JPH03501926A - 自己免疫病に関連する配列の特性決定及び検出 - Google Patents

自己免疫病に関連する配列の特性決定及び検出

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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】 自己免疫病に関連する配列の特性決定および検出本発明は、自己免疫に関連する HLAクラスIIベータ遺伝子およびタンパク質、およびそれらを診断する方法 に関する。
詳しくは、本発明における自己免疫病はインスリン依存性真性糖尿病(IDDl ’l)および尋常性天庖癒(農町立1時囚n肛旦)(PV)である。
種六の自己免疫病は、ヒト白血球抗原()ILA)クラスIII抗原の血清学的 に定義された変異型に関連づけられてきた。HLA領域は、染色体の短いアーム 上に位置し、2つのカテゴリーに分類された多数の異なる糖タンパク質をコード する。第1カテゴリー、すなわちクラスlの産生物は、肛A−A、−B、および 一〇の位置によりコードされ、すべての有機細胞の表面上に位置し、そして細胞 溶解性T細胞の認識において標的として機能する。第2カテゴリー、すなわちク ラスIIの産生物は、tlLA−D領域によりコードされ、免疫系の細胞間の協 力および相互作用に参加する。これらのクラスIIの産生物は少なくとも3つの 別個遺伝子座、すなわちDR,DQおよびDPによりコードされるように思われ 、各々はその別個のアルファおよびベータ鎖をもつ。ヒトの主要組織適合性複合 体(MHC)のクラスIIの遺伝子座は、高度に多形性の細胞表面の糖タンパク 質をコードする(マクロファージおよびベーター細胞のトランスメンブレン糖タ ンパク質)。文献を概観するためには、Gilesら、Adv、in I+nm uno1.37.1−71 (1985)を参照のこと。クラスIIの抗原にお ける多形性はNH,−末端の外側のドメインに局在し、そして第2エクソンによ りコードされている。クラスINの多形性の残りは、T細胞の受容体と、または 外来抗原あるいは両者と相互作用することが推定され(Setteら、Natu re、3L邦: 395−399(1987) ) 、特定のクラスIIの産生 物に関連する抗原ペプチド断片の認識はT細胞の活性化を導き、結局ベータリン パ球による抗体の産生の刺激を導((Marχら、5cience。
%坦:613−614(1987) )。
インスリン依存性真性糖尿病(IDIIIM)、すなわぢ、I型糖尿病としても 知られている慢性自己免疫病は、ヒト白血球抗原(l(LA)の特定の対立遺伝 子変異型に関連するグルコース代謝の感受性のよく知られた疾患である。IDD M患者において起こるグルコース代謝の機能障害的制御は、膵臓のインスリン産 生小島細胞、すなわちベータ細胞の免疫学的に仲介される破壊から生ずる。ID DMの進行は6つの段階に分割され、遺伝的感受性で始まり、そしてベータ細胞 の完全な破壊で終わる。
G、Eisenbarth、 N、Eng、JJed、 、 314 : 13 60−1368(1986)。
Donaichら、Ann、Rev、Med、、 34 : 13−20(19 83) 、すべてのTDDMの患者の90%より多くばDR3および/またはD R4抗原を有し、そしてDR3およびDR4ci:y両者をもつ個体はホモ接合 性のDI? 3/3またはDI? 4/4の遺伝子型を有する個体より大きい危 険状態にある。L、RaffelおよびJ、Rotter、C11nical  Dia−betes、 3 :5O−54(1985) ; Svejgaar d ら、Lmmu、nol、Rev、+ 73 :187(1981) 。
水剤またはプステル(pustule)を意味するギリシャ語のペンフィックス (pemphix)に由来する天WAiは、かゆみのある水剤の連続する群によ り特徴づけられる慢性または急性の皮膚病につけられた名前である。尋常性天庖 瘉(農五強1竪匹jと1旦)(PV)は、皮膚および粘膜の基底上の、表皮内の 水剤により発現される再発することの希な病気である;しかしながら、緩解はコ ルチコステロイドホルモンおよび免疫抑制薬物の使用により得られている。自己 免疫病であるPvは、)ILA血清型DR4およびDRw6と強く関連づかられ きており(Brautbarら、Ti5sue Antigens、16 :  238−241(1980) ) 、PV患者の5%未満はマーカーをもたない 。2つのハブロタイブと病気の関連は、次のことを意味すると解釈することがで きる= (1)2つのハブロタイブは共通の対立遺伝子またはエピトープを共有 するか、あるいは(2)2つのハブロタイブ上の異なる対立遺伝子は疾患感受性 を与えることができる。
HLAクラスIIベータ遺伝子の分子分析が示すところによれば、HLA血清型 が遺伝学的に異種であり、そしてとくに、DR4ハブロタイブが0w4 、 D WIO,0w13.0w14およびD−15型と定義された5つの混合されたリ ンパ球培養物(MLC)に相当する5つの異なるDR−ベーター■対立遺伝子配 列(Gregersenら、PNAS (USA)影し2642 : 2646 (1986) )並びにDQ−ベーター3.1 、DQ−ベーター3.2および DQ−ブランク型に相当する3つの異なるDQ−ベータ対立遺伝子配列[Er1 ichら、組織適合性の抗原の分子の分析(The Mo1ecular An alysis of Histoeo−mpatibility Antige ns)、pp、93−109(Schacterら、編、1987) )から成 る。クラスIIの遺伝子座に特徴的な広範な多形性は事実上すべて、第2エクソ ンに位置付けられている。
DR−ベータ遺伝子座におけるコード配列の多形性の配列分析は、DWIOを他 のDR4サイプタイプと区別するDR4DR−ベータII中の配列またはエピト ープがDIh6ハブロタイプのDR−ベーターI鎖により共有されることを明ら かにした。Gorskiら、Nature、 322 : 67−70(198 6) 、最近、DR4およびDRw6ハブロタイブを再分類する制限断片長多形 性(RFLPs)は、)ILA−DQ−ベータcrnaプローブを使用して得ら れた。このようなRFLPsは血清型のマーカーよりもPVとより一層高度に関 連すると報告されている(Szfer ら、Proc、Natl、Acad、S ci、USA。
84 : 6542−6545(1987) )。
すべての免疫学的に定義される多形性のうつで、HLA−DR−ベータ領域は、 IDDMに最も強く関連することが見出されている。したがって、IILAクラ スIIベータDNAの制限断片は、インスリン依存性真性糖尿病の遺伝子マーカ ーとして使用するため分析された。 D、Owerbach et al、、P NAS(USA)、82 : 3335−3339(1985) ;D、5te ltlerら、PNAS (USA) 、 82 : 8100−8104 ( 1985)。
Arnheim ら、PNAS(USA)、82:6970 6974(Oct 、1985)は、IDDMに対する感受性に関連する)ILAクラスII遺伝子 座内のDNA多形性を、DQ−ベータおよびDI?−ベータcDNAプローブを 使用するゲノムプロット−ハイブリダイゼーション分析により検査した。DR4 ハブロタイブのDQ−ベータの再分類が記載され、ここで1つのDR4変異型は 1.8kbのRsal制限断片長多形(RFLP)を有し、そして他は1.5  kbのRsal RFLPを有する。
DQ−ベータに関係する1、 5 kbのRsal断片は、多数の非−DR4I DDMおよびすべてのIDDM DR4個体の90%を同定することが報告され た。
他の制限酵素(例えば、BaIIIHI、 )Iindlll)を使用する他の 研究者らは、DQ−ベータプローブを使用するDR4ハブロタイブのRFLP再 分類を報告した。Ho1beckら、Immunogenetics (198 6)24 : 251−258;t(ensenら、I+nmunogenet ics、 (1987) 25 : 152−16) 。
)1o1beck ら、前掲は、00w3.1および00w3.2と表示される DR4のRFLPザブセットが、特異的モノクローナル抗体TAIOと発現した それらの産生物との反応性により区別されることを発見した。Kim ら、PN AS(USA)、82 : 8139 8142(1985) s Ta1tら 、Ti5sue Antigens、 (1986)28 : 65 71゜D Qt+3.1サイプタイプは血清学的特異性TAIO”と相関関連し、これに対 して00w3.2はTAIO−と相関関係する。
欧州特許発行第237 、362号は、DR4ハブロタイブのRsall、5k b(DQie3.2)およびRsal 1.8kb(00w3.1)変異型のク ローニングおよび配列決定を開示しており、そしてそれらの配列の差を説明して いる。(このような差は表IIIおよびIVに示されている。) W086107646号は、IDDMに関連する特異的ゲノムのマーカーとして 、特異的DQ−ベータ、対立遺伝子変異型DQw3.2を開示しており、そして 糖尿病の危険が増大した個体を同定する2つの方法を提供する。第1方法は00 w3.2対立遺伝子の検出に標識したプローブの使用するものであり、これに対 して第2方法はD(h3.2対立遺伝子の血清学的検出を用いる。
Fr1ichら、免疫遺伝学および組織適合性における概観(Perspect ivs in Immunogenetics and Histocompa tibility)。
Vol、7:93−106(Schacter ら、編、1987)は、DQi e3.1および3.2変異型についてのタンパク質翻訳配列を報告した。
Michelson ら、J、Cl1n、Invest、79 : 1141  1152(April 1987)は、00w3.1変異型についてのヌクレオ チド配列を報告した。
Acha−Orbeaら、PNAg (USA) 、 84 (8) : 24 35−2435 (1987)は、対照マウスおよび糖尿病感受性NOD (非 肥満の糖尿病)マウスの)1−2 、I−A領域における差の不存在を報告した 。正常マウスは前記領域の位置57におけるアスラギン酸残基を有するが、これ に対してNODマウスはその位置に中性のセリン残基を有する。ヒ)HLA−D Q−ベータ領域はマウスのH−21−A領域に類似する。
Yoonら、Diabetes Care、 8 (sul 1.1):39− 44(Sept、−0ct。
1985)は、動物およびヒトにおけるIDDMのだめのトリガーとしてウィル スの証拠を概観している。また、Bodanskyら、Lancet、(198 6) 、、 ii : 1351 1353 : Kagnoff ら、J、E xp、Med、+401を参照のこと。
Roud ier ら、American Rheumatism As5oc iationからのAbstracts(Western Region) 、 カリフォルニア州すンデイエゴにおける会合、1987年11月5−7日は、H LA D賀4 DR−ベーター■鎖およびエプスタイン−バーウィルス(EBV )の糖タンパク質はへキサペプチド共有することを報告した。
Toddら、Nature、 329 : 599−604(Oct、15.1 987)は、IDDMに対する感受性および抵抗性へのHLA DQ−ベータ遺 伝子の寄与を論じている。著者らはrDQ分子の構造、とくにベータ鎖の残基5 7は、インスリン産生小島細胞に対する自己免疫応答を特定する」と結論してい る。
多数のHLA DR−ベータ配列が従来発表されてきている。配列Asp Il e Leu Glu Asp Glu Argが、Gregersenら、PN ′AS(USA)、益: 2642−2646(1986)により、HLA D R4ノ\プロタイプからの種々のDR−ベータ遺伝子の鎖の一部分として報告さ れた。糖尿病とのその関連については何も述べられていない。
さらに、J、GorskiおよびB、Mach、Nature、322 : 6 7 70(1986)は、ハブロタイブDR3、DR5およびDRw6を包含す る群内のHLA −DRの多形性について報告している。ベーター1位置におけ る多形性領域中に見いだされるヌクレオチド配列は、糖尿病との関連性に関して 論じられていない。糖尿病からの)ILA配列ついての最初の発表は、D、Ow erbachら、Immunogene−tics、 24 : 4l−46( 1986)によりものである。この論文はIDDM患者からのHLA −DR− ベータ遺伝子のライブラリーについての研究に基づく、クラスIIの多形性およ び病気の感受性の分析は、患者およびHLA合致対照に由来する多数の配列の比 較を必要とする。
クラスIIの抗原における対立遺伝子の多様性は、タンパク質の第2エクソンに よりコードされる外側ドメインに限定される。)ILAクラスII遺伝子の多形 性を検出する血清学的方法は、DNA法により検出可能な多様性の多くを検出す ることができない。
対立遺伝子の差異は、配列特異的合成オリゴヌクレオチドプローブを使用するこ とによって、制限部位多形性とは独立に検出することができる。Connerら 、PNAS(USA) 、80 : 278−(1983)。この技術はサザン ブロッテイングを使用するHLA DR−ベータの多形性を研究するために適用 されてきている。
Angeliniら、PNAS(USA)、83 : 4489−4493(1 986)。
配列特異的オリゴヌクレオチドのプローグを使用する技術の更なる改良は、上の 欧州特許(EP) 237.362号に記載されているように、プライマー、4 種類のヌクレオチドトリホスフェート、および適当な酵素、例えばDNAポリメ ラーゼを使用して、分析すべき核酸試料を増幅し、次いでドツトプロットのフォ ーマットにおいてプローブを使用して配列中のヌクレオチドの差異を検出するこ とを包含する。。熱安定性酵素を増幅方法において1回だけ添加する温度サイク リング方法は、欧州特許発行第258.017号に記載されていおり、これは、 また、この増幅方法において使用することができる、熱安定性酵素、精製したま たは組み換え体を開示している。
自己免疫病IDDMおよびPvに対する感受性についてのより情報に富みかつよ り精密に定義されたマーカーをえるために、血清学的マーカーのHLA DR3 、DR4およびDRw6の再分類が、この分野において要求される。さらに、D R3、DR4またはDRw6のいずれでもないハブロタイブを与える感受性を同 定することが、この分野において、要求される。
従来、DR4ハブロタイブのIDDM関連DQ−ベータ変異型、00w3.1お よび00w3.2の間の区別は、RFLPによるか、あるいは抗体の使用により なされてきた。本発明は、1つの面において、このようなりQ−ベータ変異型を 同定する方法に関する。
したがって、本発明は、インスリン依存性真性糖尿病(IDD!1)に関連しか つ尋常性天庖庶(ハ」虫匡岨旦江肛旦) (PV)に対するDR4関連感受性に 関連するHLAクラスIIベータ遺伝子からのマーカーDR−ベーターI DN A配列を提供する。
詳しくは、1つの面において、本発明は、GACATCCTGGAAGAGGA GCGG 、またはそれに対して相補性のDNA鎖である、IDDMに関連しか つ尋常性天庖癒に対するDR4R4関連性受性連するHLAクラスIIベータ遺 伝子からのマーカーOR−ベーターlDNA配列を提供する。さらに、本発明は 、前記、 DNA配列によりコードされるアミノ酸配列Asp Ile Leu  Glu Asp Glu Argを提供する。
本発明は、また、GGAGCAGAAGCGGGCCGCG 、またはそれに対 して相補性のDNA鎖である、IDDMに対するDR4、0w4関連感受性に関 連するマーカーDR−ベーターI DNA配列を提供する。
さらに、本発明は、IDDMおよび前記アミノ酸配列に対する抗体に対するDR 4、0w4関連感受性に関連するマーカーDR−ベータI DNA配列によりコ ードされるアミノ酸配列に関する。
本発明は、尋常性天庖庶に対するDRw6関連惑受性に関連するHLAクラスI Iベータ遺伝子からのマーカーDQ−ベータDNA配列を提供する。詳しくは、 このようなりQ−ベータのDNA配列は、およそコドン20〜約コドン80のユ ニークDQB1.3対立遺伝子の第2エクソンからの1または2以上の配列を含 んでなる。さらに、本発明は、このようなりQBl、3 DNA配列によりコー ドされるアミノ酸配列および該アミノ酸配列に対する抗体に関する。
他の面において、本発明は、DO−ベータタンパク質の配列の位置57における コドンの同一性を直接または間接に検出するために使用することができる、イン スリン依存性真性糖尿病に対する感受性に関連するHLA DQ−ベータ対立遺 伝子からのマーカーDNA配列、および前記位置57におけるコドンがアラニン 、バリン、およびアスパラギン酸のためのコドンから成る群より選択されるマー カーDNA配列に関する。前記DNA配列は、好ましくは、 (a ) G(、GCCGCCTGCCGCC。
(b ) GGGCTGCCTGCCGCC。
(c ) GGGCGGCCTGTTGCC。
(d ) GGGCCGCCTGACGCC、、および(e ) GGGCGG CCTGATGCC。
またはそれに対して相補性のDNA鎖から成る群より選択される。
本発明は、さらに、DR4ハブロタイブの1.5kb(Dローベーター3.2) 変異型および1.8 kb (DQ−ベーター3.1)変異型のDQ−ベータの 再分類に対して特異的なオリゴヌクレオチドプローブに関する。詳しくは、1. 5 kb (DQ−ベーター3.2)変異型に対して特異的なこのようなオリゴ ヌクレオチドのプローブは、GH74と表示し、19マーであり、そして配列:  CCGCTGGGGCCf;CCTGC(:Gを有する。
GH92と表示し、1.8 kb (DQ−ベーター3.1)RFLPに対して 特異的なオリゴヌクレオチドのプローブもまた、197−であり、そしてCGT GGAGGTGTACCGGGCGを有する。適当なハイブリダイゼーションお よび洗浄条件下に、これらのオリゴヌクレオチドは、例えば、キナーゼ処理によ り3tpで標識するか、あるいは非放射性同位元素のリポータ−1例えば、ビオ チンまたは酵素セイヨウワサビペルオキシダーゼで標識して、DQ−ベーター3 .2およびDQ−ベーター3.1変異型を特異的に同定する。本発明は、さらに 、このようなプローブの診断的使用に関する。
さらに、本発明は、第2 DNAを間接的に検出するためのものであり、前記第 2 DNA配列が位置57におけるコドンを含んでなり、前記コドン3.はアラ ニン、バリン、およびアスパラギン酸のためのコドンから成る群より選択される 、マーカーDNA配列を提供する。第2 DNAを間接に検出するために使用す る前記マーカーDNA配列は、好ましくは、(a ) GTGGGGGTGTA TCGGGCG。
(b ) GTGGGGGAGTTCCGGGCG。
(C) GTGGAGGTGTACCGGGCG、および(d ) GTGGG GGTGTACCGGGCA。
またはそれに対して相補性のDNA鎖から成る群より選択される。
さらに、本発明は、Dローベータ遺伝子座におけるコドン57の同一性を間接的 に同定するために使用することができる、対立遺伝子特異的オリゴヌクレオチド プローブ(ASO)を提供し、ここでこのようなプローブは、好ましくは、(1 )ヌクレオチド配列: CGGCAGGCAGCCCCll、GCAGを有する 、DR3ハブロタイブのDQ−ベーターBGi域からのGl(61と表示する1 9マー、 (2)ヌクレオチド配列: TGTTTGCCTGTTCTCAGACを有する 、DR3ハブロタイブのDQ−ベーター88M域からのG)166と表示される 19マー、および (3)ヌクレオチド配列: GATGCτTCTGCTCACAAGACGを有 する、DR3ハブロタイブのDQ−ベーターBSi域からのGH70と表示され る21マー、 から成る群より選択される。
本発明は、また、工程: (a)試料を処理してその中のDNAをハイブリダイゼーションに暴露し、 (b)前記処理した試料を膜に固定し、(c)前記膜を、ハイブリダイゼーショ ン条件下で、標識された配列特異的オリゴヌクレオチドのプローブで処理し、前 記プローブは、 (1) GACATCCTGGAAGACGAGCGG 。
(2)GGGCCGCCTGCCGCC。
(3) GGGCTGCCTGCCGCC、および(4) GGGCGGCCT GTTGCC。
から成る群より選択されるDNA配列の1または2以上と、あるいはそれに対し て相補性のDNA鎖とハイブリダイゼーションすることができるものであり、そ して(d)前記プローブが試料中のいずれかの卦^とハイブリダイゼーションし たかどうかを検出する、ことを含んでなる、DNA試料中のインスリン依存性真 性糖尿病に対する感受性に関連する配列の存在または不存在を検出する方法に関 する。
本発明は、また、DQ−ベータタンパク質の位置57に相当するアミノ酸残基を 含んでなるエピトープを含有するペプチドに結合する抗体であつて、前記抗体は ヒト永続性ウィルス病原体によりコードされる相同性ペプチド配列との交差反応 性を有し、そして前記アミノ酸残基はアラニンおよびバリンから成る群より選択 される、抗体に関する。前記抗体は、好ましくは (a ) Gay Pro Pro Ala Ala %(b ) Gly L eu Pro Ala Ala 、および(c ) Gly Arg Pro  Val Ala 。
から成る群より選択されるペプチドに結合する。さらに、ウィルスの病原体は、 好ましくは、エプスタインバー(Epstein−Barr)ウィルス、風疹ウ ィルス、コクサラキーウィルス、サイトメガロウィルス、およびレオウィルスか ら成る群より選択される。
なおさらに、本発明は、工程: (a)試料を抗体の1または2以上の存在下にインキュベーションし、前記抗体 は、 (a ) Gly Pro Pro Ala Ala 。
(b ) Gly Leu Pro Ala Ala 、および(c ) Gl y Arg Pro Val Ala 。
から成る群より選択されるペプチドに結合し、前記抗体は検出可能な部分で標識 されており、そして(b)前記部分を検出する、 ことを含んでなる、タンパク質試料中のインスリン依存性真性糖尿病に対する感 受性に関連する配列の存在または不存在を検出する方法に関する。IDDM関連 配列を検出する前記方法は、標識した抗体とのインキュベーションの前、間、ま たは後に、前記試料をモノクローナル抗体の存在下にインキュベーションし、こ こで前記モノクローナル抗体は固体の支持体に固定化されておりそして (a ) Gly Pro Pro Ala Ala 。
(b ) Gly Leu Pro Ala Ala 、および(c ) Gl y Arg Pro Val Ala 。
から成る群より選択される1又は複数のアミノ酸配列に結合する、方法を包含す る。
本発明は、さらに、工程: (a)血清試料をGly Pro Ala Ala、 Gly Leu Pro  Ala Ala。
およびGly Arg Pro Val Alaから成る群より選択されるペプ チドの1または2以上の存在下にインキュベーションし、(b)前記ペプチドと 前記血清試料中に存在する抗体との間で形成された免疫複合体の存在を検出し、 そして(C)工程(b)の結果から、感受性のハブロタイブが存在するかどうか を決定する、 ことからなる、血清試料中のインスリン依存性真性糖尿病に対する感受性に関連 するハブロタイブを同定する方法に関する。前記方法において使用するペプチド は、検出可能な成分で標識し、そして検出は酵素反応、蛍光性または発光の放射 により行うことができる。
本発明は、さらに、前述の抗体およびペプチドの予防的または治療的使用に関す る。
他の面において、本発明は、DNA試料中のインスリン依存性真性糖尿病または 尋常性天庖渣に対する感受性に関連する配列の存在または不存在を検出するキッ トを提供し、前記キットは、包装された形態で、上に特定したDNA配列の1ま たは2以上と、またはそれに対する相補性のDNA鎖とハイブリダイゼーション することができる、各標識した配列特異的DNAプローブにつき1つの容器を有 する複数の容器からなる。
最後の面において、本発明は、タンパク質試料中のインスリン依存性真性糖尿病 または尋常性天庖癒に対する感受性に関連するアミノ酸配列の存在または不存在 を検出するキットを提供し、前記キットは、包装された形態で、上に同定したア ミノ酸配列の1または2以上と結合する検出可能な成分で標識した各抗体につき 1つの容器を有する複数の容器からなる。
前述のように、I DDMに対する遺伝学的感受性は、族および集団の研究にお いて、血清学的マーカーのHLA DR3およびDR4の存在と相関関係づけら れている。IDDMの最高の危険は、HLA DR3,4へテロ接合体に関連し 、これらの2つのDR型に関連する感受性対立遺伝子は異なることができ、そし てIDDMに対する高い危険のために2つの投与が要求されうろことが示唆され る。従来の制限断片長多形性の分析は、DR3およびDR4を各2つのサブセッ トに再分類した。
同様に、前述のように、pvに対する遺伝学的感受性は、血清学的マーカーであ るHLA DR3およびDR4の存在と相関関係づけらだ。従来の制限断片長多 形性の分析は、DR3およびDR4ハブロタイブに再分類した。
ここにおけるHLA遺伝子の分子分析はミHLA DR3、DR4およびDRw 6血清学的型をさらに再分類し、そして新規な、より情報に冨む、かつより正確 に定義されたIDDMおよびPvに対する感受性のマーカーの生成をもたらした 。ここにおける分子技術が示すところによれば、クラスIIの遺伝子座の数が予 想外に多いばかりでなく、これらの遺伝子座における対立遺伝子変化が血清学的 型分けにより定義される多形性系列より大でありそしてより正確に位置付けする ことができる。
第1図は、実施例IIIに従い増幅されたDR−ベータ断片PCR(ポリメラー ゼ鎖反応)の配列を示す。PCRプライマーの配列は長い矢印により示されてお り、この矢印は、また、ポリメラーゼによる伸長の方向をも示す。破線は、クロ ーニングのための制限部位の発生のために使用されたBamHIおよびPstl の認識配列を示す。第2エクソン配列の開始は短い矢印により示されており、そ してD−10配列特異的オリゴヌクレオチドGH78に相当する断片の領域は括 弧セグメントにより示されている。BamHIおよびPstIによる消化は、ク ローニングのための248bPの断片を生成した。ここに示す配列は、DR41 0ハブロタイブからのプロトタイプのDRBI対立遺伝子を表す。
第2図は、標準的1文字アミノ酸コード(参照、下表VIII)を使用する3つ の尋常性天庖jf(Pv)(参照、実施例III)からおよびDR−ベータプロ トタイプ(Gregersen ら、PNAS (USA) 。
益: 2642−2646(1986) )からの)ILA DR−ベータ第2 エクソンについてのアミノ酸配列を示す。DR40w4ハブロタイブからのDR −ベーター■対立遺伝子の全体のアミノ酸配列が示されており、これに対して他 の配列はそれと整列されており、ダッシュで相同性を示し、そして文字で多形性 アミノ酸を示す。DR型(および適当ならばD−型)およびDR−ベータの割り 当てを各配列の右端に示す。「I」はDR−ベーター■遺伝子を意味し、rll I JはDRw52特異性をコードするDR−ベーター111遺伝子座を意味し 、そしてrlVJはDRw53の特異性をコードするDR−ベーター■vを意味 する。PCRクローニングにより得られる断片は、cDNAクローンから誘導さ れるプロトタイプの配列より小さい。
第3図は、第2図のコンベンション(convention)に従い3人のPv 愚者のHLA DR−ベータ第2エクソンからのアミノ酸配列を示し、ここで配 列は、cDNAクローンからのDR4DQ−ベーター3.1およびDローベータ ー3.2のプロトタイプ配列と整列されている。旧chelsen ら、J、C l1n、Inv、 79 : 1144 1152(1987) ; Greg ersen et al、5upra 、各配列の右において、DR型およびD Q−ベータ型が存在する。PCRクローニングにより得られるDQ−ベータ配列 は、プロトタイプ配列より短い。
第4図は、HLA −DQ−ベータタンパク質の整列を示す。DQ−ベータの対 立遺伝子を標準的1文字アミノ酸コード(下表VilN)に翻訳し、そして相同 性のパターンを示すために整列しである。ダッシュはプロトタイプのDローベー タ(DR4)対立遺伝子中の同等のアミノ酸との相同性を示す、ブランクは配列 が決定されなかっ゛たことを示す。PCR増幅のプライマーの位置を下部に示す 。PCRの増幅手順は、オリゴヌクレオチドプライマー間の配列を決定するだけ である(Schrf ら、5cie−nee、233 : 10’76−107 8(1986) ”l 、各配列の由来は各線の左に表示し、そしてそのDR血 血清学現型右に示す、 DR型の後の星印は、IDDMをもつ患者からの対立遺 伝子が決定されたことを示す。pv患者からのHu129配列が決定された。一 番右に対立遺伝子の表示が存在し、可能であればハブロタイブのDQW型決定に 相当する。1)CB4配列はLarhammarら、PNAS(USA)、80 ニア313−7317 (1983)からののものであり、 CF’iCCおよ びMMCCはklornら、1988、PNAS(USA) 85 : 601 2−6016からのものであり;DQ、B37 はMichelsen ら、J 、Cl1n、Inv、 73: 1144 1152(1987)(USA)、 81 : 5199−5203(1984)からのものであり;BtJRKはK arrら、3. Immunol、Q : 34.05 3409(1985) からのものであり;DQBS4およびDQBS5はTsukamotoら、Im munogenetics、 25 :343−34.6 (1987)からの ものであり、 AZH,、BGE、およびPGFはLeeら、 I+*mun’ ogenetics、 26 : 85 91 (1987)からのものであり ;そしT関係するDX−C−夕配列は0kadaら、PNAS(USA) 。
82 : 3410−3414(1985)カラ(7)モ(7]?アツタ。PG Fニツいテ示したPCR配列は、発表されているcDNAと一致した。2人のI DDM患者について報告されているDQBの対立遺伝子、DCおよびJRは、3 4人のDR4患者において観測された唯一のDQB3.1対立遺伝子であった。
第5図は、HLA −DR−ベータタンパク質の配列の整列を示す。DR−ベー タの対立遺伝子のDNA配列を標準的1文字アミノ酸コード(後記の表Vlll )に翻訳し、そして相同性のパターンを示すために整列させである。使用したコ ンベンションは上の第4図についての記載において説明したのと同一である。さ らに、下記の実施例Iを参照のこと。
ここに報告される対立遺伝子の多様な配列を普通の)ILAの分類と比較し、そ して現在の00w血清学的特異性と配列パターンとの間の対応に基づく新しい命 名方を使用する。詳しくは、DNAで定義されたDQBI、DQB2およびDQ B3は、それぞれ、血清学的に定義したDQwl、DQw2および00w3に由 来する配列を表示するが、DQB4はDQ (ブランク)ハブロタイブに由来す るものを表示し、これは明らかに均質である。このような命名において、遺伝子 座およびタンパク質産生物(例えば、DQ−ベータ鎖をコードするDQ−ベー・ 夕遺伝子座)についてギリシャ文字のコンベンションを使用し、そして特異的対 立遺伝子配列変異型を表示するためにローマ字の大文字および引き続く数字(例 えば、DQB2対立遺伝子)を使用する。このような型を再分類する配列の変異 型は、サイプタイプの数字により表示する(例えば、DQBl、2およびDQB l、3) 。
しかしながら、DQアルファ対立遺伝子変異型の表示は、DQwの特異性に常に 相当するおはかぎらない;例えば、DQAJ型はpO−2およびDロー3ハブロ タイブの両者に関連する。なぜなら、D(h2および00w3の特異性は、アル ファー領土の対立遺伝子の相違に対して独立に、ベータ領土の多形性エピトープ により決定されるように思われるからである。
自己免疫病に「積極的に関連する」とは、ここで使用するとき、マーカーの頻度 が対照(病気をもたない個体)に比べて病気をもつ患者において増加することを 意味する用語である。逆の意味は、自己免疫病に「消極的に関連する」に通用さ れ、これはマーカーの頻度が対照に比べて患者において減少することを意味する 。
用語「オリゴヌクレオチド」は、ここで使用するとき、2またはそれ以上の、好 ましくは3より多いデオキシヌクレオチドまたはりボヌクレオチドから構成され た分子として定義される。その正確な大きさは多数の因子に依存し、そしてこれ らの因子は究極の機能またはオリゴヌクレオチドの用途に依存する。オリゴヌク レオチドは合成的にあるいはクローニングに由来することができる。
用語「配列特異的オリゴヌクレオチドJ (SSO)は、対立遺伝子の多様性が 起こることができる遺伝子座の領域である、同定される特異的DNA配列の1つ にハイブリダイゼーションするであろうオリゴヌクレオチドを意味する。このよ うなオリゴヌクレオチドは、検出されるDNA領域の1または2以上にまたがる 配列を有し、そして検出される領域の1または2以上に対して特異的である。後 述するように、1つの配列特異的オリゴヌクレオチドが検出すべき各配列につい て使用される。
用語[モノクローナル抗体」は、ここで使用するとき、単一の抗体産生細胞から の有糸分裂を経て誘導されるクローン集団(またはクローン)により産生される 免疫グロブリン組成物を呼ぶ。特記し、ない限り、この用語は特定の哺乳動物の 種またはアイソタイプの抗体に、あるいは所定の方法で調製される抗体に限定さ れることを意図しない。この用語は全抗体分子ならびに抗原結合断片(例えば、 Fab、F(ab’ )z+Fc5Fc’ )を包含する。
「抗体産生細胞系」は、多数の世代にわたって生体外で安定に増殖することがで きる、単一の抗体産生細胞からの有糸分裂を経て誘導されるクローン集団または クローンである。
用語「細胞系」は、ここに呼ぶ細胞系の細胞から誘導される限り、個々の細胞、 収得された細胞、および細胞を含有する培養物をも意味する。好ましくは、細胞 系は少なくとも約6月間生存能力を維持し、そして少な(とも約50の継代培養 を通して特定のモノクローナル抗体を産生ずる能力を維持する。
ここで使用するとき、用語「インキュベーション」は、免疫複合体とも称される 抗原/抗体複合体の形成を可能とする条件(例えば、適切なpn、温度、時間、 培地など)下に、抗体および抗原を接触することを意味する。また、ここで使用 するとき、「分離」は、組成物を試験支持体または固定化した抗体から分離し、 こうして組成物中の非結合の抗原または抗体を除去しそして支持体上の免疫複合 体を無傷に維持する方法であって、通常洗浄を呼ぶ。適当なインキュベーション および分離技術の選択は、この分野においてよく知られている。
HLAクラス■1ベータ遺伝子はHLA型のIDDM患者およびHLA合致対照 から分離され、そして配列決定されたものであり、そして種々の組み合わせで存 在しかつIDDMに関連する特異的ヌクレオチドおよびアミノ酸配列の領域をも たらした。これらの特異的配列をDNAまたはタンパク質の診断法において使用 して、IDDMに対する遺伝学的怒受性を決定することができる。
IDDMに関連することが発見された4つのDR−ベータ配列A−Dを下に示す 。各場合において、糖尿病のゲノム中に見られるDNA配列は、OR−ベータタ ンパク質の1〜3アミノ酸残基(下線)の変更を生成する。これらのタンパク質 中に通常見いだされるアミノ酸は括弧で示す。配列A−CはDR−ベーターII Iからのものであり、これに対して配列りはDR−ベーターエ領域からのもので ある。配列りは下に説明するrl−DJ E C位168 、71および72に おけるイソロイシン、アスパラギン酸、グルタミン酸)を包含する。
下表■は、DR3およびDR4ハブロタイブ内のIDDMの感受性およびDR− ベータの多様性を示す。表IIは、上に同定したハブロタイブおよび配列A−D の間の相関関係を示す。配列A。
BおよびCは、B8、DR3対非B8、DR3ハブロタイブと相関関係する。
DR−ベーターI 非変動 変動(5)DR−ベーターIII 変動(2) 非 変動1二」1 前述の欧州特許発行筒237,362号は、ドツトプロットのフォーマットにお いてPCR増幅したDNAにハイブリダイゼーションする対立遺伝子特異的オリ ゴヌクレオチド(ASO)を使用することによって、対立遺伝子配列の変動を分 析する一般的方法を開示している。この刊行物は、種々のFILA型の個体、I  DDM患者または対照、からのいくつかのHLAクラス11(例えば、DR− ベータ、DQ−アルファ、およびDQ−ベータ)遺伝子のPCRクローニングか ら誘導された、ある特異的DNAおよびタンパク質翻訳の配列を列挙する。PC Hにより同定されかつPCR/ドツトプロット/ASO分析により検出可能な、 このようなりNA配列は、病気の感受性または弁別診断のために有用なマーカー として機能することができる。DNAおよび翻訳配列の1つのこのような情報を 与える組は、下表IIIおよびIVに示すDQ−ベータ配列であり、これらの表 は、それぞれ、HLA−DQ−ベータ領域における多数の対立遺伝子変異型につ いてのDNAおよびアミノ酸翻訳配列を列挙する。その中の表示DR4、DR4 ’またはDR4”は、それぞれ用語DQB3.2、DQB3.1およびDQB4  (ブランク)と同等である。
、表−ユU− HLA−DQ−ベータ(セグメントA):HLA−DQ−ベータ(セグメントB およびD):+−セグメントD7−+ +−−−−セグメントB−−−−−−+ HLA−DQ−ベータ(セグメントc):詳しくは、表IIIおよびIVにおい てDR4(DQB3.2)およびDR4’ (DQ83.1)として列挙されて いる、血清学的に定義されたDR4ハブロタイブの2つの変異型についての配列 はとくに情報に冨む、DR4ハブロタイブのこのDQ−ベータ再分類はDQ−ベ ータのRsal RFLPと相関関係をもち、ここで1つのDR4変異型は1. 8 kbのRsal断片を有し、そして他のものは1.5kbのRsal断片を 有した(Arnheimら、前掲)、下表Aに示すように、DR4の個体のうち で、1.5 kb (DR4)はIDDFlに積極的に関連し、これに対して1 .8kbの断片(01114’ )はIDDMに消極的に関連することが発見さ れた。
DR434/46 15157 7.9DR432/46 10157 10. 8(1,5kb、DQ83.2) DR4(DQB3.2)およびDR4’ (DQB3.1)配列は、3つの異な るアミノ酸の変化生ずる5つのヌクレオチドの置換により異なる。変化の2つ( コドン45におけるG1y対Gluおよびコドン57におけるAla対Asp) は、非保存性であり、そして主要な電荷の差を有する。アスパラギン酸に対して コドン57においてバリンまたはアラニンの存在は、IDDMに対する感受性に 積極的に関連すると考えられる。
111QB3.1およびDQB3.2と表示する、DR4ハブロタイブにおいて 見られるDQ−ベータの対立遺伝子間の最も異なる差の1つは、位置57におい て見いだされる。(ここで使用する番号はブロセシグされたタンパク質中のアミ ノ酸に相当する。)IDDMの感受性に関連しないIIQ83.1のハブロタイ ブにおける対立遺伝子は位置57においてアスパラギン酸残基を有し、これに対 してI DI)Mの感受性に強くに関連するI]QB3.2のハブロタイブにお ける対立遺伝子は位置57においてアラニン残基を有する。さらに、IDDMに 積極的に関連するDR3ハブロタイブは位置57にアラニンを有する。IDDM に消極的に関連するDR2ハブロタイブは、また、位置57にアスパラギン酸残 基を有する。
また、DRw6における2つのDQ−ベータの対立遺伝子の2つのうちで、ID DMに積極的に関連する対立遺伝子は位置57にバリンを有し、これに対してI DDFlに消極的に関連する対立遺伝子は位置57にやはりアスパラギン酸を有 することが発見された。なおさらに、IDDMに中程度に関連するDPIハブロ タイブはDローベータ遺伝子座において位置57にバリンを有することが発見さ れた。
このような観察に基づいて、位置57におけるアミノ酸の変動のパターンはID Dtlに対する感受性のパターンと平行することが決定された。位置57にアラ ニン(疎水性残基)を含有する対立遺伝子はIDDMと最も高度に関連し、位1 .57にバリン(疎水性残基)を含有する対立遺伝子はIDDMと中程度に関連 し、そして位置57にアスパラギン酸(帯電した残基)を含有するアレルはI  DDMに消極的に関連する。
このパターンに対する主要な例外はDR7R7ハブロタイブQB2対立遺伝子で あり、これはDR3ハブロタイブと同様に位置57にアラニンを有し、IDDM の感受性に関連しない。
このようなパターンは他の遺伝子にまた拡張する。例えば、DR3ハブロタイブ 内のDR−ベーターIII遺伝子の対立遺伝子は、増加したTDDMの感受性と 相関関係をもち、位置57にバリンを有するが、これに対して他のDR−ベータ 対立遺伝子の大部分は位置57にアスパラギン酸を有する。こうして、DR−ベ ーターIII対立遺伝子の位257における疎水性バリンならびにDQ−ベータ 対立遺伝子中の疎水性アラニンは、IDDMの感受性に関連する。
下表■は多数の遺伝子中の位置57付近に見いだされる配列を要約する。表■の 星印は最大のI 00M感受性に関連するハブロタイブを示す。
議ニー■ 位置57におけるMHCクラスIIベーベーンパク質の多様性DQ−ベータ:  位置57 およびそれらをコードするヌクレオチド配列は下表Vlに列挙する。また、その 中に、ヌクレオチドおよび位置57付近のアミノ酸の翻訳配列が列挙されており 、IDDMの感受性に消極的に関連する対立遺伝子を示す、コドン57はその中 に下線を施されている。
表Vl中の配列は、アラニン、バリンまたはアスパラギン酸をコードする位置5 7におけるコドンの同一性を直接検出するために使用することができる、HLA  DQ−ベータ対立遺伝子からのマーカーDNA配列であると考えられる。
DQ−ベータタンパク質中の位置57付近の配列はIDDHの感受性に最も積極 的に関連するが、それに対して直接ハイブリダイゼーションするマーカー配列が オリゴヌクレオチドのプローブ中の包含されることは最適でないことがある。D Q−ベータ対立遺伝子は他の領域で異なり、そして他の遺伝子座例えば、DQア ルファアレル、に害接に関連するので、DQ−ベータアレル対立遺伝子の位置5 7のアミノ酸の同一性は、DQ−ベータ、DQアルファまたは他のHLA D  領域の他の領域にハイブリダイゼーションする1または2以上のオリゴヌクレオ チドのプローブを使用する間接のASO分析により決定することができる。さら に、このような同定は1または2以上のプローブを使用することによって達成す ることができ、ここで1つのプローブは位置57付近の領域にハイブリダイゼー ションし、これに対して1または2以上の他のプローブはそれと不平衡の結合で 他のHLAil域にハイブリダイゼーションする。
例えば、DR3ハブロタイブはIDDMの感受性に強く関連し、そしてOQ−ベ ータにおける位置57のアラニンを含有する。こきるが、DQ−ベータのそのセ グメントのG/Cに冨んだ性質は、それに関連する塩基の不一致の可能性のため に、最適ではないプローブに導く。しかしながら、GH70ASOプローブは、 G/Cに富んでない領域におけるコドン57から約90bp上流の領域に対して 特異的であり、こうして位置57のセグメントについての直接のプローブの塩基 の不一致の問題を回避する。
こうして、Gl(70ASOプローブの結合は、コドン57がアラニンをコード するDQ−ベータ対立遺伝子を間接的に同定する。
DQ−ベータのコドン57の位置からなおさらに離れたプローブも、使用するこ とができる0例えば、GH66ASOプローブは、DQ−ベータから約12kb p離れて位置する、DQアルファ位置のDR3対立遺伝子に対して特異的である 。しかしながら、DQアルファ位置のDR3対立遺伝子はDQ−ベータ位置のD R3対立遺伝子と絶えず結合することが示されるので、GH66プローブの結合 はDQアルファDR3対立遺伝子ばかりでなく、かつまたDQ−ベータDR3対 立遺伝子をも同定する。DQアルファ位置の使用は、また、IDDM感受性DR 3ハブロタイブと感受性が低いDR7R7ハブロタイブ間の識別を提供する。
他の自己免疫病に対する感受性もまた、コドン57の多形性に関係づけることが できる。尋常性天庖癒に対するDRw6の感受性は希なりQ−ベータ対立遺伝子 (DQBl、3)に関連し、後者は位置57の電荷の差異によってのみ非感受性 対立遺伝子DQB1.2およびDQBl、1と異なり、そしてDw9およびDR w6のサイプタイプと相関関係を持つ。同様に、腹腔の病気の患者においてのみ これまでこうして見いだされたDP−ベータ対立遺伝子は、ホモ接合性型決定細 胞(HTC)において見いだされる対立遺伝因子と、位257においてAla− Aspの置換により異なる。腹腔の病気は、グルテンを含有する食物の消化が関 与する、子供および大人の両者に影響を与える吸収不良症候群により特徴付けら れる消化疾患であり、その病因は知られていないが、遺伝因子が関係づけられて いる。
実施例IIIにおいて、3人のPν患者からのDR−ベータ■、DQ−ベータI IおよびDQ−ベータ遺伝子座の多形性第2エクソンを配列決定して、特異的多 形性クラスIIのエピトープとの可能な病気の関連性を認識することを記載する 。 DQ−ベータ遺伝子座において、4つのDR4ハブロタイブの3つは対照D R4ハブロタイブの60〜80%に存在するDQB3を含有し、そしてfoハブ ロタイブの1つは対照DR4ハブロタイブの約20〜40%に存在するDQ83 .1対立遺伝子を含有ていた。Er1ichら、組織適合性の抗原の分子の分析 (The Mo1ecular Analysis ofHistocompa bility Analysis)+pp、93−109(Schacter  et al、纒、Kim ら、PNAS(USA) 、(1985)斂: 81 39−8143. 2つのDR5ハブロタイブは、また、すべての対照DR5ハ ブロタイブ上に存在するDQB3.1アレルの配列変異型を含有した。こうして 、DQ−ベータ対立遺伝子の分布は患者およびDR一致対照において本質的に同 一であった。この小さい試料において、すべての3人の患者はDQB3.1 / DQB3.2へテロ接合体であった。
しかしながら、DR−ベーター1遺伝子座において、潜在的に興味あるパターン を認識することができた。3人のすべてのPv患者はMLC定義されたサイプタ イプ、DWl、Olに関連するDR−ベーター■対立遺伝子配列の変異型をもつ DR4ハブロタイブを含有した。米国の人口において、DR4ハブロタイブの中 のDWIOサイプタイプの頻度はほぼ10%であると推定される。
Hansenら、Br1t、Med、Bull、 (1987)43 : 20 3−216 、この観察は配列の分析よりむしろオリゴヌクレオチドのプローブ を使用して確証され、DR4PV患者の事実上100%はDWIOエピトープを 含有した。このエピトープは?ILCで定義される型、DWIOlに関連するの で、それはT細胞受容体により認識するように思われる。これらの結果が示唆す るように、DR4関連感受性について、DR4DR−ベーター1鎖の位置68. 71、および72におけるアミノ酸残基のイソロジン、アスパラギン酸およびグ ルタミン酸はPv自己免疫においである役割を演する。このような残基はここに おいてr I−DEJエピトープとして同定されるエピトープを定義する。実施 例IIIを参照のこと。
実施例■vに示すように、コドン70付近の同−r I−DEJエピトープはま た、DRw6ハブロタイプのサブセラI・上にも存在するが、このエピトープは このようなりRw6ハブロタイプにおけるPvに積極的に関連することが示され なかった。エピトープを共有するr I−DEJはDRie6の感受性を説明す ることができなかったので、それ以上の研究を実施して、実施例IIIに例示す る方法による2つのDR5/DRw6 PV患者のDQ−ベータ対立遺伝子の配 列を決定することによってDRw6ハブロタイプ内のpv感受性を与える配列を 発見した0両者の患者のDRw6ハブロタイブは従来未知のDQ−ベータ対立遺 伝子を含有することが発見され、後者の対立遺伝子はDQBl、3と称した(第 9図のH1li29配列を参照のこと)。DQBl、3対立遺伝子は、DRI  DQ−ベータ対立遺伝子DQB1.1から、位置57におけるバリン対アスパラ ギン酸の置換のみにより異なる。同様にそれは、DR2DQ・−ベータ対立遺伝 子DQB1.2から、位置57におけるセリン対アスパラギン酸の置換のみによ り異なる。ヌクレオチドのレベルにおいて、DQBl、3対立遺伝子は位置57 付近の領域において!IR20w12(DQBl、5)対立遺伝子と同一であり 、そして最も普通のDRey6 DQ−ベータ対立遺伝子DQBi、6と同一で ある。
pv患者及び対照の0R−6ハブロタイプの間のDQBl、3対立遺伝子の頻度 を決定するために、配列特異的オリゴヌクレオチド(550)プローブの対を使 用して、DR1様DQ−ベータフレームワーク配列及びコドン57付近の配列と の両者を同定した。例示されるSSOのプローブは次の通りである:(1) G H69:DR1様DQ−ベータ骨組をフレームワーク同定するものであり、そし てヌクレオチド配列GATGTGTCTGGTCACACCCCGを有する21 マー; (2) G)160:DRw6様フレ一フレームワークするものであり、ソシテ ヌクレオチド配列TCTTGTAACCAGACACATCを有する197(3 ) CRXO3:コドン57がアミノ酸をコードしている、コドン57付近の配 列を同定するものであり、そしてヌクレオチド配列TCGGCGTCAGGCC GCCCTを有する19マー;および(4) CRXO2:コドン57がバリン をコードしている、コドン57付近配列を同定するものであり、そしてヌクレオ チド配列TCGGCAACAGGCCGCCCCTを有する19マー。
上に表示したプローブを使用して、ハイブリダイゼーションパターンを用いて特 異的対立遺伝子を同定しかつ区別することができる。次のチャートはこのような 方法の使用を例示し、ここでプラスのサイン(+)は標的DNA試料へのsso プローブのハイブリダイゼーションを示す。
プローブ アレル GH69G)180 CRXO3CRXO2Dw91.3 + ÷ 1.1 + + 0w181.6 ÷ + 0w191.7 + + このアプローチにおいて、13人のDRw6患者の内の11人のハブロタイブ( 85%)はDQBl、3対立遺伝子を含有したが、これに対して13人の対照D Rw6ハブロタイプの1つ(8%)のみがDQBl、3対立遺伝子を含有してい た。他の2人のDRw6の患者は、DI’l l様フレームワーク(GH69に より同定された)を有したが、CRXO3またはCRXO2の両者のプローブと ハイブリダイゼーションできないDO−ベータ対立遺伝子を有することが明らか にされた。
これらの知見が示すように、DRw6関連pv惑受性は、普通のDQ−ベータ対 立遺伝子DQB1.1と1つのみの残基により異なる。
希なりQ−ベータ対立遺伝子DQB1.3により付与され得るようである。DR w6関連pv感受性に関連するDQ−ベータ鎖の位置57における多形性のこの ような単一の電荷の差は、IDDMについてのDR4およびDR3関連感受性に ついて発見されたものと相関関係をもつ。しかしながら、Pvの場合においては 、感受性を与えるのは位置57付近のエピトープよりむしろ対立遺伝子であるこ とが明らかである。なぜなら、Pvに関連しない最も普通のd6DQ−ベータ対 立遺伝子であるDQBl、6は位置57付近に同一の配列を有するからである。
DQBl、6対立遺伝子はその配列の他の領域において異なる(第4図を参照の こと)ので、直ぐ上に示したように、SOSプローブ、例えば、GH69,GH 80゜CRχ03、およびCRXO2プローブ、の対の使用により希なりQBl 、3対立遺伝子からDQBl、6の普通の対立遺伝子を区別することができる。
新規なりQ−ベータ対立遺伝子がpvに対するDRw6関連惑受性を説明すると い・)結論は、5fazerら、前掲(1987)のDQ−ベータRFLP分析 と一致する。
DQ−ベータの対立遺伝子の多様性のパターンは自己免疫素因における位置57 と明らかに関係するが、これの領域は自己免疫病に寄与するハブロタイブを与え る感受性内の唯一のクラスIIエピトープであると思われない。クラスII配列 はIDDMにユニークに関連することは見出されなかった。その観察が示唆する ところによれば、「通常の」クラスII対立遺伝子が感受性を与えるか、あるい は感受性遺伝子がMHC中のどこかに存在する。 IDDMについての浸透度( penetrance)および一致(concordance)の推定(モノ接 合性の双子について50%、およびHLAの同一の子孫について25%)が与ら れているので、(Hensenら、Mo1.Biol、Med、(1986)  、影129−136) 、ある影響を受けない個体が推定上のクラスIIの感受 性遺伝子を含有することは驚くべきことではない。
ある環境的「トリガー」剤例えばウィルスの感染は、感受性の個体において病気 が発生するために要求されると思われる。DQ−ベータ対立遺伝子とIDDMの 病原性において関係するウィルスである風疹との間の相同性は、ウィルスのトリ ガー機構を示唆する。
ウィルスはそれらの宿主の免疫防御を侵略する機構を発させ(McChesne yら、前掲H5rinivasappaら、前掲)、そしてこれらの機構のある ものは致死的なMBCエピトープの模倣(+++1m1cry)を含むように思 われる。相同性がHLA −DQタンパク質およびと0表Vlは、そのゲノムに ついて完全に配列決定されているエビスタイン−バールウィルス(EBV)に対 しての観測された主要な相同性を要約する。Baerら、Nature、 31 0 : 207−211゜表−」上L HLA−DQ−ベータ対立遺伝子とEBVとの間の相同性PAAEY 7371 3 R31374BOLPI* (3072bpの「IRl」反復の一部分とし て122回反復ている)**(6回直接反復している) 完全EBVゲノム及びDQBl、4(DR2)一対立遺伝子中の位置57に集中 する潜在的エビトープペプチドの間に、1つのみの相同性が見られた。しかしな がら1.6つの合致がDRB2 (DR3)対多くは、直接6回反復する5アミ ノ酸の1つのセグメントを包含するEBVゲノムの反復セグメントにおいて見い だされた。
さらに、風疹のE1エンベロープタンパクt CNakhasi ら、J、Bi ol、Cheo+、、(1986) 、261 : 16616−16621) 、I 00M病原性に関係するウィルス(Rubensteinら、Dibet es、 (1982)、3i:1088−1091 )は、位置261にGPP AAペプチドを含有する。風疹ウィルスに胎児を暴露すると、先天的感染、およ び糖尿病に対する高い危険を導く。ウィルスの病原体(例えば、EBVおよび風 疹)とDQ−ベータペプチドGly Pro Pro Ala Gluとの間の 相同性に基づいて、このような領域はまた、分子の類似性のための標的として働 き(Oldstoneら、前掲)、感染ウィルスへの免疫応答は自己の細胞への 攻撃を導く可能性がある。
さらに、EBVおよび風疹以外のウィルス、例えば、コクサラキーウィルスおよ びサイトメガロウィルス(CMV) (Yoonら、5upra)がIDDMと 関係づけられた。
これらのウィルスはHLAクラスII遺伝子を模倣しているように思われ、そし てとくにコドン57付近のHLA DQ−ベーター遺伝子は、有効な免疫応答の 開始を遅延または変更する。免疫系が実際に、模倣されたHLAエピトープに対 して応答する場合、免疫系の正常の調節は混乱され、自己免疫病を導くことがあ る。
自己免疫病は1系列の因子から生じうる:1)ウィルスにより模倣されるHLA 対立遺伝子の遺伝、2)宿主)ILAクラスII対立遺伝子を模倣するウィルス による感染、3)模倣されたエピトープに対する宿主による免疫応答、4)自己 免疫応答の免疫調節の混乱、5)自己免疫の応答の発達、および6)自己免疫病 に導く進行性の組織破壊。
この機構の1例はI DDMへの増加した危険との相関関係をもつDQB3−2 対立遺伝子を遺伝的ムこ受↓すつぎ次いで風疹ウィルスにより感染される人をま きこむものであり、前記1・風疹ウィルスはIDIIMとも相関関係をもち、そ して・DQB3.2タンパク質の一部分を特異的に模倣するそのE1エンベロー プタンパク質中にエピトープを含有する。ウィルスによる感染の後、この人はE 1タンパク質に対して向けられたそしてDQ83.2タンパク質と交差反応性で ある抗体またはT細胞を包含する免疫応答を誘発する。この抗体またはT細胞の 応答はHLA DQタンパク質の正常の機能を妨害し、自己免疫応答およびID DMを導く。
最後の自己免疫の標的は、ウィルスの感染の位置、この場合においてランゲルハ ンス小島のベータ細胞、により決定されるであろう。危険の程度の増加は確証す ることができるであろう。なぜなら、個体はDQB3.2対立遺伝子を存するこ とが示され、次いで風疹ウィルスによる感染され、次いで)ILA DQ−ベー タタンパク質と交差反応性の抗風疹抗体が出現するからである。
自己免疫感受性に関連する対立遺伝子をもつ個体が自己免疫病に対する感受性に 相応して関連するウィルスにより感染されたかどうかを決定する診断試験(HL AクラスIl対立遺伝子のセグメントに対する相同性を有するウィルスに基づく )は、このような個体のための有効な予防または治療の処置のプランの決定に使 用することができるであろう0次いで、例えば、ワクチン、免疫毒素、免疫抗原 、模倣された領域のエビ) −プに対応するペプチド、または抗イデイオタイプ 抗体を使用して、病原性生物により提供されるエピトープに対する免疫応答を防 止または逆転することができるであろう。
このような診断試験の1例は、Schwinnbeckら、J、Exp、Med 、。
166 : 173−1.81(1987)において報告されているように、免 疫応答(例えば、抗体または反応性免疫細胞の産生)を検出することであり、こ の方法においてはクラスI HLA分子B27の一部分に対する抗体が合成ペプ チドを固体の支持体に取り付け、それを試験血清の希釈物で処理し、そして抗体 が保持されているかどうかを試験することによって検出される。このような診断 試験の他の例は、Kwokら、J、ν1rol、、 61 : 1690−16 94 (1987)においてHIV(AIDS)ウィルスを使用して実施された ように、ウィルスのDNAゲノムについて直接ブロービングするか、あるいはC MV抗体についての凝集試験におけるように、感染から生ずる抗体について間接 アッセイすることによることができる。
DR4、DRWIODR−ベーターI対立遺伝子はPVおよびIDDM(7)両 者に対する感受性に関連する。その対立遺伝子は、DR−ベーターl鎖の位置6 8−72付近の第3超可変領域(第5図においてHV3;セグメントD)におけ るI−DHアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列を含有する。また、同一 の超可変領域(第5図においてHV3;セグメントD)において多形性である、 他のDR4DR−ベータLx対立遺伝子は、位置68−72付近に配列GGAG CAGAAGCGGGCCGCGを有しそして、また、IDDMに関連する。こ うして、はとんどのDR4+100Mの患者はDR4,0w4またはDR4、[ 10であり、両者のDQ−ベータ対立遺伝子の変異型(上を参照)およびDR− ベーターI対立遺伝子の変異型は自己免疫性に寄与する。0w4変異型は、他の DR4、DR−ベーターI対立遺伝子から、配列特異的オリゴヌクレオチド(5 50)分析により区別することができる。
DR4ハブロタイブ、Di<4サイプタイプもまた、DR4,0w14のように 、慢性関節リウマチ(RA)に関連する。 Roudierら、カリフォルニア 州すンディゴにおける1987年11月5−7日のアメリカリウマチ学会(We stern Region)の会合からのアブストラクツ(Abstract) 、p、15゜0w4を他のDR4、DR−ベーター■対立遺伝子から区別する、 アミノ酸69−74におけるDR−ベーター■鎖のHVaSN域からのへキサペ プチドは、エプスタイン−バールウィルス(BBV)のオーブンリーディングフ レームBALF4により共有され、そして分子の模倣性についての標的として働 (ことができる。
前述のDNA配列はDNAハイブリダイゼーションプローブ技術により検出する ことができる。排他的でない1つの例において、遺伝子のマーカーを含有するこ とが疑われる試料を1系列の膜上に直接スポツティングし、そして各膜を特定の 配列の相違に対して特異的である、異なる標識したオリゴヌクレオチドのプロー ブとハイブリダイゼーションさせる。試料を膜上にスポツティングする1つの手 順は、Kafotsら、Nuc−1eic Ac1ds Re5earch、ユ ニ 1541−1552(1979)に記載されている。
簡潔に記載すれば、膜に固定されたDNAの試料は、ドデシル硫酸ナトリウム、 フィニル(Ficoll)、血清アルブミンおよび種々の塩類を含有する予備ハ イブリダイゼーション溶液で、プローブの添加前に、予備処理することができる 。次いで、検出すべき各配列に対して特異的である標識したオリゴヌクレオチド のプローブを、予備ハイブリダイゼーション溶液に類似するハイブリダイゼーシ ョン溶液に添加する。ハイブリダイゼーション溶液を膜に通用し、そして膜をハ イブリダイゼーション条件に暴露し、前記ハイブリダイゼーション条件はプロー ブの型および長さ、成分の濃度などに依存する。一般に、ハイブリダイゼーショ ンは約25〜75°C1好ましくは35〜65°Cにおいて0.25〜50時間 、好ましくは3時間より短い時間の間実施する。ストリンジエンシーが大きくな るほど、プローブと試料との間のハイブリダイゼーションに要求される相補性は より大きくなる。バックグラウンドのレベルが高い場合、ストリンジエンシーは それに応じて増加することがある。ストリンジエンシーは、また、洗浄液中に組 み入れることができる。
ハイブリダイゼーション後、試料を適当な手段により、例えば、変化する濃度の 標準的生理的塩類溶液のリン酸塩EDTA(SSPE) (180mM NaC f 、 10o+M NazHPOaおよびI M EDTA、pH7,4)溶 液で25〜75°Cにおいて、温度に依存して約10分〜1時間1または2回以 上洗浄することによって、ハイブリダイゼーションしないプローブを洗浄除去す る0次いで、標識を適当な検出技術により検出する。
ここで使用することができる配列特異的オリゴヌクレオチドのプローブは、適当 な手段、例えば、ヌクレオシド誘導体からの核酸の有機合成により調製すること ができるオリゴヌクレオチドである。この合成は溶液中でまたは固体の支持体上 で実施することができる。有機合成の1つの型は、遺伝子断片または短い遺伝子 の調製に利用される、ホスホトリエステル法である。ホスホトリエステル法にお いては、オリゴヌクレオチドを調製し、次いでこれらを一緒に連結してより長い 核酸を形成することができる。この方法の説明については、Narang +  S、 A、ら、Meth、Enzyn+o1..68.90(1979)および 米国特許第4.356.270号を参照のこと。この特許はソマトスフチン遺伝 子の合成およびクローニングを記載している。
有機合成の第2型は、tRNA遺伝子の調製に利用されている、ホスホジエステ ル方法である。。この方法の説明についてBrown+E、L、ら、Meth、 Enzymol、+68.106(1979)を参照のこと。
ホスホトリエステル法におけるように、ホスホジエステル法はオリゴヌクレオチ ドの合成を包含し、引き続いてオリゴヌクレオチドを一緒に連結して所望の核酸 を形成する。
これらの自動化された実施B様を使用することもできる。
1つのこのような自動化された実施態様において、ジエチルホスホルアミダイト を出発物質として使用し、そしてBeaucagaら、丁etrahedron  Letters、22 : 1895−1862(1981)に記載されてい るように合成することができる。修飾された固体の支持体上でオリゴヌクレオチ ドを合成する1つの方法は、米国特許第4,458.066号に記載されている 。また、生物源から分離されたプライマーを使用することができる(例えば、制 限エンドヌクレアーゼの消化)。
配列特異的オリゴヌクレオチドは、検出されるヌクレオチドの変動部にまたがる 領域を包含しなければならず、且つヌクレオチドの変動に対して特異的でなくて はならない。例えば、4種類のDNAのそれぞれに特徴的なヌクレオチド配列部 位を含有する4種類のオリゴヌクレオチドを合成することができる。各オリゴヌ クレオチドを同一試料の複製物に対して対立遺伝子の変化が起こる位置の1また は2以上の領域を試料が含有するかどうかを決定する。
配列特異的オリゴヌクレオチドは、オリゴヌクレオチドの由来およびヌクレオチ ド組成を包含する、多数の因子に依存する。ここにおける目的のために、オリゴ ヌクレオチドは典型的には15〜25ヌクレオチドを含有するが、より多いか、 あるいはよりすくないヌクレオチドを含有することができる。
長さが少なくとも197−であるオリゴヌクレオチドは特異性および/または感 受性を増大することができ、197−より小さい、例えば、16マーのプローブ は、多分、単一の不一致がより不安定化するため、一層の配列特異的の識別を示 す。プローブを使用する検出前に試料の増幅を後述するように実施する場合、増 幅は特異性を増加するので、より長いプローブしたがって、このような場合にお いて、19マーより小さいプローブを使用することが好ましい。
試料をまず膜上に配置し、次いでオリゴヌクレオチドで検出する場合、オリゴヌ クレオチドは適当な標識成分で標識しなくてはならならず、この成分は分光光度 測定、光化学的、生物化学的、免疫化学的または化学的手段により検出すること ができるものである。免疫化学的手段は、適当な条件下にオリゴヌクレオチドと 複合体を形成することができる抗体を用い、そして生物化学的手段は適当な条件 下にオリゴヌクレオチド複合体を形成することができるポリペプチドまたはレク チンを用いる。例えば次のものが挙げられる:蛍光性染料、電子高密度試薬、不 溶性反応生成物を析出するか、あるいは発色的に検出することができる酵素、例 えば、アルカリ性ホスファターゼ、放射性標識、例えば、!!pまたはビオチン 。
ビオチンを使用する場合、スペーサーアームを利用してそれをオリゴヌクレオチ ドに取り付けることができる。好ましくは、使用する標識は非放射性である。
「逆」ドツトプロットのフォーマットにおいて、DNA配列の1つとハイブリダ イゼーションすることができる標識した配列特異的オリゴヌクレオチドのプロー ブを前述の予備ハイブリダイゼーション条件下に膜上にスポットする。次いで、 試料を予備処理した膜に前述のハイブリダイゼーション条件下に添加する。次い で、検出手段を使用して試料中の配列が標識したオリゴヌクレオチドにハイブリ ダイゼーションしたかどうかを、決定する、こを、ができ4ような方法で、a識 し、たオリゴヌクレオチドまた↓よその断片を情か、・ら解、放する1、、二・ の解放tよ、例え:ば、ブ・ローブ中・の制i限1部位を認識する制ip]u留 素を膜ニ添加する、口上によって、行うことができる、20手(順tは、オリゴ マー制:@法として知・られており、欺洲笛許発行X1fft4.!I)’54 号(1985年12月11日発行)により完全に記載されている。
あるいは、膜に固定化された配列特異的オリゴヌクレオチドは標的DNA鎖(P CR増幅した)を結合または「捕捉」することができるであろう。この「捕捉さ れたJ Sitは第2標識プローブにより検出することができるであろう。第2 オリゴヌクレオチドのプローブは遺伝子座特異的または対立遺伝子特異的である ことができる。
ここにおけるDNA配列を検出する別の方法においては、分析すべき試料をまず DNA’ポリメラーゼ、4種類のヌクレオチドトリホスフェートおよび2種類の プライマーを使用して、ポリメラーゼ連鎖反応と呼ばれる方法により増幅する。
簡潔には、この増幅方法は次の工程を包含する:(a)4つのIDDM遺伝子マ ーカー配列の1または2以上を含有することが疑われるDNA試料を、−緒にま たは順次に、4種類の異なるヌクレオチドトリホスフェート、ヌクレオチドトリ ホスフェートの重合のための試薬、およびIDDMまたはPν遺伝子マーカーを 含有することが疑われる各DNAの各鎖につき1種類のデオキシリボヌクレオチ ドプライマーでハイブリダイゼーション条件下に処理し、こうして検出すべき各 異なる遺伝子マーカーを含有する各DNA鎖について、各DNA鎖に対して相補 的である各プライマーの伸長産生物を合成し、ここで前記プライマーは各異なる 遺伝子マーカーを含有する各DNA鎖に対して実質的に相補的であるように選択 し、こうして1つのプライマーから合成された伸長産生物は、その相補体から分 離するとき、他方のプライマーの伸長産生物の合成のための鋳型として働くこと ができるようにする;(b)試料を変性条件下に処理して、検出すべき配列が存 在する場合、プライマー伸長産生物をそれらの鋳型から分離する;そして (c)試料を、−緒にまたは順次に、前記4種類のヌクレオチドトリホスフェー ト、ヌクレオチドトリホスフェートの重合のための試薬、およびオリゴヌクレオ チドプライマーで処理し、こうしてプライマー伸長産生物を鋳型として工程(b )において産生された一本鎖の各を使用して合成し、ここで工程(b)および( c)を十分な回数で反復して、存在する場合、配列を含有する核酸の検出可能な 増幅生じさせる。
次いで、試料を膜に添付し、そして前述したように配列特異的プローブで検出す る。好ましくは、試料がヒトゲノムDNAを含有する場合、工程(b)および( c)を少なくとも5回、より好ましくは15〜30回反復する。試料が細胞を含 む場合、好ましくはそれらを工程(a)前に加熱してその中のDNAを試薬に対 して暴露する。この工程は試薬添加の前のDNAの抽出を回避する。
「逆」ドツトプロットのフォーマットにおいて、増幅連鎖反応において使用する プライマーの少なくとも1種および/または4種類のヌクレオチドトリホスフェ ートの少なくとも工種を検出可能な標識で標識し、こうして、生ずる増幅した配 列を標識する。これらの標識した部分は最初に反応混合物中に存在するか、ある いは後のサイクルの間に添加することができる0次いで、配列が存在する場合に 増幅した配列とハイブリダイゼーションすることができる非標識配列特異的オリ ゴヌクレオチドを、前述したように予備ハイブリダイゼーション条件下に膜にス ポットする。次いで、増幅した試料を前述したようにハイブリダイゼーション条 件下に予備処理した膜に添加する。最後に、検出手段を使用して、DNA試料中 の増幅した配列が膜に固定したオリゴヌクレオチドにハイブリダイゼーションし ているかどうかを決定する。変化を含有する膜結合した配列が増幅産生物中に存 在する場合にのみ、ハイブリダイゼーションは起こるであろう。
上に示したように、この方法の変法は、サンドイッチアッセイにおいて、非標i  PCR標的、非標識固定化対立遺伝子特異的プローブおよび標識したオリゴヌ クレオチドのプローブを使用することを包含する。
増幅方法は、プローブの改良された特異性および感受性を提供する;解釈可能な シグナルを4時間で0.04■の試料を使用して得ることができる。また、膜上 にスポットした試料の量を0.1〜0.5 ugに増加する場合、放射性同位元 素を用いずに標識したオリゴヌクレオチドを、前の方法において使用した放射性 同位元素のプローブの代わりに、利用することができる。最後に、前述のように 、増幅方法は大きさが19マーより小さい配列特異的オリゴヌクレオチドの使用 に適用することができ、こうしてより認識可能な配列特異的オリゴヌクレオチド の使用を可能とすることができる。
増幅法の変法においては、熱安定性酵素、例えば、テルムス・7174−9 ス (ffherstus a34主1且すpから精製したちのを温度サイクル連鎖 反応においてDNAポリメラーゼとして利用することができる。熱安定性酵素は 熱に対して安定性であり、耐熱性であり、そして適切な方法でヌクレオチドの結 合を触媒(促進)して各DNA頓に対して相補的であるプライマー伸長産生物を 形成する酵素を意味する。
この技術のこの後者の変法においては、プライマーおよびヌクレオチドトリホス フェートを試料に添加し、この混合物を加熱し、次いで冷却し、次いで酵素を添 加し、次いでこの混合物を約90〜100’Cに加熱してDNAを変性し、次い で約35〜40°Cに冷却し、そして所望の量の増幅が起こるまで、サイクルを 反復する。この方法はまた自動化することができる。
熱安定性酵素を使用する増幅方法は、欧州特許発行258.017号(1988 年3月2日発行)により完全に記載されている。
本発明は、また、各標識した配列特異的DNAプローブのための容器を有する、 包装した多容器ユニットからなるキットのフォーマットを包含する。このキット は、必要に応じて、標識(例えば、標識がビオチンである場合、アビジン−酵素 接合体および酵素の基質並びに色素原)を検出する手段を含有することができる 。さらに、キットは検出すべき配列をもつ1または2以上のoNAtXを含有す るプローブのための陽性の対照、および検出すべき配列のいずれかを存するDN A鎖を含有しないプローブのための陰性の対照を有する容器を含むことができる 。
IDDMまたはPvに関連するタンパク質の試料中のアミノ酸配列を検出する1 つの方法は、4つのアミノ酸配列の1または2以上、に結合する1または2・以 上の抗体を使用するイムノアッセイの使用を包含する。抗体はポリクローナル抗 体またtよモノクローナル抗体であることができるが、モノクローナル抗体は抗 原に対するそれらの特異性および親和性にかんがみて好ましい。
ポリクローナル抗体はよく知られた方法により調製することができる。この方法 はIDDMまたはPvに関連する1または2以上のアミノ酸配列を含有するペプ チドを合成し、ペプチドを精製し、標準技術によりペプチドに担体タンパク質を 取り付け、そして宿主、例えば、ウサギ、ラット、ヤギ、マウスなどにペプチド を注射することを包含する。血清を宿主から既知の方法により抽出し、そしてス クリーニングして、ペプチドの免疫原に対して特異的であるポリクローナル抗体 を得る。ペプチドはMerrif 1eld、 R,B、 、 Adv、Enz ymol、Re1at、AreasMol、Biol、、32 : 221−2 96(1969)および「ポリペプチドの化学(The Chemistry  of Po1ypeptides) J (P、G、Katsoyannis、  り、pp、336−361、Plenum、ニューヨーク(1973)(それ らの開示をここに引用によって加える)に記載されている固相合成方法により合 成することができる。次いで、ペプチドを精製し、そしてキーホールリンベット ヘモシアニン(KIJI)またはウシ血清アルブミン(BSA)に接合させるこ とができる。これは、ペプチドがススティンを含有する場合、スルフヒドリル基 を経て、ヘテロ三官能性架橋剤、例えば、1−ヒドロキシ−2−ニトロベンゼン −4−スルホン酸ナトリウム塩のN−7レイミドー6−アミノカブlフイルエス テルを使用して達成することができる。
モノクローナル抗体は通常擢歯類またはヒト由来のものであろう。なぜなら、モ ノクローナル抗体を分泌する永久増殖性のハイブリッド細胞系の産生に使用する ことができるネズミ、ラット、およびヒトの腫瘍細胞系は入手可能であるからで ある。抗体はアイソタイプであることができるが、好ましくはIgG、 Igl lまたはIgA 、最も好ましくはIgG2aである。
ネズミのモノクローナル抗体は、宿主を前述のペプチドで免疫化することによっ て産生ずることができる。宿主は免疫原量のペプチドを腹腔内に接種し、次いで 同様な量の免疫原ペプチドで追加免疫することができる。免疫化したマウスから 、肺臓またはリンパの組織を最後の追加免疫後数日で集め、そして細胞懸濁液を それからの融合において使用するために調製する。
ハイブリドーマは、肺臓細胞またはリンパの組織と腫瘍(骨髄腫)パートナ−と から、Koehler+ B、およびMilstein、C。
Nature、 256 : 495−497(1975)およびKoeble r、 B、ら、Eur、J。
t+n1Iuno1.、6 : 511−519(1976)の一般的体細胞の ハイブリダイゼーション技術を使用して調製することができる。この目的に好ま しい好ましい骨髄腫細胞は、効率よく融合し、選択した抗体産生細胞による抗体 の安定な、高レベルの発現を支持し、そして培地、例えば、HAT培地に対して 感受性であるものである。これらのうちで、好ましい骨髄腫細胞系はネズミ骨髄 腫系統、例えば、ソータ研究所(Salk In5titute、Ce1lDi stribution Center 、、米国カリフォルニア州すンジエゴ) から入手可能なMOPC−21およびMOPC−11マウス腫瘍、およびアメリ カン・タイプ・カルチャー・コレクション(the Ameri−can Ty pe Cu1ture Co11ection 、米国マリイランド州07クビ レ)から、それぞれ、ATCCCRL No、1580および1581で入手可 能なP3X63−Ag8.653(653)およびsp2/ O−Ag14(S p2/ 0 )骨髄腫系統から誘導されるものである。
基本的には、この技術は適当な腫瘍細胞および*Wt細胞またはリンパ組織を融 合源、例えば、ポリエチレングリコールを使用して融合することを包含する。融 合後、細胞を融合培地、例えば、)IAT培地から分離して、ハイブリダイゼー ションしない親細胞を排除し、そして培地に対して抵抗性でありかつ永久増殖性 であるハイプリドーマのみを選択する。ハイブリドーマを、必要に応じて、増殖 させ、そして上澄み液を普通のイムノアッセイ手順(例えば、ラジオイムノアッ セイ、酵素イムノアッセイ、または蛍光イムノアッセイ)により抗原として免疫 化剤を使用してアッセイすることができる。陽性のクローンはさらに特性決定し て、それらが本発明の抗体の基準を満足するかどうかを決定することができる。
例えば、抗体の抗原結合能力をイムノブロッティング、ELISAおよび抗原中 和試験により生体外で評価することができる。
アミノ酸遺伝子マーカーに対するヒト抗体を分泌するハイブリッドの細胞系をつ くる好ましい手順は、十分に高いレベルのこのような抗体を産生ずるマウス×ヒ ト親ハイブリッド細胞系およびヒト細胞系を使用する、体細胞ハイブリダイゼー ションである。ヒト細胞系は前述のペプチドで免疫化したボランティア−から得 ることができる。ヒト細胞系は、例えば、Foung et al、、J、Im munol、Methods+ 70 : 83 90(1984)に記載され ているように、ニブスティン−バーウィルス(EBV)で形質転換することがで きる。
EBVの形質転換を使用するとき、最も首尾よいアプローチは、Kozbarら 、5can、J、Immunol、 、 10 : 187−194 (197 9)および5teiniLzら、J、Cl1n、Lab、Im+wun、 2  : 1 7 (1979)に記載されているように、パニング(panning )またはロセッティング技術により、形質転換すべきB細胞の集団を前選択する か、あるいは抗原特異的な形質転換した集団を後選択することであった。最近、 EBVの形質転換を細胞融合と組み合わせてヒトモノクローナル抗体が調製され た(参照、例えば、poungら、J、Immun、Meth、、70:83  90(1984)。これは、EBV リンパ芽球細胞系と比較したときバイブド ーマにより免疫グロブリンの分泌の不安定性、および抗原特異的集団のレスキュ ー(rescue)のより高い頻度のためである。EBVはIgMを有するB細 胞を最も頻繁に感染しかつ形質転換するが、1.の他のクラスを分泌するB細胞 は、また、BrownおよびMiller、 J。
Immuol、、 128 : 24 29(1982)に記載されているよう に、EBV融合技術を使用して長期間の系統にすることができる。
モノクローナル抗体を産生ずる細胞系は、適当な培地、例えば、イスコウブ(I scove)の培地、ダルベツコ変性イーグル培地、またはRPMI培地(Gi bco、ニューヨーク州グランドアイランド)中で生体外で、あるいはシンジェ ネイックまたは免疫欠損の実験室動物において生体内で増殖することができる。
必要に応じて、抗体は培地または体液から、場合に応じて、普通の技術、例えば 、硫酸アンモニウムの沈澱、ヒドロキシアパタイトのクロマトグラフィー、イオ ン交換クロマトグラフィー、親和クロマトグラフィー、電気泳動、ミクロ濾過、 および超遠心により分離することができる。
ここにおける抗体を使用して、)ILAクラスII抗原を発現する全血細胞中の IDDMに関連するアミノ酸配列の存在または不存在を検出することができる。
細胞は抗体の存在下にインキュベーションし、そして反応(抗体−ペプチドの結 合)の存在または不存在および/または程度は、抗体/抗原の相互作用を決定ま たは定量するために使用する種々の方法(例えば、蛍光、酵素結合イムノアッセ イ(ELISA) 、および標準の方法による抗体および補体を使用する殺細胞 )のいずれによっても決定することができる。使用する抗体は好ましくはモノク ローナル抗体である。
固相イムノアッセイにおいて使用するため、本発明において使用する適当な固体 の支持体上に適当な技術により固定化することができる。固体の試験支持体は、 イムノアッセイにおいて抗体を結合するために適当な不溶性の担体材料のいずれ であることもできる。多数のこのような材料はこの分野において知られており、 次のものを包含するが、これらに限定されない二ニトロセルロースのシートまた はフィルター;アガロース、樹脂、プラスチック(例えば、PvCまたはポリス チレン)ラテックス、または金属ビーズ;プラスチック容器など。抗体を固定化 する多数の方法もまた、この分野において知られている。参照、例えば、Sil manら、Ann、Rev、Biochem、 。
35 : 873(1966);Melrose、Rev、Pure & Ap p、Chem、、21 : 83(1971);Cuatrecafas ら、 Meth、Enzym、、Vol、22(1971)。このうような方法は、共 有結合カップリング、直接吸着、物理学的捕捉、およびタンパク質被覆した表面 への取り付けを包含する。後者の方法において、表面をまず不溶性タンパク質、 例えば、ゼイン、コラーゲン、フィブリノゲン、ケラチン、グルテリンなどで被 覆する。抗体は単にタンパク質被覆表面を抗体の水溶液と接触させ、そしてそれ を乾燥することによって取り付ける。
洗浄の間にすべての結合した抗体を保持することができるように、抗体を免疫反 応性のままにしなお抗体を十分に固定する結合技術及び支持体の任意の組合わせ で本発明において使用することができる。好ましい固体の試験支持体はプラスチ ックビーズである。
サンドイッチイムノアッセイにおいて、標識した抗体を使用して、固定化された モノクローナル抗体により結合された抗原の量を測定する。標識は、支持体に結 合したとき、抗体の検出を可能とする任意の型であることができる。一般に、標 識は直接または間接にシグナルを生成し、このシグナルは測定可能であり、そし て試料中に存在する標識の量に関係づけられる。例えば、直接測定可能な標識は 放射性同位元素(例えば、+251.3SS 、 +4Cなど)を包含すること ができる。
好ましい直接測定可能な標識は、適・当な基質(例えば、セイヨウワサビペルオ キシダーゼ10−フェニレンジアミン)の存在下に色の反応を生成する、抗体へ 接合した酵素である。
間接に測定可能な標識の例は、ビオチン化した抗体であろう。
この標識の存在は、それを標識したアビジンを含有する溶液と接触させることに よって測定され、これによりアビジンはビオチン化抗体に結合するようになる。
次いで、アビジンに関連する標識を測定する。間接標識の好ましい例は、アビジ ンに接合した酵素を使用するアビジン/ビオチン系であり、この酵素は前述した ように色の反応を生成する。しかしながら、用語「酵素」はその最も広い意味に おいて使用し、そして、例えば、「標識した」抗体を使用することを包含するこ とができ、ここで標識はキセノタイプまたはアイソタイプ的に固定化された抗体 と異なるので、「標識した」抗体の存在は直接に検出可能な標識を有する抗キセ ノタイプまたは抗アイソタイプの抗体とのインキュベーションにより検出可能で ある。
どの標識を選択しても、それは測定することができかつ試料中の標識の量に関係 付けられるシグナルを生ずる。普通のシグナルは放射能レベル(放射性同位元素 を使用するとき)、光学密度(例えば、酵素の色反応を使用するとき)、および 蛍光(蛍光性化合物を使用するとき)である。非放射性ジグ色強度)を使用する ことは好ましい。適当なシグナルを生成することができる多数の酵素/基質の組 み合わせは、イムノアッセイの分野において知られている。参照、例えば、米国 特許第4,323.647号および米国特許第4.190..496号。
診断的使用のため、抗体は典型的には多容器キットの形態で分配されるであろう 。これらのキットは典型的には適当な容器中に標識または非標識の形態の抗体、 使用する場合、非標識抗体と反応性の検出可能なりガント、必要に応じてインキ ュベーションおよび洗浄のための試薬、検出すべき標識部分を検出するための試 薬、例えば、標識に依存して基質または誘導化試薬、産生物のインサートおよび 使用説明、IDDMまたはpvに関連する陽性の対照、例えば、IDDMまたは Pνに関連するHLAクラスII抗原を含有するであろう。キット中の抗体は、 それらがポリクローナルである場合、親和精製することができる。
次の実施例は本発明の種々の実施B様を例示し、そしていかなる面においても限 定を意図しない。実施例において、特記しない限り、すべての部および百分率は 固体である場合重量により、そして液体である場合体積により、そしてすべての 温度はセ氏度(°C)である。
1隻■よ この実施例は、IDDMに関連するDR−ベータ配列を同定した方法を例示する 。
I、HLA−DR−ベータ配列の分析 いくつかのBLAクラス!Iベータ遺伝子を、種々のHLA型IDDMの固体( ピッツバーグクリニック大学からおよびHumanGenetic Mutan t Ce1l Repositer %ニュージャーシイ州カメデンから入手可 能なIDDM患者からの細胞系から)の臨床的血液試料および非糖尿病の対照( ホモ接合体型別細胞)からのクローニング方法を使用して分離した。標準方法で ある1つのこのような方法において、ヒトゲノムのDNAを患者の試料から、本 質的にManiatisら、分子クローニング:実験室のマニュアル(Mole cular Cloning:A Laboratory Manual)(1 982)、280−281の方法を使用して分離するか、あるいは5aiki  ら、Bio/Technology、 3 : 1008−1012(1985 )に記載されているように、末梢血液リンパ球から主として構成された、パフィ ーコー) (buffy coat)の分画から調製した。次いで、このDNA を、Maniatisら、5upra、 pp、269−294に記載されてい るように、完全なゲノムのライブラリーとしてバクテリオファージのベクター中 にクローニングした。HLA −DR−ベータ遺伝子のだめの個々のクローンを 、放射性cDNAプローブへのハイブリダイゼーションにより選択しくMani atisら、pp、309−328)そして制限地図により特性決定した。参照 、米国特許第4.582,788号(1986年4月15日発行) 、 IDD M患者からの個々のクローンを、クローンの制限地図を患者の族内のRFLP分 離パターンと比較することによってDR型別ハブロタイブに割り当てた。
最後に、変動する第2エクソンを表すこれらのクローンの小さい断片をM 13  p 1.0クローニングベクター(これはベーリンガー・マンヘイム(Boe hringer Mannheim)から広く入手可能である)中にサブクロー ニング(Maniatis、pp、390−402) した。
遺伝子をクローニングする別の手順において、遺伝子の関連する部分(第2エク ソン)の増幅を後述するように実施した。
各分離したヒトゲノムDNAの合計IIrgを、100mM )リス−)ICI 緩衝液(pH7,5)、500mM NaC1、および100*M MgC1z 、Rodの10団プライマーGH46,10J!1の10マイクロミリリツトル のプライマーGH50,15#の40ミリモルのdNTP (10ミリモルの各 dATP、 dCTP、 dGTPおよびTTPを含有する)、および45i1 !の水を含有する溶液の10mを含有する最初の1004の反応体積中で増幅し た。プライマーGH46およびGH50は次の配列を存する:5’−CCGGA TCCTTCGTGTCCCCACAGCACG−3’ (GH46)5’−C TCCCCAACCCCGTAGTTGTGTCTGCA−3’ (GH50) これらのプライマーは、リンカ−/プライマーとして作用する非相同性の配列を 有し、次のようにして調製した:A、自動化合成手順: Beaueageおよ びCaruthers(Tetrahed−ron Letters(1981 )22 : 1859−1862)に従い合成した、ジエチルホスホルアミダイ トを、バイオザーチ(Biosearch)SAM−1を使用してヌクレオチド 誘導化制御された孔のガラス支持体へ順次に縮合させた。この手順はジクロロメ タン中のトリクロロ酢酸を使用する脱トリチル化、活性化プロトン供与体として ベンゾトリアゾールを使用する縮合、およびテトラヒドロフランおよびピリジン 中の酢酸無水物およびデメチルアミノピリジンのキャッピングを包含した。サイ クル時間はほぼ30分であった。各工程において収量は本質的に定量的であり、 そして脱トリチル化の間に解放されるジメトキシトリチルアルコールの収集およ び分光光度測定の検査により決定した。
B、オリゴデオキシリボヌクレオチドの脱保護および精製の手順:固体の支持体 をカラムから取り出し、そしてll11の濃水酸化アンモニウムに室温において 4時間開じた管中で暴露した0次いで、支持体を濾過により除去し、そして部分 的に保護されたオリゴデオキシリボヌクレオチドを含有する溶液を55°Cにお いて5時間保持した。アンモニアを除去し、そして残留物を調製用ポリアクリル アミドゲルに適用した。aplを30ポル)/CIにおいて90分間実施し、次 いで産生物を含有するバンドを蛍光板の紫外線のシャドウィングにより同定した 。このバンドを切除し、そして4°Cにおいてldの蒸留水通用し、そして1% の酢酸アンモニウム中のア七ト二トリルの7〜13%の勾配でpH6,0におい て溶離した。溶離液を紫外線吸収により260nmにおいて監視し、そして適当 な分画を集め、固定した体積で紫外線吸収により定量し、そして真空遠心で室温 において蒸発乾固した。
C,オリゴデオキシリボヌクレオチドの特性決定:精製したオリゴヌクレオチド の試験のアリコートをポリヌクレオチドキナーゼおよびq−”P−ATPで32 p標識した。標識した化合物を14〜20%のポリアクリルアミドゲルのオート ラジオグラフィーにより50ボルト/c1nにおいて45分間の電気泳動後検査 した。この手順は分子量を評価する。塩基の組成は、オリゴデオキシリボヌクレ オチドをヌクレオチドにベノム(νenom)ジェステラーゼおよびバクテリア のアルカリ性ホスファターゼの使用により消化し、次いで誘導されたヌクレオシ ドを逆相HPLCカラムおよび10%のア七ト二トリル、1%の酢酸アンモニウ ムの移動相を使用する分離および定量により決定した。
上の反応混合物を95°Cにセントした加熱ブロック内に10分間保持してDN Aを変性した。次いで、各DNA試料を28サイクルの増幅にかけ、ここで各サ イクルは4つの工程から構成されていた: (1)マイクロセントリフーグ中で試料を短時間(10〜20秒)回転して沈澱 濃縮し、そして変性された物質を直ちに30°Cにセットした加熱ブロックに2 分間移して、プライマーおよびゲノムのDNAをアニーリングし、(2)39m のE、印旦のDNAポリメラーゼIのクレノー断片(二ニー・イングランド・バ イオラプス(New England Blo−1abs) 、5単位/m)  、39mの100ミリモルのトリス緩衝液(pH7,5)、500ミリモルのN aC1および100ミリモルのMgC1゜の塩混合物、および312Iの水を混 合することによって調製した溶液の21tlを添加し、 (3)反応を30°Cにおいて2分間進行させ、そして(4)この試料を95° Cの加熱ブロックに2分間移して新しく合成したDNAを変性するが、ただしこ の反応は最′後のサイクルにおいて実施しなかった。 − 次いで、この混合物を一20°Cにおいて貯蔵した。次のクローニング手順を増 幅した産生物について使用した。
反応混合物は、まず50p1の50mM NaC1、10mM )リス−)1c I(pH7,8) 、10mM MgCh、20単位のPstl、および20単 位のHindlllを含有する緩衝液中で37°Cにおいて90分間消化するこ とによって、M13mplO中にサブクローニングした。反応を凍結により停止 した。体積をトリス−HClおよびEDTAを含有する緩衝液で110Iに調節 し、そしてBioGe) P−4回転透析カラムに装入した。1つの分画を集め 、そしてエタノール沈澱させた。
エタノールの沈澱物を15p1の水中に再懸濁し、そして50+nMトリスーM CI(pH7,8) 、10mM MgC1z、0.5 mM ATP、 0. 5 irgのPstlおよび旧ndllIで消化したM13mplOベクターお よび400単位のりガーゼを含有する20mの体積に調節した。この混合物を1 6°Cにおいて3時間インキュベーションした。
10Iのモル) (Molt) 4 DNAを含有する結合反応混合物をE、  coli菌株JM103コンピテント細胞(これはBRL 、マリイランド州ベ セスダ)から入手可能である)中に形質転換した。
形質転換した菌株の調製に使用した手順は゛、Messing、 J、 (19 81)高分子物質についての第3回タレブッランドシンポジウム:組み換えDN A(Third C1ebeland Symposfum on macro molecules:Recombinat DNA) 、A、Walton片 、アムステルダム、エルセビーア、143−153に記載されている。
これらの2つのクローニング手順からの約40の異なる対立遺伝子を配列決定し た。決定した配列の幾つかにおいて、特異的DNAおよびタンパク質の配列の4 つの領域は種々の組み−合わせで存在し、そしてIDDMに関連することが見い だされた。
IDDM患者のゲノム中のこれらのセグメントの各々において見られるDNA配 列は、DR−ベータタンパク質の1〜3アミノ酸残基の変更を生成した。多数の 糖尿病源から得られる配列中に見いだされ、そしてA−Dと表示する、DR−ベ ータ第2エクソンのこれらの可変のセグメントが上において同定される。
このような配列の検出のために使用するプローブを案出するために使用できる領 域は第5図に特定されており、ここでアミノ酸の略号を表nllに示す。
表−■旦 アミノ酸の略号のコード アラニン Ala A アルギニン Arg R アスパラギン Asn N アスパラギン酸 Asp D システィン Cys C グルタミン Gin Q グルタミン酸 Glu E グリシン cry G ヒスチジン His H イソロイシン Ile I ロイシン Leu L リジン Lys K メチオニン Met M フェニルアラニン Phe F プロリン Pro P セリン Ser S スレオニン Thr T トリプトファン Trp W チロシン Tyr Y バリン Val V Il、検出のためのプライマーの調製 DR−ベータ第2エクソンの保存された5′および3′末端の対抗する鎖に対し て相補的であるGH46およびG)150と表示するオリゴヌクレオチドを、プ ライマーとして使用した。プライマーは上の節において同定した。
11N、期待した増幅反応 試験すべき各DNA試料からのDNAの14(10tl!の100鱈/絨のDN A )を、100mM )リス緩衝液(pH7,5) 、500mM NaC1 ゜および100mM MgC1□、10mの10団プライマーG)146.10 mの10オプライマーGH50,15J11の4(baM dNTP (10d の各dATP、 dCTP。
dGTPおよびTTPを含有する) 、10dのDMSOlおよび45J11の 水を含有する溶液の10mを含有する最初の100Itlの反応体積中で増幅す ることができる。
各反応混合物を95°Cにセントした加熱ブロック内に10分間保持してDNA を変性した。次いで、各DNA試料を30サイクルの増幅にかけ、ここで各サイ クルは4つの工程から構成されていた: (1)マイクロセントリフーグ中で試料を短時間(10〜20秒)回転して沈澱 濃縮し、そして変性された物質を直ちに37よびゲノムのDNAをアニーリシグ し、(2)39mのE、 co¥LのDNAポリメラーゼIのクレノー断片(二 ニー・イングランド・バイオラプス(New England Blo−1ab s) 、 5単位/pり 、39mの100+aM )リス緩衝液(p)17. 5)、500+wll NaC1および100mM MgChの塩混合物、およ び312i11の水を混合することによって調製した溶液の21tlを添加し、 (3)反応を37°Cにおいて2分間進行させ、そして(4)この試料を95° Cの加熱ブロックに2分間移して新しく合成したDNAを変性するが、ただしこ の反応は最後のサイクルにおいて実施しなかった。
最後の反応体積は150Jllであり、そして反応混合物を一20℃において貯 蔵した。
IV、オリゴデオキシリボヌクレオチドプローブの期待する合成およびリン酸化 それぞれ、領域CおよびDからの、Gl(54(V−5)およびGH78(1− DE)と表示する、4種の標識したプローブの内の2種を使用する。
これらの2種のプローブを、クローニングのためのプライマーの調製について前 述の手順に従い合成する。プローブは、10pMのそれを、7011M )リス 緩衝液(p)17.6 ) 、10mM MgCh、1、5 mMスペルミン、 100mMジチオスレイトールおよび水を含有する40メの反応体積中で、4単 位のT4ヌクレオチドキナーゼ(二ニー・イングランド・バイオラプス(New  EnglandBiolabs))および約40pMのガンマ−”P−ATP (ニュー・イングランド・ニュークリアー(New England Nucl ear) 、抗体7000Ci/ミリモル)と37°Cにおいて60分間接触さ せることによって標識する。次いで、合計の体積を25+++HのEDTAで1 00dに調節し、そしてManiatisら、Mo1ecular Cloni ng(1982) 、、 466−467の手順に従い、トリス−EDTA ( TE)緩衝液(10mM)リス緩衝液、0.1+nMのEDTA、 p[3,0 )と平衡化したIIdのBioGelP−4(BioRad)回転透析カラムで 精製する。
■1M持するドントブロットハイプリダイゼーシジン節IIIからの1504の 増幅した試料の各の54を195Jdの0.4 N NaOH、25m?l E DTAで希釈し、そして3つの反復実験のゼナトラン(Gena toran) 45 (PLASCO)ナイロンフィルター上にスポットし、ここでReedお よびMann、Nucletc Ac1ds Re5ea−rch、13.72 02−7221(1985)に記載されているように、まずフィルターを水で湿 潤させ、それをフィルターを所定位置に保持するドツトプロットを調製するバイ オドツト(BioDot) (Bi。
Rad)装置に配置し、そして各ウェルを0.4−の20 X 5SPE (3 ,6HのNaC1,200ItlM NaH*POa、20mM EDTA)で すすぐ。次いで、フィルターを取り出し、20 X 5SPE中ですすぎ、そし て真空炉内で80°Cにおいて30分間ベーキングする。
ヘ−キンク後、各フィルター5 X5SPE、 5 Xデンハルト溶液(I X  =0.02%のポリビニルピロリドン、0.02%のフィコール、0.02% のウシ血清アルブミン、0.2 all )リス−)ICI 。
0、2 mM EDTA 、、pH8,0)および0.5%のSDSから成るハ イブリダイゼーション溶液の6dと接触させ、そして55°Cにおいて60分間 インキュベーションした。次いで、プローブの各々の5i!1をハイブリダイゼ ーション溶液に添加し、そしてフィルターを55℃において60分間インキュベ ーションした。
最後に、各ハイブリダイゼーションしたフィルターを厳格な条件下に洗浄する。
遺伝子型は90分のオートラジオグラフィー後容易に現れることが期待される。
プローブは、ゲノムのDNA試料中で検出されるアレルの部分に対する合理的な 特異性を有することが期待される。
災施■旦 開示するアミノ酸配列に対するペプチドは、前述のように調製し、そして免疫原 として使用して、タンパク質タンパク質中のアミノ酸配列を検出するイムノアッ セイにおいて有用な、それに対する抗体を発生するために使用できる。
裏差団−田一 尋常性天庖陰(ガ5立Lg=烈り肛is) (PV)に関連するDR4およびD Riv6の両者のハブロタイブがDR−ベーターI鎖におけるpvの感受性を示 す共通のエピトープを含有する可能性を探査するために、3人のPν患者からの DR−ベータおよびDO−ベータの位置の多形性第2エクソンのヌクレオチド配 列を決定した。3人+7)PV患者(7) HLA−DR血清型はDR4/4、 DR415およびDR415であったので、DR4関連Pν感受性の発生のみを この実施例において探査した。配列の分析は、特異的ポリメラーゼ連鎖反応(P CR)増幅した断片を含有するM13クローンについて実施した。PCHの増幅 、クローニングおよび配列の分析については、次の文献を参照= 5aiki  et al、、5cience。
230 : 1350−1354(1985) ;および5charf et  al、、5cience、233 :1076−1078 (1986)。
−・の−および の 違 3人の尋常性天庖癒の患者からの血液試料は、ブルー ス・ウィントロラブ(Bruce Wintroub)博士、UCSF (カリ フォルニア州)により提供された。Q、5dの全血を1.5 mの1011Mト リス(pH7,5) 、10+sMEDTA 、100*M NaCL 、 4 0wMジチオスレイトール、および200*g/dのプロイテイナーゼにの添加 により溶解し、そして55°Cにおいて16時間インキュベーションした。試料 をフェノール抽出し、フェノール−CHCl3およびCHCl3抽出し、そして −20゛Cにおいて一夜エタノール沈澱した。沈澱したDNAを遠心によりペレ ットにし、70%のエタノールで洗浄し、合成し、そして100p1の10+m M )リス、0.1 +aM 100■/dのl1iNアーゼAを含有するED TA中に再懸濁し、そして37°Cにおいて15分間インキュベーションした。
DNAの試料を、前述したように、フェノール−CBCI!およびCHChで再 抽出してRNアーゼAを不活性化し、エタノール沈澱させ、各し、そして乾燥し た。1jrgの完全なゲノムのDNAをポリメラーゼ連鎖反応(PCR)(Sc harf et al、+id)により増幅し、ここで反応条件を次のように変 化させた:A、)HLA DR−ベータ領域の遺伝子は1マイクロミリリツトル のPCRプライマーGH46およびGH50を使用して増幅した(参照、プライ マーの説明およびHLA DR−ベータの標的の断片について第1図);1単位 のクローニングしたE、 coliのDNAポリメラーゼ1の大きい断片(クレ ノー断片)を20サイクルの増幅のために添加した;増幅の追加の5サイクルは 4単位のクレノー断片を使用して試料について実施した。B、)1mのPCRプ ライマーGH46およびGH50を使用して増幅された[(LA DR−ベータ 領域遺伝子: G)12B (C−CGGATCCGCATGTGCTACTTCACCAAC G)GH29(GAGCTGCAGGTAGTTGTGTCTGCACAC)1 単位のクレノー断片を20サイクルの増幅のために添加した;追加の8サイクル の増幅を2単位/サイクルのクレノー断片を使用して実施した。DQ−ベータの プライマーは238塩基対の断片を産生ずる。DR−ベータの調製は212bp の断片を産生じた(参照、第1図)。PCR反応の1/10を4%のNuSie ve、0.5%の5eaKera (FMC)アガロースゲルで実施し、そして ゼナトラン45ナイロン膜に移した(Scharf ら、前掲)。フィルターを 10a14の5 X5SPE、 4 Xデンハルト溶液および0.5%のドデシ ル硫酸ナトリウム(SDS)中で37°Cにおいて15分間ノ1イプリダイゼー ションした。フィルターを0.1 pM(ガンマ−322)ATP標識したDR −ベータ特異的オリゴマーcHffの添加で37°Cにおいて16時間ハイブリ ダイゼーションした。フィルターを4 X5SPE、0.1%のSDS中で30 °Cにおいて2.5分間および37°Cにおいて1.5分間洗浄し、そして強化 スクリーン(デュポンCronex Lighting Plus)で−70° Cにおいて16時間露出した。
フィルターを沸騰するQ、 l X5SPE、0.1%noSDS中で5分間イ ンキュベーションしてプローブをストリッピングし、乾燥し、そして10dの6  X5SPE、 IOXデンハルトン容液および0.2%のSDS中で42°C において予備ハイブリダイゼーションした。
0.2pM(ガンマ−”P)ATP標識したDR4DwlO配列特異的オリゴマ ー〇GH78を予備ハイブリダイゼーション溶液に添加し、そして42°Cにお いて16時間インキュベーションした。ノλイブリダイゼーション後、フィルタ ーをI X5SPE、 0.1%のSDS中で37°Cにおいて10分間洗浄し 、そしてオートラジオグラフィーにかけた。
1(LA DR−ベー およびDQ−ベー のPCRのクローニン1盈よグ星死 夾定。各PCR反応の1/2をエタノール沈澱させ、再懸濁し、そして4%のN uSieve % 0.5%のSeaKemゲル上に通用し、そして20ボルト /C!Ilで1時間電気泳動にかけた。
DR−ベータについて265および280塩基対の間のスライスおよびDQ−ベ ータについて220および250塩基対の間のスライスをゲルから取り出し、そ してDNAをゲルから200 mの0.5X TBE緩衝液中で電気溶離した。
電気溶離したDNA試料を透析し、6O単位のBamHIおよびPstl にュ ー・イングランド・バイオラプス(New England Biolabs) )で37°Cにおいて3時間消化し、フェノール、フェノール−C)IChおよ びCHCl3抽出し、そしてエタノール沈澱した。消化したPCRDNAの1/ 4を200■のBao+HI/Pstl消化し、脱リン酸化したM13+1lp lOに結合し、E、 coli JM103中に形質転換し、そして選択培地上 に配置した、5charf、id;Messing、Methods in E nzymology、 101、pp、2O−78(Wu ら編、1983)。
陽性のクローンをその場のプラークフィルターのハイブリダイゼーションにより ニック翻訳したDR−ベータcDNAを使用して同定し、プラーク精製し、そし て精製したファージのクローンをチェインーミネション法により配列決定した。
Sangerら、PNAS (USA)、74 : 5463−5468(19 77)。
分■穿DR−ベータcDNAのプローブを使用する、PCR増幅産生物およびD R−3ホモ接合体の型別細胞DNA (一般のDR−ベータ増幅およびハイブリ ダイゼーションの対照を包含する)サザンプロットの分析において、すべての4 つの試料はほぼ等しい量の増幅したDR−ベータ断片を含有することが示された 。
次いで、フィルターをニック翻訳したDR−ベータのプローブからストリンピン グし、そしてG)17B、すなわち、DR4サイプタイプDwlOに対して特異 的のオリゴヌクレオチドのプローブで再ブロービングした(第1図、参照)。G H78配列特異的オリゴヌクレオチド(SSO)はDwlO配列に特異的にハイ ブリダイゼーションするが、他のDR4サイプタイプ(例えば、D−4゜Dw1 4.0w13および0w15)のいずれにもハイブリダイゼーションしない。す べての3人のPv患者からの増幅したDNAはGH78にハイブリダイゼーショ ンしたが、DR−3ホモ接合体の対照にハイブリダイゼーションしなかった。
HLA DR−ベータおよびDQ−ベータの遺伝子座についての増幅したDNA 配列をクローニングし、そしてコード配列のレベルでより詳述な多形性において 配列決定して検査した。第2図ハ、HLA DR−ベータ位置についてのヌクレ オチド配列のデータから誘導したアミノ酸の整列を示す。DR4DwlOサイプ タイプのプロトタイプの配列は、それぞれ、アミノ酸位置68゜71および72 におけるロイシン、グルタミンおよびリジンのイソロイシン、アスパラギン酸、 およびグルタミン酸(「I−DEJエピトープ)による置換により、DR4Dw 4プロトタイプ配列から区別される。配列の整列が示すように、3人の患者のD R4対立遺伝子からのDR−ベーターl配列は、また、このr 1−DEJを含 有する。2人のDR415患者(患者IIおよびIII)からのDR5対立遺伝 子からのDR−ベーターl配列は、DR510トタイプからのDR−ベータ−1 配列と同一である。
同様に、これらの2人のDR415fi者からのDR5対立遺伝子からのDR− ベーターIII配列は、DR5DR−ベーターIII プロトタ・イブの配列と 同一である。DR4/4である患者Iは1つのDwlOおよび1つの0w13ハ ブロタイブを有し、そして患者からのIIR−ベータ■ν配列はDR4−ベータ ーIVプロトタイプ配列と同一である。HLA DQ−べ・−夕位置についての ヌクレオチド配列のデータから誘導したアミノ酸の整列を第3図りこ示す。
愚者Iは1つのDR4対立遺伝子に・ついてDQ83.2および他のDR4幻立 遺伝子についてDQB3.1としてサイプタイプに分類される。患者のINおよ びIII(両者はDR415)は、また、それらのDQ−ベータ遺伝子座につい てホモ接合性である; DR4対立遺伝子はDQB3.2であり、そしてDQ8 3.1遺伝子座はDR5ハブロタイブからのものである。DR血清型が与えられ ると、DQ−ベータ遺伝子座におけるこのヘテロ接合性驚くべきことではない。
なぜなら、両者のDQB3.1およびDQB3.2はDR4ハブロタイブ関連し 、そしてDQB3.1はDR5ハブロタイブに関連するからである。すべての3 人の患者からのDQ83.1およびDQ83.2配列は、それらのそれぞれのプ ロトタイプ配列と同一である。
尖詣尉一旦 DR4−DwlOを他のDR4−0wサイプタイプと区別する実施例IIIに前 述したコドン70付近の同一の配列は、また、DRw6ハブロタイプのサブセッ ト上に存在する。配列の多形性のパターンが示唆するように、この共有する「エ ピトープJはPvに関連するDR4およびDRw6の病気の原因となり得るであ ろう。
イスラエルの患者、DR合致する対照、およびオーストラリアの患者からのDN A試料を、前述のドツトプロットのフォーマットにおいてPCR増幅したDNA を使用して、DR−ベータおよびDQ−ベータの配列特異的オリゴヌクレオチド のプローブのパネルで分析した。DR−ベータlのオリゴヌクレオチドのプロー ブを使用する分析において、本質的にすべての患者のDR4ハブロタイブ(24 /24イスラエルの患者; 10/14非イスラエルの患者)はDwlO関連エ ピトープを有し、これに対して対照1)R4のハブロタイブはより小さい比率で あった(15/25イスラエルの対照; 1/19非イスラエルの対照)。しか しながら、そのエピトープを含有するDRw6のDR−ベーターI対立遺伝子の 比率は、対照(8/13)に関しテDRw6(7)PV患者(4/14)ニおい てより低かった。したがって、Pvに対するDR4感受性が特異的DR−ベータ ー1対立遺伝子に寄与することができる場合、DRw6感受性は異なる配列によ り説明されなくてはならない。
スllI竺 DQ−ベータのゲノムの西 痕阻1L贋M。第4図に示す結果を得るために、第 4図の左側に示す種々の細胞系の各々からのゲノムのDNAのlugをPCR( Saiki−ら、Nature、 324 : 163−166 (1986) )により28サイクルの間E、匹旦のDNAポリメラーゼのクレノー断片で増幅 した。増幅プライマーG)128および29(参照、実施例mを使用してDQ− ベータ遺伝子の238bpのセグメントを増幅した。増幅の程度および特異性を アガロースゲルの電気泳動、プロッティング、および2tp標1DQ−ベータの cDNAプローブ(Scharf ら、5upra)とのハイブリダイゼーショ ンにより監視した。I DDM患者の源はArnhei+mら、前掲、に記載さ れている。
113m10 のPCRクローニング。増幅したDNAを1回等しい体積のTE 飽和したフェノールで抽出し、次いでフェノール/クロロホルム混合物で2回抽 出した。次いで、DNAを無菌の水で2dに希釈し、透析し、そしてセントリコ ン(Centricon)10カラム(Amicon)で5000klにおいて 室温で60分間遠心により濃縮した。DQ−ベータの増幅の場合において、PC Rプライマーはある数の非11LA増幅産生物を産生じ、標的のバンドをまずア ガロースゲルから切断し、そして100ボルトで1時間0.5XTBE中で電気 泳動した。DNAを100Iに希釈し、そして37°Cにおいて2時間40単位 のBam)IIおよびPstIの各々で消化し7た。消化後、DNAを再びフェ ノール/クロロホルムで抽出し、透析し、そして濃縮した。次いで。それをM1 3mplOベクター中にPCRクローニング手順(Seharf ら、前掲)の 変法により結合した。F′113プラークを最初にインサートについてI)Q− アルファまたはDローベータのcDNAプローブと、および場合におうじて対立 遺伝子特異的オリゴヌクレオチド(ASO)プローブ(Saikiら、前掲)と のハイブリダイゼーションによりスクリーニングした。これらのクローンは、ま た、ASOプローブの使用によりDXアルファまたはDX−ベータの増幅産生物 についてスクリーニングした。−重鎖のファージDNAを標準技術により分離し 、そしてジデオキシヌクレオチドブライマー伸長方法、Sm1th、Meth、 Enzymol、、65 : 560−580(1980)により配列決定した 。
実1小1 ウィルスの西 lの 6 エプスタイン−バールウィルスの菌株B95−8の172282−bpのゲノム の配列(Baer ら、前掲)をコンピュータによりタンパク質の配列に、すべ ての6つの前進および逆の相について翻訳した。次いで、これらの翻訳を5また はそれ以上のアミノ酸とDQ−ベータ対立遺伝子の位置57を中心とするポリペ プチド配列との正確な合致についてサーチした(参照、表Vll)。
次いで、各合致についてのオーブンリーディングフレーム(ORF)の位置およ び大きさを決定し、そして主要なORFおよびEBνゲノムの転写のセグメント と相関関係づけた(Baerら、前掲)。これらの相同性の有意性を判定する1 つの方法は、不規則に起こるそれらの機会を推定することによる。EBVの6つ の翻訳の相において、DO−ベータ対立遺伝子の位置57付近のアミノ酸残基は 端数(fraction)で起こる:、 A = 0.0804、D =0.0 258、E =0.0337、G=0.1089、L =0.0890、P〒0 、1089、R=0.0962、およびY =0.0i41.これらの頻度を一 緒に掛けることによって、ポリペプチドのエピトープについての不規則に起こる 機会は、次の通りである: rRPDAE J =1 /1,370,000、 ’GLPAA J = 1 /147,000 、rPAAEY J −1/2 ,990.0OO2rGPPAA J = 1 /120,000およびrPP AAEYJ= 1 /27,400,000゜こうして、すべての6つの翻訳に おいて344.560の残基が存在するので、rGPPAA JおよびrGLP AA Jエピトープについていくつかの不規則の発生が期待されるが、他につい て期待されない。主要なORFとおよびゲノムの反復したセグメントとの合致お よびそれらの相関関係の過剰な数は、それらの有意性に寄与する。統計的確率の みにより、6つの残基の合致rPPAAEYJは不規則に起こった可能性が特に ある。
分子および臨床生物学および診断および関係する修練の分野における当業者にと って明らかなように、本発明の前述の実施態様の他の変更は、次の請求の範囲内 入ることが意図される。
浄會(内容に変更なし) PCR増幅DR−ベータセグメントの配列61 CTTCAACGGGACGG AGCGGGTGCGGTTCCTGGACAGATACTTCTATCACC AAGAGGAGTA121 CGTGCGCTTCGACAGCGACGTG GGGGAGTACCGGGCGGTGACGGAGCTGGGGCGGCCT G` PCRプライマーの配列 − G)+46; CCGGATCCTTCGTGTCCCCACAGCACG 2 7−marGH50: CTCCCCAACCCCGTAGTTGTGTCTG CA 27−marDw配列特異的オリゴマーの配列 GH78: GACATCCTGGAAGACGAGC19−rnexFIG、 j DRベベーーI配列 FIG、 2 −F’−−−−−−−−−−E−−−−−−−−r−−DR−−−−−−−−− −−−−−−−−−−−−−−(DR5)−1FIG、2(続き) −E−−−−−−−−−−−D−−−−−−−−−一−−−−−−−−−−DR 4DO讐3.1HLADQ−ベータタンパクwL配列の整列FIG、4b FIG、4b(続き) )(LADR−ベータタンパク質配列の整列FIG、5a FIG、5a(続き) HLADR−ベータタンパク質配列の整列FIG、 5b FIG、5b(続ぎ) HLADH−ベータタンパク質配列の整列會rDDM患者がう FIG、 5c 手続補正!(方式) 1、事件の表示 PCT/US 88104067 2、発明の名称 自己免疫病に関連する配列の特性決定及び検出3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称 シタス コーポレイション 6、補正の対象 (1)明細書及び請求の範囲の翻訳文 (2)図面の翻訳文 7、補正の内容 (1)明細書、請求の範囲の翻訳文の浄書(内容に変更なし) (2)図面の翻訳文の浄書(内容に変更なし)8、添付書類の目録 (1)明細書及び請求の範囲の翻訳文 各1通(2)図面の翻訳文 1通 国際調査報告 lmfia+1eeal As2−be7.、PCT/IJs 8E11040 67 2特表千3−501926 (26)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.インスリン依存性真性糖尿病に関連しかつ尋常性天疱瘡(Pemphigu svulgaris)に対するDR4関連感受性に関連するHLAクラスIIベ ータ遺伝子からのマーカ−DR−ベータ−IDNA配列。 2.【配列があります】、またはそれに対して相補性のDNA鎖である、請求項 1に記載のマーカ−DR−べータ−IDNA配列。 3.インスリン依存性真性糖尿病に対するDR4、Dw6関連感受性に関連する 、請求項1に記載のマーカ−DRーベータ−IDNA配列。 4.【配列があります】、またはそれに対して相補性のDNA鎖である、請求項 3に記載のマーカ−DR−ベータ−IDNA配列。 5.尋常性天疱瘡に対するDRw6関連感受性に関連するHLAクラスIIベー タ遺伝子からのマーカ−DQ−ベータDNA配列。 6.およそコドン20〜約コドン80のDQB1.3対立遺伝子の第2エクソン からの1または2以上の配列を含んでなる、請求項5に記載のマーカ−DQ−ベ ータDNA配列。 7.DQ−ベータタンパク質の配列の位置57におけるコドンの同一性を直接ま たは間接に検出するために使用することができる、インスリン依存性真性糖尿病 に対する感受性に関連するHLADQ−ベータ対立遺伝子からのマーカ−DNA 配列。 8.前記位置57におけるコドンがアラニン、バリン、およびアスパラギン酸の ためのコドンから成る群より選択される、請求項7に記載のマーカ−DNA配列 。 9. 前記DNA配列が、 (a)【配列があります】 (b)【配列があります】 (c)【配列があります】 (d)【配列があります】および (c)【配列があります】 またはそれに対して相補性のDNA鎖から成る群より選択される、請求項8に記 載のマーカ−DNA配列。 10.アラニン、バリンおよびアスパラギン酸のコドンから成る群から選択され る位置57のコドンを含んで成る第2DNA配列を直接検出するために使用され る、請求項7に記載のマーカ−DNA配列。 11.前記DNA配列が、 (a)【配列があります】 (b)【配列があります】 (c)【配列があります】および (d)【配列があります】 またはそれに対して相補性のDNA鎖から成る群から選択される、請求項10に 記載のマーカーDNA配列。 12.次の工程: (a)DNAの試料を処理してその中のDNAをハイブリダイゼーションに対し て暴露し、 (b)前記処理した試料を膜に固定し、(c)前記膜を、ハイブリダイゼーショ ン条件下で、標識された配列特異的オリゴヌクレオチドプローブで処理し、該プ ローブは、 (1)【配列があります】 (2)【配列があります】 (3)【配列があります】および (4)【配列があります】 から成る群より選択されるDNA配列の1または2以上と、あるいはそれに対し て相補性のDNA鎖とハイブリダイゼーションすることができるものであり、そ して(d)前記プローブが試料中のいずれかのDNAとハイブリダイゼーション したかどうかを検出する、ことを含んでなるDNAの試料中のインスリン依存性 真性糖尿病に対する感受性に関連する配列の存在または存在を検出する方法。 13.DQ−ベータタンパク質の位置57に相当するアミノ酸残基を含んでなる エピトープを含有するペプチドに結合する抗体であって、該抗体はヒト永続性ウ イルス病原体によりコードされる相同性ペプチド配列との交差反応性を有し、そ して前記アミノ酸残基はアラニンおよびバリンから成る群より選択される、抗体 。 14.前記ペプチドが、 (a)【配列があります】、 (b)【配列があります】、および (c)【配列があります】、 から成る群より選択される、上記第13項記載の抗体。 15.前記ウイルスの病原体が、エプスタインバール(Epste−in−Ba rr)ウイルス、風疹ウイルス、コクサッキーウイルス、サイトメガロウイルス 、およびレオウイルスから成る群より選択される、請求項13に記載の抗体。 16.次の工程: (a)タンパク質の試料を、検出可能な成分で標識した請求項13に記載の抗体 の1または2以上の存在下にインキュベーションし、そして (b)前記成分を検出する、 ことを含んでなる、タンパク質の試料中のインスリン依存性真性糖尿病に対する 感受性に関連する配列の存在または不存在を検出する方法。 17.標識した抗体とのインキュベーションの前、間、または後に、前記試料を モノクローナル抗体の存在下にインキュベーションし、該モノクローナル抗体は 固体の支持体に固定化されており、そして、 (a)【配列があります】、 (b)【配列があります】、および (c)【配列があります】、 から成る群より選択されるアミノ酸配列の1又は2以上と結合するものである請 求項16に記載の方法。 18.次の工程: (a)血清試料を、【配列があります】、【配列があります】、および【配列が あります】から成る群より選択されるペプチドの1または2以上の存在下にイン キュベーションし、 (b)前記ペプチドと前記血清試料中に存在する抗体との間で形成された免疫複 合体の存在を検出し、そして(c)工程(b)の結果から、感受性のハプロタイ プが存在するかどうかを決定する、 ことを含んでなる、血清試料中のインスリン依存性真性糖尿病に対する感受性に 関連するハプロタイプを同定する方法。 19.アミノ酸配列が、インスリン依存性真性糖尿病に関連しかつ尋常性天疱瘡 (Pemphigus vulgaris)に対するDR4関連感受性に関連す るHLAクラスIIベータ遺伝子からのマーカ−DR−ベータ−IDNA配列; 尋常性天疱瘡に対ずるDRw6関連感受性に関連するマーカ−DQ−ベータDN A配列;インスリン依存性真性糖尿病に関連するマーカ−DR3ベータIII配 列;および配列決定したDQ−ベータタンパク質配列の位置57のためのコドン を含有する、インスリン依存性真性糖尿病に対する感受性に関連するDQ−ベー タ対立遺伝子からのマーカーDNA配列;から成る群より選択されるHLAクラ スIIベータ遺伝子からのDNA配列によりコードされているアミノ酸配列およ び/またはそれに対する抗体の予防的および/または治療的使用。
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