JPH02504102A - 血管障害治療のための改良法 - Google Patents
血管障害治療のための改良法Info
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- JPH02504102A JPH02504102A JP63506045A JP50604588A JPH02504102A JP H02504102 A JPH02504102 A JP H02504102A JP 63506045 A JP63506045 A JP 63506045A JP 50604588 A JP50604588 A JP 50604588A JP H02504102 A JPH02504102 A JP H02504102A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
血管障害治療のための改良法
本発明は、一般的に言うと、ヒト組織プラスミノーゲン活性化因子(t−PA)
タンパク質の改良方法、および特に、t−PAの薬動力学的性質の改良方法に関
する。
2、関連技術の説明
ヒト組織プラスミノーゲン活性化因子t−PAは、インビボで血餅を溶解するそ
の能力の強さおよびその高い特異性のゆえに、血管障害の治療において非常に有
望であることが示された極めて重要かつ新規な生物学的薬物である。従って、t
−FAは、血管障害の治療および特に心臓障害の治療用に、最近の歴史の中で最
も著名な新規薬物の1つであるとして医学界によって歓迎された。これらの理由
およびその他の理由によって、t−FAは、重篤な血管障害の臨床的な処置に革
命をもたらすことが予想される。
ヒトt−FAタンパク質ならびにそれをコードしている基本の遺伝子配列は、最
近の数年間の移しい数の科学的発表の対象であった。
例えば、t−PAタンパク質の構造ならびにその天然供給源からの単離は、リツ
ケンら[Rijken et al、、 (1981)、 J、Biol、Ch
em、、 256: 7035]が開示している。さらに、天然および組換えの
両供給源からの天然t−PAの単離を詳しく記載した特許および種々の特許出願
が公開されている(例えば、UK特許No、 2.119.804 ;欧州特許
出願公開λo、 041766 ;および欧州特許出願公開λo、0936t9
を参照)。このような開示に基づき、現在では、天然t−P A (天然から単
離されたものであるか、またはその組換えによるものであるかを問わない)が、
通常、種々の他のタンパク質において同定された相同または類似の構造を参考に
して定義された5つのドメインを含んでいることが明らかになっている。これら
のドメインは、フィンガー(F)、成長因子(G)、クリングル1(Kl)、ク
リングル2(K2)およびプロテアーゼ(P)領域と呼ばれており、タンパク質
骨格構造のN−末端からC−末端に至るまで隣接して位置している。
血餅を溶解する薬学物質であるとして天然のヒトt−pAで確認された顕著な利
点にもかかわらず、ある種の欠点が種々の状況下で使用する際に付随する。例え
ば、天然のt−PAは、治療学的有効量で患者に投与したときに極めて短い血漿
半減期(通常は約6分あるいはその近辺)を有している。さらに、別の重要な薬
動力学的指標である浄化(クリアランス)速度について言うと、通常、天然のt
−PAは極めて高い浄化速度約7〜8.5M(1/分/kgを示す。短い半減期
および高い浄化速度は、ある種の状況下、例えば心筋梗塞または肺塞栓などの生
命を脅かす疾患の迅速な積極的治療が行われる場合に望ましい。この危険度の高
い状況下では、制御されない出血に対するかなりのまたは知り得ない可能性を含
んで患者が治療されることもある。そのような出血か発生したときには、薬物の
投与が停止され、原因となっているt−PAの量が高い浄化速度によって急速に
消耗される。
しかし、他の状況においては、例えば再潅流に続く心筋梗塞の治療においては、
望ましい治療処方は積極性の少ないものであり、持続期間の長い(4〜12時間
)ものである。長い半減期型のt−PAは、生命が脅かされる状況にない患者の
より望ましい効率的かつ好都合な治療薬であると認めることができる。さらに、
より長い半減期のt−PAはポーラス投与用の薬物として望ましいであろう(例
えば、注入法を利用できないのが普通である救急車の専門家にとっては、より長
い半減期および/またはより遅い浄化速度を有するt−FA様の薬物を用いる方
がより望ましいであろう)。
従って、最近では、改善された薬動力学パラメーターを有し、なおインビボにお
いて高い血餅溶解活性を保持しているt−P A変異体を製造するための改良法
およびそれに関連する態様を見つけることが必要とされている。これらは、心臓
血管障害の治療に、および血管の血栓塞栓による閉塞から生じるその他多数の医
学的症状の治療において医学上重要かつ新規な別法を提供するであろう。
発明の要約
当分野における上記のおよびその他の不都合な点を認めた上で一般的に記述する
と、本発明の目的は、血管障害を有する患者において障害を治療するための、特
に冠状動脈の再血栓症の防止において、改善された方法を提供することである。
具体的な本発明の目的は、現在利用されている血餅溶解薬物に比べて一層長い半
減期および/または一層減少した浄化速度を有する血餅溶解薬物を必要としてい
る患者の治療に特に適合する方法を提供することである。
さらに具体的な本発明の目的は、天然のt−PAに比べてさらに長い半減期およ
び/またはさらに減少した浄化速度を有する血餅溶解薬物を使用する余地のある
症状、例えば深静脈血栓症または末梢動脈血栓症(末梢血管障害)などの症状の
治療のための方法を提供することである。
従うて、全般的かつ総合的な意味において、本発明は本発明者らの認識を具体化
するものであり、天然のt−PAに比べて一層長い半減期および/または一層減
少した浄化速度を示すがなおインビボで高い血餅溶解活性を保持しているヒ)
t−F Aタンパク質の変異体が製造されるものである。本明細書で用いる「変
異ヒトt−F Aクンバク質」なる用語は、天然のt−PAの基本的な構造的特
徴を含むタンパク質構造を意味し、例えば天然のt−PAに見い出されるアミノ
酸配列またはそのようなアミノ酸配列の生物学的な機能的等個物に大体において
一致しているが、それでもなお該構造が1またはそれ以上の方法により天然t−
PAに比べて統計学的に増加した半減期および/または浄化速度を有する変異タ
ンパク質を生じるように変えられた構造を指す。本明細書で用いる「天然のt−
PAJなる用語は、例えばEPO出願公開No、 041.766およびNo、
093619に記載されているような天然または組換え供給源から得られたい
ずれのt−P Aをも含むものとする。
即ち、本発明を一般的に記述すると、本発明は「半減期を長くした」または「浄
化速度を減少させたJt−PA薬物を必要としている患者の血管障害を治療する
ための改良法に関する。一般的に言うとこの方法は、比較的長い血漿半減期、例
えば天然のt−FAによって示されるものより少なくとも約2倍長い半減期を示
すか、または減少した浄化速度、例えば天然のt−PAタンパク質によって示さ
れる浄化速度に比べ約1/2またはそれ以下を示す変異t−FAタンパク質を製
造することを包含している。この変異t、−PAタンパク質が患者に治療学的利
益を与えるに適した量で種々の薬学的に許容しうる担体または賦形剤と都合の良
い剤形で製剤化され、続いて特定の状況に従ってこれを必要としている患者に適
切な童を投与する。
「半減期」または「血漿半減期」が、血漿中の薬物濃度が1/2まで減少する時
間を意味し、通常は選ばれた用量の投与の後に測定されることは当業者の理解す
るところであろう。従って、半減期は血漿中の薬物濃度の半分が排除される時間
を測定するものである。
対照的に、「浄化速度」なる用語は、特定の体液(通常は血漿)中の薬物の濃度
で割られた薬物排除の割合を意味する。本明細書で用いる「血漿」は血漿または
血清のいずれかを意味する。ある薬物の浄化は臨床的に用いられるほとんどの薬
物濃度にわたって一定であるのが普通であり、通常は一次の速度動力学に合致す
るので、浄化の概念は臨床的な薬動力学において極めて有用である。浄化速度は
、AUG(血漿濃度時間曲線の下側の領域として定義される)で割りた用量とし
てさらに具体的に定義されることもある。従って、「増加した」、「高められた
」または「より長くなった」半減期は統計学的に一層長くなった半減期を意味す
る。さらに、「減少した」または「遅くなった」浄化速度は統計学的に減少した
速度を意味する。
天然のt−PAの薬動力学は2相的または多相的のようであるので、通常、それ
らの薬動力学は2−(または多−)指数方程式に適合する。
従って、本明細書に示す半減期の数が「名目上の」半減期であって、天然t−P
Aの支配的な半減期がtl/2aについては約2.2分であり、モしてt]、、
/2bについては約30分であることを示していることを認識すべきである。し
かし、C0−100であるときには、通常、11/2a、成分は約95%であり
、tl/2b成分は約5%である。従って、α相が支配的であり、名目上の半減
期を示している。
驚くべきことに、天然t−PAのインビボでの高い血餅溶解活性を有効に保持し
ている変異t−PAタンパク質の製造の鍵となるのは、通常は天然t−PAに伴
われているフィンガー領域の全部もしくは一部、または成長因子領域の全部もし
くは一部、またはクリングル1領域の全部もしくは一部の除去であることを発見
した。本明細書で用いる「フィンガー領域」なる用語は、通常、システィン残基
6と36、および34と43の間の推定のジスルフィド結合の存在によって「フ
ィンガ一様の」構造を示す天然t−pAタンパク質のアミノ末端領域を指す。別
の方法によれば、このフィンガー領域は、それぞれのフィンガーをコードしてい
るエクソン領域として基本の遺伝子構造によって定義することもできる(例えば
、フィブロネクチンとのタイプ1の相同性によって特徴付けられるように、およ
び独立のエクソン領域として)。従って、ある種の好ましい態様では、フィンガ
ー領域は天然のt−PAのアミノ酸およそ1 (S E R)からおよそ44(
HTS)に対応するアミノ酸を含んでいる。
で延びるものとして様々に定義されている(EGFとの相同性に基づいて)。ク
リングル1(Kl)はアミノ酸92近辺から173近辺まで延びるものとして定
義されており、クリングル2(K2)はアミノ酸180近辺からアミノ酸261
近辺まで延びるものとして定義されている。いわゆるセリンプロテアーゼドメイ
ン(P)は、通常、アミノ酸264近辺から分子のC−末端まで延びるものとし
て定義されている。通常、これらのドメインは互いに隣接して位置しているか、
または短い「リンカ−」領域によって分離しており、そして推定の成熟型におけ
る1〜527アミノ酸の全アミノ酸配列を占めている。
それぞれのドメインはある種の特異的な活性を付与するものとして様々に記載さ
れている。即ち、フィンガー領域は、フィブリンへの高い結合親和性にとって必
須であるか、または少なくとも主な重要性を有している配列を含有していると様
々に記載されている(この活性は、フィブリンに富む血栓の存在場所でヒト組織
プラスミノーゲン活性化因子が血餅溶解に対して示す高い特異性にとって重要で
あると考えられている)。同様に、成長因子様の領域は、少なくともウロキナー
ゼに関しては細胞表面の結合活性に関与している。
また、クリングル2領域は、t−P Aの活性を刺激するフィブリンの能力と、
およびフィブリン結合と強く関係している。セリンプロテアーゼドメインは、プ
ラスミノーゲンを活性化する活性に関する分子の作業ドメインであるとして意見
が一致しているようである。
従って、本発明は、除去されるフィンガー、成長因子またはクリングル1ドメイ
ンの量または部分が関係する方法で、t−PAの血漿半減期を増加させる方法を
意図するものである。即ち、t−FA変異体中に示されるドメインの機能的変化
の程度が大きくなるにつれて、この変異体によって示される半減期の増加が大き
くなる。しかし、全体のフィンガー、成長因子またはクリングル1領域を実質的
に除去したときであっても、インビボでの血餅溶解活性がわずかに減少する結果
にしかならないことがわかった。従って、インビボでの血餅溶解活性を保持して
いる本発明の変異t−pAタンパク質を用いて、即ち、1またはそれ以上の機能
的なフィンガー、成長因子、クリングル1、クリングル2および/またはプロテ
アーゼドメインを含み、少なくとも一部のフィンガー、成長因子またはクリング
ル1領域が除去されているか、または変えられている変異体を用いて医薬調製物
を容易に製造することができる。
ある好ましい態様では、製造され、そして臨床的に使用されるt−PA変異体は
全フィンガードメインが実質的に除去されており、具体的には天然t−pAのア
ミノ酸1から44に対応するアミノ酸が除去されていることを特徴とする[本明
細書においては「デス(1−44)t−PAJ と呼ぶコ。
本発明の他の好ましい態様では、実質的に完全な成長因子領域であるアミノ酸4
4〜84が削除されているか、または実質的に完全なりリンゲル1領域であるア
ミノ酸92〜179が削除されている。
本発明に従って製造されるt−PA変異体は、通常、天然のt−PAよりも少な
くとも2倍長い血漿半減期を示し、ある態様では、天然t−P Aによって示さ
れる血漿半減期の約5〜約20倍の半減期を示す。ヒトでの天然t−PAの血漿
半減期が約6分であるときには、通常、本発明の好ましい変異t−PA314製
物は少なくとも12〜20分の半減期を示し、デス(1−44)t−FAの場合
は1時間に達するかあるいはそれ以上の半減期を示す。
ウサギ、サルおよびヒトでの天然t−PAの「名目上の」半減期がそれぞれ約2
.3.5および6分であることは理解されよう。通常、この比は比較的一定であ
る。従って、例えばウサギで観察された半減期は、ヒトでは若干高い半減期に対
応するであろう。
他の態様では、変異t−FA構造の改善された薬動力学は薬物の浄化速度の減少
として定義される。そのような態様では、変異t−PAタンパク質は、天然t−
PAの浄化速度の1/2〜115またはそれ以下の浄化速度、好ましくは天然t
−FAの浄化速度の約1/】5〜約1/25の浄化速度を示すように提供される
。最も受は入れられている試験系においては、並びにヒトにおいては、天然のt
−PAは通常7〜8.5MQ/分/kfのオーダーの浄化速度を示すであろう。
しかし、本発明を実施する際に用いるt−P A変異体は、通常、約2112/
分/に9より小さい浄化速度を示し、好ましいデス(1,−44,)t−FA変
異体は約0.!M!/分/kyより小さい浄化速度を示すであろう。
変異t−PAタンパク質調製物の不都合な作用および未知の毒性の可能性を避け
るため、必須ではないが、製造された変異タンパク質は合成誘導体、例えばアル
キル、アルキルアミンもしくはメチル化されたベンジルアミンまたはその他のブ
ロック基がタンパク質構造に含まれている誘導体などを含んでいないことが好ま
しい。
しかし、他の修飾により改良型のt−PAが得られることが既に見い出されてお
り、そのような修飾型のt−PAも本発明の方法で用いることができる。例えば
、ヒトt−pAのアミノ酸270〜約279の領域に、より具体的には位置27
5.276および277にある種のアミノ酸置換を有する新規なt−PA突然変
異体が、U、S、出願N 0.071071.506(1987年7月9日出願
)、並びにその親出願N o、 067846゜697(191116年4月1
日出願)およびN O,06/725.468(1985年4月22日出願)(
1986年10月29日に公開された欧州特許出願公開N o、 199.57
4に対応)に記載されている(これら出願のすべては祭考のために挙げた)。位
置277にリジンまたは位置275にアルギニン以外のアミノ酸を有するt−F
Aの突然変異体であると好便に特徴付けられるこれらの突然変異体は、本明細
書においてはプロテアーゼ耐性の1本鎖t−PA変異体と呼ばれるが、これらは
、1本鎖または2本鎖の両形態で存在することができる天然のt−PAとは異な
り、位置275および/または277のプロテアーゼ切断に対して耐性であり、
従ってインビボでの代謝によって2本鎖形に変換されない。このような耐性の「
1本鎖」変異体も本発明の方法によって同様に改善され、本発明の範囲内に含ま
れる。本発明のこのような酵素的に耐性なもの(アミノ酸位置275および/ま
たは277で)の例には、フィンガー、成長因子またはクリングル1領域(少な
くともその一部)の欠失と組み合わせた同様の変異体、例えばデス1−44 G
]u275t−PAおよびデス1−44 G1u2751 so277t−PA
が含まれる。
変異t−PAタンパク質は、例えば天然t−PAの酵素による切断とそれに続←
選択したアミノ酸の酵素による付加によって、または全合成法によっても得るこ
とができるが、好ましい態様では、t−pA変異体は組換えDNA法と細胞培養
法を実施することによって得られる。組換えベクターを始め、このようなベクタ
ーを用いることによって適切なt−PA変異体を生成させ、培養し、発現させる
組換え法は当分針で広く知られており、本明細書中に詳しく記載されている。
通常、適切な変異t−F Aタンパク質を製造するための好ましい組換え法は、
変異体をコードしている組換えベクター、例えばアミノ酸45〜527に対応す
るアミノ酸をコードしているベクターを調製することを包含し、デス(1−44
)t−PAの場合は天然t−FAのアミノ酸1−44を削除し、モしてデス成長
因子およびデスクリンゲルIt−PAの場合は適切なアミノ酸を同様に削除する
。組換えDNA法を用いて変異t−FAタンパク質を調製することによって、保
持されるフィンガー、成長因子またはクリングル1領域の大きさおよび配列が特
異性高く制御された変異体が得られることは理解されよう。さらに、大量の変異
タンパク質を製造し、常法によってさらに精製して薬学的に許容しうる調製物を
得ることができる。遺伝子操作を行った微生物または細胞培養系によって産生さ
れる生成物は、これまで可能であった方法よりもなお一層効率の高い方法でヒト
組織プラスミノーゲン活性化因子を得る機会を与え、これまで十分に行えなかっ
た市場風聞を可能にする。さらに、宿主細胞に依存して本ヒト組織プラスミノー
ゲン活性化因子は、天然の物質と比較して一層高いか、または低い程度で付随の
グリフシル化を含んでいることもある。いずれにしても、このt−FAは汚染タ
ンパク質およびその他の外来物質、例えばウィルスに基づく物質(通常、非組換
えの細胞環境において、あるいはプールした血清由来の調製物においてそれが伴
う)などの汚染物質を含んでいない。
本発明の化合物を既知の方法に従って製剤化して薬学的に有用な組成物を得るこ
とができ、それにより、本発明の改良型ヒ) t−P A産物を薬学的に許容し
うる担持担体と混合する。適当な担持担体およびそれらの製剤(他のヒトタンパ
ク質、例えばヒト血清アルブミンを含む)は記載されている[例えば、Remi
ngtons PharmaceuticalSciences 16版、19
80年、Mark Publishing Co、、0sloら編;参考のため
に挙げた〕。通常、そのような組成物は、宿主に効果的に投与するのに適した薬
学的に許容しうる組成物を調製するために、有効量の変異t−PA(例えば、約
0.5〜約5M9/j11りを適当量の担体とともに含有しているであろう。こ
のt−FA組成物を非経口によって、またはそれを有効な形および量で血流に放
出させる他の方法で投与することができる。
本発明を実施する際に用いる変異t−PA産物の臨床的投与に特に適した組成物
には、例えば滅菌水溶液または凍結乾燥タンパク質などの滅菌水和性粉末が含ま
れる。通常、製剤中に適切な量の薬学的に許容しうる塩をさらに含んでいるのが
望ましいく通常は製剤を等張にするのに十分なII)。また、pH調節剤、例え
ばアルギニン塩基、およびリン酸も十分な量で含有させて、適切なpH(通常は
5,5〜7.5)を維持するのが普通である。さらに、水性製剤の貯蔵寿命ある
いは安定性を改善するために、グリセロールなどの物質をさらに含ませるのが望
ましいこともある。このようにして、変異t−PA製剤を非経口投与、特に静脈
内投与に適した形にする。
本発明の医薬組成物の用量および望ましい薬物濃度は、意図している具体的な使
用に依存して変わるであろう。例えば、深静脈血栓または末梢血管障害の治療に
おいては、通常、約0.05〜約0.3π9/に?のオーダーの「ポーラス」用
量が好ましく、それに続く投与を約0.1〜約0.2x9/に9のオーダーで行
ってほぼ一定の血液レベル(好ましくは約3μ2g/mcのオーダーで)を維持
するのが好ましい。
しかし、注入法を利用することができないのが普通である救急医療機関に関連し
て使用するためには、対象の疾病が通常は危機的な性質のものであるため(例え
ば、塞栓、梗塞)、通常、若干高い初期用jl(例えば、0.3o/に9のオー
ダーの静脈内ポーラス)を与えるのが望ましいであろう。
例えば、本発明のヒト組織型プラスミノーゲン活性化因子を、心臓血管系の障害
または症状に苦しんでいる対象に非経口投与してもよい。用量あるいは投与速度
は、他の心臓血管の血栓溶解剤の臨床的研究において現在用いられているものと
同様であってよいく例えば、心筋梗塞、肺塞栓などに苦しんでいる患者において
は1,5〜12時間にわたって静脈内または動脈内用量として約1〜2 z9/
ky体重)。
適当な剤形の例を1つ挙げると、50業9のヒト組織型プラスミノーゲン活性化
因子、アルギニン、リン酸およびポリソルベート80を含有するバイアルを50
1の注射用滅菌水で復元し、適切量の0゜9%塩化ナトリウム注射液と混合する
。
本発明のヒ)4411織型プラスミノーゲン活性化因子の延長された半減期は迅
速なi、v、注射に適している。これにより、複雑な投与法の必要性がなくなり
、限定された医療装置の状況下において、例えば準医療従事者が配置されている
救急車においてt−PAを使用する機会が増加する。また、ヒト組織型プラスミ
ノーゲン活性化因子の延長された半減期はより低い、より安全な初期用量をも可
能にし、45分またはそれ以上にわたって血栓溶解に有効な血漿レベルを維持す
ることができる。さらに、ヒト組織型プラスミノーゲン活性化因子のより長い半
減期は、成功裏の迅速な血栓溶解に続く再閉塞を避けるために必要となることも
ある低用量の長期治療に、または末梢血管閉塞の場合に必要となることもある長
期の血栓溶解に有用であろう。
第1A〜IC図は、推定のプレ配列領域(アミノ酸−35〜−1)並びに5°お
よび3°境界配列を含む、完全長のヒトt−F A (アミノ酸1〜527)の
核酸配列および対応のアミノ酸配列を示すものである。
第2図は、デス(1−44)t−PA変異体をコードしている突然変異プラスミ
ドを得るのに採用した工程を図式的に示すものである。
第3図は、還元剤の存在下および非存在下で、天然のt−PAの移動度をデス(
1−44,)変異t−PAOものと比較したポリアクリルアミドゲルを示すもの
である。
第4図は、プラスミン特異的な基質S−2251を用いて、インビトロでデス(
1−44)t−PAおよび天然t−PAのフィブリン刺激を比較するものである
。
第5図は、天然t−F Aのフィブリン結合活性(無傷のフィブリン、口;およ
びプラスミン分解したフィブリン、−)をデス(1−4,4)t−FAのもの(
無傷のフィブリン、O;およびプラスミン分解、・)と比較するものである。
第6図は、デス(1−44)t−PA(N44)のインビボでの血栓溶解活性を
天然t−PA(RI K)のものとウサギで比較するものである(それぞれn=
=13. 5++s、I)、)。
第7図は、天然t−PAおよびデス(1−44)t−PA変異体をそれぞれ0.
3および0.064 zf/kgの用量で、10%ポーラスとして投与し、続い
て残りを90分間にわたって注入することによって投与したときの天然t−PA
の溶解速度(0)をデス(1−44)t−PA変異体のもの(・)と比較するも
のである。
第8図は、0.3+g/kpの天然体または0.064大97に9のN44変異
体を10%xg/kgポーラスとして投与し、残りを90分間にわたって注入し
たときに得られる血漿濃度の経時変化を比較するものである。
第9図は、非放射活性のrt−PAを担体として用い、N44の薬動力学を天然
t−P A (rt−P A)のものと比較するものである。
第10図は、N44を担体として用いるN44の薬動力学を示すものである。
第11図は、プラスミドpH54がどのように調製され得るがを図式的に示すも
のであり、また、その部分的な制限マツピングを示すものである。
第12図は、プラスミドpH54がコードしているデス1−44G1u275
t−PA突然変異体の配列を示すものである。
第13図は、種々のドメイン欠失突然変異体、成長因子欠°失デス44−84(
rd−GFJ )、クリングル1欠失デス92−1.79 (rd−に1」)、
クリングル2欠失デス174−261(rd−に2J)、および対照としての天
然t−PA(rrt−PAJ )のウサギにおける薬効力学プロフィールを示す
ものである。
第14図は、フィンガー欠失デス1−44を含む種々のドメイン欠失突然変異体
く第13図参照)のフィブリン結合特性を、結合%対フィブリン(フィブリノー
ゲン)濃度で示すものである。
好ましい態様の詳細な説明
I−喰A五
ヒトおよびその他の動物において、組織型プラスミノーゲン活性化因子(t−P
A)はフィブリン血餅の溶解において本質的な役割を演じる[例えば、ベルスト
レートおよびコレン(Verstraete ancl Coblen、 19
1116. Blood、 67: 1425)を参照]。t−PAはプラスミ
ノーゲンをプラスミンに変換することによってフィブリン溶解を開始させるセリ
ンプロテアーゼである。t−PAは、他のタンパク質と配列を同じ(するいくつ
かのドメインからなり、それぞれのドメインがこの多機能タンパク質に特定の機
能を付与しているものと仮定されている[例えば、ベニ力ら(Pennica
et al、、 In2. Nature、 301 : 214) :バニャ
イら(Banyai et al、、 1983. FEBS Jett、、
163: 37)を参照]。
プロテアーゼドメイン(残基276〜527)の機能だけが明白に定義されてい
る。この発見は、第1に他の既知のセリンプロテアーゼとで観察された配列相同
性に基づいていた。もっと最近になって、t−PAの2本鎖形の限定された還元
によりて、このプロテアーゼ領域を機能的に調べることおよび直接的な単離が可
能になった[リジケンおよびグレネベルド(Rijken and Groen
eveld、 1986. J、Biol、Chem、、 261 : 30
9B) ; トッドら(Dodd et al、、 1986. Throm
bos、Eae+c。
5tas、、 55 : 94)コ。
しかし、フィンガードメイン(例えば、第1A〜lc図を参照;フィブロネクチ
ンのタイプ1フインガー領域と相同である残基1〜44)、成長因子ドメイン(
残基45〜89;これはウロキナーゼ、因子■、因子XおよびプロティンCの成
長因子領域並びに表皮成長因子に相同である)、および2つのクリングルドメイ
ン(残基92〜173および180〜261;これらはプラスミノーゲン、プロ
トロンビン、ウロキナーゼおよび因子廟のクリングル領域と相同である)の正確
な機能は今のところわかっていない。バニャイら(上記)は、t−PAでの限定
されたタンパク質加水分解試験およびフィブロネクチンのフィブリン親和性の原
因であるフィンガードメインとの配列相同性を用いて、アミノ末端のフィンガー
ドメインがt−PAのフィブリン親和性の原因であることを示唆した。他では、
イチノイズら[Ichinoise et al、、 1986. J、Cl1
n、Invest、、 78: 103コは、限定されたタンパク質加水分解お
よびプラスミノーゲンのフィブリン親和性の原因であるクリングルドメインとの
配列相同性を用いて、t−PAの第2のクリングルドメインがフィブリンとの相
互作用の原因であることを示唆した。
部位特異的な突然変異誘発は、対応する基本の遺伝子配列の選択的な削除によっ
て、特定タンパク質の所望の部分の選択的な削除を可能にする方法である。得ら
れた突然変異体を機能的に調べることと組み合わせると、この方法はそれぞれの
ドメインの機能または機能群を解明することを可能にする。例えば、バングら[
Bang et al、。
1985、 Cl1n、Res、、 33:878A]はこの方法を用いる予備
的な研究を行い、フィンガーおよび成長因子ドメインがフィブリンによる活性の
最大の刺激およびフィブリン結合に十分であることを示した。対照的に、ゾンネ
ベルドら[van Zonneveld at al−+ 1986.Proc
、Natl、Acacl、 Sci、 USA、 83 : 4670]は、一
時的な発現系および未精製の上溝を用いて、第2のクリングルドメイン並びにそ
れより程度は少ないがフィンガーおよび成長因子ドメインがフィブリン結合の原
因であることを示した。しかし、カギタニら[Kagitani et al、
、 1985. FEBSLett、、 189:1453は、Detroit
562細胞から残基50〜527をコードしている天然t−PAのc D N
Aを単離し、大腸菌(E、coli)で発現させた後にタンパク質の特徴を調べ
た。他の研究者らの結果とは対照的に、彼等は、フィンガードメインと成長因子
ドメインの一部を欠くこの突然変異体がフィブリンと結合しないことを見い出し
た。
ベルハイジエンら[Verheijen et al、、 EMBO5,352
5(1986)]は、】またはそれ以上のドメインを欠く一連のt−PA変異体
を調製した。
彼等は、フィブリンが低濃度であるところでプラスミノーゲンが存在しないとフ
ィンガードメインの除去によってフィブリン結合が有意に減少するが、しかし、
フィブリンが高濃度であるところで第2のクリングルドメインが存在すれば有意
な結合を確実なものにするのに十分であるようであることを見い出した。また、
プラスミノーゲンの存在下では、クリングル2ドメインが低濃度のフィブリンの
ときに重要になる。さらに、彼等は、クリングル2ドメインだけがフィブリンに
よる活性の刺激に関与していると結論した。
従って、種々の構造ドメインの機能的な意義について、特に天然t−PAのN−
末D%jフィンガードメインによって演じられる役割については相当な混乱およ
び不明確さが存在していた。しかし、本発明に基づき、フィンガー、成長因子ま
たはクリングル1ドメインのいくつかの他の可能性ある薬理学的特性の中で、こ
れらのドメインがt−PAタンパク質中に存在していることは明らかに天然t−
PAの短い半減期に直接関係していると明確に開示することができる。特に、フ
ィンガー、成長因子またはクリングル1領域が除去されると(例えば、フィンガ
ー領域の除去の場合、天然t−PAの最初の44アミノ酸の除去によって例示さ
れるような除去)、天然t−PAおよびその関連の分子内構造についてこれまで
知られていた内容に照らして、驚くべきかつ予想外の薬効力学的性質を示す変異
t−PAタンパク質が得られることを開示することができる。
I[、t−PA変異体の製造
上述のように、組換え法が本発明方法で用いるt−PA変異体の製造に好ましい
。特に、組換えDNA法を用いて、例えば部位指向性の欠失突然変異誘発により
、1個または多数のアミノ酸の置換、削除、付加および取替によって種々に修飾
されたヒ) t−P A欠失突然変異体を製造する。これに包含されるのは、フ
ィンガー領域の全部または一部が削除されているが、なお以前に記載(例えば、
LIK特許N o、 2.119.804を参照:参考のために挙げた)されて
いるヒト組織プラスミノーゲン活性化因子の一般的な特徴であるセリンプロテア
ーゼ領域およびクリングル領域(群)を保持しているt−PA欠失変異体の製造
であろうが、他にフィンガー領域の除去または変性によって修飾された変異体の
製造も含まれるであろう。
本方法の実施の際に用いる特異的な欠失に関連して、本明細書で用いる「ヒト組
織プラスミノーゲン活性化因子」、「ヒトt−PAJまたは「天然のt−PAJ
は、プロテアーゼ部分を含有する、生物活性形の、微生物または細胞培養系によ
って産生されるヒトの外因性(組織型)プラスミノーゲン活性化因子を指し、微
生物または細胞培養系によって産生されることを除けばヒト組織に固有の組織プ
ラスミノーゲン活性化因子に対応するものであることは当業者には理解されよう
。本発明で得たヒト組織プラスミノーゲン活性化因子タンパク質は、決定された
DNA遺伝子および演鐸によるアミノ酸配列によって定義される(第1A〜IC
図参照)。個体が異なれば天然のアレル変異が存在し、生成することはわかるで
あろう。これらの変異は、全配列中のアミノ酸の相違によって、即ち該配列中の
アミノ酸の欠失、置換、挿入、逆位または付加によって示すことができる。
さらに、グリコジル化の程度および位置は宿主細胞環境の性質に依存する。
t−PAの生物学的な機能的等個物として特徴付けられるヒト組織プラスミノー
ゲン活性化因子の誘導体ということになるこれらすべてのアレル変異および修飾
は本発明の範囲内に含まれ、また、本質的かつ特徴的なヒト組織プラスミノーゲ
ン活性化因子の活性が実質的に影響を受けないままである限り、物理的および生
物学的に類似している他の関連のヒト外因性(組織型)プラスミノーゲン活性化
因子も含まれる。さらに、タンパク質の基本の生物学的機能を変えることなくア
ミノ酸配列にある種の変更を加えることもできることが知られている。例えば、
2つの交換されるアミノ酸のハイドロバシ−・インデックス(hydropat
hic 1ndex)の関係に基づいてアミノ酸を種々の他のアミノ酸と交換し
うろことが知られている。
t−FAと同様、本発明の変異t−PAは、通常、次のように製造される:即ち
、(1)その最初のアミノ酸がメチオニンであるように(構造遺伝子の前にAT
G開始シグナルコドンを挿入することによって供与される)、または(2)メチ
オニンが細胞内または細胞外で切断され、その通常の第1アミノ酸を有するよう
に、または(3)そのシグナルポリペプチドまたは通常のシグナルポリペプチド
以外のコンジ一ゲートしたタンパク質とともに(このシグナルポリペプチドまた
はコンジユゲートは細胞内または細胞外の環境で特異的に切断され得るものであ
る)、または(4)無関係かつ余分なあらゆるポリペプチドを切断することを必
要とせずに成熟形で直接発現させることによって製造される。与えられた宿主が
シグナルペプチドを効率的に除去することができないか、または除去することが
です、発現媒体が組織プラスミノーゲン活性化因子とそのシグナルペプチドを一
緒に発現するように設計されているときには、この後者が特に重要である。
いずれにしても、上記のように種々の形態で製造したヒト変異t−PAを回収し
、種々の血管症状または障害の治療に用いるのに遇巳だレベルまで精製する。
さらに、t−FAは1本鎖(非プロテアーゼ耐性1本鎖)タンパク質および2本
鎖タンパク質の両方を含む形態を有している。この後者は、タンパク質加水分解
によって非耐性1本鎖化合物から誘導される。この2本鎖はプラスミノーゲンが
プラスミンに変換される場所で生成すると考えられている。本発明は、変異1本
鎖タンパク質(プロテアーゼ耐性であるか否かを問わない)を投与、または2本
鎖タンパク質(活性であることが示されたタンパク質)を投与することを提供す
るものである。2本鎖タンパク質は、非耐性の1本鎖物質が得られた後にインビ
トロでのタンパク質加水分解による変換によって製造することができる。いわゆ
る「クリングル」領域はセリンプロテアーゼ部分から上流に位置しており、本発
明の組織プラスミノーゲン活性化因子のフィブリンマトリックスへの結合におい
て、従ッて、実際の存在する血栓に対する本発明の組織プラスミノーゲン活性化
因子の観察される特異的な活性において重要な機能を演じるものと考えられる。
本発明の組織プラスミノーゲン活性化因子は天然物質に対応する酵素的に活性な
部分を含有して製造され、ヒト組織プラスミノーゲン活性化因子なる用語は、そ
のようなタンパク質だけを含有するか、または完全長の分子に違する追加のアミ
ノ酸配列とともに含有する産物を意味する。
本発明によって製造される変異ヒ)t−FAの状態を表すのに用いる「実質的に
純粋な形態」は、非組換え細胞によって、即ちその「天然の」環境において製造
されたときにヒトt−F Aに通常随伴するタンパク質またはその他の物質を含
まないことを意味する。
rDHFRタンパク質」は、ジヒドロ葉酸還元酵素(DHFR)に関連する活性
の能力があり、従ってヒボキサンチン、グリシンおよびチミジンを欠く培地(−
HG T培地)で生存する能力がある細胞によって産生されることが必要なタン
パク質を指す。通常、DHFRタンパク質を欠く細胞はこの培地で増殖すること
ができず、DHFRタンパク質を含む細胞はうまく増殖する。この理由で、本発
明の組換えベクターにDHFR−暗号配列を含ませると、成功裏に形質転換した
宿主を選択する方法が可能になる。
rMTXに感受性の細胞」は、DHFHの阻害物質であるメトトレキセー)(M
TX)を含有している培地で増殖することができない細胞を意味する。即ち、r
MTXに感受性の細胞」とは、遺伝子的に変えるか、または別の方法で追加しな
ければ、MTX濃度が0゜2μ9/xQまたはそれ以上であるときにこの細胞型
に適した周囲および培地条件のもとでは増殖できない細胞である。細菌などのあ
る種の細胞は、それらが他ではこの薬物に対して感受性であるDHFRを含有し
ているときであっても、それらが細胞境界の内側にMTXを入れさせないことに
よりMTX感受性を示さない。即ち、DHPRを含有する細胞は、通常、それら
がMTXに対して浸透性であるか、またはMTXを取り込むことができるときに
だけ、メトトレキセートに対して感受性となる。
「野生型DHFRJは、問題にしている特定の生物において普通に見い出される
ジヒドロ葉酸還元酵素を意味する。通常、野生型DHFRはインビトロで低濃度
のメトトレキセートに対して感受性である。
「発現ベクター」は、それに含まれているDNA配列を発現させることができる
ベクターを包含し、ここで該配列はその発現を可能にする他の配列と機能的に結
合している。必ずしも明快に記述されるものではないが、これらの発現ベクター
はエビソームとして、または染色体DNAの組込み部分として宿主生物中で複製
可能なものでなければならないことも意味する。複製可能であることが欠如して
いるとそれらを効率よく操作できないことになることは明らかである。つまり、
「発現ベクター」には機能的な定義が付与され、それに配された特定のDNA暗
号を発現させうるあらゆるDNA配列がこの用語に含まれる(それが特定の配列
に適用されるので)。一般的には、組換えDNA法に利用される発現ベクターは
、「プラスミド」(これは環状の2本鎖のDNA環を指し、それらのベクター形
では染色体に結合していない)の形態であることが多い。プラスミドが最も普通
に用いられるベクターの形態であるので、本明細書では「プラスミド」と「ベク
ター」を交換可能に用いる。しかし、本発明は、等伍な機能を与え、本発明後に
当分野で既知となる、他の形態の発現ベクターをも包含するものである。
「組換え宿主細胞」は、組換えDNA法を用いて構築されたベクターで形質転換
された細胞を意味する。本明細書中に明記したように、変異t−PAはこの形質
転換によって達成される量で産生され、この量は、形質転換されていない宿主に
よって産生されるかもしれない量よりも少ない量ではなく、またもっと普通には
検出可能な量よりも少ない量ではない。そのような細胞によって産生されるt、
−PAを「組換えt−PAJと呼ぶことができる。
本明細書で用いるt−P Aまたは変異t−PAの「生物学的な機能的等個物」
は、天然配列(または対応する変異配列)、例えば第1A〜IC図に示されてい
るような配列が、同様の生物学的機能を有する配列で置き換えられている天然ま
たは変異t−PAを意味する。例えば、カイトら[Kyte et al、、
(1982)、 J、Mo1.Biol、、 157: 105]は、ある種
のアミノ酸を類似のバイトロバシー・インデックスまたは値を有する他のアミノ
酸に置換することができ、なお類似の生物学的活性を保持することができること
を見い出した。以下に挙げる表に示すように、アミノ酸はその疎水性および荷電
性に基づいてバイトロバシー・インデックスが割り当てられる。アミノ酸の相対
的なノルイドロバシーの性質は得られるタンパク質の二次構造を決定し、続いて
タンパク質とその受容体の相互作用を規定するものと考えられている。t−PA
の場合、類似のバイトロバシー値を有するアミノ酸の置換によって、t−PAの
生物学的な機能的等価物を得ることができると考えられる。本明細書で用いるt
−PAまたは変異t−PAの生物学的な機能的等価物は生物学的活性についてで
ある。従って、例えばバイトロバシー・インデックスが+4.5であるイソロイ
シンをバリン(+4.2)またはロイシン(+3.8)に代えて置くことができ
、なお同様の生物学的活性を有するタンパク質を得ることができる。これとは全
く対照的に、リジン(−3,9)をアルギニン(−4゜5)などに代えて置くこ
とができる。通常、アミノ酸が置換アミノ酸のバイトロバシー・インデックス単
位の約+/−1の範囲の7%イドロバシー値を有していればアミノ酸をうまく置
換することができると考えられでいる。
アミノ酸 バイトロバシー−フェニルアラニン
2.8システイン/シスチン 2,5グルタミン酸
−3,5グルタミン −3,
5アスパラギン酸 −3,5a1部位特異的な欠失突然変異誘
発
上述のように、本発明のT P A変異体は特異的な欠失突然変異誘発によって
製造するのが好ましい。本発明を実施する際に有用な欠失突然変異誘発は、目的
の欠失ジャンクション(接合点)ならびに十分な数の隣接ヌクレオチドのDNA
配列をフードしている特異的なオリゴヌクレオチド配列を用いて十分な大きさお
よび配列錯綜のブライマーとし、欠失ジャンクシ宜ンをまたぐ両側に安定な二重
らせんを形成させることによって最も容易に得られる。通常、長さが少なくとも
27ヌクレオチドであるブライマーが好ましく、欠失箇所の5“側に約10ヌク
レオチド、そして3゛側に17ヌクレオチドを有する。
従って、好ましいデス(]−44)t−PA変異体の製造用には、次の配列を有
するブライマーを用いるのが好ましい:glll
er
5’ AGGAGCCAGATCTGTGCCTGTCAAAAG 3’t
−PA PA45
プレ配列
しかし、同様のD N Aブライマーを用いることによって、あらゆる度合いの
フィンガーの削除を行いうろことは明らかであろう。即ち、例えばフィンガー領
域の増加したカルボキシおよび/またはアミン末端部分をコードしている欠失突
然変異体用には、上記のブライマーを次の配列のブライマーなどに置換する:I
S
5’ AGGAGCCAGACACTCAGTGCCTGTC3’プレ配列 P
A44
即ち、全欠失(例えば、デス1−44)から減少欠失(例えば、デス1−43、
デス2−43、デス2−42など)まで、フィンガー領域の欠失を「歩く」こと
によって、天然t−PAに比べて改善薬動力学パラメーターが変化し改良された
変異t−PAが得られる。このような種々の欠失変異体を調製するのに用いるこ
とができる具体的な方法、試薬などは、デス(1−44)t−PAをコードして
いるプラスミドであるCVSVPA−N44(D22)の開発を示す実施例に関
連して後述するか、または当分野で既知の方法による。
従って、t−FA遺伝子の適切な欠失変異体は既知のt−P Aコード化ベクタ
ーからこの一般的な方法によって調製することもでき、次いでこの欠失突然変異
体をさらに用いて適切な宿主を形質転換することができる。
b、宿主細胞の培養およびベクタ一
本明細書に開示したベクターおよび方法は、広範囲のi核および真核生物にわた
る宿主細胞で用いるのに適している。
一般に、本発明で有用なベクターを構築する際のD N A配列のクローニング
には原核生物が好ましいのは勿論のことである。例えば、大腸菌(E、co]i
)K 12株294(ATCCNo、31446)が特に有用である。使用する
ことができるその他の微生物株には、大腸菌Bおよび大腸菌X1776(ATC
CNo、31537)などの大腸菌株が含まれる。これらの例示が限定のためで
はなく説明のためのものであることは勿論のことである。
原核生物を発現のためにも用いることができる。上記の菌株、並びに大腸菌W3
110(F−1λ°、原栄養性;ATCCNo、273325)、バシラス・サ
ブテラス(Bacillus 5ubtilus)などのバシラス属、およびサ
ルモネラ・チフイムリウム(Salmonella typhimurium)
あるいはセラッチア・マルセサンス(Serratia marcesans)
などのその他の腸内細菌科の細菌、および種々のシニードモナス種を用いること
ができる。
通常、宿主細胞と適合する種から得たレプリコンおよびコントロール配列を含有
するプラスミドベクターをこれら宿主との関係で用いる。このベクターは、複製
部位、並びに形質転換された細胞において表現型による選択を与えることを可能
にするマーク配列を担持しているのが普通である。例えば、大腸菌は、大腸菌種
から得たプラスミドであるpBR322[例えば、ポリバーら(Bolivar
et a+、。
Gene 2 : 95 (1977))を参照]を用いて形質転換するのが普
通である。
pB R322はアンピシリンおよびテトラサイクリン耐性のための遺伝子を含
有しており、従って、形質転換された細胞を同定するための簡単な手段を与える
。また、このpBR322プラスミドまたは他の微生物プラスミドまたはファー
ジは、その自身のタンパク質を発現させるために微生物が用いることができるプ
ロモーターを含有するか、または含有するように修飾されなければならない。
組換えDNAの構築において最も普通に用いられるプロモーターには、B−ラク
ターゼ(ベニシリナーゼ)およびラクトースプロモーター系[チャンら(Cba
ng et al、、 !1ature、 375 : 615 (197g)
) :イタクラら(Itakura et al、、 5cience、 19
8: 1056 (1977)) ;ゲデルら(Goeddel et al、
、 Nature 281 : 544 (1979))]およびトリプトファ
ン(trp)プロモーター系[ゲデルら(Goeddel et al、、λu
eleic Ac1dsRes、、 8 : 4057 (1980)) ;
E P O出願公開N o、 0036776、]が含まれる。
これらが最も普通に用いられるが、その他の微生物プロモーターが発見され、利
用されており、それらのヌクレオチド配列に関する詳細は公表されていて当業者
ならこれらをプラスミドベクターに機能的に連結することができる[例えば、シ
ーベンリストら(Siebtbenlist et al、、 Ce1l 20
: 269 (1980))を参照]。
原核生物に加えて、酵母培養物などの真核微生物を用いてもよい。
真核微生物の中ではサツカロマイセス・セレビジアセ(Saccharomyc
es cerevisiase)あるいは普通のパン酵母が最もよく用いられる
が、多数の他の菌株も普通に用いることができる。サツカロマイセス中での発現
のためには、プラスミドY R1)7 [例えば、ステインク;ンブら(Sti
nchcomb et al、、 Nature、 282 : 39 (19
79)) ;キンゲスマンら(Kingsman et al、、 Gene、
7 : 141 (1979)) :チェンバーら(Tschemper e
t al、、 Gene、 10 : 157 (1980))lがよく用い
られる。このプラスミドはtrpl遺伝子を既に含有しており、トリプトファン
中で増殖する能力を欠く酵母の突然変異株[例えば、ATCCNo。44076
またはP E P 4.−1 (ジヲーンズ: Jones、 Genetic
s、 85 : 12 (1,977))]に対して選択マーカーを与える。酵
母宿主細胞ゲノムの特徴としてtrpl欠損が存在すると、次に、トリプトファ
ンの非存在下での増殖によって形質転換を検出するための効率的な環境が得られ
る。
酵母ベクターにおける適当な促進配列には、3−ホスホグリセレートキナーゼ[
ヒッツェマンら(Eitzellan et al、、 J、Biol、Che
ll、。
255 : 2073 (1980))]、またはその他の解糖酵素[ヘスら(
less et al、、 J、^dv、 Enzyme Reg、、 7 :
149 (+968)) ;ホランドら(Holland etal、+ B
iochemistry、 17 : 4900 (197B))]、例えばエ
ノラーゼ、グリセルアルデヒド−3−ホスフェート デヒドロゲナーゼ、ヘキソ
キナーゼ、ピルベートデカルボキシラーゼ、ホスホフルクトキナーゼ、グルコー
ス−6−ホスフェート イソメラーゼ、3−ホスホグリセレート ムターゼ、ピ
ルベートキナーゼ、トリオセホスフェート イソメラーゼ、ホスホグルコースイ
ソメラーゼ、およびグルコキナーゼのためのプロモーターが含まれる。また、適
当な発現プラスミドを構築する際には、これらの遺伝子と関連した終止配列を、
発現ベクターの発現させようとする配列の3′に連結して終止およびmRNAの
ポリアデニル化を付与する。増殖条件によってコントロールされる転写の別の利
点を有する他のプロモーターは、アルコールデヒドロゲナーゼ2、イソチトクロ
ムC1酸ホスフアターゼ、窒素代謝に関与する分解酵素、および前記のグリセル
アルデヒド−3−ホスフェートデヒドロゲナーゼ、ならびにマルトースおよびガ
ラクトース利用の原因をなす酵素のプロモーター領域である。酵母−適合性のプ
ロモーター、複製起源および終止配列を含有するあらゆるプラスミドベクターが
適している。
微生物に加えて、多細胞生物由来の細胞培養物も宿主として用いることができる
。原則として、を推動物または非を推動物培養物のいずれからであっても、これ
らすべての細胞培養物を用いることができる。しかし、を推動物細胞が最も重要
であり、培養物(組織培養)中でのを推動物細胞の増殖は最近の数年間で常法と
なった[Ti5sue Cu1ture、 Academic Pres
s、 Kruse and Patterson編 (1973)コ。
このような有用な宿主セルラインの例は、VEROおよびHeLa細胞、チャイ
ニーズ・ハムスター卵巣(CHO)セルライン、ならびにW2B5、BHK、C
O3−7およびMDCKセルラインである。
このような細胞の発現ベクターは、通常、複製起源、発現させようとする遺伝子
の前に位置するプロモーターを、あらゆる必要なリポソーム結合部位、RNAス
プライス部位、ポリアデニル化部位、および転写ターミネータ−配列とともに含
有している(必要なら)。
哺乳動物細胞で用いるためには、ウィルス性物質によって発現ベクター上にフン
トロール機能が付与されることが多い。例えば、通常用いられるプロモーターは
、ポリオーマ、アデノウィルス2、および最も多くはシミアン・ウィルス40(
SV4.O)から得られる。
5V4Qウイルスの初期および後期プロモーターは、SV40のウィルス性複製
起源をも含有するフラグメントとして両方がウィルスから容易に得られるので物
に有用である[フィアーズら(Fiers et al、、 Nature、
273: 113 (197g))]。H4ndl11部位からウィルス性複製
起源中に位置するBg11部位まで延びる約250bpの配列が含まれているな
らば、それより小さいか、または大きい5V4Qフラグメントも用いることがで
きる。さらに、目的の遺伝子配列に通常伴われるプロモーターまたはコントロー
ル配列も、そのようなコントロール配列が宿主細胞系に適合するならば用いるこ
とができるし、また用いるのが望ましいことが多い。
複製起源は、例えば5V4Qまたはその他のウィルス(例えば、ポリオーマ、ア
デノ、VSV、BPVなど)供給源から誘導される外来の起源を含むようにベク
ターを構築することによって得ることもできるし、また、宿主細胞の染色体の複
製機序によって得ることもできる。ベクターが宿主細胞染色体に組込まれるとき
には、後者が十分であることが多い。
変異t−PAおよびDHPRタンパク質の両方をコードしているDNA配列を含
有する本発明のベクターによるトランスフェクションのだめの好ましい宿主細胞
を選択する際には、用いられているDHFRタンパク質の種類に従って宿主を選
択するのが適当である。野生型のDHFRタンパク質が用いられているときには
、DHFRを欠く宿主細胞、従ってヒボキサンチン、グリシンおよびチミジンを
欠ぐ選択培地での成功裏のトランスフェクシヨンのためのマーカーとしてDHF
R暗号配列を使用することができる宿主細胞を選ぶのが好ましい。この場合の適
当な宿主細胞は、ウルラウブら[Urlauband Chasin、 Pro
c、 Natl、 Acad、 Sci、 USA 77 : 4216 (1
980)]の記載のようにして調製し、増殖させた、D)(FR活性を欠くチャ
イニーズ・ハムス9−n巣cc HO)セルラインである。
一方、MTXに対して低い結合親和力を有するDHPRタンパク質をコントロー
ル配列として用いるときには、DHFR欠損細胞を用いることは必要ではない。
突然変異DHPRはメトトレキセートに対して耐性であるので、宿主細胞自身が
メトトレキセード感受性であるならば、MTX含有の培地を選択手段として用い
ることができる。MTXを吸収することができる真核細胞のほとんどはメ)・ト
レキセート感受性であるようである。そのような有用なセルラインの1つはCH
oライン、CHO−K](ATCCNo、CCl21)?ある。
満足な量のヒトt−PAが細胞培養によって得られるが、第2の暗号配列を用い
る工夫がなお一層の産生レベルの増強に有用である。
この第2の暗号配列は、メトトレキセートなどの外部からコントロールされるパ
ラメーターによって影響されるジヒドロ葉酸還元酵素(DHFR)を含有し、従
って、メトトレキセート(MTX)濃度のコントロールによって発現のコントロ
ールが可能である。
C1用いた方法
強力な細胞膜障壁を持たない細胞を宿主細胞として用いるときには、トランスフ
ェクションは、グラハムら[(iraham and Van der Eb。
Virology、 52 : 546 (197g)]が記載しティるような
リン酸カルシウム沈澱法によって行う。しかし、細胞中にDNAを導入するため
の他の方法、例えば核注入法またはプロトプラスト融合法などを用いることもで
きる。
原核細胞または相当な細胞壁構造を有する細胞を用いるときには、好マシいトラ
ンスフェクション法は、コーエンラ[Cohen、F、!i、 etal、、
Proe、Natl、Acad、Sci、USA 69 : 2110 (19
72)]が記載しているような塩化カルシウムを用いるカルシウム処理である。
目的の暗号配列およびコントロール配列を含有する適当なベクターの構築には通
常のライゲーシヲン(連結)法を用いる。単離したプラスミドまたはDNAフラ
グメントを、切断し、加工し、必要なプラスミドを得るのに望ましい形態にする
。
切断は、適当な緩衝液中、制限酵素(または酵素群)で処理することによって行
う。通常は、約1μ9のプラスミドまたはDNAフラグメントを、約20μρの
緩衝液中、約1単位の酵素とともに用いる(特定の制限酵素のための適切な緩衝
液および基質量は製造元によって指定されている)。37℃で約】時間のインキ
二ベート時間を用いることができる。インキユベートの後、フェノールおよびク
ロロホルムによる抽出によってタンパク質を除去し、エタノールによる沈澱によ
って水性分画から核酸を回収する。
平滑末端が必要であるときには、調製物を15°Cで15分間、10単位のポリ
メラーゼ1(フレノウ)で処理し、フェノール−クロロホルム抽出を行い、エタ
ノール沈澱させる。
切断したフラグメントの大きさによる分離は、ゲデルら[Goeddel。
D、、 et al、、 Nucleic Ac1ds Res、、 8: 4
057 (1980)コが記載している6%ポリアクリルアミドゲルを用いて行
った。
連結のために、正しい接続が得られるように適切に末端加工したほぼ等モル量の
所望の成分を、0.5μ9のDNAあたり約10単位のT4 DNAリガーゼ
で処理する(切断したベクターを構成要素として用いるときには、細菌性アルカ
リホスファターゼで前処理することによって切断ベクターの再連結を防止するの
が有用である)。
上述のように、本発明のt−PA変異体は、特異的な欠失突然変異によって得る
のが好ましい。本発明の実施の際に有用な欠失突然変異は、所望の欠失ジャンク
シ5ンのDNA配列ならびに十分な数の隣接ヌクレオチドをコードしている特異
的なオリゴヌクレオチド配列を用いて十分な大きさおよび配列の複雑さを備えた
配列とし、欠失ジャンフシボンをまたぐ両側に安定な二重らせんを形成させるこ
とによって最も容易に得られる。
構築したプラスミド中の正しい配列の確認用の分析のために、連結混合物を用い
て大腸菌K12株294(ATCC31446)を形質転換し、適切なところで
成功裏の形質転換体をアンピシリンまたはテトラサイクリン耐性で選択する。形
質転換体からプラスミドを調製し、制限分析し、モして/または配列決定する[
メシングら(Messing et al、、 Nucleic Ac1ds
Res、、 9 : 309 (1981))の方法によって、またはマクサム
ら(Maxam et al、、 Methods of EnzyIIolo
gy。
65 : 499 (1980))の方法によって]。
約20〜500.000nM2#度のメトトレキセート(DHPR活性の競合阻
害物質)の存在下で宿主細胞培養物を増殖させることによって、DHFRタンパ
ク質暗号配列の増幅を行う。勿論、濃度の有効範囲は、DI(FR遺伝子、タン
パク質の性質および宿主の特性に太き(依存する。一般的に指定した上限および
下限を確かめることができないのは明らかである。適切な濃度の他の葉酸類似体
またはDHFRを阻害するその他の化合物も用いることができよう。しかし、M
TXは都合がよく、入手が容易であり、効果的である。
以下に挙げる実施例において、好ましい態様は、本発明の実施および驚くべき有
用性を示すために発明者らによって行われた実験の形で記載されている。これら
の方法が、本発明者らによって見い出された本発明の実施をうまく行うための方
法を示すものであり、従って、これらの実験がいかなる意味においても本発明の
利点を達成するための唯一の手段を示すものではないことは当業者の認めるとこ
ろであろう。
実施例1 デス(1−44)ヒトt−PA変異体の調製上で簡単に説明したよう
に、天然t−P Aのフィンガー領域に特異的な欠失を導入するための最も好都
合な方法は、基本のcDNA遺伝子配列の部位−特異的な欠失突然変異誘発によ
る方法である。この方法は、所望の新しい配列をコードしている1本鎖の合成「
ブライマー」配列を用いる。この新しいブライマーを、相補配列を有する1本鎖
の鋳型、通常は配列が削除されようとしている遺伝子をコードしている鋳型にハ
イブリダイズさせる。DNAポリメラーゼを用いることによってこのブライマー
を延長した後、ハイブリッド(雑種)分子を適当な宿主中で複製させる。
デス(1−44)t−PA突然変異体を調製するため、t−PAのcDNA構造
遺伝子および3゛非翻訳化領域の一部をコードしている出発プラスミドを用いて
部位−指向性の欠失突然変異誘発を行った。このプラスミドpPADHFR−6
(PETPFRとも呼ばれる)の調製、ならびに適切な宿主においてそれを発現
させるための条件および得られたタンパク質の精製は、EPO出願公開N010
93.619(参考のために挙げた)に詳細に記載されている。この欠失を行う
際の工程図を第2図に示す。用いた基本的な方法はアデルマンら[Adelma
n etal、、 1983. DNA 2: 183コ(参考のために挙げた
)が開示している。
プラスミドpPADHFR−6を5tulおよびEcoRIで消化して、アミノ
酸203までのt−PAプレ配列をフードしている配列を含む826塩基対のフ
ラグメントを放出させた。このフラグメントを、S+nal/EcoRI消化し
たM13mplORF(複製型M13ファージベクター)[例えば、メシングら
(Messtng、 et al、、 Th1rd C1eveland Sy
mposium on Macromolecules Recombinan
t DNA、 Editor A、Wa]ton、 Elsevier、 Am
sterdam (IHI))を参照]のベクターフラグメントと連結した。従
って、中間プラスミドpp A−N 441ntAは、部位指向性の欠失突然変
異誘発によってアミノ酸1−44のコドンが除去されようとしているt−F A
遺伝子の一部を含有している複製型のM13ファージであった。
この突然変異誘発を行うために、フレアら[Crea et al、、 197
1LProe、 Natl、 Acad、 Sci、 USA、 75 : 5
765]のホスホトリエステル法などの方法によってオリゴヌクレオチドブライ
マーを調製した。デス(1−44)突然変異体を調製するために用いたブライマ
ーは次のようであった:
gl11
er
プレ配列
このブライマーの10個の5゛ヌクレオチドがプレ配列アミノ酸−3〜−1(g
]y−ala−arg)をコードしており、一方、17個の3′ヌクレオチドが
アミノ酸45〜49 (SER−VAL−PRO−VAL−LYS)をコードし
ていることはわかるであろう。Bgl11部位を保持させるため、セ’)7−4
5用にrTCTJコドンを用いていることに注意が必要である。
約200ryの合成オリゴヌクレオチドを、約8UのT4ポリヌクレオチドキナ
ーゼを含む30μffの50mM)リス−)(CI2(pH7,5)、10d
MgCム、lQmMジチオトレイトール、1+aMATP中、37℃で30分間
、ホスホリル化した。ペテロ2本鎖を形成させるため、100r+9のホスホリ
ル化したブライマーを含む約40μgの101トリス−HCff(pH7,5)
、10mM MgCff*、 1 mllジチオトレイトール中で、約50n
gの1本鎖pP A−N 441ntAを95℃まで加熱しく10分)、室温ま
でゆっくりと冷却しく30分)、次いで4℃まで冷却した。2!IIIATP、
それぞれ0.25mMのdGTP、dCTP。
dA、TPSdTTP、5Uの大腸菌ポリメラーゼIの大きい(フレノウ)フラ
グメント、および400UのT4.DNAリガーゼを含む10℃gのりガーゼ緩
衝液を加えることによって、ブライマー延長を開始させた。15℃で1時間の後
、この反応混合物を用いてJMIO】細胞を形質転換した。
全ライゲーション混合物を200uffのコンビテン)JM10]細胞と混合し
、次いで氷上で30分間および37°Cで5分間インキニベートすることによっ
て形質転換を行った。次に、3.53!ρの2Y丁トップ(表層)寒天を55℃
で、200μgのファージ飽和細胞、10uQのI PTG(200+eM)お
よび50℃gのXガルと混合し、添加の後、薬物を含まない2YTを入れたベト
リ皿にこの細胞をプレートした。
無色のプラークを採取し、100u12の2YT培地を入れた微量滴定器に移し
た。この接種した微量滴定液を、8叶の2YT)ツブ寒天において600μgの
JMIOI細胞の菌叢を重ねた直径15CjIのLB寒天プレートに刻印し、3
7℃で一部インキユベートした。生成したプラークを1分間の物理的な接触によ
ってニトロセルロースディスクに移した。このニトロセルロースディスクを0.
5M NaOH−1,5M Na(J!で3分間処理し、3M NaCl2−0
.5に! )リス−HCff(pH7,5)で15分間洗浄しく2回)、次いで
2X SSCで15分間洗浄した。プレハイブリダイゼーシヲン混合物は、11
01nトリス(pH7,5)、5d EDTA、0.9M NaC(!、IXデ
ンハルト(Denhardt) 0 、5%NP40.1100u ATP、l
iMビロリン酸ナトリウム、1mMリン酸ナトリウム、および50u9/宵(l
の大腸11tRNAを含有している。IXXノンルトは、1ρあたりに200R
9のフィコール(Ficoll)、200g9のポリビニルピロリドン、200
+yのウシ血清アルブミン(B S A ;分画■)を含有している。ディスク
を真空下、80℃で90分間加熱した。次いで、このディスクをペトリ皿中、6
村のプレハイブリダイゼーシテン液とともに3時間インキ二ベートし、続いて5
X106cpmのラベルしたブライマーを加えて一部ハイブリダイズさせた。デ
ィスクの選択的な洗浄を0.4.X5SCを用いて49℃で行い、風乾の後にデ
ィスクをX−線フィルムに暴露した。ポジティブにハイブリダイズしたクローン
をジデオキシ配列決定によってさらに分析した(アデルマンを参照:同上)。ポ
ジティブなコロニーから、適切な欠失を含むpP A−N 441ntAデルタ
と命名した組換えプラスミドを選択した。
M]3ファージの突然変異遺伝子配列をDHPR含有発現ベクター中の適切な発
現関係箇所に置き換えるため、プラスミドpPADHFR6を別々に消化し、B
gill/ K pn Tにより、DHPR遺伝子をフードしている大きいフ
ラグメントを単離し、そしてBstXI/Kpnlにより、天然t−PAの3“
末端(アミノ酸45〜527)をコードしている224o塩基のフラグメントを
単離した。N 4.4突然変異を有する400塩基のフラグメントをB gl
II/ B stX Iによる消化によってpP A−N 441ntAデルタ
から単離し、pPADHFR6から誘導した2つのフラグメントとともに連結し
た。従って、CVSVPA−N4.4 D22と命名したこの連結生成物は、
アミノ酸1−44をコードしているコドンが除去されていることを除き、親のプ
ラスミドpPADHFR6のフビーであった。
実施例2 CVSVPA−N44.(D22)j:よるCHO細胞のトランス
フェクシヨン
組mエフ5スミ)’CV S V PA−N44 (D 22)を、上記のよう
にして調製し、DHFR−CH○細胞中で発現させた。CHO細胞を約75%の
全面成長になるまで増殖させ、予めトリス−EDTA緩衝液中でRNアーゼ処理
しておいた約2μ2のプラスミドDNA(約1/2の通常のミニスクリーン)を
用いてトランスフェクシlンした。このDNAを50mM CaPO4/HEP
ESにし、これを用いてグラハムら[Graham et al、、 197g
、 Virology、 52: 546コの方法により細胞を普通にトランス
フェクシヨンした。簡単に説明すると、1、 OOmxの培養皿中の単層細胞か
ら培地を除去し、10%FCSを含む約51Qのハム(Ha+n)のF12培地
で置換した。カルシウム沈澱させたDNAを細胞上に置き、37℃で2時間その
ままにした。
約2時間後に、古い培地を除去し、1!li!のシN−/り溶液(PBS中の2
0%グリセロール)を約45秒間加えることによって、細胞にグリセロールシラ
ツクを与えた。次いで、この細胞をF12培地で洗浄してグリセロールを除去し
、新鮮な培地で約48時間両培養した。この時点で、細胞を約1/10に分け、
選択培地(ハムのF12、G−H−T−110%の徹底的に透析したPO5を含
む)に置き換えた。選択培地にプレートした後、デス(1−44)t−P Aの
調製に用いるときまで細胞を凍結させた。
実施例3 デス(1−44)ヒトt−FAの調製デス 1−44 t−PAを上
記のようにしてチャイニーズ・ハムスター卵巣(CH○)細胞中で発現させた。
上清を集め、濾過し、アプロチニンの存在下、−20℃で保存した。公知の方法
(例えば、UK特許No、 2.119.804 ; E P O出願公開N
o、 041.766、N o、 093.619またはNo、 0.199.
574を参照;これらのすべては参考のために挙げた)またはモノクローナル抗
体カラムを用いて細胞上清からt−PAを精製した。具体的には、形質転換した
CHO細胞を、回転ビン中、10%F B S、 500mM MTX、 20
0mMグルタミン、20mMヘベス、100IJ/iQベンーストレツプ(pe
n−strep)を含有するF12培地で全面になるまで増殖させ、次いで培地
を血清不含培地に置換し、5〜6日間日間インベニベートけた。この細胞を分離
し、上清をZnキレート化カラム(例えば、EP○公開N o、 0.199.
574を参照)Iこ通し、2カラム容量の1MNaC4,50nトリス(pH8
,0)で洗浄した。次いで、50+oMイミダゾールを含む同一の緩衝液でt−
PA変異体を溶離し、活性を有する試験管を集めた。
次に、この物質を25d)リス、0.5M NaCQ (pH8,0)中に透析
し、リジン−セファロースカラムに通した。2カラム容量の0、HNaCf2.
40mM NaPO,で洗浄した後、50dNaPO,,0,2Mアルギニン(
pH7,2〜7.4)で溶離した。リジン−アガロースからデス]、 −44t
−F Aを溶出させるのに必要なアルギニンの濃度は正常配列のt−FAを溶出
させるのに必要な濃度と同様であつたが、デス1−44t−FAが結合するのを
確保するために、極めてゆっくりとカラムに入れる必要があった。
タンパク質濃度をELISAで測定し、デス1−44t−PAおよび正常配列t
−FAの両方のアミノ酸分析に対して標準化した。タンパク質の純度および均質
性を、基本型のガス/液相シークエンサーによるN−末端配列決定によって、お
よびレンムリ[Laemmli、 1970゜Nature、 227 : 6
80]の緩衝系によるドデシル硫酸ナトリウムの存在下でのポリアクリルアミド
ゲル電気泳動(PAGE−SDS)によって分析した。通常は7〜17%勾配の
ゲルを用い、モリッセイ[Morrissey、 198L ^na1.Bi
ochem、、 117 : :(07’:lの銀−染色法によってタンパク
質を可視化した。同様の方法で天然配列のt−PAを発現させ、精製した。
同じ方法を用いてt−P Aおよびデス1−44t−PA・の両者を均質になる
まで精製したが、それぞれのタンパク質は5DS−PAGEで予想の分子量を示
した。1本のポリペプチド鎖として合成されるが、非耐性の1本鎖t−pAをA
rg275−11e276ペプチド結合のところで容易に加水分解して2本鎖形
を得ることができる。第3図は、還元剤の非存在下でt−PAおよびデスl−4
4t−PAの見掛けのMrがそれぞれ約60,000および55,000である
ことを示している。2本鎖形のタンパク質がジチオトレイトールの添加によって
還元されたときには、t−PAは、約35,000ダルトンのバンドと約30,
000〜34,000ダルトンの拡散したバンドを示し、それぞれが分子のプロ
テアーゼ部分(残基275〜527)、並びにアミノ末端フィンガー、成長因子
およびクリングルドメイン(残基1〜275)に対応している。デスl −44
t−P Aは、Mr約35.000のバ:/)’と約25,000〜30,00
0の拡散ハントヲ示し、これらはt−PAの場合と同一のプロテアーゼ部分、お
よびt−PA中の対応のドメインより低分子量のアミノ末端ドメインに対応対す
る抗体を用いるウェスタンプロットによって確認した。
両タンパク質試料のアミン末端配列決定によって、それぞれのタンパク質が残基
276−278に対応するマイナー配列1−に−Gを有していることがわかり、
これらの試料が2本鎖形であることが示された。t−PA試料中の他のメジャー
配列は5−Y−Qであり、これは残基1〜3に対応している。デス1−44t−
pA中のメジャー配列は5−v−pであり、残基45〜47に対応しており、フ
ィンガードメイン(残基1−44.)が削除されていること、および突然変異タ
ンパク質が発現され、新規なアミノ末端として残基45で適切にプロセッシング
されていることが確認された。
5DS−PAGEおよび配列分析の結果により、デス] −441−FAが予想
された分子量および配列を有する均質なタンパク質であることが確認されたが、
タンパク質の1つのドメインの削除が分子の残りの構造および折り畳みに有意の
作用を有していることもある。
分子の2次および3次構造を調べるための直接の試験法は利用できないが、限定
されたタンパク質加水分解が不適切に折り畳まれた分子を同定するのに有効であ
ることがわかった。トリプシン処理したt−PAおよびデス1−44t−PAの
分解/fターンを比較すると、差異は観察されなかった(第4図)。デスl−4
4t−FA試料中の7ミノ末端ドメイン(第4図参照)はt−pA中の対応−ド
メインより低い分子量を有しているが、デス1−44 t−P Aのプロテアー
ゼドメインおよびアミン末端ドメインのいずれもトリプシンによるタンパク質加
水分解に対して比較的感受性ではなかった。一層高いトリプシンt−PA比、お
よびキモトリプシンおよびペプシンのt−FAに対するいくつかの比でのタンパ
ク質加水分解により、タンパク質加水分解の速度に差がないことが示された。
実施例4 本発明のデス 1−44 GLU 275 t−PA変異体の組換
え産生のための発現ベクターの調製および利用1、プラスミドの構築
a、プラスミドpH,54
1)プラスミドpPADHFR−6
ブラスミドpPADHFR−6(pETPFRとも呼ばれる)は、例えば欧州特
許出願公開No、 93619(上記;参考のために挙げた)に記載のようにし
て調製したく全体的な詳細については第1図を参照)。
このプラスミド、それ自体およびトランスフェクシ芽ンされたCH○細胞の形態
のものは、アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクシ町ン(A T CC)[
American Type Cu1ture Co11ection、 Ro
ckvil]e。
Maryland、 1isAコにそれぞれATCCNo、40403およびC
RL9606のもとて1987年12月15日に寄託されている。
2) ブラxミ)’pCVSVPA−N44 D22上記のようにしてプラス
ミドpCVSVPA−N44 D22を調製した。プラスミドpPADHFR
−6(上記)を5tulおよびEcoRlで消化して、アミノ酸203までのt
−PAブレ配列をコードしている配列を含む826塩基対のフラグメントを放出
させた。このフラグメントを、Smal/EcoRI消化したM13mplOR
F(複製型M1.3ファージベクター)[例えば、メシングら(Messing
、 et al、。
Th1rd C1eveland Symposium on llacrom
olecules Recombir+ant DNA。
Editor A、Yalton+ Elsevier、 Amsterdam
(1981))を参照]のベクターフラグメントと連結した。従って、中間プ
ラスミドpPA−N44intAは、部位指向性の欠失突然変異誘発によってア
ミノ酸1−44のコドンが除去されようとしているt−PA遺伝子の一部を含有
している複製型のM13ファージであった。
この突然変異誘発を行うために、フレアら[Crea et al、、 197
g。
Proe、 Natl、 Acad、 Sci、 USA+ 75 : 576
5]のホスホトリエステル法などの方法によってオリゴヌクレオチドブライマー
を調製した。デス(1−44)突然変異体を調製するために用いたブライマーは
次のようであった:
glll
et
マ
5’ AGGAGCCAGA TCTGTGCCTGTCAAAAG :(’t
−PA PA45
プレ配列
このブライマーの10個の5°ヌクレオチドがプレ配列アミノ酸−3〜−1(g
ly−ala−arg)をコードしており、一方、17個の3′ヌクレオチドが
アミノ酸45〜49 (SER−VAL−PI?0−VAL−LYS)ヲ:l−
Fしていることはわかるであろう。Bgl11部位を保持させるため、セリン−
45用にrTCTJニドンを用いていることに注意が必要である。
約200oの合成オリゴヌクレオチドを、約8UのT4ポリヌクレオチドキナー
ゼを含む30μl!(7)50mlリス−HC(!(pH7,5)、10MM
MgC4t、 10mMジチオトレイトール、1m1lATP中、37℃で3
0分間、ホスホリル化した。ヘテロ2本鎖を形成させるため、100n9のホス
ホリル化したブライマーを含む約40μgの10aM)リス−HC(!(pH7
,5)、10IoMMg(Jj、、ll11Mジチオトレイトール中で、約50
n9の1本鎖pP A −N 441htAを95℃まで加熱しく10分)、室
温までゆっくりと冷却しく30分)、次いで4°Cまで冷却した。2+nMAT
P、それぞれ0.25dのdGTPSdcTP。
dATP、dTTP、5tJの大腸菌ポリメラーゼIの大きい(フレノウ)フラ
グメント、および400UのT4DNAリガーゼを含む10μρのリガーゼ緩衝
液を加えることによって、ブライマー延長を開始させた。15℃で1時間の後、
この反応混合物を用いてJMIO1細胞を形質転換した。
全ライゲージ1ン混合物を200μgのコンピテントJM]、OI細胞と混合し
、次いで氷上で30分間および37℃で5分間インキニベートすることによって
形質転換を行った。次−に、3.51ffの2YTトツプ(表層)寒天を55℃
で、200μQのファージ飽和細胞、1Oμ(lのI PTG(200IoM)
および50a(lのXガルと混合し、添加の後、薬物を含まない2YTを入れた
ベトリ皿にこの細胞をプレートした。
無色のプラークを採取し、100μgの2YT培地を入れた微量滴定器に移した
。この接種した微量滴定液を、81gの2YT)ツブ寒天に600μQのJMI
OI細胞の菌叢を重ねた直径15cmのLB寒天プレートに刻印し、37℃で一
部インキニベートした。生成したプラークを1分間の物理的な接触によってニト
ロセルロースディスクに移した。このニトロセルロースディスクを0.5M N
aOH,l。
5M NaCQで3分間処理し、3M NaCff−0,5M )リス−HOf
f(pH7,5)で15分間洗浄しく2回)、次いで2x sscで15分間洗
浄した。プレハイブリダイゼーシ璽ン混合物は、10IIMトリス(pH7,5
)、5mM EDTA、0.9M NaC(!v IXXシンルト0.5%NP
40,100μM ATP、1mMピロリン酸ナトリウム、1mMリン酸ナトリ
ウム、および50μ9/1(lの大腸菌tRNAを含有している。IXXシンル
トは、1gあたりに200x9のフィコール、20○に2のポリビニルピロリド
ン、200π?のウシ血清アルブミン(BSA;分画V)を含有している。ディ
スクを真空下、80℃で90分間加熱した。次いで、このディスクをベトリ皿中
、6x(lのプレハイブリダイゼーシ璽ン液とともに3時間インキニベートし、
続いて5 X、 1.0 ’cpmのラベルしたブライマーを加えて一部ハイブ
リダイズさせた。ディスクの選択的な洗浄を0.4X SSCを用いて49℃で
行い、風乾の後にディスクをX−線フィルムに暴露した。ポジティブにハイブリ
ダイズしたクローンをジデオキシ配列決定によってさらに分析した(アデルマン
を参照;上記)。ポジティブなコロニーから、適切な欠失を含むpP A−N
441ntAデルタと命名した組換えプラスミドを選択した。
Ml、3フアージからの突然変異遺伝子配列をDHFR含有発現ベクター中の適
切な発現関係箇所に置き換えるため、プラスミドpPADHFR6を別々に消化
し、Bglll/Kpnlにより、DHFR遺伝子をコードしている大きいフラ
グメントを単離し、そしてBstXI/Kpnlにより、天然t−PAの3“末
端(アミノ酸4.5〜527)をコードしている224o塩基のフラグメントを
単離した。N44(デス1−44)突然変異を有する400塩基のフラグメント
をBgl11/BstXIによる消化によってpP A−N 441ntAデル
タから単離し、pPADHFR−6から誘導した2つのフラグメントと一緒にし
て連結した。従って、CVSVPA−N44 D22と命名したこの連結の生
成物は、アミノ酸1−44をコードしているコドンが除去されていることを除き
、親のプラスミドpPADHFR−6のコピーであった。
3)プラスミドpPA、DHFR−62C9例えば、1987年7月9日出願の
米国特許出願N o、 071071.506およびその特許(上記を参照)に
記載されているようにしてプラスミドpPADHFR−62C9を調製した。要
約すると、ヒトt−PADNAをプラスミドpPADHFR−6(pjTPFR
とも称されている)およびpA25E10から得た。これら2種類のt−PAプ
ラスミドの調製は欧州特許出願公開N o、 093619(上記)に記載され
ている。
プラスミドpA25E10は、t−PA遺伝子の最後の508アミノ酸をコード
している配列および772塩基対の3゛非翻訳化領域を含有している。このプラ
スミドをS ae IおよびBglllで消化して744塩基対のフラグメント
を得、これを既述のような常法によって単離した。このフラグメントはt−PA
アミノ酸411〜527のコドンを含有しており、3”非翻訳化領域の一部を含
んでいる。
プラスミドpPADHFR−6はt−PAの全構造遺伝子と3゛非翻訳化領域の
一部を含有している。このプラスミドを5acTおよびBglllで消化して1
,230塩基対のフラグメントを得、これを単離した。このフラグメントは、成
熟形t−PAの最初の410アミノ酸のコドンを含有している。
これらのフラグメントを常法により連結し、Bgl、I+で消化した。
完全な成熟t−PA配列と3゛非翻訳化領域の一部のコドンを含有している1、
974塩基対のフラグメントを単離した。2本鎖のM13mp8(メシング;上
記)をBamHIで消化し、Bgll!消化したt−pAとアニーリングしてM
l 3+np8PABglllを得た。大腸菌JMI01細胞(ATCCNo、
33876)を、2本鎖複製型のM13a+p8PABglllで形質転換した
。1本鎖および2本鎖の(RF)型のMl 3np8 PA Bglllは、こ
の77−ジで感染サセt:大FAm J M 101細胞から単離することがで
きる。1本鎖型をt−PAの部位特異的な突然変異誘発に用いた。
ヒトt−P Aの構造遺伝子を部位特異的な突然変異誘発によって修飾し、適切
な種々の位置にアミノ酸置換を有するt−PAを発現させた。例えば、フレアら
(上記)の固相ホスホトリエステル法によって合成オリゴヌクレオチドを調製し
た。このような部位特異的な突然変異誘発のために調製し、そして用いた合成ブ
ライマーの1つを以以下に記載する方法を用いて合成ブライマーの突然変異誘発
配列を含有する別種t−p Aクローンを得た。通常の使用した方法はアデルマ
ン(上記:参考のために挙げた)の方法である。例えば、上記のブライマーを用
いることによって3M13RF2C9を調製した。
突然変異誘発を行ったt−PA遺伝子由来の精製M13 RF DNAを大腸
菌JMIOI細胞から調製した。次いで、突然変異誘発したt−PA、l17)
DNA配列を含有しているDNAフラグメントを用いて、突然変異誘発t−PA
の発現ベクターを構築した。
50M1の合成オリゴヌクレオチドを、8TJのT4ポリヌクレオチドキナーゼ
を含む10u0の501トリス−HC12(pH7,5)、101D11i1s
hCQ2、lQmMジチオトレイトール、lnMATP中、37℃で30分間、
ホスホリル化した。プローブとして用いるため、ATPを60iCiの[7”−
P]−A T P (3000μCi/xモル:400n9の24、−merあ
たり約50〜60x10@cpI11になる)に換えること以外は上記と同様に
して400nflの合成オリゴヌクレオチドをホスホリル化した。ペラC2本鎖
を形成させるため、10n9のホスホリル化したブライマーおよび50n9のE
eoR1消化したM 13mp8 P ABglllR,Fの大きいフラグメン
トを含む4opgの10mMトリス−HCo、(pH7,5)、10mM Mg
C1!、、laMジチオトレイトール中で、Ion9の1本鎖M13rrlp8
PABglllを95℃まで加熱しく10分)、室温までゆっくりと冷却した(
30分)。2+eMATP、それぞれ0.25mMのdGTP、dTTP、dC
TPおよびdATp、5uの大腸菌DNAポリメラーゼIの大きいフラグメント
、ならびに400tJのT4DNAリガーゼを含む1op(lのリガーゼ緩衝液
を加えることによって、ブライマー延長を開始させた。12℃で1時間の後、こ
の反応混合物を用いて大腸菌JMIOI細胞を形質転換した。
10μQのライゲーション混合物を200μCのコンピテントJMl○1細胞と
混合し、次いで氷上で30分間および37℃で5分間インキコベートすることに
よって形質転換を行った。次に、3.5ggの2 Y T トyブ寒天を55℃
で、200uQの飽和JMI O1細胞、10μu)I PTG(20C)nl
N)および50IlaのXガルと混合し、形質転換細胞の添加の後、薬物を含ま
ないLBを入れた9ciのベトリ皿にプレートした。
無色のプラークを採取し、100μgの2YT培地を入れた微量滴定置に移した
。この接種した微量滴定液を、8肩ρの2YTトツプ寒天に600μgのJMI
○1細胞の菌叢を重ねた直径15CRのLB寒天プレートに刻印し、37℃で一
部インキユベートした。生成したプラークを1分間の物理的な接触によってニト
ロセルロースディスクに移した。このニトロセルロースディスクを0.5M N
aOH,、l、5klNa(J!で3分間処理し、3MNaCρ−0,5M)リ
ス−HCj(pH7,5)で15分間洗浄しく2回)、次いで2x sscで1
5分間洗浄した。プレハイブリダイゼーシヲン混合物は、1oIIIMトリス(
pH7,5)、5n+M EDTA、0.9M NaC(2,IXXシンルト0
.5%NP40,100uM ATP、]+nMビロリン酸ナトリウム、ll1
1Mリン酸ナトリウム、および50μy/ x(lの大腸菌tRNAを含有して
いる。IXXノンルトは、1gあたりに200πりのフィコール、200即のポ
リビニルピロリドン、200m9のウシ血清アルブミン(BSA;分画V)を含
有している。ディスクを真空下、80℃で90分間加熱した。次いで、このディ
スクをベトリ皿中、6!gのプレハイブリグイゼーション液とともに3時間イン
キュベートし、続いて5、x 10”cpmのラベルしたブライマーを加えて一
部ハイブリダイズさせた。ディスクの選択的な洗浄をQ、4.X5SCを用いて
49℃で行い、風乾の後にディスクをX−線フィルムに暴露した。ポジティブに
ハイブリダイズしたクローンをジデオキシ配列決定によってさらに分析した(ア
デルマンを参照;上記)。
BglllおよびBstEIIによるpPADHFR−6の消化によって生成し
た大きいフラグメントを単離することによって、フラグメント1と命名したベク
ターフラグメントを得た。BglllおよびBstXIによるpPADHFR−
6の消化によって得られる400塩基対のt−PAフラグメントを単離すること
によってフラグメント2と命名したフラグメントを得た。BstXTおよびBs
tEllにより突然変異を−FAクローン由来のRF DNA(上記)を消化
することによって、所望の突然変異を含む1.141塩基対のt−FAフラグメ
ント(フラグメント3)を得た。フラグメント1および2を各フラグメント3と
連結した。このDNA混合物を用いて大腸菌を形質転換した。それぞれの形質転
換体から、それぞれの真核性発現ベクター、例えばpPADHFR−62C9を
得た。
4)pl、154の最終的な構築
プラスミドpE T P F Rを制限酵素Bgll+およびA、palで消化
し、フラグメントをアガロースゲル電気泳動で分画した。t−PAのプレプロ暗
号領域、SV4 Q初期プロモーター、β−ラクタマーゼ、およびDHFR遺伝
子を含有する6、Okbのフラグメントをゲルがら切り出し、電気溶出させた。
ブ57.ミ)’pcVsVP、A−N44 D22をBglllおよび5ca
Tで消化し、フラグメントをアクリルアミドゲル電気泳動で分画し、0.63k
bのフラグメント[t−PAの成長因子、クリングル1およびクリングル2(一
部)ドメインの暗号配列を示す]を含有するバンドを切り出し、電気溶出した。
プラスミドpPADHFR−62C9を5ealおよびApalで消化し、クリ
ングル2(一部)およびプロテアーゼ(G1u275突然変異を有する)ドメイ
ンの暗号配列を含有する0、63kbのフラグメントをアクリルアミドゲル電気
泳動と電気溶出によって精製した。
このようにして単離し、精製した3種類のフラグメントを、T4D N Aリガ
ーゼおよびrATPの存在下でインキユベートして、残基1−44を欠き(フィ
ンガードメイン欠失)、Arg275−Glu突然変異(1本鎖突然変異)を導
入したt−P A分子をコードしている配列を含有するプラスミドpH54を得
た(第11図を参照)。
実施例5 t−PAの他のドメインの欠失変異体の調製7’5スミl’pcV
sVPA−N44 D22の構築については、プラスミドpH54の調製の記
載に関連して上に詳述した。
同様に、部位指向性の突然変異誘発の実験については、プラスミドpPADHF
R−62C9の調製に関連して上に詳述した。
以下に示すオリゴヌクレオチドを用いる部位指向性の突然変異誘発によって、デ
ス44.−84成長因子ドメイン欠失、デス92−179クリングル1ドメイン
欠失およびデス174.−261クリングル2ドメイン欠失も行った:
(三角記号は、削除された配列の部位を示す。)t−P Aの暗号配列の大部分
を含有する突然変異誘発を1.4kbBg111/Apalフラグメント(1本
鎖ベクターにおいて)において行ったこと以外は、上記デス1−44構築と同様
の方法で発現プラスミドを調製した(第11図参照)。また、基本的にデス1−
44構築と同様の方法で、デス44−84およびデス92−179突然変異体を
Bglll/ S calフラグメントで単離し、0.63 kb S cal
/ A palフラグメント上のt−PAのC−末端暗号配列およびGlu27
5突然変異と結合させることができ、こうして、上記のpH54に類似するプラ
スミドを作成することができる。上記に従い、これらプラスミドを用いて適当な
細胞をトランスフェクションし、対応するt−PA変異体を得る。
実施例6 デス(1,−44)t−P Aのインビトロでのプロテアーゼアミド
分解活性の測定
プロテアーゼアミド分解検定におけるデス(1−44)t−FAの活性を、S−
2288パラニトロアニリド色素生成基質[ヘレナ・ラブズ(llelena
Labs)3を用いて、天然t−PAと比較した。S−2288パラニトロアニ
リド基質によって、プロテアーゼのアミド分解活性が直接測定される。H−Pダ
イオード配列分光光度計(H−Pdiode array 5pectroph
otoo+eter、 H’P 8451− A)を用いて5−2288基質に
よるt−P Aおよびデス1−44.t−PAの動力学定数を測定した。タンパ
ク濃度を0.05M ト’) ス−HCQ、0.12M NaCff、0.01
%トゥイーン(Thveen) 80からなる緩衝液(pH7,4)中で23n
Mに一定に維持しながら、2種類の基質濃度(1、0xMおよび0.1xM)で
基質の加水分解を継続して測定した。ミカエリス−メンテンの微分方程式と非直
線型回帰(non−1inear regression)を用いて、反応の経
過曲線からKmおよびv maxを算出した。
デス1−44 t−PAおよび正常配列のt−PAは、小さい合成S−2288
基質、H−D−インロイシル−し−プロリル−し−アルボ−1−フp−ニトロア
ニリドを用いると、類似の特異活性を示した。第1表に示すように、2つの酵素
のkeatおよびKIllは互いに実験誤差内であり、このことは、分子のプロ
テアーゼ部分が正常な機能を有しており、フィンガードメインが低い分子量の基
質の加水分解に影響を及ぼさないことを示すものである。
第1表
S−2288を用いる野生型t−PAおよびデス1−44 t−PAの動力学定
数
kca、t Km kcat/Km(sea”) (xM)
(see″1.1−1)野生型t−PA 17.9 0.33
54.2デス1.−44 t−PA 17.I Q、28
61.1ノーゲンの活性化の測定
t−PAおよびブラスミ/−ゲンを予めインキユベートし、次いで、プラスミン
特異的な基質H−D−バリルーH−ロイシル−H−リジン−p−ニトロニリド(
S−2251)を添加することによって、インビ)c検定で、t−PAがプラス
ミノーゲンを活性化する能力を測定することができる。この反応の刺激物質とし
て作用するフィブリン(フィブリノゲン)またはフィブリン(フィブリノゲン)
のフラグメントの存在下でこの反応の最大速度を観察する。
2段階検定にプラスミン特異的な基質S−2251を用い、試料がプラスミノー
ゲンを活性化する能力を測定した。0.05M トリス−HCl2.0.12M
NaCQ、0.01%トゥイーン80の全j10゜12iC(pH7,4’)
中、37℃で30分間、1Uのトロンビンを含有する0、02πgの20χ9/
z(lフィブリノゲン溶液でこの試料をインキユベートすることによってフィ
ブリン血餅を作成した。別の方法として、トロンビンを加えずに刺激物質として
フィブリノゲンを用いることもできる。次いで、Glu−プラスミノーゲン溶液
、0.03xQの2.1巧/xρ溶液を添加した。37℃で10分の後、0.0
37Mトリス、0.86NaCQ、、0.OO7%トゥイーン80(pH7,4
)中の0.351の2.86xM S−2251を添加した。この混合物を5分
間インキコベートシ、次いで、0.1112の50%氷酢酸の添加によって反応
を停止させた。405nmでの吸収を測定した。活性は、基質の存在下、1分間
につきlnf!当たりの吸光度の変化で示しこの検定は、フィブリン血餅を含ま
ない別の試料と共に上述に従って行った。刺激は、フィブリンを含有する試料の
特異活性とフィブリンを含有しない試料の特異活性の比である。
種々の検定(第2表および第4図参照)において、フィブリンの存在下でデス1
−44 t−PAを用いて得られた最大特異活性は、正常配列のt−F Aを用
いて得られた比の50%よりわずかに大きかった。
t−PAおよびデス1−44 t−PAの両方の活性は、フィブリンの存在下で
約50倍に増大した。第2表において、“stim”の値は、フィブリノゲンの
存在下で観察される刺激をフィブリノゲンの非存在下での刺激と比較するもので
ある。
フィブリン(フィブリノゲン)の存在下でプラスミノーゲンを活性化するデス1
−44 t−PAの能力をさらに比較するために、フィブリン血餅を溶解するt
−P Aおよび飽和プラスミノーゲンの能力を測定する検定においてt−PAと
比較した。この検定において、デス1−441−PAは、正常なt−PAによっ
て観察される活性の35%だけを示した。これらの結果は、フィブリンと適切に
相互作用するデス1−44 t−FA能力に欠損が存在することを示唆するも
のである。
第3表
r−PAおよびデス1−44 t−PAの活性t−PA デス1−44
t−PA血餅溶解(相対単位) 1.0 0.18リツケン等(Rijk
en et al、+ 1982+ J、Biol、Chem、、 25
7:2920)の方法の修飾方法を用いてデス1−44 t−FAのフィブリン
への結合を監視した。非特異的な吸着を防止するために、IIf/xQのヒト血
清アルブミン(JEM リサーチ・インコーボレイテッド、ケンシントン、M
Dから)の存在下、試料と、ヒトのプラスミノーゲン不含のフィブリノケンとを
混合した。全反応量はI!(であり、緩衝液は0.05M)リス−HCff、0
.1.2M NaCl2.0゜01%トウィーン80からなっていた(pH7,
4)。1単位のトロンビン[シグマ社(Sigma Che+cieal Co
、、 SL、Louis、 MOルを加え、この混合物を37°Cで1時間、
血餅化した。10,00Q rpmで5分間遠心分離して血餅を物理的に除去し
、次いで、少量の上清を、活性検定またはELISAによって残存t−PA皿に
ついて検定した。
結果を第5図に示す。デス(1−4,4)が非常に減少したフィブリン結合能力
を示すことが理解されよう。フィブリンとの結合は解離定数を得ることができな
いほど弱いが、この解離は天然のt−PA(“RIK”)よりも少なくとも10
倍高いものであると評価された。
したがって、フィブリン結合は、t−FA活性の効力を維持するためには必要で
はない。
実施例8 天然のt−FAに対するデス(1−44) t−FAのインビボでの
血餅溶解活性
ウサギにおいてインビボ試験を行い、デス(1−44) t−pA変異体に対す
る天然のt−FA(RIKと称する)の用量応答を調べた。1−125フイブリ
ノゲンで標識化した血栓を含む体外シャントを用いてウサギにおいて血栓溶解活
性を測定した。外部ヨウ化ナトリウム結晶によって測定した放射活性の消失によ
って溶解を測定した。
野生型t−pAを10%ポーラスとして投与し、残りの用量を次の90分間にわ
たって注入した。デス(1−4,4)t−PAは、0.03+9/に9ポーラス
を用いる0、 064 Rfl1kg01回投与と、それに続く90分間の0.
034 n/kgの注入によって試験した。90分間の注入の最後に全ての溶解
を測定した。
第6図に示すように、インビボ検定において、デス(1−44)t−FA変異体
は、天然のt−P Aの標準誤差内で驚くほど高い血餅溶解活性を示した。この
発見は、溶解活性がN44変異体の比較的低い溶解活性を反映するインビトロ検
定の結果に鑑みて、特に驚くべきことであった。しかし、このようなインビトロ
試験は、変異体の半減期の増大を考慮に入れていなかった。
第2のタイプの検定において、2つの種を、時間に対する溶解%によって比較し
た。結果を、比較可能な溶解率を0.3u/kgの野生型rt−PA用量および
0.064x9/に9のデス(1−44) rt−PAについてグラフ化し、第
7図に示す。デス(]−44)変異体(N44)の時間による活性は天然のt−
PA(RI K)の活性と非常に類似していることがわかるであろう。
第8図に、前述の研究からの2種類の型のrt−PAの血漿濃度の経時変化を示
す。等価な活性を有する両型のrt−PAを検出するポリクローナルELISA
によって濃度を測定した。血液試料をEDTAで集め、rt−PAの不可逆的抑
制物質であるD−Phe−Pro −Arg−クロロメチルケトンを添加した:
この抑制物質は、血漿プロテアーゼ抑制剤とのt−PAコンプレックスのインビ
トロ形成を遮断する。これらのコンプレックスは免疫反応性を有意に減少させた
。
N44変異体は、非常に低い初期用量および全周1で天然t−PAよりも非常に
高い血漿濃度を生じた。
ウサギにおいて、比較薬動力学研究を行った。l−125標識化した被験t−P
A(天然型またはN44変異体のいずれか、5μCi/に9.5〜10μCi/
μ9の比活性を有する)および担体の野生型t−pA(1,0atg/b)を同
時注射し、連続の血液試料を集め、血漿を調製し、モしてTCA()リクロロ酢
酸)沈R量を各時間で測定した。
肝臓によるt−P Aの分解のゆえに比較的遅い時間に現れるあらゆる小さな代
謝産物を除去するためにTCA沈澱を用いた。rt−FAの血漿濃度時間曲線は
、二指数方程式C−A exp(−a X t)+ B exp(−βXt)に
合致する。デス(1−44) rt−PAの曲線は、−指数方程式C= A e
xp(−a X t)に合致する。浄化(CI)を、式CI=用jl/AUG(
式中、At、lCは血漿濃度時間曲線下の面積である)によって算出した。
得られた結果を下記第4表に示し、そして第9図にプロットしたが、この結果か
られかるように、ウサギ試験システムにおいて、天然のt−PA紙試料rt−P
Aは、浄化速度約8.4 !i2/分/kgc標準偏差値約0.92)および半
減期(tl/2a)約3.1分く標準偏差値約O955)を示した。
第4表
ウサギにおいて用量5uC/ksの1−125 rT−PAを1g9/&9のコ
ールドrT−PAと同時注射したときの、In 25 rT−PAの静脈内ポー
ラス投与の薬効力学パラメーター# A # C# E # G
平 均 標準偏差値BO30144,32032920,03327005
,30631340,93B 30352.649 2504゜415tl/2
b 33.236 23.987 31..782 26.46
7 2B、868 4.365rsq O,9730,9630
,9970,9590,9730,017AO24799030G059 2
55904 290852 2752012774g、868t1/2a
3.716 2.645 3J34 2.575 3.067
0.552rsq O,9990,9910,9830,971
0,9g6 0.012AUMC789,510452,925637,71
0525,82g 601.493 146.583(罰/に9)
CL フ、063 9.222
8.567 8.577 8.3T7 0
.916
(籾/分/に9)
しかし、下記第5表および第9図に示すように、デス(1−44)変異体N44
を用いると、浄化速度約0.481M分/に9(標準偏差値0.02)および半
減期約53.7分(標準偏差値6.58)が観察された。
第5表
ウサギにおいて用量5μC/に9の1−125 N44を1 u/kttのコー
ルドrT−FAと同時注射したときの、T−125N−44のポーラス投与の薬
効力学パラメーター
#b #d #f :h 平 均 標準偏差値AO234
1002459001g3000 202300 21630028g?0
.000]aIIldba0 0.014 0.015 0.011
0.012 0.01a O,002tl/2 50.220
46.310 60.740 57.370 53.660 6.5
75raquare00.984 0.91.4 0.980 0.
945 0.956 0.033A[lC1)1.400 170.9
00 15g、600 1.72.400 16g、300
6.552(x10一つ
AUMC12610,00012050,00013800,00014740
,00013300,0001205,0DD(rf2/分/kg)
標識化N44変異体の担体として天然t−F Aを用いる代わりに変異体N44
(非放射活性)そのものを119/に9の濃度で用いたこと以外は、上記のよう
に薬効力学分析を繰り返した。結果を下記第6表および第1o図に示す。結果か
られかるように、N44担体を用いると半減期約73.1分(標準偏差値1.2
2)および浄化速度約0゜42!ρ/分/に9(標準偏差値0.03)が観察さ
れた。
第6表
ウサギにおいて用j15μC/に9の1−125 N44を1η/に9のコール
ドN44と同時注射したときの、l−125N−44のポーラス投与の薬効力学
パラメーター
Ha #b #C平 均 標準偏差値AO19780019700
022150020540013900,001amdbaOO,010,01
0,010,010,00tl/2 N、68 73.81
73.76 73.0g 1.22raQuareo O,
980,970,980,980,0ICU 0.44 0.
43 0.3g 0.42 0.03(xQ/分/に9)
ウサギ試験動物において観察された前述の浄化速度および半減期に基づいて、ヒ
トにおいて、同様のまたはより大きい半減期ならびに同様のまたはより低い浄化
速度が観察されるであろうことが容易に予想され得る。
CTT cycaccAcaccc CTI−GAWAGAAAA ecT C
TGCGAGfJAAGGGAILGGAGCAAGCCCsGA
TYRSERGLU ARG ltU LYS GLtl ^LA
HIS VAL ARG LrLI TrRPRn5ill
TAT TCIJGAG CGG CTcAACGAG GCT CAT GT
CAGA CTG TACCCA T((FIG、 IC
FIG、 2
FIG、 3
t−FAおよびデス1−44 t−PAのフィブリン刺激t−PA
デスl−44t−PAFIG、4
結合%
□
FIG、 6
分
−0−RIK
−・0・−M44
分
一つ−M44
分
FIG、 9
分
FIG、10
FIG、 12−1
FIG、 12−2
FIG、 12−3
FIG、 13
t−PA結合%
国際調査報告
−耐重ll5−ムーー+m111+e、 ?CT、/USεε102m751
sl#、+’aMeel il、、1cm+4.IIs、 pcτ/US εε
10==:S
Claims (47)
- 1.(a)天然t−PAによって示される血漿半減期よりも長い半減期を示すか 、または天然t−PAによって示される浄化速度よりも遅い浄化速度を示す変異 ヒトt−PAタンパク質を調製し、(b)治療学的に有効な濃度で該t−PA変 異体を含有する薬学的に許容しうる組成物を調製し、そして (c)該組成物を患者に投与すること、からなる患者の血管障害治療のための改 良方法。
- 2.変異体が天然かt−PAによって示される血漿半減期の約2〜約25倍の血 漿半減期を示す請求項1記載の方法。
- 3.変異体が天然t−PAによって示される血漿半減期の約5〜約20倍の血漿 半減期を示す請求項2記載の方法。
- 4.変異t−PAが少なくとも15分の血漿半減期を示す請求項1記載の方法。
- 5.変異t−PAが約20〜約75分の血漿半減期を示す請求項1記載の方法。
- 6.t−PA変異体が天然t−PAによって示される浄化速度の約1/2〜約1 /25の浄化速度を示す請求項1記載の方法。
- 7.t−PA変異体が2ml/分/kgよりも遅い浄化速度を示す請求項1記載 の方法。
- 8.t−PA変異体が少なくともフィンガードメインの一部を欠いている請求項 1記載の方法。
- 9.t−PA変異体が成長因子、タリングル1、タリングル2、およびプロテア ーゼドメインを含有している請求項8記載の方法。
- 10.t−PA変異体がフィンガー領域を欠くt−PAからなる請求項8または 9記載の方法。
- 11.変異t−PAがアミノ酸1−44を欠く天然t−PAからなる請求項8記 載の方法。
- 12.t−PA変異体が少なくとも成長因子ドメインの一部を欠いている請求項 1記載の方法。
- 13.t−PA変異体が少なくともクリングル1ドメインの一部を欠いている請 求項1記載の方法。
- 14.t−PA変異体がフィンガー、クリングル1、クリングル2およびプロテ アーゼドメインを含有している請求項12記載の方法。
- 15.t−PA変異体がフィンガー、成長因子、クリングル2およびプロテアー ゼドメインを含有している請求項13記載の方法。
- 16.t−PA変異体がアミノ酸44−84を欠く天然t−PAからなる請求項 14記載の方法。
- 17.t−PA変異体がアミノ酸92−179を欠く天然t−PAからなる請求 項15記載の方法。
- 18.変異t−PAがアミノ酸275の位置にGluをさらに有する請求項11 、16または17のいずれかに記載の方法。
- 19.(a)フィンガー、成長因子またはクリングル1ドメインの少なくとも一 部の除去によって修飾されたt−PAからなるt−PA変異体を得、 (b)該変異体の薬動力学を天然t−PAのものと比較し、そして(c)天然t −PAに比べて一層長くなった半減期または一層減少した浄化速度を示す変異t −PAを選択すること、からなる天然t−PAに比べて高められた半減期または 減少した浄化速度を示す変異ヒトt−PAタンパク質を得る方法。
- 20.選択した変異t−PAが天然t−PAによって示される血漿半減期の少な くとも2倍の血漿半減期を示す請求項19記載の方法。
- 21.選択した変異t−PAが天然t−PAによって示される血漿半減期の約5 〜約20倍の血漿半減期を示す請求項20記載の方法。
- 22.選択した変異t−PAが少なくとも15分の血漿半減期を示す請求項19 記載の方法。
- 23.選択した変異t−PAが約20〜約75分の血漿半減期を示す請求項22 記載の方法。
- 24.t−PA変異体が天然t−PAによって示される浄化速度の1/2または それ以下の浄化速度を示す請求項19記載の方法。
- 25.t−PA変異体が天然t−PAによって示される浄化速度の約1/10〜 約1/25の浄化速度を示す請求項19記載の方法。
- 26.t−PA変異体が2ml/分/kgよりも遅い浄化速度を示す請求項19 記載の方法。
- 27.t−PA変異体がフィンガードメインを欠いている請求項19記載の方法 。
- 28.t−PA変異体が成長因子ドメインを欠いている請求項19記載の方法。
- 29.t−PA変異体がクリングル1ドメインを欠いている請求項19記載の方 法。
- 30.t−PA変異体が天然t−PAのアミノ酸1−44に対応するアミノ酸を 欠いている請求項19記載の方法。
- 31.t−PA変異体が天然t−PAのアミノ酸44−84に対応するアミノ酸 を欠いている請求項19記載の方法。
- 32.t−PA変異体が天然t−PAのアミノ酸92−179に対応するアミノ 酸を欠いている請求項19記載の方法。
- 33.t−PA変異体がアミノ酸275の位置にGluをさらに有する請求項3 1、32または33のいずれかに記載の方法。
- 34.変異t−PAが2本鎖の変異体であるとさらに定義される請求項1または 19記載の方法。
- 35.変異t−PAが耐性の1本鎖変異体であるとさらに定義される請求項1ま たは19記載の方法。
- 36.変異体がデス1−44 Glu275 t−PAである請求項1または1 9記載の方法。
- 37.1本鎖の変異体が天然t−PAと比較したときに位置275にアルギニン 以外のアミノ酸を含有している請求項35記載の方法。
- 38.(a)フィンガー、成長因子またはクリングル1領域の少なくとも一部の 除去によって修飾されたt−PAからなるt−PA変異体を得、 (b)治療学的有効量の該変異t−PAタンパク質を選択した希釈剤または担体 とともに製剤化して薬学的に許容しうる調製物を得ること、 からなる天然t−PAに比べて増加した血漿半減期または減少した浄化速度を有 する薬学的t−PA調製物の製造方法。
- 39.変異体がアミノ酸1−44を欠くt−PAからなる請求項38記載の方法 。
- 40.変異体がアミノ酸44−84を欠くt−PAからなる請求項38記載の方 法。
- 41.変異体がアミノ酸92−179を欠くt−PAからなる請求項38記載の 方法。
- 42.変異体がアミノ酸275の位置にGluをさらに有する請求項39記載の 方法。
- 43.t−PA変異体が、 (a)変異体をコードしている組換えベクターを調製し、(b)この組換えプラ スミド適当な宿主中で発現させ、そして(c)発現したt−PA変異体を集める こと、からなる方法によって得られる請求項1、19または38のいずれかに記 載の方法。
- 44.組換えベクターが細菌性ベクターであり、宿主が細菌性宿主である請求項 43記載の方法。
- 45.組換えベクターが真核性ベクターであり、宿主が真核性宿主である請求項 43記載の方法。
- 46.宿主がCHO細胞である請求項45記載の方法。
- 47.デス1−44 Glu275 t−PA。
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