JPH04352800A - 平滑筋分裂促進因子 - Google Patents

平滑筋分裂促進因子

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JPH04352800A
JPH04352800A JP3279676A JP27967691A JPH04352800A JP H04352800 A JPH04352800 A JP H04352800A JP 3279676 A JP3279676 A JP 3279676A JP 27967691 A JP27967691 A JP 27967691A JP H04352800 A JPH04352800 A JP H04352800A
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btc
protein
smooth muscle
purified protein
cells
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JP3279676A
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Jouda Falkman Moses
モーゼス ジューダ フォークマン
Yuen Shing
シン ユエン
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    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/475Growth factors; Growth regulators
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P43/00Drugs for specific purposes, not provided for in groups A61P1/00-A61P41/00
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00Medicinal preparations containing peptides
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    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、平滑筋細胞の成長を刺
激する新規な成長因子及びその用途に関するものである
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】平滑筋
細胞の増殖については広く研究されているが(例えば、
Schwartz 等、サーキュレーション・リサーチ
(Circulation Research)、第5
8巻、第4号、第427頁参照。これは、参照のために
ここに記載されている。)、平滑筋細胞の増殖を制御す
るシグナルについては、大部分が未知のままである。平
滑筋細胞増殖は、動脈硬化症(アテローム性動脈硬化症
及び高血圧症)のような病気において中心的な役割を演
じていることが知られている。幼児における平滑筋増殖
の欠如は、血管奇形においてもある役割を演じている。 このように、平滑筋細胞複製ができない場合は、血管の
損傷を治療できなくなり、死に至ることも多い。アテロ
ーム性動脈硬化の損傷が形成されている間に、平滑筋細
胞の複製が起こることは、現在一般に知られているが、
プラークの履歴全体におけるその増殖応答の役割は、全
てが明らかになっているわけではない。2、3の研究者
は、動脈の発育中に起こる複製が、脂質蓄積及び内皮損
傷に先だって、アテローム性動脈硬化の損傷において起
こる最初のことであると示唆している。血管壁における
平滑筋複製を説明する主要な仮説は、損傷応答仮説であ
る。簡単に言うと、仮説は、血管壁の平滑筋細胞が、通
常、静止状態で存在すると言うことである。内皮が損傷
を受けると、血小板は、動脈内膜への平滑筋細胞の移動
及びその中での複製を刺激する因子を放出する[Ros
s, アルテリオスクレローシス(Arteriosc
lerosis) 1, 293−311 (1981
)]。Ross は、培養平滑筋細胞の増殖には、血小
板由来成長因子(PDGF)が必要であることも示した
[Ross 及び Glomset、ニューイングラン
ド ジャーナル オブ メディスン(N. Eng. 
J. Med.) 295, 369−377, 42
0−425 (1976)]。Ross の観察は、そ
れに続くPDGFの精製、その受容体の同定、更に最近
では、2つのPDGFペプチド鎖のうちの1つの遺伝子
としてのオンコジーンc−sisの同定をもたらした。
【0003】細胞周期進行のための第2の公知の要件は
、インシュリン様成長因子(IGF−1)としても知ら
れるソマトメジンCの利用性(availabilit
y) である。IGF−1それ自身は、平滑筋細胞によ
り合成することができ,IGF−1に対する抗体は、細
胞周期の進行を抑制する。これらのデータは、PDGF
が、それ自体の進行因子の産生を刺激することが可能で
あることを示唆している。この観察は、血管壁に固有な
因子により平滑筋複製を制御できるかも知れないと言う
興味ある可能性に対し、かなり重要なことである。PD
GFとは別に、平滑筋細胞の分裂を促進する他の物質も
研究されている。更に、血小板も、上皮細胞成長因子(
EGF)に類似する蛋白質[Oka 及びOrth、ジ
ャーナル・オブ・クリニカル・インヴェスティゲーショ
ン(J. Clin. Invest.) 72、24
9−259 (1983)並びにAssoian 等、
(1994)]及びβ腫瘍成長因子と呼ばれる、懸濁状
態の細胞の成長を助けることのできる因子[Tucke
r 等、サイエンス(Science) 226、70
5−777 (1984)]を含んでいる。増殖の刺激
に対するこれらのそれぞれの相対的な寄与については、
大部分が知られていない。高血圧症において平滑筋複製
を制御する刺激についても、大部分が未知のままである
。悪性高血圧症での微小血管の変化において、PDGF
は重要な役割を演じているかも知れないが、大きい血管
又はより穏やかな形若しくはより慢性的な形の高血圧に
より影響を受ける血管には、PDGFは含まれていない
ように思われる。種々の病状における平滑筋の役割につ
いては、多くの研究があり、PDGFのような成長因子
のいくつかの機構及び役割が探求されているが、平滑筋
細胞の増殖を刺激する分裂促進因子(マイトージェン)
についての新しい情報は、依然として必要である。 このような分裂促進因子の同定によって、平滑筋分裂促
進因子に対する抗体又はこのような分裂促進因子の受容
体に結合する競合蛋白質を用いる競合的結合戦略のよう
な、種々の治療戦略を工夫することが可能となるであろ
う。平滑筋分裂促進因子は、血管奇形のような状態の治
療に、あるいは創傷/潰瘍治癒における成長因子として
、用いることもできる。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、実質的
に各ベータ細胞がオンコジーンSV40ラージTを発現
している、遺伝子導入マウス(RIP1−Tag2)か
ら当初誘導された膵臓腫瘍細胞の馴化培地から得ること
のできる新規な成長因子(以下、“BTC−GF”と言
う)が提供される。BTC−GFが元来それから同定さ
れ、単離され、精製された膵臓腫瘍細胞(以下、“BT
C−3細胞”と言う)のサンプルは、ブダペスト条約に
より、アメリカン・タイプカルチャー・コレクション(
The American Type Culture
 Collection)にATCC寄託番号CRL 
10585として1990年10月26日に寄託されて
いる。BTC−GFは、サブラインの膵臓腫瘍細胞(以
下、BTC−JC10細胞と言う)から精製してもよく
、その細胞のサンプルは、ブダペスト条約により、アメ
リカン・タイプ・カルチャー・コレクションにATCC
寄託番号CRL 10875として1991年9月24
日に寄託されている。本発明のBTC−GFは、平滑筋
細胞、3T3線維芽細胞及び網膜色素上皮細胞のための
分裂促進因子であり、内皮細胞のためのものではない。 BTC−GFは、煮沸、10mMジチオスレイトル及び
1M酢酸にさらすことによっても失活しない。BTC−
GFの生物活性は、SDS−PAGEにおいて、約32
、000の分子量を有する蛋白質の単一バンドとして存
在する。BTC−3及びBTCーJC10の両方から精
製されたBTC−GFのN−末端アミノ酸配列を比較す
ることにより決定した、BTC−GFの部分N−末端ア
ミノ酸配列(配列番号:1)は、次の通りである。 Asp−Gly−Xaa−Thr−Xaa−Arg−T
hr−Pro−Glu−Thr−Asn−Gly−Se
r−Leu−Xaa−Gly−Ala−Pro−Gly
−Glu−Glu−Arg−Thr−Arg (図7参
照) 翻訳されたGENBANK及びNBRF蛋白質データベ
ースによるコンピューター調査では、同様の蛋白質は見
つからなかった。
【0005】本発明のBTC−GFは、創傷/潰瘍等の
治療と共に、血管奇形の治療に用いられることができる
。BTC−GFは、抗体や偽ペプチド(false p
eptides)のような競合剤を産生するのに使われ
てもよい。BTC−GFは、小島(ランゲルハンス氏島
)のインシュリン産生細胞に由来するために、このよう
な競合剤を、高血圧症と共に、糖尿病において認められ
るアテローム性動脈硬化症及び糖尿病性網膜症のような
平滑筋細胞増殖に起因する病気の治療に用いることもで
きる。また、この因子は診断テストにも用いられる。例
えば、この成長因子に対する抗体が、小島での死にかか
っている又は再生しつつあるベータ細胞がこの因子を放
出している糖尿病患者の血液中に、この因子を検出する
ことができる。
【0006】本発明によれば、平滑筋細胞の成長を促進
する新規な成長因子BTC−GFが提供される。本発明
に従って作られたBTC−GFは、SDS−PAGEに
おいて、約32,000の分子量を有しており、煮沸し
ても、熱に安定である。BTC−GFは、10mMジチ
オスレイトルの存在及び濃度1Mの酢酸にさらした場合
も、安定である。BTC−GFは、各ベータ細胞が実質
的にオンコジーンSV40 Tを発現している、遺伝子
導入マウス(RIPI−Tag2)から当初誘導された
BTC−3膵臓腫瘍細胞(ATCC No.CRL10
585)の馴化培地から同定、単離された。BTC−G
Fは、BTC−JC10(ATCC No.CRL10
875)からも精製されている。BTC−GFを精製す
るには、多くの方法を用いることができるが、好ましい
方法の概要を次に述べ、実施例で更に詳細に説明する。
【0007】まず、ベータ腫瘍細胞を、ローラびん内で
、5%子牛血清を含むDMEMにて4日間培養する。 その後、培地を無血清培地と交換し、採取まで48〜7
2時間培養する。次いで、無血清ベータ腫瘍細胞馴化培
地を濃縮し、バイオレックス(Biorex)70カラ
ム、フェニルセファロース(Sepharose)カラ
ム、FPLCヘパリンアフィニティーカラム、HPLC
逆相カラムなどの多数のカラムに通す。BTC−3及び
BTCーJC10細胞からのBTC−GFを比較するこ
とにより得たBTC−GFのN−末端アミノ酸配列は、
ABI 470A 蛋白シーケンサー(protein
 sequencer)で決定した場合、次の通りであ
る。Asp−Gly−Xaa−Thr−Xaa−Arg
−Thr−Pro−Glu−Thr−Asn−Gly−
Ser−Leu−Xaa−Gly−Ala−Pro−G
ly−Glu−Glu−Arg−Thr−Arg(配列
番号:1)本発明による精製BTC−GFは、血管内注
入により、血管奇形のような病的状態を治療するのに、
又は競合阻害剤の投与により、アテローム性動脈硬化症
を治療するのに用いられることができる。
【0008】精製BTC−GFは、創傷、潰瘍などの治
療にも用いられることができる。本発明の精製BTC−
GFは、高血圧症と共に、アテローム性動脈硬化症及び
糖尿病性網膜症の治療に使用できる各種競合剤を作るの
にも、用いることができる。BTC−GFと競合し、及
び/又はBTC−GFが平滑筋細胞の増殖を刺激するの
を妨げる、抗体や偽ペプチドのような競合剤を作ること
ができる。BTC−GFは、それ自身に対する抗体を生
成するのに用いられることもできる。生成される抗体は
、それがデザインされる特定の用途に応じて、ポリクロ
ーナル性でもモノクローナル性でもよい。このような抗
体は、当業者によく知られている技術によって調製され
ることができる。例えば、蛋白質又はその抗原蛋白質を
複合させてキーホール リンペット ヘモシアニン(K
LH)とし、兎等の動物の抗体を高めるのに用いること
ができる。代表的には、ペプチドーKLH複合体を、約
2カ月の期間にわたって数回注射して、抗体を生成する
。その後、標準技術により、血清から抗体を集める。 一方、ハイブリドーマ細胞を形成する標準融合技術を用
いて、その蛋白質に対する抗体を作る細胞内に、モノク
ローナル抗体を作ることができる[ここに参照のために
記載されている G. Kohler 等 ネイチャー
(Nature) 256、495 (1975)]。 この技術の代表的なものとしては、抗体産生細胞を骨髄
腫細胞のような不死化(immortal)細胞株と融
合させて、ハイブリッド細胞を作ることが挙げられる。 一方、ここに参照のために記載されているHuse 等
、サイエンス(Science) 246、1275 
(1989) の方法により、細胞からモノクローナル
抗体を作ることができる。
【0009】
【実施例】本発明の理解を助ける下記の実施例を参照し
て、更に本発明を説明するが、これらは本発明を限定す
るものとして解釈されるべきではない。実施例及び表1
において検討されている成長因子活性は、以前に述べた
ように、静止状態マウスBalb/c 3T3細胞のD
NAへの[メチル−3H]チミジンの取り込みを測るこ
とにより測定された[Y. Shing、S. Dav
idson 及び M. Klagsburn、メソッ
ズ・イン・エンザイモロジー(Methods in 
Enzymology)146B、42−46 (19
87)、これは、ここに参照のために記載されている]
【0010】実施例1 10%小牛血清を含むダルベッコ(Dulbecco)
改変イーグル培地(DMEM)で、BTC−3膵臓ベー
タ腫瘍細胞(ATCC寄託番号No.CRL10585
)の一次培養液を調製した。これらの培養液を、162
cm2の細胞フラスコ(Costar Cat #31
50)中に入れ、37℃の調湿CO2インキュベーター
内でインキュベートした。これらの細胞を、125ml
のインキュベーターを含有する900cm2のグロース
 エリアのローラびん(Coster Cat #39
01)への播種源として使用した。4日後、各びん内の
培地を、無血清培地と交換した。培地を採取し、48〜
72時間インキュベートした後、新しい培地と交換した
。馴化培地6リットルを、成長因子の精製のための出発
材料として、毎週採取した。
【0011】実施例2 BTC−3細胞からのBTC−GFの精製方法工程1.
濃縮 無血清ベータ腫瘍細胞馴化培地10リットルを、分子量
10,000カットオフフィルターを用いたアミコン(
Amicon)中空繊維濃縮器により、4℃で500m
lに濃縮した。続いて、濃縮された培地を、連続透析に
より、50mM NaCl、10mM Tris、pH
7に平衡させた。 工程2.バイオレックス(Biorex) 70クロマ
トグラフィー 濃縮された培地を、4℃で10mM Tris、pH7
により平衡させたバイオレックスカラム(床容積200
ml)にかけた。このカラムを400mlの同一緩衝液
で洗浄し、次いで生物活性を、60ml/時間の流速で
、0Mの400mlから0.6Mの400mlまでのN
aCl勾配により溶出した(図1)。 工程3.フェニルーセファロースクロマトグラフィーバ
イオレックスカラムからの活性画分を集めて、5分間煮
沸し、遠心分離(10,000×g、20分)により透
明にした。透明上澄み液を1.5M(NH4)2SO4
とし、4℃で1.5M(NH4)2SO4に入れ、10
mM燐酸カリウム、pH7により平衡させたフェニール
セファロースカラム(床容積25ml)にかけた。この
カラムを100mlの平衡緩衝液で洗浄し、続いて、生
物活性を、30ml/時間の流速で、pH7にて、10
mM燐酸緩衝液中で1.5Mの170mlから0Mの1
70mlまでの(NH4)2SO4勾配により溶出した
(図2)。 工程4.FPLCヘパリンアフィニティークロマトグラ
フィー フェニールセファロースカラムからの活性画分を集めて
、透析し、室温で、10mMTris、pH7により平
衡させたTSK−GEL ヘパリン 5PWガラスカラ
ム(7.5cm×8mm内径)にかけた。このカラムを
10mlの同一緩衝液で洗浄し、生物活性を、1ml/
分/画分の流速で、0から0.3MまでのNaCl勾配
により、その後、0.3から0.6Mまでの他のNaC
l勾配により溶出した(図3)。 工程5.HPLC C4逆相クロマトグラフィーヘパリ
ンカラムからの活性画分を集め、室温で、10%アセト
ニトリルの0.1%TFA溶液により平衡させたHPL
C逆相C4カラムに直接注入した。このカラムを20m
lの同一溶液で洗浄し、生物活性を、2ml/分の流速
で、10%から35%までのアセトニトリル勾配により
溶出して、1.5mlの画分を集めた(図4)。 SDS PAGEにおいて銀染色された単一バンドを得
るために、この工程をもう一度繰り返した(図5)。
【0012】精製結果の大略を表1に示す。
【0013】
【表1】
【0014】数値は、馴化培地10リットルの処理に基
づくものであった。生物活性は、マウス3T3細胞にお
けるDNA合成により測定した。成長因子活性1単位は
[メチル−3H]チミジンのDNAへの最大取り込み値
の半分(half−maximal incorpor
ation)を促すのに必要な成長因子の量として定義
された。蛋白質質量は1mg/ml溶液について、A2
80=1.0を用いて算出された。 *  蛋白質質量は標準蛋白質の強度と比較した銀染色
の強度及びアミノ酸分析により算出された。
【0015】実施例3 平滑筋細胞に対するBTC−GFの細胞分裂促進活性実
施例2の精製BTC−GFは、牛大動脈平滑筋細胞(S
MC)の増殖を刺激した(図6)。1%子牛血清を含む
DMEM中で培養されたSMCで、BTC−GFの分裂
促進活性をテストした。このテストサンプルを培養液に
加えた後4日目に、細胞をトリプシン処理し、24ウエ
ルプレートの各ウエル内の細胞数をコウルター(Cou
lter)カウンターで数えた。上に例示した精製法に
より調製された蛋白質は、下記の特性を有している。B
TC−GFは、N−末端アミノ酸配列 Asp−Gly−Xaa−Thr−Xaa−Arg−T
hr−Pro−Glu−Xaa−Asn−Gly−Se
r−Leu−Xaa−Xaa−Ala−Pro−Xaa
−Xaa−Xaa−Xaa−Xaa−Xaa(配列番号
:2) を有するポリペプチドである。SDSポリアクリルアミ
ドゲル電気泳動により測定した場合、分子量は32,0
00である。高温(100℃、5分)、スルフヒドリル
還元剤(10mMジチオスレイトル)又は酸性状態(p
H2.2)にさらすことによっても、その分裂促進活性
は失活しない。
【0016】実施例4 BTCーJC10を、10%子牛血清を加えたダルベッ
コ改変イーグル培地(DMEM)中に保持した。馴化培
地を生成するために、8リットルの撹拌フラスコ[ベル
コグラス(Belco glass)]内にて、2mM
グルタミン、100U/mlペニシリン及び100μg
/mlストレプトマイシンを加えたDMEM/F12(
1:1)培地、0.5%インシュリン、トランスフェリ
ン及びセレン[ITS、シグマ(Sigma)]並びに
0.1%ポリエチレングリコール400中で、104個
/mlのBTC−JC10細胞を懸濁液中でふやした。 細胞濃度が2×105個/mlになった時に、馴化培地
を集めた。BTC−3細胞からBTC−GFを精製した
のと同様な方法により、BTC−JC10馴化培地から
BTC−GFを精製した。BTC−JC10細胞から精
製されたBTC−GFの部分N−末端アミノ酸配列は、
配列番号:1で示される。図7から分かるように、BT
C−3細胞及びBTC−JC10細胞からのBTC−G
FのN−末端アミノ酸配列は、同じであると思われ、こ
のことは両タイプの細胞から得られた2種の蛋白質が同
じであることを示している。
【0017】
【配列表】
配列番号:1 配列の長さ:24 配列の型:アミノ酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:ペプチド
【0018】配列番号:2 配列の長さ:24 配列の型:アミノ酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:ペプチド
【図面の簡単な説明】
【図1】濃縮無血清ベータ腫瘍細胞馴化培地をバイオレ
ックス70カチオン交換カラムに通した後のBTC−G
Fの3T3細胞成長因子活性を示す。
【図2】フェニールセファロースカラムに通した場合の
、図1から集められた活性画分の3T3細胞成長因子活
性を示す。
【図3】FPLCヘパリンアフィニティーカラムに通し
た場合の、フェニールセファロースカラムから集められ
た活性画分の3T3細胞成長因子活性を示す。
【図4】HPLC C4逆相カラムに通した場合の、ヘ
パリンアフィニティーカラムから集められた活性画分の
3T3細胞成長因子活性を示す。
【図5】HPLC C4逆相カラム精製を繰り返すこと
により得られた、プールされた活性画分のゲルにおける
BTC−GFの銀染色図である。
【図6】牛平滑筋細胞に対するBTC−GFの分裂促進
活性を示す。
【図7】BTC−3及びBTC−JC10から、それぞ
れ精製されたBTC−GFのN−末端アミノ酸配列を示
す。

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  配列番号:1を含むN末端アミノ酸配
    列を有する精製蛋白質であり、該蛋白質が平滑筋細胞の
    増殖を刺激することを特徴とする精製蛋白質。
  2. 【請求項2】  蛋白質が、BTC−JC10ベータ腫
    瘍細胞ATCC寄託番号CRL10875から得ること
    ができるものである請求項1記載の精製蛋白質。
  3. 【請求項3】  配列番号:2を含むN末端アミノ酸配
    列を有する精製蛋白質であり、該蛋白質が平滑筋細胞の
    増殖を刺激することを特徴とする精製蛋白質。
  4. 【請求項4】  蛋白質が、BTC−3ベータ腫瘍細胞
    ATCC寄託番号CRL10585から得ることができ
    るものである請求項3記載の精製蛋白質。
  5. 【請求項5】  蛋白質が、SDS−PAGEで約32
    ,000の分子量を有するものである請求項1又は3記
    載の精製蛋白質。
  6. 【請求項6】  100℃で5分間加熱後、その活性の
    少なくとも約50%を有する請求項1又は3記載の精製
    蛋白質。
  7. 【請求項7】  蛋白質が1Mの酢酸にさらされたとき
    、安定である請求項1又は3記載の精製蛋白質。
  8. 【請求項8】  蛋白質が10mMのジチオスレイトル
    にさらされたとき、蛋白質が安定である請求項1又は3
    記載の精製蛋白質。
  9. 【請求項9】  a)無血清ベータ腫瘍細胞馴化培地を
    濃縮し、 b)工程a)の馴化培地をバイオレックス(Biore
    x)カラムにかけ、 c)工程b)から得られた活性画分を、フェニルセファ
    ロース(Sepharose)カラムにかけ、d)工程
    c)から得られた活性画分を、ヘパリンアフィニティー
    カラムにかけ、 e)工程d)から得られた活性画分を、逆相カラムにか
    け、 f)工程e)から得られた活性画分を採取することを特
    徴とする請求項1又は3記載の精製蛋白質の製造方法。
  10. 【請求項10】  製造された精製蛋白質が、約2.9
    X107 U/mgの比活性を有するものである請求項
    9記載の方法。
  11. 【請求項11】  配列番号:1又は配列番号:2のア
    ミノ酸配列を含むポリペプチド。
  12. 【請求項12】  天然型である請求項1又は3記載の
    精製蛋白質。
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