JPH07509599A - キメラ受容体ポリペプチド,ヒトh13タンパク質,ならびにその使用 - Google Patents

キメラ受容体ポリペプチド,ヒトh13タンパク質,ならびにその使用

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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】 キメラ受容体ポリペプチド、ヒトH13タンパク質、ならびにその使用 本発明はウィルス学ならびに分子遺伝学の分野に属するもので、ウィルスおよび /またはウィルスの外膜のタンパク質結合ドメインと結合する、哺乳類の変異型 のウィルス受容体ポリペプチドを含む核酸、方法、およびタンパク質に関するも のであり、本発明は、それらの製造方法、ならびに遺伝子治療をはじめとする診 断および治療の用途等でのそれらの使用にも関するものである。
背景技術の説明 ウィルスによる細胞の感染は、細胞のウィルス受容体にウィルスが付着すること から始まる。多数のウィルス特異的な細胞受容体が特定されており、こうした受 容体分子の大半が、他の既知の細胞機能を有している。
こうしたウィルス結合性のタンパク質、すなわち受容体が発現していることが、 ウィルス感染に対する感受性を決定する強力な要因である。ウィルスの外膜のタ ンパク質(e n v)が標的細胞に融合する際には、ウィルスが結合すること が必要である。この融合は、細胞表面で生じることも、受容体依存性エンドサイ ト−シスの後に酸性となったエンドソーム内で生じることもある(White  et al、、 Quant、 Rev、 Biophys、 16: 151 −195.1983)。
この融合の後で、ピリオンのコアが細胞質に入りこみ、ウィルスの複製過程が開 始される。たとえば、HIVの場合、CD4以外の細胞表面分子も、ウィルスが ヒト細胞に入りこむ際に重要な役目を果たしていることが、最近の研究によって 示唆されている。
エコトロピックならびにアンフォトロピックマウスレトロウイルス受容体、なら びに感染 エコロトピック(種特異的)マウス白血病ウィルス(E−MuLV)、あるいは アンフォトロビック(種非特異的)マウス白血病ウィルス(E−MuLV)によ る感染に対する細胞の感受性も、ウィルス外膜の膜受容体に対する結合性によっ て判定することができる。
ウィルス干渉検定にもとづいて、4種の特異的MuLV受容体が想定されている 。すなわち、(a)E−MuLVに対する受容体、(b)野性型アンフォトロピ ックE−MuLVに対する受容体、(c)E−MuLVから誘導した組換え型ウ ィルス、たとえば「ミンク細胞フォーカス誘導性」、すなわちMCFウィルスに 対する受容体、ならびに(d)アンフォトロピックMuLVから誘導した組換え 型ウィルスに対する受容体である(Rein、 A、 e+ al、、 Vir ology 136: 144−152.1984)。
最近、マウスエコロトピックレトロウイルス受容体(ecotr。
pic retroviral receptor 、 ERR)をコードする cDNAのクローン(Wlと称する)(配列番号4)が特定された(Albri tt。
n、 L、W、 et al、、 Ce1l 57: 659−666、198 9) 、この研究によって、E −M u L Vの感染に対する感受性が、ヒ hEJ細胞での単一のマウス遺伝子の発現によって獲得されるものであることが 実証された。
ウィルス受容体依存性組織特異性 HIVは、受容体依存性の組織限定を示すウィルスの一例で、この組織限定が、 ウィルスが一次受容体としてCD4タンパク質を使用していることに基づくこと は明らかである。しかし、細胞特異的受容体が、組織特異性の唯一の決定要因で あるとは考え難い。レトロウィルスが有する組織指向性は、種々の要因、たとえ ば、長末端反復の組織特異性、ウィルスenvタンパク質の変異、細胞の要因、 適当な細胞表面受容体の発現などが複雑に絡み合った結果である可能性が高い( Kabat、 Curr、 Top、 Microbiol、1mmuno1. 148+ 1−31.1989 )。
±ea(T細胞早期活性化、T cell early activation  )遺伝子(配列番号5)、たとえばクローン20. 5 (MacLeod  et al、、 J、 Biol、 Chem、 1: 271−279.19 90 )は、T細胞が活性化される間に誘導される多重賞膜タンパク質をコード する能力があるクローニングされた遺伝子、すなわちcDNAの最初の例である (Crabtree、 5cience 243: 355−361.1989 ) o t e a遺伝子の機能は、まだわかっていない。
20.5cDNA (配列番号5)の配列は、上述のマウスERRcDNAクロ ーン(配列番号3)と、驚くほどの相同性を有していた(Rec−1遺伝子)。
レトロウィルスの結合ならびに感染に関する研究では、teaによってコードさ れるタンパク質が、ウィルス受容体として機能しているのか否かを決定する必要 が生じている(Rein et al、、 Virology 136: 14 4−152.1984)。
1!互とERRは高度の相同性を有するものの、双方の遺伝子は、染色体上の位 置も異なっているし、想定されるタンパク質生成物の組織での発現パターンも異 なる。
遺伝子治療ならびに遺伝子の搬送 遺伝子の搬送を達成するうえで、比較的効率は良いものの、問題の多い手段の一 つが、アンフォトロピックレトロウィルス依存性の遺伝子の搬送(Gilboa 、 E、、 Blo−Es5ays 5: 252−258.1987; Wi lliams、 D、A、 et al、、 Nature 310: 476 −480.1984; Weiss、 R,A、 et al、、 RNA T umor Viruses、 Co1d Spring Harbor Lab oratory Press、 Co1d Spring Harbor、 N ew York、 1985 )である。
組換え型のアンフォトロピックレトロウィルスが、ヒト細胞に遺伝子を搬送する 際のベクターとして使用する可能性を有するものとして、研究されている(Co ne、 R,D、 et al、、 Proc、 Natl、 Acad、 S ci、 USA 81: 6349−6353.1984; Danos、 0 1et al、、 Proc。
Natl、 Acad、 Sci、 USA 85: 6460−6464.1 988) 、こうした研究が行われるのは、この種のアンフォトロピックウイル ス、たとえばマウスアンフォトロビックE−MuLVがヒト細胞に感染しつるか らである。こうしたアプローチにつきものの、臨床展開を阻みかねない安全上の 問題の一つが、複製能欠損性としたアンフォトロビックのレトロウィルスであっ ても、複製能を生じてしまうような組換えによって、野性型の変種を生じること があるという事実である。こうした変化は、遺伝的な改変を意図していなかった 細胞や組織にまで、レトロウィルスによる感染が拡大するといった事態を引き起 こしかねない。その結果、全身性の疾患、たとえば癌をはじめとする病的状態が 生じる可能性もあり、これは、アンフォトロビックウィルスの核酸が、長末端反 復の核酸とともに細胞内の重要な機能性遺伝子に挿入され、機能性遺伝子が破壊 されて病的状態が生じることによるものである( Mulligan、 R,、 5cience、 1993)。本発明は、こうした必要性にこたえ、こうした 問題を解決することをもめざすものである。
このように、既知のアンフォトロピックレトロウィルスを使用して異種遺伝子を 真核細胞に導入するのに伴う問題を一つならず克服することが必要とされている 。ウィルスと結合し、免疫原性、ならびにマウスアンフオトロピツク組換え型ウ ィルスを使用した際に見られる非特異的な細胞との結合という問題を生じること なく診断ならびに治療の用途に使用することのできるヒトウィルス受容体タンパ ク質を提供することも必要とされている。
本明細書では種々の文献を引用しているが、引用した文献が、本出願の請求の範 囲のいずれかの特許性と格別の関連を有する従来技術あるいは考慮材料であると いうことではない。引用した文献の内容や日付けについての記載は、本出願の出 願時に出願人が有していた情報に基づくものであって、それらの記載が正確であ ると確言するわけではない。
発明の開示 本発明は、関連背景技術の欠陥を一つならず克服することを意図するものである 。
本発明は、治療および/または診断上の効果を有する核酸を標的細胞まで運搬し つる、安全性および/または選択性が向上し、核酸が非特異的に細胞に組みこま れたり、付随したりすることの少ない、新規かつ/または優れた遺伝子治療の方 法を提供することも意図するものである。
本発明では、こうした選択的な遺伝子治療を、選ばれた標的細胞に付随している 可能性のある本発明のキメラ受容体ポリペプチドに結合しつるウィルス結合ドメ インを有するベクターを使用することによって提供するものである。標的細胞は 、キメラ受容体ポリペプチドが付随することによって、標的細胞の種以外の種の ウィルス結合ドメインにとって選択性となっている。この変異型受容体ポリペプ チドは、第一の種である標的細胞と同じ種のウィルス受容体の結合部位を有して おり、この結合は、第一の種以外の種に特異的なウィルスとも結合するよう改変 されている。
本発明は、少なくとも第一の種に特異的なウィルスの受容体の結合部分に対応し 、第一の種以外の種に特異的なウィルスによる結合および/または感染、あるい は、少なくとも、第一の種以外の種に特異的なウィルスの外膜のタンパク質(e nv)の結合性ドメインによる結合を許容するよう改変されているキメラ受容体 ポリペプチドも提供せんとするものである。キメラ受容体ポリペプチドのアミノ 酸配列で、キメラ受容体ポリペプチドのウィルス受容体の結合部位の改変部分を 含むアミノ酸配列を、キメラ受容体の結合部位と称するものとする。この配列の 使用は、その起源にかかわらず、キメラ受容体の概念で具体化されるものとする 。
また、キメラ受容体ポリペプチドは、第一の種以外の種に特異的なウィルスのウ ィルス受容体結合部位の少なくとも1個のアミノ酸に対応する少なくとも1つの アミノ酸の置換、欠失、あるいは付加を生じるよう改変された第一種ウィルス受 容体の結合部位の配列も含むことができるものである。こうした置換、欠失ある いは付加によって、キメラ受容体ポリペプチドの、第一の種以外の種に特異的な ウィルスのenv結合ドメインに結合する能力が付与されるのである。第一の種 は、ヒト、霊長類、あるいはげっ歯頚の種から選ぶのが好ましい。
キメラ受容体ポリペプチドは、単離、精製された、組換え型および/または有機 合成ポリペプチドとして提供されるものである。したがって、得られたキメラ受 容体ポリペプチド、あるいは、そうしたキメラ受容体ポリペプチドがその表面に 発現あるいは付随しているキメラ受容体細胞は、第一の種以外の種に特異的なウ ィルスあるいはその結合性ドメインによって、インビボ、インシチュ、あるいは インビトロで結合および/または感染されうるものである。
したがって、本発明は、本明細書に提示する教示内容ならびに指針にもとづいて 、過度の実験をおこなわなくても実施することのできる、すべての化合物、組成 物、ならびにこの種のキメラ受容体ポリペプチドを製造ならびに使用する方法を 包含するものである。
さらに、本発明のキメラ受容体ポリペプチドは、診断、研究あるいは治療、たと えばヒトの遺伝子治療あるいは癌の治療あるいは診断などの用途で、キメラ受容 体ポリペプチドのキメラ受容体結合部位がその表面に発現あるいは付随している 細胞を選択的に標的とする際に使用することも意図するものである。なお、用途 はこれらに限定されるものではない。
本発明の一つの観点では、キメラ受容体ポリペプチドは、第一の秤取外の種に特 異的なウィルス、あるいはそのenv結合性ドメインを、キメラ受容体ポリペプ チドが発現あるいは付随している標的細胞に対して選択的に結合させる際に使用 することができる。第一の秤取外の種に特異的なウィルス、あるいはそのenV 結合性ドメインを含む複合物は、標的細胞特異的な運搬ベクターとして、少なく とも1種の診断薬あるいは治療薬を、標的細胞あるいは組織に運搬する際に使用 することができる。
本発明は、この種のキメラ受容体ポリペプチドをコードする核酸、および/また はこの種のキメラ受容体ポリペプチドを発現する細胞あるいは組織を提供するこ とも意図するものである。
このように、本発明は、関連技術での種々のアプローチと比べて安全性が改善さ れていると評価される、1種以上の治療薬および/または診断薬を含む運搬ベク ター、たとえば遺伝子治療に適したベクターを提供することを意図するものであ る。特に、本発明は、キメラ受容体細胞である標的細胞、あるいは細胞表面キメ ラ受容体ポリペプチドを発現している組織とのみ実質的に結合する、治療薬およ び/または診断薬用の物質を細胞あるいは組織特異的運搬ベクターの使用を可能 とするものである。この運搬ベクターは、非標的細胞あるいは組織に対する結合 性および/または感染性が実質的に低減しているか、実質的にない。
本発明は、第一の種のキメラ受容体細胞に付随する、すなわち、第一の種のキメ ラ受容体細胞表面上での、キメラ受容体ポリペプチドの過渡的あるいは構成的な 発現を使用することによって、真核生物、たとえば哺乳動物、鳥類、昆虫、ある いは酵母の選ばれた細胞あるいは組織に対する、インビトロ、インシチュ、ある いはインビボでの遺伝子治療を提供することも意図するものである。こうしたキ メラ受容体細胞あるいは組織は、第一の秤取外の種に特異的なウィルスベクター 、あるいはそのenv結合ドメインによる排他的な感染、あるいは結合に対して 感受性となっているのである。
非ヒト特異的ウィルスベクターあるいは結合部位の感染によって、遺伝子、たと えば治療用遺伝子が、インビボ、インシチュ、あるいはインビトロで、選ばれた 細胞あるいは組織に安定的に組みこまれ、この選ばれた細胞あるいは組織によっ て、標的細胞あるいは組織に対する所望の効果を有する遺伝子生成物が発現され ることになる。
本発明は、非標的細胞がウィルスベクターに感染したり、モして/またはウィル スベクターと結合したりすることが実質的にないか、実質的に少ない、特定の標 的細胞あるいは組織に対する遺伝子治療を提供することも意図するものである。
本発明は、さらに、遺伝子治療の治療薬の運搬に使用するウィルスベクターが、 複製可能な状態、あるいはウィルスにパッケージングされうる状態に復帰したり 組みかわったりすることが実質的にないか、実質的に少ない遺伝子治療を提供す ることも意図している。標的細胞は、本発明のキメラ受容体ポリペプチドを発現 しつるか、伴いうるものである。
本発明は、インビボ、インシチュ、あるいはインビトロで、ヒト細胞あるいは組 織のレトロウィルスによる感染を抑制する際に使用することのできることができ るキメラ受容体ポリペプチド、あるいはレトロウィルスポリペプチドを提供する ことも意図するものである。
本発明は、本発明の受容体ポリペプチドを使用して、ウィルス感染症、たとえば レトロウィルス感染症(たとえばHI V)を予防あるいは治療する方法も提供 するものである。なお、適用症例は、これらに限定されるものではない。
本発明は、813分子、あるいはH13アミノ酸配列島るいはその突然変異体に 実質的に対応する配列、あるいはH13アミノ酸配列島るいはその突然変異体か ら本質的になる配列をコードするヌクレオチド配列を含む、組換え型の核酸(配 列番号8)も提供するものであり、ここで核酸は、DNAあるいはRNAから構 成される。
当業者であれば、以下の詳細な説明から、本発明の上記以外の目的、特徴、なら びに利点を理解しつるはずである。以下の詳細な説明ならびに特定の実施例は、 本発明の好適な実施態様を示すものではあるものの、本発明を例示するためのも のであって、本発明がこれらによって限定されるものではないと理解されたい。
本発明の精神から逸脱することなく、本発明の範囲内で多くの変更ならびに改変 を行うことができ、本発明は、こうした改変をすべて包含するものである。
図面の簡単な説明 図1は、コード配列および非コード配列を含むH2Sの核酸配列(配列番号7) 、ならびにH13タンパク質の想定されるタンパク質配列(配列番号8)を示す ものである。
図2は、H2Sの一方の鎖とERRのcDNA配列(それぞれ、配列番号7なら びに3)を並列させた模式図を示すものである。配列の分析は、ジェネティクス ・コンピュータ・グループ(Genetics Computer Group  )の配列解析用ソフトウェア・パッケージ(Devereux、 J、 et  al、、 Nucl、 Ac1ds、 Res、 12: 387−395゜ 1984)を使用して行った。
図3は、H2S、ERRlならびにTEAの想定アミノ酸配列を並列させて示す ものである。縦線は、配列が相同であることを示す。点1つは、配列が相同でな いことを示し、点2つは、同類アミノ酸置換を示す。配列は、図2と同様にして 分析した。括弧内に示すのは、細胞外ドメイン3(残基210−249)、なら びに細胞外ドメイン4(残基310−337)に対応するH2Sの配列である。
図4は、EcoRIで消化しタヒト(CCL 120.CCL119.5upT 1、H9、MoLT4)、ハムスター(CHO−Kl)、およびマウス(Bal b/c胸腺細胞あるいはBIOT6R)由来の核酸を、マウスERRのcDNA のKpnl−KpnI断片(390bp)でプロービングしたものの、ハイブリ ダイゼーションパターンのオートラジオグラムを示す。
図5は、H2SのcDNA(配列番号1)を有する種々の種から得た核酸をサザ ンプロットで分析した際のオートラジオグラムを示す。ハイブリダイズした核酸 は、EcoRIで消化したヒ1−(CCL120 、 CCL119 、5up T1 、 H9、MOLT4)、ハムスター(CHO−Kl) 、およびマウス 胸腺細胞(Balb/CあるいはBIOT6R)由来の核酸である。
図6は、H13遺伝子の発現のオートラジオグラムを示す。
図に示すヒト株化細胞由来のRNAを、Hl3のcDNA (配列番号l)とハ イブリダイズさせた。
図7は、ヒト(CEM、H9、MOLT4.5upT1、CCLI 20.CC LI 19) 、ハムスター(CHOKI) 、およびマウス(RL)由来のR NAを、マウスERRcDNAのKpnI−KpnI断片(390bp)でブロ ービングしたもツノ、ハイブリダイゼーションパターンのオートラジオグラムを 示す。
図8は、耐性細胞をERRのcDNAでトランスフェクションすることによって 、マウスエコロトピックレトロウイルスによる感染に対する感受性が獲得された ことを例証するノーザンプロットを示す。ERRのcDNAをハムスターのCH OKl細胞にトランスフェクションした後、マウスレトロウィルス受容体遺伝子 を発現しているトランスフェクション生成物に、マウス放射線白血病ウィルス( RadLV)を感染させた。2週間後に、ウィルスプローブを使用してノーザン プロットによる分析を行い、細胞上清の逆転写酵素(RT)活性を測定した。
図9は、H13、ERRlならびにTEAの想定タンパク質の親水性をプロット したものである。縦軸は、PEPTIDESTRUCTUREプログラム(たと えば、Jameson et al、、 CABIO34: 181−186. 1988を参照のこと)で得られた親水性の値を示す。
図10は、Hl3の想定タンパク質の抗原性を示すグラフを示すものであり、H 13想定タンパク質の抗原性の分析に際しては、PEPT IDESTRUCT URETMプログラムを使用した。
抗原性の高いペプチド部分の1つ(アミノ酸残基309−367)は、図14に 示すAccl−EcoRI断片を使用することによって調製した。
図11は、H13タンパク質をグルタチオン−s−トランスフェラーゼ(G S  T)とともに含む融合タンパク質が合成されていることを示す、5DS−PA GEのオートラジオグラムを示す。
融合タンパク質は、Hl3のcDNAの180bpのAccI−EcoRI断片 を、抗原を融合タンパク質として発現するプラスミドpGEX−2Tにライゲー ションし、イソプロピル−β−チオガラクトピラノシド(I PTG)を加える ことによって誘導し、グルタチオン−セファロースクロマトグラフィーを使用す ることによって精製することによって生成した。
図12AおよびBは、H13遺伝子の、ヒト染色体13への遺伝的マツピングを 示す。オートラジオグラム(図12A)は、ヒト−ハムスタ一体細胞雑種からの EcoRIで消化した核酸を、H13cDNA(配列番号1)でプロービングし たもののハイブリダイゼーションパターンを示す。レーン1ならびに11は、そ れぞれ、ヒトならびにハムスターの核酸を含むものである。レーン2−10は、 図12Bの表に記載した染色体から誘導した核酸を含むものである。
図13は、H13遺伝子、ERR遺伝子、ならびにH13遺伝子とERR遺伝子 の間の4種のキメラ構築物の遺伝的構造の模式図である。各種の構築物によって トランスフェクションされたヒト細胞に対して、E−MuLVが感染性を有して いることも示唆されている。
図14は、Hl3ならびにERRの、細胞外ドメイン3と称する領域の配列(ヌ クレオチド配列ならびにアミノ酸配列)を比較したものを示す(配列番号7、配 列番号8、ならびに図1の一部としても示しである)。受容体タンパク質のこの 領域は、ヒトの配列とマウスの配列が最も異なっている領域である。配列は、ジ エネティクス・コンピュータ・グループ(Genetics Computer Group )の配列解析用ソフトウェア・パッケージ(たとえば、Dever eux、 J、 et al、、 Nucl、 Ac1ds、 Res、12:  387−395. 1984を参照のこと)を使用して並列させた。
図15は、Hl3の配列を決定する際に使用したいくつかのcDNAクローンの 模式図を示す。相同なマウスERRとの間の一般的な構造上の関係も、これらの cDNAクローンを用いて決定したものである。クローン?−2(813,7− 2)は、完全なHl3の核酸配列の一部を示す。このクローンが、配列を決定し た最初のHl3のクローンで、配列番号1ならびに配列番号2が得られた。クロ ーン1−1 (Hl3.1−1)ならびにクローン3−2 (Hl 3.L−2 )は、それぞれ、Hl3の配列の一部を含んでいる。これらの3つのクローンを 組み合わせて配列を決定したところ、H13100核酸配列ならびにアミノ酸配 列(それぞれ、配列番号7および配列番号8)が得られた。
図16は、細胞外ドメイン3および4の模式図を示す。図中、*印は、M u  L V−Eによる感染の際に必須のアミノ酸を含む位置を示す。マウス−ヒトキ メラ受容体分子(キメラl−111)は、マウスERRならびにヒトH13の共 通な制限部位を使用した置換によって調製し、そのM u L V −Eに対す る受容体としての機能する能力は、組換え型MuLV−E、WCRE/BAGピ リオンを使用することによって測定した(たとえば、Pr1ce et al、 、 Proc、 Na11. Acad、 Sci、 USA 84: 156 −160.1987; Danos et al、、 Proc、Natl、  Acad、 Set、 USA 15: 6460−6464.1988を参照 のこと)。図の上部の黒い四角は、ERRとHl3の細胞外ドメインを示しくた とえば、Albritton et al、、 Ce1l 57: 659−6 66゜1989; Yoshimoto et al、、 Virology  185: 10−17.1991 を参照のこと)、細点ならびに斜線を付した 棒は、それぞれERRならびにHl3のヌクレオチド配列を示す。この図は、3 回の異なった実験で得られた代表的な結果の一つである。
図17は、マウスERRとヒトH13の、細胞外ドメイン3ならびに4のヌクレ オチド配列とアミノ酸配列とを比較したものを示す。両配列を並列させるにあた っては、ジェネティクス・コンピュータ・グループ(Genetics Com puter Group )の配列解析用ソフトウェア・パッケージ(たとえば 、Devereux、 J、 et al、。
Nucl、 Ac1ds、 Res、 12: 387−395.1984を参 照のこと)を使用した。必須のアミノ酸残基を特定するために、オリゴヌクレオ チド依存性突然変異誘発を行って、四角で囲んで示したlないし2個のアミノ酸 の置換あるいは挿入を含む、13の別個の変異型ERR分子を生成した。
図18は、I(13が、突然変異によって、MuLV−Eの受容体として機能す る能力を獲得したことを例証する結果を示す。
図19は、受容体特異性を有するgp70のアミノ酸配列を、種々の白血病ウィ ルスの配列と並列させて示したものである。エコロトピックレトロウイルスの配 列: Akv (8)、フレンドMLV (11) 、モロニーMLV (12 )。非エコロトピックレトロウイルスの配列: キセノトロピックMLV NZ B、IU6(2)、ポリトロピックMCF247 (2) 、アンフォトロビッ クMLV 4070A(2)。(+)二アミノ酸同−性。(−):配列のギヤツ ブ。大文字:同類アミノ酸置換。下側の事例 非同類アミノ酸置換。数字は、g p70の配列でのアミノ酸の位置を示す。
図20は、エコロトピックのAKvと、アンフォトロビックのMLV 4070 Aについて、N末端のenv領域のアミノ酸ならびに核酸を比較したものを示す 。アンフォトロビックの配列には、アミノ酸30個のギャップがある。ヌクレオ チド配列、ならびに対応アミノ酸を示す。AKv配列(9): Genbank の受託番号VO1164゜アンフォトロピックMLB4070(2): Gen bankの受託番号mm469゜上側の番号は、報告配列でのヌクレオチドの位 置を示す。下側の番号は、アミノ酸の位置を示す(図4を参照のこと)。AKv のSma I制限部位、ならびにAmpho、RsaI制限部位の位置も示す。
PCRのプライマーに適したヌクレオチド配列を、矢印で示す。
好ましい態様の詳細な説明 本発明は、遺伝子療法並びに特異性ウィルス、ウィルスベクター及び治療薬及び /又は診断薬の運搬ベクターに標的細胞特異的結合部位を与えることが発見され たキメラ受容体ポリペプチドに関する。本発明のかかるキメラ受容体ポリペプチ ドは、診断、研究及び遺伝子治療を含む治療的応用に用いることができ、この場 合、かかるキメラ受容体ポリペプチドをそれらの表面上に有する標的細胞は、非 ヒト特異性運搬ベクターにより独占的に及び/又は実質的に感染され得る。かく して、本発明は、非標的細胞の非特異的感染を起こし易い既知のウィルスベクタ ーを用いることに伴うl又は2以上の問題、並びにかかるウィルスベクターの複 製コンビテンスへの逆突然変異又は突然変異を克服する。
本発明によれば、ヒト又は他の哺乳動物の細胞又は組織を、キメラ受容体ポリペ プチドと会合するように又は−過的若しくは構成的にそれを発現するように、キ メラ受容体細胞又は組織としてin vivoSin 5itu又はin vi troで処理することができる。かくして、かかるキメラ受容体細胞又は組織を 有する動物又はヒト被験体を、本発明の細胞表面キメラ受容体ポリペプチドに結 合するenv結合ドメインポリペプチドを更に含む治療薬及び/又は診断薬で、 本発明の方法に従って治療又は診断することができる。
本発明の関係では、“キメラ受容体結合部位”又は“キメラ受容体”という用語 は、改変された第一種ウィルス受容体結合部位であって、その改変が非第一種特 異性ウィルス受容体結合部位から少なくとも2つのアミノ酸が置換、欠失又は付 加されたキメラ受容体ポリペプチドから構成される受容体結合部位のことをいう 。
この少なくとも2つのアミノ酸欠失、置換又は付加は、非第一種特異性ウィルス の表面タンパク質のenv結合ドメインについてのキメラ受容体上に結合能力を 付与する。好ましくは、この置換又は付加は、ERRSMuLV又はGALVの 如き非ヒト特異性ウィルス受容体で置換されたヒトH13のドメイン3に対応す る。
好ましくは、この置換、欠失又は付加されたアミノ酸残基は、H2S(配列番号 =8)の残基200〜280又は220〜260゜230〜245又はそのうち のいずれかの範囲若しくは値の残基、例えば、以下の表1に示した置換と類似の 残基に相当する。
“キメラ受容体細胞”又は“キメラ受容体組織”という用語は、キメラ受容体ポ リペプチドをその細胞表面上に有するか又はキメラ受容体ポリペプチドと会合し ている結果、非第一種特異性ウィルス又はキメラ受容体ポリペプチドに特異的な env結合ドメインが、このキメラ細胞又は組織にin vivoSin 5i tu又は1nvitroで結合できる、第一種の細胞又は組織のことをいう。好 ましくは、このキメラ受容体ポリペプチドは、あるキメラ受容体ポリペプチドと 会合した細胞特異性受容体を介してこのキメラ受容体細胞に会合してもよく、好 ましくは、この組み合わせ体が、第一種特異性細胞型又は組織型に結合して、本 発明のキメラ受容体細胞を提供する。他の好ましい態様においては、かかる会合 は、少なくとも1つのキメラ受容体ポリペプチドのこの特異性細胞型又は組織型 の組換え体発現によって与えられる。
本発明の関係で“会合”という用語は、共有結合、疎水/親水性相互作用、ファ ンデルワールス力、イオン対、リガンド−受容体相互作用、エピトープ−抗体結 合部位相互作用、酵素−基質相互作用、リポソーム−疎水性相互作用、ヌクレオ チド塩基対合、膜−疎水性相互作用及びそれに類したものの如きあらゆるタイプ の共有又は非共有結合又は会合のことをいうが、これらに限定されない。
“キメラ受容体ポリペプチド”という用語は、ヒトウィルス受容体タンパク質又 はそのコンセンサス配列に対応する少なくとも10アミノ酸のポリペプチドのこ とをいい、このキメラ受容体ポリペプチドは、10〜700.10〜100.1 0〜50、lO〜30.20〜30.20〜40.40〜60又はそのうちのい ずれかの範囲若しくは値の如き非ヒト特異性ウィルスのenv結合ドメインに結 合できるキメラ受容体結合部位を含有する。
一方、又は更に、本発明のキメラ受容体ポリペプチドを、第一種ウィルス受容体 の対応するアミノ酸配列と少なくとも80%(例えば、83〜85.87〜90 .93〜95.97〜98、又は99%又はそのうちのいずれかの範囲若しくは 値の如き、81〜99%又はそのうちのいずれかの範囲若しくは値)の相同性を 有する少なくとも10残基のアミノ酸配列として、非第一種ウィルス受容体から のアミノ酸を含むように改変されかつ非第一種ウィルスのenvポリペプチドの 結合ドメインに結合する生物活性を有するあらゆるエコトロピック又はアンフォ トロビック第一種ウィルス受容体として定義することができる。好ましくは、こ の第一種がヒトであって第二種がげっ歯頚であるか又はその逆である。そのよう な対応するヒトウィルス受容体配列の非限定的な例は、配列番号:8、例えば、 配列番号=8のlO〜629アミノ酸又はそのうちのいずれかの値若しくは範囲 に対応するものである。
一方又は更に、本発明のキメラ受容体ポリペプチドは、第一種ウィルス受容体タ ンパク質の少なくとも1〜20の膜貫通ドメインに対応し、その対応する第一種 ウィルス受容体に少なくとも80%(80〜100%又はそのうちのいずれかの 範囲若しくは値の如き)相同性である疎水性アミノ酸配列を更に含んでもよい。
かかる膜貫通ドメインは、既に記載されたもの、例えば、ヒト上13配列(配列 番号=8)又は14の潜在的な膜貫通ドメインを有するマウスERR(配列番号 :4)(例えば、アイゼンベルブ(Eisenberg)ら、 J、 Mo1.  Biol、、 179:125−142 (1984))に類似するものであ ってもよく、例えば、そこに又はここに参考として引用されている既知の方法に よる疎水性プロット法を用いて確認することができる。
ヒトウィルス受容体としての第一種ウィルス受容体の非限定的な例は、ヒトH1 3タンパク質(配列番号二8)であり、本発明によるH13ポリペプチドとして 、例えば、いずれも場合もここで参考として引用されるような既知の方法に従っ て精製され又は化学的に合成され又は組換え法で産生されたものの如き天然に存 在しない形で得ることができる。
本発明のキメラ受容体ポリペプチドのそのような非限定的な例は、例えば、非限 定的な例であるE−MuLV、gp−70又はERR受容体タンパク質(配列番 号=4)の如き非ヒト特異性ウィルスに結合する能力を与えるように改変された 少なくともlOアミノ酸の改変ヒトH13アミノ酸配列(例えば、配列番号=8 の如き)であってもよい。かかる改変は、好ましくは、ヒトウィルス受容体配列 の受容体結合部位において、HI3内の対応する部位内のマウスERRアミノ酸 の如き少なくとも1つの非ヒトウィルス受容体アミノ酸による置換を含んでもよ く、キメラ受容体ポリペプチドを有するヒト又は非マウス標的細胞、好ましくは ヒト細胞の、E−MuLVの如きウィルス又はレトロウィルスでの感染を可能に する。
かくして、更なる非限定的な副次的例として、ヒト又は非マウス細胞にE−Mu LV感染感受性を付与するには、H2Sのドメイン3の対応するE−MuLV受 容体アミノ酸残基を置換するのが好ましい。ドメイン3は、位置210〜250 に数残基を含む(配列番号ニア)。好ましい置換は、ERRの対応するドメイン からの1〜10アミノ酸残基又はそのうちの幾つか又はいずれかの範囲での、ア ミノ酸残基210〜242(配列番号:4)の置換、好ましくはアミノ酸238 .239及び242の置換、より好ましくは少なくとも242を置換することで ある。1〜4残基の置換が好ましい。例えば、H2Sの細胞外ドメイン3とER R内で相違する残基及び位置を以下の表1に掲げる。より好ましい態様において は、これは図18に示すように、H2S(配列番号二8)の少なくともPro2 42をTyrで置換し、Gly240とVa1244(配列番号=8)の少なく とも1つをそれぞれValとGluで置換する。更に、好ましくは、H13アミ ノ酸239の少なくとも1つを対応するERRアミノ酸233で置換してもよい 。
表1 H13細胞外ドメイン3とドメイン4におけるE−MuLV結合のための置換の 好例 ドメイン3 もとのH2S 置換用ERR 残基 残基 V 214 I 214 E 222 K 222 E 223 N 223 G 225 S 225 L 233 N 227 E 239 N 232 P 242 Y 235 V 244 E 237 本発明によるキメラ受容体ポリペプチドの非限定的な例には、Tyr242、P he242及び/又はTrp242、及びVa11240、Me t 240、 Leu240、IIe240、Glu244、G I n 244、Asn23 9、又はAsn244のうちの少なくとも1つ;及びAsn239、Asn23 9、Glu239又はGIn239 (配列番号=3)が含まれ得るが、H2S (配列番号:8)の少なくともPro242をTyrで置換し、そしてGIY2 40とVa1244(配列番号=8)の少なくとも1つをそれぞれVatとGl uで置換する。
H2Sのウィルス結合特異性を改変するためのもう1つの手段は、ERRの残基 に対応しないHI3内の1又は2以上の“余分な”アミノ酸残基を欠失させるこ によるものである。好ましい欠失(細胞外ドメイン4内での)は、H13位置3 26〜331(配列番号=1)からの1〜6残基の欠失、最も好ましくは、これ ら6残基金での欠失である。
本発明のキメラ受容体ポリペプチドのもう1つの非限定的な例では、非ヒトウィ ルスのenv結合ドメインに結合するヒト細胞の結合能力を付与するH13キメ ラ受容体ポリペプチドを提供することができる。その場合、かかる結合能力を付 与するために、H2Sの1〜30アミノ酸をERRからの対応するアミノ酸によ って置換、欠失又は修飾する。好ましくは、そのようなキメラ受容体ポリペプチ ドは、H13ポリペプチド(配列番号=8)の少なくともPro242がTyr で置換され、そしてGIV240とVa1244(配列番号二8)の少なくとも 1つがそれぞれValとGluで置換されたペプチド、又はH2Sのアミノ酸配 列に実質的に一致するアミノ酸配列を有するフラグメントを含み、その結果、得 られるキメラ受容体は、他のヒト又は非マウス標胞型若しくは組織型を感染する ことができないマウスエコトロピックレトロウィルスにより選択的に結合される 。
また、H2Sに対応するアンフオトロビック第一種ウイルス受容体の同種キメラ 受容体ポリペプチドを同じように改変して、非第一種特異性アンフオト口ピック ウイルスの、例えばキメラ受容体細胞又は組織への結合をできるようにしてもよ い。好ましくは、その第一種はヒト又はげつ歯頚である。
ここに記載した全ての用途のための類似の生物活性を有する、H2S又はキメラ 受容体ポリペプチドの可溶型、並びにそれらの機能性誘導体も含まれる。キメラ 受容体又はそのキメラ受容体から誘導したHI3ポリペプチド又はHI3転写産 物それぞれの全ての活性型、及び)(13様活性を有する全ての突然変異体も意 図されている。
正常では膜貫通タンパク質である受容体の可溶型を作る方法は当該技術分野で知 られている(例えば、スミス(Smith、 D、H,)ら。
5cience、 238:1704−1707 (1987) :フィッシャ ー (Fisher。
R,A、 ) ら、Nature、 331ニア6−78 (1988) ;  /S ツセイ (Hussey。
R,E、 ’) ら、Nature、331ニア8−81 (1988) ;デ ィーン (Deen、K、C,)ら、 Nature、 331:82−84  (1988) ; )ラウネツ力−(Traunecker。
A)ら、 Nature、 331:84−86 (1988) ;ゲルショニ (Gershoni。
J、 M、 ) ら、Proc、Natl、Acad、Sci、U、S、A、、 85:4087−4089(1988)を参照のこと、これら文献は参照によっ てここに組み入れられるものとする)。かかる方法は、一般に、受容体タンパク 質をコードする核酸のトランケーションに基づくものであって、膜貫通部分を排 除して無傷のレトロウィルス又はレトロウィルスタンパク質若しくは糖タンパク 質の如き特異性リガンドと相互作用できる1つ(又は複数)の細胞外ドメインを 無傷で残すものである。本発明のためには、可溶性キメラ受容体ポリペプチド又 はHI3ポリペプチドが、ウィルスへの結合を可能にするキメラ受容体又はHI 3の結合部位の要素を含むことが重要である。キメラ受容体ポリペプチド又はH I3ポリペプチドは多くのアミノ酸残基を有するが、2〜15、又は3〜5.6 〜9若しくは10〜15の如きそのうちのいずれかの値若しくは範囲の如きl又 は2又はそれ以上だけがウィルス認識及び結合に決定的に関与している。
ここで説明するように、本発明のH13タンパク質又はキメラ受容体ポリペプチ ドを、ドラッグデザインのために、例えば、免疫原性を低減するために、溶解性 促進又は運搬増進のために、又はクリアランス若しくは分解を阻止するために、 既知の方法に従って更に改変してもよい。更なる態様においては、本発明は、本 発明のキメラ受容体ポリペプチドの突然変異タンパク質を提供する。“突然変異 タンパク質”により、HI3タンパク質又はキメラ受容体ポリペプチドの“フラ グメント”、“変異体”又は“化学誘導体”が意味される。突然変異タンパク質 は、本発明によりその利用が可能となるHI3タンパク質の機能の少なくとも一 部を保持している。
HI3タンパク質又はキメラ受容体ポリペプチドの“フラグメント”は、この分 子のあらゆるサブセット、即ち、より短いペプチドである。
HI3キメラ受容体ポリペプチドの“突然変異タンパク質”とは、この金縁ペプ チド又はそのフラグメントのいずれかに実質的に類似する分子のことをいう。突 然変異タンパク質は、当該技術分野で周知の方法を用いて、直接化学合成法又は 突然変異誘発法を含む突然変異タンパク質の組換え産生法によって都合良く調製 することができる。例えば、サムブルーフ(Sambrook)の前記文献、ア ウスベル(Ausubel)の前記文献、コリガン(Coligan)の前記文 献を参照のこと。
また、HI3又はキメラ受容体ポリペプチドの突然変異タンパク質は、この合成 されたペプチドをコードする核酸内の突然変異によって調製することができる。
かかる突然変異体には、例えば、ここに示したアミノ酸配列内の残基の欠失体、 又は挿入体又は置換体が含まれる。最終構築体が所望の活性を有することを条件 として、欠失、挿入及び置換のあらゆる組み合わせを用いて最終構築体に到達す ることもできる。明らかに、突然変異タンパク質ペプチドをコードする核酸内で 行われる突然変異は、そのリーディングフレームを変化させてはならず、そして 好ましくは第二mRNA構造をもたらし得る相補的領域を作り出さないであろう (例えば、ヨーロッパ特許公報EP75,444を参照のこと)。
遺伝子レベルでは、これら突然変異タンパク質は、通常、このペプチド分子をコ ードする核酸内のヌクレオチドの部位特異的突然変異誘発(アデルマン(Ade lman)ら、 DNA 2:183 (1983)又はアウスベルの前記文献 、サムブルーフの前記文献又はコリガンら編、Current Protoco ls in ImmunOIOgy、 Greene PublishingA ssociation and Wiley Intersciences N 、Y、、 (1992,1993)により例示されている)を行い、それによっ てこの突然変異体をコードする核酸を作成した後、組換え細胞培養でこの核酸を 発現することによって調製される。突然変異タンパク質は、典型的には、キメラ ペプチドと同質の生物活性を示す。
特に、ERRの如き他の非ヒト又は非動物特異性ウィルスから誘導した決定的な アミノ酸残基を有するキメラ受容体ポリペプチド又はHI3ポリペプチドを、部 位特異的突然変異誘発法を用いて作ってもよい。
突然変異タンパク質のもう1つのグループは、このタンパク質分子内の少なくと も1つ、好ましくは唯1つだけのアミノ酸残基が除去されて異なる残基がその場 所に挿入されたものである。タンパク質化学及び構造の詳細な説明については、 シュルツ(Schulz、G、 E、) ら、Pr1nciples of P rotein 5tructure。
Springer−Verlag、 New York、 1978、及びクレ イトン(Creighton、T、E、)、Proteins: 5truct ure and Mo1ecularProperties、 W、H,Fre eman & Co、、 San Francisco、 1983を参照のこ と。なお、これらは参照により全体がここに組み入れられるものとする。本発明 のタンパク質又はペプチド分子内に行うことができる置換のタイプは、シュルツ らの前記文献の表1〜2及びクレイトンらの前記文献の図3〜9に示されたもの の如き、異なる種の同種タンパク質問のアミノ酸置換の頻度の分析に基づくこと ができる。そのような分析に基づけば、保存的置換は、ここでは次の5グループ のうちの1グループ内での交換として定義される。
1、小さい脂肪族の非極性又は僅かに極性の残基:ala。
ser、thr (pro、gly);2、極性で負に荷電した残基及びそれら のアミド:asp。
asn、glu、gin; 3、極性で正に荷電した残基:his、arg、lys;4、大きい脂肪族の非 極性残基:met、leu、ile。
val (cys);及び 5、大きい芳香族残基:phe、tyr、trp。
機能的又は免疫学的特性の実質的な変化は、上記の5グループ内というよりもむ しろ5グル一プ間の置換の如きあまり保存的ではない置換を選択することによっ てなされる。それら置換により、(a)その置換域内のペプチド主鎖の構造、例 えば、シート又はヘリックスコンフォメーションのような構造の維持、(b)標 的部位における分子の電荷又は疎水性の維持、又は(C)側鎖の嵩高さの維持へ のそれらの効果がより有意に異なるであろう。かかる置換の例は、(a)gly 及び/又はproの他のアミノ酸による置換又はgly若しくはproの欠失又 は挿入; (b)親水性残基、例えば、set又はthrの、疎水性残基、例え ば、1eu、ile、phe、val又はalaに代わる(又はそれによる)置 換; (c)cys残基の、他のいずれかの残基に代わる(又はそれによる)置 換; (d)電気的に正の側鎖を有する残基、例えば、lysSarg又はhi sの、電気的に負の電荷を有する残基、例えば、glu又はalpに代わる(又 はそれによる)置換; (e)嵩高い側鎖を有する残基、例えば、pheの、そ のような側鎖を有さない残基、例えば、glyに代わる(又はそれによる)置換 である。
本発明による殆どの欠失及び挿入、及び置換は、そのタンパク質又はペプチド分 子の特性に根本的な変化をもたらさないものである。しかしながら、置換、欠失 又は挿入をするより先にそうすることの正確な効果を予見することが困難な場合 には、当業者は、その効果が日常的なスクリーニング検定法、つまり免疫学的検 定法又は生物学的検定法により評価されることが理解できるであろう。例えば、 突然変異タンパク質は、典型的には、そのペプチド分子をコードする核酸の部位 特異的突然変異誘発、その突然変異型核酸の組換え細胞培養での発現、及び随意 であるが例えばカラムで(少なくとも1つのエピトープに結合することによって この突然変異タンパク質を吸着するための)特異性抗体を用いるイムノアフィニ ティクロマトグラフィーによるこの細胞培養物からの精製により作られる。
HI3若しくはキメラ受容体ポリペプチドを含有する細胞溶解産物の活性、又は HI3若しくはキメラ受容体の精製試料の活性は、所望の特性に適するスクリー ニング検定法でスクリーニングすることができる。例えば、このタンパク質分子 の所与の抗体への結合性の如き免疫学的特性の変化は、(ここに記載するような )競合型免疫学的検定法によって測定することができる。生物活性は、ここに記 載したように、ウィルス感染性の如き適切な生物学的検定法でスクリーニングさ れる。
酸化還元又は熱安定性、疎水性、タンパク質分解への感受性又はキャリヤーと若 しくは多量体に凝集する傾向の如きペプチド特性の変更は、当業者に周知の方法 によって検定される。
更に、本発明によるキメラ受容体ポリペプチドのアミノ酸の修飾アミノ酸又は化 学的誘導体が提供され得るので、このポリペプチドは、正常ではこのタンパク質 の一部ではない追加の化学部分又は修飾アミノ酸を含有する。かくして、本発明 の範囲内には、このペプチドの共有結合修飾体が含まれる。かかる修飾は、キメ ラ受容体ポリペプチドの標的アミノ酸残基を、選択した側鎖又は末端残基と反応 することのできる有機誘導化剤と反応させることによってこのポリペプチド内に 導入することができる。
二官能性物質での誘導化は、このペプチドを既知の方法に従って非水溶性支持マ トリックス又は他の高分子キャリヤーに架橋するのに有用である。普通に用いら れる架橋剤には、例えば、1.1−ビス(ジアゾアセチル)−2−フェニルエタ ン、グルタルアルデヒド、N−ヒドロキシコハク酸イミドエステル、例えば、4 −アジドサリチル酸とのエステル、3.3′−ジチオビス(コハク酸イミジルプ ロピオネート)の如きジコハク酸イミジルエステルを含むホモ三官能性イミドエ ステル、及びビス−N−マレイミド−1゜8−オクタンの如き二官能性マレイミ ドが含まれる。メチル−3−〔(p−アジドフェニル)ジチオ〕プロピオイミデ ートの如き誘導化剤は、光の存在下で架橋を形成することのできる光活性化能中 間体を生成する。また、臭化シアン活性化炭水化物の如き反応性非水溶性マトリ ックス及び米国特許第3,969,287 ;3,691.016;4.195 ,128;4,247,642;4,229,537;及び4,330,440 号(これらは参照により全体がここに組み入れられるものとする)に記載された 反応性基質をタンパク質固定化に用いてもよい。
本発明のキメラ受容体ポリペプチドの他の修飾には、既知の方法による、プロリ ン及びリシンのヒドロキシル化、セリル又はスレオニル残基のヒドロキシル基の リン酸化、リシン、アルギニン、及びヒスチジン側鎖のα−アミノ基のメチル化 (クレイトン。
Proteins: 5tructure and Mo1ecular Pr operties、 W、H,Freeman& Co、、 San Fran cisco、 pp、79−86 (1983)) 、N−末端アミンのアセチ ル化、及びある場合にはC−末端カルボキシル基のアミド化が含まれ得る。
かかる誘導化された部分は、溶解性、吸収性、生物学的半減期及びそれに類した ものを向上させ得る。キメラ受容体ポリペプチドのかかる部分又は修飾は、一方 では、そのタンパク質及びそれに類したものの望ましくない副作用を排除又は弱 め得る。かかる作用を媒介することができる部分が、例えば、RemingtO n’ SPharmaceutical 5ciences、 16th ed 、 Mack Publishing Co、。
Easton、 PA (1980)に開示されている。
キメラ受容体ポリペプチドのかかる化学誘導体も、精製、抗体の生成又はクロー ニングのために;又はキメラ受容体ポリペプチド、それに対する抗体又はそのフ ラグメントを含む治療性組成物にとって望ましい、酵素的分解に対する抵抗性又 は結合親和性の増加又はキメラ受容体ポリペプチドの変調の如き物性の変更のた めに、固体支持体に付着させることができる。かかるペプチド誘導体、並びにか かる誘導体を作る方法は、当該技術分野で知られている。
“単離された又は組換えH13ポリペプチド”とは、配列番号=8のアミノ酸配 列の少なくともlOアミノ酸部分と実質的に一致するか、又は本質的にその部分 からなるアミノ酸配列を有するポリペプチドであって、HIVenv結合ドメイ ンの如きレトロウィルスに結合するポリペプチドのことをいう。キメラ受容体ポ リペプチド又はH13タンパク質のアミノ酸配列に“実質的に一致する”とは、 そのタンパク質分子の可溶性部分内の少なくともlアミノ酸残基が除去されてそ の場所に異なる残基が挿入されたアミノ酸配列のことをいう。その置換の数は比 較的小さいので、ここに記載するように十分に特徴付けられ又は保存的である。
キメラ受容体ポリペプチド又はH13ポリペプチドを作る方法この発明の好まし い用途は、化学合成又は組換え核酸法によって単独のキメラ受容体ポリペプチド 又は複数のキメラ受容体ポリペプチド又はそれらのフラグメントを作ることであ る。この場合、これらのフラグメントは、できるだけ小さいものであるが、非ヒ ト特異性レトロウィルス又はHIVへの結合に依然として十分に高い親和性を保 持しているものである。H2Sの好ましいフラグメントには、ここに示したよう に細胞外ドメイン3が含まれる。
ウィルス受容体としてのその機能のために、本発明のH2Sの細胞外フラグメン ト又はキメラ受容体ポリペプチドは、それぞれヒト又は非ヒト特異性ウィルスに 結合することができる。このペプチドのより小さなフラグメントを作ることによ り、当業者は、既知の結合及び阻害検定法を用いて、ここに示した教示及び指針 に基づき、過度の実験をすることなしに、十分に高い親和性でウィルス又はレト ロウィルスの結合ドメインに結合して感染力を抑制することのできる最小のペプ チドを容易に同定することができるであろう。短いペプチドは大きなタンパク質 よりも2つの利点、即ち、(1)より大きい安定性と拡散性、及び(2)より少 ない免疫原性、を有していると考えられる。
非限定的な例として、マウスERR配列からのアミノ酸残基の存在のために、本 発明の突然変異型キメラ受容体ポリペプチドは、この受容体を発現するヒト細胞 又は他の非マウス細胞に、マウスE−MuLV又はI−(u L Vの如き非ヒ ト特異性ウィルスにより感染される能力を与える。なお、この非ヒト特異性ウィ ルスは、複製コンピテント型への逆突然変異の可能性を低減するために修飾され ていてもよい。
ウィルス受容体の1又は2以上のアミノ酸残基の適切な置換によって、ここに示 した教示及び指針に基づき、過度の実験をすることなしに、本発明のキメラ受容 体ポリペプチドを得ることができる。
本発明は、MuLV又はHuLVの如きレトロウィルス及びアデノウィルスを含 む、類似の営容体特異性を有するあらゆる非ヒトエコトロピック又はアンフォト ロビックウィルスへのキメラ受容体ポリペプチドの結合を包含することも意図し ている。
当業者は、ここに示した教示及び指針に基づき、過度の実験をすることなしに、 あらゆる種又は細胞型から本発明のキメラ受容体ポリペプチドの獲得に用いるの に適するウィルス受容体をコードする核酸をどのように得るかを決定することが できるであろう。
かかる操作の非限定的な例として、最初に、興味の対象である種又は細胞型のc DNAライブラリー、例えば、ヒトT細胞cDNAライブラリーを(当該技術分 野で日常的に行われる方法を用いて)H2Sの如きヒトウィルス受容体の配列に 基づくプローブを用いてスクリーニングすることになろう。次に、ハイブリダイ ズする核酸をクローン化及び配列決定して“新規な”レトロウィルス受容体の配 列を得ることになろう。目視検査により又は(ここに記載したような)コンピュ ータープログラムで、その新規なレトロウィルス受容体タンパク質の配列がER R又はH2Sと異なっている領域を同定することが可能である。特に、H2Sの 細胞外ドメイン領域3又は類似するドメインに対応するドメインに注目すること になろう。
認められた配列相違点に基づき、ここに示した教示を用いて、その新規な受容体 と既知受容体の間のキメラ受容体が作り出されるような1又は2以上のアミノ酸 置換を有する配列を作成することが可能である。次いで、このキメラ受容体を選 り抜きの細胞内で発現して、慣用的なウィルス結合検定法又はウィルス感染力検 定法を用いてその機能を容易に試験することができる。
更には、本発明によれば、マウス白血病ウィルスの如きウィルスの外膜糖タンパ ク質内の受容体選択決定基の知見に基づきウィルスの受容体付着部位を修飾して 、それがその本来の受容体に結合しないように、又は異なる受容体に結合するよ うにすることが可能である。例えば、バッチニ(Battini)ら、 J、  Virology。
66(3):1468−1475 (1992)を参照のこと。
例えば、HI V−1の結合を阻止するためにHIV−I CD4−結合ドメイ ンの配列を変化させると、このウィルスはCD4保有細胞に対し非感染性になる であろう。対応する変化をH2Sに導入でき、そうすれば、この突然変異型HI Vはそれに結合するであろう。このようにして、適切な変異型受容体を保有する 細胞を選択するためにだけ結合するがHI V−1の正常な標的には結合しない 安全なHIV試料を生じさせることができる。
同し細胞の表面上に2以上の無傷又は突然変異型ウィルス受容体ポリペプチドを 発現させることも本発明の範囲に属する。かくして、第1発現キメラ受容体ポリ ペプチド、例えば、ERRによって、ヒト細胞を1つのウィルス株でin Vi trOで一過的に感染させることができ、そしてサイトカイン成長又は分化因子 の適切な使用によって操作することができる。かかる細胞をレシピエンドに導入 してもよい。望ましい時期に、第2発現キメラ受容体ポリペプチドに結合する第 2ウイルスをその個体に導入して、第2レトロウィルス受容体を保有するそれら 導入細胞だけを安定に感染させそして変化させることができる。
H13100一部分に相当するオリゴヌクレオチド(配列番号=2)は、同種遺 伝子の存在のスクリーニング及びかかる遺伝子のクローニングに有用である。か かるオリゴヌクレオチドを合成する技術は、例えば、ウー(Wu、 R)ら、  Prog、 Nucl、 Ac1d。
Res、 Mo1ec、 Biol、、 21:1O1−141(1978)  ;アウスベルらの下記文献;サムブルーフの下記文献;ベラガジェ(Belag aje、 R)ら。
J、 Biol、 Chem、、 254:5765−5780 (1979)  ; Mo1ecular Mechanismsin the Contro l of Gene Expression、 =エルリッヒ(Nierl i ch。
D、 P、 ’)ら編、 Acad Press、 NY (1976)中のマ ニアチス(Maniatis。
T)らの報文;ウーら、 Prog、 Nucl、 Ac1d、 Res、 M o1ec、 B111.。
21:1O1−141(1978) ; :l−ラフ (Khorana、 R ,G、)、 5cience。
203:614−625 (1979)により開示されている。更に、DNA合 成は、自動合成装置を用いて行うことができる。DNAハイブリダイゼーション の技術は、サムブルーフらの前記文献及びハイメス(Haymes、 B、D、 )ら(DNA Hybridization、 A PracticalApp roach、 IRL Press、 Washington、 DC(198 5)中の報文)により開示されている。なお、これら文献は参照によってここに 組み入れられるものとする。上記の如き技術又はそれに類似の技術は、ヒトアル デヒドデヒドロゲナーゼ(スー(Hsu、 L、C,)ら、 Proc。
Natl、 Acad、 Sci、 U、S、A、、 82:3771−377 5 (1985乃、フィブロネクチン(スズキら、 Bur、 Mo1. Bi ol、 Organ、 J、、 4:2519−2524(1985))の遺伝 子、ヒトエストロゲン受容体遺伝子(ウォルター(Walter、 P、) ら 、 Proc、 Natl、 Acad、 Sci、 lJ、s、A、、82ニ アB89−7893 (1985)) 、組織型プラスミノーゲン活性化因子( ペニカ(Pennica、D、) ら、 Nature、 301:214−2 21 (1983))及びヒト出産予定時期胎盤アルカリ性ホスファターゼ相補 的DNA (カム(Kam、W、) ら、Proc、Natl、八cad、Sc i、U、S、A、、82:8715−8719 (1985)のクローニングを うまくできるようにした。
H13遺伝子、受容体突然変異体又はその相当物をクローニングする別の方法で は、(H2S、受容体突然変異体又はその相当物を発現することができる細胞か らの)DNA又は、より好ましくは、cDNAを発現ベクター内にクローニング することにより発現ベクターのライブラリーを調製する。次いで、そのライブラ リーを、抗H13、抗突然変異体又は抗相当物抗体に結合し、かつH2S、受容 体突然変異体又はその相当タンパク質若しくはペプチド、又はそのフラグメント と同じアミノ酸配列を有するポリペプチドをコードすることができるヌクレオチ ド配列を有するタンパク質を発現することができるメンバーについてスクリーニ ングする。
本発明のH2S、受容体突然変異体又はその相当物、つまりポリペプチド若しく はタンパク質をコードする核酸配列、又はその機能性誘導体を、連結のための平 滑末端又は粘着末端、適切な末端を得るための制限酵素消化、適切な場合の粘着 末端のfillingin、望ましくない接合を回避するためのアルカリ性ホス ファターゼ処理、及び適切なりガーゼでの連結を含む慣用的技術に従って、ベク ターDNAで組み換え、そして適切な宿主細胞内で発現させることができる。か かる操作法は、サムブルーフらの前記文献により開示されており、また当該技術 分野において周知である。
原核細胞内での適切な発現には、遺伝子コーディング配列の上流でのリポソーム 結合部位の存在も必要である。かかるリポソーム結合部位は、例えば、ゴールド (Gold、 L)ら、 Ann Rev。
Microbiol、、 35:365−404 (1981)により開示され ている。
真核性宿主には、 in vivo又は組織培養でのいずれかの酵母、昆虫、真 菌、及び哺乳動物細胞が含まれる。哺乳動物細胞では、タンパク質分子は、正確 なフォールディング又は正確な部位でのグリコジル化を含む翻訳後修飾に付され る。宿主として有用であり得る哺乳動物細胞には、VERO又はCHOの如き線 維芽細胞起源の細胞又はハイブリドーマSP210−Ag 14若しくはマウス メラノーマP3−X63Ag8の如きリンパ球起源の細胞、及びそれらの誘導体 が含まれる。好ましい哺乳動物細胞は、遺伝的に欠損のある細胞の機能をin  vivoで置き換えるよう意図された細胞である。骨髄幹細胞は、造血又は免疫 系の障害の遺伝子治療に好ましい。
哺乳動物細胞宿主については、多くの可能なベクター系が単独のキメラ受容体ポ リペプチド又は複数のキメラ受容体ポリペプチドの発現に利用可能である。宿主 の性質に依り、幅広い種々の転写及び翻訳調節配列を用いることができる。これ ら転写及び翻訳調節シグナルは、アデノウィルス、ウシパピローマウィルス、シ ミアンウィルス又はそれに類したものの如きウィルス性供給源から誘導すること ができる。この場合、調節シグナルは、高レベルの発現を有する特定の遺伝子に 関係する。また、アクチン、コラーゲン、ミオシンの如き哺乳動物発現産物から のプロモーターが、タンパク質産生を促進する。生きている昆虫を用いる場合、 現時点では蚕の幼虫及びバキュロウィルスベクターが本発明による大規模単独キ メラ受容体ポリペプチド又は複数キメラ受容体ポリペプチド産生に好ましい宿主 である。例えば、アウスベルの下記文献、サムブルーフの前記文献を参照のこと 。
望ましい場合は、発現した単独キメラ受容体ポリペプチド又は複数のキメラ受容 体ポリペプチドを、抽出、沈殿、クロマトグラフィー、アフィニティクロマトグ ラフィー、電気泳動、又はそれらに類したものの如き慣用的条件に従って単離及 び精製してもよい。例えば、細胞を遠心分離によって又は適当な緩衝剤で採集し 、溶解し、そして、例えば、DEAE−セルロース、ホスホセルロース、ポリリ ボシチジル酸−アガロース、ヒドロキシアパタイトでのカラムクロマトグラフィ ーによって又は電気泳動若しくはイムノブレシピテーションによってタンパク質 を単離することができる。また、ERR由来アミノ酸置換を含有するタンパク質 と依然として反応する抗受容体ポリペプチド抗体の如き特異性抗体を用いること によって、キメラ受容体タンパク質を単離することができる。かかる抗体は、周 知の方法により得ることができる。
更には、本発明の遺伝子構築体を操作すると、単独のキメラ受容体ポリペプチド 又は複数のキメラ受容体ポリペプチドの膜貫通及び細胞質内部分上に特定のウィ ルス結合ドメインを移植できるか、又は別の分子の膜貫通及び細胞質内部分上に 単独のキメラ受容体ポリペプチド又は複数のキメラ受容体ポリペプチドのレトロ ウィルス受容体結合ドメインを移植でき、更に別のタイプのキメラ分子にするこ とができる。
キメラ受容体細胞又は組織の調製 本発明は、レトロウィルス感染の如き与えられた非ヒトウィルスのenv結合ド メインによる結合を受け易いヒト又はその他の真核細胞又は組織を与える方法に も関する。
この方法は、随意に、まず、真核細胞又は組織を、キメラ受容体ポリペプチドを コードする発現可能な核酸で、in vttro、 1nvivo又はin 5 ituで形質転換して、非特異性ウィルスの細胞外ウィルスenv結合ドメイン に結合することができるキメラ受容体ポリペプチドを発現できる組換えキメラ受 容体細胞又は組織を作ることを含む。
組換えDNA法の一般的原理を述べた標準的な文献には、ワトソン(Watso n、 J、D、)ら、 Mo1ecular Biology of the  Gene。
Volumes l and II、 The Benjamin/CuCum m1n PublishingCompany、Inc、、 publishe r、 Menlo Park、 CA (1987) ;ダーネル(Darne ll、J、E、) ら、 Mo1ecular Ce1l Biology、S cientificAmerican Books、Inc、、 publis her、 New York、 N、Y、 (1986) ;レビン(Lewi n、 B、M、)、 Genes II、 John Wiley & 5on s。
publisher、 New York、 N、Y、 (1985) ;オー ルド(Old、 R,W、)ら、Pr1nciples of Gene Ma nipulation: An Introduction t。
Genetic Engineering、 2d eddition、 Un iversity of Ca1iforniaPress、 publish er、 Berkeley、 CA (1981) ;サムブルーフら。
Mo1ecular Cloning: A Laboratory Manu al、Co1d Spring HarborLaboratory、 Co1 d Spring Harbor、 NY (1989) ;及びアウスベルら 、 Current Protocols in Mo1ecular Bio logy、 WileyInterscience、 N、Y、、 (1987 ,1993)が含まれる。これら文献は参照によってその全体がここに組み入れ られるものとする。
そのような方法においては、次のものから選択される1種により in viv o形質転換を行うのが好ましい、即ち、既知の方法による、組織又は細胞内への 突然変異型核酸の注入;組織又は細胞に特異的な少なくとも1つの組織特異的調 節配列の制御下で突然変異型核酸を含む組換えレトロウィルスを用いるレトロウ ィルス感染;組織又は細胞への突然変異型核酸のリポソーム運搬;組織又は細胞 への突然変異型核酸の抗体運搬;又は突然変異型核酸に接合した細胞又は組織特 異性抗体の組織又は細胞との接触。
そのような方法においては、次のものから選択される1種によすin 5itu 又はin vitro形質転換を行うのが好ましい、即ち、既知の方法による、 組織又は細胞内への突然変異型核酸の注入;発現可能な形で突然変異型核酸を含 む組換えレトロウィルスを用いるレトロウィルス感染;突然変異型核酸のリポソ ーム運搬;突然変異型核酸の抗体運搬:突然変異型核酸での組織又は細胞の形質 移入;又は突然変異型核酸に接合した細胞又は組織特異性抗体の組織又は細胞と の接触。ウィルスが組換えマウスエコトロピック又はハムスターアンフォトロピ ックレトロウィルスであり、キメラ受容体ポリペプチドがここに示したキメラ受 容体ポリペプチドであるのが更に好ましい。
(本頁以下余白) 本発明のキメラ受容体ポリペプチドは、幾つかの細胞型、特にTリンパ球及び単 球/マクロファージ系列の細胞内で膜内右柱タンパク質(integral m embrane protein)として細胞表面上で発現され得る。これは、 HIV−1及びHTLV−1の如き既知のヒトレトロウィルスのin Vitr O向性(tropism)と合致する。
かくして、本発明のキメラ受容体ポリペプチドは、正常では非ヒト特異性ウィル ス感染に抵抗性であるヒトにおけるこれら系列の細胞をかかるウィルスで感染さ れるようにするであろう。
ERRタンパク質で行うよりも本発明のキメラ受容体ポリペプチド置換受容体で 非マウス細胞を形質転換することの主要な利点は、免疫原性の大きな低下である 。
他の態様においては、本発明は、ここに記載した方法により作られた修飾キメラ 受容体細胞又は組織を包含する。この場合、真核細胞又は組織は、哺乳動物、昆 虫、鳥類又は酵母起源がら選択されるがこれらに限定されない。哺乳動物細胞又 は組織がヒト、霊長類、ハムスター、ウサギ、げっ歯頚、ウシ、ブタ、ヒツジ、 ウマ、ヤギ、イヌ又はネコ起源のものであるのが好ましいが、他のあらゆる哺乳 動物細胞を用いることができる。
トランスジェニック及びキメラ非ヒト哺乳動物本発明は、ヒトレトロウィルス受 容体として役立つことができる単独のキメラ受容体ポリペプチド又は複数のキメ ラ受容体ポリペプチドをコードする本発明によるゲノミックDNAをその生殖細 胞及び体細胞が含有するトランスジェニック非ヒト真核動物(好ましくはマウス の如きげっ歯頚)にも向けられている。単独のキメラ受容体ポリペプチド又は複 数のキメラ受容体ポリペプチド核酸は、トランスジェニックにされるべき動物又 はその動物の祖先に、胚形成期に、好ましくは一細胞期、又は受精した卵母細胞 期に、一般には約8細胞期より遅くはない時期に導入される。
ここで用いる“トランスジエン”という用語は、動物のゲノム内に組み込まれそ してその動物内で発現され、そのトランスジェニック動物内にタンパク質を存在 させる遺伝子を意味する。
そのような遺伝子を既知の方法に従って染色体に組み込んで発現させるために、 動物胎児のゲノム内に導入することができる幾つかの手段がある。
全部よりも少ない桑実胚の細胞がトランスジェニック補乳動物の作成プロセス中 に形質移入されるときに作られる動物の如き、全部よりも少ない体細胞及び生殖 細胞が本発明のキメラ受容体ポリペプチド又はキメラ受容体ポリペプチド核酸を 含有するキメラ非ヒト哺乳動物も、本発明の範囲内になるよう意図されている。
移植したヒト細胞又は組織をその体内に有するキメラ非ヒト哺乳動物も本発明に 包含される。この哺乳動物は、ヒト組織内でのキメラ受容体ポリペプチドの発現 を試験するのに及び/又は本発明のキメラ受容体ポリペプチドに優先的に結合す る運搬ベクターを伴った治療薬及び/又は診断薬の有効性を試験するのに用いる ことがてきる。キメラ非ヒト哺乳動物を得る方法は、例えば、米国特許出願第0 71508,225.071518,748.071529.217.0715 62,746.071596.518.071574.748.071575, 962.07/207,273.07/241,590及び07/137,17 3に示されている。なお、どのようにしてヒト細胞又は組織を非ヒト哺乳動物の 体内に移植するかのそれらの記載については、参照により全体がここに組み入れ られるものとする。
トランスジェニック非ヒト哺乳動物の作成についてレーダー(Leder)の米 国特許第4.736.866号(参照によりその全体がここに組み入れられるも のとする)に記載された技術を、本発明のトランスジェニック非ヒト哺乳動物の 作成に用いてもよい。
パルミタ−(Palmiter、 R,)ら、 Ann Rev、 Genet 、、 20:465−99(1986)に記載された種々の技術も用いることが できる。なお、この全内容は、参照によりここに組み入れられるものとする。
ヒトレトロウィルス感染又はかかる感染の結果として起こる疾患を予防、抑制又 は治癒することのできる化合物又は他の治療法を、細胞を感染するそれらレトロ ウィルスについて試験するために、単独のキメラ受容体ポリペプチド又は複数の キメラ受容体ポリペプチドを受容体として用いて、キメラ受容体ポリペプチド又 はキメラ受容体ポリペプチド遺伝子を保持する動物を用いることができる。これ ら試験は、この発明のトランスジェニック動物に与えられるウィルスの用量を調 節することができるので、非常に感度が高くなり得る。かかる動物は、同じヒト レトロウィルス疾患の診断法を試験するためのモデルとしても役立つであろう。
かかる疾患には、エイズ、HTLV誘発白血病、及びそれに類したものが含まれ るが、これらに限定されない。本発明によるトランスジェニック動物は、細胞培 養用の細胞の供給源としても用いることができる。
本発明のトランスジェニック動物モデルは、ヒト免疫系の適当な細胞を有するそ れぞれ別々のマウスを再集団化することが必要なためにかなり多くの時間と実験 を要する“5CIDマウス”モデル(マクキュン(McCune、 J、M、) ら、 5cience、 241:1632−1639(1988))よりも大 きな経済的利点を有している。
キメラ受容体又はH13特異性抗体及び方法この発明は、単独のキメラ受容体ポ リペプチド又は複数のキメラ受容体ポリペプチドのエピトープに特異的な抗体に も向けられている。更なる態様においては、本発明の抗体は、レトロウィルス感 染を予防又は治療するのに、細胞内の又は細胞若しくは組織抽出物内の又は体液 内の単独のキメラ受容体ポリペプチド又は複数のキメラ受容体ポリペプチドの存 在を検出するのに、又はその量若しくは濃度を測定するのに用いられる。一般的 には、コリガン(Coligan)の前記文献及びバーロー(llarlow) の下記文献を参照のこと。
“抗体”という用語は、ハイブリドーマ、組換え法又は化学合成の如きあらゆる 既知の方法によって与えられる、ポリクローナル抗体、モノクローナル抗体(m Ab)、キメラ抗体、抗イデイオタイプ(抗Id)抗体、及びそれらのフラグメ ントを含む。
抗体は、ある分子と特異的に反応し、それによってその分子をその抗体に結合さ せるのであれば、その分子と“結合することができる”と言われる。′エピトー プ”という用語は、ある抗体により結合されることができそしてその抗体により 認識されることもてきるあらゆる分子の部分のことをいう。エピトープ又は“抗 原決定基”は、通常、アミノ酸又は糖側鎖の如き分子の化学的に活性な表面群体 からなり、特異的3次元構造特性並びに特異的荷電特性を有している。
“抗原”は、抗体により結合されることができ、更に動物がその抗原のエピトー プに結合できる抗体を産生ずるのを誘発することができる分子又は分子の一部分 である。抗原は1つまたは2つ以上のエピトープを有しつる。上で言及した特異 的反応は、抗原が高い選択性でその対応する抗体と反応するが、他の抗原により 喚起され得る他の多数の抗体とは反応しないことを示そうとするのもである。
ポリクローナル抗体は、ある抗原で免疫感作された動物の血清から誘導される抗 体分子の異種個体群である。
モノクローナル抗体は、特異性抗原に対する抗体の実質的に同種の個体群である 。MAbは、当業者に知られている方法により得ることができる。例えば、コー ラ−(Kohler)とミルスタイン(Milstein)、 Nature、  256:495−497 (1975)及び米国特許第4,376.110号 を参照のこと。また、例えば、アウスベルら編。
Current Protocols in Mo1ecular Biolo gy、 Greene PublishingAssociates and  Wiley Interscience、 N、Y、、 (1987,1992 ) ;及びバーローとレーン(Lane)、 Antibodies: A L aboratoryMannual、 Co1d Spring Harbor  Laboratory (1988) ;コリガンら編、 Current  Protocols in [mmunology、 Greene Publ ishingAssociates and Wiley Interscie nce、N、Y、、(1992,1993) を参照のこと。かかる抗体は、I  gG、I gM、I gE、I gA。
及びそれらのあらゆるサブクラスを含むあらゆるイムノグロブリンクラスのもの であってもよい。この発明のmAbを産生ずるハイブリドーマは、in Vit rOでもin vivoでも培養することができる。in vivo産生での高 力価mAbの産生は、これを現時点で好ましい産生方法にする。簡単に説明する と、個々のハイブリドーマからの細胞をプリスタン感作したBa1b/cマウス に腹腔的注射して、高濃度の所望のmAbを含有する腹水を生成させる。当業者 に周知のカラムクロマトグラフィー法を用いて、アイソタイプIgM又はIgG のmAbを、かかる腹水から、又は培養上澄み液から精製することができる。
キメラ抗体は、マウスmAb由来の可変部とヒトイムノグロブリンネ変部とを有 するものの如き、その異なる部分が異なる動物種から誘導された分子である。キ メラ抗体及びそれらの産生方法は当該技術分野で既知である(例えば、モリソン (Morrison)ら。
Proc、 Natl、 Acad、 Sci、肌S、へ、、 81:6851 −6855 (1984) ;ヌーバーガー(Neuberger)ら、 Na ture、 314:288−270 (1985) ;サン(Sun) ら、 Proc、Natl、Acad、Sci、U、S、A、、84:214−218 (1987) 、ペター(Better)ら、 5cience、 240:1 041−1043 (1988);ペター(Better、 M、D、)国際特 許公開WO9107494を参照のこと、なお、これら文献は参照により全体が ここに組み入れられるものとする)。
抗イデイオタイプ(抗1d)抗体とは、ある抗体の抗原結合部位に広く関連する 独特な決定基を認識する抗体である。Id抗体は、mAbの供給源と同じ種及び 遺伝型(例えば、マウス株)の動物を、それに対する抗1dを調製しようとする mAbで免疫感作することによって調製することができる。免疫感作された動物 は、その免疫感作抗体のイディオタイプ決定基を認識し、そしてこれらイディオ タイプ決定基に対する抗体(抗1d抗体)を産生することによって応答するであ ろう。
抗Id抗体を“免疫原”として用いて、更に他の動物に免疫応答を誘発させ、い わゆる抗抗1d抗体を産生させることもできる。
この抗抗Id抗体は、抗Idを誘発したもとのmAbに対して構造的類似性を有 し得る。かくして、mAbのイディオタイプ決定基に対する抗体を用いることに よって、特異性が同一の抗体を発現する他のクローンを同定することが可能であ る。
従って、本発明の単独のキメラ受容体ポリペプチド又は複数のキメラ受容体ポリ ペプチドに対して生成したmAbを用いて、Ba1b/cマウスの如き適当な動 物内で抗Id抗体を誘発させることができる。かかる免疫感作マウスからの膵臓 細胞は、抗1dmAbを分泌する抗Idハイブリドーマを産生させるために用い られる。更に、この抗IdmAbをキーホールリンペットヘモンアニン(K L  H)の如きキャリヤーにカップリングさせて、更なるBa1b/cマウスを免 疫感作するのに用いることができる。これらマウスからの血清は、キメラ受容体 ポリペプチド又はキメラ受容体ポリペプチドエピトープに特異的なもとのmAb の結合特性を有する抗抗Id抗体を含有するであろう。
かくして、抗IdmAbは、単独のキメラ受容体ポリペプチド又は複数のキメラ 受容体ポリペプチドのエピトープの如き評価されるエピトープと構造的に類似す るそれら自身のイディオタイプエピトープ又は“イディオタイプを有する。
上で示した“抗体”という用語は、無傷分子並びに例えばFab及びF(ab’ )zの如き抗原と結合できるそのフラグメントの両方を含めようとするものであ る。Fab及びF(ab’)=フラグメントは、無傷抗体のFeフラグメントを 欠いており、無傷抗体よりも急速に循環系から消え、そして無傷抗体よりも少な い非特異的組織結合性を有することができる(ウオール(Wahl)ら。
J、 NucloMed、、 24:316−325 (1983))。
抗体診断検定法 本発明に有用な抗体のFab及びF (ab’)2及びその他のフラグメントを 、無傷抗体分子についてここに開示した方法に従って、単独のキメラ受容体ポリ ペプチド又は複数のキメラ受容体ポリペプチドの検出及び定量に用いることがで きるということが分かるであろう。かかるフラグメントは、典型的には、パパイ ン(Fabフラグメントを生成させる)又はペプシン(F (ab’)、フラグ メントを生成させる)の如き酵素を用いるタンパク質分解によって作られる。
本発明の抗体、又は抗体のフラグメントは、それらの表面上又は細胞内で単独の キメラ受容体ポリペプチド又は複数のキメラ受容体ポリペプチドを発現する細胞 の存在を定量的に又は定性的に検出するのに用いることができる。これは、光学 顕微鏡、フロー・サイトメトリ、又は蛍光光度検出法を結び付けた、蛍光標識抗 体を用いる免疫蛍光法(以下を参照のこと)によって行うことができる。
単独のキメラ受容体ポリペプチド又は複数のキメラ受容体ポリペプチドのin  5itu検出のために、本発明の抗体を免疫蛍光法又は免疫電気顕微鏡法におけ るように組織学に用いてもよい。そのような操作を用いることで、単独のキメラ 受容体ポリペプチド又は複数のキメラ受容体ポリペプチドの存在のみならず、検 査組織上でのその分布も測定することが可能になる。
更に、治療で用いた単独のキメラ受容体ポリペプチド又は複数のキメラ受容体ポ リペプチドの存在及び量を追跡する手段の如き、本発明の抗体を用いて、生体サ ンプル中の可溶性単独のキメラ受容体ポリペプチド又は複数のキメラ受容体ポリ ペプチドの存在を検出することができる。
単独のキメラ受容体ポリペプチド又は複数のキメラ受容体ポリペプチドについて のかかる免疫検定法は、典型的には、体液、組織抽出物、採取したばかりのリン パ球又は白血球の如き細胞、又は組織培養液中でインキュベートした細胞の如き 生体サンプルを、H13タンパク質を同定できる検出できるよう標識した抗体の 存在下でインキュベートし、そして当該技術分野において周知の幾つかの技術の うちのいずれかによってその抗体を検出することを含む。
生体サンプルをニトロセルロースの如き固相支持体又はキャリヤー(この用語は ここでは相互に交換可能に用いられる)、又は細胞、細胞粒子又は可溶性タンパ ク質を免疫感作できる他の固体支持体で処理することができる。次いで、この支 持体を適当な緩衝液で洗浄した後、検出できるよう標識した単独のキメラ受容体 ポリペプチドに特異的な抗体又は複数のキメラ受容体ポリペプチドに特異的な抗 体で処理することができる。次いで、この固相支持体を緩衝液で2回洗浄して未 結合抗体を除去することができる。
次いで、前記固体支持体上に結合した標識の量を、慣用的手段によって検出する ことができる。
“固相支持体”又は“キャリヤー”により、抗原又は抗体に結合できるあらゆる 支持体が意図される。周知の支持体、又はキャリヤーには、ガラス、ポリスチレ ン、ポリプロピレン、ポリエチレン、デキストラン、ナイロン、アミラーゼ、天 然及び変性セルロース、ポリアクリルアミド、斑槙岩、及び磁鉄鉱が含まれる。
所与のロフトの抗キメラ受容体ポリペプチド又は抗キメラ受容体ポリペプチド抗 体の結合活性は、周知の方法に従って測定することができる。当業者は、日常的 な実験を用いることによって、それぞれの測定について効力がありかつ最適な検 定条件下で測定できるであろう。
単独のキメラ受容体ポリペプチドに特異的な抗体又は複数のキメラ受容体ポリペ プチドに特異的な抗体を検出できるよう標識できる1つの方法は、それを酵素に 連結して、既知の方法による酵素免疫検定法(EIA)に用いることによる方法 である。
検出は、Laboratory Techniques and Bioche mistry inMolecular Biology、ワーク (Work )ら、 North HollandPublishing Company、  New York (1978)、特にチャード(T。
Chard)により “An Introduction to Radioi mmune As5ay andRelated Techniques″と題 された章に関する如き、他の種々の免疫検定法のいずれかを用いて行うことがで きる。なお、上記文献は参照により全体がここに組み入れられるものとする。
この抗体を蛍光化合物で標識することも可能である。
この抗体を112E、又はランタン系列のその他のものの如き蛍光放出性金属を 用いて検出できるよう標識することもできる。これら金属は、ジエチレントリア ミン五酢酸(D T P A)又はエチレンシアミン四酢酸(EDTA)のよう な金属キレート化群を用いて抗体に結合させることができる。
この抗体を化学発光性化合物にカップリングさせることによって検出できるよう 標識することもできる。次いで、この化学発光面識抗体の存在を、化学反応の間 に発生するルミネセンスの存在を検出することによって測定する。特に有用な化 学発光性標識化合物の例は、ルミノール、イソルミノール、テロマチック(th eromatic)アクリジニウムエステル、イミダゾール、アクリジニウム塩 及びシュウ酸エステルである。
同じく、生物発光性化合物を用いて本発明の抗体を標識してもよい。生物発光は 、触媒性タンパク質が化学発光反応の効率を増加させる生物学的系内に見出され る化学発光の1タイプである。
生物発光性タンパク質の存在は、ルミネセンスの存在を検出することによって測 定される。標識に重要な生物発光性化合物は、ルシフェリン、ルシフェラーゼ及 びエクオリンである。
本発明の抗体分子を“二部位(two 5ite)”又は“サンドイッチ”検定 法としても知られている免疫測定法での利用に適合させることができる。
典型的で好ましい免疫測定法には、固相に結合させた抗体を試験されるサンプル とまず接触させ、二成分の固相抗体−抗原複合体の形成によってそのサンプルか ら抗原を“抽出”する“フォワード”検定法が含まれる。適当な時間インキュベ ーションした後、固体支持体を洗浄して、未反応抗原がもしあればそれを含む液 体サンプルの残渣を除去してから、未知量の標識抗体(これは“受容体分子”と して機能する)を含有する溶液と接触させる。未標識抗体を介して固体支持体に 結合した抗原とこの標識抗体が複合化できる時間だけ2回目のインキュベーショ ンをした後、固体支持体を2回洗浄して未反応の標識抗体を除去する。
本発明の抗原でやはり有用である他のタイプの“サンドイッチ”検定法では、い わゆる“同時”及び“リバース”検定法が用いられる。同時検定法は、固体支持 体に結合した抗体及び標識抗体が両方とも、試験されるサンプルに同時に添加さ れる単一のインキュベーション工程を包含する。インキュベーションが終わった 後、固体支持体を洗浄して液体サンプルの残渣と未複合化標識抗体とを除去する 。次いで、固体支持体と結合した標識抗体の存在を慣用的な“フォワード”サン ドイッチ検定法の通りに測定する。
“リバース”検定法では、まず標識抗体の溶液を液体サンプルに段階的に添加し てから、適当な時間インキュベーションした後に、固体支持体に結合した未標識 抗体を添加する。2回目のインキュベーション後に、慣用的なやり方で固相を洗 浄して試験されるサンプルの残渣と未反応標識抗体の溶液とを除去する。次いで 、固体支持体に結合した標識抗体の測定を“同時”及び“フォワード”検定法に おける通りに行う。
本発明により治療方法も提供される。その方法は、キメラ受容体ポリペプチドを コードする少なくとも1種の発現可能な核酸を有する組織又は細胞を、キメラ受 容体ポリペプチドを発現するか又はそれが表面上に結合した細胞だけを認識する 組換え非ヒト特異性レトロウィルスベクターによる感染に付するものであり、そ のレトロウィルスベクターは、そのベクターの非ヒト特異性のために及び複製コ ンピテンスを提供するための復帰突然変異、突然変異又は組換え能力が比較的欠 如しているために、他のヒト細胞を感染できない。本発明によれば、キメラ受容 体ポリペプチドをコードする核酸を有する組換えレトロウィルスにより感染させ ることによって、キメラ受容体ポリペプチドが標的細胞に選択的に会合できるか 又は標的細胞上で発現される。この一時的及び/又は永久の会合が、特定の受容 体を有する病的な細胞の如き標的細胞、並びに構成的にキメラ受容体ポリペプチ ドが発現される場合におけるかかる病的な細胞の子孫に、キメラ受容体ポリペプ チドを選択的に曝させるか又はそれを選択的に発現させる結果、本発明に従い、 かかる標的細胞及び/又はそれらの子孫への治療薬の特異的運搬が可能となるの である。
かくして、本発明により、キメラ受容体ポリペプチドを細胞表面受容体の如き標 的細胞特異性細胞表面分子と一時的又は永久に会合させ、次いでこのキメラ受容 体ポリペプチドと結合して標的細胞を感染する組換えレトロウィルスを投与する ことによる、特異型の標的細胞を(随意に組換え体、キメラ受容体ポリペプチド の染色体発現、それらの子孫で)マーキングする方法が提供される。感染性ウィ ルスベクターは、■又は2以上の機能を付与するあらゆる多様な治療用核酸又は 治療性遺伝子を保持していてもよい。
1つの非限定的な例においては、キメラ受容体ポリペプチドを、抗体、リポソー ム又は標的細胞特異性受容体リガンドの如き標的細胞特異性ベクターとの会合に よって第一の種の標的細胞に特異的に運搬する。そうすると、このキメラ受容体 ポリペプチドが標的細胞と十分な時間会合して、このキメラ受容体ポリペプチド と結合することができる第一の秤取外の種に特異的なウィルスの受容体結合又は envドメインと会合した治療薬又は診断薬を用いる治療又は診断が可能になる 。こうして、治療性又は診断性核酸の如き治療薬又は診断薬が、標的細胞に優先 的に運搬され、例えば、この核酸が標的細胞の染色体中に組み込まれる場合は、 非標的細胞が排除される。
他の非限定的な例として、ウィルスベクターが細胞の中に修飾レトロウィルス受 容体遺伝子を運べるかも知れない。標的細胞が感染されると、その標的細胞はキ メラ受容体ポリペプチドをコードするDNAと一体となる。そうして、続いて標 的及び細胞及び全ての子孫が標的細胞表面上でキメラ受容体ポリペプチドを発現 するであろう。本発明に従ってキメラ受容体ポリペプチドでかかる標的細胞及び それらの子孫をマーキングすることにより、遺伝子治療を用いて病気を患ってい る動物被験体を治療することができる。この場合、遺伝子治療ベクターは、キメ ラ受容体ポリペプチドに特異的に結合して標的細胞に治療薬又は診断薬を運搬す る。
本発明のかかる方法を用いると、非特異性レトロウィルスベクター感染及び染色 体内への遺伝子挿入の危険を実質的に低下させて又は低下させないで、特定の病 気を治療することができる。
本発明によれば、キメラ受容体ポリペプチドをコードする核酸を、特定のタイプ の標的細胞に特異的な受容体に特異的に結合するポリペプチドをコードする配列 と結合させる。組換え宿主内でそのような核酸を発現させると、治療的投与に適 する融合タンパク質を回収可能な量で得られる。次いで、この薬学的に許容でき る融合タンパク質を病気の被験体に投与することができる。そうすると、この融 合タンパク質は標的細胞に特異的に結合して、本発明による非ヒト特異性ウィル スのenv結合ドメインとして作用するであろう。続いて、多様な遺伝子のいず れがをコードする核酸を有する非ヒト特異性ウィルスを投与すると、感染細胞に 1又は2以上の機能を与えることができ、その細胞に正又は負の治療効果をもた らすであろう。
更なる非限定的な例として、ヒト腫瘍細胞表面受容体に特異的な抗体の抗体フラ グメントへの融合タンパク質としてキメラ受容体ポリペプチドを用いて、ヒト腫 瘍を治療することができる。薬学的に許容できる形でのそのような融合タンパク 質を動物モデル又はヒト被験者に投与して、キメラ受容体ポリペプチドをコード するDNAを有する非ヒト特異性レトロウィルスによる感染用に腫瘍細胞をマー キングする。この融合タンパク質が標的細胞としての腫瘍細胞に結合したら、第 2段階はこのレトロウィルスの投与からなるものであって、腫瘍細胞に感染する と、その感染した腫瘍細胞のサブサール(subsall)並びにそれらの子孫 によるキメラ受容体ポリペプチドの発現がもたらされる。腫瘍細胞がキメラ受容 体ポリペプチドを構成的に発現すると、実質的に非標的細胞に感染することなし に遺伝子治療を安全に用いて、標的細胞としての腫瘍細胞に治療薬を運搬するこ とができる。しかしながら、この細胞が第2段階を介してこの受容体を発現する 必要はない。
事実、第2段階は、当業者によって決定されるときは、全体として省略してもよ い。
非限定的な副次的例として、ヒト腫瘍細胞に特異的なり3抗体フラグメントを用 いて融合タンパク質と遺伝子治療を提供することができる。この場合、特異性病 的細胞特異性抗体又は結合タンパク質は、まず融合タンパク質として発現され、 (a)病的細胞に結合して、キメラ受容体ポリペプチドをコードする核酸を有す る非ヒト特異性ウィルスによるin vitro及びin vivoでの感染を 可能にする結果、そのウィルス感染病的細胞の表面上でキメラ受容体ポリペプチ ドが発現され、(b)キメラ受容体ポリペプチドに結合する運搬ベクターとして のenv結合ドメインと会合した少なくとも1種の治療薬により、ウィルス感染 標的細胞がin vitro及びin vivoで死滅する。好ましくは、既知 の方法に従い、ヒトの臨床治療の前に動物モデル系を用いてもよい。
エコトロピック又はアンフォトロピックウィルスの如き組換え非ヒト特異性ウィ ルスにより感染されることになる動物又はヒトの細胞若しくは組織へのキメラ受 容体ポリペプチドをコードする核酸の選択的導入は、既知の方法に従って行うこ とができる。非限定的な例には、(幹細胞又は間質細胞のような)骨髄細胞、白 血球、及び分化した又は分化していない顆粒球、単球、マクロファージ、リンパ 球、赤血球、巨核球、中枢神経系の細胞、及び神経組織の如き組繊細胞、肝細胞 、腎細胞、筋肉細胞、心臓細胞又は心筋細胞、動脈又は静脈細胞又は組織、眼細 胞、結合組織又は細胞、肺組織又は細胞、膵臓細胞又は組織、内分泌組織又は細 胞、C3F、又は中枢神経系の細胞の如きヒト細胞又は組織の、キメラ受容体ポ リペプチドをコードする核酸でのin vitro形質転換、その後のヒト被験 者内への再導入;又はキメラ受容体ポリペプチドをコードする核酸の、筋肉、心 臓、肝臓、腎臓、脳、神経、膵臓、膵臓、精巣、卵巣、脳下垂体、視床下部、胆 嚢、眼、肺、又は骨髄の如き組織内へのin vivo又はin 5ituでの 直接注射が含まれる。
かくして、本発明の一側面においては、少なくとも1種の治療薬又は診断薬をキ メラ受容体保有細胞又は組織に移す方法が提供される。この方法は、本発明によ るキメラ受容体細胞又は組織を得ること及びそのキメラ受容体細胞又は組織を、 非ヒトウィルスのenv結合ドメイン及び少なくとも1種の治療薬又は診断薬を 含む運搬ベクターと in vitro、 in vivo又はin 5itu で接触させることを含む。その結果、この運搬ベクターがキメラ修飾細胞に結合 して、その治療薬又は診断薬がそのキメラ受容体細胞に治療又は診断効果をもた らす。
治療薬又は診断薬は、本発明の方法に従い、キメラ受容体細胞又は組織としての 標的細胞に、このキメラ受容体細胞上で細胞外発現されるキメラ受容体ポリペプ チドのキメラ受容体に特異的であるウィルス外膜タンパク質のenv結合ドメイ ンを含む運搬ベクターによって選択的に運搬される。
運搬ベクター 運搬ベクターは、ウィルスベクター、リポソーム、又は診断薬若しくは治療薬と 会合したenv結合ドメインの複合体であってもよい。
運搬ベクターは、更に、その運搬ベクターの標的細胞としてのキメラ受容体細胞 に治療又は診断効果をもたらす何らかの診断薬又は治療薬を含んでもよい。
診断薬又は治療薬 診断薬又は治療薬は、核酸、化合物、タンパク質、元素、脂質、抗体、サツカラ イド、アイソトープ、炭水化物、画像形成剤、リポタンパク質、糖タンパク質、 酵素、検出可能なプローブ、及び抗体又はそのフラグメント、又はそれらの組み 合わせから選択される少なくとも一種であってもよいが、これらに限定されない 。
なお、抗体の標識については、ここに記載したようにして、検出できるように標 識することができる。かかる標識には、酵素標識、ラジオアイソトープ又は放射 性化合物又は元素、蛍光化合物又は金属、化学発光性化合物及び生物発光性化合 物が含まれるが、これらに限定されない。また、本発明の方法では、他のあらゆ る既知診断薬又は治療薬を用いることができる。
治療薬の標的細胞 本発明で用いる治療薬は、キメラ受容体細胞としての標的細胞への治療効果を有 することができ、その効果は、欠損遺伝子又はタンパク質の矯正、薬物作用、毒 性効果、成長刺激効果、成長抑制効果、代謝効果、異化作用、同化効果、抗ウイ ルス効果、抗菌効果、ホルモン効果、神経液性効果、細胞分化刺激効果、細胞分 化抑制効果、神経修飾効果、抗新生物効果、抗腫瘍効果、インシュリン刺激又は 抑制効果、骨髄刺激効果、多能性幹細胞刺激効果、免疫系刺激効果、及び本発明 による運搬ベクターを介してキメラ受容体細胞に運搬される治療薬によって与え られ得る他のあらゆる既知の治療効果から選ばれるが、これらに限定されない。
治療用核酸 治療薬としての治療用核酸は、キメラ受容体細胞に次の治療効果のうちの少なく とも1種を有することができるが、これらに限定されない: DNA配列の転写 を抑制すること; RNA配列の翻訳を抑制すること、RNA又はDNA配列の 逆転写を抑制すること;タンパク質の翻訳後修飾を抑制すること、DNA配列の 転写を誘発すること; RNA配列の翻訳を誘発すること、RNA又はDNA配 列の逆転写を誘発すること;タンパク質の翻訳後修飾を誘発すること、RNAの ような核酸の転写;タンパク質又は酵素のような核酸の翻訳;及び治療用核酸の 構成的又は一過的発現のためのキメラ受容体細胞の染色体への核酸の組み込み。
治療効果 かかる治療効果は、アンチセンスRNA又はDNAの如き欠損遺伝子の消去又は その発現のプロセシング;ウィルス複製又は合成の抑制;治療用タンパク質をコ ードする異種核酸の発現又は欠損タンパク質の矯正のような遺伝子治療; hn RNA、mRNA。
tRNA、又はrRNAの如きRNAの欠損体又は不十分発現体の修飾;ドラッ グ若しくはプロドラッグ、又はキメラ受容体を発現する病的又は正常細胞内でド ラッグ又はプロドラッグとしての化合物を生成する酵素をコードすること:チミ ジンキナーゼ水痘−帯状庖疹ウィルスチミジンキナーゼ(VZV TK)(例え ば、ツーバー (Huber) ら、 Proc、 Na目、 Acad、 S ci、 U、S、A、、 88:8039−8042 (1992)を参照のこ と、なお、この全内容はそこでの引用文献を含めて参照により組み入れられるも のとする)を新生物細胞の如き病的細胞内でコードして、かかる病的細胞を直接 又は間接に死滅させること;及び他のあらゆる既知の治療効果を含むことができ るが、これらに限定されない。かくして、上記の如き変異型核酸を遺伝子治療に 用いることができる。
病的細胞への運搬のために既知のあらゆる毒素、プロドラッグ又はドラッグ遺伝 子をコードするか又は治療効果を提供する本発明の治療用核酸は、新生物細胞の 如き病的細胞に特異的な組織特異的転写調節配列(TR8)(α−胎児性タンパ ク質TR8又は肝臓関連アルブミンTR3を含む)(例えば、ダイナン(Dyn an)とチアン(TJian)、 Nature (London) 316二 774−778 (1985)を参照のこと)の制御の下で遺伝子を含むことも できる。かかるTR3は、本発明のキメラ受容体ポリペプチドを発現する癌細胞 のような標的細胞内の細胞死滅性毒素、ドラッグ又はプロドラッグの発現を更に 制限するであろう。
キメラ受容体細胞内に運搬されて発現される本発明の治療用核酸の更なる例は、 脳腫瘍細胞の如き真核性デバイディング(dividing)細胞を選択的に死 滅させるチミジンキナーゼをコードする治療用核酸である。なお、この腫瘍細胞 を囲む脳細胞はデバイディングではない。従って、キメラ受容体ポリペプチドを コードする本発明の核酸を脳細胞に注射し、又はその核酸で脳細胞を形質移入又 はin vivoでウィルスベクター形質転換した後に、チミジンキナーゼをコ ードする組換えエコトロピックレトロウィルスでそのキメラ受容体脳腫瘍細胞を 治療処理すると、その脳腫瘍細胞がチミジンキナーゼの発現によって選択的に死 滅するであろう。例えば、アンダーソン(F、 Anderson)ら、 5c ience。
June、 1992を参照のこと。
また、疾患に対し高い罹患率をもたらす異常H13分子を、変異型H13タンパ ク質の如きキメラ受容体ポリペプチドで形質移入された所望の系列の細胞(例え ば、造血幹細胞)の注入によって、その注入された細胞が内因性の細胞個体群と 優先的に置き換わるような条件下で置き換えてもよい。
本発明の方法では、運搬ベクターが組換え非ヒト特異性ウィルスであるのが好ま しい。そうすれば、その非ヒト特異性ウィルスのキメラ受容体細胞又は組織への 結合が、その修飾受容体細胞の感染とキメラ受容体細胞内の治療用核酸の治療効 果をもたらす。
他の好ましい態様においては、運搬ベクターが、リンカ−によって治療薬又は診 断薬に結合していて、その結合又は接触が所望の治療的又は診断効果をもたらす 、非ヒト特異性env結合ドメインを含む複合融合タンパク質又はそれをコード する核酸を含む。
なお他の好ましい態様においては、運搬ベクターは、env結合ドメインと治療 薬を含有するリポソームを更に含んでもよい。そうすれば、env結合ドメイン がキメラ受容体細胞のキメラ受容体結合部位と結合できる。
他の好ましい態様においては、運搬ベクターのキメラ受容体細胞又は組織との接 触が、治療用核酸の治療的有効量の発現産物を発現するキメラ受容体細胞又は組 織をもたらすことができる。
他の好ましい態様においては、治療用核酸は、キメラ受容体含有細胞又は組織を 選択的に死滅させるように作用する毒素をコードする。病的細胞は癌細胞であっ てもよい。他の態様においては、治療用核酸は、上皮増殖因子、インターロイキ ン−2、インターロイキン−4、インターロイキン−6、組織増殖因子−α、イ ンシュリン増殖因子=1、又は線維芽細胞増殖因子から選択される増殖因子を更 にコードしてもよい。
毒素は、精製されても又は組換え型毒素であってもよく、又は、例えば、リジン 、シュードモナス外毒素、ジフテリア毒素、内毒素、毒液毒素、及びそれらに類 したものの少なくとも1種から選択された毒素の少なくとも1つの機能性細胞毒 性ドメインを含む毒素フラグメントであってもよい。
治療用核酸は、キメラ受容体細胞又は組織内での異常タンパク質の発現を遮断す るように作用する単鎖リポソーム阻害性タンパク質から選択された少なくともl メンバー;サイトカイン;又は増殖因子をコードしてもよい。
本発明の他の側面によれば、細胞毒性又は化学療法性物質を、標的キメラ受容体 細胞としての病的細胞に優先的に結合する、env結合ドメインを有する運搬ベ クターに又は抗体若しくはそのフラグメント又は増殖因子に直接に結合させても よい。このタイプの治療のための標的は、増殖因子受容体、分化抗原、又は他の 病的細胞と特異的に会合した他のあまり特徴付けされていない細胞表面抗原であ ってもよい。今日では、多くの癌は、オンコ遺伝子として又はオートクリン(a utocrine)な様式で癌細胞の増殖を促進するよう機能できる増殖因子受 容体を過剰産生ずることが確認されている(パスタン(Pastane)とフイ ツゲラルド(Fitzgerald)、 1991 ;ベル(Velu)ら、  1987;カワノら。
1988;ベルストロム(Hellsttom) &へルストロム、 1989 ) 、例えば、上皮増殖因子受容体は、多くの偏平上皮細胞及び類表皮癌、ダリ ア芽細胞腫、及び幾つかの転移性卵巣及び膀胱癌に大量に存在する(細胞当たり 3X10’受容体まで)(ベクター(Hender) ら、1984;ジョーン ズ(Jones)ら、1990;ラウ(Lau)ら、 1988)。対照的に、 正常細胞は、細胞当たりより少ない量を含有できるに過ぎない(デュン(Dun n)ら、 1986)。他の例では、インターロイキン−2(IL−2)受容体 が、正常T細胞におけるよりも成人T細胞白血病の患者の細胞上に相当多くの数 で存在する(ATL;細胞当たり3X10’受容体)。
Bリンパ球の如き正常細胞上に存在する他の分化抗原も、B細胞リンパ腫の如き 腫瘍細胞上に存在することが多い。かかる抗原はB細胞を産生ずる幹細胞上に存 在しないので、標的療法によって死滅させられるあらゆる成熟B細胞は、幹細胞 個体群から置き換えられるであろうが、一方、癌細胞は置き換えられないであろ う(ゲティー(Ghetie)ら、 1988)。最後に、その機能が未だ分か っていない癌細胞上で優先的に発現される抗原がある。癌胎児性抗原(CEA) (ムラ口(Muraro)ら、 1985)の如きこれらの幾つかのものは、胎 児性抗原であって、正常成人組織上に存在しないか又は少量だけ存在するかのい ずれかである。このグループは、モノクローナル抗体とのそれらの反応性によっ て規定されるに過ぎない未知の起源の抗原も含有する(フリーンケル(Frae nkel)ら、1985;バルキ(Vark i )ら、1984;ライリンガ ム (Wi llingham) ら、1987)。
本発明の治療用又は診断用運搬ベクターの成分として用いることができる単鎖抗 原結合タンパク質は、それらの大きさが小さいために臨床応用において数多くの 利点を有している。これらタンパク質は、モノクローナル抗体又はFabフラグ メントよりも速く血清から除去される。それらは細胞受容体により認識される抗 体のFc部分を欠いているので、それらは画像形成に応用した場合のバックグラ ンドが低く、免疫原性も低い。それらは、モノクローナル抗体よりも良好に固体 腫瘍を取り囲む微小循環に浸透するとも考えられる。
そのような治療用運搬ベクターでは、治療薬は毒素又は毒素フラグメント若しく はドメインであり、リジン、シュードモナス・エキソ毒素、ジフテリア毒素、チ ミジンキナーゼ、及びそれらに類したものの少なくとも1つから選択された毒素 の少なくとも1種の機能性細胞毒性ドメインを含む精製された又は組換え型毒素 又は毒素フラグメントの如きものである。例えば、癌治療に組換え型毒素を用い ることは当該技術分野で知られている(例えば、パスタンとフィツゲラルド5c ience、 November 22.1991. pp。
1173−1177、及びそこに引用された文献、これら文献は参照によりその 全体がここに組み入れられるものとする)。
in vivo遺伝子治療にとってより安全なベクターの獲得in vivo遺 伝子治療処理の安全限界を高めるのに用いることができる3つの異なる手段を使 用することが、本発明により提供される。これら手段は: (a)異なるパッケ ージング細胞株の使用: (b)アンフォトロピックよりむしろエコトロピック を基礎とするベクターの使用:及び(() in vivoでレトロウィルスベ クターの標的を所望の細胞個体群に設定する方法を提供することアンフォトロピ ックウィルスを基礎とするベクターを退かせることの安全性に関する問題は、高 力価エコトロピックレトロウィルスベクターの産生のための新規な系を発見する 動機を提供してきた。この戦略は、ヒト細胞はハムスター白血病ウィルスにより 感染され得ないという事実(ステンバック(S tenback)ら、 Pro c。
SOC,EXI)、 Biol、 Med、 122:1219−1223.1 966)に依拠している。
ハムスター白血病ウィルスは、マウス、ラット、ネコ、サル及びヒト細胞を感染 しようと試みたが失敗に終わったので、ハムスター細胞しか感染しないと報告さ れている(リーバ−(Lieber)ら。
5cience、 182:5B−5891973) Oハムスター細胞でのマ ウスエコトロピックウィルスの複製も用いることができる。これは、マウス又は 修飾ヒトエコトロピック受容体をこれら細胞内に形質移入してから感染させるこ とによって行われた。この戦略は、アンフォトロビックウィルスを複製するこれ ら細胞の天然の抵抗性を更に利用するものであり、これら細胞内でのマウスエコ トロピックウィルス配列の増幅を繰り返すことによって高力価のエコトロピック 発現を達成するものである。
関連する特定の方法 ベストウィック(Bestwick)ら(Proc、 Natl、 Acad、  Sci、 U、S。
A、、 85:5404−5408.1988)のいわゆる“ビンボン”戦略に 実質的に手を加える。どちらもヒト細胞内で正常に複製することができない2種 のレトロウィルスを用いる。ψ−HaLVを発現し;マウスエコトロピックウィ ルス受容体を安定に発現するチャイニーズハムスター細胞(細胞株A)を用いて ヘルパーウィルスを得、そしてす−エコトロピックMuLVを発現するがマウス エコトロピックウィルス受容体を発現しない第2チヤイニーズハムスター細胞( 細胞株B)と共に同時培養する。このように細胞株A内で増殖したウィルスは、 HaLV受容体を介して細胞株Bに感染することができる。この細胞内で複製さ れたウィルスは、マウスエコトロピックgp70を有し、そして細胞株Aに感染 することができる。このプロセスは、理論最大数(約10’〜10”PFU)の 粒子の産生が達成されるまで続くと考えられる(ボデイン(Bodine) ら 、Proc、Natl、 Acad、Sci、U、S、A、、87:3738− 3742゜1990)。ここで説明するように、混合パッケージング系同時培養 でのレトロウィルス配列の増幅は、組織培養時間で割った増加コピー数と関係す ることが分かった(ヘソルファ−(Hesorffer)ら、Hematolo gyloncology C11nic of North America  5:423−432、1991)。更に、レトロウィルスベクターDNAは、そ れが細胞中に形質移入されたときは、プロウィルス組み込み後に得られるレベル に比較して相対的に発現が乏しいようなので(ベストウィックら、 Proc、  Natl、 Acad、 Sci、 U、S、A、、 85:5404−54 08゜1988 、ヒュアング(Huang)とギルボア(Gilboa)、  J、 Virol、。
50: 417−424.1984) 、このアプローチは好ましい。
このアプローチに従えば、ゲノム内に組み込まれた多コピーのエコトロピックウ ィルス配列を含有し、そして少なくとも約107〜1o10、好ましくは約10 9〜10I0を産生ずるチャイニーズハムスター細胞株が提供されるが、それら のウィルス受容体が本発明に従って修飾されなければ、組換えで又は他の方法で ヒト細胞に感染できる粒子は産生されない。この結果が得られたことを確認する ために、ウィルス感染性を検出するために普通に用いられる種々のヒト及びマウ ス細胞株で適切なウィルス感染性検定を行う。このアプローチは、これまで利用 可能であったよりも遥に安全なパッケージング系を生み出すと考えられる。
HaLVをクローン化してそのパッケージングシグナル内に欠失を生じさせる。
パッケージングシグナルの除去は、既知の方法に従って得ることができる。次に 、CHOハムスター細胞内へのマウスエコトロピックウィルス受容体の形質移入 及び安定発現を既知の方法、例えば、ヨシモトら(1993)に記載されたよう な方法に従って行う。随意に、クローン化したヘルパーウィルスを追加の安全性 のためのスプリットゲノム(split genome)としてこれら細胞内に 導入してもよい。マウスエコトロピックウィルスヘルパーの場合、Wパッケージ ング配列の134塩基対が欠失したエコトロピックモロニーマウス白血病ウィル スに相当する3POプラスミドから誘導したプラスミドpgag−po I g pt及びpenvは、商業的供給機関から又はここに示した公表された研究者か ら容易に得ることができる。かかるプラスミドをうまく用いて、アンスブリット (unsplit)へルバーウィルスゲノムを用いるものよりも幾分高い安全性 を有するPCLを生成させた。
HaLVをクローン化するために、既知の操作、例えば、組換え型チャイニーズ ハムスター卵巣細胞株からの欠損レトロウィルス粒子のクローニングに類似する アンダーソンら(1992)の操作を用いる。例えば、かかるクローンは、アン ダーソンによって同定されたpCHOC,ML 10配列又は内因性のポリトロ ピックマウス白血病ウィルス(MuLV)分離株、MX27(ストイ(Stoy e)及びコフィン(Coffin)、 1987)を含む。後者のプローブは、 完全9.3 k bプロウィルスゲノムを包含する1 2.3 k bマウスゲ ノミックフラグメントからなる。ハムスターC型関連配列をIgtlO内の粒子 RNAのランダムにプライムしたcDNAから単離する。後者のプローブを用い る場合、低ストリンジエンシーハイブリダイゼーションを用いて興味の対象であ るプラークを同定する。細胞外粒子は、培養液組換え型CHO細胞サブクローン 、3−3000−44 (ラスキイ (Lasky)ら、1986)から調製さ れる。このサブクローンは、マウスdhfrの遺伝子とl型ヒト免疫不全ウィル ス(HIV−1)の組換え型外膜糖タンパク質(gp120)を含有する発現ベ クターで形質移入した後のジヒドロ葉酸レダクターゼ(dhfr)欠乏CHO− DuxB11細胞(シモンセン(S imonsen)とレビンソン(Levf nson)。
1983 、ウルラブ(Urlab)とチャシン(Chasin)、 1980 )から誘導した。CHO−Kl細胞株(CHO−DUXB 11細胞株の祖先) は、もとは成熟チャイニーズハムスターの卵巣バイオプシー(ブック(Puck )ら、 1958)から誘導されたものであるが、アメリカン・タイプ・カルチ ャー・コレクション(ATCC)の如き商業的供給機関から容易に入手できる。
また、ハムスター配列をマウスエコトロピックウィルスの同等部分で修復する。
アンダーリンらによって観察されたようにして、ウィルス粒子が産生されると考 えられる。pCHOC,ML 10配列は、そのエンドヌクレアーゼ遺伝子の3 つ全てのリーディングフレーム内に潜在的コーディング配列の複数の中断を含ん でいるので、もしもそのクローンが無傷エンドヌクレアーゼをコードしないなら ば、そのエンドヌクレアーゼ領域は、エコトロピックMuLVの如き同種レトロ ウィルスゲノムのそれで置き換えられることができる。HaLV表面外表面外膜 タンパクモの粒子が他のハムスター細胞を感染できるように適度に発現されるが 、他の全てのHaLV遺伝子は必須ではないので(LTRはおそらく排除される )、同種MuLV配列によって置換可能である。クローンHaLVのW領域を欠 失させるには、マージ(Mann)らの方法を用いる(Cell 33:153 −159.1983)。
(b)キメラ受容体ポリペプチドの使用非限定的な例として、遺伝子運搬のため に修飾されたエコトロピックレトロウィルス受容体(MERR)は、遺伝子治療 中の癌及び関連する疾患の潜在的な発生率を低下させる筈である。
本発明の方法には幾つかの利点がある。第1に、マウスエコトロピックウィルス はヒト細胞内で複製できないので、思い浮かべられるどの組換えウィルスもヒト 細胞に感染することはできないであろう。更には、遺伝子治療をする者は、感染 されるのが望ましい標的細胞に対してだけ精巧な特異性で感染を限定できるであ ろう。種々のタイプの器官内のヒトゲノム全てにわたるウィルスの可能なランダ ム挿入が起こることは、ヒト感染性アンフォトロビックレトロウィルスを基礎と するベクターが用いられる時はいっても考えられるようには、考えられず又示さ れもしないであろう。更に、本発明の方法は、修飾を最小限に止めたヒトウィル ス受容体タンパク質を用いるので、感染したヒト細胞の免疫系による拒絶反応の 可能性は、相当に低下されているか又は排除される。
特にin vivo法についての本発明の好ましい側面は、標的細胞に治療効果 を提供する組換え型非ヒト特異性エコトロピックウィルスによって感染される細 胞の特異的標的化を可能にする運搬ベクターを用いて動物を治療する方法である 。そのような物質の非限定的な例には、適当なリンカ−ペプチド及びマウスエコ トロピックウィルス受容体又は修飾ヒトエコトロピック受容体と結合した細胞表 面分子(MHCクラスl抗原の如きもの)に特異的な抗体のVu及びVL領領域 包含する融合タンパク質が含まれる。
また、膜受容体(上皮増殖因子受容体の如きもの)のリガンドは、マウスエコト ロピックウィルス受容体又は修飾ヒトウィルスエコトロピック受容体と融合した 。デザインは、その特異性が比較的簡単に修飾できるよう十分に柔軟なものとな ろう。
医薬組成物: 少なくとも1種のキメラ受容体ポリペプチド又は抗体の如き本発明のタンパク質 、ペプチド又は抗体を含む医薬組成物は、少なくとも1種の治療薬がその意図す る目的を達成するに有効な量で含まれる全ての組成物を包含する。更に、少なく とも1種の治療薬を含有する医薬組成物は、活性化合物を薬学的に用いることが できる製剤に加工するのを容易にする賦形剤及び補助剤を含む適当な薬学的に許 容できる担体を含有してもよい。
医薬組成物は、注射による投与又は経口投与に適する溶液を含み、約0.001 〜99%、好ましくは約20〜75%の活性成分(即ち、治療薬)を賦形剤と共 に含有する。経口投与のための医薬組成物は、錠剤及びカプセル剤を含む。直腸 に投与することができる組成物は座薬を含む。
治療薬の担体 活性成分のための担体は、噴霧てきるものであっても噴霧てきないものであって もよい。噴霧できない形態は、局所投与に助けとなる担体を含みそして好ましく は水の粘度よりも大きな動的粘度を有する半固体又は固体であってもよい。適す る製剤には、溶液剤、懸濁剤、乳濁剤、クリーム剤、軟膏剤(ointment )、散剤、塗布剤、軟膏剤(salve)及びそれらに類したものが含まれるが これらに限定されない。所望により、これらを滅菌しても又は補助剤、例えば、 保存剤、安定剤、湿潤剤、緩衝剤、又は浸透圧に影響を及ぼす塩及びそれらに類 したものと混合してもよい。噴霧できない局所製剤に好ましいビヒクルには、軟 膏ベース、例えば、ポリエチレングリコール−1000(PEG−1000); HEBクリームの如き慣用的なりリーム;ゲル;並びに石油ゼリー及びそれらに 類したものが含まれる。
全身適用にも局所適用にも適するが、特に粘膜及び肺への適用に適するのは、活 性成分が好ましくは固体又は液体の不活性な担体物質と組み合わさった噴霧可能 なエアゾール製剤である。このエアゾール製剤は、本発明のタンパク質又はペプ チドに加えて溶媒、緩衝剤、界面活性剤、香料、及び/又は酸化防止剤を含有し てもよい。エアゾール投与については、本発明による治療薬をスクィーズボトル 内に、又はバルブとアクチュエーターの適当な系を有する与圧容器内に包装して もよい。当該技術分野では全く周知であるが、計量バルブを用い、そのバルブチ ャンバーは駆動又は投与の間に再装填されるのが好ましい。
治療薬の投与 本発明の治療薬は、その意図する目的、例えば、感染を有しているか又は受け易 い被験体における局所感染の治療又は全身感染の治療、を達成するあらゆる手段 によって投与することができる。
例えば、免疫抑制された個体は、レトロウィルス感染及び疾患を特に受け易い。
例えば、投与は、皮下、静脈内、陵内、筋肉内、腹腔内、鼻腔内、頭蓋内、経皮 、又は舌下ルートの如き種々の非経口ルートによることができる。別に又は同時 に、投与は経口ルートによってもよい。非経口投与は、−回の注射により又は時 間をかけて徐々に潅流することによってもよい。
本発明の治療薬を用いる更なる様式は、局所投与によるものである。本発明の治 療薬を、皮膚上への平滑効果並びに患部に直接活性成分を投与する手段の両方を 有する軟膏剤(salve。
ointment)の如き局所用に適用されるビヒクルに混和してもよい。
局所適用については、本発明による有効量の治療薬を感染、例えば、皮膚表面、 粘膜等に投与するのが好ましい。この量は、一般に、治療すべき面積、その用途 が予防のためであるが治療のためであるか、症状の重さ、及び用いる局所ビヒク ルの性質に依存して、1回の適用で約0.0001mg〜約1gである。好まし い局所製剤は、軟膏剤ベースCC当たり約0.001〜約50mgの活性成分が 用いられる軟膏剤である。軟膏剤ベースは好ましくはPEG−1000である。
治療又は予防のための局所療法は、1日又は数日間、1週間〜約6か月まで及び 1週間〜約6か月を包含する期間にわたって有効量を投与することを含む。
in vivo又はin vitroで投与される本発明の治療薬の投与量は、 レシピエンドの年齢、性別、健康状態、及び体重、もしあるとすれば同時に行っ ている治療の種類、治療の頻度、及び所望の効果の性質に依存するであろうと理 解される。以下に示す有効投与量の範囲は、限定することを意図したものではな くて好ましい投与量の範囲を表わすものである。しかしながら、最も好ましい投 与量は、個々の被験体に適するように決められるであろうが、当業者によって理 解されかつ決定可能であろう。
それぞれの治療に要求される総投与量は、複数投与あるいは1回投与で投与され てもよい。治療薬は、単独で投与してもウィルス感染に向けられた又はウィルス 性疾患の他の症状に向けられた他の治療薬と共に投与してもよい。
本発明の治療薬の有効量は、約o、 o o iμg〜約10約100mg体重 であり、好ましくは約lμg〜約somg/kg体重である。
非経口投与用の製剤には、滅菌水溶液又は非水溶液剤、懸濁剤、及び乳濁剤がふ くまれ、当業者に知られている補助剤又は賦形剤を含有してもよい。錠剤及びカ プセルの如き医薬組成物も慣用的方法に従って調製される。
診断的検定法: 本発明は、被験体の正常な若しくはキメラな受容体又はH13タンパク質又はm RNAの存在及びレベルを評価する方法を提供する。個体中のH13遺伝子の不 存在、又はより典型的には、H13遺伝子の低発現又は変異型H13の存在は、 レトロウィルス感染に対する抵抗性及びかくしてエイズ又は一定のタイプの白血 病又は他のレトロウィルス媒介疾患の発症の重要な予測材料として役立ち得る。
また、HI3の過剰発現は、レトロウィルス感染を受け易くなったことの重要な 予測材料として役立つ。
更に、ウィルスに誘発された腫瘍細胞株では、ERR又はH13mRNA発現が 増加するが、これはmRNA又は受容体タンパク質発現のレベルが、他の方法で は検出できないウィルス感染の有用な指標として役立ち得ることを示している。
従って、H13mRNA (以下を参照のこと)又はタンパク質(上記のような 免疫検定法を用いる)の量を測定する手段を提供することによって、本発明は、 被験体内のヒトレトロウィルス感染又はレトロウィルス形質転換細胞を検出する 手段を提供する。
キメラ受容体ポリペプチドの種々の部分をコードするオリゴヌクレオチドプロー ブ又はキメラ受容体ポリペプチドをコードする核酸配列を用いて、キメラ受容体 ポリペプチド又はキメラ受容体ポリペプチドDNA若しくはmRNAの存在につ いて被験体からの細胞を試験する。好ましいプローブは、キメラ受容体ポリペプ チド又はキメラ受容体ポリペプチド配列の少なくとも12、好ましくは少なくと も15ヌクレオチドをコードする核酸配列に向けられたものであろう。定性的又 は定量的検定法は、かかるプローブを用いて行うことができる。例えば、ノーザ ン分析(以下を参照のこと)を用いて、細胞又は組織試料中のキメラ受容体ポリ ペプチド又はキメラ受容体ポリペプチドmRNAの発現を測定する。
かかる方法は、選択的増幅技術の使用が知られているので、個体から得られた非 常に少量の核酸を使用して用いることができる。
精製核酸フラグメントを増幅てきる組換え核酸法が、長い間認められてきた。典 型的には、かかる方法は、核酸フラグメントのDNA又はRNAベクター内への 導入、そのベクターのクローン増幅、及び増幅した核酸フラグメントの回収を包 含する。かかる方法の例は、コーエンら(米国特許第4.237.224号)、 サムブルーフらの前記文献等によって示されている。
最近になって、かかる所望の核酸分子の濃度を増加できる1nvitro酵素的 方法が記載された。この方法は、′ポリメラーゼ連鎖反応”又は“PCR”と言 われている(ムリス(Mullis、 K、)ら、Co1d Spring H arbor Symp、 Quant、Biol、 51:263−273(1 986) ; xルリッヒ(Erlich、 H,)、 EP50.424 ;  EP84.796 、EP258.01? 、EP237,362 ;ムリス 、EP201.184.ムリスら、米国特許第4,683,202号;エルリッ ヒ、米国特許第4,582,788号;及びサイキ(Saiki、 R)ら。
米国特許第4.683,194号)。これら全ては、参照により全体がここに組 み入れられるものとする。
このポリメラーゼ連鎖反応は、特定のDNA配列がそれまでに精製されておらず かつ特定のサンプル中に単一のコピーが存在するに過ぎない場合でも、そのDN A配列の濃度を選択的に増加する方法を提供する。この方法は、一本鎖又は二本 鎖DNAのいずれを増幅するのにも用いることができる。この方法の真髄は、所 望のDNA分子の鋳型依存性ポリメラーゼ媒介複製のためのプライマーとして役 立つ2つのオリゴヌクレオチドの使用を包含することである。
PCRの委細は、ムリス(Cold Spring Harbor Symp、  Quant。
Biol、 51:263−273 (1986) :サイキら(Bio/Te chnology 3:1008−1012 (1985)) ;及びムリスら (Meth、 Enzymol、 155:335−350(1987)により 示されている。
ここまで本発明を一般的に説明してきたが、以下の実施例を参照することによっ て本発明をより容易に理解できるであろう。この実施例は、説明のために示した ものであって本発明を限定しようとするものではない。
実施例■ 一般的な材料及び方法 細胞株 次の細胞株を以下に記載した検討に用いた:CCL120(ATCC# CCL 120)、!::トBリンパ芽球様細胞株、CCL119 (CEM、ATCC # CCLI 19)、ヒトTリンパ芽球様細胞株;5upTl、ヒト非ホジキ ン下リンパ腫細胞株;H9、HUT78由来単−由来クー細胞クローン膚T細胞 リンパ腫細胞株、MOLT4(ATCC# CRL1582)、ヒト急性リンパ 芽球白血病細胞株、HOS (ATCC# CRLl 543)、ヒト骨肉腫細 胞株;HeLa (ATCC# CCL2)。
ヒト類上皮癌細胞株;CHO−Kl(ATCC# 61)、チャイニーズハムス ター卵巣細胞株;BI 0T6R,B10.T (6R)マウスの放射線誘発胸 腺腫;及びRL12.C57BL/6Kaマウスの放射線誘発胸腺腫。
スクリーニング ヒトCEM及びHUT78T細胞cDNAライブラリー(λgtll)をクロー ンチック・ラボラトリーズ社(パロアルト、カルフォルニア)から入手した。ヒ トリンパ球コスミドライブラリ−(pWE15)をストラタジエン(ラジョラ、 CA)から入手した。これらライブラリーをマニアチスらの方法(マニアチスら 。
Ce1l、 15:887−701 (1978))によってスクリーニングし た。ERRcDNA (+)JET)の金縁オープンリーディングフレームを含 有するBamHI−EcoRIフラグメントを、アルブリットン(Albrit ton)及びクニンハム(Cunn i ngham)の両博士(バーバード医 学校、ボストン、MA)から提供して貰った。このDNAをニックトランスレー ションにより$2pで約2X10’ cpm/μgの比活性に標識して、ハイブ リダイゼーションプローブプリン(Blin、 N、)ら(Nucleic A c1ds Res、、 3:2303−2308(1976))により記載され 、パンペノ (Pampeno、 C,L、)とメロイo (Meruelo)  (パンベノら、 J、 Virol、、 58:296−306 (t986 )により手を加えられた通りにして、高い相対質量のDNAを細胞から調製した 。制限エンドヌクレアーゼ消化、アガロースゲル電気泳動、ニトロセルロースへ の写し取り(Schleicher & 5chue11社、キーン、ニューハ ンプシャー)、ハイブリダイゼーション及び洗浄は記載されているとおりであっ た(バンペノらの前記文献;ブラウン(Brown、 G、D、)、 Immu nogenetics 27:239−251(1988))。
ノーサンプロット分析 全細胞RNAを酸性グアニジニウム・チオシアネート・フェノール・クロロホル ム法(コムクジンスキイ(Chomczynski、 P、)ら、 Anal、  Biochem、、 162:156−159 (1987))によって細胞 から単離した。そのDNA−1−1%ホルムアルデヒドアガロースゲル中で電気 泳動してナイトラン(Nytran)フィルター(Schleicher &5 chuell >l キーン、ニューハンプシャー)に写し取った。ハイブリダ イゼーション及び洗浄は、アマリ (Amari、 N、M、B、)ら(Mo1 . Ce11. Biol、、 7:4159−4168 (1987))に従 って行った。
DNA配列分析 陽性ファージからのcDNAクローンをプラスミドベクターpBluescri pt (ストラタジェン)のEcoRI部位に再クローン化した。このプラスミ ドの一方向欠失体をエキソヌクレアーゼ111及びS1ヌクレアーゼを用いるこ とによって構築し、シーケナーゼ(Sequenase)試薬(U、S、バイオ ケミカル社、クリーブランド、オハイオ)でのジデオキシチェインターミネータ −法(サンが−(Sanger、 F、S、)ら、 Proc、 Natl、  Acad、 Sci、 U、S。
A、、 74:5463−5467 (1977)によって配列決定した。他で 記載された部分消化コスミドDNAを探り出すT3又はT7プロモーター特異性 オリゴヌクレオチドを用いて(エバンス(lEvans、 G、A、)ら、 M eth、 Enzymol、 152:604−610 (1987)、陽性コ スミド挿入体の制限酵素地図を決定した。このコスミドのEcoRI−EcoR I又はEcoRI−HindlllフラグメントをpE31ueScript又 はp S p o r t l (GIBCOBRL、ガイセルスブルグ、MD )内にサブクローン化した。そのエキラン同志及びエキソンーイントロン接合部 を、合成オリゴヌクレオチドをプライマーとして用いて配列決定した。配列は、 ジエネティックス(Genet 1cs)コンピューターグループ配列分析ソフ トウェア−パッケージを用いて編集及び分析した(デベロークス(Devere ux。
J、) ら、 Nucleic Ac1ds Res、、12:387−395  (1984))。
実施例II B13のDNA及び推定タンパク質配列コーディング配列の5°及び3′末端に おいて非コーディング配列を含むB13の全ヌクレオチド配列(配列番号ニア) を図1に示す。この配列は、クローン7−2(配列番号:l)からもともと得ら れる部分配列を含む。配列番号;1のヌクレオチド1〜6及び1099〜110 2は、もともと誤って決定されたものであった。図1は、このヌクレオチド配列 から推定される全アミノ酸配列(配列番号:8)も示している。この配列は、こ のヌクレオチド配列からもともと誤って推定されたN−末端Pro−Gly及び C−末端Proを除いては、ちとから記載されていた部分アミノ酸配列(配列番 号=2)を含む。
B13とERRのヌクレオチド配列の比較を図2に示し、B13、ERR及びT EAのアミノ酸配列の比較を図3に示す。
これら比較した配列間の相同性は非常に高く、例えば、B13とERRのDNA 間の相同性は87.6%であり、B13とTEAのアミノ酸間の相同性は52. 3%である。
種々の種の細胞から採取したDNAのサザーン分析により、マウスERRcDN Aプローブ(図4)及びB13cDNA(図5)とハイブリダイズできるDNA が、CCL l 20、CCL 119.5upTl、H−9及びMOLT−4 を含む5つのヒト細胞株内に、及びハムスター細胞(CHO−Kl)とマウス細 胞(正常Ba1b/cマウス胸腺細胞)内に存在することが分かつた。H131 3遺伝子は、ノーサン分析を用いて、H1acDNAプローブを用いて検査した 。このプローブは、HeLa5SupTl、HO3及びCCL119細胞からの RNA内中に約9kbの転写産物を検出した(図6)。このRNAは、マウスE RRcDNAプローブを用いても検出できた(図7)。
マウスレトロウィルス受容体(ERR)cDNAを、選択可能マーカープラスミ ドD N A P 、I) S V 2 N e oで、リン酸カルシウムを用 いて、マウスエコトロピックレトロウィルスによっては感染され得ないハムスタ ーCHO細胞内に同時形質移入した(ライブナ−(Wigler、 M、)ら、  Ce11.14+725−731 (1978))。次いで、この受容体遺伝 子を発現する形質移入体をマウス放射線白血病ウィルス(RadLV)により感 染した。感染後2週間してその上澄み液の逆転写酵素(RT)活性を測定しくス テフェンセン(Stephensen、J、R,) ら、Virology 4 8ニア49−756 (1972)) 、ノーサンプロット分析をウィルスプロ ーブを用いてそのRNAの調製後に行った。
図8に示すように、この受容体遺伝子を発現しない未形質移入CHO細胞内で検 出されたRT活性は、組織培養培地の活性(バックグランド)と区別できなかっ た。これは、この細胞がMuLVによって感染されなかったことを示している。
このERRcDNAで形質移入した後は、その形質移入細胞上澄み液のRT活性 はバックグランドよりも大いに高かった(図8)。
MuLVウィルスプローブは、この形質移入体から調製したRNA中に転写産物 を検出したが、未形質移入CHO細胞から調製したRNA中では検出しなかった 。これらの結果は、ERRcDNAで形質移入された細胞は、エコトロピックマ ウス白血病ウィルスに対する感受性を与えることができることを示している。
(本頁以下余白) 実施例■ ト13に対する抗体の作製および使用 予測される全タンパク質(配列番号2)を有するH−13含有融合タンパク質を 作製することは非常に困難である。というのは、図9に示されるように、予測さ れるタンパク質は疎水性が高いからである。従って、このタンパク質中に存在す る抗原エピトープを予測するために、PEPTIDESTRUCTUREのプロ グラム(Jameson et al、、 ’CABIO54: 181−’1 8’6 (1988))を用いてコンピューター分析を行った。図10は、H− 13タンパク質配列の抗原性プロフィールを示す。
’180 bpのAccl−Ec’oRI断片を生じる制限酵素Acc IとE coRIで切断することにより、・抗原性の高い部分をコードするDNA配列( 配列番号2、アミノ酸残基309−367)を作製した。オーブンリーディング フレームの発現を可能にする配向(Smith、 D、B、 et al、、  Gene 67: 31−40 (1988))で、H−13cDNAのこの断 片をpGEX−2Tプラスミドベクター(ファルマシアLKB バイオテクノロ ジー)のクローニング部位に連結した。なお、このプラスミドベクターはグルタ チオン−8−トランスフェラーゼ(G S T)との融合タンパク質として抗原 を発現することができる。
イソプロピル−β−チオガラクトピラノシド(IPTG)を培養物に添加して融 合タンパク質を誘導し、グルタチオンセファロース4Bクロマトグラフイー(フ ァルマシアLKB バイオテクノロジー)を用いて精製した(図11参照)。精 製した融合タンパク質をフロイント完全アジュバントとともにウサギに筋肉内お よび皮下注射して抗血清を得た。
この抗血清は、)I−13タンパク質およびそのエピトープ断片への特異的な結 合を示す。
ヒト細胞由来の膜タンパク質を標準的な手法に従って作製し、ポリアクリルアミ ドゲル電気泳動で分離し、ウェスタンプロット分析用ニトロセルロース上にプロ ットした。このH−13特異的抗体は、これらのプロット上のタンパク質への結 合を示す。
実施例VI H−13の遺伝地図作製 H−13遺伝子の染色体上の位置をヒト−ハムスタ一体細胞ハイブリッド(Ko uri、 R,E、 et al、、 Cytogenet、 Ce1l Ge net、 5J:1025(1989))のパネルからのDNAを含む染色体プ ロット(Bios Carp、。
New Haven、 Connecticut)を用、いて決定した。ヒト− ハムスターハイブリッド細胞中に残っているヒト染色体と旧3 cDNAの発現 を比較することにより、このH−13遺伝子はヒト染色体13にマツピングされ た(図12参照)。染色体13に結合しているヒト遺伝子(あるいはその中の変 異により生じる疾患)には、以下のものが含まれる。網膜芽細胞腫、骨肉腫、ウ ィルソン病、レテラーージーヴ工病、デユービン−ジョンソン症候群、凝固因子 ViiおよびX、コラーゲンIVα1およびα2鎖、X線感受性、リンパ球細胞 質ゾルタンパク−11頚動脈小体腫瘍−1、プロピオルCoAカルボキシラーゼ (αサブユニット)等。
実施例VII キメラ旧3/ERRDNAによりコードされたキメラ受容体ポリペプチドおよび タンパク質分子 マウスERR配列およびヒト旧3配列間の数個のキメラ分子を作製し、キメラニ ーキメラIVと命名した。詳細には、図13に示される共通の制限部位の使用に 基づいて、H2S cDNAの4つの領域を置換した。
pSG5またはpCDM8発現ベクターを用いて、これらのDNA配列をチャイ ニーズハムスター卵巣(CHO)セルラインに一過的にトランスフェクトした。
2日後、これらのトランスフェクタントの[!−MuLV感染を支持する能力を 試験した。細胞を28AGと命名された組換えモロニーE−MuLV(Pric e、 J、 et al、、 Proc、 Natl、 Acad、 Sci、  USA 84:156−160(1987))に感染させた。この組換えウィ ルスはまた、選択可能なマーカーおよび検出可能な産物を提供するβ−ガラクト シダーゼおよびネオマイシンホスホトランスフェラーゼ印些す遺伝子を含んでい た。その後、前記細胞を0.6 mg/mlの濃度の抗生物質6418の存在下 、選択的な条件下で増殖させて、neoR−発現トランスフェクトントを選択し た。2週間後、0418−耐性コロニーの数を計測した。
これらの結果は、E−MuLV感染に必須のERR遺伝子の部分がNco 1− BstXI制限部位内に位置し、細胞外ドメイン3を含むものであることを示し ている。(図13の上段に示されるような)細胞外ドメイン3は、図14に示さ れるように、ヒトおよびマウス配列間で非常に異なる受容体タンパク質の領域で ある。Genetics COmputer group 5equence  analysis software package (Devereux、  J。
et al、、 Nucl、 Ac1ds Res、 12:387−395  (1984))を用いて、(図1〜3に示される配列から誘導された)図14の 配列を整列させた。
次に、オリゴヌクレオチド特異的突然変異誘発(ol igonucleotl de−directed mutagenesis)により、細胞外ドメイン3 内の個々のアミノ酸置換を含むキメラ分子を作製した。これらを上記のようにし てトランスフェクトし、上記のようにしてトランスフェクタント細胞のE−Mu LVによる感染に対する感受性の試験を行った。
上記の検討の結果は、本来のアミノ酸配列をマウスERRタンパク質の対応する 位置由来の1〜4個のアミノ酸で置換することにより、ヒト旧3分子がE−Mu LVに結合する能力を獲得することを示す。
実施例VIII エコトロピックのマウス白血病レトロウィルスの感染性を与えることができるH 13誘導体としてのキメラ受容体ポリペプチド図18に記載のように、ヒト旧3 アミノ酸残基をマウスERR残基で置換した。細胞外ドメイン3および/または 4が重要なアミノ酸残基を含んでいることを明らかにしている共通の制限部位を 利用した置換により、マウス−ヒトキメラ受容体分子を作製した。その後、オリ ゴヌクレオチド特異的突然変異誘発により、上記の2つの細胞外ドメイン内に1 個または2個のアミノ酸の置換または挿入を有する13個の個々の変異体ERR 分子を創製した。ヒトH13の242および244アミノ酸残基のProおよび Valの少なくとも2個のアミノ酸を対応するアミノ酸残基TyrおよびGlu で置換したり、あるいはヒト旧3のGIY240およびPro242をValお よびTyr (ERRのVa1233およびTyr235に対応する。)で置換 すると、得られる変異体旧3はマウスエコトロピックレトロウィルス受容体とし て機能する能力を持つようになる。この変異体H13は、遺伝子治療に利用でき るであろう。
マウスERRおよびヒト旧3がMuLV−Eの受容体として機能する相対的な能 力を比較するために、チャイニーズハムスター卵巣(CHO−Kl)セルライン をマウスERRまたはヒトH13のいずれかを発現するベクターで一過的にトラ ンスフェクトした(図16の文字を参照)。2日後、これらのトランスフェクタ ントを大腸菌1acZβ−ガラクトシダーゼおよびTn5 neo耐性遺伝子を 含む組換えMuLV−E、WCRE/BAGピリオンに感染させ(Price  et 1.Proc、 Nat’l Acad、 Sci、 USA 84:1 56−160 (1987); Danos et al、 Proc、 Na t’ I Acad、 Sci、 USA 85:6460−6464 (19 88))、G418で選択した。10〜14日後、0418耐性コロニーの数を 計測した(図16)。旧3トランスフエクタントでは陽性クローンは得られなか ったが、[!RRトランスフェクタントでは10”個以上のコロニーが得られた 。このことは、アミノ酸の置換または欠失により改変されなかった旧3分子がM uLV−Hの受容体として機能する能力を欠いていることを示している。
図18に表されているような、MuLV−E感染のためのアミノ酸残基の改変を 同定するために、共通でかつ単一の制限部位であるKpnlを利用した置換によ り旧3改変タンパク質を作製し、それらのMuLV−Eの受容体として機能する 能力を測定した(図16)。前半部分がERRの対応する領域で置換されている キメラ■のトランスフェクトントについては約10”個のコロニーが得られたが 、後半部分がERRの対応する領域で置換されているキメラI+のトランスフェ クタントについてはコロニーは得られなかった。このことは、重要なアミノ酸残 基が前半部分に位置していることを示している。必須の領域をより狭く特定する ために、Nco I−Neo I断片がERRの対応する領域で置換されている キメラIIIを作製し、その受容体として機能する能力を測定した(図16)。
約10”個のコロニーが得られたが、このことは、感染に重要な領域がNco[ −Ncol制限部制限部位置していることを示している。
図17は、マウスERRおよびヒト旧3における細胞外ドメイン3および4の配 列の比較を示すものであるが、それらの配列はGenetics comput er group 5equence analysis software  package (Devereaux et al、 Nucleic Ac 1d Res、 12:387−395 (1984))を用いて整列させであ る。細胞外ドメイン3は、上記の2つのドメイン内に1個または2個のアミノ酸 置換または挿入を有するマウスERR分子(変異体1−11)間で最も異なる領 域である(図17および表2)。各置換については、ERRのアミノ酸残基をH 13100同じ位置に見いだされるものと置換した。各挿入については、H2S のアミノ酸残基を図17に示されるように整列させたERR配列の同じ位置に付 加した。
変異型ERRタンパク質を発現するCHO−Kl細胞のMuL、V−Eの受容体 として機能する能力を試験した。驚くべきことに、変異体7のみについてはコロ ニーが得られなかったが、他の変異体については約500個のコロニーが得られ 、このことは、これらの11個の変異体のうち、変異体7だけが前記受容体とし て機能する能力を失っていることを示している(表2)。変異体7は2個のアミ ノ酸置換を有しており、Tyr (ERHの235アミノ酸残基)がPro ( H2Sのアミノ酸残基242に相当する。)に、Glu (ERRのアミノ酸残 基244に対応する。)がVal (H2Sの244アミノ酸残基)に置換して いる。従って、たった1個のアミノ酸置換を含む(変異体7 A : Tyrか らPro 、変異体7 B : GluからVal )変異体7AおよびBを作 製し、前記受容体として機能するそれらの能力を試験した。変異体7Bは、もと のERRとほぼ同じ程度で、前記受容体として機能する能力を有しているが、変 異体7Aはこの能力をほぼ完全に失っていることが見いだされた(表2)。これ らの結果は、ERR配列の235アミノ酸残基に位置するTyrがMuLV−E の受容体タンパク質として機能するためには極めて重要であり、このアミノ酸残 基を置換するとERRが該受容体として機能する能力を失うことを示唆している 。
HI3のあるアミノ酸残基がERRの対応するアミノ酸残基で置換されると、8 13分子が前記受容体として機能する能力を獲得するか否かを決定するために、 1113の8個の変異体を図18に示されるように作製し、前記受容体として機 能するそれらの能力を測定した。例えば、Lewis and Thompso n、 Nucleic Ac1d Res、 18:3439−3443 (1 990)に提示されているように、ファージミドベクターpSELECT−1( Promega)を用いる変法部位特異的突然変異誘発(altered 5i te−directed mutagenesis)の方法により、前記H13 13変異創製した。この突然変異誘発は、一本鎖DNAおよび2個のプライマー の使用に基づくものである。前記2個のプライマーは、ひとつが突然変異誘発性 プライマーで、もう一つは第2の修正プライマー(ベクター中のアンピシリン耐 性に対する欠損を修正する。)である。
pSG5)+13の挿入物をBam1(Iで完全に、EcoRIで部分的に消化 し、pSELECT−1のBamHI−EcoR1部位にサブクローニングして 、pSELECT−1アンチセンスI(13を得た。PSG5H13変異体5お よび8の挿入物をEcoRIで切り出し、psBLEcT−1のEcoR1部位 にサブクローニングして、psELEcT−1アンチセンスH13変異体5およ び8を得た。鋳型としてのpsRLEcT−1アンチセンス813およびオリゴ ヌクレオチド: AAAGAAGGGAAGTACGGRGRRGGRGG (配列番号9 )  ([13変異体1 ) ;ACACAAAAGAAGTGAAGTACGG冗燕 魚 (配列番号10) (H1313変異): ATGACACAAAAAACGTGAAGTACGGTGTTGGπ℃ (配 列番号11)()l13変異体3);および AAAGAAGGGAAGTACGGTGAGGGTGGATTCATG (配 列番号12 ) (H1313変異) を用いて、H1313変異〜3および5を作製した。psELEcT−1アンチ センスH13変異体8およびオリゴヌクレオチド:TGAAGTACGGTGT TGGTGGATTCAπ (配列番号13 )を用いて、H1313変異を作 製した。psELEcT−1アンチセンスH13変異体5およびオリゴヌクレオ チド:ACACAAAAGAAGTGAAGTA(GGTGA (配列番号14  ) (H13変異体6 ) 。
AATGACACAに部品CGTGAAGTACGGTGA (配列番号15) (H1313変異);および )JyCjU5TGACACAAACGTGAAGTACGG にMα死℃AI TCATG (配列番号16)(H1313変異) を用いて、H1313変異〜8を作製した。
例えば、Lewis and Thompson、 Nucleic Ac1d s Res、 18:3439−3443 (1990)に提示されているよう に、ファージミドベクターpsELECT−1(Promega)を用いる変法 部位特異的突然変異誘発の方法により、前記ERR変異体を創製した。この突然 変異誘発は、一本鎖DNAおよび2個のプライマーの使用に基づくものである。
前記2個のプライマーは、ひとつが突然変異誘発性プライマーで、もう一つは第 2の修正プライマー(ベクター中のアンピシリン耐性に対する欠損を修正する。
)である。
psG5ERRの挿入物をBamHIおよびEcoRIで部分的に消化し、ps ELECT−1のBamHIおよびEcoR1部位にサブクローニングして、p sELECT−1センスおよびアンチセンスERRを得た。一本鎖DNA @p SELECT−1センス(変異体2および6の作製用)およびアンチセンス(他 の変異体の作製用) ERRから調製し、製造元の指示(Promega)に従 って突然変異誘発を行った。5equenase (USB)およびプライマー としての2つのERR特異的アンチセンスオリゴヌクレトチド(変異体1〜7用 の GGTGGCGATGCAGTCAA(配列番号17)および変異体8〜1 1用のT’CAGCCATGGCATAGATA(配列番号18)) を用いる直接配列決定により、正しく突然変異させたクローンを選択した。ミニ ブレツブにより作製したファージミドの突然変異した挿入物をEcoRIで切り 出し、pSG5のEcoR[部位にサブクローニングした。上記で使用したもの と同じプライマーを用いて各プラスミドの配列決定を行うことにより、突然変異 の存在を確認した。その後、リポフエクチン試薬を用いる方法により、各変異体 をCI(O−Kl細胞に一過的にトランスフェクトし、MuLV−Eによる感染 に対するそれらの感受性を上記のようにして測定し、図18に示されるような結 果を得た。
その結果、Tyr242並びにVal 240およびG1u244の少なくとも 1つを含む本発明の変異型旧3ポリペプチドは、そのようなキメラ受容体ポリペ プチドがヒト細胞の細胞外表面に発現されることによりマウスエコトロピックレ トロウィルスによる結合および感染が可能となるように、MuLV−Hのような マウスエコトロピックレトロウィルスにより機能的に認識される変異型旧3受容 体結合領域を与えることが示された。従って、このような方法を本発明に従って 、in vitro、in vitroまたはin 5ituの遺伝子治療の方 法として用いることができる。あるいはまた、本発明のこのような方法を用いて 、マウスエコトロピックレトロウィルスベクターを使用してヒト細胞または組織 に異種または外来遺伝子を導入することができる。従って、本発明の旧3変異体 を使用することにより、アンフォトロビックレトロウィルスベクターを使用する より、はるかに安全な遺伝子治療の手段が提供され、これによりアンフォトロピ ックレトロウイルスによる非標的細胞の意図しない感染の問題の他、組換えエコ トロピックウィルスを比較的低い投与量で使用するための免疫抗原性の減少の問 題が解決された。
以上をまとめると、ヒトエコトロピックレトロウィルス受容体がクローニングさ れ、マウスエコトロピックウィルスは、分子改変の導入がなければ、通常ヒト細 胞を感染できないことが認識されると、レトロウィルスを包含する遺伝子治療の 安全性が劇的に改良される状態となる。第1工程において、エコトロピックレト ロウィルス受容体の改変された遺伝子は標的細胞に運ばれ、一過的に発現される であろう。その後、マウスエコトロピ・ツクウィルスベクターを使用して感染さ せ、安定に組み込んで、所望の治療用遺伝子を発現させることとなろう。感染の 第1工程には、時間が全くかからないか、いくらかかがるがもし7れない。
使用すべきエコトロピックウィルスベクターは、構造遺伝子の欠失を有しており 、安全性を付加するための“安全な“パッケージングセルライン中で増殖するで あろう。1o@〜IQIO粒子/mlの範囲のウィルス力価を産する新規なパッ ケージングラインが構築されると予想されるが、この構築においては、ヒト細胞 を感染できる組換えウィルスが欠けている。さらに、ウィルスの外膜糖タンパク 質の改変により、in vivoのウィルス感染性を妨げるか、または、ウィル ス力価を減少させるようなあらゆる決定基が排除されよう。また、ヒトエコトロ ピックウィルス受容体相同体を研究することにより、その正常な遺伝子機能を決 定したり、遺伝子治療プロトコールがその正常な機能に有害な影響を及ぼす可能 性を排除するためのそのタンパク質に関する十分な理解が得られる実施例IX ヒトアンフォトロビックウィルス受容体のクローニング遺伝子治療ベクターの開 発のために、アンフォトロピック受容体をクローニングする。公知の工程(例え ば、Brown et al、 1990; Anderson et al、  1991)に従い、テナガザル(Gibbon ape)白血病ウィルスおよ びマウスエコトロピックウィルス(E−MLV)の受容体をクローニングするの に用いられるものと類似の戦略により、アンフォトロピックMLVの受容体をク ローニングする。その戦略は、ヒト細胞がA−MLVに感染されうるがハムスタ ー細胞は感染され得ないという事実に依るものである。ハムスター細胞を感染で きないのは、それらが適当な受容体を欠いているからであり、そのヒト遺伝子を ハムスター細胞にトランスフェクトすれば、八−MLVに感染可能とすることが できる。これらの細胞を抗生物質耐性の組換えウィルスに感染させることにより 単離し、次いで、抗生物質含有培地の選択を行う。前記の受容体遺伝子はヒト反 復DNAと会合するのでクローニングしやすい。アンフォトロピック受容体遺伝 子をクローニングして、種々のアッセイおよび種々の手法で前記エコトロピック ウィルス受容体との類似性および非類似性を検討する(例えば、Yoshimo to et al、、 1993)。
方8 CHO細胞をトランスフェクションの朝にプレートした。
切断しタヒトケノムDNA(50μg)およびI)SV2gp+ DNA (l μg)をWiglerら(1978)の方法によりリン酸カルシウムで共沈させ 、CHOlfa胞に適用した。翌日、トランスフェクトした細胞をgpt選択培 地(DMEM/10%FC8、ヒボキサンチン15μg、キサンチンu g/m t、チ′ ミジン10 μg/ml、グリシン10 μg/ml、メトトレキセ ート0.1μM、およびミコフェノール酸25μg/ml)中でプレート当たり 2X10’細胞で継代培養した。選択下21日後、コロニーをトリプシン/ED TAに簡単に晒して分散させ、ウィルスに晒す前に置換して、ヒトDNAを獲得 した細胞を富化した。
PA317/LNL6アンフオトロピツクレトロウイルス産生線維芽細胞をコン フルエンスになるまで増殖させ、新鮮な培地で再培養した。12〜20時間後、 培養培地を濾過しく0.45μm 、 Nalge)、ポリブレン(polyb rene) 8 μg/mlとし、トランスフェクトしたCHO細胞とともにイ ンキュベートした。4〜12時間後、新鮮な培地を添加し、感染プロトコールを その翌日繰り返した。3日後、これらの細胞をl mg/mlのG418を含有 するDMEM/10%FC3中で82 mmプレート当たり2X10’細胞で再 プレートし、選択培地を3日毎に15日間置換した。20.000個のトランス フェクシントのうち、数個(10〜20個)だけがg418耐性コロニー中に発 生することが予想された。クローンがこのアンフォトロピックウィルスに感染可 能で、実際にこのアンフォトロピックウィルス受容体を発現することを証明する ために、それらをまた第2のアンフォトロピックウィルス(V −2−AM−Z  IP−DHPR)に感染させた。細胞は前記ウィルス受容体を含まない効率の 低い経路により前記ウィルスを獲得することが可能である。6418耐性コロニ ーを細胞クローニングシリンダーで単離し、ネオマイシンウィルスについて上記 したように各々を11’−2−AM−ZIP−DHFRウィルスに晒した。前記 ウィルスへの暴露に続いて、細胞をメトトレキセーh(150nM)を含有する DMEM/10%透析FC3中で選択した。14日後、プレートを1%クリスタ ルバイオレットで染色して、メトトレキセート耐性コロニーの存在を調べた。
その後、DNAをこの最初にトランスフェクトしたセルライン(1’ TF)か ら調製し、トランスフェクション/感染プロトコールの第2のサイクルにおいて 使用した。第2のトランスフエクタントセルライン中の前記受容体遺伝子を同定 するために、ヒト反復配列のパネルをプローブとして用いるササンプロットを行 った。DNAトランスフェクションの効率が低いために(0,1!%ゲノム/サ イクル)、数サイクルのトランスフェクション/選択はマウスゲノムの残りから 前記受容体遺伝子を分離するに足るものであった(Murray et al、 、 1981)。所望の断片を単離するために、ラムダファージライブラリーを 二次トランスフェクシントDNAから作製し、ササンプロットスクリーニングか ら非常に適していると思われる放射性標識した反復プローブとハイブリダイズさ せた。アンフォトロピック受容体遺伝子の部分をコードするタンパク質を含む分 子クローンを同定するために、前記のアンフォトロビックウィルスを増殖させて いる26TFsに存在するRNA転写物を同定した。問題の遺伝子の特定の転移 により、アンフォトロピックウィルス感染に対する感受性も同じように移動する ことが予想され、この分子を発現するこれらのウィルスに感染しうる大パネルの 細胞が提供される。
実施例X 本発明の治療用運搬ベクターの発現 抗体83 (例えば、Brinkmann et al、、 1991)からの 相補的DNA (cDNA)を用いて、本発明のキメラ受容体ポリペプチドに融 合しているFv断片を構築した。この一本鎖組換え受容体を用いれば、標的ヒト 細胞のレトロウィルス感染が可能となる。多くの癌腫の表面に発現されている炭 水化物抗原に結合する、B3に対する抗体を用いてマウスにおいてヒト腫瘍の完 全な退縮を起こす単鎖組換え毒素が製造されてきた(Brinkmann et  al、、 1991) o単鎖Fvおよび2種の異なる(B3(Fv)イムノ トキシン、B3(Fv)−PH40およびB3(Fv)PE38KDEL)ベク ターを標準的な組換えDNA手法で使用して、核酸をコードするキメラ受容体ポ リペプチドに挿入したり、その組換え毒素を前記ヒトエコトロピックウィルス受 容体の改変領域をコードする遺伝子のウィルス結合ドメインで置換した。得られ たプラスミド(B3(Fv)−mH13)およびイムノトキシンベクターB3( Fv) PE38KDELを大腸菌のような宿主で発現させ、−末鎖免疫受容体 および一本鎖イムノトキシンを当業界で知られているように均質になるまで精製 した。
B3(Fv)−mH13の抗腫瘍活性をまずtn vitroで測定した。この B3抗体は結腸、胃、および卵巣の多くのムチン癌腫の表面と、また、胃腺、気 管および膀胱の上皮、食道の分化した上皮、および小腸ムチンのような正常組織 とよく反応する(Pastan et al、 (Cancer Res、 5 1:3781−3787.1991)) 。また、このB3抗体は、MCF?、 MDA−MB−468、および!1TB20(胸)、八431(エビデルモイド ) 、TI+29(結腸’) 、HTB33(頚部)、およびDU145(前立 腺)を含む多くのヒト腫瘍セルラインとよく反応する。B3(Fv)−+nH1 3から誘導された融合タンパク質を用いて改変した受容体ペプチドを細胞にまず 運んだ後、A431のような、これらの細胞のいくつかまたは全てにおける、ネ オマイシン耐性遺伝子を有するマウスエコトロピックレトロウィルスベクターの ような、非ヒト特異的組換えレトロウィルスベクターの感染が予想される。チミ ジンキナーゼ遺伝子を有するマウスエコトロピックレトロウィルスベクターのよ うな、前記キメラ受容体ポリペプチドおよび治療薬を結合するenv結合ドメイ ンを有するウィルスベクターを予め使用して、細胞培養物にガンシクロビル(g anciclovir)を添加することにより、A431細胞のような培養腫瘍 細胞の細胞死を生ぜしめる。
そのような細胞が培養中に作用することがわかったら、ウサギモデルまたはラッ トモデルのような動物モデル系で致死的な病的な細胞を使用する。その結果、キ メラ受容体ポリペプチドまたはマウスエコトロピックウィルス受容体の対応する 領域が選択した動物モデル細胞表面上に本明細書に提示した運搬ベクターによっ て発現されない限り、本発明のマウスエコトロピックウィルスをベースとするベ クターはこれらの細胞を感染できないことが予想される。融合タンパク質注入後 に種々の時間間隔で、チミジンキナーゼ遺伝子を有するウィルスベクターを用い て、選択した標的細胞上の前記キメラ受容体ポリペプチドを発現している動物モ デルを感染させる。この発現の後、動物にガンシクロビルを投与する。このプロ トコールにより、ガンシクロビルが腫瘍細胞内でその毒性のある形態にリン酸化 され、関連する“パイスタンダー効果(bystander effect)” と共同して、腫瘍が減少することが予想される。
実施例Xt キメラ受容体ポリペプチドと、腫瘍または病的な細胞または組織を認識する一本 鎖抗原結合タンパク質との融合タンパク質の発現用ベクターの構築 導入の適切な方法論の一例を図4に示す。発現プラスミドpUL1はイムノトキ シンB3(Fv)−PE40の遺伝子を含んでいるが、該イムノトキシンは、癌 腫細胞に特異的なり3に対する抗体に対する抗体断片を含み、毒素PE40に結 合した融合タンパク質である。PR40毒素をコードする部分を本発明のキメラ 受容体ポリペプチドまたはマウスエコトロピックウィルス受容体の対応する領域 で置換して、キメラ受容体ポリペプチドを発現するようにin vivo 、i n 5itUまたはin vitroで癌腫細胞をトランスフオームする運搬ベ クターを提供するように、前記pUL1発現プラスミドを改変した。
B3(Fv)は、B3に対するモノクローナル抗体から誘導された一本鎖抗原結 合タンパク質である。このB3抗体断片は、多くのムチン癌腫の表面に見いださ れる炭水化物抗原を認識する。しかしながら、この抗体断片は、in vivo で癌腫細胞を優先的に結合するように、限られた数の正常組織のみと反応する。
PE40は、シュードモナス外毒素の切り出された誘導体である。PH40コー ド領域は、5°末端に旧ndll+制限部位、B3(Fv)をコードするDNA に接続する部位、および3゛末端を少し越えたところにEcoR1部位を有する 。
PE40をコードするこの旧nd I I I−EcoRI断片をpULlから 除き、直線化したpULlの両末端を部分的にdATPでfill−in L、 粘着末端−AAとする。B3(Fv)コード領域の3°末端の−TTCGAおよ び直線化したプラスミドの他の末端のAATTC−を以下のように同様に改変し て、前記のキメラ受容体ポリペプチドをコードするDNAを補足した。
本発明のキメラ受容体ポリペプチドのNru 1−Pst 1断片は、改変期3  cDNAのように、改変期3の全コード領域を含んでいるが、これをTfil で消化し、改変期3の第3の細胞外ドメインをコードする領域を含む850 b pの断片を1.5%アガロースゲル上で精製した。その後、この精製した850  bpのTfil断片をBsrlで消化し、改変1113の全第3細胞外ドメイ ンをコードする85 bpのBsr 1−TfII断片をEx3mH13と命名 した。得られた制限断片EX3m13を2. O%アガローズゲル上で精製した 。この精製した85 bpのBsr 1−Tfi1断片は5°末端に粘着末端  AGC−を、GTCG− 3゛末端に −GGを有する。
CCTAA この3“末端をdATPて部分的にfill−in L、3′末端を−GGA  −CCTA八とする。
部分的にfilling−inした後、アダプターCGCTTrCAACTGG C(配列番号1g)AAG實αC および TTCTAATTAG (配列番号20)GATTAATCTT (配 列番号21)(これらは、いかなるフレームシフトも妨げるように特別にデザイ ンされている。)を用いて、前記の85 bpのBsr 1−Tfi断片を直線 化したpULlの部分的にfill−in したHindlll−EcoR1部 位に連結した。得られたプラスミドをpBl(30と命名する。
B3(Fv)をコードする上記の遺伝子は5°末端にNde1部位を有している 。その後、得られたプラスミドpBH30をNdelで消化し、その末端をdA TPおよびdTTPでfill−in L、平滑末端とした。次いで、前記の直 線化してfill−in L、たプラスミドをEcoRIで消化し、B3(Fv )−Ex3mH13コード領域を含む断片をアガロースゲル上で精製した。
いかなるフレームシフトも妨げられるように、アダプターGATCCCCGGG  (配列番号22)GGCCC を用いて、前記の精製した断片をBglll−EcoR1部位で発現ベクターp TrcHisBに組み込んだが、該部位は、一連のTrcプロモーター、ATG 開始コドン、ポリヒスチジンコード領域およびエンテロキナーゼ切断部位コード 領域の下流に位置する。
得られたプラスミドをpBl(3と命名する。
B3(Fv)−Ex3mH13融合タンパク融合タンパ上質精製上記の発現プラ スミドpBH3は、B3(Fv)−Ex3MH13をポリヒスチジン金属結合ド メイン、エンテロキナーゼ切断部位およびB3(FV)−Ex3mH13から構 成される融合タンパク質として発現させることができる。
その後、大腸菌HBIOIをpBH3でトランスフオームした。イソプロピルβ −d−チオガラクトシドで発現を誘導し、細胞を回収して緩衝液に懸濁させた。
懸濁液を音波処理して、上清をNl”金属アフィニティー樹脂カラムにかけた。
樹脂に結合したタンパク質をグリシンとの競合により溶離させた。
その後、溶離したタンパク質を除去すべきポリヒスチジン配列用のエンテロキナ ーゼで処理した。
得られた融合タンパク質は、上記の病的な細胞を特異的に結合することが予想さ れ、本明細書中に記載したように治療の標的としてのキメラ細胞を提供するのに 適している。
実施例X11 本発明のキメラ受容体ポリペプチドのような受容体に結合するウィルス外膜の重 要な領域を決定することにより、in vivoのウィルス複製の効率を増加さ せる 背景 前記受容体に結合するウィルス外膜の重要な領域を理解することは、改良された ベクターを開発するというゴールにとって等しく重要である。本発明により、新 規なベクターを工学的に作製することが劇的に改良され、それらのin viv o力価が効果的に増加する。その結果、本発明により、両受容体への結合に必要 なウィルス外膜要素、および、当該受容体を結合する能力を失うことなくこれら のタンパク質を許容するであろうという改変の程度のキャラクタリゼーションの 詳細な分析であって、ウィルスの結合を可能にするヒトおよびマウスエコトロピ ック受容体間の限られた相違を検討するための詳細な分析が提供された。第2の 目的は、ヒトにおけるウィルスの溶解を導くかもしれないウィルス外膜上のあら ゆる潜在的な補体結合領域を排除することである。これは、おそらくマウスレト ロウィルスをベースとする治療用ベクターのin vivoの感染能力を制限す ると何人かの研究者により議論されてきた問題である。
非特異的不活性化およびマウス、ネコ、サルC型ウィルスの溶解に関する知見は 最初にWelshら(1975,1976)により公表された。この溶解は、g p70へのヒトC1q補体成分の抗体非依存性結合によるものであり、古典補体 経路の活性化につながるものである(Cooper et al、、 1976 ) 、 gp70分子は免疫グロブリンのFc断片上のC1q認識部位に類似し たドメインを有するので、C1qはgp70を認識すると考えられている。ヒト 補体によるレトロウィルスの非特異的溶解は、ウィルス血症から保護し、その表 面上にgp70を発現する細胞の溶解を引き起こすかもしれない適応防禦系であ ることが示唆された(Welsh et al、、 1975; Cooper  et al、、 1976) 、しかし、補体欠乏患者は霊長類レトロウィル スに対する交差反応性抗体のレベルの上昇を示し、このことは、これらの患者に おいてはレトロウィルス感染に対する感受性がこれ以上上がることはないことを 示しているということを予備的な知見は示唆している(Kurth et al 、、 1979b) 、さらに、Gal lagherら(1978)により、 レトロウィルス外膜に対するテナガザル血清の類似の溶解活性が示されだが、同 じテナガサルの何匹かはGALVに感染し抗GALV抗体を合成した。従って、 レトロウィルスの補体依存性溶解の保護効果については議論の余地があるところ である。
マウス白血病ウィルス(MuLV)表面糖タンパク質(gp70”)の結合パラ メータを定義するひとつの方法は、gp70sUのどの領域が細胞表面受容体と の特異的相互作用に関与しているかを決定することである。種々の研究により、 受容体特異性の決定基はgp70sUのN末端の3分の2にあることが示唆され ている(Ott and Re1n J、 Virol 66:4632−46 38.1992−一引用文献13.16) 、事実、最近HeardおよびDa nos (1,991)により、フレンドMULV gp70SUのこの領域の 大半を含むEnv断片がN11l 3T3細胞における前記のエコトロピック受 容体に結合できることが示された。また、最近、011およびRe1nは、モo ニーMCF (Mo−MCF)、10A1、およびアンフォトロピックgp70 5u配列を用いて、一連のキメラenv遺伝子を構築することにより、gp70 5′″における受容体特性をマツピングすることを試みた。これらのキメラgp 70sUを含むMuLVsの分析により、単純な結果および複雑な結果の両方が 得られた。ある場合には、受容体特異性はgp7osLIの一つの領域にマツピ ングできた。最後に、いくつかの組合せは、ひとつの受容体と完全に機能的に相 互作用することができるが、ひとつまたは2つの受容体とは部分的に相互作用す るかあるいは全く相互作用できないようであった。
HeardおよびDanos (J、 Virol、 65:4026−403 2.1991)により、干渉アッセイ(interference assay )により、gp70アミノ末端ドメインは、この分子のカルボキシ末端部分に関 係なく、前記のエコトロピック受容体を認識する構造に折り畳まれることが示さ れた。彼らは、ウィルスエントリーアッセイを用いることにより、外膜糖タンパ ク質に導入された、構造改変の機能的結果を解釈することは難しいかもしれない と論じている。一方、外膜糖タンパク質を構成的に発現している細胞において、 干渉現象は外膜−受容体相互作用のみによるものである。従って、同じ受容体を 結合するウィルス粒子のさらなるエントリーに対する細胞耐性の描写は、機能性 受容体結合アッセイを提供する。
実験 干渉アッセイを使用して、受容体への結合に重要であるマウスエコトロピックエ ンベロープ糖タンパク質(MuLVB−gp70)の領域を更に正確に特定する 。エコトロピック受容体への結合に関する構造上の要件を更に正確に確立するた めに、アミン末端ドメイン内のイン・フレーム(in−f rame)欠失によ り、そしてオリゴヌクレオチド特異的突然変異誘発によりMuLVE−gp70 を修飾する。エンベロープ配列を比較すると、MLVgp70はそれらのアミノ 末端ドメインが二つの限定領域において異なることがわかる。これらはアミノ酸 50〜116および170〜183である。また、それらはプロリンに富むセグ メント、アミノ酸244〜283が異なっている。トリ肉腫および白血病ウィル スエンベロープ糖タンパク質(この場合、受容体相互作用の決定因子が短い超可 変配列に帰せられた()IeardおよびDanos J、 Virol、 6 5:4026−4032.1991))から類推すると、これらの三つの超可変 領域の一つ以上が受容体結合細胞を含むものと予測される。修飾E、coli  IacZ遺伝子を導入する欠陥レトロウィルスベクターを使用して、野生型また は修飾MuLVE−gl)70を発現する細胞を感染させる。感染に対する感受 性を、X−Ga1陽性フオーカスをカウントすることにより測定する。
エコトロピックエンベロープN末端ドメインベクターを、外在性マウスエコトロ ピックレトロウィルス受容体遺伝子(Albr−itt。
nら、 1989)を発現するサルのCo5−7細胞に一過性にトランスフェク トする。pSG5ベクターは初期SV40真核生物プロモーターを使用するので 、Cos細胞(T抗原遺伝子を発現する)は高レベルのenv遺伝子発現を可能 にする(Gluzman、 1981)。トランスフェクト細胞をエコトロピッ ク偽型曹CRE/BAG (ATCCCRL 1850)ウィルス粒子(Pri ceら、 1987)で感染し、そしてβ−ガラクトシダーゼ(gal)フォー カスの数を分析する。β−galフォーカスの数を減少する修飾envフラグメ ントを、ERRと相互作用するそれらの能力につき更に調べる。
1、 Co5−7細胞へのERR遺伝子のトランスフェクションERR遺伝子を pcDNA/neo発現ベクター(インビトロゲン)にクローン化し、CaPO z法(ストラタジーン)によりCo5−7細胞にトランスフェクトした。Co5 −7細胞は高力価のMuLVレトロウィルスを産生じ得ることがわかっている( LandauおよびLittman、 1992)。
トランスフェクト細胞を 500μg/m IのG418に対するネオマイシン 耐性につき選択する。耐性クローンを、W CRE/BAGウィルス粒子(Pr iceら、 1987)により感染されるそれらの能力につき試験する。細胞を 生理緩衝塩類液中0.5%のグルタルアルデヒドで固定し、そしてl mg/m lのX−gal (Sanesら、 1986)を含む組織化学液で染色する。
最大数のβ−galフォーカスを有する細胞を干渉アッセイに使用する。
2、 受容体結合配列を更に概説するための修飾env遺伝子の構築この実験は 、エコトロピックウィルス感染を阻止する最小のN末端フラグメントを決定する 。Akv内在性マウス白血病ウィルスからのgp70遺伝子をこれらの研究に使 用する。Akvゲノムは活性ウィルス粒子を産生ずることができ、そしてenv 配列が決定されている(Lenzら、 1982)。
Acc+制限部位とXbal制限部位の間に含まれる完全gp70遺伝子をps G5真核生物発現ベクター(ストラタジーン)にクローン化する。
また、env遺伝子のフラグメントをクローン化して下記のN末端ペプチドを産 生する。Accl/Alul 247 aaフラグメントはHeardおよびD anos (1991)の結果を生じ、そして感染を機能的に阻止する。
受容体結合特異性を決定すると考えられる領域を含む122aa Acc1/S ma 1フラグメントが特に興味がもてる(Battiniら、 1992)。
3、 修飾env遺伝子構築物の干渉アッセイ組換えenv遺伝子構築物を、マ ウスERRを含むCo5−7細胞に一過性にトランスフェクトする。この系はマ ウス細胞中に存在し得る内在性env転写産物によりひき起こされる潜在的な問 題を排除すると予測される。Cos細胞は、SV40プロモーターを含む発現プ ラスミド(Gl−uzman、 1981)の高度の発現を可能にすると予測さ れる。細胞をストラタジーンのプロトコルに従ってDHAEデキストラン法によ りトランスフェクトする。env遺伝子トランスフェクションの約48時間後に 、2xlO’の細胞を6ウ工ル培養皿にまき、そしてHeardおよびDano s (1991)の方法に従って8μgのポリブレン/mlの存在下で102〜 10’のtF CRE/BAGウィルス粒子を感染させる。細胞が集密まて増殖 した後、それらをPBS中0.5%のグルタルアルデヒド中で固定し、そして1 mg/mlのX−galを含む組織化学液(Sanesら、 1986)で染色 する。β−galフォーカスの数を、psG5ベクター単独でトランスフェクト した細胞に対して評価する。
β−galフォーカスの減少した数がpSG5ベクター単独でトランスフェクト した細胞に対して評価されると予測される。β−galフォーカスの減少した数 は、トランスフェクトされたenv構築物がおそら< ERRを結合でき、かつ ウィルス粒子相互作用を阻止できることを表している。
4、トランスフェクト細胞中の修飾env生合成の分析組換えenv遺伝子産物 がトランスフェクト細胞により産生されるか否かを決定するために、タンパク質 分析を行う。細胞をsi3メチオニンと363システインの混合物(ICN)で 代謝標識する。何となれば、envタンパク質は対象の領域が比較的システィン 残基に富むからである。30〜60分間標識した後、細胞をペレットにし、ベレ ットと上澄みの両方をポリクローナルヤギ抗ローシャー(Rauscher)  gp70抗体(N[)lレボジトリイ)または非マウス血清、続いてS、 au reausA細胞による免疫沈殿のために処理する。免疫沈殿物を5DS−ポリ アクリルアミドゲルで分析する。免疫沈殿タンパク質の不在は、envタンパク 質が分解されるか、または抗gp70抗体により認識され得ないことを意味する と予測される。この現象では、env RNA転写産物の存在がトランスフェク ト細胞から全RNAを抽出し、続いてAKv env配列プローブを使用してノ ーサンプロット分析により測定される。 免疫沈殿により検出でき、かつW C RE/[IAGウィルス粒子感染を阻止するフラグメントが本発明の更に別の実 施例および方法に使用される。
5.1修飾envフラグメントの突然変異数種のエコトロピックおよび非エコト ロピックレトロウィルスgp70遺伝子のDNA配列を決定した。これらの配列 の比較は、受容体相互作用に重要である領域を示唆するであろう。例えば、図1 9は、受容体特異性に関与すると考えられる、N末端領域内の、3つのエコトロ ピックおよび非エコトロピックgp70アミノ列島列の比較を示す。3種のエコ トロピックレトロウィルスが強い配列相同性を示す。エコトロピック配列と非エ コトロピック配列にはかなりの相違があり、最も顕著な相違は位置68〜97に 存在する約30のアミノ酸のギャップである(BatLiniら、 1992) 。この領域はエコトロピック結合部位を含みうるが、レトロウィルスの異なるサ ブグループに異なるコンホメーションを与えることもあるらしい。
N末端envタンパク質の限定領域がウィルス−受容体相互作用を阻止すること がわかったら、重要な残基を同定するためにアミノ酸を系統的に修飾することが 可能である。次に突然変異誘発性オリゴヌクレオチドを使用してin vitr o突然変異誘発を行い、そしてERRの修飾につき先に記載されたプロメガのp selectea(pAlter)系(Yoshimotoら、 1993)を 使用する。
点突然変異を生じることが実施可能となるように受容体結合ドメインの位置を制 限することができない場合、異なるウィルスサブグループの制限gp70領域の 間の欠失分子またはキメラ分子が作製される。
a)欠失変異体の作製の基準およびプロトコル!、 組換えプラスミド中の対象 の領域および比較的少ない他の領域内に部位を有する酵素による消化。
2、 読み取り枠が変更される場合、エキソヌクレアーゼI11を使用してヌク レオチドを次第に除去する。
3.31ヌクレアーゼを使用して平滑末端をつくる(13)。欠失分子を連結し 、そして形質転換する。
4、 欠失クローンの配列を決定して正確な読み取り枠を維持するものを見出す 。
ラグメントを切り出し、精製し、モしてRsa1部位でアンフォト口このフラグ メントは、アンフォトロビック配列から欠失される3゜のアミノ酸を含む(図1 9および20)。この配列の単純な除去は不正確な読み取り枠を生じるであろう 。何となれば、一つの5lll& 1部位(404bp)がアミノ酸トリブレッ トの一つのヌクレオチドを欠いているからである。
b)挿入の作製 標準プロトコル(Sambrook、前掲; Au5ube1.前掲)に従って 対象の配列を増幅するポリメラーゼ連鎖反応(PCR)を使用することにより特 定の配列の挿入を行う。PCRプライマーを、envタンパク質の適切な読み取 り枠を維持するように設計する。
例えば、アンフォトロビックウィルス配列へのエコトロピックウィルスの30ア ミノ酸領域の挿入を下記の工程により行う。
1、 位置325におけるRsalによるアンフォトロビックenv配列の消化 は平滑末端部位を生じ、そしてチロシンに関するアミノ酸コドンの第二および第 三のヌクレオチド(A、C)から第一ヌクレオチド(T)を分離する。
2、 エコトロピック配列を挿入するために、チロシン残基を保持するために5 ′末端に追加のACを含むプライマーを合成する。チロシン残基を追加し、そし て読み取り枠を保持する追加のTをその5′末端に有する3°プライマーを合成 する。Akv配列に対する提案されたプライマーの位置を表I11に示す。
表lll 5′プライマー=5°ACCCG GGG CCCCCCTGC3’ (配列番 号=23)3′プライマー=5°A GGG AGT ATA ATG AAG  3’ (配列番号:24)PCR後に、生成物を2%のアガロースゲルで処理 して、90bpフ8) RT活性について分析する。
ピックenv配列につなぐ。組換えクローンの配列を決定してPCRフラグメン トの正しい方向を有するものを決定する。
7、 ウィルスエンベロープ配列結合C1qの同定gp70分子は免疫グロブリ ンのFcフラグメントのC1q認識部位に類似しているドメインを有することが 提起されていた。これが正しければ、そしてこの領域がウィルス結合および侵入 にとってその分子の不必要な部分にあるならば、その除去および置換は遺伝子治 療用のレトロウィルスベクターの直接的なin vivo使用に対する血清オン コルナウイルス溶解活性(SOLA)の潜在的影響を軽減すると予測される。C 1q結合に重要なアミノ酸残基を同定するために、そのドメインが免疫グロブリ ンのFcフラグメントのC1q認識部位に類似している場合には、インフレーム 欠失により、そしてオリゴヌクレオチド誘導突然変異誘発によりMuLVE−g p70を修飾する。C1p認識が一旦同定されると、本発明者らは、非C1q結 合配列により置換されたこの領域を有する修飾MuLVIl!−gp70env 遺伝子を構築しようと試みるであろう。
血清中の5OLA活性、およびウィルス感受性について分析するために、スクロ ースで分画化し、そして精製したクローン化放射線白血病ウィルスをPBSで基 準化濃度に希釈し、少なくとも100.000cpmが本発明者らの標準逆転写 酵素アッセイ(Brownら、 1990)で検出できるようにする。種々の希 釈率のヒト血清をウィルス調製物に添加し、そして通常の実験室照明条件下で3 0分間インキュベートする。対照試料を0.5%のトリトンX−100(シグマ )で処理する。次に全ての試料を以前に記載されたように(Merueloら、 198雑誌または抄録、公開され、もしくは相当する米国もしくは外 ・国の特 許出願、発行された米国もしくは外国の特許、またはあらゆるその他の文献を含 む本明細書で引用された全ての文献は、引用文献中に示された全てのデータ、表 、図、および本文を含み、本明細書に参考としてそのまま組み入れるものとする 。更に、本明細書で引用された文献中に引用されている文献の内容も参考として そのままま組み入れられる。
公知方法の工程、慣用方法の工程、公知の方法または慣用の方法に関する言及は 、本発明のあらゆる面、説明または実施態様が関連技術において開示され、教示 され、または示唆されるということをいかなる場合も容認するものではない。
特定の実施態様の以上の説明は、当業者の知識(本明細書で引用された文献の内 容を含む)を適用することにより、他の当業者が、無用な実験を行わないで、本 発明の全概念から逸脱しないで、このような特定の実施態様を容易に改良し、か つ/または種々の用途に採用するのに充分なほど、本発明の一般的な特質を明ら かにするであろう。それ故、このような適用および改良は、本明細書に示された 教示および指針に基いて、開示された実施態様の均等物の意味および範囲内に包 含されるものとする。本明細書中の表現または用語は説明のためであり、限定の ためではないことを理解するべきであり、それ故、このような用語または表現は 本明細書に示された教示および指針に鑑みて当業者により解釈されるべきである 。
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表2 突然変異によるMuLV−Hの受容体として機能するERRの能力の無効化 突然変異誘発のための ERRオリゴヌクレオチドの使用 AA変化 感染力4 AAAAATTrCT CCCGTCTCTGTAACAACAACTSEQIDNoi221 − I L ***これは3つの異なる実験の代表的な結果の1つである。
1それぞれのオリゴヌクレオチド配列の上の文字はもとのERR配列のものであ り、整列(図 )によるERR配列中の対応ヌクレオチド配列の不在を意味する 。
0これらの2つはアンチセンスオリゴヌクレオチドであり、その他はセンスオリ ゴヌクレオチドである。
配列表 配列番号:】 配列の長さ・1102 配列の型: DNA 鎖の数ニー末鎖 トボロノー;直鎖状 配列の種類:cDNA 配列の特徴 特徴を表す記号: CDS 存在位1! : 1..1102 配列 配列番号−2 配列の長さ、367 配列の型、アミノ酸 トポロジー;直鎖状 配列の種類:タンパク質 配列 ser Arq Thr His Mat Thr Lsu Asn Aia  Pro (fly Van Leu Aia GLu Am■ 20 25 コ0 pro Axl;l 工l@ Pha Aia Val 工1m 工1e Xi s Lau 工is Lau Thr Gly Lsu LSL1 Thr Lau Gly Val Lye Glu Sar Jua Mat  ValAan Lye X1a Pha ’!Thr C’凾■ SarG1yAzgLauCy@LauMnksnAmpτhrLysGluG lyLyeProGly1oo 105 LLO Val GLy Guy PhaMat 9to Phe Guy th@S@ r Gly Valflu Sar Gly AlaAua Thr Cym  Ph@TV? 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34Q 345 350 配列番号 6 配列の長さ:453 配列の型 アミノ酸 鎖の数 −末鎖 トポロジー 直鎖状 配列の種類二タンパク質 配列 GLy’ Ph@Agp Cyg !L@Ala Thr ’nir GLy  Glu Glu Val Arg Mn Pro G1n65 70 75 @ 0 LYs Ala Ala Pro 工1s Gly 工l@ VaITht 5 el” Iau Iau Val CYs Pha MacIIs 90 55 Lsu工la Lau Arg TyT Gin Pro GLy シu CY s TYT GLu Gin pro Lys t■コrPτ6 Glu Ly s Glu Thr −u Glu 5er CYs ’rhr Ajn Ah a ’n’+r Lau LY!Zl* Lau Thr T’Fst Tyr  Guy VaL GLn jムエL* Iua mg Lsu (Lu Al a ?rp105 110 3LS )20 Val pro ph@ Lau Pro Pha Lau Pro Aia  ph@ s@r 工1@ uu VaL Ago XLa155 360 :1 6S 配列番号・7 鎖の数・−末鎖 トポロジー、直鎖状 配列の特徴 特徴を表す記号: CDS 存在位置 148. 、2034 A! ATCGGT MゴTCA AGC口’A GCOAGG Gee TO OAGCGCCにc’rrccac 555m1@工i@GLyTheSar5 arValALaArgALaτrpS@r^工aThrPh*Amp1251 コ01コS GW; CTT:i ATA GGCA11a C(CATCαX GAG ’ ITC’I’CA CGG ACA (IJc AT’Or@606 Glu Lau Ila GLy Arg Pro工la Gly Glu P he Sar Arg Thr Hzm Mac Thr140 145 A5 0 a℃MCGCCCCCGGCGTG CTCGCT (JLA AACCCCG AG ATA Ti℃GCAGTG G54Leu kjn Ala Pro  Giy VaI−u Aia GLu Asn Pro Asp 1111 P haに、@ Van155 1So L6S GTCkkT OAT AGG kcc AAA ACA CCA ATA A TCGC(: ACA frA C5CC?’CGαiT k32G VaL Ajn Asp Arg Thr Lye Thr 9ro Ila  Xis Ala Thr Lau ALa Ssr Glyコ80 1115  390 TG?Gτa’rra CTCTrA CGG TM: CX1i C(J G AG Cjj3 C1:’r AAI: CTCGTA 〒`C1470 cYmValLeuValLauArg了’frGinProGLuGinPr oAjfiL4uValTYτCAG ATG GCe AGT ACT TC CGAG GAG TrA IJT CCA GCA GAG CM AAT  ffl L堰■ Gin Mac Ala Ser ThX’ Sat Asp GLu Lau  aap pro Aia Amp Gin Ajn GL■ 445 450 4%! kcc AAA GC6QCG C’1℃’TOG G(:A ffrCT!T  CTQ CTCe GGG ?CT GCCCi 17S■ Thr Lys Gly Aha Lau Trp Ala VaIPh@−u  Lau Ala Gly Bat ALa uuSO551053% CCAccCTccc CACCAGTGCA にに品xCJL CCTGCノ ℃CA CACCeTCACT GCA 215配列番号、8 配列の長さ:629 配列の型二アミノ酸 トポロジー・直鎖状 配列の種類、タンパク質 Aan Thr Pha AJpXAu Val Ala Lau Gly v aIGly kr Thr ku GLy jua35 40 4K Gay Val Tyr VaI Lau Aia Gly Aia VaI  Ala j!9 Glu AJn AAA GLy Dl:U So 55 60 Jua 工L@ VaL Xh* Ssr l1hs Lau 工1− Al1  Aia L−u Ala 5sr Val !au AlP1 65 7o 7S a。
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Claims (65)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.第一の種に特異的なウイルスに対する受容体のアミノ酸配列を有するポリペ プチドから本質的になり、該受容体の配列が第二の種に特異的なウイルスのウイ ルスenV結合ドメインと結合する少なくとも1つのキメラウイルス受容体結合 部位を含むように修飾されているキメラ受容体ポリペプチドであって、ここで( a)第一の種が第二の種と異なっており、そして(b)該キメラ受容体結合部位 が、該ポリペプチドに第二のウイルスenv結合ドメインに対する結合活性を付 与する、少なくとも第一のアミノ酸残基および第二のアミノ酸残基を含有する、 ことを特徴とするキメラ受容体ポリペプチド。
  2. 2.前記のウイルスがレトロウイルス、アデノウイルス、またはアデノウイルス 関連ウイルスから選ばれる、請求項1に記載のキメラ受容体ポリペプチド。
  3. 3.前記のレトロウイルスが白血病ウイルスである、請求項2に記載のキメラ受 容体ポリペプチド。
  4. 4.前記の白血病ウイルスがマウス白血病ウイルス、ハムスター白血病ウイルス 、およびヒト白血病ウイルスから選ばれる、請求項3に記載のキメラ受容体ポリ ペプチド。
  5. 5.第一の種がヒト、マウス、ラット、ハムスター、ウサギ、モルモット、ヒヒ 、およびサルよりなる群から選ばれる、請求項1に記載のキメラ受容体ポリペプ チド。
  6. 6.第一の種がヒトである、請求項5に記載のキメラ受容体ポリペプチド。
  7. 7.第二の種がヒト以外である、請求項6に記載のキメラ受容体ポリペプチド。
  8. 8.第二の種がマウス、ラット、ハムスター、ヒヒ、ウサギ、モルモット、およ びサルよりなる群から選ばれる、請求項7に記載のキメラ受容体ポリペプチド。
  9. 9.第二の種がヒト、マウス、ラット、ハムスター、ヒヒ、ウサギ、モルモット 、およびサルよりなる群から選ばれる、請求項1に記載のキメラ受容体ポリペプ チド。
  10. 10.少なくとも第一および第二の残基が配列番号:8のアミノ酸210−25 0に対応するアミノ酸を置換する、請求項1に記載のキメラ受容体ポリペプチド 。
  11. 11.(i)第一の残基がH13(配列番号:8)のPro242に対応する前 記の変異型アミノ酸配列中のアミノ酸を置換するチロシンであり、そして (ii)第二の種に特異的なウイルスの受容体の第二の残基が配列番号:8のV al244、Glu239、Gly240、Gly225よりなる群から選ばれ るアミノ酸を置換する、 請求項10に記載のキメラ受容体ポリペプチド。
  12. 12.(i)第二の残基がH13(配列番号:8)のGly240に対応するア ミノ酸を置換するバリン、およびH13(配列番号:8)のVal244に対応 するアミノ酸を置換するグルタミンから選ばれる、請求項11に記載のキメラ受 容体ポリペプチド。
  13. 13.前記の変異型アミノ酸配列がH13(配列番号:8)の膜貫通ドメインに 対応するアミノ酸配列を有する少なくとも1つの膜貫通ドメインペプチドをさら に含む、請求項1に記載のキメラ受容体ポリペプチド。
  14. 14.キメラ受容体ポリペプチドは、宿主細胞により発現されると、細胞外で前 記のウイルス結合ドメインと結合することができる、請求項1に記載のキメラ受 容体ポリペプチド。
  15. 15.前記のポリペプチドの配列がH13(配列番号:8)の対応するアミノ酸 配列210−250に対して少なくとも80%の相同性を有する、請求項1に記 載のキメラ受容体ポリペプチド。
  16. 16.前記のポリペプチドの配列が配列番号:8の対応するアミノ酸配列210 −250に対して少なくとも95%の相同性を有する、請求項15に記載のキメ ラ受容体ポリペプチド。
  17. 17.真核細胞または組織を、第二の種に特異的なウイルスのウイルス結合ドメ インによる結合を受けやすくする方法であって、(a)該真核細胞または組織を 、invitro、invivoまたはinsituで、請求項1に記載のキメ ラ受容体ポリペプチドをコードする発現可能な変異型核酸により形質転換して、 キメラ受容体細胞または組織をつくり、そして (b)該キメラ受容体ポリペプチドの少なくとも1つのキメラウイルス受容体結 合部位が該キメラ受容体細胞により発現されて、第二の種に特異的なウイルスの 細胞外ウイルス結合ドメインと結合できるような条件を付与する、 ことを含む方法。
  18. 18.invivo形質転換を、 (i)キメラ受容体細胞または組織への変異型核酸のインジェクション、 (ii)キメラ受容体組織または細胞に対して特異的な組織特異的調節配列の制 御下に変異型核酸を含む組換えレトロウイルスを用いたレトロウイルス感染、 (iii)キメラ受容体組織または細胞への変異型核酸のリボソーム運搬、 (iv)変異型核酸に結合させた、前記の細胞または組織に特異的な抗体をキメ ラ受容体組織または細胞に接触させること、または (v)変異型核酸に結合させた、前記の細胞または組織に特異的な抗体を前記の 組織または細胞に接触させること、から選ばれた方法により行う、請求項17に 記載の方法。
  19. 19.insituまたはinvitro形質転換を、(i)キメラ受容体細胞 または組織への変異型核酸のインジェクション、 (ii)キメラ受容体組織または細胞に対して特異的な組織特異的調節配列の制 御下に変異型核酸を含む組換えレトロウイルスを用いたレトロウイルス感染、 (iii)変異型核酸のリボソーム運搬、(iv)前記の核酸を含む前記の組織 または細胞のトランスフェクション、または (v)変異型核酸に結合させた、前記の細胞または組織に特異的な抗体を前記の 組織または細胞に接触させること、から選ばれた方法により行う、請求項17に 記載の方法。
  20. 20.真核細胞または組織が哺乳類、昆虫、鳥類および酵母よりなる群から選ば れる、請求項17に記載の方法によりつくられたキメラ受容体細胞または組織。
  21. 21.哺乳類の細胞または組織がヒト、霊長類、ハムスター、ウサギ、■歯類、 ウシ、ブタ、ヒツジ、ウマ、ヤギ、イヌ、またはネコ由来のものである、請求項 20に記載のキメラ受容体細胞。
  22. 22.キメラ受容体細胞または組織に少なくとも1種の治療薬または診断薬を伝 達する方法であって、 (a)請求項20に記載のキメラ受容体細胞または組織を用意し、(b)該キメ ラ受容体細胞または組織を、invitro、invivoまたはinsitu で、非ヒトウイルスのenV結合ドメインおよび少なくとも1種の治療薬または 診断薬を含む運搬ベクターと接触させ、これにより該運搬ベクターが該キメラ修 飾細胞または組織と結合し、かつ治療薬または診断薬が該キメラ受容体細胞また は組織に対して治療または診断効果を及ぼすようにする、ことからなる方法。
  23. 23.治療薬が治療用核酸であり、そしてキメラ受容体細胞に対する治療効果が (i)DNA配列の転写を阻止すること、(ii)RNA配列の翻訳を阻止する こと、(iii)RNAまたはDNA配列の逆転写を阻止すること、(iv)タ ンパク質の翻訳後修飾を阻止すること、(v)DNA配列の転写を誘導すること 、(vi)RNA配列の翻訳を誘導すること、(vii)RNAまたはDNA配 列の逆転写を誘導すること、(viii)タンパク質の翻訳後修飾を誘導するこ と、(ix)該核酸をRNAとして転写すること、(x)該核酸をタンパク質と して翻訳すること、および(xi)キメラ受容体細胞の染色体へ該核酸を組み込 むこと、よりなる群から選ばれる、請求項22に記載の方法。
  24. 24.運搬ベクターが組換え型の非ヒト特異的ウイルスであり、その結果、キメ ラ受容体細胞または組織への非ヒト特異的ウイルスの結合が該修飾受容体細胞の 感染を引き起こし、かつ該キメラ受容体細胞において治療用核酸の治療効果を生 じさせる、請求項23に記載の方法。
  25. 25.運搬ベクターが(i)env結合ドメインと、該ドメインにリンカーによ って結合された(ii)治療薬または診断薬を含み、その結果、前記の接触が治 療または診断効果をもたらすものである、請求項22に記載の方法。
  26. 26.運搬ベクターがさらにリボソームからなり、該リボソームがenv結合ド メインと治療薬または診断薬を含み、その結果、env結合ドメインがキメラ受 容体細胞のキメラ受容体結合部位に結合することができる、請求項22に記載の 方法。
  27. 27.前記の接触が治療上有効な量の治療用核酸の発現産物を発現する前記の修 飾受容体細胞または組織をもたらす、請求項23に記載の方法。
  28. 28.治療用核酸が異常な形のタンパク質に関連した疾病を治すように作用する 正常な形のタンパク質をコードしている、請求項23に記載の方法。
  29. 29.治療用核酸がキメラ受容体細胞または組織を選択的に死滅させるように作 用する毒素をコードしている、請求項23に記載の方法。
  30. 30.前記のキメラ細胞が病的な細胞である、請求項29に記載の方法。
  31. 31.治療用核酸が上皮増殖因子、インターロイキン−2、インターロイキン− 4、インターロイキン−6、組織増殖因子−α、インスリン増殖因子−1または 繊維芽細胞増殖因子から選ばれた増殖因子をコードしている、請求項30に記載 の方法。
  32. 32.前記の毒素がリシン、シュードモナス外毒素、ジフテリア毒素およびチミ ジンキナーゼの少なくとも1種から選ばれる毒素の少なくとも1つの機能的な細 胞毒性ドメインを含む組換え型の毒素または毒素フラグメントである、請求項3 0に記載の方法。
  33. 33.治療用核酸がキメラ受容体細胞または組織における異常なタンパク質の発 現を阻止するように作用するアンチセンスヌクレオチドをコードしている、請求 項23に記載の方法。
  34. 34.治療用核酸がキメラ受容体細胞または組織における異常なタンパク質の発 現を阻止するように作用する一本鎖のリボソーム阻害タンパク質をコードしてい る、請求項23に記載の方法。
  35. 35.治療用核酸がサイトカインをコードしている、請求項23に記載の方法。
  36. 36.治療用核酸が増殖因子をコードしている、請求項23に記載の方法。
  37. 37.前記のウイルスが組換え白血病レトロウイルスである、請求項22に記載 の方法。
  38. 38.前記の治療薬が病的な細胞または組織としてのキメラ受容体細胞または組 織を死滅させるように作用する毒素である、請求項22に記載の方法。
  39. 39.病的な細胞が腫瘍細胞である、請求項38に記載の方法。
  40. 40.前記の毒素がリシン、シュードモナス外毒素およびジフテリア毒素の少な くとも1種から選ばれる毒素の少なくとも1つの機能的な細胞毒性ドメインを含 む組換え型の毒素または毒素フラグメントである、請求項38に記載の方法。
  41. 41.前記の診断薬がinvivo、insituまたはinvitroで検出 可能な標識である、請求項22に記載の方法。
  42. 42.検出可能な標識が放射性標識、酵素標識または蛍光標識である、請求項4 1に記載の方法。
  43. 43.請求項1に記載のキメラ受容体ポリペプチドをコードするヌクレオチド配 列を含む組換え核酸。
  44. 44.請求項43の核酸を含有する宿主細胞。
  45. 45.宿主細胞が哺乳類、酵母、鳥類または昆虫の細胞から選ばれるものである 、請求項44に記載の宿主細胞。
  46. 46.前記の核酸が宿主細胞において前記の受容体ポリペプチドとして発現され 、前記のenv結合ドメインを含む受容体結合分子が該受容体ポリペプチドと結 合する、請求項44に記載の宿主細胞。
  47. 47.哺乳類の細胞がヒト、霊長類または齧歯類の細胞から選ばれるものである 、請求項45に記載の宿主細胞。
  48. 48.請求項1に記載のキメラ受容体ポリペプチドに特異的なエピトープと結合 するキメラ受容体抗体、その抗イディオタイプ抗体またはフラグメント。
  49. 49.モノクローナルである、請求項48に記載のキメラ受容体抗体、その抗イ ディオタイプ抗体またはフラグメント。
  50. 50.invivo、insituまたはinvitroで検出可能な標識によ り標識されている、請求項48に記載のキメラ受容体抗体、その抗イディオタイ プ抗体またはフラグメント。
  51. 51.検出可能な標識が放射性標識、酵素標識または蛍光標識である、請求項5 0に記載の抗体。
  52. 52.請求項1に記載のキメラ受容体ポリペプチドの生産方法であって、 (a)請求項1のキメラ受容体ポリペプチドをコードする核酸を発現可能な形態 で含む組換え宿主を培養し、(b)該組換え宿主を培養することにより、該キメ ラ受容体ポリペプチドを回収可能な量で発現させ、そして(c)該宿主または培 養物から該キメラ受容体ポリペプチドを回収する、 ことからなる方法。
  53. 53.(d)前記のキメラ受容体ポリペプチドを精製する、ことをさらに含む、 請求項52に記載の方法。
  54. 54.試料中に含まれる請求項1のキメラ受容体ポリペプチドのエピトープに特 異的な抗体の検出方法であって、(a)該試料を、固体の担体に付着させた請求 項1のキメラ受容体ポリペプチドまたはそのフラグメントと接触させ、これによ り該抗体を該ポリペプチドと結合させ、そして(b)該担体に付着させた該キメ ラ受容体ポリペプチドと結合している試料中の該抗体を検出する、 ことからなる方法。
  55. 55.試料中に含まれる請求項1のキメラ受容体ポリペプチドのエピトープに特 異的な抗体の回収方法であって、(a)該試料を、固体の担体に付着させた請求 項1のキメラ受容体ポリペプチドまたはそのフラグメントと接触させ、これによ り該抗体を該キメラ受容体ポリペプチドと結合させ、そして(b)該担体に付着 させた該キメラ受容体ポリペプチドと結合している試料中の該抗体を回収する、 ことからなる方法。
  56. 56.生殖細胞と体細胞の実質的にすべてが請求項1のキメラ受容体ポリペプチ ドをコードするヌクレオチド配列を含有する組換え核酸を含んでいるトランスジ ェニック非ヒト哺乳動物。
  57. 57.前記の組換え核酸が胚形成期に前記の哺乳動物または該哺乳動物の祖先に 導入されたものである、請求項56に記載のトランスジェニック哺乳動物。
  58. 58.配列番号:8のH13ポリペプチドのアミノ酸配列に実質的に相当するア ミノ酸配列を有するポリペプチドからなる、単離したまたは組換え型のH13ポ リペプチド。
  59. 59.少なくとも1種の請求項1のキメラ受容体ポリペプチド、ならびに製剤上 許容される担体を含有してなる、レトロウイルス感染を予防または治療するのに 有用な医薬組成物。
  60. 60.レトロウイルス阻止量の請求項59に記載の医薬組成物を投与することか らなる、被験者におけるレトロウイルス感染の予防または治療方法。
  61. 61.レトロウイルスを、細胞をレトロウイルス感染から防御するのに十分な量 の請求項1のキメラ受容体ポリペプチドと接触させることからなる、レトロウイ ルスの感染性を抑制する方法。
  62. 62.レトロウイルスがヒト免疫不全ウイルスである、請求項61に記載の方法 。
  63. 63.前記の接触をinvivo、invitroまたはinsituで行う、 請求項61に記載の方法。
  64. 64.検出可能に標識されたキメラ受容体ポリペプチドと結合し得る、試料中に 含まれるヒトレトロウイルス、レトロウイルスタンパク質またはそれから誘導さ れるペプチドの検出方法であって、(a)試料を、検出可能に標識された請求項 1のキメラ受容体ポリペプチドと接触させ、これにより該標識されたキメラ受容 体ポリペプチドを該レトロウイルス、レトロウイルスタンパク質またはレトロウ イルスペプチドと結合させて、検出可能に標識されたレトロウイルス、レトロウ イルスタンパク質またはレトロウイルスペプチドを形成させ、そして (b)該標識されたキメラ受容体ポリペプチドに結合している、該試料中の標識 されたレトロウイルス、レトロウイルスタンパク質またはレトロウイルスペプチ ドを検出する、ことからなる方法。
  65. 65.検出可能に標識されたH13ポリペプチドと結合し得る、試料中に含まれ るヒトレトロウイルス、レトロウイルスタンパク質またはそれから誘導されるペ プチドの検出方法であって、(a)試料を、検出可能に標識された請求項58の キメラ受容体ポリペプチドと接触させ、これにより該標識された受容体ポリペプ チドを該レトロウイルス、レトロウイルスタンパク質またはレトロウイルスペプ チドと結合させて、検出可能に標識されたレトロウイルス、レトロウイルスタン パク質またはレトロウイルスペプチドを形成させ、そして (b)該標識されたヒト受容体ポリペプチドに結合している、該試料中に含まれ る標識されたレトロウイルス、レトロウイルスタンパク質またはレトロウイルス ペプチドを検出する、ことからなる方法。
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