JP5494916B2 - Tumor-specific promoters and their uses - Google Patents

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Description

本発明は、腫瘍細胞もしくは腫瘍組織において腫瘍特異的に外来遺伝子の発現を可能にする腫瘍特異的プロモーターに関する。より詳細には、脳腫瘍細胞若しくは脳腫瘍組織において特異的に高いプロモーター活性を発揮し、腫瘍特異的な遺伝子発現による癌の遺伝子治療に広く利用することができる脳腫瘍特異的プロモーターに関する。   The present invention relates to a tumor-specific promoter that enables the expression of foreign genes in tumor cells or tumor tissues in a tumor-specific manner. More specifically, the present invention relates to a brain tumor-specific promoter that exhibits a specifically high promoter activity in brain tumor cells or brain tumor tissue and can be widely used for cancer gene therapy by tumor-specific gene expression.

また本発明は当該プロモーターを、外来遺伝子の塩基配列(異種配列)に作動可能に連結した状態で含むウイルスベクターに関する。さらに本発明は、当該ウイルスベクターを用いた遺伝子治療技術(医薬組成物、治療方法)および遺伝子診断技術(診断用組成物、診断方法)に関する。   The present invention also relates to a viral vector comprising the promoter in an operably linked state with a foreign gene base sequence (heterologous sequence). Furthermore, the present invention relates to a gene therapy technique (pharmaceutical composition, therapeutic method) and a gene diagnostic technique (diagnostic composition, diagnostic method) using the viral vector.

近年、癌治療に関して外来遺伝子を細胞に導入して癌を治療する遺伝子治療が注目されている。癌に対する遺伝子治療としては、例えば、(1)癌遺伝子の働きを抑制するか、もしくは失活した癌抑制遺伝子を活性化する、いわゆる癌遺伝子・癌抑制遺伝子を標的とした遺伝子治療、(2)本来ヒト細胞中に存在しない薬剤代謝酵素遺伝子を癌細胞に導入し、次いでその酵素で活性化される癌治療用プロドラッグを投与することにより薬剤代謝酵素遺伝子が導入された細胞のみを死滅させる自殺遺伝子治療、(3)サイトカイン遺伝子などを細胞に導入してヒトが本来有する免疫機能を高めて癌を治療する免疫遺伝子治療、および(4)アデノウイルスの初期遺伝子であってアデノウイルスの増殖に必須の遺伝子であるE1AあるいはE1Bの上流に腫瘍特異的プロモーターを挿入して腫瘍細胞において特異的に増殖するオンコリイティックウイルスを構築して、このウイルスにより腫瘍細胞を特異的に殺傷する遺伝子治療などがある。   In recent years, gene therapy that treats cancer by introducing foreign genes into cells has been attracting attention. Examples of gene therapy for cancer include, for example, (1) gene therapy targeting oncogene / tumor suppressor gene that suppresses oncogene function or activates inactivated tumor suppressor gene, (2) Suicide that kills only the cells into which the drug metabolizing enzyme gene has been introduced by introducing into the cancer cell a drug metabolizing enzyme gene that does not originally exist in human cells, and then administering a prodrug for cancer treatment activated by that enzyme Gene therapy, (3) Immune gene therapy that introduces cytokine genes into cells and enhances the immune function inherent in humans to treat cancer, and (4) Adenovirus early gene, essential for adenovirus growth An oncolytic virus that specifically propagates in tumor cells by inserting a tumor-specific promoter upstream of E1A or E1B To, and the like gene therapy to kill tumor cells specifically by this virus.

このような遺伝子治療においては、腫瘍細胞もしくは腫瘍組織において目的とする遺伝子を特異的に発現させることが、遺伝子治療の効率化および安全性の点から重要であり、現在、遺伝子治療が直面している課題の一つである。かかる腫瘍特異的な遺伝子発現を可能にする重要な鍵となるのが、導入遺伝子の発現を腫瘍特異的に制御するプロモーターの開発である。   In such gene therapy, the specific expression of the target gene in tumor cells or tumor tissues is important from the viewpoint of efficiency and safety of gene therapy. This is one of the challenges. An important key enabling such tumor-specific gene expression is the development of a promoter that specifically controls the expression of the transgene.

腫瘍特異的なプロモーターとしては、α−フェトプロテインプロモーター、癌胎児性抗原(CEA)プロモーター、前立腺特異的抗原プロモーターなどが知られている。また自殺遺伝子治療に用いられる腫瘍特異的なプロモーターとしては、ヒトテロメラーゼ触媒性サブユニットプロモーター(特許文献1、非特許文献1〜2)、ガストリン放出ペプチド(GRP)プロモーター(特許文献2、非特許文献3〜4)、II型ヘキソキナーゼプロモーター(特許文献3、非特許文献5)等が知られている。   Known tumor-specific promoters include α-fetoprotein promoter, carcinoembryonic antigen (CEA) promoter, prostate-specific antigen promoter, and the like. Moreover, as a tumor specific promoter used for suicide gene therapy, human telomerase catalytic subunit promoter (Patent Document 1, Non-Patent Documents 1 and 2), gastrin releasing peptide (GRP) promoter (Patent Document 2, Non-Patent Documents) 3-4), type II hexokinase promoter (Patent Document 3, Non-Patent Document 5) and the like are known.

ところで、悪性グリオーマは、数十年間にもわたる精力的な新規治療法の開発をもってしても、顕著な治療成績の向上が得られていない難治性の脳腫瘍であり、従来より革新的な治療法の開発が望まれている。米国では、自殺遺伝子をコードするウイルスベクターを産生する細胞を患者の脳内に移植することで、この疾患に対する遺伝子治療が開始されたが、遺伝子導入効率の低さから十分な治療効果が得られていない(非特許文献6)。   By the way, malignant glioma is an intractable brain tumor that has not achieved significant improvement in treatment results even with the development of energetic new therapies over several decades. Development is desired. In the United States, gene therapy for this disease was started by transplanting cells that produce a viral vector encoding a suicide gene into the brain of a patient. However, due to the low efficiency of gene transfer, a sufficient therapeutic effect was obtained. (Non-patent document 6).

このため、腫瘍特異性で且つプロモーター活性が高く、遺伝子治療に有効に用いることのできる腫瘍特異的プロモーターの開発、特に悪性グリオーマなどの脳腫瘍の治療に有効に用いることができる腫瘍特異的プロモーターの開発が望まれている。   Therefore, the development of tumor-specific promoters that are tumor-specific and have high promoter activity and can be used effectively for gene therapy, particularly the development of tumor-specific promoters that can be used effectively for the treatment of brain tumors such as malignant glioma Is desired.

米国特許第6,777,203号U.S. Patent No. 6,777,203 米国特許第7,329,649号U.S. Patent No. 7,329,649 国際公開第1997/004104号International Publication No. 1997/004104

Jiam Gu, et al., Cancer Research 60, 5359-5364, October 1, 2000Jiam Gu, et al., Cancer Research 60, 5359-5364, October 1, 2000 Tadashi Komata et al., Cancer Research 61, 5796-5802, August 1, 2001Tadashi Komata et al., Cancer Research 61, 5796-5802, August 1, 2001 Inase N, et al., International Journal of Cancer 85, 716-719. March 1, 2000.Inase N, et al., International Journal of Cancer 85, 716-719. March 1, 2000. Morimoto E, et al., Anticancer Research 21,329-331, Jan-Feb, 2001.Morimoto E, et al., Anticancer Research 21,329-331, Jan-Feb, 2001. Mathupala SP et al., Journal of Biological Chemistry 270, 16918-16925, July 14, 1995.Mathupala SP et al., Journal of Biological Chemistry 270, 16918-16925, July 14, 1995. Rainov NG. Human Gene Therapy 11, 2389-2401, Nov 20, 2000.Rainov NG.Human Gene Therapy 11, 2389-2401, Nov 20, 2000.

本発明は、主として、レトロウイルスベクターを用いた悪性腫瘍を標的とした自殺遺伝子療法において有効に使用できる腫瘍特異的なプロモーターを提供することを目的とする。特に本発明は、脳腫瘍に特異的に、かつ高い活性を示すプロモーターを提供することを目的とする。   An object of the present invention is mainly to provide a tumor-specific promoter that can be used effectively in suicide gene therapy targeting a malignant tumor using a retroviral vector. In particular, an object of the present invention is to provide a promoter that is specific to a brain tumor and exhibits high activity.

また本発明は、脳腫瘍の遺伝子治療に有効に用いられる自殺遺伝子を導入した脳腫瘍特異的なウイルスベクター、およびそれを用いた遺伝子治療技術(医薬組成物、治療方法)を提供することを目的とする。   Another object of the present invention is to provide a brain tumor-specific viral vector into which a suicide gene that is effectively used for gene therapy of brain tumor is introduced, and gene therapy technology (pharmaceutical composition, treatment method) using the same. .

さらに本発明は、脳腫瘍の診断に有効に用いられる脳腫瘍特異的レポーターベクター、およびそれを用いた遺伝子診断技術(診断用組成物、診断方法)を提供することを目的とする。   Furthermore, an object of the present invention is to provide a brain tumor-specific reporter vector that is effectively used for the diagnosis of a brain tumor, and a genetic diagnosis technique (diagnostic composition, diagnostic method) using the same.

本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討を重ねていたところ、癌精巣抗原遺伝子群の中から、脳腫瘍細胞に特異的に発現する遺伝子としてHomo sapiens synovial sarcoma, X breakpoint 4 (SSX4)遺伝子(以下、「SSX4遺伝子」という)を見出し、当該SSX4遺伝子が正常星状細胞では発現せず、腫瘍細胞において特異的に発現することを確認した。さらに、本発明者らは、当該SSX4遺伝子について、プロモーター活性を有する最小配列(配列番号1)を同定するとともに、当該最小配列を有するSSX4プロモーターが正常星状細胞においては極めて活性が低く、腫瘍細胞において特異的に活性を示すことを確認した。そこで、このプロモーターにより自殺遺伝子を発現制御するベクターを腫瘍細胞、および不死化ヒト線維芽細胞に導入したところ、腫瘍細胞に対してのみ特異的に細胞死を誘導することが観察された。また、このベクターを導入した細胞をマウス皮下に接種して治療を試みたところ、hSSX4プロモーターの活性特異的に腫瘍の形成が抑制されることが確認された。これらの結果から配列番号1に示す塩基配列を最小配列として有するSSX4プロモーターは、図1に示すように、腫瘍細胞、特に脳腫瘍細胞において特異的にプロモーター活性を発揮する脳腫瘍特異的プロモーターであり、腫瘍、特に脳腫瘍に対する遺伝子治療において極めて有用であると確信した。   The present inventors have made extensive studies to achieve the above object, and as a gene specifically expressed in brain tumor cells from the cancer testis antigen gene group, Homo sapiens synovial sarcoma, X breakpoint 4 (SSX4) A gene (hereinafter referred to as “SSX4 gene”) was found, and it was confirmed that the SSX4 gene was not expressed in normal astrocytes but specifically expressed in tumor cells. Furthermore, the present inventors have identified a minimal sequence (SEQ ID NO: 1) having promoter activity for the SSX4 gene, and the SSX4 promoter having the minimal sequence has extremely low activity in normal astrocytes, and tumor cells. It was confirmed that the activity was specifically shown in FIG. Thus, when a vector that controls the expression of a suicide gene by this promoter was introduced into tumor cells and immortalized human fibroblasts, it was observed that cell death was specifically induced only against tumor cells. In addition, when cells treated with this vector were inoculated subcutaneously in mice, it was confirmed that the formation of tumors was specifically suppressed by the activity of the hSSX4 promoter. From these results, the SSX4 promoter having the base sequence shown in SEQ ID NO: 1 as the minimum sequence is a brain tumor-specific promoter that specifically exhibits promoter activity in tumor cells, particularly brain tumor cells, as shown in FIG. In particular, I was convinced that it was extremely useful in gene therapy for brain tumors.

本発明はかかる知見に基づいて完成したものであり、下記の具体的態様を有するものである。
(I)腫瘍特異的プロモーター
(I-1)配列番号1に示す塩基配列または当該配列に相補する塩基配列に対してストリンジェントな条件でハイブリダイズする塩基配列を有し、且つ腫瘍特異的プロモーター活性を有するポリヌクレオチドからなる、腫瘍特異的プロモーター。
(I-2)上記配列番号1に示す塩基配列を有し、且つ腫瘍特異的プロモーター活性を有するポリヌクレオチドが、配列番号2に示す塩基配列において1〜2578番目のいずれかの塩基から2832〜2864番目のいずれかの塩基からなる領域の塩基配列からなる255bp〜2864bpのポリヌクレオチドである、(I-1)記載の腫瘍特異的プロモーター。
(I-3)脳腫瘍に特異的なプロモーターである、(I-1)または(I-2)に記載する腫瘍特異的プロモーター。
The present invention has been completed based on such findings, and has the following specific embodiments.
(I) Tumor-specific promoter (I-1) having a base sequence that hybridizes under stringent conditions to the base sequence shown in SEQ ID NO: 1 or a base sequence complementary to the sequence, and a tumor-specific promoter activity A tumor-specific promoter consisting of a polynucleotide having
(I-2) A polynucleotide having the base sequence shown in SEQ ID NO: 1 and having tumor-specific promoter activity is 2832 to 2864 from any one of bases 1 to 2578 in the base sequence shown in SEQ ID NO: 2. The tumor-specific promoter according to (I-1), which is a 255 bp to 2864 bp polynucleotide comprising a nucleotide sequence of a region consisting of any of the first bases.
(I-3) The tumor-specific promoter described in (I-1) or (I-2), which is a promoter specific to a brain tumor.

(II)ウイルスベクター
(II-1)(I-1)乃至(I-3)のいずれかの腫瘍特異的プロモーターを、外来構造遺伝子の塩基配列に作動可能に連結した状態で含むウイルスベクター。
(II-2)上記外来構造遺伝子が、細胞に対して毒性を示すタンパク質をコードする遺伝子である、(II-1)に記載するウイルスベクター。
(II-3)上記外来構造遺伝子が、薬物を細胞に対して感受性にする遺伝子である、(II-1)に記載するウイルスベクター。
(II-4)上記外来構造遺伝子が、単純ヘルペスウイルスチミジンキナーゼ遺伝子、シトシンデアミナーゼ遺伝子、水痘帯状疱疹ウイルスシミジンキナーゼ遺伝子、E.coli gpt遺伝子、チトクロームP450 2B1遺伝子、ヒトデオキシシチジンキナーゼ遺伝子、E.coli UPRT遺伝子、E.coli deoD遺伝子、および細菌ニトロ還元酵素遺伝子からなる群から選択されるいずれか少なくとも一種である(II-3)に記載するウイルスベクター。
(II-5)上記薬物が、ガンシクロビル、アシクロビル、5−フルオロシトシン、6−メトキシプリアラビノシド、6−チオキサンチン、サイクロフォスファミド、サイトシンアラビノシド、5−フルオロウラシル、6−メチルプリン−2’−デオキシリボヌクレオシド、およびCB1954 (5-(aziridin-1-yl)-2,4-dinitrobenzamide) からなる群から選択されるいずれか少なくとも一種である(II-3)に記載するウイルスベクター。
(II-6)上記薬物がガンシクロビルまたはアシクロビルであり、上記遺伝子がチミジンキナーゼである、(II-3)に記載するウイルスベクター。
(II-7)上記外来構造遺伝子がレポーター遺伝子である、(II-1)に記載するウイルスベクター。
(II-8)上記外来構造遺伝子が、蛍光性タンパク質、燐光性タンパク質、化学発光性タンパク質、または酵素活性を有するタンパク質をコードする遺伝子である、(II-6)に記載するウイルスベクター。
(II) A viral vector comprising the tumor-specific promoter of any one of (II-1) (I-1) to (I-3) in an operably linked state with a base sequence of a foreign structural gene.
(II-2) The viral vector according to (II-1), wherein the foreign structural gene is a gene encoding a protein that is toxic to cells.
(II-3) The viral vector according to (II-1), wherein the foreign structural gene is a gene that makes a drug sensitive to cells.
(II-4) The foreign structural gene is a herpes simplex virus thymidine kinase gene, cytosine deaminase gene, varicella-zoster virus thymidine kinase gene, E. coli. E. coli gpt gene, cytochrome P450 2B1 gene, human deoxycytidine kinase gene, E. coli. E. coli UPRT gene, E. coli. The virus vector according to (II-3), which is at least one selected from the group consisting of an E. coli deoD gene and a bacterial nitroreductase gene.
(II-5) The above drugs are gancyclovir, acyclovir, 5-fluorocytosine, 6-methoxypriarabinoside, 6-thioxanthine, cyclophosphamide, cytosine arabinoside, 5-fluorouracil, 6-methylpurine-2 The viral vector according to (II-3), which is at least one selected from the group consisting of '-deoxyribonucleoside and CB1954 (5- (aziridin-1-yl) -2,4-dinitrobenzamide).
(II-6) The viral vector according to (II-3), wherein the drug is ganciclovir or acyclovir and the gene is thymidine kinase.
(II-7) The viral vector according to (II-1), wherein the foreign structural gene is a reporter gene.
(II-8) The viral vector according to (II-6), wherein the foreign structural gene is a gene encoding a fluorescent protein, a phosphorescent protein, a chemiluminescent protein, or a protein having an enzyme activity.

(III)ウイルスベクターの利用
(II-1)(II-1)乃至(II-6)のいずれかに記載するウイルスベクターを含む、腫瘍細胞を殺傷するための医薬組成物(腫瘍治療剤)。
(II-2)腫瘍細胞が脳腫瘍である(II-1)に記載する医薬組成物(脳腫瘍治療剤)。
(II-3)(II-7)または(II-8)に記載するウイルスベクターを含む、脳腫瘍を検出するための組成物。
(III) Use of a viral vector (II-1) A pharmaceutical composition (tumor therapeutic agent) for killing tumor cells, comprising the viral vector according to any one of (II-1) to (II-6).
(II-2) The pharmaceutical composition (brain tumor therapeutic agent) described in (II-1), wherein the tumor cells are brain tumors.
(II-3) A composition for detecting a brain tumor, comprising the viral vector according to (II-7) or (II-8).

本発明の腫瘍特異的プロモーターは、腫瘍細胞および腫瘍組織、特に脳腫瘍細胞および脳腫瘍組織に特異性にプロモーター活性を発揮する。このため、上記(II-1)〜(II-5)に記載する本発明のウイルスベクターなどのように、本発明の腫瘍特異的プロモーターを用いることにより、腫瘍、特に脳腫瘍に対して、極めて安全かつ効果的な遺伝子治療が可能となる。また、上記(II-6)または(II-7)に記載する本発明のレポーターベクターなどのように、本発明の腫瘍特異的プロモーターを用いることにより、腫瘍、特に脳腫瘍を特異的に検出することができ、精度の高い脳腫瘍診断が可能となる。   The tumor-specific promoter of the present invention exerts promoter activity specifically on tumor cells and tumor tissues, particularly brain tumor cells and brain tumor tissues. Therefore, by using the tumor-specific promoter of the present invention, such as the virus vector of the present invention described in (II-1) to (II-5) above, it is extremely safe against tumors, particularly brain tumors. And effective gene therapy becomes possible. Further, by using the tumor-specific promoter of the present invention, such as the reporter vector of the present invention described in (II-6) or (II-7) above, a tumor, particularly a brain tumor, can be specifically detected. This makes it possible to diagnose brain tumors with high accuracy.

本発明のSSX4プロモーターが、正常細胞ではプロモーター活性を発揮せず、腫瘍細胞、特に脳腫瘍細胞において特異的にプロモーター活性を発揮するものであることを模式的に示す図である。It is a figure which shows typically that the SSX4 promoter of this invention does not exhibit promoter activity in a normal cell, but exhibits promoter activity specifically in a tumor cell, especially a brain tumor cell. ヒトSSX4遺伝子の塩基配列の転写開始位置(+1)から上流-255から下流+32の領域の塩基配列を示す(配列番号3)。This shows the base sequence of the region from upstream -255 to downstream +32 from the transcription start position (+1) of the base sequence of the human SSX4 gene (SEQ ID NO: 3). 精巣、正常ヒト星状細胞、退形成性星細胞腫細胞ONS-75、膠芽腫細胞(UW18、SNB19、U87MG、T98G、U373、ONS-12、ONS-23、ONS-65、KN-1)、および髄芽腫細胞(UW228、ONS-76)におけるhSSX4遺伝子の発現をRT-PCRで測定した結果を示す(実験例1)。図3Aは、hSSX4遺伝子と、標準マーカーとして使用したβアクチン(ACTB)遺伝子の発現バンドを示したものである。図3Bは、hSSX4遺伝子の発現量を、ACTB遺伝子の発現量に対する相対比(SSX4/ACTB)で示したものである。Testis, normal human astrocytes, anaplastic astrocytoma cells ONS-75, glioblastoma cells (UW18, SNB19, U87MG, T98G, U373, ONS-12, ONS-23, ONS-65, KN-1) The result of having measured the expression of hSSX4 gene in medulloblastoma cells (UW228, ONS-76) by RT-PCR is shown (Experimental example 1). FIG. 3A shows the expression band of the hSSX4 gene and β-actin (ACTB) gene used as a standard marker. FIG. 3B shows the expression level of the hSSX4 gene as a relative ratio (SSX4 / ACTB) to the expression level of the ACTB gene. 実験例2において、各種のコンストラクト(欠失変異プロモーター)を挿入したプロモーター活性検出用プラスミド1〜9を、正常星状細胞(NHA)、テロメラーゼ触媒サブユニットを導入した不死化ヒト繊維芽細胞 BJ-5ta 、並びに神経膠腫細胞株(U87-MG、SNB19、およびT98G )にそれぞれトランスフェクションし、プロモーター活性を求めた結果を示す。結果は、対照として用いたpGL3 Control Vectorのプロモーター活性を1としてそれとの相対比で示す。なお、結果は、プロモーター活性の測定を3回おこなった平均値を示す。In Experimental Example 2, plasmids 1-9 for detecting promoter activity into which various constructs (deletion mutant promoters) were inserted were used as normal astrocytes (NHA), immortalized human fibroblasts into which telomerase catalytic subunit was introduced BJ- 5ta and glioma cell lines (U87-MG, SNB19, and T98G) were transfected, and the promoter activity was determined. The results are shown in a relative ratio with respect to the promoter activity of the pGL3 Control Vector used as a control. In addition, a result shows the average value which measured the promoter activity 3 times. 実験例3で作成した各種のレトロウイルスベクター(pCMV-HSVtk、pRΔ-HSVtk、pSSX255-HSVtk、pSSX485-HSVtk)の概念図を示す。The conceptual diagram of the various retrovirus vectors (pCMV-HSVtk, pRΔ-HSVtk, pSSX255-HSVtk, pSSX485-HSVtk) prepared in Experimental Example 3 is shown. 実験例3で作成したレトロウイルスベクター(pCMV-HSVtk、pRΔ-HSVtk、pRSSX255-HSVtk、pRSSX485-HSVtk) を、腫瘍細胞(膠芽腫細胞株U87MG(-■-)、マウス神経膠芽腫細胞株RSV-M(-◆-))、または正常細胞(ヒト繊維芽細胞BJ-5ta(-▲-))に導入し、斯くして得られた細胞にプロドラッグとして各濃度のガンシクロビル(GCV)を添加し(横軸)、5日後の細胞の生存率(縦軸)を、MTTアッセイを用いて測定した結果を示す。図中、図a(Wild Type)は、レトロウイルスベクターを導入していない各種の細胞について、上記と同様にして各種濃度のガンシクロビルを添加し、5日後の細胞の生存率を測定した結果である。The retroviral vectors (pCMV-HSVtk, pRΔ-HSVtk, pRSSX255-HSVtk, pRSSX485-HSVtk) prepared in Experimental Example 3 were transformed into tumor cells (glioblastoma cell line U87MG (-■-), mouse glioblastoma cell line) RSV-M (-◆-)) or normal cells (human fibroblasts BJ-5ta (-▲-)), and each cell thus obtained is supplied with each concentration of ganciclovir (GCV) as a prodrug. The result of measuring the cell viability (vertical axis) 5 days after addition (horizontal axis) using the MTT assay is shown. In the figure, FIG. A (Wild Type) is the result of measuring the viability of cells after 5 days after adding various concentrations of ganciclovir in the same manner as described above for various cells into which no retroviral vector was introduced. . 実験例4において、各種のベクターを導入したマウス神経膠芽腫細胞株RSV-Mを、同系マウスC3H/HeNの皮下に接種した場合の造腫瘍性効果を検討した結果を示す。レトロウイルスベクターとしてSSX4プロモーターを含むベクター(pRSSX255-HSVtk、pRSSX485-HSVtk)を導入していない細胞を、図中では、-◆- Wild Type、-■- CMV、-▲- Δとして示す。またSSX4プロモーターを含むベクターが導入されているもののGCVを投与していない細胞を、-●- pSSX4-255 w/o GCV、-□- pSSX4-485 w/o GCVとして示す。In Experimental example 4, the result of having examined the tumorigenic effect when the mouse | mouth glioblastoma cell strain | stump | stock RSV-M which introduce | transduced various vectors was inoculated subcutaneously of the syngeneic mouse C3H / HeN is shown. Cells in which a vector containing the SSX4 promoter (pRSSX255-HSVtk, pRSSX485-HSVtk) as a retrovirus vector has not been introduced are shown as-♦-Wild Type,-■ -CMV,-▲ -Δ in the figure. In addition, cells in which a vector containing the SSX4 promoter has been introduced but GCV is not administered are indicated as-● -pSSX4-255 w / o GCV and-□ -pSSX4-485 w / o GCV.

1.本発明で使用する用語の定義
本明細書における塩基配列(ヌクレオチド配列)、核酸などの略号による表示は、IUPAC−IUBの規定〔IUPAc-IUB communication on Biological Nomenclature, Eur. J. Biochem., 138; 9 (1984)〕、「塩基配列又はアミノ酸配列を含む明細書等の作製のためのガイドライン」(特許庁編)及び当該分野における慣用記号に従うものとする。
1. Definition of terms used in the present invention Indications by abbreviations such as nucleotide sequences (nucleotide sequences) and nucleic acids in the present specification are defined by IUPAC-IUB [IUPAc-IUB communication on Biological Nomenclature, Eur. J. Biochem., 138; 9 (1984)], “Guidelines for the preparation of specifications including base sequences or amino acid sequences” (edited by the Patent Office) and conventional symbols in the field.

本明細書において「SSX4遺伝子」とは、synovial sarcoma, X breakpoint 4 (SSX4)遺伝子を意味する。当該SSX4遺伝子のうち、ヒト(Homo sapiens)由来のSSX4遺伝子(hSSX4遺伝子)は、ヒトのX染色体Xp11.23(Genbank Accession No. NC_000023.9)の48127912位から48137729位の領域に位置している9818bpの遺伝子である(Genbank Accession No. NG_005575)。その転写産物であるmRNAには、2つの転写変異体(Genbank Accession No. NM_005636(transcript variant 1)、NM_175729(transcript variant 2)があることが知られている。転写変異体1(transcript variant 1)は、hSSX4遺伝子の6つのエクソン領域(1..38, 508..596, 1036..1150, 1827..1922, 3786..3835, 5821..5956, 8344..8448, 9231..9818)からなる1250bpのポリヌクレオチドであり、また転写変異体2(transcript variant 2)は、hSSX4遺伝子の5つのエクソン領域(1..38, 508..596, 1036..1150, 1827..1922, 3786..3835, 8344..8448, 9231..9818)からなる1114bpのポリヌクレオチドである。   In the present specification, the “SSX4 gene” means a synovial sarcoma, X breakpoint 4 (SSX4) gene. Among the SSX4 genes, the human (Homo sapiens) -derived SSX4 gene (hSSX4 gene) is located in the region from positions 48127912 to 48137729 of human X chromosome Xp11.23 (Genbank Accession No. NC_000023.9) It is a 9818 bp gene (Genbank Accession No. NG_005575). It is known that there are two transcription variants (Genbank Accession No. NM_005636 (transcript variant 1) and NM_175729 (transcript variant 2) in the mRNA that is the transcript. Transcription variant 1 (transcript variant 1) Are six exon regions of the hSSX4 gene (1..38, 508..596, 1036..1150, 1827..1922, 3786..3835, 5821..5956, 8344..8448, 9231..9818) The transcript variant 2 is composed of 5 exon regions (1..38, 508..596, 1036..1150, 1827..1922, 3786) of the hSSX4 gene. .. 3835, 8344 .. 8448, 9231..9818).

また、SSX4遺伝子には、上記ヒト由来のSSX4遺伝子(hSSX4遺伝子)だけでなく、ヒト、マウス、ラットなどの生物種間で保存されるオーソログ遺伝子など、ヒト由来のタンパク質(hSSX4)と生物学的機能が同等であるタンパク質(例えば同族体(ホモログやスプライスバリアントなど)、変異体及び誘導体)をコードする「遺伝子」が含まれる。例えばヒト由来のhSSX4のホモログをコードする遺伝子としては、当該hSSX4をコードするhSSX4遺伝子に対応するマウスやラットなど他生物種の遺伝子が例示できる。これらの遺伝子(ホモログ)は、HomoloGene(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/HomoloGene/)により同定することができる。具体的には、特定ヒト遺伝子名(hSSX4遺伝子)や塩基配列のアクセション番号(GenBank Accession No. NG_005575)をLocusLink(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/LocusLink/)の検索にかけて該当するヒト遺伝子データを見いだす。そのデータのリンクメニューにあるHomoloGeneにアクセスして表示された他生物種遺伝子とヒト遺伝子との遺伝子ホモログの相関を示したリストから、hSSX4遺伝子に対応するラットなど他生物種の遺伝子を遺伝子(ホモログ)として選抜することができる。またヒトX染色体Xp11.23(Genbank Accession No. NC_000023.9)の48101375位から48192195位の領域には、ヒトSSX4B遺伝子(GenBank Accession No. NG_005575.1)のparalogが存在することが知られている。当該paralogもヒトSSX4B遺伝子と生物学的機能が同等であれば、本発明でいうSSX4遺伝子に包含される。   The SSX4 gene includes not only the above human-derived SSX4 gene (hSSX4 gene) but also human-derived proteins (hSSX4) and biologicals such as orthologous genes conserved among species such as humans, mice, and rats. “Gene” encoding proteins with equivalent functions (eg, homologs (such as homologs and splice variants), mutants and derivatives). For example, as a gene encoding a homologue of human-derived hSSX4, genes of other species such as mice and rats corresponding to the hSSX4 gene encoding hSSX4 can be exemplified. These genes (homologs) can be identified by HomoloGene (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/HomoloGene/). Specifically, the specific human gene name (hSSX4 gene) and the accession number (GenBank Accession No. NG_005575) of the base sequence are searched for LocusLink (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/LocusLink/). Find the relevant human genetic data. From the list showing the homologues of the homologues of other species and human genes displayed by accessing HomoloGene in the link menu of the data, the genes of other species such as rats corresponding to the hSSX4 gene (homologues) ) Can be selected. Moreover, it is known that the human SSX4B gene (GenBank Accession No. NG_005575.1) paralog exists in the region from 48101375 to 48192195 of the human X chromosome Xp11.23 (Genbank Accession No. NC_000023.9). . The paralog is also included in the SSX4 gene in the present invention as long as the biological function is equivalent to that of the human SSX4B gene.

本明細書で「遺伝子」とは、特に言及しない限り、調節領域、コード領域、エクソン、及びイントロンを区別することなく示すものとする。具体的には、本明細書で「SSX4遺伝子」という場合、特に言及がない限り、当該用語には、前述のhSSX4遺伝子(Genbank Accession No. NG_005575)およびそのホモログのみならず、それらの転写産物であるmRNAやcDNAが含まれる。なお、SSX4遺伝子と区別してその転写産物であるmRNAについて特に言及する場合は、「SSX4 mRNA」と称する。   In this specification, “gene” refers to a regulatory region, a coding region, an exon, and an intron without distinction unless otherwise specified. Specifically, when the term “SSX4 gene” is used herein, the term includes not only the above-described hSSX4 gene (Genbank Accession No. NG_005575) and its homologs, but also their transcripts, unless otherwise specified. Some mRNAs and cDNAs are included. In addition, when specifically referring to the mRNA which is the transcription product as distinguished from the SSX4 gene, it is referred to as “SSX4 mRNA”.

本明細書中において「DNA」は、特に言及しない限り、ヒトゲノムDNAを含む2本鎖DNA、及びcDNAや合成DNAを含む1本鎖DNA(センス鎖)、並びに当該センス鎖と相補的な配列を有する1本鎖DNA(アンチセンス鎖)、及びそれらの断片のいずれもが含まれる。   In the present specification, unless otherwise specified, “DNA” refers to double-stranded DNA including human genomic DNA, single-stranded DNA (sense strand) including cDNA and synthetic DNA, and a sequence complementary to the sense strand. These include both single-stranded DNA (antisense strand) and fragments thereof.

本明細書中において「RNA」とは、特に言及しない限り、1本鎖RNAのみならず、それに相補的な配列を有する1本鎖RNA、さらにはそれらから構成される2本鎖RNAを包含する趣旨で用いられる。当該RNAには、total RNA、mRNA、rRNA、siRNAなどの合成RNAが含まれる。   In this specification, “RNA” includes not only single-stranded RNA but also single-stranded RNA having a sequence complementary thereto, and further double-stranded RNA composed thereof, unless otherwise specified. Used for purposes. The RNA includes synthetic RNA such as total RNA, mRNA, rRNA, and siRNA.

また、本明細書中において、「ヌクレオチド」、「オリゴヌクレオチド」及び「ポリヌクレオチド」は、核酸と同義であって、DNAおよびRNAの両方を含むものとする。また、これらは2本鎖であっても1本鎖であってもよく、ある配列を有する「ヌクレオチド」(または「オリゴヌクレオチド」、「ポリヌクレオチド」)といった場合、特に言及しない限り、これに相補的な配列を有する「ヌクレオチド」(または「オリゴヌクレオチド」及び「ポリヌクレオチド」)も包括的に意味するものとする。さらに、「ヌクレオチド」(または「オリゴヌクレオチド」及び「ポリヌクレオチド」)がRNAである場合、配列表に示される塩基記号「T」は「U」と読み替えられるものとする。   Further, in this specification, “nucleotide”, “oligonucleotide” and “polynucleotide” are synonymous with nucleic acid and include both DNA and RNA. These may be double-stranded or single-stranded, and in the case of “nucleotide” having a certain sequence (or “oligonucleotide”, “polynucleotide”), it is complementary to this unless otherwise specified. “Nucleotide” (or “oligonucleotide” and “polynucleotide”) having a typical sequence is also intended to be inclusive. Furthermore, when the “nucleotide” (or “oligonucleotide” and “polynucleotide”) is RNA, the base symbol “T” shown in the sequence listing shall be read as “U”.

本明細書において「腫瘍」とは特に制限されないが、好ましくは脳腫瘍である。なお、脳腫瘍とは、頭蓋内に発生する原発性および転移性の新生物の総称であり、悪性腫瘍と良性腫瘍の両方が含まれる。好ましくは悪性の脳腫瘍である。脳腫瘍には、星膠腫,乏突起膠腫,上衣腫,膠芽腫および退形成性星細胞腫などの神経膠腫(グリオーマ)、転移性脳腫瘍、髄芽腫、悪性リンパ腫、胚細胞由来の腫瘍、髄膜腫、下垂体腫、および神経鞘腫が含まれる。本発明において好適に対象とされる脳腫瘍は、発生頻度も高く、治療が困難とされている悪性グリオーマ(膠芽腫および退形成性星細胞腫)である。   In the present specification, the “tumor” is not particularly limited, but is preferably a brain tumor. Brain tumor is a general term for primary and metastatic neoplasms that develop in the cranium, and includes both malignant and benign tumors. A malignant brain tumor is preferred. Brain tumors include gliomas such as astromas, oligodendroma, ependymomas, glioblastomas and anaplastic astrocytomas, metastatic brain tumors, medulloblastomas, malignant lymphomas, germ cells Tumors, meningiomas, pituitary tumors, and schwannomas are included. Brain tumors that are preferably targeted in the present invention are malignant gliomas (glioblastoma and anaplastic astrocytoma) that have a high incidence and are considered difficult to treat.

2.腫瘍特異的プロモーター
本発明の腫瘍特異的プロモーターは、その最小配列として配列表の配列番号1に示す塩基配列を有するポリヌクレオチドからなることを特徴とする。当該ポリヌクレオチドは、SSX4プロモーターとして腫瘍特異的、好ましくは脳腫瘍特異的にプロモーター活性を発揮するものであれば特に制限されないが、具体的には、例えば、配列番号2に示す塩基配列において1〜2578番目のいずれかの塩基から2832〜2864番目のいずれかの塩基からなる領域の塩基配列からなる、最小255bpから最大2864bpの長さのポリヌクレオチドが含まれる。
2. Tumor-specific promoter The tumor-specific promoter of the present invention is characterized by comprising a polynucleotide having the base sequence shown in SEQ ID NO: 1 in the sequence listing as its minimum sequence. The polynucleotide is not particularly limited as long as it exhibits promoter activity specifically as a SSX4 promoter in a tumor-specific, preferably brain tumor-specific manner. Specifically, for example, in the base sequence shown in SEQ ID NO: 2, 1 to 2578 A polynucleotide having a length of a minimum of 255 bp to a maximum of 2864 bp consisting of a base sequence in a region consisting of any of the 2832 to 2864th bases from any of the first bases is included.

ここで、配列番号1に示す塩基配列は、SSX4遺伝子の転写開始点(エクソン1の先頭の塩基配列)を+1とした場合に、当該転写開始点の上流255番目(-255)から1番目(-1)までの255bpの塩基配列に相当する。また配列番号2に示す塩基配列は、SSX4遺伝子の転写開始点(エクソン1の先頭の塩基配列)を+1とした場合に、当該転写開始点の2832bp上流(-2832)から32bp下流(+32bp)の計2864bpの領域の塩基配列に相当する。なお、図2に、SSX4遺伝子の転写開始点(エクソン1の先頭の塩基配列)を+1とした場合に、当該転写開始点の上流255番目(-255)から下流32番目(+32)までの領域の塩基配列(配列番号3)を示す。   Here, the base sequence shown in SEQ ID NO: 1 is the first from the 255th (−255) upstream of the transcription start point when the transcription start point of the SSX4 gene (the first base sequence of exon 1) is +1. -1) corresponds to the 255 bp nucleotide sequence. The base sequence shown in SEQ ID NO: 2 is 32 bp downstream (+32 bp) from 2832 bp upstream (−2832) to the transcription start point when the transcription start point of SSX4 gene (the first base sequence of exon 1) is +1. It corresponds to the base sequence of a total region of 2864 bp. In addition, in FIG. 2, when the transcription start point of SSX4 gene (the first base sequence of exon 1) is +1, from the 255th upstream (-255) to the 32nd downstream (+32) of the transcription start point. The base sequence of the region (SEQ ID NO: 3) is shown.

また、本発明の腫瘍特異的プロモーターには、配列番号1に示す塩基配列に相補する塩基配列に対してストリンジェントな条件でハイブリダイズし、且つ配列番号1に示す塩基配列と同様に腫瘍特異的なプロモーター活性を有するものが含まれる。さらに本発明の腫瘍特異的プロモーターには、配列番号2に示す塩基配列において、少なくとも2578番目の塩基から2832番目の塩基からなる領域の塩基配列に相補する塩基配列、例えば「1〜2578番目のいずれかの塩基から2832〜2864番目のいずれかの塩基からなる領域の塩基配列に相補する塩基配列」に対してストリンジェントな条件でハイブリダイズし、且つ配列番号1に示す塩基配列と同様に腫瘍特異的なプロモーター活性を有するものも含まれる。   In addition, the tumor-specific promoter of the present invention hybridizes under stringent conditions to a base sequence complementary to the base sequence shown in SEQ ID NO: 1 and is tumor-specific like the base sequence shown in SEQ ID NO: 1. Those having various promoter activities. Furthermore, in the tumor-specific promoter of the present invention, in the base sequence shown in SEQ ID NO: 2, a base sequence complementary to a base sequence in a region consisting of at least the 2578th base to the 2832st base, for example, “any of 1 to 2578th To the base sequence complementary to the base sequence of any of the 2832 to 2864th bases from these bases "and is tumor-specific in the same manner as the base sequence shown in SEQ ID NO: 1 Those having a typical promoter activity are also included.

ここでいうストリンジェントでハイブリダイズする塩基配列とは、例えば、6×SSPE、2×デンハルト溶液、0.5%SDS、0.1mg/mlサケ精巣DNAを含む溶液中で65℃、12時間反応させる、という条件下でサザンハイブリダイゼーションを行うことにより、上記したいずれかの塩基配列を有するDNAとハイブリダイズする塩基配列である。   The base sequence that hybridizes with stringent here is, for example, a reaction at 65 ° C. for 12 hours in a solution containing 6 × SSPE, 2 × Denhardt's solution, 0.5% SDS, 0.1 mg / ml salmon testis DNA. This is a base sequence that hybridizes with DNA having any of the above base sequences by performing Southern hybridization under the conditions of

当該腫瘍特異的プロモーターは、ハイブリダイズした対象の塩基配列と同様のプロモーター機能、即ち、腫瘍特異性、特に脳腫瘍特異性と同程度のプロモーター活性を有するものである。このような塩基配列としては、対象の塩基配列と、例えば85%以上、好ましくは90%以上、より好ましくは95%の同一性を有するものが挙げられる。当該塩基配列の同一性は、典型的には、2つの配列の間の最適アライメントを決定し、そして2つの配列を比較することによって算定される。配列の最適アライメントは、NeedlemanおよびWunschら(J. Mol. Biol. 48:443 (1970))の相同性アライメントアルゴリズムによって、PearsonおよびLipmanら(Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85:2444 (1988))の類似性方法のためのサーチによって、これらのアルゴリズムのコンピューター実行によって(Wisconsin Genetics Software Package, Genetics Computer Group, 575 Science Dr.、Madison、WIにおけるGAP、BESTFIT、FASTA、およびTFASTA)、または検分によって、SmithおよびWaterman (1981) Adv. Appl. Math. 2:482の局所相同性アルゴリズムを用いて行うことができる。配列類似性を測定するのに適したアルゴリズムはBLASTアルゴリズムであり、Altschulら(J. Mol. Biol. 215:403-410 (1990))およびShpaerら(Genomics 38:179-191 (1996))に記載の方法に従って実施することができる。なお、BLAST解析を実行するためのソフトウェアは、National Center for Biotechnology Information (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/)で公的に入手可能である。   The tumor-specific promoter has a promoter function similar to that of the hybridized target base sequence, that is, a promoter activity comparable to tumor specificity, particularly brain tumor specificity. Examples of such a base sequence include those having, for example, 85% or more, preferably 90% or more, more preferably 95% identity with the target base sequence. The identity of the base sequence is typically calculated by determining the optimal alignment between the two sequences and comparing the two sequences. Optimal alignment of the sequences was determined by the homology alignment algorithm of Needleman and Wunsch et al. (J. Mol. Biol. 48: 443 (1970)) and by Pearson and Lipman et al. (Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85: 2444 (1988). )) By searching for similarity methods, by computer implementation of these algorithms (GAP, BESTFIT, FASTA, and TFASTA at Wisconsin Genetics Software Package, Genetics Computer Group, 575 Science Dr., Madison, WI) or by inspection Can be performed using the local homology algorithm of Smith and Waterman (1981) Adv. Appl. Math. 2: 482. A suitable algorithm for measuring sequence similarity is the BLAST algorithm, which is described in Altschul et al. (J. Mol. Biol. 215: 403-410 (1990)) and Shpaer et al. (Genomics 38: 179-191 (1996)). It can be carried out according to the methods described. Software for performing the BLAST analysis is publicly available at the National Center for Biotechnology Information (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/).

上記した本発明の腫瘍特異的プロモーターは、既に報告されているSSX4遺伝子の配列情報に基づきPCR法を利用する周知の方法により得ることができる。これらの方法は、例えばMolecular Cloning: A Laboratory Manual, Second Edition (1989) (Cold Spring Harbor Laboratory Press),Current Protocols in Molecular Biology (Greene Publishing Associates and Wiley-Interscience)等の基本書に従って容易に行うことができる。また、上記したストリジェントな条件でハイブリダイズする塩基配列を有する本発明の腫瘍特異的なプロモーターは、例えば部位特異的突然変異誘発法、PCR法、又は通常のハイブリダイゼーション法などにより容易に得ることができ、具体的には前記Molecular Cloning等の基本書を参考にして行うことができる。   The above-described tumor-specific promoter of the present invention can be obtained by a well-known method using the PCR method based on the already reported sequence information of the SSX4 gene. These methods can be easily performed according to basic documents such as Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Second Edition (1989) (Cold Spring Harbor Laboratory Press), Current Protocols in Molecular Biology (Greene Publishing Associates and Wiley-Interscience). it can. The tumor-specific promoter of the present invention having a base sequence that hybridizes under the above-mentioned stringent conditions can be easily obtained by, for example, site-directed mutagenesis, PCR, or ordinary hybridization. Specifically, it can be carried out with reference to basic documents such as Molecular Cloning.

本発明の腫瘍特異的プロモーターは、後に記載する実験例に明らかにされているように、正常細胞および正常組織内では作用せず、腫瘍細胞または腫瘍組織内、特に脳腫瘍細胞または脳腫瘍組織内で特異的にプロモーター活性を発揮する、という特徴的な性質を有する。   The tumor-specific promoter of the present invention does not act in normal cells and normal tissues, and is specific in tumor cells or tumor tissues, particularly brain tumor cells or brain tumor tissues, as will be demonstrated in the experimental examples described later. It has the characteristic property of exerting promoter activity.

本発明の腫瘍特異的プロモーターは、腫瘍特異的な遺伝子発現による癌の遺伝子治療、例えば、薬剤代謝酵素遺伝子と癌治療用プロドラッグとを組み合わせた自殺遺伝子治療、サイトカイン遺伝子などを癌細胞に導入して免疫機能を高めて癌を治療する免疫遺伝子治療などに利用することができる。   The tumor-specific promoter of the present invention introduces cancer gene therapy by tumor-specific gene expression, for example, suicide gene therapy in which a drug-metabolizing enzyme gene and a prodrug for cancer treatment are combined, a cytokine gene, etc. into cancer cells. Thus, it can be used for immune gene therapy for improving cancer immune function.

自殺遺伝子治療において使用される薬剤代謝酵素遺伝子と癌治療用プロドラッグ(薬物)との組み合わせとしては、単純ヘルペスウイルスチミジンキナーゼ遺伝子とガンシクロビルもしくはアシクロビルとの組み合わせ、シトシンデアミナーゼ遺伝子と5−フルオロシトシンとの組み合わせ、水痘帯状疱疹ウイルスシミジンキナーゼ遺伝子と6−メトキシプリアラビノシドとの組み合わせ、E.coli gpt遺伝子と6−チオキサンチンとの組み合わせ、チトクロームP450 2B1遺伝子とサイクロフォスファミドとの組み合わせ、ヒトデオキシシチジンキナーゼ遺伝子とサイトシンアラビノシドとの組み合わせ、E.coli UPRT遺伝子と5−フルオロウラシルとの組み合わせ、E.coli deoD遺伝子と6−メチルプリン−2’−デオキシリボヌクレオシドとの組み合わせ、および細菌ニトロ還元酵素遺伝子とCB1954 (5-(aziridin-1-yl)-2,4-dinitrobenzamide)との組み合わせなどが例示される。好ましくは単純ヘルペスウイルスチミジンキナーゼ遺伝子とガンシクロビルもしくはアシクロビルとの組み合わせである。   The combination of drug metabolizing enzyme gene and prodrug for cancer treatment (drug) used in suicide gene therapy includes herpes simplex virus thymidine kinase gene and ganciclovir or acyclovir, cytosine deaminase gene and 5-fluorocytosine A combination of varicella-zoster virus cymidine kinase gene and 6-methoxypriarabinoside, a combination of E. coli gpt gene and 6-thioxanthine, a combination of cytochrome P450 2B1 gene and cyclophosphamide, a combination of human deoxycytidine kinase gene and cytosine arabinoside; a combination of the E. coli UPRT gene and 5-fluorouracil; Examples include a combination of an E. coli deoD gene and 6-methylpurine-2′-deoxyribonucleoside, and a combination of a bacterial nitroreductase gene and CB1954 (5- (aziridin-1-yl) -2,4-dinitrobenzamide). The A combination of herpes simplex virus thymidine kinase gene and ganciclovir or acyclovir is preferred.

自殺遺伝子治療を実際に行うには、本発明の腫瘍特異的プロモーター及びその下流に薬剤代謝酵素遺伝子を発現可能なように組み込んだ発現ベクターを構築して、その発現ベクターを腫瘍細胞に導入し、次いで癌治療用プロドラッグ(薬物)を投与することによって実施できる。ここで発現ベクターとしては、レトロウイルスベクター、アデノウイルスベクター、アデノ随伴ウイルスベクターなどの遺伝子導入に通常用いられるベクターが挙げられる。好ましくはレトロウイルスベクターである。あるいは、本発明の腫瘍特異的プロモーター及びその下流に薬剤代謝酵素遺伝子を発現可能なように組み込んだプラスミドDNAを、リポソームに封入して、あるいはポリリジン−DNA−タンパク質複合体として、腫瘍細胞に導入することもできる。   To actually perform suicide gene therapy, construct an expression vector incorporating the tumor-specific promoter of the present invention and a drug metabolizing enzyme gene downstream thereof so that the gene can be expressed, and introduce the expression vector into tumor cells. Subsequently, it can be performed by administering a prodrug (drug) for cancer treatment. Here, examples of the expression vector include vectors usually used for gene transfer such as a retrovirus vector, an adenovirus vector, and an adeno-associated virus vector. A retroviral vector is preferred. Alternatively, the tumor-specific promoter of the present invention and the plasmid DNA incorporated downstream so that the drug-metabolizing enzyme gene can be expressed are encapsulated in liposomes or introduced into tumor cells as a polylysine-DNA-protein complex. You can also

腫瘍細胞に上記本発明の腫瘍特異的プロモーターに連結した薬剤代謝酵素遺伝子を導入するには、これらのベクター、リポソーム封入体またはポリリジン−DNA−タンパク質複合体を、静脈あるいは動脈内にあるいは直接腫瘍組織内部や腫瘍組織の周囲に注入することによって行われる。この際、エレクトロポレーション法や超音波を併用することにより遺伝子導入効率を高めることも可能である。かかる遺伝子導入後、癌治療用プロドラッグ(薬物)は、経口、静脈、動脈内投与等の通常の方法により投与される。   In order to introduce the drug-metabolizing enzyme gene linked to the above-described tumor-specific promoter of the present invention into tumor cells, these vectors, liposome inclusion bodies or polylysine-DNA-protein complexes can be introduced into veins or arteries or directly into tumor tissue. It is done by injecting inside or around the tumor tissue. At this time, it is also possible to increase gene transfer efficiency by using an electroporation method or ultrasonic waves in combination. After such gene introduction, a prodrug (drug) for cancer treatment is administered by a usual method such as oral, intravenous, or intraarterial administration.

導入された遺伝子は、本発明の腫瘍特異的プロモーターの作用によって腫瘍細胞内で特異的に薬剤代謝酵素が発現され、発現された薬剤代謝酵素により、腫瘍細胞内において癌治療用プロドラッグは活性型の癌治療剤へと変換され、この変換された癌治療剤により腫瘍細胞が選択的に死滅して自殺遺伝子治療が完了する。   The introduced gene is such that a drug-metabolizing enzyme is specifically expressed in tumor cells by the action of the tumor-specific promoter of the present invention, and the prodrug for cancer treatment is activated in the tumor cells by the expressed drug-metabolizing enzyme. To the cancer therapeutic agent, and the transformed cancer therapeutic agent selectively kills tumor cells to complete suicide gene therapy.

このような自殺遺伝子治療の手法自体は既に公知であり、特に、単純ヘルペスウイルスチミジンキナーゼ遺伝子とガンシクロビルとの組み合わせは、脳腫瘍等で臨床応用されている(Oldfield,EH,Hum. Gene Ther., 4, 39-69, 1993)。   Such a suicide gene therapy technique itself is already known, and in particular, a combination of herpes simplex virus thymidine kinase gene and ganciclovir has been clinically applied in brain tumors (Oldfield, EH, Hum. Gene Ther., 4 , 39-69, 1993).

本発明の腫瘍特異的プロモーターを利用した免疫遺伝子治療としては、インターフェロン、TNFα、インターロイキンなどのサイトカインをコードする遺伝子を、上記の自殺遺伝子治療と同様の方法で、本発明の腫瘍特異的プロモーターと共に発現ベクターに組み込み、あるいはリポソームに封入して、腫瘍細胞に導入してサイトカインを発現させて、それによりヒトが本来有する生体防御機構である免疫応答を高めて腫瘍を治療する方法が採用される。   As immunity gene therapy using the tumor-specific promoter of the present invention, genes encoding cytokines such as interferon, TNFα, interleukin and the like are used together with the tumor-specific promoter of the present invention in the same manner as the suicide gene therapy described above. A method of treating a tumor by incorporating it into an expression vector or encapsulating in a liposome and introducing it into tumor cells to express cytokines, thereby enhancing the immune response, which is a biological defense mechanism inherent in humans, is employed.

本発明の腫瘍特異的プロモーターを用いたオンコリティックウイルスによる遺伝子治療としては、例えばアデノウイルスの増殖に必須の遺伝子である初期遺伝子E1AまたはE1Bの上流に本発明の腫瘍特異的プロモーターを挿入するか、あるいは初期遺伝子E1AまたはE1Bプロモーターと置換して、または単純ヘルペスウイルスの対応する初期遺伝子の上流に本発明の腫瘍特異的プロモーターを挿入するかあるいは初期遺伝子プロモーターと置換して、腫瘍細胞あるいは腫瘍組織で特異的に増殖し、腫瘍細胞を殺傷するオンコリティックウイルスを構築し、このウイルスを投与することにより腫瘍を治療する方法が挙げられる。このような遺伝子治療については、Heise, C. et al.,J. Clin. Invest., 105, 847-851, 2000などの文献が参照される。   As gene therapy with an oncolytic virus using the tumor-specific promoter of the present invention, for example, the tumor-specific promoter of the present invention is inserted upstream of the early gene E1A or E1B, which is an essential gene for adenovirus growth, Alternatively, by replacing the early gene E1A or E1B promoter, or by inserting the tumor-specific promoter of the present invention upstream of the corresponding early gene of herpes simplex virus or replacing the early gene promoter, in tumor cells or tumor tissues A method of treating an tumor by constructing an oncolytic virus that specifically grows and kills tumor cells and administering this virus is mentioned. For such gene therapy, references such as Heise, C. et al., J. Clin. Invest., 105, 847-851, 2000 are referred to.

また、本発明の腫瘍特異的プロモーターを利用して、癌遺伝子のアンチセンス遺伝子や正常型の癌抑制遺伝子を、腫瘍において特異的に発現させ、その結果、腫瘍の脱癌化(正常復帰)や細胞死(アポトーシス)、更には腫瘍細胞の抗癌剤感受性、放射線感受性の亢進を惹起することができる。    In addition, by using the tumor-specific promoter of the present invention, an oncogene antisense gene and a normal tumor suppressor gene are specifically expressed in a tumor, and as a result, the tumor is decancerated (reverted to normal), It can induce cell death (apoptosis), and further enhancement of anticancer drug sensitivity and radiation sensitivity of tumor cells.

最小配列として配列番号1に示す塩基配列を有する本発明の腫瘍特異的プロモーターを利用した上記の遺伝子治療は、大腸癌、膵癌、肝癌等の消化器癌、肺癌、乳癌、神経芽細胞腫、脳腫瘍などの治療、特に脳腫瘍の治療に有効である。   The above gene therapy using the tumor-specific promoter of the present invention having the base sequence shown in SEQ ID NO: 1 as the minimum sequence is digestive cancer such as colorectal cancer, pancreatic cancer, liver cancer, lung cancer, breast cancer, neuroblastoma, brain tumor It is effective for the treatment of brain tumors.

3.ウイルスベクターおよび医薬組成物
本発明のウイルスベクターは、前述する腫瘍特異的プロモーターを、外来構造遺伝子の塩基配列に作動可能に連結した状態で含むことを特徴とするものである。ここで、「作動可能に連結した」とは、腫瘍特異的プロモーターと外来構造遺伝子との間の機能的関係をいい、例えば、上記の腫瘍特異的プロモーターが、腫瘍細胞または腫瘍組織において、外来遺伝子の塩基配列(コード配列)の転写を刺激し、所望の転写をもたらす場合、当該腫瘍特異的プロモーターは外来構造遺伝子の塩基配列(コード配列)に作動可能に連結しているといえる。一般に、作動可能に連結している塩基配列は互いに隣接している。またここで宿主細胞としては、動物、特に哺乳細胞であり、より好ましくはヒト細胞である。
3. Viral vector and pharmaceutical composition The viral vector of the present invention is characterized in that it contains the aforementioned tumor-specific promoter in an operably linked state with the base sequence of a foreign structural gene. Here, “operably linked” refers to a functional relationship between a tumor-specific promoter and a foreign structural gene. For example, the above-described tumor-specific promoter is a foreign gene in a tumor cell or tumor tissue. When the transcription of the base sequence (coding sequence) is stimulated to bring about the desired transcription, it can be said that the tumor-specific promoter is operably linked to the base sequence (coding sequence) of the foreign structural gene. In general, base sequences that are operably linked are adjacent to each other. Here, the host cell is an animal, particularly a mammalian cell, and more preferably a human cell.

なお、本発明のウイルスベクターが、上記の宿主細胞内で所望の機能を発揮し、外来構造遺伝子が効果的に発現して所望の蛋白質が産生されるための、腫瘍特異的プロモーター以外の最小エレメントとしては、レトロウイルスベクターに関しては、LTR、パッケージングシグナル領域、PPT(polypurine tract) 配列を挙げることができる。   The virus vector of the present invention exhibits a desired function in the above host cell, and a minimal element other than a tumor-specific promoter for producing a desired protein by effectively expressing a foreign structural gene. Examples of retroviral vectors include LTR, packaging signal region, and PPT (polypurine tract) sequence.

またさらに翻訳または他の制御シグナルを含むこともできる。また発現効率は、使用する細胞系に適切なエンハンサーを含むことによって促進され得る(Scharfら、1994, Results Probl. Cell Differ. 20:125;および、Bittnerら、1987, Meth. Enzymol., 153:516)。このため、本発明のウイルスベクターにおいても、例えば、LTR(long terminal repeat)、SV40エンハンサーまたはCMVエンハンサーなどのように、哺乳動物宿主細胞での発現を増加するために使用され得る。   It can also contain translation or other control signals. Expression efficiency can also be facilitated by including an enhancer appropriate for the cell line used (Scharf et al., 1994, Results Probl. Cell Differ. 20: 125; and Bittner et al., 1987, Meth. Enzymol., 153: 516). Therefore, the viral vector of the present invention can also be used to increase expression in mammalian host cells, such as LTR (long terminal repeat), SV40 enhancer, or CMV enhancer.

本発明で用いられる有用なウイルスベクターには、レトロウイルス、アデノウイルス、アデノ関連ウイルス、ヘルペスウイルスに基づくベクター、SV40、パピローマウイルス、HBPエプスタインバーウイルスに基づくベクター、ワクシニアウイルスベクター、およびセムリキ森林ウイルス(SFV)が含まれる。好ましくはレトロウイルスである。   Useful viral vectors used in the present invention include retrovirus, adenovirus, adeno-associated virus, herpes virus based vector, SV40, papilloma virus, HBP Epstein Barr virus based vector, vaccinia virus vector, and Semliki Forest virus ( SFV). A retrovirus is preferred.

本発明の腫瘍特異的プロモーターおよび外来構造遺伝子を導入するために使用されるウイルスベクターは、遺伝子療法用に設計されたものであることが好ましい。商業的に入手可能なパッケージング細胞またはヘルパー細胞は、通常、(1)ベクター形態で増殖し得るその能力を維持しながら、標的細胞中でウイルスを増殖不能にするように、(2)外因性DNA配列(外来構造遺伝子の塩基配列)の挿入のためにウイルスゲノム内に空間を設けるように、また(3)目的遺伝子をコードし、そして適切な発現を可能にする新たな配列を組み込むことができるように、改変が施されている。かかるパッケージング細胞またはヘルパー細胞として商業的に入手できるものとしては、例えばRetroPack PT67 、およびAmphoPack-293(いずれもTaKaRa)を例示することができる。   The viral vector used for introducing the tumor-specific promoter and foreign structural gene of the present invention is preferably designed for gene therapy. Commercially available packaging or helper cells usually (2) exogenous to render the virus incapable of growing in the target cell while maintaining its ability to grow in vector form. Incorporate new sequences that allow for the insertion of DNA sequences (base sequences of foreign structural genes) in the viral genome and (3) encode the gene of interest and allow proper expression Modifications have been made to allow for this. Examples of such commercially available packaging cells or helper cells include RetroPack PT67 and AmphoPack-293 (both are TaKaRa).

またヒト遺伝子療法に使用できるアデノウイルスベクターは、例えば、Rosenfeldら、1992, Cell 68:143;PCT公開公報WO 94/12650;同94/12649;同94/12629に記載されている。ウイルスゲノムのE1またはE3の非必須領域での挿入は、感染宿主細胞で発現し得る生ウイルスをもたらす(LoganおよびShenk, 1984, Proc. Natl. Acad. Sci., 81:3655)。   Adenoviral vectors that can be used for human gene therapy are described, for example, in Rosenfeld et al., 1992, Cell 68: 143; PCT Publications WO 94/12650; 94/12649; 94/12629. Insertion in the E1 or E3 non-essential region of the viral genome results in a live virus that can be expressed in infected host cells (Logan and Shenk, 1984, Proc. Natl. Acad. Sci., 81: 3655).

(3-1)遺伝子治療用のウイルスベクターおよび医薬組成物
本発明のウイルスベクターの一つの態様として、外来構造遺伝子として、動物細胞に対して毒性を示す蛋白質をコードする遺伝子を含む、ウイルスベクターを挙げることができる。実験例3において、本発明の腫瘍特異的プロモーターと自殺遺伝子であるヘルペスウイルス・チミジンキナーゼ(HSV tk)とが、動物細胞中で作動可能に連結してなるレトロウイルスベクターが構築されているが、ここでHSV tkに代えて、動物細胞に対して毒性を示す蛋白質をコードする遺伝子を用いた場合は、腫瘍動物細胞において本発明の腫瘍特異的プロモーターが特異的に活性化することにより、当該腫瘍動物細胞を病的状態または死滅に至らしめることができる。すなわち、かかる毒性タンパク質をコードする遺伝子に作動可能に連結した本発明の腫瘍特異的プロモーターを含むウイルスベクターは、腫瘍細胞を殺傷するための医薬組成物の有効成分として有効に使用することができる。
(3-1) Viral vector and pharmaceutical composition for gene therapy As one embodiment of the viral vector of the present invention, a viral vector comprising a gene encoding a protein that is toxic to animal cells as a foreign structural gene. Can be mentioned. In Experimental Example 3, a retroviral vector is constructed in which the tumor-specific promoter of the present invention and the suicide gene herpesvirus-thymidine kinase (HSV tk) are operably linked in animal cells. Here, in place of HSV tk, when a gene encoding a protein that is toxic to animal cells is used, the tumor-specific promoter of the present invention is specifically activated in the tumor animal cells, whereby the tumor Animal cells can be brought to morbidity or death. That is, the viral vector containing the tumor-specific promoter of the present invention operably linked to a gene encoding such a toxic protein can be effectively used as an active ingredient of a pharmaceutical composition for killing tumor cells.

また本発明のウイルスベクターの一つの態様として、実験例3に示すように外来構造遺伝子として、それ自体細胞に対して毒性のない薬物に作用して、当該薬物を細胞に毒性があるように変換する機能(活性型への変換機能)を有する蛋白質をコードする遺伝子を含む、ウイルスベクターを挙げることができる。   Further, as one embodiment of the viral vector of the present invention, as shown in Experimental Example 3, as a foreign structural gene, it acts on a drug that is not itself toxic to cells and converts the drug so that it is toxic to cells. And a viral vector containing a gene encoding a protein having a function (conversion function to an active form).

かかる薬物としては、いわゆるプロドラッグと称されるものを挙げることができ、具体的には癌治療用プロドラッグとしてはガンシクロビル、アシクロビル、5−フルオロシトシン、6−メトキシプリアラビノシド、6−チオキサンチン、サイクロフォスファミド、サイトシンアラビノシド、5−フルオロウラシル、CB1954 (5-(aziridin-1-yl)-2,4-dinitrobenzamide)および6−メチルプリン−2’−デオキシリボヌクレオシドなどを挙げることができる。またかかる癌治療用プロドラッグを活性化するために使用される蛋白質をコードする遺伝子としては、単純ヘルペスウイルスチミジンキナーゼ遺伝子、シトシンデアミナーゼ遺伝子、水痘帯状疱疹ウイルスシミジンキナーゼ遺伝子、E.coli gpt遺伝子、チトクロームP450 2B1遺伝子、ヒトデオキシシチジンキナーゼ遺伝子、E.coli UPRT遺伝子、細菌ニトロ還元酵素遺伝子およびE.coli deoD遺伝子などの薬剤代謝酵素遺伝子を例示することができる。   Examples of such drugs include so-called prodrugs. Specific examples of prodrugs for cancer treatment include gancyclovir, acyclovir, 5-fluorocytosine, 6-methoxypriarabinoside, 6-thioxanthine. , Cyclophosphamide, cytosine arabinoside, 5-fluorouracil, CB1954 (5- (aziridin-1-yl) -2,4-dinitrobenzamide) and 6-methylpurine-2′-deoxyribonucleoside . Examples of genes encoding proteins used to activate such cancer therapeutic prodrugs include herpes simplex virus thymidine kinase gene, cytosine deaminase gene, varicella-zoster virus thymidine kinase gene, E. coli. E. coli gpt gene, cytochrome P450 2B1 gene, human deoxycytidine kinase gene, E. coli. E. coli UPRT gene, bacterial nitroreductase gene and E. coli Examples thereof include drug metabolizing enzyme genes such as the E. coli deoD gene.

当該ウイルスベクターは、本発明の腫瘍特異的プロモーター及びその下流に上記するような薬剤代謝酵素遺伝子を発現可能なように組み込むことによって調製することができ、斯くして調製したウイルスベクターは、自殺遺伝子治療において、腫瘍細胞に導入され、次いで癌治療用プロドラッグ(薬物)を投与することによって、腫瘍動物細胞を病的状態または死滅に至らしめることができる。すなわち、この場合、腫瘍動物細胞において本発明の腫瘍特異的プロモーターが特異的に活性化することにより、外来構造蛋白質(薬剤代謝酵素遺伝子)が発現産生され、その作用により、並行して投与された癌治療用プロドラッグ薬物が活性型に変換し、その結果、腫瘍動物細胞を病的状態または死滅に至らしめる(自殺遺伝子治療)。ゆえに、かかる蛋白質をコードする遺伝子に作動可能に連結した本発明の腫瘍特異的プロモーターを含むウイルスベクターは、腫瘍細胞を殺傷するために上記癌治療用プロドラッグと組み合わせて使用される医薬組成物の成分(医薬補助成分)として有効に使用することができる。   The virus vector can be prepared by incorporating the tumor-specific promoter of the present invention and the above-described drug metabolizing enzyme gene downstream so that it can be expressed. The virus vector thus prepared is a suicide gene. In therapy, tumor animal cells can be brought to a pathological state or killed by being introduced into tumor cells and then administered a prodrug (drug) for cancer treatment. That is, in this case, the tumor-specific promoter of the present invention is specifically activated in tumor animal cells to express and produce a foreign structural protein (drug-metabolizing enzyme gene), which is administered in parallel due to its action. A prodrug drug for cancer treatment is converted to an active form, which results in tumor animal cells becoming morbid or dead (suicide gene therapy). Therefore, a viral vector comprising a tumor-specific promoter of the present invention operably linked to a gene encoding such a protein is a pharmaceutical composition used in combination with the above-mentioned cancer therapeutic prodrug to kill tumor cells. It can be effectively used as a component (medicinal auxiliary component).

上記自殺遺伝子治療において使用される薬剤代謝酵素遺伝子と癌治療用プロドラッグ(薬物)との組み合わせとしては、単純ヘルペスウイルスチミジンキナーゼ遺伝子とガンシクロビルもしくはアシクロビルとの組み合わせ、シトシンデアミナーゼ遺伝子と5−フルオロシトシンとの組み合わせ、水痘帯状疱疹ウイルスシミジンキナーゼ遺伝子と6−メトキシプリアラビノシドとの組み合わせ、E.coli gpt遺伝子と6−チオキサンチンとの組み合わせ、チトクロームP450 2B1遺伝子とサイクロフォスファミドとの組み合わせ、ヒトデオキシシチジンキナーゼ遺伝子とサイトシンアラビノシドとの組み合わせ、E.coli UPRT遺伝子と5−フルオロウラシルとの組み合わせ、E.coli deoD遺伝子と6−メチルプリン−2’−デオキシリボヌクレオシドとの組み合わせ、または細菌ニトロ還元酵素遺伝子とCB1954 (5-(aziridin-1-yl)-2,4-dinitrobenzamide)との組み合わせなどが例示される。好ましくは単純ヘルペスウイルスチミジンキナーゼ遺伝子とガンシクロビルもしくはアシクロビルとの組み合わせである。   As a combination of a drug metabolizing enzyme gene and a prodrug for cancer treatment (drug) used in the suicide gene therapy, a combination of herpes simplex virus thymidine kinase gene and ganciclovir or acyclovir, cytosine deaminase gene and 5-fluorocytosine A combination of varicella-zoster virus thymidine kinase gene and 6-methoxypriarabinoside, E. a combination of E. coli gpt gene and 6-thioxanthine, a combination of cytochrome P450 2B1 gene and cyclophosphamide, a combination of human deoxycytidine kinase gene and cytosine arabinoside; a combination of the E. coli UPRT gene and 5-fluorouracil; Examples include a combination of E. coli deoD gene and 6-methylpurine-2′-deoxyribonucleoside, or a combination of bacterial nitroreductase gene and CB1954 (5- (aziridin-1-yl) -2,4-dinitrobenzamide). The A combination of herpes simplex virus thymidine kinase gene and ganciclovir or acyclovir is preferred.

ここで発現ベクターとしては、前述するようにレトロウイルスベクター、アデノウイルスベクター、アデノ随伴ウイルスベクターなどの遺伝子導入に通常用いられるベクターが用いられるとが、好ましくはレトロウイルスベクターである。   Here, as the expression vector, a vector usually used for gene transfer, such as a retrovirus vector, an adenovirus vector, and an adeno-associated virus vector, as described above, is preferably used.

かかるウイルスベクターは、遺伝子治療ベクターとして、インビボ、インビトロ、またはエクスビボで細胞または組織に導入され得る。より具体的には、上記ウイルスベクターを、静脈あるいは動脈内にあるいは直接腫瘍組織内部や腫瘍組織の周囲に注入することによって行われる。この際、エレクトロポレーション法や超音波を併用することにより遺伝子導入効率を高めることも可能である。   Such viral vectors can be introduced into cells or tissues in vivo, in vitro, or ex vivo as gene therapy vectors. More specifically, the virus vector is injected into a vein or artery, or directly into or around a tumor tissue. At this time, it is also possible to increase gene transfer efficiency by using an electroporation method or ultrasonic waves in combination.

本発明は、かかるウイルスベクターを成分として含む医薬組成物に関する。かかる医薬組成物は、上記ウイルスベクターに加え、任意の担体や添加剤、例えば医薬上許容される担体および添加剤を含むことができる。   The present invention relates to a pharmaceutical composition comprising such a viral vector as a component. Such a pharmaceutical composition can contain arbitrary carriers and additives, for example, pharmaceutically acceptable carriers and additives, in addition to the virus vector.

遺伝子治療において非経口的な投与(例えば、皮下注射、筋肉注射、局所注入、腹腔内投与など)に好適な製剤としては、水性および非水性の等張な無菌の注射液剤があり、これには抗酸化剤、緩衝液、制菌剤、等張化剤等が含まれていてもよい。また、非経口的な投与製剤としては、他に水性および非水性の無菌の懸濁液剤が挙げられ、これには懸濁剤、可溶化剤、増粘剤、安定化剤、防腐剤等が含まれていてもよい。   Formulations suitable for parenteral administration (for example, subcutaneous injection, intramuscular injection, local injection, intraperitoneal administration, etc.) in gene therapy include aqueous and non-aqueous isotonic sterile injection solutions. Antioxidants, buffers, antibacterial agents, tonicity agents and the like may be included. In addition, parenteral administration preparations include aqueous and non-aqueous sterile suspensions, including suspensions, solubilizers, thickeners, stabilizers, preservatives, and the like. It may be included.

本発明の医薬組成物の投与量は、投与対象となる被験者の体重や年齢、並びに腫瘍の種類やその重篤度等によって異なり、一概に設定することはできないが、例えば、自殺遺伝子治療の場合、使用される癌治療用プロドラッグの有効量として、成人1日あたり数mg〜数十mg/kg体重を挙げることができ、これを1日1回〜数回に分けて投与することができる。   The dosage of the pharmaceutical composition of the present invention varies depending on the body weight and age of the subject to be administered, the type of tumor and its severity, etc., and cannot be generally set, for example, in the case of suicide gene therapy As an effective amount of the prodrug for cancer treatment to be used, several mg to several tens mg / kg body weight per day for an adult can be mentioned, and this can be administered once to several times a day. .

(3-2)遺伝子診断用のウイルスベクターおよび医薬組成物
本発明のウイルスベクターの一つの態様として、外来構造遺伝子としてレポーター遺伝子を含む、ウイルスベクター(レポーターベクター)を挙げることができる。
(3-2) Virus vector and pharmaceutical composition for gene diagnosis As one embodiment of the virus vector of the present invention, a virus vector (reporter vector) containing a reporter gene as a foreign structural gene can be mentioned.

ここでレポーター遺伝子となりえる外来構造遺伝子としては、蛍光性タンパク質、燐光性タンパク質、化学発光性タンパク質、または酵素活性を有するタンパク質をコードする遺伝子を挙げることができる。実験例3において、本発明の腫瘍特異的プロモーターと自殺遺伝子であるヘルペスウイルス・チミジンキナーゼ(HSV tk)とが、動物細胞中で作動可能に連結してなるレトロウイルスベクターが構築されているが、ここで上記レポーター遺伝子を用いた場合は、腫瘍動物細胞において本発明の腫瘍特異的プロモーターが特異的に活性化することにより、上記レポーター遺伝子が発現し、それにより腫瘍細胞および腫瘍組織が標識化(蛍光、燐光、化学発光、酵素活性化)される。このため、これを指標にすることで特異的に腫瘍の存在を検出することが可能になる。   Examples of the foreign structural gene that can serve as a reporter gene include a fluorescent protein, a phosphorescent protein, a chemiluminescent protein, or a gene encoding a protein having enzyme activity. In Experimental Example 3, a retroviral vector is constructed in which the tumor-specific promoter of the present invention and the suicide gene herpesvirus-thymidine kinase (HSV tk) are operably linked in animal cells. Here, when the reporter gene is used, the reporter gene is expressed by specifically activating the tumor-specific promoter of the present invention in tumor animal cells, thereby labeling tumor cells and tumor tissues ( Fluorescence, phosphorescence, chemiluminescence, enzyme activation). Therefore, the presence of a tumor can be specifically detected by using this as an index.

すなわち、かかるレポーター遺伝子に作動可能に連結した本発明の腫瘍特異的プロモーターを含むウイルスベクターは、腫瘍を検出するための医薬組成物(診断用組成物)の有効成分として有効に使用することができる。   That is, the viral vector comprising the tumor-specific promoter of the present invention operably linked to such a reporter gene can be effectively used as an active ingredient of a pharmaceutical composition (diagnostic composition) for detecting a tumor. .

かかる医薬組成物(診断用組成物)も、前述する治療用組成物と同様に、上記ウイルスベクターに加え、任意の担体や添加剤、例えば医薬上許容される担体および添加剤を含むことができる。   Such a pharmaceutical composition (diagnostic composition) can also contain any carrier or additive, for example, a pharmaceutically acceptable carrier and additive, in addition to the viral vector, as in the case of the therapeutic composition described above. .

本発明のウイルスベクター(治療用および診断用)は、上記治療または診断において、患者(ヒトおよびその他の動物を含む)の細胞、組織または器官に、種々の方法で調製され導入される。かかる方法としては、いずれも公知の方法を使用することができ、例えば塩化カルシウム形質転換法(細菌系用)、エレクトロポレーション法、リン酸カルシウム処理法、リポソーム媒介形質転換法、インジェクションおよびマイクロインジェクション法、弾道法(ballistic method)法、バイロソム法(virosome)、イムノリポソーム法、ポリカチオン:核酸複合体、ネイクドDNA、人工ビリオン、ヘルペスウイルス構造タンパク質VP22(ElliotおよびO'Hare, Cell 88:223)への融合、DNAの薬剤促進取り込み、およびエクスビボ形質導入法などを挙げることができる。   The viral vector (for treatment and diagnosis) of the present invention is prepared and introduced into cells, tissues or organs of patients (including humans and other animals) by various methods in the above treatment or diagnosis. As such methods, any known method can be used, for example, calcium chloride transformation method (for bacterial system), electroporation method, calcium phosphate treatment method, liposome-mediated transformation method, injection and microinjection method, Ballistic method, virosome, immunoliposome method, polycation: nucleic acid complex, naked DNA, artificial virion, herpesvirus structural protein VP22 (Elliot and O'Hare, Cell 88: 223) Fusion, drug-promoted uptake of DNA, and ex vivo transduction methods.

本発明を、下記実施例等により説明するが、本発明は、かかる実施例に限定されるものではない。また、以下の実験例において、遺伝子操作、細胞培養等には、特に断りのない限り、Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Second Edition (1989) (Cold Spring Harbor Laboratory Press),Current Protocols in Molecular Biology (Greene Publishing Associates and Wiley-Interscience)等に記載された方法を用いた。   The present invention will be described with reference to the following examples, but the present invention is not limited to such examples. In the following experimental examples, unless otherwise specified, genetic manipulation, cell culture, etc., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Second Edition (1989) (Cold Spring Harbor Laboratory Press), Current Protocols in Molecular Biology (Greene Publishing Associates and Wiley-Interscience) and the like.

材料
後述する実験例で使用する各種細胞は、下記の方法に従って調製した。
Materials Various cells used in the experimental examples described later were prepared according to the following method.

(1)正常ヒト星状細胞
正常ヒト星状細胞(Cambrex Corporation)は、アストロサイト培地キット(TaKaRa)を用いて37℃で5% CO2の条件下で培養して調製した。
(1) Normal human astrocytes Normal human astrocytes (Cambrex Corporation) were prepared by culturing at 37 ° C. under conditions of 5% CO 2 using an astrocyte medium kit (TaKaRa).

(2)各種腫瘍細胞
膠芽腫細胞株(UW18、SNB19、U87MG、T98G、U373、ONS-12、ONS-23、ONS-65、KN-1)、退形成性星細胞腫ONS-75、および髄芽腫細胞株(UW228、ONS-76)は、10 % ウシ胎児血清を含むDMEMに、最終濃度が10% となるようにウシ胎児血清、および、また最終濃度が100 unit/mlおよび100μg/mlとなるようにそれぞれペニシリン及びストレプトマイシンを添加した培地で、37℃で5% CO2の条件下で培養して調製した。なお、上記細胞株のうちU87MG、T98GおよびU373は(American type culture collection; ATCC)から入手した。またUW18、 SNB19およびUW228についてはSilber博士(University of Washington, Seattle, WA)から供与を受け、ONS-12、ONS-23、ONS-65、KN-1、ONS-75およびONS-76は本発明者である清水らによって樹立した細胞株である。
(2) Various tumor cells Glioblastoma cell lines (UW18, SNB19, U87MG, T98G, U373, ONS-12, ONS-23, ONS-65, KN-1), anaplastic astrocytoma ONS-75, and The medulloblastoma cell line (UW228, ONS-76) was added to DMEM containing 10% fetal bovine serum to give a final concentration of 10% fetal bovine serum, and final concentrations of 100 unit / ml and 100 μg / Each medium was prepared by culturing at 37 ° C. under 5% CO 2 in a medium supplemented with penicillin and streptomycin. Of the above cell lines, U87MG, T98G and U373 were obtained from (American type culture collection; ATCC). UW18, SNB19 and UW228 were provided by Dr. Silber (University of Washington, Seattle, WA), and ONS-12, ONS-23, ONS-65, KN-1, ONS-75 and ONS-76 were covered by the present invention. Is a cell line established by Shimizu et al.

(3)ヒト繊維芽細胞
不死化ヒト繊維芽細胞BJ-5ta(American Type Culture Collection(ATCC)から入手)は、DMEMとMedium199を4:1(容量比)の割合で含む培地に、最終濃度が10% となるようにウシ胎児血清、ならびに最終濃度が100 unit/mlおよび100μg/mlとなるようにそれぞれペニシリン及びストレプトマイシンを添加した培地で、37℃で5% CO2の条件下で培養して調製した。
(3) Human fibroblasts Immortalized human fibroblasts BJ-5ta (obtained from the American Type Culture Collection (ATCC)) has a final concentration of 4: 1 (volume ratio) in a medium containing DMEM and Medium199. Incubate at 37 ° C with 5% CO 2 in fetal bovine serum at 10% and medium supplemented with penicillin and streptomycin at final concentrations of 100 unit / ml and 100 μg / ml, respectively. Prepared.

RT-PCRと定量的RT-PCRの方法
後述する実験例1においてRT-PCRおよび定量的RT-PCRは、下記の方法に従って実施した。
Methods of RT-PCR and quantitative RT-PCR In Experimental Example 1 described later, RT-PCR and quantitative RT-PCR were performed according to the following methods.

(1)cDNA(相補DNA)の合成
各種細胞から全RNAをRNA mini Kit(QIAGEN)を用いて抽出し、Superscript II cDNA synthesis kit(Invitrogen)を用いて1μgのRNAから逆転写反応をおこない、cDNA(相補DNA)を合成する。
(1) Synthesis of cDNA (complementary DNA) Total RNA is extracted from various cells using RNA mini Kit (QIAGEN), and reverse transcription reaction is performed from 1 μg of RNA using Superscript II cDNA synthesis kit (Invitrogen). Synthesize (complementary DNA).

(2)半定量的PCR反応
AmpliTaq Gold(Applied biosystems)を用いて、initial denature 95℃、10分後に95℃で30秒、58℃で30秒、72℃で30秒の処理を35 サイクル行った後、72℃の伸長反応を1分間行う。増幅には下記のプライマーを使用。
(2) Semi-quantitative PCR reaction
Using AmpliTaq Gold (Applied biosystems), 35 cycles of initial denature 95 ° C, 10 minutes later, 95 ° C for 30 seconds, 58 ° C for 30 seconds, 72 ° C for 30 seconds, followed by extension reaction at 72 ° C Do for 1 minute. The following primers are used for amplification.

<hSSX4遺伝子用>
Forward プライマー;CGTAGTAAACGGGCTGCAGACTT(配列番号4)、
Reverseプライマー;GAGGCTGCCGAAAGTCATCTG(配列番号5)。
<For hSSX4 gene>
Forward primer; CGTAGTAAACGGGCTGCAGACTT (SEQ ID NO: 4),
Reverse primer; GAGGCTGCCGAAAGTCATCTG (SEQ ID NO: 5).

<βアクチン遺伝子用>
Forward プライマー;AACTCCATCATGAAGTGTGACG(配列番号6)、
Reverseプライマー;GATGGACATCTGCTGGAAGG(配列番号7)。
<For β-actin gene>
Forward primer; AACTCCATCATGAAGTGTGACG (SEQ ID NO: 6),
Reverse primer; GATGGACATCTGCTGGAAGG (SEQ ID NO: 7).

(3)定量的PCR
Quantitect SYBR Green PCR kit(QIAGEN)を用いて Lightcycler(Roche)で製品の説明書に従って行う。増幅には、上記と同じプライマーを使用。反応はinitial denature 95℃、15分後に94℃で15秒、55℃で10秒、72℃で20秒の処理を45サイクル行う。
(3) Quantitative PCR
Follow Quantitect SYBR Green PCR kit (QIAGEN) with Lightcycler (Roche) according to product instructions. For amplification, use the same primers as above. The reaction is initially denatured at 95 ° C., 15 minutes later, 94 ° C. for 15 seconds, 55 ° C. for 10 seconds and 72 ° C. for 20 seconds for 45 cycles.

実験例1 脳腫瘍特異的遺伝子の決定
ヒト遺伝子を対象として、精巣以外の正常組織では発現せず、腫瘍で発現する癌精巣抗原遺伝子群の中から、脳腫瘍において高発現する遺伝子としてHomo sapiens synovial sarcoma, X breakpoint 4 (SSX4)遺伝子(以下、これを「hSSX4遺伝子」と称する)を選択した。当該hSSX4遺伝子は、ヒトのX染色体Xp11.23(Genbank Accession No. NC_0000232.9)の48127912位から48137729位の領域に位置しており(Genbank Accession No. NG_005575)、その転写産物であるmRNAには、2つの転写変異体(Genbank Accession No. NM_005636(transcript variant 1)、NM_175729(transcript variant 2))があることが知られている。以下、このhSSX4遺伝子の転写産物mRNAを、2つの転写変異体を包括して「hSSX4 mRNA」と称する。
Experimental Example 1 Determination of Brain Tumor Specific Genes Among the cancer testis antigen genes that are not expressed in normal tissues other than testis but are expressed in tumors, Homo sapiens synovial sarcoma, The X breakpoint 4 (SSX4) gene (hereinafter referred to as “hSSX4 gene”) was selected. The hSSX4 gene is located in the region of positions 48127912 to 48137729 of the human X chromosome Xp11.23 (Genbank Accession No. NC_0000232.9) (Genbank Accession No. NG_005575). It is known that there are two transcription variants (Genbank Accession No. NM_005636 (transcript variant 1) and NM_175729 (transcript variant 2)). Hereinafter, the transcript mRNA of this hSSX4 gene is referred to as “hSSX4 mRNA” inclusive of the two transcriptional variants.

精巣、正常ヒト星状細胞、退形成性星細胞腫細胞ONS-75、膠芽腫細胞(UW18、SNB19、U87MG、T98G、U373、ONS-12、ONS-23、ONS-65、KN-1)、および髄芽腫細胞(UW228、ONS-76)におけるhSSX4遺伝子の発現をRT-PCRで測定した。また発現の標準マーカーとしてβアクチン(ACTB)遺伝子を使用して同様に発現を測定した。その結果、図3Aに示すように、そのうちhSSX4遺伝子は、全ての腫瘍細胞において発現が確認されたものの、正常ヒト星状細胞では発現が確認されなかった。また当該hSSX4遺伝子の発現の量を定量的RT-PCRで測定したところ、図3Bに示すように、正常ヒト星状細胞での発現量は検出限界以下であった。   Testis, normal human astrocytes, anaplastic astrocytoma cells ONS-75, glioblastoma cells (UW18, SNB19, U87MG, T98G, U373, ONS-12, ONS-23, ONS-65, KN-1) The expression of hSSX4 gene in medulloblastoma cells (UW228, ONS-76) was measured by RT-PCR. In addition, expression was similarly measured using β-actin (ACTB) gene as a standard marker for expression. As a result, as shown in FIG. 3A, the expression of hSSX4 gene was confirmed in all tumor cells but not in normal human astrocytes. The amount of hSSX4 gene expression was measured by quantitative RT-PCR. As shown in FIG. 3B, the expression level in normal human astrocytes was below the detection limit.

このことから、hSSX4遺伝子は、精巣以外の正常組織では発現せず、腫瘍、特に脳腫瘍で特異的に発現する脳腫瘍特異的遺伝子であること、また当該hSSX4遺伝子の正常組織での発現は極めて厳格に抑制されていると考えられた。   Therefore, the hSSX4 gene is not expressed in normal tissues other than testis, but is a brain tumor-specific gene that is specifically expressed in tumors, particularly brain tumors, and the expression of the hSSX4 gene in normal tissues is extremely strict. It was thought to be suppressed.

実験例2 腫瘍特異的プロモーター領域の同定(図4)
実験例1で脳腫瘍特異的遺伝子であると決定されたhSSX4遺伝子についてプロモーター領域を同定し、さらにプロモーター活性を有する最小領域を決定した。
Experimental Example 2 Identification of tumor-specific promoter region (FIG. 4)
A promoter region was identified for the hSSX4 gene determined to be a brain tumor-specific gene in Experimental Example 1, and a minimal region having promoter activity was further determined.

(1)実験方法
(1-1)SSX4プロモーター・コンストラクトの構築とプロモーター活性検出用プラスミドの作成
まず、RLM-RACE(RNA ligage mediated Rapid Amplification of cDNA ends)kit(Invitrogen製)と下記のプライマーを用いて、正常精巣および悪性グリオーマ細胞株SNB19において、hSSX4遺伝子の転写開始点の決定をおこなった。
SSX4GSP1;CCTCAGGGTCGCTGATCTCTTCATAAAC(配列番号8)
SSX4GSP2;TCTCTCACGCAGTCTGTGGGTCCAG(配列番号9)
SSX4GSP3;CCGTGGAAGTCTGCAGCCCGTTTAC(配列番号10)。
(1) Experimental method (1-1) Construction of SSX4 promoter construct and creation of promoter activity detection plasmid First, RLM-RACE (RNA ligation mediated Rapid Amplification of cDNA ends) kit (manufactured by Invitrogen) and the following primers were used. Thus, in the normal testis and malignant glioma cell line SNB19, the transcription start point of the hSSX4 gene was determined.
SSX4GSP1; CCTCAGGGTCGCTGATCTCTTCATAAAC (SEQ ID NO: 8)
SSX4GSP2; TCTCTCACGCAGTCTGTGGGTCCAG (SEQ ID NO: 9)
SSX4GSP3; CCGTGGAAGTCTGCAGCCCGTTTAC (SEQ ID NO: 10).

その結果、hSSX4遺伝子の転写開始点は、その5’端領域の塩基配列と、その2つの転写産物(hSSX4 mRNA)(transcript variant 1、2)(NM_005636、NM_175729)の5’側領域の塩基配列が一致したことから、hSSX4遺伝子の5’末端の塩基を転写開始点(+1)とし、当該転写開始点(SSX4遺伝子の5’末端の塩基)を基準として2832bp上流(-2832)から32bp下流(+32)の領域(-2832〜+32)、計2864bpの領域を単離した。   As a result, the transcription start point of the hSSX4 gene is the base sequence of the 5 'end region and the base sequence of the 5' end region of the two transcripts (hSSX4 mRNA) (transcript variants 1, 2) (NM_005636, NM_175729). Therefore, the 5 'end base of the hSSX4 gene is the transcription start point (+1), and the transcription start point (base 5' end base of the SSX4 gene) is used as a reference, and it is 32bp downstream from 2832 bp upstream (-2832) The region of (+32) (−2832 to +32), a total region of 2864 bp was isolated.

次に、SSX4プロモーターの腫瘍特異的活性を示す最小領域を決定するために、下記に示すように、上記転写開始点(SSX4遺伝子の5’末端の塩基)を基点(+1)として、2832、1931、1162、885、485、255、107、60、または22bp上流(-2832、-1931、-1162、-885、-485、-255、-107、-60、-22)から32bp下流(+32)の領域をそれぞれ含む一方向性の欠失変異プロモーター(図4参照、図4の上から順に「コンストラクト1、2,3,4,5,6,7,8及び9」という)を作成し、これらをそれぞれpGL3 Basic Vector(promega社製)に連結させて、プロモーター活性検出用のプラスミドを作成した。   Next, in order to determine the minimal region showing the tumor-specific activity of the SSX4 promoter, as shown below, the transcription start point (base at the 5 ′ end of the SSX4 gene) as the base point (+1), 2832, 1931, 1162, 885, 485, 255, 107, 60, or 22 bp upstream (-2832, -1931, -1162, -885, -485, -255, -107, -60, -22) to 32 bp downstream (+ 32) Create unidirectional deletion mutant promoters (see Fig. 4, "Constructs 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, and 9" in order from the top of Fig. 4). These were ligated to pGL3 Basic Vector (manufactured by promega) to prepare a plasmid for detecting promoter activity.

Figure 0005494916
Figure 0005494916

具体的には、コンストラクト1(-2832〜+32bp)を挿入したプロモーター活性検出用プラスミドは下記のようにして作成した。   Specifically, a promoter activity detection plasmid into which construct 1 (-2832 to +32 bp) was inserted was prepared as follows.

(i)正常ヒトリンパ球から抽出した100 ngのゲノムDNAを鋳型として、phusion DNA ポリメラーゼを用いて、次のプライマーでSSX4 geneの転写開始点の下流38 bp(+32)から上流2863 bp(-2863)を増幅する:
SSX4 promoter F ;GCTTCATGGGTTCATTTCTCAGG(配列番号11)、
SSX4 promoter R ;GTGGAAGAATCAAAAGGGCAAATC(配列番号12)。
(i) Using 100 ng genomic DNA extracted from normal human lymphocytes as a template and using phusion DNA polymerase, the following primers were used from 38 bp (+32) downstream of the transcription start site of SSX4 gene to 2863 bp upstream (-2863) Amplify):
SSX4 promoter F; GCTTCATGGGTTCATTTCTCAGG (SEQ ID NO: 11),
SSX4 promoter R; GTGGAAGAATCAAAAGGGCAAATC (SEQ ID NO: 12).

(ii)次に、増幅により得られたDNA断片を、Bgl IIの認識部位を付加した下記のプライマー:
SSX4 ProF+ ;TTAGATCTGCTTCATGGGTTCATTTCTCAGG(配列番号13)、および
SSX4 ProR+ ;GAAGATCTGTGGAAGAATCAAAAGGGCAAATC(配列番号14)
を用いて増幅した後、得られた増幅DNAをBgl IIで消化し、ホタルルシフェラーゼ遺伝子を構造遺伝子として有するpGL3 Basic Vector(Promega社製)のBgl II認識部位にクローニングする。
(ii) Next, the following primers added with a Bgl II recognition site were added to the DNA fragment obtained by amplification:
SSX4 ProF +; TTAGATCTGCTTCATGGGTTCATTTCTCAGG (SEQ ID NO: 13), and
SSX4 ProR +; GAAGATCTGTGGAAGAATCAAAAGGGCAAATC (SEQ ID NO: 14)
Then, the amplified DNA obtained is digested with BglII and cloned into the BglII recognition site of pGL3 Basic Vector (Promega) having the firefly luciferase gene as a structural gene.

また、コンストラクト2〜9についても、上記と同様に正常ヒトリンパ球から抽出したゲノムDNAを鋳型として、下記のそれぞれのプライマーと上記SSX4 promoter R(配列番号12)を用いてPCRで増幅し、得られた増幅DNAをNhe IとBgl IIで切断後、pGL3 Basic Vector(Promega社製)のマルチクローニング部位に挿入することによって、プロモーター活性検出用プラスミドを作成した。
コンストラクト2〔SSX4(-1931〜+32)〕;ATGCTAGCGATCTCAGCTCAATGCAACC(配列番号15)
コンストラクト3〔SSX4(-1162〜+32)〕;ATGCTAGCAATGAGATGGGAGGATTGAC(配列番号16)
コンストラクト4〔SSX4(-885〜+32)〕;ATGCTAGCAGGGACATGGATGAAATTG(配列番号17)
コンストラクト5〔SSX4(-485〜+32)〕;ATGCTAGCCAACAGATGTAGAAGCCAC(配列番号18)
コンストラクト6〔SSX4(-255〜+32)〕; ATGCTAGCACAAAGTGTGGCTGGAGG(配列番号19)
コンストラクト7〔SSX4(-107〜+32)〕; TTGCTAGCCCAGGCTCTAGGGACAGAACCT(配列番号20)
コンストラクト8〔SSX4(-60〜+32)〕;TTGCTAGCACTCTGATTTTCCCGCCGAAAG(配列番号21)
コンストラクト9〔SSX4(-22〜+32)〕; TTGCTAGCCTACTTTAAATTCAGAGTACGC(配列番号22)。
Constructs 2 to 9 were also obtained by PCR amplification using the following primers and the above SSX4 promoter R (SEQ ID NO: 12) using genomic DNA extracted from normal human lymphocytes as a template in the same manner as described above. The amplified DNA was cleaved with Nhe I and Bgl II and inserted into the multicloning site of pGL3 Basic Vector (Promega) to prepare a promoter activity detection plasmid.
Construct 2 [SSX4 (-1931 to +32)]; ATGCTAGCGATCTCAGCTCAATGCAACC (SEQ ID NO: 15)
Construct 3 [SSX4 (-1162 to +32)]; ATGCTAGCAATGAGATGGGAGGATTGAC (SEQ ID NO: 16)
Construct 4 [SSX4 (-885 to +32)]; ATGCTAGCAGGGACATGGATGAAATTG (SEQ ID NO: 17)
Construct 5 [SSX4 (-485 to +32)]; ATGCTAGCCAACAGATGTAGAAGCCAC (SEQ ID NO: 18)
Construct 6 [SSX4 (-255 to +32)]; ATGCTAGCACAAAGTGTGGCTGGAGG (SEQ ID NO: 19)
Construct 7 [SSX4 (-107 to +32)]; TTGCTAGCCCAGGCTCTAGGGACAGAACCT (SEQ ID NO: 20)
Construct 8 [SSX4 (-60 to +32)]; TTGCTAGCACTCTGATTTTCCCGCCGAAAG (SEQ ID NO: 21)
Construct 9 [SSX4 (-22 to +32)]; TTGCTAGCCTACTTTAAATTCAGAGTACGC (SEQ ID NO: 22).

(1-2)プロモーター活性の測定
上記で作成した各種のコンストラクトを挿入したプロモーター活性検出用プラスミド1〜9を、正常星状細胞(NHA:Normal Human Astrocytes)、テロメラーゼ触媒サブユニットを導入した不死化ヒト繊維芽細胞 BJ-5ta 、並びに神経膠腫細胞株U87-MG、SNB19、およびT98G にそれぞれトランスフェクションし、その細胞溶解液におけるホタルルシフェラーゼの活性を測定し、プロモーター活性を求めた。
(1-2) Measurement of promoter activity Immobilization of promoter activity detection plasmids 1-9, into which the various constructs created above were inserted, with normal astrocytes (NHA) and telomerase catalytic subunit introduced Human fibroblast BJ-5ta and glioma cell lines U87-MG, SNB19, and T98G were transfected, and the activity of firefly luciferase in the cell lysate was measured to determine the promoter activity.

具体的には、上記で作成したプロモーター活性検出用プラスミド1〜9(0.5μg)、および対照としてSV40ウイルスのプロモーターおよびエンハンサーを含むpGL3 Control vector (Promega社製)(0.5μg)のそれぞれに、内在性コントロールベクターとしてphRL-TK(Promega社製)50ngを混ぜ、FuGENE6トランスフェクション試薬(Roche製)を用いて、その取り扱い説明書に従って、上記各種細胞にトランスフェクションをした。ちなみに、各種細胞として、トランスフェクションの前日に、予め12 well プレートに1x105 細胞の割合で播種しておいたものを使用した。トランスフェクションの2日後に、細胞をPBSで洗浄し、100 μlのPassive Lysis Buffer で溶解し、遠心後、上清を細胞溶解液とした。 Specifically, each of the plasmids 1-9 (0.5 μg) for detecting promoter activity prepared as described above and pGL3 Control vector (Promega) (0.5 μg) containing the SV40 virus promoter and enhancer as a control is contained in each of the plasmids. As a sex control vector, 50 ng of phRL-TK (Promega) was mixed, and the above cells were transfected using FuGENE6 transfection reagent (Roche) according to the instruction manual. By the way, as the various cells, those previously seeded on a 12-well plate at a ratio of 1 × 10 5 cells on the day before transfection were used. Two days after transfection, the cells were washed with PBS, lysed with 100 μl of passive lysis buffer, centrifuged, and the supernatant was used as a cell lysate.

その細胞溶解液におけるプロモーター活性検出用プラスミドに起因するホタルルシフェラーゼと内在性コントロールベクターに起因するサンゴルシフェラーゼの活性を、Dual Luciferase reporter assay system(Promega社製)を用いて、その取り扱い説明書に従って、測定をした。なお、内在性コントロールベクターは、遺伝子導入の効率を標準化するためのものであり、そのTKプロモーターによるサンゴルシフェラーゼの活性に基づいて、ホタルルシフェラーゼ活性を補正した。   Measure the activity of firefly luciferase caused by the plasmid for promoter activity detection in the cell lysate and sangoluciferase caused by the endogenous control vector using Dual Luciferase reporter assay system (Promega) according to the instruction manual. Did. The endogenous control vector is for standardizing the efficiency of gene transfer, and the firefly luciferase activity was corrected based on the activity of coral luciferase by the TK promoter.

(2)結果
結果を図4に示す。結果は、対照として用いたpGL3 Control Vectorのプロモーター活性を1としてそれとの相対比で示す。なお、結果は、プロモーター活性の測定を3回おこなった平均値を示す。
(2) Results The results are shown in FIG. The results are shown in a relative ratio with respect to the promoter activity of the pGL3 Control Vector used as a control. In addition, a result shows the average value which measured the promoter activity 3 times.

図4に示すように、転写開始点(SSX4遺伝子の5’末端の塩基)から255 bp 上流の領域を含むコンストラクト(図4中、上から6番目のコンストラクト6:-255〜+32bpを含む)は、255 bpよりも上流領域を含むコンストラクト(図4中、上から1〜5番目のコンストラクト1〜5)のプロモーター活性とほぼ同等の強いプロモーター活性を示した。また上記コンストラクト6は、コンストラクト1〜5と同様に、腫瘍細胞(神経膠腫細胞株U87-MG、SNB19、およびT98G)においてのみ特異的にプロモーター活性を示し、正常星状細胞(NHA)または不死化ヒト繊維芽細胞(BJ-5ta)においては殆どプロモーター活性を示さなかった。この結果から、SSX4遺伝子の転写開始点(SSX4遺伝子の5’末端の塩基)を基点+1としてその255bp上流領域(「-255〜-1」の領域:配列番号1)が、最小の脳腫瘍特異的なプロモーター領域であることが判明した。   As shown in FIG. 4, a construct containing a region 255 bp upstream from the transcription start point (base at the 5 ′ end of the SSX4 gene) (in FIG. 4, the sixth construct 6 from the top: containing −255 to +32 bp) Showed a strong promoter activity almost equivalent to the promoter activity of the construct containing the region upstream of 255 bp (constructs 1 to 5 from the top to the fifth in FIG. 4). Moreover, the said construct 6 shows a promoter activity specifically only in a tumor cell (glioma cell line U87-MG, SNB19, and T98G) similarly to the constructs 1-5, a normal astrocyte (NHA) or an immortal cell. Almost no promoter activity was observed in cultured human fibroblasts (BJ-5ta). From this result, the transcription start point of the SSX4 gene (base at the 5 'end of the SSX4 gene) is the base point + 1, and the 255 bp upstream region ("-255 to -1" region: SEQ ID NO: 1) is the smallest brain tumor specific Was found to be a typical promoter region.

実験例3 脳腫瘍特異的プロモーターによる腫瘍特異的細胞死の誘導(図5参照)
(1)レトロウイルスベクターの作成(図5)
実験例1で同定した最小のプロモーター領域を有する脳腫瘍特異的プロモーターとして、転写開始点(SSX4 mRNAの5’末端の塩基)から255 bp 上流の領域を含むコンストラクト6(-255〜+32領域)(配列番号19)、および転写開始点から485 bp 上流の領域を含むコンストラクト5(-485〜+32領域)(配列番号18)を、それぞれ「SSX4プロモーター1」および「SSX4プロモーター2」として用いて、自殺遺伝子の発現を制御するレトロウイルスベクター(pSSX255-HSVtk、pSSX485-HSVtk)を作成した(図5参照)。なお、自殺遺伝子として、ヘルペスウイルス・チミジンキナーゼ(HSVtk)の遺伝子を用いた。
Experimental Example 3 Induction of tumor-specific cell death by a brain tumor-specific promoter (see FIG. 5)
(1) Preparation of retroviral vector (Fig. 5)
As a brain tumor-specific promoter having the minimum promoter region identified in Experimental Example 1, construct 6 (-255 to +32 region) including a region 255 bp upstream from the transcription start point (base at the 5 ′ end of SSX4 mRNA) ( SEQ ID NO: 19) and construct 5 (-485 to +32 region) (SEQ ID NO: 18) containing a region 485 bp upstream from the transcription start point were used as “SSX4 promoter 1” and “SSX4 promoter 2”, respectively. Retroviral vectors (pSSX255-HSVtk, pSSX485-HSVtk) that control the expression of suicide genes were prepared (see FIG. 5). As a suicide gene, a herpesvirus thymidine kinase (HSVtk) gene was used.

また比較のため、プロモーターとしてCMVプロモーターを含むレトロウイルスベクター(pCMV-HSVtk)、およびプロモーターを欠失させたレトロウイルスベクター(pRΔ-HSVtk)を作成した(図5参照)。   For comparison, a retroviral vector (pCMV-HSVtk) containing a CMV promoter as a promoter and a retroviral vector (pRΔ-HSVtk) from which the promoter was deleted were prepared (see FIG. 5).

具体的には、各ベクターは、レトロウイルスベクターであるpRetroQ DsRed(Invitrogen)を用いて、下記の方法に従って作成した。なお、pRetroQ DsRedは、細胞に導入された後に、感染細胞における逆転写中に、ウイルスRNA発現調節のプロモーターであり且つエンハンサーとして機能するLTRが欠失することによって(5’LTRを置換する3’LTRエンハンサー内の欠失)、自己不活性化するSIN(self-inactivated)ベクターである。   Specifically, each vector was prepared according to the following method using pRetroQ DsRed (Invitrogen), which is a retroviral vector. In addition, pRetroQ DsRed was introduced into the cell, and the reverse transcription in the infected cell was followed by the deletion of the LTR that functions as a promoter of viral RNA expression regulation and as an enhancer (3 ′ replacing 5 ′ LTR) Deletion within LTR enhancer), a self-inactivating SIN (self-inactivated) vector.

(1-1) CMVプロモーターを含むレトロウイルスベクター(pCMV-HSVtk)の作成
HSVtkの調製は、まずレトロウイルスベクター(MBP/pIP250+)を鋳型として、HSVtk1F:CGCCACCATGGCTTCGTACCCCTGCCATCA(配列番号23)、HSVtk1R:TCAGTGAGCCTCCCCCATC(配列番号24)をプライマーとして用いてPCR法を行い、得られた増幅産物を精製した後、再度、HSVtk2F;AATTGGATCCCGCCACCATGGCTTCGTAC(配列番号25)、HSVtk2R;TATGCGGCCGCTCAGTGAGCCTCCCCCATC(配列番号26)をプライマーとして用いてPCR法を行った。斯くして得られた増幅産物を、BamH IとNot I で消化して、HSVtkを切り出した後、同じ酵素で切断したpRetroQ DsRed(Invitrogen)ベクターに挿入し、DsRedをHSVtkに置換したレトロウイルスベクター(pCMV-HSVtk)を調製した。
(1-1) Construction of retroviral vector (pCMV-HSVtk) containing CMV promoter
HSVtk was prepared by first performing PCR using a retroviral vector (MBP / pIP250 +) as a template and HSVtk1F: CGCCACCATGGCTTCGTACCCCTGCCATCA (SEQ ID NO: 23), HSVtk1R: TCAGTGAGCCTCCCCCATC (SEQ ID NO: 24) as primers, and the resulting amplification product. After purification, PCR was performed again using HSVtk2F; AATTGGATCCCGCCACCATGGCTTCGTAC (SEQ ID NO: 25) and HSVtk2R; TATGCGGCCGCTCAGTGAGCCTCCCCCATC (SEQ ID NO: 26) as primers. The amplified product thus obtained is digested with BamH I and Not I, HSVtk is excised, inserted into pRetroQ DsRed (Invitrogen) vector cleaved with the same enzyme, and DsRed is replaced with HSVtk. (PCMV-HSVtk) was prepared.

(1-2) プロモーターを欠失させたレトロウイルスベクター(pRΔ-HSVtk)の作成
pRetroQ DsRed(Invitrogen)を鋳型として、pRetroDelF; TCCGCTAGCGCTACCGGA(配列番号27)、pRetroDelR;AGCTAGCTATGATCTTCAATTCCG(配列番号28) をプライマーとして用いてPCR法を行った。得られた増幅産物を、Nhe I で消化した後、セルフライゲーションを行い、CMVプロモーターとDsRedを欠失させた(CMVプロモーター・DsRed欠失/pRetroQ DsRedベクター)。斯くして得られたCMVプロモーター・DsRed欠失/pRetroQ DsRedベクターをBamH IとNot I で消化した後、(1-1)に記載する方法で調製したHSVtkを挿入し、プロモーターを欠失したレトロウイルスベクター(pRΔ-HSVtk)を調製した。
(1-2) Preparation of retrovirus vector (pRΔ-HSVtk) with deleted promoter
PCR was performed using pRetroQ DsRed (Invitrogen) as a template and pRetroDelF; TCCGCTAGCGCTACCGGA (SEQ ID NO: 27), pRetroDelR; AGCTAGCTATGATCTTCAATTCCG (SEQ ID NO: 28) as primers. The obtained amplification product was digested with Nhe I and self-ligated to delete the CMV promoter and DsRed (CMV promoter / DsRed deletion / pRetroQ DsRed vector). After the CMV promoter / DsRed deletion / pRetroQ DsRed vector thus obtained was digested with BamH I and Not I, HSVtk prepared by the method described in (1-1) was inserted, and the retro deleted the promoter. A viral vector (pRΔ-HSVtk) was prepared.

(1-3) コンストラクト6を含むレトロウイルスベクター(pSSX255-HSVtk)の作成
(1-2)において、CMVプロモーター・DsRed欠失/pRetroQ DsRedベクターにHSVtkを挿入した後、SSX4pro2R;ATAATGTCGACGTGGAAGAATCAAAAGGGC(配列番号29)と、SSX4-255(コンストラクト6(SSX4(-255〜+32))(配列番号19)をプライマーとして用いてPCR法を行った。次いで、Nhe IとSal Iで消化したSSX4プロモーター(コンストラクト6)を、同じ制限酵素で消化したHSVtkを含むCMVプロモーター・DsRed欠失/pRetroQ DsRedベクターに挿入し、コンストラクト6を含むレトロウイルスベクター(pRSSX255-HSVtk)を作成した。
(1-3) Construction of retroviral vector (pSSX255-HSVtk) containing construct 6
In (1-2), after inserting HSVtk into the CMV promoter / DsRed deletion / pRetroQ DsRed vector, SSX4pro2R; ATAATGTCGACGTGGAAGAATCAAAAGGGC (SEQ ID NO: 29) and SSX4-255 (construct 6 (SSX4 (-255 to +32)) PCR was performed using (SEQ ID NO: 19) as a primer, and then the SSX4 promoter digested with Nhe I and Sal I (construct 6) was deleted from the CMV promoter / DsRed deletion / HSVtk digested with the same restriction enzyme A retroviral vector (pRSSX255-HSVtk) containing the construct 6 was prepared by inserting into the pRetroQ DsRed vector.

(1-4) コンストラクト5を含むレトロウイルスベクター(pSSX485-HSVtk)の作成
(1-2)において、CMVプロモーターとDsRedを欠失したpRetroQ DsRedベクターにHSVtkを挿入した後、SSX4pro2R ; ATAATGTCGACGTGGAAGAATCAAAAGGGC(配列番号29)とSSX4-485(コンストラクト5(SSX4(-485〜+32))(配列番号18)をプライマーとして用いてPCR法を行った。次いで、Nhe IとSal Iで消化したSSX4プロモーター(コンストラクト5)を、同じ制限酵素で消化したHSVtkを含むCMVプロモーター・DsRed欠失/pRetroQ DsRedベクターに挿入し、コンストラクト5を含むレトロウイルスベクター(pRSSX485-HSVtk)を作成した。
(1-4) Construction of retroviral vector (pSSX485-HSVtk) containing construct 5
After inserting HSVtk into pRetroQ DsRed vector lacking CMV promoter and DsRed in (1-2), SSX4pro2R; ATAATGTCGACGTGGAAGAATCAAAAGGGC (SEQ ID NO: 29) and SSX4-485 (Construct 5 (SSX4 (-485 to +32)) PCR was carried out using (SEQ ID NO: 18) as a primer, and then the SSX4 promoter digested with Nhe I and Sal I (construct 5) was converted into a CMV promoter / DsRed deletion / HSVtk digested with the same restriction enzyme / A retroviral vector (pRSSX485-HSVtk) containing construct 5 was constructed by inserting into the pRetroQ DsRed vector.

なお、構築した各ベクターは全てシークエンシングにより塩基配列を決定し、データベース上の配列と一致することを確認した。   The constructed vectors were all determined by sequencing and confirmed to match the sequences on the database.

(2)レトロウイルスの産生と遺伝子導入
Amphotropic retrovirus を産生可能なパッケージング細胞PAMP51(Yoshimatsu T. et al., Human Gene Therapy 9, January, 161-172, 1998.)2x105細胞を、6ウェルプレートの各ウェル内の、抗生物質を含まない10 % ウシ胎児血清を含むDMEMに播種し、翌日、この細胞に上記(1)で各々作成したレトロウイルスベクター 2 μgを、Fugene 6トランスフェクション試薬(Roche社製)を用いて、その使用説明書記載の通りにリポフェクションした。翌日、培養上清を、抗生物質を含む培養液に交換し、32℃で培養をした。4日後に、培養上清を0.45μm のフィルターで濾過して細胞を除き、これをウイルス溶液とした。
(2) Retrovirus production and gene transfer
Packaging cells capable of producing Amphotropic retrovirus PAMP51 (Yoshimatsu T. et al., Human Gene Therapy 9, January, 161-172, 1998.) 2x10 5 cells containing antibiotics in each well of a 6-well plate Inoculated with DMEM containing 10% fetal bovine serum and the next day, 2 μg of each retroviral vector prepared in (1) above was used on the cells using Fugene 6 Transfection Reagent (Roche). Lipofected as described. On the next day, the culture supernatant was replaced with a culture solution containing antibiotics and cultured at 32 ° C. Four days later, the culture supernatant was filtered through a 0.45 μm filter to remove cells, and this was used as a virus solution.

なお、マウス神経膠芽腫細胞株RSV-M、ヒト膠芽腫細胞株U87MG、T98Gへのレトロウイルスベクターの導入は、感染させる前日に2x105細胞を6ウェルプレートに播種し、1 mlの1x104-105cfuのウイルスと1μg /mlのpolybren を含む培養液に交換し、3時間37 ℃でウイルス感染させ、2 ml の新しい培養液を添加後、37℃で2日間、培養した。ウイルスベクターを導入した細胞は、500μg / ml のG418を含む培養液で2週間、選択培養し、その後の実験に用いた。ウイルス溶液の力価はマウス不死化細胞株NIH3T3を用いて求めた。 The retroviral vector was introduced into the mouse glioblastoma cell line RSV-M, the human glioblastoma cell line U87MG, and T98G. The day before infection, 2 × 10 5 cells were seeded in a 6-well plate and 1 ml of 1 × 10 The culture medium was exchanged with 4-10 5 cfu virus and 1 μg / ml polybren, and the virus was infected for 3 hours at 37 ° C. After adding 2 ml of the new culture medium, the cells were cultured at 37 ° C for 2 days. The cells into which the virus vector was introduced were selectively cultured in a culture solution containing 500 μg / ml G418 for 2 weeks and used for the subsequent experiments. The titer of the virus solution was determined using the mouse immortalized cell line NIH3T3.

(3)GCVによる細胞死誘導効果の測定
上記で作成したレトロウイルスベクター(pCMV-HSVtk、pRΔ-HSVtk、pRSSX255-HSVtk、pRSSX485-HSVtk) を、腫瘍細胞(膠芽腫細胞株U87MG、マウス神経膠芽腫細胞株RSV-M)、または正常細胞(ヒト繊維芽細胞BJ-5ta)に導入し、斯くして得られた細胞にプロドラッグとしてガンシクロビル(GCV)(濃度:0、0.01、0.05、0.1、0.5、1、5、10 μM )を添加し、5日後の細胞の生存率を、MTTアッセイを用いて測定した。また対照試験として、レトロウイルスベクターを導入していない各種の細胞について、上記と同様にして各種濃度のガンシクロビル(GCV)を添加し、5日後の細胞の生存率を、MTTアッセイを用いて測定した。
(3) Measurement of cell death-inducing effect by GCV The retroviral vectors (pCMV-HSVtk, pRΔ-HSVtk, pRSSX255-HSVtk, pRSSX485-HSVtk) prepared above were transformed into tumor cells (glioblastoma cell line U87MG, mouse glioma). Blastoma cell line RSV-M), or normal cells (human fibroblasts BJ-5ta), and thus obtained cells were treated with ganciclovir (GCV) (concentration: 0, 0.01, 0.05, 0.1) as a prodrug. , 0.5, 1, 5, 10 μM) and cell viability after 5 days was measured using the MTT assay. As a control test, various types of cells into which no retroviral vector had been introduced were added with various concentrations of ganciclovir (GCV) in the same manner as described above, and the cell viability after 5 days was measured using an MTT assay. .

(4)実験結果
結果を図6に示す。SSX4プロモーターを含むベクター(pRSSX255-HSVtk、pRSSX485-HSVtk)を導入した腫瘍細胞(図dとe中のRSV-M(-◆-)とU87MG(-■-))は、GCVの添加濃度に依存して感受性を示し、細胞増殖が阻害され、または死滅した。一方、SSX4プロモーターを含むベクター(pRSSX255-HSVtk、pRSSX485-HSVtk)を導入した正常細胞(ヒト繊維芽細胞BJ-5ta:-▲-)には、殆ど増殖阻害が観察されなかった。一方、図cに示すように、CMVプロモーターを含むベクター(pCMV-HSVtk)を導入した細胞は、腫瘍細胞および正常細胞ともにGCVの添加濃度依存的に細胞増殖が抑制されることが観察された。また、図aおよびbに示すように、ベクター導入をしていない野生型細胞(Wild type)およびプロモーターを欠失したベクターを導入した細胞(pRΔ-HSVtk)は、GCVの添加に対して抵抗性を示し、増殖阻害は観察されなかった。以上のことから、配列番号1に記載する塩基配列を最小配列として有するSSX4プロモーターをHSVtkの発現制御に用いたベクターは、in vitroにおいて腫瘍細胞特異的に増殖抑制や細胞死を誘導することが確認された。
(4) Experimental results The results are shown in FIG. Tumor cells (RSV-M (-◆-) and U87MG (-■-) in figures d and e) into which vectors containing SSX4 promoter (pRSSX255-HSVtk, pRSSX485-HSVtk) are introduced depend on the concentration of GCV added. Sensitivity and cell growth was inhibited or died. On the other hand, almost no growth inhibition was observed in normal cells (human fibroblast BJ-5ta:-▲-) into which a vector containing SSX4 promoter (pRSSX255-HSVtk, pRSSX485-HSVtk) was introduced. On the other hand, as shown in FIG. C, it was observed that the cells into which the vector (pCMV-HSVtk) containing the CMV promoter was introduced, both the tumor cells and normal cells were suppressed in cell growth depending on the addition concentration of GCV. In addition, as shown in FIGS. A and b, wild type cells into which no vector has been introduced (Wild type) and cells into which a promoter has been deleted (pRΔ-HSVtk) are resistant to the addition of GCV. Growth inhibition was not observed. Based on the above, it was confirmed that the vector using the SSX4 promoter having the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 1 as the minimum sequence for HSVtk expression control induces growth inhibition and cell death specifically in tumor cells in vitro. It was done.

実施例4 腫瘍特異的レトロウイルスベクターによる腫瘍形成抑制効果の検討(図7)
次に、実験例3で作成したレトロウイルスベクター(pRSSX255-HSVtk、pRSSX255-HSVtk)のin vivo における効果を確認するために、これらのベクターを導入したRSV-Mの同系マウスC3H/HeNの皮下における造腫瘍性効果を検討した。
Example 4 Examination of tumor formation inhibitory effect by tumor-specific retroviral vector (FIG. 7)
Next, in order to confirm the in vivo effect of the retroviral vectors (pRSSX255-HSVtk, pRSSX255-HSVtk) prepared in Experimental Example 3, RSV-M into which these vectors were introduced was subcutaneously injected into syngeneic mouse C3H / HeN. The tumorigenic effect was examined.

(1)実験方法
マウス皮内における抗腫瘍効果の検索
マウス神経膠芽腫細胞株RSV-Mに、実験例3で作成したレトロウイルスベクター(pCMV-HSVtk、pRΔ-HSVtk、pRSSX255-HSVtk、pRSSX485-HSVtk)を導入した細胞(5x106細胞)、およびレトロウイルスベクターを導入しない野生型細胞(5x106細胞)を、それぞれ100μlのPBSに懸濁し、マウス神経膠芽腫細胞株RSV-Mと同系のマウスC3H/HeNの皮下に投与した。その翌日から、GCV(25 mg/kg)を毎日、腹腔内投与し、形成される腫瘍体積(mm3)の変化を25日間、1日おきに測定した。腫瘍の体積は、腫瘍の「短辺の2乗×長辺」で計算した。
(1) Experimental method
Search of antitumor effect in mouse skin The retroviral vectors (pCMV-HSVtk, pRΔ-HSVtk, pRSSX255-HSVtk, pRSSX485-HSVtk) prepared in Experimental Example 3 were introduced into the mouse glioblastoma cell line RSV-M. Cells (5x10 6 cells) and wild-type cells (5x10 6 cells) without retrovirus vector were suspended in 100 μl of PBS, respectively, and mouse C3H / HeN syngeneic with mouse glioblastoma cell line RSV-M It was administered subcutaneously. From the next day, GCV (25 mg / kg) was intraperitoneally administered daily, and the change in the tumor volume (mm 3 ) formed was measured every other day for 25 days. The volume of the tumor was calculated by “the square of the short side × the long side” of the tumor.

比較実験として、RSV-MにレトロウイルスベクターとしてpRSSX255-HSVtkおよびpRSSX485-HSVtkをそれぞれ導入して調製した細胞(5x106細胞)を100μlのPBSに懸濁し、マウスC3H/HeNの皮下に投与した後、GCV(25 mg/kg)を腹腔内投与せずに、形成される腫瘍体積(mm3)の変化を25日間、1日おきに測定した。 As a comparative experiment, cells (5x10 6 cells) prepared by introducing pRSSX255-HSVtk and pRSSX485-HSVtk as retroviral vectors into RSV-M were suspended in 100 μl of PBS and administered subcutaneously to mouse C3H / HeN. The change in the tumor volume (mm 3 ) formed was measured every other day for 25 days without GCV (25 mg / kg) being administered intraperitoneally.

(2)実験結果
結果を図7に示す。レトロウイルスベクターとしてSSX4プロモーターを含むベクター(pRSSX255-HSVtk、pRSSX485-HSVtk)を導入していない細胞(図中、-◆- Wild Type、-■- CMV、-―▲― Δとして示す)、SSX4プロモーターを含むベクターが導入されているもののGCVを投与していない細胞(図中、-●- pSSX4-255 w/o GCV、-□- pSSX4-485 w/o GCVとして示す)では、細胞の接種後、約4週間で腫瘍は増大した。
(2) Experimental results The results are shown in FIG. Cells that have not been introduced with vectors containing SSX4 promoter (pRSSX255-HSVtk, pRSSX485-HSVtk) as retroviral vectors (in the figure,-◆-Wild Type,-■-CMV, indicated as-▲ -Δ), SSX4 promoter In cells that have been transfected with a vector but have not been treated with GCV (shown as-● -pSSX4-255 w / o GCV,-□ -pSSX4-485 w / o GCV in the figure) The tumor increased in about 4 weeks.

一方、SSX4プロモーターを含むベクター(pRSSX255-HSVtkおよびpRSSX485-HSVtk)を導入した細胞(図中、-△- pSSX4-255、-○- pSSX4-485)では、GCVの投与により腫瘍の増大が顕著に抑制された。これらのマウスではGCVの投与をやめて3ヵ月以上経過したマウスにおいても、腫瘍の増大が観察されなかったことから、腫瘍細胞が完全に排除されたと考えられた。この結果から、配列番号1に記載する塩基配列を最小配列とするSSX4プロモーターによるHSVtkの発現制御がin vivoにおいても有効であり、腫瘍細胞特異的に細胞の増殖抑制や細胞死が誘導されることが確認された。   On the other hand, in the cells (-△-pSSX4-255,-○-pSSX4-485 in the figure) into which vectors containing SSX4 promoter (pRSSX255-HSVtk and pRSSX485-HSVtk) were introduced, administration of GCV significantly increased tumor growth. Suppressed. In these mice, tumor cells were considered to be completely eliminated because no tumor growth was observed in mice that had been administered GCV for 3 months or more. Based on this result, HSVtk expression control by the SSX4 promoter with the base sequence described in SEQ ID NO: 1 as the minimum sequence is effective in vivo, and cell growth suppression and cell death are induced specifically in tumor cells. Was confirmed.

また実験例1に示すように、SSX4遺伝子は、腫瘍細胞の中でも、特に脳腫瘍細胞および脳腫瘍組織に特異的に発現し、精巣を除く正常細胞および正常組織では発現が厳格に抑制されている遺伝子であることから、配列番号1に記載する塩基配列を最小配列とする、そのプロモーター(SSX4プロモーター)は、脳腫瘍特異的なプロモーターとして有用であると考えられる。   In addition, as shown in Experimental Example 1, the SSX4 gene is a gene that is specifically expressed in brain tumor cells and brain tumor tissues, and is strictly suppressed in normal cells and normal tissues other than testis. Therefore, it is considered that the promoter (SSX4 promoter) having the base sequence described in SEQ ID NO: 1 as the minimum sequence is useful as a brain tumor-specific promoter.

配列番号1は本発明の腫瘍特異的プロモーターの最小配列を、また配列番号2および3は腫瘍特異的プロモーターの塩基配列の一例を示す。配列番号4〜29はいずれも下記のプライマーの塩基配列を意味する。配列番号4:hSSX4遺伝子用Forward プライマー、配列番号5:hSSX4遺伝子用Reverseプライマー、配列番号6:βアクチン遺伝子用Forward プライマー、配列番号7:βアクチン遺伝子用Reverseプライマー、配列番号8:SSX4GSP1プライマー、配列番号9:SSX4GSP2プライマー、配列番号10:SSX4GSP3プライマー、配列番号11:SSX4 promoter F 、配列番号12:SSX4 promoter R、配列番号13:SSX4 ProF+ プライマー、配列番号14:SSX4 ProR+プライマー、配列番号15:コンストラクト2〔SSX4(-1931〜+32)〕構築用プライマー、配列番号16:コンストラクト3〔SSX4(-1162〜+32)〕構築用プライマー、配列番号17:コンストラクト4〔SSX4(-885〜+32)〕構築用プライマー、配列番号18:コンストラクト5〔SSX4(-485〜+32)〕構築用プライマー、配列番号19:コンストラクト6〔SSX4(-255〜+32)〕構築用プライマー、配列番号20:コンストラクト7〔SSX4(-107〜+32)〕構築用プライマー、配列番号21:コンストラクト8〔SSX4(-60〜+32)〕構築用プライマー、配列番号22:コンストラクト9〔SSX4(-22〜+32)〕構築用プライマー、配列番号23: HSVtk1Fプライマー、配列番号24:HSVtk1Rプライマー、配列番号25:HSVtk2Fプライマー、配列番号26:HSVtk2Rプライマー、配列番号27:pRetroDelFプライマー、配列番号28:pRetroDelRプライマー、配列番号29:SSX4pro2Rプライマー。 SEQ ID NO: 1 shows the minimum sequence of the tumor-specific promoter of the present invention, and SEQ ID NOS: 2 and 3 show examples of the base sequence of the tumor-specific promoter. SEQ ID NOs: 4 to 29 all mean the base sequences of the following primers. SEQ ID NO: 4: Forward primer for hSSX4 gene, SEQ ID NO: 5: Reverse primer for hSSX4 gene, SEQ ID NO: 6: Forward primer for β-actin gene, SEQ ID NO: 7: Reverse primer for β-actin gene, SEQ ID NO: 8: SSX4GSP1 primer, Sequence No. 9: SSX4GSP2 primer, SEQ ID NO: 10: SSX4GSP3 primer, SEQ ID NO: 11: SSX4 promoter F, SEQ ID NO: 12: SSX4 promoter R, SEQ ID NO: 13: SSX4 ProF + primer, SEQ ID NO: 14: SSX4 ProR + primer, SEQ ID NO: 15: Construct 2 [SSX4 (-1931 to +32)] construction primer, SEQ ID NO: 16: Construct 3 [SSX4 (-1162 to +32)] construction primer, SEQ ID NO: 17: Construct 4 [SSX4 (-885 to +32) Construction primer, SEQ ID NO: 18: Construct 5 [SSX4 (-485 to +32)] Construction primer, SEQ ID NO: 19: Const Primer for constructing lacto 6 [SSX4 (-255 to +32)], SEQ ID NO: 20: Construct 7 [SSX4 (-107 to +32)] Primer for constructing, SEQ ID NO: 21: construct 8 [SSX4 (-60 to +32) )] Construction primer, SEQ ID NO: 22: Construct 9 [SSX4 (-22 to +32)] Construction primer, SEQ ID NO: 23: HSVtk1F primer, SEQ ID NO: 24: HSVtk1R primer, SEQ ID NO: 25: HSVtk2F primer, SEQ ID NO: 26 : HSVtk2R primer, SEQ ID NO: 27: pRetroDelF primer, SEQ ID NO: 28: pRetroDelR primer, SEQ ID NO: 29: SSX4pro2R primer.

Claims (10)

配列番号1に示す塩基配列を有し、且つ腫瘍特異的プロモーター活性を有するポリヌクレオチドからなる、腫瘍特異的プロモーター。 Having a nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1 and consisting of a polynucleotide having a brain tumor specific promoter activity, brain tumor-specific promoter. 上記配列番号1に示す塩基配列を有し、且つ腫瘍特異的プロモーター活性を有するポリヌクレオチドが、配列番号2に示す塩基配列において1〜2578番目のいずれかの塩基から2832〜2864番目のいずれかの塩基からなる領域の塩基配列からなる255bp〜2864bpのポリヌクレオチドである、請求項1記載の腫瘍特異的プロモーター。 Having the nucleotide sequence of the SEQ ID NO: 1 and a polynucleotide having a brain tumor specific promoter activity, or from 1 to 2578 th either base 2832-2864 th in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2 of a 255bp~2864bp polynucleotide consisting of the nucleotide sequence of a region comprising the nucleotide according to claim 1, brain tumor-specific promoters described. 請求項1または2腫瘍特異的プロモーターを、外来構造遺伝子の塩基配列に作動可能に連結した状態で含むウイルスベクター。 Viral vectors, including the claims 1 or 2 of the brain tumor specific promoter, while operably linked to a nucleotide sequence of the foreign structural gene. 上記外来構造遺伝子が、細胞に対して毒性を示すタンパク質をコードする遺伝子である、請求項に記載するウイルスベクター。 The viral vector according to claim 3 , wherein the foreign structural gene is a gene encoding a protein that is toxic to cells. 上記外来構造遺伝子が、薬物を細胞に対して感受性にする遺伝子である、請求項に記載するウイルスベクター。 The viral vector according to claim 3 , wherein the foreign structural gene is a gene that makes a drug sensitive to cells. 上記薬物がガンシクロビルまたはアシクロビルであり、上記遺伝子がチミジンキナーゼである、請求項に記載するウイルスベクター。 The viral vector according to claim 5 , wherein the drug is ganciclovir or acyclovir and the gene is thymidine kinase. 上記外来構造遺伝子がレポーター遺伝子である、請求項に記載するウイルスベクター。 The viral vector according to claim 3 , wherein the foreign structural gene is a reporter gene. 上記外来構造遺伝子が、蛍光性タンパク質、燐光性タンパク質、化学発光性タンパク質、または酵素活性を有するタンパク質をコードする遺伝子である、請求項に記載するウイルスベクター。 The viral vector according to claim 7 , wherein the foreign structural gene is a gene encoding a fluorescent protein, a phosphorescent protein, a chemiluminescent protein, or a protein having enzyme activity. 請求項3乃至6のいずれかに記載するウイルスベクターを含む、腫瘍細胞を殺傷するための医薬組成物。 A pharmaceutical composition for killing tumor cells, comprising the viral vector according to any one of claims 3 to 6 . 請求項7または8に記載するウイルスベクターを含む、脳腫瘍を検出するための組成物。 A composition for detecting a brain tumor, comprising the viral vector according to claim 7 or 8 .
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