JPH04505325A - 組織誘導性腫瘍増殖阻止剤及びその調製方法と使用法 - Google Patents

組織誘導性腫瘍増殖阻止剤及びその調製方法と使用法

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JPH04505325A
JPH04505325A JP2508246A JP50824690A JPH04505325A JP H04505325 A JPH04505325 A JP H04505325A JP 2508246 A JP2508246 A JP 2508246A JP 50824690 A JP50824690 A JP 50824690A JP H04505325 A JPH04505325 A JP H04505325A
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イワタ,ケネス・ケイ
ステイーブンソン,ジヨン・アール
テン・デイジク,ピーター
フランコ,ロバート
ゴールド,レスリー・アイ
フアウルクス,ジエイ・ゴードン
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オンコジーン・サイエンス・インコーポレーテツド
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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】 組織誘導性腫瘍増殖阻止剤及びその調製方法と使用法本出願は、1988年4月 20日に提出した、米国特許出願第183、224号の一部継続出願であり、そ れは1987年lG月20日に提出した米国特許出願第111,022号の一部 継続出願であり、それは1986年10月20日に提出し、現在は放棄した米国 特許出願第992、121号の一部継続出願であり、それは1986年4月7日 に提出し、現在は放棄した米国特許出願j!!847.931号の一部継続出願 であり、それは1985年4月19日に提出し、現在は放棄した米国特許出願第 725.003号の一部継続出願であって、各々の内容は本出願内に参考文献と して参照することにより、ここに含める。
発明の背景 本出願を通して、様々な刊行物が参考文献として引用されている。ここに記述し た、特許を請求する発明のデータとして、熟練している人々に周知の技術状態を もっと十分に記述するため、本出願に参考文献をつけることにより、これらの刊 行物の発表全部をここに含める。
Bitbel [Bichel、 Ntture 231: 449−450( 1971) ]は、腫瘍増殖のプラトーにおいて、腹水腫瘍マウスから腫瘍の大 部分を摘出すると、残存している腫瘍細胞の著名な増殖促進が認められると報告 した。腹水腫瘍が十分に発達したマウスから得られた細胞を含まない腹水を、腹 水腫瘍増殖中のマウスに注射すると、明白な腹水増殖阻止を来す。上記Bich elは、進行腫瘍マウス1匹と、もう1匹の初期腫瘍マウスを外科的に結合した (皿体結合)2匹のマウスでも、初期腫瘍の明白な増殖阻止を来すことを確認し た。これらの観察結果に基づいて[Biehel、 Bwrop、]。
Cxnce+ 6: 29+−296(+970)及び上記Bichelコ、肢 体結合マウスの腹膜を通して循環し、十分に発達した腹水腫瘍により生じる細胞 を含まない腹水中に存在する、拡散性の阻止因子が存在するという仮乳がたてら れた。この阻止因子の性賀は特性付けされなかったが、腹水腫瘍の増殖速度はマ ウスに存在する腫瘍組織量に依存し、その腫瘍組織量は、生じた阻止因子量で測 定されると推測された。
腫瘍増殖阻止活性を有する物質は、既に記述されている。
MCMzhon ら (Proc、 Null、 Aexd、 Sci、 US A 79. 456−460 (1982)]は、非悪性疾患ラットの肝細胞の 増殖を阻止するが、悪性疾患ラットの肝細胞の増殖を阻止しない26.0ONt Hooの物質を、ラット肝細胞から精製した。ニワトリを髄の培養細胞中にも、 これとは別の増殖阻止物質が確認されている[KsHtら、Experimta jxl Nsa+olog7511: 347−360(1970); H*+ riBjonら。
?oe、Mill、Acxd、Sci、USA ?? : 423−427(1 980); 5jeckら。
J、C!II Bial、 83: 562−575(1979) コ 。
11ollBら [P+oe、Nrtl、Ac5d、Sci、77 + 598 9(19gG); Ce1lBio1. Ink、Rtport+ 7: 52 5−526(1983) ] は、アフリカミドリザルのB2O−1細胞から分 離した物質がB2O−1細胞、ヒト乳癌細胞及び正常なヒト乳房細胞の増殖を阻 止することを報告した。
最近、この阻止物質が生化学的に特性付けされ[T+ckerら。
2重鎖ヒト血小板由来ポリペプチドと同一であるか、高度に関係のあることが明 らかにされた[A++oiIら、]、Bio1. Cbem25g + 715 5−7160(1983)コ。ヒト血小板[5porn及びRobtr+s。
国際特許番号WO84101106]又はヒト胎盤[Frolikら。
(1983)PNAS 803676−36110; 5pore 及びRob tN+ (WO84/ 01106)コから得られたTGF−βは、形質転換成 長因子a又は表皮細胞成長因子の存在下で、軟寒天における非腫瘍ラットの腎線 維芽細胞及び他の細胞の足場非依存性コロニー増殖を誘導する。
さらに最近になって、この分子の細胞成長の調節物質としての三機能性がRob ++I+ らによって確認された[Proe、 1laNAcxd、Sti、8 2 : 119−123(1185) ] 、1vslxらは前に[L Ce1 lplzr Biochem、5upp1. 5 : 401(1982) 3  、成長刺激及び成長阻止活性を検定するための微滴定平板法について記述して いる。Tod+toら[Todatoら、腫瘍細胞の異賀性:起源と含j!、  B+i+tol−MH++癌シンポジウム、策4巻、0ven3 A、I+、。
Co1fB、 D、S、、 BBlin、 S、B、、 纒(Actde@ic  Prtts、 1982>。
pp、 205−224)コ 及 び 1w1! ら [Fed、 Proe、  Fed、 ^t SOC,E!LBio1.42: 1833(1983)] は、培養で増殖したヒト腫瘍細胞の組織培養液から腫瘍阻止活性を分離したと権 告している。これらの報告に記述されている観察結果は予備調査的なもので、詳 細は殆ど得られていない。
共同発明者の中の1人、KsnIletb K、Iygljは]9B4年4月2 0日、米国特許商標間に米国特許出願第602.520号として“実質的に精製 された腫瘍成長阻止因子(TIF)”と題する、特許出願を提出した。本願は培 養で増殖したヒト腫瘍細胞に存在するか、又は同細胞から誘導される明確に定義 されていない物質又は物質類の予備的同定に関するものである。本物質又は物質 類は、以前に報告された膿瘍阻止活性と類似している。[Tod&toら、腫瘍 細胞の異質性;起源と含意、Br口1 o l −M7 t r s癌シンポジ ウム、第4巻、0ven+、^、H,,D、S、、 Rx71in、 S、B、 、編(Ac+dtmicPtea+、19B)、pL 205−224)HIv ys ら、Fed、Proe、Fed、Az。
Soc、 Erp、Biol、42: 1833(1983)] 。
Tod!to [Todxro、 G、]癌の後成的調整、 Te++t Fa t Cance+Ret+t+ch Confe+cece(Brili+b  Co11bi+大学;カナダ1バンク−バー)Abj、13(19B4)] は 次に、報告書によればそれぞれ配列決定されアミノ酸残基が70及び9Gから成 る、腫瘍細胞増殖を阻止する特性を有する2つの因子を報告した。しかしTid xroは因子の起源、組織型、因子が誘導された種或いは因子の精製法を報告し なかった。
発明の要約 本発明は腫瘍増殖阻止活性を有し、図29に示した1位のアラニンで開始し、1 12位のセリンで終了するアミノ酸112を含有する蛋白を提供するものである 。本蛋白は、図41に示したヌクレオチド263位のメチオニンで開始し、ヌク レオチド1496位のセリンで終了するアミノ酸412 も含有してもよい。し たがって、この412のアミノ酸配列は図29に示した1位のアラニンで開始し 、112位のセリンで終了する成熟蛋白の完全配列も腫瘍増殖阻止活性を有する 蛋白前駆体の完全配列も含有する。最後に、本発明はヌクレオチド266位のリ ジンで開始し、ヌクレオチド1496位のセリンで終了するアミノ酸411を含 有する蛋白を提供するものである。
図の簡単な説明 図1は23℃におけるゲル濾過クロマトグラフィーを表すものである。酸性化し た粗製の、ヒト謄帯からのエタノール抽出物の23℃におけるゲル濾過クロマト グラフィーの溶離パターンである。1.0M酢酸1501中の酸性化したエタノ ール抽出物2gを、Bio−Ge1■PIOを充填した+4X 100 cll のカラム(Amicon;# 8611mにかけ、流速7m1/分で溶離した。
C型捕集うック’LKB)が設備されている5ope+Rie■(LKB 22 +11を用いて11画分を捕集した。12X75mmの滅菌スナップトップ試験 管(Fileon2[ISg)に、各々の画分(11x画分)から11を移した 。材料と方法に記述した通りにTG+活性を測定した。A349ヒト肺癌細胞の 阻止を△で、ミンクn (cct 64)細胞の阻止をQで表している。フルス ケール吸光度範囲が1.0 AlIF5のUtico+d S■(KLB213 8)及びチャートの速度が1m1IZ分の1チヤンネルチヤート記録計(LKB  2210)を使用して、2gOn11の吸光度(−)を測定した。
図2は、4℃におけるゲル濾過クロマトグラフィーを表すものである。酸性化し た粗製の、ヒト謄帯からのエタノール抽出物の4℃におけるゲル濾過クロマトグ ラフィー溶離パターンである。1.0M酢酸1501中の酸性化したエタノール 抽出物2gを、Blo−Ge1■PIOを充填した1481011cmのカラム (AIicon= 86012)にかけ、流速7m17分で溶離した。C型捕集 ラック(LKB)が設備されている5uptrRxc■(LKB 2211)を 用いて11画分を捕集した。12x 75mmの滅菌スナップトップ試験管(F MIcon1058) に、各々の画分(117画分)から1mlを移した。材 料と方法に記述した通りに腫瘍増殖阻害活性を測定した。A349ヒト肺癌細胞 の阻止を△で、ミンク肺(CCL 64)細胞の阻止をOで表している。フルス ケール吸光度範囲が1.0AUFSのUVIcotd S■(LKB 2138 )及びチャートの速度がl mm7分の1チヤンネルチヤート記録計[LKB  010)を使用して、2800mの吸光度(−)を測定した。
図3は、4℃におけるゲル濾過クロマトグラフィーの画分による細胞増殖阻止及 びヒトの正常細胞刺激を表すものである。
1.0M酢酸1501中の酸性化した粗製の、エタノール抽出物を、Blo−G e1■PIOを充填した+4X 100cmのカラム(A+aicon:986 012 )にかけて流速? +11分で溶離した。4℃におけるゲル濾過クロマ トグラフィーの溶離パターンである。C型捕集ラック(LKB)が設備されてい る5ope+Rsc■(LKB 22+1)を用いて11ii1分を捕集した。
12X 75mmの滅菌スナップトップ試験管(F!Icon 2058)に、 各々の画分(11X画分)から11を移した。材料と方法に記述した通りに腫瘍 増殖阻止活性を測定した。
人549ヒト肺癌細胞の阻止を△で、ミンク肺(CCL 64)細胞の阻止を○ で表している。ヒトの正常線維芽細胞を口で表している。
フルスケール吸光度範囲が1.OA[lFsのUt:cord S■(LKB  1138)及びチャートの速度が111117分の1チヤンネルチヤート記録計 (LKB 221G+ を使用して、NOamの吸光度(−)を測定した。
図4は、ゲル濾過クロマトグラフィーの活性画分の逆相高速液体クロマトグラフ ィーf)IPLC)を表すものである。酸性化した、ヒト調帯からのエタノール 抽出物(蛋白65.8mg)をBlo−Ge1■PIOのゲル濾過クロマトグラ フィーにかけて得られた第4画分を凍結乾燥して0.05%のl+1Nuo+o tcejic xcid(TFA)lOmlに再懸濁した。第4画分は280  awl:おける大きな吸光度ピークの後の最初の画分である(図2)。Bttk m*n卓上型遠心分離器(Bscka+sn Tl−6)を用いて、サンプル3 000 rpmで20分間遠心分離し、不溶物を除去した。21サンプルループ が設備されているLi!asの[161f注大器で、その上澄を3回注入した。
サンプルをμBONDAPAK■ C18カラム (0,78X 30cm) (lF*1ers #84176) にかけた。流速を2 ml/分とし、WNsr+ n、v、検出計(W*1tr t 4B+型)を用いて感度2. Q AUFS、 206 nm (・・・) で流出物をモニター。
0.05%のHilluo+o1celic 1eid (TFA)を含有する 直cejociHile濃度をG−25%まで上昇させる30分間直線的濃度勾 配、その後0.05%のTFAを含有するzceloailrile 25−4 5%までの240分間11!I的濃度勾配、その後005%のTFAを含有する zct+ooil+1lc45−100%までの30分間直線的濃度勾配で溶離 が完了した。12m1@分の捕集に5uperRic■(LKB 2211)を 使用した。1.0M酢酸50μm及びウシ血清アルブミン(Sigm* A60 03) 50μgが入っている+2X 75m+aのポリスチレン製試験管(F xIcon 205g)に、各面分から1mlを移し、材料と方法に記述した通 りに腫瘍増殖阻止活性を測定した。A549ヒト肺癌細胞の阻止を△で、ミンク 肺(CCL 64)細胞の阻止をOで表している。溶媒の濃度勾配を太きなダッ シュ(・・・)で表している。
図5は、高速液体クロマトグラフィーからプールした腫瘍増殖阻止活性(TGI )の高速液体クロマトグラフィー再クロマトグラフィーを表すものである(TG I−1)。高速液体クロマトグラフィーニよりxc!1onilo+ile 2 g−34%の間で溶離した(画分13−221、プールした腫瘍増殖阻止活性画 分(]、 55mg (図4)を凍結乾燥し、0.05%l+1lluo+os c!’lie xcid(TFA) 2mlに再懸濁した。Becktnta卓 上型遠心分離器(Beekmtn TJ−6)を用いて、サンプルを3000  tpmで20分間遠心分離し、不溶物を除去した。21サンプルループが設備さ れているVale口のU6に注入器で、その上澄を2回注入した。サンプルをμ BONDAPAK■C1Bカラム (a、 39X 30cm> [Wgnrx #2132Nにかけた。流速を1 m1/分とし、Wllez o、v、検出計 (W自trs 481型)を用い て感度2.0ADFS、 206 nm (−)で流出物をモニター。0.05 %のTFAを含有する2−propxIlol濃度を0−15%まで上昇させる 20分間直線的濃度勾配、その後0.05%TFAを含有する2−p+opxn ol 15−35%までの120分間直線的濃度勾配で溶離が完了した。41画 分の捕集に5uper■1C■(LKB 2211)を使用した。1.0M酢酸 50μm及びウシ血清アルブミン(Sigas^−60[13150ugが入っ ている+2X75■のポリスチレン製試験管(F+1con 2058)に、各 々の画分から11を移し、材料と方法の記述に従、って腫瘍増殖阻止活性を測定 した。A349ヒト肺癌細胞の阻止を△で、ミンク肺(CCL 64)細胞の阻 止をOで表して・いる。溶媒の濃度勾配を大きなダッシュ(・・・)で表してい る。
図6は、高速液体クロマトグラフィーからプールした阻止活性の逆相高速液体ク ロマトグラフィー再クロマトグラフィーを表すものである(TGI−2)。高速 液体クロマトグラフィーによりscc+oa目orile 35−39%の間で 溶離した(画分25−31)、プールした腫瘍増殖阻止活性画分(0,81り  (図4)を凍結乾燥し、0,05%lri+1aorascs+ic *cid  (TFA) 2 mlに再懸濁した。 Beckm*n卓上型遠心分離器(B eckmxn Tl−6)を用いて、サンプルを300゜rpmで30分間遠心 分離し、不溶物を除去した。21サンプルループが設備されているbit口のl 116x注入器で、その上澄を2回注入した。サンプルをu BONDAPIK @Cカラム(0,39x 30cm) (Llers 27324) にかけた 。流速を117分とし、1Filers n、t。
検出計(Llers 4B+型)を用いて感度1.0 AUFS、 206ni (−)で流出物をモニターした。0.05%のTFAを含有する2−H6Hao l濃度を0−15%まで上昇させる20分間直線的濃度勾配、その後0.05% TFAを含有する2−propxaol 15−35%までの120分間直線的 濃濃度配で溶離が完了した。4m1画分の捕集に5uptrRzc■(LKB2 211)を使用した。1.0M酢酸50μl及びウシ血清アルブミン(5i11 A−6003) 50Mgが入っている12X 75mmのポリスチレン製試験 管(FIICOf+ 2+151t)に、各々の画分から1mlを移し、材料と 方法に記述した通りに腫瘍増殖阻止活性を測定した。A349ヒト肺癌細胞の阻 止を△で、ミンク肺(CCL 64)細胞の阻止をOで表している。溶媒の濃度 勾配を大きなダッシュ(・・・)で表している。
図7は、ヒト謄帯抽出物の陽イオン交換クロマトグラフィーを表すもノテある。
CM−TIIISACIIYL■を、1. G M (D NtCIを含有する plI4.OのO,1M xmmoninm tc!+11e同容量に再懸濁し た。この樹脂を3時間平衡化し、4℃で脱気した。この樹脂Nmlを1、6 X  40cmのカラム(Pha+m1cia; 09−0362−01)に充填し 、カラムの2倍量のpl+4.0.1.0 M ammonium xcelt leで、次に0、 ff1M smmoaiam xeCfNtで洗浄した。流 出物が平衡バッファー (pH4,0の0、OIM smmoninInxee ltle)の伝導度及びpHと合うまでカラムを洗浄した。ヒト腰帯の酸性化し た、エタノール抽出物1gを1.DMの酢酸501に再懸濁し、pH及び伝導度 が平衡1 バッファーのそれと合うまで、4℃で、カラム平衡バッファーで透析 した。酸性化し、透析したエタノール抽出物を4℃、流速11/分でカラムにか け、l1vico+d■5(LKB 2138)を使用して感度1.IIA[l FCで測定した吸光度(−) A2&[lが最低値になるまで平衡バッファーで 洗浄した。次に、グラジェントミキサー(Pbs++ucit GM−1,#1 9−0495−01)を利用して、0.01Mから1.0Mまでモル濃度勾配を 直線的に上昇させたpH4,0のsmmoninmxcel+le 20+1m lで洗浄した。グラジェントの最後に、pH4,0の1.0 M IIoniu m gcsjsle 30 mlをさらに追加し、カラムを通過させた。5ap erRzc■フラクシヨンコレクター(LKB 2211)の12X 100m mのポリスチレン製試験管(C++lembiIDiggaoslics B− 2564)に21画分を捕集した。1.0M酢酸50μm及びウシ血清アルブミ ン(Sigm1^60Q3) 50Mgが入っている12X 75■の試験管( Fxleon 2G5B)に各々の両分から11を移し、凍結乾燥し、さらに材 料と方法に記述した通りに腫瘍増殖阻止活性を測定した。A349ヒト肺癌細胞 の阻止を△で、ミンク肺(CCL 64)細胞の阻止をOで表している。食塩濃 度勾配を大きなダッシュ(・・・)で表している。
図8は、陽イオン交換クロマトグラフィーからプールした画分の再クロマトグラ フィーを表すものである。図9に記述した通りにCトTRl5ACRYL■を調 製した。C11ll+及びCM IVを含有する画分に由来する物質をプールし 、凍結乾燥した後、0.1M酢酸50m1に再懸濁し、さらにpHと伝導度が平 衡バッファーと合うまで、カラム平衡バッファーにより4℃で透析した。流速1 1/分、4℃でこのサンプルをカラムにかけ、さらに二〇カラムを平衡バッフy  −120m1で洗浄した。[Iyico+d■5(LKB 2138)を使用 して感度1.0AUFcで吸光度() f28hm)をモニターした。グラジェ ントミキサー(Ph!rmxcis Gト1.119−0495−N)を用いて 、0.OIMから10Mまでモル濃度勾配を直線的に上昇させたPI14.Oの IIonium aectxle IOQ mlを使用した。グラジェントの最 後に、pH4,0の1.0 M smaonium xcslzle 30 m l をさらに追加し、カラムを通過させた。5Ilpe山e■フラクシジンコレ クター(LKB 2211)の+2X 100mmのポリスチレン製試験管(C olllrabix Dixgvoslits B−2554)に21画分を捕 集した。1.0M酢酸50μm及びウシ血清アルブミン(Sigm畠A6003 ) 5Gμgが入っている+2X 75m11の試験管(Fxleon 2G5 Hに各々の両分から11を移し、凍結乾燥し、さらに材料と方法に記述した通り に腫瘍増殖阻止活性を測定した。A349ヒト肺癌細胞の阻止をΔで、ミンク肺 fccL 64)細胞の阻止を○で表している。塩濃度勾配を大きなダッシュ( ・・・)で表している。
図9は、4℃における陽イオン交換クロマトグラフィーによるTGIの分画を表 すものである。第2連の実験に記述した通りに調製した蛋白抽出物1.65Bを 20mMsmmonium *ct+*It(pH4,5)で長時間透析し、2 0 mW giiofiium tcelxle(pH4,5)中で予め平衡化 L l’:CM−TRISACRYLo(7)5 ml (’I X 6.3  cm) 力5 ムl::カケ、1.65m1画分(12x 100mmポリスチ レン試験管)を捕集した。
サンプルをカラムにかけた後で、let光路石英キュベツトを用いてBzIl+ ch &ad Lomb 1000分光光度計で測定した280nm(−)の吸 光度が基準値(G、H3未満)に戻るまで、p)14.5の20mMxmmon ium +cetxteでこのカラムを洗浄した。塩直線的濃度勾配(2G I IM ammonium gcejalt中0−1.0MのNtCI、 pH4 ,5)を利用し、1.65m1画分の28θ■における吸光度を上記の通り測定 した。
1.0M酢酸50μ!及びウシ血清アルブミン(Signs A60G3)50 Mgが入っている+2X75mmの試験管に、指示された分画から10μmを移 し、凍結乾燥し、さらに材料と方法に記述した通りにA349ヒト肺癌細胞に対 する阻止活性を測定した(・・・)。水でIH倍希釈した適当なサンプルの伝導 度を測定(YSI 32型伝導度肝)することにより、N5Cl濃度勾配(・・ ・)を決定した。
図10は、4℃の陰イオン交換クロマトグラフィーにょるTGIの分画を表すも のである。東2連の実験に記述した通りに調製した蛋白抽出物1.65M1gを 20alJ T+i+−11cI (pH8,0)で長時間透析し、3.000 1 gで15分間遠心分離して清澄にした。
DEAE−Tl!l5ACRYL■は、樹脂ヲ最初+:1.OM N5Cl を 含有すル20mM Tris−)1cI (pH8,0)に3時間懸濁し、次に 0.5 M Tris−HCI(pH8,fl)に1時間懸濁して調製した。沈 澱した樹脂をBuchnerロート上、水]000 mlで洗浄し、最後に20  mM Tris−HCI(pHlO)に再懸濁し、脱気してから51カラム( I X 6.3cm1に注ぎ入れ、2OmM Tt口、 HCI (pH8,0 )でこの樹脂を平衡化した。清澄にしたサンプルをカラムにかけ、図9及び材料 と方法に記述した通りに、Hhmにおける吸光度(−)、ミンク肺細胞に対する 阻止活性(0−0)及びN1Cl濃度勾配(・・・)を測定した。2hMTrロ ーHCI (pH8,0)中のN5Clの直線的濃度勾配は0−1.0Mの範囲 であった。
図11は、4℃の陽イオン交換クロマトグラフィーによるTGIの分画を表すも のである。最後の平衡バッファーがpH4,5の20mW zmmon:Ilm  5ttlJItであったこと以外は図7に記述した通りにCM−TRISAC RYLoを調製した。上記のように調製した蛋白抽出物(9,9m1)を205 M tmmonini *ctlNt (pH4,5)で長時間透析し、211 mM*maollia謬1Cξl51g [pH4,5)中CM−TIIISA CRYL@の15−1(1,5X 8. Sew)カラムにかけた。図7に記述 した通りに、28haにおける吸光度(−)及びA349ヒト肺癌細胞に対する 阻止活性(O・・・O)を測定した。O−1,0MのNtel直線的濃度勾配の 体積は1501であった。各々の両分の体積は3.71であった。
図12は、陽イオン交換クロマトグラフィーによる活性画分の逆相高速液体クロ マトグラフィー(IIPLC)を表すものである。
!![11に記述した、CM−TIIISACffiTL■を使用した陽イオン 交換クロマトグラフィーによるヒト済帯の分画59から78までをプールし、凍 結乾燥後、0.05%jriflio+o*c*lic scid(TFA)I Dmlを再懸濁した。21サンプルループを設備したWJirlsの[16に注 入器により3回注入して、合計で、蛋白240μgを含有する透析物の20%を 注入した。次に、このサンプルをμBOND−APAK @Cカラム (0,3 9X 30cm) (1sItrs 2)324)にかけた。流速を11/分と し、Wslsrt u4.検出計(W*tsrs 4!11型)を用いて感度0 .5AUFS、 206 n+aで流出物をモニターした(−)。0.05%の TFAを含有する*ce1oci1orile濃度を0−25%まで上昇させる 5分間1線的濃度勾配、その後0,05%TFAを含有するace+onilo +1le25−45%までの155分間直線的濃勾配、その後の0.+15%r FAを含有するaee1oni1o+il*45−80%までの155分間直線 的濃勾配、さらにその後の0,05%TFAを含有する*cslonNoril e 80−100%までの5分間直線的濃度勾配で溶離が完了した。11画分の 捕集に5uperRxc■(LKB 2211)を使用した。1.GM酢酸50 μm及びウシ血清アルブミン(Sigmx AO2!11) 50Mgが入って いる12X75IImのポリスチレン製試験管(FIICOll 20511) に、各画分から500μmを移し、材料と方法に記述した通りに腫瘍増殖阻止活 性を測定した。A349ヒト肺癌細胞の阻止を△で、ミンク肺(CCL 64) 細胞の阻止をOで表している。溶媒の濃度勾配を大きなダッシュ(・・・)で表 している。
図13は、疎水性相互作用クロマトグラフィーPh!n7l−5epbaros eを表すものであるopH4,5の4.0 M xmlIoniumxcelx ttでPhen71−5epha+o++ (Pbs+Ic1x)を平衡化し、 樹脂15m1を 1.5X20cmのカラム(Phx+a+c目) に注ぎ入れ た。4.0MammonII1m zte+xre 中の5pec++++po +■3 (分子量カットオフ3、500)中で透析して平衡化した36.0II l中に、ether etbjaOl沈澱したTG1311gを流速101/分 でカラムにかけた。0D28oの吸光度が0に達した後で、4.0 M−0,0 4M濃度が減少するgrntnoniara *celsle (短い破線・・ ・)及び0−50%まで濃度が上昇するpH4,5のNb71ene g17c ol’ (M*l1inkrodl) (長い破線・・・)を含むグラジェント を、フローアダプター(PbTrisciIAC16)で使用した。グラジェン トの総量は1501で、Re+l山c ■フラクションコレクター(LNBIを 使用して1.9m1画分を捕集した。1,0M酢酸中のウシ血清アルブミン(S iB*^02111)50Mgが入っている!2X 7511mのプラスチック 製滅菌スナップトップ試験管(Fxleon)に、各面分から30μmを移した 。最初の手法に記述した通りに、ミンク肺細胞CCL 64及びA349細胞の 腫瘍増殖阻止活性を測定した。活性の概要が類似しているため、A349細胞に 対する活性は示していない。阻止パーセントとして腫瘍増殖阻止活性をプロット し、・で表した。腫瘍増殖阻止活性のピークは、1、18M 1mmanium  xce目f+ % 42% ttb71ene glBolで溶離した。
分光光度計(B■b & Lorab、 Spe山onic”1001)で測定 した280 nmにおける吸光度で蛋白質濃度を表した。
生化学的に活性な画分H−100をプールし、G、1M酢酸で透析した。0D2 80の吸光度によりプールした両分の蛋白質濃度を測定した。回収した蛋白質は 1.4月であった(表7参照)。処理した阻止単位量は30mg中に1. S6 X 106、回収量は1.4++g中に1.5X106であった。
図14^は、逆相高圧液体クロマトグラフィー(HPLC) (μBondp畠 k oC18)を表すものである。(細切した)腰帯組織の基質成分に由来し、 しかもPbeBl−3tphzrossクロマトグラフイーで生じた生化学的に 活性な、プールした画分から得た、凍結乾燥したTGl 111gを、10%x ee1onilorileを含有する0、05%+rilloorosceli e xcid (rFA)2.0ml に希釈した。この段階でRPHPLCに 使用した蛋白質置は、PbeHI−5ephIrostを使用したクロマトグラ フィーによって得られた生化学的に活性な総蛋白質置の50%を表している。蛋 白質溶液を2分間音波処理しくBr*n+oa B−2205onic*1or )、(μBONDAPAC@Cl81カラム(0,39x 30cm)に注入す る前に、3.00Orpmで5分間遠心分離して(Beckm*n T]5型) 粒子状の物質を除去した。段階的グラジェントを使用して、流速1.0+el/ 分で蛋白質を溶離した。15分間で25%まで1ee10fii1o1i1!濃 度を最初に上昇させ、25%で10分間、溶離を継続した。次に2分間で27% まで濃度を上昇させ、27%で10分間、溶離を継続した。その次に2分間で2 8%まで濃度を上昇させ、28%で10分間継続し、最後に10分間で100% まで濃度を上昇させた。シリコーン処理したガラス製試験管に両分を捕集した。
溶媒の濃度勾配を短い破線で表している。210Iで蛋白質の吸光度をモニター した(−)。各々の画分量は1.01であった。RPHPLCに使用した装置は 、正確に図12に記述した通りである。各試験管から51を取り、CCL 64 及び^549に対する腫瘍増殖阻止活性を前述の通りに評価した。CCL 64 細胞株に対する活性を・で表している。5DS−PAGEによる電気泳動に、分 画47−51を別々にプールした(矢印)。350.000阻止単位をこのクロ マトグラフィー手法に使用すると、プール画分の回収単位は、画分39−511  カ151No 、画分59−71が14.850 (合計164、850)で あった。増殖阻止活性は、27%及び2B−30%の5cejonilo+il eで溶離した。
図14Bは、逆相高圧液体クロマトグラフィー(IIPLc) (μBONDA PAKoC1g)を表すものである。細切したヒト腰帯組織の基質成分に由来し 、しかもpbeBl−Sepbt+o+tクロマトグラフィーで生じた生化学的 に活性な、プールした両分から得たTGl 345 μgを、10%lCe10 fii1or11eを含有する0、05% rBIIuoroscBitIci d(TFA)2.0 mlに希釈した。図+4Aの記述に正確に従って、蛋白質 を調製し、クロマトグラフィーにかけた。各1.01のサンプルから、10μm を阻止活性試験に使用した。このサンプルは、Pb5n71−3rpbx+os eクロマトグラフイーに由来する、プールした生化学的に活性な両分総量の30 %を表している。このカラムに使用した阻止単位は312.500であった。回 収された両分46−50の単位は62.50(1、画分51−55は50.11 00単位、両分56−72は90.000であった(合計202.500単位が 回収された)。
図15は、ドデシル硫酸ナトリウムポリアクリルアミドスラブゲル電気泳動So dium Dodec715ull[t Po17scr71xiide 51 1bGet Eltclropho+t+1s(SDS−PAGE)を示すもの である。2つの同一クロマトグラフィー法による、μBONDAPAKoC1g によるクロマトグラフィーで得られた生化学的に活性な蛋白質(図14Aで矢印 をつけた)の凍結乾燥プールを、ゲル電気泳動用にプールし、調製した。PH6 ,8のO,l M Tris HCI (Signal、15%117ce+o l (Kodtk) 、2%ドデシル硫酸ナトリウム(SDS)を含有するサン プルバッファー100μmにサンプルを希釈した。このサンプルを2分間沸騰さ せて(シリコン処理した)ガラスに付着していた可能性がある蛋白質を除去し、 ジスルフィド結合還元のため、その5011を、10%β−msrc、pto* +b*nol (Bi山。■)を含有しているサンプルバッファー50μmに移 した。このサンプルを2分間沸騰させて、非還元サンプル及び還元サンプルを、 2つの幡1.5m+aのスラブゲルに別々にかけ(レーン2)、ゲル当たり30 mAという一定の電流下で4.5時間にわたって、電気泳動垂直セル(BioR *d、155型)内で10−211%の*er71s+oid!グラジェントに よる電気泳動にかけた(Boeffer powersupp17Ps12GO DC) 、 5%β−msrc*ploeih1nol還元及び非還元分子量標 準(Pb*rm*eixlを、その対応する分子量の数値で示した。以下にこれ を示す。phospbr71xse A、 96 kD*、ウシ血清アルブミン 、68 kD*、 oyglb+u+in、43 kD* 、tlrbinic  *nh7dr*ss、30kDs 5so2btxn l+1piin 1n bibHo+、21 kD* 、17soBne、14.4 kD*。
D+、 Brocs Msgunから与えられた精製血小板由来TGF−β50 n!をサンプルバッファーに希釈し、非還元条件下1)及び還元条件下(bl  で電気泳動にかけ、これをレーン1に示した。5.7%酢酸47%methan ol中0.125%Coom鳳++it Blue R−250(Bioilt dlで10分間、このゲルを染色しくゲル中の蛋白質を固定するため) 、Co om*5sit Bl+uを含まない同じ溶液中で一晩、脱染色した。Me+r +1が記述した通り、銀手法により(BioR1d銀染色キット $161−0 443) このゲルを再染色した。レーン1(丁GF−β)には、約1.000 −1.500 (50B)単位の増殖阻止活性が、レーン2には約8. Goo −20,080単位の増殖阻止活性が含有されている。
図16は、2回の別個のクロマトグラフィーから合わせた、先のIIPLc手法 (図14)による活性画分の逆相高圧液体クロマドグ57 イー (HPLC)  IμBONDAPAKoCI) ヲ表t モ(7) テアル。個々ノ試験管( 13X100mmのシリコン処理したガラス製試験管)の凍結乾燥物を10%p ropznolを含有する0、ll+i目nororcelie tcid(T FA) 4.0ml に懸濁し、2分間音波処理してから 1.Gml/分でμ BONDAPAK■CMカラム(0,39X 30cm)に注入した。蛋白質の 溶離は、0.05%TFAを含有する2−p+op*nolの濃度を10分間で 10%から20%まで上げ、次に50分間で20%から50%まで濃度を上げ( 1分間当たり0.6%)、20分間で最終的に100%まで濃度を上げて完了し た。溶媒の濃度勾配を短いダッシュで示している。
溶離した蛋白質の吸光度を21hm (・・・)でモニターした。
RPHPLCに使用した装置は、正確に図12に記述した通りである。
各々の画分量は1.01で、各試験管からその一部200μiを取り、生化学的 活性を測定した(・)。阻止活性は、約40−45%の2−ptopxnolで カラムから溶離した。12.000単位の活性をこのカラムにかけた。以下の両 分を凍結乾燥し、ヨウ素化してから5flS−PAGEによる電気泳動にかけた (図17)。この画分に含まれていた合計単位の数は、両分$56 (O単位)  、t5H4H単位)、$59−65 +11.750単位) 、$66−68 +185単位)であった。
図17は、SDS polHcry+l*m1deスラブゲル電気泳動及びオー トラジオグラフィを表すものである。図16に示したμBONDAPAI■CN カラムによるクロマトグラフィーで得られた特異的に活性な両分と不活性な両分 の凍結乾燥サンプルを、テキストの記述に従ってヨウ素化した。図15に記述し た通りに、非還元及び還元サンプルバッファーの両方にサンプルを溶解し、5− 20%tcB目11d!グラジェントを用いて電気泳動にかけ、蛋白質バンドを 分析し、遊離している放射性ヨウ素を除去した。脱染色溶液から放射標識が消失 するまで、ゲルの染色及び脱染色を行った。ゲル乾煽器(Roeller)を使 用してこのゲルを乾燥し、さらにIA■型フィルム(Kod*k)を用いて1週 間、オートラジオグラフィーにかけた。非放射性標準も電気泳動にかけ、ゲルの 左に数値を示した。図16より、このゲルにかけた阻止単位の計算値は参58( 189単位)、レーン1、$59−65 +2.068単位)、レーン2.16 6−611 <46単位)、レーン3、$56 (0単位)、レーン4、図18 に記述した通りのμBONDAPAI!@CNカラムクロマトグラフィーによる ヒト非細切腰帯の活性画分(408単位)、レーン5、同一基質/血管標本の非 活性画分、レーン6、Byυee IJsHnが精製した血小板由来TGF−β (256単位、約0.4++g)、レーン7であった。
図18は、逆相高圧液体クロマトグラフィー (IIPLc)(μBONDAP Al’cN) ヲ表tモ(7)C”アル。tt BONDAPAKoCI8 h  5ムから27%gc!H+ni+o+ileで溶離した(プール■)、先の( 図+4A及び図14Bと同機の) HPLC手法で得られた非細切腰帯の活性画 分をプールし、シリコン処理したガラス製試験管(+6X100cml内で凍結 乾燥して1.01とし、最終濃度0.1%1rillooroteelic t cid(TFAI 及び20% 2−prop易col に希釈した。
このサンプルを2分間音波処理し、μ!1(INDAPAK@CN力 ラ ム( 0,39X 30cm) H1ml/分で注入した。蛋白の溶離は、01%TF Aを含有する2−uopxnol濃度を5分間で20%から35%まで上昇させ 、次に50分間で35%から50%に(1分当たり0.375%)、さらに5分 間で50%からIN%に上昇させて完了した。溶媒の濃度勾配を短いダッシュで 表している。各1.01サンプルから10μmを取って生化学的活性を試験した (・)。RPIIPLCに使用した装置は、図14に記述した通りである。活性 画分は39%−43%で溶離し、活性のピークは40−41%で溶離した。この カラムにかけた阻止単位の計算値は37.000であつた。蛋白質濃度は測定で きなかりた。21hmにおける吸光度を連続線で表している。
図19は、逆相高圧液体クロマトグラフィー(IIPLC)(μBONDAPA K■CN)を表すものである。2B−30%の3(eIHilorileでC1 1l樹脂から溶離した(プール11)、先のIIPLc手法(図18と同一のク ロマトグラフィー)で得られた活性画分を、図18に記述した通り、プールして μBONDAPAK” CNカラムにかけた。濃度勾配溶離及び装置は図18に 記述した通りである。各試験管から100μj取って生化学的活性を試験した( ・)。生化学的活性は、44%−46%で溶離し、活性のピークは44%で溶離 した。このカラムにかけた増殖阻止単位の計算値は21.000であった。蛋白 質濃度は測定できなかった。
図20は、逆相高圧液体クロマトグラフィー(HPLC)(μBONDAPAK ■CN)を表すものである。図18(ピーク■)及び図19(ピーク11)で生 化学的活性を表している(ピークのみ)溶離プロフィールは、比較のため別々の クロマトグラムで追跡した。プールlは40−41%、プール11は44%で溶 離した。
図21は、A431コンデイシヨンドメデイウムの逆相HPLCを表すものであ る。腫瘍細胞コンディジランドメディウムから得られた腫瘍増殖阻止活性に対す るDTTの影響を調査するため、4×IO8個のA431細m(11Oml)か ら得られた凍結乾燥コンディシヲンドメディウムを、テキストの記述に従って処 理した。人431細胞の凍結乾燥コンディションドメディウムを、4Illll IのIIcI 5alに再懸濁し、4℃、3.50ORPMで15分間遠心分離 して不溶物を除去した( RC5B−9crvx l l■SA 6NO−ター ) o 1.5alのマイクロフユージ試験管に上澄を移し、4℃で15分間、 Eppeador+■マイクロフニージで遠心分離した。280 amの吸光度 により蛋白質濃度を測定した。その一部、蛋白質680μgを含有する0、21 を、0.1Mの xmmoniae biet+bon+le 1.8 ifに 加えた。
このサンプルを室温で2時間インキュベートし、凍結乾燥した後、0.05%の t+i!loo+ogcelic 5c1d 2 mlに再懸濁した。この物質 (2,0m1)をど、Oml/分の速度で半調製逆相μBOIIIIAPAK■ C18カラムに注入し、!cclonilo+ile Q%で開始して50分間 で50%まで直線的に上昇させて、2.01画分を捕集した。前述の通り、ミン ク細胞株(CCL 64) (−0−0−)及びヒト腫瘍細胞株(A549)  I−△−△−)1こ対する、各両分の11グラジエントの腫瘍増殖阻止活性を検 定した。206 nmにおける吸光度を連続線で示しである。
図22は、DTTで処理したA431コンデインヨンドメデイウムの逆相HPL Cを表すものである。腫瘍細胞コンディションドメディウム中の腫瘍増殖阻止活 性に対するDTTの影響を調査するため、4 X 108個のA431細胞(1 lhl)から得られた凍結乾燥コンディションドメディウムを、前述の通りに処 理した。A431細胞の凍結乾燥コンディションドメディウムを、4mMのHC I 5al に再懸濁し、4℃、3.51]011PMで15分間遠心分離して 不溶物を除去した( RC5B−5orvi l F S^6000−ター)  a 1.5alのマイクロフユージ試験管に上澄を移し、4℃で15分間、Ep p!ndorf■マイクロフユージで遠心分離した。280nmの吸光度により 蛋白質濃度を測定した。その一部、蛋白質680μgを含有する0、2alを、 最終濃度65mMの[lTTを含有する0、1Mのamioniui bIcl rbongEtl、8al に加えた。このサンプルを室温で2時間インキュベ ートし、凍結乾燥した後、0.05%のHi!1uonucelie *cid  2 mlに再懸濁した。この物質(1,0m1)を半調製逆相μBONDAP AK■C18カラムに注入し、前述の通り直線的グラジェントで開始して、2. 01画分を捕集し、ミンク肺細胞株(CCL 64) (−〇 −0−)及びヒ ト腫瘍細胞株(A 549) (−D−D−)に対する腫瘍増殖阻止活性を検定 した。206 n11における吸光度を連続線で示しである。
図23は、細菌内のTGF−β1ポリペプチド産生に、pA丁+111及びpi s−1発現ベクターを用いたIrpB・+TGF−β1プラスミド構築物の図解 である。
図24は、Pマロ1iPマロII TGF−fl cDNAプローブとハイブリ ッド化したヒト腫瘍DNAの5outhern blot分析を表すものである 。
SCCは、標準食塩クエン酸バッファーで、O,15MのNlCl及び015M のクエン酸ナトリウムから成る(pH7、o)。
図25は、高ストリンジエンシー洗浄でTGF−II cDllAプローブにハ イブリッド化したファージサブクローンの制限地図を表すものである。このクロ ーンは、TGF−β1ゲノムの位置に相当する。ファージクローンのSul l −3it l フラグメントをpUCにサブクローン化した。制限酵素部位の略 語は、S−3al I ; K−Kpnl ; E−Eco R1; HJli ad III ; B−Blm Fll ; 8g−Bll flを表す。
図26は、低ストリンジエンシー条件下で、TGF−fl cDNAプローブの みにハイブリッド化したファージサブクローンの制限地図を表すものである。
図27は、TGF−β1及び腫瘍増殖阻止活性を有する蛋白をコードしている関 連遺伝子のヌクレオチド配列及び予測されるアミノ酸配列の比較を表すものであ る。同一アミノ酸を箱で囲った。
(A)は、腫瘍増殖阻止活性を有する蛋白をコードしている遺伝子に相当する。
図28は、pUCにサブクーロンした腫瘍増殖阻止活性を有する蛋白質をコード している関連遺伝子のBsm Hlフラグメントの制限地図を表すものである。
リピートフリーフラグメント(Bu+HI−TIQI)の位置を棒線で示しであ る。
図29は、腫瘍増殖阻止活性を育する蛋白質をコードしている1、7kbのcD NAのヌクレオチド配列の一部とそれに対応するアミノ酸配列を表すものである 。
図30は、腫瘍増殖阻止活性を有する蛋白質をコードしているTGF−β1関連 遺伝子の、1.7kb Eco R1サブクローンの制限地図を表すものである 。
図31は、腫瘍増殖阻止活性を有する蛋白質をコードしている遺伝子とTGF− β1及びTGF−β2との、ヌクレオチド及び予測されるアミノ酸配列の比較を 表すものである。(A)は、腫瘍増殖阻止活性を有する蛋白質をコードしている 遺伝子に相当する。
図32は、腫瘍増殖阻止活性を有する蛋白質をコードしている遺伝子のEco  R1−Bgl II L、7 kb cDNAフラグメントをプローブとして用 いたA673、A349、A49B細胞系のNo+jhs+m blot分析を 表すものである。
図33は、TGF−β1関連遺伝子ならびに腫瘍増殖阻止活性を冑する蛋白質を コードしている遺伝子のゲノム配列のPマv II−TtqIプローブを用いた A673、A349、A498細胞系のNorthern blot分析を表す ものである。
図34は、Pit I−Btl 1丁GF−βlプローブを用いるA673、A 349、A498細胞系のNo目hs+n blot分析を表すものである。
図35は、TGF−β1前駆体の完全な遺伝子コード配列を含むTGF−βl  cDN^をプローブに用いたA673、A349、A498細胞系の!io+l he+n blot分析を表すものである。
図36は、腫瘍増殖阻止活性を有する蛋白質をコードしている遺伝子のEeo  R1−Btl It cDN^フラグメントをプローブに用いた腰帯及びA67 3細胞系のmRNAのNorthern blot分析を表すものである。
図37は、SDS polHeBrl+wideゲル電気泳動による溶解産物3 種の、j+pB++ll瘍増殖阻止活性を有する蛋白質の融合蛋白質の産生を表 すものである。FA)は、腫瘍増殖阻止活性を有する蛋白質をコードしている遺 伝子に相当する。
図38は、腫瘍増殖阻止活性を有する蛋白質の融合蛋白質を認識する抗体のWe +lt+n blot分析を表すものである。(A)は、腫瘍増殖阻止活性を有 する蛋白質の最後のアミノ酸150個に相当するポリペプチド配列を表している 。
図39は、1rpB::TGF−β1融合蛋白質(レーン1及び4)、trpE :+(A)融合蛋白質(レーン2及びレーン5)、TGF−βl蛋白賀fR&  D S、暮1e+++から購入)(レーン3及び6)を含み、12.5% SD S−polHcrYrltmidtゲルで分離される細菌の全細胞溶解産物を表 すものである。この蛋白質を電気泳動的にei+ocellilos!フィルタ ー(ボアのサイズ1μ■)まで移動させ、抗原ペプチド非存在下(レーン1.2 .3)又はモルの300倍過剰存在下(レーン4.5.6)で、アフイニテイ精 製した抗ペプチド抗体100 μgとインキュベートした。製薬会社の指示に従 って、ヤギの抗ウサギ抗体と結合したtlkrlins pbo+pbtj*+ t (Pros@H)を使用して抗体を検出した。
図40は、腫瘍増殖阻止活性を有する蛋白質をコードして−)るmRNAの図解 で、コード配列を箱で囲んである。胎盤(1,7Kb)、腰帯(1,9Kb)、 A673 (1,7Kb) ライブラリーカラ得られりcDNA挿入の相対的範 囲を示している。箱のダッシュ部分は、TGF−β類と高い相同性を示すC末端 領域を表して(する。胎盤cDNAの5 ’ EcoRl−Bg I I制限フ ラグメントを棒線で示して(する。
図41は、腫瘍増殖阻止活性を有する蛋白質をコードしてし)るヌクレオチド配 列及び推定されるそのアミノ酸配列を表すものである。仮想上のグリコジル化部 位及びポリアデニル化信号(こ下線を引いた。1164位の星印で成熟蛋白の開 始を表した。
図42は、腫瘍増殖阻止活性を有する蛋白質をコードして(する遺伝子のヌクレ オチド配列及び予測されるアミノ酸と、TGF−β1及びTGF−β2との比較 を表すものである。同一アミノ酸を箱で囲んだ。成熟アミノ酸配列は315位で 開始する。(A) +t、腫瘍増殖阻止活性を有する蛋白質をコードして(する 遺伝子1こ相当する。
図43は、腫瘍増殖阻止活性を有する蛋白質コードして0る遺伝子と、丁GF− β1及びTGF−β2間の同一性マトリ・ツクスプロットを表すものである。
図44ハ、pORFX及びpBlo+−TGF−β3プラスミド番;由来するp cMV−TGF−β3発現プラスミドの構造を図解したものである。
リッド化により測定された、C)IQ親細胞(レーン1)、TGF−β3 cD N^でトランスフェクシヨンしたCOO細胞(CIIO6,35)(レーン2) 及び20 nM Ml!で増殖したCIO6,35fCFIO6j5 /20  nM) (レーン3)のTGF−β3 mRNA発現レベルを表すものである。
図46Aは、精製TGF−β1を使用したミンク細胞増殖阻止の用量反応を表す ものである。MTT(3−C4,5−Diislh711bi*zol−2−7 1]−2,5−dipheny口!trt+oliam b+omide; T h1z!o171 blIt)の代謝で細胞増殖を定量した。(ljoss+e gc、T、(1983) L Iimunol。
Ms+hod+ 65. 55−65)。
図46Bは、酸活性化血清を含まない上澄CIO6,35/ 2hM トランス フェクタント及びCHO6,35トランスフエクタントを用−箋たミンク細胞増 殖阻止の用量反応を表すものである。MTTの代謝で細胞増殖を定量した。
図47は、抗原に使用された種々のTGF−β3ペプチドの相対的位置を表すも のである。
図48Aは、還元条件下のゲルからの検出にβ3111及びβ3v抗体を使用し たCHO6,35/ 2hM )ランスフエクタントのコンディションドメディ ウム(ならし培地)に由来するTGF−β3のイムノプロットを表すものである 。
図48Bは、非還元条件下のゲルからの検出にβ3111及びβ3マ抗体を使用 したCHO6,35/ 2hM トランスフエクタントのコンディシタンドメデ ィウムに由来するTGF−β3のイムノプロットを表すものである。
図49は、検出にβ3v抗体を使用したCIO6,35/ 2hM I・ランス フェクタントの細胞抽出物(49A)及びコンデイシタンドメデイウム(49B )のWeslc+ blotを表すものである。
図50は、βV抗体による本来の組換え型TGF−β3蛋白質の免疫沈降を表す ものである。
図51は、βV抗体(図51A、 C)及びコントロール抗体< 518.0) によるヒト腰帯のパラフィン切片の染色を表すものである。
図52は、精製TGF−β3及びTGF−β1の銀染色ゲルを表すものである。
図53は、ミンク細胞増殖のTGF−β3阻止の抗体中和を表すものである。
発明の詳細な説明 本発明は、1位のアラニンで始まり 112位のセリンで終わる図29に示され る112個のアミノ酸を含む腫瘍増殖阻止活性を有するタンパク質を提供する。
好ましくは、このタンパク質は、図29に示されように1位のアラニンで始まり  112位のセリンで終わる、112個のアミノ酸を有する精製タンパク質であ ってよい。この112個のアミノ酸を有するタンパク質は、腫瘍増殖阻止活性を 有するタンパク質の成熟形態である。
腫瘍増殖阻止活性を有するタンパク質の生物学的に活性な誘導体も提供され、こ の誘導体は、1位のアラニンで始まり112位のセリンで終わる図29に示され るアミノ酸配列と実質的に同一のアミノ酸配列を有する。
このタンパク質は、ヌクレオチド263位のメチオニンで始まりヌクレオチド1 496位のセリンで終わる図41に示される412個のアミノ酸を含んでもよい 。従って、この412個のアミノ酸の配列は、腫瘍増殖阻止活性を有するタンパ ク質の前駆体配列全体と成熟タンパク質配列全体とを含む。
更に、図41に示される412個のアミノ酸を含むタンパク質の生物学的に活性 な誘導体が提供される。この生物学的に活性な誘導体は、ヌクレオチド263位 のメチオニンで始まりヌクレオチド1496位のセリンで終わる図41に示され るアミノ酸配列と実質的に同一のアミノ酸配列を有する。ヌクレオチド266位 のりシンで始まりヌクレオチド1496位のセリンで終わる図41に示される4 11個のアミノ酸を含むタンパク質が提供される。
更に本発明は、 1位のアラニンで始まり 112位のセリンで終わる図29に 示される112個のアミノ酸を含む、腫瘍増殖阻止活性を有するタンパク質をコ ードする核酸分子を提供する。この核酸分子は、ヌクレオチド263位のメチオ ニンで始まりヌクレオチド1496位のセリンで終わる図41に示されるタン/ <り質全体をコードすることが可能である。あるいは、この核酸分子は、1位の アラニンで始まり 112位のセリンで終わる図29に示される機能タンパク質 にある112個のアミノ酸だけをコードすることも可能である。これらの核酸分 子はCDNAかゲノムDNAかmRNAであることが可能であり、1位のシトシ ンで始まり2529位のグアニンで終わる図41に示されるヌクレオチド配列全 体を含んでもよく、又は、 1位のコドンのグアニンで始まり112位のコドン のシトシンで終わる図29に示される成熟タン、<り質の112個のアミノ酸の 配列を含むだけでもよい。
特定のアミノ酸とこれらのアミノ酸をコードする核酸とが変更されてもよく、従 って、そのタンパク質の機能を変化させることなく、例えば変異体のような、そ の生物学的に活性な誘導体を生じさせることが可能であることは、当巣者には明 白だろう。本発明は、機能タンパク質を生じさせるアミノ酸と核酸配列の全ての 変形を包含する。
更に本発明は、本発明の核酸分子を含むプラスミドと、適切な宿主細胞内に前記 プラスミドを有する宿主−ベクター系とを提供する。この宿主−ベクター系は、 本発明のタンノくり質を生産するのに適した、当業で公知のいずれかのプラスミ ドとベクターとを含む。適切な宿主細胞は、細菌細胞か真核細胞であってよい。
更に本発明は、本発明の宿主−ベクター系を増殖して腫瘍増殖阻止活性を有する タンパク質を宿主内で産生させ、このようにして産生されたタンパク質を回収す ることから成るタン1<り質の生産方法を提供する。
これに加えて、本発明は、腫瘍増殖阻止活性を有するタン/々り質から得られる ポリペプチドを提供する。このポリペプチドは、9位のアルギニンで始まり28 位のロイシンで終わる図29に示される20個のアミノ酸を含む。更に本発明は 、腫瘍増殖阻止活性を有するタンパク質に含まれるエピトープに特異的に結合す る抗体を提供する。この抗体はモノクローナルであってもポリクローナルであっ てもよい。
本発明は、 9位のアルギニンで始まり28位のロイシンで終わる図29に示さ れる20個のアミノ酸を含むポリペプチドに含まれるエピトープに特異的に結合 する抗体も提供する。この抗体はモノクローナルであってもポリクローナルであ ってもよい。
腫瘍を診断する方法も、本発明において提供される。この方法は、対象者の試料 を本発明の抗体と適切な条件下で接触させ、タンパク質に含まれるエピトープと 抗体との間に複合体を形成し、こうして形成された複合体を検出し、これによっ て腫瘍を診断することから成る。尚、本出願人は、上記の術語「適切な条件」が 、当業で公知である複合体形成を可能にするいずれの条件をも意味することを意 図している。
本発明は、本発明の抗体と医薬的に許容し得るキャリアとを含む医薬組成物を提 供する。医薬的に許容し得るキャリアは、当業で公知の全てのキャリアを含む。
このキャリアの非限定的な一例は、生理的食塩水である。
更に本発明は、有効腫瘍治療量の前記医薬組成物を対象に投与することから成る 、腫瘍治療方法を提供する。更に本発明は、有効増殖型疾患治療量の前記医薬組 成物を対象に投与することを含む、増殖型疾患の治療方法を提供する。こうした 医薬組成物は、様々な増殖型疾患を治療するために使用することが可能である。
こうした医薬組成物が有効であり得る増殖型疾患の例には、動脈硬化症、炎症、 乾癖がある。
腫瘍増殖阻止活性を有するタンパク質は、適切な医薬キャリアと共に腫瘍増殖阻 止活性を有するタンパク質又はその生物学的に活性な誘導体を有効量含む医薬組 成物の形で、使用することも可能である。この有効量は、治療されるべき微候や 患者や腫瘍進行の段階に応じて、当業者に公知の方法を用いて、様々な腫瘍増殖 阻止剤の間で変化させてよい。同様に、生理食塩水や他の水溶液やゲルやクリー ムやその類似物のような適切なキャリアが、当業者に公知である。
こうした腫瘍増殖阻止活性を有するタンパク質は、例えば癌腫細胞や黒色腫細胞 や白血病細胞のようなヒト腫瘍細胞を、腫瘍増殖阻止活性を有するタンパク質を 有効腫瘍阻止量含む医薬組成物と接触させることによって、該細胞の増殖を阻止 する方法に使用することが可能である。こうした腫瘍増殖阻止活性を有するタン パク質は、腫瘍増殖阻止活性を有する有効量のタンパク質と適切な医薬キャリア とを含む医薬組成物を火傷(やけど)や創傷に接触させることによって、火傷を 治療し、創傷の治癒を促進するための方法に使用することも可能であ゛る。
更に本発明は、1位のアラニンで始まり 112位のセリンで終わる図2゛9に 示される112個のアミノ酸を含む腫瘍増殖阻止活性を有するタンパク質を適切 な医薬キャリア中に含む、増殖型疾患の治療に有効な組成物を、対象に有効量だ け投与することを含む、対象の増殖型疾患の治療方法をも提供する。様々な増殖 型−患を、本発明のタンパク質を使用して治療することが可能である。増殖型疾 患の例には、動脈硬化症、炎症、乾癖がある。
更に、本発明の様々なタンパク質は、免疫モジュレータ−としても使用可能であ る。
本発明によって、図41に示される412個のアミノ酸を含むタンパク質又はそ の生物学的に活性な誘導体を有効量、適切な医薬キャリア中に含む医薬組成物も 提供される。この医薬組成物は、ヒト腫瘍細胞の増殖阻止方法に使用することが 可能である。
この方法は、腫瘍増殖阻止有効量の前記医薬組成物に該細胞を接触させることか ら成る。
前記412個のアミノ酸を有するタンパク質を含む医薬組成物を用いて増殖型疾 患を治療する方法が開示される。この方法は、ることから成る。
更に、前記412個のアミノ酸を有するタンパク質を含む医薬組成物は、火傷の 治療や創傷の治癒のための方法にも使用できる。この方法は、有効量の前記医薬 組成物と火傷や創傷とを接触させることから成る。
更に、腫瘍の存在の検出方法が開示される。この検出方法は、例えば血液や羊水 や腹膜液や腹水や脳を髄液や尿のような一体から得られた試料中に存在する、腫 瘍増殖阻止活性を冑するタンパク質の量を定量的に決定し、この決定された量を 、正常な検体から得られた試料中に存在する前記タンパク質の量と比較し、有意 の差の存在、例えば、有意に多い量の存在が、腫瘍の存在を示すものであること から成る。
腫瘍の存在を検出するための別の方法も開示される。この方法は、検体からの試 料中に存在する腫瘍増殖阻止活性を有するタンパク質の量及び形質転換成長因子 α (TGF−α)の量の両方を別個に定量的に決定し、検体からの前記試料中 に存在するTGF−αの量に対する、前記試料中に存在する腫瘍増殖阻止活性を 有するタンパク質の量の比を決定し、前記試料中に存在する腫瘍増殖阻止活性を 有するタンパク質の量の比を決定し、正常な検体からの試料における相当する比 をめ、検体からの試料の場合の比を、正常な検体からの試料の場合の比を比較し て、比が有意に変動することが腫瘍の存在を示すものであることから成る。
腫瘍のタイプ分類(タイピング)のための方法が開示され、この方法は、腫瘍を 有する検体からの試料に関して、その試料中に存在するTGI−1、TGI 、  TGI−2、腫瘍増殖阻止活性を有するタンパク質、Cl1、又は^431細 胞のコンディシジンドメディア(condi目oned mtdiil から回 収可能なポリペプチドの各々の量を決定し、これらの量における特異的量又は相 対的量の存在(例えば、TGI量の有意の増大、比rTGI−1: CM−IJ のような比の有意の変化)が、特定の腫瘍の型を示すものであることから成る。
更に本発明は、腫瘍増殖阻止活性を有するタンパク質又はその生物学的に活性な 断片の(例えば免疫反応抑制活性のような)活性を阻害する方法を提供し、この 方法は、1位のアラニンで始まり 112位のセリンで終わる図29に示される 112個のアミノ酸を含む腫瘍増殖阻止活性を有するタンパク質に含まれるエピ トープに対して特異的に結合する抗体の有効量に、細胞を接触させることをから 成る。
最後に、腫瘍増殖阻止活性を有するタンパク質又はその生物学的に活性な断片の (例えば免疫反応抑制活性のような)活性を阻害する別の方法が開示される。こ の方法は、9位のアルギニンで始まり28位のロイシンで終わる図29に示され る20個のアミノ酸を育するポリペプチドに含まれるエピトープに対して特異的 に結合する抗体の有効量に、細胞を接触させることから成る。
本発明が、以下の「実験の詳説」の節で例証される。この節は単に本発明の理解 を補助するためにだけ示されるのであって、後述の請求項で明示される本発明に 対して、いかなる限定も与える意図はなく、本発明を限定するものと解釈されて はならない。
更に本発明はTGF−β3を産生ずる方法を提供し、この方法は、a)ヌクレオ チド263で始まりヌクレオチド1498で終わる図4!に示されるヌクレオチ ド配列と実質的に同一のヌクレオチド配列を有し、且つ、丁GF−β3の前駆体 をコードするDNAを調製し、b)こうして調製されたDNAを、発現ベクター 内に、適当なプロモーターに関して、適当な宿主細胞内で該DNAの発現を可能 にするような位置で挿入し、 C)前記DNAの発現を可能にする条件下で、前記発現ベクターによって前記宿 主細胞を形質転換し、 d)前記DNAが発現させられ、TGF−β3前駆体が産生され、そのように産 生されたTGF−β3前駆体が培地の中に分泌されるような条件下で、前記形質 転換された宿主細胞を適当な培地中で培養し、 り活性化剤で、分泌されたrGF−β3前駆体を含む前記培地を処理し、前記↑ GF−β3前駆体をTGF−β3に転換し、f)こうして産生されたTGF−β 3を回収することから成る。
上記の方法は、真核生物の宿主細胞、好ましくは哺乳類宿主細胞に対して使用す ることが特に意図されている。現在は、例えばDHFR−Cll0細胞のような CHO細胞が特に好ましい。
この方法の実施には、当業者に公知の様々なプロモーターが使用できる。現在、 その好ましいプロモーターは、例えばdhfr遺伝子に関連したプロモーターの ような誘導可能プロモーターである。
最後に、丁GF−β3前駆体を成熟TGF−β3に転換するために、酸のような 活性化剤が使用される。当業者は、活性化剤として使用可能なタイプの酸を容易 に認識するだろう。
実験の詳細 4つの組の実験を以下で説明する。各々の一連の実験は、腫瘍増殖阻止活性を示 すタンパク質を単離する方法を含んでいる。
第1の一連の実験では、腫瘍増殖阻止活性を示す6つの別々のタンパク質が精製 された。これらのタンパク質は、TGI 、TGI−1、TGI−2、CM 1 〜+Vと呼ばれた。第2と箪3の一連の実験では精製方法が改善され、その結果 として、腫瘍増殖阻止活性を育するタンパク質がより一層精製された形で得られ た。第4の一連の実験では、TGF−βlがクローンされ、腫瘍層W阻止活性を 有するタンパク質をコードする関連遺伝子を単離するために使用された。丁GI I とTGI−2のどちらが腫瘍増殖阻止活性を有するタンパク質に対応するか は未だ確定されていないが、この対応の正確な性質がまだ明らかではないものの 、そうした対応が存在するということは当業者には理解できるだろう。
第1の一連の実験 材料と方法 組織抽出物からの組織由来腫瘍増殖阻止剤fTGI)の単離Dxyo+I他(B iochem、 Biophy+、^c11.63:150 (1962))と Rove+1+他(P+oc、 Ntll、^ζ*d、Sei、USA、77: 3494 (IHOI)による酸/エタノール抽出法の変形方法を使用して、ヒ トのへその緒又は胎盤細胞を抽出した。
この抽出のための緩衝液は、4℃において1921の蒸留水と混合した、375 1の95%(マ/v)エタノール(厳密、19Gプローフ、U、S、1ndus ++目I Chemieall、tUNII70)と、7.51の濃HC1と、 33rnxのフッ化フェニルメチルスルホニル(PMSF>(Sing P−7 6271と、1IIlのAprofinin (0,9%のNlClと0.9% のベンジルアルコール中の、11当たり198個のトリプシンインヒビターユニ ットを含むSigma A6[112) とから成る。400〜600gの凍結 したヒトのへその緒又は胎盤(^d1ac!dBiolcchnologi++ ) (−80℃で貯M)を、6時間かけて4℃で解凍した。この解凍した組織を 、4℃に冷やしたCo口in*+1 フードプロセッサー(Model DLC −7−PRO)の中に入れ、4℃の抽出緩衝液2001中に懸濁させた。この@ 濁した組織をフードプロセッサーで均一化した。均一化を開始して1分後に、こ の懸濁液がクリーム色がかった白色になった。更に別の4℃の抽出緩衝液200 1を、この白色懸濁液に加えた。懸濁液が濃い暗茶色に変化した。この組織懸濁 液を4℃で合計10分間に亙って均一化した。組織ホモジネート1g当たり61 の最終体積となるまで、この均一化した組織混合物に抽出緩衝液を加えた。
この均一化した組織懸濁液を、3インチの撹拌棒を備えた大型 41 ビーカー に移し、Lsb−1ine LIlim*Hsslir muHi−miter 、 Model N27Bの最大攪拌能力の半分で攪拌した。4℃における攪拌 を伴った夜通しの抽出の後に、そのホモジネートを11遠心分離ボトル(Sor wll)に移し、Sorw*ll H−6000A O−ターを備えたSo+マ tll RC−3B遠心分離機内で、4℃において30分間に亙って350Or pm (RCF=350)で遠心分離した。その上澄み液を大型41ビーカーに 移し、濃水酸化アンモニウムを緩慢に加えることによってPH5,0に調整した 。9+1が増大するにつれて、上澄み液の色が茶色からオレンジ色の溶液に変化 した。この溶液を体積全体に対し1%の量の、2.OMの酢酸アンモニウム(p H,5,2)を加えることによって、沈殿させた。この沈殿物を、4℃において So+wtll RC−3B内で4時間に互って450Orpm (RCF・5 900)で遠心分離することによって、除去した。その上澄み液を大型61フラ スコに移し、このフラスコに4体積の無水エーテル(−20℃) (B’7ke r 9244−3) と2体積の95%エタノール(4℃)を加えた。生じた沈 殿物を沈降させるために、その混合物を48時間に亙って一22℃で静置した。
48時間の沈殿が終わりに、そのエーテル化した材料を換気フード(’la’m !hOodj内で周囲温度にした。酸性化エタノール抽出物を周囲温度に加温す ることによって、その沈殿物の凝集を促進させた。エーテルとエタノールの透明 な有機相を水アスピレータで取り除き、残留有機相を蒸発させるために沈殿物を 換気フード内に数時間放置した。その「乾燥」沈殿物を1.0M酢酸中に溶解し 、3500の分子カットオフを有する透析膜(Sprc+ropor 3. 5 prc+rom Medicll 1ndu+t+it+、Los 人ngel es。
CAI を使用して、1.0M酢酸(Bxke+ 19507−5)に対して十 分に透析した。この透析された酸性化エタノール抽出物を、2501Co+ni Bコニ力ル遠心分離管(Coining 25350)内で凍結乾燥し、未精製 酸性化エタノール抽出物として貯蔵した。
酸性化エタノール抽出物からTG+を沈殿させるための別の方法では、4体積の エーテルと2体積のエタノールの添加の代りに、2体積のエタノール(4℃)だ けを添加する。酸性化エタノ多量である場合にその処理方法とその処理の規模拡 大とを困難なものにする引火性の高い溶媒の使用を必要とする段階が取り除かれ るということであった。
ゲル濾過クロマトグラフィー 凍結乾燥された未精製酸性化エタノール抽出物を、1.0M酢酸(fil 〜3 0 at/ml)中に再懸濁させ、5orv*II H−6GOOA O−ター を備えた5ot7Jll RC−3B遠心分離機内で4℃において30分間に亙 って3500+pmで遠心分離することによって清澄化してから、サンプルをカ ラムに加えた。IN −150mlのサンプル体積を、23℃又は4℃の1.0 M酢酸中のBlo−Ge1 (登録商標)PIG。
100〜200メツシユ(Bio−Rid;150〜104G)上でクロマトグ ラフィーにかけた。
そのカラム(14X 1GG cm) (Amicon; L86012)は、 23℃又は4℃の1.0M酢酸中の平衡化され且つ脱ガスされたflio−Gt l (登録商標)Ploを、】3.8!含んだ。1,0M酢酸中に2.0 B/ mlの濃度で501の青色デキストランfSigns 番D57Sl)を加える ことによって、その空隙容量を測定した。検度fCslibrslion)後に 、1,0M酢酸中の100 +mg/mlのウシ血清アルブミン(Sigmat A−45031を100m1使用して、そのカラムを「コンディショニング」し 、その後で1.0M酢酸を用いて十分に洗浄した。
サンプルをカラムに加えた後に、Cタイプの補集ラック(collection  +xek)を備えた5ape+RIc (登録商標) (LKB 22+1) を使用して、11の分画を71/分の流量でプラスチック製の21の組織培養回 転管(Fgleon;3207)の中に集めた。分画を、2.0AUPSの吸光 度範囲に設定された2801のUwicord (登録商標) 5(LKB 2 138)によってモニターし、単一チャンネルチャートレコーダー[5iBle  cbannsl chart Tttorder) (LKB2210)によ って記録した。11のアリコートを各々の分画から取り出して凍結乾燥し、下記 のように腫瘍増殖阻止活性に関して評価分析した。各々の分画の残分を、Vi口 it t+etsz−modtl 24を使用して、21凍結乾燥ジar−(V isit (登録商標) $6503−2050)内で凍結乾燥した。
高速液体クロマトグラフィー(HPLC)!1io−Gel (登録商標’)  P−10カラムから得たTGI活性を有する個々の分画を凍結乾燥し、各々の分 画中のタンパク質の量に応じてl〜lomlの0.05%トリフルオロ酢酸(P itrct $28901)中に再懸濁させた。)IPLCのために使用する水 を、Milli−Q水精製システムを使用して生成した。全ての[!PLCクロ マトグラフィー操作における開始緩衝液は、0.05%のTFAを含むMill i−Q水から成った。サンプルの注入の前に、そのサンプルから不溶性材料を取 り除くために、BeckInxn卓上遠心分離機(Beck旧n丁]−6)内で 3NO+pmで20分間にサンプルを遠心分離した。上澄み液を、個々の実験に 応じて、Lee口aBondtpgk (登録商標)分析用C18カラム(0, 39X 30em) (Lt…PN27324)又は半予備カラム(iemip +epg+*tiwe column) (0,78X 30cm) (W*l er+PN84176)のいずれかに注入した。カラム溶離のためにutter s勾配溶離自動制御装置(*ojom*ted grtditl conl+o ll!+) (WalsrsModtl 510)を使用し、206ueに設定 された可変波長[IV検出器[t*ritble vIyeleBlh u、t 、detccfor) (Wtjers L*mbd畠−Msx。
Modtl 481)によってカラム溶離を監視した。溶離のために使用した溶 媒は、0.05%のTFAを含むアセトニトリル(B*に!r 9017−3) 又は2−プロパツール(Fisher、 A452)のどちらかだった。Bタイ プの補集ラックを備えた5apt+R*c (登録商標’) (LKB 221 1)を使用して、分画をケイ素化試験管(+1liconi+td jest  l++be)[Pierce、 Aqistil N2799) (13X 1 00ms又はtax 100ms)の中に捕集した。各々の捕集分画からのアリ コートを、下記のように腫瘍増殖阻止活性に関して評価分析した。
イオン交換クロマトグラフィー 酸性化エタノール/エーテル抽出物からの凍結乾燥材料と、11io−Gsl  (登録商標) P−10ゲル濾過クロマトグラフイーから得られた凍結乾燥した 様々な分画との両方に対して、別々にイオン交換クロマトグラフィーを行った。
これらの操作では、 CMとSPとDEAE−TRISACRYL (登録商標 ) (LKB>イオン交換樹脂とを使用した。クロマトグラフィー用のサンプル を、1.011酢酸中で約20mt/mlの最終濃度になるまで希釈した。これ らのサンプルを、そのpHと伝導率が開始(平衡化)緩衝液と等しくなるまで4 ℃で透析した。こうしたイオン交換クロマトグラフィーの操作は全て4℃で行わ れた。
これらの樹脂の各々を、水性懸濁液として、l、Q 1llN*CIを含む同一 の体積の0.1M酢酸アンモニウム(p[I4)中に懸濁させた。
各々の樹脂を3時間以上に亙って平衡させ、4℃で脱ガスした。
20 mlの樹脂を1.6X20cmのカラム(Ph*rm*C目; $19− 0362−01)の中に充填し、2力ラム体積の1.0M酢酸アンモニウム(p H4,0)とそれに続いてLOIM 酢酸アンモニウムlpH4,11) とを 使用して洗浄した。その流出液の伝導率が平衡化緩衝液(即ち、O,01M酢酸 アンモニウム、Fisb*rA637) (pH4,0)の伝導率に正確に一致 するまで、カラムを洗浄した。サンプルを117分の流量で前記樹脂に加え(1 1/20 ml樹脂)、その光学濃度が水平化する(例えばゼロ光学濃度に近接 する)まで平衡化緩衝液で洗浄し、濃度0.01〜1.GMの酢酸アンモニウム (pH4,O)のカラムフローアダプターを通して、200 mlの上昇モル濃 度直線勾配(Ph1rstc目勾配ミキサー(lr*die+l m1xer)  GM−1,審19−0495−Of)を加えた。幾つかの実験では、第2の勾 配を同じカラムに加えた。この第2の勾配の範囲は、1.0M酢酸アンモニウム (pH4,O)から1.0M酢酸アンモニウム(pH4,0)中の50%アセト ニトリルまでだった。21の分画を、Aタイプの補集ラックを備えた5oper Rxe (登録商標) Frtc目on collector(LKB 221 11 内の、ポリスチレン管[N Xl[10mm1 (ColumbiIDi BnoNic+ ; B2564)の中に捕集した。こうしたカラムクロマトグ ラフィーは全て、280a+e フィルターを有するUwicord S (L KB 2N8)と単一チャンネルレコーダーfLKB 200)とを使用して行 った。分画を光学濃度に従って100υ1〜11の範囲で区分けし、腫瘍増殖阻 止活性に関して評価分析した。
b、 DEAE−丁RISACRYLを使用するクロマトグラフィーCト及びと SP−丁RISACRYL (登録商標)クロマトグラフィーに関して説明され たものと全く同じに、クロマトグラフィー樹脂の調製とクロマトグラフィー手順 とを行ったが。ただし、使用する平衡化緩衝液が11M酢酸アンモニウム(pH 6,0)であり、勾配溶離が0.1M〜1.0Mの酢酸アンモニウム(pH6, 0)の範囲内に及び、且つ、サンプルが上記の平衡化緩衝液中で平衡化さ腫瘍増 殖阻害活性に関する単分子層検定10%ウシ胎仔血清(Whittaker M 、A。
Bioproducts 14−501B)、2%L−グルタミ ン (Whi ttaker M、A、Bioproducts17−605−A)、1%ペニ シリン及び1%ストレプトマイシンを含有する50μmのDulbeccoの修 正したEagle培地(Whittaker M、A。
Bioproducts 12−6143)中で、96ウニル組織培養プレート 上で、試験細胞を継代培養した。ヒト肺癌細胞、A349、及び正常ヒト繊維芽 細胞(HuF)は、1ウエル当たり5x103細胞の播種密度を要した。ミンク 細胞(ATCC:CCL 64)は4.5xlO3細胞/ウエルの播種密度を要 した。
腫瘍増殖阻害活性に関して検定すべきカラム分画からのアリコートを、1M酢酸 に溶解したウシ血清アルブミン(BSA;Sigma A−6003)の1mg /ml溶液50μlを含有する滅菌12x75mm試験管(Falcon 20 58)に移し、凍結乾燥した。検定直前に、凍結乾燥した試料を、試験される各 細胞型に対して、400μm中に再懸濁した。再懸濁試料の100μmアリコー トを、試験細胞を含有するウェルに添加した。各試料を、3通りに検定した。細 胞を、5%Co2/95%空気の増湿化雰囲気中で37℃で72時間、インキュ ベートした。インキニベーシタン期間終了時に、各ウェルに、1 u Ci /  m lの5− [工25IFヨードー2゛デオキシウリジン(1251UdR )(New EnglandNuclear;NEX−072)を含有する10 0μmの完全培地を入れて、24時間おいた。単分子層を洗浄緩衝液A(Dul beccoの燐酸塩緩衝化塩水、10mMMgC12を有し、1mg/ml B SA含有、pH6,8)で1回洗浄し、メタノール(Fisher A452) 中で10分′間一定し、15分間空気乾燥した。細胞に取り込まれた” I U  d Rを200μmのl ON NaOHで可溶化し、ion System ■(Ska、tron Inc、。
7072)を用いて、可溶化”IUdRを置薬した。細胞増殖量゛は、増殖の対 数期に細胞のDNAに取り込まれた125IUd玉の程度で概算した。検定結果 を出す前に、細胞増殖の量を肉眼的に見るためにZeiss■の倒立顕微鏡を用 いて各ウェルを観察した。増殖の阻害又は刺激は、未処理対照細胞に取り込まれ た 125IUdRに対する試験アリコートを含有する試験細胞(例えば、ヒト 腫瘍細胞)に取り込まれた1251 U d Rの割合として表わした。処理細 胞の顕微鏡観察によって観察された阻害又は刺激は、それぞれ1251 U d  Rの取り込みの減少又は増化と良く対応した。
TGI活性の特性付け a、熱処理 Bio−Get@ P−10上でのゲル濾過クロマトグラフ。
イーから得られた分画2.4J及び6からのアリコート1 m jを12x75 mmポリスチレン試験管(Falcon2034)中で凍結乾燥し、1.0M酢 酸中に再懸濁した。試料を沸騰水浴中で34間過熱し、凍結乾燥して、上記のよ うに腫瘍増殖阻害活性に関して検定した。
5DS−ポリアクリルアミドスラブゲル電気泳動各クロマトグラフィー手順から 得られた試料からのアリコートを電気泳動用に凍結乾燥した。試料を、O,1M トリス−HC1(S i gma、;T−1503)、pH6,8,15%グリ セロール(Kodak;114−9939)、2%ドデシル硫酸ナトリウム(S DS)(Bio−Rad ; 116−0302)、及び5% 2−メルカプト エタノール(Bio−Rad;161−0710)を含有する80μmの試料緩 衝液で希釈し、本質的に上記のように5〜20%アクリルアミド直線勾配上で電 気泳動した(Laemml i、U、K11970)Nature 227.8 80−685)o試料を2分間沸騰させ、その後9℃で4時間、30mA/ゲル の定電流(Hoeffer電源;ps 1200DC)下で、Bio−Rad  Model 155 VerticalElectrophoresis Ce 1l (Bio −■ Rad 165−1420)中の1.5mm幅ノスラブゲルに適用した。水浴循 環器(Haake、A31)によって一定温度を維持した。ゲルを5.7%酢酸 及び47%メタノール中に溶解した0、5%クマシーブルー R250(Bio −Rad #16−0400)で−晩染色し、染料を含まない同一溶液中で色抜 きした。低濃度の蛋白質を明示する特定のゲルをMerrilによる記載のよう に銀法によって再染色した(Merril、C,R,、Goldman、D、。
Sedman、S、and Ebert、M、H,(1981)211 : 1 437−1438)(Bio−Rad 銀染色キット ;#161−0443)  。
結果 室温及び4℃でのBlo−Ge1 P−10上でのゲル濾過クロマトグラフィー による腫瘍増殖阻害活性の比較増殖阻害活性は、5.000−16.000ダル トンの範囲の見かけの分子量を有するBlo−Ge1■ P−10樹脂を用いる ゲル減退クロマトグラフィーによって溶離されるヒト腰帯の酸性化エタノール抽 出物から得た。時々、活性の別のピークが3000〜5000ダルトンの範囲の 分子量で観察された。
分子量の計算は、4 x 100 c mのカラム中の1リツトルの樹脂上でク ロマトグラフィー処理される分子量基準(即ち、カルボニックアンヒドラーゼ  −29,000,RNアーゼ−14,400,インシュリン −6,000)の 溶離プロフィールを基礎とする。そのカラム由来、及び大型の14x100cm カラム由来の溶離プロフィールは重ね合わせ可能であった。同様にクロマトグラ フィー処理したヒト胎盤からの酸性化エタノール抽出物は、腰帯抽出物と非常に よく似た溶離プロフィールを示した。
暦帯酸性化エタノール抽出物からの分li1〜3は、非常に濃い褐色である;そ の色は、分画が進展すると次箪に消える。幸いにも、(TGI)は最高蛋白質濃 度を含有する分画工、2、及び3では溶離したけれども、活性の大多数は、図1 及び2に明瞭に示されているように、観察された蛋白質ピークを通り越して延び る。ヒト胎盤物質からの抽出物は、ヒト済帯からの物質で観察されたものより大 きな主要蛋白質ピークに関するTGIのオーバーラツプを示した(データは示さ れていない)。
5〜20%ポリアクリルアミド勾配上での5DS−PAGEにより電気泳動され たゲル濾過クロマトグラフィーからの同一容積の7リコートは、分1i4により 、分−1〜3の場合よりかなり低い蛋白質が見出されることを実証する。分画5 及び6においては、5.600及び14,000の主要蛋白質領域が観察され、 分画7では、非常に少ない蛋白質が残存するが、しかしながら阻害活性は、図2 に示すように、分画10に延びている。
低蛋白賀領域で溶離する大多数の活性の明白な利点は、それがTGIの精製をさ らに促進することである。
1!11及び2にそれぞれ示される室温及び4℃で実施したBlo−Ge1@P −10クロマトグラムを比較すると、阻害活性は4℃でより良好に保存されるこ とが明らかに示されている。23℃では、活性は分画6を過ぎると観察されず( 図1)、一方4℃では、活性は4以上の分画〜分画10に延びている。
最も重要なことは、抽出物を4℃でクロマトグラフィー処理した場合、回収され る活性の正味量が少なくとも2倍以上であることである。というのも、80%又 はそれ以上の腫瘍増殖阻害活性は4℃では7分画で(図2)、23℃では3分画 のみで得られるからである。これは分画3(23℃)で溶離する同量の活性の濃 度によるものではなく、むしろ分画7(4℃)に広がっているが、しかし腫瘍増 殖阻害活性の産生の実際的増化によることは明らかである。両力ラムから得られ る分画5の1 m ]アリコツーを別々に、及びこれらの分画の115〜1/1 25希釈物を、ヒト肺腺癌(A549)及びミンク締固II(CCL64)の両 方で試験した(表1)。未希釈分画の腫瘍増殖阻害活性は、4℃でのクロマトグ ラフィー処理で得られた分m5においては2倍高かうた。さらに、4℃でのクロ マトグラフィー処理により得られた分msの25倍希釈物は、ヒト腫瘍細胞系に 対する最大腫瘍増殖阻害活性を産生じ続けた。23℃でのクロマトグラフィー処 理による等価希釈の分画は、検出可能な活性を示さなかった。同様の観察は、ミ ンク細胞系に関してはなされなかうた。この情報は図1及び2で観察された活性 に基づくものではなく、それぞれの5番目の分画において等価のTGI活性を示 した2つの別々のカラムからのものであった。
正常ヒト繊維芽細胞(HuFs)及び形質転換化ヒト肺癌細胞(A549)に及 ぼすTGIsの効力の比較■ Bio−Get P−10樹脂上でクロマトグラフィー処 理したヒト腰帯酸性 化エタノール抽出物から得られた分画のアリコート(4℃)を、材料と方法の項 に上記のように、ヒト正常及び形質転換細胞における腫瘍増殖阻害活性に関して 試験した。図3に示すように、ヒトA349細胞に対する腫瘍増殖阻害活性(白 抜き三角形)は分画3〜12の範囲であったが、−方これらの同一分画は、正常 ヒト繊維芽細胞の増殖刺激の85%の増大を誘発した。したがって、阻害活性は ヒト腫瘍細胞に特異的である。この観察された阻害活性は、光学顕微鏡検査で、 そして正常ヒト繊維芽細胞に及ぼすその刺激作用により間接的に実証されるよう に、細胞毒性によるものではない。TGIは”正常”上皮由来細胞において以前 に試験されており、同様の結果が観察されている。
表1 ゲル濾過クロマトグラフィーによる腫瘍増殖阻害活性の回収に及ぼす温度の影響 A349 (ヒト癌) 未希釈 573゜ 1/S 62 25 1/+25 15 7 ミンク肺fccI 64> 未希釈 9143 115 9Q 13 1/+25 31 2 120μgを含有する分画5に関するゲル濾過からの1mlアリコート(図1及 び2)を用いて、TGI活性を検定した。
高速液体クロマトグラフィー(HP L C)■ Blo−Ge1 P−10カラムにより一部精製し、その’&逆’MAHPLC (μBONDAPAK■ C11l樹脂)ヲ用いてさらに精製したヒト腰帯の酸 性エタノール抽出物からのTGIは、A349 ヒト癌及び確立されたミンク細 胞系、ccL64の増殖を阻害したが、しかし正常ヒト繊維芽aimの増殖は[ F] 阻害しなかった。図4は、Blo−Ge1 P−10クロマトグラフイ一工程か ら得られた凍結乾燥分画4の直線的アセトニトリル勾配(19,8mg/3ml の0.05%トリフルオロ酢酸)を用いたHPLCにより得られた腫瘍増殖阻害 活性の溶離プロフィールを示す。
A349 ヒト癌及びミンク細胞に対する増殖阻害活性の2つのはっきりしたピ ークの証拠が観察された。28〜34%(分画13〜22)アセトニトリル及び 35〜39%(分画25〜31)アセトニトリル間に溶離する分画を別々にプー ルし、2−プロパツールの直線勾配を用いてC11lμBONDAPAK■ カ ラムで再クロマトグラフィー処理した。
腫瘍増殖阻害活性の最初のピークをTGI−4、第二のピークをTGT−2と名 付けた。図5はTG I−1の溶離プロフィール及び腫瘍増殖阻害活性を示す( 図4)。注入物質の濃度は1.5mg/l、5mlの0.05%トリフルオロ酢 酸CTFA)であった。TGI−1活性は、2−プロパツールの線勾配を用いて 17〜23%間で溶離する(図5)。同様に、図6は、2−プロパツールの線勾 配を用いて23〜27%(分画17〜23)間で再クロマトグラフィー処理され たTGI−2(0,8rog/l、8ml 0.05% TFA)をしめす。
図4及び5に示された腫瘍増殖阻害活性は、A349ヒト癌細胞に対してよりも ミンク細胞に対して一貫して20%高かった。
ヒト胎盤の酸性エタノール抽出物はTGI活性を有したが、これはさらに、ゲル 濾過クロマトグラフィ一工程後、0.05%TFAを含有する直線的アセトニト リル勾配を用いてCI8カラムの26〜34%アセトニトリル間で溶離した。
イオン交換クロマトグラフィー ヒト澗帯の凍結乾燥した酸性エタノール抽出物1gを、直接、0、OIM 酢酸 アンモニウム、pH4,0中のCM−TRT 5ACRYL@上でのイオン交換 クロマトグラフィーにかけた。0.01〜1.0M 酢酸アンモニウム、pH4 ,0の線勾配を用いた。図7は、CM−I、CM−II、CM−Ill、及びC M−I Vと名付けた少なくとも4つの別□々の腫瘍増殖阻害活性を示す。CM −1は、60%阻害で、A349ヒト癌細胞のみを直ちに阻害した(表2)。C MピークTI及びIIIは、A349ヒト癌(それぞれ80及び63%)及びミ ンク細胞(それぞれ61及び76%)に対して同様の腫瘍増殖阻害活性を有する 。活性の最後のピーク(CM−I V)は、ミンクに対する活性に特異性を示す (即ち、ミンク細胞(95%)はA349ヒト癌細胞(69%)よりも阻害され た)。
CM−1は負に荷電した樹脂に保持されず、CM−IIはわずかに妨害されたが 、これはそれらがともに、勾配を0.01M酢酸アンモニウム、pH4、Oで開 始する前に溶離されたためであった。
表2 陽イオン交換クロマトグラフィーからのTGI活性CM rV 69 95 阻害活性を有する全蛋白質は、それらがpH4,0で可溶性であり、負に荷電し た樹脂に結合するために酸性蛋白質であるけれども、CM−11I及びIVは、 CM−TRI 5ACRYL■樹脂とよりしっかり結合するために、おそらくわ ずかに塩基性よりであると考えられる(0.5M 酢酸アンモニウムより上で溶 離する)。これは、TGI活性が正に荷電した樹脂(即ち、DEAE−TRI  5ACRYL■)に保持されないという蔓実により実証される(データは示され ていない)。さらに酸性の阻害因子は、それらのそれぞれの活性において、A3 49 ヒト癌細胞に対してさらに特異的であると考えられる。TGI活性のこれ ら4つのピーク(CM−1゜CM−I 1.CM−r r I、及びCM−IV )を、繰り返し観察した(CM−TRI 5ACRYL■を用いた6つの別々の クロマトグラフィー手順)。CM−I I I及びCM−I Vにおいて観察さ れた腫瘍増殖阻害活性がカラムから早期に溶離され得る物質を産生じなかったこ とを確証するために、そしてさらに活性の各ピークが別々の存在であるという概 念に対する支持を提供するために、CM−I I I及びCM−I Vからの物 質をプールし、凍結乾燥して、それを得たカラムと同一条件下でCM−TRI  5ACRYL■を用いて再クロマトグラフィー処理した。CM−III及びCM −I Vは、それを得た元のカラム分画の場合と正確に同じ位置で溶離した(0 .5M 酢酸アンモニウム以上)(図10)。ミンク細胞に対してはさらに高い 腫瘍増殖阻害活性が認められ、2つの細胞系に対する阻害活性間の差異は、25 〜30%あたりのピークでまったく同一の活性を残存した。
組織由来癌細胞増殖阻害活性(TGIs)の物理学的及び生物学的特性 ■ B 1o−Ge l P−10によるゲル濾過クロマトグラフィーから得られた 分画2.4、及び6をいずれも過熱処理した(表3)。試験した全分画が、過熱 又は酸処理後、腫瘍増殖阻害活性を保持した(表4参照)。分画2.4、及び6 は、ヒト癌細胞増殖を阻害し、正常ヒト細胞増殖を刺激することが判明した。
表3 ゲル濾過クロマトグラフィーからの分画のTGI (TGI)活性に及ぼす加熱 処理の影響4 63 65 7!l 80 6 70 63 ’82 71 TGI活性から試験した分画の蛋白質濃度は15〜300μgの範囲であった。
組織由来腫瘍細胞増殖阻害活性(TGI)の物理学的及び生物学的特性カラム分 画 分11i2 分画4 分画6 1.0M酢酸に安定 二 十 + 100℃での沸とうに安定 + + +ヒト癌細胞を阻害する ÷ ÷ + 王宮ヒト細胞を阻害する −−一 東二シリーズの実験 材料及び方法 血液、静脈及び動脈を除去した組織抽出物からの組織由来腫瘍増殖阻害剤(TG Is)の単離 静脈及び動脈をヒト済帯組織から除去し、残りのaSを大規模に洗浄して、血液 を除去し、その後、実験の第一シリーズ中に上記のように、酸/エタノール抽出 した。
組織を洗浄及びホモジェナイズするための緩?E液(PBS−PA)は、16g mのN a C]、22.5gのNa2HPO4”H2O,0,4gmのNaH 2PO4” 7H7H2O1116のフッ化フェニルメチルスルホニル(PMS F)(Sigma P7627) 、及び3.3mlのアプロチニン(Apro tinfn)(0,9%NaC1及び0,9%ベンジルアルコール中の19.8 単位/mlのトリプシン阻害剤を含有するSigma A6012)を含有し、 HCI及びNaOHでpH7,4に調節された2リツトルの水で構成された。抽 出緩衝液は、375m1の95%(V/V)エタノール(厳密。190プルーフ 。U、S、IndustricalChemicals、#UN1170) 、 7.5mlの濃HCI、33mgのフッ化フェニルメチルスルホニル(PMSF )(Sigma P−7627) 、及び1mlのアプロチニン(Sigma  A6012)に4℃の蒸留水192の凍結ヒト済帯(Advanced 、@。
Biotechnologles 、−80℃で保存)を、P B S −P  A l;l: 4℃で2時間浸漬して溶かした。個々の腰帯を取り出し、PBS −PAで濯いだ。4℃で切開して、腰帯から静脈及び動脈を除去した。切開した 腰帯を新鮮なPBS−PAで洗浄して、残留血液及び血管屑を除去した。
組織を4℃の冷却Cu1sinartフードプロセツサー(DLC−7−PRO W)1.Z入れ、4℃(7)PBS−PA200ml中に懸濁した。懸濁組織を フードプロセッサーでホモジェ”CPBS−FAを加えた。組織懸濁液を4℃で 計10分間ポモジェナイズした。ホモジェネートを200m1の遠心管(Sor vall)に移し、5orval] GSAo−ターを装備した5orvall  RC5B遠心分離器中で、4℃で5分間、9000rpm (RCF=13, 000)t’遠心分離した。上澄液を取り出して捨て、新鮮なPBS−FAを用 いてペレットを再懸濁して、元のホモジェネート容積にした。
ペレットを、上澄液が透明になって汚染血液又は血液生成物による赤味がなくな るまで、上記のように遠心分離と再懸濁を繰り返して、洗浄した。その結果生じ た洗浄ペレットは、白色であった。洗浄ペレットを抽出用緩衝液中に再懸濁して 、元の切開組織1グラム当たり6mlの最終容積とした。ホモジェネートを3イ ンチの攪拌棒付きの大きな4リツトルビーカーに移して、LAB−1ine M ultimagnestfr■マルチミキサー、11278型の最大攪拌能力の 半分の力で攪拌した。4℃で攪拌しながら一晩抽出後、ホモジェネートを1リツ トル遠心管(Sorva 1 ])に移して、5orvall二 H−6000 A O−ターを装備した5orvall RC−3B遠心分離器中で、4℃で3 0分間、3500rpm! (RCF−3570)で遠心分離した。上澄を大型 4リツトルビーカーに移し、濃水酸化アンモニウムを徐々に添加しながら−pH を5.0に調節した。pHの増大に伴って、上澄は依然とび して透明であった がわずかに黄色味がかった。酢酸アンモニラ嗟 ムの2.0Mm液、pH5,2 を、総容積の1%の量で添加した。この工程で生じた沈殿はすべて、4℃で5o rvall■RC−3B中で4時間、450Orpm (RCF=59QO)吋  で遠心分離して、除去した。上澄を大型6リツトルフラスコに移し、これに4 容積の無水エーテル(−20’C)(Bakerz #9244−3)及び2容 積の95%エタノール(4℃)を加) えた。その混合液を−20”Cで48時 間、静かに放置し、その結果沈殿が生じるようにした。
4 48時間の沈殿の終了時に、その物質をヒユームフード中で室温にした。酸 性化エタノール抽出物を室温に暖めると、沈殿1 の凝集が増大する。エーテル 及びエタノールの透明有機相をウォーターアスピレータ−で除去し、沈殿をヒユ ームフード中に数時間そのままにして、残留有機相を蒸発させる。抽出物上に乾 燥窒素ガスを静かに流して、沈殿物とともに存在する残留有機相の蒸発を促した 。”乾燥°沈殿物を1.0M酢酸に溶解して、3500の分子量カットオフを有 する透析膜■ (Spectropor 3 、SpectrumMedical Indus tries、LosAngeles、CA)を用いて1.0M酢酸(Baker 39507−5)に対して広範に透析した。透析した酸性化抽出物を250m1 のCorning 円錐遠心管(Corning 25350)中で凍結乾燥し 、粗製酸性化エタノール抽出物として貯蔵するか、又は20mMNHOCH、p H4,5に対して広範に透析した。
第一シリーズの実験中に上記のように調製した組織からの初期酸/エタノール抽 出物の腫瘍増殖阻害活性と、上記のように調製した組織の活性との比較 上記のように組繊を調製した場合に認められた特異的活性及び総回収活性の改良 を、表5に示す。この表は、第一シリーズの実験で詳述された手順(以後、”初 期手順”と称する)にしたがって処理した場合、及び上記のように(以後、°変 法“と称する)処理した場合の、凍結腰帯からの蛋白質及び腫瘍増殖阻害活性の 産生を比較する。
2つの手順にはいくつかの差異が認められるが、これはその後のTGIの精製に 関して重要である。例えば、組織の湿重量を基礎にして、初期手順による酸性化 エタノール抽出は蛋白質として0.33%を回収したが(1000gの組織から 3.3g)、一方変法に依った場合は、蛋白質として0.015%のみ(340 gの組織から0.05g)を抽出しただけであった。
活性の収率は、66%未満(340g対1000 g)の組織からは、初期手順 (2x106単位)の場合より変法による方が50%多かった(3.3xL06 単位)ため、抽出の全効率が改良された。初期手順は、腰帯1グラム(湿重量) 当たり2000単位の腫瘍増殖阻害活性を生じた。変法は、謄帯1グラム(湿重 量)当たり9700単位の腫瘍増殖阻害活性を生じた。抽出の全効率は、変法に より5倍に改良された。さらに、酸性化エタノールにより低蛋白質が抽出された ため、抽出蛋白質を沈殿させるのに必要なエーテル及びエタノールの容積は、も っと少ない。最後に、変法により抽出される蛋白質の量及び異なる蛋白質の数は より少なく、シたがつて、用いるべきその後の精製手順は、純粋物質を生成する ためにより少量のクロマトゲラフイー物質、より短い処理時間、及びさらに少な い工程を要する。
陽イオン交換樹脂CM−TRI 5ACRYL■上で変法を用いて抽出されたT Grの分画化は、0〜1.0MNaClの直線的塩勾配によって結合物質を溶離 した場合、大量の使用蛋白質から単一ピークとして解明された。図9は、CM− [F] TRl5A、CRYL カラムにTGIを適用後に、樹脂と結合していない物質 (即ち分画1〜24)からは阻害活性が検出されなかったことを示す。NaC1 (−−)の量をしだいに増して直線的に付加すると、有意量の阻害活性(−−− −一)(分画39〜49)の除去前に、樹脂に結合する大多数の蛋白質が除去さ れた(分画25〜38)。結合TGIを除去するのに最も有効なNaC]濃度は 、約0.6Mであった(分画44)。図9を図8と比較すると、図9の実験で溶 離された阻害活性は、図7に示したCM−TRT 5ACRYL■樹脂由来のC M−III及びCM−TVの溶離に最も密接に対応したが、これは溶離のための 塩濃度(NaC1,図9;N H402C2H3,図8)が同様である(0.6 M、図11゜0.6〜0.7M、図8)ためであることが示唆される。上記の情 報はさらに、変法で組織を処理すると、TGIの単一ピークが好ましく単離され 、したがってその結果その因子の特性が改良されることも示唆する。
変法による組織からのTGI抽出の別の特性は、それが陰イオン交換樹脂と結合 しないことである。図10は、図の凡例に記載のようにpHを8,0に調節した 後、陰イオン交換樹脂DEAE−TRISACRYL■に抽出物(同量の図9で 用いたもの)を適用すると、非結合物質(分画1〜30)に関連した大多数の阻 害活性が生じたが、一方大量の使用蛋白質(280nmでの吸光度により測定’ ) (−一−−−−−−)はカラム樹脂に結合したことを示す。これらの結果は 、図10の条件下では、汚染蛋白質をTGIから除去し得るし、したがってそれ はTGIの精製に有用な手法であることを示す。さらに、これらの結果は、pH s、oでは、TGIは、陰イオン交換樹脂と結合しないため、陽イオンであるこ とを示す。最後に、図10の結果は、変法により抽出した場合のTGIは、これ らがいずれも陰イオン交換樹脂と結合しなかつたつため、イオン特性において、 初期手順においてイオン交換樹脂で抽出したポリペプチド(TGr−1、TGI −2、CM−1、CM−II。
CM−III、及びCM−T V)と同様であることを示す。
CM−TRT 5ACRYL■により大量の試料を再現可能的に分画化し得るし 、したがってより多くのTGIをその後の精製手順に供給できる。図11では、 9.9mgの組織抽出物を、より小さなCM−TRI 5ACRYL■カラム( 5ml)上でのより小さな試料サイズ(2,65mg タンパク質)に関する図 10の場合と同じクロマトグラフィー条件下で、CM−TRISACRYL■カ ラム(15ml)に適用した。
NaC1の線勾配による大多数の蛋白質性物質からの腫瘍増殖阻害活性の分解は 、両実験において本質的に同じであった。
図12は、μBONDAPAK(9C18カラム上でのHPLCによるCM−T RI 5ACRYLカラムからのプールされた試料のフラクシヨンを示す。試料 適用後、0〜25%の直線的増大アセトニトリル濃度によって、有意な阻害活性 は観察されなかった。しかしながら、A349 (ヒト肺癌)及びCCL、64  (ミンク肺、0−0)の両方に対する腫瘍増殖阻害活性は28〜34%アセト ニトリル(分画21〜31)間に単一ピークで溶離したが、一方206nmで吸 収する大多数の物質はより低い(分画11〜19)及びより高い(分画37〜5 0)アセトニトリル濃度で溶離された。
TGI (初期手順ではTGT−1及びCM−III及びCM−IVという)の 見かけの分子量は、公知の分子量の適当な蛋白質基準を用いてゲル濾過クロマト グラフィー(Sephadex G−50,データは示していない)により測定 した。したがって、ある種の妨害蛋白質(例えばヘモグロビン)が存在しない場 合、TGIの見かけの分子量は非変性条件下で20kDa〜30kDaであると 確定されている。
本明細書に詳述された変法は、初期手順に記載されたように調製したTGI抽出 物から不活性又は妨害化合物を除去するための強力で簡単な手法を記載する。さ らに、変法は、必要なりロマトグラフイー物質の量を低減し、したがってTGI の調製時間を減少することにより、TGIの単離に使用する種々のクロマトグラ フィ一工程の効率を改良する。さらに、そして明示したように、本明細書中に記 載のような腰帯からのTGIの抽出は、以前に記載された手法の場合よりもさら に再現可能的にTGI及びその他の蛋白質をクロマトグラフィー処理し得る。
変法にしたがって単離したTGIは、逆相高速液体クロマトグラフィー及びCM −TRr 5ACRYL■イオン交換クロマトゲラフイーの両方におけるクロマ トグラフィー特徴に関して特性付けられている。TGIは、RPHPLCによる TGI−1(図5及び12を比較)と同様又は同一の行動をとることが判明して おり、したがりて、同様又は同一の疎水性特性を有しており、さらに陽イオン交 換樹脂上でCM−r I I及びCM−TVと同様又は同一に行動しく図9及び 11を比較)、シたがって同様又は同一のイオン特性を有することも示されてい る。
したがって、変法で単離した場合のTG r、及びTGr−1、並びにCM−r  I I及びCM−I Vは、同様又は同一のイオン及び疎水性特性を有する同 様又は同一の化合物であって、したがって同様又は同一の組成物である、と結論 される。したがって、本明細書に記載の変法は、さらなる分析及び特性付けのた めのより純粋な形態のTGIを生成するためにより有効な方法を提供する。
実験第三シリーズ 酸性化エタノール抽出及びエーテル/エタノール沈殿用いた緩衝液及び装置は実 験操作の各段階で実験東ニジリーズで述べたものを用いた、ヒトの腰帯200〜 400gの血管から切除したものかあるいは完全な形で残っているもののどちら かを1/2インチ片に切断し、40”CでPu5−PAで血液の大部分を洗った 。腰帯はふるいを通して重力により排液した後、ホモジナイズ(均質化)するた めPBS−PAの最大容量20o1の入った4℃に冷却しであるフードプロセッ サーに移した。組織は15分間ホモジナイズした後、200m1のプラスチック 容器を用い、GSAローター(Sorv!lllを装着したRC−5B遠心機を 用い5.00Orpmで1o分間、PBS−PAを用いて遠心を繰り返し血液を 洗い流した。この遠心操作は、280Iにおける光学濃度が0.05以下になる まで行ない、結果、得られたペレットの本質的な色は白であった。実験第一シリ ーズにおいて述べられたように、このペレットを21のガラスのビーカーに移し 、抽出用緩衝液に懸濁して最終容量が組織オリジナル(原)湿重量1g当たり3 1に調製しこれを4℃で24時間攪拌した。この懸濁液を1.01プラスチツク 製容器で116GOOAローター(So+vall)を装着したRC−3B遠心 機(Sorマ111)を用い3.50Orpmで30分間遠心した。得られた上 清(rapervxfzvl)を21のビーカーに移し、最初濃水酸化アンモニ ウムでpH5,0に調整しその後最終濃度が総容量の1%になるように2M酢酸 アルミニウム溶液を添加してplus、 2に調整した。
この溶液は澄明かあるいはわずかに黄色く色づいてみえる状態を維持した。
以前述べたようにエーテル/エタノール沈殿の次に、上清をフラスコから綿状沈 殿を含むフラスコの底から上3/4インチ以内のところまでサイフオンで移した 。沈殿物及び残留エーテル/エタノール溶液は2501のプラスチック製コニカ ル容器(Coining :2535G)に移し、GSA O−ター、5000  rpmで20分間、Solマtll RC−5B遠心機で遠心した。この操作 段階は、沈殿物のすぐ上のエーテル/エタノール上清からのTGI’ Sの損失 を減少させるため計画した。得られたペレットは0,1M酢酸で懸濁し、エーテ ル/エタノール沈殿物を含むフラスコも1.0M酢酸で洗ってフラスコの壁に残 っているTGIタンパク賀を除去した。
280 amでの光学濃度は0.5 と1.0の間であり、各分離調製品の最終 容量は1001を越えなかった。
TGI含有含有タンパ溶質溶液カットオフ分子量3.500の透析膜(Spec lropor3)を用いて、1.0M酢酸で1日、4.0Mの酢酸アンモニウム PH4,5を2回交換して1〜2日間、透析を行なった。
腫瘍成長阻害活性もエーテル−エタノール沈殿操作段階を省略することで組織の 酸性化エタノール抽出から得られるという事実は特筆すべきことである。しかし 、エーテル−エタノール沈殿を用いた“sl*ndsrd (標準)”分離調製 品に比べてこの調製品の特異活性は50%以下であり、活性の総収率は10−3 0%以下であった。
疎水性相互作用クロマトグラフィ 透析されたタンパク質はクロマトグラフィ用レジン(樹脂)としてフェニル−セ ファロース@(H*+m5ci*)を用いた疎水性相互作用クロマトグラフィに かけた。フェニル−セファロース■は4,0M酢酸アンモニウム、pl’14. 5で平衡化した。透析(少なくとも24から48時間)後、タンパク質溶液の伝 導度及びpHを測定し、そして透析物(透析物の出ていく濾膜の外側の液体)と 平衡化緩衝液の伝導度が同じになった時を透析の終末点とした。タンパク質は、 タンパクii[2,omπ当たり樹脂11を用いて1.6X2.flcsのクロ マトグラフィ用のカラム(K−20−Pht+1scis)に充填された樹脂上 に、1分間に1.0mlの速度でポンプ (Mie+operplex■ポンプ t2N2−LKB)で注入した。
カラムは0D28oがゼロになるまで洗った後、エチレングリコール(Mg11 ink+odll の濃度を0から50%まで増加させながら、これを含む酢酸 アンモニウムpH4,5の濃度を4.OMから004Mまで減少させる濃度勾配 法を用いて、腫瘍成長阻害活性をカラムより溶出した。溶離勾配液の総容量は各 々個別の分離調製のために使われた樹脂の総容量の10倍であった。結合タンパ ク質はだいたい50番目の分画を越えてから溶出された。実験の箪−シリーズで 述べたように、ミンクCCL64及びA349セルラインに対する阻害活性を測 定するために、10μmのサンプル(試料)をBSA Iウシ血清アルブミン) 50μgを含むプラスチックチューブ(ポリスチレン)に移した。
図#13に示したように、腫瘍成長阻害活性は酢酸アンモニウム1.5M、エチ レングリコール31%の時カラムより溶出しはじめ、酢酸アンモニウム40II M及びエチレングリコール50%時までに完全にカラムより溶出し終わった。生 物学的に活性な分画をプールし、O,1M酢酸で透析した後、ポリプロピレン5 Qslチユーブ(Scitl百ic Producl+ #02390−511 )あるいはシリコナイズしたガラスの凍結乾燥用フラスコ(Virt目)で凍結 乾燥した。
逆相高圧液体クロマトグラフィ 凍結乾燥した生物学的に活性な物質を10%アセトニトリルを含む0.05%ト リフルオロ酢酸(TFA) の 1.0〜3,01中に希釈し、16X 100  mmのシリコナイズした使い捨てのガラスチューブに入れ、2分間超音波処理 した後、300G+pmで10分間遠心して(Btck+nxa Modtl  TJ−6)不溶性物質を除去した後見にμBo山ptk@CI8樹脂(Lltr  A+soc、0.39X 30cm、 PN27324)を用いた逆相高圧液 体クロマトグラフィ(RPHPLC)にかけた。ltg以下のTGIが各カラム に添加された、それで各分離調製に対して必要なカラム操作数は、フェニル−セ ファロースによるクロマトグラフィにより得られた活性分画の総タンパク質濃度 に依存した。この添加量はタンパク質1.0mg/mlに相当する1、0光学密 度ユニットの値を用いた0D28oに近いものであった。タンパク質は溶出移動 相として0.05%TFAを含む100%アセトニトリルを用いた濃度勾配方式 で、1分間に 1.01の速度でカラムから段階的に溶出された。濃度勾配は1 5分間でアセトニトリル(CHCN)25%まで上昇させそのまま25%(CH 3CN)で10分間溶出した。2分間で27%まで上昇させそのまま17%で1 0分間溶出し、2分間で28%まで上昇させそのまま28%で10分間溶出し、 10分間以上かけて30%まで上昇させ、更に10分間で44%まで、もう10 分間で100%まで上昇させ、結果を得た。タンパク質の吸光度は21haでモ ニター(記録)シ、その他すべての1.01分画からO,OO5+al相当量( *1iBo+)を移し、CCL64及びA349セルラインの両方に対して腫瘍 成長阻害活性を測定した。図t14Aと14Bに示されているように腫瘍成長阻 害活性Cよ最初27%アセトニトリルで溶出しそして2B−30%まで溶出が持 続した。精製の各段階で、生物学的活性分画をプールし、続0てけることにより 総腫瘍成長阻害活性を測定した。ブールした分画中に存在する腫瘍成長阻害活性 を本操作開始時の物質の相当量の活性と比較した。従って、活性及びタンl々り 質(測定可能な場合)のカラム回収率が得られた。
図14Aで矢印で示された範囲(画分47−51)は、2つの分離したC1gク ロマトグラフィ操作(1つはフェニル−セファロースカラム、1つは単離より誘 導)で得られた分画をブールしたもので、非−還元状態下(図15人)及び0. 5%β−メルカプトエタノールの存在下(還元状態)(図15B)の両方で5D S−PAGEにかけた。クロマトグラムのこの範囲(図14A)は最高の生物学 的活性及び最小のタンパク質汚染量(210fimでの最高の特異活性及び最低 の吸光度)を証明した。5DS−PAGEによる実験の詳細l;つ0ては図11 5に記録しである。レーン2の非−還元状態下(図15A)において、生物学的 に活性な分画は、少なくとも4つの主要なタンパク質バンドを含むことが示され ている。レーン1番よ血小板(Brmcs MBmn、 0rion St!l @Ht*l+h 5cit++Ce hiwtr−sily、 Por山nd、  Oregon : オレゴン、ポートランド、オレゴン州立保健科学大学、  Bruc!MBunにより提供された)由来のTGF−βの精製分離調製品を含 む。このタン/(り質に因ると考えられる生物学的活性は、EGF 2.0−2 .5 u/ mlのように成長因子の存在下においてのみ、軟寒天測定法におし )て正常ラット腎細胞(NRK)に対して固定独立成長をさせる可能性がある。
従って、その成長促進活性は他の生物活性タンノくり質に直接依存している(R oberts C1+1.、Co1d Spring H*+bo+ Coat 、 Ce114778 F1982)。
腫瘍成長阻害活性に対する我々の測定で、TGF−βはタンパク質lag当たり 1−30ユニツトの阻害活性を所有することが示された。比較によって、図15 A、TG+分離調製品(レーン2)の1つのタンパク質バンドもまたTGF−β (レーン1)のようにだいたいkH”25kDxの同じ位置に移動したと思われ る。同じ試料サンプルを5%β−メルカプトエタノールの存在下、電気泳動した ところ、Mr26kDsに移動したタンパク賀バンドは消失しそして新しいバン ドがおおよそ12.5kDx図15Bで確認された(レーン2)。図158 丁 GF−β(レーン1)もまた還元後その移動位置は13kDgに変わった。TG I含有試料サンすル中の他の全てのタンパク質は依然として同じ移動位置であっ た。従って還元に対しては非感受性であった。各試料サンプル毎のゲルに添加し た阻害活性のユニットはレーン1 丁GF−βに対しては約1.000−1.5 00(5hg)及びレーン2 7GIに対しては10,000から20.000 であった(図+5AとB)。
更にRPIIPLCC11lクロマトグラフイ操作より得たTG+の生物学的に 活性な分画をcNμmBONDAPAK @カラム(0,39x 3GcmWs lsrs PN 114042) を用いたRP)IPLCにより精製した(図 $16)。
生物学的に活性な分画は16X 100mmのシリコナイズしたガラスチューブ 中で凍結乾燦し、そして0.05%TFA含有10%プロパツール1.0−3.  Oml中に溶解した後カラムに添加した。カラム溶出は2−プロパツールの直 線濃度勾配法を用いて、10分間で10から20%、次に15分間で20から5 0%(0,6%/分)、そして最終的に20分間で50−10[1%まで上昇さ せ、1.Oil/分の速度で実施した。
5DS−PAGEによる分析のための生物学的に活性な分画のヨウ素化活性な凍 結分画56. 58. 59−65. 66−68を図番18に示した。そして 71F−βの約4txtをクロラミンT法でヨー素化した(McCon*he7 . P、J、sad Dixon、F、J、(1966)Ill、 Arch、 ofAlltB729.185−189)。各分画を0.1M酢酸100μmに 再懸濁し、そして1.5 M Tris、pH8゜83μmを添加してpHを7 .0に調整した。キャリヤーフリーのヨー素化ナトリウム +125N鳳10μ lを添加し、その後 1.hl/mlのクロラミンT(Si!m*njcH87 ) 2μlを加えた。チューブを1分間振動させた後、1.0it/mlのメタ 重亜硫酸ナトリウム(Sigm* $59000) を2μ!添加して反応の終 点とした。2分後、各試料サンプルの0.051を2倍濃度の試料サンプル緩衝 液0.05m1プラス5%β−メルカプトエタノールを含有するシリコナイズし たガラスチューブ(10X 75vm)に移し、5DS−PAGEスラブゲル電 気泳動用とした。
試料サンプルの残りは、2倍濃度の試料サンプル緩衝液0、05m1中に希釈し 、そして、約200,000 TCA沈殿性放射活性カウントを505−PAG Eの個々のレーンに添加した(llU#+7)。ゲル中にタンパク質を固定する ために、0.125%クーマシーブルーで10分間、ゲルを染色した。そしてフ リーの放射活性ヨー素を除くために徹底的に脱色した。脱色溶液が、ガンマカウ ンター(Bsckmxn、 R目Bmmt 11294)でこの脱色溶液1.0 1をカウントして判定して、検出可能レベルの放射活性を含まなくなった時、ゲ ルをゲル乾燥機(1?oe++er−5E1150)を用いて乾燥し、後、オー トラジオグラフィのためにX−線フィルム(Kodlに−IAI)に露出した( −週間)。
生物学的に活性TG+が添加された全てのレーンはMr 24 KDAに移動し たタンパク質のかすかなバンドを示した。このタンパク質のバンドもまた血小板 由来のTGF−βの256阻害ユニツトを含むレーン7においてMr 26 k Dzバンドと供に水平面に直接、移動した(図番17.レーン7矢印)。
レーン1,2.3及び5は腫瘍成長阻害活性を各々、およそ180、2N0.4 6及び40gユニット含んでいる。この各レーンにおいて、Mr 25 kDI バンドが観察された。一方、腫瘍成長阻害活性を所有しなかったレーン4と6に このタンパク質バンドはなかった。最も活性な分画を含むレーン2 (図16よ り)では、2つのかすかなバンドをMr 26 kDl と311 kDtに認 めた。レーン3は、Mr 26 kDtにバンド1つだけをもつように見える。
丁GIの精製の最終段階の後、タンパク質濃度は、標準のタンパク賀濃度測定法 を用いた場合、検出レベル以下であったため測定できなかった。そのために、M r 26 kDtに移動したバンド(レーン2.3及び7より)を乾煽したゲル から削り取り、レーン2及び3に添加したタンパク質濃度を外挿するためにガン マカウンターでカウントした。TGF−βの0.4■がゲルに添加され、そのゲ ルのMr 26 kDtのカウントが5.593 cpsと既知であることから 、レーン2とレーン3における26 kDtの位置でのカウント362(レーン 2)及び195(レーン31cp■は各々26pt及び14p!に相当する。こ れらの計算はチロシンの数と各チロシン毎のヨウ素化の程度が同じであったと仮 定して行なっている。Mr26 kD*バンドの存在は腫瘍成長阻害活性の存在 に一致しているけれども(図17)、特にレーン2において、活性の量(ユニッ ト)は、ゲルに添加されたヨウ素化タンパク質(0,41)の強度により判断し た場合、TGF−βタンパク質量との間に相関関係をなかつた。従つて、丁G1 は丁GF−βよりも高い阻害活性、少なくとも1対数高い活性を証明した。
RPflPLCC1gクロマトグラフィ、図14^により活性の広範なピークが 得られたため;図14Bにおいて、活性には2つのピークがある可能性が考えら れた、1つは27%と他は28−30%である。
これら分離ピークによって示された範囲をブール1、CNカラムを用いたRPI IPLCにより別々にクロマトグラフィを行なった。プロパツールの勾配の傾斜 を変化させた。その結果2−プロパツールの増加速度は、1分間に0.6%のか わりに0.375%になった。このわずかな勾配の変化は40〜45%2−プロ パツールの間に添加してくる活性タンパク質をよりよく分離するために考え出さ れた。
図審18は、以前のCI8カラムでの分離操作で27%アセトニトリルでプール された活性分画(ブール■)のCNカラムからの分離プロフィールを図に説明し ている。最も活性な分画(分画#14)は、40−41%2−プロパツールで溶 出した。もっと低量の活性は、およそ44%2−プロパツールで2重ピークとし てこのピークが溶出した後、溶出していることが認められた。同様にCIBカラ ムでの分離操作でH−30%アセトニトリルで溶出・プールされた活性ピーク由 来の活性物質(プールI+)の再クロマトグラフィは、CNカラムの44%2− プロパツールより溶出画分に一致する活性のピークを示した(図19)。27% アセトニトリルで溶出した活性の最初のプール(ブール■)は、2g−30%ア セトニトリルで溶出したプールI+に含まれるある活性物質を含有していた、従 ってこの活性物質のピークは少量ではあるが40−41%2−プロパツールのプ ール■のクロマトグラム中に現われる(図18)。TGIをさらに精製する上で 最も重要なことは、ブールIに対しては40−41%及びブールIIに対しては 44%で溶出してくるTGl活性の2つの主要ピークを完全に分離することであ った。
C1gカラムより溶出したブール■はブール11よりも多い総阻害活性82%を 含有していた。図120は2つの分離クロマトグラフ、図20(プール■)、と 21(プールI+)よりの活性のピークのトレーシング(模写)である。この図 ($201はC18カラムプール■及びブール1!より溶出した異なる活性分画 として2つの明瞭な阻害活性ピークを図解している。
C18カラムによるクロマトグラフィの後、もし活性分画を、CNクロマトグラ フィの前に凍結乾燥しないと、TGlの生物学的活性はより良い保存状態が得ら れることが認められた。そのため、この試料サンプルは部分的凍結乾燥(完全で はなく)で濃縮し、−20℃で保存した。
■ 多様な腫瘍セルラインのならし培養液中で培養した腫瘍成長阻害活性 腫瘍細胞ならし培養液で培養したTGI活性に対するジチオスレイトールの作用 ヒト腫瘍A431 (II表皮癌腫) 、A673 (横絞筋肉腫)及びT24 (膀胱癌腫)細胞を10%ウシ胎仔血清を補足したDMEMを含む完全成長培地 20m1を入れた715(1(150cm” )フラスコの中に合して成長させ た。合した単層はDmlbtcco’ s リン酸緩衝化生理食塩水(DyIb ecto’ s phospbslt bifltred 5xline)で2 回洗浄し、血清−フリーDMEMをフラスゴ毎に10〜121を添加し244時 間インキュベートた。ならし培養液(100〜115 ml)を1−4 X 1 08cell+(細胞数)より集めた。赤白血痰セルラインに562を11あた り106erlls (細胞数)の細胞密度に懸濁して成長させた血清−フリー のならし培養液1リツトルを集めた。細胞の破片は、ならし培養液を、RC−5 B GSA +Nor−5orn*llで80Orpm、60分、4℃で遠心し て、培養液より除去した。上滑をならし培養液100m1あたり1M酢酸1ml で処理し、5peclrepor3透析チニ−ブ(Sptejram Mtd: csl LsborstorIes)で1M酢酸を何回も交換しながら徹底的に 透析した後、凍結乾燥した。凍結乾燥し、酸でJI&理したならし培養液をA4 31. A673及びT24に対しては5.0゜1容量、そしてに562由来培 養液に対しては1.5ml容量を4maHcIに再懸濁した。不溶性物質はRC −51遠心機(Sorv*ll。
5A611110−タ)で3.40Drp■、15分間4℃で遠心して除去した 、得られた上滑は 1.51のマイクロフニージチューブに移した。
Eppendorf Iエツペンドルフ)のマイクロッエージで4℃、15分間 遠心の後、上溝を1.51のマイクロッエージに移し一20℃で保存した。タン パク質濃度は280nmの吸光度で測定した。個々の試料サンプルの腫瘍成長阻 害活性はジチオスレイトール(DTT)による還元に対する感受性で試験した。
各々0.5mlを0、IM NHHCO3,4,5mlを含む2本のチューブに 移した。
1方のチューブは最終濃度が65mMになるようにDTTを加えた後、両方のチ ューブを室温で2時間インキュベートした。それからインキュベート混合液をS p!cHopo+ 6透析チユーブに移し、IM1%陵で2日間透析してDTT を除いた。透析された試料サンブルは最初の実験操作で述べられたようにしてそ の腫瘍成長阻害活性を測定した。標的細胞として、ミンク細胞、CCL64及び A549細胞を使用して、A431. A673. [562及びT24セルラ インにより得たならし培養液由来のTGI活性に対するDTTの作用を表6と7 に各々要約した。この表ではミンク及びA349両細胞に対して、A673.  K562、及びT24より得たならし培養液由来の腫瘍成長阻害活性は還元後火 なわれたこと(表6)、しかるに一方、A349細胞に対して優先的阻害活性を 示したA431細胞より得たならし培養液由来の腫瘍成長阻害活性は、還元後わ ずかに減少したのみであったことを示している(表7、第1段)。
A431ならし培養液の逆相HPLC A431細胞4X108より得た凍結乾燥したならし培養液(1101)は、凍 結乾燥した物質を溶解するために4mM [ICl 5.0mlが使われたこと を除いて以前述べられたような過程で処理された。
既に述べられたように不溶性沈殿を遠心により除去し、タンパク質濃度を測定し た。0.1M重炭酸アンモニウムあるいは651M DTTを含むこの同じ緩衝 液1.81に0.21相当量(680Mgタンパク質)を添加した。室温で2時 間インキュベージジンした後、還元化および非還元化試料サンプルの両方を凍結 乾燥し、そしてRpHPLC用に0.05%トリフルオロ酢酸(TFAI 2. Oml中に再懸濁した。C16半分離(+eai−9rcP凰rttiマe)カ ラムに注入後、タンパク質は、アセトニトリルを50分間で0−50%まで上昇 する直線勾配法を用いて1分間に1.01の速度で溶出した。最初の操作法にお いて述べられたように、ミンク及びA349両方のセルラインに対する成長阻害 活性を測定するために、各2.01分画から1.01相当量を除去した。図t2 1は、阻害活性には2つのピークがあり、1つは25%アセトニトリルで溶出し 、CCL64及びA349両細胞を阻害するもので、もう1つは30−36%ア セトニトリルで溶出し、A349セルラインに対して優位な阻害活性を示すこと を図解している。DDT処理後(図22)、活性の第一ビーク(25%アセトニ トリル)はもはや存在せず、一方、A349細胞に選択的である活性はその活性 を保持していた。
実験第三シリーズからの結論 INF帯からの血液及び脈管構造の除去は、TGIの特異活性を実験第一シリー ズでの結果以上に約100倍に増加させたと+11う事実は”modHics目 on procedsre (修正実験操作法)″として参照された実験第ニジ リーズにより既に証明された(表5)。
“1目eras+t prottdire (代替操作法)”として参照される 実験茶三シリーズにおいては、脈管構造を除く血液の除去のみが実験第ニジリー ズによって示されたように同じ平均程度の特異活性のTGIを得るのに必要であ ったことが証明された。事実、間質組繊を含まずに切開された、脚帯の脈管組構 は、腰帯間質組織のみと同様の活性の腫瘍成長阻害活性を証明した(データは示 されていない)。更に、腫瘍成長阻害活性は、抽出された物質をエーテル/エタ ノール沈殿せずに回収可能であることを証明している。
抽出のために使われた組織1g当たりの酸性化エタノール量容量は、第−実験操 作法及び修正実験操作法の両方で述べられたよりも50%少なかった。従って、 抽出されたタン/(り質の総容量も少なく、そのために、沈殿のために必要なエ ーテル及びエタノール量も1/2量であった。このことは、フラスコの壁に残留 するであろうタンパク質を最小にした。更に、沈殿を溶量により、その結果最終 容量も最小に保てた。明らかな利点は、タンパク質/活性損失の最小化であり、 それによって、必要とされる試薬の少量化も含むより効率的な抽出法を創造する 。また、切開した慶帯よりも腰帯全部を切り刻んだ方が単調で飽きあきする分離 調製に費やす時間をかなり短縮した。クロマトグラフィ法による精製前の慶帯2 00−400グラム(湿重量)より得た最終分離調製品の平均特異活性は約1− 3.0X10’ユニット/4O−50Bであった(表8参照)。
これらの結果は、”1lodilied proc<d++re (修正実験操 作法)″に対して報告された実験結果の範囲内であり、それゆえに第一実験操作 法に比べてタンパク賀回収率及び特異活性においては同じ程度の改善を示してい る(表5)。従って抽出の全体効率は°修正実験操作法”において報告されたよ うに、およそ5倍に改善された。
表8にヒト慶帯から活性TGIを得るために使われた現在の操作法を要約した。
精製の最初の2段階([IIC及びCa1lでのRPHPLC)で活性ユニット は60−100%の間の回収率で得られた。
このことはIXIG’ユニット/マイクログラムの特異活性で40.000増加 率を表わしている(300gjl帯湿重量より 13X10’総ユニツト)。お そらくタンパク質の汚染は、TGIの生物学的活性の安定化に寄与しており、そ のため精製操作の結果として、活性がより不安定になった事実が認められた。C 18カラムでのRP−11PLcの後に得られた活性分画を凍結乾燥したことに より回収率の最大損失が生じた。このことは、精製操作の最終段階においてCN カラムに添加されるユニットの総数を大きく減少させた。この損失は凍結乾燥に よる活性分画の濃縮により改善されたが完全ではなかった。この精製最終段階に よるユニットの回収率は6G−100%の間であった。
“東−実験操作法°において、以前、クロマトグラムは、分離調製品の主要なも のを多様に変えた、このことは、改善のための続く段階の考案を困難にする原因 となつた。修正及び代替の両実験操作法に述べられた現今の方法論は、全てのク ロマトグラムの再現性、タンパク質の回収率、及び各段階での活性収率、個々の 腰帯分離調製品由来の利用可能物質について説明している。この改善は最初のフ ェニル−セファロースを用いたクロマトグラフィの段階において、酸性化、エタ ノール抽出前はヘモグロビン(変性)を除去し及びヘモグロビン以外の汚染タン パク質をより効果的に除去した直接の結果である。
精製操作の最初のクロマトグラフィ段階としてフェニル−セファロースを用いた 疎水性相互作用クロマトグラフィ (1’1lc)の使用により活性の全体的収 率(総ユニット)及び特異活性(wnils/−g)が大きく改善することが証 明された。
CM−T r i目、、、、@によるイオン交換クロマトグラフィの後、111 当たり 4.2X 1G’ユニツトの特異活性を得た。一方、フェニル−セファ ロースクロマトグラフィは1.0?XIf16μ/atの特異活性をもつTGI をもたらした。この段階において、フェニル−セファロースクロマトグラフィは 精製操作に約20倍の精製度をもたらした。しかし、フェニル−セファロースク ロマトグラフィにより得られたTGI含有タンパク質はC)l−Trit*cB l (CM −トリサクリル)クロマトグラフィ由来のTGI含有物質よりも2 6倍高い特異活性を示した。もし生物学的に活性な物質が存在するならば均質な 精製のために多くの段階を必要とするようなタンパク質を仮定して、そのTGI 含有タンパク質の全体的回収率(阻害ユニット)及び特異活性を改善するための 実験が考案された。
“修正実験操作法”における血液の除去及び“代替実験操作法”におけるフェニ ル−セファロースクロマトグラフィの使用の両方はこの目的の仕上げに大きな助 けとなった。この精製操作法へのフェニルーセフアロースクロマトグラフイの導 入は、いりそう高い特異活性(L−2X10’ユニツト/クロマトグラム)をも つ物質をもたらした、この高い特異活性は出発物質の最小量(湿組織重量)での 精製開始を可能にし、そして均質な最終精製までに必要な段階を少なくした。1 .5M酢酸アンモニウム、37%エチレングリコールで溶出したTGI活性の一 つのピークは、フェニル−セファロースクロマトグラフィに従って得られた(図 13)。これはまた、宵−実験操作法と比較して、CMTrisscr71 ( トリサクリル)■を用いた“修正実験操作法”のTGIの分離における主要な改 善でもあった(図7)。
“代替実験操作法”によるTGIの精製に導入された別の改善は、“第−及び修 正実験操作法”において使われた直線勾配溶出法(図12)よりもむしろC18 RPHBPLCからのアセトニトリルによる段階的溶出法(図14Aと14B) の使用であった。この方式でのカラム溶出で、生物学的に不活性な汚染物質の約 90%を活性の主要ピークから分離することが可能である。最も重要なことのひ とつは腰帯湿組織物質の200〜400gがフェニル−セファロースクロマトグ ラフィ後充分少量のタンパク質を供給し、その結果、最大で3つ最低で2つのR PHPLCC1B及び分析カラムカラム各々に1.011!以下を完全分離調製 品のために添加するということである( +/I!J14A及び14B:l。
CI8樹脂でのRPHPLCによりいっそう高度に精製された生物学的に活性な タンパク質を相当量で得るための能力は、フェニル−セファロースクロマトグラ フィより得た高特異活性の腫瘍成長阻害活性の分離に直接関係している。Cト丁 ri+5cr71@によるクロマトグラフィ(修正実験操作法)の後、総生物学 的活性分画のわずか20%を1つのRPHPLC(C1B)にかけた、一方、フ ェニル−セファロースクロマトグラフィから得てプールしである総生物学的活性 分画の50%をCI8カラムに一度に添加した。これらの個々の比較実験におい て、CM TRl5ACRYL■を用いたりaマドグラフィ用の開始物質は9. 9Bであり、フェニル−セファロースに対しては42IIgであった。従って、 もしCM−丁RISACRYL[F]に対して同じ量の開始物質が使われたなら ば、総分離調製品のわずか4.7%が次のCI8段階で使われることになる。阻 害活性の相当量がCI8カラムに添加されるため1/100量の試料サンプル( 0,5曙1に比較して0. (105ml)が同じ程度の阻害活性を達成するた めに使われた。実験操作のこの点において、はとんどの生物学的活性分画は、5 OS−PAGEを銀染色すると、6つの主要タンパク質バンドに分離した。
CI8カラムでの[IPLCの後、有効タンパク質量が標準タンパク質測定法( On 2 r、、r、あるいはLov+7法)の検出能以下であったため、タン パク質濃度は測定できなかった。従って、タンパク賀濃度は20マイクログラム /■1以下であったと推測される。TGlはさらに精製するために、活性分画を プールし、凍結乾燥しRPIIPLCCNカラムに添加した。溶媒2−プロパツ ールの勾配を1分間に0.6%増加させると、活性はタンパク質のほとんどの表 面(右側?)に置換することが認められた(llU16)。様々の活性分画をヨ ー素化し、5O3−PAGEで分離した。レーン2に説明されたほとんどの生物 学的活性を示す分画(図161分画5G−65)は、同位体でラベルされた2本 のバンドを含有していた。一本は25kDsそして一本は30kDIである、ま たレーン3において、分画66−68は25kDIに均質なバンドを含んでいた 。レーン7、分画#58は活性であり、少なくとも5つのバンドを含有する。
タンパク質の主要ピークであり生物学的に活性ではない分画審56は、26 k DIバンドを除く分!i#58のタンパク質バンド全てを含んでいた(図17. レーン1)。
図17に示されたゲルより、3つの主要な結論が導き出される。
1、26 kDsタンパク質は生物学的に活性な物質を含む分画にいつも存在し そして同様に、生物学的に活性でない分画には常に存在しない。2.7G+は、 血小板及びTGF−βとして表わされる他の組織由来の遍在タンパク質に類似し た質的活性を示した、このTGrは、図15Bと図17において示されたように 、5DS−PAGEによりMr 25 kDgのタンパク質として泳動する。3 9図17レーン2で、最も高い生物学的活性を示している活性分画(2,ONユ ニット)は、阻害活性256ユニツトを含むレーン7において得られたTGF− βの25 kD*バンドの出現に、強度(ヨー素化タンパク質)を比較しない。
このことは特異活性における量的違いを意味している。
アセトニトリルでのCI8カラムからの段階的勾配溶出法の使用で活性の2つの ピーク、1つは27%、1つは2B−30%で溶出、を分離した(図14Aと1 4B)。図14Aと14Bにおいて示されているように似たようなプロフィール を示すカラムより、2つの分離したプール、プール■(27%)及びプールI+ 、(H−30%)の中に個々の分画を組み合わせた後、このプールしたものを、 図16に示したよりももっと浅い勾配を用いたRPHPLCCNカラムに添加し た(0.6%/sinに比べて0.37%/m+++)。プールIは2−プロパ ツール4(1−41%で溶出(図18)、そしてプール11は2−プロパツール 44%で溶出した(図18)。予想したように、C11lカラムから溶出した疎 水性タンパク質(プール11)の多くが、CNカラムから疎水性に溶出しつづけ たことは特記すべき重要なことである。従って、成長阻害活性の2つの明瞭なピ ークは“代替実験操作法”のタンパク質精製法を用いて得られた。
活性の最初のピーク、プールIはプール11よりも多い阻害ユニット82%を含 んでいる。
血小板由来、丁GF−βとして表わされる精製タンパク質は、我々の阻害測定に おいても生物学的に活性であるがしかし、所有する活性はプール■の1/10〜 1/10Gに一致する。プール11ブール11、及びTGF−βの全てのケース での活性がMr 26 kDgのタンパク質バンドの存在に一致する(図15と I?)ため、これら全てのタンパク質は、成長阻害及び/あるいは成長制御タン ノ々り賀のファミリー(−族)に類似しているかあるいは属して−するという可 能性が推測される。これらのタンパク質のC1g及びCM樹脂両方での異なる溶 出、及びTGIの高い特異的活性のために、二者択一的にTGI はTGF−β よりも完全に異なっている可能性がある( TGF−βプロフィールの上昇は示 していない)。更に生化学的な特#k(アミノ酸配列)もこの疑問を解決するは ずである。結論としてTGI は、より高い阻害活性をもち、そして本試験での 比較のために使われた血小板由来のTGF−βとは異なる(溶出位置)と考えら れる。
A431より得たならし培養液は2つのタイプの成長阻害活性をそしてA349 及びCC164ミンク細胞両方を阻害する。このTGIの阻害の選択性は、ヒト 脚帯抽出物においてTGI−1及びTGI−2に対して得られた選択性に類似し ている。第2番目アセトニトリル30−36%の間に溶出する丁G+はミンク細 胞以上A349細胞の阻害に対して高い特異性を示す。出願人には、ある一般的 な特徴を持っている別々の存在のファミリー(−族)を現在予期している。各− 族のメンバーは、単層培養におけるミンク肺II!!胞ライン(CCL64)及 びヒト癌腫セルライン(AS49)の両方に対して腫瘍成長阻害活性を示す、分 子量26. Onダルトンの、ジスルフィド結合により結合されたポリペプチド 2重合体である。この−族は、新しい別々の因子TGI−1とTGI−2及び以 前明らかにされた因子TIF−1とTGF−βを包含する。現在、T1ト1とT GF−βが、TGl4とTGI−2両方と区別され得る同じポリペプチドである ことが予期されている。別個のものであるTGl−1とTGl2はTGF−βと は両方とも同じではない。TGl−1と丁GI−2は各4丁GF−βより高い特 異活性をもうている。TGI−1とTGl2の両方は、2−プロパノールを溶媒 にしたCM−カラムを用いた高圧液体クロマトグラフィで丁GF−βとは異なっ て溶出する。更に、TGI−1とTGI2は2−プロパツールを溶媒にしてCN カラムを用いた高圧液体クロマトグラフィで互いに異なって溶出する。
ヒト腫瘍細胞ライン(A549)のならし培養液由来のCM−1とポリペプチド の2つの因子もまた明らかにされた、両方がヒト腫瘍細胞ライン(A549)の 成長を実質的に阻害する能力をもち、一方、確立されたミンク肺細胞ライン(C CL 64)の成長阻害能力はもたないため、CM−1がA431細胞より得た ならし培養液由来TGI と同じであることが予期されている。またcM−iは 、TIF−2の初期の特徴に類似していることも予期されている。
4シリーズの実験 腫瘍成長阻害活性を有するタンパク質をコードする遺伝子の単TGF ml c DNAの配列は発表されている(Dt+ynek、 R,等、11slllre 、316巻、701〜705頁)。この配列に基づいて、本願発明の発明者等は 、市販のλgil+ ヒト胎盤ライブラリー(CIon*Iech :登録商標 )からTGF−β1 cDNAを単離するのに用いる25マーのオリゴヌクレオ チドプローブ(TGGTGTCCAGGGC丁CGGCGGTGCCG)を合成 した。これらの実験および下記の実験を行うために、標準的分子生物学上の方法 を利用した(例えば、Lni&+it、 T、等、1982年、1Jolecn li+ C1oniB。
* 1tbo+glo+7 mtnn!l、 Co1d Spring Hsr bor Lsbl a制限地図を作成し、部分配列分析を行うことによって、そ のクローンが、390のアミノ酸のTGF−β1前駆物質の完全コーディング配 列を含有しているが、5′末端と3′末端の両方からいくつかの非翻訳配列を欠 いている(5′末端からの439 bpと3′末端からの約200のbp)こと が分かった。
TGF−β1の細菌での発現 TGF−β1遺伝子のセグメントを、2つの類縁の誘導発現ベクター、すなわち pATHII (SpilldlB等、)、Yirol、、49巻、132〜1 41頁、1984年)とpKS−1(pATHllの誘導体)を使って、Irp  E ::TGF−I1融合タンパク賀として、イー−)リ (E、coli) 内で発現させた。pA丁[111::TGF−βl構築体は、Bil l−5t l l断片を、pATB 11の多数クローン化部位にクローン化することによ って製造した。Bsl I−8*l l断片はTGF−β1のアミノ酸残基24 9〜391をコードする。pis−1::TGF−β1構築体は、N5e1−  Sml l断片を、pis 1の多数クローン化部位にクローン化することによ って製造した。
上記のN** l−5sl l断片は、TGF−β1のアミノ酸残基25〜39 1(図23)をコードする。
その発現プラスミドを含有する細菌(イー・コリRR11を、50gg/鳳1の アンピシリンと2ht/mlのトリプトファンを補充した11のM9培地(11 中に、10gのN a HP O4と水、3gのKHPo 、0.5gのNaC j、IgのN)I4Crt 、 5gのカザミノ酸、11のM g S O4、 O−2m lの 0.5M CaC12,5mlの40%グルコース、101の 11/1チアミンB1を含有)中で一夜増殖させた。−夜培養物の1721を、 アンピシリンを補充したM9培地51で希釈し、多量に通気しながら30℃で1 時間増殖させた。タンパク質の発現は、12.5μmの21!/1インドールア クリル酸(IAA)を添加することによって誘発し、さらに2時間30℃で増殖 させた。11を遠心分離しく上澄み液は可溶性画分である)、生成したベレット を100 μmのTEN ill液液50 mWのトリス−塩酸pH7,5、O 15mM EDTA 。
0.3MのN*CI)中に再懸濁させた。次に、連続して以下のものを添加した 。
10μmの10m(7mlリゾチーム、氷上15分間。
2μmの10%MP−40、氷上10分間。
l5Oulの1.s M9 NaC1,12mMのMgCl2および0.4μm の1.9+ag/if DNアーゼ、氷上1時間。
次に、不溶性画分を、マイクロ遠心分離器で5分間遠心分離して集めた。生成し たペレットを 100μIのTEN緩衝液で2回洗浄し、最後に、0.OIMの リン酸ナトリウムpH7,2,1%のβ−メルカプトエタノール、1%のSDS 、6Mの尿素含有液50μmに溶解し、37℃で30分間インキュベートした。
標準の5DS−PAGE法とクーマシーブルー染色法によって、構築された発現 プラスミドが、予想された分子量(53kdと45kd)を有する融合タンパク 質を産生ずることが分かった。ウェスタンプayト(Trrvbln等、Pro t、Na11. Acxd、lci、76巻、4350〜4354頁、1979 年)の前記両タンパク質は、市販の、TGF−β1に対するポリクローナル抗血 清(R1ad D 57sle+a+ l+c、)と反応丁GF−β1と相同性 を有する配列を同定するために、成熟形の丁GF−βl cDNA配列の大部分 を含有するPマ* If−Pマa II プローブを、32Pで標識し、そして 、EC0RI 、 Bind IIIもしくはSsl 1で消火した全ひとDN Aのサザンプロット(South!rn、1. MDI。
Rial、 98巻、503〜517頁、1975年)のスクリーニング(標準 法)に用いた。各消火において、2つのバンドが、厳格さく s++1Dtc+ +cy)の低い洗浄で(2,5X5SC,65℃)で現われた(図24)。洗浄 の激シサカ増大スルと(0,01x SSC,65℃)、雑種形成バンドが1つ だけ各消火物中に残った(図24)。光の強くハイブリダイズしているバンドは TGF−β■のようであり弱くハイブリダイズしているバンドは、腫瘍成長阻害 活性を育するタンパク質をコードする関連遺伝子である。腫瘍成長阻害活性を有 するこのタンパク質をコードするヌクレオチド配列とそのアミノ酸配列を図29 に示す。
7GF−β1と相同性で腫瘍成長阻害活性を有するタンパク質をコードする遺伝 子を単離するために、慢性骨髄性白血病細胞系([562)のDNAで構築した ヒトファージライブラリーをスクリーニングするのにTGF−β1クローン由来 のPyo If−Pvu Itプローブを使用した。TGF−βlと、腫瘍成長 阻害活性を有するタンパク質をコードする関連遺伝子(図29)とに対応する2 つのゲノム遺伝子座がクローン化され、ファージのpUCサブクローンのマツピ ングが綱wi酵素分析法で行われた(図25と26)。K562ライブラリーの 構築や、組換えクローンのスクリーニングと単離は、奉賀的には、G+oIve ld等、G!nts 13巻、227〜237頁、1981年の方法にしたがっ て行った。
↑GF−β1に関連するタンパク質をコードする配列を含有し腫瘍成長阻害活性 を有するファージDNAクローンを、5suXAで切断し、生成した制限断片を M13にクローン化した。その組換えプラークを、TGF−β1のSHl−Pv u Ifプローブでスクリーニングした。6つのハイブリダイズしているゲノム クローンを5iset等の方法(Proc、Ns口、^esd、Sci、、74 巻、5463〜5467頁、1977年)で配列化して、約HObpの領域が、 丁GF−β1のcDNAと相同であることが分かった(図27)。TGF−βl のアミノ酸配列と、これらの実験でクローン化した関連遺伝子を比較したところ 、それらは82%相同であることが分かった。
腫瘍成長阻害活性を有するタンパク質をコードする関連遺伝子のリピート・フリ ー・プローブを得るために、この遺伝子の81dl−Bsdlサブクローン由来 の各種の制限断片を、全ヒト11NAのみならずTGF−β1 cDNAとハイ ブリダイズさせた。腫瘍成長阻害活性を有するタンパク質をコードする遺伝子の B*m[1l−Tsql断片が、TGF−βl cDNAと交差ハイブリダイゼ ーションを行うことが分かった。腫瘍成長阻害活性を有するタンパク質をコード する遺伝子中の上記断片の位置を図28に示す。
腫瘍成長阻害活性を有するタンパク質をコードする配列・のB*mHI−T*q  lユニークプローブを、λ〜gjl’lヒト胎盤cDNAライブラリー(CI ont+ecb :登録商標)をスクリーニングするのに使用した。2つの強く ハイブリダイズするクローンと、4つの弱くハイブリダイズするクローンが単離 された。DIIA配列の分析によって、弱くハイブリダイズするクローンが、T GF−β1に相当することが分かった(図29)。1つの強くハイブリダイズす るクローンを単離して、1.7kbのEcoR1挿入断片をρOC8にサブクロ ーン化した。このクローンの制限地図を図30に示す。
このクローンの制限断片をM13にサブクローン化し、5IHtr等の方法で配 列を決定した。この遺伝子の推定アミノ酸配列は、TGF−β1 : TGF− β2;グリオブラストーマT細胞サプレッサー因子(G−TsF)因子;インヒ ビン/アクチビン;ミニーラー阻害物質(MIS) :および全体が保存されて いる6つのC末端システィン残基を有するショウジヨウバエのデカペンタブレシ ック(dsetpe++1splBtc)転写複合体;を含む遺伝子ファミリー  (MsssB++@、J、、C@11.49巻、 437〜43g頁、198 7年)と広範囲にわたって相同性を示す。TGF−β1とTGF−β2との比較 結果を図31に示す。腫瘍成長阻害活性を有するタンパク質をコードするclH ^配列(図29)は、腫瘍成長阻害活性を有するタンパク質をコードするゲノム DNA由来の配列(5!227)と一致した。
腫瘍成長阻害活性を有するタンパク質をコードする遺伝子の配列を含有する17 kbのゲノムDNA Ifr片をクローン化した(26図参照)。腫瘍成長阻害 活性を育するタンパク質をコードする1、7kbのcDNAクローンの5′と3 ′の部分を、腫瘍成長阻害活性を有するタンパク質のゲノム遺伝子座とハイブリ ダイズさせた結果、前記の1.7kbのeDNA配列が、ゲノムクローンの中に 完全に含有されていることが分かった。腫瘍成長阻害活性を有するタンパク質の 全長のメツセージが3.5kbであることを考慮すると、追加の5′と3′のフ ランキング(隣接)配列を単離して完全遺伝子を得ることができる。これは、ゲ ノムファージとコスミドライブラリーを、腫瘍成長阻害活性を有するタンパク質 をコードする遺伝子に対して特異的なプローブでスクリーニングすることによっ て行われる。
TGFβ1において、配列R−Rは(図31の1位と2位に示す)、成熟タンパ ク質を生成する、タンパク賀分解反応の切断部位を示す。腫瘍成長阻害活性を有 する関連のタンパク質では、配列R−に−に−Rが、対応する切断部位を示すよ うである。
予測される切断部位に対してN末端になる領域において、TGFβ1と、腫瘍成 長阻害活性を有するタンパク質をコードする関連遺伝子とは、7%の相同性しか 示さない。しかし上記タンパク質は両方とも、フィブロネクチン受容体が認識で きる配列R−G−D−Lをこの領域に含有している。
細胞系のどの種類が腫瘍成長阻害活性を有するタンパク質をコードする関連遺伝 子を発現するのかを決定するために、5′末端のEC0RI−811IIプロー ブを用いてノザーンハイブリダイゼーシジンを実施した(図32)。これによっ て、A673 (横絞筋肉腫) A49g (腎臓癌腫)、およびA349 ( 肺腺癌)中の弱いハイブリダイゼーションシグナル中に約3.5kbのaRNA があることが分腫瘍成長阻害活性を有するタンパク質をコードする関連遺伝子の 3′領域由来のゲノムプローブ(タンパク質加水分解による切断の予想部位の下 流に相当する)を、同じノザーンプロットをスクリーニングするのに使用した。
3つの強いハイブリダイゼーションシグナルがA673とA498の両方に観察 された。すなわちTGF−βI (2,5kb)、腫瘍成長阻害活性を有する関 連タンパク質(3,5kb)、および他の関連遺伝子(4,2kb)に相当する ものである(図33)。これらの結集は、このプローブが、腫瘍成長阻害活性を 有するタンパク質と相同の配列と交差反応すると予測されることと一致している 。
次に、A673、A349およびA498の細胞系を、Plj l−B11 I  TGF−β1プローブを用いてノザーンプロット分析した。このプローブは丁 GF−β1に対して高度に特異的なはずである。なぜならば、このプローブはタ ンパク質加水分解反応による切断部位に対するN末端に相当する配列を含有し、 その部位では、TGF−β1は、この遺伝子ファミリーのその外のメンバーに対 してほとんど相同性を示さないからである。公知の2.5 kbの大きさのTG F−β1mRN^に基づいて予測されるように、2.5kbのmRNAバンドと の強いハイブリダイゼーションが、3つの細胞系全部に観察された。
いくつもの弱いハイブリダイゼーションバンドも4.2kbと3.5kbに観察 された(図34)。
次に、A373、A349およびA49B細胞系をノーサンプロット法で分析し た物を、TGF−β1前駆物質の完全コーディング配列を含有するTGF−β1  cDNAを用いてスクリーニングした。このプローブはTGF−β1と相同性 の配列と交差ハイブリダイゼーションすると予測される。予測どおりに、TGr −βlに相当する 2.5kbのmRNAバンド、およびTGF−β2に相当す ると考えられる4、2kbのmRNAバンドとに強くハイブリダイズした(図3 5)。
ヒト腰帯およびA673細胞系由来のmRNAのノーサンプロット法によって分 析したものも、膿瘍成長阻害活性を有するタンパク質をコードする関連遺伝子の EcoRI−Bll II cDNA断片をプローブとして用いて、スクリーニ ングした(5U36)。この図には、各レーンにおいてmRNAのレベルを規格 (標準)化する対照の役目をするアクチンプローブを用いた結果を示す。腰帯は 、アクチンaRNAレベルに規格化されると、いままで試験した起源の、腫瘍成 長阻害活性を有するタンパク質をコードする遺伝子の最高レベルのmRNAを発 現する。
EC@R1で消火し、次いで腫瘍成長阻害活性を有するタンパク質をコードする TGF−β1関連遺伝子の5HI−^マII CDNA断片をプローブとして用 い、厳しさく rt+ingenc7)の弱い洗浄(2,5xSsC165℃) 下と強い洗浄(0,3X SSC,65℃)下でハイブリダイズさせた各種の異 なる腫瘍DNAについて、サザンプロット分析を行った。サザンプロット分析の 結果は、腫瘍成長阻害活性を有するタンパク質をコードする遺伝子に関する他の 遺伝子座が存在する可能性があることを示している。なぜならば上記のプローブ が、弱い洗浄の条件下の場合にのみ観察される2つのバンドC3kbと12kb )とハイブリダイゼーションするからである。
腫瘍成長阻害活性を有するタンパク質をコードする遺伝子の全長CDNAクロー ンを得るために、ヒト繊維芽細胞の岡山・パークのeDN^ライブラリーのプロ ットを、腫瘍成長阻害活性を有するタンパク質をコードする遺伝子の1.7 k b cDNAクローンの5 ’ EcoRl−Bgl IIプローブを用いてス クリーニングした。3,2kbのハイブリダイズしているバンドが、中位の激し さの洗浄下(0,3x SSC,65℃)で目視可能になる。
腫瘍成長阻害活性を育するTGF−βll5I連タンパク質に対する特異性を有 する抗体の製造 HpE遺伝子の小領域に融合された、腫瘍成長阻害活性を有する関連タンパク質 のC末端の150のアミノ酸を含有するキメラ細菌タンパク質を構集した。この ような融合タンパク質は、「腫瘍成長阻害活性を有するタンパク質の、アミノ酸 数が9〜28の成熟形から誘導されたペプチド」に対して産生された抗体によっ て認識されることが見出された。この抗体は、Carp::腫瘍成長阻害活性を 有するタンパク質コの融合タンパク質の方を、「l+p::TGF−β」融合タ ンパク質よりも高度に認識し、そのペプチドは、抗体の結合性についても、腫瘍 成長阻害活性を有するタンパク質と特異的に競合する。
腫瘍成長阻害活性を育するTGF−β1関連タンパク質をコードするDIIA配 列を、pKsベクターにクローン化した。このベクターは、誘導trpプロモー ターと多数のクローン化部位を宵するpATHI+誘導体である。得られた構築 物は、IrpE遺伝子の最初の22個のアミノ酸、腫瘍成長阻害活性を有するタ ンパク質のC末端の+5f1個のアミノ酸で構成されているキメラタンパク質を 産生ずる。これらのクローンを含有する形質転換細胞を、第一に、制限エンドヌ クレアーゼ分析を行ってスクリーニングし、最終的に、キメラタンパク質の産生 について、sDsポリアミドゲル電気泳動法でスクリーニングした。3つのクロ ーンp116、p134およびpH5のタンパク質産生物を図37に示す。これ らの細胞をこれら細胞が初期log相に到達するまで、所定の培地内で増殖させ 、次いで、HpE誘導物であるインドールアクリル酸(IAA)の存在下もしく は非存在下で3時間インキュベートした。
得られた細胞を集め、溶解し、そのタンパク質を、12.5%SOSポリアクリ ルアミドゲル上で電気泳動を行わせた。図37は、上記のゲルの1つをクーマシ ーブルーで染色したものの写真である。この写真で見ることができるように、p 116とp135の溶解物は、分子量が約i9. onダルトンで、その相対数 がIAAの存在下で増大するタンパク質を産生ずる。対照的に、p134はこの タンパク種を産生しない。p116とp135の両者は、次のものを含んでいる 。つまり、19.500ダルトンの分子量の融合タンパク質を産生ずるはずの定 位(向き)にクローン化された、腫瘍成長阻害活性を有するタンパク質の配列を 育することが制限分析によってわかったプラスミドを含有している。p134プ ラスミドは、逆の向きに、腫瘍成長阻害活性を有するタンパク質の配列をもって いることが見出された。
腫瘍成長阻害活性を有するタンパク質の一部に相同のペプチドを抗原として使用 して抗体の特異性を調べるため、r jrpE::腫瘍成長阻害活性を有するタ ンパク質」の融合タンパク質を利用した。配列中の残基9のアルギニンがセリン で置換されている以外、腫瘍成長阻害活性を有する成熟タンパク質の残基9〜2 8に相当するポリペプチドを合成した。このペプチドをIPIIPLCで精製し 、キーホールリンペットヘモシアニンに結合させて、ウサギの免疫原として使用 した。
最初の注射(500Jg)をしてから33日後に、1ウェル当り100Jのペプ チドを用いて、標準ELISA法で、抗血清をスクリーニングした。1匹のウサ ギが、該抗体の1:25希釈物に、1.00D単位のシグナルを示した。このウ サギから最初に採血してから10日後に、250 mgの結合抗原を追加免疫注 射した。最初に採血してから20日後に次の採血を行い試験したところ、前記ペ プチドの抗原に対する抗体反応が20倍になっていた。最初の採血をしてから4 0日後の3回目の採血では、抗血清のl : 11000希釈物に、1.000 単位のシグナルが得られたが、このシグナルは2回目の採血の16倍の抗体力価 である。この抗体は、TGF−β1配列由来の相同ペプチドとほとんど交差反応 性を示さなかった。
TGF〜βl由来のペプチドは、成熟TGF−β1タンパク質の4〜19番のア ミノ酸で構成されている。残基9〜19の11個の共通アミノ酸のうち71が、 腫瘍成長阻害活性を有するタンパク質とTGF−β1との間に保存されている。
前記ペプチドを認識する抗体が、腫瘍成長阻害活性を有するタンパク質を認識で きるかどうかを決定するために、腫瘍成長阻害活性を有するタンパク質とTGF −β1との融合タンパク質に対する抗体を、ウェスタンプロット分析に用いた。
WJ3gに見られるように、上記の抗ペプチド抗体は、腫瘍成長阻害活性を有す るタンパク質の融合タンパク質と強く反応したが、一方+rp::TGF−β1 融合タンパク質とは弱く反応したにすぎない。両方の融合タンパク質は、市販の 抗−TGF−β1抗体(Rend DSH1ems社)によって認識された(図 38)。
図38で分かるように、腫瘍成長阻害活性を有するタンパク質を認識する抗ペプ チド抗体も、細菌タンパク質に対し高レベルのバックグランド反応性をもってい る。この交差反応性を減少させるために、本発明者等は、抗原として用いたオリ ジナルのペプチドを含有するCNBr−セファロースカラムで、上記抗体を精製 した。得られた抗体は、腫瘍成長阻害活性を育するタンパク質のペプチドに対す る高い力価を保持し、相同ペプチドの丁GF−β1に対する低い交差反応性を示 した(データは提示していない)。次に、精製したペプチド抗体を、TGF−β 1との交差反応性について、ウェスタンプロット分析法によって試験した。
結果を図39に示す。精製抗体は、腫瘍成長阻害活性を有するタンパク質の融合 タンパクg!(レーン2)および高分子量のタンバク質種と非常に強く反応する が、一方、他の細菌タンパク質とのハイブリダイゼーシッンは、未精製の抗体に 比べて大きく減少することが分かった(図38)。上記精製抗体は、TGF−β 1融合タンパク質(レーンl)や市販の丁GF−β1 (Rsad DS7sl +ms社)の精製物(レーン3と6)と無視できる反応性しか示さない。精製抗 体を、3001倍過剰モルのペプチドとともにブレインキュベートして競合試験 を行った(レーン4.5および6)。その抗体を過剰のペプチドとともに室温で 60分間ブレインキュベートしたところ、腫瘍成長阻害活性を有するタンパク質 の融合タンパク質とのハイブリダイゼーシヨンは著しく減少したが(レーン5) 、TGF〜β1融合タンパ融合タンパ石質すトレースバックグランド反応性や他 の細菌タンパク質との雑種形成は減少しなかった(レーン4)。したがって、上 記の抗ペプチド抗体は、腫瘍成長阻害活性を有するタンパク質の配列を含有する タンパク質を特異的に認識する。
腫瘍成長阻害活性を有するタンパク質と融合したTGF−β1の真核発現 ヒト組換えTGF−β1はサルCO5細胞内で発現した。TGF−β1cDNA の完全前駆物質をコードする配列を、psVLX核発現ベクター (Ph*r■ 1c目社から入手)を用いてSV40プロモーターの下流でクローン化した。こ の構築物を、標準のリン酸カルシウム沈澱法(G目btmとwtnds+ Eb  、 ViroloB、52巻、456〜467頁、1973年)を用いてCO 5細胞にトランスフェクトした。トランスフェクションの後、約4 X 106 の細胞を、血清を含有しない培地で2日間増殖させた。次いで、得られた順化培 地を集め、酸相にして生物活性について試験した。TGF−β1でトランスフェ クトした細胞由来の順化培地で、単層ミンク肺試験細胞系(CCL64)の成長 を32%しか阻害しなかつたpsVLベクターだけでトランスフェクトしたCO 3細胞由来の順化培地に比べて、CCL64細胞の成長を59%まで阻害するこ とが分かった。
腫瘍成長阻害活性を有するタンパク質をコードする配列の全長クローンは、発現 分析を行うのに現在入手できないので、r TGF−β1;:腫瘍成長阻害活性 を有するタンパク質」のキメラ融合構築物を次によって、つまり、腫瘍成長阻害 活性保有タンパク質のコード配列でTGF−β1前駆物賀の3′配列を置換する ことによって、製造した。これらの2つのタンパク質が相同でそのシスティン残 基の保存位置がわかれば、このような構築物をCO5細胞にトランスフェクトす ると、その新規な融合タンパク質は、腫瘍成長阻害活性を有する、生物学的に活 性な成熟タンパク質になることができる。「++pE::腫瘍成長阻害活性を有 するタンパク質をコードする遺伝子」の融合体であって、5v40プロモーター 、またはマウス乳癌ウィルス(ilMTV)の長い末端繰返し単位の調節配列下 でクローン化された融合体で構成されている別の構築物を製造し、一時的なトラ ンスフエフシコン実験において生物活性について試験することができる。
4 シリーズの実験からの結論 上記の4シリーズの実験では、腫瘍成長阻害活性を有するタンパク質をコードす る関連遺伝子を単離するのに、TGF−β1をクローン化して用いた。丁Gil もしくはTGI−2のどちらが、rTGF−β1に関連しかつ腫瘍成長阻害活性 を有するタンパク質」に対応するかということは決定されなかったが、当業者な らば、このような対応が存在することは(この対応の正確な特性は明確にすべき であるが)分かるであろう。
第5シリーズの実験 腫瘍増殖阻害活性を有するタンパクをコードする遺伝子のより一層の配列決定 腫瘍成長阻害活性を有するタンパクをコードする遺伝子の、λ 1t11 ヒト 胎盤cDNAライブラリー[クローンチック(Clo山chH,2X10’個の 独立クローンコを、第87頁15〜18行および図28に記載されているように 、リピートフリー・プローブでスクリーニングすることにより、1.7kbのc DNAクローンが単離された。ノーザン分析によると、腫瘍増殖阻害活性を有す るタンパクのmRNAは約3.5kbであることがわかったが、このことは我々 が全長CDNAを得ていなかったことを示している。
5′側配列の追加情報を得るために、本発明者は、λ g+11ヒト謄帯cDN ^ライブラリー[クローンチック(CIonlschH,5x10’ (Iの独 立クローン]を、胎盤cDNAクローンに由来する 5′EcoR1−JI I I制限断片(図40、トBとして図示)でスクリーニングした。これにより、1 .9kbのcDNAが単離された(図40)。
配列分析によって、このクローンが、180 !の追加のヌクレオチドからなる 5′側配列情報を含んでいることが判明した。このcDNAを腰帯ライブラリー から単離することによって、この遺伝子が、この組織中で活発に転写されること が再び確認される。
腫瘍成長阻害活性を有するタンパクをコードする遺伝子に対するより一層のcD NA配列情報を得るために、A673細胞からmRNAを単離し、CD1I^ラ イブラリーを調製した。5μgのポリ (A)+1N^から出発して、アメルシ ャム(A*ershsml cDNA合成系を用い、製造業者の手順に従って、 約2X106個のクローンからなるランダムプライムド(r*adom pri a6d) eDNAライブラリーをλを目θ中に構築した。約11.7 XIO ’ alの未増幅eDNAクローンを、1.9kbのcDNAクローンの5′末 端近傍の配列に対応する25 merのオリゴヌクレオチドプローブ (5’ −ATATAGCGC了G丁TTGGCAATG丁ccT−3’ )  でスクリーニングし、1.7kbの挿入物を含む唯一の陽性クローンを同定した 。
3つの重複するcDNA (図41)の分析によって、2529塩基の配列が判 明し、最大のオーブンリーディングフレームは1236塩基であうな。本発明者 は、これらの重複するcDNAに配列の違いが全くないことを見い出したが、こ のことはそれらが同一の遺伝子の転写物に由来していたことを示している。本発 明の配列は、1031bpの完全な3′側非翻訳領域を含んでおり、ポリ(A) 部分の25bp上流にはポリアデニル化シグナルを有する。5′側非翻訳領域は 262 bpを有するが、ノーザン分析によって推定されるiRN人の寸法から 判定すると、約1kbを欠いている。腫瘍増殖阻害活性を育するタンパクをコー ドする遺伝子の推定アミノ酸配列は、TGF−β1およびβ2に対して広範囲に わたる相同性を示す(1!142) [プリンク(Der7nck)ら、(19 85年)ネイチャー(Nslcre) 、316巻、701〜7115頁;デ・ マルチイン(de Mtrtio)ら、(19117年)エンボ・ジャーナル( EMBO1,)、6巻、3673〜3677頁;マディセン(M畠diseIl )ら、(108年)DNA 7巻、1〜8頁]。
丁GF−β1およびTGF−β2は、それぞれ00個および414個のアミノ酸 残基からなる前駆体形で産生される[プリンク(De+y++cklら、(19 85年)ネイチャー (Nun+e) 、316巻、701〜705頁;デー? ルティン(de Mtrtio)ら、(1987年)エンボ・ジャーナル(EM BOJ、 ’) 、6巻、3673〜3677頁]。腫瘍増殖阻害活性を有する タンパクをコードする遺伝子に対して本発明者が得たCDNA配列(図41)は 、412個のアミノ酸をコードするオーブンリーディングフレームを含んでおり 、終止コドンに先行する最初はATGは162ヌクレオチド上流にある。TGF −β1 [プリンク(DsBncklら、(19115年)ネイチャー(N[u +e)、316巻、701−705頁]およびTGF−β2[デ・マルチイン( de kl*rttm)ら、(lN7年)エンボ・ジャーナル(EMBOJ、) 、6巻、3673〜3677頁コについて見い出されているように、腫瘍増殖阻 害活性を有するタンパクの推定開始コドンは、コザック共通配列[コザック(K o+sk)、(1986年)セル(C!ll) 、44巻、283〜292頁] の一部を形成しない。興味深いことに、6ヌクレオチド下流には、Aが一3位に ある第2のATGが存在し、TGF−β2の開始コドンと共に一列に整列してい る[デ・マルチイン(de Lrjin)ら、(1987年)エンボ・ジャーナ ル(EMBOL)、6巻、3673〜3677頁]。TGF−β1およびβ2の C末端側にある112個の残基からなるホモダイマーは、これらのタンパクの生 物学的活性形を表す。成熟形への切断部位に先行して、TGF−β1および−β 2は、それぞれ4個および5個の塩基性残基からなる伸張部分を育する。腫瘍増 殖阻害活性を冑するタンパクをコードする遺伝子には、星印によって示された推 定切断部位に先行する5個の塩基性残基が存在する(図41)。丁Gr−β1お よび−β2の成熟形は、80/ 112個の同一残基を共育する。この遺伝子の 対応する 112個のC末端側アミノ酸は、 TGF−βlおよび−β2に比較 して、それぞれ86/ 112個およびH/+12 (1の同一残基を示す(図 42)。残っている違いの多くは、保存的な置換を表す。すべての3つのタンパ クは、この領域におけるシスティン残基の厳密な保存を示す。腫瘍成長増殖活性 を育するタンパクをコードする遺伝子の前駆体部分のN末端領域はTGF−β1 に対しては約35%の相同性およびTGF−β2に対しては45%の相同性を示 す。比較によると、TGF−β1およびβ2前駆体の対応する配列は33%の配 列相同性を育する(図42)〔プリンク(Dery++ckJら、(19115 年)ネイチャー(N畠ture)、316巻、7G1〜705頁;デ・マルチイ ン(I!MxrjiiJら、(H87年)エンボージャーナル(EMilOJ、 )、6巻、3673〜3677頁コ。相同性マトリックスプロット(homol olYm*jriw pl+j)は、明らかに、TGF−β1に比べて、腫瘍増 殖阻害活性を育するタンパクをコードする遺伝子とTGF−β2との間に、大き い類似性を示している(図43)。腫瘍増殖阻害活性を育するタンパクをコード する遺伝子のN末端側部分には、潜在的な糖付加部位が4つ含まれており、その うちの1つは3つのタンパクすべてに保存されている。また、3つのタンパクは 、すべて、前分泌シグナルペプチド配列を表現しうる疎水性のN末端を有する〔 パールマン(p@rIm*n)およびハルボルソン(H>rマorio口)、( 1983年)ジャーナル・オブ・モ1ノキュラー・バイオロジー(]、 Mo1 . Biol、)、 107巻、391〜409頁コ。興味深いことに、TGF −β1と腫瘍増殖阻害活性を有するタンパクをコードする遺伝子とは共に(TG F−β2は除いて)、フィブロネクチン結合配列RGDを含んでいる[ルオスラ ッチ(Rao+lsh日)およびビニールシュバッファー(Pierschbx chtr) (1986年)、セル(Ctll) 、44巻、 517〜518 頁]。TGF−β1および一β2との類似性によれば、腫瘍成長阻害活性を有す るタンパクは、タンパク分解を受けて成熟ポリペプチドを産生ずる412アミノ 酸前駆体として合成されそうである。TGF−β1および−β2との機能的およ び構造的な相同性によると、腫瘍増殖阻害活性を有するタンパクは、癌の治療、 創傷治癒および免疫抑制において、治療活性を有すると考えられる。
命名に関する注意 腫瘍成長阻害活性を有するタンパクの配列が広範囲にわたってTGF−β1およ びTGF−β2と一致しているので、以下で腫瘍成長阻害活性を有するタンパク をTGF−β3と命名した。
TGF−β3発現構築物 全長TGF−β3タンパクをコードするTGF−β3 cDNAの 1500b p Ala 1−H1! +制限断片(その部位は図41に示されている)を、 ブルースクリプト・プラスミド[ストラドジーン(SI+t+Be++e) 、 う・ホヤ(Ll ]01111 、C^]にクローン化して、プラスミドpBl ue−TGF−β3を得た。このベクターのf1遺伝子間領域は、flヘルパー ファージによる宿主細菌の感染によって、1本鎖DNAの生産を可能にする。T GF−β3の推定開始コドンは、翻訳の効率に影響を与えることが示されている コザック共通配列[CCACC[ATGコG、コザック(Koxtck) 、セ ル(Ce l 1)44巻、283〜292頁、1986年]の一部を形成しな い。組換えTGF−β3タンパクの高い収率を増進するために、ナカマエ(N* に*msy*)およびニックシュタイン(Eck+ le in)の方法ロヌク レイック・アシッズ・リサーチ(Nncleic Aeid+ Res、) 、 14巻、9679〜9698頁、1986年コを用いて、CACAC〔A丁G] AをCCACCCATG ] Aに変更することによって、開始コドンの隣接配 列をより効率的な翻訳配列へ変異誘発した。変異誘発は配列分析によって確認し た。引き続いて、変異誘発したpBIas−TGF−β3をcDN^挿入物に隣 接する2つのポリリンカー制限部位であるKpn IおよびSpt Iで切断し た。この断片を、 rpa +および1h* Iで切断した真核生物発現ベクタ ーp(INFEI [バーバード(Ber■+dlら、エンボ・ジャーナル(2 M80 J、)、6巻、283〜292頁、1987年]中にクローン化した。
この構築物(pcMV:TGF−β3)中において、TGF−β3 cDIIA 配列は、サイトメガロウィルス直接的初期プロモーターによって転写rtamさ れる(図44参照)。
DNA形質移入および遺伝子増幅 TGF−β3を発現する安定な形質転換体は、pcMV−TGF−β3構築物( 図44)を、ジヒドロ葉酸還元酵素(DIIFR)遺伝子(それ自体のプロモー ターによって駆動されるハムスターDIIFRミニ遺伝子を含むpDclllP プラスミド)と共に、DIIFR遺伝子を欠くチャイニーズ・ハムスター卵巣( CHO)細胞中に、同時形質移入することによって得られた〔ウルラウブ(U+ 1sab)およびチェイシン(Ch*tin) 、プロシーディング・オブ・ナ ショナル・アカデミ−Qオブ・サイエンス・オブ◆ジ・ユナイテッド・スティン ・オブ・アメリカCProc、 NsN、^c1d、 Sci、 USA) 、 77巻、4216〜4220頁、1980年〕。
標準的なCa P O< ・DNA沈澱法[プラノ1ム(Grxhlml およ びファン・デア・ニブ(マ*n du Ep) 、ヴアイロロジー(Virol ogF) 、52巻、456〜457頁、1973年コをDNA形質移入ニ用イ タ。pcMV二TGF−3(5,7kb )およびpDC!IIP (2,5k b)を、それぞれ10μg150Bの割合でCsPO4によって共沈させ、沈澱 物に0.5X 106個のCll0f DIIFR−)細胞を添加した。
+ tlBFR表現型を有する形質転換体の選択は、10%透析ウシつ児血清を補足 したアルファMElll[ギブコ(Gibco)、グランド・アイランド(Ga sed Isl!nd) 、MYl中で実施した。選択培地中における10〜1 4日間の培養した後に現れたコロニーを標準的な方法によって単離し、拡張した 。
遺伝子増幅としては、−次形質移入体を、メトトレキセート[Mlx ; シグ マ・ケミカル・カンパニー(Signs Che+eicxlCo、 ) 、セ ントルイス(St、 Low口)、MOコの濃度を増加させながら、段階的な選 択に付した。第1回目の選択は、2hMのkHxで実施した。丁GF−β3発現 レベルは、TGF−β31RIIAの発現をアクチンの発現に規格化するRN^ サイトドツト(cyjodat)ハイブリダイゼーシヨンによって測定した。初 期の高い発現を示す3つのクローンのうち2つ(クローンC1106j5および C1109,1)は、20 Jのki!濃度で、増大した丁GF−β3 1RN A発現を示した(図45)。C[IO細胞由来の全RNA(7,5Mg) (レ ーン1)。
CBO6j5 (レーン2)、およびCIO6,35/ 20 olll (レ ーン3)を、1.2%アガロース−ホルムアルデヒドゲル上で分画し、ニトロセ ルロース上ヘプロットし、TGF−β3特異的プローブ(Illllツクローン coRl−S膳* I cDNA制限断片)を用いて探査した(図40を参照) 。最も高い発現レベルを有したCBO6,35/ 2hM(20口M Mjxで の一次形質移入体C[IOクローン6.35+を調整培地からの一次タンパク精 製および後続の遺伝子増幅のために選調整培地を酢酸で最終濃度0.1Mまで処 理し、系列希釈物を生物学的活性について試験した。ミンク肺由来の細胞系であ る、CCL 64 [アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクション(Ame rican T7pe Ca1lrICollsc目011)、ロックビル(R ockマ1llt)、MDIは、済帯から単離された天然に存在するTGF−β 3に対して非常に鋭敏であることが見い出された。それゆえ、この細胞系を最初 に選んで、イワタ(Iv*lx)らの方法[キャンサー・レサーチーズ(Csn cer Res、)、45巻、26119〜2694頁、1985年]に従って 、調整培地を組換えTGF−β3タンパクの生物学的活性について試験した。T GF−β1(精製物)またはTGF−β3 (調整培地由来)によって生じたC CL 64ミンク肺細胞の増殖阻害は図46に示されている。図46Aは、精製 丁GF−β1[カルバイオケム(Ctlbiocbem) ]を用いた増殖阻害 の用量応答を示す;50%阻害は、0.111冨のTGF−β1を用いて得られ た。
20 nM Ml!で選択された形質移入体由来の調整培地と、親の形質移入体 由来の培地とを比較することによって、ミンク細胞増殖阻害活性の増大が見い出 された。図46Bは、CHO6,35/ H++M形質移入体(黒丸)およびC [10615形質移入体(白丸)の酸活性・化血清非含有上清の生物学的活性を 示す。得られた50%阻害は、それぞれ3hg/mlおよび5B/ml TGF −β1活性に等しい。
親Cl1O(DHFR−)由来の調整培地は、いずれの形質移入体よりも、はる かに低い増殖阻害を示した(データは示せず)。これらの結果は、明らかに、T GF−β3 cDNAが転写されること、およびTGF−β3 m!INAが翻 訳され、生物学的に活性なタンパクが生産されることを示唆している。EGFが 存在すれば、TGF−β3を含む、COO6,35由来の酸性化調整培地は、N RK細胞の軟寒天増殖を促進することができた。軟寒天中におけるNIIK細胞 の増殖は、創傷治癒における重要なパラメータである細胞外基賀タンパクの生産 を刺激することによって誘発できることが示されTGF−β3タンパクの様々な 部分的アミノ酸配列に対応するペプチドを、jBoc化学を用いて、アプライド ・バイオシステムズ(Applied Biosy+jsms)のペプチド合成 装置(430^型)で合成した。ペプチドは、グルタルアルデヒドによってキー ホール・リンペット・ヘモシアニンに結合させ、ウサギの免疫化に用いた。最初 に酵素結合抗体免疫吸着アッセイを用いて、抗体価を同定した(表9を参照)。
このために、および次の免疫学的実験ノタメニ、バー ロ’7 (l!++Io v)およびレーン(Llne)が、1988年に、アンチボディーズ・ア・ラボ ラトリ−・マニュアル(Alibodic+、 A Libor*lo+!i1 gnu&l)に記載しているような標準的技術を採用した。β3vまたはβ31 11ペプチドを注射した免疫化ウサギ由来の高力価抗血清は、アフイープレツブ (A!fi−pr!9) 111 [パイオーラッド(Bjo Rsd)、リッ チモンド(Ricbsomd) 、CA]に結合させた各々のペプチドβ3抗原 からなるアフィニティーマトリックスを用いて精製した。
表 9 ペプチド 配 列 エリザ(Eliss)力価I EEM[1GEIEEGC丁 QENTESEY 1 : 6.GG。
II LGDILEIIIIIEVMEI[FKGVDNEDD 1 : 10 ,000II 5GDILENI[!HMEH1: 19.00GIII DT NYCFRNLEENC1: 26,000IT CVIIFLYIDrRQD LG[W[EPKGYYANFC1: H,000V TLR5ADT丁11S TVLGLYNTLNPEASASY 1 : 26,000VI CVPQD LEPL↑ILYYVGRTPKVEQLSNMVVKSCI : 4.01l ilアフイニテイー精製されたβ3111抗血清は、TGF−β1または−β2 のいずれかに由来の同起源ペプチド配列に比べて、β3+11ペプチドに対する 300倍より高い特異性を示す。さらに、この抗血清の著しい交差反応性は、T GF−β1または−β2タンパクのいずれに対しても観察されていない。しかし ながら、この抗体の調整培地から天然の組換えTGF−β3タンパクを免疫沈降 させる能力は非常に限られたものである。アフィニティー精製されたβ3v抗血 清は、TGF−β1由来の対応ペプチド配列に比べて、β3vペプチドに対する 少なくとも1011倍の選択性を示す。また、この抗体は、天然のTGF−β3 タンパクを効率よく免疫沈降させることができる(図50を参照)。しかしなが ら、このポリクローナル血清は、TGF−β2同起源ペプチド配列および丁GF −β2タンパクの両方と反応する抗体の着しい集団(約30〜50%)を含んで いると思われる。
図48は、CHD 6.35/20 nMの形質移入体によって生産された調整 培地中のTGF−β3の、検出用β3 Il+およびβ3v抗体を用いた免疫プ ロットを示す。ペプチド遮断実験については、抗体を、プロットと共にインキュ ベートする前に、80倍モル過剰量のペプチドと予備インキュベートした。検出 については、ヤギ抗ウサギIgGに結合させたアルカリホスファターゼ〔ザイメ ッド(Z!i+ed)、サンフランジ7、 ニア (Ssn Frr++ci+ eo)、CA]を第2の抗体として用いた。図48Aはゲルのウェスタンプロッ トを示し、その試料は電気泳動の前に還元反応に付すのに対して、図48Bは非 還元条件下における試料のウェスタンプロットを示す。各図において、レーン1 〜3および4〜6は、それぞれβ3vおよびβ3 II+抗血清と免疫プロット した調整培地に対応し、レーン2および5は過剰の同起源ペプチドの存在下で実 施した免疫プロットに対応するが、レーン3および6は過剰量の無関係なペプチ ド配列の存在下における免疫プロットを表す。
アフィニティー精製されたβ3 II+およびβ3v抗血清を用いた。還元条件 下における、CHO6,35/ 2hM細胞由来の調整培地のウェスタンブロッ ティングでは、50 kDsおよび12kDzのバンドが検出された。我々は、 ジエントリー(Gsntr7)ら[モレキュラー・セル・バイオロジー(Mo1 . Cs1l、 Biol、) 、7巻、3418〜3427頁(1987年) ]およびマジソン(Mwdi亀611)ら[DNA 。
8巻、205〜212頁(190年)コによって以前に報告されたTGF−β1 およびτGF−β2のプロセッシングからの類推により、これらのバンドは丁G F−β3の前駆体形および成熟形に対応すると考えている(図48)。非還元条 件下では、100 kDsおよび24kDIのバンドが観察されたが、我々は丁 GF−β3の前駆体形および成熟形のホモダイマー形に対応すると考えている。
見かけの前駆体は、いくつかのグリコジル化タンパクの特性を示す幅の広いバン ドとして現れる。TGF−β3の前駆体形のシグナルペプチド配列の切断に続い て、(還元条件下では)分子量43 kDsのタンパクが期待されるだろう。T GF−β3の一次配列によると、4つのN結合グリコジル化部位が存在するが、 このことは、さらに、検出された前駆体タンパクがグリコジル化されているかも しれないことを示している。図49は、検出用β3v抗体を用いたCHO6,3 5/ HnM形質移入体の細胞抽出物(49A)および調整培地(図49B)の ウェスタンプロットを示す。細胞抽出物の調製としては、まず、リン酸緩衝食塩 水で細胞を洗浄し、次いで、ゲル電気泳動の前に、5DS−βメルカプトエタノ ールを用いて、直接、細胞を溶解した。ペプチドのブロック化(レーン2および 4)としては、プロットとのインキュベージタンの前に、抗体を100倍モル過 剰量の特定ペプチドと共にインキュベートした(■ タンパクAを検出に用いた )。還元条件下におけるCIO6,35/ 20nMの細胞抽出物においては、 潜在的な前駆体形に対応する50 kDsバンドだけが検出される(図49)。
抗血清の特異性は、ウェスタンブロッティングの前に、ペプチド免疫原で抗体を 予備吸収することにより示された(図48および49)。予想通り、mRNAお よび生物学的活性のデータによると、胎盤Cl0(DIIFR−)細胞の調整培 地中のTGF−β3は、抗血清によって、まったく検出されなかった。
また、両方の抗血清は、天然の組換えTGF−β3タンパクの免疫沈降について も試験された(図50)。Cll0−6.35/ 20nlJを集密的になるま で増殖させ、5%透析ウつ胎児血清および5%非透析ウつ胎児血清の存在下にて 、メチオニンを含有しないDMEM中で、24時間、[35Sコメチオニンによ って標識した。培地を集め、4℃にて、2時間、10μg/ifのアフィニティ ー精製された抗体および20μg/al(1:2希釈)のタンパクAアガロース で免疫沈降させた。免疫沈降タンパクを、12.5%の505ポリアクリルアミ ドゲル上で分離すると、ウェスタンブロッティングによって検出されたように、 TGF−β3の成熟形(12kD畠)および前駆体形(50kDs)と同様に移 動する2つのタンパクが現れた。
しかしながら、1つの余分な免疫沈降タンパクが43kDに見られた。このタン パクは、グリコジル化されていない前駆体またはタンパク分解による分解産物の いずれかに対応するかもしれない。β3v抗体は、 TGF−β3タンパクの免 疫沈降において、β3111抗体よりもはるかに効率的であることが証明された 。免疫沈降の特異性は、80倍モル過剰量の同起源ペプチドまたは無関係なペプ チド配列のいずれかと共にブレインキュベートすることによって定量した。特異 的なペプチドは3つのバンドすべての完全な競合を示したが、無関係なペプチド は示さなかった。
予想通り、丁GF−β3タンパクにおけるアミノ酸組成およびメチオニンの分布 によると、50 kDxのものは著しく多くの835標識を含んでいる。
また、βVアフィニティー精製抗体をヒト腹帯のパラフィン切片に用いた(図5 1)。繊維芽細胞および上皮細胞(第51図A)には腹帯血管系の平滑筋繊維と 同様に付着したが(図510)、結合組織および細胞外マトリックスのいずれも 、この抗血清は付着しなかった。対照のウサギポリクローナル抗血清(P210 ph1/3” :QS+に対するIg、カタログ番号PCO2)は、まったく付 着を示さなかった(図51BおよびD)。この組織における強い付着は、我々が 腹帯由来の抽出物は組換えTGF−β3タンパクと同一の理化学的性質に類似し たものを備えた高レベルの組織由来腫瘍増殖阻害因子を有することを示した初期 のデータと一致する。また、腹帯は最も高いレベルの丁GF−β3 mRNAを 発現することが見い出された。
タンパク精製 2hMメトトレキセートの存在下で集密的になるまで増殖させたCIO6,35 / 2hil細胞から調整培地を調製した。細胞をリン酸緩衝食塩水で洗浄し、 血清を含まない培地と共に2時間インキュベートして残存する血清タンパクを除 去した。血清を含まない新鮮な培地と共に48時間インキュベートした細胞から 調整培地を誘導した。調製培地を遠心分離し、酸性化し、1M酢酸に対して[ス ペクトラポア(5pec+rxpor) 3メンブレン(遮断分子量3,5GO )、トークス(Thomac) 、フイラデラフイア(Pbil+d+1iph ix)、PA]透析し、引き続いて凍結乾燥した。酸可溶物を、1M酢酸で平衡 化したバイオゲル(BioGel) P−60カラム(4X 100cm1にか けた。10m1を含む画分を集め、検出用のβ3 I11抗体を用いて、所定量 の選択されたカラム画分をウェスタンプロット分析によって分析した。2ピーク の交差反応性バンドが見い出されたが、これらはそれぞれTGF−β3の前駆体 形および成熟形に対応する。成熟TGF−β3タンパクを含有する画分をプール し、部分的に凍結乾燥した。このプールを、2MTt口でpH7まで中性化し、 バーロウ(Tll r l ov)およびレーン(Lxne) Eアンチボディ ーズ(Antibodies) 、ア・ラボラトリ−・マニュアル(^Labo rslorr MeoIltll、コールド・スプリング・ハーバ−・ラボラト リ−(Cold SpringHx+borLtbo+ztoB) 、コールド ・スプリングe /X−バー、1988年]によって記載された標準的な手順を 用いて、ジメチルビメリミデートでタンパクAアガロースに結合したβ3v抗体 のアフィニティーカラムに通した。緩衝液A (0,1M T目+−HClpH 7,5,10mM EGTA 、 1mM PMSF、 1%Tritoo)お よび緩衝液A+IM N息C1で、最後に2hM丁丁目−+1cI pl]7. 5で充分に洗浄した後、 TGF−β3タンパクを50allグリシン−〇C1 pi!2.0で溶出した。図52は精製TGF−β3およびTGF−β1 〔カ ルバイオケム(CIlbinch+Il) ]の銀染色を示している。充填緩衝 液中、10all DTTの不在下(レーン1および3)または存在下(レーン 2および4)で試料を処理しながら、TGF−β3 (100μg)(レーン1 および3)およびTGF−β1(レーン2および4)を、12.5%ポリアクリ ルアミドゲル上で電気泳動した。画分を銀染色およびウェスタンプロット分析に よって分析し、ピーク画分をプールした。銀染色したゲルは、還元条件下および 非還元条件下で、それぞれ12 kDxおよび24 kD!の単一バンドを示し た(図52)。単一の銀染色バンドの検出は調製物が90%より高い物質である ことを示している。
培養細胞系の増殖に対する組換えTGF−β3の影響様々な細胞系の増殖に対す るTGF−β3の影響を表10に示す。
増殖は「東1シリーズの実験」の材料および方法に関する部分に記載した腫瘍増 殖阻止活性の単層アッセイの変形を用いて定量した。細胞は、96ウエルの細胞 培養プレート上にて、100μlの培地中、2×103細胞/ウエルの播種密度 で継代培養した。MCF−7を除いて、10%ウシ胎児血清および2%L−グル タミンを含有するダルベツコの修正イーグル培地中で維持し、アッセイを行った 。MCF−7は10%ウシ胎児血清、2%L−グルタミンおよび1%ピルビン酸 ナトリウムを含むダルベツコの修正イーグル培地中で維持した。未処理の対照ウ ェル中の細胞が90%の実密度になったら、細胞を、25ng/mlのTGF− β3で処理し、5−[11ヨード−2′デオキシウリジンによって、24時間標 識し、上記のように採取した。
表10では、組換え丁GF−β3だけで、ミンク肺細胞(CCL 64)と、肺 、皮膚、結腸および胸部の腫瘍組織からのヒト腫瘍細胞とを著しく阻害しながら 、正常なヒト繊維芽細胞に対しては最小の影響しか及ぼさないことが観察される 。
TGF−β3活性を中和する抗体 精製された組換えTGF−β3を、3.125〜G、 049 ng/ mlの 濃度で、5μg/lのアフィニティー精製されたポリクローナル・ウサギ抗体( β3111およびβ3v抗血清)と共に、37℃にて、3時間、インキュベート した。対照TGF−β3は、抗体を用いずにインキュベートした。抗体処理した TGF−β3および対照の未処理TGF−β3によるミンク細胞の増殖阻害は、 上記のようにして定量された。図53は、β3v抗血清(黒い四角)が、抗体の 存在しない場合(黒丸)またはβ3 II+抗血清で処理した場合(白い四角) における同一濃度のTGF−β3の増殖阻害活性に比べて、ミンク細胞に対する TGF−β3の増殖阻害活性を減少させることを示している。いずれの抗血清も 、τGF−β3が存在しなければ、CCL 64細胞の増殖に対して著しい影響 を及ぼさなかった。TGF−β3ペプチドβVに対する抗体は、明らかにTGF −β3の増殖阻害(阻止)活性を中和している。
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FIG、 41 。
日G、 43゜ FIG、 44゜ 日G、 45゜ F工GURE 46A Q 、0001 .001 .01 .1 1 10TeF−Bi標4’)t  (n9) F工GURE 46B 日G、47 −−−m−゛−゛、? q¥聞几ペア°+ド+ ◆ ・ FIG、 49 A、 −FIG、 49 B。
FIG、 50゜ FIG、 51 A。
FIG、 51 B。
FIG、 51 C。
FIG、 61 D。
Fle、 52゜ F工GURE 53 TC7F−已う4・P主、つ守ん′シも中和、01 .1 1 10 7CF−a3 (ng/ml) 補正書の写しく翻訳文)提出書(特許法第184条の8)平成3年11月18日 1、特許出願の表示 PCT/US 901027532、発明の名称 組織誘 導性腫瘍増殖阻止剤及びその調製方法と使用法3、特許出願人 住 所 アメリカ合衆国、二ニー・ヨーク・11030 、マンハセット、コミ ユニティ・ドライブ・350、ザ・ボウエスーマークス・ビルディング 名 称 オンコジーン・サイエンス・インコーホレーテッド5、補正書の提出年 月日 1991年8月13日6、添附書類の目録 請求の範囲 1、 各ポリペプチドが第29図に示された配列を有し、1位のアラニンで始ま り1]、2位のセリンで終わる112個のアミノ酸から成る見掛けの分子量が約 13..000ダルトンであり、非還元条件下でジスルフィド結合により結合さ れた2つの該ポリペプチドから構成されるダイマーであり、見掛けの分子量が約 26、000ダルトンである腫瘍増殖阻止活性を有する、生物学的に活性な組換 えタンパク質。
2、 各ポリペプチドがヌクレオチド263位のアデノシンで始まりヌクレオチ ド1498位のシトシンで終わる第41図に示される配列によりコードされてお り、非還元条件下でジスルフィド結合により結合された2つの該ポリペプチドか ら構成されるダイマーであり、TGF−β3の前駆体である組換えタンパク質。
3、 請求の範囲第1項又は2項の組換えタンパク質をコードする発現プラスミ ド。
4、 宿主細胞内に請求の範囲第3項のプラスミドを含む宿主ベクター系。
5、 適当な宿主細胞が細菌細胞である、請求の範囲第4項の宿主ベクター系。
6、 適当な宿主細胞が真核細胞である、請求の範囲第4項の宿主ベクター系。
7、 宿主細胞が哺乳動物細胞である、請求の範囲第6項の宿で組換えタンパク 質を産生させ、こうして産生されたタンパク質を回収することから成る組換えタ ンパク質の製造方法。
9、YLR5ADTT)ISTVLGLYNTLNPEASASY 17)アミ ノ酸配列を有するペプチド。
10、請求の範囲第1項の組換えタンパク質のエピトープと特異的に結合する抗 体。
+1. 請求の範囲第10項のモノクローナル抗体。
+2. 請求の範囲第8項のポリペプチドのエピトープと特異的に結合する抗体 。
+3. 請求の範囲第12項のモノクローナル抗体。
14、 ヒト検体からの試料を請求の範囲第10項の抗体と接触させ、該抗体と 該タンパク質のエピトープとの間に複合体を形成させ、こうして形成された複合 体を検出し、これによって腫瘍を診断することから成る、腫瘍の診断方法。
15、治療上有効量の請求の範囲第10項の抗体及び医薬上許容し得るキャリア から成る医薬組成物。
+6. 有効腫瘍治療量の請求の範囲第15項の組成物を検体に投与することか ら成る、検体における腫瘍の治療方法。
17、有効増殖型疾患治療量の請求の範囲第15項の組成物を検体に投与するこ とから成る、検体における増殖型疾患治療方法。
18、有効量の請求の範囲第1項の組換えタンパク質及び医薬キャリアを含む医 薬組成物。
19、 ヒト腫瘍細胞を有効腫瘍増殖阻止量の請求の範囲第18項の組成物と接 触させることから成る、該細胞の増殖阻止方法。
20、増殖型疾患の治療に有効な量の請求の範囲第18項の組成物を検体に投与 することから成る、検体における増殖型疾患の治療方法。
21、やけど又は創傷を請求の範囲第18項の医薬組成物と接触させることから 成る、やけどの治療又は創傷の治癒方法。
22、検体からの試料中に存在する請求の範囲第1項の組換えタンパク質の量を 定量的に決定し、こうして決定された量を正常検体からの試料中に存在する量と 比較し、有意な量の差が腫瘍の存在を示すものであることから成る、腫瘍の存在 の検出方法。
23、検体からの試料中に存在する形質転換増殖因子α(TGF−α)及び請求 の範囲第1項の組換えタンパク質の夫々の量を定量的に決定し、該試料中に存在 する請求の範囲第1項のタンパク質の量のTGF−αの量に対する比をめ、正常 な検体からの試料に対する相当する比をめ、正常な検体に対する比と前記検体に 対する比を比較して、該比に於ける有意な変動が腫瘍の存在を示すものであるこ とから成る、腫瘍の検出方法。
24、TGF−β3を含む細胞を活性阻止量の請求の範囲第10又は12項の抗 体と接触させることから成る、TGF−β3活性を阻止する方法。
2、特許請求の範囲第24項の方法であって、該活性が免疫抑制活性である前記 方法。
2F+、(a) TGF−β3の前駆体をコードし、ヌクレオチド263位に始 まりヌクレオチド1498で終る第41図に示されるヌクレオチド配列と同一か 、又は機能的に均等であるヌクレオチド配列を有するDNAを調製し、(b)  こうして調製したDNAを発現ベクター内に、適当なプロモーターに関して適当 な宿主細胞中で該DNAの発現を可能にするような位置で挿入し、 (C) 該DNAの発現を可能にする条件下で該宿主細胞を該発現ベクターで形 質転換し、 (d) こうして形質転換させた宿主細胞を、該DNAが発現し、TGF−β3 の前駆体が産生され、こうして産生されたTGF−β3前駆体が該培地中に分泌 されるような条件下で、適当な培地中で培養し、 (e) 分泌されたTGF−β3の前駆体を含む培地を活性化剤で処理し、該前 駆体を生物学的に活性なTGF−β3に変換し、 (f) こうして産生された生物学的に活性なTGF−β3を回収すること、 から成る、生物学的に活性なTGF−β3の製造方法。
27、宿主細胞が真核細胞である請求の範囲第26項の方法。
28、真核細胞が哺乳細胞である請求の範囲第27項の方法。
29、#乳細胞がCHO細胞である請求の範囲第28項の方法。
30、適当なプロモーターが誘発性プロモーターである請求の範囲第26項の方 法。
31、誘発性プロモーターがMMTVである、請求の範囲第30項の方法。
32、活性化剤が酸を含む、請求の範囲第26項の方法。
手続補正書 平成3年12月6呻罰

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.第29図に示された、1位のアラニンに始まり112位のセリンで終わる1 12個のアミノ酸から成る、腫瘍増殖阻止活性を有するタンパク質。 2.請求の範囲第1項の生物学的に活性な誘導体であって、腫瘍増殖阻止活性を 有する該誘導体が1位のアラニンで始まり112位のセリンで終る第29図に示 されたアミノ酸配列と実質的に同一である該誘導体。 3.請求の範囲第1項の精製タンパク質。 4.112個のアミノ酸を有する請求の範囲第3項のタンパク質。 5.ヌクレオチド263位のメチオニンで始まりヌクレオチド1496位のセリ ンで終る第41図に示される412個のアミノ酸から成るタンパク質。 6.請求の範囲第5項の生物学的に活性な誘導体であって、該タンパク質がヌク レオチド263位のメチオニンで始まりヌクレオチド1496位のセリンで終る 第41図に示されるアミノ酸配列と実質的に同一である該誘導体。 7.ヌクレオチド266位のリジンで始まりヌクレオチド1496位のセリンで 終る第41図に示される411個のアミノ酸から成るタンパク質。 8.請求の範囲第1項のタンパク質をコードする核酸分子。 9.請求の範囲第4項のタンパク質をコードする核酸分子。 10.請求の範囲第5項のタンパク質をコードする核酸分子。 11.第29図に示される請求の範囲第8項のcDNA。 12.1位のコドンのグアニンで始まり112位のコドンのシトシンで終る第2 9図に示される請求の範囲第9項のcDNA。 13.1位のシトシンで始まり2529位のグアニンで終る第41図に示される 請求の範囲第10項のcDNA。 14.請求の範囲第8項の核酸分子を含むプラスミド。 15.適当な宿主細胞内に請求の範囲第14項のプラスミドを含む宿主ベクター 系。 16.適当な宿主細胞が細菌細胞である、請求の範囲第15項の宿主ベクター系 。 17.適当な宿主細胞が真核細胞である、請求の範囲第15項の宿主ベクター系 。 18.請求の範囲第15項の宿主ベクター系を増殖して該宿主内でタンパク質を 産生させ、こうして産生されたタンパク質を回収することから成る、タンパク質 の製造方法。 19.9位のアルギニンで始まり28位のロイシンで終る20個のアミノ酸から 成る、請求の範囲第1項のタンパク質から得られたポリペプチド。 20.請求の範囲第1項のタンパク質に含まれるエピトープと特異的に結合する 抗体。 21.請求の範囲第20項のモノクローナル抗体。 22.請求の範囲第19項のポリペプチド内に含まれるエピトープと特異的に結 合する抗体。 23.請求の範囲第22項のモノクローナル抗体。 24.適当な条件下でヒト検体からの試料を請求の範囲第20項の抗体と接触さ せ、該抗体と該タンパク質に含まれるエピトープとの間に複合体を形成させ、こ うして形成された複合体を検出し、これによって腫瘍を診断することから成る、 腫瘍の診断方法。 25.請求の範囲第20項の抗体及び医薬上許容し得るキャリアから成る医薬組 成物。 26.有効腫瘍治療量の請求の範囲第25項の組成物を検体に投与することから 成る腫瘍の治療方法。 27.有効増殖型疾患治療量の請求の範囲第25項の組成物を検体に投与するこ とから成る、増殖型疾患治療方法。 28.適当な医薬キャリア中に請求の範囲第1項のタンパク質又はその生物学的 に活性な誘導体を有効量含む医薬組成物。 29.ヒト腫瘍細胞を有効腫瘍増殖阻止量の請求の範囲第28項の組成物と接触 させることから成る、該細胞の増殖阻止方法。 30.増殖型疾患の治療に有効な量の請求の範囲第28項の組成物を検体に投与 することから成る、検体における増殖型疾患の治療方法。 31.やけど又は創傷を請求の範囲第28項の医薬組成物と接触させることから 成る、やけどの治療又は創傷の治癒方法。 32.適当な医薬キャリア中に、請求の範囲第5項のタンパク質又はその生物学 的に活性な誘導体を有効量含む医薬組成物。 33.ヒト腫瘍細胞を有効腫瘍増殖阻止量の請求の範囲第32項の組成物と接触 させることから成る該細胞の増殖阻止方法。 34.増殖型疾患の治療に有効な量の請求の範囲第32項の組成物を検体に投与 することから成る、検体における増殖型疾患の治療方法。 35.やけど又は創傷を請求の範囲第32項の医薬組成物と接触させることから 成る、やけどの治療又は創傷の治療方法。 35.検体からの試料中に存在する請求の範囲第1項のタンパク質の量を定量的 に決定し、こうして決定された量を正常検体からの試料中に存在する量と比較し 、有意な量の差が腫瘍の存在を示すものであることから成る、腫瘍の存在の検出 方法。 37.検体からの試料中に存在する形質転換増殖因子α(TGF−α)及び請求 の範囲第1項のタンパク質の夫々の量を定量的に決定し、該試料中に存在する請 求の範囲第1項のタンパク質の量のTGF−αの量に対する比を求め、正常な検 体からの試料に対する相当する比を求め、正常な検体に対する比と前記検体に対 する比を比較して、該比に於ける有意な変動が腫瘍の存在を示すものであること から成る、腫瘍の検出方法。 38.腫瘍を有する検体からの試料に対して、TGI−1、TGI、TGI−2 、請求の範囲第1項のタンパク質、CM−1、又は該試料中に存在するA431 細胞の調整培地から回収し得るポリペプチドの各々の量を定量的に決定し、それ らの特異的量又は相対的量の存在が特異的な腫瘍の型を示すものであることから 成る、腫瘍のダイビング法。 39.細胞を有効量の請求の範囲第20項の抗体と接触させることから成る、腫 瘍増殖阻止活性を有するタンパク質又はその生物学的に活性な誘導体の活性を阻 止する方法。 40.細胞を有効量の請求の範囲第22項の抗体と接触させることから成る、腫 瘍増殖活性を有するタンパク質又はその生物学的に活性な誘導体の活性を胆止す る方法。 41.請求の範囲第39項の腫瘍増殖活性を有するタンパク質の活性を阻止する 方法であって、該活性が免疫抑制活性である前記方法。 42.請求の範囲第40項の腫瘍増殖活性を有するタンパク質の活性を防止する 方法であって、該活性が免疫抑制活性である前記方法。 43.(a)TGF−β3の前駆体をコードし、ヌクレオチド263位に始まり ヌクレオチド1498で終る第41図に示されるヌクレオチド配列と実質的に同 −であるヌクレオチド配列を有するDNAを調製し、 (b)こうして調製したDNAを発現ベクター内に、適当なプロモーターに関し て適当な宿主細胞中で該DNAの発現を可能にするような位置で挿入し、 (c)該DNAの発現を可能にする条件下で該宿主細胞を該発現ベクターで形質 転換し、 (d)こうして形質転換させた宿主細胞を、該DNAが発現し、TGF−β3の 前駆体が産生され、こうして産生されたTGF−β3前駆体が該培地中に分泌さ れるような条件下で、適当な培地中で培養し、 (e)分泌されたTGF−β3の前駆体を含む培地を活性化剤で処理し、該前駆 体をTGF−β3に変換し、(f)こうして産生されたTGF−β3を回収する こと、から成るTGF−β3の製造方法。 44.宿主細胞が真核細胞である請求の範囲第43項の方法。 45.真核細胞が哺乳細胞である請求の範囲第44項の方法。 46.哺乳細胞がCHO細胞である請求の範囲第45項の方法。 47.適当なプロモーターが誘発性プロモーターである請求の範囲第43項の方 法。 48.誘発性プロモーターがdhfrに関連のある、請求の範囲第47項の方法 。 49.活性化剤が酸を含む、請求の範囲第43項の方法。
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