JP3529815B2 - Cd40のための可溶性リガンド - Google Patents
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Description
0、のための可溶性リガンドに関し、とくに、B細胞増
殖を促進する方法において使用することができるヒトg
p39タンパク質およびそれから誘導された可溶性リガ
ンドに関する。
皮、およびいくつかの癌および黒色腫誘導細胞の表面上
に発現される、ほぼ50kDa の糖タンパク質である(P
aulieら、1985,Cancer Immuno
l.Immnother.20:23−28;Clar
kおよびLedbetter,1986,Proc.N
atl.Acad.Sci.83:4494−449
8;Ledbetterら、1987,J.Immun
ol.138:788−794;Ledbetter
ら、1987、「白血球の型別(Leukocyte
Typing III )」、McMichael編、オッ
クスフォード大学出版局、pp.432−435;Pa
ulieら、1989,J.Immunol.142:
590−595;Youngら、1989,Int.
J.Cancer 43:786−794;Galay
ら、1992,J.Immunol.149:77
5)。
により、このタンパク質は神経成長因子のレセプターの
族の構成員に有意に関係するI型膜タンパク質であるこ
とが示された(Stamenkovicら、1989,
EMBO J.8:1403−1410)。
よく確立されている。CD40と抗CD40モノクロー
ナル抗体(mAb)との架橋はLFA−Iを経るB細胞
の凝集を誘発し(Gordenら、1988,J.Im
munol.140:1425−1430;Barre
tら、1991,J.Immunol.146:172
2−1729)、ある数の細胞内基質のセリン/スレオ
ニン(Einfeldら、1988,EMBO J.
7:711−717)およびチロシン(Uckunら、
1991,J.Biol.Chem.266:1747
8−17485)のリン酸化を増加し、そして「能力」
シグナルを提供し、このシグナルは適当な第2シグナル
で刺激したとき、B細胞が増殖しかつクラスのスイッチ
を行うことができるようにする。
スチルアセテート(PMA;Gordenら、198
7,Eur.J.Immunol.17:1535−1
538)または抗CD20Mab(ClarkおよびL
edbetter,1986,Proc.Natl.A
cad.Sci.83:4494−4498)と協同し
てB細胞の増殖を誘発し、IL−4と協同してB細胞の
増殖(Gordenら、1987,Eur.J.Imm
unol.17:1535−1538;Rousset
ら、1991,J.Exp.Med.173:705−
710)およびIgEの分泌(Jabaraら、199
0,J.Exp.Med.172:1861−186
4;Roussetら、1991,J.Exp.Me
d.173:705−710;Gascanら、199
1,J.Immunol.147:8−13;Zhan
gら、1991,J.Immunol.146:183
6−184;Shapiraら、1992,J.Ex
p.Med.175:289−292)を誘発し、そし
てIL−10およびTGF−βと協同してsIgD+ B
細胞によるIgAの分泌を誘発する(DeFrance
ら、1992,J.Exp.Med.175:671−
682)。
されたB細胞によるサイトカインの生産を変調すること
に関係するという証拠が存在する(Cairnsら、1
988,Eur.J.Immunol.18:349−
353;ClarkおよびShu,1990,J.Im
munol.145:1400−1406)。
mAbがIL−4と組み合わせて激しいB細胞の増殖を
誘発することができないという観察により証明されるよ
うに、抗CD40mAb単独の架橋はB細胞の増殖を誘
発するために十分ではない(Banchereauら、
1991,Science 251:70−72)。し
かしながら、Fcレセプター、CDw32、で形質転換
されたネズミL細胞上に固定化された抗CD40mAb
はIL−4の存在下にB細胞の増殖を誘発することがで
き(Banchereauら、1991,Scienc
e 251:70−72)、線維芽により提供されるシ
グナルがCD40シグナルおよびIL−4と協同してB
細胞の増殖を推進することを示唆する。
ネズミT細胞の表面上に発現されるほぼ39kDa の糖タ
ンパク質であることを示すために、ヒトCD40、例え
ば、CD40−Igの細胞外ドメインの可溶性の形態が
使用されている(Armitageら、1992,Na
ture 357:80−82;Noelleら、19
92,Proc.Natl.Acad.Sci.USA
89:6550−6554)。gp39との相互作用
は休止するB細胞を細胞サイクルの中に入れさせ、そし
てリンホカインの成長および分化作用に対して応答性す
るようにさせる(Armitageら、1992,Na
ture 357:80−82;Noelleら、19
92,Proc.Natl.Acad.Sci.USA
89:6550−6554)。
Aが分離され、そしてトランスフェクションされた細胞
上に膜タンパク質として発現されたとき、機能的に活性
であることが示された(Armitageら、199
2,Nature 357:80−82)。このcDN
AはII型膜タンパク質の典型的な特徴をもつ260アミ
ノ酸のポリペプチドをコードし、そしてネズミgp39
を発現するCV1/EBNA細胞は追加の共刺激なしに
ネズミおよびヒトB細胞の増殖を誘発することが示され
た。
くに、ヒトgp39タンパク質およびそれから誘導され
た可溶性リガンドに関する。それは、少なくとも一部
分、ヒトT細胞の抗原gp39、CD40レセプターの
リガンド、の発見、クローニングおよび発現に基づく。
それはまた、一部分、ヒトgp39の可溶性の形態の調
製に基づき、この可溶性の形態は共刺激因子と一緒にB
細胞の増殖および分化を促進することができる。
有する本質的に精製および分離されたヒトgp39タン
パク質、ならびに実質的に図1に記載するおよび/また
は前記ヒトgp39タンパク質をコードする配列を有す
る本質的に精製および分離された核酸を提供する。本発
明は、さらに、ヒトならびにヒト以外のgp39の可溶
性の形態を提供する。本発明の好ましい非限定的実施態
様において、可溶性gp39は発現ベクターCD8−g
p39を使用して生成することができる。
緒に使用して、in vivoまたはin vitro
のB細胞の増殖を促進することができる。このような増
殖は、増強された免疫応答から利益を得る状態、例え
ば、後天性免疫不全症候群の処置において、あるいは長
期間のB細胞の成長のための細胞培養系の発生のために
望ましいことがある。
な説明を次のように分割する: (i)ヒトgp39(hgp39)のクローニングおよ
び発現; (ii)可溶性gp39(sgp39)の調製;および (iii )本発明の実用性。
び発現 本発明は、hgp39をコードする本質的に精製および
分離された核酸、本質的に精製および分離されたhgp
39タンパク質、およびhgp39を発現する方法を提
供する。hgp39の完全な核酸配列(cDNAに相当
する)およびhgp39の完全なアミノ酸配列は図1に
示されており、そしてプラスミドCD8−gp39の中
に含有されており、このプラスミドはアメリカン・タイ
プ・カルチャー・コレクション(American T
ype Culture Collection)(A
TCC)に大腸菌(Escherichia col
i)、CDM8 MC1061/p3−hgp39とし
て受託され、そして受け入れ番号69050を割り当て
られた。
に使用することができる発現ベクターの例はプラスミド
CDM7B- MC1061/p3−shgp39であ
り、このプラスミドはATCCに大腸菌(Escher
ichia coli)、CDM7B- MC1061
/p3−shgp39として受託され、そして受け入れ
番号69049を割り当てられた。
に図1に記載する配列を有する本質的に精製および分離
された核酸、および実質的に図1に記載する配列を有す
るタンパク質をコードする本質的に精製および分離され
た核酸を提供する。本発明は、さらに、実質的に図1に
記載する配列を有する本質的に精製および分離されたタ
ンパク質を提供する。
るとき、図1に記載する配列が、図1に記載する配列を
有するタンパク質と機能的に同等な分子を生ずる突然変
異、例えば、置換、付加または欠失により変更できるこ
とを示す。例えば、遺伝暗号の縮重のために、図1に記
載する核酸の配列を変更することができ、ただし最終の
配列は図1に記載するのと同一の配列または機能的に同
等の配列を有するタンパク質をコードすること;すなわ
ち、機能的に同等のアミノ酸、例えば、同一の群(例え
ば、疎水性、塩基性または酸性)のアミノ酸がタンパク
質の中に置換されていること;を条件とする。
酸残基を、機能的に同等のものとして作用する同様な極
性の他のアミノ酸と置換して、サイレントの変更を生ず
ることができる。配列内のアミノ酸の置換はそのアミノ
酸が属するクラスの他の構成員から選抜することができ
る。例えば、非極性(疎水性)のアミノ酸は、アラニ
ン、ロイシン、イソロイシン、バリン、プロリン、フェ
ニルアラニン、トリプトファンおよびグルタミンを包含
する。
ギニン、リジンおよびヒスチジンを包含する。負に帯電
した(酸性の)アミノ酸はアスパラギン酸およびグルタ
ミン酸を包含する。本発明のタンパク質は、また、翻訳
の間または後に、例えば、リン酸化、グリコシル化、架
橋、アシル化、タンパク質分解的切断などにより異なる
ように修飾することができる。
ノムまたはcDNAのクローンは、例えば、図1に記載
するhgp39配列の一部分を含有するオリゴヌクレオ
チドプローブを合成し、そしてBentonおよびDa
vis(1977,Science 196:180)
またはGrunsteinおよびHogness(19
75,Proc.Natl.Acad.Sci.USA
72:3961−3965)の方法によりハイブリダ
イゼーション反応においてこのようなプローブを使用す
ることによって同定することができる。
一部分を含有するオリゴヌクレオチドプライマーを調製
し、そして、例えば、活性化されたTリンパ球からのc
DNAを鋳型として使用する、ポリメラーゼ連鎖反応
(Saikiら、1985,Science 230:
1350−1354)において使用して、hgp39配
列の断片を発生させ、それらの断片を一緒に寸断してh
gp39をコードする全長の配列を形成するか、あるい
はそれを同定することができる。
て、hgp39をコードするcDNAを次のようにして
分離しそして特性決定することができる。CD40−I
gは、Noelleら、1992,Proc.Nat
l.Acad.Sci.USA89:Fcレセプターへ
の結合を減少する3つの突然変異、すなわち、L234
F,L235EおよびG237Aを、免疫グロブリンの
ドメインの中に導入することによって修飾することがで
きる。修飾されたCD40−Igは、Aruffo,1
990,Cell 61:1303−1313に記載さ
れているようにCOS細胞の上澄み液から精製すること
ができる。
連鎖反応(PCR)により、フィトヘムアグリチニン活
性化ヒト末梢血液のB細胞から調製されたライブラリー
から増幅することができる(Cameriniら、19
89,Nature 342:78−82)。オリゴヌ
クレオチドのプライマーをネズミgp39の配列に基づ
いてデザインし(Armitageら、1992,Na
ture 357:80−82)そしてPCR生成物の
サブクローニングにおいて使用すべき、制限酵素Xba
IおよびHindIII のための切断部位を含めるように
操作することができる。
レオチドを使用することができる:5′−GCG AAG CTT
TCA GTC AGC ATG ATA GAA ACA −3′(配列番号:1
3)および5−CGC TCT AGA TGT TCA GAG TTT GAG TAA
GCC −3′(配列番号:14)。増幅はTaqポリメラ
ーゼおよび製造業者(Perkin Elmer Ce
tus Corp.,ノーウォーク,コネチカット州)
が推奨する反応緩衝液を使用して次の温度のプログラム
の30サイクルにより実施することができる:2分、9
5℃;2分、55℃;3分、72℃。
Iで消化することができ、そして内部のHindIII 制
限部位を含有することがわかるであろう。次いで生ずる
HindIII −XbaI断片を適当なベクター、例え
ば、CDM8ベクターの中にサブクローニングすること
ができる。完全な遺伝子生成物は、HindIII −Xb
aI断片を含有するベクターの中にHindIII −Xb
aI断片サブクローニングすることによって、構成する
ことができる。
1990,Cell 61:1303−1313に記載
されているようにDEAE−デキストランを使用してC
OS細胞の中にトランスフェクションすることができ
る。トランスフェクション体をCD40−Ig(DME
M培地中の25μg/ml)および引き続いてFITC接
合ヤギ抗ヒトIgGFc抗体(DMEM中の1:50希
釈、TAGO、バーリンゲイム,カリフォルニア州)で
染色し、そして免疫蛍光顕微鏡検査により可視化するこ
とができる。
は、Sambrookら、1989、分子クローニン
グ:実験室のマニュアル(Molecular Clo
ning:A Laboratory Manua
l)、コールド・スプリング・ハーバー・プレス、コー
ルド・スプリング・ハーバー,ニューヨーク州、に記載
されているように、コロニーのハイブリダイゼーション
により得ることができる。PCR生成物のサブクローニ
ングしたHindIII −HindIII 断片を使用して、
ランダムプライムドポリメリゼーションにより32P標識
されたプローブを発生させることができる。いくつかの
個々のクローンからのプラスミドのDNAをCOS細胞
の中にトランスフェクションし、そしてトランスフェク
ション体をCD40−Igで染色することができる。次
いで、陽性に染色するトランスフェクション体を生ずる
クローンを、制限断片のマクロファージおよび配列決定
によりさらに特性決定することができる。
のこの分野において知られている方法によりクローニン
グまたはサブクローニングすることができる。この分野
において知られている多数のベクター−宿主系を使用す
ることができる。可能なベクターは次のものを包含する
が、これらに限定されない:コスミド、プラスミド、ま
たは修飾されたウイルス、しかしベクター系は使用する
宿主細胞と適合性でなくてはならない。このようなベク
ターは次のものを包含するが、これらに限定されない:
バクテリオファージ、例えば、ラムダ誘導体、またはプ
ラスミド、例えば、pBR322,puC、またはブル
ースクリプト(BluescriptR)(Strat
agens)プラスミド誘導体。組み換え分子を宿主細
胞の中に形質転換、トランスフェクション、感染、エレ
クトロポレイションなどにより導入することができる。
の中に挿入することができ、このベクターを使用して適
当な宿主細胞を形質転換、トランスフェクションまたは
感染し、こうして遺伝子配列の多数のコピーを発生させ
ることができる。これはDNA断片を相補的粘着末端を
有するクローニングベクターの中に結合することによっ
て達成できる。しかしながら、DNAを断片化するため
に使用する相補的制限部位gaクローニングベクターの
中に存在しない場合、DNA分子の末端を酵素的に修飾
することができる。
gp39タンパク質またはその一部分をコードするヌク
レオチド配列を適当な発現ベクター、すなわち、挿入さ
れたペプチド/タンパク質をコードする配列の転写およ
び翻訳のために必要な要素を含有するベクター、の中に
挿入することができる。必要な転写および翻訳のシグナ
ルは、また、自然hgp39遺伝子および/またはその
フランキング領域により供給されることができる。種々
の宿主−ベクター系を利用して、タンパク質−コード配
列を発現することができる。
限定されない:ウイルス(例えば、ワクシニアウイル
ス、アデノウイルスなど)で感染された、あるいはプラ
スミド発現ベクターでトランスフェクションされた哺乳
動物細胞系;ウイルス(例えば、バキュロウイルス)で
感染された昆虫細胞系;微生物、例えば、酵母菌のベク
ターを含有する酵母菌、あるいはバクテリオファージD
NA、プラスミドDNAまたはコスミドDNAで形質転
換されたバクテリア。これらのベクターの発現要素はそ
れらの強さおよび特異性において変化する。
コードする核酸配列の発現を第2核酸配列により調節
し、こうしてhgp39のタンパク質またはペプチドが
組み換えDNA分子で形質転換された宿主の中で発現さ
れるようにすることができる。例えば、hgp39の発
現はこの分野において知られているプロモーター/エン
ハンサー要素によりコントロールすることができる。h
gp39の発現をコントロールするために使用できるプ
ロモーターは次のものを包含するが、これらに限定され
ない:
noistおよびChmbon,1981,Natur
e 290:304−310)、サイトメガロウイルス
のプロモーター、RSウイルスの3′の長い末端の反復
の中に含有されるプロモーター(Yamamotoら、
1980,Cell 22:787−797);ヘルペ
スチミジンキナーゼプロモーター(Wagnerら、1
981,Proc.Natl.Acad.Sci.US
>A 78:1441−1445)、メタロチオネイン
遺伝子の調節配列(Brinsterら、1982,N
ature 296:39−42);原核生物の発現ベ
クター、例えば、β−ラクタマーゼプロモーター(Vi
lla−Lamaroffら、1978,Proc.N
atl.Acad.Sci.USA 75:3727−
3731);
要素、例えば、Gal4プロモーターまたはアルコール
デヒドロゲナーゼプロモーター;および動物の転写コン
トロール領域、例えば、リンパ系細胞の中で活性である
免疫グロブリン遺伝子のコントロール領域(Gross
chedlら、1984,Cell 38:647−6
58;Adamesら、1985,Nature 31
8:533−538;Alexanderら、198
7,Mol.Cell Biol.7:1436−14
44)、骨髄細胞の中で活性であるベータ−グロビン遺
伝子のコントロール領域(Magramら、1985,
Nature 315:338−340;Kollia
sら、1986,Cell 46:89−94)、およ
び他の組織特異的または構成的プロモーター/エンハン
サー要素。
hgp39のタンパク質またはペプチドを集め、そして
クロマトグラフィー(例えば、イオン交換;親和(例え
ば、リガンドとしてCD40を使用する);およびサイ
ジングカラムクロマトグラフィー)、遠心および分別溶
解を包含する標準の方法によるか、あるいはタンパク質
の精製のための任意の他の標準の技術により精製するこ
とができる。本発明によれば、hgp39のタンパク質
またはペプチドをまた標準のタンパク質合成技術により
化学的に合成することができる。
を包含する、gp39の可溶性の形態を提供する。この
ようなgp39の可溶性の形態は、gp39をコードす
る核酸、例えば、hgp39をコードする核酸(節5.
1、前掲、および図1を参照のこと)、またはネズミg
p39をコードする核酸(Armitageら、199
2,Nature 357:80−82)の遺伝子操作
により生産して、ほぼアミノ酸残基48からアミノ酸残
基261に延びる、gp39の細胞外ドメインからなる
gp39融合タンパク質を生産する。
の融合タンパク質はさらに分子の「標識」を含むことが
でき、これはより大きいタンパク質の一部分であること
がありそしてgp39gp39のトランスメンブレンお
よび細胞質のドメインを置換し、そして試薬と反応する
「ハンドル」を提供する。可溶性gp39は、また、g
p39の細胞質およびトランスメンブレンのドメインを
I型膜タンパク質または分泌されたタンパク質から誘導
されたアミノ末端のシグナルペプチドと置換することに
よって、「標識」なしで調製することができる。
がってカルボキシ末端の細胞外ドメインをもって配向さ
れているので、標識は望ましくはgp39の細胞外ドメ
イン(gp39ECD)に対して配向されたアミノ末端
である。好ましくは、標識タンパク質は融合タンパク質
の輸出を可能とするアミノ末端の分泌シグナル配列を含
有する。
次構造をもつ細胞外のタンパク質ドメインを含み、こう
してgp39ECDの3次構造に影響を与える可能性を
最小とすると同時に首尾よい発現および輸送の可能性を
増加する。例えば、発現系から高い収率で合成および輸
出された融合タンパク質の中に組み込まれたことが知ら
れているECDタンパク質は、可溶性gp39のために
適当な標識タンパク質であるようである。
は、標識タンパク質と反応する試薬の入手可能性であ
る。例えば、それに対する1または2以上のモノクロー
ナル抗体が生産されてきている標識タンパク質は、モノ
クローナル抗体により検出または操作することができる
「ハンドル」を提供するという利点を与える。
るが、これらに限定されない:I型膜タンパク質の細胞
外ドメイン、例えば、CD8、分泌されたタンパク質、
例えば、IL−4、免疫グロブリンのFcドメインな
ど。本発明の好ましい、特定の、非限定的実施態様にお
いて、標識タンパク質はその細胞外ドメイン(ECD)
からなるネズミCD8(Nakauchiら、198
5,Proc.Natl.Acad.Sci.USA
82:5126−5130に記載されている)またはヒ
トの同等体(Kavathasら、1984,Pro
c.Natl.Acad.Sci.USA 81:76
88)である。
ミノ酸配列は図11に記載されている;ECDはアミノ
酸残基1と174の間に見いだされ(核酸配列の第1A
TGからの番号)、ヌクレオチド残基121と708の
間の核酸の部分によりコードされる。対応するヒトCD
8のヌクレオチド配列およびアミノ酸配列は図12に記
載されている;ECDはアミノ酸残基1と161の間に
見いだされ、ヌクレオチド残基129と611の間の核
酸の部分によりコードされる。例えば、限定的ではない
が、図3に描写されそして節7において後述する構成体
を使用して、可溶性gp39(sgp39)を生産する
ことができる。この構成体は次のようにして調製するこ
とができる。
チニン(PHA)活性化されたヒト末梢血液のリンパ球
からのmRNAから調製されたcDNAライブラリーか
ら増幅することができる。オリゴヌクレオチドのプライ
マーを図1に記載する配列に基づいてデザインし、そし
て制限酵素の切断部位(例えば、BamHI切断部位)
を遺伝子の5′末端に配置するように操作し、こうして
キメラ遺伝子を構成するとき、リーディングフレームが
保存されるようにすることができる。
5′−CGA AGC TTG GAT CCG AGG AGG TTG GAC AAG ATA
GAA GAT −3′(配列番号:15)および5′−CGC TC
T AGA TGT TCA GAG TTT GAG TAA GCC −3′(配列番
号:14)である。PCRをPfuポリメラーゼを製造
業者(Stratagene、ラジョラ,カリフォルニ
ア州)とともに使用して次の温度のプログラムに従い実
施することができる:5分、95℃;2分、72℃、2
分、55℃;40サイクルの1分、95℃;2分、55
℃;3分、72℃;10分、72℃から成る増幅。
で消化し、そしてネズミCD8(Lyt2a)ECDま
たはそのヒト同等体をコードする遺伝子を含有するベク
ターの中にサブクローニングすることができる。次いで
生ずる構成体をCOS細胞の中にトランスフェクション
し、次いで発現させてsgp39を形成し、次いでこれ
を固体の支持体、例えば、セファローズのビーズ上に固
定化されたCD40−Igまたは抗ネズミCD8mA
b、例えば、53−6を含有する親和カラムを使用する
吸収および溶離により精製することができる。
されたsgp39融合タンパク質がCD40に結合でき
ることを確証することが望ましいことがある。例えば、
限定せずに、sgp39のCD40への結合はELIS
Aにおいて確証することができ、ここで96ウェルのプ
レートのウェルを抗標識抗体で被覆し、0.05%のツ
イーン20を含有するリン酸塩緩衝液(PBS)(TP
BS)で洗浄し、次いで1×検体希釈濃縮物でブロック
することができる(Gebetic Systems、
225μl/ウェル、2時間、室温)。次いでウェルを
TPBSで洗浄することができる。
澄み液または陰性のコントロールを添加し(150μl
/ウェル)そしてプレートを4℃において一夜インキュ
ベーションすることができる。次いでウェルをTPBS
で洗浄し、次いでCD40(例えば、CD40−Ig融
合タンパク質の形態)または陰性の対照タンパク質を望
ましくは1mMのCuCl2 および1mMのMgCl2 を含
有するPBS中の系統的希釈物として添加することがで
きる(20μg/ml〜0.6μg/ml、100μl/ウ
ェル、1時間、室温)。
sgp39で被覆したウェルへのCD40の結合を検出
することができる;例えば、sgp39で被覆したウェ
ルへのCD40−Igの結合は、ペルオキシダーゼ接合
ヤギF(ab′)2 抗ヒトIgGを添加し、次いで発色
性基質(例えば、Gebetic Systems,E
IA緩衝化基質の中で1:100に希釈したクロモゲ
ン、Gebetic Systems、100μl/ウ
ェル)を添加することによって、検出することができ
る。
ー(Stop Buffer)(Gebetic Sy
stems、100μl/ウェル)の添加により停止さ
せ、そして吸収をELISAのリーダーで2つの波長
(450nm、630nm)において測定することができ
る。あるいは、ELISAは抗体(例えば、ヤギ抗ヒト
Fc)で被覆したプレート上にCD40(例えば、CD
40−Ig)を固定化することによって実施することが
でき、そしてCOS細胞の上澄み液の増加する希釈物か
らのsgp39の結合を抗標識抗体で検出することがで
きる。
能力は次のようにしてB細胞の増殖により確認すること
ができる。リンパ球分離媒質(Litton Bion
etics、ケンシントン,マリイランド州)を通して
遠心することによって、末梢血液の単核細胞を分離でき
る。細胞をナイロンカラム(Wako Chemica
ls USA,Inc.,リッチモンド,バージニア
州)に通過させ、そして付着性細胞を収穫することによ
って、ヒトリンパ球をPBMCから濃縮することができ
る。次いで細胞をleu−leuメチルエステル(Si
gma、セントルイス,ミゾリー州)で処理して、単球
およびNK細胞を消耗させることができる。生ずる細胞
の集団をEPICS C(Couletr Elect
ronics、ヒアリーヒ,フロリダ州)を使用するフ
ローサイトメトリーにより分析して、B細胞の百分率を
決定することができる。
とによって調製して、扁桃細胞懸濁液を生成する。次い
で細胞をリンパ球分離媒質を通して遠心し、2回洗浄
し、次いで不連続のパーコール(Percoll)勾配
で分別することができる。50%より大きい密度をもつ
細胞を集め、2回洗浄し、そして増殖アッセイにおいて
使用することができる。
RPMI培地中で5×104 細胞/ウェルで平底の96
ウェルのマイクロタイタープレートにおいて、4倍の試
料の中のB細胞を培養することによって、増殖の測定を
実施することができる。sgp39または対照の構成体
を含有するCOS細胞の上澄み液を、1:4に希釈し
(PMA〔10ng/ml、LC Service、ウバー
ン,マサチュセッツ州〕または1F5〔抗CD20、1
μl/ml〕を含む)を培養物に添加し、次いで5日間の
培養および一夜のパルス後〔 3H〕−チミジン(6.7
ci/mmol;NewEngland Nuclear、ボ
ストン,マサチュセッツ州)の吸収により測定すること
ができる(細胞をガラス繊維のフィルター上に収穫し、
そして放射能を液体シンチレーションカウンターで測定
することができる)。
ベル(好ましくは少なくとも抗体100%)より上のB
細胞の増殖における促進は、sgp39がB細胞の表面
上のCD40と相互作用しそして生物学的に活性である
ことを示す。本発明は、本発明の融合タンパク質の生産
に使用することができる、ヌクレオチド残基160〜7
87の実質的に図1に記載する配列からなる本質的に精
製および分離された核酸を提供する。
ド残基160〜787の実質的に図1に記載する配列か
らなり、そしてさらにgp39タンパク質以外のタンパ
ク質(すなわち、ヒトまたはヒト以外のgp39タンパ
ク質)の細胞外ドメインをコードする配列からなる、本
質的に精製および分離された核酸を提供する;好ましい
実施態様において、この他のタンパク質はネズミまたは
ヒトのCD8タンパク質である。
て、この他のタンパク質の細胞外ドメインは、それぞ
れ、図11に描写するヌクレオチド121−708と図
12に描写する残基129−611との間の配列により
コードされる、アミノ酸残基1−174および1−16
1からのネズミまたはヒトのCD8の細胞外ドメインで
ある。本発明の好ましい、特定の、非限定的実施態様に
おいて、この本質的に精製および分離された核酸はAT
CCに受託されそして受け入れ番号69049を割り当
てられた、CDM7B- MC1061/p3−shg
p39の中に含有される。本発明は、さらに、このよう
な核酸によりコードされるタンパク質を提供する。
61の実質的に図1に記載する配列からなる本質的に精
製および分離されたタンパク質、およびさらにgp39
タンパク質以外のタンパク質の細胞外ドメインからな
る、この本質的に精製および分離されたタンパク質を提
供する。好ましい実施態様において、この他のタンパク
質はネズミまたはヒトのCDM8タンパク質であり、そ
して本発明の特定の、非限定的実施態様において、この
他のタンパク質の細胞外ドメインは、それぞれ、アミノ
酸残基1−174および1−161のネズミまたはヒト
のCD8の細胞外ドメインである。本発明の好ましい、
特定の、非限定的実施態様において、本質的に精製およ
び分離されたタンパク質は、ATCCに受託されそして
受け入れ番号69049を割り当てられた、プラスミド
CDM7B- MC1061/p3−shgp39によ
り生産される。
p39タンパク質、例えば、上の節5.2.に記載した
ヒトおよびネズミの両者の可溶性gp39タンパク質に
暴露することからなる、前記細胞の増殖および/または
分化を促進する方法を提供する。
溶性gp39タンパク質への暴露前に、可溶性gp39
タンパク質への暴露と同時に、あるいは好ましさに劣る
が、可溶性gp39タンパク質への暴露後に、活性化さ
れた、可溶性gp39タンパク質がその中にまだ存在す
る、B細胞の増殖および/または分化を促進するために
使用される。B細胞の活性化は、任意のこの分野におい
て知られている方法により達成することができ、このよ
うな方法は次のものを包含するが、これらに限定されな
い:抗免疫グロブリン抗体、B細胞の表面抗原(例え
ば、CD20)に対して向けられた抗体、ホルボルミリ
スチルアセテート(PMA)、イノマイシン、または可
溶性のまたは表面結合したサイトカイン(例えば、IL
−4)。
たはB細胞の増殖の他の仲介体に暴露しない活性化され
たB細胞の増殖に関して、少なくとも100%の活性化
されたB細胞の増殖の増加を生ずる濃度としてここにお
いて定義される(例えば、上の節5.1.および下の節
7.1.3.を参照のこと)。例えば、限定せずに、約
0.005〜2.5μg/ml、最も好ましくは約0.1
〜0.25μg/mlの濃度を使用することができる。
示をここに引用によって加える)に記載されているよう
に、本発明の可溶性gp39タンパク質はin vit
roおよびin vivoの用途を包含する、ある数の
用途を有する。本発明の1つの実施態様に従い、可溶性
gp39を使用して長期間のB細胞の成長のためのin
vitro細胞培養系を生成することができる。これ
はとくに抗原特異的B細胞系の調製において有用である
ことがある。
可溶性gp39を使用してCD40抗原を発現する細胞
を同定および/または分離する、および/または脱落す
るか、あるいはしないことがあるCD40抗原の存在に
ついて体液をアッセイすることができる。例えば、CD
40抗原への可溶性gp39の結合は、可溶性gp39
を直接または間接的に標識つけすることによって、例え
ば、放射線標識または発色体を可溶性gp39タンパク
質の中に組み込む(直接の標識つけ)または抗gp39
抗体を介して組み込むことによって検出することができ
る。この方法において、可溶性gp39を診断的にin
vitroで使用して、腫瘍、悪性細胞、体液などの
中で発現されるCD40抗原を同定することができる。
接的に標識された可溶性gp39をin vivoで使
用して、CD40抗原を発現する細胞または腫瘍を造影
することができる。種々の他のin vivo実施態様
において、可溶性gp39を使用して免疫応答を増加す
ることができ、例えば、「アジュバント」の1つの型と
して効果的作用することによってワクチンに対する免疫
応答を増加させることができる。あるいは、可溶性gp
39を使用して免疫抑制された個体、例えば、後天性免
疫不全症候群、悪性疾患に悩まされる人、あるいは乳児
または中年過ぎの人の免疫応答を増加することができ
る。
性gp39を化学的に修飾し、こうしてそれに結合する
細胞が殺されるようにすることができる。すべてのB細
胞はCD40を発現するので、このアプローチは免疫応
答を抑制するであろう。例えば、可溶性gp39に結合
した細胞障害性薬物をin vivoで使用して免疫抑
制を引き起こして、移植の患者における組織適合性のバ
リヤーを横切らせることができる;あるいは、これらの
修飾されたリガーゼを使用して自己免疫病をコントロー
ルすることができる。
使用して、B細胞ではないCD40を有する細胞、例え
ば、肉腫細胞の増殖および/または分化を、悪性疾患を
直接処置する手段としてまたは化学療法に対するアジュ
バントとして、促進することができる。本発明は、さら
に、標準の実験室の技術を使用して、ポリクローナルま
たはモノクローナルの抗hgp39抗体を提供する。
節5.2.に記載した可溶性gp39および適当な薬理
学的担体からなる医薬組成物を提供する。このような医
薬組成物は、このような処置を必要とする被検体に、投
与の任意のモードにより投与することができ、このよう
なモードは次のものを包含するが、これらに限定されな
い:静脈内、局所的注射、皮下、筋肉内、経口的、鼻
内、直腸内、膣内、包膜内など。
瘍壊死遺伝子の族の1構成員はB細胞上のCD40レセ
プターのためのリガンドである。 6.1.材料および方法 CD40−Ig(Noelleら、1992,Pro
c.Natl.Acad.Sci.USA 89:65
50−6554、に記載されている)を、3つの突然変
異、すなわち、L234F,L235EおよびG237
Aを免疫グロブリンのドメインの中に導入して、Fcレ
セプターへの結合を減少することによって修飾した。修
飾されたCD40−IgをCOS細胞の上澄み液から従
来記載されたように精製した(Aruffoら、199
0,Cell 61:1303−1313)。
鎖反応(PCR)により、PHA活性化されたヒト末梢
血液のT細胞から分離したmRNAから調製したライブ
ラリーから増幅した(Cameriniら、1989,
Nature 342:78−82)。オリゴヌクレオ
チドのプライマーをネズミgp39の配列に基づいてデ
ザインし(Armitageら、1992,Natur
e 357:80−82)そしてPCR生成物のサブク
ローニングのために使用すべき制限酵素XbaIおよび
HindIII のための部位を含めた。
あった:5′−GCG AAG CTT TCA GTC AGC ATG ATA GAA
ACA −3′(配列番号:13)および5′−CGC TCT AG
A TGT TCA GAG TTT GAG TAA GCC −3′(配列番号:1
4)。増幅をTaqポリメラーゼおよび製造業者(Pe
rkin Elmer Cetus Corp.,ノー
ウォーク,コネチカット州)が推奨した反応緩衝液を使
用して、次の温度のプログラムの30サイクルに従い実
施した:2分、95℃;2分、55℃;3分、72℃。
PCR生成物をHindIII およびXbaIで消化し、
そして内部のHindIII 制限部位を含有することがわ
かった。
クターの中にサブクローニングした。HindIII −X
baI断片を含有するベクターの中にHindIII −H
indIII 断片をサブクローニングすることによって、
完全な遺伝子生産物を構成した。DEAE−デキストラ
ンを使用してAruffoら、1990,Cell6
1:1303−1313に記載されているように、生ず
る構成体をCOS細胞の中にトランスフェクションし
た。トランスフェクション体をCD40−Ig(DME
M培地中の25μg/ml)および次いでFITC接合ヤ
ギ抗ヒトIgGFc抗体(DMEM中の1:50希釈、
TAGO、バーリンゲイム,カリフォルニア州)で染色
し、そして免疫蛍光微鏡検査により可視化した。
コロニーハイブリダイゼーションにより得た(Samb
rookら、1989、分子クローニング:実験室のマ
ニュアル(Molecular Cloning:A
Laboratory Manual)、コールド・ス
プリング・ハーバー・ラボラトリー・プレス、コールド
・スプリング・ハーバー,ニューヨーク州)。PCR生
成物のサブクローニングしたHindIII −HindII
I 断片を使用して、ランダムプライムドポリメリゼーシ
ョンにより32P標識したプローブを発生させた。
NAをCOS細胞の中にトランスフェクションし、そし
て細胞をCD40−Igで染色した。1つのクローンで
あるクローン19はこの基準により陽性であり、そして
この研究の残部において使用した。セクエナーゼ(Se
quenaseR )(United StatesBi
ochemicals Co.,クレブランド,オハイ
オ州)を使用するジデオキシ配列決定により、配列を決
定した。
使用するポリメラーゼ連鎖反応(PCR)により、PH
A活性化ヒト末梢血液のT細胞から分離したmRNAか
ら調製したcDNAライブラリーから、ヒトgp39を
コードするcDNAを増幅した(Armitageら、
1992,Nature 357:80−82)。PC
R生成物を発現ベクターCDM8の中にサブクローニン
グした(Seed,1987,Narure 329:
840−842)。CDM8−gp39でトランスフェ
クションしたCOS細胞はCD40−Igに結合したタ
ンパク質を生産した(Noelleら、1992,Pr
oc.Natl.Acad.Sci.USA 89:6
550−6554)。
R生成物を使用してgp39のPCR増幅について使用
したのと同一のcDNAライブラリーから、完全なヒト
gp39遺伝子をコロニーハイブリダイゼーションによ
り分離した。ある数の陽性のクローンを分離し、そして
制限酵素の消化により分析した。最大のインサート、
1.8−1.5kb、を含有するクローンに相当するDN
AをCOS細胞の中にトランスフェクションし、そして
CD40−Igの結合するタンパク質を直接発現するそ
れらの能力を検査した。
より陽性であり、そしてさらに分析し、そして以後ヒト
gp39としてTOと呼ぶ。CD40−Igを使用して
cDNAコードされたヒトgp39をトランスフェクシ
ョンされたCOS細胞から免疫沈澱させると、約32〜
33kDa の分子の質量に相当する単一のバンドが示され
た。COS細胞誘導タンパク質は、ネズミgp39のわ
れわれの前の研究に基づいてわれわれが期待したものよ
り小さかったが、多くの場合において、COS細胞のト
ランスフェクション体から得られたある数の異なるT細
胞表面のタンパク質の見掛けの分子の質量がT細胞から
得られたものより小さいことをわれわれは観察した(A
ruffoおよびSeed,1987,EMBO J.
11:3313−3316;Aruffoら、199
1,J.Exp.Med.174:949−952)。
これらの大きさの差は、COS細胞によるタンパク質の
不完全なグリコシル化の結果であることがある。
さであり、そして約29kDa の予測された分子の質量を
もつ261アミノ酸(aa)のポリペプチドをコード
し、このポリペプチドは22アミノ酸のアミノ末端の細
胞質ドメイン、24アミノ酸の疎水性トランスメンブレ
ンドメインおよび215アミノ酸のカルボキシ末端の細
胞外(EC)ドメインから成り、ECの中に1つのN連
鎖グリコシル化部位(Asn−X−Ser/Thr)お
よび細胞質ドメインの中に1つをもつ(コード配列に相
当するヌクレオチド配列および予測されたアミノ酸配列
を図1aに示す)。細胞外のカルボキシ末端をもつ、タ
ンパク質の期待された配向は、それをII型膜タンパク質
として分類し、そして予測された分子質量と観察された
分子質量との間の差は、それが翻訳後の修飾を行い、炭
水化物基の付加を行う可能性が最も強いことを示唆す
る。
を、ナショナル・バイオメデーイカル・リサーチ・ファ
ンデーション(National Biochemic
alReseaerch Foundation)(N
BRF)のデータベースの中のそれと、FASTPアル
ゴリズムを使用して比較し、そして腫瘍壊死因子(TN
F)α(Grayら、1984,Nature 31
2:721−724)およびβ(Pennicaら、1
984,Nature 312:724−729;Wa
ngら、1985,Science 228:149−
154)と有意な相同性を有することが発見された(図
2)。gp39の細胞外ドメインはTNFαおよびβに
密接に関係し、互いに約25%の相同性を有し、ちょう
どTNFαおよびTNFβと同じように約相同性を共有
する(Pennicaら、1984,Nature 3
12:724−729)。
の能力は、モノクローナル抗体を使用して確立された
(ClarkおよびLadbetter,1986,P
roc.Natl.Acad.Sci.83:4494
−4498;Godonら、1987,Eur.J.I
mmunol.17:1535−1538)。CD40
の役割をさらに研究するために、ヒト源からのCD40
リガンドをコードするcDNAを分離し、そして特性決
定した。
ンの分離により、このII型の膜タンパク質はTNFα
(Grayら、1984,Nature 312:72
1−724)およびβ(Pennicaら、1984,
Nature 312:724−729;Wangら、
1985,Science 228:149−154)
と密接に関係することが示された。TNFαおよびβ
は、主として分泌されたタンパク質として存在する多面
的サイトカインである。
p39の可溶性の形態の発現 7.1.材料および方法 7.1.1.可溶性gp39キメラの構成、特性決定お
よび調製 ヒトgp39の細胞外ドメインを、PHA活性化ヒト末
梢血液のリンパ球からのmRNAから調製したcDNA
ライブラリーから増幅した。オリゴヌクレオチドのプラ
イマーを前述のPCR生成物から得られた配列の情報に
基づいてデザインしそして、キメラ遺伝子が構成される
ときリーディングフレームが保存されるように、遺伝子
の5′末端にBamHIを配置するようにデザインし
た。
あった:5′−CGA AGC TTG GAT CCG AGG AGG TTG GAC
AAG ATA GAA GAT −3′(配列番号:15)および5′
−CGC TCT AGA TGT TCA GAG TTT GAG TAA GCC −3′
(配列番号:14)。PCRをPfuポリメラーゼを使
用して製造業者(Stratagene、ラジョラ,カ
リフォルニア州)により供給される緩衝液で次の温度の
プログラムで実施した:5分、95℃;2分、72℃、
2分、55℃;40サイクルの1分、95℃;2分、5
5℃;3分、72℃;10分、72℃から成る増幅。
で消化し、そしてPCRにより発生したBamHI制限
部位をもつネズミCD8(Lyt2a)細胞外ドメイン
をコードする遺伝子を含有するベクターの中にサブクロ
ーニングした。同様に、ヒトCD72の細胞外ドメイン
をコードする遺伝子をPCRによりBamHI制限部位
を含有するように発生させ、そしてCD8を含有するベ
クターの中で同一方法においてサブクローニングした。
を発現および輸出する能力を試験した。まず、COS細
胞をDEAE−デキストランでトランスフェクションし
た。トランスフェクション後1日に、細胞をトリプシン
処理し、そして置換した。1日後、細胞をPBS中の2
%のホルムアルデヒドで固定し(20分、室温)そして
0.1%のトリトンX−100を含有するPBS中の2
%のホルムアルデヒドで透過性とした(20分、室
温)。
胞をCD40−Ig(DMEM中の25μg/ml、30
分、室温)および引き続いてDMEM中で1:500に
希釈したFITC接合ヤギ抗ヒトIgGFc抗体(TA
GO、バーリンゲイム,カリフォルニア州)で染色し
た。sCD72でトランスフェクションした細胞を抗C
D72抗体BU40(The Binding Sit
e、バーリンガム,英国)および引き続いてDMEM中
で1:500に希釈したFITC接合ヤギ抗ヒトIgG
Fc抗体(TAGO、バーリンゲイム,カリフォルニア
州)で染色した。
ベクター単独(モック)でトランスフェクションしたC
OS細胞を、〔35S〕−L−メチオニンおよび〔35S〕
−L−システインを添加したCysおよびMet不含の
DMEMの中で一夜成長させた(Tran〔35S〕−標
識、ICN、コスタメサ,カリフォルニア州、27μCi
/ml)。上澄み液を収穫し、そして1krpmで10分間遠
心した。CD40−Ig,53−6(抗ネズミCD8)
+ヤギ抗ラットFc、BU40,BU41(The B
inding Site、バーリンガム,英国)+ヤギ
抗マウスIgMFc、またはJ3.102(AMAC
Inc.,ウェストブルック,メイン州)を使用して、
融合タンパク質を上澄み液から回収した。
ニー(Organon Teknika Co.,ウェ
スト・チェスター,ペンシルベニア州)から購入した。
各試料について、1mlの上澄み液、75μlのプロテイ
ンA−セファローズ(Repligen、ケングリッ
ジ,マサチュセッツ州)および沈澱する1種または2種
以上の物質を混合し、そして40℃において2時間イン
キュベーションした。セファローズを0.01%のNP
−40を含有するPBSでよく洗浄し、そして5%のβ
−メルカプトエタノールを含有する負荷緩衝液の中に再
懸濁させた。
ルの中でSDS−PAGEにかけた。ゲルを固定し、乾
燥し、そしてフィルムに暴露した。sgp39またはs
CD72を含有するCOS細胞の上澄み液を、COS細
胞のトランスフェクションにより発生させた。トランス
フェクション後1日に、細胞の培地を2%のFBSを含
有するDMEMに変えた。上澄み液をトランスフェクシ
ョン後8日に収穫した。
ンドの可溶性の形態に結合するのを、トランスフェクシ
ョンしたCOS細胞の染色により試験した。COS細胞
をCD40、ヒトgp39またはベクター単独(モッ
ク)でDEAE−デキストランを使用してトランスフェ
クションした。トランスフェクション後1日に、細胞を
トリプシン処理し、そして置換した。細胞を次の日に染
色した。gp39を発現する細胞またはモックトランス
フェクションした細胞をCD40−Ig(25μg/m
l)および引き続いてFITC−接合ヤギおよび−ヒト
Fc抗体で染色した。
有するCOS細胞の上澄み液および引き続いてmAb5
3−6(抗ネズミCD8、2.5μg/ml)次いでFI
TC接合ヤギ抗ラットFc抗体(Organon Te
knika Co.,ウェストチェスター,ペンシルベ
ニア州、1.5μg/ml)とのインキュベーションによ
り染色した。対照として、CD40を発現するCOS細
胞をFITC接合G28−5(抗CD40)またはsC
D72を含有するCOS細胞の上澄み液で染色した。す
べてのインキュベーションは室温において1mMのCuC
l2 、1mMのMgCl2 および2%のFBSを含有する
PBSの中で実施し、そして同一の緩衝液をすべての洗
浄のために使用した。染色後、細胞をPBS中の1%の
パラホルムアルデヒドで固定した。
LISAアッセイにおいて研究した。96ウェルのプレ
ート(Immunolon−2,Dynatech)の
ウェルを53−6抗体で被覆した(抗ネズミCD8、1
0μg/ml、100μl/ウェル、50mMの重炭酸ナト
リウム、pH9.6、1時間、室温)。ウェルを0.05
%のツイーン20を含有するリン酸塩緩衝液(TPB
S)で洗浄し、そして1×検体希釈濃縮物(Genet
ics Systems、225μl/ウェル、2時
間、室温)でブロックした。ウェルを洗浄した(TPB
S)。sgp39またはsCD72を発現するCOS細
胞からの上澄み液を添加し(150μl/ウェル)そし
てプレートを4℃において一夜インキュベーションし
た。
ンパク質CD40−IgまたはLeu8−Igを添加し
た(1mMのCuCl2 および1mMのMgCl2 を含有す
るPBSの中で系統的に希釈した、20μg/mlから
0.6μg/mlに、100μl/ウェル、1時間、室
温)。ウェルを洗浄し(TPBS)そしてペルオキシダ
ーゼ接合ヤギF(ab′)2 抗ヒトIgGを各ウェルに
添加した(TAGO、バーリンゲイム,カリフォルニア
州、1×検体希釈の中で1:5000の希釈、1時間、
室温)。
基質を添加した(GeneticsSystems,E
IA緩衝化基質の中で1:100に希釈した発色物質、
Genetics Systems、100μl/ウェ
ル)。反応を10分後にストップ緩衝液(Geneti
cs Systems、100μl/ウェル)の添加に
より停止させ、そして吸収をELISAリーダーで2つ
の波長、すなわち、450または630nmで測定した。
さらに、ヤギ抗ヒトFcで被覆したプレート上のCD4
0−Igの固定化により、ELISAを実施した。CO
S細胞の上澄み液の増加する希釈からのsgp39の結
合を53−6Mabおよび引き続くFITC接合ヤギ抗
ラットFc抗体を使用して検出した。蛍光をマイクロプ
レートのリーダーで測定した。
(Litton Bionetics、ケンシントン,
マリイランド州)を通す遠心により分離した。ナイロン
カラム(Wako Chemicals USA,In
c.,リッチモンド,バージニア州)に細胞を通過さ
せ、そして付着性細胞の収穫により、ヒトBリンパ球を
PBMCから濃縮した。次いでこれらの細胞をleu−
leuメチルエステル(Sigma、セントルイス,ミ
ゾリー州)で処理して、単球およびNK細胞を消耗させ
た。生ずる細胞の集団をEPICS C(Coulet
rElectronics、ヒアリーヒ,フロリダ州)
を使用するフローサイトメトリーにより分析し、そして
50%のヒト末梢血液のB細胞から成っていた。
とによって調製して、扁桃細胞懸濁液を生成する。次い
で細胞をリンパ球分離媒質を通して遠心し、2回洗浄
し、次いで不連続のパーコール(Percoll)(S
igma、セントルイス,ミゾリー州)勾配で分別する
ことができる。50%より大きい密度をもつ細胞を集
め、2回洗浄し、そして増殖アッセイにおいて使用し
た。gp39構成体またはベクター単独(モック−CO
S)でトランスフェクションしたCOS細胞を組織培養
プレートからEDTAで収穫し、PBSで2回洗浄し、
5×106 細胞/mlで懸濁させ、そして5000ラドで
137Cs源から照射した。COS細胞を増殖アッセイ
において1:4の比(1×104 のCOS細胞/4×1
04 のB細胞)で使用した。
培地中で5×104 細胞/ウェルで平底の96ウェルの
マイクロタイタープレートにおいて、4倍の試料の中の
B細胞を培養することによって、増殖の測定を実施し
た。使用した試薬は次の通りであった:1F5(抗CD
20、1μg/ml);PMA(10ng/ml、LC Se
rvice、ウバーン,マサチュセッツ州);G28−
5(抗CD40、1μg/ml);CD40−Ig(末梢
血液B細胞のアッセイにおいて5μg/ml、扁桃B細胞
のアッセイにおいて20μg/ml);sgp39または
sCD72(1:4に希釈した)を発現するCOS細胞
の上澄み液。5日間の培養および一夜のパルス後
〔 3H〕−チミジン(6.7ci/mmol;New Eng
land Nuclear、ボストン,マサチュセッツ
州)の吸収により、細胞の増殖を測定した。細胞をガラ
ス繊維のフィルター上に収穫し、そして放射能を液体シ
ンチレーションカウンターで測定した。
p39の調製および特性決定 gp39はII型膜タンパク質であり、そしてII型膜タン
パク質はカルボキシ末端ECドメインをもって配向され
ているので、融合構成体は標識ポリペプチドがタンパク
質のEC部分に対してアミノ末端に配置され、表面タン
パク質のトランスメンブレンおよび細胞質のドメインを
置換するようにデザインした。標識ポリペプチドはアミ
ノ末端の分泌シグナル配列を含有して、融合タンパク質
の輸出を可能とすべきである。
kauchiら、1985,Proc.Natl.Ac
ad.Sci.USA 82:5126−5130)
を、次の4つの理由で、われわれの標識ポリペプチドと
して選択して、我々のII型膜タンパク質の融合タンパク
質を構成体した:(i)標識ポリペプチドとしてよく定
められた3次構造をもつ完全な細胞外のタンパク質ドメ
インの使用は、標識ポリペプチドがそれを融合する表面
タンパク質の3次構造に影響を与える変化を最小にする
と同時に、融合タンパク質が発現されそして輸出される
可能性を最大とし、(ii)従来研究されたCD8Igキ
メラは、CD8融合タンパク質がCOS細胞により高い
収率で生産および輸出されることを証明し、(iii )C
D8に対して向けられた多数のmAbが入手可能であ
り、そして組み換えCD8融合タンパク質の操作に使用
することができ;そして(iv)ネズミCD8とヒトMH
V Iとの間の相互作用は検出可能ではない。
めに、sgp39、ネズミCD8のECドメインをコー
ドするcDNA断片を、材料および方法に記載するgp
39のECドメインをコードするcDNA断片と融合し
た(図3)。sgp39タンパク質をCOS細胞の中で
一時的発現により調製しそして、抗CD8mAbで、あ
るいはわれわれが早期のネズミgp39の研究において
使用した可溶性組み換えCD40−Igキメラで、CO
S細胞の上澄み液から回収した(図4)。sgp39タ
ンパク質は、SDS−PAGEにより還元性条件下に分
析するとき、約50kDa の分子質量を有する(図4)。
実験結果はsgp39が溶液の中で2量体および3量体
を形成することを示す。
組み換え形態をコードするキメラ遺伝子(Von Ho
egenら、1990,J.Immunol.144:
4870−4877)である他のII型膜タンパク質を構
成体した(図3)。また、sCD72タンパク質をCO
S細胞の中の一時的発現により生産し、そして抗CD8
mAbで、あるいはCD40−Ig融合タンパク質では
なく、試験した3つの抗CD72mAbで、COS細胞
の上澄み液から回収した(図5)。
の間の相互作用をさらに特性決定するために、全長のC
D40タンパク質をコードするcDNAをCOS細胞を
トランスフェクションし(Stamenkovicら、
1989,EMBO J.8:1403−1410)そ
してsgp39,sCD72および抗CD40mAbに
結合するそれらの能力を蛍光性の微鏡検査により検査し
た。両者のsgp39および抗CD40mAbはトラン
スフェクション体に結合したが、sCD72は結合しな
かった(図6)。
9をコードするcDNAでトランスフェクションし、そ
してCD40−Ig(Noelleら、1992,Pr
oc.Natl.Acad.Sci.USA 89:6
550−6554)または無関係のIg融合タンパク
質、Leu8−Ig(Aruffoら、1992,Pr
oc.Natl.Acad.Sci.USA 89:2
292−2296)に結合するそれらの能力を検査し
た。CD40−Igはgp39を発現するCOS細胞に
結合したが、Leu8−Igは結合しなかった(図
6)。
72を96ウェルのマイクロタイタープレートのウェル
の中に抗CD8mAbを介して固定化し、そして増加す
る濃度のCD40−Igまたは対照の免疫グロブリンの
融合タンパク質、Leu8−Ig、に対するそれらの結
合を検査した。固定化されたsgp39へのCD40−
Igの結合は飽和可能であったが、CD40−Igはs
CD72に結合せず、そしてLeu8−Igはsgp3
9に結合しなかった(図7)。
を誘発するために共刺激を必要とする B細胞の活性化におけるgp39−CD40の相互作用
の役割を検査するために、ヒトgp39をコードするc
DNAまたはベクター単独(モック)でトランスフェク
ションしたCOS細胞を、B細胞の増殖を刺激するそれ
らの能力について試験した。休止の末梢血液のB細胞
は、ヒトgp39を発現するCOS細胞単独とインキュ
ベーションしたとき、弱く増殖しただけであった(図
8)。
OS細胞に(i)1F5mAb(Clarkら、198
5,Proc.Natl.Acad.Sci.USA
82:1766−1770)、B細胞の表面タンパク質
CD20に対して向けられた、あるいは(ii)PMAと
組み合わせて暴露すると、激しいB細胞の増殖が観察さ
れた。両者の場合において、ヒトgp39推進B細胞の
増殖は可溶性CD40−Ig融合タンパク質でバックグ
ラウンドのレベルに減少することができた(図8)。B
細胞は、抗CD20mAbまたはPMAの存在下にモッ
クトランスフェクションしたCOS細胞とインキュベー
ションしたとき、弱くだけ増殖し、そしてこの増殖はC
D40−Igにより影響を受けなかった(図8)。共刺
激シグナルの不存在下にヒトgp39発現COS細胞を
使用して観察された弱いB細胞の増殖は、この場合にお
いて、COS細胞がまたCD40シグナルと協同してB
細胞の増殖を推進する共刺激シグナルを提供することを
示唆する。
組み換えヒトgp39,sgp39、または対照の可溶
性融合タンパク質、sCD72、と、抗CD20mAb
またはPMAの不存在または存在下にインキュベーショ
ンした。非常に弱い増殖はsgp39単独で観察された
が、抗CD20mAbまたはPMAが存在したとき、s
gp39は激しいB細胞の増殖を誘発した(図9)。B
細胞の増殖はsCD72、抗CD20mAbまたはPM
A単独で、あるいはsCD72で抗CD20mAbまた
はPMAと組み合わせて観察されなかった(図9)。
細胞を材料および方法の節に記載するように調製し、そ
してsgp39およびsCD72に応答して増殖するそ
れらの能力を検査した(図10)。末梢血液のB細胞で
見られたように、扁桃B細胞はsgp39に応答して増
殖したが、sgp39と抗CD20mAbIF5または
PMAの存在下にインキュベーションしたとき、強い増
殖を示した。細胞をsCD72と単独であるいは1F5
mAbまたはPMAの存在下にインキュベーションした
とき、バックグラウンドのレベルを越える有意の増殖は
観察されなかった。
査するために、sgp39/IF5またはsgp39/
PMA推進B細胞の増殖をブロックするCD40−Ig
の能力を検査した。CD40−Igはsgp39推進B
細胞の活性化を減少することができた(約20μg/ml
は約50%の阻止を与えた、図10)が、対照の融合タ
ンパク質Leu−8−Igは作用をもたなかった(図1
0)。
ヒト扁桃B細胞は、ネズミgp39を発現するCV1/
EBNAclと共刺激の不存在下にインキュベーション
したとき、増殖した(Armitageら、1992,
Nature357:80−82)。これらのデータに
基づいて、gp39はB細胞に対して直接分裂促進性で
あると考えられた。CD40に結合するgp39が、他
の共刺激シグナルの不存在下に、休止するB細胞を刺激
して増殖させることができるかどうか、および刺激にお
ける線維芽細胞の作用を決定するために、全長のhgp
39またはsgp39を発現するCOS細胞に応答する
B細胞の増殖を試験した。
てはならないことを示唆するArmitaga、前掲、
の教示と対照的に、われわれの結果が示すように、hg
p39は膜に関連した形態および可溶性の形態の両者に
おいて活性であった;しかしながら、hgp39+ CO
S細胞とsgp39との間の興味ある差が見られた。h
gp39を発現するCOS細胞は共刺激の不存在下にほ
んの弱いB細胞の増殖を誘発することができたが、共刺
激、例えば、抗CD20mAbまたはPMAと協同して
激しいB細胞の増殖を誘発することができた。すべての
場合において、B細胞の増殖は可溶性の組み換えhgp
39レセプター、CD40−Ig、でバックグラウンド
のレベルに減少することができた。
分離された休止するB細胞を、共刺激、例えば、抗CD
20mAbmAbまたはPMAと組み合わせて、誘発し
て増殖させることができた。hgp39を発現するCO
S細胞で観察されたように、sgp39推進B細胞の活
性化をCD40−Igで阻止することができたが、無関
係のIg融合タンパク質で阻止することができなかっ
た。
は最も効果的にB細胞の増殖を刺激するために共刺激の
シグナルを必要とし、そして活性のためにhgp39の
細胞表面の発現のために厳格な要件は存在しない。さら
に、COS細胞の表面上で発現されたhgp39が弱い
B細胞の増殖を刺激する能力は、COS細胞が、また、
低いレベルの共刺激シグナルを提供できるという考えを
示唆し、このようなシグナルは、まだ規定されないが、
ヒトgp39により提供されるもの同定することができ
る。
発は、B細胞の成長および分化の研究および抗原特異的
B細胞系の開発のための重要な応用を有する(Tisc
hら、1988,Immunol.Today 9:1
45−150)。抗CD20mAbを使用する実験にお
いて、CD40シグナルは他の共刺激シグナル、例え
ば、抗CD20mAbにより供給されるものと協同して
B細胞の増殖を推進すること、およびB細胞を抗CD2
0mAbで処理すると、B細胞の「変更性」の状態を誘
発し、この状態はB細胞が引き続く活性化シグナルに対
していっそう容易に応答できるようにすることが示され
た。sgp39が抗CD20mAbまたはPMAと組み
合わせてB細胞の増殖を刺激する能力は、それを長期間
のB細胞の成長のためのin vitro系をつくるた
めに使用できることを示唆する。
ク質およびsgp39の融合体を使用して、それぞれ、
B細胞におけるCD40の応答を阻止または刺激するこ
とができ、こうしてB細胞/T細胞の相互作用の研究お
よび臨床的応用において通常であることに注意すること
は興味あることである。
ョン(American Type Culture
Collection)米国マリイランド州2085
2,ロックビレ12301に受託された: 大腸菌(Escherichia coli)CDMB
- MC1061/p3−shgp39 ATCC識別
番号69049 大腸菌(Escherichia coli)CDMB
MC1061/p3−hgp39 ATCC識別番号
69050
定されない。なぜなら、受託された実施態様は本発明の
一つの面の例示を意図し、そして機能的に同等の任意の
微生物は本発明の範囲内に入るからである。本発明は本
発明の単一の面の例示を意図する例示された実施態様に
範囲が限定されず、そして機能的に同等の任意のクロー
ン、DNAまたはアミノ酸配列は本発明の範囲内に入
る。事実、本発明の種々の変更は上の説明および添付図
面から当業者にとって明らかである。このような変更は
添付する特許請求の範囲内に入ることを意図する。ま
た、ヌクレオチドについて与えたすべての塩基対の大き
さは概算であり、そして説明のために使用したことを理
解すべきである。種々の刊行物をここにおいて引用し、
それらの内容をここに引用によって加える。
して相同性のヒトgp39のヌクレオチドおよび予測さ
れたアミノ酸配列を示す図である。ヌクレオチド配列
(配列番号:1)および翻訳されたオープンリーディン
グフレーム(配列番号:2)は左に番号が付されてい
る。潜在的なN−連鎖したグリコシル化部位はしるしが
付されており(CHO)、予測されたトランスメンブレ
ンドメイン(TM)は下線が引かれており、そして予測
されたトランスメンブレンおよび細胞外のドメインの接
合部に位置するArg残基は二重に下線が引かれてい
る。ヌクレオチドおよびアミノ酸の番号は左に記載され
ている。
3)、ネズミgp39(M−gp39)(配列番号:
4)、ヒトTNFα(H−TNFα)(配列番号:5)
およびヒトTNFβ(H−TNFβ)(配列番号:6)
の予測されたアミノ酸配列の整列を示す図である。少な
くとも3つのタンパク質が共有するアミノ酸はボックス
で示されている;タンパク質の少なくとも3つにより共
有されるアミノ酸は陰影を施されている。
2,sgp39およびsCD72の構造を示す図であ
る。ネズミCD8の細胞外ドメインをコードするcDN
A断片をmu−CD8 ECと表示する。ネズミCD8
のアミノ末端の分泌シグナルの配列は斜線部で示されて
いる。ヒトgp39またはCD72の細胞外ドメインを
コードするcDNA断片は、それぞれ、hu−gp39
ECおよびhu−CD72 ECと表示されている。
ネズミCD8およびヒトgp39(配列番号:7)(イ
タリック)またはCD72(配列番号:8)(イタリッ
ク)の細胞外ドメインの融合部位において予測されるア
ミノ酸配列は個々の線図の下に示されている。2つのc
DNA断片の接合部に導入された残基は下線で示されて
いる。2つの遺伝子の接合部におけるユニークBamH
I制限酵素の認識部位が示されている。
トランスフェクションしたCOS細胞又は代謝的に標識
したモック(レーン1および2)の上澄み液からの放射
線標識したタンパク質を、抗ネズミCD8mAb53−
6(レーン1および3)またはCD40−Ig(レーン
2および4)とのそれらの相互作用に基づいて免疫沈澱
させ、そしてこのテキストに記載する還元性条件下にS
DS−PAGEにより分析した電気泳動図であり図面に
代る写真である。示した質量(kDa )の分子の質量標準
の電気泳動の移動度を左に示す。
びCD8−CD72(レーン5〜8)トランスフェクシ
ョンしたCOS細胞の上澄み液からの放射線標識したタ
ンパク質を、抗ネズミmAb53.6(レーン1および
5)、抗CD72mAbJ3I01(レーン2および
6)、抗CD72mAbBU41(レーン3および7)
およびCD40−Ig(レーン4および8)とのそれら
の反応性に基づいて回収し、そしてこの明細書に記載す
る還元性条件下にSDS−PAGEにより分析した電気
泳動図であり、図面に代る写真である。示した質量(kD
a )の分子の質量標準的電気泳動の移動度を左に示す。
p39またはCD40−Igの結合を示す、生物の形態
を表わす図面に代る写真である。gp39(Aおよび
B)またはCD40(C〜F)cDNA発現プラスミド
でトランスフェクションしたCOS細胞を、このテキス
トに記載するように、可溶性組み換えCD40(Aおよ
びB)、または可溶性組み換えgp39(Cおよび
D)、または抗CD40mAbG28−5(Eおよび
F)に結合するそれらの能力について検査した。代表的
なフィールドの相(A,CおよびE)および蛍光性
(B,DおよびF)画像が示されている。
決定を示すグラフである。増加する濃度のCD40−I
g(0.6μg/ml→20μg/ml)および対照免疫グ
ロブリンの融合タンパク質、Leu8−Ig(0.6μ
g/ml→20μg/ml)が固定化されたsgp39に結
合する能力を、この明細書に記載するようにELISA
により検査した。同様に、増加する濃度のCD40−I
gが固定化された対照の融合タンパク質sCD72に結
合する能力を、また、同一の方法で検査した。両者の場
合において、このテキストに記載するように抗ネズミC
D8mAb53−6で前以て被覆したプラスチック上に
sgp39およびsCD72を固定化した。
化を示すグラフである。gp39を発現するCOS細胞
(gp39−COS)またはモックトランスフェクショ
ンしたCOS細胞(モックCOS)が休止するヒト末梢
血液のB細胞の増殖を単独であるいは抗ネズミCD8m
AbIF5(+IF5)またはPMA(+PMA)の存
在下に、CD40−Igの不存在下(充実のバー、単
独)または存在下(陰影を施したバー、+CD40−I
g)に刺激する能力を、このテキストに記載するように
検査し、そして〔 3H〕−チミジンの組み込みにより評
価した。
化を示すグラフである。可溶性組み換えgp39(sg
p39、陰影を施したバー)または対照の組み換え融合
タンパク質(sCD72、充実のバー)が休止するヒト
末梢血液のB細胞の増殖を単独であるいは抗CD20m
AbIF5(+IF5)またはPMA(+PMA)と組
み合わせて刺激する能力を、このテキストに記載するよ
うに検査し、〔 3H〕−チミジンの組み込みにより評価
し、そして同等の時間の間に外因性刺激因子の不存在下
に(細胞単独、白抜きのバー)、あるいはIF5単独ま
たはPMA単独の存在下に(白抜きのバー)インキュベ
ーションしたB細胞のそれと比較した。
化を示すグラフである。可溶性組み換えgp39(sg
p39、陰影を施したバーおよび充実のバー)が検出可
能の増殖を単独であるいは抗CD20mAbIF5(+
IF5)またはPMA(+PMA)と組み合わせて刺激
する能力を、このテキストに記載するように検査し、〔
3H〕−チミジンの組み込みにより評価し、そして単独
で(細胞単独、白抜きのバー)あるいはIF5単独また
はPMA単独の存在下に(白抜きのバー)インキュベー
ションしたB細胞のそれと比較した。sgp39推進し
たB細胞の活性化をブロックするCD40−Ig(充実
のバー)能力を20mg/mlの濃度(A)で検査し、そし
て等しい濃度の無関係の免疫グロブリンの融合タンパク
質、Leu−8−Ig(充実のバー、B)と比較した。
および核酸配列(配列番号:9)を示す図である。
よび核酸配列(配列番号:11)を示す図である。
Claims (33)
- 【請求項1】 (a)配列番号:2の47位のアミノ酸〜
261位のアミノ酸のアミノ酸配列又はこのアミノ酸配列
において1個〜数個のアミノ酸の付加、欠失及び/又は
他のアミノ酸による置換により修飾されており且つタイ
プI膜タンパク質 CD8 の細胞外ドメインと共に B −細胞増
殖促進活性を維持しているアミノ酸配列並びに(b)タ
イプI膜タンパク質CD8の細胞外ドメインを有するタン
パク質。 - 【請求項2】 (a)配列番号:2の47位のアミノ酸〜
261位のアミノ酸のアミノ酸配列及び(b)タイプI膜
タンパク質CD8の細胞外ドメインを有するタンパク質。 - 【請求項3】 アメリカン・タイプカルチュア・コレク
ションにATCC 69049として寄託されているプラスミドCD
M7B-MC1061/p3-shgp39の発現により生産される、請求項
2に記載のタンパク質。 - 【請求項4】 (a)配列番号:2の47位のアミノ酸〜
261位のアミノ酸のアミノ酸配列又はこのアミノ酸配列
において1個〜数個のアミノ酸の付加、欠失及び/又は
他のアミノ酸による置換により修飾されており且つタイ
プI膜タンパク質 CD8 の細胞外ドメインと共に B −細胞増
殖促進活性を維持しているアミノ酸配列並びに(b)タ
イプI膜タンパク質CD8の細胞外ドメインを有するタン
パク質をコードする核酸。 - 【請求項5】 (a)配列番号:2の47位のアミノ酸〜
261位のアミノ酸のアミノ酸配列及び(b)タイプI膜
タンパク質CD8の細胞外ドメインを有するタンパク質を
コードする請求項4に記載の核酸。 - 【請求項6】 (a)配列番号:1の160位のヌクレオ
チド〜787位のヌクレオチド配列及び(b)タイプI膜
タンパク質CD8の細胞外ドメインを有するタンパク質を
コードするヌクレオチド配列を有する請求項5に記載の
核酸。 - 【請求項7】 アメリカン・タイプカルチュア・コレク
ションにATCC 69049として寄託されているプラスミドCD
M7B-MC1061/p3-shgp39に含まれる、請求項6に記載の核
酸。 - 【請求項8】 請求項1〜3のいずれか1項に記載の少
なくとも1種のタンパク質に、活性化されたB-細胞を暴
露することを含んで成る、生体外でB-細胞の増殖を促進
する方法。 - 【請求項9】 (i)請求項1〜3のいずれか1項に記
載の少なくとも1種のタンパク質及び(ii)共刺激物質
に、B-細胞を暴露することを含んで成る、生体外でB-細
胞の増殖を促進する方法。 - 【請求項10】 前記共刺激物質が、抗−免疫グロブリ
ン抗体である、請求項9に記載の方法。 - 【請求項11】 前記共刺激物質が、B-細胞抗原に向け
られた抗体である、請求項9に記載の方法。 - 【請求項12】 前記B-細胞抗原がCD20である、請求項
11に記載の方法。 - 【請求項13】 請求項1〜3のいずれか1項に記載の
少なくとも1種のタンパク質を含んで成る免疫応答増強
剤。 - 【請求項14】 (i)請求項1〜3のいずれか1項に
記載の少なくとも1種のタンパク質及び(ii)共刺激物
質に、B-細胞を暴露することを含んで成る、生体外でB-
細胞の分化を促進する方法。 - 【請求項15】 前記共刺激物質が、抗−免疫グロブリ
ン抗体である、請求項14に記載の方法。 - 【請求項16】 前記共刺激物質が、B-細胞抗原に向け
られた抗体である、請求項14に記載の方法。 - 【請求項17】 前記B-細胞抗原がCD20である、請求項
16に記載の方法。 - 【請求項18】 請求項1〜3のいずれか1項に記載の
タンパク質に、CD40を担持する細胞を暴露することを含
んで成る、生体外で前記細胞の増殖を促進する方法。 - 【請求項19】 請求項1〜3のいずれか1項に記載の
タンパク質に、CD40を担持する細胞を暴露することを含
んで成る、生体外で前記細胞の分化を促進する方法。 - 【請求項20】 請求項1〜3いずれか1項に記載の少
なくとも1種のタンパク質を含んで成る、B-細胞増殖促
進剤。 - 【請求項21】 共刺激物質を更に含んで成る、請求項
20に記載のB-細胞増殖促進剤。 - 【請求項22】 前記共刺激物質が、抗−免疫グロブリ
ン抗体である、請求項21に記載のB-細胞増殖促進剤。 - 【請求項23】 前記共刺激物質が、B-細胞抗原に向け
られた抗体である、請求項21に記載のB-細胞増殖促進
剤。 - 【請求項24】 前記B-細胞抗原がCD20である、請求項
23に記載のB-細胞増殖促進剤。 - 【請求項25】 請求項1〜3のいずれか1項に記載の
少なくとも1種のタンパク質を含んで成る、B-細胞分化
促進剤。 - 【請求項26】 共刺激物質を更に含んで成る、請求項
25に記載のB-細胞分化促進剤。 - 【請求項27】 前記共刺激物質が、抗−免疫グロブリ
ン抗体である、請求項26に記載のB-細胞分化促進剤。 - 【請求項28】 前記共刺激物質が、B-細胞抗原に向け
られた抗体である、請求項26に記載のB-細胞分化促進
剤。 - 【請求項29】 前記B-細胞抗原がCD20である、請求項
28に記載のB-細胞分化促進剤。 - 【請求項30】 請求項1〜3のいずれか1項に記載の
タンパク質を含んで成る、CD40を担持する細胞の増殖及
び/又は分化促進剤。 - 【請求項31】 前記細胞が肉腫細胞である、請求項30
に記載の増殖及び/又は分化促進剤。 - 【請求項32】 請求項1〜3のいずれか1項に記載の
少なくとも1種のタンパク質に活性化されたB細胞を暴
露することを含んで成る、生体外でB−細胞の分化を促
進する方法。 - 【請求項33】 前記B細胞が肉腫細胞である、請求項
32 に記載の方法。
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Nature,Vol.357,No.6373(1992.May)p.80−82 |
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