中に接種した。卓上シェ
ーカー上での37℃における5時間の育生後、各培養物
から微少溶菌DNAをBirnboimおよびDoly
の方法(前出文献)により調製した。EcoRIによる
切断後、これらの微少溶菌プラスミドDNA調製物のう
ちの2つが予想された3,400塩基対断片を生じた。
【0073】pAC373mhNGFと命名したこれら
のプラスミドの一つを、バクロウイルスゲノムDNAと
共に、下記例4に記載の方法によりスポドプテラ フル
ジペルダSf9細胞の共−トランスフェクションのため
に使用した。得られた組換えウイルスを、Sf9昆虫細
胞の感染に使用し、次いで下記例5に記載の方法により
hNGFを発現した。
【0074】例 3 pAcYMhNGFプラスミドの調製 pAcYMhNGFプラスミドの構築は、多段階工程で
あった(図3)。第1に、プラスミドのphNGF#5
(例1に記載)を、ベーターNGFコード配列の上流お
よび下流の両方に都合の良い制限酵素部位を組込むため
に修飾した。上流側のBamHI切断部位を与えるた
め、2つのオリゴヌクレオチドアダプタを合成した。第
1のアダプタ:
【化9】 および
【化10】 は、2つの可能な開始コドンの第1のもの〔2−MET
位、−121〕から直ぐ上流側にBamHI切断部位を
有している。一方、第2のアダプタ:
【化11】 および
【化12】 は、第2のメチオニンコドン〔1−MET位、−11
9〕の次に制限部位が位置している。
【0075】該35量体オリゴヌクレオチド
【化13】 を、マイクロリットルあたり100ピコモルの濃度で蒸
留水中に再懸濁した。100ピコモルの35量体を、
1.4マイクロモルのトリス−HCl、pH7.6、
0.2マイクロモルのMgCl2 、0.1マイクロモル
のジチオスレイトール、1ナノモルのATPおよび7.
5単位のT4ポリヌクレオチドキナーゼ(Pharma
cia)を含む20マイクロリットルの反応混合物中
で、37℃にて1時間熟成することによりリン酸化し
た。次いで、65℃にて10分間加熱することにより該
酵素を不活性化した。39量体オリゴヌクレオチド
【化14】 を同様な方法で処理した。
【0076】各リン酸化反応混合物の5マイクロリット
ルの分別物(各リン酸化オリゴヌクレオチド25ピコモ
ルを含む)を合し、自己相補的オリゴヌクレオチドを7
0℃にて4分間の熟成、次いで37℃にて30分間、最
終的に23℃にて60分間の熟成により相互にアニール
化させた。
【0077】phNGF#5のプラスミドDNAは、d
am- E.coli宿主GM48(dam3- 、dcm
6、gal、ara、lac、thr、leu、th
i、tonA、tsx)および制限エンドヌクレアーゼ
BclI(Boehringer−Mannheim)
により供給者の勧めに従って切断された5マイクログラ
ムの該DNAから調製した。エタノール沈殿後、該Bc
lI切断DNAペレットを減圧下に乾燥した。該乾燥D
NAペレットを、殺菌水中に再懸濁し、そしてエンドヌ
クレアーゼSmaIにより切断した。該SmaIおよび
BclI切断phNGF#5DNAをフェノール抽出
し、エタノール沈殿させ、減圧下に乾燥させ、そして殺
菌蒸留水中に再懸濁した。次いで、該切断phNGF#
5ベクターDNAを、100ナノグラム(0.038ピ
コモル)のBclIおよびSmaI切断phNGF#5
DNA、2.5ピコモルのアニール化オリゴヌクレオチ
ド、1マイクロモルのトリス−HCl、pH7.8、
0.2マイクロモルのMgCl2、0.4マイクロモル
の還元ジチオスレイトール、2ナノモルのATP、およ
び1単位のT4 DNAリガーゼを含む20マイクロリ
ットルの反応混合物中でアニール化オリゴヌクレオチド
に連結した。該連結混合物を15℃にて16時間熟成し
た。
【0078】次いで、該20マイクロリットルの連結混
合物を、適切なE.coli GM48宿主細胞中に形
質転換し、mlあたり50マイクログラムのアンピシリ
ンを含むLB寒天平板上に塗布した。37℃にて一夜育
生後、12コロニーを任意に摘採り、それぞれをmlあ
たり50マイクログラムのアンピシリンを含む1.5m
lのLブロス中に接種した。卓上シェーカー上で37℃
にて5時間育生後、各培養物から微少溶菌DNAをBi
rnboimおよびDolyの方法(前出文献)により
調製した。BamHIおよびSalIにより切断した
後、これらの微少溶菌DNAは、予想された1500塩
基対断片を生成した。phNGF2Mと命名された、こ
れらのプラスミドのひとつを、Sangerの方法(P
roc.Natl.Acad.Sci.USA.74:
5463(1977))によるDNA配列決定に付し、
所望の配列を有していることが分かった。
【0079】プラスミドphNGF1Mを、合成オリゴ
ヌクレオチド
【化15】 および
【化16】 を用いて同様な方法で構築した。BamHIおよびSa
lIによる切断の後、クローンphNGF1mの微少溶
菌プラスミド調製物は、予想された1500塩基対の断
片を生じた。
【0080】pAcYM1(前出文献)中へのクローニ
ングのためのBamHI適合性下流制限部位を得るため
に、BglIIリンカーをhNGF DNAの下流の2
つのApaI部位の間に導入した。該8量体オリゴヌク
レオチド5′CAGATCTG3′を、188ピコモル
の該8量体、1.4マイクロモルのトリス−HCl、p
H7.6、0.2マイクロモルのMgCl2 、0.1マ
イクロモルの還元ジチオスレイトール、1ナノモルのA
TP、および7.5単位のT4ポリヌクレオチドキナー
ゼ(Pharmacia)を含む20マイクロリットル
の反応混合物中で、37℃にて1時間熟成することによ
りリン酸化した。該酵素を65℃にて10分間加熱する
ことにより不活性化した。1.6マイクログラムのプラ
スミドphNGF2Mを制限エンドヌクレアーゼApa
I(New England Biolabs)によ
り、供給者の勧める条件に従って消化した。フェノール
抽出、エタノール沈殿および乾燥の後、該ApaI切断
DNAをマイクロリットルあたり200ナノグラムの濃
度で殺菌蒸留水中に再懸濁した。ApaI切断DNAの
3′突出部を、次にE.coli DNAポリメラーゼ
Iのクレナウ断片および4種類のdNTPのすべてを用
いて熟成することにより、除去(平滑−末端化)した。
1.4マイクログラムのApaI切断phNGF2M
を、該ApaI切断DNA、1.25マイクロモルのN
aCl、0.25マイクロモルのトリス−HCl、pH
7.5、0.25マイクロモルのMgCl2 それぞれ5
ナノモルのdATP、dGTP、dTTP、およびdC
TP、ならびに1単位のE.coli DNAポリメラ
ーゼIのクレナウ断片(Bethesda Resea
rch Laboratories)からなる25マイ
クロリットルの反応混合物中で23℃にて10分間熟成
した。
【0081】熟成後、0.5マイクロモルのEDTA、
pH8.0を添加し、得られた混合物をフェノール抽出
し、エタノール沈殿させ、乾燥させ、そしてマイクロリ
ットルあたり100ナノグラムのDNA濃度で再懸濁し
た。該ApaI切断平滑末端化phNGF2Mベクター
DNAを、次いで、100ナノグラムのApaI切断平
滑末端化phNGF2M、28ピコモルのリン酸化8量
体リンカー、1マイクロモルのトリス−HCl、pH
7.8、0.2マイクロモルのMgCl2 、0.4マイ
クロモルの還元ジチオスレイトール、2ナノモルのAT
P、および1単位のT4 DNAリガーゼ(Bethe
sda Research Laboratorie
s)を含む20マイクロリットルの反応混合物中で、該
8量体BglIIリンカーと連結させた。
【0082】該連結混合物を23℃にて16時間熟成し
た。次いで、該DNAリガーゼを65℃にて10分間熟
成することによって不活性化した。該連結DNAを、引
続き制限エンドヌクレアーゼBglII(Bethes
da Research Laboratories)
により供給者の勧める条件で切断した。フェノール抽
出、エタノール沈殿および乾燥の後、該DNAをマイク
ロリットルあたり10ナノグラムの濃度で殺菌蒸留水中
に再懸濁し、そして該DNAを100ナノグラムのDN
A、1マイクロモルのトリス−HCl、pH7.8、
0.2マイクロモルのMgCl2 、0.4マイクロモル
の還元ジチオスレイトール、2ナノモルのATP、およ
び1単位のT4 DNAリガーゼを含む反応混合物中で
再連結した。該連結混合物を、23℃にて16時間熟成
した。次いで、20マイクロリットルの該連結混合物を
適切なE.coli HB101宿主細胞中に形質転換
し、そしてmlあたり50マイクログラムのアンピシリ
ンを含むLB寒天平板上に塗布した。
【0083】37℃にて一夜育生後、6コロニーを任意
に摘採り、それぞれをmlあたり50マイクログラムの
アンピシリンを含む1.5mlのLブロス中に接種し
た。卓上シェーカー上で37℃にて5時間育生後、各培
養物から微少溶菌DNAをBirnboimおよびDo
lyの方法(前出文献)により調製した。BamHIお
よびBglIIによる切断の後、phNGF 2Mの連
結に由来する微少溶菌プラスミドDNA調製物のうち2
つは、予想された約780塩基対の断片を生じた。
【0084】プラスミドphNGF1mを、同様な方法
で構築し、780塩基対のBamHIからBglII断
片を精製した。約2マイクログラムのプラスミドphN
GF2M DNAを、制限エンドヌクレアーゼBamH
IおよびBglIIにより切断した。該消化DNA断片
を0.7%アガロースゲル上での電気泳動により分離
し、約780塩基対断片を、DretzenらのDEA
Eニトロセルロース法、Anal.Biochem.
112:295によってゲルから回収した。該回収DN
Aを、マイクロリットルあたり30ナノグラムの濃度で
殺菌蒸留水中に再懸濁した。
【0085】バクロウイルス転移プラスミドpAcYM
1(Matsuura,YのJ.of Gem.Vir
ol.68:1233(1987))を含む9マイクロ
グラムのポリヘドリンプロモータを、制限エンドヌクレ
アーゼBamHIを用い、供給者の勧める条件を使用し
て切断した。フェノール抽出、エタノール沈殿および乾
燥の後、該BamHI切断pAcYM1を殺菌蒸留水中
に再懸濁し、9マイクログラムのBamHI切断pAc
YM1、0.315マイクロモルのホウ酸ナトリウム、
pH10.4、および1単位のウシ腸アルカリホスファ
ターゼ(Sigma)を含む21マイクロリットルの反
応混合物中で、37℃にて1時間、アルカリホスファタ
ーゼ処理をした。1時間後に、EDTA、pH8.0を
5ミリモルの最終濃度まで加え、該混合物を68℃にて
15分間熟成した。次いで、該混合物をフェノール抽出
し、エタノール沈殿させ、乾燥し、そして殺菌蒸留水中
に再懸濁した。
【0086】次いで、先に精製したphNGF2Mの約
780塩基対BamHIからBglII断片を、100
ナノグラムのBamHI切断リン酸化pAcYM1、2
25ナノグラムのphNGF2mのBamHIからBg
lIIまで(780塩基対断片)、1マイクロモルのト
リス−HCl、pH7.8、0.2マイクロモルのMg
Cl2 、0.4マイクロモルの還元ジチオスレイトー
ル、2ナノモルのATP、1単位のT4 DNAリガー
ゼを含む20マイクロリットルの反混合物中で、Bam
HI切断アルカリホスファターゼ処理pAcYM1と連
結した。該連結混合物を15℃にて16時間熟成した。
【0087】次いで、20マイクロリットルの該連結混
合物を適切なE.coli HB101宿主細胞中に形
質転換し、mlあたり50マイクログラムのアンピシリ
ンを含むLB寒天平板上に塗布した。37℃にて一夜育
生後、12コロニーを任意に摘採り、それぞれをmlあ
たり50マイクロモルのアンピシリンを含む1.5ml
のLブロス中に接種した。卓上シェーカーで37℃にて
5時間育生後、それぞれの培養物からBirnboim
およびDolyの方法(前出文献)により、微少溶菌D
NAを調製した。制限エンドヌクレアーゼPstIおよ
びXhoIによる切断後、これらの微少溶菌プラスミド
DNA調製物のうちの2つは、予想された数および大き
さの制限断片を生じた。pAcYM2MhNGFと命名
したこれらのプラスミドのひとつを、バクロウイルスゲ
ノムDNAと共にスポドプテラフルジペルダ Sf9細
胞の共−トランスフェクションに使用した。プラスミド
pAcY1MhNGFは、phNGF1MのBamHI
からBglIIまでの断片とpAcYM1とを用いて同
様な方法で構築した。
【0088】例 4 hNGF組換えバクロウイルスの調製 pAcY1MhNGFまたはpAcY2MhNGFを、
バクロウイルス(AcNPV)性DNAと共にスポドプ
テラ フルジペルダ細胞(Sf9)中に、Felgne
r(前出文献)により記載されたリポフェクション法を
用いて共−トランスフェクトした。
【0089】pAcYM1誘導hNGFプラスミドの種
々の量(1から10マイクログラム)および1マイクロ
グラムのAcNPV DNA(1.5ml)を、同量の
“DOTMA”リピド溶液(Life Science
Technology,MD)(66μg/mlをH
EPES−緩衝溶液中に含む)と混合した。次いでリポ
ソームにカプセル化されたDNAをT−25フラスコ中
のSf9細胞に加え、1.5時間熟成し、次いで3ml
の新鮮な培地を加えた。4時間後に元の培地を廃棄し、
新鮮な培地をつぎ足した。27℃にて3または4日間熟
成後、上澄溶液を採取し、Sf9細胞の融合性単層にお
いて測定した。閉塞体を示さない(光顕微鏡的に測定し
た)プラークを摘採り、ポリヘドリン−負の組換えウイ
ルスを得るためにSf9細胞上で2回、再プラーク化を
行なった。高力価ウイルス(10 7 から108 p.f.
u./ml)株を調製した。
【0090】例 5 組換えウイルス感染細胞上澄中のヒトベータNGFの免
疫測定 35mmの組織培養皿中の昆虫細胞〔アメリカン タイ
プ カルチャー コレクション(ATCC)、ロックヴ
ィル、MDから入手した(アキアワヨトウ卵巣(Fal
l Armyworm Ovary)スポドプテラ フ
ルジペルダ(Sf9)ATCC#CRL1711)〕
を、組換えウイルスから誘導されたpAcY1MhNG
FまたはpAcY2MhNGFのいずれかで別々に10
0p.f.u./細胞の倍々によって感染させた。1時
間の後、感染ウイルスを除去し、2mlの新鮮Grac
e培地(JR Scientific、Woodlan
d,CA)(胎仔性ウシ血清を含まない)を添加した。
72時間後、培養上澄を回収し、10倍に濃縮した。該
濃縮試料を、抗−マウスNGF抗体を使用して、ELI
SAまたはウェスタンブロット分析のいずれかに供し
た。ウェスタンブロット(図4)およびELISAの両
方の結果は、pAcY1MhNGFが検出可能な量のh
NGFを産生しない一方、pAcY2MhNGF誘導組
換えウイルスは、約1マイクログラム/mlのhNGF
を培地中に分泌することを示した。
【0091】例 6 無血清培地中でのhNGFの産生 無血清培地(XL−400)は、JR Scienti
fic Inc.Woodland CAから購入し
た。27℃のXL−400培地中に繁殖したSf9細胞
を、100mlシェーカーフラスコ中で懸濁状態で育生
した。細胞密度を新鮮培地で希釈しつつ3×105 から
1×106 細胞/mlに保持した。対数相において倍増
する時間は、約24時間であった。細胞密度5×105
から2.4×106 細胞/mlのSf9細胞を、組換え
ウイルスにより、感染の種々の倍率(MOI)(0.0
1から10p.f.u./細胞まで)をもって感染させ
た。
【0092】培養上澄を、感染後3、5および6日にお
いて採取した。0.22μm膜フィルタ系(Corni
ng glassware,Corning,NY)を
通してロ過した後、ロ液中に存在するhNGFの量をE
LISA法により測定した。XL−400培地において
は、組換えhNGFは、Sf9細胞が密度2.4×10
6 細胞/mlかつMOI0.01において感染された場
合、感染後3日目に最適に産生された(約6μg/m
l)。
【0093】例 7 ELISAによる分析 Immulon−2平底96穴プレート(Dynate
ch Labs Inc.カタログ番号011−010
−3450)を、抗−マウス−ベータ(2.5S)NG
F(Boehringer Mannheim、カタロ
グ番号1008218)により、1μg/mおよび0.
15ml/穴の濃度で、少なくとも2時間被覆した。
(NGFは、コーティング緩衝液(Na2 CO3 /Na
HCO3 、50mM;Naアジド0.1%w/v:pH
9.6)により希釈した。)次いで、該プレートを洗浄
緩衝液(50mMトリス−HCl、pH7.0;200
mMNaCl、10mM CaCl2 、0.1%(w/
v)トライトンX−100、0.05%(w/v)Na
−アジド)により洗浄した。次に、該プレートをBSA
(洗浄緩衝液中に1%BSA、Sigma,RIA級、
カタログ番号A−7888)により室温下で少なくとも
30分間ブロックし、再び洗浄緩衝液により洗浄した。
標準曲線は、各々の商業的な検定に包含される:蒸留水
中に100μg/mlの濃度をもって再構成され、5μ
l/チューブの分別物として−60℃で保存された2.
5SマウスNGF(Sigma、製品番号N6009)
を、解凍し、495μlの試料緩衝液(20μg/ml
のアプロチニンが添加されたブロック用緩衝液、Uni
ted States Biochemical C
o.カタログ番号11388)により希釈した。この標
準(最終NGF濃度1μg/ml)は、4℃において少
なくとも10日間安定である。
【0094】該mNGF標準を、試料緩衝液により倍々
に一連に希釈し、ELISAプレート(0.1ml/
穴;一対で)上に加えた。培養液についても、試料緩衝
液中に一連に稀釈(1/2から1/64,000)し、
プレート上に加えた(この場合も0.1ml/穴)。4
℃において一夜熟成の後、該穴を反復洗浄した。NGF
(2.5S)−ベーターgal共役物(Boehrin
ger Mannheim,カタログ番号100823
4、ブロック用緩衝液中に0.0125単位/ml)
を、各穴に加えた。37℃にて4時間熟成後、該プレー
トを再度洗浄した。0.2mlの新たに調製した基質溶
液(基質緩衝液中に2mg/mlのクロロフェノールレ
ッド−ベータ−D−ガラクトピラノシド:100mMの
hepes、pH7.0;150mMのNaCl、2m
MのMgCl2 ;0.1%(w/v)Naアジド、1%
(w/v)のアルブミン)を各穴に加え、更に37℃に
て2時間熟成した。次いで、ELISAプレートをTi
tertek Multiskanマイクロタイタープ
レート読取装置により、570nmのMultiska
n干渉フィルターを用いて読んだ。
【0095】例 8 バクロウイルス産生hNGFの生物活性 組換えpAcY1MhNGFまたはpAcY2MhNG
Fウイルスにより産生される物質の生物活性を、インビ
トロにおいてPC12フエオクロモサイトマ細胞株(ph
eochromocytoma cell line)
(Greene,L.A.の、Trends Neur
osci:91(1986))上で試験した。PC
12細胞を、5%の限定的に添加された仔ウシ血清および
5%のウマ血清が添加されたダルベツコの修飾イーグル
培地(DMEM)中で育生し、穴(16mm)あたり約
50,000細胞の密度で播種した。細胞を、組換えバ
クロウイルス感染細胞、またはマウスNGF(Sigm
a)由来のいずれかの培養液の一回の添加により処理し
た。細胞を、添加後14日まで観察した。
【0096】pAcY2MhNGF組換えバクロウイル
ス感染細胞由来の培養液(25μl/ml培地)により
処理されたPC12細胞は、急速な分化を起こした(図
5)。神経軸索の出芽に示される攻撃の比は、mlの培
地あたり25および100ngにおけるマウスNGF
(24−36時間)より実質的により速い(12時間以
内)(図6)。PC12細胞の速い分化を誘導する能力
は、バクロウイルス産生hNGFの本来の性質であるよ
うに見える。他方、分化の持続時間は、濃度依存性であ
る。感染Sf9細胞液の濃縮調製物により処理されたP
12細胞は、実験の継続期間中(14日間)分化が続い
た。一方、バクロウイルス産生hNGFのより希釈され
た調製物(0.1×)により処理されたPC12細胞は、
5日後にそれらの分化の表現型が逆転した。
【0097】興味深いことに、pAcY1MhNGF組
換えウイルス感染細胞上澄により処理されたPC12細胞
は、分化の徴候を示さなかった。この観察は、ウェスタ
ンブロットおよびELISAの負の結果と一致する(例
5)。バクロウイルス産生hNGFによる生物学的活性
は、抗−マウスNGF抗体により中和され得る(図
7)。
【0098】例 9 PC12細胞のNGF−誘導分化の中和 PC12細胞を、次の変更を伴って例8に記載されたよう
に塗布した:NGFを培養培地に添加するのに先立っ
て、抗−マウスNGF抗血清(Collaborati
ve Research Inc.、生血清の1:50
0および1:1000希釈)を該PC12細胞に添加し
た。次いでマウスNGF(Sigma)または組換えヒ
トNGFをPC12細胞培養物に加え、それらの細胞分化
に対する効果を14日間の期間観察した。ヒト(25μ
lの培養液)およびマウス(100ng)のNGFの両
者によるPC12細胞のNGF誘導分化は、抗NGF抗血
清の生血清1:500および1:1000希釈により中
和された。
【0099】例10 ヒト神経芽SH−SY5Y細胞におけるhNGFの生物
学的活性 SH−SY5Y細胞〔Biedlerらの、Cance
Res. 33:2643(1973)、同文献3
:3751(1978)〕の培養物を、75cm2
orning T−75フラスコ中において、ダルベッ
コ修飾イーグル培地(DMEM)および10%の胎孔性
ウシ血清(JR Scientific)が添加された
ハム(Ham)のF−12(JR Scientifi
c,Woodland,CA)の1:1混合物中で37
℃にて維持した。細胞を、フラスコあたり4mlのDM
EM中の0.02%EDTAを加え、次いで激しく振と
うすることにより、移送および採取のために分離した。
細胞を、1:5の分配比で通過させた。いずれの場合に
も培養物中に抗菌剤を使用しなかった。負の対照上澄、
100ng/mlの濃度のNGF(2.5SマウスNG
F、Sigma)またはヒトNGF(25μl/ml)
に対する細胞の曝露の後、該細胞を分化の徴候について
24時間毎に観察した。培養継続のために培地を2日毎
に交換し、かつNGFを充足した。アフィジコリン(A
phidicolin)を、処理の第2週に10μg/
mlで培地に加えた。
【0100】SH−SY5Yヒト神経芽細胞株に対する
ヒトNGF(25μl/ml)の添加は、急速な分化
(細胞からの軸索突起の伸長)を誘導したが、負の対照
培養液上澄のSH−SY5Y細胞への投与(25μl/
ml)の後には何らの効果も観察されなかった。24時
間の早期に始まったNGFによる分化の急速な攻撃は、
同じ細胞系に対するマウスNGF(Sigma)の添加
の後に観察されたより遅い攻撃(5日)(Jense
n,Dev.Biol120:56(1987))と
は対照的であった。アフィジコリンは、分化細胞に対し
ては何らの効果も持たないが、アルファDNAポリメラ
ーゼの可逆的な阻害剤であり、従って有糸分裂する細胞
を殺すであろう。NGFによる分化が誘導されなかった
僅かな有糸分裂的に活性な細胞は、静止すなわち分化細
胞に生成するため、第2週における細胞のアフィジコリ
ンによる処理が必要である。
【0101】例11 同じバクロウイルスにおいてhNGF遺伝子および処理
酵素をコードする他の遺伝子を含む組換えウイルス類に
よる感染 hNGF遺伝子およびNGFのガンマサブユニットまた
は酵母KEX2エンドペプチダーゼ等の処理酵素をコー
ドする他の遺伝子を高水準で共発現するように特異的に
加工された転移ベクターの発展は、成熟NGFの多量産
生への別の到達手段である。これは、ベータNGF遺伝
子をポリヘドリンプロモータの下流に挿入し、かつガン
マNGFまたはKEX2遺伝子をポリヘドリンプロモー
タの第2の複写物、他のバクロウイルスプロモータ、例
えばp10後方プロモータ、または設計された合成プロ
モータ等の制御下に挿入することにより達成され得る。
次いで、組換えウイルスを、例4に記載されているよう
に創生し、例5に記載されているようにSf9細胞の感
染に使用される。
【0102】例12 記憶障害試験におけるnNGF 一般論 この試験においては、損傷は、AD患者に見られる記憶
および認識能力の傷害の見地からコリン作用性機能不全
の模倣を試みる。hNGF治療は、傷害の程度を著しく
減少した。方法 雄のCharles River Wisterラット
(280−300g)を、音、温度および湿度が制御さ
れ、12時間の明/暗サイクルが維持された住居に個別
に収容した。最初の10日間は、研究動物は、飼に自由
に近づけた。11日以降は、動物の給飼をすべての動物
がそれらの元の体重の80%となるまで減少させた。こ
の体重は、訓練中を通して維持された。装置−Y迷路を
動物の前訓練のために用い、各ゴールアームは、高さ1
3cm×幅13cm×長さ47cmであった。これらの
アームは、進入路(高さ13cm×幅13cm×長さ4
0cm)からギロチン様とびらにより分離されていた。
【0103】訓練方法−訓練および試験方法は、基本的
にはRamlrezおよびSteinの方法(Beha
v.Brain Res.13:53−61(198
2)に従った。概略的には、動物を異なる実験グループ
(n=5−9)に無作為に配分し、3日間の前訓練にお
いて実験者およびY迷路に馴ませた。次いで、動物は、
5日間無作為変更訓練にあてられた。ラットを進入路の
基部に置いた後、該動物は、放たれ、アームの一方の進
入することが許された。一旦ゴールアームに入ると、該
動物は飼の報酬(45mgのNoyesフードペレッ
ト)を得た。ペレットを食べた後、該動物は進入路に戻
され、放たれて、次の無作為に選ばれ、再び該ラットが
飼の報酬を得るゴールアームに進入することが許され
た。該動物は、合計10回の左/右無作為変更の一連を
経験させられた。この強制的な訓練期に続き、動物を、
迷路中で自由に変更するように、すべてがある基準水
準:3日間連続しての80%の正しい変更挙動に達する
まで訓練した。
【0104】外科−ラットをキシラジン(Haver)
/ケトアミン(Parke−Davis)200:20
mg/Kg i.m.により麻酔し、立体配置フレーム
(Kopf Instruments)に置いた。頭蓋
骨を露出し、浄化し、各々のMeynertの中核基底
(NBM)の上部に2つの穴を穿った(座標は、Pax
inoおよびWatson(The Rat Brai
n in Stereotaxic Coordina
te,第2版、Academic Press,New
York)に従ってブレグマから測定し、額角/後端
−0.4mm、横方向±2.6mmであった)。該穴の
下の脳膜を貫通させ、イボテン酸(5mg/ml)で満
たしておいたハミルトンシリンジの先端を脳膜に対して
−6.5mmおよび−7.5mm内方に下げた。1.0
μlのイボテン酸を、NBM中に1分間にわたって注入
した。
【0105】更に、第3の穴を側部脳室上部の頭蓋に穿
ち(額角/後端−0.8mm、横方向1.4mm)、ス
テンレス鋼カニューレを脳膜から4mm脳室中に植え付
けた。該カニューレは、23gのステンレス鋼針から組
立てられ、ポリエチレンチューブを介してあらかじめ満
たされた殺菌Alzet(Alza、PaloAlt
o、カリフォルニア、米国)モデルの2ml小型浸透性
ポンプ(流速2.4μl/時)に連結された。該ポンプ
は、肩甲骨間に皮下的に設置した。次いで、傷を縫合
し、該動物の回復を待った。小型ポンプは、異なる治療
グループに応じて: a)hNGFが、0.1μg/mlのラット血清を含む
殺菌食塩水中に最終濃度0.1、1.0または10.0
μg/ml溶解される、すなわち、ラットは、4週間の
治療期間に、0.2、2.0または20.0μgのhN
GFを受けるか;または b)0.1mg/mlのラット血清を含む食塩水により
満たされた。
【0106】処理手段 実験グループは、対照動物(n=6)、傷害のみ(n=
9)、0.1μg/mlのhNGFを有する傷害(n=
9)、1.0μg/mlのhNGFを有する傷害(n=
9)、および10.0μg/mlのhNGFを有する傷
害(n=9)から成っている。該動物は、空間的変更の
仕事において訓練され、外科的に処置され、次いで3週
間の治療期間が与えられた。治療期間の後に、該ラット
を、Y−迷路中で再試験し、それらの挙動的成績を、2
0日の期間にわたって評価した。統計的分析−Coch
ran−Mantel−Haenszelテストを、治
療の全体的な効果に加えて治療間の対的な差異に対して
意味のある試験を得るために使用した。
【0107】結果 実験グループにおける傷害後の死亡率は、40%で、最
終的グループの数は、対照(6)、傷害のみ(6)、
0.1μg/mlのhNGFを有する傷害(5)、1.
0μg/mlのhNGFを有する傷害(6)、10.0
μg/mlのhNGFを有する傷害(6)であった。空
間的変更挙動におけるイボテン酸傷害およびhNGFの
効果を測定するために、3種類の行動基準を検討した:
(i)傷害後、基準に至る日数、(ii)1日あたりの
変更誤りの平均数、および(iii)1日あたりの忍耐
的誤りの平均数。
【0108】図8に示されるように、横軸方向のイボテ
ン酸傷害動物は、対照動物に比べて確立された水準まで
到達するために著しく長くかかる(p<0.01)。こ
の効果は、hNGFの1.0および10.0μg/ml
の投与により部分的に改善される。傷害のみの動物と、
傷害を有するが、1.0μg/mlhNGF(p<0.
01)および10.0μg/mlhNGF(p<0.0
1)により治療された動物との間には、顕著な差異があ
った。傷害のみのラットと、傷害を有し、0.1μg/
mlのhNGFを投与されたものとの間には顕著な差は
なかった。
【0109】横軸方向の傷害は、また、ラットに対照ラ
ットと比べた場合、顕著な日変更の誤り(p<0.0
1)を招き、かつ対象動物に比べて顕著な忍耐的誤り
(p<0.01)を招く。hNGF治療は、NBMに対
する横軸方向のイボテン酸傷害に続いて観察される損傷
に限定された。傷害が治療された、および傷害が1.0
μg/ml(p<0.01)ならびに10.0μg/m
l(p<0.01)の投与をもってhNGFで治療され
た動物の間には、変更の誤り(図8)の平均数と、忍耐
的誤りの平均数とにおいて著しい差異があった。傷害が
治療された、および傷害が0.1μg/mlhNGFで
治療された動物の間には、9日までは、変更および忍耐
的誤りの平均数において顕著な差はなかったが、10日
以後においてはこれらのグループ間に著しい差異(p<
0.01)があった。要約すると、ラットにおけるMe
ynert中核基底の横軸方向のイボテン酸傷害は、学
習した空間的変更挙動を著しく損なう。この損傷は、組
換えhNGFにより著しく改善され、rhNGFは、中
枢コリン作働性機能傷害を改善することが示唆される。
【0110】例13 例12に示される試験において、何らの毒性効果も観察
されなかった。上記の記載および例は、好ましい実施態
様を含めて本発明を全て開示している。分子遺伝学およ
び関連する科学における当業者には自明であるような、
ここに記載した方法の変更は、記載された特許請求の範
囲に包含されるものと理解される。
【図面の簡単な説明】
【図1A】hNGFの成熟ベータサブユニットのアミノ
酸配列を示す図である。クローン化されたマウスプレー
プローNGF cDNAと、Ullrich,Sym
p.on Quant Biol.,Cold Spr
ing Harbor 48:435(1983)によ
り発行されたヒト配列との比較であり、ここでmはマウ
ス配列、hはヒト配列を示し、IVSは、ヒト遺伝子中
の介在配列の位置を示している。
【図1B】図1Aの続きで、hNGFの成熟ベータサブ
ユニットのアミノ酸配列を示す図である。
【図2】pAc373mhNGFプラスミドの構築を示
すフローチャートである。
【図3】pAcYMhNGFプラスミドの構築を示すフ
ローチャートである。
【図4】ウイルス感染細胞の上澄から精製されたhNG
Fの銀染色およひウェスタンブロット分析の結果を示す
泳動図である。
【図5】pAcY2MhNGF組換えバクロウイルス感
染細胞由来の培養液により処理された細胞の状態を示
す、つまり生物の構造を示す写真である。
【図6】軸索突起の成長により示される攻撃の比率を示
すグラフである。
【図7】バクロウイルス産生hNGFに帰因する生物学
的活性を示すグラフである。
【図8】ラットにおける記憶の低下および思考力の減退
を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C12R 1:91) (72)発明者 プレストン エイ.ベッカー アメリカ合衆国カリフォルニア州サニー ベイル,グロスビーク アベニュー 1644 (72)発明者 ヘラ バースズティン − ペッテグリ ュー アメリカ合衆国カリフォルニア州パロ アルト,ウイルキー コート 4125 (72)発明者 ビン ティー.ヌグイエン アメリカ合衆国カリフォルニア州サン ジョセ,ホワイト サンズ ドライブ 3191 (72)発明者 キャロル ウオード アメリカ合衆国カリフォルニア州ラ ホ ンダ,レッドウッド ドライブ 119

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 以下のアミノ酸配列を有する生物学的に
    活性な組換えヒトβ神経成長因子(hNGF)およびh
    NGFと実質的に同じ活性を有する、アミノ酸の付加、
    挿入、欠失または置換を含む誘導体であって、バクロウ
    イルス発現系により得ることができ、かつ天然の供給源
    から得られるhNGFに通常伴う不純物を含有しないこ
    とを特徴とする組換えヒトβ神経成長因子
  2. 【請求項2】 さらに、PC12細胞の急速な分化を誘
    導する能力を有することを特徴とする、請求項1の生物
    学的に活性な組換えヒトβ神経成長因子。
  3. 【請求項3】 請求項1の生物学的に活性なhNGFま
    たはその誘導体および医薬として許容される担体からな
    るヒトの神経系疾患治療用医薬組成物。
  4. 【請求項4】 神経系疾患がアルツハイマー病である請
    求項3に記載の医薬組成物。
  5. 【請求項5】 患者に対して0.1〜100μg/日を
    提供するのに十分なhNGFまたはその誘導体を含有す
    る請求項3または4のいずれか一つに記載の医薬組成
    物。
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