JPH04506058A - プリン代謝酵素の活性が増加した細胞の形質転換の阻害 - Google Patents

プリン代謝酵素の活性が増加した細胞の形質転換の阻害

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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】 、 プリン代謝酵素の活性が増加した細胞の形質転換の阻害背景 細胞の形質転換、または悪性形質転換は、細胞の生長特性を変化させ、そして細 胞を導入した動物中で腫瘍を形成させる。例えば、付着性細胞の形質転換は、変 更、例えば、生長のコントロール、細胞の形態学、膜の特性、タンパク質の分泌 および遺伝子の発現の変化に関連させることができる。形質転換は自発的に起こ ることができるが、それは化学物質または照射により引き起こされることができ るか、あるいは腫瘍ウィルスによる感染から生ずることがある。下に横たわる分 子の事象についてほとんど知られていない。RNAウィルス(レトロウィルス) の1つの型およびDNAウィルスの多数の異なる型は、細胞を形質転換する作用 をし、そして集合的に腫瘍ウィルスと呼ばれる。腫瘍ウィルスの場合において、 ウィルスは、感染した細胞の特徴を示す表現型の変化を生成するために必要な遺 伝子のすべてをそれ自体もたないことは明らかである。
腫瘍ウィルスは、ある方法において、標的細胞の遺伝子に影響を及ぼすか、ある いはそれを誘発する1または2以上の遺伝子を通してそれらのゲノム(腫瘍遺伝 子)において作用することができる。誘発された標的細胞の遺伝子は、引き続い て、形質転換された細胞において観測される変化を行う作用をする。形質転換性 DNAウィルスの少なくとも3つのクラスが存在:アデノウィルス、これらは腫 瘍遺伝子の2つの群、EIAおよびEIBを有し、これらは−緒に作用して形質 転換を生成する:パポバウイルス、これらはT抗原と呼ぶタンパク質を合成し、 これらの抗原は一緒に作用して細胞を形質転換する:およびヘルペスウィルス、 それらのための腫瘍遺伝子はまだ同定されてきていない。
形質転換性遺伝子または腫瘍遺伝子の同定においてかなりの努力が消費されてき ていおりそして、ある場合において、それらのタンパク質産生物をまた同定され たが、形質転換のプロセスにおいて実施される細胞のメカニズムについてほとん ど知られていない。これらの腫瘍遺伝子は主要な関係する遺伝子の発現または活 性を変更することによって、細胞の生長を混乱するというコンセンサスが存在す る。とくに影響を受ける生化学的経路を同定できる場合、形質転換がいかにいて 起こるかをよりよく理解することは非常に助けとなるであろう。このような知識 により、形質転換の効果を妨害するか、あるいはそれに反作用するか、あるいは いったん介したときそれが起こる程度を最小とし、こうしてそれが起こる個体へ の作用を減少することができる化合物を設計することが可能となるであろう。
発明の説明 本発明は、プリンの代謝およびヌクレオチドのレベルの調節に参加する少なくと も1種の酵素(プリン代謝酵素)の活性を増加する哺乳動物細胞、とくに上皮細 胞の生長速度、形質転換または転移を阻害する方法に関する。とくに、本発明は 、DNA腫瘍ウィルス、DNA腫瘍ウィルスの因子または細胞への同等の作用を 宵する他の因子(すなわち、プリン代謝酵素の活性を直接または間接に増加する )による哺乳動物細胞の形質転換を阻害(減少または排除)する方法に関する。
この方法は、DNA腫瘍ウィルスまたは因子により引き起こされる宿主遺伝子の 発現の増加を阻害することによって、とくに宿主細胞のプリン代謝酵素をエンコ ードする遺伝子の発現を増加する前記ウィルスまたは因子の能力を妨害すること によって実施する。本発明は、宿主細胞のプリン代謝酵素の遺伝子の発現を増加 する、DNA腫瘍ウィルスの腫瘍遺伝子産生物の能力、あるいは形質転換に関連 するウィルスの腫瘍遺伝子産生物のそれらに類似する機能をもつ他の細胞の活性 化タンパク質の能力を妨害する方法に関する。本発明は、さらに、DNA腫瘍ウ ィルスの腫瘍遺伝子産生物の細胞への作用を減少するとき有用な化合物または薬 物に関する。本発明は、さらに、その中でプリン代謝酵素の活性が増加する細胞 中のDNA腫瘍ウィルスの複製を阻害する方法、およびウィルスの活性を阻害す る方法に関する。
本発明の方法において有用な薬物は、次の方法の1または2以上において作用す ることによって細胞の形質転換への所望の効果を有することができる:細胞中の 活性が増加した、プリン代謝酵素を阻害する;宿主細胞のプリン代謝酵素の発現 を誘発する形質転換因子を妨害する:そしてプリン代謝酵素をエンコードする宿 主細胞の遺伝子とウィルス産生物または因子との相互作用を阻害する。あるいは 、薬物はウィルス産生物または因子と宿主細胞の遺伝子産生物との相互作用を阻 害することによって作用し、その相互作用はプリン代謝酵素の活性またはそれら の発現を調節する。抗ウィルス剤として、このような薬物はウィルスの複製を妨 害することによって作用する 本発明の方法において有用な薬物は、現存する薬物、現存する薬物の類似体、ま たは例えば、DNA腫瘍ウィルスまたはその活性を阻害することによって、プリ ン代謝酵素の活性を減少する目的で特別に設計された薬物であることができる。
本発明の方法の使用により、DNA腫瘍ウィルスの形質転換の能力を減少または 排除すること、腫瘍の形成が起こる程度を減少すること、あるいは腫瘍の形成を 防止することが可能である。
プリン代謝酵素の発現の高いレベルにより特性決定され、そしてDNA腫瘍ウィ ルスの存在に直接または間接に関連する他の腫瘍は、同様な方法で処理すること ができる。さらに、DNA腫瘍ウィルスによる感染の作用をまねる細胞の突然変 異から生ずる腫瘍は同様な方法において処置することができる。例えば、抗腫瘍 遺伝子産生物Rh、DCCまたはp53の損失はDNA腫瘍ウィルスによる感染 をまねることができ、プリン代謝酵素の発現のレベルを高くする。これらの腫瘍 は同様に本発明の方法による処置の候補である。
ヒトのクレアチンキナーゼのB−イソ酵素のためのゲノムのクローンは機能的酵 素をエンコードすることが示され、これはクローニングされたDNAを異なる細 胞系の中にトランスフェクションし、引き続いてB−イソ酵素の産生を観測する ことによって実証された。プロモーターは、アデノウィルスE2E遺伝子のプロ モーター領域と強い配列の関係を有することが示された。アデノウィルスのE2 E領域は、ウィルスの複製に関係する72kdの一本鎖のDNA結合タンパク質 をエンコードする。
E2遺伝子の発現および引き続くウィルスの複製は、アデノウィルスのEla領 域の腫瘍遺伝子産生物に高度に依存する。
CKBプロモーター領域は、細胞の遺伝子プロモーター領域とウィルスの遺伝子 プロモーターとの間の強い配列の類似性の第1の例を提供する。E2プロモータ ーの5′非解読配列の最初の100ヌクレオチドに対する強い類似性は、各プロ モーターからの発現が両者に共通のある因子により調節されることを示唆する。
このモデルは、E2の発現に重要であるプロモーターの4つのサブ領域の各々を 通した2つのプロモーターの非常にすぐれた整列により支持される。(アデノウ ィルスのE22プロモーターの最初の100ヌクレオチドのあるものまたはすべ てはその発現に要求される)。2つのプロモーター配列のこの驚くべき関係は、 2つの間の可能な機能的関係についての研究を刺激した。ここに記載するように 、脳のクレアチンキナーゼの発現はアデノウィルスのEla領域の腫瘍遺伝子産 生物により調節されることが示された。こうして、エネルギーの代謝および細胞 内のヌクレオチドのレベルの調節に関連する細胞の遺伝子は、腫瘍遺伝子の形質 転換により、開始されるか、あるいは活性化されることが、最初に、示された。
すなわち、形質転換性ウィルスの腫瘍遺伝子産生物による細胞の遺伝子の誘発は 実証された。と(に、Ela腫瘍遺伝子の短い(19アミノ酸の)形質転換性ド メイン2により脳のクレアチンキナーゼの発現の調節は示された。これは興味あ ることである。なぜなら、ヒトの形質転換性ウィルス(例えば、アデノウィルス 、SV40、乳頭腫ウィルス)の全範囲は、ドメイン2に密接に引き続いて形質 転換性ドメインを含有することが示されたからである。
最近、タンパク質中のこの同一のドメインは、また、網膜芽腫遺伝子の細胞の抗 抗腫瘍遺伝子産生物と相互作用することが示された。DNA合成の形質転換およ び誘発に、また、関係するElaのドメイン1は、また、CKBの誘発に重要で ある。シフリンは、細胞のサイクルの調節された遺伝子であり、細胞分割に重要 であり、また、このドメインを必要とすることが示された。CKBが細胞の分割 においておよびある悪性細胞の生長のためにトリガーメカニズムの一部分である ことを示唆することは合理的である。
形質転換性ドメインにより細胞の操作代謝およびヌクレオチドレベルを調節する ために重要である細胞の遺伝子の誘発は、腫瘍遺伝子の活性化後に起こる中間の 代謝の事象の調節に重要であろう。クレアチンキナーゼは、小細胞の肺癌(SC LC)のための腫瘍マーカーであり、多数の悪性疾患において活性でありそして 形質転換されたDNA腫瘍ウィルスまたはその細胞相同体により誘発することが 示され、そしてこのクレアチンキナーゼの活性のブロッキングは、腫瘍の生長ま たは形質転換の程度、ならびにウィルスの複製する能力をコントロールするため に非常に有用である。ヒトのDNAウィルス、例えば、頚の悪性疾患に関連する 、ヒトの乳頭腫ウィルスを妨害する能力は大きい意味を有する。これらのウィル スは腫瘍遺伝子の分子、例えば、形質転換ドメインにおいてアデノウィルスのE la産生物に構造的および機能的に類似する、HPV−16のE7産生物をエン コードする。CKBのレベルを誘発することが知られているヒトのサイトメガロ ウィルス、腫瘍遺伝子分子または細胞の類似体は、影響を受けた細胞の形質転換 に重要である同様な代謝の事象を調節する。クレアチンキナーゼは、それと組み 合わせて働くある酵素と一緒に、形質転換に導(重要な事象である。Ckおよび 関連する酵素の活性を阻害することは、ウィルスの形質転換および複製のコント ロールにおいて非常に有用であろう。
最初に、2つの細胞の遺伝子−一脳のクレアチンキナーゼ遺伝子およびアデノシ ンデアミナーゼ遺伝子−一それらの各々は細胞のヌクレオチドの代謝に関係しそ して腫瘍において自然に過度に発現されるm−は顕著な配列の類似性を有する。
DNA腫瘍ウィルスにおいてプリンの代謝およびヌクレオチドのレベルの調節お よび複製遺伝子+DNA腫瘍ウィルスの分子の形質転換によるそれらの誘発に関 係するこれらの酵素の機能の間のリンクは、それらがDNA腫瘍ウィルスの機能 において仲介する重要な機能を示唆する。
クレアチンキナーゼおよび関連する酵素によるアデノシンのプールの調節は、グ アニンのプールに直接または間接的に影響を与える。クレアチンキナーゼにより ATP調節を通したグアニジンジホスフェート(GDP)のグアニジントリホス フェート(GTP)への転化の間の1;ンクが存在することが実証された。ベス マン(Bes sman) 、S、P。
およびり、 C,カーペンタ−(Carpenter) 、Ann、Rev。
B ichem、 、54 : 831−862 (1985)、GDP/GT Pプールの調節は、形質転換の間に活性化される多数のプロセスにとって極めて 重要である。多数の悪性疾患に関連するras腫瘍遺伝子産生物(p21)は、 GDP/GTPブール、ならびにシグナル的にG−タンパク質および微小管のア センブリーの族により調節される。それゆえ、核の腫瘍遺伝子により誘発される クレアチンキナーゼの系は、核の事象を悪性の間に活性化されたシクロプラスミ ンの(cyc I op I a 5m1c)事象にリンクするであろう。
それゆえ再び、クレアチンキナーゼ系およびそれと組み合わせて働(酵素の活性 を調節することは、このリンクは、今回、DNA腫瘍ウィルスの作用に対するア デノシンの初期の吸収および代謝に関係する細胞の酵素の間に存在することが示 され、そして形質転換は薬物の設計のためにきわめてすぐれた基礎を提供する。
これらの酵素およびそれらとともに働く他のものを調節するとき活性である化合 物は、化学的治療の計画および抗ウィルスの薬物の計画において最大の重要性を もつであろう。
本発明の方法において使用する薬物は、主要な細胞の酵素をエンコードする遺伝 子の発現へのウィルス産生物の作用を妨害する:活性化または誘発された酵素の 活性を妨害する:アデノシンの吸収およびその代謝経路の他の成分またはそれら の活性化のシグナルを妨害するか、あるいは3つの任意の組み合わせを妨害する ことによって作用するであろう。例えば、今回、細胞におけるクレアチンキナー ゼの発現を誘発することが知られた、アデノウィルスのEla領域は、阻害する ことができる。同様に、CKBおよびシフリンの誘発にまた必要なElaのドメ イン1の回りの領域は、妨害することができる。例えば、クレアチンキナーゼは クレアチンホスフェートとしてATPの可逆的貯蔵およびその再生を触媒して、 細胞中で高いATP/ADP比を維持する。脳のクレアチンキナーゼのレベルは 、腫瘍細胞、例えば、小細胞の肺癌において太き(増大される。本発明の方法は 、脳のクレアチンキナーゼの活性を調節する(例えば、阻害または妨害する)た めに使用することができ、そして、こうして、腫瘍細胞の生長のコントロールに おいて有用である。例えば、アデノシン代謝の経路の他の成分、またはその活性 のためのシグナルは、阻害または妨害することができ、これによりヌクレオチド のレベルおよび分布およびDNAの合成を変更することができる。こうして、本 発明は、細胞の代謝、生長、および二次メツセンジャーの発生に利用されつるA TPのレベルをコントロールすることによって、腫瘍形成およびウィルス誘発細 胞の増殖に対して反作用する方法を提供する。
第1図は、ヒトのゲノムのクローン16B2の部分的制限地図である。
クロスハツチングした区域は、ヒトのクレアチンキナーゼBイソ酵素遺伝子内の 2.5kpの解読領域を表す。
第2図は、脳クレアチンキナーゼのためのヒト遺伝子の転写開始部位のマツピン グを示す。パネルAは、Bイソ酵素のための遺伝子の5′末端における傾斜地図 およびここに記載する分析のためのBイソ酵素のためのプローブおよびオリゴヌ クレオチドの位置である。矢印は、この分析により決定されたmRNAの5′末 端の位置を示す。パネルBは、ヒトのBイソ酵素遺伝子のためのmRNAの5′ 末端のプライマー伸長のマツピングの結果を示す。パネルCは、mRNAの5′ 末端の81ヌクレアーゼのマツピングの結果を示す。パネルDは、合成オリゴマ ー3(60マーの合成オリゴマーを使用するS1ヌクレアーゼのマツピングの結 果を示す。
第3図は、クレアチンキナーゼのヒトBイソ酵素のヌクレオチド配列である。パ ネルAは、アミノ末端の解読領域の配列および5′フランキング配列である。括 弧は、両者の鎖の配列決定において異常に挙動し、そして誤差を含有することが ある−90〜−84へブタヌクレオチドを囲む。星印は、プライマー伸長の分析 およびSiヌクレアーゼのマツピングの実験により決定された転写体の主要な5 ′末端の遺伝子中の位置を示す。ヌクレオチドはこの部位から連続的に番号を付 す。括弧は最初の2つのイントロンの位置を示す。下線は、典型的には、プロモ ーターに関連するか、あるいは調節タンパク質の結合部位に関連する配列の要素 を際立たせるために使用した。パネルB1アデノウィルスのE2プロモーターお よびクレアチンキナーゼのBイソ酵素の5′領域の間の関係。
線は同一であるヌクレオチドを接続する。アデノウィルスE、E配列の領域1〜 ■Vは発現に重要であるとして表示しく20.40)、そして同様な領域はBイ ソ酵素のための遺伝子の中に見いだされる。配列の類似性の第5領域(Vと表示 する)は、また、認められる。
はCKBに対して特異的なプローブまたはE2Eに対して特異的なプローブを使 用して、pm975野生型Ad5ウィルスで感染したHeLa細胞、ドメイン3 の中に点突然変異を有する9m975−1098突然変異で感染したHeLaま たはモック(mock)!染したHeLa細胞から収穫した、全体の細胞のRN Aのハイブリダイゼーションアッセイの結果を示す。パネルAはCKB mRN Aの誘発を示す(レーンa〜d1野生型ウィルス;レーンe −h 、突然変異 のウィルス:レーンi。
使用したHeLa細胞系におけるモック感染したまたは内因性CKBのレベル) 。パネルBはE2E RNAの誘発を示す(レーンj−m、野生型ウィルス:レ ーンn −p 、突然変異のウィルス:レーンr1モック感染した、内因性E2 E RNAを示さない。パネルCは、細胞を野生型および突然変異のウィルスで 5pfu/細胞および50pfu/細胞において感染させたとき、クレアチンキ ナーゼの活性の測定の結果を示す。モック感染したプレートにおける0=CKB 、野生型ウィルス感染したプレートにおける・=および9m975−1098で 感染したプレートにおける△=。結果が実証するように、E2Eの誘発について 有効ではないドメイン3中の点突然変異(9m975−1098)はCKBの発 現を誘発することができる。
は、12S (di 1500)または13S (9m975)産生物を発現す るウィルスを使用して、実施例2に記載するように感染したHeLaから収穫し た。レーンaおよびb1感染したモック:レーンCおよびd1感染したdl 1 500;レーンeおよびf、感染した9m975:CKB mRNAに対して特 異的なプローブで感染させた。結果が示すように、ドメイン3を欠<Elaの1 23産生物はCKBの発現を活性化する。
第6図はオートラジオグラムを示し、そしてこのオートラジオグラムは、実施例 2に記載するように脳クレアチンキナーゼ(A)およびE2E (B)に対して 特異的なプローブを使用して、野生型または突然変異のウィルスで感染したHe La細胞からのRNAのハイブリダイゼーションアッセイの結果を示す:レーン a1モック感染した:レーンbおよびg1野生型pm975ウィルス、レーンC 1突然変異d1312ウイルス(Ela産生物について欠失した):レーンd、 e、h、i、突然変異のウィルスpm975−936および−953(ドメイン 2における点突然変異):レーンf、j、突然変異のウィルスpm975−10 98(ドメイン3における点突然変異)。
第7図は、CKBの発現を、また、誘発することができないElaのアミノ末端 の欠失を示す。
第8図は、CAT遺伝子に取り付けられたE2プロモーター中のB7およびEl a標的配列の同時局在化を示す。
第9図は、アデノウィルスのElaおよび乳頭腫ウィルスHPV−16E7の形 質転換性タンパク質の間の構造の類似性を示す。
部分的ヌクレオチド配列を示す。下線を付したおよび矢印でしるしを付した、同 一のパリンドローム構造の配列は、両者の酵素により共有される。
第11図はハイブリダイゼーションアッセイの結果を示すオートラジオグラムを 示し、ここで野生型(9m975)ウィルス(レーンa、bおよびC)またはモ ック感染した(レーンd)HeLa細胞から感染後8.24および30時間に収 穫したRNAをアデノシンデアミナーゼ(ADA)の産生についてプロービング した。最初の結果が示すように、ADAはEla遺伝子産生物により誘発される 。
第12図は、CKBの翻訳をブロッキングするために有用なアンチセンスオリゴ ヌクレオチドを決定することができる、CKB遺伝子の配列の部分を示す。
発明の詳細な説明 本発明は、ヒト脳クレアチンキナーゼ(CKB)の遺伝子の機能的および完全な コピーの分離、配列決定および特性決定に基づく。クレアチンキナーゼは、細胞 の仕事の部位におけるATPの維持に関係する酵素の1つの族である。S、P、 ベスマン(Bessman) 、Ann、Rev、Biochm、 、54:8 31 (1985)。
細胞を形賀転換するウィルスの腫瘍遺伝子の能力に関連する細胞の機能は同定さ れた。これらは、クレアチンキナーゼのシャトル系によりエネルギーおよびヌク レオチドプールのレベルの調節を包含する。アデノシンの代謝に関係する他の経 路は、細胞の中においてヌクレオチドのレベルを局所的に調節し、腫瘍遺伝子産 生物により調節することができる他の酵素を包含することがある。このような酵 素は、脳クレアチンキナ−ゼおよびアデノシンデアミナーゼの配列に類似する配 列をもつプロモーターを有することができる。
これらの発見の結果、今回、細胞のヌクレオチドのレベルの調節に関係する経路 において酵素(または2以上の酵素)の発現を誘発するウィルス産生物(例えば 、腫瘍遺伝子)の能力またはそれらの産生物により活性化されたシグナルを崩壊 し、こうして、このような活性化または細胞上の過度の発現の作用を減少するこ とができる。これは、次のようにして実施することができる:主要な細胞の酵素 をエンコードする遺伝子の発現へのウィルス産生物の作用を妨害する:活性化ま たは誘発された酵素の活性を妨害する;アデノシンの吸収またはそれらの活性化 のためのシグナルを包含する、アデノシンの代謝の経路の他の成分の活性を妨害 する:または3つの任意の組み合わせを妨害する。
DNA腫瘍ウィルス、上皮細胞の形質転換または腫瘍に関連するDNA腫瘍ウィ ルス、の腫瘍遺伝子産生物は、ある種の共通の機能的、構造的および配列の類似 性を有することが示され、これらの類似性により、それらが細胞の形質転換を誘 発する宿主細胞へ共通のまたは類似する作用を有することを期待することは合理 的である。今回、DNA腫瘍ウィルスに連鎖ことが示されたクレアチンキナーゼ 系、および形質転換は、ウィルスにより修飾される生化学的通路に沿って存在す ることができる。
とくに、2つのDNAウィルスの腫瘍遺伝子産生物、ヒト乳頭腫ウィルス16の E7タンパク質および多数の類似する構造的および機能的な役割を細胞中で有し 、そして宿主の遺伝子の発現を増加することができる。ここで詳細に記載するよ うに、これらの類似性および細胞の形質転換を誘発するこれらのDNAウィルス により示される能力は、宿主の遺伝子の発現を増加するそれらの能力、とくにプ リン代謝酵素の発現を増加するそれらの能力と結合すことができるように思われ る。さらに、これらのウィルスが発現する能力は、ヌクレオチドの代謝酵素の宿 主遺伝子の発現を増加する能力と結合することが示された。
本発明は、1または2以上のプリン代謝酵素の活性がその中で増加される哺乳動 物細胞中の形質転換または哺乳動物細胞の転移阻害する方法に関する。これはD NA腫瘍ウィルス、DNA腫瘍ウィルスにより産生されるか、あるいはDNA腫 瘍ウィルスに特性的に関連する因子(DNA腫瘍ウィルス因子)、あるいは細胞 の形質転換を誘発するか、あるいは形質転換された表現型を維持するDNA腫瘍 ウィルスまたはウィルス因子の作用に相当する作用を有する他の因子、のプリン 代謝酵素の活性を増加する能力を阻害(減少または排除)することによって実施 する。
これはこのようなプリン代謝酵素の発現を増加するウィルスまたはウィルス因子 の能力を妨害することによって実施する。本発明は、さらに、本発明の方法にお いて有用な化合物または薬物に関する。
とくに、本発明の方法の使用により、プリンの代謝に参加するか、あるいはこれ らの宿主酵素と相互作用する、宿主酵素、例えば、クレアチンキナーゼ、アデニ レートキナーゼ、アデニレートシクラーゼおよびアデノシンキナーゼの発現を増 加する、DNA腫瘍ウィルスまたはDNA腫瘍ウィルス因子またはその同等体の 能力を阻害することができる。また、これらの酵素の阻害因子を使用することに よって、ウィルスにより引き起こされる誘発作用を相殺することができる。こう して、誘発を防止するか、あるいは誘発を化学的に中和することによって、細胞 の形質転換を誘発するか、あるいは形質転換された状態を維持する能力を阻害す ることができる。結局、細胞の形質転換、形質転換の維持または転移は阻害され る(すなわち、それは本発明の方法を実施しない場合より少ない程度に起こるか 、あるいはいったん細胞が形質転換されたとき、完全にまたは部分的に、逆転す る)。
プリン代謝酵素がその中で増加する(すなわち、形質転換されない細胞中のプリ ン代謝酵素の活性より大きい)哺乳動物細胞の形質転換を阻害する本発明の方法 は、いくつかの異なるメカニズムによりその作用を有することができる。すなわ ち、形質転換を誘発するDNA腫瘍ウィルス、DNA腫瘍ウィルス因子または他 の因子の能力は、次のようにして妨害することができる: 1)ウィルスまたは因子の作用の結果として、形質転換された細胞中でその活性 が増加するプリン代謝酵素を阻害する。これは、例えば、プリン代謝酵素の活性 を減少するか、あるいは2またはそれ以上のプリン代謝酵素のアソシエーション (association)を化合物または薬物を投与することによって、実施 することができる;2)メツセージのレベルを減少する/mRNAの翻訳を防止 する。これは、翻訳に必要な細胞のプリン代謝酵素のmRNAのある領域に結合 するように選択したオリゴヌクレオチドである、アンチセンス構成体を投与する ことによって実施することができる。CKBについて、この領域は定められ、そ して第12図に示す3′末端の領域である。
3)転写因子を妨害する。これは、独特の因子とそれらの特定のプロモーターと のアソシエーションを修飾することによって実施することができる。アソシエー ションを防止または修飾し、それゆえ開始、それゆえ示したアデノシン遺伝子か ら発現された産生物の程度をコントロールするように薬物を設計することができ る;4)プリン代謝酵素をエンコードする宿主細胞の遺伝子とウィルス産生物と の相互作用を阻害する。これは、標的を同定しそしてプロモーターのアソシエー ションおよびトリが−を防止することによって実施することができる。アデノウ ィルスのE2EプロモーターおよびADA遺伝子と共有されるCKBプロモータ ー上の独特TTAA要素は、きわめてすぐれた候補であることがある;そして5 )ウィルス産生物と宿主細胞の産生物との相互作用を阻害する。その相互作用は プリン代謝酵素の活性または発現を調節する。これは、ウィルス産生物に結合し 、そして宿主細胞の産生物とウィルス産生物との結合を阻害するように設計され た化合物により実施することができる。
プリン代謝酵素、例えば、クレアチンキナーゼの活性はDNA腫瘍ウィルスまた はウィルス因子により形質転換された哺乳動物細胞中で増加するので、そしてそ れと組み合わせて働く酵素、例えば、アデノシンキナーゼ、アデニレートキナー ゼおよびアデニレートシクラーゼが存在するので、このような酵素は形質転換さ れた細胞を同定するためのマーカーとして有用であることがある。例えば、これ らの酵素の1または2以上の発生(存在/不存在または量)は、既知の酵素アッ セイまたは分離した遺伝子からの特異的プローブを使用して、決定することがで きる。
これは、ウィルスによる感染の検出のためのインジケーターまたはマーカーであ るか、あるいは細胞中で起こる形質転換のプロセスであることができ、そして情 報は診断の目的でまたは診断を実施した個体における処置の監視に使用すること ができる。
細胞の形質転換を阻害する本発明の方法は、現存する薬物、このよう ′な薬物 の類似体、またはこの目的に特別に設計した薬物を使用して実施することができ る。薬物を投与して、ウィルスとの直接相互作用により(例えば、エンコードさ れたタンパク質のウィルスのDNAまたはmRNAの発現の産生の阻害により) :細胞の生長を混乱する機能に関係する細胞の遺伝子の発現の誘発の原因となる ウィルスのドメインまたは配列をブロッキングすることによって;細胞の遺伝子 の誘発因子である、DNA腫瘍ウィルスにより産生されるまたはその特徴を示す 、因子の活性をブロッキングすることによって:あるいはウィルス産生物と相互 作用する宿主細胞の産生物に直接作用することによって(例えば、活性化された 酵素の酵素を阻害することによって)、細胞の形質転換の阻害を生成することが できる。意図する特定の目的のために設計された薬物類似体および薬物は、また 、本発明の主題である。
次に、本発明の方法により阻害することができる、細胞の形質転換を誘発するこ とができるDNA腫瘍ウィルス:プリンの代謝に関係する個々の酵素およびそれ らと互いとの相互作用およびこの阻害が行われる基礎の他の細胞の構成成分との 相互作用;細胞の形質転換を阻害するときの本発明の方法の使用:および本発明 の方法において有用な組成物について説明する。細胞の形質転換が起こる、記載 する場合の各々において、宿主細胞のクレアチンキナーゼの活性は増加する(形 質転換の不存在下に起こる活性より大きい)ことに注意することが重要である。
したがって、クレアチンキナーゼの活性が正常細胞における活性より上に有意に 増加する任意の腫瘍の処置において、本発明の方法を使用することができること を期待することは合理的である。同様に、他のプリン代謝酵素、とくにCKBと 機能的に関連するものの活性がその中で増加する細胞の形質転換を阻害するとき 、本発明の方法を使用できることを期待することは合理的である。
また、記載する方法および化合物を使用して、形質転換された細胞の転移を阻害 する(転移が起こる程度を減少するか、あるいはその発生を防止する)すること ができる。
DNA腫瘍ウィルス ヒト乳頭腫ウィルスおよびヒトアンゴジェニタル(angogeni tal) 癌との関連 最近の研究は、ある種のヒト乳頭腫ウィルス(HPV)とある型のヒトアンゴジ エニタル癌との間の強い関連を確立した。1ダースより多い異なるHPVの型が 、性器の領域の上皮腫瘍から分離されてきている。
前癌の病変、例えば、中程度のないし重い頚の形成異常およびその場の癌、なら びに侵入性頚癌は、HPV16.18.31および33型に関連づけられた[ズ ル・ハウゼン(Zur Hausen)およびシュナイダ−(Schne 1d er) 、1987 :パポバウイルス科:乳頭腫(Sal zman)N編、 プレナム(Pl enum) 、二s−ヨーク、pp、24−2631゜アニジ エニタル(anigenital)悪性疾患に関連づけられたHPVのうちで、 HPV−16は頚癌からのバイオプシーにおいて最も頻度に検出されてきている 。頚癌の組織および誘導された細胞系についてのRNA分析は、E6およびE7  0RFが一般に発現されることを明らかにし、それらの遺伝子が悪性の表現型 の維持に必要であり得ることを示唆する。[シュナイダーーガディツケ(Sch neider−Gadicke)およびシュワルズ(Schwar2)、(19 86) 、EMBo、5 : 2285−2292 ニスモルキン(Smo 1  k i n)およびウェット・スティン(Wett 5tein)(1986 )PNAS、83 : 4680−4684 :ペイ力−(Baker)、C, C,ら、(1987)ウィルス字詰(J、Virolog質転換は、HPV−1 6について記載されたCヤマモト、B、ら、(1986)ウィルス字詰(J、V irology)、5ヱ:572−577;ツノカワ、Y、ら、(1986)P NAs、83 : 220−2203;カンダ、T、ら、(1987)Jpn  J Cancer Resヱ、8 :103−108]。この形質転換活性はE  6/E 7領域に局在化された[ベデル(Bede l l) 、M、 A、 ら、(1987)ウィルx’iニア8 (J、Vi roIogy) 、旦1  :3635−3460 :カンダら、 (1988)ibidコ。サラニ、HP V−16E6/E7領域は、ラット胚線維芽の形質転換において活性化されたラ ット発癌遺伝子と共同することができる機能をエンコードすることが示された。
[マトラシェウスキ(Mat lashewski) 、G、ら、(1987) EMBo、6 :1741−17461゜HPV−16の免疫化機能は、フエル プス(Phelps)および共同研究者らによりE’ ORFにマツピングされ た。[フェルプス(PhelpsLW、G、ら、微生物額および免疫学における 現在のトビy92(Current Topics in Microbio1 gエルラーグ、ベルリン、ハイデルベルグ、(1989)。これらの研究者らは 、また、HPV−16のE7産生物が、他のウィルスの発癌遺伝子産生物、アデ ノウィルスのElaタンパク質の活性に類似する活性を有することが発見された 。
要約すると、前述の乳頭腫ウィルスの腫瘍遺伝子産生物およびアデノウィルスの 腫瘍遺伝子産生物は、次の類似性を有することが示された:1、 フェルプス( Phelps)らは、E7がアデノウィルスのElaのそれらに類似する転写の トランスアクチベーション(transactivation)性質を有するこ とが示された。すなわち、E7は、アデノウィルスのE2プロモーターを包含す る、異種プロモーターに影響を与えることができる。Elaの刺激およびHPV −16E7活性化に要求されるアデノウィルスのE2プロモーターの配列は、一 致することが示された。第8図は次の文献から取った:フエルブス(Phe I  p S) 、W、 G、ら、微生物額および免疫学における現在のトピックス (Current Topics in Microbiolgical an d Immunolo y):DNA腫瘍ウィルスの形質転換の性質、ニラパー ス(Knippers)およびレビン(Levine)ii、スプリンガーーフ ェルラーグ(Springer−Verlag)、[1,153−166゜a)  この図面は、CAT遺伝子にフックされたアデノウィルスE2プロモーター中 のE7標的配列の局在化の実証である。−285〜+40AdE2CATプラス ミドから誘導された−97、−79、−70および−59に終点をもつBa13 1は発生された。
5μgの各Ad E2CATプラスミドは、5μgのPBR322、PEIA( アデノウィルスのEla産生物をエンコードするプラスミド)またはp858  (乳頭腫ウィルスE7産生物を発現する構成体)と−緒に、CVIの中に同時に トランスフェクションされ、そしてCAT活性についてアッセイした。E2E結 合部位およびその主要なおよび少ないRNAの開始部位の位置が示された。
2、 HPV−16E7およびアデノウィルスElaタンパク質のアミノ酸配列 の比較は、有意なアミノ酸の類似性の領域を明らかにし、これらの領域は性器の 組織の中に存在する他の乳頭腫ウィルスのE7タンパク質内によく保存される。
第9図はフエルブス(Phelps)、ら、 (ibid)から取った。
b) 第9図はアデノウィルスElaおよびHPV−16E7の間の構造の類似 性を示す。Ad5 Ela領域の概略的線図は、この図面の上部示されており、 保存されたアミノ酸ドメインは1〜3である。HPV−16E7の中に見いださ れるElaからのドメインlおよび2の相同性(ボックス)および機能的(点描 )のアミノ酸配列は、N末端の37残基内に位置する。他の性器の関連するHP VのE7タンパク質のこの領域のための保護されたアミノ酸配列が示されている 。
3、 前述のElaおよびE7の間の保存された配列は、Elaのトメ 、イン 1および2に制限される。それらの配列は形質転換およびDNA合成を誘発する Elaの能力のために重要である。[リリエ(Lillie)、J、W、ら、  (1986) 裡震(Ce I 1)46 :1043−1051)。
4、 ElaおよびE7は網膜芽腫(Rh)遺伝子の抗腫瘍遺伝子産生物に関連 する[N、プリン(DYson、)ら、サイエンス(Science) 、24 3 : 934−937 (1989)]、形質転換に重要である2つの間の保 存された配列は、また、Rbタンパク質とのアソシエーションに重要である。こ れは、2つのタンパク質が同一の細胞の代謝の事象と相互作用して形質転換を引 き起こすことを示唆する。
5、 E7は同様な方式で子供のラットの腎臓の細胞をEla相補性へ形質転換 するときras腫瘍遺伝子を補足するすることがで音る[フエルプス(Phel ps)、ら、 (ibid)コ。
こうして、各々がDNAウィルスの異なるクラスに属する2つのDNA腫瘍ウィ ルスは、構造および配列の類似性を有し、そして宿主遺伝子の発現を変調する。
E7およびElaの両者は、多機能を有すると思われ、そして宿主遺伝子の発現 を変調するそれらの能力は、細胞の形質転換を誘発するそれらの能力において重 要な事象であると仮定することは合理的である。これらのDNA腫瘍ウィルスの 形質転換性ドメインを必要とする、このような腫瘍遺伝子レギュレーターのため の標的である細胞の遺伝子産生物が同定された場合、それは形質転換の間に影響 を受ける代謝の事象の大きい洞察を提供するばかりでなく、かつまたこのような りNA腫瘍ウィルスによる形質転換を阻害することができる手段を提供する。さ らに、原因となるDNAウィルスによる感染の診断および引き続(形質転換の監 視において有用なマーカーを設計することができるであろう。それは、また、こ のような活性化された事象を阻害し、そして化学療法および抗ウィルスの化合物 として働くために有用な化合物または薬物を設計を可能とするであろう。次の節 に記載するように、エネルギーの代謝およびプリンの経路(すなわち、タレアチ ンキナーゼ)に関係しそして腫瘍マーカーである、少な(とも1つの細胞系は、 DNA腫瘍ウィルスの合理的な標的であることが決定された。DNA腫瘍ウィル スの腫瘍遺伝子タンパク質は、多分、宿主/細胞の遺伝子に作用し、そしてキナ ーゼ遺伝子の発現を修飾して、形質転換された状態を誘発する。
エネルギーおよびプリンの代謝に関係する酵素およびそれらの相互作用クレアチ ンキナーゼ(CKB)の脳のイソ酵素は、ここに記載する研究に関係する多数の 特徴を有する。CKBの増大したレベルは、小細胞の肺癌(SCLS)をもつ患 者から得られた腫瘍試料において検出された。ガズダー(Gazdar) 、A 、F、ら、キャンサー・リサーチ(且ancer Re5earch)、41: 2773−2777(1981)。CKBの顕著な増大(ラジオイムノアッセイ による測定)は、5CLSをもつ患者から確立された50の細胞系のうちの49 において認められた。カーネイ(Carney) 、D、N、ら、キャンサー・ リサーチ(Cancer Re5earch)、45:2913−2923(1 985)。対照的に、非5CLS系におけるCKBのレベルはかなり低いか、あ るいはたいていの場合において無視できた。この酵素のレベルは5CLSの信頼 性あるマーカーとして見なされそして、この腫瘍に対して独特のニューロエンド タリンの特徴を包含する、小さい細胞の表現型の面の決定において機能的に重要 性をもつことがある。ガズダー(Gazdar) 、A、F、ら、健康および病 気におけるエンドクリン・びA、F、ガズダー(Gazdar)iiSW、B、 サンダース・アンド・カンパニー(Sunders & Co、) 、ペンシル ベニア州フィラデルフィア、pp、501−1108 (1984)。
両者の腫瘍細胞および患者の血清中のCKHのレベルの増大は、広い範囲のヒト 腫瘍に関係付けられた。実施例は前立腺癌、乳癌、卵巣癌、子宮癌、膀胱癌およ び肛門管癌である。ルベリー(Rube ry) 、E。
D、ら、Eur、J、Cane、CI in、0nco1. .18 :951 −956 (1982):デルカ(DeLuca) 、M、ら、バイオケミカル ・アンド・バイオフィジカル・リサーチ・コミュニケーション(Biochem 、Biophys、Res、Comm、) 、99 :1930−1932 ( 1977): トンプソン(Thompson)、R,J、ら、ランセット(L ancet) 、i 1673−675 (1980)。多くの場合において、 転移の進行および血清中のCKBのレベルの間にすぐれた相関関係が存在する。
ズウエイグ(Zwe i g) 、M。
H9ら、クリ二カ/L/−ケミストリー(CI in、Chem、) 、251 190−1191 (1979)。多数の患者において、血清中のCKBのレベ ルはトンプソン(Thompson) 、R,J、ら、ランセット(Lance t)、i 1673−675 (1980)。
Bイソ酵素はホルモンのコントロール下にある。それは女性の性器の管中のエス トロゲンにより誘発されることが知られている。マルニツク1Malnick) 、S、D、H,ら、エンドクリノロジー(End。
crinology) 、113:1907−1909 (1983)、その誘 発は急速(1時間以内)であり、そしてそれは従来同定されたエストロゲン誘発 タンパク質と同一である。引き続いてそれはカートリッジ[ツムジエン(Som jan) 、D、ら、FEBS レターズ(Letters)、167:281 −285 (1984)]、骨および腎臓[ツムジエン(Somjen) 、D 、 ら、バイオケミカル・ジャーナル(Biochem、J、) 、219 : 1033−1039 (1984)]中のビタミンDI7)′代謝物質により、 ならびにPTHおよび培養中の骨の細胞中のプロスタグランジンE2[ツムジエ ン(Somjan) 、D。
ら、バイオケミカル・ジャーナル(Biochem、J、)、225:591− 595 (1985)]により刺激されるすることが発見された。
ゴランダ−(Go I anda r) 、A、ら、エンドクリノロジー(En docrinology) 、11旦:1966−1970 (1986)は、 ヒト成長ホルモン(hGH)が腎臓、肝臓および置端中のCKBの発現を、生体 内および試験管内の両者において、誘発することを示した。
hGHによるその誘発引き続いて、DNA合成における平行の増加が存在する。
今回、ヒトCKB遺伝子のプロモーターはアデノウィルスE2プロモーターに対 する強い配列の類似性を有することが実証された、第3図80さらに、脳のクレ アチンキナーゼおよびそのmRNAの両者のレベルは、アデノウィルス5型のE la遺伝子の腫瘍遺伝子産生物により誘発されることが実証される、第4図〜第 7図。と(に、Ela領域のドメインが非機能的であるアデノウィルスの突然変 異の使用により、Elaの腫瘍発生ドメイン2はCKBのウィルスの誘発に要求 されることが示された、第6図。また、形質転換およびDNA合成の誘発ととも に含まれる、Elaのアミノ末端およびドメイン1はCKBの誘発に必要である 、第7図。こうして、今回、DNAウィルスの腫瘍遺伝子産生物は細胞の酵素( CKB)の発現を誘発すること実証され、この酵素は細胞のエネルギー代謝にお いて主要な役割を有するばかりでなく、かつまた種々の腫瘍細胞の中に増大した レベルで存在することが知られている。この誘発は、DNA合成を誘発しかつ形 質転換する能力と相関関係をもち、それはElaおよび他の関係する細胞の類似 体にとってこれらの機能の発現に必須であることを意味する。
アデノシンデアミナーゼ(ADA)のプロモーター領域のヌクレオチド配列は、 マリドローム構造の配列が混ぜ合わせられている、脳クレアチンキナーゼ遺伝子 のプロモーター領域の密接に類似することは意味がある。可能な同時調節(一方 または双方についての上下の調節)は、ウィルスの侵入および形質転換において 重要な段階でなくてはならない。
こえはとくに興味がある。なぜなら、CKBに似て、アデノシンデアミナーゼは アデノシンの代謝(および、こうして、DNA合成、複製および第2メツセンジ ヤーの産生)に参加するからである。子供におけるアデノシンデアミナーゼの抑 制または発現は、重大な免疫抑制に関連する。
ヒルシーs−ン(Hirschhorn)、R,、C1ba Found。
Sym、、旦旦・35−54 (1978)。アデノシンのキメラ阻害因子は、 広範な種類のウィルスのそれらの宿主細胞中の複製を抑制することが示された。
T、 W、ノース(No r t h)およびS、S、 コーヘンイルスの複製 に重要であるか、あるいはそれらの細胞の類似体のウィルスの産生物により影響 を受けるシグナル発生経路に関係することを示唆する。5CLCをもつCKBの アソシエーションに似て、アデノシンデアミナーゼはT細胞の腫瘍に関連し、そ してADAの阻害因子は毛髪細胞の白血病の処置に使用されてきている[J、B 、ジョンストン(J。
hnston)ら、キャンサー・リサーチ(Cancer Re5earch)  、46 : 2179−2184 (1986)コ。エイズをもつ患者は、A DAの増大した血清レベルを有するが、細胞内のレベルは決定されていない。
CKHのレベルは腫瘍において増大することが示されそして、今回、アデノウィ ルスにより誘発されうることが実証された。アデノウィルスによる誘発はウィル スの腫瘍遺伝子産生物の形質転換能力と密接に関連し、アデノウィルスにより形 質転換がCKBの発現を必要とすることを示唆する。CKB、アデノシンデアミ ナーゼおよびアデノウィルスのE2E調節領域の間の驚くべき類似性は、2つの 細胞の遺伝子が複製するためのウィルスからのシグナルおよび腫瘍遺伝子の形質 転換に関係するシグナルにより影響を受ける。これらの細胞の遺伝子の両者は、 アデノシンの代謝に関係し、そしてDNAヌクレオチドの前駆体の合成に関係し 、それゆえ複製に緊密に関係付けられることをわれわれは知っている。
腫瘍遺伝子および細胞中の成長の変化を誘発しそして形質転換された表現型を誘 発することができる抗腫瘍遺伝子は、ここで、細胞を環境のシグナルに対して応 答させる、シグナル発生経路の要素として作用すると考えられる。核の腫瘍遺伝 子は、植生の主要な成長に関係する遺伝子の発現(トランスアクチベーション) を誘発することができることが示唆された。しかしながら、現在まで、この仮説 を支持する堅固な証拠は存在していない。Ela腫瘍遺伝子は形質転換を研究す る研究者らにジレンマを与えた。なぜなら、Ela腫瘍遺伝子はウィルスおよび わずかの細胞の遺伝子をトランスアクチベーションすることができるが、この能 力は細胞を形質転換するその能力と区別されるようにと思われるからである。
アデノウィルスのE1a領域の産生物は、細胞のためのエネルギーの代謝または 生成の中心にあり、エネルギーおよびヌクレオチドのプールの調節に関係し、そ して広い範囲の腫瘍中で高いレベルで発現される、細胞の遺伝子の発現を開始さ せる。誘発は分子の形質転換能力に相当し、脳クレアチンキナーゼは腫瘍遺伝子 として機能するElaのために要求されるシグナルの経路上に存在することが示 された。
アデノシンデアミナーゼをエンコードする、他の重要な細胞の遺伝子は、プロモ ーター領域が脳クレアチンキナーゼに非常に類似する(配列の類似性)ことが示 された。また、予備的データから、アデノシンデアミナーゼプロモーターはEl a産生物により調節されるように思われる(第11図)。アデノシンデアミナー ゼは、脳クレアチンキナーゼの同様に、腫瘍の抗原(胸腺白血病抗原)でありそ して、また、アデノシンの代謝に関係するので、と(に興味がある。それは他の ウィルスにより上下に調節されることが示された。証拠が実証するように、アデ ノシンの代謝の2つのブランチ(すなわち、キナーゼおよびデアミナーゼ)は、 ウィルスの感染により影響を受け、そして腫瘍の代謝において変化する。
腫瘍ウィルスの複製遺伝子中のこれらの調節配列の存在は、ウィルスと宿生細胞 との間の連絡の部位を示唆する。第2メツセンジヤーのアデノシンの代謝および 産生、環状アデノシンモノホスフェート(cAMP)は、リンクの一部分である 。
CKBおよびADAは、参加する酵素のプロモーターが互いに配列の類似性を宵 かつ共同の方法で通常調節される、より大きい代謝系のメンバーであるが、ウィ ルス産生物により付与される調節の第2レベルが存在することを示唆する証拠が 存在する。ウィルス産生物はこの代謝経路のメンバーに直接作用する(例えば、 細胞産生物、例えば、網膜芽細胞腫の遺伝子産生物へ結合することによって、こ れは遺伝子の発現を変更する)か、あるいは間接に作用する(例えば、゛この代 謝系における遺伝子の発現の変更に導く事象のカスケードに関係する、遺伝子ま たは遺伝子産生物の機能または作用を変更することによって)。腫瘍遺伝子とし て作用するとき、Elaはこれらの細胞の遺伝子に作動するか、あるいはそれら を活性化することを示唆することは合理的である。
さらに、両者のADAおよびCKBの少なくとも一部分は膜にアソシエーション することが示された。膜にアソシエーションするアデノシンデアミナーゼ結合タ ンパク質の濃度は、異なる腫瘍中で変化することが示された。このタンパク質は 、アデノシンデアミナーゼを膜に定着させ、その活性を修飾し、そしてアデノシ ンを、核を包含する、細胞の部分に運搬すると思われる。CKHの下位集団は、 同様によく内部の膜に結合する。アデノシン代謝に関係する他の酵素は、膜に結 合したアデニレートシクラーゼおよびアデニレートキナーゼである。アデニレー トキナーゼはクレアチンキナーゼと物理学的にアソシエーションする。複合体は アデノシンレセプターの回りの膜中で形成される。ウィルスから発生するか、あ るいは形質転換プロセスの誘発因子であるシグナルは、アデノシンレセプターま たはアデノシン結合タンパク質または複合体により細胞の中に導入されることが できる。このシグナルは、アデノシン代謝の修飾に翻訳されて、ヌクレオチドの プールの局所的調節に導< (ATPおよびGTP)。二次メツセンジャーは酵 素反応のこのカスケードの活性化へ二次的に活性化されると考えられる。サイク ルのAMP(cAMP)はアデノシン代謝の産生物であり、そして二次仲介因子 であることができるであろう。本発明は、こうして、この膜にアソシエーション する複合体の任意のメンバーの発現または活性のウィルスまたは腫瘍遺伝子の誘 発を妨害するこのに関する。
また、ある細胞の遺伝子を活性化するウィルス産生物は膜とアソシエーションす る脂質の下位集団を活性化し、次いでこの下位集団は複製の誘発因子としての核 へ二次メツセンジャーとして解放されつる。これらの脂質の大部分はATPによ るリン酸化により活性化され、そしてCKBはこれらの脂質の活性化に間接に関 係することができる。ウィルス産生物は、また、成長因子を解放することができ 、これらの成長因子は膜にアソシエーションした複合体に作用しそして、また、 膜中のイオンのチャンネルまたはホルモンのレセプターを活性化することができ る。このようなカスケードの活性化、およびヌクレオチドのプールの局所的調節 は、CKBまたはADAの誘発されたレベルから生じ、G結合性タンパク質(例 えば、p21)をトリガーし、他の次元をシグナルの形質導入に加える。
アデノシン代謝に関係する経路の他のサブブランチはS−アデノシンメチオニン の発生であり、これはDNAのメチル化に関係し、そして同時に調節されうる。
ウィルス産生物の前述のレセプターまたは膜の成分のあるものと相互作用するで あろう。例えば、HIVウィルスはT細胞中のアデノシンデアミナーゼの変化に 関連し、モしてHIVの初期の遺伝子産生物、TATは分泌され、そして細胞の 吸収されることが実証された。前述のレセプター、アデノシンまたはアデノシン 結合タンパク質またはタンパク質の複合体は、この吸収の仲介因子であることが できる。
抗腫瘍遺伝子Rb(網膜芽細胞腫)遺伝子産生物は、Elaタンパク質、SV4 0の大きいt抗原および乳頭腫ウィルスHPV−1627産生物中のドメイン= 1および2と相互作用することが示された。こうして、これらの腫瘍遺伝子は間 接に働(ことができる[すなわち、Rbが増殖gbのマスターダウン調節因子( master down regulator)である場合、これらの作用はR b遺伝子産生物により仲介されることができる]。他の細胞のタンパク質はEl aと間接に相互作用する示され、そしてその因子のあるものを仲介することがで きる。
アデノシンデアミナーゼ遺伝子のプロモーター領域上にまた存在するCKB遺伝 子のプロモーター領域上に存在する配列(第8図)は、Rb遺伝子および他の細 胞のタンパク質のための直接の標的として働くことができる。
腫瘍遺伝子の調節因子のための標的である細胞の遺伝子産生物の同定細胞の遺伝 子産生物、クレアチンキナーゼ、これは細胞の仕事またはエネルギー生成の部位 におけるATPの維持に関係する酵素である、は、DNA腫瘍ウィルスの腫瘍遺 伝子産生物、例えば、HPV ET産生物およびアデノウィルスのEla産生物 の標的であり、これらの産生物は調節因子として作用し、そして細胞の遺伝子の 発現を修飾または調節する。明確に区別されたDNA腫瘍ウィルスに加えて、あ る形質転換された細胞または腫瘍細胞の中に絶えず存在するか、あるいはそれら から分泌される因子が存在すると思われ、これらの因子はそれら自体で宿主細胞 中でDNA合成を誘発することができ、そして多分DNA腫瘍ウィルスが有する のと非常に同一の効果で細胞の遺伝子の発現を変調することができる(すなわち 、細胞の遺伝子の発現を増加する)。このような因子は、ここにおいて、DNA 腫瘍ウィルス因子と呼ぶ。
後述するように、クレアチンキナーゼはそれがDNA腫瘍ウィルスの腫瘍遺伝子 産生物のこのような標的であるという考えを支持する、いくつかの特性を有する 。また、後述するように、細胞の代謝において間様な役割(例えば、プリン代謝 およびヌクレオチドレベルの調節)を有し、そしてCKBと関連して働く他の酵 素は、同様によく腫瘍遺伝子産生物の標的であるように思われる。プリンの代謝 に関係する酵素の発現を調節する、DNA腫瘍ウィルスまたはDNA腫瘍ウィル ス因子の腫瘍遺伝子産生物の能力を妨害すること、および/またはプリン代謝の 経路の酵素と相互作用する他の酵素を妨害することは、このようなウィルスまた は因子が細胞を形質転換する能力を阻害または妨害する。こえは、HIVが存在 することが知られている上皮細胞、とくに頚の上皮細胞中の腫瘍の形成、成長ま たは転移の阻害においてと(に有用であろう。本発明の方法は、ウィルスのDN A、RNAまたはエンコードされた腫瘍遺伝 ′子産生物の産生に作用するこ7 とによって、ならびにウィルスまたは細胞の産生物と通常相互作用または共同し て細胞の形質転換を生ずる他のウィルスまたは細胞の産生物を妨害することによ って、DNA腫瘍ウィルスが細胞の形質転換の仲介因子として作用する能力を阻 害し、こうして細胞の形質転換または腫瘍の形成または広がり阻害することを可 能とする。
今回、CKBはElaにより調節されることが実証された。他のDNA腫瘍ウィ ルスと部分的に共有されるドメイン1および2の形質転換は、観測される誘発に 要求される。
頚中の悪性疾患に関連する乳頭腫ウィルス(例えば、16型)は、形質転換領域 におけるElaがエンコードするタンパク質と配列および機能が非常に類似する タンパク質(ETがエンコードするタンパク質)をエンコードする。とくに、い くつかの主要な類似性が同定された:1)ETがエンコードするタンパク質は、 重要形質転換ドメインにおいてElaがエンコードするタンパク質とアミノ酸配 列の類似性を有する:2)ETがエンコードするタンパク質は、Elaがエンコ ードするタンパク質に似て、アデノウィルスE2プロモーターを作動する作用を することができる:3)両者のタンパク質は同様な宿主タンパク質、例えば、網 膜芽細胞腫の遺伝子産生物と相互作用する:そして4)ETがエンコードするタ ンパク質は、rasとの相補性を試験する形質転換ア・ソセイにおいて、Ela がエンコードするタンパク質の代わりに使用することができる。
また、アデノウィルスの複製をコントロールするアデノウィルスのE2プロモー ターの配列は、細胞のCKBプロモーターのそれと強い類似性を有することに注 目することは重要である。アデノウィルスのElaまたは乳頭腫ウィルスのET はE2プロモーターを含むことができ、そしてそれらの両者は誘発のために最初 の90塩基のプロモーターを必要とする。EIAはckbを作動させ、モしてC KBプロモーターの最初の90塩基配列はE2プロモーターのそれらに類似する ので、ETは同様に作用する(すなわち、CKBの発現を作動する)ことを期待 することは合理的である。さらに、Elaの形質転換ドメイン1および2はCK Bの誘発のためにアデノウィルスにより要求されるという事実、および2つのド メインの同一の配列は乳頭腫ウィルスのE7タンパク質中で部分的に保存される という事実は、CKBがETにより誘発され、そしてETの形質転換を必要とす るであろうことを強く示唆する。Elaが形質転換する能力を混乱する突然変異 はCKBの発現について機能障害的である。これらの極めて重要なアミノ酸は、 ETの形質転換部分中に保存される。これらの2つのDNA腫瘍ウィルスは宿主 細胞の代謝においていくつかの同様な修飾を引き起こし、それゆえ少なくとも部 分的共通のメカニズムを経て形質転換を引き起こす働きをするようである。CK Bは細胞を形質転換するElaの能力に関連するすることが示された。
実験の証明および文献に基づいて、悪性疾患に関連する乳頭腫ウィルスにより感 染される、頚の上皮細胞において、クレアチンキナーゼまたは代謝の経路は同様 な影響を受けると予測することは合理的である。このようなウィルスによる頚の 感染およびエンコードされた形質転換性タンパク質のウィルスによる発現後、C KBおよびそれと組み合わせて働(酵素(例えば、アデニレートキナーゼおよび アデニレートシクラーゼ)の発現の増加が起こる。
次に、次の事項について説明する:1)ヒト脳クレアチンキナーゼ遺伝子の機能 および完全なコピーの分離および特性決定、とくに脳クレアチンキナーゼ遺伝子 のプロモーターとアデノウィルスのE2Eプロモーターのそれとの間の強い配列 の類似性に関する:2)アデノウィルス5型のEla領域の腫瘍遺伝子産生物に よるクレアチンキナーゼの発現の活性化;3)CKBの誘発に関係するアミノ酸 は多数のDNA腫瘍ウィルスの中に保存され、それらのすべてがクレアチンキナ ーゼ系を誘発することを示唆する:4)腫瘍遺伝子産生物−クレアチンキナーゼ 遺伝子の相互作用を崩壊または不均衡化することができる手段;および5)クレ アチンキナーゼが他のタンパク質とアソシエーションするという事実は、これら がまた腫瘍遺伝子産生物の調節に適当な標的であることを示す。
ヒト脳クレアチンキナーゼ遺伝子の機能および完全なコピーの分離および特性決 定 実施例1に詳細に記載されているように、ヒトゲノムのライブラリーをウサギ筋 肉特異的(M−)クレアチンキナーゼのcDNAプローブでサブクローニングし た。簡単に述べると、180bpのウサギcDNAプローブ(M180)を、マ ニアチス(Maniatis)らが記載するように、ラジオヌクレオチドとして [32P]dATPを使用してM13 mp8のクローンのプライマーの伸長に より調製し、そして精製した、マニアチス(Maniatis)、T、ら、分子 クローニング:実験室のマニュアル(Molecular Cloning:A  Laboratory Manual) コールド・スプリング+/%−t< −+ラボラトリー(’Co1d Spring Harbor Laborat ory)、コールド・スプリング+ハーバ−(Cold SpringHarb or)、ニューヨーク(1982)。180bpのプローブを使用して、シャロ ン(Charon)4Aラムダフアージベクター中でヒトリンパ球誘導ゲノムの ライブラリーをスクリーニングした。24の潜在的に陽性のクローンを分離し、 そして最強のハイブリダイゼーションのシグナルを与える1つのクローン(16 B2)をそれ以上の研究のために選択した。それはヒトDNAの12キロ塩基対 (Kbp)のインサートを含有することが示された。
12Kbpのインサートをプラスミド、pBR322の中にクローニングして、 プラスミドpHcK302産生じた(第1図)。M180プローブは0.9Kb pのPstI断片にハイブリダイゼーションし、そしてそれと95%の相同性を 共有する。ウサギBイソ酵素cDNAプローブを使用して、クローンがヒトクレ アチンキナーゼの残部をエンコードするかどうかを決定した。実施例1に記載す るように、結果により、ヒト脳クレアチンキナーゼのための全体の解読配列は2 .5Kbpの領域により包含され、この領域はライブラリーの初期のスクリーか ら分離された12Kbpのゲノムの断片内に埋め込まれていることが示される。
プラスミドpHcK302は、BALB/c/3T3、LtK−およびヒトHe La細胞の中にトランスフェクションしたとき、機能の脳クレアチンキナーゼを 発現することが示された。850bpの5′−フランキング配列のみを含有する サブクローンpHcK20j(第1図)は、また、酵素を匹敵するレベルで発現 した。
5′−フランキング領域を種々の合成オリゴヌクレオチドを使用して分析して、 転写開始部位(第2図A)をマツピングしそして脳クレアチンキナーゼ遺伝子の プロモーター要素を同定した。この研究は実施例1に詳細に記載されており、そ して結果は第2図および第3図に表されている。結果が示唆するように、2つの プロモーター要素は脳クレアチンキナーゼ遺伝子の中に存在する。はとんどのプ ロモーターは、転写開始部位からほぼ30bp上流に位置するTATAボックス から成り、そして追加の上流のプロモーター要素は5′末端から30〜100b pに位置する。生体内および試験管内の転写の分析およびDNA結合の研究は、 調節タンパク質と結合する保存された要素を同定した。ヒトクレアチンキナーゼ Bのための遺伝子は、2つのTAに富んだ配列、すなわち、推定の転写開始部位 から−26に中心をもつTTAA配列および−62に中心をもつTATAAAT A配列を有する(第3図A)。2つの可能なCAT配列GCCAATG (−5 2)およびGGCCAATG (−82)が存在し、Spl結合配列GGGCG Gの3つのコピーは−46、−120、−144に、そしてGCACCACCC 配列は−98に存在する。
ベノイスト(Beno i s t) 、D、ら、核酸の研究(Nucleic Acids Res、)、8:127−142 (1980);デイナン(Dy nan) 、W、S、およびR,トンアン(T j i an) 、担PdFi (Ce l I) 、42 :559−572 (1985);デイナン(Dy na n) 、W、S、およびR,l−ジアン(Tjian)、胆1tl(Ce ll)、32 : 669−680 (1983):デイナン(Dynan)  、W。
S およびR,トンアン(Tjian)、ネイチャー(Nature)6)。各 CATsqqは各TATA要素のちょうど上流に位置するので、配列のモチーフ は2つのプロモーター要素の化合物を示唆する。これらの配列についての欠失お よび突然変異の研究は、存在する場合、これらの要素が生体内で有しつる役割に ついての洞察を与えるであろう。
−30におけるTTAA配列はTATAボックスについて期待される位置にある ので、それは多分プロモーターからの転写を開始する機能的要素である。−82 におけるCAT (GGCCAATG)配列が先行する、位置−62における正 確なTATAコンセンサス配列(TATAAATA)の存在は、ある条件下に、 5′−フランキング配列のこのユニットが第2プロモーターとして作用し、そし て転写がここでマツピングされるものと異なる部位から開始しつる可能性を生ず る。プロラクチンの遺伝子のTAに富んだ配列は、TATAボックスと区別され 、ある条件下に転写の開始を指令することができる。バロン(Barron)、 E、 A、ら、転写の調節についての新しい洞察(New Ins i ght  Into the Regulation of Transcriptio n)、第6回ストオニイブルック・シンポジウム(6thAnnual 5to nybrook Symposium)、p。
10、ニューヨーク州ストオニイブルック(1987)。
結果がまた示すように、アデノウィルスE2E(またrE2EJと表示する)プ ロモーター領域に対するBイソ酵素プロモーターの顕著な類似性が存在する(第 3図B)。E2E遺伝子のこの領域は、2つの転写開始部位からの発現を明らか に指令する2つのオーバーラッピングするプロモーター要素を有する。このプロ モーター内の4つの要素(第3図Bにおいて領域■〜IV)は、効率よい発現に 要求されるとして同定された。ザジチョウスキ(Zajchowski) 、D 、A、ら、旦M旦以 ジャーナル(J、)、庄・1293−1300 (198 5):エルカイム(Elka im) 、R,ら、核酸の研究(Nucleic  Ac1ds Res、)、11ニア150−7117 (1983)これらの 4つの要素および強い配列の類似性をもつ第5領域は、クレアチンキナーゼBイ ソ酵素の遺伝子の5′領域中に存在する。E2Eプロモーターはアデノウィルス のwla産生物により誘発されつるので、後述するように、ElaがBイソ酵素 の発現を発現するかどうかを決定するために研究をまた実施した。
アデノウィルス5型のEla領域の腫瘍遺伝子産生物によりクレアチンキナーゼ の発現の活性化の評価 ヒト脳クレアチンキナーゼ遺伝子のプロモーター領域は、こうして、アデノウィ ルスE2Eプロモーターに対して強い類似性を有することが示された。
アデノウィルスE2Eプロモーターとヒト脳クレアチンキナーゼのためのプロモ ーターとの間の類似性は、E2Eの野生型レベルの発現に限定される。実施例2 〜5および第4図〜第7図に論じられているように、脳クレアチンキナーゼのプ ロモーターからの発現はEla産生物により調節されることが実証された。キナ ーゼのプロモーターはEla産生物により調節される。初期のデータが示すよう に、高い構成的レベルのElaを発現するアデノウィルスにより形質転換された 哺乳動物細胞(例えば、腎臓細胞)は、また、高いレベルの脳クレアチンキナー ゼを発現した。Ela発現プラスミドを使用しであるいは使用しないで、脳クレ アチンキナーゼをプラスミド上に導入する、異なる哺乳動物細胞系中の一時的同 時トランスフエクンヨンの実験は、Elaの存在下に活性の増加(例えば、6〜 11倍程度に大きい)を示した。これらの結果が示すように、脳クレアチンキナ ーゼの発現はEla遺伝子産生物のすべてまたは一部分により活性化される。引 き続いて、実施例1および策2図〜策5図に記載するように、両者の酵素および mRNAのレベルはアデノウィルス5型のEla領域の腫瘍遺伝子産生物により 誘発されることニドメイン3はクレアチンキナーゼの発現の活性化に必要ではな いこと:および形質転換性ドメイン1および2は誘発に要求されることが実証さ れた。
アデノウィルスのElaタンパク質は、3つの領域またはドメインに分割される 。ウィルスおよび細胞のプロモーターの誘発はElaのドメイン3を必要とする 。しかしながら、クレアチンキナーゼの発現の活性化は、このドメインにおいて 欠乏するアデノウィルスの突然変異で感染するとき起こることが示された。しか しながら、形質転換性ドメイン2は、Elaと網膜芽細胞腫の遺伝子産生物(R b)とのアソシエーションに重要であり、誘発に要求されることが示された。ド メイン2によりエンコードされるポリペプチドは小さく(約20アミノ酸)そし て細胞の成長へのElaの活性に必須であることが示された。効果のこの差は、 実施例2〜5に記載するように、選択した欠陥をもつアデノウィルスの突然変異 を使用して実証された。
Ela領域によりエンコードされるタンパク質は、許容性ヒト細胞系における効 率よいウィルスの複製に、および非許容性醤歯類の細胞のウィルスの形質転換に 必要である。主要なタンパク質は243および289アミノ酸の核のリンタンパ ク質であり、同一のアミン末端およびカルボキン末端を有し、そして289アミ ノ酸のポリペプチド中において4 。
6の追加のアミノ酸の存在によってのみ異なる。F、L、グラハム(Graha m)、7デノウイルス(The Adenoviruses)ギンスバーグ(G insberg) 、H,編、ブレナム・プレス(PIenum Press)  、ニューヨーク(1984)、これらは、それぞれ、12Sおよび13SのR NA種の産生物である。Elaタンパク質は、アデノウィルスのサブグループお よび種の間に強く保存される3つの明確なドメインを含有する。H,ヴアン・オ ーモンド(van Ormond) 、J、7−ト(Maat)R,ディジケナ (Dijkena)、遺伝子(Gene)12.63 (1980) 。D、キ メルマン(Kime Iman) 、J、S、ミラー(Mi l Ier) 、 D、ポーター(Porter)、B、E、Oパーツ(Roberts) 、ウィ ルス字詰(J、Vi ro Iogy) 、53,399 (1985) 、5  ドメイン3のほとんど大部分は289アミノ酸のタンパク質であり、そして早 期のウィルスのプロモーターのトランスアクチベーションのために重要である。
A。
J、パーク(Be rk) 、Ann、Rev、Gene t、、20.45( 1986)。J、W、リリエ(Li I l ie) 、M、 グリーン(Gr een) 、M、R,グリーン(Green)、細胞(CellL46.140 3 (1986)、J、W、リリ!(Lillie)、P、M、レウエンステイ ン(Loewenstein)、M、R,グリーン(Green)、M グリー ン(Green)、細胞(Ce 11) 、50.1091 (1987)。ド メイン1および2は転写的発現、形質転換およびDNA合成の誘発に要求される が、転写の活性化には要求されない。
J、W リリX−(Li I 1 ie) 、M、 グリー:/ (Green ) 、M。
986)、J、W、リリエ(Lillie)、P、M、レウエンステイン(Lo ewenstein)、M、R,グリーン(Green)、M。
グリーン(Green)、細胞(Ce 11) 、50.1091 (1987 ) 。E、 K、モラン(Moran)およびM、B、マシュース(Mathe wsL細胞(Cel l) 、48.177 (1987) 。E、ポレリ(B orre l l i) 、R,ヘン(Hen) 、P、チャンポン(Cham bonLネイチ+−(Nature) 、312.608 (1984)。A、 ベリシチ(ve 1 c i ch)およびE、シフ(Ziff)、ギンスバー グ(Ginsberg)、H,編、プレナム・プレス(PIenum Pres s)、ニューヨーク(1984)。
ある領域のヒト細胞系は野生型アデノウィルス5で感染させ、そしてクレアチン キナーゼ活性を感染後36時間までの間監視した。感染はAraCの存在下にお よび不存在下に実施した。AraCはウィルスの複製を阻害し、これにより所望 のレベルのElaを維持する化合物である。
HeLa細胞、U937[MIT組織培養収集物(Tissue Cu1tur e Co11ectionLおよび確立された形質転換された5CLC系(NC I−H69)は、感染後16〜24時間までクレアチンキナーゼ活性の強い誘発 (3〜12倍)を示した。対照的に、E1a領域をなくす突然変異である欠失突 然変異のアデノウィルスd1312で同一の型の細胞を高い多重性で感染すると 、脳クレアチンキナーゼの発現への作用は示されなかった。
Elaのドメイン3は、脳クレアチンキナーゼの誘発に必要でないことが示され た(実施例2)。ドメイン3中のGly−Arg点突然変異(突然変異pm97 5−1098)は、E2Eおよび他の早期のウィルスのプロモーターのEla活 性化を障害した。J、W、リリエ(Lillie)ら、四D (Ce I 1)  、46.1091 (1986)、しかしながら、この突然変異は5〜50p fu/細胞の領域の感染の多重度でHeLa細胞中でクレアチンキナーゼの発現 を活性化するElaの能力に作用しなかった。末端標識したオリゴヌクレオチド のプロモーターの伸長により、脳クレアチンキナーゼおよびE2E mRNAを 分析した。
野生型アデノウィルスpm975 (第4図、レーンa −d )および突然変 異アデノウィルスpm975−1098 (第4図、レーンe−h)により脳ク レアチンキナーゼmRNAの合成の誘発は、E、E RNAの合成の挙動と対照 をなし、ここで9m975−1098突然変異は、(第4図b、レーンj−m( 野生型)およびレーンn−q(突然変異)に示すように、E2E RNA合成の Ela活性化を防止する。第4図Cが示すように、クレアチンキナーゼの活性は 、両者の野生型および1098突然変異のアデノウィルスで、約5〜50pfu /細胞の感染の多重度で感染するとき、同様なレベルに誘発される。
Elaの128産生物を欠(ドメイン3を発現し、モして243アミノ酸のポリ ペプチドの合成を生ずるdl1500アデノウィルスで感染すると、また、CK Hの発現の誘発を生じた(第5図)。モック(m。
ck)感染した細胞(レーンa、b)と比較すると、CKBの有意の誘発はdl 1500感染したプレート(レーンc、d)において観測された。誘発は野生型 (レーンe、f)で見られたものよりわずかに低く、そしてより長い期間を必要 とする(これは243アミノ酸のEla産生物の低いレベルの発現を生ずること ができる)。突然変異アデノウィルスd1312は、Ela領域を欠き、長い時 間の点においてさせ、CKBの発現について作用をもたなかった。集合的に、第 4図および第5図に示す結果は、Elaのドメイン3がCKB発現の誘発に必須 でないことを実証する。
HeLa細胞を、実施例4および第6図に記載するように、野生型ウィルスで感 染するか、あるいはドメイン2中に点突然変異を有する2つの突然変異ウィルス の1つで感染した。これらの2つの点突然変異(9m975−936 (G1u 126−Gly)および9m975−953(Ser132−Gly)は、−次 ラット腎臓細胞の形質転換において活性化されたras腫瘍遺伝子との共同のた めに、E1a289アミノ酸の遺伝子産生物を有効とする。J、W、リリエ(L illie)ら、111腹(Ce 11) 、旦、1043 (1986)、突 然変異は、また、成長を阻止された細胞中でDNAの劣った誘発因子であるが、 早期のウィルスの遺伝子の誘発に効果をもたない。J、W、リリエ(Lilli e)ら、mPd& (Ce l I) 、50.1091 (1987)、脳ク レアチンキナーゼのmRNAの誘発は、ドメイン2の突然変異のウィルスのいず れかで感染したプレートにおいて非常に障害された。(第6図Aル−ンd、e) 。モック感染(すなわち、ウィルスを使用しない)(レーンa)およびd131 2欠失突然変異による感染(レーンC)は、これらの特定の細胞中の内因性量に 相当する同一レベルのCKBを示す。野生型およびドメイン3突然変異(9m9 75−1098)ウィルスは、期待した誘発を与えた(参照、レーンbおよびf )。RNAを感染後40時間に収穫したとき、同一の観測を行った(第6図A、 レーンg〜j)。
第6図Bは、E2Eタンパク質に対して特異的のハイブリダイゼーションプロー ブで、同−RNA試料をE2E産生物についてプロービングした結果を示す。結 果が明らかにするように、両者のドメイン2一点突然変異は野生型ウィルスのそ れに類似するレベルにE2Eの発現を活性化した(第6図B、レーンdおよびe とbとの比較)が、ドメイン3−欠失点突然変異(pm975−1098)およ びEla欠失突然変異(d1312)の両者は活性化の無効であった(第6図B 、レーンfおよびC)。これらの結果は、CKBの発現を活性化するElaの部 分をE2Eを活性化するものと区別する。
それ以上の実験において、脳クレアチンキナーゼの発現へのドメイン1の効果を 研究した。
第7図が示すように、ドメイン1へのElaのアミノ末端の欠失は誘発されたC KBの発現を消滅する。HeLa細胞をアミノ末端欠失のウィルス構成体で感染 させた。パネルaはバー(bar)により実際に表されるクレアチンキナーゼを 示す。パネルbは、各突然変異へのアミノ酸の欠失およびワイテ(Whyte) および共同研究者らにより与えられた名前を示す。ワイテ(Why t e)  P、ら、ウィルス字詰(±工yi ro ] ogy) 、62 : 257− 265 (1988)、細胞から収穫したRNAをCKB特異的プローブでプロ ービングするとき、同一の観察が見られる(データは示されていない)。それゆ え、エネルギー代謝およびヌクレオチドの調節におけるCKBの主要な酵素の誘 発は、Elaの形質転換する能力に関連する。これにより、それは細胞があるD NA腫瘍ウィルスまたはそれらの同等体により形質転換されるメカニズムの部分 であるに違いないという結論が導かれる。
プリン代謝酵素を阻害する本発明の方法において有用な組成物プリンの代謝に直 接または間接に(すなわち、経路中の酵素と相互作用することによって)参加す るCKBおよび/または他の酵素を阻害する化合物は、高いレベルのこれらの酵 素により特性決定される頚の腫瘍および他の腫瘍を防止および/または処置する とき大きい価値を有するであろう。これらの化合物は頚において局所的に適用さ れる遷移状態の類似体のコバレント(cova l ent)の阻害因子である ことができる。さらに、CKBと組み合わせて働く酵素の阻害因子は、今回、設 計され、モしてCKBタイター(tighter)への作用をコントロールする ために使用した。例えば、クレアチンキナーゼに物理学的および機能的に関連す る酵素であるアデニレートキナーゼの阻害因子を設計することができる。このよ うな化合物は、単独でまたは組み合わせで(組み合わせで、それらはATPのレ ベルをいっそう緊密にコントロールする)は、頚において抗ウィルス、抗腫瘍化 合物として有用である。
示したプリン代謝酵素を阻害するために本発明の方法において、単独でまたは組 み合わせで、使用できる化合物または薬物は次の通りである。
これらは使用することができる化合物の単なる例であり、そしていかなる方法お いても限定を意図しないことを理解すべである。これらの化合物、これらの化合 物の修飾、および新規な化合物を、また、使用するこ1、多基質の類似体、例え ば、共有結合した、クレアチン実在物およびヌクレオチドADPまたはATPの 両者を有する2基質の化合物a)クレアチン−ADP クレアチン−ATPb) クレアチン−R−ADP クレアチン−R−ATPここでRはスペーサー、例え ば、(CH2)。である。
C)クレアチン−R−ADP メチレン基はリンの主鎖の一部分またはすべてを置換して、細胞による吸収を促 進する。
クレアチン−R−ATP メチレン基はリンの主鎖の一部分またはすべてを置換して、細胞による吸収を促 進する。
d)クレアチン−R−ADP クレアチン−R−ATPの変異型 これらは分子上の正味の電荷を減少することによって、細胞による分子の吸収を 促進する。
2、ケニオン(Kenyon)および共同研究者らにより発生された化合物の修 飾、これらはクレアチンキナーゼを阻害する:適当な修飾は細胞による吸収を増 強するか、あるいはそれをADPまたはそのメチレン誘導体へ取り付けることに よって特異的とする。このような化合物の例は、次の通りである: a)1−カルボキシメチル−2−イミノイミダゾリジン−4−オンH2 b)1.3−ジカルボキシ−メチル−2−イミノ−イミダゾリジンc)2−メチ ル−N、 N’ −ジカルボキシメチル−イミダゾールd)エポキシクレアチン 3、クレアチンキナーゼを阻害するためにウォーカーおよび共同研究者らにより 発生された化合物、例えば、ホモシクロ−クレアチン、シクロクレアチン 4、プリン代謝酵素を阻害する、小さい有機分子、例えば、−プリンレート誘導 体 −ヨードアセトアミドサリシレート ー N−ヨードアセトアミドエチルアミノ−ナフタレン−1−スルホネート −1−スルホネート −(4−ヨードアセトアミドフェニル)アミノ−ナフタレン−2−スルホネート ー ヨードアセタニド誘導体 、−ブタンジオン −1−フルオロ−2,4−ジニトロベンゼン−5,5’ −ジチオビス(2−ニ トロ安息香酸)−ヘンセン誘導体(例えば、フルオロジニトロベンゼン)−N− シクロへキシル−N′−ベータ(4−メチル−モルホリン)CKBの基質(すな わち、クレアチンまたはADP/ATP)またはそれらのメチレン誘導体へ共有 結合することによってCKBに対して特異的とする、これらの分子の誘導体また は類似体。
5、ADP、ATPの誘導体、例えば、a)ADPSATPの2.3−ジアルデ ヒド誘導体b)ATP−γ(N−(2−クロロエチル)−N−メチル)アミド( カラシ誘導体) c)AMP、ADP、ATPのイミダゾリド6、ある患者、例えば、筋肉ジスト ロフィーの血清中の自然の阻害因子(これはなお同定されない由来の小さい透析 可能な分子である)。
7、複合体:アデニレートキナーゼ/トランメロカーゼ/クレアチンキナーゼか らクレアチンキナーゼを分離した化合物。
8、心筋梗塞を消散するとき使用されるブロッカ−のあるものはクレアチンキナ ーゼを阻害すると考えられる。
アデニレートキナーゼの阻害因子 1、多基質の阻害因子[バレンタイン(Valentine)、N。
9);ゲスタブ(Gus tav) 、E、ら、1旦C%24旦:1121−1 123 (1973) コ 。
a)P’、P5−ジ(アデノシン−5′)ペンタホスフェートb)メチレンがリ ンの主鎖の一部分またはすべてを置換して、細胞による吸収を促進する上の化合 物。
C)AP4A pl、P4 (ジアデノシン−5′)テトラホスフェートおよび そのメチレン置換体 2、元素状イオウおよびその誘導体[コンナー(Conner) 、J。
: 348−352 (1983)]。
3、アトリアブラスチン[トレイキス(Toleikis)、A、I。
ら、パオキミイア(Biokhimi ia)、53 (4):649−654  (1988)]。
4.5,51−ジチオビス−2−にトリベンゾエート)[デクラーク(Decl erck)、P、J、およびM、ムラ−(Mu 11 e r)、Comp、B iochm、 & Physio、 、88 (2):575−586 (19 87)]。
5、アデノシン、ンー、トリー、テトラホピリドキサール[ヤサミ(Ya s  ami) 、T、ら、FEBS−LEH,229(2): 261−264 ( 1988)]。
6、ポタシウムフエレート[クリベロン(Cr ive I 1one)、5)  コ 。
7、(8−アジド−2′−〇−ダンシルーATP [チュア:z(Chu(19 89)]。
アデノンンキナーゼの阻害因子 1、−5−ヨードツベルンジン[エキノジクチウム(Echinodictyu m)属からのスポンジ] [ウニインバーブ(Weinber22 (1988 )]。
2、海の源から 2つの非常に効力のある阻害因子 4−アミノ−5−プロモーピロロ[2,3−d] ピリミジン5′−デオキシ− 5−ヨードツベルシジン[赤色藻ハイネア・バレチアエ(Hypnea Val entiae)から[デイビエス(Davies)、L、P、ら、Bioche m、Pharm、、33 (3):347−355 (1984)]。
3、クリトシンおよびその誘導体[モス(Mo s s) 、R,J、ら、を阻 害する化合物の組み合わせ。
非形質転換哺乳動物細胞が試験管内で成長するためには、それらは特異的血漿膜 のレセープターにより作用する適当なポリペプチド成長因子の存在を必要とする 。−吹上皮細胞は培養において成長しにくい。これは試験管内の上皮細胞の形質 転換の研究を妨害し、そしてほとんどの試験管内の形質転換の実験を線維芽で実 施した理由を説明するが、非上皮細胞の悪性腫瘍はヒト新生物のわずかに10〜 20%であるにすぎない。
しかしながら、ヒトおよび醤歯類の一次上皮細胞はアデノウィルス、DNA腫瘍 ウィルス[ホウウニリング(Ho uwe I jn g) 、A、P。
ら、ウィルス学(Vi ro Iogy) 、105 : 537−550 ( 1980):バンダー・エルセン(Vander Elsen)、P、J。
ら、ウィルス学(Virology)、131:242−246 (1983) ;ライツタカー(Whitter)、J、L、ら、モレキュラー・アデノウィル スは通常休止の上皮細胞を感染し、そしてアデノウィルス5型、Ela 12S 遺伝子産生物の発現は血清の存在または不存在下に一次誓歯類上皮細胞を増殖さ せる[フィンラン(Qu i n l an)、M、P、およびT、グロジッカ −(Grodzicker)、ウィルス字詰(J、Vi roIogy) 、6 1 : 673−682 (1987)]。
こうして、12S遺伝子産生物は一次上皮細胞の永久分裂能化および形質転換に 関係する変化を研究する手段を提供する。12S遺伝子はアデノウィルスEla 転写ユニットのメンバーである。早期に、感染後、および形質転換された細胞に おいて、13S’ 、12S’、 mRNAと表示する2つの転写体が産生され る。これらのmRNAは、それぞれ、289および243アミノ酸のタンパク質 に翻訳され、それらは289aaタンパク質において追加の内部の45aaの存 在により異なるのみである。
Ela領域の産生物は一次細胞を永久分裂能化し[モラン(Moran) 、E 、ら、ウィルス字詰(J、Vi ro logy) 、5ヱ:756−775  (1986)]そして他のウィルス遺伝子および細胞の腫瘍遺伝子と共同して一 次ラット細胞を形質転換することができる[ルレイ(RUley) 、H,E、 ら、ネイチャー (Nature) 、3ρA−=602−606(1983) ]、E1a 12S産生物は、細胞増殖の応答の刺激において主要な役割を演す る。12S遺伝子産生物は生長抑制許容細胞中の最適なウィルスの産生に要求さ れるが、達成的に生長する細胞において要求されない[スペンドラ−(Sp i nd l e r) 、K。
R1ら、ウィルス字詰(J、Vi rologV) 、53 : 742−75 0 (1985)]。それは休止細胞中の細胞のDNAの合成および細胞のサイ クルの進行を誘発する[フィンラン(Qu i n I an) 、M、P。
れは−次上皮細胞を永久分裂能化するので、細胞はそれらの示差的特性の多数を 保持する。
12S産生物は、−次腎臓休止細胞の中に導入されたとき、成長因子の産生を引 き起こす/トリガーするすることが示された。このようなりNA腫瘍ウィルス因 子は形質転換された細胞または腫瘍細胞中でDNA腫瘍ウィルスにより産生され るか、あるいはそれとアソシエーションした物質であり、そしてDNA腫瘍ウィ ルスそれ自体の不存在下に永久分裂能化を誘発することができる。例えば、最近 フィンラン(Quinlan) 、M、P、ら、PNAS、84 : 3283 −3287 (1987)]は、12S産生物のみをエンコードするアデノウィ ルス変異型で一次子供ラット腎臓細胞を感染すると、−次上皮細胞の増殖を刺激 する成長因子が産生ずることを発見した。この変異型ウィルスで感染した細胞か らの媒質を濾過しく完全なウィルスを除去するために)そして決してウィルスを 見なかった細胞に供給した。結果によると、このコンディショニングされた媒質 は添加後24〜36時間で上皮細胞のDNA合成および増殖を誘発することがで きることが示された。成長因子は、12Sウイルスで感染されると、上皮細胞か ら分泌されると思われる。因子はオートクリンの方法で作用し、作用大きい分子 量を有する。成長因子は上皮細胞のために独特のミトゲンであると思われる。ア デノウィルスの128産生物はその宿主細胞のDNA合成、増殖、永久分裂能化 または形質転換を誘発することができることが示されたが、誘発がどのようにし て起こるかは不明瞭である。悪性疾患に関連する他のDNA腫瘍ウィルスは、ア デノウィルスの128タンパク質に類似する配列を共有し、そして同様な因子を 分泌するであろう。
12Sアデノウイルスの感染により解放される成長因子は、12S産生物の見ら れた観測された作用(永久分裂能化、DNA合成の誘発)を仲介していると思わ れる。前に記載したように、12S産生物はCKBの発現を誘発することができ る。CKHの発現またはウィルスの因子の産生の誘発に要求される領域は類似す る。これが示唆するように、ウィルスは分泌された因子を経て宿主細胞の遺伝子 に影響を与えることができる。それゆえ、ホルモンである因子はCKBおよび他 の酵素の現実の誘発因子である。これは、CKBおよび因子の誘発の反応速度論 が類似するという事実によりさらに促進される。この因子(またはその誘導体) はCKB (およびアデノシン代謝酵素)を高度に活性化する多数の腫瘍により 分泌されたことを期待することは、合理的である。この考えのそれ以上の支持は 、多数のDNA腫瘍ウィルス、例えば、ポリオーマウィルスおよび乳頭腫ウィル スがアデノウィルス12分泌産生物のアミノ酸配列に類似するアミノ酸配列をも つ産生物を形質転換するという事実である。こうして、このようなウィルスで感 染した細胞は、このDNA腫瘍ウィルス因子または形質転換性因子を発現し、そ して12S因子が誘発を引き起こすのと非常に同一の方法でプリン代謝経路酵素 の誘発を引き起こすようになう可能性が非常にある。
CKB遺伝子は多ホルモンのシグナル非常に関係することが知られており、それ は事実シグナル発生において活性であるか、あるいはこれはシグナル発生におい て活性であるか、あるいはこれらの作用を仲介する代謝通路に沿って存在するこ とを意味する。こうして、このアデノウィルスの因子はCKBをまた調節する新 しいホルモンであることがある。
これらのホルモンの大部分は、異なりそして異なるレセプターを有するにかかわ らず、CKBが関与する普通の事象を無視するか、あるいはそれに影響を与える ことがある。
無関係と思われるウィルス、サイトメガロウィルスでさえ、CKHの発現を誘発 し[ゴンクゾル(Gonczo l) 、E、およびS、 A、プロトキン(P lotkin)、ジャーナル・オブ・ゼネラル・ピロロジー (J、Gen、V i rol、) 、65 :1833−1834 (1984)は、また、DN A合成を刺激することができる因子の産生を誘発し、そして細胞の成長を修飾す るように思われる。この因子は、少なくとも部分的に、微小管構造を修飾するこ とによって機能するように思われる。
クレアチンキナーゼは微小管構造に関連すると考えられる。この因子はCKB発 現の誘発因子であろう。
選択した薬物を使用する(例えば、競争因子の拮抗剤)、この成長因子および酵 素のその誘発をリンクするオートクリンループの妨害は、因子の作用を妨害する 競争拮抗剤を使用して実施することができる。さらに、因子またはレセプターと 相互作用するそれらに対する抗体を使用して、因子の作用をブロッキングするこ とができる。このような化合物は、ウィルスで感染した細胞および上皮由来の腫 瘍の処置に使用することが最初に、腫瘍遺伝子の形質転換性領域の産生によるエ ネルギー代謝に関連する細胞遺伝子の誘発が実証された。と(に、Elaの形質 転換性ドメインによる脳クレアチンキナーゼ遺伝子の誘発は実証された。上に説 明したように、腫瘍遺伝子の形質転換性ドメイン(例えば、Ela)は、細胞の エネルギー代謝およびDNA合成において重要な役割を演する産生物をエンコー ドする2つの細胞遺伝子(脳クレアチンキナーゼ、アデノシンデアミナーゼ)の プロモーターからの発現を誘発することが示された。また、記載したように、こ れらの2つの酵素は他の重要な酵素が参加する、より大きい経路における参加体 であることが可能である。
酵素のあるものは同様な配列を有し、そして2つのここに記載する遺伝子が活性 化される同様な方法において活性化されることが可能である。
このような腫瘍遺伝子が形質転換される(通常の表現型からの形質転換を行う) 場合、それらはこのような酵素が参加する経路を修飾または妨害するので、それ らの活性を変更する分子(妨害物質と呼ぶ)を設計することができる。これらの 分子はウィルスまたは腫瘍遺伝子の活性と反作用することができ、これにより悪 性細胞の中に投与されるとき、形質転換された表現型を復帰することができる。
潜在的妨害性化合物の中には、これらの酵素を阻害する合成類似体があるであろ う。例えば、クレアチンキナーゼを阻害するであろう、クレアチンホスフェート の一時的状態の基質の類似体(例えば、エポキシクレアチン、シクロクレアチン など)が存在する。このような化合物を細胞、例えば、小細胞の肺癌、網膜芽細 胞腫、肺カルシノイド腫瘍などの中に導入することができ、そして形質転換され た表現型を正常の表現型に復帰するそれらの能力、あるいは腫瘍細胞の成長速度 へのそれらの作用を評価する。また、脳クレアチンキナーゼ遺伝子のための抗遺 伝子構成体を作り(例えば、レトロウィルス中で)そしてそれらを細胞の中に、 既知の技術を使用して、導入して脳クレアチンキナーゼの発現を抑制することが できる。腫瘍におけるこのような化合物の局所的投与は、悪性細胞の成長を抑制 することができる。また、悪性細胞中のアデノシンの吸収を変更することが可能 である。アデノシンの吸収は、これらのウィルスまたは腫瘍遺伝子のシグナルに より修飾することができるであろう。アデノシンのレセプターおよびADA結合 性タンパク質は、このようなシグナルの受容に関係することがある。アデノシン の吸収の妨害は、シグナルの伝達を修飾することができる。また、配列が多数の 腫瘍ウィルス(前述の)と共通する19アミノ酸のペプチドを妨害することが可 能である。このペプチドが、直接または間接に、誘発に重要である場合、このペ プチドに対して向けられた抗体または拮抗剤のペプチドの投与を使用してペプチ ドの作用を中和することができるであろう。DNA合成の誘発およびCKHの調 節に関係するNH2末端領域について同一のことを実施することができるであろ う。
ウィルスの形質転換は、2またはそれ以上の遺伝子の間の共同の結果であること が知られている。例えば、Ela産生物は一次細胞を永久分裂能化するが、活性 化されたras遺伝子と共同して、それらは細胞を完全に形質転換することがで きるであろう。ras遺伝子産生物、p21、の活性はGTP/GDPプローブ により緊密に調節される。予備実験において、クレアチンキナーゼはATP/A DPプールの維持に寄与するばかりでなく、かつまたその活性を拡張して、クレ アチンホスフェートからDGPおよびGTPへの高いエネルギーの移動を触媒で きることが示された。p21を包含する、G−結合性タンパク質の族は、シグナ ルの形質導入に関係し、そしてGTP/GDPの比により調節される。
脳クレアチンキナーゼがGDP/GTPのプールを、直接または間接に、調節す るときある役割を有する場合、脳クレアチンキナーゼはこれらのシグナルの形質 導入の経路の調節因子であろう。こうして、前述したように、脳クレアチンキナ ーゼ妨害すると、また、これらの経路は妨害されるであろう。植物のElaによ りCKBの発現の誘発は、あるヌクレオチド結合性タンパク質(例えば、ras 腫瘍遺伝子産生物)を供給または活性化するために必要なヌクレオチドのプール を達成するであろう。
ras腫瘍遺伝子は、いったんGTPの結合により活性化されると、形質転換の 増殖的シグナル発生経路を続けるであろう。この仮説は核および細胞質の腫瘍遺 伝子の間の共同を説明することができる。ここで核の腫瘍遺伝子は細胞質の事象 に必要な産生物の発現を作動する。ここで、また、形質転換された細胞中の脳ク レアチンキナーゼの活性の調節、それゆえヌクレオチドのプールの調節は、急速 な増殖のシグナルを生じ、そして形質転換された表現型を表すであろう。
今回、ウィルス産生物により誘発または活性化される細胞の遺伝子(例えば、ア デノシン代謝に参加する酵素をエンコードする遺伝子)のプロモーターからの発 現を妨害、阻害または減少することが可能である。
とくに、今回、アデノウィルスEla領域の腫瘍遺伝子産生物の活性を妨害する ことができる。すなわち、いくつかのルートによりEla領域のドメイン1およ び2の腫瘍遺伝子産生物による、両者のクレアチンキナーゼのレベルおよびmR NAのレベルの誘発をブロッキングすることが可能である。例えば、ドメインの 発現は既知のアンチセンスのオリゴヌクレオチドの技術を使用して阻害すること ができる9例えば、ドメイン2のすべてまたは一部分に対して相補的であるオリ ゴヌクレオチド配列は細胞の中に導入することができる。導入されたオリゴヌク レオチドのハイブリダイモーションはドメイン2の活性の阻害を生ずる。ここで 使用するとき、ウィルス産生物がCKBを妨害するとき、ウィルス産生物が相互 作用するCKBプロモーター領域の配列に十分に類似するヌクレオチド配列は、 機能的に同等であり、そして類似の阻害の方法を使用することができる。
また、この経路の酵素の活性を妨害または阻害することが可能である。
例えば、基質類似体(例えば、エポキシクレアチン、ホモシクロクレアチン)を 投与して、例えば、クレアチンキナーゼの活性部位についてクレアチンまたはク レアチンホスフェート(自然の基質)と競争させることによって、細胞中のヌク レオチドのレベルの調節に関係する酵素(例えば、CKB、ADA)を阻害する ことができる。遷移状態の基質類似体は、酵素を阻害するように設計することが できる。例えば、エポキシクレアチンはCKHの活性を阻害し、そしてホモシク ロクレアチンは酵素の効能を劇的に減少する。1系列の関係する化合物を、この 経路のための基質の変異型を表すように設計し、そしてそれらの阻害作用を試験 することができる。これらの示唆した化合物は、1つの酵素に対して特異的であ り、そして他の細胞のプロセスを妨害するであろう。
多数の癌クレアチンキナーゼの急速な増殖はより高い代謝速度を必要とし、コレ は引き続いて、エネルギーのためのATPの急速な再生を必要とする。こうして 、腫瘍誘発ウィルス、例えば、アデノウィルスは、クレアチンキナーゼまたはア デノシンの代謝に関係する他の酵素の発現を誘発することができるタンパク質、 例えば、Ela産生物をエンコードして、感染した細胞中のATPの高いレベル を維持することができる。
cAMPはATPの産生物でありそして、また、活性化されることができる。本 発明は、アデノウィルスの腫瘍遺伝子産生物、および他の関係するウィルスの産 生物の作用に反作用することを可能にし、そしてクレアチンキナーゼの発現また は活性を調節する方法を提供し、これによりアデノウィルスまたは他の腫瘍ウィ ルスを含有する細胞の増殖速度のコントロールを可能にする。前述したように、 クレアチンキナーゼのプロモーター領域およびアデノシンデアミナーゼのプロモ ーターは驚(べき配列の類似性を示す(参照、第9図)。両者のクレアチンキナ ーゼおよびアデノシンデアミナーゼはアデノシンの代謝に参加し、そして腫瘍の マーカーである。アデノシンデアミナーゼのプロモーターからの発現は同様な方 法においてアデノシン腫瘍遺伝子産生物によりコントロールされることができる 。また、アデノシンデアミナーゼの誘発は同様な方法においてコントロールする ことができる。ドメイン2との配列の類似性を共有することが知られている他の 形質転換性ウィルス(例えば、SV40の大きいT1乳頭腫ウィルス)は、また 、クレアチンキナーゼまたはエネルギー代謝に関係する他の細胞の酵素を誘発す る能力を有することができる。このような形質転換性ウィルスにより誘発は、ま た、腫瘍遺伝子の活性化後、起こる中間の代謝の事象の調節に重要もあることが ある。例えば、両者のRNAおよびDNAの腫瘍ウィルスの早期のウィルス産生 物はレセプターによるアデノシンの吸収を修飾することができる。
CKBおよび他の共同酵素のレベルの増加のために、簡単な酵素のアッセイを使 用して、それが存在すると考えられる細胞中のDNA腫瘍ウィルスを検出するこ とができる。これは、形質転換された細胞の存在が検出された個体に与えた処置 の監視または診断の目的で使用することができる。例えば、診断のアッセイは次 のようにして実施することができる:タンパク質は頚の削りくず、例えば、細胞 病理学的評価のために得られそして抽出した(例えば、凍結−融解により)もの から抽出することができる。上澄み液は問題の酵素(例えば、クレアチンキナー ゼ、アデニレートキナーゼ)についてアッセイすることができる。2またはそれ 以上の酵素は同時に評価することができる。現在利用可能な方法、例えば、ウィ ルスからの標識したプローブを使用するサザンプロットは時間を消費しかつ経費 がかかる。しかしながら、酵素のアッセイは簡単であり、そして急速に(例えば 、この場合において、はぼ25分)実施することができる。このような酵素のア ッセイは、例えば、CKBの活性、ならびにプリン代謝経路に沿った1または2 つの追加の酵素の活性を測定することができる。
ヒト乳頭腫ウィルスの検出と組み合わせて実施した細胞病理学的検査の感度は、 頚の病変をもつ患者の評価において、細胞病理学的研究またはヒト乳頭腫ウィル スの検出単独の使用よりすぐれるであろう[リッター (Ritter) 、D 、B、 、Am、J、0bst、Gynecol。
、159 (6):1517−1525 (1988)]。本発明の方法により 、HPVによる感染の検出は、パパニコラオウ(Papan i c。
1aou)のスミア試験を補足することができる日常のアッセイであろう。酵素 のアッセイをサザンブロツティングの代わりに使用して、ウィルスの活性を検出 することができる。例えば、臨床的設定において実施が実際的な、安価な、容易 な、簡単な補足的試験を使用することができる。
本発明の方法において、1)DNA腫瘍ウィルスまたはDNA腫瘍ウィルス因子 がプリン代謝酵素またはそれらの産生物をエンコードする細胞の遺伝子に作用し 、その結果、その遺伝子の発現を増加した、細胞の中に入ることができ、そして 2)腫瘍遺伝子のウィルスの形質転換性ドメインが細胞の遺伝子を誘発するのを 防止するか、あるいは誘発された細胞の遺伝子の活性の増加を阻害する、薬物ま たは化合物を、DNA腫瘍ウィルスまたはDNA腫瘍ウィルス因子が作用し、細 胞の異常または腫瘍を生じた個体に投与する。薬物または化合物は、細胞へのD NA腫瘍ウィルスまたはDNA腫瘍ウィルス因子を減少または排除するために十 分な量で投与する。本発明の方法において有用な薬物は、前述の方法の1または 2以上において作用するように選択または設計することができる。例えば、薬物 の1つの有用な型は、形質転換された細胞中で活性を増加するプリン代謝酵素を 阻害するものである。阻害は酵素の活性を減少するおよび/または互いにアソシ エーションまたは相互作用するプリン代謝酵素の能力を妨害するであろう。ある いは、翻訳に必要なRNAの領域に選択的に結合するアンチセンス構成体(オリ ゴヌクレオチド配列)である薬物を使用することができる。CKBの場合におい て、オリゴヌクレオチド配列は、翻訳に必要な、第12図に表されているような 、CKB RNAの領域に選択的に結合するものである。形質転換性ウィルスD NAの作用は、その結果、減少または防止される。すなわち、細胞の核に入りそ して特異的活性化メツセージに結合してそれをブロッキングすることができるオ リゴヌクレオチド配列を細胞の中に導入することができる。ヌクレオチド配列へ のハイブリダイゼーションは、それ以上の活性のためにそれを利用不可能とする 。他のアプローチにおいて、転写因子を妨害する(例えば、プロモーターに作用 するか、あるいはプロモーターを活性化して転写する転写因子の能力をブロッキ ングすることによって)薬物を、所望の効果を得るために十分な量で投与する。
あるいは、ウィルスの腫瘍遺伝子産生物(例えば、E7産生物、Ela産生物) とプリン代謝酵素をエンコードする細胞の遺伝子との相互作用を妨害する薬物を 投与することができる。不活性化は、例えば、薬物をウィルスの腫瘍遺伝子産生 物に結合するか、あるいはウィルスの腫瘍遺伝子産生物を薬物により破壊するこ とによって起こすことができる。種々の現在入手可能な化合物(下に記載する) を、クレアチンキナーゼ、あるいはクレアチンキナーゼと組み合わせて働くと思 われるアデニレートキナーゼを阻害する能力について評価し、そしてクレアチン キナーゼの阻害のための追加の薬物の設計のためのモデルとして使用することが できる。
本発明の方法において、アデニレートキナーゼ、プリン代謝の経路に参加する他 の酵素またはプリン代謝経路酵素と共同する細胞の成分を阻害することができる 、少なくとも1つの薬物を、影響を受けた細胞の中に薬物を導入するために適当 な方法で個体に投与する。薬物を投与する形態は、使用する薬物の型、ならびに 投与のルートおよび与える量により決定される。
例えば、頚の形成異常または頚の癌が存在する患者の場合において、HPV腫瘍 遺伝子産生物の活性を阻害し、こうして細胞の遺伝子の変調を阻害することがで きる化合物または薬物(例えば、CK遺伝子、アデニレートキナーゼ遺伝子)を 治療学的に有効な量で投与する。このような化合物または薬物は、例えば、El aまたはE7のドメイン1および2と結合して、それらがトランスアクチベーシ ョン活性を誘発することを防止するペプチドであることができる。あるいは、そ れらは活性化された細胞の酵素の阻害因子であることができる。この場合におい て、ならびに上皮腫瘍の他の場合において、化合物または薬物は局所的に投与す るか、あるいは注射、注入または他の方法で導入することができる。
この目的のために使用する化合物または薬物は、現存する物質、現存する物質の 類似体または腫瘍遺伝子産生物の活性を妨害するように特別に設計された物質で あることができる。以下は、クレアチンキナーゼを妨害することが知られている 現存する化合物およびアデニレートキナーゼを妨害することが知られている現存 する化合物の説明である。下に記載する化合物を修飾して、増強された特性、例 えば、酵素または腫瘍遺伝子産生物に対するより大きい特異性、増大した安定性 、増大した細胞中の吸収、酵素または腫瘍遺伝子産生物へのより緊密な結合また はよりすぐれた阻害活性を有する類似体を生成することができる。さらに、腫瘍 遺伝子の構造的および機能的特性および腫瘍遺伝子産生物が作用する細胞の遺伝 子の知識に基づいて、本発明の方法において有用な他の化合物または薬物を設計 することができる。
ここに記載する研究のそれ以上の利点は、頚中のこれらのDNA腫瘍ウィルスに より引き起こされる誘発作用を阻害および不均衡化する現存する化合物の同定で ある。CKBは多数の腫瘍、とくに上皮由来のもの(例えば、小細胞癌、網膜芽 細胞腫、頚癌、膀胱癌、子宮がなど)中で非常に活性である酵素であることが明 らかである。頚において、持続する病気の存在はCKHのレベルの上昇と相関関 係があることが知られている[ラバリー(Rubery) 、E、D、ら、Eu r、J、Cancer C11n、、18:951−956 (1982)ニジ ルバーマン(S i lve rman) 、L、M、らコ、CKBは良性およ び悪性の両者の腺上皮の細胞質の中に存在する。悪性組織において、レベルは増 加し、モしてCKBは分泌または解放する[Z、 A、 、クリニカル・ケミア デニレートキナーゼは、本発明の方法により阻害することができる他のプリン代 謝酵素であり、そしてその阻害は細胞の形質転換の阻害を生ずるであろう。アデ ニレートキナーゼ(NTP :AMPホスホトランスフェラーゼ、N%アデニン またはグアニン)は、比較的小さく、モノマーの細胞内の酵素(分子量21〜2 7KDa)であり、次の反応式に従いヌクレオチドの相互転化を触媒する:Mg ”NTP+AMP Mg“”NDP−i−、ADPoこの酵素は偏在し、とくに アデニンヌクレオチドからのエネルギーの転換が高い組織中の豊富に存在する[ ノダ(Noda)、L3、酵素(Enzymes)、ボイエル(Boy、e r )P、編)Vol、8、pp、279−305、アカデミツク・プレス(Aca demic Press)、フロリダ州オーラントコ。それはアデニレートのプ ールのエネルギー供給の維持において重要な役割を有する[リップマン(Lip man) 、Curr、Top、Ce 11.Regul、、4030−403 4 (1968)] 、E、co l iからの原核生物の遺伝子はクローニン グされた〔ブルーネ(Brune)、M、ら、核酸の研究(Nucleic A c1ds Res、)、13ニア139−7151 (1985)。この研究お よび従来の研究[ブレイサー(Glaレートキナーゼが細胞の生長速度のコント ロールにおいて主要な酵素であることを示した。コンラッド(Konrad)ら [コンラッド(K。
]は、芽を出した酵母菌から真核生物の遺伝子をクローニングした。遺伝子の崩 壊実験により、彼らはゾル性細胞質が正常の細胞の生長に必要であるが、細胞の 生存能力には必須ではないことを示している。
クレアチンキナーゼがアデニレートキナーゼとアソシエーションして、ATPの レベルを調節する区画を形成するという事実は、両者を干渉する試みを重要とす る。両者の酵素を阻害する薬物の組み合わせを使用することは、ATPのレベル および腫瘍の生長を減少するきわめてすぐれた方法であろう。これらの組み合わ せは、抗ウィルスおよび抗腫瘍の薬物の新しい族を発生することができる。
次の実施例によって、本発明をさらに説明する。これらの実施例は本発明を限定 しない。
プローブ(M180)は、放射性ヌクレオチドとして[32P] dATP[ア マーンヤムーコーポレーション(Amersham Corp、)コを使用して M13 mp8クローンのプライマーの伸長[クレノー断片、ベーリンガー・マ ンヘイム(Boehringer Mannheim)コにより調製し、そして 精製した。マニアチス(Man i a t i s)、ルド・スプリング・ハ ーバ−・ラボラトリ−(Cold SpringHarbor Laborat ory)、:+−ルド・スプリング+ハーバ−(Cold Spring Ha rbor)、−t−E−り(1982)。このプローブは、クレアチンキナーゼ イソ酵素の間によ(保存される12アミノ酸のストレッチ(反応性Cys−28 3を含む)を包含するコドン256−316をカバーする。ワッツ(Watts )、D、 C,、酵素(The Enzyme) 、VI I I : 383 −455(1973);りv−(Kumar) 、S、A、およびA、J、L、  マカリオ(Macario)、バイブリド−v (Hybri doma)、 4 : 297−309 (1985)。
シャロン4Aラムダフアージベクター中のヒトリンパ球誘導ゲノムのライブラリ ー[D、ペイン(P a g e)博士、デパートメント・オブ・バイオロジー ・アンド・ホワイトヘッド・インスチチュート(Department of  Biolgy and Whitehead In5titute)、MIT、 から提供されたコを、180bl)プローブでスクリーニングした。はぼ106 ブラークをハイブリダイゼーション法によりスクリーニングした。マニアチス( Maniatis)、T。
スプリング・バーバー・ラボラトリ−(Cold Spring Harbor  Laboratory)、コールド・スプリング拳バーi< −(Cold  Spring Harbor)、ニューヨーク(1982)。24の潜在的クロ ーンを分離し、そしてクローン16B2をそれ以上の研究のために選択した。ク ローン16B2は最強のハイブリダイゼーションシグナルを与え、そしてヒトD NAの12kbpのインサートを含有した。このインサートをプラスミドpBR 322の中にクローニングしてプラスミドpHcK302を得た(第1図)。M 180プローブは0.9bpのPstl断片にハイブリダイゼーションしく第1 図)そしてそれと95%の配列の同一性を共有する。このサブクローンの分析は 、Val−280のイソロイシンへの置換を明らかにし、この置換は異なる種に おいてBとMのイソ酵素を区別することが知られている。ワS1マツピングのた めの末端標識したオリゴヌクレオチドを、鋳型としてM13クローンを使用して 、クレノー酵素および4つのデオキシヌクレオチドトリホスフェートで伸長した :産生物をどこかで論するようにBamHIで消化し、そして精製した。キック ストン(kingst6)。
DNAの配列決定は、M13汎用プライマーならびに種々の合成オリゴヌクレオ チドを使用して、ジデオキシ連鎖停止法により実施した。クレノー断片および鳥 類の骨髄芽球症の逆トランスクリプターゼを、標識として32Pまたはss3と 互換的に使用した。1つの場合において、化学80)。
細胞の培養、トランスフェクション、およびクレアチンキナーゼ活性のに里 マウスB A L B / c / 3 T 3線維芽、およびLtK−および ヒトHeLa細胞を、10cmのプレート中で10%の子ラン血清を補充したダ ルベツコ(Dulbecco)の変性イープル培地中の培養した。リン酸カルシ ウム沈澱手順の変法を使用してトランスフェクションを実施した。キックストン (Kingston)、R,E、ら、モレキュラー・学ffi ro logy ) 、52 : 456−467 (1973)。10PgのDNAをトランス フェクション当たりに使用した;これは2〜8μgのプラスミドpHcK302 またはpHcK201.1μgのプラスミドpXGH5(リポータ−プラスミド )、および残部のプラスミドpUC13から成っていた。プラスミドはpXGH 5は、ヒト成長ホルモン解読領域がマウスMT−Iプロモーターに融合されてい るキメラ遺伝子である。セルデン(Se Iden) 、F、R,ら、モレキュ ラー・アンド・セルラー・バイオロジー(Mo1.Ce11.Biol、)、6 :3173−3179 (1986);ヘイ7− (Hamer) 、D、H。
およびM、ウォーリング(Wa l l ing) 、ジャーナル・オブ・モレ キュラー・アンド・アプライド・ジエネテイクス(J、 Mo 1. Appl 、Genet、) 、1 :273−288 (1982):デノト(Deno  t o) 、F、 M、ら、核酸の研究(Nucleic Ac1dsRes 、) 、9 : 3719−3730 (1981);ズルナム(Dur産生物 は分泌され、そして産生された量はトランスフェクション効率を測定するラジオ 免疫サンドイッチアッセイにより定量することができる。
3−3179 (1986)。
調製のアッセイまたはRNA分析についてトランスフェクション後48時間に、 細胞を収穫した。タンパク質の研究のために、細胞を凍結−融解のサイクルによ り融解した。細胞不含の上澄み液を引き続いてクレアチンキナーゼ活性について アッセイし、ここで速度が340nmにおいて監視したときのNADPHの蓄積 により反映されるカップリングした反応を使用した。エラペンバーガー(Epp enberger) 、H。
はぼ20Pgの各抽出物からの合計のタンパク質を、マウス抗ヒトBイソ酵素モ ノクローナル抗体[ハイブリチク(Hybri tech)]を使用するイムノ ブロッティングにより分析した。バーネツテ(Burnette)、W、N、  、アナリティカル・バイオケミストリー(Anal、Biochem、) 、1 12 :195−203 (1981)、RNA調製および分析。トランスフェ クションされた細胞からの合計の細胞のRNAをグアニジウム/CsC1法によ り調製した。マニアチス(Maniatis)、T、ら、分子クローニング:実 験室のマニュアル(Molecular Cloning:A Laborat oryManual)、コールド・スプリング・ハーバ−・ラボラトリ−(Co ld Spring Harbor Laboratory)、=+−ルドース プリング+ハーバー(Cold Spring Harbor)、ニューヨーク (1982);ウルリッヒ(Ul ] r 1ch) 、A、ら、サイエンス( Sc 1ence) 、196 :1313−1318 (1977)。S1ヌ クレア一ゼ分析は記載されているように実施した。パーク分析のために、32P 末端標識したオリゴヌクレオチドを30℃において30Pgの合計のRNAに対 して一夜ハイブリダイゼーションし、そしてハイブリッドを沈澱させ、そして洗 浄した。鳥類の骨髄芽球症のウィルスの逆トランスクリプターゼの伸長を非標識 ヌクレオチドの存在下に、42℃において90分間実施した。次いで、リボヌク レアーゼAの消化、2回のフェノール/クロロホルムの伸長、および沈澱を実施 した。産生物を6%のアクリルアミドゲル上で分析した。
結果 ウサギBイソ酵素cDNAプローブを使用して、クローン16B2がヒト酵素の 残部をエンコードするかどうかを決定した。ピッカーリング(Pickerin g)、L、ら、プロシーディンゲス・オブ・ナショノ末端の解読領域からのプロ ーブH12−8およびカルボキシ末端の解読領域からのプローブB−19は、ヒ ト配列にハイブリダイゼーションする(第1図)。それらは2.1kbpにより 分離されており、これはウサギBイソ酵素cDNA中の最も近い点の間の距離( 443b p)よりかなり大きい。ヒトおよびウサギの酵素は同様な分子量を有 するので、ヒト遺伝子中の拡大した間隔は介在する配列のためであるとわれわれ は仮定する。ワッツ(Watts)、D、C,、酵素(The Enzyme) 、VI I I : 383−455 (1973)。
プローブH12−8にハイブリダイゼーションする領域の配列の分析は、ATG および追加の配列を明らかにし、追加の配列は最近発表されたヒトBイソ酵素c DNAのアミノ末端と同一であるタンパク質をエンコードする。ケイエ(Kay e) 、F、J、ら、ジャーナル・オブ・クリニカル・インベスティゲイション (J、Cl1n、Invest、’)、ヱ旦:1412−1420 (1987 )。同様に、B−19にハイブリダイゼーションする部分の配列(第1図)は、 ヒトcDNAのカルボキシ末端と同一であり、そしてTGA停止コドンが期待す る位置にあるタンパク質をエンコードすることを示す。ケイエ(Kaye) 、 F、J。
また、配列がゲノムのDNAによりエンコードされるcDNA中の3′フランキ ング配列の全体の184ヌクレオチドにわたって正確な同一性が存在する。これ らのデータが示すように、ヒト脳クレアチンキナーゼの全体の解読配列は、ライ ブラリーの最初のスクリーンから分離された12kb、のゲノムの断片内に埋め 込まれた2、5kbpの領域に含まれる。
ヒト脳クレアチンキナーゼの一時的発現12kbpのゲノムの断片を含有するプ ラスミドpHcK302は、B A L B / c / 3 T 3、LtK −1およびヒトHeLa細胞の中にトランスフェクションしたとき、機能的脳ク レアチンキナーゼを発現した。
サブクローンpHCK2O1(第1図)は、850bpの5′フランキング配列 のみを有し、また、酵素を匹敵するレベルで発現した。産生された酵素活性の量 は、トランスフェクションされたプラスミドの量にほぼ比例し、10μgまでの pHcK201/10cmのプレートのトランスフェクションである。(試料は 各アッセイにおいてタンパク質含量について正規化した)。マウス抗ヒトBイソ 酵素モノクローナル抗体は、トランスフェクションされた細胞の抽出物中のヒト 酵素を検出することができる。トランスフェクションされないLtK−細胞中の 酵素のレベルは検出することができなかった。一時的発現の実験において、宿主 中でサイレントである遺伝子は、外因的に導入される場合、発現することができ ることが観測された。メルトン(Me l t on) 、D、 W、ら、プロ シーディンゲス・オブ・ナショナル・アカデミ−・オブ・サイエンシズ(Pro c、Nat 1.Acad、Sci、)USA、81 : 2147−2864  (1984)、HeLaおよびB A L B / c / 3 T 3細胞 中のトランスフェクションで、同様な結果が得られた。
互′フランキング領域の分析 ヒトBイン酵素の発表されたcDNA配列(われわれのプローブを使用すること によって分離した)は、ATG開始解読の5′側上の8ヌクレオチドのみに伸長 する。ケイエ(Kaye) 、F、J、ら、ジャーナル・オブ・クリニカル・イ ンベスティゲイション(J、Cl1n、Inves t、) 、79 :141 2−1420 (1987)、Bイソ酵素の遺伝子のプロモーター要素を同定す るために、種々の合成オリゴヌクレオチドを構成しそして使用して、5′フラン キング領域を配列決定し、そして転写開始部位をマツピングした(第2図A)。
プラスミドpHCK2O1は機能的酵素を発現するので、プロモーター要素は5 ′フランキング配列の最初の850塩基対内に存在するように思われる。下に示 すように、プライマーの伸長と81ヌクアーゼのマツピングの実験との比較は、 ATG開始コドンの12bp上流にある230bのイントロンの存在を明らかに する。遺伝子において、このATGコドンから310塩基対にあるBイソ酵素m RNAの5′末端が同定された。
第2図Bは、ATGイニシエーターのA後に21ヌクレオチドを開始する24ヌ クレオチドのセグメントに対して相補的である、オリゴヌクレオチド(オリゴマ ー1(第2図A))のプライマーの伸長の結果を示す。ハイブリダイゼーション (mRNAへの)およびこのプライマーの伸長は、プラスミドpUc13 (レ ーン1)でトランスフェクションされた非発現性LtK−細胞で現れた128お よび132ヌクレオチドの2つの断片を与えた。pHcK201 (レーン2) でトランスフェクションしたLtK−からのRNAを使用したとき、126およ び128ヌクレオチドの断片に相当する強い二重線が現れた。(pHCK201 をトランスフェクションにおいてpHCK302の代わりに使用したとき、同様 な結果が得られた(データを示さない))。Bイソ酵素を内因的に発現する、ヒ ト単球細胞系U937からのRNAは、プラスミドpHCK2O1(レーン3) でトランスフェクションしたLtK−細胞で見られたのと同一のバンドを与えた 。これが意味するように、分離された遺伝子は内因性遺伝子と同一のプロモータ ーから発現される。プライマー伸長産生物の大きさは、mRNAが5′非翻訳配 列の約81ヌクレオチドを有することを示す。
5′末端標識した一重鎖DNAプローブ(プローブ1(第2図A))を81ヌク アーゼのマツピングに使用した。単球U937細胞系からおよびプラスミドpH cK201またはプラスミドpHcK、302でトランスフェクションしたLt K−からのRNAは、192ヌクレオチドとして推定される主要な保護された断 片を与えた(第2図Cル−ン4.6.7および8)。このバンドは、プラスミド pUc13 (レーン5)でトランスフェクションしたLtK”細胞中には存在 しなかった。プローブにより含まれる解読領域の180ヌクレオチドを減じた後 、データが意味するように、転写開始部位またはイントロン−エクソンの接合に 伸長する12の追加のヌクレオチドが存在する。プライマーの伸長の結果にかん がみて、イントロンは明らかにATG開始コドンの前の12bpで開始する。ま た、これが示唆するように、5′フランキング領域中にちょうど1つのイントロ ンが存在する場合、最初のエクソンは長さが69bp (81−12)bpであ ると推定される。
一本鎖の末端標識されたプローブ(プローブII(第2図A))を81ヌクア一 ゼ分析において使用して(L t K−トランスフェクションした細胞からのm RNAを使用する)、mRNAがイントロンから上流の領域によりエンコードさ れるかどうかを決定した。生ずる保護された断片をプローブIIの「配列決定ラ ダー」と比較すると(データを示さない)は、第3図Aにおいてしるしを付した 開始部位が明らかにされた。
これはスプライスドナ一部位の前の67ヌクレオチドに位置する。
これらの結果を確証するために、推定上の開始部位を包含する60マーのオリゴ ヌクレオチド(オリゴマー3)を合成した。このオリゴヌクレオチドを末端標識 し、そしてpHCK2O1トランスフエクシコンしたLtK−細胞からのRNA を使用して、S1ヌクアーゼのマツピングのために使用した。第2図D(左のレ ーン)は、標識したオリゴヌクレオチドのマクシマムーギルバート(Maxam −Gi 1bert)(D配列決定により得られた「Gラダー」の次に表示され る保護されたバンドを示す。マクシマム(Maxam) 、A、M、およびW、 ギルバート端は、イントロンの前69bpであるCにマツピングされる。5′末 端はイントロンから67−69上流である部位において開始すると結論された。
これらの部位は第3図Aにおいて下線を引かれており、ここで中央のGは任意に 数字+1を付されている。
次の研究の結果が実証するように、EzEの誘発に無効であるドメイン3中の点 突然変異は脳タレアチンキナーゼの発現を誘発することができる。
10%のFe2 (胎児子ウシ血清)を補充したダルベツコ変性イーグル培地( DMEM)中で皿中でHeLa細胞を生長させた。全面生長近くにおいて、細胞 を血清不含培地で洗浄し、そして20pfu/細胞でpm975野生型Ad5ウ ィルス(13S産生物をエンコードする)またはドメイン3に点突然変異を有す るpm975−1098突然変異で1時間感染させた。J、W、リリ!(Lil lie)ら、細胞(Celμg/mlの濃度で感染後に添加し、そして8〜10 時間毎に更新した。
モック感染したプレート(対照プレート)は同様な処理を有したが、ウィルスの 感染を欠いた。感染後4.7.24および30時間に、合計の細胞のRNAを収 穫し、精製し、そして3QpgをCKB (オリゴマー■、パネルA、第4図) またはEzE (18nt、パネルB、第4図)に対して特異的な末端標識した プローブに対してハイブリダイゼーションした。2つの遺伝子に対するこれらの プローブの位置を第4図に示す例えば、オートラジオダラムの下に示し、そして それらは、それぞれ、125ヌクレオチド(A)および68ヌクレオチド(B) のプライマー伸長したバンドを与えた。プライマーの伸長は、3Qpgの合計の 細胞のRNAについて、液体ハイブリダイゼーションを30℃において使用す( レーンa −dは野生型についてであり、そしてレーンe−hは突然変異につい てである)。レーン1は使用したHeLa細胞系中のCKBの内因性レベルを描 写しく24時間のモック感染したプレート)そしてレベルは経時的に変化しなか った。パネルBはEzE RNAの誘発を示す(レーンj−mは野生型ウィルス についてであり、そしてレーンn〜qは突然変異についてである)。レーンrは モック感染から分離したRNAの分析であり、そして内因性E2E RNAの不 存在を示す。パネルCあ、細胞を野生型および突然変異のウィルスで5pfu/ 細胞および50pfu/細胞で感染させたときの、クレアチンキナーゼ活性の測 定の結果を示す。細胞を感染後16.24.36および40時間後に凍結−融解 によりタンパク質について収穫し、そしてシグマ・ケミカル・カンパ=−(Si gma Chemical Co、)(ミゾリー州セントルイス)からキットを 使用してクレアチンキナーゼ活性についてアッセイした。活性は340nm/分 /mgタンパク質における吸収の変化として報告する。O−モック感染したプレ ート中のCKB活性、・=野生型ウィルスで感染したプレート中のCKB活性、 そしてム=pm975−1098突然変異で感染したプレート中のCKB活性。
次の研究の結果が実証するように、ドメイン3を欠<E’1a12S産生物が脳 クレアチンキナーゼの発現を活性化することができる。
HeLa細胞を、実施例2に記載するように、12S (dl1500)または 135S (pm975)産生物を発現するウィルスで2Qp f u/細胞に おいて感染した。J、W、リリエ(Lillie)ら、闘細胞のRNAを感染後 36および42時間で収穫し、そして3Qpgを脳クレアチンキナーゼのmRN Aについて、第4図に示すプライマーの伸長プローブすることによってプロービ ングした。3つの結果を第5図に示す:レーンaおよびbはモyり感染したにつ いての結果を示し、レーンCおよびdはdl1500感染したプレートから収穫 したRNAについてであり、そしてレーンeおよびfはpm975ウィルスで感 染した細胞から収穫したRNAのプロービングの結果を示す。
次の研究の結果が実証するように、ドメイン2中の点突然変異は脳タレアチンキ ナーゼのEla誘発発現を障害する。
HeLa細胞を、実施例2に記載するように、野生型または突然変異のウィルス で感染し、そしてRNAを感染後20〜40時間で収穫し、そして脳クレアチン キナーゼ(第6図、パネルA)またはE、E (第6図、パネルA)について、 プライマー伸長プローブを使用することによってプロービングした(参照、実施 例2)。感染は第6図に示す次のウィルスで実施した:レーンa1モック感染; レーンb、g、野生型pm975ウィルス:レーンC1突然変異d1312ウィ ルス(Ela遺伝子について欠失された):レーンd、e、h、i、突然変異の ウィルスpm975−936および953、それらの各々はドメイン2に点突然 変異を有する:レーンf、L ドメイン3に点突然変異を有するm975−10 98゜ 実施例5 脳クレアチンキナーゼの発現へのアデノウィルスElaドメイン1の 作用の決定 ドメイン1の中のアミノ末端の欠失は、CKBの発現を誘発するElaの能力を 消滅させる。HeLa細胞を、実施例2に記載するように、野生型pm975ウ ィルスまたはバーロス・ラブ(Harlos’ 5jab)において発生したア ミノ末端の欠失で感染させた。欠失の名前は、除去された正確なアミノ酸を参照 して示す。バーは感染した細胞におけるタレアチンキナーゼの活性を表す。欠失 がドメイン1の中に入ったので、クレアチンキナーゼの活性の誘発は失われた。
目47− FIG、2C −〇 1−1−− ÷プローブ 147−Ill FIG、2D ・ ぢ ・ ・・・tz■賄じ”tM : 二 : :t5CJij云睦鼎卦と3FIG、4B 0個 j k l m n 。pqr 6eln電 ΔA340/a /mqり;、+(9v″FIG、5 FIG、6A 二耐1120吟開コ「外軸4労開コ abcdefghij FIG、6B □慰刺izo吟間 = ab c d e f FIG、7A FIG、7B NTd159B 、oa 2−134 glyNTd1646 oa2−294  a瞥yNTd1814 、aa245−4917COC) ヤー−1 FIG、Il 3、ウォーカー(Wa 1 k e r)および共同研究者によりクレアチン補 正音の写しく翻訳文)提出書 (特許法第184条の8)平成3年8月148国

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、プリン代謝酵素の活性を阻害することからなる、プリン代謝酵素の活性が増 加した哺乳動物細胞の形質転換を阻害する方法。 2、プリン代謝酵素は、クレアチンキナーゼ、アデニレートキナーゼ、アデニレ ートシクラーゼおよびアデノシンキナーゼから成る群より選択される、上記第1 項記載の方法。 3、クレアチンキナーゼの活性を減少する化合物を哺乳動物細胞の中に導入する ことからなる、プリン代謝酵素の活性が増加した哺乳動物細胞の形質転換を阻害 する方法。 4、クレアチンキナーゼと組み合わせて作用する少なくとも1種のプリン代謝酵 素の活性を阻害することからさらになる、上記第3項記載の方法。 5、クレアチンキナーゼと組み合わせて作用するプリン代謝酵素は、アデノシン キナーゼ、アデニレートキナーゼおよびアデニレートシクラーゼから成る群より 選択される、上記第4項記載の方法。 6、a)哺乳動物細胞中のプリン代謝酵素の活性を阻害する、b)DNA腫瘍ウ ィルスにより産生されるプリン代謝酵素をエンコードするRNAの翻訳をブロッ キングする、c)プリン代謝酵素の発現を誘発する、DNA腫瘍ウィルスにより 産生される転写因子をブロッキングする、d)プリン代謝酵素の発現を誘発する 、DNA腫瘍ウィルスにより活性化される細胞の転写因子をブロッキングする、 e)プリン代謝酵素をエンコードする哺乳動物細胞遺伝子とDNA腫瘍ウィルス の産生物との相互作用を阻害する、f)プリン代謝酵素をエンコードする哺乳動 物細胞遺伝子とDNA腫瘍ウィルスの因子との相互作用を阻害する、およびg) DNA腫瘍ウィルスと細胞のタンパク質との相互作用を阻害し、前記相互作用は 哺乳動物細胞中のプリン代謝酵素の活性を調節する、 から成る群より選択される方法からなる、哺乳動物細胞中のプリン代謝酸素の活 性を増加するDNA腫瘍ウィルスによるか、あるいは哺乳動物細胞中のプリン代 謝酵素の活性を増加するDNA腫瘍ウィルスの因子により、哺乳動物細胞の形質 転換を阻害する方法。 7、ヒト乳頭腫ウィルスの腫瘍遺伝子産生物は、ヒト乳頭腫ウィルス16、ヒト 乳頭腫ウィルス18、ヒト乳頭腫ウィルス31およびヒト乳頭腫ウィルス33か ら成る群より選択されるヒト乳頭腫ウィルスのE7遺伝子によりエンコードされ る産生物である、上記第4項記載の方法。 8、プリン代謝酵素は、クレアチンキナーゼ、アデニレートキナーゼ、アデニレ ートシクラーゼおよびアデノシンキナーゼから成る群より選択される、上記第7 項記載の方法。 9、クレアチンキナーゼをエンコードするRNAの翻訳のブロッキングは、RN Aの翻訳に必要なクレアチンキナーゼをエンコードするRNAの領域に結合する ように選択されたオリゴヌクレオチド配列であるアンチセンス構成体を、哺乳動 物細胞の中に、導入することによって実施する、上記第6項記載の方法。 10、哺乳動物細胞の中に化合物を導入することからなり、前記化合物は、 a)その活性が哺乳動物細胞中で増加するプリン代謝酸素の活性を阻害する化合 物、 b)DNA腫瘍ウィルスにより誘発されるプリン代謝酵素をエンコードするRN Aの領域に選択的に結合する化合物、前記RNAの領域はRNAを翻訳に必要で あり、これにより前記化合物はRNAの翻訳をブロッキングする、 c)プリン代謝酵素の発現を誘発するウィルスの転写因子をブロッキングする化 合物、 d)プリン代謝酵素をエンコードする遺伝子とDNA腫瘍ウィルスの産生物との 相互作用を阻害する化合物、およびe)DNA腫瘍ウィルスと細胞のタンパク質 との相互作用を阻害し、前記相互作用は哺乳動物細胞中のプリン代謝酵素の活性 を調節する、から成る群より選択される、哺乳動物細胞中のプリン代謝酵素の活 性を増加するDNA腫瘍ウィルスにより、哺乳動物細胞の形質転換を阻害する方 法。 11、プリン代謝酵素は、クレアチンキナーゼ、アデニレートキナーゼ、アデニ レートシクラーゼおよびアデノシンキナーゼから成る群より選択される、上記第 10項記載の方法。 12、a)哺乳動物細胞中のクレアチンキナーゼの活性を阻害する、b)DNA 腫瘍ウィルスにより産生されるクレアチンキナーゼをエンコードするRNAの翻 訳をブロッキングする、c)哺乳動物細胞中のクレアチンキナーゼの発現を誘発 する、DNA腫瘍ウィルスにより産生される転写因子をブロッキングする、およ び d)クレアチンキナーゼの発現を誘発する、DNA腫瘍ウィルスにより活性化さ れる細胞の転写因子をブロッキングする、e)クレアチンキナーゼをエンコード する哺乳動物細胞遺伝子とDNA腫瘍ウィルスの産生物との相互作用を阻害する 、および f)クレアチンキナーゼをエンコードする哺乳動物細胞遺伝子とDNA腫瘍ウィ ルスの因子との相互作用を阻害する、から成る群より選択される方法からなる、 哺乳動物細胞中のクレアチンキナーゼの活性を増加するDNA腫瘍ウィルスによ るか、あるいは哺乳動物細胞中のクレアチンキナーゼの活性を増加するDNA腫 瘍ウィルスの因子により、哺乳動物細胞の形質転換を阻害する方法。 13、クレアチンキナーゼをエンコードするRNAの翻訳のブロッキングは、R NAの翻訳に必要なクレアチンキナーゼをエンコードするRNAの領域に結合す るように選択されたオリゴヌクレオチド配列であるアンチセンス構成体を、哺乳 動物細胞の中に、導入することによって実施する、上記第12項記載の方法。 14、DNAウィルスは、ヒトのパポバウィルス、アデノウィルスおよびヘルペ スウィルスから成る群より選択される、上記第13項記載の方法。 15、ヒトのパポバウィルスはヒト乳頭腫ウィルスである、上記第14項記載の 方法。 16、DNAウィルスの腫瘍遺伝子産生物と選択した細胞の遺伝子のプロモータ ーとの相互作用を妨害することからなる、選択した細胞の遺伝子の発現を変調す るDNAウィルスの腫瘍遺伝子産生物の能力を細胞中で阻害する方法。 17、DNAウィルスの腫瘍遺伝子産生物と選択した細胞の遺伝子のプロモータ ーとの相互作用を妨害することからなる、DNAウィルスの腫瘍遺伝子産生物に よるプリンの代謝において参加する酵素をエンコードする、選択した細胞の遺伝 子の変調を、哺乳動物細胞中で、阻害する方法。 18、クレアチンキナーゼをエンコードする遺伝子のプロモーターと腫瘍遺伝子 産生物との相互作用を妨害する薬物を、上皮細胞の中に、導入することからなる 、ヒト乳頭腫ウィルスの腫瘍遺伝子産生物によるクレアチンキナーゼをエンコー ドする遺伝子の発現を、上皮細胞中で、阻害する方法。 19、ヒト乳頭腫ウィルスの腫瘍遺伝子産生物は、ヒト乳頭腫ウィルス16、ヒ ト乳頭腫ウィルス18、ヒト乳頭腫ウィルス31およびヒト乳頭腫ウィルス33 から成る群より選択されるヒト乳頭腫ウィルスのE7遺伝子によりエンコードさ れる産生物である、上記第18項記載の方法。 20、少なくとも1種のプリン代謝酵素の哺乳動物細胞中の活性のレベルを決定 することからなる、DNA腫瘍ウィルスによるか、あるいはDNA腫瘍因子によ る哺乳動物細胞の形質転換を検出する方法。 21、少なくとも1種のプリン代謝酵素は、クレアチンキナーゼ、アデノシンキ ナーゼ、アデニレートキナーゼおよびアデノシンキナーゼから成る群より選択さ れる、上記第20項記載の哺乳動物細胞の形質転換を検出する方法。 22、プリン代謝酵素は、クレアチンキナーゼ、アデニレートキナーゼ、アデニ レートシクラーゼおよびアデノシンキナーゼから成る群より選択される、上記第 20項記載の方法。 23、DNAウィルスは、ヒトのパポバウィルス、アデノウィルスおよびヘルペ スウィルスから成る群より選択される、上記第20項記載の方法。 24、ヘルペスウィルスはヒトのサイトメガロウィルスである、上記第23項記 載の方法。 25、哺乳動物細胞中のプリン代謝酵素の活性のレベルを検出することからなり 、プリン代謝酵素の活性のレベルの増加はDNA腫瘍ウィルスの存在に関連する 、哺乳動物細胞中のDNA腫瘍ウィルスの存在を検出する方法。 26、プリン代謝酵素は、クレアチンキナーゼ、アデニレートキナーゼ、アデニ レートシクラーゼおよびアデノシンキナーゼから成る群より選択される、上記第 25記載の方法。 27、DNAウィルスは、ヒトのパポバウィルス、アデノウィルスおよびヘルペ スウィルスから成る群より選択される、上記第25記載の方法。 28、ヘルペスウィルスはヒトのサイトメガロウィルスである、上記第27項記 載の方法。 29、プリン代謝酵素の活性を阻害することからなる、プリン代謝酵素の活性が その中で増加する、哺乳動物細胞の転移を阻害する方法。 30、a)哺乳動物細胞中のプリン代謝酵素の活性を阻害する、b)DNA腫瘍 ウィルスにより産生されるプリン代謝酵素をエンコードするRNAの翻訳をブロ ッキングする、c)プリン代謝酵素の発現を誘発する、DNA腫瘍ウィルスによ り産生される転写因子をブロッキングする、d)プリン代謝酵素の発現を誘発す る、DNA腫瘍ウィルスにより活性化される細胞の転写因子をブロッキングする 、e)プリン代謝酵素をエンコードする哺乳動物細胞遺伝子とDNA腫瘍ウィル スの産生物との相互作用を阻害する、f)プリン代謝酵素をエンコードする哺乳 動物細胞遺伝子とDNA腫瘍ウィルスの因子との相互作用を阻害する、およびg )DNA腫瘍ウィルスと細胞のタンパク質との相互作用を阻害し、前記相互作用 は哺乳動物細胞中のプリン代謝酵素の活性を調節する、 から成る群より選択される方法により、プリン代謝酵素の活性を阻害する、上記 第29項記載の方法。 31、ヒトの脳のクレアチンキナーゼ遺伝子の5′領域またはその機能的同等体 から本質的に成る、分離されたDNA。 32、ヒトの脳のクレアチンキナーゼ遺伝子のプロモーター領域またはその機能 的同等体から本質的に成る、分離されたDNA。 33、配列:【配列があります】 または機能的同等体を有する、上記第2項記載の分離されたDNA。 34、細胞の遺伝子の5′非解読領域へ作用するウィルスの産生物を変更するこ とからなる、アデノシンの代謝に関係する産生物をエンコードする細胞の遺伝子 のウィルスによる誘発を調節する方法。 35、ウィルスの産生物は腫瘍遺伝子産生物であり、そして細胞の遺伝子の5′ 領域はプロモーター領域である、上記第34項記載の方法。 36、ウィルスはアデノウィルスであり、そして細胞の遺伝子はヒトのクレアチ ンキナーゼ遺伝子およびヒトのアデノシンデアミナーゼ遺伝子から成る群より選 択される、上記第34項記載の方法。 37、酵素をエンコードする遺伝子の5′領域に作用するウィルス産生物の能力 を妨害することからなる、細胞のヌクレオチドのレベルを調節することに関係す る経路に参加する酵素の発現を誘発するウィルス産生物の能力を崩壊する方法。 38、ウィルス産生物は腫瘍遺伝子産生物であり、前記酵素はクレアチンキナー ゼおよびアデノシンデアミナーゼであり、そしてヌクレオチドはアデノシンであ る、上記第37項記載の方法。 39、ウィルス産生物は、アデノウィルスのEla領域のドメイン2の腫瘍遺伝 子産生物およびアデノシンの腫瘍遺伝子産生物Elaのアミノ酸2〜40から成 る群より選択される、上記第38項記載の方法。 40、アデノウィルスの産生物と遺伝子の5′領域との相互作用を妨害すること からなる、細胞のアデノシンのレベルの調節に参加する酵素をエンコードする遺 伝子のアデノウィルスによる誘発を細胞中において阻害する方法。 41、遺伝子はヒトのクレアチンキナーゼの遺伝子およびヒトのアデノシンデア ミナーゼの遺伝子から成る群より選択される、上記第40項記載の方法。 42、プロモーターへ作用するウィルス産生物の能力を妨害することからなる、 前記プロモーターからの発現がウィルス産生物により誘発される、細胞のエネル ギー代謝に参加する酵素をエンコードする哺乳動物の遺伝子のプロモーターから の発現を減少する方法。 43、前記プロモーターを作用する前記ウィルス産生物の能力は、前記ウィルス 産生物の産生を阻害するか、あるいは前記ウィルス産生物が前記プロモーターか らの発現を誘発することができないような方法で前記ウィルス産生物をブロッキ ングすることによって、妨害する、上記第42項記載の方法。 44、ウィルス産生物はアデノウィルスの腫瘍遺伝子産生物である、上記第43 項記載の方法。 45、前記プロモーターからの発現を誘発するウィルス産生物の能力を妨害する ことからなる、ヒトのクレアチンキナーゼ遺伝子のプロモーターからの発現を細 胞中で減少する方法。 46、ウィルス産生物はアデノウィルスの腫瘍遺伝子産生物である、上記第45 項記載の方法。 47、腫瘍遺伝子産生物は、アデノウィルスのEla領域のドメイン2または最 初の40アミノ酸を形質転換することによってエンコードする、上記第46項記 載の方法。 48、クレアチンキナーゼとの相互作用について、クレアチンホスフェートまた はクレアチンとの競争により、クレアチンキナーゼの活性を妨害する基質類似体 を細胞の中に導入することからなる、細胞中のクレアチンキナーゼの活性を阻害 する方法。 49、アデノシンの代謝経路に参加する酵素の活性を変更することができる妨害 基質からなる組成物。 50、妨害基質はクレアチンキナーゼの活性を変更することができる、上記第4 9項記載の組成物。 51、妨害基質はクレアチンまたはクレアチンホスフェートである、上記第50 項記載の方法。 52、妨害基質はアデノシンデアミナーゼの活性を変更することができる、上記 第49項記載の方法。
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