JPH05507491A - 免疫原性ペプチド、抗体、及び、cd4レセプター結合に関するそれらの用途 - Google Patents

免疫原性ペプチド、抗体、及び、cd4レセプター結合に関するそれらの用途

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JPH05507491A JP91511185A JP51118591A JPH05507491A JP H05507491 A JPH05507491 A JP H05507491A JP 91511185 A JP91511185 A JP 91511185A JP 51118591 A JP51118591 A JP 51118591A JP H05507491 A JPH05507491 A JP H05507491A
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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】 免疫原性ペプチド、抗体、及び、CD4レセプター結合に関するそれらの用途 本出願は、1990年5月16日に提出されている米国特許出願整理番号071 524,832の継続部分である。
本発明は、免疫原性ポリペプチド、そのようなポリペプチドに対する抗体、及び 、CD4レセプターを有するgp120蛋白の結合を予防するためのそれらの用 途に関する。
ヒトノ免疫不全’)イルス(HI V−1、HTLV−11r。
LAVもしくはE(TLV−r r I/LAVとも引用すtLル)ハ、後天性 免疫不全症候群(A I D S)及び関連する疾患の病因学的作用因子である 。l:Barre−3inouss t、etal、、5cience 220 +868−87L(ユ983);Ga1lo et al、、5cience( 1984):Popovic et al、、5cience 224:497 −500 (1984);Sarngadharan et al、、Scie nce224+506−508 (1984) ;Siegal et1439 −1444 (1981)]。この疾患は、長期の無症状期間の後に、免疫系及 び中枢神経系の退化が進展するのが特徴である。ウィルスの研究により、複製が 高度に制限され、かつ、T−リンパ球のCD4陽性ヘルパー細胞集団の潜在的及 び溶菌的感染が組織培養中で起こる[Zagury etal、、5cienc e 231:850−853(1986)]。感染した轡者におけるウィルスの 発現は、感染性ウィルスの力価が疾患過程全体を通して低く保たれるように調節 されているようにも思われる。HIV−1の複製及びゲノム体制の分子的研究に より、それが多くの遺伝子をコードしていることが示されている[Ratner  et al、、Nature 313:277−284 (1985);5a nchez−Pescador et al、、5cience 227:48 4−492 (1985);Muesfng et at、、Nature 3 13450−457 (1985);Vain−Hobson et伝子の内の 3種類、gag、2−色」ユ、及び、envは、全てのレトロウィルスに共通で ある。ゲノムは、追加的な遺伝子をもコードしており、それは、多くのレトロウ ィルスには一般的で[5odroski et al、 、5cience 2 3ユニ1549−1553 (1986);Arya et al、、171− 173 (1985);5odroski etal、、Nature 321 :412−417(1986);Feinberg et al、、Ce1l  1旦:807−817(1986);Haseltine、W、A、、240( 1988);CohenSE、 et al、、べて引用文献として本明細書中 に取り込んである。]他のレトロウィルス類、特にI(Iv−2、及び、サルの 免疫不全ウィルス類、特に5TV(以前に5TLV−111として引用した)か らのヌクレオチド配列は、envを含む構造遺伝子、並びに、二土ユ、rev、 及び、旦工艷コーのような調節配列をも含む[Guyader et al、、 Nature 326:682−669 (1987);Chakrabart iet al、、Nature 328:543−547(1987)、これは 、引用文献として本明細書中に取り込んである]。
)TTV−T、HIV−2、及び、SIVのenv遺伝子全ては質膜の糖蛋白質 を作製し、それは切断され、その一部分がgp120として引用されるウィルス の外包膜蛋白質サブユニットトナル。HIV−1、HIV−2、及ヒ、S■■ウ ィルスの、細胞との結合及び融合は、このgp120ウィルス包膜蛋白質膜蛋白 質サブユニットと標的細胞表面上のCD4レセプターとの間の特異的相互作用に より保持されている[Berger、E、A、 、et al、 、PNAS  USA85 : 2357−2361 (1988)]。
HIM感染を予防もしくは減少するために発案されている−っの方法は、可溶性 CD4分子の利用である。しかしながら、この方法は、臨床的に成功していると は未だ証明されていない。
標的細胞(7)CD4領域におけるHIV−1、HIV−2、もしくは、SIV のpg蛋白質間の結合を特異的に妨げるための方法が存在するとしたら有用であ る。
CD4レセプターとのgp120の結合の度合いを減少することができる抗体は 有用である。
更に、CD4分子とgp120との間の特異的相互作用の理解は、免疫不全症疾 患を治療するためには重要である。
発明の要約 我々ハ、今回、HIV−1、HI V−2、もしくは、SIVウィルスのenv 蛋白質gp120上の結合部位に対して特異性を宵する抗体を作製することに使 用することができる、特異的なエピトープを有する免疫原性ペプチドを発見した 。これらのペプチドを、gp120蛋白質の特定な指定されたエピトープに対し て特異的に結合するという特徴を有する抗体を作製させるために使用することが できる。これらのエピトープは、CD4レセプターとのgp120の結合のため には重要である。
本発明により、哺乳類における、特にヒトにおける免疫不全性疾患を治療もしく は最低限にさせるための方法を開示する。
この方法は、開示されている免疫原性ペプチドを投与するもしくは本明細嘗中に 開示されている、HI V−1、HIV−2、もしくは、SIVの一つに対する 抗体の治療的な量を投与する、: トl: ヨリ、HrV−4、HIV−2、も しくは、SIVのエピトープの内の一つに対する抗体の形成を誘導することを含 む。
図の簡単な説明 図1は、gp120変位体の比較CD4結合能を示す。図1人は、5uT)TI IJンパ球の表面に対して結合及び未結合のgp120の量を示す、一連のオー トラジオグラフである。図IBは、特異的なアミノ酸配列における変化に伴う比 較CD4結合能の減少率のI o g I Q値を示すグラフである。
図2は、368/370及び470アミノ酸残基付近の、HTV−1、HIV− 2、及び、STvウィルスの配列比較である。
図3は、gp120包膜蛋白質膜蛋白質びC4領域により形成される予想構造の 概略である。
図4は、比較CD4結合能(上部)、及び、gp120認識のためのヒトのモノ クローナル抗体(下部)における、HrV−1のgp120内でのアミノ酸変化 の効果を示す。
図5は、数種のgp120突然変異体のための、gl)120に対するヒトのモ ノクローナル抗体に対する中和耐性を示す。
図6は、gp120包膜蛋白質膜蛋白質域付近に、β−ループにより形成される 予想3次元構造の概略である。
発明の詳細な説明 ヒトの免疫不全症ウィルスのタイプ1(HrV−4)、タイプ2 (HIV−2 ) 、及び、サルの免疫不全症ウィルス(、S TV)Lよ6CD4 Lfプタ ーノ、gp120(7)外側の質膜糖蛋白質との結合は、ウィルスの侵入及び細 胞変性効果にとって重要である[Dalgleish、A、G、、 etJ、  、et al、 、5cience 23ユニ382−385 (1986); LifsonSJ、D、 、et al、、Nature 323ニア25−7 29 (1986):5odroskiSJ、D、 、et al、 、Nat ureal、、 J、 Immunol、 144;94−102(1990) )。保存されているgp120領域C1、C3、C4、もしくは、C5における 挿入もしくは欠失は、CD4結合に影響を与えることが示されているが[La5 ky、L。
A、、et al、、Ce1l 50:975−985(1987);Kowa lski、M、 、et at、、5cience 237+1351−135 5 (1987);Cordonnier、A、、et al、、Nature 4468 (1989);Lin5kesySP、S、、etal、、J、Vi rol、 62:3695−3672(1988)、これらは、引用文献として 本明細嘗中に取り込まれているコ、gp120の立体配座におけるこれらの変化 の効果は調査されていない。160カルボキシ末端のgp120残基を構成する 蛋白質分解断片がCD4に結合することが報告されており[NygrenSA、  、et al、 、Proc。
Nat、Acad、 Scr、、 U、S、A、 85:6543−654.6  (1988)コ、更に、C4もしくはC5に対する抗体が、ある覆の環境にお いてはCD4結合を遮断することができることが報告されている[La5ky、 P、S、、Dowbenko、D、 、et a[、、J、 Virol。
63:4703−4711 (1988);Sun、N、C,、et al、、 J、 Virol、 63+3579−3585 (1989);Arcima nSB、 、et al、、J、 AIDS 3:206−214(1990) ]、しがしながら、CD4結合に決定的な、これらの大領域内の特異的なアミノ 酸は未知である。
我々は、今回、gp120包膜蛋白質膜蛋白質結合能に顕著に影響を与える、g p120包膜蛋白質上の特異的部位を発見した。これらの領域は、thr 25 7、asp 368、glu 370、及び、asp 457に関連する(番号 付けは、HVI−1のgp120配列に基づイテおり、HIV−2及びSrvの アミノ酸配列Iは)[¥−1に一致する。図2を参照せよ)。これらのアミノ酸 を部位特異的な突然変異誘発により置換した結果、特定の場合において、野生型 蛋白質ものと比較する突然変異体のCD4との結合能の減少が90%を上回って いた。(図1を参照せよ)。従って、これらの部位の任意のものの遮断により、 gp120蛋白質のCD4との結合能に劇的に影響を与えることができる。as p 368、glu370、もしくは、asp457部位を遮断することが好ま しい。理論に縛られたくはないのであるが、これは、天然のgp120糖蛋白質 における水性環境にそれらが露出されることが予想されるためである。
これらのアミノ酸の遮断は、当業者に良く知られている数々の方法の任意のもの により行うことができ、それは、4つのエピトープ、つまり、thr 257、 asp 368、glu370、もしくは、asp 457の内の一つに対して 特異的な抗体のようなものである。例としては、これらの具体的な領域の任意の ものに対して特異的な免疫原性ポリペプチドを取得することである。その後、こ の免疫原性ポリペプチドを、これらの結合性部位(エピトープ)の少なくとも一 つに対して特異的な抗体を作製するのに用いる。一つの好ましい実施態様におい ては、この免疫原性ポリペプチドを、インビボ、つまり以下に論議するようにヒ トにおいて抗体を作製するのに使用する。
又、これらのエピトープの一つを上回るものを含む含むペプチドを使用して巨大 な不連続のエピトープを作成し、これらの部位の一つを上回るものを遮断するよ うな不連続なエピトープに対する抗体を生じさせることができる。本明細書中に 記載されているgp120突然変異体のペプチドのようなペプチドを使用するこ とが好ましい。
目下記載中の抗体は、モノクローナルもしくはポリクローナル抗体のいずれかで あることができる。更に、本明細書中に用いられているように、その用語は、イ ムノグロブリン全体、並びに、その抗原結合断片を含む。このような抗体を調製 する目的で、数々の良く知られている技術の任意のものを使用することができる 。例えば、4種類の指定されたエピトープの内の一つを含むペプチド、及び、抗 体結合選択性を使用することができる特徴的なエピトープを定義するのに充分な 量のフランキング残基である。前述したように、一つを上回るこれらの部位を含 むペプチドを利用して、事実上、巨大な不連続なエピトープを作成することがで きる。ある実施態様においては、使用されるペプチドが、天然蛋白質における全 てのCD4結合部位を含まないことが好ましい(我々は、gp120突然変異体 として、天然のgp120蛋白質とは異なるアミノ酸を有するペプチドを、本明 細書中において引用する)。このペプチドは化学的に合成することができる。ペ プチドの合成は、当業者に良く知られている(例えば、 Merrifield 、R,B、 )Biocyhemistry 3+1385−1390(196 0);米国特許番号4..839.344 (これらは、引用文献として本明細 書中に取り込まれている)を参照せよ)。
市販のペプチド合成機を入手することができ、かつ、ペプチドを作製するために 使用することができる。
このポリペプチドは、指定された蛋白質断片のエピトープが何かを定義するのに 充分なアミノ酸残基を含む必要があるが、検出される蛋白質の立体配座とは異な る限定的な立体配座を有するほど大きい必要は無い。しかしながら、ペプチド断 片があまりに短すぎる場合には、その断片は、無関係な他の蛋白質中に見いださ れ、かつ、免役された担体蛋白質中に物理学的に埋もれてしまう。単一の部位に 対する、もしくは、例えば368と370のように近接しながら間をあけて存在 する複数の部位に対するペプチドが5から18までのアミノ酸の範囲に及ぶこと が典型的である。特別な部位に有用である正確なサイズは、当業者により、本開 示から、簡単に決定することができる。
その免疫原性を増大させる目的で、ペプチドは、ペプチドのいずれかの端、例え ば、第1、第2、最後、もしくは、最後から2番目の位置において、システィン のようなアミノ酸を含むことができる。ペプチドは、鍵穴カサガイのヘモシアニ ンもしくはランの血清アルブミンのような担体蛋白質に対して、ゲルトアルデヒ ドを用いて[Walter、G、 、et al、、Proc、 Natl、  Acad、 Sci、 U、S、A。
77 : 5197−5201 (1980) 、これは、引用文献として本明 細書中に取り込んである]、もしくは、システィン残基を通して[Carlso n、J、 、et al、、Biochem、 J、 173ニア23 (19 78)、これは、引用文献として本明細暑中に取り込んである]、複合体形成し ていることができる。このペプチド・担体蛋白質複合体を、その後、宿主動物内 へ挿入して抗体を作製する。好ましい宿主動物はヒトである。
一つの好ましいペプチドは、エピトープとしてasp368とglu 370と の両方を含む。作製される抗体が、HIV−1のgp120に対するものである ことが好ましい。
しかしながら、)(TV−2もしくはSIVに対する抗体は、本開示に基づき簡 単に作製される。例えば、HIV−1、HIV−2、及び、srv中の368及 び370アミノ酸配列における強い保存の度合いを示している図2を参照せよ。
SIv株MNDにおいては、グルタミン酸は、カルボキシ末端から370位まで に2残基が配置されている[Tsu j imo to、)1.、et all 、Nature 341:539−541(1989)、これは、引用文献とし て取り込まれている]。
asp 457位付近にも実質的な配列相同性が存在する。本発明による好まし い免疫原性ペプチドは、両端を挟まれたアミノ酸として、より強く保存されてい るアミノ酸を含む。例えば、位置366−370、つまり、GGDPE、からの asp368もしくはglu 370についてである。a9p368もしくはg lu 370ペプチドについては、調製することができるペプチドは、GGDP ErTTH。
GGDPE IVMH,5SGGDPE IVTH。
S S G G D P E I V M H、S S G G D P E  I V T HS F N C。
(全てHTV−1について)、あるいは、GKGSDPEVAYMWTNCCH IV−2について)を含む。ASP 457ペプチドについて調製することので きるペプチドは、C35NITGLLLTRDGG。
C55NrTGILLTRDGG。
CS S N I T G L L L T RD G G N S N (H E V 1 ニ対シテ)又はcNsTVTs T FAN rDWQNN (H T V−21,:対しテ)テアル。HIV−1、HIV−2、もシ<ハ、STv の突然変異体のアミノ酸配列に相当する他のペプチドをも使用することができる 。保存的なアミノ酸変異の結果としてこれらの配列とは異なる配列をも使用する ことができ、これらの例とはいずれかの末端における2、3のアミノ酸が異なっ ているペプチドも同様である。
エピトープはウィルス内における高い可変率の領域に近接しているものの、すぐ 両端を挟んでいるアミノ酸は可変ではない。
用いられるフランキングアミノ酸は、抗体を作製することを希望する特有のエピ トープ、もしくは、その複数、及び、gp120に依存しており、かつ、本開示 に基づき、当業者により簡単に決定することができる。1つか2つの近接しなが ら間隔をおく部位に対するペプチドは、少なくとも約5つのアミノ酸の長さがあ り、かつ、約20個のアミノ酸の長さを越えないことが好ましい。更に、それが 、少なくとも約8個のアミノ酸の長さであり、かつ、18個のアミノ酸の長さを 越えないことがより好ましい。このペプチドが、15個と18個の間のアミノ酸 の長さであることが、更により好ましい。
数々の特有なエピトープ構成要素から生しる不連続なエピトープに対する抗体を 作製することも好ましい。我々は、数種の抗体が、CD4結合部位に近接した部 位に対して強固に反応すると思われることを発見した。例えば、多様な範囲のH IV単離物(マーシャル ボスナー社からのもの)からgl)120糖蛋白質を 認識する、HTV−1に感染した固体に由来するヒトのモノクローナル抗体であ るF2O3は、アミノ酸256−257.368−370.421、もしくは、 470−484における変異を認識しているようである。従って、4種類の不連 続な領域に存在するHIV−4のgp120残基におけるアミノ酸の変異は、こ の広範囲な中和抗体による認識の一1的な減少という結果をもたらす。上述の残 基における多数の置換を含み、F105認識が減少しており、gp120突然変 異体の全体的な立体配座の変化を明らかに伴わないgp120突然変異体を使用 することで、特定の突然変異体は、この抗体による機能の中和を回避した。不連 続なエピトープを形成する2つの構成成分は、256−257及び368−37 0であり、これらは、上述のCD4エピトープの結合部位の内の3つを含む。
F105抗体による認識は、これらの残基における異なる置換に対しては、CD 4結合よりもより感度が高かった。この不連続なエピトープの第3の構成成分は りシン421であり、これは、トリプトファン427に近接している。トリプト ファン427における変異は、CD4結合能の劇的な減少を引き起こすが、F1 05認識については減少は起こらない。従って、この抗体は、明らかに、CD4 が行うよりも、第4の保存されたgp120領域における、より親水性の断片を 認識している。
CD4結合に影響を与える第4のCD4エピトープ領域、つまり、アスパラギン 酸457は、抗体の認識には影響を及ぼさないように思われるが、gp120残 基の470−484に存在する不連続エピトープの一部を形成する他の構成要素 を有する天然のgp120糖蛋白賀に近接していると考えられる理由が存在する いgp12Qの短い第5の可変領域を対照的に挟み込んでいる両方の親水性領域 は強力なβ−ターンポテンシャルを示し、我々は、これが、天然の糖蛋白質にお けるこれらの領域の並置を結果として引き起こすことができ、そのために、残基 470−484がアスパラギン酸457付近の領域に近接するものと考えている (図6を参照せよ)。この図においては、gp120の予想される3次元構造を 見た場合、457(DGGNSNN、、、)における東1ターンがどの程度、4 74−478 (DMRD)におけるこのIK2ターンに近いかを示している。
当然、アスパラギン酸457における、より破壊的な立体配座的変化の幾つかの ものは(例えば、457D/R) 、抗体認識に影響を与える一方で、470− 484頭域における、より破壊的な立体配座的変化の幾つかのものは(例えば、 477 D/V、もしくは、482/483/484ELY/GR,A) 、C D4結合において僅かな影響を示す。
従って、この不連続なエピトープの大部分を含むgp120蛋白質を抗体作製に おいて使用することは有用である。アミノ酸残基において変異が存在し、このよ うな抗体を作製するために希望するエピトープの露出を増大させる、突然変異体 gp120蛋白質を用いることが好ましい。不連続なエピトープの露出を増大さ せる方法の例は: (1)gpt2o分子から可変領域を除去しながらも、全体 的な立体配座を野生型蛋白質のものと近似させて保持すること; (2)特別な 糖添加部位を除去すること:及び、(3)エピトープの直線成分に近接している gl)120残基において、単一のアミノ酸変異を作成すること、である。本明 細書において用いられているように「近接する」は、gp120の3次元構造に おける近位を意味する。
gp120蛋白質の蛋白類域は既知である。1種類もしくは複数の可変領域部分 を除去することが好ましい。例えば、突然変異体gp120蛋白質(もしくは、 ペプチド)119−205は、vl及びv2領域を除去させられ、そのために、 例えば、F105抗体により認識される不連続なエピトープ領域に対する露出が 増大する。他の可変領域を除去することもできる。本開示に基づく免疫沈降のよ うな既知の方法により、特別な欠失が希望するエピトープの露出を増大させるか 否かを経験的に簡単に決定することができる。
糖添加部位に関しては、希望するエピトープ、もしくは、希望する不連続なエピ トープのエピトープ構成成分に「近接する」糖添加部位は、除去することが好ま しい。例えば、356もしくは262における部位である。これらの部位は、当 業者に良く知られている方法により除去することができる。例えば、ある糖添加 部位は配列NX (T、もしくは、S)を有して0る(このXは任意のアミノ酸 である)。Nもしくは(T、もしくは、S)の、異なるアミノ酸への部位特異的 突然変異誘発は、糖添加部位を除去する。例えば、突然変異体gpt2o蛋白質 356N/lである。
これらの異なるアミノ酸変異もしくは欠失の一つを上回るものを組み合わせるこ とが好ましい。更に、エピトープの立体配座構造に不利な影響を与えない、この 蛋白質の他の部位を欠失及び/叉は変異させることが可能である(例えば、N末 端における変異)。
以下に示す部位の内の少なくとも一つにおける変異の結果生じる突然変異体は、 ある好ましい群である+266.356.381.427.432.435.4 38.493、及び、以下に示す突然変異体を使用することが好ましい+119 −205.266 A/E、356 N/I、381 E/P。
427 W/S、427 W/V、432 K/A、435Y/H,438P/ R,493P/に、及び、495G/に0 上述のペプチドを作製する際に、当業者に良く知られた多様な方法を使用するこ とができる。例えば、天然のgp120蛋白質を用いて、更に、部位特異的突然 変異誘発により、gp120突然変異他あいを作成することができる。それに代 わる方法として、あるいは、上述のものとの組み合わせで、Hrvのgp120 蛋白賀に相当する蛋白質を用い、更に、非必須領域を開裂することができる。そ れに代わる方法として、標準的な蛋白質合成を用いて、不連続なエピトープ領域 を含むべ゛ブチドを合成することができる。
好ましい実施態様においては、免疫原性ペプチドを使用して、gp120上のC O2結合部位の内の少な(とも一つに特異的な抗体を誘導させることができる。
これらのペプチドを、免疫予防もしくは免疫療法のために使用することができる 。例えば、HIV−1もしく ハHI V −2+7) g I) 1201: 相当する結合部位を含むこれらのペプチドの、HIVに感染していない固体への 投与は、結果的には、その固体のHIV感染を妨げるもしくは予防する、gp1 20env蛋白質の、既に記載した結合部位に対する抗体を作製することになる 。感染している固体におるこれらの抗体のインビボにおける作製が、他の細胞の 更なる感染を予防もしくは遅延させるのを補助することができる。一連の抗体を 誘導させる目的で、種々のエピトープに対するペプチドの配合物を用いることが 好ましい。前述したように、このペプチドは、他の部分、例えば、担体蛋白質と 複合体形成することができ、これにより、ペプチドの免疫原性が増大する。
これに代わる実施態様においては、治療を受けるべき固体以外の宿主動物におい て抗体を調製することができる。これらのペプチドから作製される抗体は、指定 されている特定の応用法及び/又はエピトープ付近の蛋白の変異性に応じてポリ クローナルもしくはモノクローナルであることができる。前述したように、これ らの抗体を、当業者には良く知られている技術により調製することができる。例 えば、その蛋白質の希望する断片もしくは化学的に合成したペプチドを、鍵穴カ サガイのヘモシアニン(K L H)と複合体形成させ、更に、ウサギのような 動物において抗体を作製するのに使用することができる。典型的には、ペプチド −KLHI合体を数回、約2か月の期間にわたって注射して抗体を作製する。抗 体に対して、限定されたgp120領域の露出の増大を示す、上述したような突 然変異体gp120糖蛋白質を合成して、動物もしくはヒトに接種することがで きる。その後、抗体を、標準的な技術により血清から回収する。これに代わる方 法として、ハイブリドーマ細胞を形成するための標準的な融合技術を用いること により、そのペプチドに対する抗体を産生ずる細胞において、モノクローナル抗 体を産生させることができる[Ko h I e rSG−、e tal、、N ature 256+495(1975)、これは引用文献として取り込まれて いるコ。典型的には、これは、抗体産生細胞の、骨髄腫細胞のような不滅の細胞 株と融合させて、ハイブリドーマ細胞を産生ずることに関連している。他の方法 においては、モノクローナル抗体を、引用文献として本明細書中に取り込まれて いるHuse、et al、5cienceある実施例においては、ハイブリド ーマを、免疫原性ペプチドの内の一つを用いて、マウスの免疫化により作製する ことができる。このマウスを、充分量のペプチドを用いて、腹腔内で(i、I) 、 )免役することができる。その後、すぐに、例えば、H2O中のシクロフオ スフォアミドのi、p、注射を行うことができる。このシクロフォスフオアミド 治療を、1次注射の後1.2日繰り返す。免疫化の後約2週間で、マウスを充分 量のペプチドで再度注射し、更にその後、更に2週間休ませる。
2次注射の後4日目に、その動物を層殺し、1次融合のためにその膵臓を取り出 す。
ハイブリドーマは、ポリエチレングリコール(P E G)法により、5P21 0骨髄腫細胞を有する免役したマウスからのように、典型的な技術により細胞を 融合することにより作製する。
細胞を免役したマウスから無菌的に除去し、更に、血清を含まない培地(例えば 、DME)で膵臓を一面に広げることにより、膵臓細胞単−な細胞懸濁液を取得 する。膵臓細胞と骨髄腫細胞とを共に、例えば、5対1の、膵臓細胞対骨髄細胞 の比率で混合する。その後、この細胞を遠心し、更に、吸引により上清を除去す る。その後、この細胞を、標準的な技術により、培地中で増殖させる。融合過程 の後に増殖する/%イブリドーマを、その後、細胞抽出物について、ELrSA アッセイにより、gp120のエピトープに特異的な抗体の分泌についてふるい 分ける。陽性結果を示すハイブリドーマを増やし、更に、限定希釈によりクロー ン化して、その細胞及び結果として生じる抗体が本当にモノクローナルであるか を確認する。希望するgp120エピトープの内の一つに対する抗体の産主につ いて陽性結果を示すハイブリドーマコロニーを、例えば1.ミリリットル当たり 5つのハイブリドーマ細胞の濃度に、培地中で希釈する。
一旦コロニーが増殖したら、その上清を再度、gp120エピトープに対する抗 体の存在についてテストする。EL I SAアッセイによりテストした場合に 結果が陽性であれば、そのコロニーを再び、限定希釈によりクローン化する。
HIV−4、HrV−2、もシくハ、SIvウィルスのgp120エピトープに 対するこのようなペプチドにより生じたペプチド及び抗体の両方を、ウィルスに よる細胞の感染を予防もしくは最低限にするるために使用することができる。そ の細胞がヒトの細胞であることが好ましい。この方法は、そめウィルスを有する ことが疑われる哺乳類からの液体もしくは細胞試料に対するペプチドもしくは抗 体の、治療効果量を投与することを含む。体液試料を使用することが好ましい。
その哺乳類が霊長類であることが好ましく、それがヒトであることが更に好まし い。治療のためにインビボにおいて用いる場合、本発明の抗体を、他の細胞へ侵 入するウィルスの能力を除去もしくは減少させる量で、患者に投与する。この抗 体は、gp120蛋白質の結合部位を遮断するように作用し、更に、それにより 、細胞に侵入しかつ生殖するウィルスの能力を減少させる。このペプチドもしく は突然変異体蛋白質を充分量投与して、ウィルスが細胞内へ侵入する能力を減少 もしくは除去させるのに充分な抗体を作製する。本発明に記載のペプチド及び/ 叉は抗体の両方を混ぜ合わせた反応混合液を使用することもできる。
抗体もしくはペプチドを、数々の方法の内の任意のものにより配給することがで きる。例えば、いずれのものも、非経口注射(筋肉内(i、m、)、腹腔内(j 、p、)、静脈内(i。
V、)、もしくは、皮下(S、C,))、経口もしくは当業者に良くしられてい る投与の他の経路により投与することができる。非経口投与が好ましい。
使用される量は、典型的には、約0.1mgから約L Omg/Kg(体重)の 範囲である。その抗体及びペプチドは、単位用量形態において処方されることが 好ましい。
例えば、経口投与に用いることができる固体用量形態には、カプセル類、錠剤類 、ビル類、粉末類、及び、顆粒類がある。
このような固体用量形態においては、例えば、抗体もしくはペプチドのような活 性成分を、シタ等、乳糖、もしくは、澱粉のような、少なくとも一つの不活性担 体を混合する。このような用量形態は、例えば、ステアリン酸マグネシウムのよ うな潤滑剤のような、不活性希釈剤以外の付加的物質をも含むことができる。更 に、カプセル類、錠剤類、及び、ビル類の場合における用量形態は、緩衝用試薬 を含むこともできる。錠剤類、カプセル類、及び、ビル類は、時間放出被膜加工 を含むこともできる。
非経口投与については、典型的には、薬剤学的に容認される非経口用賦形剤と配 合しである滅菌した水性もしくは非水性溶液、懸濁液、もしくは、乳化液を含む 。非水性溶液もしくは賦形剤の例は、プロピレングリコール、ポリエチレングリ コール、オリーブ油及びトウモロコシ油のような植物油類、ゼラチン、及び、オ レイン酸エチルのような注射可能な有機エステル類である。これらの用量形態は 、保存用、湿潤化用、乳化用、及び分散用試薬を含むことができる。これらを、 例えば、細菌保持用のフィルターを通しての濾過、組成物中に滅菌した試薬を混 合させること、組成物を放射線照射すること等により、抗体を不活性化させない ように注意するかぎり滅菌することができる。
これらを、使用する前に、滅菌した水の培地もしくはある種の他の滅菌した注射 可能な培地中で製造することができる。これらの賦形剤の更に別の例には、食塩 水、リンゲル溶液、デキストローズ溶液、及び、5%のヒトの血清アルブミンが ある。リポソームを担体として使用することもできる。例えば、緩衝液及び保存 剤のように等偏性及び化学的安定性を元通させる物質のような付加物を使用する こともできる。このような賦形剤における活性成分の好ましい範囲は、約1mg /mlから約10m g / m Iまでの濃度である。より好ましくは、約3 mg/mlから約10mg/mlである。
これらの抗体を担体として使用することができる。このように、これらを希望す る化学的部分をgp120上のエピトープに配給するために使用することができ る。例えば、これらを、m胞障害剤、あるいは、例えば、細菌もしくは植物起源 の酵素的に活性な物質を配給するために使用することができる。例えば、これら の部位のうちの一つにおいてgp120を開裂し、更に、そのため、結合部位を 除去する酵素を配給することは、特に利点がある。他の実施態様においては、こ れらの抗体を、その部位もしくは近接した部位をキャップする他の分子を配給す るために使用することができる。これは、ウィルス性のgp120ウィルスの3 68もしくは370部位のいずれかに対する抗体を使用と特に有効である。gp 120のCD4レセプターに対する結合を妨害する任意の分子を使用することが できる。
当然、以下に論議するようなラベル類の利用により、CD4レセプターとの結合 を予防もしくは妨害するための抗体能を元通することができる。
これらの結合性エピトープ部位を遮断するために抗体を使用することに加え、こ れらの部位を遮断する他の方法を使用することができる。例えば、368−37 0及び457残基は直線の120アミノ酸配列に基づくと非常に距離があるよう に思われるが、我々は、これらは天然分子上では近接しているものと予想してい る。図3を参照せよ。このモデルは、378及び445におけるgp120のシ スティン残基はジスルフィド架橋で結合されているという観察に基づいており、 従って、その2つの領域は(図に)示されるような構造を形成することができる 。更に、3つの全ての残基、つまり、388.370.及び、457残基は親水 性領域内に位置しており、β−ターンを形成するための強いポテンシャルを示す 。この性質及び比較配置により、抗体の他に更にこれらの部位を遮断する化学的 方法を使用できることが示される。従って、この3つの部位を遮断するための、 例えば化学的部分のような物質の有効量を投与する方法を使用することもできる 。前述したように、これらの部位にやはり近接している他の領域が存在し、それ らは同様に影響を受ける。
gp120蛋白質の存在、及び、従って患者内のウィルスの存在を検出するため の免疫アッセイ過程において使用するため、あるいは、ウィルスを有すると指摘 されている患者におけるウィルスの状態を記録するためにこれらの抗体をラベル 化することもできる。更に、上述したように、そのラベル化物が抗体に対して数 種のより大きい立体障害を提供して、gp120のCd4レセプターに対する結 合を予防する抗体能を先進させることができる。疾患の状態を記録するために使 用される場合には、定量的な免疫アッセイ法を使用するべきである。例えば、こ れらの抗体による疾患の治療追跡するためにこれを使用することができる。この 免疫アッセイは、通常の当業者により簡単に測定できる。
gp120のレベル、及び、そのレベルに変化があったかどうかの両方を測定す ることができる。試料採取された物質について得られた基準線レベルに対して結 果を比較することができる。更に、様々な時間に同一の固体から試料を採取して 、継続的なレベルの比較を行うことができる。
本発明に従って、抗体、あるいは、例えば抗体プローブのようなプローブ類の反 応混合液を、検出のために使用することができる。例えば、抗体であるこのプロ ーブを、従来の技術を用いて、レポーターで直接、もしくは、特異的結合対の要 素で間接的にラベル化することができる。
特異的結合対は、免疫もしくは非免疫種であることができる。
免疫性特異的結合対の例は、ハブテン/抗ハブテン系の抗原−抗体系である。こ れらには、フルオレセイン/抗フルオレセイン、ジニトロフェニル/抗ジニトロ フェニル、ビオチン/抗ビオチン、ペプチド/抗ペプチド、及び、その類のもの がある。
非免疫性結合対は、2種類の成分が互いに天然の親和性を共有するが、抗体では ない系を含む。例としての非免疫性対は、ビオチン−ストレプトアビジン、固有 因子−ビタミンB12、葉酸−葉酸塩結合蛋白質、及び、その類のものである。
多様な方法を、特異的結合対の要素で抗体を共有結合的にラベル化するために用 いることができる。方法は、特異的結合対の要素の性質、希望する結合の種類、 及び、多様な複合体形成化学試薬に体する抗体の耐性に基づいて選択する。ビオ チンは、市販品として手に入れることができる活性誘導体類を利用することによ り、抗体に共有結合的にカップルさせることができる。
これらの幾つかのものは、蛋白質上のアミン基に結合するヒドロキシ−スクシン イミド、カルボジイミドカップリングを通して、炭水化物部分、アルデヒド類、 及び、カルボキシル基に結合するビオチンヒドラジド;及び、スルフヒドリル( 水硫)基に結合するビオチンマレイミド及びヨードアセチルビオチンである。フ ルオレセインは、フルオレセインイソチオシアン酸塩を使用して、蛋白質のアミ ン基にカップルさせることができる。
ジニトロフェニル基は、2.4−ジニトロベンゼン硫酸モジくは2.4−ジニト ロフルオロベンゼンを使用して、蛋白質のアミン基にカップルさせることができ る。複合体形成の他の標準的な方法を、モノクローナル抗体を利用して特異的結 合対の要素に対してカップルさせることができ、それは、ジアルデヒド、カルボ ジイミドカップリング、均質官能基間での架橋結合、及び、不均質二重官能基間 での架橋結合を含む。カルボジイミドカップリングは、市販品として手に入れる ことができる試薬である1−エチル−3−(ジメチル−アミノプロピル)−カル ボジイミド(EDAC)を使用することにより促進される。
二重官能基であるイミドエステル類及び二重官能基であるN−ヒドロキシスクシ ンイミドエステル類を含む、均質官能基である架橋形成体類は、市販品として手 に入れることができ、かつ、これらを、ある物質上のアミン基を他の物質上のア ミン基へとカップリングさせるために利用する。不均質二重官能基である架橋結 合体類は、異なる官能基を保持する試薬類である。
最も一般的な、市販品として手に入れることができる、不均質二重官能基である 架橋形成体類は、一つの官能基としてアミン反応性のN−ヒドロキシスクシンイ ミドエステルを、更に、策2官能基としてスルフヒドリル反応基を有する。最も 一般的なスルフヒドリル反応基は、マレイミド類、ビラジルジスルフィド類、及 び、活性ハロゲン類である。官能基の一つは、光活性を有するアリルナイトレン であることができ、これは、光照射に際して多様な基と反応する。
検出用にラベル化したプローブ、例えば抗体、検出用にラベル化した抗体、もし くは、検出用にラベル化した特異的結合対の要素を、ラジオ活性を有する同位体 、酵素、フルオレン原性、化学ルミネセント用、もしくは、電子化学的物質であ ることができるレポーターにカップルさせる。2種類の一般的に用いられている ラジオ活性同位体は、 f及び3Hである。標準的なラジオ活性同位体ラベル化 法は、 ■については、クロラミンT1ラクトパーオキシダーゼ、及び、ブルド ン−ハンター法が、3Hについては、還元メチル化がある。
本発明における用途に適する酵素には、西洋ワサビのパーオキシダーゼ、アルカ リフォスファターゼ、β−ガラクトシダーゼ、グルコースオキシダーゼ、ルンフ ェラーゼ、β−ラクタマーゼ、ウレアーゼ、及び、リゾチームがあるが、これら に限定はされない。
酵素のラベル化は、抗体の特異的結合対の要素とのカップリングについて上述し たような、ジアルデヒド、カルボジイミドカップリング、均質官能基である架橋 結合体類、及び、不均質二重官能基である架橋結合体類を使用することにより促 進される。
選択されるラベル化法は、ラベル化されるべき酵素及び物質上で有効な官能基、 及び、その両者の、複合体形成条件に対する耐性に依存する。本発明において使 用されるラベル化法は、引用文献として取り込んである、Engvall an dPearlmann、Immunochemistry 旦:871(197 1)、Avrameas andTernynck、TmmunochemiS try 8:1175 (1975)、及び、Jablonski、Anal。
Biochem、 148:199 (1985)、により記載されているもの を含む、最近利用される任意の従来的方法のうちの一つであることができるが、 これらに限定はされない。
ラベル化は、スペーサーもしくは特異的結合対の他の要素を用いるような間接的 な方法により行うことができる。この例は、ラベル化していないストレプトアビ ジンとビオチニル化した酵素とを、更に、ストレプトアビジンとビオチニル化し た酵素とを、連続しであるいは同時に添加する、ビオチニル化した抗体の検出で ある。そのため、本発明に従い、検出に使用される抗体を、レポータで直接的に 、あるいは、特異的結合対の第1要素で間接的に、検出用にラベル化することが できる。抗体を、特異的結合対の第1要素に対してカップルさせる場合、検出は 、抗体−特異的結合の第1要素複合体を、上述したように、ラベル化したもしく はしていない結合対の第2要素と反応させることにより、行われる。
更に、ラベル化していない検出用抗体は、そのラベル化していない抗体を、ラベ ル化していない抗体に特異的なラベル化した抗体と反応させることにより検出す ることができる。このような抗〜抗体を、先に論議した任意の方法を使用して、 直接的にあるいは間接的にラベル化することができる。例えば、抗−抗体を、先 に論議したストレブトアビンンー西洋ワサビパーオキシダーゼ系と反応させるこ とにより検出されるビオチンに対してカップルさせることができる。
ある好ましい実施態様は、ビオチンを利用している。このビオチニル化された抗 体を、次に、ストレプトアビジン−西洋ワサビパーオキシダーゼ複合隊と反応さ せる。オルトフェニレンジアミン、4−クロロ−ナフトール、もしくは、テトラ メチルベンジジン(TMB)を使用して、色素原に関する検出を行うことができ る。本発明を実行するための好ましい免疫アッセイ型は、従来の技術を使用して 支持体の表面上に捕獲用試薬を固定化する、前進的なサンドイッチアッセイであ る。アッセイにおいて使用される好ましい支持体には、ポリエチレン、ポリスチ レン、置換したポリスチレン(例えば、アミン化したあるいはカルボキシル化し たポリスチレン)のような合成ポrJマー支持体類;ポリアクリルアミド類、ポ リアミド類;ポリビニル塩化物、等;ガラスピーズ;アガロース;ニトロセルロ ール、等がある。
本発明は、以下に示す実施例により更に詳しく説明される。
これらの実施例は、本発明の理解を補助するために提供され、その制限として解 釈されるべきではない。
実施例 CO3−1細胞を、Cu I I en%B、R3、Me th。
Enzymol、152+684−703(1987)、のDEAE−デキスト ラン法により、野生型もしくは突然変異したHXB2env遺伝子のいずれかを 含む、10ミリグラムのpsVIIrenvプラスミドでトランスフェクトさせ た。
このpsVIIIe二lプラスミドに、gp160の質膜前駆体を高レベルで過 渡的に発現させる[He1seth E、、et al、 、J、 Virol 、 64:2416−2420 (1990)、これは、引用文献として本明細 書中に取り込まれている]。トランスフェクシJンの48時間後、35 : 細胞を、 S−ノステインでラベル化した。蛋白質分解的な開裂を受けるgpi so突然変異体については、成熟したgp120の外側の質膜糖蛋白質をトラン スフェクトしたCO5−1細胞の上溝中に検出することができ、これは、gp4 1膜透過性糖蛋白質とのgp120の会合が不安定なためである。トランスフェ クトしたC09−1細胞の上滑中に存在するラジオラベル化したgp120を使 用して、5upT1リンlく球の表面上のCD4分子に対する結合能を評定した 。ラベル化した上清を、5X107の5upTLリンパ球と、37℃で1時間イ ンキュベートした。この5upT1細胞を、リン酸緩衝化した食塩水で一度洗浄 して、1.0mlのRIPA溶菌緩衝液中で溶菌し、更に、He1seth、E 、、et a!、、J、−Virol、 64、(上述)において記載されてい るように、過剰の19501のA、 I D S患者の血清を用いる免疫沈降の ために用いた。
沈降物を5DS−ポリアクリルアミドゲル上で分析し、更に、以下に記載するよ うに、密度測定によりオートラジオグラムを定量した。gp120もしくは突然 変異体gT)120の結合以前に細胞を0KT4a (オルト ダイアグノステ ィック社)で予めインキユベートすることを除く、これらの過程を使用した試験 的研究により、5upTlリンパ球に対するgp120の結合は、CD4分子へ の依存関係を示す0KT4aモノクローナル抗体により完全に遮断されることが 証明された。
このpsVI I I envプラスミドのKpnl−BamH1断片を、Ku nkel、T、A、、et al、、Meth。
Enzymol、 154:367−382(1987)、の方法に従い、部位 特異的突然変異誘発のために使用した。突然変異の存在を、幾つかの場合におい ては新種の制限エンドヌクレアーゼ部位の作成により、及び、Sange、F、  、e tけるようなりNA配列決定により証明した。突然変異を起こしてen v断片の各々につき2種類の独立したクローンを調製してC4結合アッセイに使 用して、希望する突然変異からの自発側な突然範囲の距離が、観察される表現型 にかなっていないことを確認した。表1における数々の突然変異体は、HIv− 4のHXBc2株の質膜糖蛋白質のアミノ酸残基を意味し、ここで、1は最初の メチオニンである[Myers、G、 、etal、(編集)、ヒトのレトロウ ィルス及びATDS Cロスアラモス ナショナル ラボラトリ−、ニューメキ シコ州〕(1988)、これは、引用文献として本明細畜中に取り込まれている ]。
野生型及び突然変異体gp120の結合及び遊離型を、過剰の19501 AI DS患者の抗血清を用いるラジオラベル化した蛋白質の免疫沈降により測定し、 その蛋白質を5DS−ポリアクリルアミドゲル上で分析し、更に、gp120の バンドを密度型でスキャンした。CD4結合実験の全ては、CD4の独活がgp 120結合について限定されない条件下において行ったため(データー未発表) 、算出された比結合能は、突然変異体:野生型結合定数の真の比率に近似してい る。結合、遊離のgp120の比率は、gp120の独活の20倍を越えて測定 され、かつ、変化しなかった。別の実験においては、CD4の比結合能は、報告 された価の10パーセントを上回って変化することがなかった。これらの結果に ついての比結合能は、以下に示す式から算出した。
[gpL20結合] *gt、1lsX [g p120遊駒□1HTV−1、 HIV−2、STMmac、及び、srvagrnのgp120の外側の質膜の 糖蛋白質中では保存されているアミノ酸で、本研究において変化したものを表1 に示す。
表1 E(rV−1のgl)120突然!異体(7)CD4M合能アミノ酸変異8 比 較CD4結合能5 野生型 1.00 36 V/L 1. 44 40 Y/D 1.23 45 W/S 0. 84 69 W/L 1. 36 76 P/Y 1.36 76 P/N 1.16 80 N/RO,62 88N/P O,89 91E/R1,21 93/94 FD/TRNPc 102 E/L O,82 103Q/F O,62 108E/A 1.53 113 D/A 1.16 113 D/RO,85 117K/W 1.06 120/121 VK/LE O,51125L/G 1.31 207 K/W 1.02 227 K/E NP’ 252 R/W 2.5 256 S/Y O,30 256S/RNP 257 T/RO,16 298R/G 1.00 314 G/W O,54 368D/R<0.004 368 D/P O,09 368D/T O,33 370E/R<0.003 370 E/D O,45 377N/K O,69 380G/F O,78 381E/P 1.09 382 F/L 2.7 384 Y/E O,29 391F/Q NPc 395 W/3 1. 11 42Or/R1,24 421K/L O,55 435Y/H1,43 435Y/S O,77 438P/R2,3 447S/I O,27 457D/A 0.09 4.70 P/L O,54 474D/A、 1.01 475 M/3 1.03 476 R,/D O,71 477D/RNPc 4.77 D/V O,39 477D/S O,53 482/483/4.84 ELY/GRA O,444,85K/V O,7 9 486/487 YK/WP NPc 395 1/F 1.28 493 P/K 1.78 495 G/K 1.71 497/498/499 APT/VLL O,985001501KA/KG IPKA O,91a/ 突然変異の結果、左側のアミノ酸の代わりに右側のア ミノ酸置換を生じ;例えば、273 R/Tは、位置273におけるアルギニン 残基に代わるイソロイシンの置換を示す。使用されている一文字アミノ酸の略称 は以下に示すとうりである A、Ala;C5Cys;DSAsp;E、Glu ;F。
Phe ;G、Gly ;M、Mi s ; I、rle:に、Lys;LSL eu :Ms Met ;N5Ash;P、Pro ;Q。
Gln;R,Arg;S、Ser ;T、Thr ;v、Val;W、Trp; 及び、Y、Tyro b/ 比較CD4結合能は、以下に示す式を用いて算出した=[gp120遊蜆 □+u+mX [g 9120結合]、−c/ gp120前駆体のgp120 とgp41糖蛋白賀への不十分なプロセシングが、これらの突然変異体について 観察された。CD4結合能は測定しなかった。
プロセシング用の指数は、突然変異体gp160の質膜糖蛋白質前駆除の、成熟 したgl)120への変換の、野生型糖蛋白質の変換と比較した測定値である。
トランスフェクトしたcos−i細胞を、先に記載したように、35S−システ ィンで12時間継続的にラベル化し、更に、細胞抽出物及び上清を、先に記載し たようにA I D S 、!!者の血清で免疫沈降させた。gp160及びg p120糖蛋白質の量は、5DS−ポリアクリルアミドゲルのオートラジオグラ ムの密度測定スキャンを行うことにより、以下に示す式に従って算出されるプロ セシング指数を用いて決定した:〔総gp120] wgt*−[gp:160 11!11包膜発現性CO3−1細胞における突然変異体gp120分子とgp 41分子の間の会合の、野生型糖蛋白質のものと比較した測定値である、会合指 数を、その後算出した。細胞抽出物及び上清を、先に記載したようにプロセシン グし、更に、以下に示す式に従ってその指数を算出した・[細胞gp120]  1111tl#X l11gp120] ***結果を以下の表2に示す。
表2 選択したgp120突然変異体の性質 野生型 1.00 1.00 1.00256 S/Y O,300,170, 17257T/R0,160,431,00262N/T O,210,070 ,14368D/P 0. 09 0. 94 0. 91368 D/T O ,330,880,93368D/R<0.004 龜79 0.97370  E/R<0.003 0.67 0.85370 E/D O,450,930 ,99384Y/E 0. 29 1. 00 0. 35447 S/I O ,270,070,29457D/A O,090,880,76477D/V  0.39 0.20 L 00482.3.4 ELY/GRA 0.44  0.23 0a/ 比較CD4結合能についての価は、表1から取得した。
b/ [総gp120コ □t++mX [:g p160] □。
C/ [細胞gp120]*□□×比清gp120]□。
これらの方法を用いて、我々は、CD4に結合しかつgp120結合部位を定義 することができる、霊長類の免疫不全症ウィルス内で保存されている全てのgp 120アミノ酸を変異させた。3つのgp120残基(C3領域内のasp 3 68及びglu 370.及び、C4領域内のasp 457)における変異の 結果、前駆体のプロセッシング、サブユニ・ノド会合、及び、モノクローナル抗 体の認識は、野生型の糖蛋白質ものと類似してるものの、CD4結合における9 0/々−セントを上回る減少を示す糖蛋白質を生じた。これらの3つの酸性残基 はgl)120領域内に位置しており、この領域は、親水性特性、β−ターン形 成についての強固な傾向、B細胞のエピトープのように作用するための予想され るポテンシャル、及び、グリコジル化された高度な可変領域への近接、という特 徴を共有している[MyersSG、 、et al、 、ヒトのレトロウィル ス及びAIDS、(上述);Modrow、S、 、e を図IAは、結果の数 々の例を示し、これを、突然変異体gp120糖蛋白質のCD4結合能を算出す るのに使用し、表1及び図IBを参照せよ。図IAは、S u p T 1 ’ Jンバ球の表面に対して結合した(B)gp12o、並びに、結合しなかった( F)gp120を、野生型及び突然変異体糖蛋白質の両方について示している。
図IBにおいては、特定のアミノ酸残基における最も破壊的な変異について観察 される、比較CD4結合能の低下の10 g IQ値が示されている。白抜きの 棒は、野生型の糖蛋白質のものの40パーセントを下回るプロセシングもしくは 会合指数を示す突然変異体糖蛋白質を表す。黒塗りの棒は、プロセシング及び会 合指数の両方が野生型の価の少なくとも40パーセントである突然変異体糖蛋白 質を表す。HrV−1の29120分子の直線配列を示し、保存領域を白く、可 変領域を黒くしである。数はアミノ酸残基を示す。S=シグナル配列。
9つの例外が存在するものの、全ての突然変異体の質膜糖蛋白質は、C08−1 細胞の上清中に検出される29120分子へとプロセシングされる。導入された アミノ酸変異の大部分が保存的でないとしても、大多数のgp12Q突然変異体 はCD4結合能を示すが、これは、野生型のものの2倍を越えるほど差があるも のではない。これらの結果により、良好に保存されているgp120残基の大多 数が、本来、高い親和性のCD4結合に必須ではないということが示される。
13の残基における単一のアミノ酸変異の結果、野生型のgp120の50%を 下回るCO2結合能を示す糖蛋白質を生じた。gp160前駆体のプロセシング 、発現性細胞上でのgp41糖蛋白質とのgp120分子の会合、及び、立体配 座依存的gl)120エピトープを認識する2つのモノクローナル抗体の、突然 変異体糖蛋白質を沈殿させる能力についての、誘導した変異の効果を、図2を参 考にしながら、先に記載したように調査した。突然変異体の幾つかのもの(25 6S/Y。
262 N/T、384 Y/E、447 S/I、477D/V、及び、48 2/483/484. ELY/GRA) は、前駆体のプロセシングもしくは 細胞会合のいずれかにおいて60パーセントを上回る減少を示し、これは、gp 120における重要な局所もしくは全体の立体配座変異がこれらのアミノ酸変化 の結果生じたことの可能性を示唆している。両方のモノクローナル抗体による野 生型及び13全ての突然変異体gp120分子の認識は類似しており、これによ り、gpiso前躯体のプロセシング及び細胞会合が色層構造における変化のよ り感受性の高い指標であることが示唆される。
CO2結合能における最も顕著な減少は、tb、r257、asp 368、g lu 370、及び、asp 457を含む変異について観察された。比較CD 4結合法における90%を上回る減少は、これらの残基に影響を与える突然変異 の幾つかものによる結果生じた。gp160のプロセシング及びgp120の細 胞会合におけるこの変異の効果は、実質的にはより高いCO2結合能を示す他の 突然変異体について観察されるものと比較すると小さいものである(表2、及び 、データー未発表)。スレオニン 257のアルギニンへの変換はCO2結合能 を84%減少させるが、一方で、アラニンもしくはグリシンへのより保存的な変 異の結果、殆ど野生型の結合能を有するgp120蛋白質を生じた。これらの結 果により、この残基における完全なアミノ酸範囲は、CD4結合を劇的に破壊す ることができ、スレオニンの存在は、CD4結合にとって不可欠ではないことが 示される。
gpL20糖蛋白質の2つの領域にある酸性残基の幾つかの変異の結果、つまり 、asp 368/glu 370及びasp 457、CD4結合における顕 著な減少が生じた。検出可能なCD4結合の完全な喪失は、残基368もしくは 370の、陽性に荷電しているアミノ酸への変異に関連していた。結合親和性の 減少は、これらの残基における他の変異について、glu 370のアスパラギ ン酸への保存的な変異についてさえも示された。
2つのクラスの中和用抗体を、HrV−1感染したヒト(これは、種限定的であ り、広い反応性を示す)に対して誘導する。
種限定的である中和用抗体は、感染したヒトにおいて初期に生じ、更に、gp1 20ポリペプチドの多様な調製物を用いる免疫化により動物において簡単に作製 することができる[PutneySet al、 、5cience 234+ 1392 (1986);Matthews、et al、、Goudsmit Set al、、Vaccine 6:229(1988)]。N限定的な抗体 の最も良く性質決定されているものは、gp120のv3可変領域に対するもの であり :Putney、at al、、5cience 234 、上述;M atthewsSet al、、Proc。
Natl、 Acad、 Sci、 U、S、A、 83%上述、Nara、e t al、 、Proc、 Natl。
Goudsmit、et al、、Vaccine 6、上述;Ru5che、 et at、、 Proc、 Natl。
Acad、 Sci、 U、S、A、 85:3189(1988) ;Jav aherianS et al、、り形成されるループ内に含まれている[Le onard etal、、J、 Biol、 Chem、 265:10373  (1990)]。直線のエピトープ及び外側のエピトープ内における質膜の糖 蛋白質の変化により、これらの抗体による中和からウィルスを回避させることが できるrLooney、 et al、 、5cience 241+357( 1988);McKeating、et al、、の抗体はCD4結合を遮断し ないが、ウィルス侵入及びシンシチウム形成に関連したレセプター結合以前の事 柄、おそらくは、膜融合の成分を明らかに妨害している[5kinnet。
ヒトのF(TV−1間性の過程における後期に、より広範囲にわたるHIV−1 の単離物を中和することができる抗体が出現69 (1985):Robert −GuroffSetRobert−Guroff、et al、、AIDS( 1,986)]。これらの広域中和用抗体を動物において誘導するのは困難であ り、かつ、活性感染中に蓄積する多様なHIV−1単離物に対する付加的な抗− v30−プの反応性のみが結果として得られるわけではない[Profy、et al、、J、 Tmmunol、 1±4+4641(1990)]。大部分の HTV−1感染した固体から発見される、広範囲に反応する一連の抗体は、gp 120とCD4と者血清においてのみ観察され、これらの抗体の力価及び/叉は 親和性が低いことを示唆している。これらの抗体は、天然のgp120とのみ反 応し、還元されたg’ p 120とは反応しない血清の固体中に存在し、これ らの抗体の少なくとも幾つかが不連続なgp120エピトープを認識しているこ とを示唆している:Putney1 et al、 、5cience ん34 :1392 (1986) ;Matthews S et al、、Proc 、 Natl、 Acad、 Sci、 U、S、A。
上述;HaigwoodSet al、、1nVaccines 90:313 (コールド スプリング ハーバ−ラボラトリ−プレス社、1990):Ard man。
et al、、J、 ArDS 3:206 (1990) コ 。
このエピトープの不連続性及び叡者血清中に発見された様々な抗体の混合物が、 広範囲中和用抗体により認識されるエビh−ブの性質決定を困難にしている。最 近、gp120−CD4結合を遮断する多様な範囲のHIV−1単離物に由来す るgp120糖蛋白質を認識し、かつ、ウィルス感染を中和する、HIV−1感 染した固体に由来するヒトのモノクローナル抗体か同定された。このようなヒト のモノクローナル抗体の一つは、F2O3と表示されている[Robinson let al、、AIDS Res、Hum、Retro、 6:587(19 90);Ho、et al、 、J、 Virol、 6:489(1991) ;Ti1ley、et al、、 in(M、Girard及びり、Va +  e t t eflAJILパリ(1990)] 。
F105抗体は多様なHrV−1単履物を認識する。その結果、HIV−1株中 で保存されるアミノ酸は、不連続なF105エピトープの重大な成分を構成する 。F105抗体による認識にとって重要なgp120アミノ酸は、先に議論した ように、保存される残基において変化させられる一連のHrV−1のgp120 突然変異体との、抗体の反応性により同定された。
HrV−1のHXB c 2株の野生型もしくは突然変異”体の質膜糖蛋白質を 発現するプラスミドでトランスフェクトしたCO3−1際棒からの、ラジオラベ ル化した細胞抽出物は、F105抗体もしくはHTV−1感染したヒトに由来す る血清混合物のいずれかで沈降化した。混合した患者血清が、大部分が突然変異 体の糖蛋白質におけるアミノ酸変異により影響を受けない複数のgpt2oエピ トープを認識するため、後述の沈降化により、その細胞抽出物中に存在する突然 変異体の色層糖蛋白質の量を査定することができる。野生型の色層糖蛋白質のも のと比較して特定の突然変異体の質膜精蛋白質がF105抗体により認識される 能力を表すF2O3の認識指数は、表3の説明文中に記載されているように算出 した。
この免疫沈降化実験の結果を、表3及び図4に示す。図4は、比較CD4結合能 及びF105認識についての、HIV−1のgp120におけるアミノ酸変異の 効果を示す。)IIV−4の29120分子の直線配列を図4に示し、保存領域 に薄い影を付け、可変領域に黒い影を付けである。シグナル配列(S)及び保存 領域(CI−C5)の位置を、アミノ酸番号で示しである。アミノ酸の番号付け は、最初のメチオニンに相当する残基1を基準にしである。gp120の直線地 図の上に、特定のアミノ酸における最も破壊的な変化について観察される比較C D4結合能の、負のlog数をプロットしである(図4の上部)。白抜きの棒は 、野生型の価の40パーセントを下回るgl)160前駆体のプロセシングもし くはgp120−gp41の会合についての指数を示す突然変異体糖蛋白質を表 す。
gp120の直線地図の下には、特定のアミノ酸における最も破壊的な変異につ いて観察されるF105抗体の認識指数の負のlog数をプロットしである(図 4の下部)。
F105抗体は、大部分の突然変異体のgp160及びgp120形態の両方を 、少なくとも野生型の色層糖蛋白質を沈降化させるのと同程度に沈降化させた。
アミノ酸256−257.368−370.421、もしくは、470−484 における変異を有する突然変異体糖蛋白質は、F105抗体により沈降化される 能力が著しく減少していることを示す。単一のgp120残基における複数のア ミノ酸置換を調べた場合には、先の4つの領域における全ての変異は、結果とし てF105認識を著しく減少させていた。F105認識の減少を示すgp120 突然変異体の大部分のものの立体配座は、包膜前駆体のプロセシングの速度、g p120−gp41の会合、CD4結合、もしくは、機能面での研究により判断 したところ、全体的には変化していなかった。
表3 F105認識指数及び選択されたHIV−1のgp120突然変異体との比較C D4結合能1、 00 (1,00) 102 E/L 0. 45 113 D/R0,92 117K、/W 0. 60 119−205e >1.5 (1,4)120/121 VK/LE 1.2 1d125 L/G O,67 252R,/W >1.5 256 S/Y <0.025 (0,30)257 T/R0,0072(0 ,16)257 T/A <0.078 (1,12)257 T/G <0. 025 (1,04)262 N/T O,60 266A/E >1. 5 267 E/L 0. 80 269 E/L 0. 76 356 N/T >1. 5 368 D/E <0.024 (0,09)3f38 D/T <0.015  (0,33)368 D/P <0.015 (0,09)368 D/R< 0.013 (<0.004)368 D/N 領079 (0: 019)3 68 D/K <0.02 (<0. 005)370 E/D <0.017  (0,45)370 E/Q <0.038 (0,018)370 E/R <0.0075 (<0.003)380/381 GE/YW L 5 382 F/L 0.54 384 Y/E 0.159 386 N/Q 1.00 395 W/3 0.44 4.20 1/R>1.5 421 K/L <0.020 (0,55)427 W、/s >L 5 ( <0.006)427 W/V >1.5 (<0.012)456 R/K  >1.5 457 D/A 0.93 (0,09)457 D/R0,42(0,15) 457 D/E 1.5 457 D/G O,89 463N/D 1. 1 465 S/L >1. 5 470 P/G O,19(領82) 475 M/S <0.013 (1,03)477 D/V O,15(0, 39)482/482/484 ELY/GRA 0.018 (0,44)4 85 K/V >1.5 491 1/F O,64 a、 F105H識についてテストした他のgp120突然変異体には、40  Y/D、69 W/L、76 P/Y180 N/R,88N/P、103 Q /F、106 E/A、113 D/A、207 K/W、298 R/G。
308/309/310 RIQ/RPELrPVQ、314G/W、314  G/Q、308 G/F、381 E/P。
386 N/R1392N/R1392N/E、406N/G、429 K/L 、430 V/S、432 K/A。
433 A/L、435 Y/H,435Y/S、438P/R,450T/N 0.493 P/に、495 G/K。
497/498/499 APT/VLL、及び、500 1501 KA/K GIPKAがある。F105抗体ニよルコレらの突然変異体の各々のものの調製 は、野生型糖蛋白質について観察されるのと、少なくとも同様な効果があった。
b、 特定の突然変異体糖蛋白質についてのF105認識指数は、以下に示す式 に従って算出した:突然変異体(gpI60+HI20) 野生型fgp160 +gplH)野生型の糖蛋白質の免疫沈降物を、5DS−ポリアクリルアミドゲ ルにおいて分析し、質膜糖蛋白質のバンドの比較強度を、オートラシトグラフを 密度計でスキャンすることにより測定した。認識指数についての各個は、少なく とも2回の独立した実験の平均値を表し、実験上の変化量は、典型的には、報告 されている価の10%を越えるものではない。
C1突然変異体糖蛋白質の比較CD4結合能は、引用文献21から引用した。
d、F105抗体によるこの突然変異体糖蛋白質のgp120型の免疫沈降は、 野生型のgp120糖蛋白質のものと比較すると減少しているが、その突然変異 体のgp160型の沈降は、野生型の糖蛋白質のものよりもやや効率が良かった 。
e、119−205突然変異体は、HIV−1のgp120のVl−V2領域の 完全な欠失を含む。欠失付近の予想アミノ酸配列及び残基数は、・・Leu ( 116)−Lys(117)−Pro (118)−Gly−Pro (206 )−Lys (207)−Va I (208)−3e r (209) ・・ である。
表3は、F105抗体により殆ど認識されないgp120突然変異体の幾つかは 、CD4結合能を保持していることを示しており、池の実験においては、これら の突然変異体の幾つかは、重要な質膜糖蛋白質機能を示した。このこ七は、数種 の突然変異体がF105抗体による認識を回避することがあることを示唆してい る。我々は、細菌のクロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ(CAT )遺伝子をコードする、env−欠損H[V−1プロウイルスが野生型もしくは 突然変異体の質膜糖蛋白質により、1回の複製の間に補足されるアッセイを利用 した:He1seth、et al、、J、 ’/1rol。
64:2416 (1990)]。突然変異体の質膜糖蛋白質を含み、細菌のC AT遺伝子をコードするenv−欠損プロウィルスのゲノム詰め込みを行う組換 えウィルスを、C09−1細胞中で作製した。このピリオンを、Jurkatリ ンパ球でインキュベートする以前に、高濃度(80マイクログラム/m1)の精 製したF105抗体の存在もしくは非存在下で、37℃で1時間インキュベート した。感染後2日目に、Jurkat細胞を溶菌させ、CAT活性を測定した。
図5を参照せよ。抗体の存在下における各突然変異体について観察されるCAT 活性の、抗体の非存在下において観察されるCAT活性に比較したパーセント率 が示されている。
野生型の質膜糖蛋白質を含むウィルスを、F105抗体により中和し、同様に、 F105抗体による野生型糖蛋白質と同様に認識される突然変異体質膜糖蛋白質 を含むウィルスもF105抗体により中和した(図5)。対照的に、257 T /G、257 T/R,368D/N1368 D/T。
370 E/Q、421 K/L、及び、475 M/S突然変異体の質膜糖蛋 白質を含むウィルスは、野生型の糖蛋白質を含むウィルスと比較して、F105 抗体による中和に対してより顕著な耐性を示した。先の突然変異体のうちの幾つ かのもの(257T/G、475 ン/S) は、HrV−1(7)gp120 のv3ループを認識する0、5 β−モノクローナル抗体による中和に感受性を 示すままで存続しており口Matsushita、et al、、 J、 Vi rol 。
62 :2107 (198B)コ、これは、中和からの回避は抗体特異的であ ることを示している(データー未発表)。野生型と475 M/Sの糖蛋白質の F105認識指数の間のF105認識指数を示す470 P/G及び477 D /v突然変異体の糖蛋白質は、F2O3の中和に対して中間的なレベルの感受性 を示した。
本明細暑中に報告されている結果により、CD4結合にとって重要な、数々の不 連続なgp120アミノ酸(エピトープ)を同定した。CD4結合親和性におい て観察された減少が、単に、突然変異体のgp120蛋白質における全体的な立 体配座の変化の結果ではありそうもない。我々は、蛋白質分解的な開裂を受け、 かつ、細胞表面に輸送され、正確に折り畳まれた糖蛋白質を確実に選択すること が知られているプロセシングを受け、gp160前駆体蛋白質に由来するgl) 12Q分子を研究した。更に、CD4結合について顕著に減少しているgp12 0突然変異体は、依然として発現性細胞と会合し、それはつまり、gp41の外 側の領域及びgp120のアミノ及びカルボキン末端の両方に位置している不連 続領域に依存する相互作用である。第3に、CD4の結合の減少を示すgp12 0突然変異体の、立体配座に依存してgp120エピトープを認識する2つのモ ノクローナル抗体との反応性は保持されていたものの、この変数は、前駆体のプ ロセシングもしくは細胞会合に比較すると、gp120の構造変化に対しては非 感受性であった。
霊長類の免疫不全症ウィルス内で保存されているgp120アミノ酸の、a!i +) 368、glu 370、及び、asp457における変異は、CD4結 合において最も多大な影響を及ぼす。これらの酸性残基は、CD4結合能を保持 するとして報告されている蛋白質分解断片内に位置している。霊長類の免疫不全 症ウィルスの配列比較により、残基457の側鎖における酸性基よりはむしろカ ルボニル基の存在が保存されている主要点であることが示される。図2は、36 8/370及び457残基付近の、霊長類の免疫不全症ウィルスの配列比較を提 供する(太文字において示されている)。同一のアミノ酸を線で囲み、異なる単 離物についての各位置において見いだされる異なる残基は、括弧内に入れて示し た。高可変率の領域が示されている。F(rV−1における高可変率の04領域 については、この領域における極端な度合いの可変率のために、HXB2配列の みを括弧内に示しである。
残基は中程度の可変率を示すのに対して、アミノ酸368及び370は全てのウ ィルスにおいて不変であり、グルタミン酸が、カルボキシ末端から370位まで の2つの残基に現われるS I V、、、が例外である。368もしくは370 の酸性側鎖のいずれかの、塩基性側鎖への変換は、特にCD4結合能を破壊する 。この結果は、これらの位置における荷電した残基の存在は、CD4結合に充分 ではなく、酸性の側鎖が、CD4もしくは他のgp120領域のいずれかのもの とのイオン性結合に関与することができることを示唆している。gp120結合 にとって重要であるCD4領域は[Peterson、A、 、etal、、C e1l 54:65−72 ぐ 1988);LandauSN、 et al 、、Nature 334159−162 (1988); Jameson、 B、 、etal、、5cience 240+1335−1338(1988 );C1aytonSL、 、et al、、Nature 335:363− 366 (1988);Arthos、J、、et al、、Ce1l 57: 469−481 (1989):Mi zukamt、T、 、e tg20− CD4N互作用を安定化させるために酸性アミノ酸による中和を必要とする数種 の塩基性残基を含んでいる。
理論に縛られたくはないのであるが、このモデルは、gp120の378と44 5におけるシスチン残基がジスルフィド結合されているという観察により支持さ れており、これは、これらの2つの傾城が対称的な構造を形成することができる ことを示唆している。
図3は、C3及びC4gp120領域により形成される、予想される対照的構造 を示す。cys 378とcys 445との間の既知のジスルフィド結合は、 実線で囲まれた親水性領域内で起こる。β−ターン[Mo d r ow、 S 、 、e tal、、J、 Vjrol、 8ユ、上述Jを形成すると予想され る配列を、図中に折り曲がっているように示しである。高可変領域(V3及びV 5)[Myers、G、、et at、、上述]を、線で囲み、既知の糖蛋白質 の部位を丸と棒で描いた。
記載されている特性は、天然の分子が表面上で露出していることの根拠となって いる。これらの2つの領域の親水性特性及びβ−ターンポテンシャルは、それら が有効なり細胞エピトープであり、更にそのため、免疫予防もしくは免疫両方の ための重要な標的を構成することができることを示唆している。天然のHIV− 1感染の間に、36g−370及び457gp120領域の免疫原性は、潜在的 なN結合性グリコジル化部位を含む高可変領域に、これらの残基が近接すること により修飾されることができる(図3)。
CD4に結合すると報告されているgl)120の蛋白質分解断片内には含まれ ていない、gp120の残基257に影響を及ぼすある突然変異は、CD4結合 に顕著な影響を及ぼす。
残基423−438を含むgp120の領域に対する抗体はCD4結合を妨害す る。しかしながら、余り保存されないtrl) 427及びala 433残基 におけるーっのアミノ酸変異が、CD4結合に影響を及ぼすことが報告されてい るのにも係わらず、gp120のこの領域はCD4結合については僅かな影響の みを及ぼす。
4つの不連続量域内に位置するI(IV−4のgp120残基におけるアミノ酸 変異の結果、広範囲中和用のヒトのモノクローナル抗体F105による認識が劇 的に減少した。同一残基における複数の置換は、gp120の全体的な立体配座 破壊が明白に存在しない状態においてF105認識を減少させ、かつ、機能的に 中和を回避する突然変異体が、これらの領域の各々における幾つかの変異により 作製されるということにより、これらの4つの領域が、不連続なエピトープの決 定的な要素を構成していることが示される。このモデルは、性賀決定されている 蛋白質上の、他の不連続なエピトープのものと一致し、これは、典型的には、2 つから5つの連なる成分に由来する13−24アミノ酸からなる[Colman 、at al、、5heriff、et al、、Proc、 Natl。
Acad、 Sc1. U、S、A、 84:8075(1987):Lave r、et al、 、Ce1l 6に553 (1990);Bentley、 et al、、Pa1dlan、et al、、Proc、 Natl。
Acad、 Set、U、S、A、 86:5938(1989);Patte rson、et al、、5ctence249ニア55(1990)コ。
重大な重なり合いが、CD4結合に係わるgp120の領域とF105認識にと って重要な領域との間に存在し、このことは、F105抗体の、gp120−C D4相互作用を遮断する能力に矛盾しない。256−247及び368−370 におけるF2O3の不連続エピトープの2つの要素は、CD4を結合させるため に重要であるとして同定されたgp120のアミノ酸に正確に一致した。F10 5抗体による認識は、CD4結合におけるものよりも、これらの残基における異 なる置換に対してより強い感受性を示した。リンン 421におけるF105不 連続エピトープの第3の要素は、トリプトファン 427に近接しており、その 変異の結果、CD4結合能が劇的に減少するが、F105認識は減少しない。従 って、F105抗体は、明らかに、CD4よりも、保存されている第4のgp1 20領域におけるより親水性の強い断片を認識している。不連続な抗体エピトー プ内に、CD4結合に重要なこれら3つの不連続領域が含まれているということ は、それらが天然の糖蛋白質に近接していることを示唆している。
gp120の残基470−484における不連続エピトープの第4の要素は、C D4結合にとって重要なアスパラギン酸457付近の領域と重なってはいないが 、これら2つの領域は、天然のgl)120糖蛋白賀に近接していると考える理 由が存在する。gl)120の短い第5可変領域を対称的に挟み込んでいる両方 の親水性領域が、強いβ−ターンポテンシャルを示し、この結果、天然の糖蛋白 質におけるこれらの領域の並置が生じることがある。この概念を支持しているの は、アスパラギン酸 457における、立体配座をよりひどく破壊するある変異 (例えば、4.57 D/R)が、F105認識に影響を与え、一方で、470 −484領域における、立体配座をよりひどく破壊するある変異(例えば、47 7 D/V、もしくは、482/483/484 ELY/GRA)はCD4結 合において僅かな影響を及ぼすという観察である[01shevsky、at  al、、J、 Vtrol。
64:5701(1990)コ。
このデーターは、CD4結合の妨害は、少なくともあるgp120抗体、つまり F105抗体によるウィルス中和の主要機構であることを示唆している。gp1 20構造の成分はF2O3を結合することを必要とし、CD4は異なるために、 F105エピトープの成分内の変異による中和回避が可能になったのである。H IV−1単離物中に観察された、これらの領域の高い度合いで保存されているこ とにより、これらの領域内の変異についての選択的強制力が低いか、これらのイ ンビトロにおける復製アッセイにおいてはモデルとして示されないような変異に ついての拘束が存在するか、あるいは、中和回避についての他の機構が存在する か、のいずれかが示唆される。
中和回避は、可変なgp120領域に対する抗体についてCLooney、et  al、 、5cience 241、上述;McKeating、et al 、、ArDS 3.上述;Naralet al、、J、Virol、 84、 上述コ、更に、感染した患゛者血清に就いて[Re1tz、et al、、Ce 1l 54:57(1988)]観察されたように、保存されている機能的なg p120構造を認識する抗体にとってさえ、理論的には可能であるために、HI V−1変異は、治療もしくは予防応用において考慮されるべきである。HIV− 1変異は、これらのエピトープに対するモノクローナル抗体のインビボにおける 用途について、あるいは、インビボにおけるワクチン応用において、問題となる ことが証明されるか否かは、これからの課題である。しかしながら、報告されて いるCD4結合エピトープ領域を認識する抗体は、本明細書において、分岐した HrV−1株を中和することが示された。
前述の開示の恩恵にあやかる当業者が、その様々な改変法を作製し、かつ、本発 明の概念から鋭利せずに、本明細書において記載されている具体的な実施態様か らの新発案を作製することができ、更に、本発明が、添付されている特許請求の 範囲及び真意によってのみ制限されるべきであることは明白である。
阻害された/阻害されなしhC7LT活性(x 100)要 約 書 CD4レセプターに対する結合部位を定義するアミノ酸残基を含む免疫原性ペプ チドを開示する。これらのペプチドに対する抗体をも開示する。CD4に結合す るgp120env蛋白質の能力を減少させる方法をも開示する。これらの抗体 類及びペプチド類を用いる治療及び予防の方法をも開示する。
国際調査報告

Claims (32)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.HIV−1、HIV−2、もしくは、SIVのgp120env蛋白質上の 結合部位を含むエピトープに対して選択的に結合する抗体であって、当該結合部 位が、gp120env蛋白質がCD4レセプターに対して結合することを可能 にする、上記抗体。
  2. 2.結合部位が、thr 257、asp 368、glu370、及び、as p 457からなる群から選択されるアミノ酸を含む、請求項1の抗体。
  3. 3.結合部位が、asp 368、glu 370、及び、asp 457から なる群から選択されるアミノ酸を含む、請求項1の抗体。
  4. 4.抗体がモノクローナル抗体である、請求項1の抗体。
  5. 5.抗体がポリクローナル抗体である、請求項1の抗体。
  6. 6.抗体が遮断用因子に対して複合体形成している、請求項2の抗体。
  7. 7.抗体が細胞障害性因子に対して複合体形成している、請求項2の抗体。
  8. 8.抗体がキヤッピング部分に対して複合体形成している、請求項2の抗体。
  9. 9.抗体が検出可能なラベルでラベル化されている、請求項1の抗体。
  10. 10.CD4レセプターに対する結合部位を含むHIV−1、HIV−2、もし くは、SIVについてのgp120env蛋白質の、請求項1の抗体を生じるの に充分な部分に相当し、結合部位の両端を挟み込むアミノ酸残基の、抗体が選択 的に結合する結合部位を含むエピトープを定義するのに充分な量を含む、免疫原 性ペプチド。
  11. 11.結合部位が、thr 257、asp 368、glu370、及び、a sp 457からなるgp120のアミノ酸の群から選択される、請求項10の ペプチド。
  12. 12.システイン残基が、ペプチドの第1、第2、最後から2番目、もしくは、 最後の位置のいずれかに存在する、請求項1.0のペプチド。
  13. 13.システイン残基が、ペプチドの第1もしくは最後から2番目の位置に存在 する、請求項12のペプチド。
  14. 14.ペプチドの長さが、5と約20のアミノ錯の間である、請求項11のペプ チド。
  15. 15.ペプチドの長さが、8と15のアミノ酸の間である、請求項14のペプチ ド。
  16. 16.gp120env蛋白質を含む体液に対して、thr257、asp 3 68、gIu370、及び、asp457からなるgp120のアミノ酸の群か ら選択される少なくとも一つのアミノ酸に対して選択的に結合する物質の治療的 に有効な量を投与することを含む、HIV−1、HIV−2、もしくは、SIV のgp120env蛋白質の、CD4に対して結合する能力を減少させる方法。
  17. 17.物質が、asp 368、及び、glu 370に対して選択的に結合す る、請求項16の方法。
  18. 18.物質が抗体である、請求項16の方法。
  19. 19.物質が、thr 257、asp 368、gIu370、もしくは、a sp 457の一つを開製する部分に対して複合体形成する、請求項16の方法 。
  20. 20.抗体が細胞障害性部分に対して複合体形成する、請求項18の方法。
  21. 21.請求項10の免疫原性ペプチドの、抗体を作製するのに充分な免疫学的な 量を、動物に体して投与することを含む、HIV−1、HIV−2、もしくは、 SIVのgp120env蛋白質による動物における細胞の感染を阻害する方法 。
  22. 22.組み合わせたペプチドを使用し、そのペプチドが異なる結合部位に相当す る、請求項21の方法。
  23. 23.ペプチドが免疫原性部分に対して複合体形成する、請求項21の方法。
  24. 24.動物がヒトである、請求項21の方法。
  25. 25.請求項10の免疫原性ペプチドの、抗体を作製するのに充分な免疫学的な 量を、動物に対して投与することを含む、HIV−1、HIV−2、もしくは、 SIVにより感染した動物を治療する方法。
  26. 26.動物を感染しているHIV−1、HIV−2、もしくは、SIVのgp1 20env蛋白質上の結合部位を含むエピトープに対して選択的に結合する抗体 を、免疫原性ペプチドに加えて投与する、請求項25の方法。
  27. 27.動物がヒトである、請求項25の方法。
  28. 28.請求項10の免疫原性ペプチドの治療的有効量を含む、薬剤学的組成物。
  29. 29.請求項1の抗体の治療的有効量を含む、薬剤学的組成物。
  30. 30.治療的有効量が、抗体の約1mgと約10mgとの間の範囲である、請求 項29の薬剤学的組成物。
  31. 31.HIV−1、HIV−2、もしくは、SIVのgp120env蛋白質の 、gp120に対して選択的に結合する抗体を作製するエピトープを含むのに充 分な部分に相当するが、そのペプチドが3次元構造においてエピトープに近接す る領域内の少なくとも一つのgp120のアミノ酸残基に相当しないことの結果 としてエピトープに対する露出が増大している、及び/叉は、少なくとも一つの gp120可変ループを含まない、免疫原性ペプチド。
  32. 32.ペプチドが、糖添加部位である少なくとも一つのgp120アミノ酸残基 に相当しない、請求項31の免疫原性ペプチド。
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