JP6867866B2 - 細菌のポリシストロン性発現系 - Google Patents

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Description

本発明は、生物学および医学、より詳細には分子および細胞生物学の分野に属し、微生
物によるペプチド、ポリペプチドまたはタンパク質などの産物の組換え工学技術および発
現に関する。より具体的には、本発明は、微生物によるそのような産物の発現のためのポ
リシストロン性発現構築物またはカセットに関し、さらに、関連ベクター、形質転換宿主
、対象へのそのように発現した産物の送達、特に治療的送達などの使用および応用に関す
る。
現在までのところ、組換えタンパク質の多くの発現系が様々な生物工学的応用のために
開発されている。異種または同種遺伝子発現のための系が原核生物、酵母および真菌なら
びに哺乳類細胞において確立された。
酵母において産生される大部分の組換えタンパク質は、サッカロミセス・セレビシエ（
Saccharomyces cerevisiae）を宿主系として用いて発現された。これにもかかわらず、い
くつかの制限がＳ．セレビシエ（S. cerevisiae）系に検出された。例は、通常低い産物
の収量および非効率的な分泌（多くのＳ．セレビシエ（S. cerevisiae）タンパク質は、
培地中に遊離の状態で見いだされずに、細胞周辺腔に保持または細胞壁と結合している）
（Dominguezら、Int. Microbiol.、1998年、1巻（2号）、131〜142頁）である。酵母にお
ける産生の制限があるため、安価なブロス中で増殖させるのが容易であり、組換えタンパ
ク質を製造するために頻繁に用いられている、細菌におけるタンパク質の発現が大きな関
心を呼んだ。原核生物系のうちで、最高のタンパク質レベルは、通常、大腸菌（Escheric
hia coli）（E. coli）における組換え発現を用いて得られる（Jana & Deb. Appl. Micro
biol. Biotechnol.、2005年、67巻(3号)、289〜298頁）。しかし、大腸菌（E. coli）に
おいて、最も一般的に用いられている産生戦略は、細胞内（周辺質または細胞質中）であ
り、したがって、費用がかかり、しばしば問題のある下流精製工程を含む。
乳酸菌（ＬＡＢ）は、ｉｎ ｖｉｔｒｏでの異種ポリペプチドの組換え発現（例えば、
米国特許第５，５５９，００７号）ならびに抗原および／または治療上関連するポリペプ
チドのｉｎ ｖｉｖｏまたはｉｎ ｓｉｔｕでの発現および送達（例えば、国際公開第９
７／１４８０６号）のための宿主としてますます重要になりつつある。これらのグラム陽
性菌宿主において産生される異種タンパク質は、培地中に容易に分泌させることができ、
それにより、それらの精製ならびに対象へのそれらの直接的送達が促進される。
ほとんどの発現系は、１つの単一タンパク質の発現（１つの単一遺伝子配列の結果とし
て）を非常に首尾よく取り扱うことができる。しかし、場合によって、複数のタンパク質
もしくは多重遺伝子性タンパク質複合体を発現することができる、例えば、抗体もしくは
タンパク質複合体のｉｎ ｖｉｔｒｏ発現だけでなく、特定の疾患において相乗効果を有
する２つ以上のタンパク質のｉｎ ｖｉｖｏもしくはｉｎ ｓｉｔｕ発現および送達また
は抗体もしくはその機能性（多重遺伝子性）断片のｉｎ ｖｉｖｏもしくはｉｎ ｓｉｔ
ｕ発現および送達も可能である発現系を有することが望ましい。これらの場合、多重遺伝
子の緊密な共調節が必要であるため、１つのプロモーターの制御下で所望のタンパク質ま
たは抗体をコードしている多重遺伝子を有することが望ましい。
組換えタンパク質複合体を製造するための２つの最も一般的なアプローチは、個別に発
現させ、精製したサブユニットのｉｎ ｖｉｔｒｏでの再構成を実施すること、または適
切な宿主においてサブユニットを共発現させることによりｉｎ ｖｉｖｏでの再構成を実
施することである（Selleck & Tan、「Recombinant protein complex expression in E.
coli」、Curr. Protoc. Protein Sci.、2008年、chapter 5:unit 5、21頁）。ｉｎ ｖｉ
ｔｒｏでの再構成は成功裏に使用されたが、方法が冗長であり（各サブユニットを発現さ
せ、精製しなければならず、再構成の後に複合体をさらに精製しなければならない）、再
構成の収率がしばしば低い。これに反して、共発現によるｉｎ ｖｉｖｏでの再構成は、
効率の良さ（１ラウンドの発現および精製のみ）ならびに所望の複合体の潜在的により高
い収率および質（複合体の再折りたたみおよび集合が細胞環境におけるタンパク質折りた
たみ酵素の存在下で起こる）という利点がある（Selleck & Tan、2008年、前出）。ｉｎ
ｖｉｖｏでの再構成は、個々のタンパク質サブユニットを発現するバキュロウイルスを
昆虫細胞に共感染させることにより（Tirodeら、Mol. Cell、1999年、3巻（1号）、87〜9
5頁）、また複数のプラスミドにより（Johnstonら、Protein Expr. Purif.、2000年、20
巻(3号)、435〜443頁、McNallyら、Proc. Natl. Acad. Sci. USA、1988年、85巻(19号) 7
270〜7273頁）または特殊化したポリシストロン性プラスミドにより（Henricksenら、J.
Biol. Chem.、1994年、269巻(15号)、11121〜11132頁、Ishiaiら、J. Biol. Chem.、1996
年、271巻(34号)、20868〜20878頁、Liら、Proc. Natl. Acad. Sci. USA、1997年、94巻(
6号)、2278〜2283頁）細菌において成功裏に行われた。
大腸菌（E. Coli）においてタンパク質複合体を産生させるための一般的ポリシストロ
ン性発現系が記載された（Selleck & Tan、2008年、前出、Tan、Protein. Expr. Purif.
、2001年、21巻(1号)、224〜234頁、Tanら、Protein Expr. Purif.、2005年、40巻(2号)
、385〜395頁）。これらの系は、必要な開始および停止コドンを有するコーディング領域
を含み、Ｓｈｉｎｅ−Ｄａｌｇａｒｎｏ（ＳＤ）配列などの翻訳開始シグナルおよび翻訳
エンハンサーが先行する翻訳カセットの概念を利用する（Tan、2001年、Tanら、2005年、
前出）。ｍＲＮＡに転写されたとき、翻訳カセットは、大腸菌（E. coli）翻訳機構がｍ
ＲＮＡの所望のポリペプチドへの翻訳を開始し、持続するために必要かつ十分な情報を含
む（Selleck & Tan、2008年、前出）。
インターロイキン１８のバイシストロン性発現ベクターは、大腸菌（E. coli）におい
て記載されたが、２つの遺伝子の間の遺伝子間領域が合成リンカーからなり、カスパーゼ
４の発現がＩＣＥの発現よりはるかに高かったことから、明らかに遺伝子特異的である。
Ｓｍｏｌｋｅらは、合成遺伝子間領域配列を用いてオペロンにおける２つ以上の遺伝子に
よりコードされるタンパク質レベルを差別的に制御することが可能であることを以前に示
した（Smolkeら、Appl. Environ. Microbiol.、2000年、66巻(12号)、5399〜5405頁、Smo
lke & Keasling、Biotechnol. Bioeng.、2002年、80巻(7号)、762〜776頁）。しかし、こ
のアプローチは、ランダムな組合せに依拠し、発現ホストへの合成配列の導入を必要とす
る。
新規かつ改善された抗体産生系の需要が近年生じた。抗体発現のための系が原核生物、
酵母および真菌ならびに哺乳類細胞において確立された。単鎖および単ドメイン抗体は、
細菌から作製することがより容易であるが、フルサイズ抗体は、注射したとき、一般的に
より高い結合親和力と中和抗体の形成のより低いリスクを有する。
フルサイズ抗体は、細菌から作製することができる（Mazorら、Nat. Biotechnol.、200
7年、25巻(5号)、563〜565頁、Simmonsら、J. Immunol. Methods、2002年、263巻(1〜2号
)、133〜147頁）。組換え原核生物発現に関する大部分の報告に、ほぼもっぱら大腸菌（E
. coli）からであるが、抗体断片の作製が記載されている。多くの操作されたＬＡＢは、
ジスルフィド結合を修正することができるが、文献にはＬＡＢから産生された抗体様分子
の限られた数の例のみが含まれている（Krugerら、Nature Biotechnology、2002年、20巻
(7号)、702〜706頁、Beninatiら、Nature Biotechnology、2000年、18巻(10号)、1060〜1
064頁、Chanceyら、J. Immunol.、2006年、176巻(9号)、5627〜5636頁、Hultbergら、BMC
Biotechnol.、2007年、7巻、58頁、Yuvarajら、Mol. Nutr. Food. Res.、2008年、52巻(
8号)、913〜920頁）。これらの報告にはラクトバシラス属（Lactobacillus）種、ラクト
コッカス・ラクティス（Lactococcus lactis）およびストレプトコッカス・ゴルドニ（St
reptococcus gordonii）において発現した単鎖抗体断片のみが記載され、多重遺伝子性、
二本鎖抗体断片またはフルサイズ抗体は記載されていない。ポリシストロン性発現系は、
抗体のような複合タンパク質の効率的な原核生物における合成および発現を得るうえで不
可欠であり得る。依然として移植拒絶反応の管理に利用できる最も強力な免疫抑制薬の１
つである（Hooksら、Pharmacotherapy、1991年、11巻(1号)、26〜37頁）、ムロモナブＣ
Ｄ３（Muromonab-CD3）の１９８６年におけるＦＤＡ承認以来、フルサイズ抗体および抗
体断片は、医学におけるますます重要かつ多目的ツールになっている。
現況技術では細菌細胞におけるポリシストロン性発現系のいくつかの例が示されている
が、これらは、かなり限定されており、複数の遺伝子を導入し、発現するためのより効率
の高い系の必要性を際立たせている。したがって、タンパク質の発現、好ましくは異種タ
ンパク質の発現、より好ましくは複数の異種タンパク質の発現に有利に用いることができ
るさらなる配列を提供する必要がある。
上述のことに加えて、組換え微生物による直接的なタンパク質の送達のためならびにバ
ルクタンパク質の生産および下流精製のためにより多くの量の組換えタンパク質を製造す
る努力は、多大な技術的努力を意味する。異種タンパク質の産生を増加させるための既存
のアプローチは、選択される強プロモーターを使用することである（例えば、国際公開第
２００８／０８４１１５号参照）。このアプローチにおいて、微生物により発現された最
も豊富な内因性タンパク質を同定するためにプロテオミック解析が行われる。ゲノム配列
を用いることにより、それぞれの遺伝子およびプロモーターを同定し、単離することがで
きる。これらの強プロモーター（例えば、ラクトコッカス・ラクティス（Lactococcus la
ctis）ｈＩＩＡ遺伝子プロモーター、ＰｈＩＩＡ）は、異種遺伝子の前に配置することが
でき、このようにして、高発現を達成することができる。しかし、宿主の生理を障害する
発現のレベルは、宿主に増殖負荷を負わせる可能性があり、対抗選択をもたらす。これは
、発現宿主における所定の異種タンパク質の最高の可能な発現を特定の固有のレベルに本
質的に制限する。これは、染色体局在性発現ユニットの開発における特にやっかいな障害
である。
対抗選択の問題は、選択マーカーの準備によって伝統的に対処されている。実際、例え
ば、抗生物質耐性遺伝子を準備することによる正または負の選択は、導入された異種遺伝
子の損失を防ぐことができる。あるいは、または選択マーカーの使用に加えて、宿主の非
カップリング増殖および異種タンパク質の発現を可能にし、それにより、異種遺伝子が発
現しない場合に増殖段階における可能性のある対抗選択を予防する、誘導遺伝子発現系を
用いることができる。これに関連して、欧州特許第０５６９６０４号は、異種遺伝子がＬ
ａｃＺ遺伝子の５’側に強制的に配置されている、ストレプトコッカス・サーモフィルス
（Streptococcus thermophilus）における誘導発現系を記載している。このようにして、
異種遺伝子の発現は、誘導性であるだけでなく、さらに、ＬａｃＺ遺伝子の発現を必要と
する、炭素源としてのラクトースを含むそれらの自然生息環境乳汁中で細菌を増殖させる
ことによって、異種遺伝子の維持も選択される。
上述の異種遺伝子発現のための系は、応用分野が限定されていることは明らかである。
例えば、抗生物質耐性遺伝子などの選択マーカーの使用は、食物生産または製薬応用分野
における応用に容易に耐えられない。さらに、自然生息環境中の増殖に、または増殖のた
めに自然生息環境からの炭素源を用いることに限定することは、異種遺伝子発現のための
系の汎用性を著しく低くする。また、誘導系の使用は、誘導物質を添加すべき定義された
培地が異種タンパク質の発現を保証するために必要であるような、宿主の増殖条件に本質
的に依存する。
したがって、当技術分野において異種タンパク質発現を増大させる必要もあり、また様
々な異なる条件下で多目的に使用でき、広く適用できると同時に、産業および／または治
療環境において十分な量の発現異種タンパク質を得るために高い発現レベルを達成するこ
とができる配列、クローニングシステムおよび戦略が必要である。これらの環境において
、それぞれがそれ自体の生物学的活性および治療効果を有する複数のタンパク質の発現を
得ることも特に有用であると思われる。
本発明の態様および実施形態は、当技術分野の上述の必要性の少なくとも一部、例えば
、１つまたは複数に対応する。
本発明者らは、驚くべきことにグラム陽性細菌が、これらの細菌の内因性遺伝子（単数
または複数）も含むポリシストロン性発現ユニットからの外因性または異種遺伝子を効率
的に発現することができることを発見した。このように、グラム陽性細菌は、そのような
遺伝子がこれらの細菌の内因性遺伝子（単数または複数）に転写可能または翻訳可能に結
合される場合にポリシストロン性発現ユニットからの外因性または異種遺伝子を効率的に
発現することができる。意外なことに、本発明者らは、内因性遺伝子およびポリシストロ
ン性発現ユニットにおける外因性遺伝子の転写可能および／または翻訳可能な結合がグラ
ム陽性細菌における外因性遺伝子の高い発現レベルをもたらすことを発見した。特に、グ
ラム陽性細菌の内因性遺伝子に転写可能および／または翻訳可能に結合された外因性遺伝
子の発現レベルは、グラム陽性細菌の内因性遺伝子に転写可能または翻訳可能に結合され
ない外因性遺伝子の発現レベルと少なくとも同等、有利なことにより高いことが見いださ
れた。
したがって、一態様において、本発明は、ポリシストロン性発現ユニットを含むグラム
陽性細菌に関し、前記ポリシストロン性発現ユニットは、１つまたは複数の内因性遺伝子
および１つまたは複数の外因性遺伝子を含む。ポリシストロン性発現ユニットは、内因性
遺伝子（例えば、制限なしに１つの内因性遺伝子）および１つまたは複数の外因性遺伝子
を含むと示すこともできる。好ましくは、ポリシストロン性発現ユニットは、１つまたは
複数の内因性遺伝子および１つまたは複数の外因性遺伝子を連続して含む。したがって、
そのようなポリシストロン性発現ユニットは、内因性遺伝子（例えば、制限なしに１つの
内因性遺伝子）および１つまたは複数の外因性遺伝子を連続して含むと示すこともできる
。ポリシストロン性発現ユニットは、ポリシストロン性ｍＲＮＡにおける１つまたは複数
の内因性遺伝子および１つまたは複数の外因性遺伝子の転写をもたらすように構成されて
いる。したがって、本グラム陽性細菌は、１つまたは複数の外因性遺伝子が転写可能また
は翻訳可能に結合された１つまたは複数の内因性遺伝子を含むと別途示すことができる。
したがって、１つまたは複数の外因性遺伝子が転写可能および／または翻訳可能に結合さ
れた１つまたは複数の内因性遺伝子を含むグラム陽性細菌も提供する。
他の態様は、ポリシストロン性発現ユニットを含む組換え核酸を提供し、前記ポリシス
トロン性発現ユニットは、グラム陽性細菌に内因性の遺伝子およびグラム陽性細菌に外因
性の１つまたは複数の遺伝子を含む。好ましくは、ポリシストロン性発現ユニットは、１
つまたは複数の内因性遺伝子および１つまたは複数の外因性遺伝子を連続して含む。した
がって、グラム陽性細菌に外因性の１つまたは複数の遺伝子が転写可能および／または翻
訳可能に結合されたグラム陽性細菌に内因性の１つまたは複数の遺伝子を含むポリシスト
ロン性発現ユニットを含む組換え核酸も提供する。
好ましくは、本明細書を通して意図するように、前記１つまたは複数の外因性遺伝子は
、前記１つまたは複数の内因性遺伝子の３’末端に転写可能または翻訳可能に結合させる
ことができる。本発明者らは、そのような構成が異種タンパク質発現レベル、ポリシスト
ロン性発現ユニットの維持および／またはゲノム安定性の点で有益であることを驚くべき
ことに発見した。さらなる下流のゲノム配列が重要性がより低いか、または重要でないこ
とがさらに発見された。
転写可能または翻訳可能に結合された１つまたは複数の内因性遺伝子および１つまたは
複数の外因性遺伝子の転写は、グラム陽性細菌における転写を達成することができるプロ
モーターにより適切に調節または制御することができ、好ましくは前記グラム陽性細菌の
内因性プロモーターにより調節または制御することができる。したがって、１つまたは複
数の外因性遺伝子が転写可能または翻訳可能に結合された、その天然の染色体遺伝子座に
局在する１つまたは複数の内因性遺伝子を含むグラム陽性細菌も提供する。好ましくは、
これらの転写可能または翻訳可能に結合された１つまたは複数の内因性遺伝子および１つ
または複数の外因性遺伝子の転写は、前記１つまたは複数の内因性遺伝子の天然のプロモ
ーターにより調節または制御される。適切には、転写または翻訳共役は、例えば、１つま
たは複数の外因性遺伝子を前記遺伝子座における前記１つまたは複数の内因性遺伝子の３
’に染色体上で組み込むことなどにより、１つまたは複数の外因性遺伝子を前記遺伝子座
に染色体上で組み込むことによって達成することができる。
したがって、一態様において、本発明は、ポリシストロン性発現ユニットを含む組換え
核酸またはグラム陽性細菌に関し、前記ポリシストロン性発現ユニットは、内因性遺伝子
および前記１つまたは複数の内因性遺伝子の３’末端に転写可能に結合された１つまたは
複数の外因性遺伝子を連続して含み、好ましくは前記１つまたは複数の外因性遺伝子がポ
リシストロン性発現ユニットの最も３’側の遺伝子（単数または複数）（the most 3' ge
ne(s)）である。
本発明者らは、それ自体、例えば、オペロンなどのポリシストロン性遺伝子であり得る
天然の遺伝子の３’側に転写可能に結合された外因性または異種遺伝子（または複数の異
種遺伝子）の染色体組込みが、（１つまたは複数の）外因性遺伝子に対する対抗選択が予
想に反して存在しないか、または最小限である、安定な発現ユニットをもたらすことを驚
くべきことに発見した。
本発明者らは、ポリシストロン性発現ユニットの発現が特に特定の種類のプロモーター
により特定の条件下で達成されるときに、本明細書で述べる利点がますます明らかになる
ことを思いがけなく発見した。本発明者らは、異種タンパク質（単数または複数）に対す
る対抗選択が、選択マーカーの使用などの従来の手段により、または誘導系の使用により
対処されない、本明細書で述べるポリシストロン性発現系は、それにもかかわらず高レベ
ルで安定に維持し、発現させることができ、それにより、様々な異なる条件下で広く適用
でき、選択剤または誘導物質の必要がないことを驚くべきことに発見した。したがって、
本明細書で述べるポリシストロン性発現モジュールは、非選択可能（non-selectable）内
因性および／または外因性遺伝子の使用を可能にする。
一態様において、本発明は、ポリシストロン性発現ユニットを含む組換え核酸またはグ
ラム陽性細菌に関し、前記ポリシストロン性発現ユニットは、内因性遺伝子および前記内
因性遺伝子の３’末端に転写可能に結合された１つまたは複数の外因性遺伝子を連続して
含み、前記ポリシストロン性発現ユニットの発現が構成的プロモーターにより達成される
。
他の態様において、本発明は、ポリシストロン性発現ユニットを含む組換え核酸または
グラム陽性細菌に関し、前記ポリシストロン性発現ユニットは、内因性遺伝子および前記
内因性遺伝子の３’末端に転写可能に結合された１つまたは複数の外因性遺伝子を連続し
て含み、前記ポリシストロン性発現ユニットの発現が中心代謝遺伝子プロモーターにより
達成される。
他の態様において、本発明は、ポリシストロン性発現ユニットを含む組換え核酸または
グラム陽性細菌に関し、前記ポリシストロン性発現ユニットは、内因性遺伝子および前記
内因性遺伝子の３’末端に転写可能に結合された１つまたは複数の外因性遺伝子を連続し
て含み、前記ポリシストロン性発現ユニットの発現がハウスキーピング遺伝子プロモータ
ーにより達成される。
他の態様において、本発明は、ポリシストロン性発現ユニットを含む組換え核酸または
グラム陽性細菌に関し、前記ポリシストロン性発現ユニットは、内因性遺伝子および前記
内因性遺伝子の３’末端に転写可能に結合された１つまたは複数の外因性遺伝子を連続し
て含み、前記ポリシストロン性発現ユニットの発現が必須遺伝子プロモーターにより達成
される。
他の態様において、本発明は、ポリシストロン性発現ユニットを含む組換え核酸または
グラム陽性細菌に関し、前記ポリシストロン性発現ユニットは、内因性遺伝子および前記
内因性遺伝子の３’末端に転写可能に結合された１つまたは複数の外因性遺伝子を連続し
て含み、前記ポリシストロン性発現ユニットの発現が誘導遺伝子プロモーターにより達成
されない。
他の態様において、本発明は、ポリシストロン性発現ユニットを含む組換え核酸または
グラム陽性細菌に関し、前記ポリシストロン性発現ユニットは、内因性遺伝子および前記
内因性遺伝子の３’末端に転写可能に結合された１つまたは複数の外因性遺伝子を連続し
て含み、前記ポリシストロン性発現ユニットの発現がリボソーム遺伝子プロモーターによ
り達成される。
他の態様において、本発明は、ポリシストロン性発現ユニットを含む組換え核酸または
グラム陽性細菌に関し、前記ポリシストロン性発現ユニットは、内因性遺伝子および前記
内因性遺伝子の３’末端に転写可能に結合された１つまたは複数の外因性遺伝子を連続し
て含み、前記ポリシストロン性発現ユニットの発現が解糖遺伝子プロモーターにより達成
される。
上でも示したように、好ましい実施形態において、上述のプロモーターは、内因性遺伝
子プロモーターである。さらに下でも詳述するように、好ましくは、本明細書で用いるプ
ロモーターは、強プロモーターである。好ましくは、ただし制限なしに、前記内因性プロ
モーターは、ｅｎｏ、ｕｓｐ４５、ｇａｐＢ、ｐｙｋ、ｒｐｍＢおよびｒｐｌＳのプロモ
ーターからなる群から選択することができる。極めて好ましくは、翻訳可能に結合された
内因性遺伝子および１つまたは複数の外因性遺伝子の転写は、前記内因性遺伝子（の１つ
）の天然のプロモーターにより調節または制御され得る。
本明細書で述べるプロモーターの特性を本発明により組み合わせることができることを
理解すべきである。したがって、実施形態において、本発明は、ポリシストロン性発現ユ
ニットを含む組換え核酸またはグラム陽性細菌に関し、前記ポリシストロン性発現ユニッ
トは、内因性遺伝子および前記内因性遺伝子の３’末端に転写可能に結合された１つまた
は複数の外因性遺伝子を連続して含み、前記ポリシストロン性発現ユニットの発現が、例
えば、（内因性）構成的ハウスキーピング遺伝子プロモーター、（内因性）構成的中心代
謝遺伝子プロモーター、（内因性）構成的必須遺伝子プロモーター、（内因性）構成的リ
ボソーム遺伝子プロモーター、（内因性）構成的解糖遺伝子プロモーター、（内因性）中
心代謝ハウスキーピング遺伝子プロモーター、（内因性）必須中心代謝遺伝子プロモータ
ー、（内因性）必須中心代謝ハウスキーピング遺伝子プロモーター、（内因性）必須ハウ
スキーピング遺伝子プロモーター、（内因性）構成的中心代謝ハウスキーピング遺伝子プ
ロモーター、（内因性）構成的必須中心代謝ハウスキーピング遺伝子プロモーター、（内
因性）必須リボソーム遺伝子プロモーター、（内因性）必須解糖遺伝子プロモーター、（
内因性）構成的必須リボソーム遺伝子プロモーター、（内因性）構成的必須解糖遺伝子プ
ロモーターにより達成される。
好ましくは、本明細書を通して意図するように、前記１つまたは複数の外因性遺伝子は
、前記１つまたは複数の内因性遺伝子の３’末端に転写可能または翻訳可能に結合させる
ことができ、それにより、１つまたは複数の内因性遺伝子は、細菌の染色体上のそれら自
然位置に存在する。この構成において、１つまたは複数の内因性遺伝子（内因性遺伝子プ
ロモーターを最小限含む）の５’末端における配列は、野生菌株のそれと同じであり、１
つまたは複数の外因性遺伝子の３’末端の後の領域は、野生菌株におけるように１つまた
は複数の内因性遺伝子の領域３’の配列と同じである。
例えば、組換え微生物による治療用タンパク質の送達のためなどの外因性タンパク質発
現の多くの応用は、特定の選択される宿主微生物における前記治療用タンパク質の発現か
ら恩恵を受け得る。これらの微生物は、例えば、ヒトまたは動物微生物群に由来する選択
される菌株のような、それらのコロニー形成能に基づいて選択することができると思われ
る。微生物はまた、例えば、それらの細胞壁、細胞表面または細胞内内容物と宿主免疫系
との相互作用の結果として、例えば、ｔｏｌｌ様受容体、Ｉｇファミリーメンバー、補体
、サイトカインおよびその他との相互作用により、特定の送達された治療用タンパク質の
活性を増強するそれらの能力に基づいて選択することができると思われる。特定の微生物
は、腫瘍内、皮膚、高胆汁含量を有する部位、低いｐＨを有する部位およびその他などの
特定な苛酷な送達部位内または上で存続するそれらの堅牢性に関して選択することができ
ると思われる。本明細書を通して列挙するグラム陽性細菌は、好ましくは乳酸菌（ＬＡＢ
）、より好ましくはラクトコッカス属種（Lactococcus sp.）、より好ましくはラクトコ
ッカス・ラクティス（Lactococcus lactis）またはその亜種またはその菌株であり得る。
あるいは、前記ＬＡＢは、好ましくはエンテロコッカス属種（Enterococcus sp.）、より
好ましくはエンテロコッカス・フェシウム（Enterococcus fecium）またはエンテロコッ
カス・フェカリス（Enterococcus faecalis）またはその亜種またはその菌株であり得る
。
内因性細菌叢への遺伝子水平伝播を避けるために、染色体埋没型発現ユニットからの発
現は、医学における治療用タンパク質の送達ツールとしての組換え細菌叢の使用に極めて
有利である。また、染色体に局在する発現ユニットは、染色体に局在する発現ユニットが
バルクタンパク質の産生に用いられる産生菌株の望ましい構造であり得るように、世代に
わたってはるかにより安定に受け継がれることが証明され得る。現況技術において、染色
体挿入は、条件付きで非複製型であり、相同的組換えを可能にする異種遺伝子中間フラン
キング領域（in-between flanking regions）を含むノックイン（ＫＩ）タイプベクター
を用いて実施される。従来のアプローチ（例えば、国際公開第２００８／０８４１１５号
参照）では、ＫＩプラスミドは、同族宿主において構築される（Ｌ．ラクティス（L. lac
tis）のＫＩプラスミドはＬ．ラクティス（L. lactis）において構築される）。多くの分
泌シグナルが他の宿主に使用するのに適合しないので、これは、特にタンパク質分泌を必
要とする異種発現に当てはまる。細菌染色体上に配置することが意図される発現構築物に
おける強プロモーターの使用は、ＫＩプラスミド中間体からの異種遺伝子の発現により妨
げられる。異種遺伝子には強プロモーターが直接先行し、これによって、ＫＩプラスミド
からの発現が、意図されず、また要求されないが、最強のプロモーターの使用を本質的に
制限することとなる。多くの場合、ＫＩプラスミドは、宿主における染色体数の多重度で
あるコピー数を有し、組込みにより、発現が数倍低くなる。したがって、染色体発現ユニ
ットは、達成可能な最高であるものより本質的に弱い。この問題は、ここに述べる本発明
により回避される。このアプローチにおいて、異種遺伝子は、下流に配置され、細菌染色
体上の（強く発現した）内因性遺伝子に転写可能および／または翻訳可能に結合される。
この戦略は、内因性（強い）プロモーターがＫＩプラスミド上に存在することを必要とし
ない。むしろ、異種遺伝子の上流に、（強く発現した）内因性遺伝子のプロモーターレス
３’末端が配置されている。この種のＫＩプラスミドは、サイレントであり、強いプロモ
ーターの使用を制限しない。
１つまたは複数の外因性遺伝子と１つまたは複数の本明細書で述べる他の遺伝子との転
写または翻訳共役は、グラム陽性細菌において活性な（すなわち、機能性の、有効な）遺
伝子間領域により、好ましくはグラム陽性細菌の内因性遺伝子間領域により達成すること
ができる。したがって、さらなる態様は、グラム陽性細菌において活性な遺伝子間領域、
好ましくは前記グラム陽性細菌に対して外因性の遺伝子に作動可能に連結した、グラム陽
性細菌の内因性遺伝子間領域を含む組換え核酸を提供する。作動可能な連結は、ｍＲＮＡ
上に存在する遺伝子間領域の転写物ならびに外因性遺伝子の転写物が、グラム陽性細菌に
おける、外因性遺伝子の翻訳の開始のための部位を与えることができることを保証する。
好ましくは、遺伝子間領域は、外因性遺伝子の５’に配置することができる。核酸は、各
外因性遺伝子に遺伝子間領域が先行する、ポリシストロン性配置の２つ以上の外因性遺伝
子を含み得る。遺伝子間領域は、同じまたは異なっていてもよい。例えば、遺伝子間領域
が異なる場合、これらは、同じもしくは異なる種の異なる遺伝子に、または異なる種の同
じ遺伝子に由来する遺伝子間領域に相当し得る。これらの核酸は、１つまたは複数の他の
遺伝子が遺伝子間領域を介して１つまたは複数の外因性遺伝子に転写可能または翻訳可能
に結合された、１つまたは複数の外因性遺伝子を含むポリシストロン性発現ユニットを構
築するのに有用であり得る。例えば、これらの核酸は、１つまたは複数の内因性遺伝子が
遺伝子間領域を介して１つまたは複数の外因性遺伝子に転写可能または翻訳可能に結合さ
れた、本明細書で教示したようなポリシストロン性発現ユニットを構築するのに有用であ
り得る。好ましくはポリシストロン性発現ユニットの第１のシストロンは、強く発現する
内因性遺伝子である。
本組換え核酸は、レプリコン上に含まれ得る。一態様はまた、本明細書で教示した核酸
を含むレプリコンまたはベクターに関する。例えば、ベクターは、原核生物発現ベクター
、好ましくは原核生物ポリシストロン性発現ベクターであり得る。しかし、そのようなプ
ラスミド発現系の開発は、特定のレプリコンと強プロモーターの組合せが不安定であり得
るため、面倒であり得る。また、特に、治療用タンパク質の送達のための応用の場合のよ
うに、抗生物質選択マーカーを発現プラスミドに含めることができない場合でないとすれ
ば、天然のプラスミドの存在のため、選択される微生物を組換えプラスミドにより形質転
換し、微生物において組換えプラスミドを安定に維持することは、不可能であり得る。異
種遺伝子を下流に配置し、細菌染色体上で（強く発現した）内因性遺伝子に転写可能また
は翻訳可能に結合させることによって、この問題を回避することができる。この戦略は、
プラスミド媒介性発現系を必要としないので、あらゆるタイプの選択される細菌叢の遺伝
子工学に適用され得る一般的なアプローチとして用いることができる。要求される唯一の
菌株固有の情報は、最先端技術により速やかに確定することができる。十分に発現したタ
ンパク質のプロテオミック解析と組み合わせた高処理配列決定により、十分に存在するタ
ンパク質をコードする領域のヌクレオチド配列が速やかに得られる。したがって、最も好
ましくは、本明細書で述べるベクターは、外因性遺伝子（単数または複数）の染色体組込
みを発生させるような、グラム陽性細菌における相同的組換えを達成するように構成する
ことができる。
グラム陽性細菌における１つもしくは複数の外因性遺伝子のポリシストロン性発現のた
めの、または１つもしくは複数の内因性遺伝子および１つもしくは複数の外因性遺伝子の
ポリシストロン性発現のための本明細書で述べる組換え核酸またはベクターの使用をさら
に提供する。その上、グラム陽性細菌が１つもしくは複数の外因性遺伝子のポリシストロ
ン性発現または１つもしくは複数の内因性遺伝子および１つもしくは複数の外因性遺伝子
のポリシストロン性発現の能力がある、本明細書で教示した組換え核酸またはベクターを
含む（例えば、それにより形質転換した）グラム陽性細菌を開示する。さらに、本明細書
で教示した組換え核酸またはベクターを前記グラム陽性細菌に導入するステップを含む、
グラム陽性細菌における１つもしくは複数の外因性遺伝子のポリシストロン性発現を達成
するためのまたは１つもしくは複数の内因性遺伝子および１つもしくは複数の外因性遺伝
子のポリシストロン性発現を達成するための方法を提供する。その上、本明細書で教示し
た組換え核酸またはベクターを前記グラム陽性細菌に導入するステップを含む、１つもし
くは複数の外因性遺伝子のポリシストロン性発現の能力のあるまたは１つもしくは複数の
内因性遺伝子および１つもしくは複数の外因性遺伝子のポリシストロン性発現の能力のあ
るグラム陽性細菌を発生させる方法を提供する。
本発明は、グラム陽性細菌における単一外因性遺伝子または複数の（例えば、２つ、３
つもしくはそれ以上の）異なる外因性遺伝子を発現させる、好ましくは強力に（高度に）
発現させる。前記外因性遺伝子または複数の外因性遺伝子は、有利にタンパク質（単数ま
たは複数）、ポリペプチド（単数または複数）および／またはペプチド（単数または複数
）などの発現産物または複数の発現産物をコードし得る。例として、また制限なしに、そ
のようなタンパク質（単数または複数）、ポリペプチド（単数または複数）および／また
はペプチド（単数または複数）は、抗原（例えば、免疫または免疫寛容を誘導するため）
、アレルゲン、非ワクチン原性治療用ポリペプチド（サイトカイン、成長因子、創傷治癒
因子、・・・）、抗体またはその機能性断片（例えば、Ｆａｂ断片）、融合タンパク質、
多量体タンパク質などおよびそれらの組合せを含み得る。
ポリシストロン性の編成は、本明細書で教示した発現ユニットを、２種以上のポリペプ
チド鎖を含むタンパク質（例えば、多量体タンパク質、タンパク質複合体）の発現に特に
適するものにすることができる。したがって、本明細書で意図する２種以上の外因性遺伝
子は、好ましくは多量体タンパク質の異なるモノマーまたはサブユニットをコードするこ
とができ、それによって、遺伝子がポリシストロン性ｍＲＮＡに共転写され、個々のモノ
マーまたはサブユニットがこのｍＲＮＡから翻訳される。これにより、例えば、個々のモ
ノマーまたはサブユニットの多量体タンパク質へのバランスのとれた最適な集合を達成す
ることなどの、外因性遺伝子の厳密に調節された共発現が可能になり得る。
この原理の特に好都合な実例は、抗体またはその機能性断片の発現である。したがって
、本明細書で教示した２種以上の外因性遺伝子は、好ましくは抗体またはその機能性断片
の別個の鎖をコードし得る。例えば、１つの外因性遺伝子が抗体またはその機能性断片の
軽鎖（ＶＬ）をコードし、他の外因性遺伝子が抗体またはその機能性断片の重鎖（ＶＨ）
をコードし得る。好ましくは、抗体の機能性断片は、Ｆａｂであり得る。特定の非限定的
実施形態において、前記Ｆａｂは、サイトカイン、サイトカインの受容体、ケモカインま
たは免疫／炎症活性化分子に結合し、かつ／またはその生物学的作用を阻害し得る。好ま
しい実施形態において、Ｆａｂは、例えば、制限なしに前記ＦａｂがｃＡ２抗ＴＮＦまた
はＣＤＰ８７０抗ＴＮＦであり得ることなどのように、ＴＮＦαに結合し、かつ／または
その生物学的作用を阻害し得る。
抗体またはその断片の個々の鎖をコードする外因性遺伝子は、グラム陽性細菌における
ポリシストロン性発現のために転写可能または翻訳可能に結合される。好ましくは、ＶＬ
またはその機能性断片をコードする外因性遺伝子は、ＶＨまたはその機能性断片をコード
する外因性遺伝子の３’末端に転写可能または翻訳可能に結合させることができる。この
遺伝子編成は、抗体またはその機能性断片の特に有効な発現および集合をもたらす。
ポリシストロン性の編成はまた、本明細書で教示した発現ユニットを、例えば、細菌に
よりｉｎ ｓｉｔｕで送達された場合に、相乗的効果、例えば、相乗的治療または予防効
果をもたらすために協力するタンパク質などの産物の共発現に特に適するものにし得る。
他の態様は、１つまたは複数の外因性遺伝子が、対象において治療または予防効果を有
するタンパク質（単数または複数）、ポリペプチド（単数または複数）またはペプチド（
単数または複数）などの産物または複数の産物をコードする、本明細書で教示したグラム
陽性細菌を提供する。そのような細菌は、詳しくは薬剤として使用するため、より詳しく
は対象への前記産物または複数の産物の投与または送達に使用するため、より詳しくは前
記産物または複数の産物の投与または送達から恩恵を受け得る疾患の治療に使用するため
に提供する。また、そのようなグラム陽性細菌を含む医薬組成物を提供する。
その上、本明細書で教示したグラム陽性細菌を対象に投与するステップを含む、タンパ
ク質（単数または複数）、ポリペプチド（単数または複数）またはペプチド（単数または
複数）などの産物または複数の産物を送達する方法を提供し、１つまたは複数の外因性遺
伝子が前記産物または複数の産物をコードする。好ましくは、前記産物または複数の産物
は、対象における治療または予防効果を有し得る。
対象への本グラム陽性細菌のｉｎ ｓｉｔｕ送達のために好都合なことに、細菌は、外
因性発現産物の配列のほかに、外因性または病原性配列を導入しないか、またはより少な
いそれを導入することにより、その内因性の特性をより厳密に保持する。それにより、規
制ＧＲＡＳまたは「安全と一般的に認識される」状態ができる限り多く維持され、ひいて
はヒトまたは動物における操作された菌株の使用のための臨床承認および販売許可を取得
する手続きを促進する。
本発明によるさらなる態様および実施形態を項目（ｉ）〜（ｘｘｉｉ）で下文に示す。
（ｉ）内因性遺伝子および前記１つまたは複数の内因性遺伝子の３’末端に転写可能に
結合された１つまたは複数の外因性遺伝子を連続して含む、ポリシストロン性発現ユニッ
トを含むグラム陽性細菌。
（ｉｉ）グラム陽性細菌に対して内因性の遺伝子および前記１つまたは複数の内因性遺
伝子の３’末端に転写可能に結合された、グラム陽性細菌に対して外因性の１つまたは複
数の遺伝子を連続して含む、ポリシストロン性発現ユニットを含む組換え核酸。
（ｉｉｉ）前記１つまたは複数の外因性遺伝子が、対象における治療もしくは予防効果
を有するタンパク質、ポリペプチドおよび／もしくはペプチド、または免疫もしくは免疫
寛容を誘導する抗原、非ワクチン原性の治療活性のあるポリペプチド、抗体もしくはＦａ
ｂなどのその機能性断片、融合タンパク質もしくは多量体タンパク質をコードする、（ｉ
）に記載のグラム陽性細菌または（ｉｉ）に記載の組換え核酸。
（ｉｖ）１つまたは複数の外因性遺伝子がタンパク質、ポリペプチドまたはペプチドな
どの産物をコードし、産物が対象における治療または予防効果を有する、薬剤として使用
するための、好ましくは対象への前記産物の投与または送達に使用するための、（ｉ）に
記載のグラム陽性細菌または（ｉｉ）に記載の組換え核酸。
（ｖ）前記１つまたは複数の外因性遺伝子がポリシストロン性発現ユニットの最３’遺
伝子である、（ｉ）、（ｉｉｉ）もしくは（ｉｖ）に記載のグラム陽性細菌または（ｉｉ
）〜（ｉｖ）に記載の組換え核酸。
（ｖｉ）前記内因性遺伝子および前記１つまたは複数の外因性遺伝子が、グラム陽性細
菌に対して内因性のプロモーターにより転写制御される、（ｉ）、（ｉｉｉ）、（ｉｖ）
もしくは（ｖ）のいずれかに記載のグラム陽性細菌または（ｉｉ）〜（ｖ）のいずれかに
記載の組換え核酸。
（ｖｉｉ）前記プロモーターが必須遺伝子プロモーター、構成的プロモーター、中心代
謝遺伝子プロモーターおよび／またはハウスキーピング遺伝子プロモーターである、（ｖ
ｉ）に記載のグラム陽性細菌または組換え核酸。
（ｖｉｉｉ）前記プロモーターがリボソーム遺伝子プロモーターである、（ｖｉ）に記
載のグラム陽性細菌または組換え核酸。
（ｉｘ）前記プロモーターが解糖遺伝子プロモーターである、（ｖｉ）に記載のグラム
陽性細菌または組換え核酸。
（ｘ）前記プロモーターが前記グラム陽性細菌のｅｎｏ、ｕｓｐ４５、ｇａｐ、ｐｙｋ
、ｒｐｍＢおよびｒｐｌＳのプロモーターからなる群から選択される、（ｖｉ）に記載の
グラム陽性細菌または組換え核酸。
（ｘｉ）内因性遺伝子がグラム陽性細菌におけるその天然の染色体遺伝子座に局在する
、（ｉ）または（ｉｉ）〜（ｘ）のいずれか１つに記載のグラム陽性細菌。
（ｘｉｉ）１つまたは複数の外因性遺伝子を前記遺伝子座に染色体上で組み込むことに
よって、好ましくは内因性遺伝子の３’の１つまたは複数の外因性遺伝子を前記遺伝子座
に染色体上で組み込むことによって、内因性遺伝子が１つまたは複数の外因性遺伝子に転
写可能に結合されている、（ｘｉ）に記載のグラム陽性細菌。
（ｘｉｉｉ）内因性遺伝子および１つまたは複数の外因性遺伝子がグラム陽性細菌にお
いて活性な遺伝子間領域または複数領域によって転写可能に結合されており、遺伝子間領
域または複数領域が前記グラム陽性細菌に対して内因性である、（ｉ）もしくは（ｉｉｉ
）〜（ｘｉｉ）のいずれか１つに記載のグラム陽性細菌または（ｉｉ）〜（ｘ）のいずれ
かに記載の組換え核酸。
（ｘｉｖ）前記遺伝子間領域がｒｐｌＷ、ｒｐｌＰ、ｒｐｍＤ、ｒｐｌＢ、ｒｐｓＧ、
ｒｐｓＥ、ｒｐｌＮ、ｒｐｌＭ、ｒｐｌＥおよびｒｐｌＦに先行する遺伝子間領域からな
る群から選択される、（ｘｉｉｉ）に記載のグラム陽性細菌または組換え核酸。
（ｘｖ）前記グラム陽性細菌に対して外因性の遺伝子に作動可能に連結したグラム陽性
細菌において活性な遺伝子間領域を含み、遺伝子間領域がグラム陽性細菌の内因性遺伝子
間領域である、組換え核酸。
（ｘｖｉ）前記遺伝子間領域がｒｐｌＷ、ｒｐｌＰ、ｒｐｍＤ、ｒｐｌＢ、ｒｐｓＧ、
ｒｐｓＥ、ｒｐｌＮ、ｒｐｌＭ、ｒｐｌＥおよびｒｐｌＦに先行する遺伝子間領域からな
る群から選択される、（ｘｉｖ）に記載の組換え核酸。
（ｘｖｉｉ）１つの外因性遺伝子が抗体またはその機能性断片の軽鎖（ＶＬ）をコード
し、他の外因性遺伝子が抗体またはその機能性断片の重鎖（ＶＨ）をコードし、より好ま
しくは、機能性断片がＦａｂである、（ｉ）もしくは（ｉｉｉ）〜（ｘｉｖ）のいずれか
１つに記載のグラム陽性細菌または（ｉｉ）〜（ｘ）もしくは（ｘｉｉｉ）〜（ｘｖｉ）
のいずれか１つに記載の組換え核酸。
（ｘｖｉｉｉ）ＶＬまたはその機能性断片をコードする外因性遺伝子がＶＨまたはその
機能性断片をコードする外因性遺伝子の３’末端に転写可能に結合されている、（ｘｖｉ
ｉ）に記載のグラム陽性細菌または組換え核酸。
（ｘｉｘ）グラム陽性細菌が乳酸菌、好ましくはラクトコッカス属（Lactococcus）、
ラクトバシラス属（Lactobacillus）もしくはエンテロコッカス属（Enterococcus）、よ
り好ましくはラクトコッカス・ラクティス（Lactococcus lactis）またはエンテロコッカ
ス・フェシウム（Enterococcus faecium）であり、またはグラム陽性細菌がビフィドバク
テリウム（Bifidobacterium）である、（ｉ）、（ｉｉｉ）〜（ｘｉｖ）、（ｘｖｉｉ）
もしくは（ｘｖｉｉｉ）のいずれか１つに記載のグラム陽性細菌または（ｉｉ）〜（ｘ）
もしくは（ｘｉｉｉ）〜（ｘｖｉｉｉ）のいずれか１つに記載の組換え核酸。
（ｘｘ）（ｉ）、（ｉｉｉ）〜（ｘｉｖ）または（ｘｖｉｉ）〜（ｘｉｘ）のいずれか
１つに記載のグラム陽性細菌を含む医薬組成物。
（ｘｘｉ）前記１つまたは複数の外因性遺伝子がタンパク質、ポリペプチドまたはペプ
チドなどの産物をコードし、産物が対象における治療または予防効果を有する、（ｘｘ）
に記載の医薬組成物。
（ｘｘｉｉ）（ｉｉ）〜（ｘ）または（ｘｉｉｉ）〜（ｘｉｘ）のいずれか１つに記載
の組換え核酸を含むベクター。
本発明の上述およびさらなる態様ならびに好ましい実施形態は、以下の項および添付の
特許請求の範囲に記載する。添付の特許請求の範囲の主題は、本明細書に具体的に組み込
まれている。
ラクトコッカス・ラクティス亜種クレモリス（Lactococcus lactis ssp. Cremoris）株ＭＧ１３６３対数末期（end-log）培養の細胞タンパク質のクーマシーブルー染色を示す図である。顕著なタンパク質バンドを１〜１２と示す。 対照標準モノシストロン性発現構築物（上、ｓＡＧＸ００９０）および遺伝子Ｘが内因性遺伝子を表す、本発明の実施形態によるポリシストロン性（バイシストロン性、デュアルシストロン性）構築物（下）の表示を示す図である。両発現構築物は、ここでは具体例としての外因性遺伝子としての機能を果たす、大腸菌（E. coli）ｕｉｄＡ遺伝子からのβ−グルクロニダーゼの発現を目的とする。 図２におけるように配置された、対照標準宿主（モノシストロン性：ＰｈｌｌＡ＞＞ｕｉｄＡ、ｓＡＧＸ００９０）および本発明の実施形態によるポリシストロン性（バイシストロン性）構築物を含む宿主（内因性遺伝子Ｘ＞＞ｒｐｍＤ＞＞ｕｉｄＡ）における相対的β−グルクロニダーゼ（ＧＵＳ）活性を示すグラフである。内因性遺伝子Ｘは、この例において、ｕｓｐ４５、ｅｎｏＡ、ｒｐｌＳ、ｒｐｍＢ、ｐｙｋおよびｇａｐＢである。この例において、ｒｐｍＤ遺伝子間領域は、内因性および外因性遺伝子の転写可能な結合をもたらす。外因性大腸菌（E. coli）ｕｉｄＡ遺伝子は、β−グルクロニダーゼをコードする。すべての発現構築物は、細菌染色体に埋め込まれている。モノシストロン性構築物は、ｔｈｙＡ遺伝子座に存在し、バイシストロン性構築物は、遺伝子Ｘの自然位置に埋め込まれている。データは、すべてのバイシストロン性構築物がモノシストロン性ＰｈｌｌＡ＞＞ｕｉｄＡ構築物よりも高いｂ−ガラクトシダーゼ活性を有することを示している。 対照標準宿主（ｓＡＧＸ０１２２）および本発明の実施形態による宿主（ｓＡＧＸ０１２１およびｓＡＧＸ０１６４）におけるラクトコッカス・ラクティス（Lactococcus lactis）により分泌されたヒトプロインスリン（ｉｎｓ）の定量を示す図である。（Ａ）ｉｎｓ発現モジュールの概要図である。菌株ｓＡＧＸ０１２２は、ｔｈｙＡプロモーターがラクトコッカス・ラクティス（Lactococcus lactis）ＭＧ１３６３染色体におけるｔｈｙＡ遺伝子座に埋め込まれている分泌リーダー−ヒトプロインスリン融合体（ＳＳ：：ｉｎｓ）の発現を促進するモノシストロン性発現構築物を運搬する。ｓＡＧＸ０１２１およびｓＡＧＸ０１６４におけるバイシストロン性発現構築物は、ｒｐｍＤ遺伝子間領域を介するそれぞれ内因性ｕｓｐ４５およびｅｎｏＡとＳＳ：：ｉｎｓとの転写共役からなる。これらの構築物は、それぞれラクトコッカス・ラクティス（Lactococcus lactis）ＭＧ１３６３染色体上のｕｓｐ４５およびｅｎｏＡ遺伝子の自然位置に位置する。（Ｂ）各種の菌株の上清中で検出されたプロインスリンのレベルを示す図である。これらの菌株の上清中のヒトプロインスリンレベルをそれぞれ示すカラムの下に菌株コード（ｓＡＧＸ０１２２、ｓＡＧＸ０１２１およびｓＡＧＸ０１６４）を示す。データは、両バイシストロン性構築物を運搬する菌株がモノシストロン性：ＰｔｈｙＡ＞＞ｉｎｓ構築物を運搬する菌株より高いヒトプロインスリンレベルを有することを示している。 ラクトコッカス・ラクティス（Lactococcus lactis）におけるｃＡ２抗ＴＮＦ Ｆａｂの発現を示すグラフである。ＶＬＣＬ（Ｌ）およびＶＨＣＨ１（Ｈ）断片をコードする遺伝子をｒｐｍＤ、ｒｐｌＢ、ｒｐｓＧ、ｒｐｓＥおよびｒｐｌＮ遺伝子間領域を介して転写可能に結合させた。ＬまたはＨがバイシストロン性構築物の第１の遺伝子として配置されている構築物を作製した。すべての抗ＴＮＦ発現構築物は、プラスミド媒介性であり、ＰｔｈｙＡプロモーターの制御下においた。抗ＴＮＦ活性は、各種菌株の上清中で測定した。データは、Ｈがバイシストロン性構築物の第１の遺伝子であるすべての構築物においてより高い抗ＴＮＦ活性があることを示している。 ラクトコッカス・ラクティス（Lactococcus lactis）におけるＣＤＰ８７０抗ＴＮＦ Ｆａｂの発現を示す図である。（Ａ）配列（ＳＳ：：ＣＤＰ８７０ ＶＬＣＬおよびＳＳ：：ＣＤＰ８７０ ＶＨＣＨ１）をコードするｕｐｓ４５分泌リーダーとのＣＤＰ８７０軽および重鎖融合体を、ラクトコッカス・ラクティス（Lactococcus lactis）ＭＧ１３６３染色体におけるｕｐｓ４５から下流に第２および第３のシストロンとして挿入した（ｓＡＧＸ０２１９、ｓＡＧＸ０２２０）。ｓＡＧＸ０２１９およびｓＡＧＸ０２２０において、ｒｐｍＤを用いてＳＳ：：ＣＤＰ８７０遺伝子をｕｐｓ４５に結合させた。遺伝的不安定性を避けるために、軽および重鎖遺伝子をｒｐｌＮに先行する遺伝子間領域を介して結合させた。ｓＡＧＸ０２１９では、軽鎖遺伝子が重鎖遺伝子に先行するのに対して、ｓＡＧＸ０２２０では、重鎖遺伝子が軽鎖遺伝子に先行する。（Ｂ）粗培養上清中の抗ヒトＴＮＦ活性の定量を示すグラフである。重鎖および軽鎖の両方がデュアルシストロン構築物により高度に発現し、これが、高レベルの機能性ＣＤＰ８７０抗ＴＮＦ Ｆａｂにつながった。ＣＤＰ８７０抗ＴＮＦ発現は、重鎖が軽鎖の前に配置されている場合に実質的に増加した。 対照標準宿主（ｓＡＧＸ００８５）および本発明の実施形態による宿主（ｓＡＧＸ０２７６）におけるラクトコッカス・ラクティス（Lactococcus lactis）によるヒトトレフォイル因子１（ｈＴＦＦ１）の分泌の定量を示す図である。（Ａ）ｈＴＦＦ１発現モジュールの概要図である。菌株ｓＡＧＸ００８５は、ＰｈｌｌＡプロモーターがラクトコッカス・ラクティス（Lactococcus lactis）ＭＧ１３６３染色体におけるｔｈｙＡ遺伝子座に埋め込まれている分泌リーダー−ｈＴＦＦ１融合体（ＳＳ：：ｈＴＦＦ１）の発現を促進するモノシストロン性発現構築物を運搬する。ｓＡＧＸ０２７６におけるバイシストロン性発現構築物は、ｒｐｍＤ遺伝子間領域を介するｇａｐＢとＳＳ：：ｈＴＦＦ１との転写可能な結合からなる。この構築物は、ラクトコッカス・ラクティス（Lactococcus lactis）ＭＧ１３６３染色体上のｇａｐＢ遺伝子の自然位置に位置する。（Ｂ）各種菌株の上清中で検出されたｈＴＦＦ１のレベルを示すグラフである。これらの菌株の上清中のヒトｈＴＦＦ１のレベルをそれぞれ示すカラムの下に菌株コード（ｓＡＧＸ００８５およびｓＡＧＸ０２７６）を示す。データは、バイシストロン性構築物を運搬するｓＡＧＸ０２７６がモノシストロン性構築物を保持するｓＡＧＸ００８５よりも高いｈＴＦＦ１レベルをもたらすことを示している。 エンテロコッカス・フェシウム（Enterococcus faecium）株ＬＭＧ１５７０９対数末期培養の細胞タンパク質のクーマシーブルー染色を示す図である。顕著なタンパク質バンドを１〜１２と示す。 遺伝子Ｘが内因性遺伝子を表す、本発明の実施形態によるポリシストロン性（バイシストロン性、デュアルシストロン性）構築物の表示を示す図である。発現構築物は、ここでは具体例としての外因性遺伝子としての機能を果たす、大腸菌（E. coli）ｕｉｄＡ遺伝子からのβ−グルクロニダーゼの発現を目的とする。ｇａｐおよびｅｎｏは、代表的な「第１」の内因性遺伝子である。 図９におけるように配置された、対照標準宿主（モノシストロン性：ＰｈｌｌＡ＞＞ｕｉｄＡ、ｓＡＧＸ００９０）および本発明の実施形態によるポリシストロン性（バイシストロン性）構築物を含む宿主（内因性遺伝子Ｘ＞＞ｒｐｍＤ＞＞ｕｉｄＡ）における相対的β−グルクロニダーゼ（ＧＵＳ）活性を示すグラフである。内因性遺伝子Ｘは、この例において、ｇａｐＢおよびｅｎｏである。この例において、ｒｐｍＤ遺伝子間領域は、内因性および外因性遺伝子の転写可能な結合をもたらす。外因性大腸菌（E. coli）ｕｉｄＡ遺伝子は、β−グルクロニダーゼをコードする。すべての発現構築物は、細菌染色体に埋め込まれている。モノシストロン性構築物は、ｔｈｙＡ遺伝子座に存在し、バイシストロン性構築物は、遺伝子Ｘの自然位置に埋め込まれている。データは、すべてのバイシストロン性構築物がモノシストロン性ＰｈｌｌＡ＞＞ｕｉｄＡ構築物よりも高いβ−ガラクトシダーゼ活性を有することを示している。 対照標準宿主（ｓＡＧＸ０２７０）および本発明の実施形態による宿主（ｓＡＧＸ０２７９）におけるエンテロコッカス・フェシウム（Enterococcus faecium）により分泌されたヒトインターロイキン１０（ｈＩＬ−１０）の定量を示す図である。（Ａ）ｈＩＬ−１０発現モジュールの概要図である。ｓＡＧＸ０２７９におけるバイシストロン性発現構築物は、ｒｐｍＤ遺伝子間領域を介する内因性ｇａｐとＳＳ：：ｈＩＬ１０との転写可能な結合からなる。（Ｂ）各種の菌株の上清中で検出されたｈＩＬ１０のレベルを示すグラフである。 対照標準宿主（ｓＡＧＸ０２７０）および本発明の実施形態による宿主（ｓＡＧＸ０３１７）におけるエンテロコッカス・フェシウム（Enterococcus faecium）により分泌されたヒトインターロイキン２７（ｈＩＬ−２７）の定量を示す図である。（Ａ）ｈＩＬ−２７発現モジュールの概要図である。ｓＡＧＸ０３１７におけるバイシストロン性発現構築物は、ｒｐｍＤ遺伝子間領域を介する内因性ｇａｐとＳＳ：：ｈＩＬ２７との転写可能な結合からなる。（Ｂ）各種の菌株の上清中で検出されたｈＩＬ−２７のレベルを示すグラフである。 エンテロコッカス・フェシウム（Enterococcus faecium）におけるＣＤＰ８７０抗ＴＮＦ Ｆａｂ発現を示す図である。（Ａ）配列（ＳＳ：：ＣＤＰ８７０ ＶＨＣＨ１およびＳＳ：：ＣＤＰ８７０ ＶＬＣＬ）をコードするｕｐｓ４５分泌リーダーとのＣＤＰ８７０軽および重鎖融合体をｇａｐから下流に第２および第３のシストロンとして挿入した（ｓＡＧＸ０２７８）。遺伝的不安定性を避けるために、軽および重鎖遺伝子をラクトコッカス・ラクティス（Lactococcus lactis）（ＬＬ）からのｒｐｍＤに先行する遺伝子間領域を介して結合させたのに対して、エンテロコッカス・フェシウム（Enterococcus faecium）（ＥＦ）からのｒｐｍＤを用いてｇａｐおよび重鎖遺伝子を結合させた。（Ｂ）粗培養上清中の抗ヒトＴＮＦ活性の定量を示すグラフである。重鎖および軽鎖の両方がデュアルシストロン構築物により高度に発現し、これが、高レベルの機能性ＣＤＰ８７０抗ＴＮＦ Ｆａｂにつながった。 Ａ２０ＩＥＣ−ＫＯマウスにおけるｈＴＮＦ誘発性毒性および炎症性サイトカイン産生に対する抗ｈＴＮＦ産生Ｌ．ラクティス（L. lactis）細菌（ｓＡＧＸ０２２０）の効果を示す図である。（ａ）２μｇ（左パネル）および６μｇ（右パネル）の組換えｈＴＮＦの注射の１時間前にＡ２０ＩＥＣ−ＫＯマウス（群当たりｎ＝５）に溶媒、ｓＡＧＸ０２２０またはＭＧ１３６３で前処置し、体温を時間的に追跡した。Ａ２０ＩＥＣ−ＫＯマウスの１群に６μｇのｈＴＮＦの注射の前にレミケード（Remicade）を注射した。（ｂ）２μｇのｈＴＮＦの注射の５時間後の回腸、近位結腸および血清中のＭＣＰ−１レベルを示すグラフである。（ｃ）２μｇのｈＴＮＦの注射の５時間後の回腸ホモジネート中のＫＣおよびＩＬ−６レベルを示すグラフである。（ｄ）６μｇのｈＴＮＦの注射の５時間後の回腸、近位結腸および血清中のＭＣＰ−１レベルを示すグラフである。（ｅ）６μｇのｈＴＮＦの注射の５時間後の回腸ホモジネート中のＫＣおよびＩＬ−６レベルを示すグラフである。エラーバーは、ＳＥＭを表す。＊、ｐ＜０．０５ （図１４−１の続き） 本発明の実施形態による菌株におけるＣＤＰ８７０の産生を示す図である。（Ａ）ｕｓｐ４５遺伝子座、ｅｎｏＡ遺伝子座またはｇａｐＢ遺伝子座に組み込まれたＣＤＰ８７０重鎖および軽鎖を示す図である。（Ｂ）本発明の実施形態による各種菌株におけるＣＤＰ８７０発現を示すウエスタンブロット分析を示す図である。（Ｃ）および（Ｄ）本発明の実施形態による各種菌株におけるＣＤＰ８７０発現を示すＥＬＩＳＡ分析を示す図である。（Ｅ）本発明の実施形態による各種菌株のＴＮＦ中和活性を示すグラフである。 （図１５−１の続き） （図１５−２の続き） 野生型Ｌ．ラクティス（L. lactis）株で処置したマウスおよびシムジア（Cimzia）で処置したマウスと比較した本発明の実施形態による菌株（抗ｈＴＮＦ分泌Ｌ．ラクティス（L. lactis）株ｓＡＧＸ０３０９）での処置後の誘発性ＴＮＢＳ大腸炎を有するＴｇ１２７８マウスの生存率を示すグラフである。 野生型Ｌ．ラクティス（L. lactis）株で処置したマウスおよびシムジアで処置したマウスと比較した本発明の実施形態による菌株（抗ｈＴＮＦ分泌Ｌ．ラクティス（L. lactis）株ｓＡＧＸ０３０９）での処置後の誘発性ＴＮＢＳ大腸炎を有するＴｇ１２７８マウスの体重の漸進的変化を示すグラフである。上パネル：絶対体重（ｇ）；下パネル：開始体重と相対的な体重（％） 野生型Ｌ．ラクティス（L. lactis）株で処置したマウスおよびシムジアで処置したマウスと比較した本発明の実施形態による菌株（抗ｈＴＮＦ分泌Ｌ．ラクティス（L. lactis）株ｓＡＧＸ０３０９）での処置後の誘発性ＴＮＢＳ大腸炎を有するＴｇ１２７８マウスの結腸組織の組織学的スコアを示すグラフである。平均値をバーの上に示す。生存率を群ごとに示す。 健常なマウス、野生型Ｌ．ラクティス（L. lactis）株で処置したマウスおよびシムジアで処置したマウスと比較した本発明の実施形態による菌株（抗ｈＴＮＦ分泌Ｌ．ラクティス（L. lactis）株ｓＡＧＸ０３０９）での処置後の誘発性ＴＮＢＳ大腸炎を有するＴｇ１２７８マウスにおける炎症誘発性サイトカイン分泌を示すグラフである。（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）にそれぞれ遠位結腸におけるｐｇ／ｍｇ単位のｍＩＬ６、ｍＫＣおよびｍＭＣＰ１レベルを示す。 （図１９−１の続き）
本明細書で用いているように、単数形「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」は、文脈上他
の状態が明確に指示されない限り、単数形および複数形の両方の指示対象を含む。
本明細書で用いている「含むこと（comprising）」、「含む（comprises）」および「
を含む（comprised of）」という用語は、「包含すること（including）」、「包含する
（includes）」または「含有すること（containing）」、「含有する（contains）」と同
義であり、包含的または非制限的であり、追加の非列挙メンバー、エレメントまたは方法
ステップを除外しない。「含むこと（comprising）」、「含む（comprises）」および「
を含む（comprised of）」という用語が、本明細書で用いているように「からなっている
（consisting of）」、「なる（consists）」および「からなる（consists of）」という
用語ならびに「から本質的になっている（consisting essentially of）」、「本質的に
なる（consists essentially）」および「から本質的になる（consists essentially of
）」という用語を含むことが十分理解される。
端点による数値範囲の詳述は、各範囲内に含まれるすべての数および分数ならびに詳述
された端点を含む。
「約」または「おおよそ」という用語は、本明細書で用いているように例えば、パラメ
ーター、量、持続時間などの測定可能な値に適用する場合、そのような変動が開示した本
発明において機能するのが適切である限りにおいて、指定された値の＋／−２０％以下、
好ましくは＋／−１０％以下、より好ましくは＋／−５％以下、より好ましくは＋／−１
％以下の変動を含むことを意味する。修飾語句「約」または「おおよそ」が適用される値
は、それ自体も具体的に、また好ましくは開示されることを理解すべきである。
メンバーの群の１つもしくは複数または少なくとも１つのメンバー（単数または複数）
などの「１つもしくは複数」または「少なくとも１つ」という用語は、さらなる例示によ
り、それ自体は明らかであるが、当用語は、前記メンバーのいずれか１つへの、または例
えば、前記メンバーのいずれか≧３、≧４、≧５、≧６もしくは≧７等およびすべての前
記メンバーまでなどの前記メンバーのいずれか２つ以上への言及をとりわけ含む。
本明細書で引用したすべての参考文献は、それらの全体として参照により本明細書に組
み込まれる。特に、具体的に引用した本明細書におけるすべての参考文献の教示は、参照
により組み込まれる。
特に定義しない限り、技術および科学用語を含む、本発明を開示するのに用いたすべて
の用語は、本発明が属する技術分野の当業者により一般的に理解される意味を有する。さ
らなるガイダンスとして、本発明の教示をより十分に理解するために用語の定義を含める
。
以下の節において、本発明の種々の態様をより詳細に定義する。そのように定義した各
態様は、相反するものが明確に示されない限り、他の１つまたは複数の態様と組み合わせ
ることができる。特に、好ましいまたは有利であると示された特徴は、好ましいまたは有
利であると示された他の１つまたは複数の特徴と組み合わせることができる。
「１つの実施形態」または「実施形態」への本明細書を通しての言及は、当該実施形態
に関連して記載された特定の特徴、構造または特性が、本発明の少なくとも１つの実施形
態に含まれることを意味する。したがって、本明細書全体にわたる様々な箇所における「
１つの実施形態において」または「実施形態において」という語句の出現は、同じ実施形
態に必ずしもすべて言及するものでないが、そうであり得る。さらに、特定の特徴、構造
または特性は、１つまたは複数の実施形態において、この開示から当業者に明らかなよう
に、適切な方法で組み合わせることができる。さらに、本明細書で述べたいくつかの実施
形態は、他の実施形態に含まれた一部の特徴を含むが、他の特徴を含むものでないが、異
なる実施形態の特徴の組合せは、当業者により理解されるように、本発明の範囲内にあり
、異なる実施形態を構成することを意味する。例えば、添付の特許請求の範囲において、
請求の範囲に記載されている実施形態の何らかの組合せで用いることができる。
本発明の以下の詳細な説明において、その一部を構成し、本発明を実施することができ
る特定の実施形態の例示のみの目的で示す添付図面を参照する。本発明の範囲から逸脱す
ることなく、他の実施形態を利用することができ、構造または論理的変更を行うことがで
きることを理解すべきである。したがって、以下の詳細な説明は、限定的な意味で解釈す
べきでなく、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲により定義されている。
組換えＤＮＡ技術の一般的原理を説明する標準的参考資料は、Molecular Cloning: A L
aboratory Manual、第2版、1〜3巻、Sambrookら編、Cold Spring Harbor Laboratory Pre
ss、Cold Spring Harbor、N. Y.、1989年、Current Protocols in Molecular Biology、A
usubelら編、Greene Publishing and Wiley-Interscience、New York、1992年（定期的更
新を含む）（「Ausubelら1992年」）、Innisら、PCR Protocols: A Guide to Methods an
d Applications、Academic Press: San Diego、1990年を含む。微生物学の一般的原理は
、例えば、Davis, B. D.ら、Microbiology、第3版、Harper & Row, publishers、Philade
lphia、Pa.(1980年)に説明されている。
示したように、本発明の態様は、１つまたは複数の外因性遺伝子が転写可能または翻訳
可能に結合された内因性遺伝子を含むグラム陽性細菌に関する。好ましくは、１つまたは
複数の外因性遺伝子は、内因性遺伝子の下流（すなわち、３’末端に）に転写可能または
翻訳可能に結合される。関連態様は、ポリシストロン性発現ユニットを含むグラム陽性細
菌を提供し、前記ポリシストロン性発現ユニットが内因性遺伝子および１つまたは複数の
外因性遺伝子を含む。好ましくは、ポリシストロン性発現ユニットは、１つまたは複数の
内因性遺伝子および１つまたは複数の外因性遺伝子を連続して含む。さらなる態様は、グ
ラム陽性細菌に対して外因性の１つまたは複数の遺伝子が転写可能または翻訳可能に結合
されたグラム陽性細菌に対して内因性の遺伝子を含むポリシストロン性発現ユニットを含
む組換え核酸を提供する。好ましくは、１つまたは複数の外因性遺伝子は、内因性遺伝子
の下流（すなわち、３’末端に）に転写可能または翻訳可能に結合される。
好ましくは、１つまたは複数の外因性遺伝子（単数または複数）は、ポリシストロン性
発現ユニットの最も３’の遺伝子である。すなわち、１つまたは複数の外因性遺伝子（単
数または複数）は、ポリシストロン性発現ユニットの最後または最も下流の遺伝子（単数
または複数）である。例えば、内因性遺伝子がモノシストロン性である場合、１つまたは
複数の外因性遺伝子は、遺伝子のオープンリーディングフレームの後または下流（すなわ
ち、３’末端に）に位置し、それと転写可能に結合される。同様に、内因性遺伝子が、オ
ペロン（の一部）のように、それ自体ポリシストロン性である場合、１つまたは複数の外
因性遺伝子は、内因性ポリシストロン性遺伝子の最後の（すなわち、最も下流または最も
３’の）内因性遺伝子の後または下流に（すなわち、３’末端に）位置する。
最も好ましくは、本明細書で説明を通して言及する内因性遺伝子は、モノシストロン性
である。したがって、内因性遺伝子は、好ましくは内因性オペロンの一部を構成しない。
好ましくは、本明細書で述べるポリシストロン性発現ユニットの発現は、次の特性の１
つまたは複数のものであり得るまたは示し得るプロモーターによりもたらされる：構成的
プロモーター、中心代謝遺伝子プロモーター、必須遺伝子プロモーター、強プロモーター
、ハウスキーピング遺伝子プロモーター、リボソーム遺伝子プロモーター、解糖遺伝子プ
ロモーター。最も好ましくは、プロモーターは、構成的プロモーターである。
本明細書で用いているように、「グラム陽性細菌」という用語は、当技術分野で公知の
その一般的意味を有する。さらなるガイダンスとして、グラム陽性細菌は、クリスタルバ
イオレット染色を保持するのでグラム染色により同定することができる。
好ましい実施形態において、本発明によるグラム陽性細菌は、意図した対象に投与した
場合に害をもたらさない、または有害な効果をもたらさないという意味で非病原性である
。
好ましくは、本発明によるグラム陽性細菌は、ラクトコッカス（Lactococcus）、ラク
トバシラス（Lactobacillus）、ロイコノストック（Leuconostoc）、ペディオコッカス（
Pediococcus）、ストレプトコッカス（Streptococcus）、アエロコッカス（Aerococcus）
、カルノバクテリウム（Carnobacterium）、エンテロコッカス（Enterococcus）、エノコ
ッカス（Oenococcus）、スポロラクトバシラス（Sporolactobacillus）、テトラゲノコッ
カス（Tetragenococcus）、バゴコッカス（Vagococcus）およびウェイセラ（Weisella）
属を含むが、これらに限定されない乳酸菌（ＬＡＢ）である。より好ましくは、ＬＡＢは
、例えば、ラクトコッカス・ラクティス（Lactococcus lactis）、ラクトコッカス・ガル
ビエ（Lactococcus garvieae）、ラクトコッカス・ピスシウム（Lactococcus piscium）
、ラクトコッカス・プランタラム（Lactococcus plantarum）およびラクトコッカス・ラ
フィノラクティス（Lactococcus raffinolactis）ならびにそれらの亜種および菌株など
であるが、これらに限定されないラクトコッカス種（Lactococcus species）である。最
も好ましくは、ラクトコッカス種（Lactococcus species）は、ラクトコッカス・ラクテ
ィス（Lactococcus lactis）ならびに例えば、制限なしにラクトコッカス・ラクティス亜
種クレモリス（Lactococcus lactis ssp. cremoris）、ラクトコッカス・ラクティス亜種
ホールドニエ（Lactococcus lactis ssp. hordniae）、ラクトコッカス・ラクティス亜種
ラクティス（Lactococcus lactis ssp. lactis）、ラクトコッカス・ラクティス亜種ｂｖ
．ジアセチラクティス（Lactococcus lactis ssp. bv. diacetylactis）などのそのあら
ゆる亜種および菌株である。本発明のさらなる好ましい実施形態において、ラクトコッカ
ス・ラクティス（Lactococcus lactis）は、ラクトコッカス・ラクティス亜種クレモリス
（Lactococcus lactis ssp. cremoris）またはラクトコッカス・ラクティス亜種ラクティ
ス（Lactococcus lactis ssp. lactis）、より好ましくはラクトコッカス・ラクティス亜
種クレモリス（Lactococcus lactis ssp. cremoris）であり、例えば、ラクトコッカス・
ラクティス亜種クレモリスＳＫ１１（Lactococcus lactis ssp. cremoris SK11）、ラク
トコッカス・ラクティス亜種クレモリスＭＧ１３６３（Lactococcus lactis ssp. cremor
is MG1363）またはラクトコッカス・ラクティス亜種ラクティスＩＬ１４０３（Lactococc
us lactis ssp. lactis IL1403）などのそのあらゆる菌株を含む。他の好ましい実施形態
において、ＬＡＢは、エンテロコッカス種（Enterococcus sp.）、好ましくはエンテロコ
ッカス・フェカリス（Enterococcus faecalis）、エンテロコッカス・フェシウム（Enter
ococcus faecium）ならびに例えば、制限なしにエンテロコッカス・フェシウム株ＬＭＧ
１５７０９（Enterococcus faecium strain LMG15709）などのそのあらゆる亜種および菌
株である。
他の好ましい実施形態において、本発明によるグラム陽性細菌は、ビフィドバクテリウ
ム属（Bifidobacterium）である。
ビフィドバクテリウム属（Bifidobacterium）は、グラム陽性、非運動性、しばしば分
岐嫌気性細菌の属である。ビフィドバクテリアは、本明細書で用いているように、Ｂ．ア
ドレセンチス（B. adolescentis）、Ｂ．アングラタム（B. angulatum）、Ｂ．アニマリ
ス（B. animalis）、Ｂ．アステリオデス（B.asteroides）、Ｂ．ビフィダム（B. bifidu
m）、Ｂ．ボウム（B. boum）、Ｂ．ブレーベ（B. breve）、Ｂ．カテヌラタム（B. caten
ulatum）、Ｂ．コエリナム（B. choerinum）、Ｂ．コリネホルメ（B. coryneforme）、Ｂ
．クニクリ（B. cuniculi）、Ｂ．デンチコレンス（B. denticolens）、Ｂ．デンチウム
（B. dentium）、Ｂ．ガリクム（B. gallicum）、Ｂ．ガリナルム（B. gallinarum）、Ｂ
．インディクム（B. indicum）、Ｂ．インファンチス（B. infantis）、Ｂ．イノピナタ
ム（B. inopinatum）、Ｂ．ラクティス（B. lactis）、Ｂ．ロンガム（B. longum）、Ｂ
．マグナム（B. magnum）、Ｂ．メリシクム（B. merycicum）、Ｂ．ミニマム（B. minimu
m）、Ｂ．シュードカテヌラタム（B. pseudocatenulatum）、Ｂ．シュードロンガム（B.
pseudolongum）、Ｂ．プロルム（B. pullorum）、Ｂ．ルミナンチウム（B. ruminantium
）、Ｂ．サエクラレ（B. saeculare）、Ｂ．サブチル（B. subtile）、Ｂ．スイス（B. s
uis）、Ｂ．テルマシドフィラム（B. thermacidophilum）、Ｂ．テルモフィラム（B. the
rmophilum）を含み得る。好ましくは、ビフィドバクテリウム属（Bifidobacterium）は、
Ｂ．アドレセンチス（B. adolescentis）、Ｂ．ビフィダム（B. bifidum）、Ｂ．ブレー
ベ（B. breve）、Ｂ．インファンチス（B. infantis）、Ｂ．ロンガム（B. longum）であ
る。ビフィドバクテリアのすべての亜種および株も含まれることを理解すべきである。
本明細書で用いているように、内因性および外因性遺伝子との関連における「連続して
」という用語は、ポリ核酸、ベクターまたは染色体における各遺伝子の５’から３’への
順序を意味する。例えば、１つまたは複数の内因性遺伝子および１つまたは複数の外因性
遺伝子を連続して含むポリシストロン発現ユニットは、１つまたは複数の内因性遺伝子が
１つまたは複数の外因性遺伝子の上流に位置するユニットに関する。したがって、１つま
たは複数の外因性遺伝子は、１つまたは複数の内因性遺伝子の３’末端の後に位置する。
本明細書で述べた連続的結合または順序付けは、内因性および外因性遺伝子の直接的な結
合を必ずしも意味しない。付加的な配列が内因性および外因性遺伝子の間に存在し得る。
例として、本明細書でさらに定義する遺伝子間領域が、連続的な内因性および外因性遺伝
子の間（すなわち、内因性遺伝子の下流または３’と外因性遺伝子の上流または５’との
）に存在し得る。本明細書で用いているように、「内因性遺伝子」、「内因性プロモータ
ー」、「内因性遺伝子間領域」、「内因性リボソーム結合部位」という用語は、それぞれ
グラム陽性細菌にとって自然である遺伝子、プロモーター、遺伝子間領域もしくはリボソ
ーム結合部位を意味し、またはグラム陽性細菌に天然で見いだすことができる。したがっ
て、内因性遺伝子、プロモーター、遺伝子間領域またはリボソーム結合部位という用語は
、グラム陽性細菌の異なる属、種、亜種または菌株間のオーソロガス遺伝子、プロモータ
ー、遺伝子間領域およびリボソーム結合部位を含む。特に、グラム陽性細菌の１つの属、
種、亜種または菌株から単離された遺伝子、プロモーター、遺伝子間領域またはリボソー
ム結合部位は、天然におけるグラム陽性細菌の他の属、種、亜種または菌株もそのような
遺伝子、プロモーター、遺伝子間領域またはリボソーム結合部位を含むならば、ポリ核酸
配列の差異にかかわりなく、グラム陽性細菌のすべての他の属、種、亜種または菌株に対
して内因性であると言われる。したがって、そのような互いに異なるが、天然に見いださ
れる遺伝子、プロモーター、遺伝子間領域またはリボソーム結合部位配列は、内因性であ
るとみなされることになる。例として、また制限なしに、ラクトコッカス・ラクティス亜
種ラクティス（Lactococcus lactis ssp. lactis）から単離されるエノラーゼをコードす
る遺伝子であるｅｎｏＡは、ラクトコッカス・ラクティス亜種クレモリス（Lactococcus
lactis ssp. cremoris）についても内因性であるとみなされる。
しかし、好ましくは、本明細書で対象とするグラム陽性細菌の所定の属、種、亜種また
は菌株の「内因性」遺伝子、プロモーターまたは遺伝子間領域は、天然に見いだされる、
すなわち、それぞれグラム陽性細菌の当該同じ属、種、亜種または菌株に固有または独特
の遺伝子、プロモーターまたは遺伝子間領域を意味し得る。例として、また制限なしに、
ラクトコッカス・ラクティス亜種ラクティス（Lactococcus lactis ssp. lactis）から単
離されるエノラーゼをコードする遺伝子であるｅｎｏＡは、好ましくはラクトコッカス・
ラクティス亜種ラクティス（Lactococcus lactis ssp. lactis）に対して「内因性」であ
るとみなすことができるが、ラクトコッカス・ラクティス亜種クレモリス（Lactococcus
lactis ssp. cremoris）に対してはそうではない。
本明細書で用いているように、「外因性遺伝子」という用語は、グラム陽性細菌に固有
でない、またはグラム陽性細菌に天然で見いだすことができない遺伝子を意味する。外因
性遺伝子という用語は、異種遺伝子という用語と同義である。外因性遺伝子は、全長遺伝
子であってもよい、または代わりになるべきものとして切断遺伝子もしくは遺伝子断片で
あってもよい。例として、外因性遺伝子は、ウイルス、グラム陰性細菌などの他の原核生
物に由来し得る、または代わりになるべきものとして、また好ましくは、植物、動物、好
ましくは哺乳動物、最も好ましくはヒトなどの真核生物に由来し得る。あるいは、外因性
遺伝子は、完全にまたは部分的に天然に存在しないという意味で、完全にまたは部分的に
合成物または人工物であり得る。さらに、外因性遺伝子は、異なる種に由来する配列また
は天然に存在する配列と合成もしくは人工配列との組合せから構成され得るという意味で
、キメラ型であり得る。また、グラム陽性細菌配列ならびに例えば、グラム陽性細菌分泌
シグナルペプチドおよび外因性タンパク質から構成された融合タンパク質をコードする配
列などのグラム陽性細菌の外因性配列から構成されたキメラ配列が含まれる。
真核生物遺伝子は、大部分はエクソンの傍らにイントロンを含むので、当業者は、本発
明によれば、外因性遺伝子への言及がそのような遺伝子のイントロンレスオープンリーデ
ィングフレーム、すなわち、そのような遺伝子のタンパク質コーディング配列に関するも
のであることを十分に理解する。「オープンリーディングフレーム」またはＯＲＦという
用語は、翻訳開始コドン（例えば、ＡＴＧまたはＧＴＧ）で始まり、翻訳終止コドン（例
えば、ＴＡＡ、ＴＡＧまたはＴＧＡ）で終わり、単一ポリペプチドをコードするコーディ
ングヌクレオチドトリプレットの連続を意味する。
原核生物遺伝子、特にグラム陽性細菌からの遺伝子は、イントロンを含まない。したが
って、原核生物遺伝子のコーディング配列またはオープンリーディングフレームは、翻訳
開始コドンで始まり、原核生物ゲノム、特に細菌染色体上に位置する翻訳終止コドンで終
わるコーディングヌクレオチドトリプレットの連続に対応する。
したがって、一態様において、本発明は、１つまたは複数の外因性オープンリーディン
グフレームまたはコーディング配列が転写可能または翻訳可能に結合された内因性オープ
ンリーディングフレームまたはコーディング配列を含むグラム陽性細菌に関する。
当業者は、「遺伝子」という用語は、一般的に、プリブノーボックス、シャイン−ダル
ガルノ配列、オペレーター、ターミネーター、転写領域およびまたは他の機能性配列領域
などの転写および翻訳調節領域に関連する遺伝の単位に対応するゲノム配列の配置可能な
領域を意味し得るが、本明細書で述べる外因性配列との関連での「遺伝子」という用語へ
の言及は、それに反することが明確に示されない限り、好ましくは当遺伝子のコーディン
グ領域またはオープンリーディングフレームを意味することを理解する。本明細書で述べ
る内因性配列との関連での「遺伝子」という用語への言及は、調節領域、転写領域および
または他の機能性配列領域に関連する遺伝の単位に対応するゲノム配列の配置可能な領域
を意味し得るが、あるいは当遺伝子のコーディング領域またはオープンリーディングフレ
ームも意味し得る。
本明細書で用いているように、「翻訳可能に結合される(translationally coupled)」
という用語は、「翻訳可能に連結される」または「翻訳可能に接続される」と同義である
。これらの用語は、本質的にポリシストロン性発現系またはユニットに関連する。特に共
通のプロモーターなどの共通の調節エレメント（単数または複数）が、その後に２つ以上
の個別のポリペプチド配列に翻訳され得る、２つ以上の遺伝子、オープンリーディングフ
レームまたはコーディング配列をコードする１つのｍＲＮＡとして前記２つ以上の遺伝子
の転写をもたらす場合、２つ以上の遺伝子、オープンリーディングフレームまたはコーデ
ィング配列は、翻訳可能に結合されると言われる。当業者は、細菌オペロンが２つ以上の
遺伝子が翻訳可能または転写可能に結合された天然に存在するポリシストロン性発現系ま
たはユニットであることを十分に理解する。本発明によれば、転写可能な結合は、翻訳可
能な結合の基礎となる。
したがって、一態様において、本発明は、１つまたは複数の外因性遺伝子、オープンリ
ーディングフレームまたはコーディング配列が転写可能に結合された内因性遺伝子を含む
グラム陽性細菌に関する。好ましくは、グラム陽性細菌は、１つまたは複数の外因性遺伝
子、オープンリーディングフレームまたはコーディング配列が転写可能に結合された内因
性遺伝子を連続して含む。本明細書で用いているように、「転写可能に結合される(trans
criptionally coupled)」という用語は、「転写可能に接続される」または「転写可能に
連結される」と同義である。これらの用語は、１つのｍＲＮＡとして普通に転写され、２
つ以上の個別のポリペプチドに翻訳され得る２つ以上のオープンリーディングフレームま
たはコーディング配列を含むポリ核酸配列を一般的に意味する。
他の態様において、本発明は、ポリシストロン性発現ユニットを含むグラム陽性細菌ま
たは組換え核酸に関し、前記ポリシストロン性発現ユニットが内因性遺伝子および１つま
たは複数の外因性遺伝子、オープンリーディングフレームまたはコーディング配列を含む
。
本明細書で用いているように、「ポリシストロン性発現ユニット」または「ポリシスト
ロン性発現系」という用語は、２つ以上の遺伝子の発現が、プロモーター、オペレーター
などの共通の調節メカニズムにより調節されるユニットを意味する。ポリシストロン性発
現ユニットという用語は、本明細書で用いているように、マルチシストロン性発現ユニッ
トと同義である。ポリシストロン性発現ユニットの例は、制限なしにバイシストロン性、
トリシストロン性、テトラシストロン性発現ユニットである。タンパク質、ポリペプチド
および／またはペプチドなどの個別の発現産物をコードする例えば、３、４、５、６、７
、８、９、１０またはそれ以上などの２つ以上のオープンリーディングフレームまたはコ
ーディング領域を含むあらゆるｍＲＮＡは、ポリシストロン性という用語に含まれる。
一実施形態において、本明細書で述べる翻訳可能または転写可能に結合された１つまた
は複数の内因性遺伝子および１つまたは複数の外因性遺伝子は、グラム陽性細菌に対して
内因性であるプロモーターにより転写制御される。他の実施形態において、本明細書で述
べるポリシストロン性発現ユニットまたは系は、グラム陽性細菌に対して内因性であるプ
ロモーターにより転写制御される。
「プロモーター」とは、一般的に、ＲＮＡポリメラーゼが結合し、転写を開始する、核
酸分子上、好ましくはＤＮＡ分子上の領域を意味する。プロモーターは、好ましくは、そ
れがその転写を制御する配列の上流、すなわち、５’に位置するが、必ずしもそうでない
。
さらなる実施形態において、本明細書で述べる翻訳可能または転写可能に結合された１
つまたは複数の内因性遺伝子および１つまたは複数の外因性遺伝子は、前記１つまたは複
数の内因性遺伝子（の１つ）の天然のプロモーターにより転写制御される。他の実施形態
において、本明細書で述べるポリシストロン性発現ユニットまたは系は、前記ポリシスト
ロン性発現系またはユニットに含まれる前記１つまたは複数の内因性遺伝子（の１つ）の
天然のプロモーターにより転写制御される。他の実施形態において、本明細書で述べるポ
リシストロン性発現ユニットまたは系は、グラム陽性内因性プロモーターに作動可能に連
結する。
本明細書で用いているように、「作動可能に連結した」または「作動可能な連結」とい
う用語は、調節ＤＮＡ配列と発現させようとするＤＮＡ配列が、発現を可能にするような
方法で連結されている、連結である。連結または接続が前記遺伝子の転写を可能にする、
またはもたらすならば、例えば、プロモーターは、遺伝子、オープンリーディングフレー
ムまたはコーディング配列に作動可能に連結されると言われる。さらなる例において、連
結または接続が少なくとも３’遺伝子の翻訳を可能にする、またはもたらすならば、５’
および３’遺伝子、シストロン、オープンリーディングフレームまたはコーディング配列
は、ポリシストロン性発現ユニットにおいて作動可能に連結されると言われる。
例えば、配列の間の連結の性質が（１）フレームシフト突然変異の導入をもたらすこと
、（２）オープンリーディングフレームの転写を誘導するプロモーターの能力を妨げるこ
と、または（３）プロモーター領域配列により転写されるオープンリーディングフレーム
の能力を妨げることをしないならば、例えば、好ましくはプロモーターおよびオープンリ
ーディングフレームなどのＤＮＡ配列は、作動可能に連結されると言われる。
具体例としての好ましい実施形態において、プロモーターは、それが作動可能に連結す
るオープンリーディングフレーム（単数または複数）の上流、すなわち、５’に配置する
ことができる。
当業者は、プロモーターは、付加的な天然の調節配列または領域、例えば、オペレータ
ーと結合させることができることを十分に理解する。発現のために必要な調節領域の正確
な性質は、生物ごとに異なり得るが、原核生物において、プロモーター（ＲＮＡ転写の開
始を誘導する）ならびにＲＮＡに転写されたときに、タンパク質合成の開始をシグナルで
伝達するＤＮＡ配列の両方を含むプロモーター領域を一般的に含むべきである。そのよう
な領域は、例えば、プリブノーボックス（ＴＡＴＡボックス参照）、シャイン−ダルガル
ノ配列などの、転写および翻訳の開始と関連性を有する５’非コーディング配列を通常含
む。
さらなる実施形態において、プロモーターは、ポリシストロン性発現ユニットにおける
最も５’、すなわち、最も上流の内因性遺伝子の天然のプロモーターである。
本明細書で用いているように、プロモーターとの関連での（または内因性遺伝子の遺伝
子発現に関連する延長による）「構成的」という用語は、その関連遺伝子の連続的転写を
可能にするプロモーターを意味する。特に、そのようなプロモーターの制御下での関連遺
伝子または複数遺伝子の転写は、インデューサーまたは他の調節シグナルとは無関係に起
こる。
本明細書で用いているように、「ハウスキーピング遺伝子」または「ハウスキーピング
プロモーター」という用語は、基本的な細胞機能の維持のために必要な遺伝子または遺伝
子のプロモーターを意味する。一部のハウスキーピング遺伝子は、比較的に一定のレベル
で発現するが、他のハウスキーピング遺伝子は、外的または実験条件によって変化し得る
。ハウスキーピング遺伝子は、例えば、代謝、遺伝子発現（基礎転写機構など）、シグナ
ル伝達に関与し得るが、構造遺伝子でもあり得る。
本明細書で用いているように、「解糖遺伝子」または「解糖プロモーター」は、解糖経
路に関与する遺伝子または遺伝子のプロモーターを意味し、解糖酵素、特に、ヘキソキナ
ーゼ、ホスホグルコースイソメラーゼ、ホスホフルクトキナーゼ、フルクトースビスリン
酸アルドラーゼ、トリオースリン酸イソメラーゼ、グリセルアルデヒドリン酸デヒドロゲ
ナーゼ、ホスホグリセリン酸キナーゼ、ホスホグリセリン酸ムターゼ、エノラーゼおよび
ピルビン酸キナーゼをコードする遺伝子のプロモーターを含む。
本明細書で用いているように、「リボソーム遺伝子」または「リボソームプロモーター
」は、リボソームタンパク質をコードする遺伝子ならびにリボソームＲＮＡに転写された
遺伝子を含む、遺伝子またはリボソーム遺伝子のプロモーターを意味する。好ましくは、
それは、リボソームタンパク質の遺伝子またはプロモーターを意味し得る。
本明細書で用いているように、「中心代謝遺伝子」もしくは「中心代謝プロモーター」
または代わりになるべきものとして「基礎代謝遺伝子」もしくは「基礎代謝プロモーター
」は、重要な代謝経路に関与する遺伝子または遺伝子のプロモーターを意味し、解糖、ペ
ントースリン酸経路およびトリカルボン酸（ＴＣＡ）回路に関与する遺伝子を含む。
本明細書で用いているように、遺伝子との関連での（またはそのような遺伝子のプロモ
ーターに関連する延長による）「必須」という用語は、宿主に対して例えば、特に致死性
など、有害である、あるいは、例えば、特に増殖または成長などの正常な生理または機能
を変化させる、抑制するまたは妨げるその天然の発現産物が存在しない遺伝子に関連する
。本明細書で用いているように、遺伝子または遺伝子のプロモーターとの関連での「必須
」という用語は、条件付きで必須と対立するものとして、構成的に必須に関する。例えば
、いくつかのグラム陽性細菌、特にラクトコッカス属種（Lactococcus sp.）などの乳酸
菌におけるベータガラクトシダーゼ遺伝子などのラクトースオペロンの遺伝子は、細菌が
主なまたは唯一の炭素源としてのラクトースを含む培地中で培養される場合には必須であ
り得る。細菌が代替炭素源を含む培地中で培養される場合、これらの遺伝子は、必須では
ない。したがって、これらの遺伝子は、条件付きで必須であるにすぎないが、本明細書で
意図するように構成的に必須ではない。
好ましい実施形態において、本明細書で述べる内因性プロモーターおよび／または内因
性遺伝子は、以下のラクトコッカス属（Lactococcus）プロモーターおよび／または遺伝
子、より詳細にはラクトコッカス・ラクティス亜種クレモリス株ＭＧ１３６３（Lactococ
cus lactis ssp. cremoris strain MG1363）プロモーターおよび／または遺伝子に対応す
るグラム陽性細菌プロモーターおよび／または遺伝子を含むまたはそれからなる群から選
択される：１）ＤＮＡ依存性ＲＮＡポリメラーゼ、ベータ’サブユニット／１６０ｋＤサ
ブユニット（ｒｐｏＣ）、２）ＤＮＡ依存性ＲＮＡポリメラーゼ、ベータサブユニット／
１４０ｋＤサブユニット（ｒｐｂ２またはｒｐｏＢ）、３）ＤＮＡ結合フェリチン様タン
パク質（酸化損傷プロテクタント）（ｄｐｓ）、４）ピルビン酸キナーゼ（ｐｙｋ）、５
）グルタミル−およびグルタミニル−ｔＲＮＡシンテターゼ（ｇｌｎＳまたはｇｌｔＸ）
、６）エノラーゼ（ｅｎｏ）、７）グルタミンシンテターゼ（ｇｌｎＡ）、８）ＨＴＨ型
転写レギュレーター（ｇｌｎＲ）、９）Ｘａａ−Ｈｉｓジペプチダーゼ（ａｒｇＥまたは
ｐｅｐＶ）、１０）Ｆ０Ｆ１型ＡＴＰシンターゼベータサブユニット（ＡＴＰシンターゼ
Ｆ１ベータサブユニット）（ａｔｐＤ）、１１）３−ホスホグリセリン酸キナーゼ（ｐｇ
ｋ）、１２）グリセルアルデヒド−３−リン酸デヒドロゲナーゼ／エリスロース−４−リ
ン酸デヒドロゲナーゼ（ｇａｐＡまたはｇａｐＢ）、１３）酢酸キナーゼ（ａｃｋＡ）、
１４）３−オキソアシル−（アシル−担体タンパク質）シンターゼ（ｆａｂＢまたはｆａ
ｂＦ）、１５）３−オキソアシル−（アシル−担体タンパク質）レダクターゼ（ｆａｂＧ
）、１６）ＤＮＡ依存性ＲＮＡポリメラーゼ、アルファサブユニット／４０ｋＤサブユニ
ット（ｒｐｏＡ）、１７）Ｘａａ−Ｐｒｏアミノペプチダーゼ（ｐｅｐＰ）、１８）フル
クトース／タガトースビスリン酸アルドラーゼ（ｔｂｐまたはｆｂａＡ）、１９）リボソ
ームタンパク質Ｓ４（ｒｐｓＤ）、２０）スーパーオキシドジスムターゼ（ｓｏｄＡ）、
２１）リボソームタンパク質Ｓ１２（ｒｐｓＬ）およびリボソームタンパク質Ｓ７（ｒｐ
ｓＧ）、２２）リボソームタンパク質Ｌ１８（ｒｐｌＲ）およびリボソームタンパク質Ｓ
５（ｒｐｓＥ）およびリボソームタンパク質Ｌ３０／Ｌ７Ｅ（ｒｐｍＤ）、２３）Ｓ−リ
ボシルホモシステインリアーゼ（ｌｕｘＳ）、２４）リボソームタンパク質Ｌ１９（ｒｐ
ｌＳ）、２５）リボソームタンパク質Ｓ１１（ｒｐｓＫ）、２６）リボソームタンパク質
Ｌ１０（ｒｐｌＪ）、２７）リボソームタンパク質Ｌ７／Ｌ１２（ｒｐｌＬ）、２８）細
菌核様体ＤＮＡ結合タンパク質／ＤＮＡ結合タンパク質ＨＵ（ｈｕｐまたはｈｌｌＡ）、
２９）５０Ｓリボソームタンパク質Ｌ２８（ｒｐｍＢ）、３０）ホスホトランスフェラー
ゼ系セロビオース特異的成分ＩＩＢ（ｌａｃｅまたはｐｔｃＢ）、３１）Ｆ０Ｆ１型ＡＴ
Ｐシンターゼアルファサブユニット（ａｔｐＡ）、３２）ＡＢＣ型糖輸送系（ＡＴＰアー
ゼ成分）（ｍａｌＫまたはｍｓｍＫ）、３３）アセトインデヒドロゲナーゼ複合体Ｅ１成
分アルファサブユニット（ａｃｏＡまたはｐｄｈＡ）、３４）細胞分裂タンパク質（ｄｉ
ｆｌＶＡまたはｆｔｓＡ）、３５）ＵＤＰ−ガラクトピラノースムターゼ（ｇｌｆ）、３
６）グルタミルアミノペプチダーゼ（ｆｒｖＸまたはｐｅｐＡ）、３７）予測デヒドロゲ
ナーゼ関連タンパク質（ｍｖｉＭまたはｌｌｍｇ＿０２７２）、３８）リボソームタンパ
ク質Ｓ２（ｒｐｓＢ）、３９）翻訳開始因子３（ＩＦ−３）（ｉｎｆＣ）、４０）リボソ
ームタンパク質Ｌ４（ｒｐｌＤ）およびリボソームタンパク質Ｌ２３（ｒｐｌＷ）および
リボソームタンパク質Ｌ２（ｒｐｌＢ）、４１）ＥＭＡＰドメイン（ｙｄｊＤ）、４２）
転写伸長因子（ｇｒｅＡ）、４３）ＡＴＰ依存性Ｃｌｐプロテアーゼ（ｃｌｐＰ）のプロ
テアーゼサブユニット、４４）リボソームタンパク質Ｌ１５（ｒｐｌＯ）、４５）リボソ
ームタンパク質Ｌ１１（ｒｐｌＫ）、４６）リボソームタンパク質Ｓ８（ｒｐｓＨ）、４
７）リボソームタンパク質Ｌ２１（ｒｐｌＵ）、４８）リボソームタンパク質Ｓ１３（ｒ
ｐｓＭ）、４９）リボソームタンパク質Ｓ１９（ｒｐｓＳ）およびリボソームタンパク質
Ｌ２２（ｒｐｌＵまたはｒｐｌＶ）およびリボソームタンパク質Ｌ１６（ｒｐｌＰ）およ
びリボソームタンパク質Ｌ１４（ｒｐｌＮ）、５０）リボソームタンパク質Ｓ１０（ｒｐ
ｓＪ）、５１）コシャペロニンＧｒｏＥＳ（Ｈｓｐ１０）（ｃｐｎ１０）、５２）リボソ
ームタンパク質Ｌ２４（ｒｐｌＸ）、５３）仮想タンパク質ＬＡＣＲ＿０１３７（ｄｕｆ
９６５）ならびに５４）分泌４５ｋＤａタンパク質（ｕｓｐ４５）。好ましくは、内因性
プロモーターおよび／または内因性遺伝子は、ｅｎｏＡ、ｕｓｐ４５、ｇａｐＢ、ｐｙｋ
、ｒｐｍＢおよびｒｐｌＳを含む、またはそれからなる群から選択される。これらのプロ
モーターおよびそれらの配列は、例えば、参照により本明細書に組み込まれる国際公開第
２００８／０８４１１号、例えば、その表１および図１Ａ〜Ｈに開示されている。一実施
形態において、本発明は、内因性遺伝子および１つまたは複数の外因性遺伝子が、グラム
陽性細菌に対して内因性のプロモーターにより、好ましくは前記グラム陽性細菌のｅｎｏ
、ｕｓｐ４５、ｇａｐ、ｐｙｋ、ｒｐｍＢおよびｒｐｌＳのプロモーターからなる群から
選択される内因性プロモーターにより転写制御される、本明細書で述べたグラム陽性細菌
または組換え核酸に関する。さらなる実施形態において、内因性遺伝子は、グラム陽性細
菌におけるその天然の染色体遺伝子座に位置する。
好ましい実施形態において、前記１つまたは複数の外因性遺伝子、オープンリーディン
グフレームまたはコーディング配列は、前記１つまたは複数の内因性遺伝子、オープンリ
ーディングフレームまたはコーディング配列の３’末端に翻訳可能または転写可能に結合
される。したがって、一実施形態において、本発明は、ポリシストロン性発現ユニットを
含むグラム陽性細菌を提供し、前記ポリシストロン性発現ユニットは、１つまたは複数の
５’内因性遺伝子および１つまたは複数の３’外因性遺伝子を含む。好ましくは、ポリシ
ストロン性発現ユニットの最も５’遺伝子は、内因性遺伝子である。例として、また制限
なしに、ポリシストロン性発現ユニットは、５’末端から３’末端までの内因性遺伝子と
それに続く１つまたは複数の内因性遺伝子とそれに続く１つまたは複数の外因性遺伝子を
含みまたはそれから本質的になり得る。あるいは、また制限なしに、ポリシストロン性発
現ユニットは、５’末端から３’末端までの内因性遺伝子とそれに続く１つまたは複数の
外因性遺伝子を含みまたはそれから本質的になり得る。あるいは、ポリシストロン性発現
ユニットは、５’末端から３’末端までの内因性遺伝子とそれに続く１つまたは複数の外
因性遺伝子とそれに続く１つまたは複数の内因性遺伝子を含みまたはそれから本質的にな
り得る。
本明細書で述べた、翻訳可能に結合されたかまたは転写可能に結合された１つもしくは
複数の内因性遺伝子および１つもしくは複数の外因性遺伝子、またはポリシストロン性発
現ユニットもしくは系は、本明細書で述べた本発明によるグラム陽性細菌における内因性
および外因性遺伝子の維持および／または増殖および発現を可能にするレプリコンに含ま
れ得る。
一実施形態において、本明細書における他所で述べた（内因性）プロモーターを場合に
よって含む、翻訳可能に結合されたかまたは転写可能に結合された１つもしくは複数の内
因性遺伝子および１つもしくは複数の外因性遺伝子、または本明細書で述べた、ポリシス
トロン性発現ユニットもしくは系は、ベクター、好ましくはグラム陽性細菌における発現
を可能にする発現ベクターに含まれ得る。したがって、本発明はまた、本明細書で述べた
組換え核酸を含むベクターに関する。
本明細書で用いているように、「ベクター」は、核酸断片を挿入し、クローニング、す
なわち、増殖させることができる、核酸分子、一般的にＤＮＡを意味する。したがって、
ベクターは、一般的に１つまたは複数の独特な制限部位を含み、クローニングされた配列
が再現可能なように定義された宿主またはビヒクル生物において自己複製の能力があり得
る。ベクターは、必要に応じて、プラスミド、ファージミド、バクテリオファージ、バク
テリオファージ由来のベクター、ＰＡＣ、ＢＡＣ、直鎖核酸、例えば、直鎖ＤＮＡ等を制
限なしに含み得る（例えば、Sambrookら、1989年、Ausubel、1992年参照）。
特定のベクター、例えば、プラスミドを選択するうえで重要な因子は、とりわけ、ベク
ターを含む受容細胞が認識され、ベクターを含まない受容細胞から選択され得る容易さ、
特定の宿主における望ましいベクターのコピー数、ベクターを異なる種の宿主細胞間で「
往復させる」ことができることが望ましいかどうかなどを含む。好ましい原核生物ベクタ
ーは、例えば、大腸菌（E. coli）において複製の能力のあるものなどのプラスミド（例
えば、ｐＢＲ３２２、ＣｏｌＥ１、ｐＳＣ１０１、ｐＵＣ１９等など）を含む。そのよう
なプラスミドは、Sambrookら、1989年、Ausubel、1992年に記載されている。特に好まし
いベクターは、大腸菌（E. coli）（または他のグラム陰性細菌）ならびにグラム陽性細
菌、乳酸菌、好ましくはラクトコッカス属（Lactococcus）、より好ましくはラクトコッ
カス・ラクティス（Lactococcus lactis）などの対象の他の宿主細胞において複製できる
ものであり得る（例えば、Kokら、Appl. Environ. Microbiol.、1984年、48巻(4号)、726
〜31頁）。他の好ましいベクターは、複製し、かつ／または１つもしくは複数のグラム陽
性細菌の間を往復することができるものであり得るが、グラム陰性細菌にはない。好まし
い実施形態において、ベクターは、参照により本明細書に特に組み込まれる、Steidlerら
、Appl. Environ. Microbiol.、1995年、61巻(4号)、1627〜1629頁に記載されているｐＴ
１ＮＸである。
他の実施形態において、本明細書で述べた、翻訳可能に結合されたかまたは転写可能に
結合された１つもしくは複数の内因性遺伝子および１つもしくは複数の外因性遺伝子、ま
たはポリシストロン性発現ユニットもしくは系は、グラム陽性細菌ゲノムまたは染色体に
組み込まれる。組換えグラム陽性細菌およびランダムならびに相同的組換えを得る方法、
ならびに組換えを達成するためのベクターは、当技術分野で周知である。さらなるガイダ
ンスとして、そのような方法およびベクターは、例えば、参照により全体として組み込ま
れる、Steidlerら（2003年、Nature Biotechnology、21巻、785〜789頁）、Lawら（1995
年、J Bacteriol、177巻(24号)、7011〜7018頁）、Leenhoutsら（1998年、Methods in Ce
ll Science、20巻、35〜50頁）および国際公開第２００４／０４６３４６号に開示されて
いる。好ましくは、本明細書で述べたポリシストロン性発現ユニットは、相同的組換えに
よる細菌染色体における必須の配列の部位特異的組込みによって発生または導入する。
一実施形態において、組換えベクターは、本明細書における他所で述べた内因性プロモ
ーターおよび場合による付加的な調節配列ならびに本明細書で述べたポリシストロン性発
現ユニットを含む。好ましくは、内因性プロモーターとポリシストロン性発現ユニットは
、作動可能に連結されている。相同的組換えは、所定の遺伝子座において達成することが
できる。そのような系は、高度にモジュール式であり、プロモーター、調節配列、内因性
遺伝子および外因性遺伝子の個別の選択および組合せならびに挿入部位の選択を可能にす
る。
他の実施形態において、本発明によるグラム陽性細菌は、１つまたは複数の内因性遺伝
子、オープンリーディングフレームまたはコーディング配列および１つまたは複数の外因
性遺伝子、オープンリーディングフレームまたはコーディング配列を含むポリシストロン
性発現ユニットが作動可能に連結している、その天然の遺伝子座における、すなわち、細
菌染色体上のその天然のゲノムコンテクスト（native genomic context）における本明細
書における他所で述べた内因性プロモーターを含む。作動可能な連結は、プロモーターを
含む遺伝子座と相同的組換えを達成するように構成された配列が隣接した、ポリシストロ
ン性発現ユニットを含む組換えベクターとの間の相同的組換えによって達成することがで
きる。したがって、一実施形態において、本発明は、１つまたは複数の外因性遺伝子を前
記遺伝子座に染色体上で組み込むことにより、好ましくは１つまたは複数の外因性遺伝子
を前記遺伝子座における内因性遺伝子の３’に染色体上で組み込むことにより、内因性遺
伝子が１つまたは複数の外因性遺伝子に転写可能に結合されている、本明細書で述べたグ
ラム陽性細菌に関する。
ベクターデザインは、内因性遺伝子および／または外因性遺伝子のオープンリーディン
グフレームまたはコーディング配列が単に対象とする染色体遺伝子座に組み込まれるよう
に選択することができる。この場合、転写および／または翻訳をもたらすプロモーターそ
れ自体の傍らの調節配列、例えば、オペレーター、転写開始部位、シャイン−ダルガルノ
配列、ターミネーター配列等は、プロモーターの天然のゲノム遺伝子座によって備えられ
ている。あるいは、そのような配列は、ポリシストロン性発現ユニットを含む組換えベク
ター上に備えることができる。後者の場合、必要に応じて、内因性プロモーターと結合し
た天然の調節配列を相同的組換え時に除去することができる。ここで述べる系は、内因性
遺伝子、外因性遺伝子および場合による調節配列の個別の選択に関してモジュール式であ
るが、選択されるプロモーターの内因性遺伝子座における挿入部位をあらかじめ定める。
さらなる実施形態において、本発明によるグラム陽性細菌は、１つまたは複数の内因性
遺伝子および１つまたは複数の外因性遺伝子のポリシストロン性発現をもたらすような、
１つまたは複数の外因性遺伝子、オープンリーディングフレームまたはコーディング配列
が作動可能に連結している、その（それらの）天然の遺伝子座における、すなわち、細菌
染色体上のその（それらの）天然のゲノムコンテクストにおける本明細書における他所で
述べた内因性プロモーターならびに１つまたは複数の内因性遺伝子を含む。この系では、
内因性プロモーターおよび１つまたは複数の内因性遺伝子、ならびに前記１つまたは複数
の内因性遺伝子の転写および翻訳をもたらす調節配列がそれらの天然の遺伝子座に存在す
る。そのような系は、グラム陽性細菌の天然の特性を最大限保存している。
ポリシストロン性発現ユニットは、少なくとも２つの遺伝子、オープンリーディングフ
レームまたはコーディング配列を含む。すべての遺伝子の翻訳を開始するために、これら
の遺伝子のそれぞれは、一般的にリボソーム結合をもたらす配列、すなわち、リボソーム
結合部位と結合している。原核生物において、リボソーム結合部位は、一般的コンセンサ
ス配列５’−ＡＧＧＡＧＧ−３’を有する表示シャイン−ダルガルノ（ＳＤ）配列である
。ＳＤ配列は、翻訳開始コドンまたは出発コドンの平均で約８塩基対上流（すなわち、そ
の５’）に位置する。５’遺伝子の停止コドンと３’遺伝子の出発コドンとの間の距離（
ヌクレオチドの量としての）によって、ＳＤ配列は、一般的に１）距離がＳＤ配列の少な
くともサイズである場合、両遺伝子の間の遺伝子間領域に、２）５’遺伝子と３’遺伝子
の間がより小さい距離の場合、両遺伝子の間の遺伝子間領域であるが、５’遺伝子の停止
コドンと重複した領域に、または３）５’遺伝子の停止コドンと３’遺伝子の出発コドン
との距離が非常に近いか、または重複している場合、５’から５’遺伝子の停止コドンま
でに配置することができる。
一実施形態において、本発明は、１つまたは複数の外因性遺伝子の翻訳をもたらすよう
に構成されたリボソーム結合部位を含む１つまたは複数のポリ核酸配列をさらに含む、本
明細書で述べたグラム陽性細菌または組換え核酸に関する。他の実施形態において、本発
明は、１つまたは複数の外因性遺伝子の翻訳をもたらすように構成された１つまたは複数
のリボソーム結合部位をさらに含む、本明細書で述べたグラム陽性細菌または組換え核酸
に関する。さらなる実施形態において、本発明は、前記１つまたは複数の内因性遺伝子お
よび前記１つまたは複数の外因性遺伝子が、リボソーム結合部位により転写可能または翻
訳可能に結合された、本明細書で述べたグラム陽性細菌または組換え核酸に関する。さら
に他の実施形態において、本発明は、リボソーム結合部位を含むまたはそれから（本質的
に）なるポリ核酸配列により５’遺伝子が３’遺伝子に結合している、本明細書で述べた
ポリシストロン性発現ユニットを含む、グラム陽性細菌または組換え核酸に関する。好ま
しい実施形態において、前記リボソーム結合部位は、グラム陽性細菌に対して内因性であ
る。さらなる好ましい実施形態において、前記リボソーム結合部位は、遺伝子間領域、好
ましくはオペロン遺伝子間領域に含まれる。
他の実施形態において、本発明は、１つまたは複数の外因性遺伝子の翻訳をもたらすよ
うに構成された遺伝子間領域を含む１つまたは複数のポリ核酸配列をさらに含む、本明細
書で述べたグラム陽性細菌または組換え核酸に関する。さらなる実施形態において、本発
明は、１つまたは複数の外因性遺伝子の翻訳をもたらすように構成された１つまたは遺伝
子間領域をさらに含む、本明細書で述べたグラム陽性細菌または組換え核酸に関する。さ
らなる実施形態において、本発明は、前記１つまたは複数の内因性遺伝子および前記１つ
または複数の外因性遺伝子が、遺伝子間領域により転写可能または翻訳可能に結合された
、本明細書で述べたグラム陽性細菌または組換え核酸に関する。さらに他の実施形態にお
いて、本発明は、遺伝子間領域を含むまたはそれからなるポリ核酸配列により５’遺伝子
が３’遺伝子に結合している、本明細書で述べたポリシストロン性発現ユニットを含む、
グラム陽性細菌または組換え核酸に関する。好ましい実施形態において、前記遺伝子間領
域は、グラム陽性細菌に対して内因性である。さらなる好ましい実施形態において、前記
遺伝子間領域は、オペロン遺伝子間領域である。
本明細書で用いているように、「遺伝子間領域」という用語は、「遺伝子間リンカー」
または「遺伝子間スペーサー」と同義である。遺伝子間領域は、隣接する（すなわち、同
じポリ核酸配列上に位置する）遺伝子、オープンリーディングフレーム、シストロンまた
はコーディング配列の間のポリ核酸配列と定義される。伸長により、遺伝子間領域は、前
記遺伝子間領域によって連結されている５’遺伝子の停止コドンおよび／または３’遺伝
子の出発コドンを含み得る。本明細書で定義されているように、遺伝子間領域という用語
は、具体的にはポリシストロン性発現ユニットにおける隣接する遺伝子の間の遺伝子間領
域に関する。例えば、本明細書で定義した遺伝子間領域は、オペロンにおける隣接する遺
伝子の間に見いだすことができる。したがって、一実施形態において、本明細書で定義し
た遺伝子間領域は、オペロン遺伝子間領域である。
一実施形態において、遺伝子間領域、リンカーまたはスペーサーは、グラム陽性細菌の
ｒｐｌＷ、ｒｐｌＰ、ｒｐｍＤ、ｒｐｌＢ、ｒｐｓＧ、ｒｐｓＥまたはｒｐｌＮに先行す
る、すなわちその５’にある、より詳細には直接５’にある遺伝子間領域を含むまたはそ
れからなる遺伝子間領域の群から選択される。一実施形態において、前記グラム陽性細菌
は、乳酸菌、好ましくはラクトコッカス属（Lactococcus）種、より好ましくはラクトコ
ッカス・ラクティス（Lactococcus lactis）およびその亜種または菌株である。一実施形
態において、前記遺伝子間領域は、ｒｐｌＷ、ｒｐｌＰ、ｒｐｍＤ、ｒｐｌＢ、ｒｐｓＧ
、ｒｐｓＥもしくはｒｐｌＮの出発コドンおよび／または先行する、すなわち、５’にあ
る遺伝子の停止コドンを含む。好ましい実施形態において、本発明は、内因性遺伝子およ
び１つまたは複数の外因性遺伝子がグラム陽性細菌において活性な１つまたは複数の遺伝
子間領域により転写可能に結合され、好ましくは１つまたは複数の遺伝子間領域が前記グ
ラム陽性細菌に対して内因性であり、より好ましくは内因性遺伝子間領域がｒｐｌＷ、ｒ
ｐｌＰ、ｒｐｍＤ、ｒｐｌＢ、ｒｐｓＧ、ｒｐｓＥ、ｒｐｌＮ、ｒｐｌＭ、ｒｐｌＥおよ
びｒｐｌＦに先行する遺伝子間領域からなる群から選択される、本明細書で述べたグラム
陽性細菌または組換え核酸に関する。
当業者は、遺伝子間領域が５’停止コドンおよび／または３’出発コドンを含む場合、
正しい翻訳開始および／または終止に影響を及ぼし得る二重の出発および／または停止コ
ドンを避けるために、これらのそれぞれのコドンが好ましくは、前記遺伝子間領域により
連結される遺伝子に存在しないことを十分に理解する。遺伝子間領域を同定する方法は、
当技術分野で公知である。さらなるガイダンスとして、遺伝子間領域は、例えば、十分な
ソフトウエアが当技術分野で公知であり、利用できるオペロン、ならびに関連プロモータ
ーおよびオープンリーディングフレームの予測に基づいて同定することができる。
さらなる実施形態において、前記遺伝子間領域配列は、以下の配列番号１〜７のいずれ
かを含む、それから本質的になるまたはそれからなる群から選択される。
配列番号１ ＴＡＡＴＧ
配列番号２ ＴＡＡＴＣＣＡＴＧ
配列番号３ ＴＡＡＧＧＡＧＧＡＡＡＡＡＡＴＧ
配列番号４ ＴＡＡＴＡＧＡＧＧＡＧＧＡＡＡＡＴＣＧＴＧ
配列番号５ ＴＡＡＧＡＡＧＧＧＡＧＡＴＡＡＧＴＡＡＧＡＡＴＧ
配列番号６ ＴＡＡＧＧＡＡＡＧＧＧＧＴＡＡＴＴＡＡＡＣＡＴＧ
配列番号７ ＴＡＡＧＣＡＡＡＡＣＴＡＧＧＡＧＧＡＡＴＡＴＡＧＣＡＴＧ。
さらなる実施形態において、前記遺伝子間領域配列は、配列番号１または配列番号２と
比べて１つのヌクレオチドの１つのミスマッチまたは欠失または挿入を示す配列、配列番
号３または配列番号４と比べて１つ、２つもしくは３つのミスマッチ、または１つ、２つ
もしくは３つのヌクレオチドの欠失もしくは挿入を示す配列、および配列番号５、配列番
号６または配列番号７と比べて１つ、２つ、３つもしくは４つのミスマッチ、または１つ
、２つ、３つもしくは４つのヌクレオチドの欠失もしくは挿入を示す配列を含む、それか
ら本質的になるまたはそれからなる群から選択される。
配列番号１〜７はすべて、５’停止コドンおよび３’出発コドンを含む。配列番号１〜
７は、ラクトコッカス・ラクティス亜種クレモリス（Lactococcus lactis ssp. cremoris
）株ＭＧ１３６３（Ｇｅｎｂａｎｋ寄託番号ＡＭ４０６６７１．１）のそれぞれｒｐｌＷ
、ｒｐｌＰ、ｒｐｍＤ、ｒｐｌＢ、ｒｐｓＧ、ｒｐｓＥおよびｒｐｌＮに先行する遺伝子
間領域に対応する。これらの配列は、とりわけ、ラクトコッカス・ラクティス亜種ラクテ
ィス（Lactococcus lactis ssp. lactis）株ＣＶ５６（Ｇｅｎｂａｎｋ寄託番号ＣＰ００
２３６５．１）、ラクトコッカス・ラクティス亜種クレモリス（Lactococcus lactis ssp
. cremoris）株ＮＺ９０００（Ｇｅｎｂａｎｋ寄託番号ＣＰ００２０９４．１）、ラクト
コッカス・ラクティス亜種ラクティス（Lactococcus lactis ssp. lactis）株ＫＦ１４７
（Ｇｅｎｂａｎｋ寄託番号ＣＰ００１８３４．１）、ラクトコッカス・ラクティス亜種ラ
クティス（Lactococcus lactis ssp. lactis）株ＩＬ１４０３（Ｇｅｎｂａｎｋ寄託番号
ＡＥ００５１７６．１）およびラクトコッカス・ラクティス亜種クレモリス（Lactococcu
s lactis ssp. cremoris）株ＳＫ１１（Ｇｅｎｂａｎｋ寄託番号ＣＰ０００４２５．１）
の対応する配列と同じである。
他の実施形態において、遺伝子間領域、リンカーまたはスペーサーは、グラム陽性細菌
のｒｐｌＰ、ｒｐｍＤ、ｒｐｌＭ、ｒｐｓＥ、ｒｐｌＥまたはｒｐｌＦに先行する、すな
わちその５’にある、より詳細には直接５’にある遺伝子間領域を含むまたはそれからな
る遺伝子間領域の群から選択される。一実施形態において、前記グラム陽性細菌は、乳酸
菌、好ましくはエンテロコッカス属（Enterococcus）種、より好ましくはエンテロコッカ
ス・フェシウム（Enterococcus faecium）およびその亜種または菌株である。一実施形態
において、前記遺伝子間領域は、ｒｐｌＰ、ｒｐｍＤ、ｒｐｌＭ、ｒｐｓＥ、ｒｐｌＥま
たはｒｐｌＦの出発コドンおよび／または先行する、すなわち、５’にある遺伝子の停止
コドンを含む。当業者は、遺伝子間領域が５’停止コドンおよび／または３’出発コドン
を含む場合、正しい翻訳開始および／または終止に影響を及ぼし得る二重の出発および／
または停止コドンを避けるために、これらのそれぞれのコドンが好ましくは、前記遺伝子
間領域により連結される遺伝子に存在しないことを十分に理解する。遺伝子間領域を同定
する方法は、当技術分野で公知である。さらなるガイダンスとして、遺伝子間領域は、例
えば、十分なソフトウエアが当技術分野で公知であり、利用できるオペロン、ならびに関
連プロモーターおよびオープンリーディングフレームの予測に基づいて同定することがで
きる。
さらなる実施形態において、前記遺伝子間領域配列は、以下の配列番号８〜１３のいず
れかを含む、それから本質的になるまたはそれからなる群から選択される。
配列番号８ ＴＡＡＴＣ
配列番号９ ＴＡＡＧＧＡＧＧＡＣＡＡＣＡＡＴＡ
配列番号１０ ＴＡＡＴＡＧＧＡＧＧＧＡＡＴＴＴＣＡ
配列番号１１ ＴＴＡＧＡＡＧＡＡＧＧＡＧＧＡＡＴＡＣＣＡＴＴＣ
配列番号１２ ＴＡＡＡＡＧＴＴＴＡＡＧＧＡＡＧＧＡＧＧＧＴＣＴＴＡＣＴＧＡ
配列番号１３ ＴＡＡＴＣＡＡＧＴＡＧＡＡＴＣＴＡＣＡＡＧＧＡＧＧＴＧＴＣＴＴＴＡ
Ａ
さらなる実施形態において、前記遺伝子間領域配列は、配列番号８と比べて１つのミス
マッチ、または１つのヌクレオチドの欠失または挿入を示す配列、配列番号９または配列
番号１０と比べて１つ、２つもしくは３つのミスマッチ、または１つ、２つもしくは３つ
のヌクレオチドの欠失もしくは挿入を示す配列、および配列番号１１、配列番号１２また
は配列番号１３と比べて１つ、２つ、３つもしくは４つのミスマッチ、または１つ、２つ
、３つもしくは４つのヌクレオチドの欠失もしくは挿入を示す配列を含む、それから本質
的になるまたはそれからなる群から選択される。配列番号８〜１３は、エンテロコッカス
・フェシウム（Enterococcus faecium）株ＬＭＧ１５７０９のｒｐｌＰ、ｒｐｍＤ、ｒｐ
ｌＭ、ｒｐｓＥ、ｒｐｌＥおよびｒｐｌＦにそれぞれ先行する遺伝子間領域に対応する。
一実施形態において、先行する停止コドンを除き、後の出発コドンを除く、本明細書で
述べた遺伝子間領域は、例えば、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、
１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５また
はそれ以上などの１個超のヌクレオチド、好ましくは５超のヌクレオチド、より好ましく
は１０以上のヌクレオチドを含むまたはそれからなることができる。他の実施形態におい
て、遺伝子間領域は、例えば、１〜４０、１〜３０、１〜２５、１〜２０、１〜１５また
は１〜１０個などの１〜５０個のヌクレオチド、好ましくは５〜５０、５〜４０、５〜３
０、５〜２５、５〜２０、５〜１５または５〜１０個のヌクレオチド、より好ましくは１
０〜５０、１０〜４０、１０〜３０、１０〜２５、１０〜２０または１０〜１５個のヌク
レオチドを含み得る。
本明細書で述べたポリシストロン性発現ユニットを含むグラム陽性細菌の特に好ましい
実施形態を表１および２に示し、前記グラム陽性細菌は、内因性プロモーター、表１およ
び２に示された遺伝子間領域に結合したその３’側の内因性遺伝子、遺伝子間領域に結合
したその３’側の１つまたは複数の外因性遺伝子、オープンリーディングフレームまたは
コーディング配列を含む。好ましい実施形態において、表１および２に示された各遺伝子
は、その天然のプロモーターおよび場合によって調節配列により転写制御される。他の好
ましい実施形態において、前記ポリシストロン性発現ユニットは、細菌染色体に組み込ま
れる。さらなる好ましい実施形態において、前記内因性プロモーターおよび／または内因
性遺伝子は、細菌ゲノムまたは染色体上のそれらの天然の遺伝子座に存在する。好ましく
は、出発および停止コドンは、存在する場合、それぞれ前記外因性遺伝子および前記内因
性遺伝子の出発および停止コドンを置き換える。
表１：具体例としてのポリシストロン性発現ユニットは、内因性プロモーター＞＞内因
性遺伝子＞＞遺伝子間領域＞＞外因性遺伝子を含みまたはそれから本質的になり得、内因
性遺伝子および遺伝子間領域は、以下の組合せから選択される。
Figure 0006867866
Figure 0006867866
好ましくは、遺伝子間領域ｒｐｌＷ、ｒｐｌＢ、ｒｐｓＧおよびｒｐｌＮは、ラクトコ
ッカス属（Lactococcus）の種、亜種または菌株、好ましくはラクトコッカス・ラクティ
ス（Lactococcus lactis）に由来する。好ましくは、遺伝子間領域ｒｐｌＰ、ｒｐｌＭお
よびｒｐｌＥは、エンテロコッカス属（Enterococcus）の種、亜種または菌株、好ましく
はエンテロコッカス・フェカリス（Enterococcus faecalis）またはエンテロコッカス・
フェシウム（Enterococcus faecium）に由来する。好ましくは、遺伝子間領域ｒｐｌＰ、
ｒｐｍＤおよびｒｐｓＥは、ラクトコッカス属（Lactococcus）の種、亜種または菌株、
好ましくはラクトコッカス・ラクティス（Lactococcus lactis）に、またはエンテロコッ
カス属（Enterococcus）の種、亜種または菌株、好ましくはエンテロコッカス・フェカリ
ス（Enterococcus faecalis）またはエンテロコッカス・フェシウム（Enterococcus faec
ium）に由来する。
例えば、ただし制限なしに、ポリシストロン性発現ユニットが２つの外因性遺伝子を含
む場合、内因性プロモーター＞＞内因性遺伝子＞＞遺伝子間領域＞＞外因性遺伝子＞＞遺
伝子間領域＞＞外因性遺伝子と表される構造は、次の通りであり得る：ｕｓｐ４５＞＞ｕ
ｓｐ４５＞＞ｒｐｍＤ＞＞外因性遺伝子１＞＞ｒｐｌＮ＞＞外因性遺伝子２；ｅｎｏＡ＞
＞ｅｎｏＡ＞＞ｒｐｍＤ＞＞外因性遺伝子１＞＞ｒｐｌＮ＞＞外因性遺伝子２；ｇａｐＢ
＞＞ｇａｐＢ＞＞ｒｐｍＤ＞＞外因性遺伝子１＞＞ｒｐｌＮ＞＞外因性遺伝子２。例えば
、そのような配置は、本明細書で教示した抗ＴＮＦα抗体などの抗体の重および軽鎖の発
現（好ましくはその順序の）に特に適する可能性がある。
表２：具体例としてのポリシストロン性発現ユニットは、内因性プロモーター＞＞内因
性遺伝子＞＞遺伝子間領域＞＞外因性遺伝子を含みまたはそれから本質的になり得、内因
性遺伝子および遺伝子間領域は、以下の組合せから選択される。
Figure 0006867866
Figure 0006867866
好ましくは、配列番号１〜７のいずれかを含むポリシストロン性発現ユニットを有する
グラム陽性細菌は、ラクトコッカス属（Lactococcus）の種、亜種または菌株、好ましく
はラクトコッカス・ラクティス（Lactococcus lactis）である。好ましくは、配列番号８
〜１３のいずれかを含むポリシストロン性発現ユニットを有するグラム陽性細菌は、エン
テロコッカス属（Enterococcus）の種、亜種または菌株、好ましくはエンテロコッカス・
フェカリス（Enterococcus faecalis）またはエンテロコッカス・フェシウム（Enterococ
cus faecium）である。
当業者は、本発明による外因性遺伝子、オープンリーディングフレームまたはコーディ
ング配列を、特定の目的を達成する付加的配列に結合させることができることを十分に理
解する。例えば、外因性遺伝子の分泌を増加させるために、遺伝子を分泌シグナルペプチ
ドをコードする核酸配列に結合させることができる。特に好ましい実施形態において、本
発明による外因性遺伝子、オープンリーディングフレームまたはコーディング配列を、好
ましくはラクトコッカス属（Lactococcus）の種、より好ましくはラクトコッカス・ラク
ティス（Lactococcus lactis）ならびにその亜種および菌株に由来するＵｓｐ４５分泌シ
グナルをコードするポリ核酸配列にその５’末端において結合させる。
一般的に、分泌シグナル配列は、脂質二重層膜に埋め込まれた状態になり、それにより
、宿主細胞からの随伴タンパク質またはペプチド配列の分泌を可能にし、当タンパク質ま
たはペプチドから通常切断される疎水性アミノ酸を通常含む、約１６〜約３５アミノ酸セ
グメントである。好ましくは、分泌シグナル配列は、前記シグナル配列を含む核酸ととも
に用いることを目的とした宿主細胞において非常に活性であり得る。
適切な宿主細胞において活性な分泌シグナル配列は、当技術分野で公知であり、具体例
としてのラクトコッカス属（Lactococcus）シグナル配列は、ｕｓｐ４５（米国特許第５
，５５９，００７号参照）およびその他のシグナル配列を含む。例えば、Perez-Martinez
ら、Mol. Gen. Genet.、1992年、234巻、401〜11頁、Sibakovら、Appl. Environ. Microb
iol.、1991年、57巻(2号)、341〜8頁を参照のこと。好ましくは、シグナル配列は、プロ
モーター配列とＯＲＦとの間に位置する。すなわち、シグナル配列は、プロモーター配列
の３’側に位置し、対象のポリペプチドのＯＲＦに先行する。好ましい実施形態において
、シグナル配列は、アミノ酸配列ＭＫＫＫＩＩＳＡＩＬＭＳＴＶＩＬＳＡＡＡＰＬＳＧＶ
ＹＡ（ｕｓｐ４５）をコードする。あるいは、対象のポリペプチドのさらなる制御可能な
産生および分泌をもたらす突然変異ｕｓｐ４５シグナル配列（ｕｓｐ４５Ｎ）を用いるこ
とができる。特に、突然変異体は、４位にリシン（Ｋ）の代わりにアスパラギン（Ｎ）を
、またはＫ４Ｎ突然変異を含む。好ましい実施形態において、シグナル配列は、アミノ酸
配列ＭＫＫＮＩＩＳＡＩＬＭＳＴＶＩＬＳＡＡＡＰＬＳＧＶＹＡＤＴＮをコードする。
本発明はまた、本明細書で述べた本発明によるポリシストロン性発現ユニットを含むポ
リ核酸配列に関する。特に、一態様において、本発明は、本明細書で述べた本発明による
ポリシストロン性発現ユニットを含むポリ核酸配列に関し、前記ポリシストロン性ユニッ
トは、グラム陽性細菌に対して内因性の１つまたは複数の遺伝子ならびにグラム陽性細菌
に対して外因性の１つまたは複数の遺伝子、オープンリーディングフレームまたはコーデ
ィング配列を含み、１つまたは複数の内因性遺伝子および１つまたは複数の外因性遺伝子
は、本明細書で述べた仕方で翻訳可能または転写可能に結合される。好ましくは、１つま
たは複数の内因性遺伝子は、１つまたは複数の外因性遺伝子の５’末端に結合する。好ま
しくは、１つまたは複数の内因性遺伝子および１つまたは複数の外因性遺伝子は、本明細
書で述べた遺伝子間領域、好ましくは、本明細書の他所で述べたｒｐｌＷ、ｒｐｌＰ、ｒ
ｐｍＤ、ｒｐｌＢ、ｒｐｓＧ、ｒｐｓＥおよびｒｐｌＮに先行する遺伝子間領域または配
列番号１〜７のいずれかに対応する遺伝子間領域または本明細書の他所で述べたｒｐｌＰ
、ｒｐｍＤ、ｒｐｌＭ、ｒｐｓＥ、ｒｐｌＥもしくはｒｐｌＦに先行する遺伝子間領域ま
たは配列番号８〜１３のいずれかに対応する遺伝子間領域または上述の関連配列により接
続される。一実施形態において、ポリ核酸配列は、プロモーター、好ましくはグラム陽性
細菌の内因性のプロモーターをさらに含む。他の実施形態において、ポリ核酸配列は、調
節配列、例えば、オペレーター、ターミネーターなどをさらに含む。好ましい実施形態に
おいて、プロモーターは、内因性遺伝子の天然のプロモーターである。
さらなる態様において、本発明は、本明細書で述べたポリ核酸配列を含むレプリコンに
関する。好ましくは、前記レプリコンは、本明細書の他所で述べたベクターである。一実
施形態において、前記ベクターは、原核生物発現に適する。他の実施形態において、前記
ベクターは、グラム陽性細菌における相同的組換えに適する。
他の態様において、本発明は、グラム陽性細菌のリボソーム結合部位および前記細菌に
対して外因性の遺伝子、オープンリーディングフレームまたはコーディング配列を含むポ
リ核酸配列に関し、リボソーム結合部位は、外因性遺伝子、オープンリーディングフレー
ムまたはコーディング配列の翻訳を達成するように構成されている。一実施形態において
、ポリ核酸配列は、グラム陽性細菌のリボソーム結合部位および前記細菌に対して外因性
の遺伝子、オープンリーディングフレームまたはコーディング配列を含み、リボソーム結
合部位は、外因性遺伝子、オープンリーディングフレームまたはコーディング配列の５’
末端に接続されている。
他の態様において、本発明は、グラム陽性細菌の遺伝子間領域、好ましくはオペロン遺
伝子間領域および前記細菌に対して外因性の遺伝子、オープンリーディングフレームまた
はコーディング配列を含むポリ核酸配列に関し、遺伝子間領域は、外因性遺伝子、オープ
ンリーディングフレームまたはコーディング配列の翻訳を達成するように構成されている
。一実施形態において、ポリ核酸配列は、グラム陽性細菌の遺伝子間領域、好ましくはオ
ペロン遺伝子間領域および前記細菌に対して外因性の遺伝子、オープンリーディングフレ
ームまたはコーディング配列を含み、遺伝子間領域は、外因性遺伝子、オープンリーディ
ングフレームまたはコーディング配列の５’末端に接続されている。好ましくは、遺伝子
間領域は、本明細書の他所で述べたｒｐｌＷ、ｒｐｌＰ、ｒｐｍＤ、ｒｐｌＢ、ｒｐｓＧ
、ｒｐｓＥもしくはｒｐｌＮに先行する遺伝子間領域または配列番号１〜７のいずれかに
対応する遺伝子間領域または本明細書の他所で述べたｒｐｌＰ、ｒｐｍＤ、ｒｐｌＭ、ｒ
ｐｓＥ、ｒｐｌＥもしくはｒｐｌＦに先行する遺伝子間領域または配列番号８〜１３のい
ずれかに対応する遺伝子間領域または上述の関連配列である。
さらなる態様において、本発明は、本明細書の他所で述べたｒｐｌＷ、ｒｐｌＰ、ｒｐ
ｍＤ、ｒｐｌＢ、ｒｐｓＧ、ｒｐｓＥもしくはｒｐｌＮに先行する遺伝子間領域または配
列番号１〜７のいずれかに対応する遺伝子間領域または本明細書の他所で述べたｒｐｌＰ
、ｒｐｍＤ、ｒｐｌＭ、ｒｐｓＥ、ｒｐｌＥもしくはｒｐｌＦに先行する遺伝子間領域ま
たは配列番号８〜１３のいずれかに対応する遺伝子間領域または上述の関連配列を含むポ
リシストロン性発現ベクターに関する。一実施形態において、前記ベクターは、前記遺伝
子間領域の３’末端における遺伝子、オープンリーディングフレームまたはコーディング
配列、好ましくはグラム陽性細菌に対して外因性である遺伝子をクローニングするのに適
している。一実施形態において、前記ベクターは、グラム陽性細菌において複製されるの
に適している。さらなる実施形態において、前記ベクターは、グラム陽性細菌における相
同的組換えを達成するために、特に、前記遺伝子間領域および前記遺伝子間領域の３’末
端における遺伝子、オープンリーディングフレームまたはコーディング配列の染色体組込
みに適している。一実施形態において、前記ベクターは、１つまたは複数のプロモーター
、好ましくはグラム陽性細菌プロモーターをさらに含む。さらなる実施形態において、前
記ベクターは、調節配列、例えば、オペレーター、ターミネーターなどをさらに含む。さ
らに他の実施形態において、前記ベクターは、抗生物質耐性遺伝子などの１つまたは複数
の選択マーカーをさらに含む。
他の態様において、本発明は、外因性遺伝子、オープンリーディングフレームまたはコ
ーディング配列を含み、本明細書で述べた（内因性）プロモーターを場合によってさらに
含むベクターを用いて前記グラム陽性細菌を形質転換するステップを含む、グラム陽性細
菌における外因性遺伝子発現の方法に関する。
さらなる態様において、本発明は、グラム陽性細菌に対して外因性の１つまたは複数の
遺伝子、オープンリーディングフレームまたはコーディング配列のポリシストロン性発現
のための本明細書で述べたグラム陽性細菌の遺伝子間領域を含むポリ核酸配列の使用に関
する。一実施形態において、本発明は、グラム陽性細菌に対して外因性の１つまたは複数
の遺伝子、オープンリーディングフレームまたはコーディング配列および前記グラム陽性
細菌に対して内因性の１つまたは複数の遺伝子、オープンリーディングフレームまたはコ
ーディング配列のポリシストロン性発現のための本明細書で述べたグラム陽性細菌の遺伝
子間領域を含むポリ核酸配列の使用に関する。一実施形態において、前記グラム陽性細菌
に対して外因性の１つまたは複数の遺伝子は、前記内因性遺伝子の３’末端に結合してい
る。好ましくは、遺伝子間領域は、本明細書の他所で述べたｒｐｌＷ、ｒｐｌＰ、ｒｐｍ
Ｄ、ｒｐｌＢ、ｒｐｓＧ、ｒｐｓＥもしくはｒｐｌＮに先行する遺伝子間領域または配列
番号１〜７のいずれかに対応する遺伝子間領域または本明細書の他所で述べたｒｐｌＰ、
ｒｐｍＤ、ｒｐｌＭ、ｒｐｓＥ、ｒｐｌＥもしくはｒｐｌＦに先行する遺伝子間領域また
は配列番号８〜１３のいずれかに対応する遺伝子間領域または上述の関連配列である。
他の態様において、本発明は、ポリシストロン性ｍＲＮＡに転写されるような本明細書
で述べた１つまたは複数の外因性タンパク質をコードするポリ核酸配列またはベクターを
グラム陽性細菌に導入するステップを含む、グラム陽性細菌における１つまたは複数の外
因性タンパク質を発現させる方法に関する。
さらに他の態様において、本発明は、ポリシストロン性ｍＲＮＡに転写されるような本
明細書で述べた１つまたは複数の外因性タンパク質をコードするポリ核酸配列またはベク
ターをグラム陽性細菌に導入するステップを含む、１つまたは複数の外因性タンパク質を
発現することができるグラム陽性細菌を発生させる方法に関する。
本発明によれば、１つまたは複数の外因性遺伝子、コーディング配列のオープンリーデ
ィングフレームは、あらゆる種類または起源のものであり得る。一実施形態において、１
つまたは複数の外因性遺伝子は、タンパク質、ポリペプチドおよび／またはペプチド、好
ましくは対象における治療もしくは予防効果を有するタンパク質、ポリペプチドおよび／
もしくはペプチド、または好ましくは免疫もしくは免疫寛容を誘導するための抗原などの
抗原、非ワクチン原性の治療活性のあるポリペプチド、抗体もしくはＦａｂなどのその機
能性断片、融合タンパク質もしくは多量体タンパク質をコードする。好ましい実施形態に
おいて、１つまたは複数の外因性遺伝子は、抗体または機能性抗体断片をコードする。本
明細書で用いているように、「機能性」という用語は、その意図された機能、すなわち、
抗原結合を依然として発揮し得る抗体断片に適用される。抗体という用語は、本明細書で
用いているように、通常の抗体、キメラ抗体、ｄＡｂ、二重特異性抗体、三重特異性抗体
、多重特異性抗体、二価抗体、三価抗体、多価抗体、ＶＨＨ、ナノボディ、Ｆａｂ、Ｆａ
ｂ’、Ｆ（ａｂ’）２、ｓｃＦｖ、Ｆｖ、ｄＡｂ、Ｆｄ、ジアボディ、トリアボディ、単
鎖抗体、単ドメイン抗体、単一抗体可変ドメインを含むが、これらに限定されない。
本文脈において、「抗体」という用語は、天然であるか、または部分的もしくは完全に
操作されたかにかかわりなく、免疫グロブリンを記述するために用いる。抗体は多くの方
法で修飾することができるので、「抗体」という用語は、特異的結合性分子または分子の
対の他のメンバー、すなわち、上文で定義した標的分子に対する所要の結合特異性を有す
る結合ドメインを有する物質を対象とするものと解釈すべきである。したがって、この用
語は、抗体断片、抗体の誘導体、機能性同等物および同族体、ならびに天然であるか、ま
たは部分的もしくは完全に操作されたかにかかわりなく、免疫グロブリン結合ドメインを
含むポリペプチドを含む、単鎖抗体、２機能性抗体、二価抗体、ＶＨＨ、ナノボディ、Ｆ
ａｂ、Ｆａｂ’、Ｆ（ａｂ’）２、ｓｃＦｖ、Ｆｖ、ｄＡｂ、Ｆｄ、ジアボディ、トリア
ボディおよびラクダ科動物抗体を対象とする。免疫グロブリンの結合ドメインを含むキメ
ラ分子、または他のポリペプチドと融合した同等物は、したがって含まれる。この用語は
、抗体の結合ドメインである、またはそれと同族である結合ドメインを有するポリペプチ
ドまたはタンパク質、例えば、抗体模倣体も対象とする。抗体の例は、ＩｇＧ（ＩｇＧ１
、ＩｇＧ２ａ、ＩｇＧ２ｂ、ＩｇＧ３、ＩｇＧ４）、ＩｇＡ、ＩｇＤ、ＩｇＭおよびＩｇ
Ｅを含む、免疫グロブリンアイソタイプおよびそれらのアイソタイプサブクラスである。
したがって、当業者は、本発明が、ＶＨＨ、ナノボディ、Ｆａｂ、ｓｃＦｖ、Ｆｖ、ｄＡ
ｂ、Ｆｄ、ジアボディおよびトリアボディなどの抗原結合ドメインを含む抗体断片にも関
することを十分に理解する。一実施形態において、本発明は、１つの外因性遺伝子が抗体
またはその機能性断片の軽鎖（ＶＬ）をコードし、他の外因性遺伝子が抗体またはその機
能性断片の重鎖（ＶＨ）をコードし、より好ましくは機能性断片がＦａｂである、本明細
書で述べたグラム陽性細菌または組換え核酸に関する。一実施形態において、ＶＬまたは
その機能性断片をコードする外因性遺伝子は、ＶＨまたはその機能性断片をコードする外
因性遺伝子の３’末端に転写可能に結合される。
一実施形態において、本明細書で述べた抗体は、サイトカインまたはケモカインなどの
標的分子の生物学的活性を少なくとも部分的または完全に阻害、抑制または中和する。本
明細書で用いているように、「中和する」または「中和」という表現は、例えば、実施例
で詳述するような当技術分野で公知の方法によりｉｎ ｖｉｖｏまたはｉｎ ｖｉｔｒｏ
で測定されるサイトカインの生物学的活性の抑制または低下を意味する。特に、抑制また
は低下は、大腸炎スコアを測定することにより、または組織もしくは血液試料中の標的分
子を測定することにより、測定することができる。本明細書で用いているように、「中和
する」または「中和」という表現は、少なくとも１０％以上、好ましくは少なくとも２０
％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、より好ましくは１００
％の、ｉｎ ｖｉｖｏまたはｉｎ ｖｉｔｒｏで測定されるサイトカインの生物学的活性
の抑制または低下を意味する。
好ましくは、前記結合分子は、ＩＬ−１β、ＩＬ−２、ＩＬ−４、ＩＬ−５、ＩＬ−６
、ＩＬ−７、ＩＬ−８、ＩＬ−９、ＩＬ−１２（またはそのサブユニットＩＬ−１２ｐ３
５およびＩＬ１２ｐ４０）、ＩＬ−１３、ＩＬ−１５、ＩＬ−１６、ＩＬ−１７、ＩＬ−
１８、ＩＬ−２１、ＩＬ−２３（またはそのサブユニットＩＬ−２３ｐ１９）、ＩＬ−２
７、ＩＬ−３２（およびそのスプライス変異体）、ＩＦＮ（α、β、γ）およびＴＮＦα
のリストから選択されるサイトカインに結合し、その生物学的作用を抑制する。好ましく
は、前記結合分子は、ｇｐ１３０などの可溶性サイトカイン受容体であるか、または前記
サイトカインの受容体、例えば、炎症性シグナルを誘起せずに、ＩＬ−２Ｒ（ＣＤ２５、
ＣＤ１２２、ＣＤ１３２）、ＩＬ−１２Ｒ（ベータ１、ベータ２）、ＩＬ−１５Ｒ、ＩＬ
−１７Ｒ、ＩＬ−２３ＲまたはＩＬ−６Ｒに結合している。好ましくは、前記結合分子は
、ＭＩＦ、ＭＩＰ−１α、ＭＣＰ−１、ＲＡＮＴＥＳおよびエオタキシンのリストから選
択されるケモカインを中和する。好ましくは、前記結合分子は、ＣＤ３／ＣＤ２８、ＨＶ
ＥＭ、Ｂ７．１／Ｂ７．２、ＣＤ４０／ＣＤ４０Ｌ（ＣＤ１５４）、ＩＣＯＳ／ＩＣＯＳ
Ｌ、ＯＸ４０／Ｘ４０Ｌ、ＣＤ２７／ＣＤ２７Ｌ（ＣＤ７０）、ＣＤ３０／ＣＤ３０Ｌ（
ＣＤ１５３）および４１ＢＢ／４１ＢＢＬのリストからの共刺激分子に結合することによ
り、免疫活性化の阻害を解消する。好ましくは、前記結合分子は、Ｉ−ＣＡＭ１、α４イ
ンテグリンおよびα４β７インテグリンのリストからの接着分子に結合することにより炎
症の阻害を解消する。好ましくは、前記結合分子は、ＣＤ３、ＣＴＬＡ４および／または
ＰＤ１に対する共刺激およびアゴニスト作用を有する。好ましくは、前記結合分子は、Ｃ
Ｄ２５、ＣＤ２０、ＣＤ５２、ＣＤ９５、ＢＡＦＦ、ＡＰＲＩＬおよび／またはＩｇＥを
標的にすることによりＴ細胞またはＢ細胞活性を中和する。好ましくは、前記結合分子は
、ＭＭＰファミリーからの酵素に結合することにより炎症の阻害を解消する。好ましくは
、前記結合分子は、αｖβ３／α５β１およびＩＬ−８活性を中和することなどの抗血管
新生作用を実証する。さらなる好ましい実施形態において、前記結合分子は、ＴＮＦα、
ＩＬ−１２、ＩＦＮγ、ＩＬ−２３またはＩＬ−１７の生物学的作用を中和することがで
きる。好ましくは、前記結合分子は、以下のものからなる群から選択される。
− 抗ＴＮＦα抗体、抗ＴＮＦα抗体断片、抗ＴＮＦα単一抗体可変ドメイン、可溶性Ｔ
ＮＦ受容体またはＴＮＦαのドミナントネガティブ変異体；
− 抗ＩＬ−１２抗体、抗ＩＬ−１２抗体断片、抗ＩＬ−１２単一抗体可変ドメイン、可
溶性ＩＬ−１２受容体、ＩＬ−１２のドミナントネガティブ変異体またはＩＬ−１２ｄＡ
ｂ；
− 抗ＩＬ−１２ｐ３５抗体、抗ＩＬ−１２ｐ３５抗体断片、抗ＩＬ−１２ｐ３５単一抗
体可変ドメイン、可溶性ＩＬ−１２ｐ３５受容体、ＩＬ−１２ｐ３５のドミナントネガテ
ィブ変異体またはＩＬ−１２ｐ３５ｄＡｂ；
− 抗ＩＬ−１２ｐ４０抗体、抗ＩＬ−１２ｐ４０抗体断片、抗ＩＬ−１２ｐ４０単一抗
体可変ドメイン、可溶性ＩＬ−１２ｐ４０受容体、ＩＬ−１２ｐ４０のドミナントネガテ
ィブ変異体またはＩＬ−１２ｐ４０ｄＡｂ；
− 抗ＩＬ−２３抗体、抗ＩＬ−２３抗体断片、抗ＩＬ−２３単一抗体可変ドメイン、可
溶性ＩＬ−２３受容体、ＩＬ−２３のドミナントネガティブ変異体またはＩＬ−２３ｄＡ
ｂ；
− 抗ＩＬ−２３ｐ１９抗体、抗ＩＬ−２３ｐ１９抗体断片、抗ＩＬ−２３ｐ１９単一抗
体可変ドメイン、可溶性ＩＬ−２３ｐ１９受容体、ＩＬ−２３ｐ１９のドミナントネガテ
ィブ変異体またはＩＬ−２３ｐ１９ｄＡｂ；
− 抗ＩＦＮγ抗体、抗ＩＦＮγ抗体断片、抗ＩＦＮγ単一抗体可変ドメイン、可溶性Ｉ
ＦＮγ受容体、ＩＦＮγのドミナントネガティブ変異体；
− 抗ＩＬ−１７抗体、抗ＩＬ−１７抗体断片、抗ＩＬ−１７単一抗体可変ドメイン、可
溶性ＩＬ−１７受容体、ＩＬ−１７のドミナントネガティブ変異体またはＩＬ−１７ｄＡ
ｂ；
− 抗ＭＣＰ−１抗体、抗ＭＣＰ−１抗体断片、抗ＭＣＰ−１単一抗体可変ドメイン、可
溶性ＩＬ−１７受容体、ＭＣＰ−１のドミナントネガティブ変異体またはＭＣＰ−１ｄＡ
ｂ。
好ましい実施形態において、前記抗体は、Ｆａｂ断片（抗原結合断片）である。Ｆａｂ
断片は、当技術分野で周知である。さらなるガイダンスとして、Ｆａｂ断片は、抗原に結
合する抗体上の領域である。それは、重および軽鎖のそれぞれの１つの定常ドメインと１
つの可変ドメインから構成されている。
一実施形態において、Ｆａｂは、ｃＡ２抗ＴＮＦ Ｆａｂ（その重鎖および軽鎖の可変
ドメインのポリヌクレオチドおよびポリペプチド配列は、米国特許第６，７９０，４４４
号にそれぞれ配列番号４および５（重鎖）ならびに配列番号２および３（軽鎖）として開
示されている）またはＣＤＰ８７０抗ＴＮＦ Ｆａｂ（その重鎖および軽鎖のポリヌクレ
オチドおよびポリペプチド配列は、国際公開第０１／９４５８５にそれぞれ配列番号１１
４および１１５（重鎖）ならびに配列番号１１２および１１３（軽鎖）として開示されて
いる）である。
当業者は、抗体、そのままの機能性抗体断片および特にＦａｂ断片は、ジスルフィド架
橋により共有結合していてもよい異なる個々のポリペプチドから構成されている。特に、
重鎖および軽鎖は、別個の個々のコーディング配列によりコードされる。
したがって、重および軽鎖のコーディング領域は、それぞれ本明細書で述べたポリシス
トロン性発現ユニットに含まれ得る。重および軽鎖をコードするポリ核酸配列は、異なる
ポリシストロン性発現ユニットに組み込むことができる。好ましくは、重鎖および軽鎖を
コードするポリ核酸配列は、同じポリシストロン性発現ユニットに組み込む。したがって
、一実施形態において、本発明は、翻訳可能または転写可能に結合された、１つまたは複
数の内因性遺伝子、抗体重鎖をコードする１つまたは複数のポリ核酸配列、またはその断
片、好ましくは機能性断片および抗体軽鎖をコードする１つまたは複数のポリ核酸配列、
またはその断片、好ましくは機能性断片を含む、本明細書で述べたグラム陽性細菌に関す
る。他の実施形態において、本発明は、ポリシストロン性発現ユニットを含むグラム陽性
細菌に関し、前記ポリシストロン性発現ユニットは、１つまたは複数の内因性遺伝子、抗
体重鎖をコードする１つまたは複数のポリ核酸配列、またはその断片、好ましくは機能性
断片および抗体軽鎖をコードする１つまたは複数のポリ核酸配列、またはその断片、好ま
しくは機能性断片を含む。さらに他の実施形態において、軽鎖をコードするポリ核酸配列
は、重鎖をコードするポリ核酸配列の３’末端に転写可能または翻訳可能に結合される。
有利なことに、そのような結合は、重および軽鎖の両方の発現をさらに増大させる。
本発明はまた、治療のための本明細書で述べた本発明によるグラム陽性細菌の使用に関
する。本発明はさらに、本明細書で述べた本発明によるグラム陽性細菌を含む医薬組成物
に関する。
したがって、一態様において、本発明は、薬剤として使用するための本明細書で述べた
本発明によるグラム陽性細菌またはグラム陽性細菌を含む医薬組成物に関する。他の態様
において、本発明は、療法または治療用の本明細書で述べた本発明によるグラム陽性細菌
またはグラム陽性細菌を含む医薬組成物に関する。さらなる態様において、本発明は、薬
剤の製造のための本明細書で述べた本発明によるグラム陽性細菌またはグラム陽性細菌を
含む医薬組成物の使用に関する。さらに他の態様において、本発明は、本明細書で述べた
本発明によるグラム陽性細菌またはグラム陽性細菌を含む医薬組成物を投与するステップ
を含む、治療の方法に関する。一実施形態において、本発明は、１つまたは複数の外因性
遺伝子がタンパク質、ポリペプチドまたはペプチドなどの産物をコードし、産物が対象に
おける治療または予防効果を有する、好ましくは薬剤として使用するための、好ましくは
対象への前記産物の投与または送達に使用するための、本明細書で述べたグラム陽性細菌
またはグラム陽性細菌を含む医薬組成物に関する。
関連態様において、本発明は、それを必要とするヒトまたは動物への本発明のグラム陽
性細菌に含まれる１つまたは複数の外因性遺伝子、オープンリーディングフレームまたは
コーディング配列によりコードされるポリペプチドの送達の方法であって、治療上有効量
の本明細書で述べた本発明によるグラム陽性細菌を前記ヒトまたは動物に投与するステッ
プを含む、上記方法を提供する。動物は、好ましくは例えば、イヌ、ネコ、モルモット、
ウサギ、ラット、マウス、ウマ、畜牛、乳牛などの家畜、圃場家畜、動物園動物、スポー
ツ用動物、ペットおよび実験動物、類人猿、サル、オランウータン、チンパンジーなどの
霊長類、イヌおよびオオカミなどのイヌ科動物、ネコ、ライオンおよびトラなどのネコ科
動物、ウマ、ロバおよびシマウマなどのウマ科動物、ウシ、ブタおよびヒツジなどの食用
動物、シカおよびキリンなどの有蹄動物、マウス、ラット、ハムスターおよびモルモット
などのげっ歯類動物などの哺乳動物であり得る。
本明細書で用いているように、「治療する」または「治療」という用語は、治療上の処
置および予防処置の両方を意味し、目的は、望ましくない生理的変化または障害を予防ま
たは遅くする（軽減する）ことである。「治療を必要とするヒトまたは動物」は、所定の
状態の治療により恩恵を受ける者を含む。
「治療上有効量」という用語は、対象、例えば、ヒトまたは動物における疾患または障
害を治療するのに、すなわち、所望の局所または全身効果および成果を得るのに有効な治
療用物質または組成物を意味する。例として、治療上有効量の細菌は、例えば、単回また
は反復投与で少なくとも１個の細菌、または少なくとも１０個の細菌、または少なくとも
１０２個の細菌、または少なくとも１０３個の細菌、または少なくとも１０４個の細菌、
または少なくとも１０５個の細菌、または少なくとも１０６個の細菌、または少なくとも
１０７個の細菌、または少なくとも１０８個の細菌、または少なくとも１０９個、または
少なくとも１０１０個、または少なくとも１０１１個、または少なくとも１０１２個、ま
たは少なくとも１０１３個、または少なくとも１０１４個、または少なくとも１０１５個
、またはそれ以上のグラム陽性細菌を含み得る。
本発明のグラム陽性細菌は、単独でまたは１つまたは複数の活性化合物と併用して投与
することができる。後者は、グラム陽性細菌の投与の前、後または同時に投与することが
できる。
抗原および／または治療上有効なポリペプチドの送達に関する多くの従来技術の開示が
存在し、そのような開示は、本発明のグラム陽性細菌によりさらに有利に修正することが
できることが十分に理解されなければならない。例として、また制限なしに、インターロ
イキン、特に、大腸炎を治療するためのＩＬ−１０（例えば、国際公開第００／２３４７
１号）、炎症反応を調節するためのＩＬ−２７（国際公開第２００４／０６９１７７号）
の細菌送達、ワクチンとしての抗原の送達（例えば、国際公開第９７／１４８０６号）、
ＧＬＰ−２および関連類似体の送達は、短腸病、クローン病、骨粗鬆症を治療するのに、
また癌化学療法時のアジュバント療法等として用いることができる。さらに、トレフォイ
ルペプチドの細菌送達は、消化管の疾患を治療するのに用いることができる（例えば、国
際公開第０１／０２５７０号）。特に、口、食道、胃ならびに大および小腸を含む消化管
の障害および損傷の治療のためのならびに消化管外にある組織の保護および治療のための
トレフォイルタンパク質またはペプチドの使用は、国際公開第９７／３８７１２号および
国際公開第９２／１４８３７号に記載されている。これらのタンパク質は、これらの部位
の病変を治療するために、または病変の形成を抑制するために用いることができる。これ
らの病変は、癌の治療のための放射線療法または化学療法、消化管を損傷するアルコール
を含む他の薬物、放射線または原因物質への偶発的曝露、口腔粘膜炎、腸粘膜炎、食道炎
、直腸炎、非潰瘍性消化不良症、胃炎、消化性または十二指腸潰瘍、胃癌、大腸癌、ＭＡ
ＬＴリンパ腫、メネトリエ症候群、胃食道逆流疾患、クローン病、潰瘍性大腸炎および化
学物質、細菌または不明瞭な原因による急性大腸炎を含むが、これらに限定されない消化
器疾患によって引き起こされ得る。本発明のプロモーターおよび宿主細胞を用いたさらな
る治療への応用が想定される。
本発明による治療用ポリペプチドの送達によりヒトまたは動物における治療可能な疾患
の種類のさらなる非限定的な例は、例えば、クローン病および潰瘍性大腸炎を含む炎症性
腸疾患（例えば、ＩＬ−Ｉｒａ、ＩＬ−１０、ＩＬ−２７またはトレフォイルペプチドに
より治療可能）、乾癬、慢性関節リウマチ、紅斑性狼瘡を含むが、これらに限定されない
自己免疫疾患（例えば、ＩＬ−Ｉｒａ、ＩＬ−２７、ＩＬ−１０または関連自己抗原によ
り治療可能）、喘息、食物アレルギーを含むが、これらに限定されないアレルギー性疾患
（関連アレルゲンにより治療可能）、セリアック病（グルテンアレルゲンにより治療可能
）、アルツハイマー病、パーキンソン病および筋委縮側索硬化症を含むが、これらに限定
されない神経疾患（例えば、脳由来神経栄養因子および毛様体神経栄養因子により治療可
能）、癌（例えば、ＩＬ−１、コロニー刺激因子またはインターフェロンＷにより治療可
能）、骨粗鬆症（例えば、形質転換成長因子ｆ３により治療可能）、糖尿病（例えば、イ
ンスリンにより治療可能）、心血管疾患（例えば、組織プラスミノーゲン活性化因子によ
り治療可能）、アテローム動脈硬化症（例えば、サイトカインおよびサイトカインアンタ
ゴニストにより治療可能）、血友病（例えば、凝固因子により治療可能）、変性肝疾患（
例えば、肝細胞増殖因子またはインターフェロンａにより治療可能）、嚢胞性線維症など
の肺疾患（例えば、アルファ抗トリプシンにより治療可能）、肥満、病原体感染、例えば
、ウイルスまたは細菌感染症（任意の数の上述の組成物または抗原により治療可能）等を
含むが、これらに限定されない。
本発明によるグラム陽性細菌は、感染症を治療するためにも用いることができる。一実
施形態において、本発明によるグラム陽性細菌により局所的に産生され、分泌される毒素
中和抗体によるクロストリジウム属（Clostridium）、好ましくはクロストリジウム・デ
ィフィシレ（Clostridium dificile）関連疾患（ＣＤＡＤ）に対する受動免疫を得ること
できる。好ましくは、前記グラム陽性細菌は、ラクトコッカス属の菌種（Lactococcus sp
.）、より好ましくはラクトコッカス・ラクティス（Lactococcus lactis）またはその亜
種またはその菌株である。
ＣＤＡＤは、２種の外毒素、すなわち、毒素Ａ（エンテロトキシン；例えば、Ｇｅｎｂ
ａｎｋ ＮＣ＿００９０８９．１参照、領域：ＤＮＡ配列について７９５８４３．．８０
３９７５またはタンパク質配列についてＹＰ＿００１０８７１３７．１）および毒素Ｂ（
サイトトキシン；例えば、Ｇｅｎｂａｎｋ ＮＣ＿００９０８９．１参照、領域：ＤＮＡ
配列について７８７３９３．．７９４４９３またはタンパク質配列についてＹＰ＿００１
０８７１３５．１）により媒介される。両者は、腸上皮細胞の表面に結合する高分子量タ
ンパク質であり、そこで内部移行し、細胞死、炎症および下痢をもたらす細胞質ｒｈｏタ
ンパク質のグルコシル化を触媒する。それらは、Ｃ．ディフィシレ（C. difficile）の病
原性、定着および好中球の走化性および活性化の促進にも関与していた。細菌自体は、侵
襲性でなく、組織損傷を引き起こさない。抗体によりＣ．ディフィシレ（C. difficile）
毒素を中和することにより、病原体の病原機構が遮断され、腸内で生育するその能力を低
下させることができ、微生物の生態に対する影響を最小限にすることができ、正常な細菌
叢の回復が可能となる。このアプローチの医学的利点は、より速やかな回復、より少ない
再発および正常な腸細菌叢における抗生物質耐性に対する選択的圧力の軽減などであり得
る。
したがって、一実施形態において、本発明は、ポリシストロン性発現ユニットがクロス
トリジウム属（Clostridium）の毒素Ａおよび／または毒素Ｂに対する本明細書の他所で
述べた抗体またはその断片、好ましくはＦａｂを含む、本明細書で述べたグラム陽性細菌
に関する。最も好ましくは、前記抗体またはその断片は、中和抗体である。さらなる実施
形態において、本発明は、好ましくは細菌染色体に組み込まれたポリシストロン性発現ユ
ニットを含む、グラム陽性細菌、好ましくはラクトコッカス・ラクティス（Lactococcus
lactis）などのラクトコッカス属種（Lactococcus sp.）またはエンテロコッカス・フェ
カリス（Enterococcus faecalis）もしくはエンテロコッカス・フェシウム（Enterococcu
s faecium）などのエンテロコッカス属種（Enterococcus sp.）に関し、前記ポリシスト
ロン性発現ユニットは、好ましくはラクトコッカス属種（Lactococcus sp.）またはエン
テロコッカス属種（Enterococcus sp.）に由来するｅｎｏ、ｕｓｐ４５、ｇａｐ、ｐｙｋ
、ｒｐｍＢおよびｒｐｌＳからなる群から選択される内因性遺伝子ならびにクロストリジ
ウム属（Clostridium）、好ましくはクロストリジウム・ディフィシレ（Clostridium dif
icile）の毒素Ａおよび／または毒素Ｂに対する中和抗体または抗体断片、好ましくはＦ
ａｂをコードする１つまたは複数の外因性遺伝子を含み、前記ポリシストロン性発現ユニ
ットは、好ましくは前記内因性遺伝子の天然の遺伝子座において染色体に組み込まれてお
り、前記毒素Ａおよび／または毒素Ｂ抗体（断片）遺伝子は、好ましくは前記内因性遺伝
子の３’末端に転写可能に結合され、前記転写可能な結合は、グラム陽性細菌、好ましく
はラクトコッカス属種（Lactococcus sp.）またはエンテロコッカス属種（Enterococcus
sp.）のｒｐｌＷ、ｒｐｌＰ、ｒｐｍＤ、ｒｐｌＢ、ｒｐｓＧ、ｒｐｓＥ、ｒｐｌＮ、ｒ
ｐｌＭ、ｒｐｌＥおよびｒｐｌＦに先行する遺伝子間領域からなる群から好ましくは選択
される遺伝子間領域によってもたらされる。本明細書で述べたクロストリジウム属（Clos
tridium）毒素Ａおよび毒素Ｂの抗体は、当技術分野で公知である（例えば、Leungら、J
Pediatr、1991年、118巻(4Pt1)、633〜637頁、Wilcox. J Antimicrob Chemother、2004年
、53巻(５号)、882〜884頁、Sougioultzisら、Gastroenterology、2005年、128巻(3号)、
764〜770頁、Kyneら、N Engl J Med、2000年、342巻(6号)、390〜397頁、Lowyら、N Engl
J Med、362巻(3号)、197〜205頁参照）。両抗体またはその断片は、同じまたは異なるグ
ラム陽性細菌における別個のポリシストロン性発現ユニットに配置することができるが、
好ましくは単一ポリシストロン性発現ユニットに配置する。本発明はさらに、そのような
グラム陽性細菌を投与するステップを含む、ＣＤＡＤを予防および／または治療する方法
に関する。
熟練した読者は、本明細書で具体的に列挙した疾患は、例となるものにすぎず、それら
の列挙は、本発明により提供される試薬、例えば、本発明のプロモーター、核酸、ベクタ
ーおよび宿主細胞の使用をこれらの特定の疾患に限定することを意図するものではないこ
とを十分に理解しなければならない。それよりも、熟練した読者は、本発明の試薬は、列
挙したものにおいてだけでなく、ヒトおよび動物の様々なさらなる疾患または状態におい
ても治療上関連性のあり得る、対象の発現産物、好ましくはポリペプチドを原理上は発現
させるのに用いることができることを理解する。したがって、適切な発現産物、好ましく
はポリペプチド、例えば、抗原、抗体（断片）および／または非ワクチン原性の治療活性
のあるポリペプチドが所定の病気について選択または決定されたならば、当業者は、その
発現、単離および／または送達を本発明の試薬を用いて達成することができるであろう。
本発明はまた、イヌ、ウマ、ネコおよび鳥を含む他の動物における疾患の治療を予期す
る。イヌにおける疾患は、イヌジステンパー（パラミクソウイルス）、イヌ肝炎（アデノ
ウイルスＣａｖ−１）、ケンネルコフまたは咽頭気管炎（アデノウイルスＣａｖ−２）、
伝染性イヌ腸炎（コロナウイルス）および出血性腸炎（パルボウイルス）を含むが、これ
らに限定されない。
ネコにおける疾患は、ウイルス性鼻気管炎（ヘルペスウイルス）、ネコカリシウイルス
感染症（カリシウイルス）、ネコ伝染性腹膜炎（パルボウイルス）およびネコ白血病（ネ
コ白血病ウイルス）を含むが、これらに限定されない。ウマおよび鳥における他のウイル
ス性疾患も、本発明の方法および組成物を用いて治療可能であると考えられる。この目的
に向けて、組換えインターフェロンを発現する微生物の使用は特に好ましい。
本明細書で用いているように、医薬組成物は、好ましくは治療上有効量の本発明のグラ
ム陽性細菌ならびに薬学的に許容される担体、すなわち、１つまたは複数の薬学的に許容
される担体物質および／または添加物、例えば、緩衝剤、担体、賦形剤、安定化剤等を含
む。
「薬学的に許容される」という用語は、本明細書で用いているように、当技術分野と調
和し、医薬組成物の他の成分と適合性があり、その受容者に対して有害でないことを意味
する。
本発明のグラム陽性細菌は、治療すべき疾患を有するヒトまたは動物への投与のための
医薬製剤中に懸濁することができる。そのような医薬製剤は、生存グラム陽性細菌および
投与に適する媒体を含むが、これらに限定されない。グラム陽性細菌は、ラクトース、他
の糖、アルカリおよび／またはアルカリ土類ステアリン酸塩、炭酸塩および／または硫酸
塩（例えば、ステアリン酸マグネシウム、炭酸ナトリウムおよび硫酸ナトリウム）、カオ
リン、シリカ、着香料および香料などの一般的な賦形剤の存在下で凍結乾燥することがで
きる。そのように凍結乾燥されたグラム陽性細菌は、それぞれを経口経路により投与する
ことができる、カプセル剤、錠剤、顆粒剤および散剤（例えば、口内洗浄散剤）の形態で
調製することができる。あるいは、一部のグラム陽性細菌は、適切な媒体中水性懸濁剤と
して調製することができ、または凍結乾燥細菌は、使用直前に適切な媒体、本明細書で言
及した賦形剤ならびにグルコース、グリシンおよびサッカリン酸ナトリウムなどの他の賦
形剤を含むそのような媒体に懸濁することができる。
経口投与のために、胃抵抗性経口剤形を調合することができ、その剤形は、グラム陽性
細菌の制御放出をもたらす化合物も含み、それにより、その中にコードされている所望の
タンパク質の制御放出をもたらし得る。例えば、経口剤形（カプセル剤、錠剤、ペレット
剤、顆粒剤および散剤を含む）は、胃内の溶解または崩壊に抵抗するが、腸内ではそうで
なく、それにより、腸内での崩壊、溶解および吸収のために胃を通過することを可能にす
る賦形剤（通常ポリマー、セルロース誘導体および／または親油性物質）の薄層で被覆す
ることができる。
経口剤形は、例えば、制御放出、持続放出、持効性放出、持続作用錠剤またはカプセル
剤として、グラム陽性細菌および産生された外因性タンパク質の徐放を可能にするように
設計することができる。これらの剤形は、通常、親油性、重合性、セルロース系、不溶性
、膨潤性賦形剤などの従来型で、周知の賦形剤を含む。制御放出製剤は、腸、結腸、生体
接着または舌下送達（すなわち、歯粘膜送達）および気管支送達を含む他の送達部位にも
用いることができる。本発明の組成物を直腸または膣に投与すべきである場合、医薬製剤
は、軟膏剤、坐剤およびクリーム剤を含み得る。この場合、グラム陽性細菌を脂質も含む
一般的な賦形剤の混合物中に懸濁する。前述の製剤のそれぞれは、当技術分野で周知であ
り、例えば、以下の参考文献に記載されている。Hanselら、Pharmaceutical dosage form
s and drug delivery systems、5版、WilliamおよびWilkins、1990年、Chien、1992年、N
ovel drug delivery system、2版、M. Dekker、Prescottら(1989年、Novel drug deliver
y、J. Wiley & Sons)、Cazzanigaら、1994年、Oral delayed release system for coloni
c specific delivery、Int. J. Pharm.i08;7'。
好ましくは、浣腸製剤を直腸投与に用いることができる。「浣腸」という用語は、直腸
用の液体製剤をカバーするために用いられる。浣腸は、1回量容器入りで通常供給され、
水、グリセロールまたはマクロゴールまたは他の適切な溶媒に溶解または分散させた１つ
または複数の活性物質を含む。
したがって、本発明によれば、好ましい実施形態において、所望の外因性遺伝子をコー
ドする本明細書で述べた本発明によるグラム陽性細菌は、特定の経路に適用できる最先端
技術を用いた製剤のいずれか１つにより粘膜、例えば、経口、鼻、直腸、膣または気管支
経路を経て動物またはヒトに投与することができる。投与のためのグラム陽性細菌の用量
は、細菌の種類およびそれによりコードされる遺伝子、治療される疾患の種類および重症
度ならびに使用される投与経路などのかなり多数の因子によって異なる。
したがって、詳細な用量は、本発明のそれぞれおよびすべての実施形態について定める
ことはできないが、本発明があるならば当業者に容易に明らかになる。用量は、ＥＬＩＳ
Ａまたはビアコア（Biacore）（実施例参照）として公知のものなどの周知の方法を用い
てあらかじめ定めた数の細胞の投与後の組換えタンパク質の血清レベル濃度を測定するこ
とにより個別的方法で決定することができる可能性がある。送達された組換えタンパク質
の速度論的プロファイルおよび半減期の解析は、形質転換宿主細胞の有効量範囲の決定を
可能にするのに十分な情報を提供する。
一実施形態において、本明細書で述べた本発明によるグラム陽性細菌が抗原を発現する
場合、本発明は、ワクチンも提供し得る。
「ワクチン」という用語は、動物またはヒト対象に有効量で投与した場合、ワクチンに
含まれる免疫原に対する抗体を誘導し、かつ／または対象における防御免疫を誘起するこ
とができる薬学的に許容される組成物を指す。
本発明のワクチンは、本明細書で述べた本発明によるグラム陽性細菌を、またさらに賦
形剤を場合によって含むことになる。そのようなワクチンは、アジュバント、すなわち、
抗原に対する免疫応答を増強する化合物または組成物も含み得る。アジュバントは、完全
フロイントアジュバント、不完全フロイントアジュバント、サポニン、水酸化アルミニウ
ムなどの鉱物ゲル、リゾレシチン、プルロニックポリオールなどの界面活性物質、多価陰
イオン、ペプチド、油または炭化水素エマルジョンならびにＢＣＧ（カルメット−ゲラン
桿菌）およびコリネバクテルム・パルバム（Corynebacterium parvum）などの潜在的に有
用な薬学的に許容されるヒトアジュバントを含むが、これらに限定されない。
本発明により、骨折治癒障害の診断、予測、予後診断および／またはモニタリングにお
ける実質的な利点をもたらすバイオマーカー、使用および方法が提供されたことが明らか
になる。本発明をその特定の実施形態とともに記述したが、前述の説明に照らして多くの
代替形態、修正形態および変形形態が当業者には明らかであることは明白である。したが
って、すべてのそのような代替形態、修正形態および変形形態は、以下のように特許請求
の精神および広い範囲に含まれるものである。
本発明の態様および実施形態は、以下の非限定的な実施例によってさらに裏付けられる
。
ラクトコッカス・ラクティス（Lactococcus lactis）ゲノムからの遺伝子間領域の選択
図１に示すように、ラクトコッカス・ラクティス亜種クレモリス（Lactococcus lactis
ssp. cremoris）株ＭＧ１３６３の対数末期培養の細胞タンパク質をタンパク質ゲル上で
クーマシーブルー染色により視覚化した。レーンＡおよびＢは、それぞれ２９μｇおよび
５８μｇのＭＧ１３６３タンパク質を含んでいた。レーンＡからの１２の明確なタンパク
質バンドをゲルから単離した。タンパク質を単離し、遺伝子間領域を以下により同定した
。
１）部分的ペプチド配列決定（ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ／ＴＯＦ）ならびにペプチドの質量
および配列の複合情報を用いたデータベース検索による断片における多量に発現したタン
パク質の同定
２）オペロンに存在する多量に発現したタンパク質（１）をコードする遺伝子のラクト
コッカス・ラクティス亜種クレモリス（Lactococcus lactis ssp. cremoris）株ＭＧ１３
６３の染色体配列（Wegmannら）を用いた同定、ただし、「第１の遺伝子」としてでない
３）これらの多量に発現した遺伝子に先行する遺伝子間領域の同定
表３にそのように同定された遺伝子間領域を示す。下線を引いた配列は、リボソーム結
合部位である。
Figure 0006867866
バイシストロン性発現の部位の選択
表４に高レベル発現を推進するものとして実施例１で同定された標的プロモーターを示
す。これらのプロモーターは、外因性遺伝子のポリシストロン性発現の標的部位として用
いることができる。
Figure 0006867866
Figure 0006867866
大腸菌（E. Coli）からのβ−グルクロニダーゼ（ｕｉｄＡ）遺伝子をリポーター遺伝
子としてラクトコッカス・ラクティス（Lactococcus lactis）ＭＧ１３６３に導入した。
ｕｉｄＡ遺伝子産物β−グルクロニダーゼは、組織化学的および分光光度測定基質として
市販されている様々なβ−グルクロニドの開裂を触媒する。菌株ｓＡＧＸ００９０は、ｔ
ｈｙＡ遺伝子座においてＰｈｌｌＡ＞＞ｕｉｄＡ発現カセットを有する（図２）。このプ
ロモーターは、菌株ｓＡＧＸ００３７およびｓＡＧＸ００８５においても用いられた。
図２に示すように、デュアルシストロン構築物は、ラクトコッカス・ラクティス（Lact
ococcus lactis）ＭＧ１３６３染色体におけるいくつかの内因性遺伝子（遺伝子Ｘ）の３
’末端にｕｉｄＡを挿入することにより作製した。これによって、ｒｐｍＤを表４からの
対象の内因性遺伝子とｕｉｄＡとの間の遺伝子間配列として用いて、ｓＡＧＸ００９０と
比較して高いβ−グルクロニダーゼ（ＧＵＳ）活性をもたらす部位を同定した。
ラクトコッカス・ラクティス（Lactococcus lactis）培養を、必要な場合にチミジンを
添加したＧＭ１７中で３０℃で１６時間増殖させた。１ｍｌの培養の細胞を洗浄し、１ｍ
ｌの脱鉱物化水に再懸濁した。細胞を、ＭＰ Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌｓ溶解マトリックス
ＢおよびＦａｓｐｒｅｐ−２４装置を用いて６ｍ／秒で４０秒間破壊した。管を遠心分離
し、細胞上清の希釈系列を調製した。ＧＵＳ活性は、ｐ−ニトロフェニル基質およびβ−
グルクロニダーゼの存在により溶液に黄色をもたらすβ−メルカプトエタノールを加える
ことにより測定した。ＧＵＳ活性を４０５ｎｍで測定し、対照標準菌株ｓＡＧＸ００９０
に対して相対的に表した。すべての菌株を並行して処理した。
図３に遺伝子Ｘ＞＞ｒｐｍＤ＞＞ｕｉｄＡデュアルシストロン構築物の相対ＧＵＳ活性
を示す。ＧＵＳ活性は、ＰｈｌｌＡ＞＞ｕｉｄＡ発現カセットを運搬する対照標準菌株ｓ
ＡＧＸ００９０に対して相対的に表し、Ｙ軸上に示す。すべてのデュアルシストロン菌株
におけるＧＵＳ活性は、対照標準菌株より高いことが認められた。特に、ｓＡＧＸ０１６
８（ｅｎｏＡ＞＞ｒｐｍＤ＞＞ｕｉｄＡ）およびｓＡＧＸ０２２２（ｇａｐＢ＞＞ｒｐｍ
Ｄ＞＞ｕｉｄＡ）におけるＧＵＳ活性は、それぞれｓＡＧＸ００９０と比較したとき６．
８９および２０．９９倍高いことがわかった。
これらの結果は、バイシストロン性発現が様々な状況にわたってタンパク質発現レベル
の増大をもたらすことを明確に確認するものである。
ヒトプロインスリンのバイシストロン性発現
プロインスリンの分泌を得るためにｕｓｐ４５分泌リーダー（ＳＳ）をヒトプロインス
リン（ｉｎｓ）に融合させた（ＳＳ：：ｉｎｓ）。［ＳＳ：：ｉｎｓ］発現カセットを、
ラクトコッカス・ラクティス（Lactococcus lactis）ＭＧ１３６３染色体にｔｈｙＡ遺伝
子座において組み込み、ＰｔｈｙＡから直接発現させた（ｓＡＧＸ０１２１）か、または
ＳＳ：：ｉｎｓに先行するｒｐｍＤ遺伝子間領域とともにｕｓｐ４５（ｓＡＧＸ０１２１
）もしくはｅｎｏＡ（ｓＡＧＸ０１６４）から下流の第２のシストロンとして挿入した（
図４ａ）。インスリン分泌能力をＥＬＩＳＡにより定量して、ｔｈｙＡ遺伝子座における
ＰｔｈｙＡ促進発現と比較してカーゴ（cargo）のバイシストロン性発現を評価した。
ＰｈｌｌＡ＞＞ＳＳ：：ｉｎｓ組込みプラスミドを構築する試みは、失敗した。
菌株を単一コロニーから必要な場合に２００μＭチミジンを添加した２ｍｌのＧＭ１７
中に接種し、３０℃で１６時間増殖させた。プロインスリン分泌の定量のために、これら
の飽和一夜培養を５ｍｌの新鮮ＧＭ１７培地で１／２５に希釈し、３０℃で４時間増殖さ
せた。細胞を、３２２０×ｇで１０分間の遠心分離により収集し、等量のＢＡＭ９培地に
再懸濁し、３０℃でさらに３時間培養した。ＢＡＭ９は、Ｍ９塩、０．５％アミノプラス
マル、０．５％グルコース、２５ｍＭ ＮａＨＣＯ３、２５ｍＭ Ｎａ２ＣＯ３、２ｍＭ
ＭｇＳＯ４、０．１ｍＭ ＣａＣｌ２および２００μＭチミジンを含む。細胞および培
養上清を３２２０×ｇで１０分間の遠心分離により分離した。培養上清中の分泌ヒトプロ
インスリンの量をＭｅｒｃｏｄｉａにより提供されたＥＬＩＳＡにより定量した。すべて
の菌株を並行して処理した。
図４ｂにラクトコッカス・ラクティス（Lactococcus lactis）株ｓＡＧＸ０１２２、ｓ
ＡＧＸ０１２１およびｓＡＧＸ０１６４により分泌されたヒトプロインスリンの定量を示
す。分泌されたプロインスリンの量をｎｇ／ｍｌとして表し、Ｙ軸上に示した。図からバ
イシストロン性発現カセットを含む菌株が対照標準菌株より有意に高いカーゴ発現を有す
ることが明瞭にわかる。特に、インスリン分泌は、ＳＳ：：ｉｎｓをｒｐｍＤを介してｅ
ｎｏＡに結合させた場合に最も高かった。
ｃＡ２ Ｆａｂのバイシストロン性発現
ｃＡ２抗ｈＴＮＦ Ｆａｂの重鎖および軽鎖を用いて、デュアルシストロン発現構築物
を作製した。すべての発現ユニットは、ｔｈｙＡプロモーターにより促進され、プラスミ
ド上に位置する。軽鎖ＶＬＣＬ（Ｌ）および重鎖のＦａｂ断片ＶＨＣＨ１（Ｈ）のすべて
の運搬遺伝子は、ｃＡ２インフリキシマブモノクローナル抗体に由来していた。Ｌ＞＞Ｈ
およびＨ＞＞Ｌ配置をｒｐｍＤ、ｒｐｌＢ、ｒｐｓＧ、ｒｐｓＥまたはｒｐｌＮに先行す
る遺伝子間領域により結合させる。すべての構築物は、プラスミド由来である。
図５で重鎖および軽鎖の両方がデュアルシストロン構築物により高度に発現し、これが
高レベルの機能性ｃＡ２抗ＴＮＦ Ｆａｂにつながったことがわかる。図５でさらに重鎖
を軽鎖の前に配置した場合に、遺伝子間領域にかかわりなく、ｃＡ２抗ＴＮＦの発現が増
大したことがわかる。
抗ｈＴＮＦ分泌の定量のために、菌株を単一コロニーから２ｍｌのＧＭ１７中に接種し
、３０℃で１６時間増殖させた。これらの飽和一夜培養を５ｍｌの新鮮ＧＭ１７培地で１
／２５に希釈し、３０℃で４時間増殖させた。細胞を、３２２０×ｇで１０分間の遠心分
離により収集し、等量のＢＡＭ９培地に再懸濁し、３０℃でさらに３時間培養した。ＢＡ
Ｍ９は、Ｍ９塩、０．５％アミノプラスマル、０．５％グルコース、２５ｍＭ ＮａＨＣ
Ｏ３、２５ｍＭ Ｎａ２ＣＯ３、２ｍＭ ＭｇＳＯ４、０．１ｍＭ ＣａＣｌ２および２
００μＭチミジンを含む。細胞および培養上清を３２２０×ｇで１０分間の遠心分離によ
り分離した。個々の構築物を運搬する菌株からの粗上清を並行して調製し、抗ＴＮＦ活性
の存在について分析した。これは、捕捉タンパク質としてヒトＴＮＦを用いて直接ＥＬＩ
ＳＡにより行った。ＶＬＣＬ部分は、ウサギ抗ヒトＩｇＧ抗血清により検出され、アルカ
リホスファターゼコンジュゲート抗ウサギ抗血清により明らかにされた。ホスファターゼ
活性は、比色分析により測定し、ＯＤ４０２として読み取った。すべての菌株を並行して
処理した。
ＣＤＰ８７０のバイシストロン性発現
ＣＤＰ８７０抗ＴＮＦ Ｆａｂの重鎖および軽鎖を用いて、デュアルシストロン発現構
築物を作製した。すべての発現ユニットは、細菌染色体上に位置している。
図６ａ：配列（ＳＳ：：ＣＤＰ８７０ ＶＬＣＬおよびＳＳ：：ＣＤＰ８７０ ＶＨＣ
Ｈ１）をコードするｕｓｐ４５分泌リーダーとのＣＤＰ８７０軽および重鎖Ｆａｂ融合体
を、ｕｓｐ４５から下流に第２および第３のシストロンとして挿入した（ｓＡＧＸ０２１
９、ｓＡＧＸ０２２０）。ｓＡＧＸ０２１９およびｓＡＧＸ０２２０において、ｒｐｍＤ
を用いてＳＳ：：ＣＤ８７０遺伝子をｕｓｐ４５に結合させた。遺伝的不安定性を避ける
ために、軽および重鎖遺伝子をｒｐｌＮに先行する遺伝子間領域を介して結合させた。ｓ
ＡＧＸ０２１９では、軽鎖遺伝子が重鎖遺伝子に先行するのに対して、ｓＡＧＸ０２２０
では、重鎖遺伝子が軽鎖遺伝子に先行する。
抗ｈＴＮＦ分泌の定量のために、菌株を単一コロニーから２ｍｌのＧＭ１７中に接種し
、３０℃で１６時間増殖させた。これらの飽和一夜培養を５ｍｌの新鮮ＧＭ１７培地で１
／２５に希釈し、３０℃で４時間増殖させた。細胞を、３２２０×ｇで１０分間の遠心分
離により収集し、等量のＢＡＭ９培地に再懸濁し、３０℃でさらに３時間培養した。ＢＡ
Ｍ９は、Ｍ９塩、０．５％アミノプラスマル、０．５％グルコース、２５ｍＭ ＮａＨＣ
Ｏ３、２５ｍＭ Ｎａ２ＣＯ３、２ｍＭ ＭｇＳＯ４、０．１ｍＭ ＣａＣｌ２および２
００μＭチミジンを含む。細胞および培養上清を３２２０×ｇで１０分間の遠心分離によ
り分離した。個々の構築物を運搬する菌株からの粗上清を並行して調製し、抗ＴＮＦ活性
の存在について分析した。これは、レミケード（Remicade）を対照標準として、補足タン
パク質としてヒトＴＮＦを用いて直接ＥＬＩＳＡにより行った。ＶＬＣＬ部分は、ウサギ
抗ヒトＩｇＧ抗血清により検出され、アルカリホスファターゼコンジュゲート抗ウサギ抗
血清により示された。ホスファターゼ活性は、比色分析により測定し、ＯＤ４０２として
読み取った。すべての菌株を並行して処理した。
図６ｂで重鎖および軽鎖の両方がデュアルシストロン構築物により高度に発現し、これ
が高レベルの機能性ＣＤＰ８７０抗ＴＮＦ Ｆａｂにつながったことがわかる。図６ｂで
さらに重鎖を軽鎖の前に配置した場合に、ＣＤＰ８７０抗ＴＮＦの発現が実質的に増大し
たことがわかる。
ヒトトレフォイル因子１（ｈＴＦＦ１）のバイシストロン性発現
ｈＴＦＦ１に融合したｕｓｐ４５分泌リーダーコーディング配列（ＳＳ：：ｈＴＦＦ１
）を用いて発現構築物を作製した。すべての発現ユニットは、細菌染色体上に位置してい
る。ＰｈｌｌＡより強いプロモーターを用いてモノシストロン性ｈＴＦＦ１発現のための
組込みプラスミドを構築することは、可能でなかった。
図７ａ：ｈＴＦＦ１の分泌を得るためにｕｓｐ４５分泌リーダーコーディング配列（Ｓ
Ｓ）をｈＴＦＦ１に融合させた（ＳＳ：：ｈＴＦＦ１）。ＳＳ：：ｈＴＦＦ１発現カセッ
トを、ラクトコッカス・ラクティス（Lactococcus lactis）ＭＧ１３６３染色体にｔｈｙ
Ａ遺伝子座において組み込み、ＰｈｌｌＡから直接発現させた（ｓＡＧＸ００８５）か、
またはＳＳ：：ｈＴＦＦ１に先行するｒｐｍＤ遺伝子間領域とともにｇａｐＢから下流の
第２のシストロンとして挿入した（ｓＡＧＸ０２７６）。
図７ｂ：ＴｈｙＡ遺伝子座におけるＰｈｌｌＡ促進発現と比較したカーゴのバイシスト
ロン性発現を評価するために、ｈＴＦＦ１分泌能力をＥＬＩＳＡにより定量した。
ｈＴＦＦ１分泌の定量のために、菌株を単一コロニーから２ｍｌのＧＭ１７中に接種し
、３０℃で１６時間増殖させた。これらの飽和一夜培養を５ｍｌの新鮮ＧＭ１７培地で１
／２５に希釈し、３０℃で４時間増殖させた。細胞を、３２２０×ｇで１０分間の遠心分
離により収集し、等量のＢＡＭ９培地に再懸濁し、３０℃でさらに３時間培養した。ＢＡ
Ｍ９は、Ｍ９塩、０．５％アミノプラスマル、０．５％グルコース、２５ｍＭ ＮａＨＣ
Ｏ３、２５ｍＭ Ｎａ２ＣＯ３、２ｍＭ ＭｇＳＯ４、０．１ｍＭ ＣａＣｌ２および２
００μＭチミジンを含む。この段階で、すべての培養のコロニー形成単位（ＣＦＵ）を測
定した。細胞および培養上清を３２２０×ｇで１０分間の遠心分離により分離した。個々
の構築物を運搬する菌株からの粗上清を並行して調製し、精製ｈＴＦＦ１を対照標準とし
て用いてＥＬＩＳＡにより分析した。分泌ｈＴＦＦ１の量をｎｇ／ｍｌおよびｎｇ／１０
９ＣＦＵとして表した。すべての菌株を並行して処理した。
図７ｂにバイシストロン性発現カセットを含む菌株（ｓＡＧＸ０２７６）が対照標準菌
株（ｓＡＧＸ００８５）より有意に高いカーゴ発現を有することが示されている。分泌ｈ
ＴＦＦ１発現の量は、ｈＴＦＦ１をｒｐｍＤを介してｇａｐＢに結合させた場合、実質的
に増大した（ｍｌ当たり＞５倍；ＣＦＵ当たり＞１２倍）。
エンテロコッカス・フェシウム（Enterococcus faecium）ゲノムからの遺伝子間領域の
選択
図８に示すように、エンテロコッカス・フェシウム（Enterococcus faecium）株ＬＭＧ
１５７０９（Enterococcus faecium [Orla-Jensen 1919] Schleifer and Kilpper-Balz 1
984 VP; LMG15709; ATCC6057; DSM2146; NCIMB8842）の対数末期培養の細胞タンパク質を
タンパク質ゲル上でクーマシーブルー染色により視覚化した。レーンＡ、ＢおよびＣは、
それぞれエンテロコッカス・フェシウム（Enterococcus faecium）ＬＭＧ１５７０９の２
８４μｌ、１４２μｌおよび５６．８μｌの対数末期培養の溶解細胞相当物の細胞タンパ
ク質を含んでいた。レーンＣからの１２の明確なタンパク質バンドをゲルから単離した。
タンパク質を単離し、遺伝子間領域を以下により同定した。
１）部分的ペプチド配列決定（ＮＡＬＤＩ−ＴＯＦ／ＴＯＦ）ならびにペプチドの質量
および配列の複合情報を用いたデータベース検索による断片における多量に発現したタン
パク質の同定
２）オペロンに存在する多量に発現したタンパク質（１）をコードする遺伝子のエンテ
ロコッカス・フェシウム（Enterococcus faecium）ＰＣ４．１の染色体配列（ＮＣＢＩ
Ｇｅｎｏｍｅ ｄａｔａｂａｎｋから検索、ＧｅｎＢａｎｋ寄託番号ＡＤＭＭ０１０００
０００）を用いた同定、ただし、「第１の遺伝子」としてでない
３）これらの多量に発現した遺伝子に先行する遺伝子間領域の同定（表５）
表５にエンテロコッカス・フェシウム（Enterococcus faecium）ＬＭＧ１５７０９にお
ける同定された遺伝子間領域を示す。下線を引いた配列は、リボソーム結合部位である。
Figure 0006867866
バイシストロン性発現のためのエンテロコッカス・フェシウム（Enterococcus faecium
）ゲノムにおける部位の選択
表６に高レベル発現を推進するものとして実施例７で同定された高度に発現したエンテ
ロコッカス・フェシウム（Enterococcus faecium）遺伝子を示す。これらの遺伝子を促進
するプロモーターは、外因性遺伝子のポリシストロン性発現のための標的部位として用い
ることができる。これらの内因性遺伝子はさらに、下流外因性遺伝子に遺伝子間領域を介
して転写可能または翻訳可能に結合されたポリシストロン性発現モジュールにおける第１
の遺伝子として用いることができる。
Figure 0006867866
Figure 0006867866
そのような方法で、大腸菌（E. coli）からのβ−グルクロニダーゼ（ｕｉｄＡ）遺伝
子をリポーター遺伝子としてエンテロコッカス・フェシウム（Enterococcus faecium）Ｌ
ＭＧ１５７０９に導入した。ｕｉｄＡ遺伝子産物β−グルクロニダーゼは、組織化学的お
よび分光光度測定基質として市販されている様々なβ−グルクロニドの開裂を触媒する。
図９に示すように、デュアルシストロン構築物は、エンテロコッカス・フェシウム（Ente
rococcus faecium）ＬＭＧ１５７０９染色体におけるいくつかの内因性遺伝子（この実施
例では遺伝子Ｘ、ｇａｐおよびｅｎｏ；図９）の３’末端にｕｉｄＡを挿入することによ
り作製した。これによって、エンテロコッカス・フェシウム（Enterococcus faecium）の
ｒｐｍＤを表６からの対象の内因性遺伝子とｕｉｄＡとの間の遺伝子間領域として用いて
、最高のβ−グルクロニダーゼ（ＧＵＳ）活性をもたらす部位を同定した（図１０）。
エンテロコッカス・フェシウム（Enterococcus faecium）培養を、チミジンを添加した
ＧＭ１７中で３０℃で１６時間増殖させた。１ｍｌの培養の細胞を洗浄し、１ｍｌの脱鉱
物化水に再懸濁した。細胞を、ＭＰ Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌｓ溶解マトリックスＢおよび
Ｆａｓｐｒｅｐ−２４装置を用いて６ｍ／秒で４０秒間破壊した。管を遠心分離し、細胞
上清の希釈系列を調製した。ＧＵＳ活性は、ｐ−ニトロフェニル基質およびβ−グルクロ
ニダーゼの存在により溶液に黄色をもたらすβ−メルカプトエタノールを加えることによ
り測定した。ＧＵＳ活性を４０５ｎｍで測定し、対照標準ラクトコッカス・ラクティス（
Lactococcus lactis）株ｓＡＧＸ００９０に対して相対的に表した。すべての菌株を並行
して処理した。
図１０に遺伝子Ｘ＞＞ｒｐｍＤ＞＞ｕｉｄＡデュアルシストロン構築物の相対ＧＵＳ活
性を示す。ＧＵＳ活性は、ＰｈｌｌＡ＞＞ｕｉｄＡ発現カセットを運搬する対照標準菌株
ｓＡＧＸ００９０に対して相対的に表し、Ｙ軸上に示す。すべてのデュアルシストロン菌
株におけるＧＵＳ活性は、対照標準菌株より高いことが認められた。
特に、ｓＡＧＸ０２７０（ｇａｐ＞＞ｒｐｍＤ＞＞ｕｉｄＡ）およびｓＡＧＸ０２７１
（ｅｎｏ＞＞ｒｐｍＤ＞＞ｕｉｄＡ）におけるＧＵＳ活性は、それぞれｓＡＧＸ００９０
と比較したとき３０．６および２６．９倍高いことがわかった。
これらの結果は、バイシストロン性発現が様々な状況にわたってタンパク質発現レベル
の増大をもたらすことを明確に確認するものである。
エンテロコッカス・フェシウム（Enterococcus faecium）によるヒトインターロイキン
１０（ｈＩＬ１０）のバイシストロン性発現
ｈＩＬ１０の分泌を得るために、ラクトコッカス・ラクティス（Lactococcus lactis）
のｕｓｐ４５分泌リーダーのＤＮＡコーディング配列（ＳＳ）を成熟ｈＩＬ１０のＤＮＡ
配列にフレームで融合させた。［ＳＳ：：ｈＩＬ１０］発現カセットをＳＳ：：ｈＩＬ１
０に先行するエンテロコッカス・フェシウム（Enterococcus faecium）のｒｐｍＤ遺伝子
間領域とともに、ｇａｐから下流の第２のシストロンとして挿入した（ｓＡＧＸ０２７９
；図１１ａ）。ｈＩＬ１０分泌能力をＥＬＩＳＡにより定量して、エンテロコッカス・フ
ェシウム（Enterococcus faecium）におけるカーゴのバイシストロン性発現を評価した。
エンテロコッカス・フェシウム（Enterococcus faecium）ｓＡＧＸ０２７０を陰性対照と
した。
菌株を単一コロニーから必要な場合に２００μＭチミジンを添加した１０ｍｌのＧＭ１
７（ＧＭ１７Ｔ）中に接種し、３０℃で１６時間増殖させた。ｈＩＬ１０分泌の定量のた
めに、これらの飽和一夜培養を５ｍｌの新鮮ＧＭ１７Ｔ培地で１／２５に希釈し、３０℃
で４時間増殖させた。細胞を、３２２０×ｇで１０分間の遠心分離により収集し、等量の
ＢＡＭ９Ｔ培地に再懸濁し、３０℃でさらに３時間培養した。ＢＡＭ９Ｔは、Ｍ９塩、０
．５％アミノプラスマル、０．５％グルコース、２５ｍＭ ＮａＨＣＯ３、２５ｍＭ Ｎ
ａ２ＣＯ３、２ｍＭ ＭｇＳＯ４、０．１ｍＭ ＣａＣｌ２および２００μＭチミジンを
含む。細胞および培養上清を３２２０×ｇで１０分間の遠心分離により分離した。培養上
清中の分泌ヒトｈＩＬ１０の量をサンドイッチｈＩＬ１０ ＥＬＩＳＡにより定量した。
すべての菌株を並行して処理した。
図１１ｂにエンテロコッカス・フェシウム（Enterococcus faecium）株ｓＡＧＸ０２７
０およびｓＡＧＸ０２７９により分泌されたヒトｈＩＬ１０の定量を示す。分泌されたｈ
ＩＬ１０の量を３時間におけるｎｇ／１０９ＣＦＵとして表し、Ｙ軸上に示す。図からバ
イシストロン性発現カセットを含むエンテロコッカス・フェシウム（Enterococcus faeci
um）株がかなりの量のカーゴタンパク質ｈＩＬ１０を分泌することができることが明瞭に
わかる。
エンテロコッカス・フェシウム（Enterococcus faecium）によるヒトインターロイキン
２７（ｈＩＬ２７）のバイシストロン性発現
ｈＩＬ２７の分泌を得るために、ラクトコッカス・ラクティス（Lactococcus lactis）
のｕｓｐ４５分泌リーダーのＤＮＡコーディング配列（ＳＳ）を成熟ｈＩＬ２７のＤＮＡ
配列にフレームで融合させた。［ＳＳ：：ｈＩＬ２７］発現カセットをＳＳ：：ｈＩＬ２
７に先行するエンテロコッカス・フェシウム（Enterococcus faecium）のｒｐｍＤ遺伝子
間領域とともに、ｇａｐから下流の第２のシストロンとして挿入した（ｓＡＧＸ０３１７
；図１２ａ）。ｈＩＬ２７分泌能力をＥＬＩＳＡにより定量して、ｈＩＬ２７のバイシス
トロン性発現を評価した。エンテロコッカス・フェシウム（Enterococcus faecium）ｓＡ
ＧＸ０２７０を陰性対照とした。
菌株を単一コロニーから２００μＭチミジンを添加した１０ｍｌのＧＭ１７（ＧＭ１７
Ｔ）中に接種し、３０℃で１６時間増殖させた。ｈＩＬ２７分泌の定量のために、これら
の飽和一夜培養を５ｍｌの新鮮ＧＭ１７Ｔ培地で１／２５に希釈し、３０℃で４時間増殖
させた。細胞を、３２２０×ｇで１０分間の遠心分離により収集し、等量のＢＭ９Ｔ培地
に再懸濁し、３０℃でさらに３時間培養した。ＢＭ９Ｔは、Ｍ９塩、０．５％カジトン、
０．５％グルコース、２５ｍＭ ＮａＨＣＯ３、２５ｍＭ Ｎａ２ＣＯ３、２ｍＭ Ｍｇ
ＳＯ４、０．１ｍＭ ＣａＣｌ２および２００μＭチミジンを含む。細胞および培養上清
を３２２０×ｇで１０分間の遠心分離により分離した。培養上清中の分泌ヒトｈＩＬ２７
の量をサンドイッチｈＩＬ２７ ＥＬＩＳＡ（Ｒ＆Ｄ ｓｙｓｔｅｍｓ）により定量した
。すべての菌株を並行して処理した。
図１２ｂにエンテロコッカス・フェシウム（Enterococcus faecium）株ｓＡＧＸ０２７
０およびｓＡＧＸ０３１７により分泌されたヒトｈＩＬ２７の定量を示す。分泌されたｈ
ＩＬ２７の量を３時間におけるｎｇ／１０９ＣＦＵ細胞として表し、Ｙ軸上に示す。図か
らエンテロコッカス・フェシウム（Enterococcus faecium）ｇａｐ遺伝子の下流に位置し
たバイシストロン性発現カセットを含むエンテロコッカス・フェシウム（Enterococcus f
aecium）株ｓＡＧＸ０３１７がかなりの量の外因性タンパク質ｈＩＬ２７を効率的に分泌
することができることが明瞭にわかる。
エンテロコッカス・フェシウム（Enterococcus faecium）によるＣＤＰ８７０Ｆａｂの
バイシストロン性発現
ＣＤＰ８７０Ｆａｂの重鎖および軽鎖遺伝子を用いてデュアルシストロン発現構築物を
作製した。すべての発現ユニットは、細菌染色体上に位置している。
図１３ａ：配列［ＳＳ：：ＣＤＰ８７０ ＶＨＣＨ１］および［ＳＳ：：ＣＤＰ８７０
ＶＬＣＬ）をコードするラクトコッカス・ラクティス（Lactococcus lactis）ＭＧ１３
６３ ｕｓｐ４５分泌リーダー（ＳＳ）とのＣＤＰ８７０重および軽鎖Ｆａｂ融合体を、
エンテロコッカス・フェシウム（Enterococcus faecium）ＬＭＧ１５７０９ ｇａｐ遺伝
子から下流に第２および第３のシストロンとして挿入した（ｓＡＧＸ０２７８）。ｓＡＧ
Ｘ０２７８において、エンテロコッカス・フェシウム（Enterococcus faecium）ｒｐｍＤ
の遺伝子間領域を用いてＳＳ：：ＣＤ８７０発現カセットをｇａｐに結合させた。遺伝的
不安定性を避けるために、重および軽鎖遺伝子をラクトコッカス・ラクティス（Lactococ
cus lactis）ｒｐｍＤに先行する遺伝子間領域を介して結合させ、異なるコドン使用頻度
を２つのＳＳ：：ＣＤ８７０発現カセットのｕｓｐ４５分泌シグナルに用いた。重鎖発現
カセットがｓＡＧＸ０２７８における軽鎖発現カセットに先行する。
ＣＤＰ８７０ｆａｂ分泌の定量のために、菌株を単一コロニーから１０ｍｌのＧＭ１７
Ｔ中に接種し、３０℃で１６時間増殖させた。これらの飽和一夜培養を５ｍｌの新鮮ＧＭ
１７Ｔ培地で１／２５に希釈し、３０℃で４時間増殖させた。細胞を、３２２０×ｇで１
０分間の遠心分離により収集し、等量のＢＡＭ９Ｔ培地に再懸濁し、３０℃でさらに３時
間培養した。ＢＡＭ９Ｔは、Ｍ９塩、０．５％アミノプラスマル、０．５％グルコース、
２５ｍＭ ＮａＨＣＯ３、２５ｍＭ Ｎａ２ＣＯ３、２ｍＭ ＭｇＳＯ４、０．１ｍＭ
ＣａＣｌ２および２００μＭチミジンを含む。細胞および培養上清を３２２０×ｇで１０
分間の遠心分離により分離した。個々の構築物を運搬する菌株からの粗上清を並行して調
製し、ＴＮＦ結合活性の存在について分析した。これは、ヒトＴＮＦを捕捉タンパク質と
して用い、Ｃｉｍｚｉａ（登録商標）（ＰＥＧに連結したＣＤＰ８７０ｆａｂ）を対照標
準として直接ＥＬＩＳＡにより行った。ＣＤＰ８７０ｆａｂは、ヤギ抗ヒトＦａｂ抗血清
により検出し、ＨＲＰコンジュゲートロバ抗ヤギＩｇＧ（Ｈ＋Ｌ）抗血清により示した。
ＨＲＰ活性をＴＭＢ基質により視覚化した。反応は、３０分後にＨＣｌを加えることによ
り停止させた。吸光度は、５９５ｎｍを参照波長として４５０ｎｍで測定した。すべての
菌株を並行して処理した。
図１３ｂから重鎖および軽鎖がエンテロコッカス・フェシウム（Enterococcus faecium
）における多シストロン構築物により発現し、機能性ＣＤＰ８７０抗ＴＮＦ Ｆａｂの分
泌につながったことがわかる。
抗ｈＴＮＦ産生Ｌ．ラクティス（L. lactis）細菌（本発明による）がＡ２０ＩＥＣ−
ＫＯマウスにおけるｈＴＮＦ誘発性腸損傷を防御する
組織特異的Ａ２０欠損マウスの作製
ｔｎｆａｉｐ３遺伝子のエクソンＩＶおよびＶが２つのＬｏｘＰ部位により隣接されて
いる、条件付きＡ２０／ｔｎｆａｉｐ３ノックアウトマウスを記載されたように作製した
（Piguetら、1999年、Lab Invest、79巻、495〜500頁）。Ａ２０フロックスマウスをＶｉ
ｌｌｉｎ−Ｃｒｅトランスジェニックマウスと交配して、ＩＥＣ特異的Ａ２０ノックアウ
トマウス（Ａ２０ＩＥＣ−ＫＯ）を作製した（Madisonら、2002年、J Biol Chem、277巻
、33275〜33283頁）。実験は、少なくとも４世代にわたってＣ５７ＢＬ／６遺伝的バック
グラウンドに戻し交配されたマウスにおいて実施した。
ｉｎ ｖｉｖｏＴＮＦ毒性
マウスに各種用量のｈＴＮＦ（５０、１０、８、６、４および２μｇ ｈＴＮＦ／２０
ｇ体重）をｉ．ｐ．注射した。大腸菌（E. coli）由来組換えｈＴＮＦは、６．８×１０
７ＩＵ／ｍｇの比活性を有していた。ヒトＴＮＦは、我々の研究室で産生させ、均一にな
るまで精製したところ、エンドトキシンレベルは、１ｎｇ／ｍｇのタンパク質を超えなか
った。Ａ２０ＩＥＣ−ＫＯマウスにおけるｈＴＮＦ注射により、腸損傷を示すいくつかの
病理学的および免疫学的変化が誘発される。低用量のｈＴＮＦは、高度な全身性の影響お
よび致死性をもたらさないが、血清および小腸のホモジネートの両方において測定するこ
とができる炎症誘発性サイトカインおよびケモカイン発現を誘導する。マウスは、組織学
的分析のために４または５時間後に安楽死させた。治療試験のために、Ａ２０ＩＥＣ−Ｋ
ＯマウスにｈＴＮＦ（２μｇおよび６μｇ ｈＴＮＦ／２０ｇ体重）の腹腔内注射の前に
抗ＴＮＦ産生Ｌ．ラクティス（L. lactis）細菌（本発明による）を経口強制投与により
５回投与した（３０分間隔で５×１０１０ＣＦＵ）。対照群は親Ｌ．ラクティス（L. lac
tis）株ＭＧ１３６３または細菌培地ＢＭ９Ｔ（媒体）で処置した。さらに、陽性対照群
をレミケード（３０ｍｇ／ｋｇ）の単回注射により処置した。体温を毎時モニターした。
組織試料の調製
新たに単離した結腸および回腸セグメントをＰＢＳでフラッシュして、糞内容物を除去
し、その後ホルマリン（リン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）中４％ホルムアルデヒド）でフ
ラッシュし、１０倍過剰のホルマリン中で４℃で一夜のインキュベーションにより固定し
た。ホルマリンを除去し、標準的な方法でパラフィンワックスに包埋する前に腸をＰＢＳ
で２回洗浄した。
組織学
４μｍの組織切片を切りだし、標準的な技法を用いてヘマトキシリン／エオシンで染色
した。複合アルシアンブルー（ＡＢ）およびＰＡＳ染色のために、脱ろう切片を蒸留水に
水和し、アルシアンブルー中で２０分間インキュベートした。その後、切片を１％過ヨウ
素酸中で１０分間インキュベートした後、シッフ試薬中で１０分間インキュベートした。
核をＭａｙｅｒのヘマトキシリンで３０秒間対比染色した。アルカリホスファターゼの検
出は、暗所でＮＢＴ／ＢＣＩＰ溶液中での脱ろうおよび水和組織切片のインキュべーショ
ンにより実施した（７０μｌ ＮＢＴ＋７０μｌ ＢＣＩＰ＋４８６０μｌ緩衝液Ａ、Ｎ
ＢＴ＝７０％ジメチルホルムアミド中１．５％塩化ニトロブルーテトラゾリウム溶液、Ｂ
ＣＩＰ＝１００％ジメチルホルムアミド中１％５−ブロモ−４−クロロ−３−インドリル
ホスファターゼ、緩衝液Ａ＝０．１Ｍ ＴｒｉｓＨＣｌ、０．１Ｍ ＮａＣｌ、０．０５
Ｍ ＭｇＣｌ２、ｐＨ９．５）。免疫化学のために、切片を脱ろうし、Ｄａｋｏ抗原性賦
活化溶液中でインキュベートし、Ｐｉｃｋ細胞クッキングユニット（cell cooking unit
）中で２０分間煮沸し、２．５時間にわたって冷却した。スライド標本をペルオキシダー
ゼブロッキング緩衝液（０．０４０Ｍクエン酸、０．１２１Ｍリン酸水素二ナトリウム、
０．０３０Ｍアジ化ナトリウム、１．５％過酸化水素）中に室温で１５分間にわたり浸漬
することにより、内因性ペルオキシダーゼ活性をブロックした。ブロッキング緩衝液（Ｐ
ＢＳ中１％ウシ血清アルブミン）を室温で３０分間スライド標本に加えた。一次抗体（ウ
サギ抗リゾチーム；１：１，７５０希釈−Ｄａｋｏ；ウサギ抗ムチン２；１：５００ ２
２）をブロッキング緩衝液に加え、組織切片を一夜インキュベートした。二次抗体（ポリ
マー西洋ワサビペルオキシダーゼ標識抗ウサギ、Ｅｎｖｉｓｉｏｎ）を室温で３０分にわ
たって加えた。ジアミノブテン酸（ＤＡＢ）基質を室温で１０分間加えることによってペ
ルオキシダーゼを検出し、核をＭａｙｅｒのヘマトキシリンで２分間対比染色した。パネ
ート（Paneth）細胞顆粒の半径の顕微鏡による測定は、Ｌｅｉｃａ Ｉｍａｇｅ ｍａｎ
ａｇｅｒ ５００ソフトウエアを用いて行った。
サイトカインの定量
血清および組織ホモジネート中のサイトカインおよびケモカインをＣｅｌｌＱｕｅｓｔ
ＰｒｏおよびＣＢＡソフトウエア（ＢＤ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ）を搭載したＦＡＣ
Ｓ ＣａｌｉｂｕｒサイトメーターでＣｙｔｏｍｅｔｒｉｃ Ｂｅａｄ Ａｒｒａｙキッ
ト（ＣＢＡ）（ＢＤ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ）により定量した。
定量的実時間ＰＣＲ
長さ５ｃｍの回腸セグメントを新たに単離し、ＰＢＳでフラッシュして、糞内容物を除
去した。一端を結紮し、セグメントにＲＮＡ溶解緩衝液（Ａｕｒｕｍ Ｔｏｔａｌ ＲＮ
Ａ Ｍｉｎｉキット、Ｂｉｏ−Ｒａｄ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ）を満たし、氷上で５
分間インキュベートした。Ａｕｒｕｍ Ｔｏｔａｌ ＲＮＡ Ｍｉｎｉキット（Ｂｉｏ−
Ｒａｄ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ）を用いて、ＲＮＡを溶解物溶液から精製した。ｃＤ
ＮＡ合成は、ｉＳｃｒｉｐｔ ｃＤＮＡ合成キット（Ｂｉｏ−Ｒａｄ Ｌａｂｏｒａｔｏ
ｒｉｅｓ）を用いて製造業者の指示に従って実施した。ＬｉｇｈｔＣｙｃｌｅｒ ４８０
（Ｒｏｃｈｅ）上でＬｉｇｈｔＣｙｃｌｅｒ ４８０ ＳＹＢＲ Ｇｒｅｅｎ Ｉ Ｍａ
ｓｔｅｒ Ｍｉｘ（Ｒｏｃｈｅ）および特異的プライマーを用いて、１０μｌの総容積で
、１０ｎｇのｃＤＮＡを定量的ＰＣＲに用いた。実時間ＰＣＲ反応を３連で実施した。次
のマウス特異プライマーを用いた：ユビキチンフォワード、５’−ＡＧＧＴＣＡＡＡＣＡ
ＧＧＡＡＧＡＣＡＧＡＣＧＴＡ−３’（配列番号１４）；ユビキチンリバース、５’−Ｔ
ＣＡＣＡＣＣＣＡＡＧＡＡＣＡＡＧＣＡＣＡ−３’（配列番号１５）。リゾチームＰフォ
ワード、５’−ＧＣＣＡＡＧＧＴＣＴＡＡＣＡＡＴＣＧＴＴＧＴＧＡＧＴＴＧ−３’（配
列番号１６）；リゾチームＰリバース、５’−ＣＡＧＴＣＡＧＣＣＡＧＣＴＴＧＡＣＡＣ
ＣＡＣＧ−３’（配列番号１７）；クリプチジン１フォワード、５’−ＴＣＡＡＧＡＧＧ
ＣＴＧＣＡＡＡＧＧＡＡＧＡＧＡＡＣ−３’（配列番号１８）；クリプチジン１リバース
、５’−ＴＧＧＴＣＴＣＣＡＴＧＴＴＣＡＧＣＧＡＣＡＧＣ−３’（配列番号１９）。
統計解析
結果は、平均値±ＳＥＭとして表す。実験群間の統計的有意性は、対応のない２標本Ｓ
ｔｕｄｅｎｔのｔ検定を用いて評価した。
Ａ２０ＩＥＣ−ＫＯマウスにおけるｈＴＮＦ誘発性病理学的および免疫学的変化を防御
する抗ｈＴＮＦ産生Ｌ．ラクティス（L. lactis）細菌の特徴付け
２μｇのｈＴＮＦを注射した両対照群は、抗ｈＴＮＦ産生Ｌ．ラクティス（L. lactis
）細菌で処置したＡ２０ＩＥＣ−ＫＯマウスと比較して大幅な体温の低下を示した（図１
４ａ、左パネル）。２μｇのｈＴＮＦで処置したマウスで認められたｓＡＧＸ０２２０投
与の防御効果は、マウスにより高い濃度のｈＴＮＦ（６μｇ）を注射した場合にもはや認
めることができなかったが、レミケードでの処置は、防御効果を明らかに示した（図１４
ａ、右パネル）。ｓＡＧＸ０２２０の前投与は、媒体処置マウスと比較して、２μｇのｈ
ＴＮＦで処置したマウスの回腸および結腸ホモジネート中ならびに血清中のＭＣＰ−１、
ＫＣおよびＩＬ−６レベルを有意に低下させた（図１４ｂ、ｃ）。しかし、親Ｌ．ラクテ
ィス（L. lactis）株ＭＧ１３６３で処置したマウスにおいて同等の低下があり、細菌自
体の投与が既にプロバイオティック防御効果を有し得ることがわかる。６μｇのｈＴＮＦ
をチャレンジ投与したマウスは、ｓＡＧＸ０２２０の前投与により、レミケードの投与と
同程度に、血清および組織サイトカインおよびケモカインレベルの同様な低下を示した（
図１４ｄ、ｅ）。しかし、この状況において、親ＭＧ１３６３株の防御効果は、大部分失
われている（図１４ｄ、ｅ）。
ラクトコッカス・ラクティス（Lactococcus lactis）により局所的に産生され、分泌さ
れた毒素中和抗体によるクロストリジウム・ディフィシレ（Clostridium difficile）関
連疾患に対する受動免疫
ａ）Ｃ．ディフィシレ（C. difficile）毒素ＡおよびＣ．ディフィシレ（C. difficile
）毒素Ｂ中和ｍＡｂのＶＬＣＬおよびＶＨＣＨ１の遺伝子合成
常用の方法（Stemmerら、Gene、1995年、164巻(1号)、49〜53頁）に従ってＶＨおよび
ＶＬアミノ酸配列情報に基づいて、デノボ遺伝子合成（Ｌ．ラクティス（L. lactis）コ
ドン使用頻度について最適化）を行う。この方法は、コーディング鎖のすべてのオリゴヌ
クレオチドが、非コーディング鎖における２つの連続オリゴヌクレオチドのそれぞれ最後
および最初の２０塩基対と１００％相補的である（逆もまた同様）ように、全コーディン
グならびに非コーディング鎖にわたる合成４０量体オリゴヌクレオチドを利用する。
Ｌ．ラクティス（L. lactis）未確認分泌（unidentified secreted）４５ｋＤａタンパ
ク質（Ｕｓｐ４５）の分泌リーダーをコードする遺伝情報をＶＬＣＬおよびＶＨＣＨ１遺
伝子の５’末端に加える。
共役発現を保証するために、これらの合成ＶＬＣＬおよびＶＨＣＨ１遺伝子をタンデム
に配置し、ｒｐｍＤ遺伝子間領域により結合させる。これが、機能性ＶＬＣＬ＞＞ＶＨＣ
Ｈ１オペロンの形成をもたらす。Ｃ末端ＥおよびＦＬＡＧペプチドタグもコードする上述
の合成遺伝子の変異体も構築する。これは、全サイズおよび／または潜在的分解産物を視
覚化し、軽鎖および重鎖アセンブリならびに毒素の結合の確認を可能にする。
得られた遺伝子構築物は、配列を確認する。
ｂ）毒素Ａ／Ｂ中和Ｆａｂを分泌するＬ．ラクティス（L. lactis）株の構築：Ｕｓｐ
４５遺伝子座における組込み
この課題は、以下の段階からなる。
１．以下のｕｓｐ４５遺伝子座の下流の組込みのための組込みベクターの構築
・ Ｃ．ディフィシレ（C. difficile）毒素Ａ中和ＭａｂのＶＬＣＬ＞＞ＶＨＣＨ１
・ Ｃ．ディフィシレ（C. difficile）毒素Ｂ中和ＭａｂのＶＬＣＬ＞＞ＶＨＣＨ１
・ 上述のものの３’ＥおよびＦＬＡＧ標識変異体
合成ＶＬＣＬ＞＞ＶＨＣＨ１オペロンは、Ｌ．ラクティス（L. lactis）ｕｓｐ４５遺
伝子の３’末端の１ｋｂとそれに続くｒｐｌＮ遺伝子間領域によって５’末端において隣
接されている。ＶＬＣＬ＞＞ＶＨＣＨ１オペロンは、Ｌ．ラクティス（L. lactis）ｕｓ
ｐ４５遺伝子の３’下流フランキング領域の１ｋｂ断片によって３’末端において隣接さ
れている。構築物は、オーバーラップＰＣＲ ＤＮＡアニーリングにより作製される。得
られたプラスミドは、配列が確認されている。
２．上述の作製された組込みプラスミドは、Ｌ．ラクティス（L. lactis）ＭＧ１３６
３のｕｓｐ４５遺伝子への翻訳可能な結合による組込みのために用いられる。組込みは、
５’および３’フランキング領域（ｕｓｐ４５の３’末端に隣接する１ｋｂ領域に対応す
る）の両方における二重相同的組換えによって行われ、ＰＣＲおよびＤＮＡ配列決定によ
り確認される。
ｃ）毒素Ａ／Ｂ中和Ｆａｂを分泌するＬ．ラクティス（L. lactis）株の構築：ｅｎｏ
Ａ遺伝子座における組込み
この課題は、以下の段階からなる。
１．以下のｅｎｏＡ遺伝子座の下流の組込みのための組込みベクターの構築
・ Ｃ．ディフィシレ（C. difficile）毒素Ａ中和ＭａｂのＶＬＣＬ＞＞ＶＨＣＨ１
・ Ｃ．ディフィシレ（C. difficile）毒素Ｂ中和ＭａｂのＶＬＣＬ＞＞ＶＨＣＨ１
・ 上述のものの３’ＥおよびＦＬＡＧ標識変異体
課題７からの合成ＶＬＣＬ＞＞ＶＨＣＨ１オペロンは、Ｌ．ラクティス（L. lactis）
ｅｎｏＡ遺伝子の３’末端の１ｋｂとそれに続くｒｐｌＮ遺伝子間領域によって５’末端
において隣接されている。ＶＬＣＬ＞＞ＶＨＣＨ１オペロンは、Ｌ．ラクティス（L. lac
tis）ｅｎｏＡ遺伝子の３’下流フランキング領域の１ｋｂ断片によって３’末端におい
て隣接されている。構築物は、オーバーラップＰＣＲ ＤＮＡアニーリングにより作製さ
れる。得られたプラスミドは、配列が確認されている。
２．上述の作製された組込みプラスミドは、Ｌ．ラクティス（L. lactis）ＭＧ１３６
３のｅｎｏＡ遺伝子への翻訳可能な結合による組込みのために用いられる。組込みは、５
’および３’フランキング領域（ｅｎｏＡの３’末端に隣接する１ｋｂ領域に対応する）
の両方における二重相同的組換えによって行われ、ＰＣＲおよびＤＮＡ配列決定により確
認される。
ｄ）ＣＤＡＤのＴｏｐＡｃｔ（商標）適合性ハムスターモデルの確立
ＣＤＡＤのハムスターモデルは、毒素誘発性抗生物質関連下痢および大腸炎の研究のた
めの十分に確立されたモデルである。ハムスターにおけるＣ．ディフィシレ（C. diffici
le）感染症の最も広範に研究されたモデルは、一次チャレンジモデルである。手短かに述
べると、ハムスターの結腸における正常細菌叢を破壊するためのＣ．ディフィシレ（C. d
ifficile）胞子の投与の２４時間前に、ハムスターにクリンダマイシン（１０〜３０ｍｇ
／ｋｇ）を経口胃内経路により（orogastrically）前投与する。Ｃ．ディフィシレ（C. d
ifficile）胞子（例えば、株６３０またはＢ１の１００個の胞子；Gouldingら、Infect I
mmun、2009年、77巻(12号)、5478〜5485頁）を経口胃内投与し、ハムスターを観察する（
ＣＤＡＤ一次チャレンジモデル）。一般的に、ハムスターの１００％が、胞子の投与後３
６時間から７２時間までの間に疾患のために死亡する。死亡の前には、疾患の症状は、下
痢および体重減少を含む。一般的に、症状は、ヒトに見られるものよりもはるかに重症で
あるが、ハムスターモデルは、バンコマイシンによる治療などの臨床的疾患に用いられる
治療戦略に反応する。したがって、ＣＤＡＤの研究に広く用いられている。
ＣＤＡＤ再発コントロールをシミュレートするために、修正された一次疾患ハムスター
モデルを用いる。バンコマイシンは、ヒトにおけるのと同様に、ハムスターをＣ．ディフ
ィシレ（C. difficile）疾患から保護する。バンコマイシン治療を中止した場合、ハムス
ターは重度の疾患を再発するが、発病率は異なる。手短かに述べると、ハムスターにクリ
ンダマイシンの単回投与を行い、続いて、１日後にＣ．ディフィシレ（C. difficile）株
Ｂ１胞子を経口胃内投与する。バンコマイシン治療は、胞子チャレンジの当日または２４
時間後に開始し、その後２〜４日間毎日続ける（ＣＤＡＤ再発モデル）。このプロトコー
ルは、バンコマイシンによる救助の後の再発を保証するためにさらに最適化することがで
きる。
ハムスターにおける感染の一次および／または再発モデルにおける死亡の予防における
Ｌ．ラクティス（L. lactis）により腸に送達された毒素中和Ｆａｂの恩恵を評価するた
めに、Ｌ．ラクティス（L. lactis）の増殖およびＦａｂ産生能力に対するクリンダマイ
シンおよびバンコマイシンによる影響を実証することは重要である。したがって、Ｆａｂ
分泌Ｌ．ラクティス（L. lactis）株の生存率および代謝活性を測定するために、以下の
ようなｉｎ ｖｉｔｒｏおよび／またはｉｎ ｖｉｖｏ研究を行う。
・ ｉｎ ｖｉｔｒｏ評価：クリンダマイシン／バンコマイシン添加Ｌ．ラクティス（
L. lactis）培養からのＦａｂ産生（ＥＬＩＳＡによる）および増殖（平板培養による）
を、抗生物質不含有培養および５μｇ／ｍｌのクロラムフェニコール（Ｃｍ）を添加した
培養と比較する。この濃度では、Ｃｍは、Ｌ．ラクティス（L. lactis）が感受性を示す
、タンパク質合成および増殖の公知の阻害剤である。
・ ｉｎ ｖｉｖｏ評価：ハムスターへの強制経口投与および各種用量のクリンダマイ
シン／バンコマイシンとの併用投与後のＦａｂ産生（ＥＬＩＳＡによる）および生存率（
平板培養による）を小／大腸において測定する。
これらの評価は、それらの予防および治療効果についてＬ．ラクティス（L. lactis）
送達システムの評価に十分に適する、すなわち、Ｌ．ラクティス（L. lactis）の生存率
および代謝活性に対する負の影響なしに、Ｃ．ディフィシレ（C. difficile）感染症に対
する感受性を示す、（より低い）クリンダマイシン（およびバンコマイシン）濃度および
／または抗生物質の異なるカクテルを用いるＣＤＡＤのハムスターモデル（チャレンジお
よび再発）をデザインし、適用することを可能にする。
ｅ）ＣＤＡＤのハムスターモデルのバリデーション
ハムスター一次チャレンジモデルにおいて、シリアンゴールデンハムスター（７０〜８
０ｇ）にＣ．ディフィシレ（C. difficile）胞子の投与の３日前から開始して４日間にわ
たり選択される抗毒素Ａ／Ｂ分泌Ｌ．ラクティス（L. lactis）（抗毒素Ａおよび抗毒素
Ｂ単独ならびに併用）の各種経口投与（ｑｄ、ｂｉｄもしくはｔｉｄ）を行うか、または
１ｍｌの抗毒素Ａ／Ｂ ｍＡｂ（陽性対照として）を腹腔内投与する。クリンダマイシン
（上記で定義した抗生物質の用量または他のカクテル）は、標準的小動物給餌針を用いて
Ｃ．ディフィシレ（C. difficile）胞子チャレンジの２４時間前に経口胃内投与する。動
物を病的状態および死亡について観察し、腸組織を組織学的および肉眼的損傷について評
価し、腸管内容物および糞中のＣ．ディフィシレ（C. difficile）毒素の産生を測定する
。
ハムスター再発モデルにおいて、シリアンゴールデンハムスター（７０〜８０ｇ）にク
リンダマイシン（上で定義した抗生物質の用量または他のカクテル）を経口胃内投与し、
２４時間後にＣ．ディフィシレ（C. difficile）Ｂ１胞子を経口胃内経路でチャレンジ投
与する。胞子投与時または２４時間後に、バンコマイシン処置（上で定義した用量）を経
口胃内経路で開始し、合計２〜４日間にわたって毎日継続した。バンコマイシンの投与後
１、２、３、４または５日目に開始して、合計５〜１０日間にわたり選択される抗毒素Ａ
／Ｂ分泌Ｌ．ラクティス（L. lactis）（抗毒素Ａおよび抗毒素Ｂ単独ならびに併用）の
各種経口投与（ｑｄ、ｂｉｄもしくはｔｉｄ）を行うか、または１ｍｌの抗毒素Ａ／Ｂ
ｍＡｂ（陽性対照として、腹腔内）を投与する。動物を病的状態および死亡について観察
し、腸組織を組織学的および肉眼的損傷について評価し、腸管内容物および糞中のＣ．デ
ィフィシレ（C. difficile）毒素の産生を測定する。
本発明によるグラム陽性細菌は、ＣＤＡＤに対する免疫化に効果的に用いることができ
ると結論することができる。特に、本発明によるグラム陽性細菌は、ＣＤＡＤの発生を防
ぎ、ＣＤＡＤの再発を予防し、ならびにＣＤＡＤを治療することができる。
再構成用口内洗浄粉末
口内洗浄製剤の製剤原料（ＤＳ）は、本発明による操作された菌株の均一な凍結乾燥粉
末であり、凍結防止剤（デキストリン、ソルビトールおよびグルタミン酸ナトリウム）と
混合される。
製剤原料の製造工程は、次の連続するステップを含む：発酵、バイオマス濃縮（ダイア
フィルトレーショナー（diafiltrationor）遠心分離）、凍結防止剤を用いた製剤化、適
切なトレーへの充填およびバルク凍結乾燥。凍結乾燥ケーキの均質化およびふるい分けは
、賦形剤との混合および所望の医薬剤形への充填に適する均一な粉末（製剤原料）を製造
するために実施する。
再構成用の口内洗浄製剤原料（ＤＰ）粉末は、賦形剤としてのマンニトールと混合され
た凍結乾燥Ｌ．ラクティス（L. lactis）細菌からなり、（圧縮）粉末として提供される
。臨床製剤は、口内洗浄剤の形態での経口、局所投与である。この口内洗浄剤懸濁液は、
ＤＰの選択される溶液への再構成により調製される。
再構成用の口内洗浄粉末の製造工程は、以下の一連の連続するステップを含む。
・ バルクＤＳをマンニトールと混合するステップ、
・ ５００ｍｇのＤＰ粉末混合物を５００ｍｇの分散性粉末圧粉体に圧縮するステップ
、
・ 圧縮粉末をガラスバイアルに充填するステップ、
・ 不正開封防止小児用安全ネジ蓋によりバイアルを閉鎖するステップ、および
・ アルミニウム（Ａｌｕ）バッグにバイアルを包装するステップ。
ＣＤＰ８７０のバイシストロン性発現
ＣＤＰ８７０抗ＴＮＦ Ｆａｂの重鎖および軽鎖を用いて、デュアルシストロン発現構
築物を作製した。すべての発現ユニットが細菌染色体上に位置する。
図１５Ａ、様々な菌株におけるＣＤＰ８７０抗ＴＮＦ発現ユニットの概要図：配列（Ｓ
Ｓ：：ＣＤＰ８７０ ＶＬＣＬおよびＳＳ：：ＣＤＰ８７０ ＶＨＣＨ１）をコードする
ｕｓｐ４５分泌リーダーとのＣＤＰ８７０軽および重鎖Ｆａｂ融合体を、ｕｓｐ４５（ｓ
ＡＧＸ０３０９、ｓＡＧＸ０３１９）、ｅｎｏＡ（ｓＡＧＸ０２７５）およびｇａｐＢ（
ｓＡＧＸ０３２３、ｓＡＧＸ０３２６）から下流に第２および第３のシストロンとして挿
入した。これらの菌株において、ｒｐｍＤを用いてＳＳ：：ＣＤ８７０遺伝子をそれぞれ
ｕｓｐ４５、ｅｎｏＡまたはｇａｐＢに結合させた。遺伝的不安定性を避けるために、軽
および重鎖遺伝子をｒｐｌＮに先行する遺伝子間領域を介して結合させた。図１５Ｂおよ
びＣにおいて、ｓＡＧＸ０３２６の４つの同一のクローン（クローン１〜４）を分析し、
報告した。菌株は、実験を通して並行に処理した。
ＣＤＰ８７０抗ｈＴＮＦ分泌の視覚化および定量のために、菌株を単一コロニーから１
０ｍｌのＧＭ１７Ｔ（Ｄｉｆｃｏ（商標）Ｍ１７、ＢＤ、Ｓｐａｒｋｓ、ＭＤ、＋０．５
％グルコース＋２００μＭチミジン）中に接種し、３０℃で１６時間増殖させた。これら
の飽和一夜培養からの細菌を３２２０×ｇで１０分間の遠心分離により収集し、１０ｍｌ
の新鮮なＧＭ１７Ｔ培地に再懸濁し、３０℃で２時間増殖させた。細菌および粗培養上清
を３２２０×ｇで１０分間の遠心分離により分離した。すべての菌株からの粗上清を並行
して調製し、分析のために菌株ごとに分割した（図１５ＢおよびＣ）。
５ｍｌの容積の粗培養上清の全タンパク質含量をフェノールで抽出し、エタノールで沈
殿させ、ＳＤＳ−ＰＡＧＥ試料緩衝液に再懸濁した。１ｍｌの粗培養上清の相当物をヤギ
抗ヒトＦａｂを一次抗血清として用いてウエスタンブロットにより分析し、ウサギ抗ヤギ
ＡＰおよびＮＢＴ／ＢＣＩＰ染色により明らかにした（図１５Ｂ；菌株はそれぞれのレー
ンの右に示す）。
個々の構築物を運搬する菌株からの粗上清をｈＴＮＦ結合活性の存在について分析した
。これは、Ｃｉｍｚｉａを対照標準とし、ｈＴＮＦを捕捉タンパク質として用いて直接Ｅ
ＬＩＳＡにより行った。ＶＬＣＬ部分は、ヤギ抗ヒトＩｇＧ抗血清により検出され、西洋
ワサビペルオキシダーゼ（ＨＲＰ）コンジュゲート抗ヤギ抗血清により明らかにされた。
ＨＲＰ活性は、比色分析により測定した。データを図１５Ｃに示し、菌株を各バーの下に
示す。
図１５（ＢおよびＣ）で重鎖および軽鎖の両方がデュアルシストロン構築物により高度
に発現し、これが、高レベルの機能性ＣＤＰ８７０抗ＴＮＦ Ｆａｂにつながったことが
わかる。図１５（ＢおよびＣ）で重および軽鎖遺伝子をｅｎｏＡから下流に第２および第
３のシストロンとして挿入した場合、ｕｓｐ４５の下流の挿入と比べたときＣＤＰ８７０
抗ＴＮＦ発現がわずかに増加したことがわかる。図１５（ＢおよびＣ）でさらに重および
軽鎖遺伝子をｇａｐＢから下流に第２および第３のシストロンとして挿入した場合、ｕｓ
ｐ４５またはｅｎｏＡから下流の挿入と比べたときＣＤＰ８７０抗ＴＮＦ発現が実質的に
増加したことがわかる。
比ｈＴＮＦ中和能力（ＴＮＦ結合タンパク質の量当たりの生物学的活性）の測定のため
に、菌株を単一コロニーから５ｍｌのＧＭ１７Ｔ中に接種し、３０℃で１６時間増殖させ
た。これらの飽和一夜培養からの細菌を３２２０×ｇで１０分間の遠心分離により収集し
、５ｍｌのＢＭ９Ｔ培地に再懸濁し、３０℃で２時間増殖させた。細菌および粗培養上清
を３２２０×ｇで１０分間の遠心分離により分離した。個々の菌株を運搬する菌株からの
粗上清を並行して調製し、分析のために菌株ごとに分割した（図１５ＤおよびＥ）。
個々の構築物を運搬する菌株からの粗上清をＴＮＦ結合活性の存在について分析した。
これは、Ｃｉｍｚｉａを対照標準とし、ヒトＴＮＦを捕捉タンパク質として用いて直接Ｅ
ＬＩＳＡにより行った。ＶＬＣＬ部分は、ヤギ抗ヒトＩｇＧ抗血清により検出され、西洋
ワサビペルオキシダーゼ（ＨＲＰ）コンジュゲート抗ヤギ抗血清により明らかにされた。
ＨＲＰ活性は、比色分析により測定した。すべての菌株は、並行に処理した。データを図
１５Ｄに示し、菌株を各バーの下に示す。
個々の構築物を運搬する菌株からの粗上清をＴＮＦ中和活性の存在について分析した。
これは、ｈＴＮＦ感受性ＷＥＨＩ細胞をヒトＴＮＦとともにインキュベートし、抗ＴＮＦ
を加えることにより行った。抗ＴＮＦは、ｈＴＮＦを除去し、ＷＥＨＩ細胞を細胞死から
保護する。粗上清の１／２希釈系列ならびに対照標準（６３ｎｇ／ｍｌのＣｉｍｚｉａ）
をｈＴＮＦに曝した細胞培養に加えた。細胞死に対する影響を確認した。データを図１５
Ｅに示し、菌株を各バーの下に示す。
図１５Ｄで重鎖および軽鎖の両方がデュアルシストロン構築物により高度に発現し、こ
れが、高レベルの機能性ＣＤＰ８７０抗ＴＮＦ Ｆａｂにつながったことがわかる。図１
５Ｄで重および軽鎖遺伝子をｇａｐＢから下流に第２および第３のシストロンとして挿入
した場合、ｕｓｐ４５の下流の挿入と比べたときＣＤＰ８７０抗ＴＮＦ発現が実質的に増
加したことがわかる。
図１５ＤおよびＥに菌株ｓＡＧＸ０３２３およびｓＡＧＸ０３２６の粗培養上清中のＣ
ＤＰ８７０抗ＴＮＦの比ＴＮＦ中和能力（ＴＮＦ結合タンパク質の量当たりの生物学的活
性）がＣｉｍｚｉａのそれと同じであることが示されている。
抗ｈＴＮＦα Ｆａｂ断片を分泌するＬ．ラクティス（L. lactis）の有効性
実験の構成は、マウスＴＮＦの非存在下で正常に調節されたヒトＴＮＦ発現を有するト
ランスジェニックマウスであるＴｇ１２７８ＴＮＦｋｏマウスに基づいている（Kefferら
、EMBO.J、10巻、4025〜4031頁、1991年）。大腸炎は、１回の皮膚前感作の後の４０％エ
タノール中４％ＴＮＢＳの直腸投与チャレンジにより誘発された。手短かに述べると、マ
ウスを、背部の剃毛した１．５×１．５ｃｍの皮膚の部位に１容量の５％ＴＮＢＳ＋４容
量の４：１アセトン：オリーブ油を適用することによって直腸内チャレンジの７日前（−
７日目）に感作した。チャレンジの当日（０日目）に、マウスを最初にケタミン／キシラ
ジンにより麻酔し、その後、直腸内に４ｃｍ挿入した柔軟なカテーテルを介して１００μ
ｌの４％ＴＮＢＳ／４０％ＥｔＯＨを投与した。結腸内の浣腸剤の均等な分布を保証する
ために、直腸チャレンジ直後の３０秒間マウスを垂直位に保持した。
治療は、直腸ＴＮＢＳチャレンジの１日前（−１日目）に開始し、さらに４日間（＋３
日目）継続した。マウスの３群は、１０１０ＣＦＵのＭＧ１３６３（陰性対照）、１０１
０ＣＦＵのｓＡＧＸ０３０９または１０μｇのＣｉｍｚｉａ（陽性対照）の胃内接種を１
日１回受けた。０日目に開始して毎日、マウスを体重、病的状態および生存についてモニ
ターした。＋３日目にマウスを屠殺し、結腸試料および血清を組織学検査（結腸）および
サイトカイン（結腸および血清）分析のために採取した。
本発明の実施形態による菌株（抗ｈＴＮＦ分泌Ｌ．ラクティス（L. lactis）株ｓＡＧ
Ｘ０３０９）による治療は、野生型Ｌ．ラクティス（L. lactis）株ＭＧ１３６３と比較
して高い生存率（図１６および表７）を、また、驚くべきことに、Ｃｉｍｚｉａで処置し
たマウスより高い生存率をもたらした。
Figure 0006867866
マウスの体重も治療中に追跡し、図１７に示す。図１７から、体重減少は、Ｃｉｍｚｉ
ａによる治療と比較して本発明の実施形態による菌株による治療後に低いことは明らかで
ある。
結腸の組織学的状態も分析し、組織学的スコアを表８に従って割り当てた。結果を図１
８に示す。図１８から、組織学的スコアの有意な改善と、したがって、結腸の病的状態の
減少が、本発明の実施形態による菌株による治療後に明らかである。
Figure 0006867866
最後に、図１９から、本発明の実施形態による菌株での処置が結腸における炎症誘発性
サイトカインの分泌の抑制をもたらしたことは明らかである。
上記の開示によって提供される本発明の態様として、以下が挙げられる。
［１］ ポリシストロン性発現ユニットを含むグラム陽性細菌であって、前記ポリシストロン性発現ユニットが、内因性遺伝子、および前記１つまたは複数の内因性遺伝子の３’末端に転写可能に結合された１つまたは複数の外因性遺伝子を連続して含み、前記１つまたは複数の外因性遺伝子がポリシストロン性発現ユニットの最も３’側の遺伝子である、グラム陽性細菌。
［２］ ポリシストロン性発現ユニットを含む組換え核酸であって、前記ポリシストロン性発現ユニットが、グラム陽性細菌に対して内因性の遺伝子、および前記１つまたは複数の内因性遺伝子の３’末端に転写可能に結合された、グラム陽性細菌に対して外因性の１つまたは複数の遺伝子を連続して含み、前記１つまたは複数の外因性遺伝子がポリシストロン性発現ユニットの最も３’側の遺伝子である、組換え核酸。
［３］ 前記１つまたは複数の外因性遺伝子が、免疫または免疫寛容を誘導するための抗原、非ワクチン原性の治療活性のあるポリペプチド、抗体またはＦａｂなどのその機能性断片、融合タンパク質または多量体タンパク質など、対象における治療または予防効果を有するタンパク質、ポリペプチドおよび／またはペプチドなどの産物をコードする、［１］に記載のグラム陽性細菌または［２］に記載の組換え核酸。
［４］ １つまたは複数の外因性遺伝子が、免疫または免疫寛容を誘導するための抗原、非ワクチン原性の治療活性のあるポリペプチド、抗体またはＦａｂなどのその機能性断片、融合タンパク質または多量体タンパク質など、対象における治療または予防効果を有するタンパク質、ポリペプチドおよび／またはペプチドなどの産物をコードする、薬剤として使用するための、好ましくは対象への前記産物の投与または送達に使用するための、［１］に記載のグラム陽性細菌または［２］に記載の組換え核酸。
［５］ 前記内因性遺伝子および前記１つまたは複数の外因性遺伝子がグラム陽性細菌に対して内因性であるプロモーターにより転写制御される、［１］、［３］もしくは［４］のいずれかに記載のグラム陽性細菌または［２］から［４］までのいずれかに記載の組換え核酸。
［６］ 前記プロモーターが必須遺伝子プロモーター、構成的プロモーター、中心的代謝
遺伝子プロモーターおよび／またはハウスキーピング遺伝子プロモーターである、［５］に記載のグラム陽性細菌または組換え核酸。
［７］ 前記プロモーターがリボソーム遺伝子プロモーターである、［５］に記載のグラム陽性細菌または組換え核酸。
［８］ 前記プロモーターが解糖系遺伝子プロモーターである、［５］に記載のグラム陽性細菌または組換え核酸。
［９］ 前記プロモーターが前記グラム陽性細菌のｅｎｏ、ｕｓｐ４５、ｇａｐ、ｐｙｋ、ｒｐｍＢおよびｒｐｌＳのプロモーターからなる群から選択される、［５］に記載のグラム陽性細菌または組換え核酸。
［１０］ 前記内因性遺伝子がグラム陽性細菌における天然の染色体遺伝子座に位置する、［１］または［３］〜［９］のいずれか１項に記載のグラム陽性細菌。
［１１］ １つまたは複数の外因性遺伝子を前記遺伝子座に染色体上で組み込むことにより、好ましくは１つまたは複数の外因性遺伝子を前記遺伝子座における前記内因性遺伝子の３’に染色体上で組み込むことにより、前記内因性遺伝子が１つまたは複数の外因性遺伝子に転写可能に結合された、［１０］に記載のグラム陽性細菌。
［１２］ 前記内因性遺伝子および前記１つまたは複数の外因性遺伝子が、前記グラム陽性細菌において活性な遺伝子間領域によって転写可能に結合されており、好ましくは前記遺伝子間領域が前記グラム陽性細菌に対して内因性である、［１］もしくは［３］〜［１１］のいずれか１項に記載のグラム陽性細菌または［２〜［９のいずれかに記載の組換え核酸。
［１３］ 前記遺伝子間領域がｒｐｌＷ、ｒｐｌＰ、ｒｐｍＤ、ｒｐｌＢ、ｒｐｓＧ、ｒｐｓＥ、ｒｐｌＮ、ｒｐｌＭ、ｒｐｌＥおよびｒｐｌＦに先行する遺伝子間領域からなる群から選択される、［１２］に記載のグラム陽性細菌または組換え核酸。
［１４］ 好ましくは遺伝子間領域がグラム陽性細菌の内因性遺伝子間領域である、前記グラム陽性細菌に対して外因性の遺伝子に作動可能に連結されたグラム陽性細菌において活性な遺伝子間領域を含む、組換え核酸。
［１５］ 前記遺伝子間領域がｒｐｌＷ、ｒｐｌＰ、ｒｐｍＤ、ｒｐｌＢ、ｒｐｓＧ、ｒｐｓＥ、ｒｐｌＮ、ｒｐｌＭ、ｒｐｌＥおよびｒｐｌＦに先行する遺伝子間領域からなる群から選択される、［１４］に記載の組換え核酸。
［１６］ １つの外因性遺伝子が抗体またはその機能性断片の軽鎖（Ｖ Ｌ ）をコードし、別の外因性遺伝子が抗体またはその機能性断片の重鎖（Ｖ Ｈ ）をコードし、より好ましくは機能性断片がＦａｂである、［１］もしくは［３］〜［１３］のいずれか１項に記載のグラム陽性細菌または［２］〜［９］もしくは［１２］〜［１５］のいずれか１項に記載の組換え核酸。
［１７］ 前記Ｖ Ｌ またはその機能性断片をコードする外因性遺伝子が、前記Ｖ Ｈ またはその機能性断片をコードする外因性遺伝子の３’末端と転写可能に結合された、［１６］に記載のグラム陽性細菌または組換え核酸。
［１８］ 前記グラム陽性細菌が、乳酸菌、好ましくはラクトコッカス属（Lactococcus）、ラクトバシラス属（Lactobacillus）もしくはエンテロコッカス属（Enterococcus）、より好ましくはラクトコッカス・ラクティス（Lactococcus lactis）またはエンテロコッカス・フェシウム（Enterococcus faecium）であるか、または前記グラム陽性細菌がビフィドバクテリウム（Bifidobacterium）である、［１］、［３］〜［１３］、［１６］もしくは［１７］のいずれか１項に記載のグラム陽性細菌または［２］〜［９］もしくは［１２］〜［１７］のいずれか１項に記載の組換え核酸。
［１９］ ［１］、［３］〜［１３］または［１６］〜［１８］のいずれか１項に記載のグラム陽性細菌を含む医薬組成物。
［２０］ 前記１つまたは複数の外因性遺伝子が、タンパク質、ポリペプチドまたはペプチドなどの産物をコードし、前記産物が対象における治療または予防効果を有する、［１９］に記載の医薬組成物。
［２１］ ［２］〜［９］または［１２］〜［１８］のいずれか１項に記載の組換え核酸を含むベクター。

Claims (34)

  1. ポリシストロン性発現ユニットを含むグラム陽性細菌であって、前記ポリシストロン性発現ユニットが機能性内因性遺伝子および１つまたは複数の外因性遺伝子を含み、
    前記内因性遺伝子および前記１つまたは複数の外因性遺伝子が前記グラム陽性細菌に対して内因性のプロモーターによって転写制御され、
    前記プロモーターが構成的必須リボソーム遺伝子プロモーターまたは構成的必須解糖遺伝子プロモーターであり、
    前記プロモーターが前記内因性遺伝子の天然のプロモーターであり、
    前記プロモーターおよび前記内因性遺伝子が前記グラム陽性細菌における天然の染色体遺伝子座に位置しており、
    前記内因性遺伝子が、前記遺伝子座への前記１つまたは複数の外因性遺伝子の染色体組込みによって前記１つまたは複数の外因性遺伝子と転写可能に結合されており、
    前記１つまたは複数の外因性遺伝子が(i)対象において治療活性のあるポリペプチドであるポリペプチド、または(ii)対象において予防効果を有するポリペプチドをコードするものである、グラム陽性細菌。
  2. 前記１つまたは複数の外因性遺伝子が前記内因性遺伝子の３’末端に転写可能に結合された、請求項１に記載のグラム陽性細菌。
  3. 前記１つまたは複数の外因性遺伝子が前記ポリシストロン性発現ユニットの最も３’側の遺伝子である、請求項２に記載のグラム陽性細菌。
  4. 前記内因性遺伝子および前記１つまたは複数の外因性遺伝子が、前記グラム陽性細菌において活性な遺伝子間領域によって転写可能に結合された、請求項１に記載のグラム陽性細菌。
  5. 前記遺伝子間領域が前記グラム陽性細菌に対して内因性である、請求項４に記載のグラム陽性細菌。
  6. 前記遺伝子間領域がｒｐｌＷ、ｒｐｌＰ、ｒｐｍＤ、ｒｐｌＢ、ｒｐｓＧ、ｒｐｓＥ、ｒｐｌＮ、ｒｐｌＭ、ｒｐｌＥおよびｒｐｌＦに先行する遺伝子間領域からなる群から選択される、請求項４に記載のグラム陽性細菌。
  7. 前記ポリペプチドが、免疫または免疫寛容を誘導するための抗原、非ワクチン原性の治療活性のあるポリペプチド、抗体またはその機能性断片、融合タンパク質、あるいは多量体タンパク質である、請求項１に記載のグラム陽性細菌。
  8. 前記機能性断片がＦａｂ断片である、請求項７に記載のグラム陽性細菌。
  9. １つの外因性遺伝子が抗体の軽鎖（ＶＬ）またはその機能性断片をコードし、別の外因性遺伝子が前記抗体の重鎖（ＶＨ）またはその機能性断片をコードする、請求項１に記載のグラム陽性細菌。
  10. 前記機能性断片がＦａｂ断片である、請求項９に記載のグラム陽性細菌。
  11. 前記ＶＬまたはその機能性断片をコードする外因性遺伝子が、前記ＶＨまたはその機能性断片をコードする外因性遺伝子の３’末端と転写可能に結合された、請求項９に記載のグラム陽性細菌。
  12. 前記グラム陽性細菌が、乳酸菌またはビフィドバクテリウム（Bifidobacterium）である、請求項１に記載のグラム陽性細菌。
  13. 前記乳酸菌が、ラクトコッカス属（Lactococcus）、ラクトバシラス属（Lactobacillus）またはエンテロコッカス属（Enterococcus）の細菌である、請求項１２に記載のグラム陽性細菌。
  14. 前記乳酸菌が、ラクトコッカス属（Lactococcus）、またはエンテロコッカス属（Enterococcus）である、請求項１３に記載のグラム陽性細菌。
  15. 免疫もしくは免疫寛容、炎症性腸疾患、自己免疫疾患、または糖尿病の治療のための医薬の製造における、請求項１〜１４のいずれか１項に記載のグラム陽性細菌の使用。
  16. ポリシストロン性発現ユニットを含む組換え核酸であって、前記ポリシストロン性発現ユニットが、グラム陽性細菌に対して機能性の内因性の遺伝子、および前記グラム陽性細菌に対して外因性の１つまたは複数の遺伝子を含み、
    前記内因性遺伝子および前記１つまたは複数の外因性遺伝子が前記グラム陽性細菌に対して内因性のプロモーターによって転写制御され、
    前記プロモーターが構成的必須リボソーム遺伝子プロモーターまたは構成的必須解糖遺伝子プロモーターであり、
    前記内因性遺伝子および前記１つまたは複数の外因性遺伝子が、転写可能に結合されて、前記内因性遺伝子の天然のプロモーターによって制御されるものであり、
    前記１つまたは複数の外因性遺伝子が(i)対象において治療活性のあるポリペプチドであるポリペプチドもしくは(ii)対象において予防効果を有するポリペプチドをコードするものである、組換え核酸。
  17. 請求項１６に記載の組換え核酸を含むベクター。
  18. 前記１つまたは複数の外因性遺伝子が前記内因性遺伝子の３’末端に転写可能に結合された、請求項１６に記載の組換え核酸。
  19. 前記１つまたは複数の外因性遺伝子が前記ポリシストロン性発現ユニットの最も３’側の遺伝子である、請求項１８に記載の組換え核酸。
  20. 前記内因性遺伝子および前記１つまたは複数の外因性遺伝子が、前記グラム陽性細菌において活性な遺伝子間領域によって転写可能に結合された、請求項１６に記載の組換え核酸。
  21. 前記遺伝子間領域が前記グラム陽性細菌に対して内因性である、請求項２０に記載の組換え核酸。
  22. 前記遺伝子間領域がｒｐｌＷ、ｒｐｌＰ、ｒｐｍＤ、ｒｐｌＢ、ｒｐｓＧ、ｒｐｓＥ、ｒｐｌＮ、ｒｐｌＭ、ｒｐｌＥおよびｒｐｌＦに先行する遺伝子間領域からなる群から選択される、請求項２０に記載の組換え核酸。
  23. 前記ポリペプチドが、免疫または免疫寛容を誘導するための抗原、非ワクチン原性の治療活性のあるポリペプチド、抗体またはその機能性断片、融合タンパク質、あるいは多量体タンパク質である、請求項１６に記載の組換え核酸。
  24. 前記機能性断片がＦａｂ断片である、請求項２３に記載の組換え核酸。
  25. １つの外因性遺伝子が抗体の軽鎖（ＶＬ）またはその機能性断片をコードし、別の外因性遺伝子が前記抗体の重鎖（ＶＨ）またはその機能性断片をコードする、請求項１６に記載の組換え核酸。
  26. 前記機能性断片がＦａｂ断片である、請求項２５に記載の組換え核酸。
  27. 前記ＶＬまたはその機能性断片をコードする外因性遺伝子が、前記ＶＨまたはその機能性断片をコードする外因性遺伝子の３’末端と転写可能に結合された、請求項２５に記載の組換え核酸。
  28. 前記グラム陽性細菌が、乳酸菌またはビフィドバクテリウム（Bifidobacterium）である、請求項１６に記載の組換え核酸。
  29. 前記乳酸菌が、ラクトコッカス属（Lactococcus）、ラクトバシラス属（Lactobacillus）またはエンテロコッカス属（Enterococcus）の細菌である、請求項２８に記載の組換え核酸。
  30. 前記乳酸菌が、ラクトコッカス属（Lactococcus）、またはエンテロコッカス属（Enterococcus）である、請求項２９に記載の組換え核酸。
  31. 免疫もしくは免疫寛容、炎症性腸疾患、自己免疫疾患、または糖尿病の治療のための医薬の製造における、請求項１６および１８〜３０のいずれか１項に記載の組換え核酸の使用。
  32. 免疫もしくは免疫寛容、炎症性腸疾患、自己免疫疾患、または糖尿病の治療のための医薬の製造における、請求項１７に記載のベクターの使用。
  33. 請求項１〜１４のいずれか１項に記載のグラム陽性細菌、請求項１６および１８〜３０のいずれか１項に記載の組換え核酸、または請求項１７に記載のベクターを含む医薬組成物。
  34. 薬学的に許容可能な担体をさらに含む、請求項３３に記載の医薬組成物。
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