JP6494487B2 - HERV−W干渉群に属するウィルスの包膜とhASCT受容体との間の相互作用に必要なペプチド領域 - Google Patents
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Description
ペプチド領域はN−末端を開始とし、C−末端で終了し;
(イ)N−末端は複数アミノ酸 (Z)α−プロリン−システイン−X−システイン(但しZは任意のアミノ酸であり、αは2〜30の整数であり、Xは任意のアミノ酸である)よりなる部位(motif)によって特定され、前記の部位はSEQ ID No.1〜SEQ ID No.29及びSEQ ID No.44〜SEQ ID No.72から選択され、
(ロ)C−末端は複数アミノ酸 セリン−アスパラギン酸−Xa−Xb−Xc−Xd−Xe−アスパラギン酸−Xf−Xg−(Z)β(但しXa、Xb、Xc、Xd、Xe、Xf、Xgは任意のアミノ酸であり、βは15〜25の整数、好ましくは20である)よりなる部位によって特定され、前記の部位はSEQ ID No.30〜SEQ ID No.40から選択され;
前記のペプチド領域は、N−末端とC−末端との間に、次の部位;
(i)複数アミノ酸 システイン−チロシン−X2−X3−X4−X5−X6−システイン(但しX2、X3、X4、X5、X6は任意のアミノ酸である)よりなる部位であってSEQ ID No.41に対応する部位、
(ii)複数アミノ酸 システイン−X7−X8−X9−X10−X11−X12−X13−X14−X15−システイン−トリプトファン(但しX7、X8、X9、X10、X11、X12、X13、X14、X15は任意のアミノ酸である)よりなる部位であってSEQ ID No.42又はSEQ ID No.73に対応する部位
から選んだ少なくとも1つの部位を含有する。
(イ)本発明によるヌクレオチド配列を用いて形質転換した微生物又は真核細胞を培養し、
(ロ)該微生物又は該真核細胞によって製造したペプチド領域を回収する、
工程からなる遺伝子工学技術によって得られる。
X3又はSEQ ID No.41の4位のアミノ酸Xaaはヒスチジン、アラニン、セリン、リシン、グルタミン酸から選んだアミノ酸であり;X4又はSEQ ID No.41の5位のアミノ酸Xaaはチロシン、トレオニン、アラニンから選んだアミノ酸であり;X5又はSEQ ID No.41の6位のアミノ酸Xaaはグルタミン、アルギニン、トレオニンから選んだアミノ酸であり;X6又はSEQ ID No.41の7位のアミノ酸Xaaはロイシン、グルタミン、グルタミン酸から選んだアミノ酸であるのが好ましい。
SEQ ID No.73の3位のアミノ酸Xaaはグリシン、グルタミン酸、アスパラギンから選ばれ;
SEQ ID No.73の4位のアミノ酸Xaaはグリシン、アスパラギン、イソロイシン、トレオニン、セリンから選ばれ;
SEQ ID No.73の5位のアミノ酸Xaaはリシン、バリン、イソロイシン、ロイシンから選ばれ;
SEQ ID No.73の6位のアミノ酸Xaaはグリシン、アスパラギンから選ばれ;
SEQ ID No.73の7位のアミノ酸Xaaはグルタミン、リシン、バリンから選ばれ;
SEQ ID No.73の8位のアミノ酸Xaaはバリン、プロリン、セリン、トレオニンから選ばれ;
SEQ ID No.73の9位のアミノ酸Xaaはバリン、イソロイシンから選ばれるのが好ましい。
(イ)HERV−W干渉群に属するウィルスと抗体との間で複合体を形成し得る条件下に生体試料を本発明による少なくとも1つの抗体と接触させ、
(ロ)何れか適当な手段により該複合体の形成を検出するか及び/又は定量化する
工程からなることを特徴とする、該ウィルスに感染され易い個体から採取した生体試料において該ウィルスを検知及び/又は定量化する方法に関する。
i)例えば比色法、蛍光法、発光法により検出し得る信号を生ずる酵素、例えばワサビのペルオキシダーゼ、アルカリ性ホスファターゼ、アセチルコリン エステラーゼ、β−ガラクトシダーゼ、グルコース−6−ホスフェート デヒドロゲナーゼ、
ii)発色団例えば発光、着色化合物、
iii)放射性分子例えば32P、35S又は125I
iv)蛍光分子例えばフルオレセイン、ロードマイン、アレクサ又はフィコシアニン、及び
v)粒子例えば金又は磁気ラテックス粒子、リポソーム。
(イ)HERV−W干渉群に属するウィルスの前駆体包膜のヌクレオチド及び/又はペプチド配列を同定し、
(ロ)信号部分を除外し、
(ハ)セリン−アスパラギン酸−Xa−Xb−Xc−Xd−Xe−アスパラギン酸−Xf−Xg領域(但しXa、Xb、Xc、Xd、Xe、Xf、XgはSEQ ID No.43に対応する任意のアミノ酸である)を検出し、
(ニ)SEQ ID No.43に対応するセリン−アスパラギン酸−Xa−Xb−Xc−Xd−Xe−アスパラギン酸−Xf−Xg領域後に15〜25個のアミノ酸好ましくは20個のアミノ酸の間でC−末端を除外する
ことを特徴とする、HERV−W干渉群に属するウィルスの包膜とhASCTレセプターとの間の相互作用に必要なポリペプチド領域を決定する方法に関する。
HERV−W包膜SUサブユニットの構成及び生産
可溶性組換え包膜タンパク質を発現し得るベクターphCMVEnv−Gp60を、HERV−W包膜遺伝子(538個のアミノ酸)(クローンPH74、Blond等のJ. Virol、73(2)巻;1175〜1185頁(1999))含有発現ベクターphCMV−Env−W(BlondのJ. Virol、74(7)巻;3321〜3329頁(2000))から設計した。
(1)SUサブユニットとTMサブユニットとの間の自然の切断部位(AA314〜317)をAAARに変異させて融合タンパク質を生産し、該タンパク質は安定であって、切断され且つ次いでジスルフィド架橋によって再結合した2個のSU−TMサブユニットを有しない。
可溶性包膜の生産
リン酸カルシウムでの沈降により発現プラスミドph CMV−Env−Gp60又はph CMV−Env SUをHEK293T細胞に移入する。GP60又はSU包膜を含有する上澄み液を血清無含有培地での生産の48時間後に収集し、0.45μm膜上で濾過して細胞廃棄物を除去する。20μlの上澄み液をポリアクリルアミドゲル上でしかも抗−ヒスチジンモノクローナル抗体(Quiagen, RGS H6)でのウエスタン ブロッティングにより直接分析する。GP60及びSUタンパク質は可溶形で正確に発現される。
hASCT2(XC hASCT2)又はhASCT1(XC hASCT1)レセプターを構成的に発現する安定な細胞系列XChASCT2及びXChASCT1は、XC細胞(ラットの肉腫)を前記の如くクローンの選択に続いて何れかのヒトのレセプターhASCTを発現するベクターに移入後に確立される(Frendo等のMol. Cell Biol., 23(10)巻;3566〜3574頁(2003))。次のヒト細胞はBlondのJ. Virol, 74(7) 巻;3321〜3329頁(2000)に記載されている。TE671細胞はhASCT2を発現する。TE671RD細胞は、同じ干渉群に属し、それ故hASCT2レセプターを認識するRD114包膜(ネコの内因性レトロウィルス)を構成的に発現する。TE671galv細胞は、別の干渉群に属し且つPiT1レセプターを認識するGALV(手長ザルの白血病ウィルス)包膜を構成的に発現する。
hASCT2レセプターに結合する包膜の領域の境界を同定するために、本発明者はN−末端及びC−末端の端部から一組の欠失突然変異体を構成した。SUサブユニットの領域はPCRによって得られ、発現ベクターphCMV−EnvSU中にサブクローン化し、配列させた。発現プラスミドphCMV−EnvSU、Env69−317、Env197、Env168、Env169−317、Env117及びEnv144(図2a)を、リン酸カルシウムでの沈降によりHEK293T細胞中に移入した。タンパク質の生産及び分析の条件は実施例1に詳細したのと同一である。
ペプチド(112〜129、TGMSDGGGVQDQAREKHV+C、19個のアミノ酸)を、実施例2で限定した領域から及びSUサブユニットの潜在的に抗原性の領域から特定する。システインを、KLH(スカシガイヘモシアニン、Frendoび等のMol. Cell Biol. (2003) 23(10) 巻;3566〜3574頁参照)結合用にC−末端の位置で添加する。このペプチドを用いてラビットを免疫化し次いでこのラビットの血清中に含有される領域112〜119に指向されるポリクローナル抗体を親和性により精製する。
DNAでマイスの免疫化
3匹の雌の6週齢BALB/cマイス(IFFA−Credo)を、HERV−W包膜用の遺伝子を含有する裸のプラスミドDNA(phCMV−env−W)の直接注射により免疫化する。注射は遺伝子ガンを用いて皮内方式により行なった。2μgのDNAの5回の注射を各々のマウスについて行ない続いて4μgのDNAの2回の注射で促進した。血清を収集し各々の血清について抗体力価を測定した。抗体力価は余りにも低いので、細胞溶菌液を調製した。
黄紋筋肉腫細胞Tel Ce B6 (ATCC CRL8805) にプラスミドphCMV−env−Wを移入した。20時間後に且つ合胞体の存在後に、0.5%のトリトンを含有するPBS緩衝剤中に細胞抽出物を調製した。タンパク質抽出物はブラッドフォーム法により検定した。env−W抗原濃度は全タンパク質の1μl当り9.5μgに相当した。
同じマイスは先ず第1に腹腔内方式により10μgの細胞溶菌液の注射を受け続いて腹腔内方式により2×100μgの細胞溶菌液の促進注射を受けた。骨髄腫細胞との融合の3日前に実施例1に記載の如くプラスミドphCMV−Env−Gp60から得られしかも次の要件;リン酸塩緩衝剤pH8中での結合、リン酸塩緩衝剤pH8及び酢酸アンモニウムpH6中での洗浄、酢酸アンモニウム緩衝剤pH3.5中での溶離及び高速真空(speed vac.)での濃縮によりNi−NTA樹脂(Quiagen)上に注射前に前もって精製した可溶性包膜タンパク質Gp60の22μgで別の注射を静脈内方式により行なった。かくして得られた真核Gp60タンパク質47μgは前記した静脈内方式による注射用に保存した。融合後に、ハイブリドーマの上澄み液は移入且つ結合した細胞(TelCeb6)について免疫蛍光法により試験し、抗体は9.2μg/μl全タンパク質の濃度でのEnv−Wタンパク質及び13.3μg/μl全タンパク質の濃度での負の対照としてEnvASタンパク質を用いて官能性エリザ試験によりふるい分けし、最も有効な抗体を選択した。
包膜タンパク質を発現するためのプラスミドを、2つの量100及び500ngでリン酸カルシウムでの沈降により細胞TELCeB6に移入した(Cosset等のウィルス学雑誌:Journal of Virology 69 (10) 巻;6314〜6322頁(1995))。移入の20時間後に包膜を発現する細胞を支持体から脱離し、それぞれ抗−HIV23A5モノクローナル抗体、、抗−TM Env−HERV −W 6A2B2モノクローナル抗体(前もって得られた)、抗−SU Env−HERV−W 2H1H8 12C7A3及び1F11B10モノクローナル抗体(希釈率1/50)と共に37℃で1時間予備インキュベートした。次いで、該細胞を12個の凹みプレート中に等しい濃度(0.4×105細胞/凹み)で再接種した。類上皮ガン腫指示用のヒトの細胞(Hela、ATCC CCL−2)を2×105細胞/凹みの量で、移入した細胞に添加し、同時培養を24時間続行する。XGal(5−ブロモ−4−クロロ−3−イソドリル−β−D−ガラクトピラノシド)染色を次いで行なって細胞TEL CeB6の核を染色する(Cosset等のウィルス学雑誌、69(10)巻;6314〜6322頁(1995))。続いて供給者の推奨により行なったメイ−グリーンワルド及びギザム溶液(MERCK社)での染色を行なった。観察された融合は、ビリオン−細胞(群)の融合に従って合胞体の形成に相当する「フロム ウイズアウト(from without)」融合とは対照的に「フロム ウイズイン(from within)」融合即ち細胞−細胞融合に相当する。
ND:測定せず
前記した結果が示す処によれば、Envタンパク質−抗−SU 2H1H8と12C7A3抗体との複合体の形成は、包膜とhASCT2レセプターを発現する細胞との結合及び細胞融合を大幅に低下させる。対照的に、rdb(6A2B2又は1F11B10)に対して指向されない抗体を用いると抗−HIV23A5対照抗体で得られた結果と比較することにより見られる通り、有意な程に包膜の結合及び細胞の融合に不利には影響しない。
試験管内で得られた結果を立証するために、動物モデルを設計した。南米血清を補充したDMEM培地(Gibco Invitrogen 41966−029)で培養してある黄紋筋肉腫細胞TelCeB6(ATCC CRL8805)に、以下に詳述した実験様式により、2μg/μlの濃度でセンス配向にクローン化したHERV−W env遺伝子に対応するDNA(DNA409)、1.5μg/μlの濃度でアンチ−センス配向にクローン化したHERV−W env遺伝子に対応するDNA(DNA410)及び1.3μg/μlの濃度で突然変異したHERV−W env遺伝子に対応するDNA(DNA LQMV)を、リポフェクトアミン プラス(Lipofect AMINE PLUS;登録商標)キット(Gibco Invitrogen社)を用いて、それぞれ移入した。DNA409を移入した細胞は融合誘導W包膜タンパク質を発現することができ、DNA410を移入した細胞は包膜タンパク質を発現することができず、DNA LQMVを移入した細胞は非融合誘導の突然変異したW包膜タンパク質を発現することができる。
1日目:TelCeB6細胞の培養;
(イ)直径100mmの皿の接種 → 50〜70%の合流(confluence);
(ロ)5%のCO2下に37℃で24時間補充したDMEM培地(1皿当り6ml)でのインキュベーション。
1.DNAの予備複合化
(イ)15mlのファルコン管(参照2096)中で補充されていない培地750μlと前記のDNA即ち2μlの409又は3μlの410又は3μlのLQMVとの混合;
(ロ)プラス試薬の渦流下の攪拌及びDNA溶液へのプラス試薬20μlの添加;
(ハ)1400rpmで直ちに10秒間渦流下での攪拌;
(ニ)室温で15分間インキュベーション。
(イ)5mlの補充されていない培地での取替え。
皿の代りの管体中で30μlのリポフェクトアミン試薬を750μlの補充されていない培地と混合する。
780μlの希釈リポフェクトアミンと772μlの予備複合化DNAの溶液との混合(全部で1552μl);
1400rpmで直ちに10秒間渦流下に攪拌、
室温で15分間インキュベーション。
皿に1552μlの沈着;
5%のCO2下に37℃で2〜3時間インキュベーション。
5%のCO2下に37℃で1時間インキュベーション。
腹膜洗浄により各々の動物からの細胞の収集; 2mlの空気の注入続いて2mlの生理食塩水の注入、次いでマッサージ及び2mlの腹膜液の回収(実験様式は移植動物において腹腔に移植した細胞の回収を開発した);
合胞体の計数と共に及び/又はスライド上での着色後に「反転相」顕微鏡下での観察;
トリパンブルー(死滅細胞の排除)の存在下に格子付き室でスライド上の各サンゴに行なった即時の読み取り。互いに融合した細胞の個数は「広角」レンズ(40)での視野当りで計数し、これによって約100個以上の細胞の計数を確立でき、こうして一連の統計学的に代表的な計数値を有する。
2匹のマイスの複数群に次の細胞を接種する;
抗体を有しない3つの形式のプラスミド(DNA 409、410およびLQMV)を移入した細胞(3×2=6匹のマイス)
モノクローナル抗体2H1H8を有する3つの型式のプラスミド(DNA 409、410およびLQMV)を移入した細胞(3×2=6匹のマイス)。
100個の細胞当り格子付きの計数室での直接読み取りにより測定した融合細胞の個数を以下の表2に示す;
表2
ECP(トリパンブルー)読み取り;合胞体の直接読み取り
S1*及びS2*=マウス1及びマウス2
各々の数字は研究した視野当りの融合した且つ目視された細胞の個数を表わす。若干の細胞は光学経路で重なり得るので、対照で融合したと見られる細胞の計数は零より大きい。次いで合胞体の実在及び細胞集合体の識別は、単独で唯一の細胞膜の連続により境界を定めた空間に収容された複数の細胞核を目視しながら、スライド上の細胞を染色することにより確認された。更には、融合中の細胞を示す写真によって、位相差顕微鏡検査により分析による融合の実在及び対照における同等の現象の全不在を客観的にすることができる。
i)生体内での病原作用の特異性の統計的確実性(validation);
発現したEnv(409);100個の細胞から平均して計数した20.5個のポジティブ(positives)、
アンチ−センスEnv(410);100個の細胞から平均して計数した9.5個のポジティブ
突然変異したEnv(LQMV);100個の細胞から平均して計数した6.5個のポジティブ
対照の平均値(410及びLQMV);9.5+6.5/2=8%。
Env対 対照LQMV;Chi−2=9.83(p<0.002)
Env対2個の対照(410及びLQMV);chi−2=7.69(p<0.01)
対照410対 対照LQMV;Chi−2=0.61(差異は有意でない)。
発現したEnv(409);100個の細胞から平均して計数した20.5個のポジティブ、
発現したEnv(409)+モノクローナル抗体2H1H8;100個の細胞から平均して計数した3.5個のポジティブ。
1)材料
可溶性タンパク質; 可溶性タンパク質を含有する上澄み液は0.45μm上で濾過した(293T細胞はプラスミド460を移入した)(包膜−スペーサー−His6)。
1.XC hASCT1、XC hASCT2細胞及び対照細胞XC hASCTのSCIDマイスへの腹腔内(IP)接種
容量2mlで70%の密集でフラスコの1/5のマイスへの注射。
時々攪拌しながら(15分毎)細胞培養器中で37℃で1時間モノクローナル抗体2H1H8と共に可溶性タンパク質上澄み液(293T系列の濾過した上澄み液)のインキュベーション(10μlの抗体と共に990μlの上澄み液(1/100希釈率))。
細胞を移植したマイス(ポイント当り1×106個の細胞、即ち直径100mmの融合皿の1/5)にタンパク質単独又は抗体と共にタンパク質のIP(腹腔内)接種。抗体(200μl)の注射に、時々腹膜マッサージしながら(30〜60分毎)6時間IPとして維持した。
(イ)+4℃で5分間3000回転の遠心分離。
(イ)一次抗体;
ペレットを、+4℃に維持したPBA緩衝剤(2%の子牛胎児血清及び0.1%のナトリウムアジドと共にPBS)中で100μlのアンチ−RGS His抗体(100倍の希釈率−Quiagen社)に溶解させる。
+4℃で5分間3000回転で遠心分離した。
2匹のマイスの複数群に次の細胞を接種した;
抗体を有しない各々の型式の細胞(2型式のレセプターhASCT1及びhASCT2を発現し且つ対照としてレセプターhASCTを発現しない細胞)(3×2=6マイス)
Envタンパク質及びモノクローナル抗体2H1H8を有する3型式の細胞(3×2=6マイス)。
顕微鏡での免疫蛍光(IF)読み取りによる結果を以下の表3に表わす;
表3
IF読み取り;同じ視野での蛍光細胞の個数/全細胞数(NF/NT)
各々の個数は、研究した視野当りの蛍光体として目視された細胞の個数を表わす。若干の細胞は非特異的な要領で結合した蛍光を有し得るので、対照条件下で蛍光が見られる細胞についての計数はそれ故算出した2つの視野の1つで零よりも大きい(2つの視野の平均=1/28即ち0.036%、これはかかる読み取り技術の背景ノイズについては全く適当である)。次いでEnvタンパク質を細胞のhASCT1又はhASCT2レセプターに結合した細胞の実在は細胞蛍光定量分析により証明された。
(ii)Env−SUに対して指向したモノクローナル抗体の注射に対して、Envタンパク質は、SCIDマイスに移植した細胞の表面に存在するレセプターhASCT1(対照のhASCT1)又はhASCT2(対照のhASCT2)に結合できる。
i)生体内病原作用の特異性の統計的確実性;
対照のhASCT1;77個の細胞から平均して計数した24個のポジティブ、
対照のhASCT2;57個の細胞から平均して計数した23個のポジティブ、
h−ASCT−細胞; 28個の細胞から平均して計数した1個のポジティブ、
Env+移植hASCT1対hASCT−;Chi−2=8.62(p<0.01)
Env+移植hASCT2対hASCT−;Chi−2=12.53(p<0.001)
Env+移植hASCT1対Env+移植hASCT2;Chi−2=1.25(差異は有意でない)。
Env+移植 対照 hASCT1;77個の細胞から平均して計数した24個のポジティブ
Env+移植hASCT1+モノクローナル抗体2H1H8;73個の細胞から平均して計数した2個のポジティブ。
Env+移植hASCT2+モノクローナル抗体2H1H8;45個の細胞から平均して計数した1個のポジティブ、
Env+移植hASCT2単独 対 注射抗体2H1H8:Chi−2=20.31(p<0.001)。
レトロウィルスHERV−W(スイス−プロットQ9UQF0)、RD114(スイス−プロットQ98654)、REV(スイス−プロットP31796)、BAEV(スイス−プロットP10269)、SRV1(スイス−プロットP04027)、SRV2(スイス−プロットP51515)及びMPMV(スイス−プロットP07575)の包膜のタンパク質配列を、クラスタルW法を用いてマックベクター(MacVector)ソフトウェアの使用により整合させた。信号ペプチド、SU(表面ユニット)サブユニット及びTM(貫膜)サブユニットが示される。レセプター結合部位に下線を引く。
Claims (3)
- ヒトにおけるHERV−W干渉群に属するウィルスによって生起される感染の抑制、防止又は処置に意図される医薬を製造するための、hASCT受容体と相互作用し得る、HERV−W干渉群に属するウィルスの包膜のペプチド領域からなるペプチドの使用であって、HERV−W干渉群に属するウィルスに対して免疫応答を誘発し且つSEQ ID No.74からなるペプチドの使用。
- ヒトにおけるHERV−W干渉群に属するウィルスによって生起される感染の抑制、防止又は処置に意図される医薬を製造するための、hASCT受容体と相互作用し得る、HERV−W干渉群に属するウィルスに対して免疫応答を誘発し且つSEQ ID No.74からなるペプチドに指向される少なくとも1つのモノクローナル抗体の使用。
- 製薬上適当なビヒクルと組合せて、ヒトにおけるHERV−W干渉群に属するウィルスによって生起される感染の抑制、防止又は処置に意図される医薬を製造するための、hASCT受容体と相互作用し得る、HERV−W干渉群に属するウィルスの包膜のペプチド領域からなるペプチドであって、HERV−W干渉群に属するウィルスに対して免疫応答を誘発し且つSEQ ID No.74からなるペプチド、あるいは別法としてhASCT受容体と相互作用し得る、HERV−W干渉群に属するウィルスに対して免疫応答を誘発し且つSEQ ID No.74からなるペプチドに指向される少なくとも1つのモノクローナル抗体を、活性物質として含有してなる製薬組成物。
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