JP3496071B2 - 腫瘍拒絶抗原前駆体dageをコードする単離核酸分子とその利用方法 - Google Patents
腫瘍拒絶抗原前駆体dageをコードする単離核酸分子とその利用方法Info
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Description
94年9月30日出願の出願番号第08/316,231号の一部継続
である。
に関する。詳しくは、本発明は、その腫瘍拒絶抗原前駆
体が、とりわけ、HLA−A24によって提示される少なくと
も1つの腫瘍拒絶抗原にプロセッシングされる遺伝子に
関する。前記腫瘍拒絶抗原前駆体、つまり“TRAP"は、H
LA−A1とその対立遺伝子、HLA−A2,HLA−ACw*1601,HLA
−B44等のその他のMHC分子によって提示される別のペプ
チドにもプロセッシングされる。問題の遺伝子は、他の
公知の腫瘍拒絶抗原前駆体とは無関係であると考えら
れ、様々な腫瘍上において発現され、精巣、卵巣および
子宮内膜細胞を例外として、正常細胞によっては発現さ
れない。
し、これに対して反応するプロセスは複雑である。この
システムの重要な一面は、Tリンパ球、つまり“T細
胞”応答である。この応答は、T細胞がヒト白血球抗原
(“HLA")、又は主要組織適合抗原(“MHCs")と呼ば
れる細胞表面分子とペプチドとの複合体を認識し、これ
と相互作用することを必要とする。前記ペプチドは、前
記HLA/MHC分子も提示する細胞によってプロセッシング
されるより大きな分子から誘導される。この点に関して
は、メール(Male)他の“Advanced Immunology"(J.
P.Lipincot Company,1987)、特にその第6〜10章を参
照。前記T細胞とHLA/ペプチド複合体との相互作用は、
HLA分子とペプチドの特定の組合せに特異的なT細胞を
必要とする点で、限定されたものである。たとえ、特定
の複合体が存在しても、特異的なT細胞が存在しなけれ
ばT細胞応答は起こらない。同様に、T細胞が存在して
も、特異的な複合体が存在しなければ応答は起こらな
い。このメカニズムは、免疫システムの、自己免疫病状
における外来の物質に対する応答や、細胞異常に対する
応答に関係している。最近、タンパク質がHLA結合ペプ
チドにプロセッシングされるメカニズムに関して多くの
研究が行われている。この点に関して、バリナガ(Bari
naga),Science 257:880(1992);フリーモント(Fre
mont)他、Science 257:919(1992):マツムラ(Mats
umura)他、Science 257:927(1992)、ラトロン(Lat
ron)他、Science 257:964(1992)参照。
連づけられてきた。例えば、ここに参考文献として含ま
れる1992年5月22日出願、1992年11月26日公開のPCT出
願PCT/US92/04354には、細胞表面上に発現されるペプチ
ドにプロセッシングされ、特定のCTL細胞障害性T細
胞、つまり“CTLs"による腫瘍細胞の溶解を可能にする
遺伝子の1つのファミリが開示されている。これらの遺
伝子は、“腫瘍拒絶抗原先駆体”、即ち、“TRAP"分子
をコードするものであると言われており、これらから誘
導されるペプチドは、“腫瘍拒絶抗原”、又は、“TRA
s"と呼ばれている。この遺伝子ファミリの詳細について
は、トラヴァーサリ(Traversari)他、Immunogenetics
35:145(1992):ファン・デア・ブルッゲン(van d
er Bruggen)他、Science 254:1643(1991)参照。
又、この開示内容のすべてをここに参考文献として含ま
せる、1991年12月12日出願で現在は米国特許第5,342,77
4号である米国特許出願第807,043号参照。前記腫瘍拒絶
抗原前駆体の“MAGE"ファミリが、この特許に記載され
ている。
願第938,334号、現在では、米国特許第5,405,940号にお
いて、前記MAGE−1遺伝子は、HLA−A1分子によって提
示されるノナペプチドにプロセッシングされる腫瘍拒絶
抗原前駆体をコードすることが説明されている。HLA−A
1に結合する前記ノナペプチドは、あるモチーフが満た
される点において結合の“ルール”に従う。この点に関
して、PCT/US93/07421;フォーク(Falk)他、Nature 3
51:290〜296(1991);エンゲルハード(Engelhard),A
nn Rev.Immunol.12:181〜207(1994);ルッパート(R
uppert)他、Cell 74:929〜937(1993);レツシュケ
(Roetzschke)他、Nature 348:252〜254(1990);ビ
ョークマン(Bjorkman)他、Nature 329:512〜518(19
87);トラヴァーサリ(Traversari)他、J.Exp.Med.17
6:1453〜1457(1992)を参照。この参考文献は、特定の
HLA分子に対する特定のペプチドの特異性が既知であれ
ば、特定のペプチドが1つのHLA分子と結合し、他の分
子には結合しないと予期される、と教示している。これ
は重要である、というのは、保存するHLA表現型は個体
それぞれで異なるからである。その結果、ある特定のペ
プチドが特異的HLA分子のパートナとして同定されるこ
とが様々な診断上または治療上の派生効果を有するとし
ても、これらはこの特定のHLA表現型を保有する個体に
しか関連性を有していないことになる。細胞異常は1つ
の特定のHLA表現型に限られている訳ではないので、こ
の分野において更に研究が必要であり、標的治療のため
には対象となる異常細胞の表現型に関するいくらかの知
識が必要である。
米国特許出願第008,446号には、MAGE−1発現生成物
が、第2のTRAにプロセッシングされるという事実が開
示されている。この第2のTRAは、HLA−Cw*1601分子に
よって提示される。この開示には、あるTRAPが複数のTR
Aを産生することを可能とし、それぞれがMHC分子と結合
するモチーフ・ルールを満たすことを示している。
米国特許出願第994,928号には、チロシナーゼが腫瘍拒
絶抗原先駆体として記載されている。この文献には、い
くつかの正常細胞(例えば、メラニン細胞)によって産
生される分子が、腫瘍細胞内でプロセッシングされてHL
A−A2分子によって提示されるペプチドを作ることが開
示されている。
米国特許出願第08/032,978号には、チロシナーゼから誘
導されたのではない第2のTRAが、HLA−A2分子によって
提示されることが教示されている。このTRAは、TRAPか
ら誘導されるものではあるが、非MAGE遺伝子によってコ
ードされる。この開示は、特定のHLA分子が、異なった
起源から誘導されたTRAを提示する可能性があるという
ことを示している。
る米国特許第08/079,110号には、無関連の腫瘍拒絶抗原
前駆体、いわゆる“BAGE"前駆体、が記載されている。
このBAGE前駆体は、MAGEファミリには関連していない。
6,039号と第08/250,162号には、無関連TRAP前駆体GAGE
も開示されている。
れている研究は、おもに、MAGEファミリの遺伝子と、無
関連BAGE及びGAGE遺伝子とを扱ったものである。しかし
ながら、今回、更に別の腫瘍拒絶抗原前駆体が細胞によ
って発現されることが判った。これらの腫瘍拒絶抗原前
駆体を、“DAGE"腫瘍拒絶抗原前駆体と称する。これら
は、MAGE遺伝子ファミリ、BAGE遺伝子、あるいはGAGE遺
伝子、に対する相同性を示さない。従って、本発明は、
このようなTRAPsをコードする遺伝子と、これら腫瘍拒
絶抗原前駆体自身と、更に、これら両方の利用方法とに
関するものである。
のは、腫瘍細胞によるその発現が、前に記載された他の
腫瘍拒絶抗原前駆体よりも遥かに広範囲に分布している
ことにある。これについては以下に証明する。しかし、
このファミリの正常遺伝子による発現も、精巣、卵巣お
よび子宮内膜に限られている。従って、以前よりも遥か
に一般的な形質転換細胞の存在のためのアッセイを使用
することができる。このことを具体例によって示す。
る。
溶解を示している。これらは、自己由来細胞である。
ースにおいて、エフェクタ細胞はCTLクローンLB33−CTL
−269/17であった。
おける細胞障害性T細胞による溶解の抑制に関する研究
を示している。これらの研究は、前記HLA−A24特異性モ
ノクローナル抗体を産生するハイブリドーマの30倍培地
希釈物の存在下または不在下において行われた。
換後の溶解実験の結果を示す。
て得られた結果を示している。刺激化細胞は、LB33−ME
L.B−1、HLA−A24をコードするcDNA配列を移入したCOS
−7細胞、またはHLA−A24をコードするcDNA配列と、本
発明による腫瘍拒絶抗原前駆体をコードするcDNAとの両
方を移入したCOS−7細胞のいずれかであった。
れた溶解を比較している。
示す。
して患者LB33の転移腫瘍から得た。つぎに、腫瘍細胞を
限界希釈法によってクローン化し、後に使用するクロー
ンLB33−MEL.B−1を得た。
を、患者LB33から採取した。クローンLB33−MEL.B−1
のサンプルを、前記単核血液細胞サンプルに接触させ
た。これらの混合物について、前記LB−33−MEL.B−1
の溶解を観察したところ、この溶解は、ペプチドと前記
細胞によって提示されるHLA分子との複合体に対する特
異性を有する細胞障害性T細胞(“CTLs")が、サンプ
ル中に存在していることを示した。
して含ませるヘリン(Herin)他、Int.J.Cancer 39:39
0〜396(1987)によるクローム放出アッセイであった。
しかし、このアッセイについてここで説明しておく。前
記標的メラノーマ細胞をインヴィトロで増殖させた。ラ
ベル化する前に、これら細胞を50U/mlのINF−γの存在
下においてインキュベートし、HLAクラスI分子の発現
を増加させた。つぎに、これらの細胞を、再び、10mMの
HEPESと30%のFCS(即ち、胎児ウシ血清)とを添加した
DMEM中にて107細胞/mlで再懸濁させ、200μCi/mlのNa(
51Cr)O4と37℃で45分間インキュベートした。ラベル化
した細胞を10mMのHepesを添加したDMEMで3回洗浄し
た。つぎに、これらを10mMのHepesと10%FCSとを添加し
たDMEM中で再懸濁させ、その後、103の細胞を有する100
ulのアリコットを96ウェルのマイクロプレートに分け
た。PBL含有サンプルを、100ulの同じ培地に添加し、ア
ッセイを反復実施した。プレートを4分間、100gで遠心
分離して、5.5%のCO2雰囲気中にて37℃で4時間インキ
ュベートした。
コットを収集し、計数した。51Cr放出の百分率は、以下
のようにして算出した。
ラベル化細胞を200ulの培地のみの中でインキュベート
することによって測定された自発的放出量、そして、MR
は100ulの0.3%Triton X−100 を標的細胞に添加す
ることによって得られた最大放出量である。
釈法によって拡張、クローン化し、同じ方法を使用して
再びスクリーニングした。
た。EBV−B細胞を使用したときの唯一の相違点は、DME
M培地を、5%のFCSを添加したHank培地によって置き換
えたことであった。
3−CTL−269/17が単離された。図1A〜1Cが示すように、
このCTLクローンはLB33−MEL.B−1腫瘍細胞を溶解した
が、患者LB33のEBV形質転換B細胞やK562細胞は溶解し
なかった。前記標的細胞を、HLA−A24に対して特異的な
モノクローナル抗体とインキュベートしたとき、溶解が
抑制され、これは、関連するすべてのTRAペプチドがHLA
−A24によって提示されることを示唆している。図2に
これらの結果を示す。
3−MEL.B−1は溶解したが、EBV−B形質転換B細胞やK
562細胞は溶解しなかったので、これは、同じ標的抗原
が認識されたことを示唆している。クローンLB33−CTL
−269/1による溶解は、前記抗−HLA−A24モノクローナ
ル抗体によっても抑制された。
後、被提示ペプチドのソースである、以下“腫瘍拒絶抗
原前駆体”、即ち“TRAP"分子と称するタンパク質分子
のコード配列を同定するための研究を行った。
単離した。mRNAは、周知の技術に従って、オリゴ−dT結
合キットを使用して単離した。mRNAが得られたところ
で、これを、再び標準方法を使用してcDNAに転写した。
つぎに、このcDNAを、EcoRIアダプタに結合させ、その
製造業者の指示に従って、プラスミドpcDNA−I/AmpのEc
oRIサイトにクローン化した。次に、これらの組換えプ
ラスミドを、DH5α E.coliに電気穿孔挿入した(電気
穿孔条件:1パルス当り25μファラド、2500V)。
で選択し、つぎに、これらをそれぞれが100クローンの4
00個のプールに分割した。分析によれば、すべてのプラ
スミドが挿入体に含まれ、かつ、クローン化が指向性を
有していなかったことから、それぞれのプールは飽和状
態にまで増幅し、プラスミドDNAを、マニアティス(Man
iatis)他、in Molecular Cloning:A Laboratory M
anual(Cold Spring Harbor,N.Y.,1982)に従って、
アルカリ溶解、酢酸カリウム沈澱とフェノール抽出とに
よって単離した。セシウム勾配遠心分離は使用しなかっ
た。
COS−7細胞のサンプルを、10%のFSCを添加したDelbec
co変性Eagles培地(“DMEM")中で、15,000細胞/ウェ
ルの割合にて、組織培養平底マイクロウェルに接種し
た。これらの細胞を、一晩37℃でインキュベートし、培
地を除去し、つぎに、これを10%のNu血清と、400μg/m
lのDEAE−デキストランと、100uMのクロロキンと、100n
gのプラスミドpcDNA−I/Amp−A2Aと、前述したcDNAライ
ブラリーのプールの100ngのDNAとを含有する30μl/ウェ
ルのDMEM培地と交換した。プラスミドpcDNA−I/Amp−A2
4は、対立遺伝子HLA−A*2402であると同定されたLB33
−MEL.BからのHLA−A24を含有している。37℃での4時
間のインキュベーション後、前記培地を除去し、これ
を、10%のDMSOを含有した50μlのPBSによって置換し
た。この培地を、2分後に除去し、これを、10%のFCS
を添加した200μlのDMEMと交換した。
ュベートした。つぎに、培地を廃棄し、10%のプールさ
れたヒト血清を含有した100μlのIscove培地に、前述
したCTLクローン269/1の2000個の細胞を添加した。24時
間後に上清を除去し、TNF含有量を、その開示内容を参
考文献として含ませるトラヴァーサリ(Traversari)
他、Immunogenetics 35:145〜152(1992)に記載され
ているようにして、WEHI細胞に対するアッセイによって
測定した。
プラスミドDNAを600個の独立した集落から抽出し、pcDN
A−I/Amp−A24とともに、上述したのと同じ方法によっ
て、COS細胞の新しいサンプルに共同移入し、これらの
細胞について、再び、CTL269/1の刺激をテストした。1
つの陽性クローンが見つかり、これか“5E10"と同定さ
れた。
野において公知の技術に従って配列した。
参照)である。この配列は、518個のアミノ酸をコード
する転写解読枠を含んでいる。
25344,HOMRBCESTC“Human(クローン17)”に記録され
ている、赤白血病発現配列タグ(EST)mRNAフラグメン
トである113塩基対配列の内の最初の104の塩基対と同じ
であることが判った。が、配列認識番号1の配列に対応
する配列は見だせなかった。
の全RNAと標準技術とを使用して、標準ノザンブロット
法におけるプローブとして使用した。
は、もちろん、前記プローブ自身よりも幾分長い。これ
は、クローン5E10が完全なものではないことを示唆して
いる。
たものと同じcDNAを、再びcDNA 5E10をプローブとして
使用してスクリーニングした。2148個の塩基対の1つの
cDNAが同定され、これを配列決定した。これを、Hi2と
称する。5E10の配列は、塩基254において、Hi2はシトシ
ンを有するのに対して、5E10はチミンを有していること
を除いて、Hi2の配列中に完全に含まれている。
あるか否かを確認するために、1組の実験を行った。具
体的には、HLA−A24陽性白血病細胞系LB804−ALLを使用
した。というのは、以前の実験によって、CTL269/17
は、前述したように、この系を溶解しないことが示され
ていたからである。
L3を移入した、このベクターは、遺伝子授与(gene co
nferring)ピューロマイシン抵抗性を有し、これにcDNA
Hi2をクローン化した。抗ピューロマイシン集団を選
択し、単離した。これらは、CTL269/17に対して敏感で
あることが判明し、従って、抗原LB33−Eの発現が、CO
S−7の移入から生じる高いコピー数に依存していない
ことを示唆している。
前の白血病細胞系を示し、CTL269/17はその応答体(res
ponder)である。
れをデータバンク中のその他の配列と比較すると、ヌク
レオチド1486〜1589は、骨髄白血病細胞系K562(Gen B
ank:L25344)において発現される113塩基対の配列の104
の塩基対と同じであることが判った。ヌクレオチド1983
〜2128は、前骨髄球細胞系HL−60(DDBJ:D20455)にお
いて発現される147の塩基対の内の146と同じであり、一
方、ヌクレオチド1736〜2067は、ヒトの精巣の細胞にお
いて見られる332塩基対のcDNA(Gen Bank:T19428)の
内の325の塩基対に対して97%相同である。
個のアミノ酸の推定タンパク質をコードする転写解読枠
が示された。データバンク中の他のタンパク質と有意の
相同性は見られなかった。
ドするゲノムDNAを単離した。ヒトゲノムDNAライブラリ
の70,000個のコスミドの12のグループのDNAを収集し、5
E10を使用して、標準技術によってこれらをハイブリッ
ド形成した。前記クローンは、1つのコスミドグループ
とハイブリッド形成した。サブクローン化後、cDNAクロ
ーン5E10とハイブリッド形成した1つのコスミドが同定
された。その配列を、前記cDNA配列から演繹されたプラ
イマを使用することによって得た。この配列は、6つの
エキソンを提示し、エキソン3〜6にわたって転写解読
枠を有している。
(PCR)による遺伝子発現の分析を可能にするに十分な
ものであった。
ド157〜176と、1328〜1347とに対応している。
1分間、65℃で2分間、72℃で3分間)。このPCRを行
うに当たって、前述したように調製した、2.5ulのcDNA
テンプレートを、2.5ulの10xDynazyme緩衝液と、0.25ul
の各dNTP(10mM)と、0.5ulの各ブライマ(20mM)と、
0.5UのDynazyme(0.25ulストック,2U/ml)と、18.5ulの
水と組み合わせた。下記の表1は、これらの結果を示し
ている。多数の種々の腫瘍サンプルと腫瘍細胞系とにわ
たる発現に注目されたい。これは、これが細胞培養の人
為結果ではないということを示唆している。更に、精巣
を例外として、正常細胞には全く発現がない。
イを行った。このアッセイにおいて、COS−7細胞(10,
000細胞/マイクロウェル)に、上述したように、前記
プラスミドpcDNA I/Amp担持HLA−A24cDNAを移入する
か、もしくは、このプラスミドと、更に、上述した配列
認識番号1を含むプラスミドpcDNA I/Ampとを共同移入
した。移入の24時間後、CTL269/17の3000個の細胞を前
記移入体に添加した。コントロールにおいて、同数のLB
33−MEL.B−1細胞を使用した。前記細胞培地中におけ
るTNF放出の濃度を、TNF感応性細胞系WEHI−164c13を使
用して、24時間後に測定した。
出が、HLA−A24を発現するベクターと配列認識番号1と
を共同移入されたCOS細胞のみに誘発されたことを示し
ている。COS細胞は、それ自身ではHLA−A24を提示せ
ず、また、本発明の前記配列を発現するものでもない。
しかし、共同移入されたとき、これらは、自己由来性細
胞系LB33−MEI.B−1のレベルに近いレベルにまでTNF放
出を誘発する。
プロセッシングされたときに、CTLsを刺激する腫瘍拒絶
抗原前駆体をコードするものであることを示すだけでな
く、更に、後述するように、非形質転換細胞を使用する
ことによって腫瘍細胞に対して特異的なCTLsの存在をア
ッセイすることができ、これによって、その結果得られ
る移入体がHLA−A24とDAGEとの両方を発現するというこ
とも示している。
れるということが十分に確立されたので、前述した配列
から作り出される腫瘍拒絶抗原または抗原を同定するた
めの実験を行った。
って部分的に消化し、これによって裁頭化されたcDNAク
ローンを、HLA−A24 cDNAクローンとともに、COS−7
細胞に共同移入した。つぎに、これらの移入体のLB33−
Eの発現を、CTL269/17を添加し、TNF産生を測定するこ
とによってテストした。
ド1047〜1260に対応するヌクレオチドが、前記関連抗原
をコードすることが判った。この領域における、(i)
9又は10アミノ酸長で、(ii)位置2にTyr又はPheを有
し、かつ(iii)C末端に置いて、Phe,Leu,Ile又はTrp
のいずれかを有する、4つの配列が可能であった。これ
は、クボ(Kubo)他、Immunol 152:3913(1994);メ
イエール(Meier)他、Immunogenetics 40:306〜308
(1994)によって記載されているHLA−A24結合のための
モチーフである。これらを合成し、上述したHLA−A24
cDNAクローンを予め移入しておいた、MHCクラスI陰性
B−細胞リンパ芽球系CIRの細胞とインキュベートし
た。1つのペプチド、即ち、 Leu Tyr Val Asp Ser Leu Phe Phe Leu(配
列認識番号5)が、前記被移入CRI−A24細胞を、500nM
で半値効果(half maximal effect)として、前記抗L
B33−E CTLsによる溶解に対して感作させた。
末端アミノ酸を含有し、そのC−末端Leuが欠失された
ペプチドを使用した。配列認識番号6は、配列認識番号
5よりは低い程度にではあるが、前記細胞を溶解に対し
て感作させた。配列認識番号7と8とは、図6に示すよ
うに、前記細胞の感作に関してはるかに感度が低かっ
た。ペプチドは、そのN末端をAlaで延長した配列識別
番号5(Ala Leu Tyr Val Asp Ser Leu Phe Ph
e Leu;配列認識番号6)を、そのC末端Leuを欠失させ
る(Leu Tyr Val Asp Ser Leu Phe Phe;配列認
識番号7)ことによって使用した。C末端にArgを加え
ることによって、Leu Tyr Val Asp Ser Leu Phe
Phe Leu Arg;配列認識番号8が得られた。これらの
実験において、51Crラベル化CIR−A24細胞を、示された
ペプチド濃度の存在下で30分間インキュベートした。CT
Lsは、10:1のE/T比で添加し、クロム放出は4時間後に
測定した。
R")を使用して、対象の遺伝子の発現を調べるためのテ
ストを行った。下記の表2に、その結果が示されてい
る。
扁平ガン腫(78%)、と腺癌(46%)と、更に、腎臓癌
(43%)、肉腫(40%)、そして急性白血病(33%)と
であった。
と、卵巣と子宮内膜とが、細胞系LB33−MEL中に発見さ
れたものの内の10%を占め、他方、より低いレベルが、
皮膚、脳、心臓、腎臓および副腎組織中に見られた、表
2と図6を参照。
子の単離を示すものである。しかし、この“TRAP"コー
ド分子は、前述した諸参考文献に記載されている過去に
おいて開示されたMAGE,BAGEあるいはGAGEコード配列の
いずれとも相同性を有していない。従って、本発明の1
つの態様は、配列認識番号1又は配列認識番号2、更
に、HLA−A24等のMHC分子によって提示される配列認識
番号5,6及び8をコードするものなどのTRAsを発現する
配列認識番号1又は配列認識番号2の部分で、DAGEから
誘導されたものである。この配列は、それを、前に挙げ
た参考文献に記載されているこれら遺伝子の配列と比較
することによって理解されるように、MAGE、BAGEあるい
はGAGE配列ではない。更に、非−MAGE,非−BAGE及び非
−MAGE腫瘍拒絶抗原前駆体をコードするが、ストリンジ
ェント条件下において配列認識番号1及び2のヌクレオ
チド配列とハイブリッド形成するヌクレオチド配列も本
発明の一部を構成する。ここで使用する“ストリンジェ
ント条件”という用語は、当該技術において周知のパラ
メータをいう。より具体的には、ここで使用するところ
のストリンジェント条件とは、1MのNaClと、1%のSDS
と、そして10%の硫酸デキストランとの中でのハイブリ
ッド形成のことである。この後、2xSSC中で5分間と、2
xSSC,0.1%SDS中で30分間の洗浄を1回とのフィルタの
室温での洗浄を行う。同じ程度またはより高いストリン
ジェント条件を作り出すことができる使用可能なその他
の条件、試薬も存在する。当業者は、このような条件に
ついて周知であろう。従って、これらはここでは記載し
ない。
内で7つがそれを発現することが判った)は、前記単離
核酸分子を、形質転換した細胞の存在を判定するための
プローブとして使用可能であることを示している。メラ
ノーマの同定は、非常に基本的レベルにおいて、100%
であったので、前記単離核酸分子は、メラノーマが存在
しているか否かの判定に使用することができる。尚、当
業者においては、腫瘍サンプルがメラノーマサンプルで
あるかどうかを確認する多数の方法が利用可能であるの
で、これらについてはここで繰り返す必要はない。更
に、腫瘍の同定の成功率は、細胞の形質転換を判定する
ための核酸に基づく診断方法による。
利用を含むものであり、これらを、原核細胞(例えば、
E.coli)や真核細胞(例えば、CHO又はCOS細胞)のいず
れであっても、宿主細胞および細胞系の形質転換または
移入に利用可能であることが理解されるであろう。これ
らの発現ベクターは、関連する配列、即ち、前述したも
のが、プロモータに作動連結されていることを必要とす
る。ヒト白血球抗原HLA−A24が、これらの遺伝子から誘
導される腫瘍拒絶抗原を提示することが判っているの
で、前記発現ベクターは、更に、HLA−A24をコードする
核酸配列を含むことができる。前記ベクターが両方のコ
ード配列を含む場合、これは、正常にはいずれも発現し
ない細胞の形質転換または移入に利用することが可能で
ある。前記腫瘍拒絶抗原前駆体コード配列は、例えば、
宿主細胞が既にHLA−A24を発現する場合などにおいて、
単独で使用可能である。もちろん、使用可能な具体的な
宿主細胞に関しては制限はない。前記2つのコード配列
を有するベクターは、所望の場合には、HAL−A24提示細
胞中にて使用可能であるので、腫瘍拒絶抗原前駆体のた
めの遺伝子を、HLA−A24を発現しない宿主細胞中におい
て使用することができる。
現ベクターを調製することを可能にする、いわゆる発現
キットをも含む。このような発現キットには、少なくと
も、前述したコード配列のそれぞれを別々のポーション
として有する。必須である前述した配列が含まれる限
り、所望の場合には、その他のコンポーネントを含ませ
ることも可能である。
BAGE及びGAGE物質から区別するために、本発明を、DAGE
ファミリの遺伝子およびTRAPsと称することにする。そ
れ故、ここで“DAGE"を用いる場合はいつも、前述した
配列によってコードされた腫瘍拒絶抗原前駆体と称す
る。“DAGEコード分子”およびこれに類似の用語が、前
記核酸分子自身を指すのに使用される。
の内のいくつかについて、ここに記載する。先ず、本発
明によって、当業者は、TRAPの発現によって特徴づけら
れる障害を診断することが可能である。これらの方法に
は、TRAP遺伝子の発現および/又はHLA−A24によって提
示されるTRA等のそこから誘導されるTRAsの発現の判定
が含まれる。前者の場合、このような判定は、ポリメラ
ーゼ連鎖反応を含むどのような標準式核酸判定アッセ
イ、あるいは、ラベル化ハイブリッド形式プローブを使
用したアッセイによっても実施することが可能である。
後者の場合、例えば、抗原などのTRAとHLAとの複合体に
対する結合パートナを使用したアッセイが特に好適であ
る。別の判定方法として、前述したタイプのTNF又は51C
r放出アッセイがある。
自身、特に、配列認識番号2によってコードされる前記
アミノ酸配列を含むTRAP分子を単離することが可能にな
る。これらの単離分子は、TRAとして、あるいはTRAとHL
Aとの複合体として提示されたときに、アジュバント等
の物質と組み合わせてTRAP分子の発現によって特徴づけ
られる障害の治療に有効なワクチンを製造することがで
きる。更に、非−増殖性癌細胞、非−増殖性移入体など
の、その表面にTRA/HLA複合体を提示する細胞からもワ
クチンを作ることができる。細胞がワクチンとして使用
されるすべての場合において、これらは、CTL応答を提
供するのに必要な前記要素の一方または両方のコード配
列を移入された細胞、あるいは、両方の分子を移入なし
で発現する細胞とすることができる。更に、前記TRAP分
子、その関連TRAs、更に、TRAとHLAとの複合体は、当該
技術において周知の標準技術を使用して、抗体を製造す
るのに使用することができる。
腫瘍拒絶抗原前駆体が発現されるすべての病状を指す。
このような障害の具体例としては、癌、特にメラノーマ
がある。メラノーマは、色素産生細胞の癌として周知で
ある。
のTRA提示細胞の溶解を導く対象体の免疫システムによ
る応答を前提としている。このような方法の1つとし
て、前記複合体に対して特異的なCTLsの、問題の表現型
の異常細胞を有する対象体に対する投与がある。このよ
うなCTLsをインヴィトロで開発することは、当業者の技
術的範囲に含まれる。具体的には、血液細胞などの細胞
サンプルが、前記複合体を提示し、特異的CTLの増殖を
誘発可能な細胞に接触される。標的細胞は、上述したタ
イプのCOS細胞などの移入体であってよい。これらの移
入体は、その表面上に前記所望の複合体を提示し、対象
のCTLと組み合わされたとき、その増殖を刺激する。こ
こに使用したもののようなCOS細胞は、広く入手可能で
あり、他の適当な宿主細胞もしかりである。
方法(グリーンバーグ(Greenberg)J.Immunol.136
(5):1917(1986):リッデル(Riddel)他、Science
257:238(7−10−92):リンチ(Lynch)他、Eur.J.
Immunol.21:1403〜1410(1991);カスト(Kast)他、C
ell 59:603〜614(11−17−89)について詳述すると、
所望の複合体を提示する細胞を、CTLsと結合させ、この
細胞に対して特異的なCTLsを増殖させる。つぎに、この
増殖したCTLsを、前記特定の複合体を提示している前記
異常細胞のいずれかによって特徴づけられる細胞異常を
有する対象体に投与するものであり、前記複合体は直接
的HLA分子を含む。すると、CTLsが異常細胞を溶解し、
所望の治療目的を達成する。
もいくつかが前記HLA/TRA複合体を提示することを前提
としている。これは、その技術が特定のHLA分子を提示
する細胞を同定する方法と、前記特定の配列、ここでは
DAGE配列、を有するDNAを発現する細胞を同定する方法
とに非常に類似しているため、非常に容易に判断するこ
とができる。一旦、関連複合体を提示する細胞を上述の
スクリーン法によって同定した後は、そのような細胞
を、対象体からの、CTLsを含むサンプルと結合させるこ
とが出来る。もしも細胞提示複合体が前記混合CTLサン
プルによつて溶解されるならば、GAGE派生の腫瘍拒絶抗
原が提示されていると推定することができ、その対象体
は、上述の治療アプローチを使用するのに適切な候補と
なる。
はない。種々のアプローチを使用して、インヴィヴォで
CTLsを誘発することも可能である。1つのアプローチ、
即ち、前記複合体を発現する非増殖性細胞の使用につい
ては既に記載した。このアプローチにおいて使用される
細胞としては、前記複合体を正常時において発現する細
胞、例えば、照射済みメラノーマ細胞や、前記複合体の
提示に必要な前記遺伝子の1つ又は両方によって移入さ
れた細胞などを使用することができる。このアプローチ
の一具体例はチェン(Chen)他、Proc.Natl.Acad.Si.US
A 88:110〜114(1991年1月)に記載されており、ここ
には、HPVE7ペプチドを発現する移入された細胞の、治
療法における使用が示されている。様々な細胞タイプを
使用することができる。同様に、問題の遺伝子の片方ま
たは両方を担持するベクターを使用することができる。
ウィルス性またはバクテリア性のベクターが特に好まし
い。これらのシステムにおいて、問題の遺伝子は、例え
ば、ワクシニアビールスやバクテリアBCG等によって担
持され、これらの物質が実質的に(defacto)宿主細胞
に感染(“インフェクション”)する。その結果得られ
る細胞は、問題の複合体を提示し、自己増殖CTLsによっ
て認識され増殖する。前記腫瘍拒絶抗原または前記先駆
体自身を、問題のHLA/ペプチド複合体を提示するHLA−A
24提示細胞への組み込みを促進するアジュバントと結合
させることによっても、類似の効果を達成することがで
きる。前記TRAPはプロセッシングされてHLA分子のペプ
チドパートナーを生成し、他方、TRAは、更なるプロセ
ッシングを必要とせずに提示される。
導され、MHC分子による提示ルールに従う単離ペプチド
にある。例えば、ここに参考文献として含ませるPCT出
願PCT/US93/07421号には、様々なMHC分子に関連してい
るものとしていくつかのモチーフが記載されている。こ
こに参考として含ませるこれらのモチーフと、それらの
すべてが参考文献として含まれる、例えば、フォーク
(Falk)他、Nature 351:290〜296(1991);エンゲル
ハード(Engelhard),Ann.Rev.Immunol 12:181〜207(1
994);ルッパート(Ruppert)他、Cell 74:929〜937
(1993);レツシュケ(Roetzschke)他、Nature 348:
252〜254(1990);ビョークマン(Bjorkman)他、Natu
re 329:512〜518(1987)及びトラヴァーサリ(Traver
sari)他、J.Exp.Med.176:1453〜1457(1992)によって
教示されているモチーフは、前記DAGE遺伝子から入手ま
たは誘導可能な適当なペプチドの同定のための基礎とし
て役立つ。これらのペプチドは、単体として使用しても
よいし、つぎに記載する本発明の別態様におけるように
混合物として使用してもよい。これらの具体例は以下の
通りである。HLA−A2に対して、結合モチーフは、Xaa
Leu Xaa Gly(Xaa)n Leu(配列認識番号9,10)で
あり、ここでnは4又は5である。配列識別番号1のア
ミノ酸120〜128がこのモチーフに対応している。HLA−A
2の第2のモチーフは、末端LeuをValで置換したもので
あり(配列認識番号19,20)、アミノ酸375〜384がこの
モチーフを満たす。HLA−3に対して、そのモチーフ
は、Xaa Leu (Xaa)6(Lys又はTyr)(配列認識番
号11及び配列認識番号12)である。配列認識番号1のア
ミノ酸48〜56,100〜108,138〜146,214〜222及び257〜26
5が、このモチーフを十分に満たす。HLA−A11に対し
て、そのモチーフ(Xaa)7 Lys Lys(配列認識番号1
3)が知られており、アミノ酸169〜178,214〜223及び22
3〜232がそれを満たすであろう。HLA−A24に対して、公
知のモチーフは、Xaa Tyr (Xaa)6 Leu(配列認識
番号18)であり、これは、アミノ酸274〜282,及び467〜
475、更に、配列認識番号5によっても満たされる。HLA
−B7に対して、そのモチーフは、Xaa Pro Arg (Xa
a)5 Leu(配列認識番号14)であり、これはアミノ酸
68〜76が満たす。HLA−B8に対して、(Xaa)2 Lys X
aa Lys (Xaa)3 Leu(配列認識番号15)がそのモ
チーフであり、これはアミノ酸176〜184と218〜226とに
よって満たされる。HLA−B44に対して、モチーフXaa G
lu (Xaa)3 Asp (Xaa)2 Phe(配列認識番号1
6)は、アミノ酸204〜212によって満たされる。HLA−Cw
*1601は、アミノ酸60〜68及び395〜403によって満たさ
れる。
事実は、ここで“カクテル”治療および診断利用方法と
称されるものを示唆するものである。腫瘍細胞に対する
典型的なCTL応答において、1以上のペプチドとHLA分子
の複合体が増殖するものと予想される。例えば、HLA−A
24提示細胞に対して、HLA−A24とアミノ酸配列467〜475
に対して特異的なCTLsが増殖するかもしれない。従っ
て、CTLsの同定を試みる際に両方のペプチドを使用する
ことによって、アッセイを最適化することができる。同
様に、1以上のHLA−A24結合ペプチドを使用することに
よって前記治療方法を最適化できるかもしれない。
LA分子は“1価”ではないことはよく知られている。従
って、CTLsを判定する診断アッセイ又は、前述した治療
法において患者を処置するために、前述した多数のペプ
チドを組み合わせることによって、診断および/治療を
最大化することが可能である。
というのは、前述したように、本発明の核酸分子は、腫
瘍細胞中においてのみ発現されることが判っており、従
って、HLAとペプチドに対するCTLsの存在は、現存の癌
状態または形質転換状態の過去のなんらかの時点におけ
る、その存在の事実上の証拠と考えなければならない。
このように、本発明のペプチドのカクテルを調製するこ
とができる。混合物の成分の決定は困難ではない。とい
うのは、必要なのは、考慮対象の個人によって提示され
る1つまたは複数のHLAタイプだけであるからである。H
LA分類は、当該技術において周知の非常に標準的な技術
であり、十分に当業者の能力および技量の範囲内であ
る。
の複合体に対する細胞障害性T細胞(“CTLs")を有し
ていることが多いことは、既に十分に実証されている。
例えば、これらのすべての参考文献として含ませるロビ
ンス(Robbins)他、Canc.Res.54:3124〜3126(199
4);トポリアン(Topolian)他、J.Immunol.142:3714
〜3725(1989);クーリ(Coulie)他、Int.J.Cancer
50:289〜297(1992)を参照。又、これらのすべてを参
考文献として含ませる、カワカミ(Kawakami)他、J.Ex
p.Med.180:347〜352(1994);ホム(Hom)他、J.Immun
other 10:153〜164(1991);ダロー(Darrow)他、J.
Immunol.142(9):3329〜3335(1989);ソルビン(So
lvin)他、J.Immunol.137(9):3042〜3048(1986)を
参照。これらの文献は、すべて、癌の診断のためのCTL
増殖アッセイの有効性を実証している。一般的に記載す
ると、テスト対象体から末梢血液リンパ球(PBL)含有
サンプルを採取する。その患者が癌を有しているか、あ
るいは、その対象体の細胞が形質転換を受け始めている
と仮定すると、形質転換細胞に対して特異的なCTLsがそ
のサンプル中に含まれているであろう。これらのCTLs
を、関連MHC分子とそれによって提示されるペプチドと
の複合体を提示する標的細胞との接触によって刺激させ
て増殖させることができる。例えば、既に示したよう
に、DAGE誘導腫瘍拒絶抗原前駆体(“TRAs")が、HLA−
A24細胞によって提示される。従って、前記PBLサンプル
を、HLA−A24提示細胞とTRAPから誘導され、HLA−A24に
よって提示されるペプチドとの標的と混合することによ
って、CTL増殖を観察することができ、従って、形質転
換細胞の存在を診断することができる。これらの細胞
は、問題のMHC分子を正常に提示する細胞であってもよ
いし、あるいは、HLAコード配列によって形質転換され
る細胞であってもよい。前記細胞は、腫瘍細胞であって
もよいし、正常細胞であってもよい。TNF放出アッセイ
や51Cr放出アッセイを含めてCTL増殖の判定の様々な方
法が知られている。その他の方法も利用可能である。こ
のように、本発明の一態様は、標的細胞サンプルを、DA
GE TRAから誘導され、かつ、標的細胞サンプルのMHC分
子によって提示される単数種または複数種のペプチド
と、評価対象体のPBLsとの混合に関する。そして、この
混合物のCTL増殖をテストしている。
CTL応答を刺激する単数または複数のアジュバントと組
み合わせることができる。このようなアジュバントの具
体例としては、参考文献として含ませるケンシル(Kens
il)他の米国特許第5,057,540号、又は、これも参考文
献として含ませるスコット(Scott)他のPCT出願PCT/US
92/03579号によって開示されているようなサポニン又は
その誘導体がある。もちろん、フロイント完全アジュバ
ントやフロイント不完全アジュバント等の標準的アジュ
バントも使用することができる。
ろう、従って、ここで繰り返す必要はない。
て限定の表現ではなく、これらの用語および表現を使用
するに当たって、ここに図示および記載した特徴構成、
または、その一部のなんらかの均等物を除外する意図は
なく、本発明の範囲内において種々な改変が可能である
と認識される。
Claims (22)
- 【請求項1】配列認識番号1に記載のヌクレオチド配列
からなる単離核酸分子。 - 【請求項2】配列認識番号2に記載のヌクレオチド配列
からなる単離核酸分子。 - 【請求項3】ストリンジェントな条件下において、配列
認識番号1又は配列認識番号2に記載の核酸分子とハイ
ブリダイズするとともに、腫瘍拒絶抗原前駆体をコード
する単離核酸分子であって、MAGE腫瘍拒絶抗原前駆体、
BAGE腫瘍拒絶抗原前駆体、又はGAGE腫瘍拒絶抗原前駆体
のいずれをもコードしない前記単離核酸分子。 - 【請求項4】配列認識番号1のヌクレオチド1〜1554か
らなる単離核酸分子。 - 【請求項5】請求項1の核酸分子に対して相補的な単離
mRNA分子。 - 【請求項6】請求項1の核酸分子を移入された、又は、
この核酸分子によって形質転換された宿主細胞。 - 【請求項7】請求項3の核酸分子を移入された、又は、
この核酸分子によって形質転換された宿主細胞。 - 【請求項8】請求項4の核酸分子を移入された、又は、
この核酸分子によって形質転換された宿主細胞。 - 【請求項9】プロモータに作動可能に連結され、請求項
1又は請求項2の単離核酸分子を有する発現ベクター。 - 【請求項10】プロモータに作動可能に連結され、請求
項3の単離核酸分子を有する発現ベクター。 - 【請求項11】プロモータに作動可能に連結され、請求
項4の単離核酸分子を有する発現ベクター。 - 【請求項12】請求項6の宿主細胞であって、この宿主
細胞は、HLA−A24を発現するほ乳類細胞である前記宿主
細胞。 - 【請求項13】請求項7の宿主細胞であって、この宿主
細胞は、HLA−A24を発現するほ乳類細胞である前記宿主
細胞。 - 【請求項14】請求項8の宿主細胞であって、この宿主
細胞は、HLA−A24を発現するほ乳類細胞である前記宿主
細胞。 - 【請求項15】請求項9の発現ベクターであって、更
に、HLA−A24をコードする核酸分子を有する前記発現ベ
クター。 - 【請求項16】請求項10の発現ベクターであって、更
に、HLA−A24をコードする核酸分子を有する前記発現ベ
クター。 - 【請求項17】請求項11の発現ベクターであって、更
に、HLA−A24をコードする核酸分子を有する前記発現ベ
クター。 - 【請求項18】以下の各要素の別々のポーションを有す
る発現キット、 (i)請求項1又は請求項2の単離核酸分子、そして (ii)HLA−A24をコードする核酸分子。 - 【請求項19】以下の各要素の別々のポーションを有す
る発現キット、 (i)請求項3の単離核酸分子、そして (ii)HLA−A24をコードする核酸分子。 - 【請求項20】以下の各要素の別々のポーションを有す
る発現キット、 (i)請求項4の単離核酸分子、そして (ii)HLA−A24をコードする核酸分子。 - 【請求項21】請求項1,2,3又は4の核酸分子によって
コードされる単離腫瘍拒絶抗原前駆体。 - 【請求項22】配列認識番号5又は配列認識番号6の単
離ペプチド。
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