JPH09512427A - カルジオトロフィンおよびその使用 - Google Patents

カルジオトロフィンおよびその使用

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Abstract

(57)【要約】 分離されたCHF、CHFをコードする分離されたDNA、およびCHFを製造するための組換えまたは合成法を開示する。これらのCHF分子は肥大性活性および神経学的活性に影響を与えることが証明された。それ故に、これら化合物またはそれらの拮抗剤は心不全、不整脈疾患、筋変力疾患、および神経学的疾患の処置に使用できる。

Description

【発明の詳細な説明】 カルジオトロフィンおよびその使用発明の分野 この発明は心不全の処置における心機能調節および神経学的疾患の処置におけ る神経機能調節のための心臓肥大因子(カルジオトリフィンとも呼ばれる)に関 する。発明の背景 心不全は約300万人の米国人が罹患し、毎年約40万人に発症している。最 近ではこれが米国における主な入院診断の一つである。急性心筋梗塞を含む急性 心臓病の管理における最近の進歩は結局慢性心臓病に進行する患者人口の拡大を 招いている。 心不全の最近の療法は一次的にはアンギオテンシン転換酵素(ACE)阻害剤 と利尿剤の使用を指向している。ACE阻害剤は心不全における生存を延長する 一方、最終段階心不全に向けた進行を遅らせ、ACE阻害剤を投与されている患 者の多数が機能的に第111級心不全を持っている。さらに、ACE阻害剤は心 不全患者の60%以上では症状緩和ができず、心不全による死亡の約15〜20 %しか減少しないことが確実と思われる。心移植はドナー心臓の入手可能性によ り限定される。さらに、ジゴキシンを除いて、筋変力作用陽性剤の長期的投与に は、たとえば不整脈惹起、突然死、その他の有害副作用のような生存に関わる副 作用を伴わない有用な薬剤はない。これら現用療法の欠陥は別の治療的手法に対 する必要性を示唆する。 広範なデータは心不全初期における病理学的心筋肥大は心室の拡張、壁張力/ ストレスの増加、心筋細胞の長さ対幅の増加、および随伴する心臓の性能および 機能の減弱に特徴付けられて、有害であり得ることを示唆する。研究によれば、 生理学的または代償性肥大の活性化は心不全には有益であり得る。実際、ACE 阻害剤の効果は心臓の負荷を除くことを意図するのみでなく、心筋層内の局所的 レニン−アンギオテンシン系に関連すると予想される病理学的肥大性反応を阻止 することも意図されている。 分子生物学的水準では心臓は筋細胞および周囲の非筋細胞と呼ばれる支持細胞 の合胞体として機能する。非筋細胞は本質的に線維芽細胞/間葉細胞であるが、 それらは内皮細胞および平滑筋細胞も包含する。実際、筋細胞は成人心筋層量の 殆どを構成するが、心臓中に存在する細胞数全体の約30%であるに過ぎない。 生体内で心筋細胞と近接した関係の故に、非筋細胞は筋細胞成長および/または 発育に影響を与えることができる。この相互作用は細胞−細胞接触を通じて直接 にまたはパラクリン因子の生産を経て間接に介在しうる。このような生体内での 関係は、非筋細胞数とそれによって相互作用している細胞外マトリックスとの双 方が心筋層肥大においておよび損傷および梗塞に反応して増加するので重要であ る。これらの変化は異常な心筋層機能に関連している。 心臓の筋細胞は出生直後から分割不能である。それ以上の成長は各細胞の肥大 を通じて起きる。筋細胞肥大の細胞培養モデルが開発されて心臓筋細胞肥大の機 序に対する理解を深めた。Simpsonなど、Circ.Res.、51巻: 787〜801頁(1982年);Chienなど、FASEB・J.、5巻: 3037〜3046頁(1991年)。培養心臓筋細胞の研究は殆どが非筋細胞 の夾雑を最小化するように設計されている。例えば、SimpsonとSavi on、Circ.CRes.、50巻:101〜116頁(1982年);Li bby、J.Mol.Cell.Cardiol.、16巻:803〜811頁 (1984年);Iwakiなど、J.Biol.Chem.、265巻:13 809〜13817頁(1990年)参照。 Shubaitaなど、J.Biol.Chem.、265巻:20555〜 20562頁(1990年)は肥大反応を活性化できる、たとえばエンドセリン −1のような、ペプチド由来成長因子を確認するための培養モデルの有用性を記 載した。Longなど、Cell・Reguration、2巻:1081〜1 095頁(1991年)は心臓筋細胞の培養中での成長に関する心臓非筋細胞の 影響を研究した。筋細胞肥大性成長は非筋細胞数を漸増した高密度培養において および非筋細胞数を漸増した共培養において促進された。筋細胞の寸法に及ぼす 非筋細胞のこの効果は非筋細胞培養物により調整された血漿不含培地によって再 現できた。この培養物中の主な筋細胞成長促進活性はヘパリン結合性であった。 この成長因子の諸性質を心筋層に存在することが知られている線維芽細胞成長因 子(FGF)、血小板由来成長因子(PDGF)、腫瘍壊死因子−アルファ(T NF−α)、およびトランスフォーミング成長因子−ベータ1(TGF−β1) を包含する種々の成長因子と比較した。Longなどの成長因子は他の公知成長 因子よりも大きく、およびPDGFを除くこれら成長因子全部のものとは異なる ヘパリン−セファロース溶離特性を持つことが見出された。さらに、これはPD GF特異性抗体によっては中和されなかった。著者はこれが心臓筋肉細胞の成長 および発達に重要なパラクリン関係を規定することを提唱した。 欝血性心不全のような心不全治療改善への要求があるのみでなく、神経学的疾 患に有効な処置を提供することにも要求がある。インスリン様成長因子、神経成 長因子、脳由来神経栄養因子、ニューロトロフィン−3、−4、−5、および毛 様体神経栄養因子のような神経栄養因子がニューロンの生存を強化する、例えば 筋萎縮性軸索硬化症、アルツハイマー病、発作、てんかん、ハンチントン病、パ ーキンソン病、および末梢性神経障害のような神経変性病のようなものの処置の ための潜在的方法として提唱されている。これらの目的に別の療法を加えて提供 することは望ましいものである。 それ故、本発明の目的の一つは欝血性心不全のような心不全の予防および/ま たは処置、殊に生理学的な型の肥大の促進または病理学的な型の肥大の阻止、お よび末梢性神経障害のような神経学的疾患の予防および/または処置のための改 善された療法を提供することである。 このような療法で使用するための心臓肥大因子ポリペプチドおよびそれに対す る拮抗剤の新規な群を確認することが別の目的の一つである。 このようなポリペプチドをコードする核酸を提供し、この核酸を組換え細胞培 養物中でポリペプチドを生産するために使用することがさらに別の目的である。 さらに別の目的はそれらのアミノ酸配列変異体および共有結合誘導体を含む、 このようなポリペプチドの誘導体および修飾型を提供することである。 別の目的の一つはこのようなポリペプチドに対する抗体を作成するための抗原 を製造し、ならびにそれらと結合することのできる抗体を得ることである。 例えば発現クローニングおよびそのポリペプチドの精製において、発現クロー ニングから分離されたクローンの評価において、およびそのようなポリペプチド に対する拮抗剤の確認において、使用できる新規肥大性検定法を提供することが さらに別の目的である。 本発明のこれらおよびその他の目的は本明細書の全体を考慮すれば当業者には 明白である。 発明の要約 本明細書に開示する心臓肥大因子(CHF)の発現クローニングおよび蛋白質 精製を可能にする試験管内新生児ラット心臓肥大性検定法を開発した。毎週10 00個の試料処理能力を持ち、試料必要量が100μLまたはそれ以下と小さい この検定法は今までに公表されている方法を使用しては不可能だったと思われる 発現クローニングと蛋白質精製とを可能にした。それ故、態様の一つでは本発明 は: (イ)インスリン、トランスフェリン、およびアプロチニンを含むダルベ ッコの修正イーグル培地(D−MEM)/F−12培地のmL当り約7.5×1 04細胞密度の筋細胞懸濁液を96ウェルプレートにプレーティング(植え付け る)すること; (ロ)細胞を培養すること; (ハ)被験試料(CHFを含むと推測されるような)を培養した細胞に添加す ること; (ニ)細胞を被験試料とともに培養すること;および (ホ)被験試料が肥大性活性を持つかどうか決定すること を含む被験試料を肥大性活性について検定する方法を提供する。 この検定法とは別に、本発明は、ラットCHFポリペプチドを除く、分離した CHFポリペプチドを提供する。このCHFポリペプチドは好ましくは実質的に 均一であって、グリコシル化体でも非グリコシル化体であってもよく、天然配列 ポリペプチド、ポリペプチド断片、変異体ポリペプチド、およびキメラ体ポリペ プチドから構成される群から選択しうる。これに加えて、CHFポリペプチドは 哺乳類から分離されたポリペプチド、組換え手法で作ったポリペプチド、および 合成的手法で作ったポリペプチドから構成される群から選択しうる。さらにこの CHFポリペプチドはヒトのものであるポリペプチドおよびヒト中で非免疫原性 であるポリペプチドから構成される群から選択しうる。 別の側面では、分離されたCHFポリペプチドは図1に示す翻訳CHF配列と 少なくとも75%のアミノ酸配列同一性を共有する。別の側面では、このポリペ プチドは成熟ヒトCHFであって図5に示す翻訳CHF配列を持つ。 さらに別の側面では、本発明は中程度にストリンジェントな条件下に図1に提 供する核酸配列とハイブリッド形成をする配列を持つ核酸がコードする分離され たポリペプチドを提供する。好ましくはこのポリペプチドは生物学的に活性であ る。 その他の側面では、本発明は異種ポリペプチドに融合したCHFからなるキメ ラ体を提供する。 さらに別の側面では、本発明は生物学的に活性なCHFと医薬的に許容しうる 担体とを含むか、または免疫原性ポリペプチドに融合した生物学的に活性なCH Fを含む組成物を提供する。 その他の側面では、本発明はCHFに結合することのできる分離された抗体、 およびこの抗体をCHFを含有することが推測される試料または細胞と接触させ ることおよびもし結合が起きたらELISAのようなもので検出することを含む 試験管内または生体内でCHFを検出する方法を提供する。 さらに別の側面では、本発明は抗体を結合したカラムにCHFの混合物を通過 させ、CHFを含む画分を回収することを含むCHFの精製法を提供する。 他の側面では、本発明はCHFをコードする分離された核酸分子、この核酸分 子を含むベクター、好ましくはこのベクターで形質転換された宿主細胞が認識す る制御配列に作動可能に結合する核酸分子を含む発現ベクター、哺乳類および細 菌の宿主細胞を含むこの核酸分子を含む宿主細胞、およびこの核酸分子を含む宿 主細胞を培養することによってCHFを生産するためにCHFをコードする核酸 分子を使用する方法を包含する。好ましくは、宿主細胞に遺伝子移入してCHF 核酸を発現させてCHFを宿主細胞培養物から回収するか、もしも分泌されてい れば、培養培地から回収する。 さらに別の側面では、本発明は図1または図5に示す読み取り枠の核酸配列を 含む分離された核酸分子を提供する。本発明はラットCHFを除外した分離され た核酸分子であって、 (イ)図1または図5に示すCHF遺伝子のコード領域のヌクレオチド配列を 含むcDNAクローン; (ロ)(イ)のクローンとストリンジェントな条件下にハイブリッド形成をす ることのできるDNA配列;および (ハ)天然CHFポリペプチドの生物学的性質を持つポリペプチドをコードす る(イ)または(ロ)のDNA配列のうちのいずれかの遺伝子変異体 から構成される群から選択したものも提供する。 本発明は図1または図5に提供するDNA配列に中程度にストリンジェントな 条件下にハイブリッド形成することのできる配列を持つ分離されたDNA分子で あって、ラットCHFを除く生物学的に活性なCHFポリペプチドをコードする ものも提供する。 さらに別の側面ではCHF核酸分子を被験試料と接触させることおよびハイブ リッド形成が起きたかどうか決定することを含むか、またはCHF核酸分子を被 験試料核酸にハイブリッド形成することおよびCHF核酸の存在を決定すること を含む、被験試料中のCHF核酸分子の存在を決定する方法を提供する。 さらに別の側面では、本発明はCHF核酸分子と被験試料との核酸ポリメラー ゼ連鎖反応をプライムすることを含む核酸被験試料を増幅する方法を提供する。 さらに別の側面では、本発明はCHF拮抗剤および前記肥大性検定法における 被験試料として細胞上清液を使用することおよびこの検定法が示すCHFの肥大 性活性に拮抗する分子を検索することを含むその拮抗剤の確認法を提供する。 さらに別の側面では、本発明はこのような処置を要する哺乳類に治療的有効量 の、CHFまたはCHF拮抗剤を医薬的に許容される担体中に含む、医薬的組成 物を投与することを含む心不全、筋変力疾患または不整脈疾患に罹患しているか その危険を持つ哺乳類を処置する方法を提供する。 本発明はまたこのような処置を必要とする哺乳類に医薬的に許容される担体中 のCHFを含む治療的有効量の医薬組成物を投与することを含む神経学的疾患に 罹患しているか、その危険を持つ哺乳類を処置する方法を提供する。 付加的な態様において、本発明は標識CHF、好ましくは放射能標識CHF、 を細胞受容体検定法中で使用すること、細胞にCHFを結合させること、または 標識CHFを使用して受容体を含む細胞を濃縮すること、を含むCHFに対する 受容体を確認する方法を提供する。 図面の簡単な説明 図1Aおよび1BはマウスCHF・DNAクローンのヌクレオチド配列(セン スおよびアンチセンス鎖)(配列番号:1および2)および演繹されたアミノ酸 配列(配列番号3)を描写する。27位にある下線の相補ヌクレオチドは全長ク ローンを得るために使用したもう一つのマウスCHFクローンの開始点を示す。 図2はマウスCHFクローン(chf.781)の翻訳アミノ酸配列(配列番 号3)とヒト毛様体神経栄養因子(humcntf)のアミノ酸配列(配列番号 4)を並列比較して配列同一性の程度を示す。 図3は新生児心臓肥大検定法によるフェニルエフリン(標準曲線)および29 3細胞遺伝子移入に対する心房性ナトリウム利尿ペプチド(ANP)放出のグラ フを示す。 図4はCNTF標準(円)、CHF・DNA遺伝子移入293細胞からの培地 (三角)、および対照DNA遺伝子移入293細胞からの培地(四角)を使用す る毛様体神経栄養因子(CNTF)標準(ng/mL)または遺伝子移入293 細胞調整培地(検定容積の逆数)の関数として毛様体神経節ニューロンの生存( 細胞数で測定)のグラフを示す。 図5Aおよび5BはヒトCHF・DNAクローンのヌクレオチド配列(センス およびアンチセンス鎖)(配列番号6および7)および演繹したアミノ酸配列( 配 列番号8)を示す。 図6はヒトCHFクローンの翻訳されたアミノ酸配列(humct1)(配列 番号8)をマウスCHFクローンの翻訳されたアミノ酸配列(chf.781) (配列番号3)と並列して配列同一性の程度を示す。 好適な態様の詳細な記載 I.定義 一般に、下記の語句は発明の詳細な説明、実施例および請求項で使用するとき には指摘する定義を持つ。 「CHF」(または「心臓肥大性因子」または「カルジオトロフィン」または 「カルジオトロフィン−1」)は本明細書では図1のポリペプチド配列または図 5に示すヒトの均等物を含む天然起源ポリペプチドの生物学的性質(下記)の少 なくとも一つを有するポリペプチド配列であると定義する。これにはラットのC HF同族体、すなわちラット種からのCHFは包含しない。この定義は本明細書 記載のマウス胚様体のような天然CHF源からまたは、ラットを除き、ヒトを含 む別の動物種のような別の源から分離したポリペプチドのみならず、組換え法ま たは合成法で製造したポリペプチドにも及ぶ。これにはその機能的誘導体、アレ ル、アイソフォーム、および同族体を含む変異体型も包含する。 「CHF断片」は天然起源成熟全長CHF配列の一部であって、アミノ酸残基 または炭水化物ユニット1個またはそれ以上を欠失させたものである。除去する アミノ酸残基はポリペプチドのN−末端またはC−末端または中間を含むいかな る場所にあってもよい。断片はCHFと共通の生物学的性質の少なくとも1種を 共有する。典型的には、CHF断片はアミノ酸残基少なくとも10、15、20 、25、30、または40個の、マウス胚様体から分離されたCHFまたはヒト CHFを含む、哺乳類から分離されたCHFの配列と同一の逐次的配列を持つ。 本明細書で定義する「CHF変異体」または「CHF配列変異体」は組換え細 胞培養物からまたは図1に記載する演繹された配列を持つマウス胚様体から得た CHF、または図5に記載するヒト均等物と100%以下の配列同一性を持つ以 下に定義する生物学的に活性なCHFを意味する。通常、生物学的に活性なCH F変異体はマウス胚様体から分離したCHFまたは成熟ヒトCHF(図1および 図5参照)のアミノ酸配列との間に少なくとも約70%、好ましくは少なくとも 75%、さらに好ましくは少なくとも約80%、さらにより好ましくは約85% 、もっと好ましくは少なくとも約90%、および最も好ましくは少なくとも約9 5%のアミノ酸配列同一性を持つ。 「キメラCHF」は全長CHFまたはその断片1個またはそれ以上が第2の蛋 白質またはその断片1個またはそれ以上に融合または結合したものを含むポリペ プチドである。このキメラは生物学的性質の少なくとも1つをCHFと共有する 。第二の蛋白質は典型的にはサイトカイン、成長因子、または成長ホルモンのよ うなホルモン、IGF−I、またはたとえばCNTF、神経成長因子(NGF) 、脳由来神経栄養因子(BDNF)、ニューロトロフィン−3(NT−3)、ニ ューロトロフィン−4(NT−4)、ニューロトロフィン−5(NT−5)、そ の他のような神経栄養因子である。 「分離されたCHF」、「高度に精製されたCHF」および「実質的に均質な CHF」は互換的に使用され、CHF源から精製したか、組換えまたは合成的方 法で製造したCHFであって、(1)スピニングカップ配列決定装置または商業 的入手可能な最高のアミノ酸配列決定装置またはこの出願の出願日において公表 されている方法により修飾したものを使用して、N−末端または中間のアミノ酸 配列のアミノ酸残基少なくとも15および好ましくは20アミノ酸残基を得るた め、または(2)クーマジーブルーまたは好ましくは銀染色を使用する非還元ま たは還元条件下のSDS−PAGEによる均質性まで、夾雑ペプチドまたは蛋白 質が不含となっているCHFを意味する。ここでは、均質性は他の源泉蛋白質の 約5%より少ない夾雑を意味する。 「生物学的性質」は「CHF」または「分離されたCHF」いずれかと関連し て使用する時は、心筋層肥大、筋変力作用、抗不整脈、または神経栄養活性を持 つか、または直接または間接にCHF(天然または変性の立体配座に関わらず) またはその断片に起因しまたはそれが機能する生体内効果器または抗原機能また は活性を持つことを意味する。この効果器機能には受容体結合および担体結合活 性、CHFの作動または拮抗、特に複製、DNA制御機能、他種成長因子の生物 学的活性の調節、受容体活性化、不活化、アップ−およびダウンレギュレーショ ン、細胞成長または分化、その他の増殖シグナルの伝達を包含する。しかしなが ら、効果器機能には天然CHFに対して作成される抗体と交差反応することので きるエピトープまたは抗原部位の保有は含まない。 「抗原機能」は図1に示す配列を持つか、図5に示す配列を持つヒトの相同体 を含む他種哺乳類天然CHFである、天然CHFに対して作成される抗体と交差 反応することのできるエピトープまたは抗原部位の保有を意味する。CHFポリ ペプチドの主な抗原機能はマウス胚様体から分離したCHFまたはそのヒト相同 体に対して作成した抗体に少なくとも約106L/モルの親和性をもって結合す ることである。通常、このポリペプチドは親和性少なくとも約107L/モルで 結合する。最も好ましくは、抗原的に活性なCHFポリペプチドは前記効果器機 能の一つを持つCHFに対して作成された抗体に結合するポリペプチドである。 「生物学的活性」を定義するために使用する抗体はフロインドの完全アジュバン ト中の組換え細胞培養または胚様体から分離したCHFを製剤化し、この製剤を 皮下注射し、抗CHF抗体の力価が安定するまでこの製剤を腹腔内注射して免疫 反応をブースト(追加免疫)して作成したウサギのポリクローナル抗体である。 「生物学的に活性」は「CHF」または「分離したCHF」に関連して使用す る時は、CHFポリペプチドが肥大性、筋変力作用、抗不整脈、または神経栄養 活性を示すか、またはマウス胚様体から分離したかまたは本明細書記載の組換え 細胞培養により製造したCHFの効果器機能を共有するもの、およびそれに加え て抗原機能を持ちうる(必須ではない)ことを意味する。本明細書のCHFまた はCHFポリペプチドの主な効果器機能は、たとえば、特異なプレーティング培 地および密度を使用し、好ましくはクリスタルバイオレット染色を読取るために 使用する本明細書記載の心房性ナトリウム利尿ペプチド(ANP)放出により、 または筋細胞肥大検定により測定される心臓の成長または肥大活性に影響を与え ることである。CHF(またはCHF拮抗剤)の所期の機能は生理学的肥大型( 有益)を増加させ、病理学的肥大を減少させることである。これに加え、本明細 書 のCHFは、より正常な電気生理学的表現型を促進することによって、抗不整脈 機能を発揮することが期待される。本明細書CHFまたはCHFポリペプチドの 他の主な効果器機能はCNTF活性に関する検定でのニワトリ毛様体神経節ニュ ーロンの増殖刺激である。 抗原的に活性のCHFはCHFの抗原的機能を有し、およびそれに加えて効果 器機能を持っていてもよい(必須ではない)ポリペプチドとして定義する。 好適な態様において、抗原的に活性なCHFはCHFに結合することのできる 抗体に少なくとも約106L/モルの親和性で結合するポリペプチドである。通 常、このポリペプチドは少なくとも約107L/モルの親和性で結合する。CH Fに結合することのできる分離された抗体はそれが存在しうる天然環境の成分に 確認され、分離された抗体である。最も好ましくは、抗原的に活性なCHFは天 然の立体配座においてCHFに結合することのできる抗体に結合するポリペプチ ドである。天然立体配座におけるCHFは天然に発見されるCHFであって、例 えば非還元的、非変性的サイジングゲル上での移動によって測定するとCHFの 三次元的構造を実質的に修飾するカオトロープ剤、熱またはその他の処理によっ て変性されていないものである。この測定で使用する抗体はフロイントの完全ア ジュバント中の非−ウサギ種からの天然CHFを製剤化し、この製剤を皮下注射 し、抗−CHF抗体力価が安定化するまでこの製剤を腹腔内注射することにより 免疫反応をブーストして作成したウサギのポリクローナル抗体である。 CHF配列に関する「アミノ酸配列同一性百分率」はここでは、各配列を並列 比較し、配列同一性百分率を最大にするために必要なら間隔を導入し、配列同一 性の部分として如何なる保存的置換をも考慮せずに、図1に記載する演繹アミノ 酸配列を持つマウス胚様体から分離したCHF配列中または図5に記載する演繹 ヒトCHFアミノ酸配列中の残基と同一な、候補配列中のアミノ酸残基の百分率 として定義する。CHF配列へのN−末端、C−末端または中間での延長、欠失 、または挿入は配列同一性または相同性に影響を与えないものと解釈すべきであ る。かくして、同一配列を持つと考えられる生物学的に活性なCHFポリペプチ ドの例にはプレプロ−CHF、プロ−CHFおよび成熟CHFを包含する。 「CHFの微量配列決定」は適当な標準的操作法のいずれによってもその操作 法が十分に敏感であれば達成しうる。この方法の一つにおいて、SDSゲルまた は最終的なHPLC段階から得られる高度に精製したポリペプチドは120Aフ ェニルヒダントイン(PTH)アミノ酸分析装置を装着した470A型Appl ied・Biosystems社の気相配列決定装置を使用する直接的自動エド マン分解(フェニルイソチオシアネート)法によって配列決定される。これに加 えて化学的(たとえば、CNBr、ヒドロキシルアミン、または2−ニトロ−5 −チオシアノ安息香酸)または酵素的(たとえば、トリプシン、クロストリパイ ン、またはスタフィロコッカスのプロテアーゼ)な消化およびそれに続く断片の 精製(たとえば、HPLC)によって得られるCHF断片は同様にして配列決定 しうる。PTHアミノ酸はChromPerfect(商品名)データシステム (Justice・Innovations社、パロアルト、CA)を使用して 分析される。配列の解釈はVAX11/785Digital・Equipme nt社の電算機上でHenzelなど、J.Chromatography、4 04巻:41〜52頁(1987年)に記載のようにして実行される。要すれば HPLC画分を5〜20%SDS−PAGE上で電気泳動し、PVDF膜(Pr oBlott、AIB、フォスター市、CA)上に電気転写し、クーマジーブリ リアントブルーで染色しうる。Matsurdiara、J.Biol.Che m.、262巻:10035〜10038頁(1987年)。この染色で確認さ れる特定の蛋白質をブロットから切り出し、前記気相配列決定機によりN−末端 配列決定を行う。中間の蛋白質配列については、HPLC画分を真空下に乾燥し (SpeedVac)、適当な緩衝液に再懸濁し、シアノーゲンブロミド、Ly s特異的な酵素Lys−C(Wako・Chemicals社、リッチモンド、 VA)またはAsp−N(Boehringer・Mannheim、インディ アナポリス、IN)で消化する。消化後、得られたペプチドを混合物としてまた はC4カラム上で0.1%トリフルオロ酢酸(TFA)中プロパノール勾配で溶 離するHPLC分割の後に気相配列決定する。 「分離されたCHF核酸」は逐次的ヌクレオチド塩基16個またはそれ以上、 好ましくは20個またはそれ以上を含むRNAまたはDNAであって、生物学的 に活性なCHFまたはその断片をコードするものであって、このRNAまたはD NAに相補的であるか、このRNAまたはDNAにハイブリッド形成し、中程度 にストリンジェントな条件下に安定して結合するものである。このRNAまたは DNAは通常は天然起源中では共存する汚染源核酸少なくとも一種を含有せず、 好ましくは他のいかなる哺乳類RNAまたはDNAも実質的に含まない。「通常 は天然起源中では共存する汚染源核酸少なくとも一種を含有せず」という用語は その核酸が起源または天然細胞内に存在するが、異なる染色体部位にあるか、ま たはそうでなければ起源細胞内に正常には存在しない核酸配列に結合している場 合をも包含する。分離されたCHF核酸の例はマウスCHFまたはヒトCHFと は少なくとも75%、より好ましくは少なくとも80%、さらに好ましくは85 %、さらにより好ましくは90%、および最も好ましくは95%の配列同一性を 共有し、生物学的に活性なCHFをコードするRNAまたはDNAである。 「制御配列」は発現に関する時には、特定の宿主生物中でコード配列に作動可 能に結合する、配列の発現に必要なDNA配列を意味する。原核生物について適 切である制御配列は、例えばプロモーター、要すればオペレーター配列、リボソ ーム結合部位、およびおそらくまだ不十分にしか理解されていない他の配列を含 む。真核生物細胞はプロモーター、ポリアデニル化シグナルおよびエンハンサー を利用することが知られている。 「作動可能に結合」は核酸に関して言及する時にはその核酸が他の核酸配列と 機能的な関係に位置することを意味する。例えば、もしそのポリペプチドの分泌 に関与するプレ蛋白質として発現されるなら、プレ配列または分泌リーダーのた めのDNAがポリペプチドのためのDNAに作動可能に結合しており、もしそれ が配列の転写に影響を与えるならプロモーターまたはエンハンサーはコード配列 に作動可能に結合しており;または、もし翻訳を促進するように配置されている なら、リボソーム結合部位はコード配列に作動可能に結合している。一般的に、 「作動可能に結合」は結合されるDNA配列が近接しており、分泌リーダーの場 合には近接し、かつ読み枠内にある。しかしながら、エンハンサーは近接してい なくてもよい。結合は好都合な制限部位での連結によって達成される。そのよう な部位が存在しなければ、常法に従って合成的オリゴヌクレオチド・アダプター またはリンカーを使用する。 「外来性」は要素について言及する時には、その細胞にとって外来であるか、 または細胞にとって相同的ではあるが宿主細胞核酸内では通常は存在しない位置 にある核酸配列を意味する。 「細胞」、「細胞系列」および「細胞培養物」はここでは互換的に使用され、 この記載はその細胞または細胞系列の全プロゲニー(子孫)を包含する。そこで 、例えば「形質転換体」および「形質転換された細胞」のような用語は初代の対 象細胞および継代数にかかわらずそれから誘導した培養物を包含する。全プロゲ ニーは意識的あるいは不作為的な突然変異に起因して、DNA含量について正確 に同一でなくてもよいことも理解されている。最初に形質転換した細胞で検定し たものと同じ機能または生物学的活性を持つ突然変異プロゲニーは包含される。 別の意味を意図する場合には、その前後の文章で明らかとなろう。 「プラスミド」は自律的に複製し、独立の複製開始点を有する環状DNA分子 であって、ここでは小文字「p」を先行し、および/または大文字および/また は数字を続けて命名する。ここでは出発プラスミドは商業的に入手可能か、限定 なく公共的に入手可能であるか、またはこれらの入手可能なプラスミドから公表 された操作に従って構築できる。これに加えて、他の均等なプラスミドが当分野 では公知であって、当業者には明白であろう。 「制限酵素消化」はDNAについて言及する時には、DNA内部のホスホジエ ステル結合のDNA配列中のある位置または部位のみに作用する酵素による触媒 的切断を意味する。このような酵素は「制限エンドヌクレアーゼ」と呼称される 。各制限エンドヌクレアーゼは二重鎖の対称を示す「制限部位」と呼ばれる特定 のDNA配列を認識する。本明細書で使用する種々の制限酵素は商業的に入手可 能であって、酵素供給者が確立したそれらの反応条件、補助因子、およびその他 の要件を使用する。制限酵素は通常、最初に各制限酵素を得た微生物を表す大文 字に続いて他の字からなる略号、次に特定の酵素を示す数字によって命名する。 一 般に、プラスミドまたはDNA断片約1μgを酵素約1〜2単位とともに緩衝液 約20μL中で使用する。特定の制限酵素に対する適当な緩衝液および基質量は 製造者が指定している。37℃で約1時間のインキュベーションを通常用いるが 、供給者の指示書に従って変化させうる。インキュベーションの後に、フェノー ルおよびクロロホルムで抽出して蛋白質またはポリペプチドを除去し、消化した 核酸をエタノールでの沈殿によって水性画分から回収する。制限酵素による消化 に続いて、末端5’−ホスフェートの細菌アルカリホスファターゼ加水分解をし てDNA断片の制限分解末端2個が「環化」または制限部位での他種DNA断片 の挿入を妨げる閉鎖環形成を防止する。別段の言及がない限り、プラスミドの消 化の後で5’−末端脱燐酸化は行わない。Sambrookなど、分子クローニ ング:実験室マニュアル(Molecular・Cloning:A.Labo ratory・Mannual)(ニューヨーク、Cold・Spring・H arbor・Laboratory・Press社、1989年)の1.56〜 1.61章に記載のように脱燐酸化の操作および試薬は常法のものである。 制限消化からの特定DNA断片の「回収」または「分離」は消化物のポリアク リルアミドまたはアガロースゲル上での電気泳動による分離、既知分子量のマー カーDNA断片と易動度を比較する所望断片の確認、所望の断片を含むゲル部位 の取り出し、およびDNAからゲルを分離することを意味する。この操作は一般 に公知である。例えばLawnなど、Nucleic・Acids・Res.、 9巻:6103〜6114頁(1981年)およびGoeddelなど、Nuc leic・Acids・Res.、8巻:4057頁(1980年)参照。 「サザン分析」または「サザンブロッティング」は公知の標識オリゴヌクレオ チドまたはDNA断片へのハイブリッド形成によって確認するDNAまたはDN A含有組成物制限エンドヌクレアーゼ消化物中のDNA配列存在確認法の一つで ある。サザン分析は典型的にはDNA消化物のアガロースゲルでの電気泳動的分 離、電気泳動的分離後のDNAの変性、および前記Sambrookらの9.3 7〜9.52章に記載のような放射能標識、ビオチン化、または酵素標識プロー ブでの分析のためにするニトロセルロース、ナイロンまたはその他の適当な膜担 体へのDNAの転写を含む。 「ノーザン分析」または「ノーザンブロッティング」は、たとえばオリゴヌク レオチド、DNA断片、cDNAまたはその断片、またはRNA断片のような、 既知プローブにハイブリッド形成するRNA配列を確認するために使用する方法 である。このプローブは33Pのような放射性同位元素、またはビオチン化、また は酵素により標識する。分析すべきRNAは通常アガロースまたはポリアクリル アミドゲル上で電気泳動的に分離し、ニトロセルロース、ナイロンまたはその他 の適当な膜に移し、前記Sambrookらの7.39〜7.52章に記載のような当 分野でよく公知の標準的技術を使用してプローブでハイブリッド形成する。 「連結」は核酸断片2個の間にホスホジエステル結合を形成する工程である。 断片2個の連結のためには、両断片の末端を互いに適合させなければならない。 ある場合には、両末端をエンドヌクレアーゼ消化後に直接的に適合させる。しか しながら、まず最初にエンドヌクレアーゼ消化後に共通に生成する互い違い切断 末端を平滑末端に転換して、それらを連結に適合させる必要もありうる。両末端 を平滑にするためには、DNAを適当な緩衝液中、DNAポリメラーゼIのクレ ノフ断片またはT4・DNAポリメラーゼ約10単位と共にデオキシリボヌクレ オチド三燐酸4種の存在下に15℃で少なくとも15分間処理する。このDNA を次にフェノール−クロロホルム抽出およびエタノール沈殿により精製する。相 互に連結すべきDNA断片のおよそ等モル量を溶液中に入れる。溶液にもまたA TP、連結緩衝液、およびT4DNAリガーゼのようなリガーゼをDNA0.5 μg当り約10単位含有させる。もしそのDNAを連結してベクターとするなら ば、そのベクターをまず適当な制限エンドヌクレアーゼで消化してリネアライズ (線状化)する。線状化した断片を次に細菌アルカリホスファターゼまたは子ウ シ小腸ホスファターゼで処理して連結段階での自己連結を防止する。 細胞からのDNAの「調製」は宿主細胞の培養物からプラスミドDNAを分離 することを意味する。DNA調製のために通常に使用する方法は前記Sambr ookらの1.25〜1.33章に記載のようなプラスミドの大量−および少量 生産法である。DNAの調製後、たとえば前記Sambrookらの1.40章 に記載のような当分野でよく公知の方法により精製できる。 「オリゴヌクレオチド」は、たとえば1988年5月4日に発行された欧州特 許266032またはFroehlerなど、、Nucleic・Acids・ Res.、14巻:5399〜5407頁(1986年)に記載のデオキシヌク レオシドH−ホスフォネート中間体を経由するような固相技術を使用する、たと えばホスホトリエステル、ホスファイトまたはホスホロアミダイト化学のような 公知法により化学的に合成した短い、単鎖または二重鎖のポリデオキシヌクレオ チドである。さらに別の方法は次に記載するポリメラーゼ連鎖反応およびその他 の自動プライマー法および固体支持体上のオリゴヌクレオチド合成を包含する。 これらの方法は全てEngelsなど、Angew.Chem.Int.Ed. Engl.、28巻:716〜734頁(1989年)に記載がある。これらの 方法はその遺伝子の全核酸配列が既知であるか、またはコード鎖に相補的な核酸 の配列が入手できれば使用される。そうでなければ、もし標的アミノ酸配列が公 知であれば、各アミノ酸残基に対する公知で好適なコード残基を使用して可能性 のある核酸配列を推測しうる。オリゴヌクレオチドは次にポリアクリルアミドゲ ルで精製される。 「ポリメラーゼ連鎖反応」または「PCR」は核酸、RNAおよび/またはD NAの特定の微量な断片を1987年7月28日に発行された米国特許第468 3195号に記載のようにして増幅する操作または技術を示す。一般に、所望の 領域の両末端からの配列またはそれを越える配列情報がオリゴヌクレオチドプラ イマーを設計するのに必要であり、これらのプライマーは増幅すべき鋳型の反対 側の鎖に対して配列が同一であるかまたは類似する。両プライマーの5’−末端 ヌクレオチドは増幅される物質の末端と一致しうる。PCRを使用すれば特定の RNA配列、全ゲノムDNAからの特定DNA配列、および全細胞RNAから転 写されたcDNA、バクテリオファージまたはプラスミド配列その他を増幅でき る。一般的に、Mullisなど、Cold・Spring・Harbor・S ymp.Quant.Biol.、51巻:263頁(1987年);Erli ch編、PCR技術(PCR・Technology)、(Stockton出 版社、NY、1989年)参照。ここで使用するPCRは核酸被験試料の増幅の ための核酸ポリメラーゼ反応法の一つであって、プライマーとして既知の核酸お よび核酸ポリメラーゼを増幅のためまたは核酸の特定の切片を発生するための使 用を含むものであるが、しかし唯一の例ではないものであると考えられる。 「ストリンジェント条件」は(1)例えば0.015M−NaCl/0.00 15M−クエン酸ナトリウム/0.1%NaDodSO4(SDS)を50℃で 使用するような低イオン強度および高温度を洗浄のために採用するか、または( 2)ハイブリッド形成の間に、例えば0.1%ウシ血清アルブミン含有50%( v/v)ホルムアミド/0.1%Ficoll/0.1%ポリビニルピロリドン /750mM−NaClを含有するpH6.5の50mM−燐酸ナトリウム緩衝 液、75mM−クエン酸ナトリウムを42℃で使用する、ホルムアミドのような 変性剤を採用するものである。他例の一つは50%ホルムアミド、5×SSC( 0.75M−NaCl、0.075M−クエン酸ナトリウム)、50mM−燐酸 ナトリウム(pH6.8)、0.1%ピロ燐酸ナトリウム、5×デンハルト溶液 、超音波処理鮭精子DNA(50μg/mL)、0.1%SDS、および10% デキストラン硫酸の42℃での使用と0.2×SSCおよび0.1%SDS中で 42℃での洗浄の使用である。 「中程度にストリンジェント条件」は前記Sambrookらに記載されてお り、前記のストリンジェント条件よりもストリンジェントの弱い洗浄溶液および ハイブリッド形成条件(たとえば温度、イオン強度、およびSDS%)の使用を 包含する。中程度にストリンジェント条件の一例は、たとえば、20%ホルムア ミド、5×SSC(150mM−NaCl、15mM−クエン酸三ナトリウム) 、50mM−燐酸ナトリウム(pH7.6)、5×デンハルト溶液、10%デキ ストラン硫酸および20mg/mL切断変性鮭精子DNAからなる溶液中で37 ℃で一夜インキュベーションし、続いてフィルターを1×SSC中で約37〜5 0℃で洗浄するような条件である。熟練した当業者はプローブ長などのような因 子に応じて必要となる温度、イオン強度、その他を調節する方法を認識するもの である。 「抗体」(Abs)および「免疫グロブリン」(Igs)は同一の構造的特徴 を持つ糖蛋白質である。抗体は特定の抗原に対して結合特異性を示すが、免疫グ ロブリンは抗体および抗原特異性を持たない抗体その他の抗体様分子も含む。後 者の種類のポリペプチドは、例えばリンパ系により低濃度で、また、骨髄腫によ って高濃度で生産される。 「天然の抗体および免疫グロブリン」は通常約150000ダルトンのヘテロ 四量体の糖蛋白質であって、同一の軽鎖(L)2個および重鎖(H)2個から構 成されている。各軽鎖は重鎖に共有ジスルフィド結合1個によって結合するが、 種々の免疫グロブリンアイソタイプの重鎖の間ではジスルフィド結合の数は異な る。各重鎖および軽鎖は規則的間隔のある鎖内ジスルフィド橋複数を持つ。各重 鎖は一端では可変ドメイン(VH)とそれに続く多数の定常ドメインを持つ。各 軽鎖は一端に可変ドメイン(VL)と他端に定常ドメインを持つ;軽鎖の定常ド メインは重鎖の第一定常ドメインに並び、軽鎖の可変ドメインは重鎖の可変ドメ インに並んでいる。特定のアミノ酸残基が軽鎖と重鎖の可変ドメイン間の中間面 (インターフェイス)を形成していると信じられている(Clothiaなど、 J.Mol.Biol.、186巻:651〜663頁[1985年];Nov otnyとHaber、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、82 巻:4592〜4596頁[1985年])。 用語「可変」は抗体間で可変ドメインのある部分の配列が顕著に相違し、特定 の抗体のその特定の抗原に対する結合と特異性とに利用される事実を示す。しか しながら、この可変性は抗体の可変ドメイン全体に均等に分布しているのではな い。これは軽鎖および重鎖双方の可変ドメイン中の相補性決定領域(CDR)ま たは超可変領域と呼ばれるセグメント3個に集中している。可変ドメインの中で より高度に保存された部分は枠組領域(FR)と呼ばれる。天然の重鎖と軽鎖の 可変ドメインは各々FR領域4個を含み、主としてβ−シート立体構造をとって おり、CDR3個を結合して、場合によりβ−シート構造の一部を形成してβ− シート構造を結合するループを形成する。各鎖のCDRはFR領域により近接し て維持され、他鎖のCDRとともに抗体の抗原結合部位形成に寄与する(Kab atなど、「免疫学的に重要な蛋白質の配列(Sequences・of・Pr oteins・of・Immunological・Interest)」、第 5版、National・Institute・of・Health、ベセスダ 、MD[1991年]参照)。定常ドメインは直接的には抗体を抗原に結合する ことには関与しないが、しかし、たとえば抗体依存性細胞障害性への抗体の関与 のような、種々の効果器機能を示す。 抗体のパパイン消化は、各々単一の抗原結合部位を有する「Fab」断片と呼 ばれる同一の抗原結合断片2個および容易に結晶化する性能を反映する名称で呼 ばれる残りの「Fc」断片を産生する。ペプシン処理では抗原結合部位2個を持 ち、まだ抗原と交差結合することのできるF(ab’)2断片を与える。 「Fv」は完全な抗原認識部位および抗原結合部位を含む最小の抗体断片であ る。この領域は重鎖1個および軽鎖1個の可変ドメインの強固な非共有結合的な 会合により構成される二量体から構成される。各可変ドメインのCDR3個が相 互に作用して抗原結合部位をVH−VL二量体の表面に決定するのはこの立体配置 である。結局、CDR6個が抗体に抗原結合特異性を与える。しかしながら、結 合部位全体よりも親和性は低いが、単一の可変ドメイン(または抗原に特異的な CDR3個のみを含むFvの半分)でさえ抗原を認識し、結合する性能を持つ。 Fab断片は軽鎖の定常ドメインおよび重鎖の第一定常ドメイン(CH1)も 含有する。Fab’断片は重鎖CH1ドメインのカルボキシ末端に抗体のヒンジ 領域からのシステイン1個またはそれ以上を含む少数の残基が付加されている点 でFab断片とは相違する。本明細書でFab’−SHは定常ドメインのシステ イン残基が遊離のチオール基を持つFab’を示す記号である。F(ab’)2 抗体断片は最初は相互の間にヒンジシステインを持つ一対のFab’断片として 製造された。抗体断片のその他の化学的結合も知られている。 いずれかの種の脊椎動物から得た抗体(免疫グロブリン)の「軽鎖」はそれら の定常ドメインのアミノ酸配列に基づいて、カッパ(κ)およびラムダ(λ)と 呼ばれる明瞭に区別される2種のタイプのいずれか一方に分類される。 重鎖の定常ドメインのアミノ酸配列に依存して免疫グロブリンは数種に分類で きる。免疫グロブリンには主な5種類:IgA、IgD、IgE、IgGおよび IgMがあって、これらの中でいくつかはさらにサブクラス(アイソタイプ): たとえば、IgG−1、IgG−2、IgG−3、IgG−4、IgA−1およ びIgA−2、に分類される。免疫グロブリンの種類に対応する重鎖定常ドメイ ンは各々α、δ、ε、γおよびμと呼ばれる。免疫グロブリンの各クラスのサブ ユニット構造および3次元的立体構造はよく知られている。 用語「抗体」は最広義に使用し、単一のモノクローナル抗体(作動性および拮 抗性抗体を含む)およびポリエピトープ特異性を持つ抗体組成物も包含する。 用語「モノクローナル抗体」はここでは実質的に均質な抗体の集団、すなわち 微量に含まれる可能性のありうる天然起源突然変異を例外としてその集団を構成 する各抗体が同一であるもの、から得た抗体を示す。モノクローナル抗体は高度 に特異的であり、単一の抗原部位を指向する。さらにその上に、典型的には種々 の決定基(エピトープ)を指向する種々の抗体を含有する通常の(ポリクローナ ル)抗体製品とは対照的に、モノクローナル抗体は抗原上の単一の決定基を指向 する。その特異性に加えて、モノクローナル抗体はハイブリドーマ培養により合 成され、他の免疫グロブリンを夾雑物として含まない点が有利である。 ここに、モノクローナル抗体は、起源の種または免疫グロブリンのクラス、ま たはサブクラス分類、ならびに抗体断片(たとえば、Fab、F(ab’)2、 およびFv)に関わらず、それらが所望の生物学的活性を示す範囲内において、 定常ドメイン(たとえば、「ヒト化」抗体)を持つ抗CHF抗体の可変ドメイン (超可変ドメインを含む)をスプライスすること、または重鎖を持つ軽鎖、また は他種からの鎖を持つ1種の鎖、または異種蛋白質との融合、によって製造され たハイブリッドおよび組換え抗体を含む。[たとえばCabillyなど、米国 特許第4816567;MageとLamoyi、「モノクローナル抗体生産技 術および応用(Monoclonal・Antibody・Productio n・Techniques・and・Applications)」中、79〜 97頁(Marcel・Dekker社、ニューヨーク、1987年)参照]。 そこで、修飾語「モノクローナル」は実質的に均質な抗体集団から得た抗体の 性質を示すものであり、その抗体の生産に特定の方法を必要とすると解釈すべき ものではない。例えば、本発明で使用するモノクローナル抗体はKohlerと MilsteinがNature、256巻:495頁(1975年)に最初に 記載したハイブリドーマ法によっても、または組換えDNA法(前記Cabil lyなど)によっても生産しうる。 本明細書のモノクローナル抗体には、重鎖および/または軽鎖の一部が特定の 種に由来するかまたは特定の抗体分類またはサブ分類に属する抗体の対応する配 列と同一であるか相同であり、一方、鎖の残りの部分は他の種に由来するかまた は他の抗体分類またはサブ分類に属する抗体の対応する配列と同一であるか相同 である抗体、ならびにそのような抗体の断片であって、所期の生物学的活性を持 つもの(Cabillyなど、前出;Morrisonなど、Proc.Nat l.Acad.Sci.USA、81巻:6851〜6855頁[1984年] )である「キメラ」抗体(免疫グロブリン)を特に包含する。 非ヒト(たとえばマウス)抗体の「ヒト化」型は非ヒト免疫グロブリンに由来 する最小の配列を含有する特定のキメラ免疫グロブリン、免疫グロブリン鎖また はその断片(たとえばFv、Fab、Fab’、F(ab’)2、その他抗体の 抗原結合サブ配列のような)である。殆どの部分でヒト化抗体はヒト免疫グロブ リン(レシピエント抗体)であって、レシピエントの相同性決定領域(CDR) からの残基が所期の特異性、親和性および性能を持つ、たとえばマウス、ラット 、またはウサギのような非ヒト種(ドナー抗体)のCDRからの残基に置換され ているものである。ある例では、ヒト免疫グロブリンのFv枠組残基を対応する 非ヒト残基に置換する。さらにその上、ヒト化抗体はレシピエントの抗体にも導 入されたCDRまたは枠組配列にも存在しない残基を含みうる。これらの修正は 抗体の性能を調整して最適化するために行われる。一般に、ヒト化抗体は実質的 に少なくとも1個、典型的には2個の可変ドメイン全てを含むものであって、そ こにおいてはCDR領域の全部または実質的に全部が非ヒト免疫グロブリンのも のに対応し、FR領域の全部または実質的に全部がヒトの免疫グロブリンのコン セ ンサス配列である。ヒト化抗体は最適には免疫グロブリン定常領域(Fc)、典 型的にはヒト免疫グロブリンのもの、の少なくとも一部分を含む。さらに詳細な 事項はJonesなど、Nature、321巻:522〜525頁(1986 年);Reichmannなど、Nature、332巻:323〜329頁( 1988年);およびPresta、Curr.Op.Struct.Biol .、2巻:593〜596頁(1992年)を参照。 「ヒトに非免疫原的」は、医薬的に許容しうる担体中の医薬的有効量のそのポ リペプチドをヒトの適当な組織と接触した時に、適当な潜在期間(たとえば8か ら14日)の後にそのポリペプチドの第二の投与に際して、そのポリペプチドに 対する過敏性または耐性が証明されないことを意味する。 「神経学的疾患」は末梢性ニューロンおよび中枢神経系からのニューロンの双 方を含むニューロンの疾患を示す。このような疾患の例は、たとえば末梢性神経 障害(運動および感覚)、筋萎縮性軸索硬化症(ALS)、アルツハイマー病、 パーキンソン病、発作、ハンチントン病、てんかん、のような神経変性疾患のす べて、およびたとえば糖尿病性網膜炎、網膜ジストロフィー、および乳児期悪性 大理石骨病、セロイド−脂褐素沈着症、または胆汁欝滞に起因する網膜変性、ま たは光変性、外傷、軸索切断、神経毒性−興奮性変性または虚血性ニューロン変 性に起因する網膜変性のような網膜に関する眼科学的疾患を含む。 「末梢性神経障害」は末梢神経系に影響する疾患を示し、最も多くは運動、感 覚運動、または自律神経機能不全の一つまたは組合せとして現れる。末梢性神経 障害により現れる広範な形態学的変化は同様に広範な原因数に独特に由来する。 例えば、末梢性神経障害は遺伝的に獲得し、全身病から由来し、または毒薬によ り導入できる。これに限定するものではないが、例としては四肢感覚運動神経障 害または、たとえば胃腸管運動性低下または膀胱アトニーのような自律神経障害 を包含する。全身性疾患に起因する神経障害の例にはポリオ後症候群を含み、遺 伝的神経障害の例はシャルコット−マリー−トゥース病、レフスム病、無β−リ ポ蛋白血症、タンジェ病、クラッベ病、異染色性白質萎縮症、ファブリー病、お よびデジェリン−ソッタ症候群を含み;および毒薬に起因する神経障害の例はビ ンクリスチンのような化学療法剤による処置に起因するものを包含する。 「心不全」とは心臓が代謝している組織の要求に必要な速度で血液を送らない 心機能の異常性を示す。心不全は、たとえば欝血性心不全、心筋梗塞、および頻 脈性不整脈のような広範な病的状態を包含する。 「処置」は治療的処置および予防的または防止的手段の両方を示す。処置を要 するものは既にその病気を持つものならびにその病気になる傾向があるかまたは その病気を予防すべきものを包含する。 治療の目的である「哺乳類」は哺乳類に分類される動物全てを示し、ヒトまた は、たとえばイヌ、ウマ、ネコ、ウシ、その他のような家畜および農場の動物、 および動物園、スポーツ、ペットの動物を包含する。好ましくは、本明細書の哺 乳類はヒトである。 ここで使用する「ACE阻害剤」はアンギオテンシンIからアンギオテンシン IIへの転換を妨げるアンギオテンシン転換酵素阻害性薬剤を示す。ACE阻害 剤は全身性の血管抵抗を低下させ、循環の欝血を軽減するので欝血性心不全に有 効でありうる。ACE阻害剤はこれらに限定するものではないが、商品名アクプ リル(キナプリル)、アルテース(ラミプリル)、カポテン(カプトプリル)、 ロンテシン(ベナゼプリル)、モノプリル(フォシノプリル)、プリニビル(リ シノプリル)、バソテック(エナラプリル)およびゼストリル(リシノプリル) を包含する。ACE阻害剤の一例は商標カポテンの下に販売されている。一般名 でカプトプリルと呼ばれるこのACE阻害剤は、化学的には1−[(2S)−3 −メルカプト−2−メチルプロピオニル]−L−プロリンと命名されている。 II.本発明の実施態様 1.CHFポリペプチド この発明の好適なポリペプチドは筋細胞肥大性およびCNTF検定法でニワト リ毛様体ニューロンの発育を促進する生物学的性質を持つ実質的に均質なCHF ポリペプチドである。さらに好適なCHFは肥大性、抗不整脈、筋変力作用およ び神経学的活性を持つ分離された哺乳類蛋白質である。この発明の最も好適なポ リペプチドは肥大性、抗不整脈、筋変力作用、および神経学的活性を持つマウス およびヒトのCHFであってそれらの断片も包含する。要すれば、これらマウス およびヒトCHFはグリコシル化を欠く。 この発明の別の好適ポリペプチドは生物学的に活性なCHF変異体であって、 図1のマウスCHFとの間に少なくとも70%、好ましくは少なくとも75%、 さらに好ましくは少なくとも80%、さらにより好ましくは少なくとも85%、 さらにもっと好ましくは少なくとも90%、最も好ましくは95%(すなわち、 各々70〜100%、75%〜100%、80〜100%、85〜100%、9 0〜100%および95〜100%配列同一性)のアミノ酸配列同一性を示すア ミノ酸配列を持つ。それとは別に、好適な生物学的に活性なCHF変異体は図5 のヒトCHFとの間に少なくとも70%、好ましくは少なくとも75%、さらに 好ましくは少なくとも80%、さらにより好ましくは少なくとも85%、さらに もっと好ましくは少なくとも90%、最も好ましくは95%(すなわち、各々7 0〜100%、75%〜100%、80〜100%、85〜100%、90〜1 00%および95〜100%配列同一性)のアミノ酸配列同一性を示すアミノ酸 配列を持つ。 マウス胚様体からクローニングしたCHFは次の性質を持つ。 (1)還元SDS−PAGEで測定すると分子量約21〜23kDを持つ。 (2)CNTFニワトリ毛様体ニューロン検定および筋細胞肥大性およびAN P放出肥大性検定において陽性の活性を示す。 さらに好適なCHFポリペプチドはゲノムDNAまたはcDNAがコードする もので、図1に記載したマウスCHFのアミノ酸配列または図5に記載したヒト CHFのアミノ酸配列を持つものである。 この発明のその他の好適な天然起源の生物学的に活性なCHFポリペプチドは プレプロ−CHF、プロ−CHF、プレ−CHF、成熟CHF、およびそのグリ コシル化変異体を包含する。 さらに別の好適なこの発明のポリペプチドにはCHF配列変異体およびキメラ CHFを包含する。通常は、好適なCHF配列変異体は生物学的に活性なCHF 変異体であって、ヒトまたはマウスのCHFと少なくとも70%、好ましくは少 なくとも75%、さらに好ましくは少なくとも80%、さらにより好ましくは少 なくとも85%、さらにもっと好ましくは少なくとも90%、最も好ましくは9 5%のアミノ酸配列同一性を示すアミノ酸配列を持つ。好適なCHF変異体の例 はC−末端ドメインでのCHF変異体であって、塩基性または二塩基性アミノ酸 残基(たとえば、RまたはK)の1個またはそれ以上が非塩基性アミノ酸残基( たとえば親水性、中性、酸性、芳香性、gly、proその他)で置換されたも のである。 他の例示的好適CHF配列変異体の一つは「ドメインキメラ」であって、N− 末端残基がおよそ図2に示すように並んでいるヒトのCNTF残基の全部ではな いが、1個またはそれ以上で置換されているものである。この態様では、CHF キメラは図2に示す並列に対応する位置においてCHF配列にヒトCNTF配列 からの個々の残基または残基のブロックが付加するか、置換している。例えば、 CHFの対応するセグメントに相同的でないCNTFのセグメント1個またはそ れ以上が置換することができる。この「CHF−CNTFドメインキメラ」には 肥大性/抗不整脈/筋変力作用/神経栄養的を混合した生物学的活性を持つこと が意図されている。 この発明のその他の好適なポリペプチドにはマウス胚様体から分離したCHF の配列または対応するヒトCHFの配列と同一な少なくとも10、15、20、 25、30、または40アミノ酸残基、好ましくは約10〜150残基の逐次的 配列を持つCHF断片を包含する。他の好適なCHF断片は精製CHFの化学的 または酵素的な加水分解または消化の結果として生産されたものを包含する。 本発明の別の側面の一つはCHF分子の精製法であって、精製すべきCHF分 子を含有するCHF源と固定化した受容体または抗体ポリペプチドとを精製すべ きCHF分子が固定化した受容体または抗体ポリペプチドに選択的に吸着する条 件下に接触させ、固定化担体を洗浄して非吸着物質を除き、および精製すべき分 子を吸着している固定化した受容体または抗体ポリペプチドから溶離緩衝液で溶 離することを含む。CHFを含有する源は胚様体細胞懸濁液でありうる。 あるいは、CHFを含有する源は組換え細胞培養物であって、この場合、培養 培地または細胞分解物のいずれかの中のCHF濃度は一般に原形質またはその他 天然源中におけるよりも高濃度である。この場合、前記の免疫親和性法は、使用 はできるが、普通は必要ではなく、この分野で公知のさらに慣例的な蛋白質精製 法を採用しうる。略述すれば、実質的に均質なCHFを提供するための好適な精 製法は:粒状破砕物を、例えば遠心分離または限外濾過などで除去し;要すれば 蛋白質プールを商業的に入手できる蛋白質濃縮濾過装置で濃縮し;およびその後 に夾雑している可溶性蛋白質およびポリペプチドからCHFを適当な精製手段の 例である次の操作法:免疫親和性またはイオン交換カラム上の分画;エタノール 沈降;逆相HPLC;たとえばDEAEのようなシリカまたはカチオン交換樹脂 上のクロマトグラフィー;クロマトフォーカシング;SDS−PAGE;硫酸ア ンモニウム沈降;ToyopearlおよびMONO−QまたはMONO−Sク ロマトグラフィー;例えばセファデックスG−75を使用するゲル濾過;IgG のような夾雑物質を除去するためのCHFを結合するカラムおよびプロテインA セファロースカラム上のクロマトグラフィー、で精製することからなる。天然お よび組換えCHF双方のための好適な精製方式はButyl・Toyopear lカラムに続いて、MON−Qカラムおよび逆相C4カラムを以下に記載のよう に使用する。 他の好適な態様において、この発明はCHFに結合することのできる分離され た抗体を提供する。好適な分離された抗CHF抗体はモノクローナルである(K ohlerとMilstein、Nature、256巻:495〜497頁[ 1975年];Campbell、「生化学および分子生物学における実験技術 (Laboratory・Techniques・in・Biochemist ry・and・Molecular・Biology)」、Burdonら編、 13巻、Elsevier・Science・Publishers、アムステ ルダム[1985年];およびHuseなど、Science、246巻:12 75〜1281頁[1989年])。分離された好適な抗CHF抗体は少なくと も約106L/モルの親和性でCHFに結合するものである。より好ましくは、 この抗体は少なくとも約107L/モルの親和性でCHFに結合するものである 。最も好ま しくは、この抗体は前記効果器機能の一つを持つCHFに対して作成される。 CHFに結合することのできる分離された抗体は、要すれば第2のポリペプチ ドに融合しうるし、またその抗体またはその融合物は固定化したCHFポリペプ チドについて前記した源からCHFを分離し、精製するために使用しうる。この 発明態様のさらに好適な側面では、本発明は抗体をCHFを含有すると推測され る試料、好ましくは血清試料、と接触させること、および結合が起きたかどうか を検出することからなる試験管内または生体内でCHFを検出する方法を提供す る。 本発明はさらにCHFまたはその断片をコードする分離された核酸分子であっ て、その核酸分子が検出可能な構造で標識されていても無標識でもよいもの、お よびCHFをコードする配列を持つ核酸分子に相補的な、またはストリンジェン ト条件または中程度にストリンジェントな条件下にハイブリッド形成する配列を 持つ核酸分子を提供する。好適なCHF核酸は生物学的に活性なCHFをコード するRNAまたはDNAであって、マウスまたはヒトのCHFとの間に少なくと も75%、より好ましくは少なくとも80%、さらに好ましくは少なくとも85 %、さらにより好ましくは少なくとも90%、最も好ましくは95%の配列同一 性を持つ。 さらに好適な分離された核酸分子は(イ)哺乳類CHF遺伝子のコード領域に 基づくDNA(たとえば、図1または図5に提供するヌクレオチド配列またはそ の断片からなるDNA);(ロ)少なくとも中程度にストリンジェントな条件下 に(イ)のDNAにハイブリッド形成することのできるDNA;および(ハ)遺 伝子コードの縮重性の結果として(イ)または(ロ)に規定するDNAに対して 縮重関係にあるDNA;から選択した生物学的に活性なCHFをコードするDN A配列である。ここに記載する新CHFはそのDNAが図1または図5のDNA (またはその断片)と低ストリンジェント度ないし中程度にストリンジェントな 条件下にハイブリッド形成しうる、適切な配列同一性を持つ一群のリガンドの一 員でありうることが意図されている。そこで、この発明の別の側面は低度ないし 中程度にストリンジェントな条件下にCHFポリペプチドをコードするDNAに ハイブリッド形成するDNAを包含する。 好ましくは、この核酸分子はCHFをコードするcDNAであり、さらに、ベ クターで形質転換した宿主が認識する制御配列にこのcDNAが作動可能に結合 しているものである複製可能なベクターを包含する。この側面は、さらにこのベ クターで形質転換した宿主細胞および、CHFをコードするcDNAを形質転換 宿主細胞の培養物中に発現させることおよび宿主細胞培養物からCHFを回収す ることを含む、CHF製造のためのcDNAの使用法も包含する。この様式で製 造したCHFは好ましくは実質的に均一なマウスまたはヒトCHFである。 本発明はさらに、哺乳類に治療的有効量のCHFを投与することを含む、心不 全、不整脈、筋変力性、または神経学的疾患を持つ哺乳類を処置する好適な方法 を包含する。要すれば、このCHFは、欝血性心不全の場合にはたとえばカプト プリルのようなACE阻害剤と、または、その他の型の心不全または心臓疾患の 場合にはその他の心筋栄養、抗不整脈、または筋変力剤と、または神経学的疾患 の場合には、たとえば、IGF−I、CNTF、NGF、NT−3、BNDF、 NT−4、NT−5などのような神経栄養性分子と、組合せて投与される。2.天然配列CHFおよび変異体の調製 以下の議論は殆どCHF核酸を含むベクターで形質転換した細胞を培養して、 細胞培養物からこのポリペプチドを回収することによるCHFの生産に関する。 さらに、1991年5月16日に発行されたWO91/06667に提供される ようにこの発明のCHFが相同的組換えにより生産しうることも概観する。略述 すれば、この方法は内在性CHF遺伝子を含む初代哺乳類細胞(たとえば、もし 所期のCHFがヒトのものであればヒトの細胞)を増幅可能な遺伝子(たとえば ジヒドロ葉酸還元酵素[DHFR]または下記のその他のもの)およびCHF遺 伝子の増幅を提供するためのCHF遺伝子のコード領域の座におけるDNA配列 と相同的な少なくとも150bpの長さのフランキング領域少なくとも1個を含 む構築物(すなわちベクター)で形質転換することを包含する。この増幅可能な 遺伝子はCHF遺伝子の発現を妨害しない部位になければならない。この形質転 換は構築物が相同的に初代細胞のゲノムに組込まれて増幅可能領域が決定するよ うに実行される。 構築物を含有する初代細胞を次に構築物中に存在する増幅可能遺伝子または他 のマーカーによって選択する。マーカー遺伝子の存在により宿主ゲノム中への構 築物組込と存在を確認する。第二宿主で選択するので、初代細胞をこれ以上に選 択することは不要である。所望なら、相同的組換えの存在をPCRを利用して得 た増幅DNA配列を配列決定するか、または正確な相同的組込体からのDNAが 存在し、このような断片を含有する細胞のみを展開する時には、適当な長さのP CR断片を測定することにより決定することができる。また、所望ならば、選択 した細胞を、この時点で細胞に適当な増幅剤(増幅遺伝子がDHFRであればメ トトレキセートのようなもの)でストレスをかけることにより標的遺伝子の多重 コピーが得われる様に増幅してもよい。しかしながら、下記の第二の形質転換後 まで増幅段階を行わないのが好ましい。 選択段階後、全増幅可能領域を含むのに十分な大きさがあるゲノムDNA部分 を選択した初代細胞から分離する。第二の哺乳類発現宿主細胞を次にこれらゲノ ムDNA部分で形質転換し、クローニングし、および増幅可能な領域を含むクロ ーンを選択する。初代細胞の中で増幅してなければ、増幅可能領域を次に増幅剤 によって増幅する。最後に、CHFを含む増幅可能領域の多重コピーを含有する 第二の発現宿主細胞を成育させて遺伝子を発現させ、蛋白を調製する。 A.CHFをコードするDNAの分離 CHFをコードするDNAはCHFmRNAを有し、それを検出可能な濃度で 発現すると信じられる組織から製造したcDNAライブラリーから調製しうる。 このmRNAは、例えば、7日間分化した胚様体から適切に調製する。CHF遺 伝子はゲノムライブラリーから、または完全なヌクレオチドまたはアミノ酸配列 が既知であると仮定して前記の試験管内オリゴヌクレオチド合成によって得るこ とができる。 目的遺伝子またはそれがコードする蛋白質を確認するように設計したプローブ でライブラリーを検索する。cDNA発現ライブラリーについて適切なプローブ は、たとえば:CHFを認識して特異的に結合するモノクローナルまたはポリク ローナル抗体;同一または相違する種からのCHFcDNAの既知のまたは推測 上の部分をコードする長さの約20〜80塩基のオリゴヌクレオチド;および/ または同一または類似の遺伝子をコードする相補的または相同的cDNAまたは その断片など、を包含する。ゲノムDNAライブラリーを検索するのに適当なプ ローブは、これに限定するものではないが、オリゴヌクレオチド、cDNA、ま たは同一または類似の遺伝子をコードするその断片、および/または相同的ゲノ ムDNAまたはその断片、を包含する。選択したプローブによるcDNAまたは ゲノムライブラリーの検索は前記Sambrookらの10〜12章に記載のよ うな標準的操作を使用して実施しうる。 CHFをコードする遺伝子を分離するための別法の一つは前記Sambroo kらの14章に記載のようなPCR法を使用することである。この方法はCHF にハイブリッド形成するオリゴヌクレオチドプローブの使用を必要とする。オリ ゴヌクレオチドの選択方針を次に記載する。 この発明を実施する好適な方法は様々な組織、好ましくは哺乳類の分化した胚 様体および胎盤、心臓、および脳細胞系列の組織、からのcDNAライブラリー を検索するために注意深く選択したオリゴヌクレオチド配列を使用するものであ る。さらに好ましくは、ヒト胚様体、胎盤、心臓および脳のcDNAライブラリ ーをオリゴヌクレオチドプローブで検索する。 プローブとして選択するオリゴヌクレオチド配列は十分な長さを持ち、十分に 明確であって、偽陽性を最小にするものであるべきである。実際のヌクレオチド 配列は通常保存性または高度に相同性のヌクレオチド配列に基づく。オリゴヌク レオチドは1個所またはそれ以上の個所で縮重していてもよい。優先的コドンの 使用が知られていない種からのライブラリーを検索する場合には、縮重オリゴヌ クレオチドの使用は殊に重要なものでありうる。 このオリゴヌクレオチドは検索すべきライブラリー中のDNAにハイブリッド 形成した際に検出できるように標識しなければならない。標識の好適な方法は当 分野でよく知られているポリヌクレオチドキナーゼで32P−標識ATPを使用し てオリゴヌクレオチドを放射能標識するものである。しかしながら、オリゴヌク レオチドを標識するにはこれに限定するものではないがビオチン化または酵素標 識を包含する他の方法も使用しうる。 殊に興味深いものは全長ポリペプチドをコードするCHF核酸である。好適な 数種の態様において、この核酸配列は天然のCHFシグナル配列を包含する。全 蛋白質コード配列を持つ核酸は選択したcDNAまたはゲノムライブラリーを、 最初は本明細書に記載する演繹されたアミノ酸配列を使用して検索し、また、要 すれば前記Sambrookらの7.79章に記載のような通常のプライマー延 長法を使用して前駆体を検出し、cDNAに逆転写されなかったmRNAの中間 体をプロセッシングすることによって得られる。 B.天然CHFのアミノ酸配列変異体 天然CHFのアミノ酸配列変異体は適切なヌクレオチド変化を天然CHFのD NAに導入するか、または所期CHFポリペプチドの試験管内合成によって調製 される。このような変異体には、例えばマウスCHFについて図1に、またヒト CHFについて図5に示したアミノ酸配列内の残基からの欠失、挿入または置換 を包含する。欠失、挿入および置換の組合せはいずれも所望の性質を有する最終 構築物に到達するために行う。この発明の範囲からはCHFのラット同族体であ るCHF変異体またはポリペプチド配列が除外される。アミノ酸変化は、たとえ ばグリコシル化部位の位置数を変更するような、天然CHFの翻訳後過程も変更 しうる。 天然CHFのアミノ酸配列変異体の設計では、突然変異部位および突然変異の 性質は修正すべきCHFの性質に依存する。例えばCHF拮抗剤または超作動剤 の候補は最初はCHFおよび成長ホルモン(GH)/サイトカイン受容体ファミ リーの一員、特にCNTFおよび白血病阻害因子(LIF)に結合する他のリガ ンド中の同一または高度に保存性である部位に配置することによって選択する。 この突然変異のための部位は個々にまたは一連のものとして修飾できる。たとえ ば(1)最初に保存性アミノ酸を選択し、次に達成した結果に依存してさらに選 択を進めて置換すること、(2)標的残基を除去すること、(3)同一または異 なる分類の残基を存在する部位の隣に挿入すること、または1〜3の組合せ。 突然変異誘発のための好適な位置である天然CHFポリペプチドのある残基ま たは領域を確認するための有用な方法の一つは「アラニン走査突然変異誘発」と 呼ばれ、CunninghamとWells、Science、244巻:10 81〜1085頁(1989年)が記載している。ここで一残基または標的残基 群を確認し(たとえば、arg、asp、his、lysおよびgluのような 荷電残基)、中性またはマイナス荷電アミノ酸(最も好ましくはアラニンまたは ポリアラニン)で置換して細胞の中または外側の周囲の水性環境とアミノ酸との 相互作用に影響を与える。置換に対して機能的な感受性を示したドメインを次に その置換部位でまたはそれに向けてさらにまたは別の変異を導入することによっ て改良する。そこで、アミノ酸配列変異を導入するための部位は予め決定する一 方、突然変異の性質そのものは予備的に決める必要はない。例えば、所定の部位 における突然変異の様式を最適化するために、アラニン走査またはランダム突然 変異誘発を標的コドンまたは標的領域で行い、生成したCHF変異体を所期活性 の最適な組合せについて検索する。 アミノ酸配列変異体の構築での主たる基本的変化には:突然変異部位の位置と 突然変異の性質との2種がある。図1または図5の配列からの変異体があり、こ れらは天然に存在するアレル(これは天然のCHFDNAを操作する必要がない )か、あるいは天然に存在しないアレルまたは変異体に到達するためにこのDN Aを突然変異することによって製造した予定した突然変異体である。一般に、選 択した突然変異の位置と性質は修飾すべきCHFの性質に依存する。 アミノ酸配列欠失は一般に約1から30残基にわたり、より好ましくは約1か ら10残基であり、通常隣接するものである。隣接する欠失は通常は偶数の残基 について行われるが、単数または奇数の欠失もこの範囲内である。CHFの活性 を修飾するための欠失はCHFとヒトCHFアミノ酸配列に対する配列同一性の 殆どを共有するGH/サイトカイン受容体ファミリーに結合するその他のリガン ドとの間で相同性の低い領域に導入しうる。GH/サイトカイン受容体ファミリ ーに結合する他のリガンドの受容体結合部位の一つと実質的相同性領域内のCH Fからの欠失はCHFの生物学的活性をより顕著に修飾する可能性があるらしく 思われる。逐次的欠失の数は影響されるドメイン、たとえばベータプリーツシー トまたはアルファ螺旋などCHF三次構造を保存するように選択する。 アミノ酸配列挿入は長さ1残基から100残基またはそれ以上を含むポリペプ チドの範囲にわたるアミノ−および/またはカルボキシル−末端融合、ならびに 単数または複数アミノ酸残基の配列内部挿入を含む。配列内部挿入(すなわち、 成熟CHF配列内部への挿入)は一般に約1から10残基、より好ましくは1か ら5、最も好ましくは1から3残基にわたりうる。挿入は好ましくは残基偶数に ついて行うが、しかしこれは必須ではない。末端挿入の例はN−末端メチオニル 残基を持つ成熟CHF、組換え細胞培養での成熟CHF直接生産の人工生成物、 および組換え宿主から成熟CHFの分泌を促進するための異種N−末端シグナル 配列の成熟CHF分子のN−末端への融合を包含する。このようなシグナル配列 は一般に意図する宿主細胞種から得られ、それ故、それに同種的である。適当な 配列には大腸菌ではSTIIまたはlpp、酵母についてはアルファ因子、およ び哺乳類細胞についてはヘルペスgDのようなウイルスシグナルを包含する。 天然CHF分子のその他の挿入変異体にはたとえばβ−ラクタマーゼのような 細菌ポリペプチドなど免疫原ポリペプチドまたは大腸菌trp座がコードする酵 素または酵母蛋白質の、天然CHFのN−またはC−末端への融合、および19 89年4月6日発行のWO89/02922に記載のような、たとえば免疫グロ ブリン定常領域(またはその他免疫グロブリン領域)、アルブミン、またはフェ リチンのような半減期の長い蛋白質とのC−末端融合を包含する。 変異体の第3群はアミノ酸置換変異体である。この変異体は天然CHF分子の アミノ酸残基少なくとも1個が除去され、その場所に異なる残基を挿入したもの である。置換的突然変異誘発のために最大の興味がある部位は天然CHFの活性 部位として知られる部位および既知の同族体中に見られるアミノ酸が側鎖の嵩高 さ、電荷、または親水性の面で実質的に異なるが、しかし種々の動物CHF種内 の選択した部位において高度な配列同一性がある部位か、あるいはGH/サイト カイン受容体ファミリーおよび新規CHFに結合する既知リガンドに見られるア ミノ酸が嵩高さ、電荷、または親水性の面で実質的に異なるが、しかし種々の動 物リガンド同族体(たとえば、全動物CNTF分子間)の選択した部位において 高度な配列同一性があるものである。この解析は心臓肥大、抗不整脈、筋変力作 用、および神経栄養因子の活性の分化に関与する残基を目立たせ、これらの部位 における変異体は活性に影響を与えるものとなろう。 興味あるその他の部位は種々の種から得られるCHFの特定の残基において全 動物種のCHFおよび他のGH/サイトカイン受容体ファミリー分子に結合する リガンドの間で同一のものであって、これらの酵素に共通の生物学的活性を達成 するための重要性をこの一致の程度が示唆する。これらの部位、特に少なくとも 3個の同様に保存された部位の配列内にあるもの、は比較的保存性のある様式で 置換される。このような保存性のある置換は好適な置換との表題の下に表1に列 記する。もしそのような置換が生物学的活性の変化を招くなら、さらに表1の例 示的置換に割付けたもの、またはアミノ酸のクラスに関連して以下に記載するよ うな実質的な変化を導入して生成物を検索する。 天然CHFの機能または免疫学的同一性における実質的な修飾は(イ)置換の 領域内においてポリペプチド骨格の構造、例えばシートまたはラセン立体配座、 (ロ)標的部位における分子の電荷または親水性、または(ハ)側鎖の嵩高さの 維持に及ぼす効果において顕著に異なる置換を選択することにより達成される。 天然起源の残基はその側鎖に共通な性質に基づいて数群に分類される: (1)親水性:ノルロイシン、met、ala、val、leu、ile、 (2)中性親水性:cys、ser、thr、 (3)酸性:asp、glu、 (4)塩基性:asn、gln、his、lys、arg、 (5)鎖の向きに影響する残基:gly、pro、および (6)芳香性:trp、tyr、phe。 非保存置換はこれら分類の構成員一つを他のものに交換する必要がある。この ような置換残基も保存置換部位または、より好ましくは残余の(非保存)部位に 導入しうる。 本発明の一態様において、分子中に存在するプロテアーゼ切断部位を不活性化 するのが好ましい。これらの部位はコードされたアミノ酸配列を観察することに よって特定でき、トリプシンの場合は、たとえばアルギニルまたはリジニル残基 に変換する。プロテアーゼ切断部位が決まったら、標的残基を他の残基、好まし くはたとえばグルタミンのような塩基性残基またはセリンのような親水性残基に 置換することによって;またはその残基を欠失することによって;またはその残 基の直後にプロリル残基を挿入することによって;これらを蛋白分解的切断に対 して不活性化する。 別の態様では開始シグナル配列のメチオニル残基以外のいずれかのメチオニル 残基またはそれらメチオニル残基から約3残基N−またはC−末端側に存在する いずれかの残基を他の残基に(好ましくは表1に従って)置換するかまたは除去 する。あるいは、その部位に隣接して約1〜3残基を挿入する。 天然CHFの固有の立体配座の維持に関与しないどのシステイン残基も一般に はセリンに置換して分子の酸化に対する安定性を改善し、また異常な交差結合を 防止する。 天然CHFのアミノ酸配列変異体をコードする核酸分子は当業界で公知の様々 な方法によって製造される。これらの方法は、これに限定するものではないが、 天然源からの分離(天然起源アミノ酸配列変異体の場合)、またはオリゴヌクレ オチド媒介(または部位指向)突然変異誘発、PCR突然変異誘発、および以前 に調製した変異体または天然CHFの非変異体版のカセット突然変異誘発を包含 する。 オリゴヌクレオチド媒介突然変異誘発は天然CHFDNAの置換、欠失および 挿入変異体の調製には好適な方法である。この技術はAdelmanなど、DN A、2巻:183頁(1983年)に記載のように当分野でよく公知である。略 述すれば、CHFの無変化または天然DNA配列を含むプラスミドまたはバクテ リオファージの単鎖型であるDNA鋳型に所期の突然変異をコードするオリゴヌ クレオチドをハイブリッド形成することによって、天然CHFDNAを変更する 。ハイブリッド形成後、DNAポリメラーゼを使用してオリゴヌクレオチドプラ イマーを挿入し、天然CHFDNAに選択した変化をコードする鋳型の第2相補 鎖全体を合成する。 一般に、長さ少なくとも25ヌクレオチドのオリゴヌクレオチドを使用する。 最適なオリゴヌクレオチドは突然変異をコードするヌクレオチドの両側に鋳型に 全く相補的な12から15ヌクレオチドを持つ。これはオリゴヌクレオチドが単 鎖DNA鋳型分子に正しくハイブリッド形成することを保証する。このオリゴヌ クレオチドはCreaなど、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、 75巻:5765頁(1978年)が記載するような当業界で公知の技術を使用 して容易に合成される。 このDNA鋳型はバクテリオファージM13ベクター(商業的に入手可能なM 13mp18およびM13mp19が適当である)か、またはVieraなど、 Meth.Enzymol.、153巻:3頁(1987年)が記載する単鎖フ ァージ複製開始点を含むベクターかから誘導したベクターによって作成できる。 そこで、突然変異すべきDNAをこれらベクターに挿入して単鎖鋳型を作成しう る。単鎖鋳型の調製法は前記Sambrookらの4.21〜4.41章に記載 がある。 あるいは、単鎖DNA鋳型は2重鎖プラスミド(またはその他の)DNAを標 準的技術を使用して変性することによって作成できる。 天然DNA配列の変更(例えば、アミノ酸配列変異体を作成するため)には、 オリゴヌクレオチドを単鎖鋳型に適当な条件下にハイブリッド形成する。次に、 通常はDNAポリメラーゼIのクレノフ断片であるDNA重合酵素を添加し、オ リゴヌクレオチドを合成用プライマーとして使用して鋳型の相補鎖を合成する。 こうして、DNA鎖の一つが天然CHFの突然変異型をコードし、他の鎖(元来 の鋳型)が天然の変更のないCHF配列をコードするように形成したヘテロ二重 ラセン分子を形成する。このヘテロ二重ラセン分子を次に通常はたとえば大腸菌 JM101のような原核生物である適当な宿主細胞に形質転換する。細胞が成長 した後、それらをアガロース板に置き、32Pで放射能標識したオリゴヌクレオチ ドプライマーを使用して検索して突然変異したDNAを含む細菌コロニーを検出 する。突然変異した領域を取り、一般に適当な宿主の形質転換に典型的に採用す る型の発現ベクターである、適当なベクターに入れて蛋白質を生産する。 直前に記載した方法はプラスミドの両鎖が突然変異を含むものであるホモ二重 ラセン分子が形成されるようにも修正しうる。この修正法は以下の通りである: 単鎖オリゴヌクレオチドをアニールして前記のような単鎖鋳型とする。デオキシ リボヌクレオチド3種、すなわちデオキシリボアデノシン(dATP)、デオキ シリボグアノシン(dGTP)およびデオキシリボチミジン(dTTP)の混合 物をdCTP−(aS)と呼ばれる修正チオデオキシリボシトシン(Amers ham社から入手できる)と混合する。この混合物を鋳型−オリゴヌクレオチド 複合体に添加する。この混合物にDNAポリメラーゼを添加すると、突然変異し た塩基以外は鋳型と同一なDNA鎖が作成される。これに加えて、このDNAの 新鎖はdCTPの代わりにdCTP−(aS)を含み、制限エンドヌクレアーゼ 消化から保護する。 この二重鎖へテロ二重ラセンの鋳型鎖を適当な制限酵素でニックした後に鋳型 鎖をExoIIIヌクレアーゼまたは他の適当なヌクレアーゼで消化して、突然 変異誘発すべき部位を含む領域をパストできる。この反応を次に停止して部分的 に単鎖である分子を残す。次にDNAポリメラーゼをデオキシリボヌクレオチド トリホスフェート4種全部、ATP、およびDNAリガーゼの存在下に使用して 完全な二重鎖DNAホモ二重ラセンを形成する。このホモ二重ラセン分子で次に 前記大腸菌JM101のような適当な宿主細胞を形質転換する。 置換するアミノ酸1個またはそれ以上を持つ天然CHFのDNAでコードした 突然変異体は数種の方法の一つで作成する。もしアミノ酸がポリペプチド鎖内で 互いに近接して存在するなら、それらは所期のアミノ酸置換全部をコードするオ リゴヌクレオチド1個を使用して同時に突然変異しうる。しかしながら、もしも アミノ酸が互いにある距離をおいて位置する(約10アミノ酸またはそれ以上離 れている)なら、所期の変化全部をコードする単一なオリゴヌクレオチドを作成 するのはより困難である。その代わりに、別の二法の一つを採用しうる。 第一の方法では置換すべきアミノ酸のための別のオリゴヌクレオチドを作成す る。これらオリゴヌクレオチドを次に同時に単鎖鋳型DNAにアニールすれば、 鋳型から合成された第二の鎖は所期のアミノ酸置換全部をコードする。 もう一つの方法は所期の突然変異体を生産するために二回またはそれ以上の突 然変異誘発を含む。第一回は単一突然変異体について記載したものである:野生 型DNAを鋳型に使用し、第一の所期アミノ酸置換をコードするオリゴヌクレオ チドをこの鋳型にアニールして、ヘテロ二重ラセンDNA分子を作成する。突然 変異誘発の第二回では第一回の突然変異誘発で製造した突然変異体DNAを鋳型 として使用する。こうして、この鋳型は既に突然変異1個またはそれ以上を含有 する。次に、付加的な所期アミノ酸置換をコードするオリゴヌクレオチドをこの 鋳型にアニールし、得られる第1および第二回突然変異誘発の双方をコードする DNAの鎖を得る。得られたこのDNAを第三回の突然変異誘発では鋳型とし、 さらに反復して使用できる。 PCR突然変異誘発も天然CHFのアミノ酸変異体を作るために適当である。 下記の議論はDNAについて行うが、この技術はRNAへも応用できると理解さ れる。PCR技術は一般に次の操作を示す(前記Erlich、R.Higuc hiによる章、61〜70頁参照):PCRで微量の鋳型DNAを使用する時に は、鋳型DNAの対応する領域とは配列がすこし異なるプライマーを使用して鋳 型とはプライマーが鋳型とは異なる位置のみで配列が異なっている鋳型とは異な る比較的多量の特定のDNA断片を生産する。プラスミドDNAへの突然変異の 導入には、プライマーの一つを突然変異の位置を重複するように、また突然変異 を含有するように設計する;他のプライマーの配列はプラスミドの対立鎖配列の 延長と同一でなければならないが、しかしこの配列はプラスミドDNAに沿うど の場所に配置することもできる。しかしながら、最後にプライマーによって結合 されたDNAの全増幅領域を容易に配列決定できるように第二のプライマーの配 列が第一のものから200ヌクレオチド以内に配置することが望ましい。前記の ようなプライマー対を使用するPCR増幅はプライマーが特定する突然変異の位 置および、鋳型コピーはいくらか誤差を伴うので可能性としては他の位置でも、 相違するDNA断片の集団を与える。 もし鋳型対生成物物質の比率が極端に低ければ、大多数の生成物DNA断片は 所期の突然変異を含有している。この生成物質を使用してプラスミド内の対応す る領域を置換し、これを標準的DNA技術を使用するPCRの鋳型として役立て る。離れた位置での突然変異は第二突然変異プライマーを使用するか、または異 なる突然変異プライマーでの第2PCRを行い、得られるPCR断片2種をベク ターに三(またはそれ以上)部分ライゲーションで同時に結合することによって 導入する。 PCR突然変異誘発の特定の実施例では、鋳型プラスミドDNA(1μg)を 増幅すべき領域外のプラスミドDNA内に独特な認識部位を持つ制限エンドヌク レアーゼで消化することによってリネアライズする。この物質の100ngをデ オキシヌクレオチドトリ燐酸4種を含むPCR緩衝液を含むPCR混合物に添加 し、GeneAmp(商標)キット(Perkin−Elmer・Cetus社 、ノーウォーク、CTおよびエマリービル、CAから入手)に入れて、各オリゴ ヌクレオチドプライマー25pmolに加えて最終容積50μLとした。反応混 合物に35μLの鉱物油を重積した。反応混合物を100℃で5分間変性し、氷 上に暫時置き、次にThermus・aquaticus(Taq)DNAポリ メラーゼ(5単位/mL、Perkin−E1mer・Cetus社)を油層の 下に添加した。次に反応混合物を次のように設定したDNAサーマルサイクラー (Perkin−Elmer・Cetus社から購入)に注入した: 55℃2分間、 72℃30秒間、 次に下記を19サイクル: 94℃30秒間、 55℃30秒間、および 72℃30秒間。 プログラムの最後に反応バイアルをサーマルサイクラーから取り出し、水層を 新しいバイアルに移し、フェノール/クロロホルム(50:50容)で抽出し、 エタノール沈降し、DNAを標準的操作によって回収する。続いて、この物質を ベクターに挿入するための適当な処理を行う。 変異体を調製するもう一つの方法はカセット突然変異誘発であってWells など、Gene、34巻、315頁(1985年)に記載の技術に基づく。出発 物質はプラスミド(またはその他のベクター)であって、突然変異すべき天然C HFDNAを含有する。突然変異すべき天然CHFDNA中のコドンを確認する 。確認された突然変異部位の各末端には独特の制限エンドヌクレアーゼ部位が存 在しなければならない。そのような制限部位が存在しなければ、前記オリゴヌク レオチド媒介突然変異誘発法を使用して、それらを天然CHFDNA中の適当な 位置に導入しうる。制限部位をプラスミドに導入した後、そのプラスミドをこれ らの部位で切断してリネアライズする。制限部位の間のDNAの配列をコードす るが、所期の突然変異を含有する二重鎖オリゴヌクレオチドを標準的操作を使用 して合成する。この鎖2個を別々に合成し、次に標準的技術を使用してハイブリ ダイズする。この二重鎖オリゴヌクレオチドをカセットと呼称する。このカセッ トはプラスミドに直接連結できるようにリネアライズしたプラスミドの両端と適 合する3’および5’末端を持つように設計される。このプラスミドはここで天 然CHFから突然変異したCHFDNA配列を含有する。 C.複製可能なベクターへの核酸の挿入 CHFをコードする核酸(例えばcDNAまたはゲノムDNA)を複製可能な ベクターに挿入してさらにクローニング(DNAの増幅)または発現を行う。多 数のベクターが利用可能であり、適当なベクターの選択は1)増幅またはDNA 発現に使用するかどうか、2)そのベクターに挿入すべき核酸の大きさ、および 3)そのベクターで形質転換すべき宿主細胞、に依存する。各ベクターはその機 能(DNAの増幅またはDNAの発現)および適合する宿主細胞に応じて様々な 成分を含有する。このベクター成分は一般にこれに限定するわけではないが次の 1個またはそれ以上を含有する:シグナル配列、複製開始点、マーカー遺伝子1 個またはそれ以上、エンハンサー要素、プロモーター、および転写終結配列。 (i)シグナル配列成分 この発明のCHFは直接的に製造されうるのみでなく、異種ポリペプチド、好 ましくは成熟蛋白質またはポリペプチドのN−末端において特異的な切断部位を 持つシグナル配列またはその他ポリペプチドであるもの、との融合物としても製 造しうる。一般に、このシグナル配列はベクターの成分でありうるが、ベクター に挿入されたCHFDNAの一部でもありうる。選択された異種シグナル配列は 宿主細胞によって認識され、処理される(すなわち、シグナルペプチダーゼによ り切断される)ものであるべきである。天然CHFシグナル配列を認識も処理も しない原核生物宿主細胞については、シグナル配列は原核生物シグナル配列、例 えばアルカリホスファターゼ、ペニシリナーゼ、lpp、または熱安定エンテロ トキシンIIリーダーから構成される群から選択したもの、によって置換される 。酵母分泌については、天然シグナル配列は、たとえば酵母インベルターゼリー ダー、酵母アルファ因子リーダー(サッカロミセスおよびクライベロマイセスα −因子リーダを含む;後者は1991年4月23日発行の米国特許第50101 82に記載されている)、酵母酸性ホスファターゼリーダー、マウス唾液腺アミ ラーゼリーダー、カルボキシペプチダーゼリーダー、酵母BAR1リーダー、H umicola・lanuginosaリパーゼリーダー、C.albican sグルコアミラーゼリーダー(1990年4月4日発行の欧州特許362179 )、または1990年11月15日公開のWO90/13646に記載のシグナ ルでありうる。哺乳類細胞発現においては天然ヒトシグナル配列(すなわち、生 体内で正常にはヒト細胞からの天然CHFの分泌を指向するCHFプレ配列)が 満足すべきものであるが、たとえば他種動物CHFからのシグナル配列、他のG H/サイトカイン受容体ファミリーの構成員に結合するリガンドからの配列、お よび同一または関連種の分泌ポリペプチドからのシグナル配列、ならびに、例え ば単純ヘルペスウイルスのgDシグナルなどのウイルス分泌リーダーのような他 の哺乳類シグナル配列も適当でありうる。 このような前駆体領域のためのDNAは読み取り枠内で成熟CHFをコードす るDNAに連結させる。 (ii)複製開始点成分 発現およびクローニングベクターは双方とも選択した宿主細胞1種またはそれ 以上においてベクターに複製を可能にする核酸配列を含有する。一般にクローニ ングベクターにおいてはこの配列はベクターに宿主の染色体DNAとは独立な複 製を可能にするが、複製開始および自律的複製配列を包含する。そのような配列 は様々な細菌、酵母およびウイルスについてよく公知である。プラスミドpBR 322からの複製開始点は殆どのグラム陰性細菌に対して適切であり、2μプラ スミドの開始点は酵母に対して適切であり、また種々のウイルスの開始点(SV 40、ポリオーマ、アデノウイルス、VSV、またはBPV)は哺乳類細胞中の クローニングベター用に有用である。一般に、複製開始点成分は哺乳類の発現ベ クターには不要である(SV40の開始点が典型的に使用されうるが、この理由 は早期プロモーターを含有することのみによる)。 殆どの発現ベクターは「シャトル」ベクター、すなわち、それらは少なくとも 1群の生物内で複製できるが、発現用に他生物への遺伝子移入もできる。例えば 、大腸菌内である種のベクターをクローニングすると、同じベクターを、宿主細 胞の染色体から独立して複製することができないにもかかわらず、発現のために 酵母または哺乳類の細胞に遺伝子移入できる。 DNAは宿主ゲノムに挿入することによっても増幅しうる。これは、例えばバ チルスのゲノムDNAに見られる配列に相補的なDNA配列をベクターに導入す ることによって、宿主としてバチルス属菌を使用して容易に達成される。このベ クターによるバシラス菌の遺伝子移入はゲノムとの相同的な組換えおよびCHF DNAの挿入を招く。しかしながら、CHFをコードするゲノムDNAの回収に は、CHFDNAを切断するに要する制限酵素消化が必要なので、外因的に複製 したベクターのそれよりも複雑である。 (iii)選択遺伝子成分 発現およびクローニングベクターは選択マーカーとも呼ばれる選択遺伝子を含 むべきである。この遺伝子は選択培養培地内に生育する形質転換宿主細胞の生存 または生育に必要な蛋白質をコードする。選択遺伝子を含有するベクターで形質 転換されていない宿主細胞はこの培養培地内では生存しない。典型的な選択遺伝 子は(イ)たとえば、アンピシリン、ネオマイシン、メトトレキセートまたはテ トラサイクリンなどの抗生物質またはその他毒物に対する耐性を与える、(ロ) 栄養要求性欠如を与える、または(ハ)たとえば、バシラス菌に対するD−アラ ニンラセマーゼをコードする遺伝子など、複合培地から得られない限界的栄養を 供給する、蛋白質をコードする。 選択様式の一例は宿主細胞の生長を休止する薬剤を使用する。これらの細胞は 異種遺伝子で成功裏に形質転換されれば薬剤耐性を与える蛋白質を生産するので 選択状況下で生存する。そのような主たる選択の例では薬剤ネオマイシン(So uthernなど、J.Molec.Appl.Genet.、1巻:327頁 [1982年])、ミコフェノール酸(Mulliganなど、Science 、209巻:1422頁[1980年])、またはハイグロマイシン(Sugd enなど、Mol.Cell.Biol.、5巻:410〜413頁[1985 年])を使用する。これら3例は真核生物制御下に細菌遺伝子を採用し、適当な 薬剤、各々G418またはネオマイシン(ゲネチシン)、xgpt(ミコフェノ ール酸)、またはハイグロマイシンに対する耐性を与える。 哺乳類細胞に対する適当な選択可能マーカーの別の例は、たとえばDHFRま たはチミジンキナーゼのようなCHF核酸を摂取する能力のある細胞の確認を可 能にするものである。哺乳類細胞形質転換体をマーカーを摂取することにより形 質転換体のみが独特に生存に適応する選択圧下に置く。選択圧は培地中の選択剤 の濃度を十分に変化させて、そこで選択遺伝子とCHFをコードするDNAとの 両方の増幅を導くような条件にして形質転換体を培養することによって与える。 増幅は生育に必須な蛋白質の生産用に要求の大きい遺伝子が組換え細胞の逐次的 世代の染色体の中で直列に反復することによる過程である。増幅されたDNAか らのCHF合成量は増加する。遺伝子増幅のその他の例はメタロチオネイン−I および−II、好ましくは霊長類のメタロチオネイン遺伝子、アデノシンデアミ ナーゼ、オルニチンデカルボキシラーゼなどを包含する。 例えば、DHFR選択遺伝子で形質転換した細胞はまず形質転換体全部をDH FRの競合的拮抗剤であるメトトレキセート(Mtx)を含有する培養培地内で 培養して確認する。野生型DHFRを採用する時は適当な宿主細胞はUrlau bとChasin、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、77巻: 4216頁(1980年)に記載されたように調製され、培養されたDHFR活 性を欠損するチャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞系列である。次に濃度 を変えてメトトレキセートを形質転換した細胞と接触させる。これでDHFR遺 伝子の多重コピーの合成および、同時にCHFをコードするDNAのような発現 ベクターを含む他種DNAの多重コピーを招来する。この増幅技術はたとえばA TCC・CCL61・CHO−K1のようなそうでなければ適当な宿主について 例えば、もしMtxに高度に耐性のある突然変異DHFR遺伝子が採用されれば (欧州特許第117060)内在性DHFRが存在しても使用できる。 あるいは、CHF、野生型DHFR蛋白質、および、たとえばアミノグリコシ ド・3−ホスホトランスフェラーゼ(APH)のようなもう一つの選択マーカー をコードするDNA配列で形質転換したか共形質転換した宿主細胞(殊に内在性 DHFRを含む野生型宿主)は、たとえばカナマイシン、ネオマイシン、または G418などアミノグリコシド抗生物質のような選択マーカー用選択剤を含有す る培地内での細胞生育により選択できる。米国特許第4965199参照。 酵母中で使用するために適当な選択遺伝子は酵母プラスミドYRp7中に存在 するtrpl遺伝子である(Stinchcombなど、Nature、282 巻:39頁[1979年];Kingsmanなど、Gene、7巻:141頁 [1979年];またはTschemperなど、Gene、10巻:157頁 [1980年])。trp1遺伝子は、例えばATCC44076またはPEP 4−1(Jones、Genetics、85巻:12頁[1977年])トリ プトファン中で生長する能力を欠いている酵母の突然変異株に対する選択マーカ ーを提供する。酵母宿主細胞ゲノム中のtrp1損傷の存在はトリプトファン不 在下での生育による形質転換の検出に対して有効な環境を提供する。同様にLe u2−欠損酵母株(ATCC20622または38626)はLeu2遺伝子を 持つ既知のプラスミドによって補充される。 これに加えて、1.6μm環状プラスミドpKD1から誘導されるベクターは クライベロマイセス酵母の形質転換に使用できる。Bianchiなど、Cur r.Genet.、12巻:185頁(1987年)。最近、ウシ組換えキモシ ンの大量生産用発現系がK.lactisについて報告された。Van・den ・ Berg、Bio/Technology、8巻:135頁(1990年)。ク ライベロマイセス工業株による成熟組換えヒト血清アルブミンの分泌のための安 定な多重コピー発現ベターも開示されている。Fleerなど、Bio/Tec hnology、9巻:968〜975頁(1991年)。 (iv)プロモーター成分 発現およびクローニングベクターは通常宿主生物により認識され、CHF核酸 に作動可能に結合するプロモーターを含有する。プロモーターは構造遺伝子の出 発コドンから上流(5’)(一般に約100から1000bp以内)に位置する 非翻訳配列であって、たとえばCHF核酸配列のような作動可能に結合している 特定の核酸配列の転写と翻訳を制御する。そのようなプロモーターは典型的には 誘導可能および構成的の2種に分類される。誘導プロモーターはそれが制御する DNAからの転写レベルの向上をある種の培養条件、たとえば栄養の存在または 不在または温度変化など、に反応して開始するプロモーターである。現在、様々 な潜在的宿主細胞によって認識される多数のプロモーターがよく知られている。 これらのプロモーターは、源泉DNAから制限酵素消化によってプロモーターを 取り、分離したプロモーター配列をベクターに挿入することによりCHFをコー ドするDNAに作動可能に結合させる。天然CHFプロモーター配列および異種 プロモーター多数の双方ともCHFDNAの増幅および/または発現を指向して 使用しうる。しかしながら、一般に天然CHFプロモーターと比較して組換え的 に製造したCHFのより大きい転写とより高い収率を与えるので、異種プロモー ターが好適である。 原核生物宿主に使用する適当なプロモーターにはβ−ラクタマーゼおよび乳糖 プロモーター系(Changなど、Nature、275巻:615[1978 年];およびGoeddelなど、Nature、281巻:544頁[197 9年])、アルカリホスファターゼ、トリプトファン(trp)プロモーター系 (Goeddel、Nucleic・Acids・Res.、8巻:4057頁 [1980年]および欧州特許36776)、および、tacプロモーターのよ うなハイブリッドプロモーター(deBoerなど、Proc.Natl.Ac ad.Sci.USA、80巻:21〜25頁[1983年])を包含する。し かしながら、他の既知細菌プロモーターも適当である。それらヌクレオチド配列 は公表され、リンカーまたはアダプターを使用して必要な制限部位を供給して、 熟練した研究者がそれらをCHFをコードするDNAに作動可能に連結すること を可能にしている(Siebenlistなど、Cell、20巻:269頁[ 1980年])。細菌系での使用のためのプロモーターもCHFをコードするD NAに作動可能に結合するシャイン−ダルガルノ(S.D.)配列を含む。 真核生物に対するプロモーターは公知である。真核生物遺伝子はほとんど全て が転写が開始する部位から約25から30塩基上流に位置するATが豊富な領域 を持つ。多数の遺伝子の転写開始点から70から80塩基上流に見られるもう一 つの配列はCXCAAT領域であって、ここにXは如何なるヌクレオチドでもあ りうる。ほとんどの真核生物遺伝子の3’末端にはAATAAA配列が存在し、 これはコード配列の3’末端へのポリAテイル付加のシグナルでありうる。これ ら配列は全てが真核生物発現ベクターに適切に挿入される。 酵母宿主での使用のために適当なプロモーター配列の例には3−ホスホグリセ レートキナーゼ用プロモーター(Hitzemanなど、J.Biol.Che m.、255巻:2073頁[1980年])またはその他の、たとえばエノラ ーゼ、グリセルアルデヒド−3−燐酸脱水素酵素、ヘキソキナーゼ、焦性ブドウ 酸脱カルボキシラーゼ、ホスホフルクトキナーゼ、グルコース−6−燐酸イソメ ラーゼ、3−ホスホグリセレートムターゼ、ピルベートキナーゼ、トリオースホ スフェートイソメラーゼ、ホスホグルコースイソメラーゼ、およびグルコキナー ゼのような解糖酵素(Hessなど、J.Adv.Enzyme・Reg.、7 巻:149頁[1968年];およびHolland、Biochemistr y、17巻:4900頁[1978年])を包含する。 生長条件により制御される転写に付加的な利点を持つ誘導プロモーターである その他の酵母プロモーターはアルコール脱水素酵素2、イソチトクロームC、酸 性ホスファターゼ、窒素代謝関連分解酵素、メタロチオネイン、グリセルアルデ ヒド−3−燐酸脱水素酵素、およびマルトースおよびガラクトースの利用を司る 酵素プロモーター領域である。酵母発現で使用するために適当なベクターおよび プロモーターはさらにHitzmanなど、欧州特許73657に記載がある。 酵母のエンハンサーも酵母プロモーターと共に用いるのが有利である。 哺乳類宿主細胞のベクターからのCHF転写は、宿主細胞系に適合するプロモ ーターである限り、たとえばポリオーマウイルス、鶏痘ウイルス(1989年7 月5日発行の英国特許第2211504)、アデノウイルス(アデノウイルス2 のような)、ウシパピローマウイルス、トリザルコーマウイルス、サイトメガロ ウイルス、レトロウイルス、B型肝炎ウイルス、および最も好ましくはサルウイ ルス40(SV40)などのウイルスのゲノムから、異種哺乳類プロモーター、 たとえばアクチンプロモーターまたは免疫グロブリンプロモーターなどから、熱 ショックプロモーターから、および正常にはCHF配列に関連するプロモーター から、得られたプロモーターによって制御される。SV40ウイルスの早期およ び後期プロモーターはSV40の制限断片として容易に得られ、これにはSV4 0ウイルス複製開始点も含む。Fiersなど、Nature、273巻:11 3頁(1978年);MulliganとBerg、Science、209巻 :1422〜1427頁(1980年);Pavlakisなど、Proc.N atl.Acad.Sci.USA、78巻:7398〜7402頁(1981 年)。ヒトのサイトメガロウイルス即時型プロモーターはHindIIIE制限 断片として容易に取得できる。Greenawayなど、Gene、18巻:3 55〜360頁(1980年)。ウシのパピローマウイルスをベクターとして使 用する哺乳類宿主中での発現DNA系は米国特許第4419446に開示されて いる。この系の修飾は米国特許第4601978に記載がある。サル細胞内での 免疫インターフェロンをコードするcDNAの発現についてはGrayなど、N ature、295巻:503〜508頁(1982年);単純ヘルペスウイル スからのチミジンキナーゼプロモーター制御下におけるマウス細胞内でのヒトの β−インターフェロンcDNA発現についてはReyesなど、Nature、 297巻:598〜601頁(1982年);マウスおよびウサギ細胞培養中で のヒトのインターフェロン−β1遺伝子の発現についてはCanaaniとBe rg、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、79巻:5166〜5 170頁(1982年);およびプロモーターとしてラウス肉腫ウイルスの長末 端反復を使用するCV−1サル腎臓細胞、ニワトリ胚線維芽細胞、チャイニース ハムスター卵巣細胞、ヒラ細胞、およびマウスNIH−3T3細胞内での細菌C AT配列の発現についてはGormanなど、Proc.Natl.Acad. Sci.USA、79巻:6777〜6781頁(1982年)を参照。 (v)エンハンサーエレメント成分 高等真核生物によるこの発明のCHFをコードするDNAの転写は、しばしば ベクターにエンハンサーを挿入することによって増大する。エンハンサーは転写 を増大すべきプロモーターに作用する通常は約10から300bpのDNAのシ ス作用性エレメントである。エンハンサーは相対的に方向および位置に依存せず 、転写ユニットの5’(Laiminsなど、Proc.Natl.Acad. Sci.USA、78巻:993頁[1981年])および3’(Luskyな ど、Mol.Cell・Bio.、3巻:1108頁[1983年])、イント ロンの中(Banerjiなど、Cell、33巻:729頁[1983年]) 、ならびにコード配列自体の内部(Osborneなど、Mol.Cell・B io.、4巻:1293頁[1984年])に見出されている。哺乳類遺伝子に は多数のエンハンサー配列が今では公知である(グロビン、エラスターゼ、アル ブミン、α−フェトプロテインおよびインスリン)。しかしながら、通常真核生 物細胞ウイルスからのエンハンサーを使用する。この例には複製開始点後期側S V40エンハンサー(bp100〜270)、サイトメガロウイルス早期プロモ ーターエンハンサー、複製開始点後期側ポリオーマエンハンサーおよびアデノウ イルスエンハンサーを包含する。真核生物プロモーターの活性化用エンハンサー エレメントに関してはYaniv、Nature、297巻:17〜18頁(1 982年)も参照。エンハンサーはベクターにCHFコード配列の5’または3 ’位でスプライスしうるが、好ましくはプロモーターから5’の部位に位置させ る。 (vi)転写終結成分 真核生物宿主細胞(酵母、カビ、昆虫、植物、動物、ヒト、その他の多細胞生 物からの有核細胞)中で使用する発現ベクターは転写の終結とmRNA安定化に 必要な配列も包含する。このような配列は通常真核生物またはウイルスDNAま たはcDNAの非翻訳領域の5’、時には3’から入手できる。これらの領域は CHFをコードするmRNAの非翻訳部分内のポリアデニル化断片として転写さ れるヌクレオチドセグメントを包含する。 (vii)ベクターの構築および分析 前記の成分1個またはそれ以上を含む適当なベクターの構築には標準的な連結 技術を採用する。必要なプラスミドを作成するように、分離したプラスミドまた はDNA断片を切断し、仕立て、および所期の型に再連結する。 構築したプラスミド中の正確な配列を確認する分析のために、連結混合物を用 いて大腸菌K12の294株(ATCC31446)を形質転換し、適当ならば 成功した形質転換体をアンピシリンまたはテトラサイクリン耐性によって選択す る。形質転換体からのプラスミドを調製し、制限エンドヌクレアーゼ消化によっ て分析するか、および/またはMessingなど、Nucleic・Acid s・Res.、9巻:309頁(1981年)の方法またはMaxamなど、M eth.Enzymol.、65巻:499頁(1980年)の方法によって配 列決定する。 (viii)一時的発現ベクター CHFをコードするDNAの哺乳類細胞で一時的発現を提供する発現ベクター はこの発明の実施において殊に有用である。一般に、一時的発現ではその宿主細 胞が発現ベクターのコピー多数を蓄積するように宿主細胞中で効果的に複製でき 、次に、その発現ベクターがコードする所期ポリペプチドを高濃度で合成するこ とのできる発現ベクターを使用する。前記Sambrookらの16.17〜1 6.22。適当な発現ベクターおよび宿主細胞を含む一時的発現系は、クローニ ングしたDNAがコードするポリペプチドの好都合な陽性確認法ならびにそのよ うなポリペプチドの所期の生物学的または生理学的性質についての迅速な検索法 を与える。こうして、一時的発現系は生物学的に活性な天然CHFの同族体およ び変異体の確認の目的のために、本発明には殊に有用である。 (ix)脊椎動物細胞ベクターの適例 組換え脊椎動物細胞培養中でCHFの合成への適応に適するその他の方法、ベ クター、および宿主細胞についてはGethingなど、Nature、293 巻:620〜625頁(1981年);Manteiなど、Nature、28 1巻:40〜46頁(1979年);欧州特許117060;および欧州特許1 17058に記載がある。CHFの哺乳類細胞培養生産のために殊に有用なプラ スミドはpRK5(欧州特許307247)またはpSVI6B(1991年6 月13日発行のWO91/08291)である。pRK5の誘導体pRK5B( Holmesなど、Science、253巻:1278〜1280[1991 年])はこのような発現に殊に適当である。 D.宿主細胞の選択および形質転換 ここで、ベクターのクローニングまたは発現のために適当な宿主細胞は前記の 原核生物、酵母または高等真核生物細胞である。この目的のために適当な原核生 物はたとえばグラム陰性またはグラム陽性生物のようなユーバクテリア、例えば 大腸菌、エンテロバクター、エルウィニア、クレブシェラ、プロテウスなどエシ ェリチア属、Salmonella・typhimuriumなどサルモネラ属 、Serratia・marcescensのようなセラチア属およびシゲラ属 のような腸内細菌科ならびにB.subtilisおよびB.lichenif ormis(たとえば1989年4月12日発行のDD266710に開示のB .Licheniformis・41P)のようなバチルス属、緑膿菌のような シュードモナス属、およびストレプトマイセス属を包含する。好適な大腸菌クロ ーニング宿主の一つは大腸菌294(ATCC31446)であるが、大腸菌B 、大腸菌X1776(ATCC31537)、大腸菌DH5α、および大腸菌W 3110(ATCC27325)も適当である。これらの例は例示であって、限 定的なものではない。W3110株は組換えDNA生成物発酵用の普通の宿主株 なので、殊に好適な宿主または親宿主である。宿主細胞は蛋白質分解酵素の分泌 が最低であるのが好ましい。例えば、W3110株を修正して宿主内在性の蛋白 質をコードするする遺伝子について遺伝子的突然変異を行いうるが、そのような 宿主 の例は完全遺伝子型tonAΔを持つE.coliW3110・1A2株、完全 遺伝子型tonAΔ・ptr3を持つE.coliW3110・9E4株、完全 遺伝子型tonAΔ・ptr3・phoAΔE15・Δ(argF−lac)1 69・ΔdegP・ΔompT・kanrを持つE.coliW3110・27 C7株(ATCC55244)、完全遺伝子型tonA・ptr3・phoAΔ E15・Δ(argF−lac)169・ΔdegP・ΔompT・Δrbs7 ・ilvG・kanrを持つE.coliW3110・37D6株、非カナマイ シン耐性degP欠失突然変異37D6株であるE.coliW3110・40 B4株、および1990年8月7日に発行された米国特許第4946783に開 示の周縁プロテアーゼ突然変異体を持つE.coli株を包含する。これとは別 に、試験管内クローニング法、たとえばPCRまたはその他の核酸ポリメラーゼ 反応が適している。 原核生物に加えて糸状菌または酵母のような真核生物微生物もCHFをコード するベクター用の適当なクローニングまたは発現宿主である。Saccharo myces・cerevisiaeまたはパン酵母は下等真核生物宿主微生物の 中で最も普通に使用される。しかしながら、他の属、種、および株の多数が同様 に利用でき、本発明に有用であり、たとえばSchizosaccharomy ces・pombe(BeachとNurse、Nature、290巻:14 0頁[1981年];1985年5月2日発行の欧州特許139383);クラ イベロミセス属宿主(米国特許第4943529;Fleerなど、前出)たと えばK.lactis(MW98−8C、CBS683、CBS4574;Lo uvencourtなど、J.Bacteriol.、737頁[1983年] )、K.fragilis(ATCC12424)、K.bulgaricus (ATCC16045)、K.wickeramii(ATCC24178)、 K.waltii(ATCC56500)、K.drosophilarum( ATCC36906;Van・den・Bergなど、前出)、K.therm otoleransおよびK.marxianus;yarrowia(欧州特 許第402226);Pichia・pastoris(欧州特許183070 ;S reekrishnaなど、J.Basic・Microbiol.、28巻: 265〜278頁[1988年]);カンジダ属;Trichoderma・r eesia(欧州特許244234);Neurospora・crassa( Caseなど、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、76巻:52 59〜5263頁[1979年]);シュワニオミセス属たとえばSchwan niomyces・occidentalis(1990年10月31日発行の 欧州特許394538);および糸状菌たとえばノイロスポラ、ペニシリウム、 トリポクラシウム(1991年1月10日発行のWO91/00357)、およ びアスペルギルス属宿主たとえばA.nidulans(Ballanceなど 、Biochem.Biophys.Res.Commun.、112巻:28 4〜289頁[1983年];Tilburnなど、Gene、26巻:205 〜221頁[1983年];Yeltonなど、Proc.Natl.Acad .Sci.USA、81巻:1470〜1474頁[1984年])およびA. niger(KellyとHynes、EMBO・J.、4巻:475〜479 頁[1985年])を包含する。 CHF生産用に適当な宿主細胞は多細胞生物に由来する。そのような宿主細胞 には複雑な処理ができ、グリコシル化活性がある。原理的には、脊椎動物または 無脊椎動物のいずれからであっても、高等真核生物細胞培養は使用可能である。 無脊椎生物細胞の例には植物および昆虫細胞を包含する。たとえばSpodop tera・frugiperda(イモムシ)、Aedes・aegypti( 蚊)、Aedes・albopictus(蚊)、Drosophila・me lanogaster(ミバエ)およびBombyx・moriのようなバキュ ロウイルス科の株と変種および対応する複製できる昆虫宿主細胞が確認されてい る。たとえばLuckowなど、Bio/Technology、6巻:47〜 55頁(1988年);Millerなど、「遺伝子工学(Genetic・E ngineering)」、Setlow,J.K.など編、8巻:(Plen um・Publishing社、1986年)、277〜279頁;およびMa edaなど、Nature、315巻:592〜594頁(1985年)参照。 遺伝子 移入用にたとえば、Autographa・californica・NPVの L−1変異体およびBombyx・mori・NPVのBm−5株などの種々の ウイルス株が公共的に入手可能で、これらウイルスは、殊にSpodopter a・frugiperda細胞の遺伝子移入用に本発明用ウイルスとして使用し うる。 綿、トウモロコシ、馬鈴薯、大豆、ペチュニア、トマト、および煙草の植物細 胞培養は宿主として使用できる。典型的には、予めCHFDNAを含ませるよう に処理した細菌Agrobacterium・tumefaciens株とイン キュベーションすることによって植物細胞に遺伝子移入する。植物細胞培養物の A.tumefaciensとのインキュベーションの間に、CHFをコードす るDNAは植物細胞宿主に移行して遺伝子移入し、適当な条件下でCHFDNA を発現する。これに加え、たとえばノパリン合成酵素プロモーターおよびポリア デニル化シグナル配列のような植物細胞に適合する制御およびシグナル配列も入 手可能である。Depickerなど、J.Mol.Appl.Gen.、1巻 :561頁(1982年)。これに加え、T−DNA780遺伝子の上流から分 離したDNAセグメントは組換えDNA含有植物組織中の植物発現遺伝子の転写 水準を活性化または向上することができる。1989年7月21日発行の欧州特 許321196。 しかしながら、最も注目を引くのは脊椎動物細胞であって、培養中での脊椎動 物細胞の増殖(組織培養)は近年では日常的操作になっている(「組織培養(T issue・Culture)」、Academic・Press社、Krus eとPatterson編[1973年])。有用な哺乳類宿主細胞系列の例は SV40で形質転換したサル腎臓CV1細胞系列(COS−7、ATCC・CR L1651);ヒト胚腎臓系列(293または懸濁培養での生育用にサブクロー ニングした293細胞、Grahamなど、J.Gen.Virol.、36巻 :59頁[1977年]);幼若ハムスター腎臓細胞(BHK、ATCC・CC L10);チャイニーズハムスター卵巣細胞/−DHFR(CHO、Urlau bとChasin、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、77巻: 4216頁[1980年]);マウスのセルトリ細胞(TM4、Mather、 Biol.Reprod.、23巻:243〜251頁[1980年]);サル 腎臓細胞(CV1、ATCC・CCL70);アフリカミドリザル腎臓細胞(V ERO−76、ATCC・CRL1578);ヒト頚部癌細胞(HELA、AT CC・CCL2);イヌ腎臓細胞(MDCK、ATCC・CCL34);バッフ ァローラット肝臓細胞(BRL3A、ATCC・CRL1442);ヒト肺細胞 (W138、ATCC・CCL75);ヒト肝細胞(Hep・G2、HB806 5);マウス乳癌細胞(MMT060562、ATCC・CRL51);TRI 細胞(Matherなど、Annals・NY.Acad.Sci.、383巻 :44〜68頁[1982年]);MRC5細胞;FS4細胞;およびヒト肝癌 系列(Hep・G2)である。 宿主細胞にこの発明の前記発現またはクローニングベクターを遺伝子移入して 好適に形質転換し、プロモーターを誘発するために適当なように修正した通常の 栄養培地中で培養し、形質転換体を選択し、または所期配列をコードする遺伝子 を増幅する。 遺伝子移入は宿主細胞が発現ベクターを取り込むことであって、いずれかのコ ード配列が実際に発現するかどうかには関わらない。当業者には、たとえばCa PO4および電気穿孔法など、多数の遺伝子移入法が公知である。遺伝子移入の 成功は一般に宿主細胞でこのベクターが作動した兆候が起きた時に認識される。 形質転換は生物体へのDNAの導入であって、そのDNAが染色体外要素とし てまたは染色体への挿入によって複製可能であることを意味する。使用する宿主 に応じ、形質転換はその細胞に適する標準的技術を使用して行う。実質的細胞壁 障壁を持つ原核生物その他の細胞には前記Sambrookらの1.82章に記 載の塩化カルシウムを採用するカルシウム処理または電気穿孔法が一般的に使用 される。ある種の植物細胞の形質転換用にはShawなど、Gene、23巻: 315頁(1983年)および1989年6月29日発行のWO89/0585 9に記載のようにAgrobacterium・tumefaciensによる 感染が使用される。これに加え、1991年1月10日発行のWO91/003 58に記載のように植物は超音波処理を使用して遺伝子移入しうる。 このような細胞壁を持たない哺乳類細胞ではGrahamとvan・der・ Eb、Virology、52巻:456〜457頁(1978年)の燐酸カル シウム沈降法が好適である。哺乳類細胞宿主系形質転換の一般的側面はAxel が1983年8月16日発行の米国特許第4399216に記載している。酵母 への形質転換は典型的にはVan・Solingenなど、J.Bact.、1 30巻:946頁(1977年)およびHsiaoなど、Proc.Natl. Acad.Scl.(USA)、76巻.3829頁(1979年)の方法に従 って実施される。しかしながらDNAを細胞に導入するその他の方法、たとえば 核微注入法、電気穿孔法、無傷細胞との細菌原形質融合、ポリブレン、ポリオル ニチンなどポリカチオン、などのようなものも使用しうる。哺乳類細胞を形質転 換するための種々の技術についてはKeownなど、Methods・in・E nzymology、185巻:527〜537頁(1990年)およびMan sourなど、Nature、336巻:348〜352頁(1988年)を参 照。 E.宿主細胞の培養 この発明のCHFポリペプチドを生産するために使用する原核生物細胞は一般 的にSambrookなど、前出、が記載のような適当な培地中で培養する。 この発明のCHFを生産するために使用する哺乳類宿主細胞は種々の培地中で 培養しうる。たとえばHamのF−10(Sigma)、F−12(Sigma )、最小必須培地([MEM]、Sigma)、RPMI−1640(Sigm a)、ダルベッコの修正イーグル培地([D−MEM]、Sigma)、および D−MEM/F−12(Gibco・BRL)のような商業的に入手可能な培地 は宿主細胞を培養するために適当である。これに加え、例えばHamとWall ace、Methods・in・Enzymology、58巻:44頁(19 77年);BarnesとSato、Anal.Biochem.、102巻: 255頁(1980年);米国特許第4767704;4657866;492 7762;5122469;または4560655;米国再発行特許第3098 5;WO90/03430;またはWO87/00195に記載された培地のい ずれ も宿主細胞用の培養培地として使用しうる。これら培地はいずれも必要に応じて ホルモンおよび/またはその他の成長因子(たとえばインスリン、トランスフェ リン、アプロチニン、および/または内皮成長因子[EGF]のような)、塩( たとえば塩化ナトリウム、カルシウム、マグネシウム、および燐酸塩のような) 、緩衝液(HEPESのような)、ヌクレオシド(たとえばアデノシンおよびチ ミジンのような)、抗生物質(ゲンタマイシン(商標)薬剤のような)、微量元 素(通常マイクロモル範囲の最終濃度で存在する無機化合物と定義される)、お よびブドー糖または均等なエネルギー源を添加しうる。その他の必要な添加物も 当業者公知の適当な濃度で含有しうる。たとえば温度、pH、その他のような培 養条件は発現用に選択した宿主細胞について前に使用されたもので、通常の当業 者には明白である。 一般に、哺乳類細胞培養物の試験管内生産性を最大にするための原理、実験計 画および実用技術は「哺乳類細胞バイオテクノロジー:実用的手法(Mamma lian・Cell・Biotechnology:a・Practical・ Approach)」、M.Butler編、(IRL・Press社、199 1年)に見出すことができる。 本開示に示す宿主細胞は試験管内培養中ならびに宿主動物内の細胞も含む。 F.遺伝子増幅/発現の検出 遺伝子増幅および/または発現は、例えば本明細書が提供する配列に基づいて 常用のサザンブロット、mRNAの転写を定量するノーザンブロット(Thom as、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、77巻:5201〜5 205頁[1980年])、ドットブロット(DNA分析)、または適当に標識 したプローブを使用する原位置ハイブリッド形成、などによって試料中で直接に 測定しうる。種々の標識、最も通常には放射性同位元素、殊に32P、を採用しう る。しかしながら、たとえばポリヌクレオチドへの導入のためのビオチン修飾ヌ クレオチドを使用するようなその他の技術も採用しうる。次にビオチンはアビジ ンまたは抗体への結合部位として役立ち、たとえばこれを放射性核種、螢光基、 酵素、その他のような広範な標識でラベルしうる。これとは別にDNA二重ラセ ン、RNA二重ラセンおよびDNA−RNA二重ラセンまたはDNA−蛋白質二 重ラセンを含む特定の二重ラセンを認識できる抗体を採用しうる。次に抗体を標 識し、表面に二重ラセンが形成すればその二重ラセンに結合する抗体の存在が検 出できるようにして、二重ラセンが表面に結合するところでの検定を実施する。 遺伝子発現は、これとは別に、たとえば組織切片の免疫組織化学的染色および 遺伝子生産物発現を直接的に定量するための細胞培養物または体液の検定のよう な免疫学的方法により測定しうる。免疫組織化学的染色技術では、典型的には脱 水および固定により細胞試料を作成し、続いて結合する遺伝子生産物に特異的な 標識抗体と反応させる。通常この標識は、たとえば酵素標識、螢光標識、化学発 光標識、その他のように可視的に検出可能なものである。本発明での使用に適当 な、殊に高感度の染色技術はHsuなど、Am.J.Clin.Path.、7 5巻:734〜738頁(1980年)に記載されている。 免疫組織化学染色および/または試料液の検定用に有用な抗体はモノクローナ ルかポリクローナルかであって、哺乳類体内で産生しうる。抗体は天然CHFポ リペプチドに対してまたは本明細書第4章記載のDNA配列に基づく合成ペプチ ドに対して好都合に作成しうる。 G.CHFポリペプチドの精製 CHFは好ましくは培養培地から分泌ポリペプチドとして回収されるが、分泌 シグナルなしに直接生産した時には宿主細胞溶菌液からも回収しうる。 ヒト起源以外の組換え細胞内でCHFを産生する時には、CHFはヒト起源蛋 白質またはポリペプチドを全く含まない。しかしながら、CHFに関して実質的 に均質な製品を得るための細胞蛋白質またはポリペプチドからCHFを精製する ことが必要である。第一段階で、宿主細胞または溶菌断片のいずれもの粒状破砕 物を、例えば遠心分離または限外濾過などにより除去し;要すれば蛋白質を商業 的に入手可能な蛋白質濃縮濾過で蛋白質を濃縮し;続いて、免疫親和性クロマト グラフィー、イオン交換カラム分画(たとえば、DAEAまたはカルボキシメチ ルまたはスルホプロピル基を含むマトリックス上の)、ブルーセファロース、C Mブルー−セファロース、MONO−Q、MONO−S、レンチルレクチン−セ ファロース、WGA−セファロース、コンA−セファロース、Ether・To yopearl、Butyl・Toyopearl、Phenyl・Toyop earlまたはプロテインAセファロース上のクロマトグラフィー、SDS−P AGEクロマトグラフィー、シリカクロマトグラフィー、クロマトフォーカシン グ、逆相HPLC(たとえば脂肪族基付加シリカゲル)、たとえばセファデック ス分子篩またはサイズ排除クロマトグラフィーを使用するゲル濾過、CHFを選 択的に結合するカラム上のクロマトグラフィー、およびエタノールまたは硫酸ア ンモニウム沈降から選択した工程1回またはそれ以上によってCHFをその他不 純物から分離する。前記工程のいずれにもプロテアーゼ阻害剤を添加してプロテ イン分解を防止しうる。適当なプロテアーゼ阻害剤の例にはフェニルメチルスル ホニルフルオリド(PMSF)、リューコペプチン、ペプスタチン、アプロチニ ン、4−(2−アミノエチル)−ベンゼンスルホニルフルオリド塩酸塩−ベスタ チン、キモスタチン、およびベンズアミジンを包含する。 好適な精製方式は関連クローンを遺伝子移入した細胞の培養培地を1.5M− NaClに調整し、Butyl・Toyopearl(商品名)カラムに装填す ることを含む。このカラムをNaCl含有トリス[ヒドロキシメチルアミノ]メ タン塩酸塩(Tris−HCl)、pH7.5で洗浄し、活性を10mM−Zw ittergent(商品名)3〜10界面活性剤を含むTRIS−HCl、p H7.5で溶離する。活性の極大を150mM−NaCl、pH8.0に調整し てMONO−Q迅速フローカラムに入れる。このカラムをNaClおよびオクチ ルグルコシドを含むTRIS−HCl、pH8.0で洗浄する。活性は流過した 画分中に見られる。活性物質は次に0.1%TFA、10%アセトニトリル中の 逆相C4カラムに入れ、0.1%TFAから80%までの勾配で溶離する。活性 はゲル濾過カラム上で約15〜30kDaに分画される。分割と回収にはグアニ ジン−HClのようなカオトロープ剤が必要であると予期される。 残基が欠失、挿入、または置換したCHF変異体は天然CHFと同様な方式で その変異によって起きる実質的な変化を配慮して回収される。例えばCHFと、 たとえば細菌またはウイルスの抗原など、その他のプロテインまたはポリペプチ ドとの融合物の製造は精製を促進する;この抗原に対する抗体を含む免疫親和性 カラムを融合ポリペプチドを吸着するために使用できる。たとえばウサギのポリ クローナル抗−CHFカラムのような免疫親和性カラムをそれに残りの免疫エピ トープ少なくとも1個に結合することによってCHF変異体を吸着するために採 用できる。前記定義のプロテアーゼ阻害剤も精製の間のプロテイン分解を防止す るために有用でありうるし、また、抗生物質も偶発的な夾雑物の生育を防止する ために添加しうる。熟練した当業者は天然CHFに対して適当な精製法は、組換 え細胞培養中での生産に際してCHFまたはその変異体の性質における変化に起 因する修正が必要でありうることを認識するものである。 H.CHFポリペプチドの共有結合修飾体 CHFポリペプチドの共有結合修飾体はこの発明の範囲に含まれる。天然CH Fと天然CHFのアミノ酸配列変異体との双方とも共有結合的に修飾しうる。こ の発明の範囲内にある共有結合的修飾の−型は変異体CHF断片の製品である。 40アミノ酸残基までの変異体CHF断片は化学合成または全長または変異体C HFポリペプチドの酵素的または化学的切断によって好都合に産生できる。CH Fまたはその断片の他の型の共有結合的修飾は分子にCHFまたはその断片の標 的アミノ酸残基を選択した側鎖またはN−またはC−末端残基と反応することの できる有機誘導化試薬と反応させることにより導入される。 システイニル残基は最も普通には、たとえばクロロ酢酸またはクロロアセトア ミドのような、α−ハロ酢酸(および対応するアミン)と反応させてカルボキシ メチルまたはカルボキシアミドメチル誘導体を得る。システイニル残基はブロモ トリフルオロアセトン、α−ブロモ−β−(5−イミドゾイル)プロピオン酸、 クロロアセチルホスフェート、N−アルキルマレイミド、3−ニトロ−2−ピリ ジルジサルファイド、メチル・2−ピリジルジサルファイド、p−クロロマーキ ュリベンゾエート、2−クロロマーキュリ−4−ニトロフェノール、またはクロ ロ−7−ニトロベンゾ−2−オキサ−1,3−ジアゾールとの反応によっても、 誘導体化される。 ヒスチジル残基はpH5.5〜7.0でピロ炭酸ジエチルとの反応で誘導体化 される。この試薬は相対的にヒスチジル側鎖に特異的である。パラ−ブロモフェ ナシルブロミドも有用である。この反応は好ましくはpH6.0の0.1M−ナ トリウムカコジレート中で行う。 リジニルおよびアミノ末端残基はコハク酸またはその他カルボン酸の無水物と 反応する。これら試薬での誘導体化にはリジニル残基の荷電を逆転する効果があ る。α−アミノ−含有残基用のその他の適当な試薬は、たとえばメチルピコリン イミデートのようなイミドエステル、ピリドキサールホスフェート、ピリドキサ ール、水素化クロロボロン、トリニトロベンゼンスルホン酸、O−メチルイソ尿 素、2,4−ペンタンジオンおよびグリオキシレートとのトランスアミナーゼ− 触媒反応を包含する。 アルギニル残基は常用の試薬1種または数種との反応で修飾され、その中には フェニルグリオキサール、2,3−ブタンジオン、1,2−シクロヘキサンジオ ンおよびニンヒドリンがある。アルギニン残基の誘導体化には、グアニジン官能 基のpKaが高いため、反応をアルカリ性条件中で行うことが必要である。さら に、これら試薬はリジン基ならびにアルギニンのイプシロン−アミノ基とも反応 しうる。 チロジル残基の特異的修飾はチロジル残基にスペクトル標識を導入する特異的 な関心から芳香族ジアゾニウム化合物またはテトラニトロメタンとの反応によっ て行われうる。最も通常には、N−アセチルイミダゾールおよびテトラニトロメ タンを使用してO−アセチルチロジル種および3−ニトロ誘導体をそれぞれ形成 する。チロジル残基を125Iまたは131Iを使用して放射能免疫検定用の標識蛋白 質を製造するためにヨード化するが、前記クロラミンT法が適当である。 カルボキシル側基(アスパルチルまたはグルタミル)はカルボジイミド(R− N=C=N−R’)との反応により選択的に修飾される。ここに、RおよびR’ はたとえば1−シクロヘキシル−3−(2−モルホリニル−4−エチル)カルボ ジイミドまたは1−エチル−3−(4−アゾニア−4,4−ジメチルペンチル) カルボジイミドのように異なるアルキル基である。さらにその上、アスパルチル およびグルタミル残基は、アンモニウムイオンとの反応によってアスパラギニル およびグルタミニル残基に変換される。 双官能性試薬での誘導体化は抗−CHF抗体を精製するための方法またはその 逆の方法で使用するために、CHFを水不溶性支持マトリックスまたは表面に交 差結合するために有用である。通常使用する交差結合剤には、たとえば、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 ドロキシサクシンイミドエステル、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(サクシンイミジルプロピオネート)のようなジサクシン イミジルエステルを含むホモ二官能性イミドエステル、およびビス−N−マレイ ミド−1,8−オクタンのような二官能性マレイミド、などを包含する。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ような誘導化試 薬は光活性化可能な中間体を与え、それは光の存在下に交差結合を形成すること ができる。その他に、反応性の非水溶性マトリックス、たとえばシアノーゲンブ ロミド活性化炭水化物および米国特許第3969287;3691016;41 95128;4247642;4229537;および4330440に記載の 反応性基質は蛋白質固定化に利用される。 グルタミニルおよびアスパラギニル残基はしばしば脱アミノ化されておのおの 対応するグルタミルおよびアスパルチル残基となる。これらの残基は中性または 塩基性条件下に脱アミノ化される。これら残基の脱アミド化型はこの発明の範囲 内に含まれる。 その他の修飾はプロリンおよびリジンのヒドロキシル化、セリルまたはスレオ ニル残基にあるヒドロキシル基の燐酸化、リジン、アルギニン、およびヒスチジ ン側鎖にあるα−アミノ基のメチル化(T.E.Creighton、「蛋白質 :構造および分子の性質(Proteins:Structure・and・M eoleular・Properties)」、W.H.Freeman社、サ ンフランシスコ、79〜86頁[1983年])、N−末端アミンのアセチル化 およびC−末端カルボキシル基のアミド化を包含する。 この発明の範囲内に含まれるCHFポリペプチドのもう一つの型の共有結合的 修飾にはこのポリペプチドの天然グリコシル化パターンを変更することを含む。 ここに、変更は天然CHFに見られる炭水化物基1個またはそれ以上を除去し、 および/または天然CHFには存在しないグリコシル化部位1個またはそれ以上 を追加することを意味する。 ポリペプチドのグリコシル化は典型的にはN−結合かまたはO−結合である。 N−結合は炭水化物基がアスパラギン残基の側鎖に付加することを示す。トリペ プチド配列:アスパラギン−X−セリンおよびアスパラギン−X−スレオニン( ここにXはプロリン以外のアミノ酸である)はアスパラギン側鎖への炭水化物基 の酵素的付加のための認識配列である。そこで、これらトリペプチド配列のいず れかのポリペプチドにおける存在はグリコシル化の可能性ある部位を構成する。 O−結合グリコシル化は、糖であるN−アセチルガラクトサミン、ガラクトース 、またはキシロースの一つが、最も普通にはセリンまたはスレオニンであるヒド ロキシアミノ酸に結合することを示すけれども5−ヒドロキシプロリンまたは5 −ヒドロキシリジンも使用しうる。 CHFポリペプチドへのグリコシル化部位の結合は、前記のトリペプチド配列 (N−結合グリコシル化部位のための)1個またはそれ以上を含むようにアミノ 酸配列を変更することによって好都合に達成される。この変更は天然CHF配列 にセリンまたはスレオニン残基1個またはそれ以上の付加または置換(O−グリ コシル化部位への)することによっても行いうる。容易にするには天然CHFア ミノ酸配列を好ましくはDNA水準で、殊に天然CHFポリペプチドをコードす るDNAを所期アミノ酸に翻訳されるコドンを作成するように予め選択した塩基 で突然変異することによって変更する。DNA突然変異は2B項に前記した方法 を用いて行いうる。 CHFポリペプチド上の炭水化物基の数を増加する別の方法の一つはグリコシ ドの化学的または酵素的なポリペプチドへの結合である。これらの操作はN−ま たはO−結合グリコシル化について、グリコシル化性能を持つ宿主細胞内でポリ ペプチドの生産を要しない点で有利である。使用する結合様式に依存して、糖は (イ)アルギニンおよびヒスチジン、(ロ)遊離カルボキシル基、(ハ)システ インにあるような遊離スルフヒドリル基、(ニ)セリン、スレオニン、またはヒ ドロキシプロリンにあるような遊離ヒドロキシル基、(ホ)フェニルアラニン、 チロジンまたはトリプトファンにあるような芳香族基、または(ヘ)グルタミン のアミド基、に付加しうる。これらの方法は1987年9月11日発行WO87 /05330およびAplinとWriston、CRC・Crit.Rev. Biochem.、259〜306頁(1981年)に記載がある。 CHFポリペプチド上に存在する炭水化物部分の除去は化学的または酵素的に 達成しうる。化学的脱グリコシル化にはトリフルオロメタンスルホン酸化合物ま たは均等な化合物とポリペプチドとの接触を要する。この処理では結合糖(N− アセチルグルコサミンまたはN−アセチルガラクトサミン)以外の殆どまたは全 ての糖を切断するが、ポリペプチドは無傷のままに残す。化学的脱グリコシル化 はHakimuddinなど、Arch.Biochem.Biophys.、 259巻:52頁(1987年)およびEdgeなど、Anal.Bioche m.、118巻:131頁(1981年)に記載がある。ポリペプチド上の炭水 化物基の酵素的切断はThotakuraなど、Meth.Enzymol.、 138巻:350頁(1987年)に記載のように種々のエンド−およびエキソ −グリコシダーゼの使用により達成できる。 可能性あるグリコシル化部位でのグリコシル化はDuskinなど、J.Bi ol.Chem.、257巻:3105頁(1982年)に記載のようにツニカ マイシン化合物の使用で防止しうる。ツニカマイシンは蛋白質−N−グリコシド 結合の形成を阻害する。 CHFの共有結合修飾の他の型は、米国特許第4640835;449668 9;4301144;4670417;4791192または4179337に ある様式で、たとえばポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ま たはポリオキシアルキレンなど、種々の非蛋白質ポリマーへのCHFポリペプチ ドの結合を含む。 CHFはまた、例えばコアセルベーション技術または界面重合(例えばそれぞ れヒドロキシメチルセルロースまたはゼラチンミクロカプセルおよびポリ[メチ ルメタクリレート]マイクロカプセル)により、コロイド性薬剤送達系中(例え ばリポソーム、アルブミンマイクロスフェア、マイクロエマルジョン、ナノ粒子 およびナノカプセル)またはマクロエマルジョン中に製造したマイクロカプセル 中に捕捉しうる。このような技術は「レミントンの薬剤科学(Remingto n’s.Pharmaceutical・Science)」、16版、Osl o,A.編、(1980年)に開示されている。 CHF製剤はまた放射性ヨード、酵素、フルオロフォア、スピン標識、その他 で標識した時にはCHFのための検定(たとえば放射免疫検定、酵素結合免疫検 定、または放射能受容体検定における標準品として使用するためにCHFを標識 することによって)における標準品としての抗体の作成において、親和性精製技 術において、および競合型受容体結合検定において有用である。 変異体CHFの性質を予測するのは困難なことが多いので、最適変異体を選択 するためには得られる変異体の検索は意義があるものである。心臓肥大、抗不整 脈、筋変力作用、または神経栄養性の強化、CHF拮抗作用の存在、発現水準の 向上、酸化安定性、高濃度分泌性能、その他を検索できる。例えば、所与抗体へ の親和性のようなCHF分子の免疫学的性質の変化、たとえばは競合型免疫検定 法により測定される。変異体はその肥大性、抗不整脈性、筋変力性、および神経 栄養性の活性が同じ検定で天然CHFで観察される対応する活性(例えば、下記 実施例中に記載する肥大および神経栄養性の検定を使用して)と比較することに よって低下または強化における変化を検定する。たとえば酸化還元性または熱安 定性、親水性、プロテイン分解の受け易さ、またはキャリアーとのまたは多重体 への会合性向のような、蛋白質またはポリペプチドの性質の潜在的修飾の他のも のは当分野でよく公知の方法によって検定される。 I.CHF拮抗剤 CHFへの拮抗剤はCHFのための予測される受容体ファミリー(CNTF、 LIF、およびオンコスタチンM受容体サブファミリーを包含するGH/サイト カイン受容体ファミリー)を使用することによって製造できる。即ち、受容体を ファミリーから発現用にクローニングし;次に受容体の可溶性型を、細胞外ドメ インを確認し膜貫通ドメインから切断することによって製造できる。可溶性型受 容体を次に拮抗剤として使用するか、または受容体を使用してCHF活性に拮抗 する小さい分子を検索できる。 これとは別に、図1に示すマウス配列または図5に示すヒト配列を使用して、 拮抗剤として作用する天然CHFの変異体を製造する。GH/サイトカイン受容 体ファミリーはリガンド上に結合部位2個を持つことが知られているのでCHF の受容体結合部位は結合性研究で決定でき、また、分子が拮抗剤として作用する ようにそれらの一つを標準技術(欠失またはラジカル置換)で除去することがで きる。本明細書記載の拮抗作用は肥大性および神経栄養性を含む数種の方法によ って決定できる。 J.肥大性検定 肥大性活性を検定するためには、好ましくは縮小検定を使用する。この検定法 では使用する培地は細胞を血清不含の低密度プレーティングで生存させる。この 培地に直接プレーティングすると、少数細胞が除けるように洗浄段階を省略でき る。プレーティング密度は重要である:少数細胞の多くとその生存率が減少し; 多数細胞の多くおよび筋細胞が自己誘導肥大を開始する。 これに含まれる段階は: (イ)96ウェルのプレートに、少なくともインスリン、トランスフェリン、 およびアプロチニンを添加したD−MEM/F−12培地中の筋細胞懸濁液を、 細胞密度約7.5×104細胞/mLでプレーティングする; (ロ)細胞を培養する; (ハ)検定すべき物質(CHFを含むと推測されるような)を添加する; (ニ)細胞を物質とともに培養する;および (ホ)肥大性を測定する。 この培地には別の要素、たとえば細胞の長期生存を確保するEGFのようなも のを添加できるが、しかしそのような添加は必須ではない。D−MEM/F−1 2培地はGibco・BRL、Gaithersburg、MDから入手でき、 下記培地の一つからなる: 好適な肥大性検定法は次の通り: (イ)ウシ血清を含む培地、好ましくは4%ウシ胎児血清添加D−MEM/F −12培地を、好ましくはウェルをこの培地と約8時間37℃でインキュベーシ ョンした、96−ウェル組織培養プレートにプレコートする; (ロ)培地を除く; (ハ)7.5×104細胞/mLのインスリン、トランスフェリン、およびアプ ロチニン添加D−MEM−/F−12培地の筋細胞懸濁液を内側の60ウェルに プレーティングする; (ニ)筋細胞を少なくとも24時間培養する; (ホ)被験物質を添加する; (ヘ)細胞を被験物質とともに培養する(好ましくは約24〜72時間、より 好ましくは約48時間);次いで (ト)肥大を、好ましくはクリスタルバイオレット染色で、測定する。 好ましくは段階(ハ)で使用する培地は血清不含であって、ペニシリン/スト レプトマイシン(pen/strep)およびグルタミンを含有する。最も好ま しくは、この培地はD−MEM/F−12を100mL、トランスフェリン10 0μL(10mg/mL)、インスリン20μL(5mg/mL)、アプロチニ ン50μL(2mg/mL)、pen/strepを1mL(JRH・Bios ciences・No.59602−77P)、L−グルタミン1mL(200 mM)を含有する。 試料必要量が100μLまたはそれ以下と小さく、1週間1000試料の検定 性能が発現クローニングおよび蛋白質精製を可能にするが、これは現在までの方 法を使用しては実現不能であろう。 肥大性用の検定法の別の一つは心房性ナトリウム利尿ペプチド(ANP)放出 をラットANP受容体A−IgG融合蛋白質への125I-ラットANPの結合に対 する競合を測定する検定法によって測定することを含む。使用に適するこの方法 はChamowなど、Biochemistry、29巻:9885〜9891 頁(1990年)が記載したCD4−IgG融合蛋白質を使用してgp120を 測定するために使用した方法と類似している。 K.神経栄養性検定 ここではLeung、Neuron、8巻:1045〜1053頁(1992 年)に記載された毛様体神経節神経栄養性活性用検定法が適当である。略述すれ ば、毛様体神経節をE7−E8ニワトリ胚から切り出し、トリプシン−EDTA (Gibco15400−13)中で解離し、37℃で15分間燐酸塩緩衝食塩 水で10倍に希釈する。神経節をトリプシンがなくなるまで成育培地(10%ウ シ胎児血漿、1.5mM−グルタミン、ペニシリン100μg/mLおよびスト レプトマイシン100μg/mL添加高グルコースD−MEM)で3回洗浄し、 次に成育培地1mL中で緩やかにかきまぜて単一細胞懸濁液とする。成育培地5 mL中のこの細胞混合物を100mm組織培養皿に入れ、4時間37℃の孵卵器 中でインキュベーションしてニューロンを濃縮する。この時間の間に非ニューロ ン性細胞は優先的に皿に付着し、インキュベーションの終期にはニューロンは浮 遊して緩やかに洗浄できる。濃縮したニューロンを次に予めコラーゲンで被覆し た96−ウェルのプレートに入れてプレーティングする。各ウェルに細胞100 0〜2000個をプレーティングして、試験すべきCHF希釈物とともに最終容 積を100から250μLとする。37℃で2〜4日インキュベーションした後 に、生存細胞を生体色素メタロチオネイン(MTT)を用いて染色して生体細胞 数を評価する。ウェルに5分の1容のMTT(Sigma・M2128)5mg /mLを添加する。37℃で2〜4時間インキュベーション後、生存細胞(濃紫 色沈殿物で満たされたもの)を倍率100×の位相顕微鏡によって計数する。3.CHFの使用および治療的組成物および投与 CHFには生体内で、心不全、不整脈または筋変力疾患および/または末梢性 神経障害およびその他の運動ニューロンまたはCNTFが活性なニューロンに関 連する神経学的疾患を持つ哺乳類(動物またはヒト)の処置のための薬剤として 用途があると信じられる。 例えば、CHFは、ACE阻害剤が採用できないか、または有効でない症例で 欝血性心不全の処置に有用でありうる。場合によってはCHFをACE阻害剤を 含む他剤と組合せるか、協同して欝血性心不全を治療するために投与する。 投与すべきACE阻害剤の有効量は、もし採用するなら、医師または獣医師の 裁量による。薬剤の投与および調節は欝血性心不全の最適管理を達成するように 行われ、および理想的には利尿剤またはジギタリスの使用および低血圧および腎 障害のような状態を考慮に入れる。用量はさらに使用する阻害剤の型および処置 すべき特定患者のような因子に依存する。典型的には採用する量はACE阻害剤 がCHFなしに投与される時に使用される用量と同じ用量とする。 そこで、例えばエナラプリルの試験用量を5mgとし、患者が許容するなら、 次にこれを1日1回用量10〜20mgに上げる。他の例として、カプトプリル はヒトの患者に最初は試験用量6.25mgを経口投与し、次にこの用量を患者 が許容するなら、25mg1日2回(BID)または1日3回(TID)まで、 後に50mgBIDまたはTIDまで増量しうる。許容水準は血圧の低下が低血 圧の徴候を伴うかどうかを決定して評価する。もし処方するなら、用量は100 mgBIDまたはTIDまで増加しうる。カプトプリルは活性成分としてヒドロ クロロサイアザイドと組合せてカプトプリルが腸に達するまで保護する腸溶また は遅延放出被覆を持つpH安定化コアとして製剤化される。カプトプリルは錠剤 またはカプセル剤として投与用に入手できる。カプトプリルその他のACE阻害 剤に関する用量、投与、処方、および配合禁忌についての議論は「医師卓上便覧 (Physicians.Desk・Reference)」、Medical ・Economics・Data・Production社、Montvale 、 NJ.2314−2320頁(1994年)に見出すことができる。 CHFはまた天然または腫瘍壊死因子誘導死に対して膠突起神経膠細胞を保護 する試験管内での膠突起神経膠細胞の発生、成熟および生存の点で、星状神経膠 細胞の生存および分化および2型星状神経膠細胞誘導の点で、およびラット中枢 神経系(CNS)の小神経膠細胞による低親和性神経成長因子およびCD−4の 組換え生産の刺激の点で潜在的に有用である。 CHFはまた脱神経した骨格筋に栄養効果を与える点で潜在的に有用である。 これに加え、白血病阻害因子、オンコスタチンM、および毛様体神経栄養因子に 対する低親和性受容体を遺伝子移入した造血細胞の増殖反応および結合性を持つ こと、インターロイキン−6受容体に結合することによって肝実質細胞中のフィ ブリノーゲン遺伝子発現を制御すること、マウス胚癌細胞に栄養作用を持つこと 、内因性熱発物質になること、およびヒトのIMR32神経芽細胞腫に有糸分裂 促進剤効果を持つことが期待される。 これに加え、CHFは培養ラット交感神経ニューロンの神経成長因子への反応 を強化すること、発育中のラットにおいて運動ニューロンとその標的筋肉を維持 すること、生体内で運動神経ニューロンの発芽を誘導すること、試験管内で新生 児ラットの皮質脊髄ニューロンの生存を促進すること、生体内で成熟ラットの黒 質ドパミン作動性ニューロンの変性を防止すること、海馬錐体ニューロンの興奮 毒性損傷に対する感受性の閾値を変化すること、成熟ラットCNSでニューロン の変性を防止し、低親和性NGF受容体の生産を促進すること、および胎児ラッ ト海馬培養物中のニューロン生存を強化することが期待される。 これらの活性はCHFによる末梢神経障害(運動および感覚)、ALS、アル ツハイマー病、パーキンソン病、発作、ハンチントン病、および、例えば網膜に 関する眼科疾患を含む全神経変性疾患の治療に翻訳される。 CHFは、たとえば、CNTF、NGF、BDNF、NT−3、NT−4、お よびNT−%のような神経栄養因子とともに神経学的疾患の付随的治療としても 有用でありうる。 CHFをコードする核酸は組織特異的型分類の診断剤として有用でありうる。 例えば、切片上ハイブリッド形成、ノーザンおよびサザンブロティング、および PCR分析のような操作はCHFをコードするDNAおよび/またはRNAが評 価すべき細胞型内に存在するかどうかを決定するために使用できる。 分離したCHFポリペプチドは未知量のCHFを含む試料に対する標準または 対照として定量的診断検定法で使用しうる。 心不全および神経学的疾患の処置のためのCHF治療剤は貯蔵のためには所期 純度を持つCHFを、要すれば生理学的に許容される担体、添加剤、または安定 化剤(前記レミントンの薬剤科学)と混合して、凍結乾燥ケーキまたは水溶液の 形に製造される。許容される担体、添加剤または安定化剤は採用する用量および 濃度においてレシピエントに対して非毒性であって、燐酸塩、クエン酸、その他 の有機酸のような緩衝剤;アスコルビン酸を含む抗酸化剤;低分子量ポリペプチ ド(約10残基以下);血漿アルブミン、ゼラチン、または免疫グロブリンのよ うな蛋白質;ポリビニルピロリドンのような親水性ポリマー;グリシン、グルタ ミン、アスパラギン、アルギニンまたはリジンのようなアミノ酸;グルコース、 マンノース、またはデキストリンを含む単糖類、二糖類、その他の炭水化物;E DTAのようなキレート剤;マンニトールまたはソルビトールのような糖アルコ ール;ナトリウムのような塩形成対イオン;および/またはトゥイーン、プルロ ン、またはポリエチレングリコール(PEG)のような非イオン性界面活性剤を 包含する。 生体内投与に使用するCHFは無菌でなければならない。これは凍結乾燥およ び再構築の前または後に無菌濾過膜を通して濾過することによって容易に達成さ れる。通常ではCHFは凍結乾燥型または溶液中に貯蔵する。 治療用CHF組成物は一般に無菌アクセスポートを持つ容器、例えば皮下注射 針によって穴あけできる蓋を持つ静脈注射溶液バッグまたはバイアルに入れる。 CHFまたはCHF抗体投与経路はたとえば静脈内、腹腔内、脳内、筋肉内、 眼内、動脈内、または病巣内経路など、または下記の持続放出系による注射また は点滴など、既知の方法に従うものである。CHFは点滴するかまとめた注射で 連続的に投与される。CHF抗体は同様に投与するか、または血流またはリンパ に投与する。 持続放出製剤の適例はこの蛋白質を含む固体親水性ポリマーの半透性マトリッ クスであって、たとえばフィルムまたはマイクロカプセルに成形したものを包含 する。持続放出マトリックスの例にはポリエステル、ヒドロゲル(たとえば、L angerなど、J.Biomed.Master.Res.、15巻:167 〜277頁[1981年]およびLangerなど、Chem.Tech.、1 2巻、98〜105頁[1982年]に記載のあるポリ(2−ヒドロキシエチル メタクリレート)またはポリ(ビニルアルコール))、ポリラクチド(米国特許 第3773919、欧州特許58481)、L−グルタミン酸およびガンマエチ ル−L−グルタメートとの共重合体(Sidmanなど、Biopolymer s、22巻:547〜556頁[1983年])、非分解性エチレン−酢酸ビニ ル(Langerなど、前出)、分解性乳酸−グリコール酸共重合体、たとえば ルプロンデポ(商品名)(乳酸−グリコール酸共重合体および酢酸ロイプロライ ドの注射用微小球)など、およびポリ−D−(−)−3−ヒドロキシ酪酸(欧州 特許133988)を包含する。 エチレン−酢酸ビニルおよび乳酸−グリコール酸のようなポリマーは100日 以上にわたる分子の放出を可能にするが、ある種のヒトロゲルは蛋白質をもっと 短期間放出する。カプセル化された時、蛋白質は体内に長期間残存し、37℃で 湿気に接触する結果として変性または凝集して生物学的活性損失および免疫原性 の変化が起こりうる。合理的な方策は関与する機序に依存した蛋白質安定化につ いて工夫できる。例えば、もし凝集機序が分子間チオ−ジスルフィド交換による S−S結合形成にあることが発見されれば、安定化はスルフヒドリル残基修飾、 酸性溶液からの凍結乾燥、含湿量制御、適当な添加剤の使用、および特定ポリマ ーマトリックス組成物の開発により達成される。 持続放出CHF組成物はリポソーム捕捉CHFも包含する。CHFを含有する リポソームはそれ自体公知の方法:DE3218121;Epsteinなど、 Proc.Natl.Acad.Sci.USA、82巻:3688〜3692 頁(1985年);Hwangなど、Proc.Natl.Acad.Sci. USA、77巻:4030〜4034頁(1980年);欧州特許52322; 欧州特許36676;欧州特許88046;欧州特許143949;欧州特許1 42641;日本特許出願83−118008;米国特許第4485045およ び4544545;および欧州特許102324;で製造する。正常にはリポソ ームは小さい(約200〜800オングストローム)単層型でリピド含量はコレ ステロール約30モル%より大であって、選択する比率は最適CHF療法に適合 させる。 治療に採用すべきCHFの有効量は、例えば治療対象、投与経路、および患者 の条件などに依存する。それ故、治療者にとって薬剤を力価検定して、最適な治 療効果を得るに必要なように投与経路を修正することが必要となる。典型的な日 用量は前記因子に依存して1日当り約1μg/kgから100mg/kg患者体 重またはそれ以上までの範囲にわたり、好ましくは約10μg/kg/日から1 0mg/kg/日である。典型的には臨床医は用量が心臓または神経不全の治療 に所望の効果を達成するまでCHFを投与する。例えば、この量は心室収縮力を 増大し、末梢性血管抵抗を減弱し、心不全患者における同様に重大な状態を軽快 または処置する。この療法の進捗は通常の検定法で容易に監視される。4.CHF抗体の製造 (i)出発物質および製法 免疫グロブリン(Ig)およびそのある種の変異体は公知であり、多くは組換 え細胞培養によって調製されてきた。例えば、米国特許第4745055;欧州 特許256654;欧州特許120694;欧州特許125023;欧州特許2 55694;欧州特許266663;WO88/03559;Faulkner など、Nature、298巻:286頁(1982年);Morrison、 J.Immun.、123巻:793頁(1979年);Koehlerなど、 Proc.Natl.Acad.Sci.USA、77巻:2197頁(198 0年);Rasoなど、Cancer・Res.、41巻:2073頁(198 1年);Morrisonなど、Ann.Rev.Immunol.、2巻:2 39頁(1984年);Morrison、Science、229巻:120 2頁(1985年);およびMorrisonなど、Proc.Natl.Ac ad.Sci.USA、81巻:6851頁(1984年);を参照。再結合免 疫グロブリン鎖も公知である。例えば米国特許第4444878;WO88/0 3565;および欧州特許68763および記載の文献参照。本発明のキメラに おける免疫グロブリン部分はIgG−1、IgG−2、IgG−3、またはIg G−4サブタイプ、IgA、IgE、IgDまたはIgM、から得られうるが、 好ましくはIgG−1、またはIgG−3から得る。 (ii)ポリクローナル抗体 CHFポリペプチドまたはCHF断片へのポリクローナル抗体は一般にCHF またはCHF断片およびアジュバントの皮下(sc)または腹腔内への多回注射 によって動物中に作成する。CHFまたは標的アミノ酸配列を含む断片を免疫す べき種に免疫原性である蛋白質、たとえばキーホールリンペットヘモシアニン、 血清アルブミン、ウシのサイログロブリン、または大豆トリプシン阻害剤などに 双官能または誘導化剤、例えばマレイミドベンゾイルスルホサクシンイミドエス テル(システイン残基経由の複合)、N−ヒドロキシサクシンイミド(リジン残 基経由)、グルタルアルデヒド、無水コハク酸、SOCl2、またはR1N=C= NR(ここにRおよびR1は異なるアルキル基である)などを使用して複合させ ることは有用でありうる。 CHFポリペプチドまたはCHF断片、免疫原性複合体、または誘導体に対し て動物を免疫するには、ペプチドまたは複合体(各々ウサギまたはマウス)1m gまたは1μgをフロインドの完全アジュバント3容と混合し、その溶液を多部 位に皮内注射する。1月後、初回量の1/5から1/10量のフロインド完全ア ジュバント中のペプチドまたは複合体を多部位に皮下注射して動物をブースト( 追加免疫)する。7から14日後、動物から採血し、血清をCHFまたはCHF 断片抗体力価について検定する。動物を力価が安定するまでブーストする。好ま しくは、同じCHFまたはCHF断片の複合体であるが異なる蛋白質におよび/ または異なる交差結合試薬により複合した複合体で動物をブーストする。複合体 は融合蛋白質として組換え細胞培養物中でも製造できる。明礬のような凝集剤も 免 疫反応を強化するために適切に使用される。 (iii)モノクローナル抗体 モノクローナル抗体は実質的に均質な抗体の集団、すなわち集団を構成する個 々の抗体が微量に存在するかも知れない天然起源の突然変異を除いて一致してい るもの、から得られる。そこで、修飾語「モノクローナル」は異なる抗体の混合 物ではないという抗体の性質を示す。 例えば、本発明のCHFモノクローナル抗体はKohlerとMilstei n、Nature、256巻:495頁(1975年)が最初に記載したハイブ リドーマ法を使用するか、組換えDNA法(Cabillyなど、前出)により 製造しうる。 ハイブリドーマ法では、マウスまたはハムスターのようなその他の適当な宿主 動物を前記のように免疫して免疫に使用したCSFまたはCSF断片に特異的に 結合する抗体を製造するか、製造することができるリンパ球を作成する。あるい は、リンパ球は試験管内で免疫しうる。次にポリエチレングリコールのような適 当な融合剤を使用してリンパ球を骨髄腫細胞と融合してハイブリドーマ細胞を形 成する(Goding、「モノクローナル抗体:原理と実際(Monoclon al・Antibodies:Principles・and・Practic e)」、59〜103頁[Academic・Press、1986年)]。 こうして製造したハイブリドーマ細胞を好ましくは非融合親骨髄腫細胞の成長 または生存を阻止する物質1種またはそれ以上を含有する適当な培養培地中に接 種し、成育させる。例えば、もし親骨髄腫細胞がヒポキサンチングアニンホスホ リボシルトランスフェラーゼ(HGPRTまたはHPRT)を欠失するなら、典 型的にはハイブリドーマ用の培養培地にはHGPRT欠損細胞の成長を阻害する 物質であるヒポキサンチン、アミノプテリン、およびチミジンを添加する(HA T培地)。 好適な骨髄腫細胞は効率的に融合し、選択した抗体産生細胞の安定な高水準の 抗体産生を維持し、およびHAT培地のような培地に感受性のあるものである。 これらの中で、好適な骨髄腫細胞系列は、たとえばSalk・Institut e・Cell・Distribution・Center、サンジエゴ、カリホ ルニア州、米国、から入手可能なMOPC−21およびMPC−11マウス腫瘍 から誘導されるもの、およびAmerican・Type・Culture・C ollection、ロックビル、メリーランド州、米国から入手可能なSP− 2細胞のようなマウス骨髄腫系列である。 ハイブリドーマ細胞を成育させる培養培地はCHFに対するモノクローナル抗 体の生産について検定する。好ましくはハイブリドーマ細胞によって生産される モノクローナル抗体の結合特異性は免疫沈降反応または、たとえばラジオイムノ アッセイ(RIA)または酵素結合イムノソルベント検定法(ELISA)のよ うな試験管内結合検定法により決定する。 モノクローナル抗体の結合親和性は、例えばMunsonとPollard、 Anal.Biochem.、107巻:220頁(1980年)のScatc hard分析などによって決定できる。 ハイブリドーマ細胞が所望の特異性、親和性および/または活性を持つ抗体を 生産することを確認した後、クローンを制限希釈法によりサブクローニングして 標準法によって成長させる(Goding、前出)。この目的に適当な培養培地 には、例えばD−MEMまたはRMPI−1640培地を包含する。これに加え て、ハイブリドーマ細胞は動物中で生体内腹水腫瘍としても成長させうる。 サブクローンにより分泌されたモノクローナル抗体を培養培地、腹水液、また は血清から常法による免疫グロブリン精製操作、例えばプロテインA−セファロ ース、ヒドロキシアパタイトクロマトグラフィー、ゲル電気泳動、透析または親 和性クロマトグラフィーのような操作、により適切に分離する。 本発明のモノクローナル抗体をコードするDNAは常法操作(たとえば、マウ ス抗体の重鎖および軽鎖をコードする遺伝子に特異的に結合することのできるオ リゴヌクレオチドプローブを使用することによって)を使用して容易に分離し、 配列決定される。本発明のハイブリドーマ細胞はこのDNAの好適な源として役 立つ。一旦分離すれば、このDNAを発現ベクター中に入れ、次にこれを、たと えば普通は免疫グロブリン蛋白質を生産しない大腸菌細胞、サルCOS細胞、チ ャ イニーズハムスター卵巣(CHO)細胞、または骨髄腫細胞など宿主細胞に遺伝 子移入して組換え宿主細胞内にモノクローナル抗体を合成させる。抗体をコード するDNAの細菌中での組換え発現に関する綜説文献にはSkerraなど、C urr.Opinion・in・Immunol.、5巻:256〜262頁( 1993年)およびPluckthun、Immunol.Revs.、130 巻:151〜188頁(1992年)を包含する。 DNAは、例えば相同的なマウス配列の代わりにヒトの重鎖および軽鎖の定常 ドメインのコード配列を置換するか(Morrisonなど、Proc.Nat l.Acad.Sci.、81巻:6851頁[1984年])、または免疫グ ロブリンのコード配列に非−免疫グロブリンポリペプチドについてのコード配列 全部または一部を共有結合的に結合することによって修飾しうる。このような様 式で、本発明の抗−CHFモノクローナル抗体の結合特異性を持つ「キメラ」ま たは「ハイブリッド」抗体を製造する。 典型的にはそのような非免疫グロブリンポリペプチドを本発明抗体の定常ドメ インの代わりに置換するか、またはそれらを本発明抗体の抗原結合部位の一つの 可変ドメインの代わりに置換してCHFに特異性を持つ抗原結合部位1個および 異なる抗原に対する特異性を持つ別の抗原結合部位を含有するキメラ二価抗体を 作成する。 キメラまたはハイブリッド抗体はまた試験管内で交差結合剤が関与するものを 含む合成蛋白質化学の既知方法を使用しても製造しうる。例えば、ジスルフィド 交換反応を使用してまたはチオエーテル結合を形成してイムノトキシンを構築し うる。この目的の適当な試薬の例にはイミノチオレートおよびメチル−4−メル カプトブチルイミデートを包含する。 診断的応用のためには、本発明の抗体を典型的には検出可能な基で標識する。 この検出可能な基は直接的または間接的に検出可能なシグナルを作ることのでき るものであることができる。例えば、検出可能な基は3H、14C、32P、35S、 または125Iのような放射性同位元素;たとえばフルオレッセインイソチオシア ネート、ロダミン、またはルシフェリンのような螢光または化学発光化合物;た とえば125I、32P、14C、3Hなどの放射性同位元素標識;たとえばアルカリホ スファターゼ、ベーターガラクトシダーゼ、またはセイヨウワサビペルオキシダ ーゼのような酵素でありうる。 Hunterなど、Nature、144巻:945頁(1962年);Da vidなど、Biochemistry、13巻:1014頁(1974年); Painなど、J.Immunol.Meth.、40巻:219頁(1981 年);およびNygren、J.Histochem.and・Cytoche m.、30巻:407頁(1982年)に記載された方法を包含する検出可能な 基に対する抗体を別々に複合するための当分野の公知方法を採用しうる。 本発明の抗体は、たとえば競合的結合検定法、直接的または間接的なサンドウ ィッチ検定法および免疫沈降検定法のような、いずれの公知検定法にも採用しう る。Zola、「モノクローナル抗体:技術便覧(Monoclonal・An tibodies:A・Manual・of・Techniques」、147 〜158頁(CRC・Press社、1987年)。 競合的結合検定法は被験試料被分析物(CHF)と競合して所定量の抗体と結 合する標識標準(CHFまたはその免疫学的に反応性の部分でありうる)の性能 に依存する。被験試料中のCHFの量は抗体に結合することになる標準品の量に 逆比例する。結合してくる標準品の量を迅速に決定するためには、一般に、抗体 に結合する標準品および被分析物を結合せずに残っている標準品と被分析物から 分離しうるように、抗体を競合の前または後に固定化する。 サンドウィッチ検定法は検出すべき蛋白質(CHF)の異なる免疫原部分また はエピトープに結合することのできる抗体2個の使用を含む。サンドウィッチ検 定法では、被験試料被分析物を固体担体上に固定化された第一の抗体に結合し、 その後に、第二の抗体を被分析物に結合して不溶性の三成分複合体を形成する。 DavidとGreene、米国特許第4376110。第二抗体自体を検出可 能な基で標識する(直接サンドウィッチ検定)か、または検出可能な基で標識し た抗免疫グロブリン抗体を使用して測定(間接サンドウィッチ検定)しうる。例 えば、サンドウィッチ検定法の一型はELISA検定法であって、ここでは検出 可能な基は酵素(たとえば、セイヨウワサビペルオキシダーゼ)である。 (iv)ヒト化抗体 非ヒト抗体をヒト化する方法は当分野でよく公知である。一般に、ヒト化抗体 は非ヒト起源から導入されたアミノ酸残基1個またはそれ以上を持つ。これらの 非ヒトアミノ酸残基はしばしば「輸入」残基と呼ばれ、典型的には「輸入」可変 ドメインから取られる。ヒト化は本質的にWinterおよびその協力者の方法 (Jonesなど、Nature、321巻:522〜525頁[1986年] ;Riechmannなど、Nature、332巻:323〜327頁[19 88年];Verhoeyenなど、Science、239巻:1534〜1 536頁[1988年])に従って、囓歯類のCDRまたはCDR配列をヒトの 抗体の対応する配列に置換することによって実行できる。それ故に、このような 「ヒト化」抗体はキメラ抗体であり(Cabillyなど、前出)、そこでは実 質的に無傷のヒト可変ドメインより小さいものが非ヒト種からの対応する配列に よって置換されている。実際的に、ヒト化抗体は典型的にはヒト抗体であって、 そこではCDR残基のいくつかおよびおそらくFR残基のいくつかが囓歯類抗体 中の類似部位からの残基によって置換されている。 ヒト化抗体を作成するために使用すべきヒト可変ドメインの選択は軽鎖および 重鎖の双方とも抗原性を削減するためには非常に重要である。いわゆる「最適」 法に従って、囓歯類抗体の可変ドメインの配列を公知ヒト可変ドメイン配列の全 ライブラリーに対して検索する。囓歯類のものに最近似のヒト配列を次にヒト化 抗体用のヒトのフレームワーク(FR)として許容する(Simsなど、J.I mmunol.、151巻:2296頁[1993年];ClothiaとLe sk、J.Mol.Biol.、196巻:901頁[1987年])。別法の 一つは軽鎖または重鎖にある特定のサブグループに属するヒト抗体全部のコンセ ンサス配列から誘導した特殊なフレームワークを使用する。同じフレームワーク を数種の異なるヒト化抗体に使用しうる(Carterなど、Proc.Nat l.Acad.Sci.USA、89巻:4285頁[1992年];Pres taなど、J.Immunol.、151巻:2623頁[1993年])。 抗体を抗原への高親和性その他の好ましい生物学的性質を保持したままヒト化 することはさらに重要である。この目的を達するため、好適な方法に従えば、ヒ ト化抗体は親配列およびヒト化配列の三次元モデルを使用する親配列および種々 の概念的なヒト化生成物の分析の過程により製造される。三次元免疫グロブリン モデルは普通に入手可能で、当業者は精通している。選択した免疫グロブリン配 列候補の推測上の三次元立体配座構造を描写し、表示するコンピュータープログ ラムが入手できる。これらの画像を検討すると免疫グロブリン配列候補の官能性 における残基の推測上の役割、すなわち抗原に結合する免疫グロブリン候補の性 能に影響を与える残基の解析、を分析できる。こうして、FR残基をコンセンサ スおよび輸入配列から選択して結合して標的抗原への親和性向上のような抗体の 所期特性に到達するようにする。一般に、CDR残基は直接的におよび最も実質 的に抗原結合に与える影響に関与している。 (v)ヒトの抗体 ヒトのモノクローナル抗体はハイブリドーマ法により作成できる。ヒトのモノ クローナル抗体生産のためのヒト骨髄腫およびマウス−ヒトヘテロ骨髄腫細胞系 列は、例えばKozbor、J.Immunol.、133巻:3001頁(1 984年);Brodeurなど、「モノクローナル抗体製造技術および応用( Monoclonal・Antibody・Production・Techn iques・and・Applications)」、51〜63頁(Marc el・Decker社、ニューヨーク、1987年);およびBoernerな ど、J.Immunol.、147巻:86〜95頁(1991年)に記載があ る。 今日では免疫によって内因性免疫グロブリン生産なしにヒト抗体の全レパート リーを作成することのできるトランスジェニック動物(たとえば、マウス)も生 産できる。例えば、キメラおよび生殖系列突然変異マウスにおける抗体重鎖結合 領域(JH)遺伝子の同型接合欠失が内在性抗体生産の完全阻害を招くことが報 告されている。ヒト生殖系列免疫グロブリン遺伝子配置をそのような生殖系列突 然変異マウスに移転すると抗原チャレンジに際してヒト抗体を生産を招くであろ う。たとえばJakobovitsなど、Proc.Natl.Acad.Sc i.USA、90巻:2551頁(1993年);Jakobovitsなど、 Nature、362巻:255〜258頁(1993年);Bruggerm annなど、Year・in・Immuno.、7巻:33頁(1993年)参 照。 これとは別に、ファージディスプレイ(phage・display)技術( McCaffertyなど、Nature、348巻:552〜553頁[19 90年])もヒト抗体および抗体断片を試験管内で非免疫化ドナーからの免疫グ ロブリン可変ドメイン(V)遺伝子レパートリーから産生するため使用できる。 この技術に従えば、抗体のVドメイン遺伝子を、たとえばM13またはfdのよ うな繊維状バクテリオファージの主または微量コート蛋白質いずれかの遺伝子に フレーム内クローニングして、ファージ粒子表面上の機能的抗体断片として表示 させる。繊維状粒子はファージゲノムの単鎖DNAコピーを含むので、抗体の機 能的性質に基づく選択はこれらの性質を示す抗体をコードする遺伝子の選択を招 来する。こうしてファージはB−細胞の性質をいくつか模倣することになる。フ ァージのディスプレーは種々の様式で行われる;これに関する綜説については、 たとえばJohnson・Kevin・S.とChiswell,David・ J.、Current・OPinion・in・Structural・Bio logy、3巻:564〜571頁(1993年)を参照。V遺伝子セグメント の起源数種をファージディスプレーに使用できる。Clacksonなど、Na ture、352巻:624〜628頁(1991年)は免疫マウスの脾臓から 誘導したV遺伝子の小ランダム組合せライブラリーから得た抗オキサゾロン抗体 の多数のアレイを分離した。非免疫ヒトドナーからV遺伝子レパートリーを構築 でき、そして抗原(自己抗原を含む)のアレイ多数に対する抗体を本質的には、 Marksなど、J.Mol.Biol.、222巻:581〜597頁(19 91年)またはGriffithなど、EMBO・J.、12巻:725〜73 4頁(1993年)が記載した技術に従って分離できる。 天然の免疫反応においては抗体遺伝子は高率で突然変異を蓄積する(体細胞高 突然変異)。導入される変化のいくつかは高親和性を与え、高親和性表面免疫グ ロブリンを表示するB細胞は次の抗原チャレンジまでの間に優先的に複製され、 分化する。この天然の過程を「連鎖シャッフリング」(Marksなど、Bio /Technology、10巻:779〜783頁[1992年])として知 られる技術を採用して模倣できる。この方法ではファージディスプレーによって 得られる「プライマリー」なヒト抗体の親和性を重鎖および軽鎖のV領域遺伝子 を非免疫ドナーから得たVドメイン遺伝子の天然起源変異体(レパートリー)の レパートリーと逐次交換することによって改善できる。この技術でnM範囲の親 和性を持つ抗体または抗体断片を産生できる。非常に大きいファージ抗体レパー トリーを作成する方策がWaterhouseなど、Nucl.Acids・R es.、21巻:2265〜2266頁(1993年)に記載されている。 ヒトの抗体が囓歯類の抗体と類似の親和性および特異性を持っている時は、遺 伝子シャッフリングを囓歯類抗体からヒト抗体を誘導するためにも使用できる。 「エピトープインプリント法(epitope・imprinting)」とも 呼ばれるこの方法に従えば、ファージディスプレー技術によって得た囓歯類抗体 の重鎖または軽鎖のVドメイン遺伝子をヒトVドメイン遺伝子レパートリーと交 換して囓歯類−ヒトキメラを作成する。抗原についての選択で機能的抗原結合部 位、すなわち結合相手選択を支配(imprint)するエピトープ、を復元で きるヒト可変が分離される。この過程を反復して残りの囓歯類ドメイン置換する と、ヒト抗体が得られる(1993年4月1日発行のPCT・WO93/062 13)。従来のCDR移植による囓歯類抗体のヒト化とは相違して、この技術は 囓歯類起源のフレームワークまたはCDR残基を持たない完全なヒト抗体を提供 する。 (vi)双特異性抗体 双特異性抗体は好ましくはヒトのまたはヒト化モノクローナル抗体であって、 抗原少なくとも2種に対する結合特異性を持つ。本件の場合、結合特異性の一つ はCHFに対するもので、他の一つは他のいずれかの抗原、好ましくはGH/サ イトカイン受容体ファミリー構成員に結合する他のリガンド、に対する。例えば 、CHFおよび神経栄養因子または異なる二型のCHFポリペプチドに特異的に 結 合する双特異性抗体は本発明の範囲内にある。 双特異性抗体の製法は当業界では公知である。伝統的に、双特異性抗体の組換 え製造は重鎖2種が異なる特異性を持つ免疫グロブリン重鎖−軽鎖ペア2種の共 発現に基づいている(MilsteinとCuello、Nature、305 巻:537〜539頁[1983年])。免疫グロブリン重鎖および軽鎖のラン ダムな分類の故に、これらハイブリドーマ(quadroma)は異なる抗体分 子10種の混合物を生産する可能性があり、その中で1種のみが正しい双特異性 構造を持つ。通常親和性クロマトグラフィー工程で行う正しい分子の精製はかな り面倒で、生成物の収率が低い。同様な操作法が1993年5月13日発行のW O93/08829およびTrauneckerなど、EMBO・J.、10巻 :3655〜3659頁(1991年)に開示されている。 別の好ましい手法に従えば、所期の結合特異性(抗体−抗原結合部位)を持つ 抗体可変ドメインを免疫グロブリン定常ドメイン配列に融合する。この融合は、 好ましくは少なくともヒンジ、CH2、およびCH3領域を包含する免疫グロブ リン重鎖定常ドメインとのものである。軽鎖結合に必要な部位を含む重鎖第一定 常領域(CH1)を融合物の一つに存在させることは好ましい。免疫グロブリン 重鎖融合物および、所望ならば、免疫グロブリン軽鎖、をコードするDNAを別 の発現ベクターに挿入して適当な宿主生物中に共遺伝子移入する。これで構築で 使用するポリペプチド3種の不均等な比率が最適収率を与える態様においてポリ ペプチド断片3種の相互比率を調製するために大きな柔軟性が提供される。しか しながら、ポリペプチド少なくとも2種の等比率産生が高収率を与える時または 比率が別段の意味を持たない時には発現ベクターの一つへのポリペプチド鎖2種 または全3種のコード配列を挿入することも可能である。この手法の好適な態様 では、双特異性抗体は一方のアームに第一の結合特異性を持つハイブリッド免疫 グロブリン重鎖および別のアームにハイブリッド免疫グロブリン重鎖−軽鎖ペア (第2結合特異性を提供する)から構成される。この非対称構造は双特異性分子 の半分だけにある免疫グロブリン軽鎖の存在が迅速な分離方法を提供するので、 所期の双特異性化合物を望まない免疫グロブリン鎖結合物から分離し易くするこ とが見出されている。 双特異性抗体作製についてさらに詳細については、例えばSureshなど、 Methods・in・Enzymol.、121巻:210頁(1986年) 参照。 (vii)ヘテロ複合抗体 ヘテロ複合抗体も本発明の範囲内にある。ヘテロ複合抗体は共有結合的に結合 した抗体2個から構成される。このような抗体は、例えば望まない細胞を免疫系 細胞のターゲットにするため(米国特許第4676980)およびHIV感染症 の処置のために(WO91/00360;WO92/00373;および欧州特 許03089)提案されている。ヘテロ複合抗体は好都合な交差結合法を使用し て製造される。適当な交差結合剤は当業界でよく知られており、米国特許第46 76980に多数の交差結合技術とともに開示されている。5.CHF抗体の使用 CHF抗体はCHFに対する診断検定、たとえば特定の細胞、組織または血清 中での生産など、において有用である。抗体は前記CHFにおけると同じ様式で 標識し、および/または不溶解性マトリックス上に固定化する。受容体結合検定 法の一態様において、CHF全部または選択したCHF複数に結合する抗体組成 物を不溶性マトリックスに固定化し、被験試料を固定化抗体組成物に接触させて CHF全部を吸着し、次に固定化したCHFを予め決めたCHFに対して特異的 であるように個々に別個の螢光団その他のような独特の標識によって認識される 各CHFに特異的な抗体複数と接触させる。各独特の標識の存在および/または 量を決定することのよって、各CHFの相対的比率および量を決定できる。 本発明の抗体は患者を受動的に免疫するためにも有用である。 CHF抗体は組換え細胞培養物または天然起源からCHFを親和性精製するた めにも有用である。ラットCHFと検出可能に交差反応しないCHF抗体はCH Fをこの蛋白質不含まで精製できる。 CHFおよびその抗体を診断的に検定する適当な方法それ自体はよく公知であ る。下記実施例に記載する候補CHFを試験してそれが肥大性、抗不整脈、筋変 力作用または神経栄養活性を持つかどうかを見るための生物検定法に加えて、競 合的、サンドウィッチおよび立体的阻害免疫検定技術も有用である。競合的およ びサンドウィッチ法は相分離工程を方法の肝要な部分として採用し、一方では立 体的阻害検定は単一反応混合物中で行う。検定すべき物質の分子量によってはあ る種の方法が好ましいが、基本的には同じ操作を使用してCHFおよびCHF結 合性物質を検定する。それ故、抗原か抗体かの状態にかかわりなく、ここに試験 すべき物質を被分析物と称し、被分析物に結合する蛋白質は、それらが抗体、細 胞表面受容体または抗原のいずれでも結合相手と名付ける。 CHFまたはその抗体のに対する分析法は全て次の試薬1種またはそれ以上を 使用する:標識被分析物類似体、固定化被分析物類似体、標識結合相手、固定化 結合相手、および立体的複合体。標識した試薬は「トレーサー」とも呼ばれる。 使用する標識(これはプローブとして使用するためのCHF核酸を標識するた めにも有用である)は被分析物およびその結合相手との結合を妨害せずに検出を 可能とする機能である。免疫検定で使用するための標識多数が公知で、その例に は直接検出できる、たとえばフルオロクローム、化学発光、および放射能標識の ようなもの、ならびに、たとえば検出のためには反応するか誘導されなければな らない酵素のようなものを包含する。このような標識の例には放射性同位体元素32 P、14C、125I、3H、131I;希土類キレートまたはフルオレッセインとそ の誘導体のような螢光団;ロダミンとその誘導体;ダンシル;ウンベリフェロン ;たとえばホタルおよび細菌ルシフェラーゼ(米国特許第4737456);ル シフェリン;2,3−ジヒドロフタラジンジオン;マレエート脱水素酵素;ウレ アーゼ;セイヨウワサビペルオキシダーゼ(HRP)のようなペルオキシダーゼ ;アルカリホスファターゼ;β−ガラクトシダーゼ;グルコアミラーゼ;リゾチ ーム;たとえばグルコースオキシダーゼ、ガラクトースオキシダーゼ、グルコー ス−6−ホスフェート脱水素酵素のようなサッカライドオキシダーゼ;色素前駆 体を酸化するために過酸化水素を使用する、たとえばHRP、ラクトペルオキシ ダーゼまたはマイクロペロキシダーゼのような、酵素と共にウリカーゼおよびキ サンチンオキシダーゼのようなヘテロ環オキシダーゼ;ビオチン/アビジン;ス ピン標識;バクテリオファージ標識;安定な遊離ラジカル;その他を包含する。 当業者は本発明に採用されうる適当な他の標識を知ることとなろう。CHF、 その抗体または断片の結合は、当業者に普通に知られている標準的技術を使用し て達成される。例えば、ジアルデヒド、カルボジイミド、ジマレイミド、ビスイ ミデート、ビスジアゾ化ベンジジン、その他の結合試薬は前記の螢光、化学発光 および酵素標識でポリペプチドに目印を付けるために使用しうる。例えば米国特 許第3940457(螢光分析)および第3645090(酵素);Hunte rなど、Nature、144巻:945頁(1962年);Davidなど、 Biochemlstry、13巻:1014〜1021頁(1974年);P ainなど、J.Immunol.Methods、40巻:219〜230頁 (1981年);Nygren、J.Histochem.and・Cytoc hem.、30巻:407〜412頁(1982年);O’Sullivanな ど、「酵素免疫検定での使用のための酵素−抗体複合の製造法(Methods ・for・the・Preparation・of・Enzyme−antib ody・Conjugates・for・Use・in・Enzyme・Imm unoassay)」、J.J.LangoneとH.van・Vunakis 編「酵素学における方法(Methods・in・Enzymology)」、 73巻中、147〜166頁(Acadmic・Press社、ニューヨーク、 NY、1981年);Kennedyなど、Clin.Chim.Acta、7 0巻:1〜31頁(1976年);およびSchursなど、Clin.Chi m.Acta、81巻:1〜40頁(1970年)を参照。最後の文献に記載の 結合技術はグルタルアルデヒド法、過ヨード酸法、ジマレイミド法、およびm− マレイミドベンジル−N−ヒドロキシサクシンイミドエステル法である。 本発明の実施においては、酵素標識は好適な態様である。全ての着想可能な検 定法での標識として使用するためにある一つの酵素が理想的であることはない。 その代わり、特定の検定系にはどの酵素が適するかを決定しなければならない。 酵素選択に重要な判断基準は純粋な酵素のターンオーバー数(単位時間毎に酵素 当り生成物に転換される基質分子の数)、酵素製品の純度、生成物検出感度、酵 素反応検出の容易さと速度、試験液中妨害因子および酵素様活性の不在、酵素お よびその複合の安定性、酵素とその複合体の入手可能性および経費、その他であ る。本発明の検定法における好適な標識として使用される酵素に包含されるもの の中には、アルカリホスファターゼ、HRP、ベーターガラクトシダーゼ、ウレ アーゼ、グルコースオキシダーゼ、グルコアミラーゼ、マレエート脱水素酵素、 およびグルコース−6−ホスフェート脱水素酵素がある。ウレアーゼがさらに好 適な酵素標識の中にあるのは、殊に容易にその活性が裸眼で見える発色団pH指 示薬の故である。 ある種の検定法には試薬の固定化が必要である。固定化は結合相手を溶液内に 遊離して溶存している被分析物から分離することを意図する。この便利さは結合 相手または被分析物類似体のどちらかを検定操作の前に水不溶性のマトリックス または表面に吸着することにより(Bennichなど、米国特許第37207 60)、共有結合することにより(例えば、グルタルアルデヒド交差結合を使用 して)、または相手または類似体を後に、たとえば免疫沈降することによって不 溶化することにより達成される。 別の検定法で競合的またはサンドウィッチ検定と呼ばれるものはよく確立され て商業的診断企業では広く使用されている。 競合的検定はトレーサー類似体が共通の結合相手にある限定された数の結合部 位で被験試料被分析物と競合する性能に依存する。結合相手は一般に競合前また は後に不溶化され次にその結合相手に結合したトレーサーと被分析物を非結合ト レーサーおよび被分析物から分離する。この分離はデカンテーションにより(結 合相手を予め不溶化した時)、または遠心分離により(結合相手を競合反応後に 沈降した時)達成する。被験試料被分析物の量はマーカー物質の量により測定し た結合トレーサーの量に対して逆比例する。被分析物既知量での用量−作用曲線 を作製して試験結果と比較して被験試料内に存在する被分析物の量を定量的に決 定する。マーカーとして検出可能な酵素を使用する時、これら検定法はELIS A系と呼ばれる。 「均質(homogeneous)」検定と呼ばれる別種の競合的検定法は相 分離を要しない。ここでは、酵素と被分析物との複合体を形成し、抗被分析物が 被分析物に結合すると、抗被分析物の存在が酵素活性が変わるように使用する。 この場合、CHFまたはその免疫学的に活性な断片を有機的双官能的架橋でペル オキシデースのような酵素に複合する。抗CHFの結合が標識の酵素活性を阻害 または強化するようにして複合物を抗CHFと共に使用するように選択する。こ の方法自体はEMITの名で広く実用されている。 立体的複合体は均質検定の立体障害法で使用する。この複合体はハプテンに対 する抗体が抗被分析物と同時には複合体と結合することができないようにして、 低分子量ハプテンを小さい被分析物と共有結合的に結合することによって合成す る。この検定操作では被験試料中に存在する被分析物は抗被分析物と結合し、そ の際、抗ハプテンを複合体に結合して、たとえばハプテンが螢光物質である時に は螢光の変化など、複合体ハプテンの性質を変化させる。 サンドウィッチ検定はCHFまたはCHF抗体の測定では、殊に有用である。 逐次的なサンドウィッチ検定法において、固定化した結合相手を使用して被験試 料被分析物を吸着し、被験試料を洗浄により除去し、結合した被分析物を使用し て標識した合相手を吸着し、および結合した物質を次に残余のトレーサーから分 離する。結合したトレーサー量は被験試料被分析物に直接的に比例する。「同時 的」サンドウィッチ検定では、被験試料は標識した結合相手を添加する前には分 離しない。抗CHFモノクローナル抗体を抗体の一つとして、およびポリクロー ナル抗CHF抗体を他方として使用する逐次的サンドウィッチ検定はCHF活性 について試験するために有用である。 以上は単なる例示的なCHFおよび抗体の診断的検定法である。これらの被分 析物の測定について現在または今後開発される他の方法は前記生物検定法を含め て本範囲内に包含する。 次の実施例は例示のために記載するものであって、限定のためではない。明細 書中の引用文献は全て参考のために明示的に引用したものである。 実施例I CHFの確認および試験管内活性 A.発現クローニングした物質のための検定 肥大性について使用する検定法は、一般的には次の通りに記載される新生児ラ ット心臓肥大性の試験管内検定法である。: 1.筋細胞懸濁液の調製 筋細胞懸濁液の製造はChienなど、J.Clin.Invest.、75 巻:1770〜1780頁(1985年)およびIwakiなど、前出に略記さ れた方法に基づく。生後1〜2日のSprague−Dawleyラット仔心臓 から得た心室を取り、三分割した。細断した心室を一連のコラゲナーゼ処理によ り消化した。得られた単一細胞懸濁液を非連続的Percoll勾配上で精製し て95%純度の筋細胞懸濁液を得た。 2.筋細胞のプレーティングおよび培養 発表されている筋細胞のプレーティングと培養方法2種は次の通り:(1)L ongなど(前出)は細胞懸濁液をMEM/5%ウシ血清中で30分間、前プレ ーティングした。次に、付着しなかった筋細胞を、インスリン、トランスフェリ ン、BrdU、およびウシ血清アルブミン添加血清不含MEM中、35mm組織 培養皿にmL当り7.5×104細胞の密度でプレーティングした。(2)Iw akiなど(前出)はD−MEM/199/5%ウマ血清/5%ウシ胎児血清中 の細胞懸濁液を10cm組織培養皿にmL当り3×105細胞でプレーティング した。24時間培養後、細胞を洗浄して血清不含D−MEM/199中でインキ ュベーションした。 この発明では、小型検定での試験性能を増大するためにこれらの細胞をプレー ティングし、培養するため異なるプロトコールを開発した。96ウェル組織培養 プレートをD−MEM/F12/4%ウシ胎児血清と37℃で8時間プレコート する。この培地を去り、細胞懸濁液を内側のウェル60個中にインスリン、トラ ンスフェリン、およびアプロチニン添加D−MEM/F−12の1mL当り7. 5×104細胞でプレーティングする。この培地は典型的にはペニシリン/スト レプトマイシンのような抗生物質およびグルタミンを含有させる。この培地はこ れら細胞を血清不含のこの低プレーティング密度で生存させる。細胞を24時間 培養した後に、試験物質を直接ウェルに添加する。 3.肥大性の読取り アルファアドレナリン作動剤またはエンドテリンで刺激後、培養物中の新生児 ラットの心筋層細胞は生体内での欝血性心不全で見られる細胞サイズが増大する ことおよび個々の収縮蛋白質集合体が増加して組織化された収縮単位を形成する ことを含む心筋層細胞肥大性の特徴のいくつかを示す。Chienなど、FAS EB・J.、前出。これらの変化は逆位相顕微鏡で目視でき、肥大性の程度を任 意尺度7から0で記録した。7は完全に肥大した細胞で、3は刺激されていない 細胞である。この3および7の段階はSimpsonなど、Circulati on・Research、51巻:787〜801頁(1982年)の図2、A およびBに各々見られる。96ウェル培養物の顕微鏡読取を促進し、永続的記録 を作成するために、筋細胞を固定し、適当な試験時間後にクリスタルバイオレッ トのメタノール溶液で染色した。クリスタルバイオレットは培養細胞の蛋白質染 色に普通に使用される。 これに加えて96ウェルプレートから適量を取り、ANFまたはANPの放出 のような反応の蛋白質マーカー発現を監視した。B.発現クローニング ポリ(A)+RNAを7日マウス胚様体から分離した(AvivとLeder 、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、69巻:1408〜141 2頁[1972年];Cathalaなど、DNA、2巻:329〜335頁[ 1983年])。胚様体は多能胚幹細胞(ES)の分化により形成される(Do etschmanなど、J.Embryol.Exp.Morphol.、87 巻:27〜45頁[1985年])。この胚幹細胞系列ES−D3(ATCC・ CRL1934)をLIF(Williamsなど、Nature、336巻: 684〜687頁[1988年])を含む培地中では非分化状態に維持する。こ の培地はD−MEM(高グルコース)、1%グルタミン、0.1mM−2−メル カ プトエタノール、ペニシリン−ストレプトマイシン、15%熱不活化ウシ胎児血 清および15ng/mLマウスLIFを含有していた。これらの細胞をLIF不 含で20%熱不活化ウシ胎児血清を含有する同じ培地中の懸濁培養液中に入れる と(0日)、それらは凝集し、胚様体と呼ばれる多細胞構造に分化した。培養8 日目までに搏動する原基心臓様構造を構造の一部に形成する。分化しつつあるE S細胞を血清不含培地(D−MEM/F−12、1%グルタミン、ペニシリン− ストレプトマイシン、0.03%ウシ血清アルブミン添加)に変えて24時間蓄 積させることによってこの胚様体をCHF活性の産生について評価した。検定の 前に調整した培地を3−K限外濾過膜(Amicon)で10倍濃縮し、検定培 地に対して透析した。3日目から開始して24時間調整した培地は肥大性スコア 4.5〜5.5を示し、6日目から開始すると5.5〜7.5を示した。 プラスミド発現ベクターpRK5B(Holmesなど、Science、2 53巻:1278〜1280頁[1991年])のcDNAライブラリーをベク タープライミング手法(Strathdeeなど、Nature、356巻:7 63〜767頁[1992年])に従って作製した。ベクターpRK5BをNo tI部位でリネアライズし、アルカリホスファターゼで処理し、配列: を持つ単鎖オリゴヌクレオチドocdl.1.3に連結した。連結生成物を次に BstXIで切断し、4700bpのベクター断片をアガロースゲル電気泳動に より分離した。ベクターはオリゴdAクロマトグラフィーでさらに精製した。 発現ライブラリーはポリ(A)+RNA1μg、ベクタープライマー5μg、 およびAmersham社の試薬を使用して構築した。第一および第二鎖合成お よびT4−DNAポリメラーゼ充填反応後、ゲル電気泳動によって500bpよ り大きい挿入について物質をサイジングし、リンカーを付加しない平滑末端連結 法により環化した。連結物を使用して大腸菌DH5αを電気穿孔法により形質転 換した。ポリ(A)+RNA1μgから二重鎖cDNA499ngを作成した。 cDNA17ngを連結し、3.3ngを形質転換して780000クローンを 得たが、その83%が平均サイズ1470bpを持つ挿入物を持っていた。 75〜15000クローンのプールからDNAを分離し、Lipofecta min・transfecion(Gibco・BRL社)によって、ヒト胎児 腎臓293細胞に遺伝子移入した。DNA2μgを使用して6ウェル皿の〜20 0000細胞に遺伝子移入した。細胞を血清不含検定培地2mL中で4日間イン キュベーションした。この培地は100mLのD−MEM/F−12、トランス フェリン100μL(10mg/mL)100μL、インスリン(5mg/mL )20μL、アプロチニン(2mg/mL)50μL、pen/strep(J RH・Biosciences・No.59602−77P)1mL、およびL −グルタミン(200mM)1mLから構成されていた。遺伝子移入および発現 の効率はアルカリホスファターゼの分泌型を発現するプラスミドのDNA0.2 μgを加えて観察した(Tateなど、FASEB・J.、4巻:227〜23 1頁[1990年])。 各遺伝子移入プールからの調整培養培地100μLを最終容積200μL中で 肥大性について検定した。あるプールでは調整培地を検定前にCentrico n・3・microconcentrators(商品名:Amicon社)で 4〜5倍濃縮した。10000〜15000クローンの19プール、1000〜 5800クローンの359プール、および75〜700クローンの723プール を遺伝子移入し、肥大性活性を検定した。これらの1172プールの中で2個が 陽性であった。プール437(187クローンのプール)およびプール781( 700クローンのプール)はスコア4を与えた。プール437からの純粋クロー ン(pchf.437.48と命名)を徐々に減数する陽性プールのクローンを 単一クローンが得られるまで反復する再遺伝子移入によって分離した。プール7 81からの純粋クローン(pchf.781と命名)はクローンpchf.43 7.48からの挿入物へのコロニーハイブリッド形成法によって分離した。 クローンpchf.781の挿入物の配列は図1(配列番号1、2、および3 :それぞれヌクレオチド鎖2個およびアミノ酸配列)に示す。クローンpchf .437.48の挿入物の配列は塩基27(下線部分)から開始するクローン7 8 1に一致する。 クローンpchf.781の第一読み取り枠(図1の翻訳参照)はアミノ酸( MW=21.5kDaと翻訳される)203個の蛋白質をコードする。この蛋白 質はシステイン残基1個およびN−結合グリコシル化可能部位1個を含むが、親 水性N−末端分泌シグナル配列はない。クローンpchf.781の3’−非翻 訳領域はb1(bp〜895〜1015)と称される通常のマウス反復配列を包 含する。7日目の胚様体ポリ(A)+RNAとのクローンpchf.781から のプローブとのハイブリッド形成は〜1.4kbの単一バンドを示し、これはc DNAクローンからの挿入物のサイズが大体同じである。 コードされた配列はDayhoffデータベース中の既知蛋白質配列のいずれ とも高度(>35%アミノ酸同一性)な類似はない。しかしながら、これは、C NTF、インターロイキン−6(IL−6)、インターロイキン−11(IL− 11)、LIFおよびオンコスタチンM(OSM)(Bazan、Neuron 、7巻:197〜208頁[1991年])を含む遠い関連性のある蛋白質のフ ァミリーに対して程度の低い類似性を示す。マウスCHFはマウスLIFにアミ ノ酸同一性24%を持ち(RoseとTodaro、WO93/05169)、 ヒトCNTFにアミノ酸同一性21%(McDonaldなど、Biochim .Biophys.Acta、1090巻:70〜80頁[1991年])を持 つ。マウスCHFとヒトCNTFとの配列比較については図2参照。CNTF、 IL−6、IL−11、LIF、およびOSMはGH/サイトカイン受容体ファ ミリーに属するgp130を含む関連受容体シグナル蛋白質を使用する(Kis himotoなど、Cell、76巻:253〜262頁[1994年])。C HFと同様にCNTFはN−末端分泌シグナル配列を持たない。C.クローンの性質および活性 クローンpchf.781がCHFをコードすることを証明するために、29 3細胞の遺伝子移入と試験管内SP6転写/翻訳結合系の使用との双方によって 発現研究を行った。pchf.781−遺伝子移入293細胞によって産生した 蛋白質の32S−メチオニンおよびシステイン標識(ベクター遺伝子移入細胞と比 較)は調整培地は約21.8kDaの標識蛋白質を含み、細胞抽出物は22.5 kDaの蛋白質を示した。これら遺伝子移入からの調整培地は1:4の希釈率で 前記検定法を使用する心臓肥大性についてスコア6を示した。非標識遺伝子移入 からの調整培地は1:1希釈率で形態学的スコア5.5〜6.5を示した。 これら検定は心臓肥大性−ANP放出の第二測定も陽性であった。図3参照。 この検定は125I−ラットANPのラットANP受容体A−IgG融合蛋白質へ の結合についての競合の測定によって行った。この方法はCD4−IgG融合蛋 白質を使用するgp120の測定(Chamowなど、Biochemistr y、29巻:9885〜9891頁[1990年])と類似している。略述すれ ば、マイクロタイタープレートの各ウェルをラット抗ヒトIgG抗体(2μg/ mL)100μLで一夜4℃で被覆した。0.5%ウシ血清アルブミン添加燐酸 塩緩衝食塩水で洗浄後、ウェルを3ng/mLラットANP受容体A−IgG1 00μL(ヒトANP受容体A−IgG(Bennettなど、J.Biol. Chem.、266巻:23060〜23067頁[1991年])と同様な方 法で製造し、精製したもの)と24℃で1時間インキュベーションした。ウェル を洗浄し、ラットANP標準品または試料50μLとともに24℃で1時間イン キュベーションした。次に125I−ラットANP(Amersham社)50μ Lを添加してさらに1時間インキュベーションした。ウェルを洗浄し、計数して 結合競合の程度を測定した。試料中のANP濃度をラットANP標準曲線と比較 して決定した。 クローンpchf.781のSP6−結合試験管内転写/翻訳(Promeg a社からの物質)で行った蛋白質の35S−メチオニン標識は22.4kDaの標 識蛋白質を示した。この標識翻訳生成物は1:200の希釈率で心臓肥大性検定 で陽性(形態学的スコア5〜6)であった。この22.4kDa標識バンドが肥 大性活性の原因であることを証明するために、標識翻訳生成物を逆相C4カラム (Synchropak・RO−4−4000)を10%アセトニトリル、0. 1%TFA中で平衡させ、アセトニトリル勾配で溶離した。標識蛋白質のピーク と肥大性活性のピークとはこのカラムから〜55%アセトニトリルで同時的に溶 離した。 心臓筋細胞肥大性活性は既にラット心線維芽細胞から部分的に精製されて報告 されている。Longなど、前出。さらに本明細書のCHFの性質を研究するた め、ラット心臓線維芽細胞を培養した。初代培養からの調整培地は本発明の試験 管内新生児ラット心臓肥大性検定で心臓肥大性活性を持つ。クローンpchf. 781のコード領域断片でプローブ(ハイブリッド形成は5×SSC、20%ホ ルムアミド、42℃で最終洗浄は0.2×SSC、50℃)した時、これら培養 物から分離したラット線維芽細胞mRNAのブロットハイブリッド形成では1. 4kbに明瞭なバンドを示した。D.因子の精製 クローンpchf.781またはヒトのクローンで遺伝子移入した細胞によっ て調整した培養培地を1.5M−NaClに調節し、Toyopearl(商品 名)Butyl−650Mカラムに入れる。このカラムを10mM−TRIS− HCl、pH7.5、1M−NaClで洗浄し、10mM−TRIS−HCl、 pH7.5、10mM−Zwittergent(商品名)3−10で活性を溶 離する。活性のピークを150mM−NaCl、pH8.0に調節し、MONO −Q・Fast・Flowカラムに入れる。このカラムを10mM−TRIS− HCl、pH8.0、150mM−NaCl、0.1%オクチルグルコシドで洗 浄すると、活性は流過画分に見出される。次に活性物質を0.1%TFA、10 %アセトニトリル中の逆相C4カラムに入れ、0.1%TFAから80%までの 勾配で溶離する。活性はゲル濾過カラム上で約15〜30kDaに分画される。 分別と回収のためにはグアニジン−HClのようなカオトロープ剤が必要である と予期される。 実施例II 生体内肥大活性試験 A.正常ラット 実施例Iの精製CHFがたとえば血圧、心拍数、全身血管抵抗、収縮性、心拍 力、集中または遅延肥大、左心室収縮期圧、左心室平均圧、左心室拡張終期圧、 心拍出量、拍動係数、組織学的パラメーター、心室サイズ、壁圧、その他のよう な循環器パラメーターに及ぼす効果を正常ラットで観察するために試験する。B.圧過負荷マウスモデル 精製CHFを肺動脈を狭窄して右心室不全を起こした圧過負荷マウスモデルで も試験する。C.RVネズミ機能不全モデル 心室機能不全のレトロウイルスマウスモデルを精製CHFを試験するために使 用でき、dP/dt、駆出率および容量を前記肥大性検定法で検定できる。この モデルでは、マウスの肺動脈を狭窄して肺肥大および肺不全を作成する。D.トランスジェニックマウスモデル 筋肉アクチンプロモーター−IGF−I融合遺伝子を持つトランスジェニック マウスは筋障害または心不全の兆候なしに心筋および骨格筋の肥大を示す。さら に、IGF−I遺伝子標的マウスは心室筋肉収縮蛋白質遺伝子の顕著な発現低下 を含む心臓(ならびに骨格)筋肉発生欠陥を示す。これらモデル2種で精製CH Fを試験する。 この他に壊死を伴わない拡張心筋障害および心機能障害の遺伝子起因モデルを トランスジェニックおよび遺伝子標的マウス(MLC−rasマウス;異型接合 IGF−I−欠損マウスの大動脈バンディング)で開発できる。E.ラットの心筋梗塞後モデル ナトリウム利尿ペプチド産生においてヒト欝血性心不全の予報であるラットの 心筋梗塞後モデルで精製CHFを試験する。特定的には雄性Sprague−D awleyラット(Charles・River・Breeding・Labo ratories社、8週齢)を術前少なくとも1週間装置に順化する。ラット は粒状のラット餌および水を自由摂取させ、明るい温度制御室内で飼育する。 1.冠状動脈結紮 心筋梗塞をGreenenなど、J.Appl.Physiol.、91巻: 92〜96頁(1987年)およびButtrickなど、Am.J.Phys iol.、260巻:11473〜11479頁(1991年)に記載のように して左冠状動脈の結紮により発生させる。ラットをペントバルビタールナトリウ ム(60mg/kg、腹腔内)で麻酔し、気管切開で挿管し、人工呼吸器(Ha rvard・Apparatus社、モデル683)で通気する。左側開胸後、 左冠状動脈の根元から約2mmのところを7−0絹縫合糸で結紮する。シャム動 物に縫合糸を冠状動脈の下を通過させ、次に除去する以外は同じ操作を行う。ラ ットは全て米国心臓協会によって1984年11月11日に採用された「研究用 動物の使用に関する米国心臓協会の立場」に準拠して取扱う。結紮の4から6週 後、ラットの心筋梗塞は心不全まで進行する。 臨床的患者では、心筋梗塞または冠状動脈疾患は心不全の最も普通の原因であ る。このモデルにおける欝血性心不全はヒトの患者多数における欝血性心不全に 合理的に類似している。 2.心電図 術後1週間目に、梗塞の進行を記録するために軽度のメトファン麻酔下に心電 図を取る。この研究の結紮ラットを前胸部導線を通る病的Q波の深さと持続に従 ってサブグループに群分けする。Buttrickなど、前出;Klonerな ど、Am.Heart・J.、51巻:1009〜1013頁(1983年)。 これで梗塞寸法の大体の推測値を与え、大小の梗塞の分布がCHFまたはCHF 拮抗剤および基剤で処置した結紮ラットの間で相違しないことを保証する。精密 な梗塞サイズ測定で確認する。 3.CHFまたはCHF拮抗剤の投与 術後4週間目に、CHFまたはCHF拮抗剤(10μg/kgから10mg/ kg、1日2回、15日間)または食塩水基剤を結紮ラットおよびシャム対照に 皮下注射する。処置の間、1週2回体重を測定する。CHFまたはCHF拮抗剤 は基剤としての食塩水または水に溶かして投与する。 4.カテーテル装着 CHF、CHF拮抗剤、または基剤で13日間処置後、ラットをペントバルビ タールナトリウム(50mg/kg、腹腔内)で麻酔する。カテーテル(PE5 0と結合したPE10)にヘパリン−食塩水溶液(50/U/mL)を満たし、 右大腿動脈を通して動脈圧および心拍数を測定するために腹部大動脈に入れる。 第2のカテーテル(PE50)を右頚静脈を通して右心房圧の測定および食塩水 注入のために右心房に挿入する。左心室圧および収縮性(dP/dt)測定のた めに、第3カテーテル(PE50)を右頚動脈を通して左心室に挿入する。温度 希釈法による心排出量測定のために、サーミスターカテーテル(Lyons・M edical・Instrument社、Sylmar、CA)を大動脈弓に挿 入する。全カテーテルを頚の後ろで皮下を通るステンレス鋼線でまとめて、次に 固定する。カテーテル挿入に続いて、ラット全部を個室に入れる。 5.血行力学的測定 カテーテル装着1日後、サーミスターカテーテルをマイクロコンピューター系 (Lyons・Medial・Instrument社)で操作して心排出量を 測定し、他のカテーテル3個をGrass・Model・7ポリグラフ(Gra ss・Instruments社、クインシー、MA)を装着したCP−10型 圧力伝達器(Century・Technology社、クインシー、MA)に 連結する。平均動脈圧(MAP)、心収縮器圧(SAP)、心拍数(HR)、右 心房圧(RAP)、左心室収縮期圧(LVSP)、左心室平均圧(LVMP)、 左心室拡張後期圧(LVEP)、および左心室最高(dP/dt)を意識下の非 拘束ラットで測定する。 心排出量の測定には室温で等張食塩水0.1mLを頚静脈カテーテルを通して 一時に注入する。温度希釈曲線をVR−16simultrace記録器(Ho neywell社、NY)で監視、心排出量(CO)計数値をマイクロコンピュ ーターによって得る。拍動容積(SV)=CO/HR;心指数(CI)=CO/ BW;全身血管抵抗(SVR)=MAP/CI。 これらの血行力学的パラメーターの測定後、血液1mLを動脈カテーテルを通 して採取する。血清を分離し、−70℃で貯蔵してCHF濃度および所望ならば 種々の生化学的パラメーターを測定する。 この実験の最後にラットをペントバルビタールナトリウム(60mg/kg) で麻酔し、KCl(1M)の心房内注射により心臓を拡張期で停止させる。心臓 を取出し、心室から心房と大管を切取る。心室を重量測定して10%緩衝ホルマ リン中に固定する。 実験操作は全部研究開始前にGenentech社の実験動物管理および使用 委員会の承認を受ける。 6.梗塞寸法の測定 右心室の壁を左心室から切離す。左心室を頂部から底部に向けて4つに分断す る。5μm切片を取り、Massonのトリクローム染剤で染色して装着する。 梗塞および非梗塞左心室の心内膜および心外膜の周縁をDigital・Ima ge・Analyzerのプラニメーターで測定する。スライス全4個の梗塞し た周縁および左心室周縁を心外膜および心内膜表面各々別々に集計し、合計値を 各表面について梗塞した周縁の左心室周縁に対する比率として表示する。 これら比率2個を平均して梗塞サイズ百分率として表示する。 7.統計的分析 結果は平均値±標準誤差として表現する。変動の二元および一元分析(ANO VA)を行って群間でのパラメーターにおける相違を評価する。次に差の有意性 をNewman−Keuls法を使用してpost・hoc分析する。 p<0.05を有意とする。 8.結果 CHFまたはCHF拮抗剤または基剤で処置する前および後の平均体重は実験 群の間で相違するとは期待されない。結紮ラットの梗塞寸法は基剤処置群とCH FまたはCHF拮抗剤処置群との間で異なるとは期待されない。 結紮ラットに対するCHFまたはCHF拮抗剤の前記用量における投与は基剤 処置シャム対照と結紮ラット対照とで観察されるものよりも心室収縮の増大と末 梢血管抵抗の低下によって心臓肥大を改善すると期待される。この期待される結 果はCHFまたはCHF拮抗剤の投与は欝血性心不全での心機能を改善すること を証明する。しかしながら、シャムラットではCHFまたはCHF拮抗剤投与は おそらく動脈圧および末梢性血管抵抗をわずかに低下させる以外はこの用量では 心機能を有意に変化させるとは期待されない。 本明細書のラットのデータはウマ、ウシ、ヒト、その他の哺乳類に認められた 獣医学的および臨床的手法に従って哺乳類の体重について補正すれば外挿しうる ものと期待するのは合理的である。標準的実験計画および手法を使用して、獣医 または臨床医は処置すべき哺乳類に最高の効果を達成するためにCHFまたはC HF拮抗剤の用量、投与の計画および形態を調節することができる。ヒトもこの 方式で反応するものと信じられる。 実施例III 拡張心筋症の臨床処置案 A.処置方針 CHFまたはCHF拮抗剤初期用量10〜150μg/kg/日の患者自己投 与を提案する。副作用があれば用量を削減する。再評価時に有益な結果がなくて 限定する副作用がなければ、用量を増加する。同時的投薬(たとえばACE阻害 剤としてのカプトプリルおよび利尿剤)は研究医師の裁量により調節する。最大 用量を8週間投与後、CHFまたはCHF拮抗剤の投与を停止し、類似の無処理 期間後(またはプラセボ)に再評価を行う。B.編入判断基準 もし次の判断基準に適合すれば患者を考慮の対照とする: −拡張心筋症(DCM)。コントラスト心室造影術または2D超音波心臓検査術 で左心室(LV)の無動症/運動障害の孤立領域を含まない特発性DCM、また は虚血性DCM。LV拡張終期ディメンジョン(EDD)>3.2cm/m2B SAまたは2D超音波心臓検査法でEDV>82mL/m2、超音波心臓検査法 でLVの部分的短縮<28%、または排出率(コントラスト心室造影または放射 核種血管造影)<0.49を含む収縮期機能障害の証拠。 −兆候。ジゴキシン、利尿剤および血管拡張剤(ACE阻害剤)に少なくとも1 ケ月安定なニューヨーク心臓協会のIII級または最高運動VO2<16mL/ kg/分(年齢で調整)。 −現在ACE阻害剤治療中。 −左心室容積と重量を推測できる適当な超音波心臓検査の「ウインドウ」。 −投薬計画に従ってCHFまたはCHF拮抗剤を自己投与し、信頼性をもって追 跡評価のために戻ってくる能力。 −患者およびその初診医師の参加への同意。 −除外判断基準適合の不在。C.除外判断基準 次のいずれかの理由があれば患者を考慮の対照から除外する。 −心臓弁疾患に由来する拡張心筋症(手術可否にかかわらない)、特定の処置可 能病因(脱離が試みられていないアルコールを含む)、または手術可能な冠状動 脈疾患。 −特定の腰痛または閉塞性末梢性血管症による運動制限。 −慢性閉塞性肺疾患。 −糖尿病またはグルコース許容性の障害。 −手根トンネル症候群の症歴、または検査でのティネル徴候陽性の証拠。 −腎臓結石の病歴。 −変形性関節症の徴候。 −侵襲性の血行力学的監視を伴う一連の自転車エルゴメトリー(下記のような) への同意または参加の不能。 −活性な悪性腫瘍。D.患者評価 1)主な評価点:ベースライン;ピーク後安定なCHFまたはCHF拮抗剤用 量を8週間継続;投薬停止後のアフターイコール期。 −患者は実際の処理開始後2日から3日入院させ、毎日体重および電解質、燐、 BUN、クレアチニン、およびグルコースを含む試験データを採集することにな る。これに続いて臨床検査センターの階でさらに2日か3日毎日観察を受ける。 i.体力測定。 ii.徴候評価点数(Kellyなど、Amer.Heart・J.、11 9巻:1111頁[1990年])。 iii.臨床検査項目:CBC;電解質(Mg+2およびCa+2を含む);B UN;クレアチニン;燐;空腹時グルコースおよび脂質特性(全コレステロール 、HDL−C、LDL−C、トリグリセリド);肝機能検査(AST、ALT、 アルカリホスファターゼ、全ビリルビン);全蛋白質;アルブミン;尿酸;およ びCHF。 iv.2D、M−モード、およびドップラー超音波心臓検査:乳頭筋の水準 における拡張期および収縮期のディメンジョン;先端2室および4室視点からの 面積測定で評価した拍出率推測値、Simpson則の方法による収縮期および 拡張期推測容積、および推測上の左心室量;僧帽弁流入特性(IVRT、ピーク E、ピークA、徐脈時間、A波時間)、および肺静脈流動プロファイル(収縮期 流動面積、拡張期流動面積、逆時間、および速度)のドップラー評価;を含む。 v.休息および運動時血行力学および経皮挿入した肺動脈および動脈カテー テルでの自転車エルゴメトリーを使用する酸素消費測定。感知した運動水準をB orgスケールで記録し、肺動脈の収縮期、拡張期および平均圧ならびに動脈圧 および肺毛細管ウエッジ圧を運動負荷の段階毎に、動脈および混合静脈酸素含有 量とともに測定して心排出量を算出する。 vi.脂肪および脂肪のない身体量ならびに骨格筋強度と持久力の評価。 2)中間評価点:毎週 i.体力測定。 ii.徴候点のスコア。 iii.臨床検査データ:電解質、BUN、クレアチニン、燐、空腹時グル コース、ソマトメジン−C、およびCHF。E.可能性のある利点 1)満足状態感覚の改善。 2)運動許容の増加。 3)筋力および脂肪のない身体量の増加。 4)全身血管抵抗の減少。 5)心臓性能の強化。 6)相補的心筋肥大の強化。 実施例IV 試験管内神経栄養活性の試験 毛様体神経節神経栄養活性用の検定をLeung、Neuron、8巻:10 45〜1053頁(1992年)にしたがって実行した。略述すれば、E7−E 8ニワトリ胚から毛様体神経節を切離し、トリプシン−EDTA(Gibco・ 15400−013)で分離し、燐酸緩衝食塩水中で37℃で15分間10倍に 希釈した。神経節をトリプシン不含になるまで生育培地(10%ウシ胎児血清、 1.5mM−グルタミン、ペニシリン100μg/mL、およびストレプトマイ シン100μg/mL添加高グルコースD−MEM)で3回洗浄し、次に生育培 地1mL中で緩やかにかきまぜて単一細胞懸濁液とした。生育培地5mL中のこ の細胞混合物を100mm組織培養皿上にプレーティングし、37℃で4時間組 織培養インキュベーターに置いてニューロンを濃縮した。この間に非ニューロン 細胞は優先的に皿に付着し、インキュベーション終期にはニューロンは緩やかに 洗浄される。 濃縮されたニューロンを次に予めコラーゲンで被覆した96ウェルプレートに プレーティングした。各ウェルに細胞1000から2000個を入れ、実施例I のpchf.781−遺伝子移入293細胞からの調整培地で希釈して最終容積 100から250μLとした。細胞を対照としての遺伝子移入293調整培地と ともに、および比較としてのCNTF標準とともに入れた。37℃で2〜4日間 のインキュベーション後に、生体色素メタロチオネイン(MTT)を使用して生 存細胞を染色して生存細胞数を評価した。MTT(Sigma・M2128)5 mg/mLの5分の1容をウェルに添加した。37℃で2〜4時間インキュベー ション後に、生存細胞(濃紫色沈降物で満ちている)を100×の位相差顕微鏡 で計数した。 この検定結果を図4に示す。pchf.781遺伝子移入(三角)は遺伝子移 入293調整培地の検定容積の逆数の増加と共にニューロンの生存(細胞数で測 定)を増加することを認識できる。これはCNTF標準(円)のパターンと類似 し、調整培地の検定容積の関数としては生存数の増加を示さない対照遺伝子移入 (四角)とは対照的である。これはCHFはCNTFで観察されるものと同様な 効果を持ち、神経栄養剤として有用であることを示す。 実施例V ヒトCHF(ヒトのカルジオトロフィン−1[CT−1]とも呼ばれる)をコ ードするmRNAの源泉をマウスCHF・cDNAクローンからのプローブで成 人組織数種からポリ(A)+RNAを検索して確認した。心臓、骨格筋、結腸、 卵巣、および前立腺は20%ホルムアミド、5×SSC、42℃で180bpの マウスCHFプローブ(19bp5’の開始ATGからアミノ酸50まで)でブ ロットハイブリッド形成させ、0.25×SSC、52℃で最終洗浄すると1. 8kbバンドを示した。同じプローブおよび条件(最終洗浄55℃)でヒト心臓 cDNAライブラリー(Clontech社)を検索することによってヒトのC T−1をコードするクローンを分離した。 クローン11個を100万個から選択した。このクローン数種のEcoRI挿 入物をプラスミドベクターにサブクローニングし、そのDNA配列を決定した。 クローンh5からのDNA配列(配列番号6および配列番号7:センスおよび アンチセンス鎖)を図5に示すが、これはコード領域全部を包含する。クローン h5(pBSSK+.hu.CT1.h5)は1994年7月26日にAmer ican・Type・Culture・CollectionにATCC第75 841として寄託された。h6と命名された他のクローンのDNA配列はクロー ンh5のものと重複領域内では一致した。クローンh6はクローンh5の塩基4 7から始まり、さらにクローンh5の3’に521塩基まで伸長する。図6から 明らかなように、ヒトCT−1(配列番号8)のコードする蛋白質に配列はマウ スCHF配列(配列番号3)に79%同一であって、前者を「humct1」、 後者を「chf.781」と命名する。 クローンh5がコードするヒトCT−1が、生物学的に活性であることを証明 するために、EcoRI断片を哺乳類発現ベクターpRK5(欧州特許3072 47)の独特なEcoRI部位にクローニングしてプラスミドpRK5.hu. CT1を得た。このプラスミドをヒト293細胞に遺伝子移入し、細胞を血清不 含培地に3〜4日間維持した。この培地を次に心臓筋細胞肥大性に対してマウス CHFについて前記したようにして検定した。遺伝子移入した293調整培地は この検定で明らかに活性であった(1:20希釈で肥大性スコア5.5)。材料の寄託 次のプラスミドをAmerican・Type・Culture・Colle ction、12301・Parklawn・Drive、ロックビル、MD、 米国(ATCC)に寄託した。 この寄託は特許手続上の微生物の寄託の国際的承認に関するブダペスト条約の 規定およびその下にある諸規則(ブダペスト条約)に従って行われた。これは寄 託物の増殖可能培養物の維持を寄託日から30年間保証する。この寄託物は関連 する米国特許の発行または米国または外国特許の公開のいずれか早い方が行われ た後には、ATCCはブダペスト条約の規定およびGenentech社とAT CCとの契約の下に寄託物培養物の子孫について公共に対する永続的な無限定な 入手可能性を保証し、米国特許法122条および特許商標庁長官の規則(米国特 許庁公報886巻638項を参照する37CFR1.14条を含む)に従って米 国特許商標庁長官が決定する者に対する寄託物の子孫の入手可能性を保証する。 本出願の譲受者はもし寄託したプラスミドの培養物が適当な条件下に培養した 時に死滅するか、紛失するか破壊されたら、通告があればプラスミドを同じプラ スミドの別物と迅速に交換することに合意している。寄託プラスミドの入手可能 性を各政府がその特許法による権限で与える権利を侵害する本発明の実施を承諾 するものと理解してはならない。 前記明細書は当業者に本発明を実施させるに十分であると考えるものである。 寄託した態様は本発明のある側面の単なる一例示であり、機能的に均等な構築物 はいずれもこの発明の範囲内にあることが意図されているので、本発明は寄託さ れた構築物による範囲に限定されるものではない。本材料を寄託したことは本明 細書記載がその最適態様を含む本発明のいずれかの側面を実施するために不適当 であるとの告白を構成するものではなく、またそれが提示する特定の例示に請求 項の範囲を限定すると理解してはならない。実際、本開示および記載に加えて当 業者にとって本発明の種々の修飾は前記記載から明白であり、本発明の種々の修 飾は添付する請求項の範囲内に入るものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI C12P 21/02 7823−4B C12Q 1/02 21/08 7823−4B 1/68 A C12Q 1/02 0276−2J G01N 33/53 D 1/68 9282−4B C12N 15/00 C G01N 33/53 9282−4B 5/00 B //(C12P 21/02 C12R 1:91) (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FR,GB,GR,IE,IT,LU,M C,NL,PT,SE),AU,CA,JP,MX (72)発明者 ベイカー,ジョフレ アメリカ合衆国94018カリフォルニア州 エル・グラナダ、アベニュー・カブリロ 239番 (72)発明者 チェン,ケネス アメリカ合衆国92037カリフォルニア州 ラ・ジョラ、カレ・ベラ・クルズ6232番 (72)発明者 キング,キャスリーン アメリカ合衆国94044カリフォルニア州 パシフィカ、カーメル・アベニュー239番 (72)発明者 ペニカ,ダイアン アメリカ合衆国94010カリフォルニア州 バーリンゲイム、ホール・ドライブ2417番 (72)発明者 ウッド・ウィリアム アメリカ合衆国94402カリフォルニア州 サン・マテオ、タリータウン・ストリート 1400番

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.分離されたCHF(但しラットCHFではない)。 2.還元性SDS−PAGE上で分子量約21〜23kDを有する請求項1の CHF。 3.図1に示す翻訳CHF配列と少なくとも75%の配列同一性を共有する請 求項1のCHF。 4.図1に示す翻訳CHF配列と少なくとも75%の配列同一性を共有する請 求項1のCHF。 5.図5に示す翻訳CHF配列を有する成熟ヒトCHFである請求項1のCH F。 6.請求項1のCHFに結合することのできる分離された抗体。 7.請求項6の抗体を産生するハイブリドーマ細胞系列。 8.請求項6の抗体をCHFを含有することが推測される試料または細胞と接 触させ、結合が起きたか否かを検出することを含むCHFの検出法。 9.請求項6の抗体を結合したカラムにCHFの混合物を通過させることを含 むCHFの精製法。 10.請求項1のCHFをコードする分離された核酸分子。 11.図1に示す読み取り枠の核酸配列を含む分離された核酸分子。 12.図5に示す読み取り枠の核酸配列を含む分離された核酸分子。 13.(イ)図1に示すCHF遺伝子のコード領域のヌクレオチド配列を含む cDNAクローン; (ロ)(イ)のクローンとストリンジェント条件下にハイブリッド形成をする ことのできるDNA配列;および (ハ)(イ)のDNA配列のうちのいずれかの遺伝子変異体であり、 (ニ)天然CHFポリペプチドの生物学的性質を有するポリペプチドをコード するもの から構成される群から選択したラットCHF以外の分離された核酸分子。 14.(イ)図5に示すCHF遺伝子のコード領域のヌクレオチド配列を含む cDNAクローン; (ロ)(イ)のクローンとストリンジェント条件下にハイブリッド形成をする ことのできるDNA配列;および (ハ)(イ)のDNA配列うちのいずれかの遺伝子変異体であり、 (ニ)天然CHFポリペプチドの生物学的性質を有するポリペプチドをコード するもの から構成される群から選択したラットCHF以外の分離された核酸分子。 15.中程度にストリンジェントな条件下に図1に提供するDNA配列とハイ ブリッド形成をすることのできる配列を持つ分離されたDNA分子であって、ラ ットCHF以外の生物学的に活性なCHFポリペプチドをコードするDNA分子 。 16.中程度にストリンジェントな条件下に図5に提供するDNA配列とハイ ブリッド形成をすることのできる配列を持つ分離されたDNA分子であって、そ のDNA分子がラットCHF以外の生物学的に活性なCHFポリペプチドをコー ドするもの。 17.さらに核酸分子に作動可能に結合するプロモーターを含む請求項10の 核酸分子。 18.DNAであって、図1に示す翻訳DNA配列を含む請求項10の核酸分 子。 19.DNAであって、図5に示す翻訳DNA配列を含む請求項10の核酸分 子。 20.標識されたものである請求項10の核酸分子。 21.請求項10の核酸分子を含むベクター。 22.そのベクターで形質転換した宿主細胞が認識する制御配列に作動可能に 結合している請求項10の核酸分子を含む発現ベクター。 23.請求項10の核酸分子を含む宿主細胞。 24.請求項23の宿主細胞を培養することを含むCHFをコードする核酸分 子をCHFの生産のために使用する方法。 25.CHFを宿主細胞から回収する請求項24の方法。 26.CHFを宿主細胞培養培地から回収する請求項24の方法。 27.宿主細胞にCHF核酸分子を含む発現ベクターを遺伝子移入する請求項 24の方法。 28.請求項10の核酸分子を被験試料核酸とハイブリッド形成することおよ びCHF核酸の存在を決定することを含む被験試料中におけるCHF核酸分子の 存在を決定する方法。 29.請求項10の核酸分子で被験試料中で核酸ポリメラーゼ連鎖反応をプラ イミングすることを含む核酸被験試料の増幅法。 30.(イ)インスリン、トランスフェリン、およびアプロチニンを含むD− MEM/F−12培地mL当り約7.5×104細胞密度の筋細胞懸濁液で96 ウェルプレートをプレーティングすること; (ロ)細胞を培養すること; (ハ)被験試料を培養した細胞に添加すること; (ニ)細胞を被験試料とともに培養すること;および (ホ)肥大性を測定すること を含む肥大性活性について被験試料を検定する方法。
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