JPH11176A - 薬理学的に制御可能な自己促進的発現系 - Google Patents

薬理学的に制御可能な自己促進的発現系

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JPH11176A
JPH11176A JP9341728A JP34172897A JPH11176A JP H11176 A JPH11176 A JP H11176A JP 9341728 A JP9341728 A JP 9341728A JP 34172897 A JP34172897 A JP 34172897A JP H11176 A JPH11176 A JP H11176A
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JP
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protein
sequence
promoter
nucleic acid
acid construct
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JP9341728A
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Rolf Prof Dr Mueller
ロルフ、ミューラー
Hans-Harald Prof Dr Sedlacek
ハンス‐ハラルト、ゼドラツェック
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Hoechst AG
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Hoechst AG
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 自己促進的作用を有する核酸構築物の提供。 【解決手段】 本発明は、活性化合物をコードする少な
くとも1個の第一の構造遺伝子と、転写因子タンパク質
をコードする少なくとも1個の第二の構造遺伝子と、転
写因子タンパク質に結合する少なくとも1個の配列と少
なくとも1個のプロモーター配列とを含む少なくとも1
個の活性化配列とを含んでなる核酸構築物であって、そ
れぞれの活性化配列が構造遺伝子の発現および転写因子
タンパク質の発現を活性化することを特徴とする核酸構
築物である。本発明は疾患の治療用薬剤を製造するため
の核酸構築物の使用にも関する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の背景】発明の分野 本発明は、少なくとも1個の構造遺伝子と、少なくとも
1個の転写因子タンパク質遺伝子とに結合した少なくと
も1個の制御配列を含む自己促進性核酸構築物に関す
る。
【0002】背景技術 様々な試みが遺伝子治療で行われてきたが、これまでに
得られた前臨床及び臨床研究の結果は、二つの基本的な
問題点が解決されないままであることを示している。一
つは、細胞内閉鎖過程によるイン・ビトロ又はイン・ビ
ボでの標的細胞からのトランスジェニック発現が不十分
なことである。第二は、トランスジェニック発現の制御
が不十分なことである。
【0003】従来技術のこれらの欠点を克服する試みと
して、Rivera et al. (Nature Med.2, 1028 (1996))、B
elshaw et al. (PNAS USA 93, 4604 (1996)) 、およびH
o et al. (Nature 382, 822 (1996))により、トランス
ジェニック発現を外部から制御する最初の技術が開発さ
れた。これらの方法は、活性化合物であるラパマイシン
を添加することに基づいており、この活性化合物は二個
のサブユニットと一緒に結合する。生成する連結生成物
は、転写因子として作用する。第一のサブユニットは、
DNA結合タンパク質とFK506結合タンパク質(F
KBP)との間に形成される融合タンパク質を構成し、
このタンパク質もラパマイシンと結合する。第二のサブ
ユニットは、タンパク質FRAPであってこれもラパマ
イシンと結合するものと、転写因子タンパク質NF−k
Bの活性化配列との間に形成される融合タンパク質であ
る。
【0004】これらの二個のサブユニットとラパマイシ
ンとの結合によって産生される機能的な転写因子タンパ
ク質は、次にトランスジーンの配列を活性化して、構造
遺伝子を活性化する。
【0005】この外部法の利点は、構造遺伝子の発現
を、活性化合物であるラパマイシンの添加または除去に
よってそれぞれ開始または停止することができることで
ある。しかしながら、この方法によっては、構造遺伝子
の発現が不十分である問題点は解決されない。従って、
トランスジェニック発現を増加させる方法が必要とされ
ている。
【0006】
【発明の概要】本発明は、核酸構築物、この構築物を含
む組成物、およびそれらを用いて高トランスジェニック
発現を達成する方法を提供することによって当該技術分
野において満たされない要求を実現する。本発明は、こ
れを核酸構築物自身に正のフィードバック系を取り込む
ことによって行う。生成する系は、本発明では「自己促
進的発現系」と呼ばれる。
【0007】本発明の一態様では、活性化合物をコード
する少なくとも1個の第一の構造遺伝子と、転写因子タ
ンパク質をコードする少なくとも1個の第二の構造遺伝
子と、転写因子タンパク質と結合する少なくとも1個の
配列と少なくとも1個のプロモーター配列とを含む少な
くとも1個の活性化配列とを含んでなる核酸構築物であ
って、それぞれの活性化配列が構造遺伝子の発現および
転写因子タンパク質の発現を活性化することを特徴とす
る、核酸構築物が提供される。
【0008】本発明のもう一つの態様では、活性化合物
をコードする少なくとも1個の第一の構造遺伝子と、転
写因子タンパク質をコードする少なくとも1個の第二の
構造遺伝子と、上記転写因子タンパク質に結合する少な
くとも1個の配列と、少なくとも1個のプロモーター、
転写因子タンパク質の活性化ドメインをコードしかつカ
ップリング物質タンパク質をコードする少なくとも1個
の融合タンパク質遺伝子、少なくとも1個のプロモータ
ー、DNA結合タンパク質をコードしかつ第二のカップ
リング物質タンパク質をコードする少なくとも1個の融
合タンパク質遺伝子、およびDNA結合タンパク質の部
位を含む少なくとも1個の活性化配列を順次含んでなる
少なくとも1個の薬理学的制御モジュールとを含んでな
る少なくとも1個の活性化配列とを含んでなり、それぞ
れの活性化配列が構造遺伝子の発現および転写因子タン
パク質の発現を活性化する、ことを特徴とする核酸構築
物が提供される。
【0009】本発明の更にもう一つの態様では、活性化
合物をコードする少なくとも1個の第一の構造遺伝子
と、転写因子タンパク質の活性化ドメインとカップリン
グ物質に結合する配列とを含んでなる少なくとも1個の
第一の融合タンパク質をコードする少なくとも1個の第
二の構造遺伝子と、カップリング物質に結合するタンパ
ク質とDNA結合タンパク質とを含んでなる少なくとも
1個の第二の融合タンパク質をコードする少なくとも1
個の第三の構造遺伝子と、カップリング物質によって上
記第一の融合タンパク質にカップリングした上記第二の
融合タンパク質に結合する少なくとも1個の配列と、少
なくとも1個のプロモーター配列とを含んでなる少なく
とも1個の活性化配列とを含んでなり、それぞれの活性
化配列が上記構造遺伝子の少なくとも1個の発現を活性
化することを特徴とする核酸構築物が提供される。
【0010】その他の態様は、当業者であれば本明細書
および添付の請求の範囲を読むことにより明らかになる
であろう。
【0011】
【発明の具体的説明】自己促進発的現系 最も単純な態様では、新規な自己促進発現系は、下記の
成分 a) 転写因子タンパク質d)と結合するための少なくとも
1個の配列a)および/またはa') 、 b) 少なくとも1個のプロモーター配列b)および/また
はb') 、 c) 活性化合物 をコードする少なくとも1個の構
造遺伝子c)、および d) 成分a)に結合する転写因子タンパク質d)をコードす
る少なくとも1個の遺伝子 を含んでいる。
【0012】本発明によれば、成分a)および/またはa
') 、およびb)および/またはb') は構造遺伝子c)の転
写を活性化し、かつ転写因子タンパク質d)の発現を活性
化するための配列を構成する。
【0013】本発明による好ましい形態では、これらの
成分は図1に示されるように配置することができる。
【0014】結合配列a)およびa') は同一でもまたは異
なっていてもよく、転写因子d)に結合する。
【0015】プロモーター配列[成分b)およびb') ]
は、同一でもまたは異なっていてもよい。プロモーター
配列b)およびb') の活性化が低レベルであれば、構造遺
伝子[成分c)]および転写因子タンパク質[成分d)]の
遺伝子の発現は低レベルとなる。また、これによって作
成された転写因子タンパク質d)は、結合配列[成分a)お
よびa') ]に結合する。また、この結合により、プロモ
ーター配列b)およびb')が活性化され、構造遺伝子およ
び転写因子タンパク質d)の遺伝子の両方の発現が促進さ
れる。この促進発現自身が多量の転写因子タンパク質d)
を生じ、これはこの系にフィードバックされて、更に刺
激する。
【0016】本発明によれば、図1に示される成分の配
置は、構造遺伝子の3′末端の核輸出シグナル(NE
S)と核輸出因子(NEF)をコードする遺伝子を補足
する(すなわち、上流末端に「追加する」)ことができ
る。NEFの発現は、追加プロモーター(成分b''')に
よって制御される。この追加プロモーター配列は、図2
に示される活性化配列[成分a)およびb)および/または
a') およびb') ]の任意の部分と同一でもまたは異なっ
ていてもよい。
【0017】核輸出シグナル(NES)は、これに連結
しているプレ−メッセンジャーRNAの核膜を介する輸
送を妨害するヌクレオチド配列である。従って、NES
はそれ自身で、核保持シグナル(NRS)を構成する。
しかしながら、NRSが、本明細書で「核輸出因子」ま
たは「NEF」と呼ぶ輸出タンパク質に結合すると、N
RSはNESの機能を獲得する。これは、核輸出因子
(NEF)が細胞核からのおよび細胞質へのNES含有
プレメッセンジャーまたはメッセンジャーRNAの輸送
を実現するからである。従って、NES含有プレメッセ
ンジャーまたはメッセンジャーRNAは、Fischer et a
l., Cell 82, 475 (1995) に記載されているようにNE
Fに結合されていることによって細胞核から分泌され
る。
【0018】本発明によれば、成分c)およびd)は、成分
a') およびb') と連結する代わりに内部リボソームエン
トリー部位(IRES)によって互いに連結する(すな
わち、相互連結する)こともできる。このようなIRE
Sによって、IRESを介して互いに連結している2個
のDNA配列が発現する。
【0019】IRESを介する連結は、例えば図3に示
されるようにして行うことができる。この配置により、
プロモーター配列b)を低レベルの活性化を施したとき
に、転写因子タンパク質[化合物d)]の遺伝子もIRE
S配列を介して発現されることが同程度に確保される。
この発現は、構造遺伝子[成分c)]が発現されるときに
起こる。また、転写因子タンパク質が結合配列a)に結合
して、これによってプロモーター配列b)の活性化が促進
され、構造遺伝子c)の発現が促進され、またIRES配
列によって、転写因子タンパク質d)遺伝子の発現も促進
される。
【0020】図1〜3に示される個々の成分の本発明に
よる配置は、図4に示されるように機能する自己促進発
現系である。この自己促進発現系は、構造遺伝子[成分
c)、c') およびc'')]の幾つかの同一または異なる配列
を一緒に緊縮することによって伸張することができる。
これらの構造遺伝子は、同一または異なるIRES配列
によって、または結合配列a)、プロモーター配列b') お
よびプロモーター配列b'')を介して連結されている。代
表的な配置を、図5に示す。この自己促進発現系は、転
写因子タンパク質d)[成分d)、d') およびd'')]の幾つ
かの同一または異なる遺伝子を一緒に緊縮することによ
って伸張することもできる。一つの代表的な例を図6に
示すが、これはIRES配列による連結を示している。
IRES配列は、場合によっては同一の配列であること
ができる。
【0021】結合配列a)は、総ての活性化配列における
1つの型であるのが好ましい。総ての転写因子タンパク
質d)、d') およびd'')は、この結合配列に結合すべきで
ある。結合配列が同一の型でないとき(例えば、成分a
が成分a'と同一でないとき)には、転写因子タンパク質
[成分d)、d') およびd'')]は結合配列の総てに結合す
べきである。活性化配列は、転写因子タンパク質d)、d
') およびd'')の総ての生成物によって認識されるよう
に設計されまたは選択されるのが好ましい。
【0022】図2に示したのと同様な方法で、図3の成
分に核輸出シグナル(NES)および核輸出因子をコー
ドする遺伝子を補足することができる。構造遺伝子[成
分c)]の3′末端にNES遺伝子、およびNEF遺伝子
を有するこの配置を図7に示す。この最後の例では、N
EFは追加プロモーター配列成分b''') によって別個に
活性化される。成分b'''配列は、成分a)およびb)と同一
であることもまたは非同一でもあることもできる。
【0023】薬理学的に制御可能なプロモーターモジュ
ール 新規な薬理学的に制御可能なプロモーターモジュール
(「薬理学的制御モジュール」)は、その最も単純な形
態では、下記の成分 e) 少なくとも1個のプロモーター配列、 f) 転写因子タンパク質の活性化ドメインとカップリン
グ物質[成分j)]結合タンパク質Aとを含む融合タンパ
ク質f)をコードする少なくとも1個の遺伝子、 g) 少なくとも1個の追加のプロモーター配列[成分e)
と同一または非同一]または少なくとも1個のIRE
S、 h) DNA結合ドメインとカップリング物質[成分j)]
結合タンパク質Bとを含む融合タンパク質h)をコードす
る少なくとも1個の遺伝子、 i) 融合タンパク質h)と結合する部位を有する少なくと
も1個の活性化配列、および j) 融合タンパク質f)におけるタンパク質A[成分f)の
発現生成物]と結合するための部位A)と融合タンパク質
h)におけるタンパク質B)[成分h)の発現生成物]と結合
する部位B)とを両方とも含んでなる少なくとも1個のカ
ップリング物質j)を含んでなる。
【0024】成分e 〜i)は、例えば図8に示される略図
に従って順次配置することができる。この配置により、
プロモーター配列e)およびg)が活性化されるときに融合
タンパク質f)およびh)[成分f)およびh)]が確実に発現
される。カップリング物質[成分j)]が存在するときに
は、2つの融合タンパク質は互いに連結し(「相互連結
し」)、活性化配列[成分i)]を活性化するための機能
的転写因子タンパク質を形成する。本発明のこの態様で
は、個々の成分からなるプロモーターモジュールは、成
分j)のようなカップリング物質の存在下で機能する。こ
のモジュールは、カップリング物質である成分j)を添加
すると、機能するようになる。図9にこの態様の一例を
示す。
【0025】自己促進性の薬理学的に制御可能な発現系 自己促進性発現系は、薬理学的に制御可能なプロモータ
ーモジュールと組み合わせることができる。この組み合
わせは、次に例えば薬理学的に制御可能なプロモーター
モジュール[成分e)〜j)]をプロモーター配列(成分b)
および/またはb') )の代わりに自己促進発現系(図
1、2、3または7を参照されたい)に挿入することに
よって行われる。この組み合わせたヌクレオチド配列の
構築は、例えば図10に示される。この例では、構造遺
伝子は、融合タンパク質f)およびh)[成分f)およびh)の
発現生成物]がカップリング物質である成分j)によって
連結されて転写因子タンパク質を形成するときにのみ転
写される。あるいは、または更に、薬理学的に制御可能
なプロモーターモジュールは、転写因子タンパク質[成
分d)]の遺伝子、転写因子タンパク質d)と結合するため
の配列[成分a)]、およびプロモーター配列b)[成分
b)]の代わりに自己促進発現系に挿入することができ
る。この場合には、結合成分h)部位は、少なくともその
5′末端によってプロモーター配列e)およびg)の一つに
結合すべきである。この組み合わせたヌクレオチド配列
の構築を、図11に例示する。
【0026】自己促進系は、他の方法で薬理学的に制御
可能なプロモーターモジュールと組み合わせることもで
きる。例えば、図8は、NEFのプロモーター配列(成
分b''') )(図2または7を参照されたい)を薬理学的
に制御可能なプロモーターモジュールによって置換する
ことができることを示している。このヌクレオチド配列
を構築する一つの方法を、図12に示す。
【0027】本発明の核酸構築物は、DNAからなるの
が好ましい。「核酸構築物」という用語は、核酸を含ん
でなり、標的細胞に転写することができる人工的構造を
表している。核酸構築物は、ベクターに挿入されるのが
好ましい。これに関しては、プラスミドベクターまたは
ウイルスベクターが特に望ましい。
【0028】プロモーター配列の選択によっては、新規
な核酸構築物を用いて構造遺伝子[成分c)]を非特異的
に発現することができる。あるいは、この発現は、細胞
特異性、ウイルス特異性、画定条件、または細胞サイク
ル条件によっても制御される。構造遺伝子は、薬剤の不
活性前駆体を開裂して活性薬剤を形成する薬理学的に活
性な化合物または酵素をコードするのが好ましい。この
構造遺伝子は、酵素−リガンド融合タンパク質を発現す
るように設計することもできる。この場合には、リガン
ドは細胞表面に結合することができる。これに関して最
も好ましいものは、増殖する内皮細胞または腫瘍細胞の
表面に結合するリガンドである。
【0029】本発明は、細胞、特に酵母または哺乳動物
細胞であって、新規な核酸構築物を宿主とするものにも
関する。特に好ましい態様では、核酸構築物は、カップ
リング物質[成分j)]の添加または投与によってトラン
スフェクションされる細胞系に導入される。カップリン
グ物質の添加により、構造遺伝子の発現が促進される。
これらの構築物を含む細胞を用いて、医薬組成物を製造
することができる。しかしながら、これらの細胞を治療
薬または医薬組成物として患者に投与して、疾患を治療
することもできる。あるいは、新規な核酸構築物をベク
ターに取り込み、局所的にまたは非経口的に間接的に患
者に投与することもできる。使用においては、この構築
物を特定の疾患に対して設計して、構築物が1種類以上
のタンパク質、またはこの疾患の1以上の症状を予防ま
たは改善する核酸を発現するようにする。これに関して
用いられる核酸構築物の量は、当業者には知られている
ように、投与経路、患者の状態、および疾患の性質によ
って決定される。
【0030】患者に直接投与する場合には、カップリン
グ物質[成分j)]を更に投与して、構造遺伝子を発現さ
せることもできる。カップリング物質は、図9に示され
るように、トランスフェクションした細胞内で融合タン
パク質f)を融合タンパク質h)とカップリングすることに
よって完全な転写因子タンパク質を形成する。従って、
トランスフェクションした細胞は、カップリング物質が
体内にある場合に限って構造遺伝子を発現する。発現の
期間および強度は、カップリング物質を投与することに
よって制御することができる。
【0031】従って、新規核酸構築物の好ましい用途
は、核酸構築物を標的細胞に導入し、カップリング物質
を投与することによって非特異的、ウイルス特異的また
は標的細胞特異的および/または細胞サイクル特異的な
方法で構築物を発現することを特徴とする薬剤の提供に
よる疾患の治療にある。
【0032】本発明による核酸構築物を用いて、細胞で
の合成によって医薬組成物を製造することができる。な
お、細胞は本発明のDNA構築物で形質転換する。次
に、形質転換細胞を培養して細胞のクローンを得ること
によって、DNA構築物の複数のコピーを作成する。遺
伝子増幅を用いて、それぞれの細胞におけるDNA構築
物の多数のコピーを増加させるのが好ましい。形質転換
細胞を培養してDNA構築物の複数のコピーを得た後
に、DNA構築物を培養細胞から精製することができ
る。E. coli はDNA構築物の複数のコピーを得るため
の培養細胞として好ましい。精製DNAは、緩衝剤、
塩、または当該技術分野で知られている他の賦形剤のよ
うな(複数の)他の物質と混合することによって医薬組
成物の一成分として用いられる。
【0033】新規な核酸構築物はこの形態では天然に存
在せず、すなわち活性化合物または酵素またはリガンド
/酵素融合タンパク質の構造遺伝子は、天然では新規な
核酸配列と結合して自己促進発現系を形成しないのであ
る。この系は、天然では薬理学的に制御可能なプロモー
ターモジュールとも結合しない。
【0034】自己促進性の薬理学的に制御可能な発現系
に取り込まれる好ましい構造遺伝子は、薬理活性を有す
る化合物をコードする。これらの活性化合物は、サイト
カイン、成長因子、レセプターサイトカインまたは成長
因子、抗体または抗体断片、抗増殖またはサイズ増殖抑
制作用を有するタンパク質、脈管形成阻害薬、血栓症誘
発タンパク質、凝固阻害薬、血漿タンパク質、補体活性
化タンパク質、ウイルスおよび細菌コート物質、ホルモ
ン、循環に影響するペプチド、神経ペプチド、酵素、お
よびメディエイターからなる群から選択されるタンパク
質および糖タンパク質、およびこれらのタンパク質また
は糖タンパク質の少なくとも2個を含んでなる融合タン
パク質である。
【0035】自己促進性の薬理学的に制御可能な発現系
の成分の詳細な説明 1) 自己促進発現系の活性化配列および転写因子タンパ
ク質 本発明の意味においては、転写因子タンパク質d)[成分
d)の遺伝子生成物]は、関連結合配列a)[成分a)]であ
って、それに関する限り、3′−隣接プロモーター配列
b)(またはb'またはb'' )を活性化するものに特異的に
結合する。従って、成分a)およびb)は、関連転写因子タ
ンパク質d)に結合する配列を含んでなる活性化配列を構
成している。一方、転写因子タンパク質d)は、活性化配
列[成分a)]の相当する結合配列に特異的な結合ドメイ
ン並びにトランス活性化ドメインを含んでいなければな
らない。追加の核局在化シグナル(NLS)は、活性化
配列a)との相互作用を促進する。
【0036】この必要条件に合う核酸構築物の例は、下
記の通りである。 態様A) 1. Gal4タンパク質(Chasman and Kornberg, Mol.
Cell Biol. 10, 2916 (1990) )と結合する少なくとも
1個の配列[例えば、ヌクレオチド配列:5'-CGGACAACT
GTT-GACCG-3' (配列番号1)]、および3′末端に基
本SV40プロモーター(核酸48〜5191:Tooze
(監修), DNA腫瘍ウイルス(DNA Tumor Viruses)
(Cold Spring Harbor New York, (1980),ニューヨー
ク; Cold Spring Harbor Laboratory ) c−fosプロモーター(Das et al., Nature 374, 657
(1995))、およびその3′末端にHSV1 VP16酸
トランス活性化ドメイン(TAD)(アミノ酸406〜
488;Treizenberg et al., Genes Developm. 2, 718
(1988); Trizenberg, Curr. Opin. Gen. Developm. 5,
190 (1995) )、U2 sn RNAプロモーター、お
よび(その3′末端に)HSV1 VP16TADまた
はOct−2の活性化ドメインの少なくとも1個の配列
(アミノ酸438〜479; Tanaka et al., Mol. Cell
Biol. 14, 6046 (1994); Das et al., Nature 374, 65
7 (1995))、またはHSV TKプロモーター(Papavas
siliou et al., J. Biol. Chem. 265, 9402(1990); Par
k et al., Molec. Endocrinol. 7, 319 (1993))、また
はもう一つの非特異的、細胞特異的、ウイルス特異的ま
たは細胞サイクル特異的、または代謝的に活性化可能な
プロモーターを含んでなる成分b)を有する成分a)を含ん
でなる活性化配列、および 2. Gal4タンパク質のDNA結合ドメインのための
cDNA(アミノ酸1〜147;Chasman and Kornber
g, Mol. Cell Biol. 10, 2916 (1990) )であって、そ
の3′末端にSV40核局在化シグナル(NLS)(S
V40ラージT;アミノ酸126〜132;例えば、P
KKKRKV;Dingwall et al., TIBS 16,478 (199
1))が結合し、その3′末端にHSV−1 VP16酸
トランス活性化ドメイン(TAD)(アミノ酸406〜
488; Trienzenberg et al., Genes Developm. 2, 71
8 (1988); Triezenberg, Curr. Opin. Gen. Developm.
5, 190 (1995) )が結合しているものを含む関連転写因
子タンパク質d)[成分d)]の遺伝子を含んでなるもの。
【0037】態様B) 1. LexAタンパク質[LexAオペレーター; Bren
t et al., Nature 612,312 (1984)]と結合する少なく
とも1個の配列[例えば、ヌクレオチド配列:5'-TACTG
TATGTACA-TACAGTA-3' (配列番号2)、およびその3′
末端に基本SV40プロモーター(核酸48〜519
1:Tooze (監修), DNA腫瘍ウイルス(DNA Tumor V
iruses) (Cold Spring Harbor New York, (1980),ニュ
ーヨーク; Cold Spring Harbor Laboratory )、または
もう一つのプロモーター(態様Aを参照されたい)を含
んでなる成分b)を含む成分a)を含んでなる活性化配列、
および 2. LexAタンパク質のDNA結合ドメインのための
cDNA(アミノ酸1〜81;Kim et al., Science 25
5, 203 (1992) )または全LexAタンパク質(アミノ
酸1〜202; Brent et al., Cell, 43, 729 (1985))
であって、その3′末端にSV40核局在化シグナル
(NLS)(SV40ラージT;アミノ酸126〜13
2;例えば、PKKKRKV;Dingwall et al., TIBS
16, 478 (1991))が結合し、その3′末端にHSV−1
VP16酸トランス活性化ドメイン(TAD)(アミ
ノ酸406〜488; Trienzenberg et al., Genes Dev
elopm.2, 718 (1988); Triezenberg, Curr. Opin. Gen.
Developm. 5, 190 (1995) )が結合しているものを含
む関連転写因子タンパク質d)[成分d)]の遺伝子を含ん
でなるもの。
【0038】態様C) 1. lac Iリプレッサータンパク質(Fuerst et a
l., PNAS USA 86, 2549 (1989); Simons et al., PNAS
USA 81, 1624 (1984) )と結合する少なくとも1個の配
列(例えば、ヌクレオチド配列:5'-GAATTGTGAGCGCTCAC
AATTC-3'(配列番号3))およびその3′末端に基本S
V40プロモーター(核酸48〜5191:Tooze (監
修), DNA腫瘍ウイルス(DNA Tumor Viruses) (Cold
Spring Harbor New York, (1980),ニューヨーク; Cold
Spring Harbor Laboratory )、またはもう一つのプロ
モーター(態様Aを参照されたい)を含んでなる成分b)
を含む成分a)を含んでなる活性化配列、および 2. lacリプレッサー(lac I)タンパク質(Bro
wn et al., Cell 49, 603 (1987); Fuerst et al., PNA
S USA 86, 2549 (1989))のためのcDNAであって、そ
の3′末端にSV40核局在化シグナル(NLS)(S
V40ラージT;アミノ酸126〜132;例えば、P
KKKRKV;Dingwall et al., TIBS 16, 478 (199
1))が結合し、その3′末端にHSV−1 VP16酸
トランス活性化ドメイン(TAD)(アミノ酸406〜
488; Trienzenberg et al., GenesDevelopm. 2, 718
(1988); Triezenberg, Curr. Opin. Gen. Developm.
5, 190(1995) )が結合しているものを含む関連転写因
子タンパク質d)[成分d)]の遺伝子を含んでなるもの。
【0039】態様D) 1. テトラサイクリンリプレッサー(tet R)タン
パク質と結合する少なくとも1個の配列(例えば、ヌク
レオチド配列:5'-TCGAGTTTACCACTCCCTATCAGTGATAGAGAA
AAGTGAAAG-3'(配列番号4))およびその3′末端に基
本SV40プロモーター(核酸48〜5191:Tooze
(監修), DNA腫瘍ウイルス(DNA Tumor Viruses)
(Cold Spring Harbor New York, (1980),ニューヨー
ク; Cold Spring Harbor Laboratory )、またはもう一
つのプロモーター(態様Aを参照されたい)を含んでな
る成分b)を含む成分a)を含んでなる活性化配列、および 2. テトラサイクリンリプレッサー(tet R)タン
パク質(Gossen et al.,PANS USA 89, 5547 (1992); Din
germann et al., EMBO J. 11, 1487 (1992)) 、のcD
NA、およびその3′末端におけるSV40核局在化シ
グナル(NLS)(SV40ラージT;アミノ酸126
〜132;例えば、PKKKRKV;Dingwall et al.,
TIBS 16, 478 (1991))、およびその3′末端にHSV
−1 VP16酸トランス活性化ドメイン(TAD)
(アミノ酸406〜488; Trienzenberg et al., Gen
es Developm. 2, 718 (1988); Triezenberg, Curr. Opi
n. Gen. Developm. 5, 190 (1995) )が結合しているも
のを含む関連転写因子タンパク質d)[成分d)]の遺伝子
を含んでなるもの。
【0040】態様E) 1. ZFHD−1タンパク質(Pomeranz et al., Scienc
e 267,93 (1995))と結合する少なくとも1個の配列(例
えば、ヌクレオチド配列:5'-TAATGATGGGCG-3'(配列番
号5)]、およびその3′末端に基本SV40プロモー
ター(核酸48〜5191:Tooze (監修), DNA腫
瘍ウイルス(DNA Tumor Viruses) (Cold Spring Harbor
New York, (1980),ニューヨーク; Cold Spring Harbor
Laboratory )、またはもう一つのプロモーター(態様
Aを参照されたい)を含んでなる成分b)を含む成分a)を
含んでなる活性化配列、および 2. ZFHD−1タンパク質(Pomeranz et al., Scienc
e 267,93 (1995))のcDNA、およびその3′末端にお
けるSV40核局在化シグナル(NLS)(SV40ラ
ージT;アミノ酸126〜132;例えば、PKKKR
KV;Dingwall et al., TIBS 16, 478 (1991))、およ
びその3′末端にHSV−1 VP16酸トランス活性
化ドメイン(TAD)(アミノ酸406〜488; Trie
nzenberg et al., Genes Developm. 2, 718 (1988); Tr
iezenberg, Curr. Opin. Gen. Developm. 5, 190 (199
5) )が結合しているものを含む関連転写因子タンパク
質d)[成分d)]の遺伝子を含んでなるもの。
【0041】2) 薬理学的に制御可能なプロモーターモ
ジュール 本発明によれば、下記の遺伝子は薬理学的に制御可能な
プロモーターモジュールの特異的成分である(図8およ
び9も参照されたい)。
【0042】融合タンパク質f)[成分f)]について 転写因子タンパク質の活性化ドメインの遺伝子、および
カップリング物質j)に結合するタンパク質Aについての
少なくとも1個の遺伝子であって、好適には核局在化シ
グナル(NLS)を補足したもの、 融合タンパク質h)[成分h)]について カップリング物質j)に結合するタンパク質Bについての
少なくとも1個の遺伝子、および活性化配列[成分i)]
のDNAに結合するタンパク質の遺伝子、 カップリング物質について タンパク質Aに結合しかつタンパク質Bに結合するため
の少なくとも1個の部位を有する成分j)、および 成分i)について 融合タンパク質h)[成分h)]に結合するための部位およ
びプロモーター要素を含んでなる活性化配列。
【0043】カップリング物質[成分j)]の選択によっ
て、成分f)およびh)におけるそれぞれ成分j)結合タンパ
ク質AおよびBの性質が必然的に決定される。これに関
して、成分f)およびh)における成分j)結合タンパク質A
およびBは、同一でも非同一であることもできる。特
に、カップリング物質[成分j)]が幾つかの同一結合部
位を有するときには、同一成分j)結合タンパク質Aおよ
びBを用いることができる。しかしながら、本発明の意
味においては、非同一成分j)結合タンパク質AおよびB
が成分f)およびh)では好ましい。
【0044】これは、カップリング物質[成分j)]は、
融合タンパク質h)[成分h)]と結合する部位とは異なる
部位で融合タンパク質f)[成分f)]と結合するので、融
合タンパク質f)およびh)はカップリング物質への結合に
ついて互いに競合しないことを意味している。
【0045】薬理学的に制御可能なプロモーターの成分
f)およびh)に遺伝子を用いることができる特定のタンパ
ク質に結合することが既に知られているカップリング物
質を用いることができる。
【0046】しかしながら、本発明は、特にモノクロー
ナル抗体、およびそれから誘導される組換え抗体、また
はそれらの断片であって、カップリング物質j)に結合す
るものにも関する。これらのモノクローナル抗体、特に
それらの組換えFv断片の、融合タンパク質f)およびh)
[成分f)およびh)]への挿入は、本発明の特別な態様を
構成する。なお、カップリング物質[成分j)]での異な
る結合部位(それぞれAおよびB結合部位のエピトー
プ)を認識する組換えFv断片を、融合タンパク質[成
分f)およびh)]に用いるのが好ましい。
【0047】本発明の意味において、ネズミおよびヒト
モノクローナル抗体の両方を用いることができる。ネズ
ミモノクローナル抗体は、ヒト化した形態で用いるのが
好ましい。ヒト化(humanization)は、Winter et al. (N
ature 349, 293 (1991))およびHoogenbooms et al. (Re
v. Tr. Trnasfus Hemobiol. 36, 19 (1993))によって報
告された方法で行われる。抗体断片は、当該技術分野の
状態に準じて、例えばWinter et al. Nature 349, 293
(1991); Hoogenbooms et al. Rev. Tr. Trnasfus Hemob
iol. 36, 19 (1993); Girol, Mol. Immunol. 28, 1379
(1991)、およびHuston et al., Int. Rev. Immunol. 1
0, 195 (1993)によって報告された方法で作製される。
【0048】組換え抗体断片は、存在しているハイブリ
ドーマから直接作成され、またはファージ−ディスプレ
イ法(Smith, Science 228, 1315 (1985)) を用いてネズ
ミまたはヒト抗体断片(Winter et al., Annu. Rev. Im
munol. 12, 433 (1994))のライブラリーから分離され
る。次に、これらの抗体断片を用いて、直接遺伝学的水
準で他のタンパク質またはペプチドと[転写因子タンパ
ク質(成分f )の活性化ドメインとまたはDNA結合タ
ンパク質(成分h)と]融合する。
【0049】ハイブリドーマから組換え抗体断片を作成
するため、抗体の抗原結合ドメイン(VHおよびHL)
をコードする遺伝子情報を、mRNAを単離し、このR
NAををcDNAに逆転写した後、可変断片(Orlandi e
t al., PNAS-USA 86, 3833 1989)のそれぞれ5′および
3′末端に相補的なオリゴヌクレオチドを用いるポリメ
ラーゼ連鎖反応(Saiki et al., Science 230, 1350 (19
85))によって増幅する。次いで、VHおよびVL断片を
Fv断片(Skerra & Plueckthun, Science 240, 1038
(1988),一本鎖Fv断片(scFv)(Bird et al., Sci
ence 242, 423 (1988); Huston et al., PNAS-USA 85,
5879 (1988)) 、またはFab断片(Better et al., Sci
ence 240, 1041 (1988)) の形態で細菌発現ベクターに
クローニングする。
【0050】新規な抗体断片を、ファージ−デイスプレ
イ法を用いてネズミまたはヒト供給源の抗体ライブラリ
ー(免疫ライブラリーまたはナイーブライブラリー)か
ら直接分離することもできる。抗体断片のファージディ
スプレイでは、抗原結合ドメインを、ファージゲノム(M
cCafferty et al., Nature 348, 552 (1990)) またはフ
ァージミドベクター(Breitling et al., Gene 104, 147
(1991))に、scFv断片(McCafferty et al., Nature
348, 552 (1990)) または糸状バクテリオファージのg
3Pコートタンパク質との融合タンパク質としてのFa
b断片(Hoogenboom et al., Nucl. Acid Res., 19, 413
3 (1991); Barbas et al., PNAS USA 88, 7978 (1991))
の形態でクローニングされる。抗原結合ファージは、抗
原をロードしたプラスチック容器上で(パンニング(pan
ning) )(Marks et al., J. Mol.Biol. 222, 581 (199
1)) 、抗原と接合した常磁性ビーズ上で(Hawkins et a
l.,J. Mol. Biol. 226, 889 (1992)) 、または細胞表面
に結合することによって(Marks et al., Bio/Technol.
11, 1145 (1993))選択される。
【0051】免疫ライブラリーは、免疫した動物(Sastr
y et al., PNAS-USA 86, 5728 (1989); Ward et al., N
ature 341, 544 (1989); Clackson et al., Nature 35
2, 624 (1991)) の、または患者(Mullinax et al., PNA
S-USA 87, 8095 (1990); Barbas et al., PNAS-USA 88,
7978 (1991))のBリンパ球からの可変抗体断片のPC
R増幅によって作成される。このため、ネズミ(Orlandi
et al., PNAS-USA 86,3833 (1989); Sastry et al., P
NAS-USA 86, 5728 (1989)) またはヒト免疫グロブリン
遺伝子(Larrick et al., BBRC 160, 1250 (1989)) に特
異的な、またはヒト免疫グロブリン遺伝子ファミリー(M
arks et al., Eur. J. Immunol. 21, 985(1991)) に特
異的なオリゴヌクレオチドの組み合わせが用いられる。
【0052】天然ライブラリーは、非免疫ドナーをメン
チルグロブリン遺伝子の供給源として用いることによっ
て作成することができる(Marks et al., J. Mol. Biol.
222, 581 (1991)) 。あるいは、免疫グロブリン微生物
ライン遺伝子を用いて、宿体プライマーを用いるPCR
によって増幅される可変断片の相補性決定領域3を有す
る半合成抗体レパトリーを作成することができる(Hooge
nboom & Winter, J. Mol. Biol. 227, 381 (1992); Bar
bas et al., PNAS-USA 89, 4457 (1992); Nissim et a
l., EMBO J. 13, 692 (1994); Griffiths et al., EMBO
J. 13, 3245 (1994)) 。免疫ライブラリーと比較し
て、いわゆる単一ポットラインは、多数の抗原に対する
抗体断片を単一ライブラリーから分離することができる
という利点を有する(Nissim et al., EMBO J. 13, 692
(1994)) 。
【0053】抗体断片のアフィニティは、ランダム(Haw
kins et al., J. Mol. Biol. 226,889 (1992); Gram et
al., PNAS-USA 89, 3576 (1992))、コドンを基礎とし
た(Glaser et al., J. Immunol. 149, 3903 (1992)) 、
または部位指向性突然変異誘発(Balint & Larrick, Gen
e 137, 109 (1993) によって、個々のドメインの鎖をナ
イーブレパトリーからの断片の鎖と混合することによっ
て(Marks et al., Bio/Technol. 10, 779 (1992)) 、ま
たは細菌ミューテーター株を用い(Low et al.,J. Mol.
Biol. 260, 359 (1996)) 、緊縮条件下で再選択するこ
とによって改良された特性を有する抗体断片を単離する
(Hawkins et al., J. Mol. Biol. 226,889 (1992)) 先
在する抗体断片から作成した新規なライブラリーを有す
るファミリー−ディスプレイ法を用いて更に増加するこ
とができる。更に、ネズミ抗体断片を、可変ドメインの
1個をヒトレパリトーで段階的に置換した後、最初の抗
原を用いて選択することによってヒト化することもでき
る(誘導選択(guided selection)(Jespers et al., Bio
/Technol. 12, 889 (1994)) 。あるいは、ネズミ抗体を
ヒト抗体の超可変領域を最初のネズミ抗体の相当する領
域で特異的に置換することによってヒト化する(Jones e
t al., Nature 321, 522 (1987))。
【0054】従って、本発明の意味では、カップリング
物質は、基本的に細胞中に浸透することができる総ての
物質を包含する。本発明の意味では、遺伝子治療とは独
立して医薬品として既に用いられているカップリング物
質が優先する。
【0055】例えば、これらのカップリング物質として
は、特定のカップリング物質に結合しかつその遺伝子が
成分f)およびh)に挿入されてそれぞれ融合タンパク質f)
およびh)を発現する関連タンパク質と一緒のカップリン
グ物質が挙げられる。
【0056】カップリング物質: 下記の結合タンパク
質(およびそれらの遺伝子)と一緒のラパマイシンまた
はラパマイシン類似体、例えばL685818(Becker
et al., J. Biol. Chem. 268,11335 (1993));FK50
6結合タンパク質(FKBP;Bierer et al., Proc Na
tl. Acad.Sci. USA 87, 9231 (1990)) ラパマイシン/FKBP複合体に結合するFKBP/ラ
パマイシン関連タンパク質、またはラパマイシン/FK
BP複合体に結合するその部分配列(FRAP; Brown
et al., Nature 369,756 (1994); Chiu et al., Proc.
Natl. Acad.Sci. USA 91, 12574 (1994); Sabatini et
al., Cell 78, 35 (1994); Sabers et al., J. Biol. C
hem. 270, 815 (1995))。
【0057】FKBPおよびFRAPの遺伝子を用いる
代わりに、ラパマイシンに結合しおよび/またはFKB
PまたはFRAPのラパマイシンへの結合を阻害する組
換えFv断片に対する遺伝子を用いることができる。
【0058】カップリング物質: 下記の結合タンパク
質(およびそれらの遺伝子)と一緒のFK506の二量
体(FK1012)(Spencer et al., Science 262, 10
19 (1993); Pruschy et al., Chem. Biol. 1, 163 (199
4)) :FK506結合タンパク質(FKBP、上記を参
照されたい);カルシネウリン(Lin et al., Cell 66,
807 (1991)、またはFK506複合体に結合するその部
分配列(Clipstone et al., J. Biol. Chem. 269, 26431
(1994)); およびFK506のカルシネウリンへの結合
を阻害し(Ho et al., Nature 382, 822 (1996)) カルシ
ネウリン遺伝子の代わりに挿入することができる組換え
Fv断片に対する遺伝子。
【0059】カップリング物質: 下記の結合タンパク
質(およびそれらの遺伝子)と一緒のシクロスポリンA
の二量体(Belshaw et al., Proc. Natl. Acad. Sci USA
93,4604 (1996)) :シクロフィリン(Belshaw et al.,
Proc. Natl. Acad. Sci USA 93, 4604 (1996));シクロ
スポリン、またはシクロスポリンA/シクロスポリン複
合体に結合するその部分配列(上記を参照されたい);
およびシクロスポリンAのシクロスポリン結合を阻害
し、シクロスポリンに対する遺伝子の代わりに挿入する
ことができる組換えFv断片に対する遺伝子。
【0060】カップリング物質: 下記の結合タンパク
質(およびそれらの遺伝子)と一緒のシクロスポリンA
のモノマー:シクロスポリン;シクロスボリン/シクロ
スポリンA複合体におけるシクロスポリンAに結合する
組換えFv断片に対する遺伝子(Cacalano et al., Mole
c. Immunol. 29, 107 (1992));シクロフィリンの代替物
として、シクロスポリンAの様々なエピトープに結合す
る様々な組換えFv断片に対する遺伝子を用いることが
できる(Vix et al.,Proteins 15, 339 (1993); Cacalan
o et al., Mol. Immunol. 29, 107 (1992);Rauffer et
al., Molec. Immunol. 31, 913 (1994))。
【0061】カップリング物質: 下記の結合タンパク
質(およびそれらの遺伝子)と一緒のメトトレキセー
ト:メトトレキセートに対する抗体または抗体断片(組
換えFv断片)(Pimm etal., Brit. J. Cancer 61, 508
(1990); Kato et al., J. Immunol. Methods 67, 321
(1984);プテリジン基(Cot et al., 6, 87 (1987))に対
する抗体または抗体断片(組換えFv断片);ベンゼン
基(Cot et al., 6, 87 (1987))に対する抗体または抗体
断片(組換えFv断片);およびジヒドロホレートレダ
クターゼ(Masters et al., Gene 21, 59 (1983); Swift
et al., Mol. Genetics 181, 441 (1981); Goldsmith
et al., Mol. Cell Biol. 6, 878 (1986))。
【0062】カップリング物質: 下記の結合タンパク
質(およびそれらの遺伝子)と一緒のゲンタマイシン:
ゲンタマイシンに対する抗体または抗体断片(組換えF
v断片)(Sierra-Madero et al., J. Clin. Microbiol.
26, 1904 (1988)) 。
【0063】カップリング物質: 下記の結合タンパク
質(およびそれらの遺伝子)と一緒のセフタジジム:セ
フタジジムに対する抗体または抗体断片(組換えFv断
片)(Shimizu etal., Int. Arch. Allergy Immunol. 9
8, 392 (1992))。
【0064】カップリング物質: 下記の結合タンパク
質(およびそれらの遺伝子)と一緒のセファレキシン:
セフェムのC7位におけるアシル側鎖に対する抗体また
は抗体断片(組換えFv断片)(Nagakura et al., Int.
Arch. Allergy Applied Immunol. 93, 126(1990)) 。
【0065】カップリング物質: 下記の結合タンパク
質(およびそれらの遺伝子)と一緒の葉酸:葉酸結合タ
ンパク質(Ratnam et al., Biochem. 28, 8249 (1989);
Elwood,J. Biol. Chem. 264, 14893 (1989); Sadasivan
et al., Biochem. Biophys. Acta 1131, 91 (1992);葉
酸に対する抗体または抗体断片(組換えFv断片)(Ray
burn et al., Clin. Chem. 30, 1007 (1984)) 。カップ
リング物質: 下記の結合タンパク質(およびそれらの
遺伝子)と一緒のレチン酸:細胞性レチン酸結合タンパ
ク質のレチン酸結合ドメイン(Stoner et al, Cancer Re
s. 49, 1497 (1989); Eller et al., Clin. Res. 39, 5
60A (1991)); およびレチン酸に対する抗体または抗体
断片(組換えFv断片)(Twal et al., Developm. Bio
l. 168, 225 (1995); Zhou et al., J. Immunol. Metho
ds 138, 211(1991))。
【0066】カップリング物質: 下記の結合タンパク
質(およびそれらの遺伝子)と一緒のペニシリン:アモ
キシシリンに対する抗体または抗体断片(組換えFv断
片)(Mayorga et al., Toxicol. 97, 225 (1995); Mayo
rga et al., Int. Arch. Allergy Applied Immunol. 9
9, 443 (1992));ベンジルペニシリロイル基に対する抗
体または抗体断片(組換えFv断片)(de Haan et al.,
Int. Arch. Allergy Applied Immunol. 76, 42 (198
5); Fukushima et al., Clin. Exp. Immun. 68, 427 (1
987));ペニシリンに対する抗体または抗体断片(組換え
Fv断片)(Sierra-Maderoet al., J. Clin. Microbio
l. 26, 1904 (1988));およびペニシリン結合タンパク質
(Popham et al., J. Bacteriol. 177, 326 (1995); J.
Bacteriol. 176, 7197 (1994))。
【0067】カップリング物質: 下記の結合タンパク
質(およびそれらの遺伝子)と一緒の4−ヒドロキシタ
モキシフェンまたはタモキシフェン:エストロゲンレセ
プタータンパク質のエストロゲン結合ドメイン(Spreafi
coet al., Eur. J. Pharmacol. 227, 353 (1992); Gree
n et al., Nature 320, 134 (1986);およびエストロゲ
ンレセプター/エストロゲンまたは4−ヒドロキシタモ
キシフェン複合体に対する抗体または抗体断片(組換え
Fv断片)(Giambiagi et al., J. Steroid Biochem. 3
0, 213 (1988); Biochim. Biophys. Acta 883, 559 (19
86); Katzenellenbogen et al., Biochem. 26, 2364 (1
987); Tate et al., Breast Cancer Res. Treatm. 3, 2
67 (1983))。
【0068】カップリング物質: 下記の結合タンパク
質(およびそれらの遺伝子)と一緒のテトラサイクリ
ン:テトラサイクリンリプレッサータンパク質(Gossen
et al., PNAS USA 89, 5547 (1992));およびテトラサイ
クリンに対する抗体および抗体断片。
【0069】カップリング物質: 下記の結合タンパク
質(およびそれらの遺伝子)と一緒のテトラサイクリン
およびイソプロピル−β−D−チオガラクトシド:テト
ラサイクリンリプレッサータンパク質(Gossen et al.,
PNAS USA 89, 5547 (1992));およびlacリプレッサー
(lac I)タンパク質(Brow et al., Cell 49, 60
3)(1987)) 。
【0070】本発明によれば、カップリング物質[成分
j)]結合タンパク質AおよびBに対する遺伝子は、融合
タンパク質f)[成分f)、タンパク質A]において、転写
因子タンパク質の活性化ドメインに対する遺伝子に、融
合タンパク質h)[成分h)、タンパク質B]において、D
NA結合タンパク質に対する遺伝子であって、このDN
A結合タンパク質が特異的に結合するように選択される
ものに、活性化配列[成分i)]に、連結される(図8お
よび9を参照されたい)。これに関して、「天然に存在
するタンパク質」は、天然に見られるタンパク質であ
る。従って、「天然に存在するタンパク質」由来の結合
ドメインはヒトが設計した結合ドメインとは異なってい
る。天然に存在するタンパク質は、天然に見出だされて
おり、天然から分離される。「結合ドメイン」に対する
核酸配列情報を別個に用いて、他の配列情報と組み合わ
せて、天然に存在するタンパク質から結合ドメインを形
成することができる。
【0071】本発明の意味において、例えば、成分f)に
おける活性化ドメインに対するヌクレオチド配列として
下記のものを用いることができる:ヘルペスウイルスV
P16トランス活性化ドメイン(Greaves et al., J. Vi
rol. 64, 2716 (1990); 65, 6705 (1991));NF−xB
転写因子タンパク質のp65サブユニット(Schmitz et
al., EMBO J. 10, 3805 (1991));およびOct−2のC
末端プロリン濃度の高いOct−2ドメインに直接また
は間接的に(例えば、Gal4結合タンパク質を介し
て)連結したOct−2のN末端のグルタミン濃度の高
いドメイン(Tanaka et al., Mol. Cell Biol. 14, 6046
(1994))。
【0072】例えば、下記のものを、融合タンパク質h)
[成分h)]におけるDNA結合タンパク質のヌクレオチ
ド配列として、および関連の活性化配列[成分i)]とし
て用いることができる: 態様F) 1. Gal4タンパク質のDNA結合ドメインのための
cDNA(アミノ酸1〜147;Chasman and Kornber
g, Mol. Cell Biol. 10, 2916 (1990) )、およびその
3′末端におけるSV40核局在化シグナル(NLS)
(SV40ラージT;アミノ酸126〜132;例え
ば、PKKKRKV;Dingwall et al., TIBS16, 478
(1991))が結合し、その3′末端におけるHSV−1
VP16酸トランス活性化ドメイン(TAD)(アミノ
酸406〜488; Trienzenberg et al., Genes Devel
opm. 2, 718 (1988); Triezenberg, Curr. Opin. Gen.
Developm. 5, 190 (1995) )を含んでなる融合タンパク
質h)におけるDNA結合タンパク質に対するヌクレオチ
ド配列、および 2. Gal4タンパク質(Chasman and Kornberg, Mol.
Cell Biol. 10, 2916 (1990) )と結合する少なくとも
1個の配列[例えば、ヌクレオチド配列:5'-CGGACAACT
GTTCACCG-3' (配列番号1)]、および3′末端に基本
SV40プロモーター(核酸48〜5191:Tooze
(監修), DNA腫瘍ウイルス(DNA Tumor Viruses)
(Cold Spring Harbor New York, (1980),ニューヨー
ク; Cold Spring Harbor Laboratory )、またはc−f
osプロモーター(Das et al., Nature 374, 657 (199
5))、およびその3′末端にHSV1 VP16酸トラ
ンス活性化ドメイン(TAD)(アミノ酸406〜48
8;Treizenberg et al., Genes Developm. 2, 718 (19
88); Trizenberg, Curr. Opin. Gen. Developm. 5, 190
(1995) )、またはU2 sn RNAプロモーター、
および(その3′末端に)HSV1 VP16TADま
たはOct−2の活性化ドメインの少なくとも1個の配
列(アミノ酸438〜479; Tanaka et al., Mol. Ce
ll Biol. 14, 6046 (1994); Das et al., Nature 374,
657 (1995))、またはHSV プロモーター(Papavassi
liou et al., J. Biol. Chem. 265, 9402 (1990); Park
et al., Molec. Endocrinol. 7, 319 (1993))、または
もう一つの非特異的、細胞特異的、ウイルス特異的およ
び/または細胞サイクル特異的に任意の他のプロモータ
ーを含んでなる関連活性化配列[成分i)]を含んでな
る。
【0073】態様G) 1. LexAタンパク質のDNA結合ドメインのための
cDNA(アミノ酸1〜81;Kim et al., Science 25
5, 203 (1992) )または全LexAタンパク質(アミノ
酸1〜202; Brent et al., Cell, 43, 729 (198
5))、およびその3′末端におけるSV40核局在化シ
グナル(NLS)(SV40ラージT;アミノ酸126
〜132;例えば、PKKKRKV;Dingwall et al.,
TIBS 16, 478(1991))、その3′末端におけるHSV
−1 VP16酸トランス活性化ドメイン(TAD)
(アミノ酸406〜488; Trienzenberg et al., Gen
es Developm. 2, 718 (1988); Triezenberg, Curr. Opi
n. Gen. Developm. 5, 190 (1995))を含んでなる融合
タンパク質h)におけるDNA結合タンパク質に対するヌ
クレオチド配列、および 2. 関連活性化配列[成分i)]:LexAタンパク質
[LexAオペレーター; Brent et al., Nature 612,3
12 (1984)]と結合する少なくとも1個の配列[例え
ば、ヌクレオチド配列:5'-TACTGTATGTACATACAGTA-3'
(配列番号2)であって、その3′末端に基本SV40
プロモーター(核酸48〜5191:Tooze (監修),
DNA腫瘍ウイルス(DNA Tumor Viruses) (Cold Sprin
g Harbor New York, (1980),ニューヨーク; Cold Sprin
g Harbor Laboratory )、またはもう一つのプロモータ
ー(態様Fを参照されたい)が結合しているものを含ん
でなる。
【0074】態様H) 1. lacリプレッサー(lac I)タンパク質(Bro
wn et al., Cell 49, 603 (1987); Fuerst et al., PNA
S USA 86, 2549 (1989))に対するcDNA、およびその
3′末端におけるSV40核局在化シグナル(NLS)
(SV40ラージT;アミノ酸126〜132;例え
ば、PKKKRKV;Dingwall et al., TIBS 16, 478
(1991))、およびその3′末端におけるHSV−1 V
P16酸トランス活性化ドメイン(TAD)(アミノ酸
406〜488; Trienzenberg et al., Genes Develop
m. 2, 718 (1988); Triezenberg, Curr. Opin. Gen. De
velopm. 5, 190 (1995) )を含む融合タンパク質h)にお
けるDNA結合タンパク質に対するヌクレオチド配列、
および 2. lac Iリプレッサータンパク質(Fuerst et a
l., PNAS USA 86, 2549 (1989); Simons et al., PNAS
USA 81, 1624 (1984) )と結合する少なくとも1個のl
acオペレーター配列(例えば、ヌクレオチド配列:5'
-GAATTGTGAGCGCTCACAATTC-3'(配列番号3))、および
その3′末端における基本SV40プロモーター(核酸
48〜5191:Tooze (監修), DNA腫瘍ウイルス
(DNA Tumor Viruses) (Cold Spring Harbor New York,
(1980),ニューヨーク; Cold SpringHarbor Laboratory
)、またはもう一つのプロモーター(態様Fを参照さ
れたい)を含む関連活性化配列[成分i)]を含んでな
る。
【0075】態様I) 1. テトラサイクリンリプレッサー(tet R)タン
パク質(Gossen et al.,PANS USA 89, 5547 (1992); Din
germann et al., EMBO J. 11, 1487 (1992)) に対する
cDNA、およびその3′末端におけるSV40核局在
化シグナル(NLS)(SV40ラージT;アミノ酸1
26〜132;例えば、PKKKRKV;Dingwall et
al., TIBS 16, 478 (1991))、およびその3′末端にH
SV−1VP16酸トランス活性化ドメイン(TAD)
(アミノ酸406〜488; Trienzenberg et al., Gen
es Developm. 2, 718 (1988); Triezenberg, Curr. Opi
n.Gen. Developm. 5, 190 (1995) )を含んでなる融合
タンパク質h)におけるDNA結合タンパク質に対するヌ
クレオチド配列、および 2. テトラサイクリンリプレッサー(tet R)タン
パク質と結合する少なくとも1個のテトラサイクリンオ
ペレーター(tet O)配列(例えば、ヌクレオチド
配列:5'-TCGAGTTTACCACTCCCTATCAGTGATAGAGAAAAGTGAAA
G-3'(配列番号4))、およびその3′末端における基
本SV40プロモーター(核酸48〜5191:Tooze
(監修), DNA腫瘍ウイルス(DNA Tumor Viruses)
(Cold Spring Harbor New York, (1980),ニューヨー
ク; Cold Spring Harbor Laboratory )、またはもう一
つのプロモーター(態様Fを参照されたい)を含む関連
活性化配列[成分i)]を含んでなる。
【0076】態様J) 1. ZFHD−1タンパク質(Pomeranz et al., Scienc
e 267,93 (1995))に対するcDNA、およびその3′末
端におけるSV40核局在化シグナル(NLS)(SV
40ラージT;アミノ酸126〜132;例えば、PK
KKRKV;Dingwall et al., TIBS 16, 478 (199
1))、およびその3′末端におけるHSV−1VP16
酸トランス活性化ドメイン(TAD)(アミノ酸406
〜488; Trienzenberg et al., Genes Developm. 2,
718 (1988); Triezenberg, Curr. Opin. Gen. Develop
m. 5, 190 (1995) )を含んでなるDNA結合タンパク
質に対するヌクレオチド配列、および 2. ZFHD−1タンパク質(Pomeranz et al., Scienc
e 267,93 (1995))と結合する少なくとも1個の配列(例
えば、ヌクレオチド配列:5'-TAATGATGGGCG-3'(配列番
号5)]、およびその3′末端における基本SV40プ
ロモーター(核酸48〜5191:Tooze (監修), D
NA腫瘍ウイルス(DNA Tumor Viruses) (Cold Spring
Harbor New York, (1980),ニューヨーク; Cold Spring
Harbor Laboratory )、またはもう一つのプロモーター
(態様Fを参照されたい)を含んでなる関連活性化配列
を含んでなるもの。
【0077】3) プロモーター配列 本発明の意味では、転写因子タンパク質に結合した後
に、3′末端の隣接位置にある構造遺伝子の転写を活性
化するヌクレオチド配列をプロモーター配列として用い
る[成分b)、e)、g)およびi)]。プロモーター配列の選
択は、治療を行う疾患および形質導入される標的細胞に
よって変わる。従って、プロモーター配列は、非制限的
に、特定の代謝条件下では標的細胞特異的に、細胞サイ
クル特異的に、またはウイルス特異的に活性化すること
ができる。更に、同一または異なるプロモーター配列
を、成分b)、e)および/またはg)、および成分i)に用い
ることができる。既に態様A)に引用されているプロモー
ター配列の他のプロモーター配列の例は、下記のもので
ある。
【0078】非制限的に活性化できるプロモーターおよ
び活性化配列 RNAポリメラーゼIII プロモーター RNAポリメラーゼIIプロモーター CMVプロモーターおよびCMVエンハンサー SV40プロモーター ウイルスプロモーター配列および活性化配列、例えば HBV HCV HSV HPV EBV HTLV HIV HIVプロモーターを用いるときには、TAR配列(位
置≦−453〜≧+80,Rosen et al., Cell 41, 813
(1985))を含む全LTR配列がウイルス特異的プロモー
ターとして用いられる。
【0079】代謝的に活性化することができるプロモー
ター配列またはエンハンサー配列、例えば低酸素症によ
って誘導可能なエンハンサーまたはプロモーター。
【0080】細胞サイクル特異的に活性化することがで
きるプロモーター、例えばcdc25C遺伝子プロモー
ター、サイクリンA遺伝子プロモーター、cdc2遺伝
子プロモーター、B−myb遺伝子プロモーター、DH
FR遺伝子プロモーターまたはE2F−1プロモータ
ー、または細胞増殖中に現れるまたは活性化される転写
因子タンパク質に対する結合配列。これらの結合配列と
しては、例えばc−mycタンパク質に対する結合配列
が挙げられる。これらの結合配列としては、myc E
ボックスと呼ばれるヌクレオチド配列のモノマーまたは
マルチマー、例えば[5'-GGAAGCAGAC-CACGTGGTCTGCTTCC
-3'(配列番号6), Blackwood and Eisenmann, Scienc
e 251, 1211 (1911)]も挙げられる。
【0081】テトラサイクリンによって活性化できるプ
ロモーター、例えば相当するリプレッサーと組み合わせ
たテトラサイクリンオペレーター。
【0082】キメラプロモーター キメラプロモーターは、細胞特異的に、代謝的にまたは
ウイルス特異的に活性化することができる上流の活性化
因子配列と、CDFおよびCHFまたはE2FおよびC
HFファミリーの転写因子タンパク質に結合することが
でき、これによって細胞サイクルのG0およびG1相に
おける上流の活性化因子配列の活性化を阻害することが
できる顆粒のプロモーターモジュールとの組み合わせを
構成する。
【0083】例えば、プロモーターのTATAボックス
が突然変異を行い、この突然変異がTATA結合タンパ
ク質の遺伝子における相当する突然変異によって相殺さ
れ、このTATA結合タンパク質が別のプロモーターに
よって制御される形態でのハイブリッドプロモーター。
【0084】細胞特異的に活性化することができるプロ
モーター。
【0085】これらのプロモーターとしては、選択され
る細胞中のタンパク質を好ましくコードする遺伝子から
のプロモーターまたは活性化因子配列が挙げられる。
【0086】例えば、本発明の意味では、下記の細胞に
おける下記タンパク質に対するプロモーターを用いるの
が好ましい。
【0087】内皮細胞で活性化されるプロモーター配列
または活性化因子配列 脳特異的な内皮グルコース−1−トランスポーター エンドグリン VEGFレセプター1(flt−1) VEGFレセプター2(flk−1,KDR) til−1またはtil−2 B61レセプター(Eckレセプター) B61 エンドセリン、具体的には エンドセリンB エンドセリン−1 エンドセリンレセプター、特にエンドセリンBレセプタ
ー IL−1α,IL−1β IL−1レセプター 脈管細胞付着分子(VCAM−1) 合成活性化因子配列 天然の内皮特異的プロモーターの代替物としては、内皮
細胞で優先的または選択的に活性を有する転写因子タン
パク質に対するオリゴマー化した結合部位を含んでなる
合成活性化因子配列を用いることもできる。これらの転
写因子タンパク質の一例は転写因子タンパク質GATA
−2であり、エントセリン−1遺伝子における結合部位
が例えば5′−TTATCT−3′であるものである。
【0088】活性化した内皮細胞に隣接する細胞で活性
化されるプロモーターまたは活性化因子配列 VEGF VEGF遺伝子に対する遺伝子制御配列は5′隣接領
域、または3′隣接領域、またはc−Src遺伝子、ま
たはv−Scr遺伝子。
【0089】ステロイドホルマリンレセプターおよびそ
のプロモーター要素(Truss and Beato, Endocr. Rev. 1
4, 459 (1993))、特にマウス哺乳類腫瘍ウイルスプロモ
ーター 筋肉細胞、特に平滑筋細胞で活性化されるプロモーター
または活性化因子配列 トロポミオシン α−アクチン α−ミオシン PDGFに対するレセプター FGFに対するレセプター MRF−4 ホスホフルクトキナーゼA ホスホグリセレート・ムターゼ トロポニンC ミオゲニン エンドセリンAに対するレセプター デスミン VEGF VEGF遺伝子に対する遺伝子制御配列は、「活性化し
た内皮細胞に隣接する細胞で活性化されるプロモータ
ー」の節で既に列記されている(上記を参照された
い)。
【0090】「人工的」プロモーター ヘリックス−ループ−ヘリックス(HLH)ファミリー
の因子(MyoD、Myf−5、ミオゲンおよびMRF
4)は、筋肉特異的転写活性化因子であることが報告さ
れている。筋肉特異的な転写活性化因子としては、ジン
クフィンガータンパク質GATA−4およびMEF転写
因子グループも挙げられる。
【0091】HLHタンパク質およびGATA−4も、
筋肉特異的遺伝子のプロモーターとだけでなく、異種
的、すなわち人工的プロモーターとでも同様に筋肉特異
的転写を示す。これらの人工的プロモーターの例は、下
記の通りである 筋肉特異的HLHタンパク質に結合するためのDNA部
位の複数のコピー、例えばEボックス(Myo D)
(例えば、4×AGCAGGTGTTGGGAGGC(配列番号7)) α−ミオシン重鎖遺伝子のGATA−4に結合するため
のDNA部位の複数のコピー(例えば、5'-GGCCGATGGGC
AGATA-GAGGGGGCCGATGGGCAGATAGAGG3'(配列番号8)) グリア細胞で活性化されるプロモーターおよび活性化因
子配列 これらとしては、特に例えば、それぞれ下記のタンパク
質をコードする遺伝子からの遺伝子制御配列または要素
が挙げられる。
【0092】シュバン細胞特異的タンパク質ペリアキシ
ン グルタミンシンターゼ グリア細胞特異的タンパク質 (グリア細胞の繊維状の酸性タンパク質=GFAP) グリア細胞タンパク質S100b IL−6(CNTF) 5−HTレセプター TNFα IL−10 インシュリン様成長因子レセプターIおよびII VEGF VEGF遺伝子に対する遺伝子制御配列は、既に上記に
列記されている。
【0093】増血細胞で活性化されるプロモーターおよ
び活性化因子配列 これらの遺伝子制御配列としては、サイトカインまたは
そのレセプターに対する遺伝子が挙げられ、これらの遺
伝子は増血細胞または支質のような隣接細胞で発現され
る。
【0094】これらの配列としては、例えば下記のサイ
トカインおよびそれらのレセプターに対するプロモータ
ー配列が挙げられる。
【0095】幹細胞因子レセプター 幹細胞因子 IL−1α IL−1レセプター IL−3 IL−3レセプター(αサブユニット) IL−3レセプター(βサブユニット) IL−6 IL−6レセプター GM−CSF GM−CSFレセプター(α鎖) インターフェロン制御配列1(IRF−1) IRF−1のプロモーターは、IFN−α、IFN−β
またはIFN−γによってと同程度までIL−6によっ
て活性化される。
【0096】エリスロポエチン エリスロポエチンレセプター リンパ球および/またはマクロファージで活性化される
プロモーターおよび活性化因子配列 これらには、例えばサイトカイン、サイトカインレセプ
ターおよび付着分子に対する遺伝子のプロモーター配列
および活性化員し配列、およびおよび抗体のFc断片に
対するレセプターが挙げられる。
【0097】これらの後者の例は、下記の通りである。 IL−1レセプター IL−1α IL−1β IL−2 IL−2レセプター IL−3 IL−3レセプター(αサブユニット) IL−3レセプター(βサブユニット) IL−4 IL−4レセプター IL−5 IL−6 インターフェロン制御因子1(IRF−1) (IRF−1のプロモーターはIFN−αまたはIFN
−βによってと同程度までIL−6によって活性化され
る)。 IFN−γ−応答性プロモーター IL−7 IL−8 IL−10 IL−11 IFN−γ GM−CSF GM−CSFレセプター(α鎖) IL−13 LIF マクロファージコロニー刺激因子(M−CSF)レセプ
ター IおよびII型スキャベンジャーマクロファージレセプタ
ー MAC−1(白血球機能抗原) LFA−1α(白血球機能抗原) p150,95(白血球機能抗原) 滑膜細胞で活性化されるプロモーター配列および活性化
因子配列 これらには、マトリックスメタロプロテイナーゼ(MM
P)、例えば MMP−1(間隙コラゲナーゼ) MMP−3(支質リシン/トランシン) に対するプロモーター配列が挙げられる。
【0098】また、これらには、メタロプロテイナーゼ
の組織阻害薬(TIMP)、例えば TIMP−1 TIMP−2 TIMP−3 に対するプロモーター配列が挙げられる。
【0099】白血球細胞で活性化されるプロモーターお
よび活性化因子配列これらとしては、例えば c−myc HSP−70 be1−1/サイクリンD−1 bc1−2 IL−6 11−10 NFα,TNFβ HOX−11 BCR−Ab1 E2A−PBX−1 PML−RARA (前骨髄細胞白血秒−レチン酸レセプター) c−myc に対するプロモーターが挙げられる。c−mycタンパ
クは、myc Eボックスと呼ばれるヌクレオチド配列
のマルチマー(例えば、5'-GGAAGCAGACCACGTGGTCTGCTTC
C-3'(配列番号6))に結合して、活性化する。 腫瘍細胞に対するプロモーターまたは活性化因子配列 腫瘍細胞で形成されまたは活性である転写因子タンパク
質が相互作用する遺伝子制御ヌクレオチド配列は、プロ
モーター配列または活性化因子配列とする。
【0100】本発明の意味では、好ましいプロモーター
または活性化因子配列としては、特に癌細胞または肉腫
細胞で形成されるタンパク質をコードする遺伝子由来の
それぞれ遺伝子制御配列または要素が挙げられる。従っ
て、小細胞気管支癌の場合には、N−CAMタンパク質
のプロモーターの使用が優先し、卵巣癌の場合には、肝
細胞成長因子レセプターまたはL−プラスチンのプロモ
ーターの使用が優先し、また膵臓癌の場合には、L−プ
ラスチンまたは多型上皮ムチン(PEM)の使用が優先
する。
【0101】4) 核輸出シグナルおよび核輸出因子 本発明の意味では、核輸出シグナル(NES)は、レト
ロウイルスrev−応答性要素(RRE)配列であるの
が好ましい。HIV−1の場合には、このRREは、e
nv遺伝子(Malim et al., Nature 338, 254 (1989); K
jems et al., PNAS 88, 683 (1991)) における243個
のヌクレオチド(ヌクレオチド7362〜7595; Mu
esing et al., Nature 313,450 (1985))の配列である。
しかしながら、本発明の意味では、核輸出シグナル(N
ES)は、任意の同種および/または機能的に同様な
(相似の)ヌクレオチド配列、例えばHBVウイルスR
RE−相当要素(Huang et al., Mol. Cell Biol. 13, 7
476 (1993)) であることもできる。
【0102】新規な核酸構築物では、核輸出因子(NE
F)は、NRSのmRNAに結合し、細胞核から細胞質
への(または細胞質から細胞核への)NRS含有プレメ
ッセンジャーRNAまたはメッセンジャーRNAの輸送
を媒介するタンパク質をコードするヌクレオチド配列で
ある。本発明の意味では、特に、レトロウイルス、具体
的にはHIV−1またはHIV−2ウイルスからのre
v遺伝子が使用される(Daly et al., Nature 342, 816
(1989); Emerman et al., Cell 57, 1155 (1989); Felb
er et al., PNAS 86, 1495 (1989); Fischer et al., E
MBO J. 13, 4105 (1994)) 。
【0103】レトロウイルスrev遺伝子のrevタン
パク質は、そのN末端ドメイン(Zapp et al., Nature 3
42, 7154 (1989); Malim et al., Cell 65, 241 (199
1)) によってプレ−mRNAのRREに結合する(Iwai
et al., Nucl. Acids Rex. 20,6465 (1992)) 。RRE
とrevタンパク質との結合により、未スプライスプレ
メッセンジャーRNA、およびRREを含む任意の他の
RNAの細胞核から細胞質への輸送が促進され(Fischer
et al., EMBO J. 13, 4105 (1994); Fischer etal., C
ell 82, 475 (1995))、これによって翻訳が実質的に促
進される。
【0104】本発明の意味では、HIV revタンパ
ク質(Bogerd et al., Cell 82, 485(1995))、例えばビ
スナ−マエディウイルス(VMV; Tiley et al., J. V
irol. 65, 3877 (1991))rev遺伝子またはヤギ関節炎
脳炎ウイルス(CAEV; Tiley et al., J. Virol. 6
5, 3877 (1991))rev遺伝子に相同であり機能的に類
似のタンパク質をコードするヌクレオチド配列をNEF
として用いることもできる。
【0105】しかしながら、本発明の意味では、rev
タンパク質とわずかしかまたはまったく相同性を持たな
いが、機能的にはHIV−1 revタンパク質に類似
しているタンパク質をコードする遺伝子を用いることも
できる。
【0106】これらの遺伝子としては、例えばHTLV
−1 rev遺伝子(Cullen, Microbiol. Rev. 56, 375
(1992))およびウマ感染性貧血ウイルス(EIAV)お
よびネコ免疫不全ウイルス(FIV)のrev遺伝子(M
anusco et al., J. Virol. 68, 1988 (1994)) が挙げら
れる。
【0107】もう一つの態様では、NEFはNRSによ
って核に保持されるRNAのないときでも核からRNA
の分泌を行うタンパク質のヌクレオチド配列であること
もできる。これらのタンパク質としては、例えば転写因
子タンパク質TFIII A(Gaddat et al., Cell 60, 619
(1990); Drew et al., Gene 159, 215 (1995)) 、また
は異種核リボ核タンパク質A1(hnRNPA1タンパ
ク質; Pinol-Roma etal., Nature 355, 730 (1992))が
挙げられる。
【0108】広義には、核輸送タンパク質としては、熱
ショックタンパク質70(hsp70; Mandell et a
l., J. Cell Biol. 111, 1775 (1990)) またはタンパク
質キナーゼ阻害薬CPKI(Fantozzi et al., J. Biol.
Chem. 269, 2676 (1994); Wenet al., J. Biol. Chem.
269, 32214 (1994))も挙げられる。
【0109】NEFおよびその相同および類似タンパク
質が普通に有する特徴は、NRSRNAにモノマー性タ
ンパク質を結合するもう一つのアミノ末端に位置するド
メイン(J. Virol. 64, 881 (1990); Kjems et al., EMB
O J. 11, 119 (1992))、および通常はロイシン濃度が高
く(hnRnPA1はこの例外である)NEFの輸送機
能に必要なドメイン(Wen et al., Cell 82, 463 (199
5); Fischer et al.,Cell 82, 475 (1995); Malim et a
l., J. Virol. 65, 4248 (1991); Venkateshet al., Vi
rol. 178, 327 (1990)) の存在である。
【0110】本発明の意味では、NEF遺伝子の発現
は、NEF遺伝子(図2および7を参照されたい、上記
に既述)または薬理学的に制御可能なプロモーターモジ
ュール(図8および9を参照されたい)の5′末端上流
に位置しているプロモーター配列[成分b''') ]によっ
て制御される。
【0111】5) 内部リボソーム入口部位(IRES) 内部リボソームエントリー部位(entry site)によっ
て、IRESによって互いに連結(「相互連結」)して
いる2個のDNA配列を発現することができる。この性
質のIRESは、例えばMontford and Smith TIG 11, 1
79 (1995); Kaufman et al., Nucl. Acids Res. 19, 44
85 (1991); Morgan et al., Natl. Acids Res. 20, 129
3 (1992); Dirks et al., Gene 128, 247 (1993); Pell
etier and Sonenberg, Nature 334, 320 (1988) 、およ
びSugimoto et al., Bio/Techn.12, 694 (1994)によっ
て報告されている。従って、例えばポリオウイルスIR
ES配列(5′UTRの位置≦140〜≧630(Pelle
tier and Sonenberg, Nature 334, 320 (1988)) を用い
て、成分c)のDNAを成分d)のDNAに連結することが
できる。
【0112】6) 構造遺伝子 本発明の意味では、構造遺伝子[成分c)]は、疾患の予
防および/または治療の目的で活性化合物をコードす
る。構造遺伝子およびプロモーター配列は、疾患の療法
の性質に関して、形質導入される標的細胞を考慮して選
択すべきである。例えば、プロモーター配列(例、節3)
を参照されたい)と構造遺伝子の下記の組み合わせが、
下記の疾患に関して選択される。 a) 腫瘍の治療 標的細胞:増殖する内皮細胞、または内皮細胞に隣接す
る支質細胞および筋細胞、または腫瘍細胞または白血病
細胞 プロモーター:内皮細胞特異的および細胞サイクル特異
的、または細胞非特異的または筋細胞特異的および細胞
サイクル特異的、または腫瘍細胞特異的(固形腫瘍およ
び白血病) 細胞増殖の阻害薬、例えば網膜芽細胞腫タンパク質(p
Rb=p110)または関連p107および p130タンパク質 p53タンパク質 p21(WAF−1)タンパク質 p16タンパク質 他のcdk阻害薬 GADD45タンパク質 bakタンパク質 に対する構造遺伝子。網膜芽細胞腫タンパク質(pRb
/p110)および関連p107およびp130タンパ
ク質は、リン酸化によって不活性化される。これらのタ
ンパク質の機能のない発現タンパク質の不活性化部位に
対する突然変異を示すことによって損傷しているこれら
の細胞サイクル阻害薬に対する遺伝子が優先的に用いら
れる。これらの突然変異の例は、p110の場合に報告
されている。p107タンパク質またはp130タンパ
ク質に対するDNA配列は、同様にして突然変異する。
細胞において、p53タンパク質は、MDM2のような
特殊なタンパク質に結合することによって、または脱リ
ン酸化C末端セリン392によるp53のオリゴマー化
によって不活性化される。従って、セリン392を除去
することによってC末端が切断されたp53タンパク質
に対するDNA配列が優先的に用いられる。
【0113】凝固誘発因子および脈管形成阻害薬に対す
る構造遺伝子、例えば プラスミノーゲン活性化因子阻害薬−1(PAI−1) PAI−2 PAI−3 アンギオスタチン インターフェロン、特に * IFNα * IFNβ * IFNγ * 血小板因子4 * IL−12 * TIMP−1 * TIMP−2 * TIMP−3 * 白血病阻止因子(LIF) * 組織因子(TF)およびその凝固活性断片 細胞増殖抑制および細胞毒性タンパク質、例えば パーホリン グランチーム IL−2 IL−4 IL−12 インターフェロン、例えば * IFNα * IFNβ * IFNγ TNF、特に * TNFα * TNFβ オンコスタチンM スフィンゴミエリナーゼ マガイニンおよびマガイニン誘導体 に対する構造遺伝子。
【0114】細胞増殖抑制および細胞毒性抗体、および
抗原結合抗体断片と、細胞増殖抑制、細胞毒性または炎
症誘発タンパク質または酵素との融合タンパク質に対す
る構造遺伝子 細胞増殖抑制または細胞毒性抗体としては、例えばBurr
ows et al. (Pharmac. Ther. 64, 155 (1994))、Hughes
et al. (Cancer Res. 49, 6214 (1989)) 、およびMaru
yama et al. (PNAS USA 87, 5744 (1990))によって報告
された内皮細胞の膜構造に指向しているものが挙げられ
る。これらの抗体としては、特にVEGFレセプターに
対する抗体が挙げられる。
【0115】これらの抗体としては、腫瘍細胞上の膜構
造に対して指向した細胞増殖抑制または細胞毒性抗体も
挙げられる。この種の抗体は、例えばSedlacek et al.,
Contrib. to Oncol. 32, Karger Verlag,ミュンヘン(1
988)、およびContrib. to Oncol. 43, Karger Verlag,
ミュンヘン(1992)によって概説されている。他の例は、 * シアリル・ルイス(sialyl Lewis) * T細胞によって認識される腫瘍上のペプチド * 腫瘍遺伝子によって発現されるタンパク質 * GD3、GD2、GM2、9−O−アセチル、GD
3、フコシルGM1のようなガングリオシド * 血液型抗原およびその前駆体 * 多型上皮ムチン上の抗原 * 熱ショックタンパク質上の抗原 に対する抗体である。
【0116】これらの抗体としては、白血病細胞の膜構
造に指向している抗体も挙げられる。この種の多数のモ
ノクローナル抗体は、診断および治療法について既に記
載されている(Kristensen, Danish Medical Bulletin
41, 52 (1994); Schranz, Therapia Hungarica 38, 3
(1990); Drexler et al., Leuk. Res. 10, 279 (1986);
Naeim, Dis. Markers 7, 1 (1989); Stickney et al.,
Curr. Opin. Oncol. 4, 847 (1992); Drexler et al.,
Blut 57 327 (1988); Freedman et al., Cancer Inves
t. 9, 69 (1991)の総説)。白血病の型によっては、下
記のモノクローナル抗体、またはその抗原結合抗体断片
は、例えばリガンドとしての使用に好適である。
【0117】
【表1】
【0118】ネズミ抗体のヒト化、およびFabおよび
組換えFv断片に対する遺伝子の作製および最適化は、
組換えFv断片を作成する目的で既に記載されている方
法と同様にして行う(節2を参照されたい)。組換えF
v断片を、当業者に知られている当該技術分野の状態に
従って細胞増殖抑制、細胞毒性または炎症誘発タンパク
質に対する遺伝子と融合させる。
【0119】標的細胞結合リガンドと細胞増殖抑制およ
び細胞毒性タンパク質との融合タンパク質に対する構造
遺伝子 これらには、内皮細胞上の膜構造または膜レセプターに
結合する総ての物質が挙げられる。例えば、それらとし
ては、IL−1または成長因子、またはそれらの断片ま
たはそれらの部分配列であって、PDGF、bFGF、
VEGF、およびTGFβのような内皮細胞によって発
現されるレセプターに結合するものが挙げられる(Puszt
ain et al., J. Pathol. 169, 191 (1993)) 。
【0120】それらとしては、活性化および/または増
殖内皮細胞に結合する付着分子も挙げられる。この種の
付着分子、例えばSlex、LFA−1、MAC−1、
LECAM−1、VLA−4またはビトロネクチンは、
既に報告されている(Augustin-Voss et al., J. Cell
Biol. 119, 483 (1992), Pauli et al. Cancer Metas.
Rev. 9, 175 (1990), Honn et al., Cancer Metast. Re
v. 11, 353 (1992),およびVarner et al., Cell Adh. C
ommun. 3, 367 (1995)の総説)。
【0121】これらには、腫瘍細胞または白血病細胞の
膜構造または膜レセプターに結合する物質も挙げられ
る。例えば、それらの物質としては、成長因子、または
それらの断片またはそれらの部分配列であって、白血病
細胞または腫瘍細胞によって発現されるレセプターに結
合するものが挙げられる。この種の成長因子は、既に報
告されている(Cross et al., Cell 64, 271 (1991), A
ulitzky et al., Drugs 48, 667 (1994), Moore, Clin.
Cancer Res. 1,3 (1995)およびVan Kooten et al., Le
uk. Lymph. 12, 27 (1993) の総説)。
【0122】標的細胞に結合するこれらのリガンドに対
する遺伝子は、当該技術分野の状態に従って、当業者に
知られている方法を用いて、細胞増殖抑制、細胞毒性、
または炎症誘発タンパク質または酵素に対する遺伝子と
融合する。
【0123】炎症の誘発因子に対する構造遺伝子、例え
ば下記のものに対するもの RNATES (MCP−2) 単球走化性および活性化因子(MCAF) IL−8 マクロファージ炎症タンパク質−1(MIP−1α,−
β) 好中球活性化タンパク質−2(NAP−2) IL−3 IL−5 ヒト白血病阻止因子(LIF) IL−7 IL−11 IL−13 GM−CSF G−CSF M−CSF コブラ毒因子(CVF)またはCVFの部分配列であっ
て、機能的にヒト補体因子C3bに相当するもの、すな
わち補体因子Bに結合することができ、かつ因子Dによ
る開裂の後にC3コンベルターゼを構成するもの。ヒト
補体因子C3またはその部分配列C3b。機能的および
構造的にCVFに似ているヒト補体因子C3の開裂生成
物。補体を活性化するまたは炎症を誘導する細菌性タン
パク質、例えばSalmonella typhimurium porins, Staph
ylococcus aureus凝固因子、モジュリン、特にグラム陰
性菌のもの、レジュネラまたは血友病インフルエンザB
型、またはクレブシエラの主要な外膜タンパク質、また
は群GのスタフィロコッカスのM分子。
【0124】細胞増殖抑制剤の前駆体を活性化する酵
素、例えば不活性な前駆物質(プロドラッグ)を開裂す
ることによって活性な細胞増殖抑制剤(ドラッグ)を形
成する酵素に対する構造遺伝子。
【0125】この種の物質、および互いに関連している
プロドラッグおよびドラッグは、Deonarain et al. (B
r. J. Cancer 70, 786 (1994)) 、Mullen (Pharmac. Th
er. 63, 199(1994)) 、およびHarris et al. (Gene The
r. 1, 170 (1994))によって概説されている。例えば、
下記の酵素の一つに対するDNA配列が用いられる。 単純ヘルペスウイルスチミジンキナーゼ 帯状疱疹ウイルスチミジンキナーゼ 細菌性ニトロレダクターゼ 細菌性β−グルクロニダーゼ Scale cereale 由来の植物β−グルクロニダーゼ ヒトβ−グルクロニダーゼ ヒトカルボキシペプチダーゼ(CB)、例えば * マスト細胞CB−A * 膵臓CB−B * 細菌性カルボキシペプチダーゼ * 細菌性β−ラクタマーゼ * 細菌性シトシンデアミナーゼ * ヒトカタラーゼまたはペルオキシダーゼ * ホスファターゼ、特に * ヒトアルカリホスファターゼ * ヒト酸性前立腺ホスファターゼ * 5型酸性ホスファターゼ * オキシダーゼ、特に * ヒトリシルオキシダーゼ * ヒト酸性D−アミノオキシダーゼ ペルオキシダーゼ、特に * ヒトグルタチオンペルオキシダーゼ * ヒト好酸性ペルオキシダーゼ * ヒト甲状腺ペルオキシダーゼ β−ガラクトシダーゼ
【0126】b) 自己免疫疾患および炎症の治療 標的細胞:増殖する内皮細胞、またはマクロファージお
よび/またはリンパ球、または滑膜細胞 プロモーター:内皮細胞特異的および細胞サイクル特異
的、またはマクロファージ特異的および/またはリンパ
球特異的および/または細胞サイクル特異的 滑膜細胞特異的および/または細胞サイクル特異的 アレルギーの治療に対する構造遺伝子、例えば下記のも
のに対するもの IFN−β IFN−γ IL−10 IL−4に対する抗体または抗体断片 可溶性IL−4レセプター L−12 TGFβ 移植した期間の拒絶を防止するための構造遺伝子、例え
ば下記のものに対するもの IL−10 TGFβ 可溶性IL−1レセプター 可溶性IL−2レセプター IL−1レセプター拮抗薬 可溶性IL−6レセプター 免疫抑制性抗体またはそれらのV−およびV−含有
断片、またはまたは例えばMarasco et al. (Proc. Nat
l. Acad. Sci. USA 90, 7889 (1993)) によって記載さ
れた方法に従って作成されるリンカーによって接続され
ているそれらのVおよびV断片。免疫抑制抗体およ
びの例は、下記のような抗体である。 * T細胞レセプターまたはそのCD3複合体に特異的 * CD4またはCD8に指向、および * IL−2レセプター、IL−1レセプターまたはI
L−4レセプターに指向、または * 付着分子CD2、LFA−1、CD28またはCD
40に指向したもの。
【0127】抗体によって媒介される自己免疫疾患の治
療のための構造遺伝子、例えば TFGβ IFN−α IFN−β IFN−γ IL−12 可溶性IL−4レセプター 可溶性IL−6レセプター 免疫抑制抗体またはそれらのV−およびV−含有断
片 細胞によって媒介される自己免疫疾患の治療のための構
造遺伝子、例えば IL−6 IL−9 IL−10 IL−13 TNFα IL−4 TNFβ 免疫抑制抗体またはそれらのV−およびV−含有断
片 細胞増殖、細胞増殖抑制または細胞毒性タンパク質の阻
害剤および細胞増殖抑制剤の前駆体を活性化する酵素の
構造遺伝子。
【0128】この種のタンパク質をコードする遺伝子の
例は、既に「腫瘍の治療のための構造遺伝子」という標
題の節に引用されている。
【0129】本発明の意味では、抗体、またはこれらの
抗体のFab断片または組換えFv断片または標的細胞
に特異的な他のリガンドを含んでなる融合タンパク質、
および上記のサイトカイン、成長因子、レセプター細胞
増殖抑制または細胞毒性タンパク質および酵素をコード
する構造遺伝子を、既にその点で記載したのと同じ形態
で、使用することができる。
【0130】関節炎の治療のための構造遺伝子 本発明の意味では、例えば関節などの炎症を直接または
間接的に抑制し、および/または関節の細胞外マトリッ
クス(軟骨および結合組織)の再構成を促進するタンパ
ク質を発現した構造遺伝子が選択される。
【0131】これらのタンパク質の例は、下記の通りで
ある。 IL−1レセプター拮抗薬(IL−1−RA);IL−
1−RAはIL−1αおよびIL−1βの結合を阻害す
る。 可溶性IL−1レセプター;可溶性IL−1レセプター
はIL−1に結合して不活性化する。 IL−6;IL−6はTIMPおよびスーパーオキシド
の分泌を増加し、滑膜細胞および軟骨細胞によるIL−
1およびTNFαの分泌を減少する。 可溶性TNFレセプター;可溶性TNFレセプターはT
NFに結合して、不活性化する。 IL−4;IL−4は、IL−1、TNFαおよびMM
Pの形成および分泌を阻害する。 IL−10;IL−10はIL−1、TNFαおよびM
MPの形成および分泌を阻害し、TIMPの分泌を増加
する。 インシュリン様成長因子(IGF−1) IGF−1は、細胞外マトリックスの合成を促進する。 TGFβ、具体的にはTGFβ1およびTGFβ2 TGFβは、細胞外マトリックスの合成を促進する。 スーパーオキシドジスムターゼ TIMP(メタロプロテイナーゼの組織阻害薬) 具体的には * TIMP−1 * TIMP−2 * TIMP−3
【0132】c) 造血不全の治療 標的細胞:造血系の増殖する未成熟細胞、または造血細
胞に隣接している支質細胞 プロモーター: 造血細胞に特異的および/または細胞サイクル特異的 細胞非特異的 貧血の治療のための構造遺伝子、例えば エリスロポエチン 白血球減少症の治療のための構造遺伝子、例えば G−CSF GM−CSF 血小板減少症の治療のための構造遺伝子、例えば IL−3 白血病阻止因子(LIF) IL−11 トロンボポエチン
【0133】d) 神経系の損傷の治療 標的細胞:グリア細胞、または増殖する内皮細胞 プロモーター:グリア細胞特異的、または内皮細胞特異
的、および細胞サイクル特異的、または非特異的および
細胞サイクル特異的 神経成長因子の構造遺伝子、例えば FGF 神経成長因子(NGF) 脳由来の神経栄養因子(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) 毛様神経栄養因子(CNTF) 酵素の構造遺伝子、例えば チロシンヒドロキシラーゼ ドーパデカルボキシラーゼ サイトカインおよびTNFαの神経毒性効果を阻害しま
たは中和する阻害薬の構造遺伝子、例えば TGFβ 可溶性TNFレセプター TNFレセプターはTNFαを中和する IL−10;IL−10は、IFNγ、TNFα、IL
−2およびIL−4の形成を阻害する。 可溶性IL−1レセプター IL−1レセプターI IL−1レセプターII 可溶性IL−1レセプターは、IL−1の活性を中和す
る。 IL−1レセプター拮抗薬 可溶性IL−6レセプター
【0134】e) 血液凝固系および血液循環系のの障害
の治療 標的細胞:内皮細胞、または増殖する内皮細胞、または
内皮細胞および平滑筋細胞に隣接する体細胞、またはマ
クロファージ プロモーター:細胞非特異的、または細胞非特異的およ
び細胞サイクル特異的、または内皮細胞、平滑筋細胞ま
たはマクロファージに特異的、または内皮細胞、平滑筋
細胞またはマクロファージに特異的、かつ細胞サイクル
特異的 凝固を阻害し、またはフィブリン溶解を促進する構造遺
伝子、例えば 組織プラスミノーゲン活性化因子(tPA) ウロキナーゼ型プラスミノーゲン活性化因子(uPA) tPAおよびuPAのハイブリッド プロテインC ヒルジン セリンプロテイナーゼ阻害薬(セルピン)、例えば * C−1S阻害薬 * α1−アンチトリプシン * アンチトロンビンIII 組織因子通路阻害薬(TFPI) 凝固を促進するための構造遺伝子、例えば F VIII F IX フォン・ビルブランド因子 F XIII PAI−1 PAI−2 脈管形成因子のための構造遺伝子、例えば VEGF FGF 低血圧に対する構造遺伝子、例えば カリクレイン 内皮細胞酸化窒素シンタ−ゼ 内皮層の損傷の後の平滑筋細胞の増殖の阻害のための構
造遺伝子、例えば 増殖抑制、細胞増殖抑制、または細胞毒性タンパク質、
または細胞増殖抑制剤の前駆体を開裂することにより上
記(腫瘍について)に既述しているように、細胞増殖抑
制剤を形成する酵素、およびこれらの活性化合物と、筋
細胞に特異的な抗体または抗体断片との融合タンパク
質。 他の血漿タンパク質の構造遺伝子、例えば アルブミン C1不活性化物 血清コリンエステラーゼ トランスフェリン α1−アンチトリプシン
【0135】f) 代謝疾患および遺伝学的疾患の治療 標的細胞: 内皮細胞 筋細胞 肝細胞 気管支上皮細胞 支質細胞、またはマクロファージ プロモーター:標的細胞非特異的、または標的細胞特異
的 構造遺伝子、例えば シスチン線維症に関するトランスメンブランコンダクタ
ンスレギュレーター(CFTCR) ファンコニ貧血の遺伝子 ウロポルフィリノーゲンIII シンタ−ゼ イデュロネート2−スルファターゼ(ムコホリサッカリ
ドーシスII型) β−グルクロニダーゼ(ムコホリサッカリドーシスVIII
型) グルコセレブロシダーゼ(ゴーチャー病) フェニルアラニルヒドロキシラーゼ ジストロフィン(ドゥチェン型筋ジストロフィー) インシュリンレセプター ヒト成長ホルモン 界面活性剤SP−AおよびSP−B−結合タンパク質 LDLレセプター アポリポプロテインB mRNA欠失タンパク質 アデノシンデアミナーゼ
【0136】g) 接種 標的細胞:筋細胞、またはマクロファージ プロモーター:標的細胞非特異的、または標的細胞特異
的、または標的細胞特異的および細胞サイクル特異的 感染症の予防のための構造遺伝子 有効なワクチンを製造する可能性は、従来は限定されて
いる(Brown, Int. J.Technol. Assessm. Health Care 1
0, 161 (1994), Ellis, Adv. Exp. Med. Biol. 327, 26
3 (1992), Arcon et al., FASEB J. 6, 3265 (1992))
【0137】従って、DNAワクチンの技術が開発され
た。しかしながら、これらのDNAワクチンは、その薬
効の強度に関して問題がある(Fynan et al., Int. J. I
mmunopharm. 17, 7 (1995); Donnelly et al., Immuno
l. 2, 20 (1994)) 。
【0138】本発明によれば、自己促進性の発現系は、
DNAワクチンの薬効を増加する。活性物質として選択
されるDNAは、感染性薬剤によって形成され、かつ免
疫反応を誘導することによって、すなわち抗体結合によ
っておよび/または細胞毒性Tリンパ球によって、薬剤
を中和しおよび/または破壊するタンパク質のDNAで
ある。この種のいわゆる中和抗原は、既にワクチン化抗
原として用いられている(Ellis, Adv. Exp. Med. Bio
l. 327, 263 (1992) の総説を参照されたい)。下記の
研究は、中和抗原をコードするDNA配列の例を提供す
る: インフルエンザAウイルス抗原(Ulmer et al., Science
259, 1745 (1993), Robinson et al., Vaccine 11, 95
7 (1993), Fynan et al., Int. J. Immunopharmac. 17,
79 (1995)) HIV抗原(Wang et al., PNAS USA 90, 4156 (1993)) 狂犬病ウイルス抗原(Donnelly et al., Immunol. 2/1,
20 (1994)) HSV(単純ヘルペスウイルス)抗原(Fleckenstein et
al., Nauture 274, 57 (1978)) RSV(呼吸器多角体ウイルス)抗原(Du et al., Bio/
Tech. 12, 813(1994),Hall, Science 265, 1393(1993)) パラインフルエンザウイルス抗原(Du et al., Bio/Tec
h. 12, 813 (1994)) ロタウイルス抗原(Albert et al., J. Clin. Microbio
l. 25, 183(1987), Anderson et al.,J. Infect. Dis.
153, 823 (1986), Battaglia et al., J. Infect. Dis.
155,140(1987), Chanock et al., J. Infect. Dis. 14
8, 49(1983), Dyall-Smith etal., J. Virol. 38, 1099
(1981), Glass et al., Science 265, 1389(1994)) VZV(帯状疱疹ウイルス)抗原(Straus et al., Ann.
Intern. Med. 109, 438 (1988), Gershon, Pediatr.In
fec. Dis. 2, 171 (1991), Kinchington et al., J. Vi
rol. 64, 4540 (1990)) CMV(サイトメガロウイルス)抗原(Plotkin, Scienc
e 265, 1383 (1994)) 麻疹ウイルス抗原(Katz and Kellin, Science 265, 139
1 (1994)) HPV(ヒトパピローマウイルス)抗原(Tindl and Fra
zer, Curr. Topics Microbiol. Immunol. 186, 217 (19
94)) HBV(B型肝炎ウイルス)抗原(Valenzuela et al.,
Nature 280, 815 (1979), Heerman et al., J. Virol.
52, 396 (1984)) HCV(C型肝炎ウイルス)抗原(Cerny et al., Curr.
Topics Microbiol. Immunol. 189, 169 (1994), Esteb
an et al., Progr. Liver Dis. 10, 253 (1992), Jung
et al., Eur. J. Clin. Invest. 24, 641 (1994)) HDV(D型肝炎ウイルス)抗原(Iwarson, Scand. J.
Infect. Dis. 24, 129 (1992), Consolo et al., Nephr
on. 61, 251 (1992)) HEV(E型肝炎ウイルス)抗原(Iwarson, Scand. J.
Infect. Dis. 24, 129 (1992), Consolo et al., Nephr
on. 61, 251 (1992)) HAV(A型肝炎ウイルス)抗原(D'Hondt, Vaccine 1
0, 48 (1992), Andre, J. Infect. Dis. 171, 33 (199
5),Lemon et al., Vaccine 10, 40 (1992), Melnick et
al., Vaccine 10, 24 (1992), Flehmig, Baillieres C
lin. Gastroenterol. 4, 707 (1990)) Vibrio cholera抗原(Levine and Kaper, Vaccine 11, 2
07 (1933)) Borrelia burgdorferi抗原(Schaible et al., Immunol.
Letters 36, 219 (1993), Wallich et al., Lab. Med.
17, 669 (1993)) Helicobacter pylori 抗原(Crabtree et al., Lancet 3
38, 332 (1991), Blater, J. Infect. Dis. 161, 626
(1990), Cover and Blaser, J. Biol. Chem. 267, 1057
0 (1993), Coveret al., Infect. Immunol. 58, 603 (1
990), Dunn et al., J. Biol. Chem. 265, 9464 (199
0), Dunn et al., Infect. Immunol. 60, 1946 (1992),
Lage et al., Acta Gastroenterol. Belg. 56 (supp
l.), 61 (1993), Mobley et al., Scand. J. Gastroin
t. 26 (suppl. 187), 39 (1991)) マラリア抗原(Nussenzweig and Long, Science 265, 13
81 (1994), Maurice, Science 267,320 (1995), Enders
et al., Vaccines 10, 920 (1992), Knapp et al., In
fect. Imm. 60, 2397 (1992)) 。
【0139】しかしながら、本発明の意味では、この種
の活性物質としては、アンチイディオタイプ抗体のDN
A、またはその抗原結合断片であって、その構造結合構
造(相補組成決定領域)が感染性薬剤の中和抗原のタン
パク質構造または炭水化物構造のコピーを構成するもの
も挙げられる。
【0140】この種のアンチイディオタイプ抗体は、特
に細菌性感染性薬剤の場合には炭水化物抗原を置換する
ことができる。
【0141】この種のアンチイディオタイプ抗体、およ
びそれらの開裂生成物は、Hawkins et al. (J. Immunot
her. 14, 273 (1993) およびWesterink and Apicella
(Springer Seminars in Immunophthol. 15, 227 (199
3))によって概説されている。
【0142】「腫瘍ワクチン」の構造遺伝子 これらの遺伝子としては、腫瘍細胞における抗原が挙げ
られる。この種の抗原は、例えばSedlacek et al., Con
trib. to Oncol. 32, Karger Verlag,ミュンヘン(198
8)、およびContrib. to Oncol. 43, Karger Verlag, ミ
ュンヘン(1992)によって概説されている。
【0143】他の例は、下記の抗原または下記の抗原に
対応するアンチイディオタイプ抗体の遺伝子によって構
成される: シアリル・ルイス T細胞によって認識される腫瘍上のペプチド 腫瘍遺伝子によって発現されるタンパク質 血液型抗原およびそれらの前駆体 多型上皮ムチンおよび他の腫瘍関連ムチン上の抗原 熱ショックタンパク質上の抗原 ガングリオシド h) 慢性感染症の治療 標的細胞: 肝細胞 リンパ球および/またはマクロファージ 上皮細胞 内皮細胞 プロモーター: ウイルス特異的 細胞特異的 ウイルス特異的または細胞特異的かつ細胞サイクル特異
的 構造遺伝子、例えば 細胞増殖抑制または細胞毒性作用を示すタンパク質(細
胞毒性または細胞増殖抑制タンパク質の例は、腫瘍の治
療という標題の節で既に引用されている)。
【0144】酵素(これに関しては、腫瘍の治療という
標題の節を参照されたい)であって、抗ウイルス性また
は細胞毒性物質の前駆体を開裂することによって、活性
物質を形成するもの。
【0145】抗ウイルスタンパク質の構造遺伝子 抗ウイルス活性を有するサイトカインおよび成長因子。
これらの例は、下記の通りである。 * IFN−α * IFN−β * IFN−γ *TNFβ *TNFα * IL−1 * TGFβ 関連ウイルスを不活性化する特異性を有する抗体、また
はそのV−およびV−含有断片、またはリンカーに
よって接続されるそのVおよびV断片であって、こ
れらの断片は節2)に既に記載されている方法で作製する
ことができる。
【0146】ウイルス抗原に対する抗体の例は、下記の
通りである。 * アンチ−HBV * アンチ−HCV * アンチ−HSV * アンチ−HPV * アンチ−HIV * アンチ−EBV * アンチ−HTLV * アンチ−コクサッキー(Coxackie)ウイルス * アンチ−ハンターン(Hanttaan)ウイルス rev−結合タンパク質。これらのタンパク質はrev
RNAに結合し、レトロウイルス遺伝子発現における
rev−依存性の後転写段階を示す。rev−結合タン
パク質の例は、下記の通りである。 * RBP9−27 * RBP1−8U * RBP1−8D * RBP1−8の擬似遺伝子 細胞サイクル制御タンパク質の遺伝子のmRNAまたは
ウイルスのmRNAを消化するリボザイムについて。H
IVを触媒するリボザイムは、例えばChristoffersen e
t al., J. Med. Chem. 38, 2033 (1995)によって概説さ
れている。
【0147】抗細菌タンパク質の構造遺伝子 抗細菌タンパク質の例は、細菌毒素を中和するまたは細
菌にオプソニンを作用させる抗体である。これらの抗体
の例は、下記のものに対する抗体である。 CCまたはB髄膜炎菌 E. coli ボレリア シュドモナス Helicobactor pylori Staphilococcus aureus
【0148】7) 同一または異なる構造遺伝子の組み合
わせ 本発明は、自己促進性で、適当な場合には薬理学滴に制
御可能な発現系であって、2個の同一または2個の異な
る構造遺伝子{成分c)およびc') ]のDNA配列を組み
合わせたことを特徴とするものに関する。2種類のDN
A配列を発現するためには、内部リボソームエントリー
部位(IRES)のcDNAを、制御要素として2個の
構造遺伝子の間でインターカレーションするのが好まし
い。この種のIRES配列の例は、節C5) において既に
記載されている。
【0149】本発明の意味では、下記のものが下記の療
法についての構造遺伝子の好ましい組み合わせの例であ
る。 腫瘍の治療 異なる増殖防止、細胞増殖抑制、細胞毒性、炎症誘発タ
ンパク質、または細胞増殖抑制剤の前駆体を開裂するた
めの同一の酵素 自己免疫疾患の治療 細胞性および/または体液性免疫反応を阻害するための
層状効果を有する異なるサイトカインまたはレセプタ
ー、または異なるまたは同一のTIMP 造血不全の治療 異なる階層的に連続なサイトカイン、例えばIL−1、
IL−3、IL−6またはGM−CSFおよびエリスロ
ポエチン、G−CSFまたはトロンボポエチン 神経細胞の損傷の治療 神経成長因子およびサイトカインまたはサイトカインの
阻害剤 血液凝固系および血液循環系の障害の治療 血栓防止剤およびフィブリン溶解剤(tPAまたはuP
A)、または増殖防止、細胞増殖抑制または細胞毒性タ
ンパク質(または酵素)、および血栓防止剤およびフィ
ブリン溶解剤 ワクチン化 抗原、および免疫刺激サイトカイン、例えば * IL−1α * IL−1β * IL−2 * GM−CSF * IL−3、または * IL−4レセプター 様々な抗原 * 1つの感染性薬剤のまたは異なる感染性薬剤の、ま
たは * 1つの腫瘍型のまたは異なる腫瘍型の ウイルス感染症の治療 抗ウイルス性タンパク質、および細胞増殖抑制または細
胞毒性タンパク質 1種のウイルスまたは数種のウイルスの様々な表面抗原
に対する抗体 細菌感染症の治療 生物の様々な表面抗原および/または毒素に対する抗体
【0150】8) シグナル配列および膜貫通領域の挿入 構造遺伝子の発現生成物の分泌を促進するために、構造
遺伝子のDNA配列に含まれていることがある相同シグ
ナル配列を、細胞外分泌を改良する異種シグナル配列で
置換することができる。
【0151】従って、例えば免疫グロブリンに対するシ
グナル配列(DNA位置≦63〜≧107; Riechmann
et al., Nature 332, 323 (1988)) 、またはCEAに対
するシグナル配列(DNA位置≦33〜≧134; Sch
rewe et al., Mol. Cell Biol. 10, 2738 (1990); Berl
ing et al., Cancer Res. 50, 6534 (1990))、またはヒ
ト呼吸器多角体ウイルス糖タンパク質のシグナル配列
(アミノ酸≦38〜≧50、または48〜65に対する
cDNA; Lichtenstein et al., J. Gen. Virol. 77,
107 (1996)) を挿入することができる。
【0152】あるいは、または更に、シグナル配列に対
して、トランスメンブランドメインに対する配列を挿入
して、活性化合物を形成している軽質導入した細胞の細
胞膜に活性化合物を固定することができる。
【0153】従って、例えばヒトマクロファージコロニ
ー刺激因子のトランスメンブラン配列(DNA位置≦1
485〜≧1554;Cosman et al., Behring Inst. M
itt.83, 15 (1988)) 、またはヒト呼吸器多角体ウイル
ス(RSV)糖タンパク質Gのシグナルおよびトランス
メンブラン領域のDNA配列(アミノ酸1〜63または
その部分配列、アミノ酸38〜63; Vijaya et al., M
ol. Cell Biol. 8, 1709 (1988); Lichtenstein et a
l., J. Gen. Virol. 77, 109 (1996))、またはインフル
エンザウイルスノイラミニダーゼのシグナルおよびトラ
ンスメンブラン領域のDNA配列(アミノ酸7〜35、
または部分配列アミノ酸7〜27; Brownet al., J. Vi
rol. 62, 3824 (1988) )を、プロモーター配列と構造
遺伝子の配列との間に挿入することができる。
【0154】翻訳を促進するため、ヌクレオチド配列G
CCACCまたはGCCGCCを、例えばプロモーター
配列の3′末端に、およびシグナル配列またはトランス
メンブラン配列の開始シグナル(ATG)の5′末端に
直接挿入することができる(Kozak, J. Cell Biol. 108,
209 (1989))。
【0155】しかしながら、糖リン脂質アンカーを、活
性化合物を形成している形質導入細胞の細胞膜に活性化
合物を固定する目的で挿入することもできる。
【0156】この挿入をシグナル配列の挿入に加えて行
うことが可能であれば、糖リン脂質アンカーは、構造遺
伝子のヌクレオチド配列の3′末端に挿入される。
【0157】糖リン脂質アンカーは、例えばCEAにつ
いて(DNA位置≦893〜≧1079; Berling et a
l., Cancer Res. 50, 6534 (1990))、N−CAMについ
て(Cuningham et al., Science 236, 799 (1987)) 、お
よびThy−1(Clissold, Biochem. J. 281, 129 (199
2)) またはCD16(Selvaray et al., Nature 333,565
(1988)) のような他の膜タンパク質について記載され
ている。
【0158】Ferguson et al. (Ann. Rev. Biochem. 5
7, 285 (1988)) は、糖リン脂質の総説を公表してい
る。
【0159】活性化合物を細胞膜上に固定するためのも
う一つの方法は、本発明によれば、リガンド/活性化合
物融合タンパク質のDNA配列を用いる方法である。こ
の融合タンパク質のリガンドの特異性は、選択された標
的細胞の細胞膜上の膜構造に対するものである。
【0160】細胞の表面に結合するリガンドの例は、例
えば内皮細胞、特にVEGFレセプターに対する抗体な
ど、または筋細胞の表面上の構造に対する抗体または抗
体断片であり、例えば * アクチンに対する抗体、または * アンジオテンシンIIレセプターに対する抗体、また
は * 成長因子のレセプターに対する抗体、 例えば、 ◇ EGFレセプターに対する、または ◇ PDGFレセプターに対する、または ◇ FGFレセプターに対する、または ◇ エンドセリンAレセプターに対する抗体 である。
【0161】ネズミのモノクローナル抗体は、ヒト化し
た形態で用いるのが好ましい。Fab断片および組換え
Fv断片、およびそれらの融合生成物は、上記で既に説
明した方法で作成される。
【0162】リガンドとしては、総ての活性化合物、例
えばサイトカインまたは付着分子、成長因子、またはそ
れらの断片若しくはその部分配列、またはモジュレータ
ーであって、選択された特定の細胞の膜構造または膜レ
セプターに結合しているものが挙げられる。これらのリ
ガンドの例は、内皮細胞のリガンド、例えばIL−1、
PDGF、bFGF、VEGF、TGGβ(Pusztain et
al., J. Pathol. 169,191 (1993))、またはキニン、
およびキニンの誘導体または類似体である。リガンドと
しては、付着分子も挙げられる。Slex、LFA−
1、MAC−1、LeCAM−1、VLA−4またはビ
トロネクチン、およびビトロネクチンの誘導体または類
似体のようなこの種の付着分子は、内皮細胞に関して既
に報告されている(Austtin-Voss et al.,J. Cell Bio
l. 119, 483 (1992); Pauli et al.,Cancer Metast. Re
v. 9, 175 (1990); Honn et al., Cancer Metast. Rev.
11,353 (1992) ; Vaner et al., Cell Adh. Commun.
3, 367 (1995))の総説)。
【0163】リガンドとしては、腫瘍細胞膜上の腫瘍特
異性または腫瘍関連抗原に対して向けられる抗体または
それらの断片も挙げられる。この種の抗体は、節C6a)で
既に説明されている。
【0164】本発明は、新規な核酸構築物と、成分f)の
プロテインAおよび成分h)のプロテインBに対する結合
部位を有するカップリング物質j)とを含んでなる組成物
にも関する。カップリング物質j)は、医薬組成物、特に
細胞膜を通って、細胞中に浸透することができる物質、
特にラパマイシン、FK506、シクロスポリンA、メ
トトレキセート、葉酸、レチン酸、ペニシリン、4−ヒ
ドロキシタモキシフェン、タモキシフェン、またはテト
ラサイクリンまたはテトラサイクリン/イソプロピル−
β−D−チオガラクトシド接合体であるのが好ましい。
【0165】本発明は、新規な核酸構築物を含む細胞、
特に酵母細胞または哺乳類細胞、および新規な核酸構築
物の製造法であって、個々の成分が互いに連結している
ことを特徴とする方法にも関する。
【0166】本発明は、また、腫瘍、白血病、自己免疫
疾患、炎症、神経系の損傷、血液凝固系および血液循環
系の障害、代謝疾患、遺伝子損傷、ウイルスまたは細菌
感染症、および/または造血不全の予防および/または
治療のための、および/またはウイルス、細菌または寄
生虫感染症、および/または腫瘍に対する予防接種のた
めの局所的、例えば経皮、鼻内、経口、消化管、気管支
内、小胞内、腟内、子宮内、皮下、筋肉内、皮内、関節
周囲または関節内投与用の、脳脊髄液中、脳中、肝臓
中、腎臓中、腸中または舌中へ投与用の、または腹腔
内、胸膜腔内、または全身、例えば静脈内、動脈内、門
脈内または心臓内投与用の薬剤を製造するための新規な
核酸構築物の使用、および疾患の予防および/または治
療のための局所または全身投与用薬剤を製造するための
本発明による細胞の使用に関する。
【0167】
【実施例】本発明を、下記の例によって更に詳細に説明
する。実施例1 自己促進発現系の構築 図13に示される略図による自己促進発現系を、細胞サ
イクル特異的および細胞特異的にβ−グルクロニダーゼ
を発現する目的で製造する。個々の成分のDNA配列
を、下記のようにして5′から3′への方向で互いに結
合させる。
【0168】成分a):Gal4タンパク質と結合する配
列[ヌクレオチド配列:5'-CGGACAACTGTTGACCG-3'(配
列番号1)](Chasman and Kornberg, Mol. Cell Biol.
10, 2916 (1990)) 成分b):cdc25C遺伝子のプロモーター配列[核
酸:−290〜+121; Lucibello et al., EMBO J.
14, 132 (1995); Zwicker et al., Nucl. Acids Res. 2
3,3822 (1955); EMBO J. 14, 4514 (1995) ] 成分c):配列GCCACC(Kodak, J. Cell Biol. 108,
229 (1989)) 免疫グロブリンシグナルペプチドのcDNA[ヌクレオ
チド配列≦63〜≧107; Riechmann et al., Nature
332, 323 (1988)) ヒトβ−グルクロニダーゼのcDNA[ヌクレオチド配
列≦93〜≧1982; Oshima et al., PNAS USA 84,
685 (1987)] 成分a') :Gal4タンパク質と結合する配列(Chasman
and Korberg, Mol. Cell Biol.10, 2916 (1990)) 成分b') :VEGFレセプター遺伝子のプロモーター配
列[核酸−1195〜+≧100; Morishita et al.,
J. Biol. Chem. 270, 27948 (1995)] 成分d):Gal4タンパク質のDNA−結合ドメインの
cDNA[アミノ酸1〜147; (Chasman and Korber
g, Mol. Cell Biol. 10, 2916 (1990)) SV40核局在化シグナル(NLS)のcDNA(SV
40ラージT;アミノ酸126〜132:PKKKRK
V; Dingwall et al., TIBS 16, 478 (1991)) HSV−1 VP16酸トランス活性化ドメイン(TA
D)のcDNA[アミノ酸406〜488; Triezenber
g et al., Genes Developm. 2, 718 (1988); Triezenbe
rg, Curr. Opin. Gen. Developm. 5, 190 (1995)] 構築物の個々の成分は、適当な制限部位を介して連結さ
れ、これは同時にPCR増幅の際に異なる要素の末端に
導入される。成分同士は、制限部位に特異的な酵素、お
よび当業者には知られているDNAリガーゼを用いて連
結される。これらの酵素は、商業的に得ることができ
る。
【0169】ヒト臍帯内皮細胞および線維芽細胞(Wi
−38)であって、培養状態に保持されているものを、
当業者に知られている方法を用いて上記のプラスミドを
用いてトランスフェクションし(Lucibello et al., EMB
O J. 14, 132 (1995))、内皮細胞によって産生されるβ
−グルクロニダーゼの量を4−メチルウンベリフェリル
−β−グルクロニドを基質として用いて測定する。
【0170】細胞サイクル特異性をチェックする目的
で、内皮細胞をG0/G1でメチオニンを除去すること
によって48時間同期させる。細胞のDNA含量を、Ho
echst33258 (Hoechst AG 、フランクフルト)で染色し
た後、蛍光活性化細胞ソーターで測定する(Lucibello e
t al., EMBO J. 14, 132 (1995))。
【0171】下記の結果が得られる。トランスフェクシ
ョンした線維芽細胞では、トランスフェクションしてい
ない線維芽細胞と比較して、β−グルクロニダーゼの増
加は見られない。トランスフェクションした内皮細胞
は、トランスフェクションしていない内皮細胞よりも顕
著に多量のβ−グルクロニダーゼを発現する。増殖して
いる内皮細胞(DNA>2S)は、G0/G1で同期し
た内皮細胞(DNA=2S)よりも多量のβ−グルクロ
ニダーゼを顕著に分泌する。従って、記載されている自
己促進発現系は、構造遺伝子β−グルクロニダーゼの細
胞特異的で細胞サイクル依存性発現を生じる。
【0172】新規な自己促進発現系による発現の強度
を、自己促進性でない2種類の発現系による強度と比較
する。これらの後者の系は、図14および15に示され
る略図に従って製造する。
【0173】この場合に、成分b)、b') およびc)の構成
要素は、図13に示される略図について既述したものと
同一である。
【0174】構築物の個々の成分は、適当な制限部位を
介して連結され、これは同時にPCR増幅の際に異なる
要素の末端に導入される。成分同士は、制限部位に特異
的な酵素、および当業者には知られているDNAリガー
ゼを用いて連結される。これらの酵素は、商業的に得る
ことができる。
【0175】この方法で製造したヌクレオチド構築物
を、pUC18/19またはBluescript由来
のプラスミドベクターにクローニングする。
【0176】培養状態に保持されているヒト臍帯内皮細
胞を、当業者に知られている方法を用いて上記のプラス
ミドを用いてトランスフェクションし(Lucibello et a
l., EMBO J. 14, 132 (1995))、内皮細胞によって産生
されるβ−グルクロニダーゼの量を4−メチルウンベリ
フェリル−β−グルクロニドを基質として用いて測定す
る。
【0177】下記の結果が得られる。図14および15
に示される核酸構築物を含んでなるプラスミドでトラン
スフェクションした増殖している内皮細胞は、図13に
示される新規な核酸構築物を含んでなるプラスミドでト
ランスフェクションした増殖している内皮細胞よりも顕
著に少ないβ−グルクロニダーゼを発現する。上記の自
己促進発現系は、構造遺伝子β−グルクロニダーゼを著
しく増強して発現する。
【0178】実施例2 自己促進性の薬理学的に制御可
能な発現系の構築 図11の略図に示される構造に相当する自己促進性の薬
理学的に制御可能な発現系を、図16に示されるβ−グ
ルクロニダーゼの細胞サイクル特異的で薬理学的に制御
可能な発現の目的で製造する。
【0179】個々の成分のDNA配列を、下記のように
して5′から3′への方向で互いに結合させる。
【0180】成分i):Gal4タンパク質と結合する配
列[ヌクレオチド配列:5'-CGGACAACTGTTGACCG-3'(配
列番号1)](Chasman and Kornberg, Mol. Cell Biol.
10, 2916 (1990)) SV40基本プロモーター[ヌクレオチド48〜519
1; Tooze (監修),DNA腫瘍ウイルス(DNA Tumor V
iruses) (コールド・スプリング・ハーバー、ニューヨ
ーク、ニューヨーク、Cold Spring Harbor Laboratory
)] 成分c):配列GCCACC(Kodak, J. Cell Biol. 108,
229 (1989)) 免疫グロブリンシグナルペプチドのcDNA[ヌクレオ
チド配列≦63〜≧107; Riechmann et al., Nature
332, 323 (1988)] ヒトβ−グルクロニダーゼのcDNA[ヌクレオチド配
列≦93〜≧1982; Oshima et al., PNAS USA 84,
685 (1987)] 成分e):Galタンパク質と結合する配列(Chasman and
Korberg, Mol. Cell Biol. 10, 2916 (1990)) cdc25C遺伝子のプロモーター配列[核酸:−29
0〜+121; Lucibello et al., EMBO J. 14, 132 (1
995); Zwicker et al., Nucl. Acids Res. 23,3822 (19
55); EMBO J. 14, 4514 (1995) ] 成分f):ヘルペスウイルスVP16活性化ドメインのc
DNA(Greaves et al., J. Virol. 64, 2716 (1990);
65, 6705 (1991)) 組換えアンチ−シクロスポリンA Fv(A)(プロテ
インA)のcDNA 成分g):成分e)に相当する 成分h):組換えアンチ−シクロスポリンA Fv(B)
(プロテインB)のcDNAGal4タンパク質のDN
A−結合ドメインのcDNA[アミノ酸1〜147; (C
hasman and Korberg, Mol. Cell Biol. 10, 2916 (199
0)) SV40核局在化シグナル(NLS)のcDNA(SV
40ラージT;アミノ酸126〜132:PKKKRK
V; Dingwall et al., TIBS 16, 478 (1991)) HSV−1 VP16酸トランス活性化ドメイン(TA
D)のcDNA[アミノ酸406〜488; Triezenber
g et al., Genes Developm. 2, 718 (1988); Triezenbe
rg, Curr. Opin. Gen. Developm. 5, 190 (1995)]。
【0181】シクロスポリンAに対する抗体は、Cacala
no et al., Mol. Immunol. 29, 107(1992) に記載の方
法で製造する。このために、シクロスポリンAを、4−
ベンゾイル安息香酸および紫外線を用いてウシ血清アル
ブミンにカップリングする。カップリング生成物を、B
alb/cマウスに数回皮下投与する。最後の免疫化か
ら14日後に、脾臓細胞を単離する。mRNAを、これ
らの細胞からmRNA抽出キット(Pharmacia製、フライ
ブルク)を用いて抽出する。次に、逆転写を用いて、c
DNA合成キットとランダムヘキサオリゴヌクレオチド
(Pharmacia 製、フライブルク)とにより、このmRN
AをcDNAへ転写する。このcDNAは、特異的なプ
ライマー(Clackson et al., Nature 352, 624 (1991);
Sastry et al., PNAS USA 86, 5728 (1989); Ward et a
l., Nature 341, 544 (1989); Orlandi et al., PNAS U
SA 86, 3833 (1989)) を用いるポリメラーゼ連鎖反応(S
aiki et al., Science 230, 1350 (1985))によって免疫
グロブリンの可変重鎖または可変軽鎖を増幅するための
出発材料として働く。
【0182】これらのプライマーを用いて、同時に、制
限開裂部位を導入して、細菌性発現ベクターpHENI
S(pHEN1から誘導される;Hoogenboom et al., N
ucl.Acids Res. 19, 4133 (1991);図1を参照)に断片
をクローニングする。このベクターは、ペリプラズム分
泌のためのpelBシグナル配列、モノクローナル抗体
9E10で検出のためのmycタグ、固定化金属アフィ
ニティクロマトグラフィ(IMAC)による精製のため
のヒスチジンタグ、並びに重鎖および軽鎖のためのクロ
ーニング領域、および長さが14アミノ酸のグリシン−
セリンリンカーをコードする短配列を含んでいる。遺伝
子3タンパク質(g3P)との融合は、バクテリオファ
ージの表面上でディスプレイする目的でも行う。重鎖お
よび軽鎖を適当な制限酵素(SfiIおよびShoIで
VH、ApaLIおよびNotIでVL)で消化して、
ベクター中に連続的にクローニングする。これにより、
可変重鎖と可変軽鎖とを含んでなり、これらが短いペプ
チド配列によって共有的に連結されている組換え一本鎖
Fv断片を生じる。
【0183】抗体断片のファージディスプレイにより、
抗原結合ドメインを、糸状バクテリオファージコートタ
ンパク質g3Pとの融合タンパク質としてscFv断片
(McCafferty et al., Nature 348, 552 (1990)) の形態
で、ファージミドベクター(Breitling et al., Gene 10
4, 147 (1994))にクローニングする。抗原結合ファージ
は、シクロスポリンAを載荷したプラスチック容器で選
択する(パンニング)(Marks et al., J. Mol. Biol. 2
22, 581 (1991)) 。
【0184】シクロスポリンAに結合しているファージ
をクローニングして、増殖させた後、シクロスポリンA
を載荷したプラスチック容器で再度選択する。4回選択
した後、シクロスポリンAへの互いの結合を阻害しない
2個のクローン(プロテインAおよびB)を選択する。
【0185】ネズミ組換えFv断片(プロテインAおよ
びB)を、ヒト抗体の超可変領域をこのネズミ組換えF
v断片の相当する領域で特異的に置換することによって
ヒト化する(Jones et al., Nature 321, 522 (1987))。
【0186】この構築物をPCR増幅中に異なる要素の
末端に導入される適当な制限部位を介して連結する。連
結は、制限部位に特異的な酵素、および当業者に知られ
ているDNAリガーゼを用いて行う。これらの酵素は、
商業的に得ることができる。
【0187】この方法で製造したヌクレオチド構築物を
pUC18/19由来のまたはBluescript由
来のプラスミドベクターにクローニングする。
【0188】培養状態に保持されているヒト臍帯内皮細
胞を、当業者に知られている方法を用いて上記のプラス
ミドでトランスフェクションし(Lucibello et al., EMB
O J.14, 132 (1995))、シクロスポリンAを添加して
(0.01〜1.0μg/ml培地)および添加せず
に、内皮細胞によって産生されるβ−グルクロニダーゼ
の量を4−メチルウンベリフェリル−β−グルクロニド
を基質として用いて測定する。
【0189】細胞サイクル特異性をチェックする目的
で、内皮細胞をG0/G1でメチオニンを除去すること
によって48時間同期させる。細胞のDNA含量を、Ho
echst33258 (Hoechst AG 、フランクフルト)で染色し
た後、蛍光活性化細胞ソーターで測定する(Lucibello e
t al., EMBO J. 14, 132 (1995))。
【0190】下記の結果が得られる。シクロスポリンA
が存在しない場合には、トランスフェクションした内皮
細胞は、トランスフェクションしていない内皮細胞より
も著しく多量のβ−グルクロニダーゼを発現する。増殖
している内皮細胞(DNA>2S)は、G0/G1で同
期した内皮細胞(DNA=2S)よりも著しく多量のβ
−グルクロニダーゼを分泌する。
【0191】上記の自己促進発現系は、細胞サイクルに
依存し、シクロスポリンAを添加することによって制御
することができる構造遺伝子β−グルクロニダーゼを発
現する。
【0192】新規な自己促進性の薬理学的に制御可能な
発現系によって達成される発現の強度は、図14に示さ
れる略図に従って実施例1で製造した非自己促進発現系
によって達成される強度よりも大きい。
【0193】
【配列表】
配列番号:1 配列の長さ:17 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:Genomic DNA 配列 CGGACAACTG TTGACCG 17
【0194】配列番号:2 配列の長さ:20 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:Genomic DNA 配列 TACTGTATGT ACATACAGTA 20
【0195】配列番号:3 配列の長さ:22 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:Genomic DNA 配列 GAATTGTGAG CGCTCACAAT TC 22
【0196】配列番号:4 配列の長さ:42 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:Genomic DNA 配列 TCGAGTTTAC CACTCCCTAT CAGTGATAGA GAAAAGTGAA AG 42
【0197】配列番号:5 配列の長さ:12 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:Genomic DNA 配列 TAATGATGGG CG 12
【0198】配列番号:6 配列の長さ:26 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:Genomic DNA 配列 GGAAGCAGAC CACGTGGTCT GCTTCC 26
【0199】配列番号:7 配列の長さ:17 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:合成DNA 配列 AGCAGGTGTT GGGAGGC 17
【0200】配列番号:8 配列の長さ:41 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:合成DNA 配列 GGCCGATGGG CAGATAGAGG GGGCCGATGG GCAGATAGAG G 41
【図面の簡単な説明】
【図1】最も単純な形態での新規な核酸構築物を示す。
【図2】核輸出シグナル(NES)をコードする遺伝子
および核輸出因子(NEF)をコードする遺伝子を補足
した後の、図1に示される核酸構築物を示す。
【図3】IRESを介した成分c)およびd)の連結を示
す。
【図4】図1〜3に示した個々の成分が反応することに
よる工程を示す。
【図5】追加の構造遺伝子を有する核酸構築物の拡大し
て示す。
【図6】転写因子タンパク質の追加の遺伝子を有する核
酸構築物の拡大して示す。
【図7】NESおよびNEFをコードする遺伝子を補足
した後の、図3に示される核酸構築物を示す。
【図8】最も単純な形態での薬理学的に制御可能なプロ
モーターモジュールを示す。
【図9】図8に示した個々の成分が反応することによる
工程を示す。
【図10】自己促進性の薬理学的に制御可能な発現系を
示す。
【図11】成分a)およびb)の成分i)による置換、および
成分d)をIRES領域と共に成分e)、f)、g)およびh)を
含む薬理学的に制御可能なプロモーターモジュールによ
る置換を示す。
【図12】成分b''') の成分e)、f)、g)、h)およびi)を
含む薬理学的に制御可能なプロモーターモジュールによ
る置換を示す。
【図13】β−グルクロニダーゼの細胞サイクル特異的
で細胞特異的発現のための自己促進発現系を示す。
【図14】自己促進性でない2種類の発現系を示す。
【図15】自己促進性でない2種類の発現系を示す。
【図16】β−グルクロニダーゼの細胞サイクル特異的
で薬理学的に制御可能な発現のための自己促進性の薬理
学的に制御可能な発現系を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI A61K 31/70 ADD A61K 31/70 ADD ADV ADV ADY ADY ADZ ADZ AEA AEA 38/00 ADU 48/00 ACB 48/00 ACB C07K 16/18 C07K 16/18 19/00 19/00 C12P 21/02 C C12N 5/10 A61K 37/02 ADU C12P 21/02 C12N 5/00 B

Claims (31)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】活性化合物をコードする少なくとも1個の
    第一の構造遺伝子と、 転写因子タンパク質をコードする少なくとも1個の第二
    の構造遺伝子と、 転写因子タンパク質と結合する少なくとも1個の配列と
    少なくとも1個のプロモーター配列とを含む少なくとも
    1個の活性化配列とを含んでなる核酸構築物であって、 それぞれの活性化配列が構造遺伝子の発現および転写因
    子タンパク質の発現を活性化することを特徴とする、核
    酸構築物。
  2. 【請求項2】活性化配列が第一の構造遺伝子の5′末端
    に結合し、活性化配列が転写因子タンパク質遺伝子の
    5′末端に結合している、請求項1に記載の核酸構築
    物。
  3. 【請求項3】2個の同一な転写因子タンパク質結合配列
    と2個の非同一プロモーターとを含む、請求項1または
    2に記載の核酸構築物。
  4. 【請求項4】内部リボソームエントリー部位を有し、該
    内部リボソームエントリー部位が活性化配列による転写
    因子タンパク質の発現の活性化に関与している、請求項
    1に記載の核酸構築物。
  5. 【請求項5】第一の構造遺伝子に付加した核輸出シグナ
    ル配列、 第三のプロモーター、および核輸出因子遺伝子配列を更
    に有する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の核酸構
    築物。
  6. 【請求項6】構造遺伝子の少なくとも2個が、IRES
    配列または活性化配列によって相互に連結している、請
    求項1〜5のいずれか一項に記載の核酸構築物。
  7. 【請求項7】少なくとも2個の転写因子タンパク質遺伝
    子が、IRES配列または活性化配列によって相互に連
    結している、請求項1〜6のいずれか一項に記載の核酸
    構築物。
  8. 【請求項8】上記転写因子タンパク質遺伝子が非同一で
    あり、該遺伝子から産生される転写因子タンパク質が核
    酸構築物の上記転写因子タンパク質結合配列と結合して
    いる、請求項7に記載の核酸構築物。
  9. 【請求項9】少なくとも1個のプロモーターと、 転写因子タンパク質の活性化ドメインとカップリングタ
    ンパク質に結合している配列とを含む少なくとも1個の
    融合タンパク質遺伝子と、 少なくとも1個のプロモーターと、 少なくとも1個の融合タンパク質遺伝子(融合タンパク
    質はDNA結合タンパク質とカップリング物質に結合す
    るタンパク質とを含む)と、 DNA結合タンパク質の部位を含む少なくとも1個の活
    性化配列とを順次含んでなる薬理学的制御モジュールを
    更に含む、請求項1〜8のいずれか一項に記載の核酸構
    築物。
  10. 【請求項10】活性化合物をコードする少なくとも1個
    の第一の構造遺伝子と、 転写因子タンパク質をコードする少なくとも1個の第二
    の構造遺伝子と、 上記転写因子タンパク質に結合する少なくとも1個の配
    列と、少なくとも1個のプロモーター、転写因子タンパ
    ク質の活性化ドメインをコードしかつカップリング物質
    タンパク質をコードする少なくとも1個の融合タンパク
    質遺伝子、少なくとも1個のプロモーター、DNA結合
    タンパク質をコードしかつ第二のカップリング物質タン
    パク質をコードする少なくとも1個の融合タンパク質遺
    伝子、およびDNA結合タンパク質の部位を含む少なく
    とも1個の活性化配列を順次含んでなる少なくとも1個
    の薬理学的制御モジュールとを含んでなる少なくとも1
    個の活性化配列とを含んでなり、 それぞれの活性化配列が構造遺伝子の発現および転写因
    子タンパク質の発現を活性化する、請求項1〜9のいず
    れか一項に記載の核酸構築物。
  11. 【請求項11】活性化合物をコードする少なくとも1個
    の第一の構造遺伝子と、 転写因子タンパク質の活性化ドメインとカップリング物
    質に結合する配列とを含んでなる少なくとも1個の第一
    の融合タンパク質をコードする少なくとも1個の第二の
    構造遺伝子と、 カップリング物質に結合するタンパク質とDNA結合タ
    ンパク質とを含んでなる少なくとも1個の第二の融合タ
    ンパク質をコードする少なくとも1個の第三の構造遺伝
    子と、 カップリング物質によって上記第一の融合タンパク質に
    カップリングした上記第二の融合タンパク質に結合する
    少なくとも1個の配列と、少なくとも1個のプロモータ
    ー配列とを含んでなる少なくとも1個の活性化配列とを
    含んでなり、 それぞれの活性化配列が上記構造遺伝子の少なくとも1
    個の発現を活性化する、請求項1〜10のいずれか一項
    に記載の核酸構築物。
  12. 【請求項12】上記活性化配列が、 転写因子タンパク質に結合する配列であって、Ga14
    タンパク質遺伝子、LexAタンパク質遺伝子、Lac
    Iリプレッサータンパク質遺伝子、テトラサイクリン
    リプレッサータンパク質遺伝子、およびZFHD−1タ
    ンパク質遺伝子からなる群から選択される配列と、 HSV−1 VP16トランス活性化ドメインと組み合
    わせた基本c−fosプロモーター、Oct−2活性化
    ドメインの配列と組み合わせたU2 sn RNAプロ
    モーター、およびHSV TKプロモーターからなる群
    から選択されるプロモーター配列と、 Ga14タンパク質のDNA結合ドメイン、LexAタ
    ンパク質のDNA結合ドメイン、Lac Iリプレッサ
    ータンパク質遺伝子、テトラサイクリンリプレッサータ
    ンパク質遺伝子、およびZFHD1タンパク質遺伝子か
    らなる群から選択される転写因子タンパク質遺伝子とを
    含んでなる、請求項1〜11のいずれか一項に記載の核
    酸構築物。
  13. 【請求項13】上記転写因子タンパク質が、SV40核
    局在化シグナルとHSV−1 VP16酸トランス活性
    化ドメインとを含んでなる、請求項12に記載の核酸構
    築物。
  14. 【請求項14】上記第一の融合タンパク質コード配列
    が、ヘルペスウイルスVP16トランス活性化ドメイ
    ン、NF−κB転写因子のp65サブユニット、および
    Oct−2N末端グルタミンリッチドメインであってO
    ct−2C末端プロリンリッチOct−2ドメインに直
    接または間接的に連結しているものからなる群から選択
    され、 上記第二の融合タンパク質コード配列が、Gal4タン
    パク質のDNA結合ドメイン、LexAタンパク質のD
    NA結合ドメイン、Lac Iリプレッサータンパク
    質、テトラサイクリンリプレッサータンパク質、および
    ZFHD1タンパク質からなる群から選択され、 タンパク質に結合する上記活性化配列が、Gal4タン
    パク質、LexAタンパク質、LacIリプレッサータ
    ンパク質、テトラサイクリンリプレッサータンパク質、
    およびZFHD1タンパク質からなる群から選択され、 タンパク質に結合する活性化配列が、基本SV40プロ
    モーター、HSV−1VP16トランス活性化ドメイン
    と組み合わせたc−fosプロモーター、HSV−1
    VP16トランス活性化ドメインまたはOct−2活性
    化ドメインの少なくとも1つの配列と組み合わせたU2
    sn RNAプロモーター、およびHSV TKプロ
    モーターからなる群から選択されるプロモーターに連結
    されている、請求項9〜11のいずれか一項に記載の核
    酸構築物。
  15. 【請求項15】SV核局在化シグナルおよびHSV−1
    VP16酸トランス活性化ドメインをも含んでなり、
    SV40核局在化シグナルおよびHSV−1 VP16
    酸トランス活性化ドメインが融合タンパク質をコードす
    る遺伝子に含まれている、請求項14に記載の核酸構築
    物。
  16. 【請求項16】少なくとも1個の融合タンパク質が抗体
    または抗体断片を含む、請求項9〜15のいずれか一項
    に記載の核酸構築物。
  17. 【請求項17】上記抗体断片が、可変鎖と軽鎖とを有す
    る一本鎖Fv断片を含み、可変および軽鎖が短いペプチ
    ド配列によって共有結合で連結されている、請求項16
    に記載の核酸構築物。
  18. 【請求項18】少なくとも1個の融合タンパク質が、天
    然に存在するタンパク質の結合ドメインを含む、請求項
    9〜15のいずれか一項に記載の核酸構築物。
  19. 【請求項19】少なくとも1個のプロモーターが、RN
    AポリメラーゼIII 、RNAポリメラーゼII、CMVプ
    ロモーターおよびエンハンサー、SV40プロモータ
    ー、HBVプロモーター、HCVプロモーター、HSV
    プロモーター、HPVプロモーター、EBVプロモータ
    ー、HTLVプロモーター、HIVプロモーター、cd
    c25Cプロモーター、サイクリンAプロモーター、c
    dc2プロモーター、bmybプロモーター、DHFR
    プロモーター、およびE2F−1プロモーターからなる
    群から選択される、請求項1〜18のいずれか一項に記
    載の核酸構築物。
  20. 【請求項20】核輸出シグナルおよびこれに対応する核
    輸出因子が、HIV−1、HIV−2、HTLV−1お
    よびHBVからなる群から選択されるレトロウイルスの
    rev応答要素/revタンパク質から選択される、請
    求項5に記載の核酸構築物。
  21. 【請求項21】構造遺伝子が、細胞増殖の阻害剤、細胞
    増殖抑制または細胞毒性タンパク質、プロドラッグを開
    裂する酵素、抗体、抗体断片と他のタンパク質との間の
    融合タンパク質、サイトカイン、成長因子、ホルモン、
    サイトカインおよび成長因子のレセプター、サイトカイ
    ン拮抗薬、炎症誘発剤、凝固誘発因子、凝固阻害剤、フ
    ィブリン溶解誘発タンパク質、脈管形成阻害剤、脈管形
    成因子、血圧降下ペプチド、血漿タンパク質、インシュ
    リンレセプター、LDLレセプター、不存在により代謝
    疾患または免疫抑制を生じる酵素、ウイルス性抗原、細
    菌性抗原、寄生虫性抗原、または腫瘍抗原、これらの抗
    原に対する抗イディオタイプ抗体、およびこれらの任意
    の組み合わせから誘導される融合タンパク質からなる群
    から選択される化合物をコードする、請求項1〜20の
    いずれか一項に記載の核酸構築物。
  22. 【請求項22】少なくとも2個の構造遺伝子がIRES
    配列または活性化配列によって相互に連結されている、
    請求項9〜21のいずれか一項に記載の核酸構築物。
  23. 【請求項23】請求項1〜22のいずれか一項に記載の
    核酸構築物を含んでなるベクター。
  24. 【請求項24】請求項1〜22のいずれか一項に記載の
    核酸構築物と薬学上許容可能なキャリヤーとを含んでな
    る医薬組成物。
  25. 【請求項25】融合タンパク質に結合しているカップリ
    ング物質を更に含む、請求項24に記載の医薬組成物。
  26. 【請求項26】上記カップリング物質が細胞膜を透過し
    て細胞に入る、請求項25に記載の医薬組成物。
  27. 【請求項27】上記カップリング物質が、ラパマイシ
    ン、FK506、シクロスポリンA、メトトレキセー
    ト、葉酸、レチン酸、ペニシリン、4−ヒドロキシタモ
    キシフェン、タモキシフェン、テトラサイクリン、およ
    びテトラサイクリン/イソプロピル−β−D−チオガラ
    クトシド結合体からなる群から選択される、請求項25
    に記載の医薬組成物。
  28. 【請求項28】請求項1〜22のいずれか一項に記載の
    核酸構築物を含んでなる細胞。
  29. 【請求項29】転写因子タンパク質に結合する配列をプ
    ロモーター配列に連結して活性化配列を形成し、 活性化配列を少なくとも1個の構造遺伝子および転写因
    子タンパク質をコードする少なくとも1個の遺伝子に連
    結することを含んでなる、請求項1〜22のいずれか一
    項に記載の核酸構築物の製造法。
  30. 【請求項30】疾患を予防しまたは改善するための薬剤
    を製造するための請求項1〜22のいずれか一項に記載
    の核酸構築物、請求項23に記載のベクター、請求項2
    4〜27のいずれか一項に記載の医薬組成物、または請
    求項28に記載の細胞の使用。
  31. 【請求項31】請求項1〜22のいずれか一項に記載の
    DNA構築物を有する細胞をイン・ビトロで形質転換
    し、 形質転換細胞を培養して、DNA構築物の多数のコピー
    を得て、 DNAを培養細胞から精製することを含んでなる医薬組
    成物の製造法。
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