JPH11501807A - 免疫疾患の治療および診断のための組成物および方法 - Google Patents

免疫疾患の治療および診断のための組成物および方法

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JPH11501807A
JPH11501807A JP8526949A JP52694996A JPH11501807A JP H11501807 A JPH11501807 A JP H11501807A JP 8526949 A JP8526949 A JP 8526949A JP 52694996 A JP52694996 A JP 52694996A JP H11501807 A JPH11501807 A JP H11501807A
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gene product
disease
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レヴィンソン,ダグラス、エイ.
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メレニウム ファーマシューティカルズ,インコーポレーテッド
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、免疫疾患、特にTヘルパー(TH)細胞およびTH細胞様関連疾患の治療のための方法および組成物に関する。まず第1に、TH細胞およびTH細胞サブ集団間および中で不差的に発現される遺伝子を同定し記載する。第2に、TH細胞サブ集団関連疾患におけるTH細胞サブ集団内で不差的に発現される遺伝子を同定し記載する。該同定遺伝子の発現および/または該同定遺伝子産物の活性のモジュレーションを治療的に利用して、免疫疾患症状を改善し、TH細胞応答性、例えば抗原に対する応答性をモジュレーションすることができる。さらに、該同定遺伝子および/または遺伝子産物を使用して、そのような免疫疾患を発現している又はその素因のある個体を診断することができる。さらにまた、該同定遺伝子および/または遺伝子産物を使用して、TH細胞応答性、例えば抗原に対する応答性を検出することができる。

Description

【発明の詳細な説明】 免疫疾患の治療および診断のための組成物および方法 1.緒言 本発明は、免疫疾患、特にTリンパ球関連疾患の治療および診断のための組成 物および方法に関する。Tリンパ球関連疾患としては、例えば、慢性炎症疾患お よび障害、例えばクローン病、反応性関節炎、例えばライム病、インスリン依存 性糖尿病、器官特異的自己免疫、例えば多発性硬化症、橋本甲状腺炎およびグレ ーヴズ病、接触皮膚炎、乾癬、移植拒絶、移植片対宿主疾患、サルコイドーシス 、アトピー状態、例えば喘息およびアレルギー、例えばアレルギー性鼻炎、胃腸 アレルギー、例えば食物性アレルギー、好酸球増加症、結膜炎、糸球体腎炎、あ る種の病原体感受性、例えば蠕虫(例、リーシュマニア症)およびある種のウイ ルス感染症、例えばHIV、および細菌感染症、例えば結核およびらい腫らいな どが挙げられるが、これらに限定されるものではない。例えば、Tヘルパー(T H)細胞およびTH細胞サブ集団(TH0、TH1およびTH2細胞サブ集団な どが挙げられるが、これらに限定されるものではない)の内および中で不差的に 発現される遺伝子が同定されている。また、それらの遺伝子産物が、TH細胞お よびTH細胞サブ集団の分化、維持およびエフェクター機能に関与する遺伝子産 物と相互作用する能力により、遺伝子が同定されている。同定された遺伝子は、 診断的にまたは治療的介入の標的として使用することができる。この点で、本発 明は、免疫疾患、特にTH細胞サブ集団関連疾患の治療剤としての化合物の同定 方法およびその治療的使用方法を提供する。さらに、TH細胞サブ集団関連疾患 の診断的評価および予後のための方法、そのような状態の素因を示す対象の同定 方法、そのような疾患の治療のために臨床的評価を受けている患者のモニター方 法、および臨床試験で用いる化合物の効力のモニター方法を提供する。 2.発明の背景 2つの異なる型のTリンパ球、すなわちCD8+細胞傷害性Tリンパ球(CT L)およびCD4+ヘルパーTリンパ球(TH細胞)が認められている。CTL は、表面の外来抗原を表現する細胞を認識し殺す。CTL前駆体はT細胞受容体 を表現し、このT細胞受容体は、他の細胞表面上の外来タンパク質由来のプロセ シングされたペプチドを、クラスIMHC分子と協力して認識する。この認識過 程は、前駆体CTLの活性化、成熟および増殖を誘発し、外来性と認識される抗 原を提示する細胞を破壊しうるCTLクローンを与える。 TH細胞は、体液性および細胞性の両形態のエフェクター免疫応答に関与して いる。体液性(または抗体)免疫応答では、TH細胞との相互作用を介してBリ ンパ球により抗体が産生される。特に、細胞外抗原が抗原提示細胞(APC)に よりエンドサイトーシスされ、プロセシングされ、クラスII主要組織適合遺伝子 複合体(MHC)分子と優先的に結合してCD4-クラスIIMHC拘束性TH細 胞に提示される。これらのTH細胞は、今度は、Bリンパ球を活性化し、抗体産 生を引き起こす。 細胞媒介性または細胞性免疫応答は、細胞内位置に生息する微生物を中和する ように機能する。ウイルス抗原などの外来抗原は、感染細胞内で合成され、クラ スIMHC分子と結合してそのような細胞表面上に提示される。そしてこれが、 CD8+クラスIMHC拘束性CTLの刺激につながる。 結核およびらいを引き起こすマイコバクテリアなどのいくつかの外的病原因子 は、マクロファージに取り込まれ、タンパク質分解酵素および他の毒性物質を含 有する液胞中でプロセシングされる。これらのマクロファージ成分は、ほとんど の微生物を殺し消化する能力を有するが、マイコバクテリアなどの外的病原因子 は生き残り増殖する。しかし、その外的病原因子の抗原はマクロファージにより プロセシングされ、クラスIIMHC分子と優先的に結合してCD4+クラスIIM HC拘束性TH細胞に提示され、これが刺激されてインターフェロンγを分泌し 、今度はこれがマクロファージを活性化する。そのような活性化は、その細胞が 示す殺菌能を増強する。 TH細胞は、TH1およびTH2細胞サブ集団と称される少なくとも2つの異 なるサブ集団よりなる。TH1およびTH2サブタイプは、非常に分極化したT H細胞集団を表すことが、証拠から示唆されている。そのようなサブ集団は、最 初はマウス系で発見されたが(Mosmann,T.R.およびCoffman,R.L.,1989,Ann. Rev.Immunol.7:145中で論評されている)、TH1様およびTH2様サブ集団 の存在はヒトにおいても確認されている(Del Prete,A.F.ら,1991,J.Clin. Invest.88:346; Wiernenga,E.A.ら,1990,J.Imm.144:4651; Yamamura,M. ら,1991,Science 254:277; Robinson,D.ら,1993,J.Allergy Clin.Imm.9 2 :313)。TH1様およびTH2様細胞は、最も著しく分極化したTH細胞サブ 集団を表しうるが、TH0細胞(Firestein,G.S.ら,1989,J.Imm.143:518) などの他のTH細胞サブ集団は、TH1およびTH2細胞サブ集団の特徴を有す るTH細胞を表す。 TH1様およびTH2様細胞は、免疫系の異なるエフェクター機能の一部とし て機能するらしい(Mosmann,T.R.およびCoffmann,R.L.,1989,Ann.Rev.Imm .7:145)。特に、TH1様細胞は、細胞性免疫の発生を方向づけ、食細胞媒介 性宿主防御を誘導し、遅延型過敏症に関連している。したがって、細胞内微生物 による感染症は、TH型応答を誘導する傾向がある。TH2細胞は、体液性免疫 応答を駆動し、これは、例えばある種の蠕虫寄生生物に対する防御と関連してお り、抗体およびアレルギー応答に関与している。 駆動される免疫エフェクター応答がTH細胞型に応じて異なりうるのは、特定 のTH細胞サブ集団内で発現されるサイトカインの独占的な組み合わせのためで あることが注目されている。例えば、TH1細胞はインターロイキン2(IL− 2)、インターフェロンγ(IFN−γ)およびリンホトキシンを分泌し、一方 、TH2細胞はインターロイキン4(IL−4)、インターロイキン5(IL− 5)およびインターロイキン10(IL−10)を分泌することが知られている 。 TH1およびTH2サブ集団は、共通のナイーブ前駆体(THPと称される) から生じると考えられている。例えば、単一のトランスジェニックT細胞受容体 を発現するマウスからのナイーブCD4+細胞は、TH1またはTH2のいずれ かの細胞型へ発生するよう誘導されうる。関与する抗原の性質および量、抗原提 示細胞の型、存在するホルモンおよびサイトカイン分子の型などの抗原刺激の条 件はすべて、おそらくその存在するサイトカインと関係がある決定的な役割と共 に、TH1対TH2分化パターンの決定因子を代表するようである。そのような 一連の可能な決定因子が複雑であるため、TH1またはTH2分化を駆動するの に重要な正確な因子の完全な説明は、現在のところ、ほとんど知られていない。 さらに、最近、CD4+TH細胞に加えて、CD8+CTLも、ある条件下で、 TH1様またはTH2様サイトカインプロフィールを示すことが注目されている (Seder,R.A.ら,1995,J.Exp.Med.181:5-7; Manetti,R.ら,1994,J.Exp .Med.180:2407-2411; Maggi,E.ら,1994,J.Exp.Med.180:489-495)。その ようなCD8+TH様細胞の正確な機能的役割は現在のところ知られていないが 、これらの細胞サブ集団は、ウイルス、細胞内寄生生物などの感染性因子に対す る免疫応答と大きな関連性を有しているらしい。 TH1およびTH2サブ集団が増すと、該細胞型は、それぞれに特有のサイト カインの作用により互いに負に調節する傾向にある。例えば、TH1産生INF −γはTH2細胞を負に調節し、一方、TH2産生IL−10はTH1細胞を負 に調節する。さらに、TH1およびTH2が産生したサイトカインは、互いのエ フェクター機能と拮抗する(Mosmann,T.R.およびMoore,1991,Immunol.Today 12:49)。 感染過程の制御や消散ができないのは、免疫応答が不十分というよりはむしろ 不適当なことによる場合が多く、それにより種々の異なる免疫学的疾患が生じう る。そのような疾患としては、例えば、アトピー状態(すなわち、IgE媒介性 アレルギー状態)、例えば喘息、アレルギー、例えばアレルギー性鼻炎、皮膚炎 、例えば乾癬、病原体感受性、慢性炎症疾患、器官特異的自己免疫、移植拒絶お よび移植片対宿主疾患などが挙げられる。例えば、不治癒形態のヒトおよびマウ スリーシュマニア症は、強力だが逆効果のTH2様支配性免疫応答により生じる 。らい腫らいも、優勢ではあるが不適当なTH2様応答を特徴づけているらしい 。 もう1つの具体例としてはHIV感染が考えられる。この場合、TH1様細胞 と他のTH細胞サブ集団の比率の低下が、疾患症状への進行に重要な役割を果た しうると示唆されている。さらに、少なくともin vitroでは、TH2様クローン が、TH1様クローンより、HIVウイルス複製の効率的な支持体であるらしい ことが注目されている。 さらに、多数の病原性微生物に対するTH1媒介性炎症応答は有益であるが、 自己抗原に対するそのような応答は通常は有害である。TH1様応答の優先的活 性化が、多発性硬化症およびインスリン依存性糖尿病のようなヒト炎症性自己免 疫疾患の病因の中心であると示唆されている。例えば、TH1型のサイトカイン は、多発性硬化症の患者の脳脊髄液、インスリン依存性糖尿病患者の膵臓、橋本 甲状腺炎患者の甲状腺、クローン病患者の腸で優勢であり、このことは、そのよ うな患者は、そのような疾患の原因病理に関与する抗原に対して、TH2様でな くTH1様の応答を上昇させていることを示唆するものである。 したがって、診断的および治療的な理由による主な目的は、特定のTH細胞サ ブ集団のメンバーの同定、単離および/または標的化であろう。かかる目的を達 成するためには、そのようなTH細胞サブ集団の内および/または中で不差的に 発現される遺伝子を同定することが必要となる。現在までの研究は、限られた数 の不差的な公知のサイトカインおよびサイトカイン受容体のTH細胞集団におけ る発現に集中している。しかしながら、サイトカインは、不差的TH細胞サブ集 団に加え、細胞型に対しても効果を奏する。すなわち、種々の多面発現性効果を 示すのである。したがって、TH細胞サブ集団不差的な効果を有する(例えば、 分泌サイトカインと異なり、TH細胞サブ集団不差的である)TH細胞サブ集団 の信頼しうるマーカー(例、遺伝子配列)を同定することが有益と考えられる。 3.発明の概要 本発明は、免疫疾患、特にTヘルパー(TH)細胞およびTH細胞様関連疾患 の治療のための方法および組成物に関する。まず第1に、TH細胞およびTH細 胞サブ集団の内および中で不差的に発現される遺伝子を同定し記載する。第2に 、TH細胞亜関連疾患におけるTH細胞サブ集団内で不差的に発現される遺伝子 を同定し記載する。該同定遺伝子の発現および/または該同定遺伝子産物の活性 のモジュレーションを治療的に利用して、免疫疾患症状を改善し、TH細胞応答 性、例えば抗原に対する応答性をモジュレーションすることができる。さらに、 該同定遺伝子および/または遺伝子産物を使用して、そのような免疫疾患を発現 している又はその素因のある個体を診断することができる。さらに、該同定遺伝 子お よび/または遺伝子産物を使用して、TH細胞応答性、例えば抗原に対する応答 性を検出することができる。 本明細書中で用いる「不差的発現」は、TH細胞サブ集団遺伝子の内および中 での一時的および/または細胞性発現パターンの定量的および定性的な相違を意 味する。不差的に発現される遺伝子が、「フィンガープリント遺伝子」および/ または「標的遺伝子」に相当することがある。 本明細書中で用いる「フィンガープリント遺伝子」は、不差的に発現される遺 伝子であって、その発現パターンが、免疫疾患、例えばTH細胞関連疾患の予後 または診断の評価の一部として利用されうる遺伝子であるか、またはその代わり に、そのような疾患の治療に有用な化合物の同定方法で使用できる遺伝子を意味 する。例えば、通常は該疾患に関連して示されるフィンガープリント遺伝子発現 に対する該化合物の効果は、そのような疾患の治療剤としての該化合物の効力の 評価に用いることができるし、あるいはさらに、そのような疾患の治療のために 臨床的評価を受けている患者をモニターするのに用いてもよい。 本明細書中で用いる「フィンガープリントパターン」は、一連の(一定の状態 で存在するフィンガープリント遺伝子の2個から全部までの範囲)フィンガープ リント遺伝子の発現パターンを決定する場合に生じるパターンを意味する。フィ ンガープリントパターンは、単一のフィンガープリント遺伝子の発現と同じ診断 、予後および化合物同定方法で使用することができる。 本明細書中で用いる「標的遺伝子」は、免疫疾患、例えばTH細胞関連疾患に 関与する不差的に発現される遺伝子を意味し、この場合、標的遺伝子発現または 標的遺伝子産物活性のレベルのモジュレーションは、該免疫疾患を改善するよう 作用しうる。標的遺伝子発現または標的遺伝子産物の活性をモジュレーションす る化合物を、免疫疾患の治療で使用することができる。 さらに、「経路遺伝子(pathway gene)」は、TH細胞サブ集団関連疾患に関 与する遺伝子産物と相互作用するおよび/またはTH細胞サブ集団の分化および エフェクター機能に関与する遺伝子産物と相互作用するそれらの遺伝子産物の能 力により定義される。経路遺伝子は、標的遺伝子および/またはフィンガープリ ント遺伝子の特徴を示すこともある。 本明細書中に記載する標的、フィンガープリントおよび/または経路遺伝子は 、TH細胞サブ集団の内および/または中で不差的に発現されうるし、および/ または、TH細胞サブ集団遺伝子産物と相互作用しうるが、該遺伝子は、追加的 免疫過程で重要なメカニズムにも関与しうる。 本発明は、以下のヌクレオチド、そのようなヌクレオチドを発現する宿主細胞 およびそのようなヌクレオチドの発現産物を含む:(a)哺乳動物の不差的に発 現されるおよび/または経路遺伝子の産物(ヒトおよびマウス10、54、57 、105、106、161および200遺伝子産物を含むが、これらに限定され るものではない)をコードするヌクレオチド;(b)不差的に発現されるおよび /または経路遺伝子の産物の機能的ドメインに対応するものの一部をコードする ヌクレオチド、およびそのようなヌクレオチド配列にコードされるポリペプチド 産物であり、受容体型遺伝子産物の場合、そのようなドメインは細胞外ドメイン (ECD)、膜貫通ドメイン(TM)および細胞質ドメイン(CD)を含むが、 これらに限定されるものではない;(c)不差的に発現されるおよび/または経 路遺伝子の産物の突然変異体(そのドメインの1つの全部または一部は欠失また は改変しており、受容体型遺伝子産物の場合、そのような突然変異体は、TMの 全部または一部が欠失している可溶性受容体、およびCDの全部または一部が欠 失している無機能的受容体を含むが、これらに限定されるものではない)をコー ドするヌクレオチド;および(d)不差的に発現されるおよび/または経路遺伝 子の産物またはもう1つのポリペプチドに融合したそのドメインの1つを含有す る融合タンパク質をコードするヌクレオチド。 また本発明は、そのようなフィンガープリント、標的および経路遺伝子の産物 、およびそのような遺伝子産物に対する抗体を含む。さらに、そのような遺伝子 産物が寄与しうるTH細胞サブ集団関連疾患の細胞や動物に基づくモデルの操作 および用途も記載する。 また本発明は、種々のTH細胞サブ集団関連疾患の予後および診断の評価方法 、およびそのような疾患の素因のある対象の同定方法に関する。さらに本発明は 、免疫疾患用薬物の効力の評価方法、およびそのような疾患の治療のための臨床 試験に参加している患者の進行のモニター方法を提供する。 本明細書中に記載するTH細胞サブ集団関連疾患には、例えばTH1またはT H1様関連疾患、あるいはTH2またはTH2様関連疾患が含まれる。TH1ま たはTH1様関連疾患としては、例えば、慢性炎症疾患および障害、例えばクロ ーン病、反応性関節炎、例えばライム病、インスリン依存性糖尿病、器官特異的 自己免疫、例えば多発性硬化症、橋本甲状腺炎およびグレーヴズ病、接触皮膚炎 、乾癬、移植拒絶、移植片対宿主疾患、サルコイドーシスなどが挙げられる。T H2またはTH2様関連疾患としては、例えば、アトピー状態、例えば喘息およ びアレルギー、例えばアレルギー性鼻炎、胃腸アレルギー、例えば食物性アレル ギー、好酸球増加症、結膜炎、糸球体腎炎、ある種の病原体感受性、例えば蠕虫 (例、リーシュマニア症)およびある種のウイルス感染症、例えばHIV、およ び細菌感染症、例えば結核およびらい腫らいなどが挙げられる。 さらに、本明細書中に記載する方法および組成物は、TH様の細胞サブ集団遺 伝子発現パターンおよび/または活性を示すCD8+などの他の免疫細胞が関与 する疾患の予後および診断の評価に使用できると意図される。さらに、本明細書 中に記載する方法および組成物は、TH様の細胞サブ集団遺伝子発現パターンお よび/または活性を示すそのような免疫細胞、特にCD8-CTLが関与する疾 患から生じる症状の改善に使用できると意図される。 さらに本発明は、TH細胞サブ集団関連疾患、および分化、維持および/また はエフェクター機能に関連する過程に関与する遺伝子の発現または遺伝子産物の 活性をモジュレーションする化合物の同定方法を提供する。さらに本発明は、例 えば、TH細胞サブ集団関連疾患の症状または傾向を示す個体にそのようなモジ ュレーション性化合物を投与することを含むTH細胞サブ集団関連疾患の治療方 法を提供する。さらに、治療は、1以上のTH細胞サブ集団の刺激または枯渇を 引き起こすことがある。 本明細書中で用いる「刺激」は、例えばそのようなTH細胞サブ集団細胞の増 殖による、TH細胞サブ集団に属する細胞の数の有効な増加を意味することがあ る。この用語は、例えばTH細胞サブ集団不差的サイトカインパターンの発現の 1細胞あたりの増加により示される、TH細胞サブ集団に属する細胞の活性の増 加も意味することがある。 本明細書中で用いる「枯渇」は、例えばそのようなTH細胞サブ集団細胞の増 殖の減少による、TH細胞サブ集団に属する細胞の数の有効な減少を意味するこ とがある。この用語は、例えばTH細胞サブ集団不差的サイトカインパターンの 発現の1細胞あたりの減少により示される、TH細胞サブ集団に属する細胞の活 性の減少も意味することがある。 本発明は、ある程度は系統的な検索戦略に基づくものであり、この戦略には、 TH0、TH1、TH2、TH1様およびTH2様細胞を利用する実例が含まれ る。この実例では、免疫系または免疫疾患の活性を模擬する系で該細胞を利用し 、高感度で高処理量の遺伝子発現アッセイと組み合わせて、TH細胞サブ集団の 内および/または中で不差的に発現される遺伝子を同定する。ある免疫細胞関連 過程または疾患で何らかの役割を果たしていると考えられる単一の公知遺伝子産 物の発現を評価するにすぎないアプローチに対して、本発明で用いる検索戦略お よびアッセイは、公知であろうと新規であろうとTH細胞サブ集団の内および中 で不差的に発現されるすべての遺伝子の同定を可能にし、TH細胞応答における および/またはTH細胞媒介性疾患におけるその一時的調節および機能の特徴づ けを可能にする。この包括的アプローチおよび評価により、新規遺伝子および遺 伝子産物の知見、およびTH細胞媒介性免疫応答およびTH細胞サブ集団関連疾 患で主要な役割を果たす新規経路(例、モジュレーション経路)に関与する遺伝 子および遺伝子産物(新規であろうと公知であろうと)の配置の同定が可能とな る。したがって、本発明は、免疫系疾患の予後、診断、モニター、合理的なドラ ッグデザインおよび/または治療的介入に有用な標的の同定および特徴づけを可 能にする。 以下の第6〜8節に記載する実施例では、TH細胞サブ集団の内および/また は中で不差的に発現される遺伝子を同定するのに本発明の検索戦略を用いて成功 したことを示す。第9節では、同定遺伝子(200遺伝子)の1つのヒト同族体 のクローニングに成功したことを記載する。 102および103遺伝子は、既に公知であるが、TH細胞サブ集団中で不差 的に発現されることが本明細書中で示される遺伝子に相当する。特に、102遺 伝子は、トリプシン様セリンプロテアーゼをコードするグランザイムAまたはハ ヌカー(Hanukah)因子遺伝子に相当する。この遺伝子はナチュラルキラー細胞 および一部のCD4-中で発現されると報告されていたが、本明細書中に記載す る結果は、該遺伝子がTH2細胞サブ集団内で不差的に発現されることを初めて 示すものである。特に、102遺伝子は、TH2細胞サブ集団中では、TH1細 胞サブ集団中より何倍も高いレベルで発現される。 103遺伝子は、おそらく選択的スプライシングにより膜貫通および可溶性の 両方の遺伝子産物をコードするT1、ST−2またはFit−1遺伝子として公 知の遺伝子に相当する。遺伝子103産物は、免疫グロブリンスーパーファミリ ーに属し、インターロイキン1(IL−1)受容体に対して高い類似性を有する 。本明細書中に記載の結果は、この遺伝子が、厳しく制御されたTH2不差的態 様でin vivoで発現されることを初めて示すものである。したがって、それがT H2細胞サブ集団不差的マーカーおよび細胞表面タンパク質の両方の状態にある と仮定すると、遺伝子103産物は、免疫系疾患、特にTH2細胞サブ集団関連 疾患を診断および/またはモジュレーションする種々の方法で使用することがで きる。 これらの公知遺伝子に加え、本明細書中に記載する系統的検索戦略を用いて、 TH細胞サブ集団の内および/または中で不差的に発現されるいくつかの新規遺 伝子を同定した。特に、これらには、10、54、57、105、106、16 1および200遺伝子が含まれる。 54、105、106およびマウス200遺伝子は、それぞれ、TH1細胞サ ブ集団内で不差的に発現されることが示されている。特に、これらの遺伝子は、 TH1細胞サブ集団では、TH2細胞サブ集団より何倍も高いレベルで発現され る。 新規54遺伝子産物は、371アミノ酸のシステインプロテアーゼであり、こ のことは、54遺伝子産物アミノ酸配列のアミノ酸残基約145〜156(CY Sドメイン)、アミノ酸残基約287〜297(HISドメイン)およびアミノ 酸残基約321〜340(ASNドメイン)の3つのチオールプロテアーゼドメ インの存在により示される。 10および57遺伝子は、TH誘導可能遺伝子配列に相当する。すなわち、未 刺激TH細胞でのそのような遺伝子の発現は検出不能であるかほとんど検出でき ないが、刺激されたTH1および刺激されたTH2の両細胞においては有意にア ップレギュレーションされる。したがって、10および57遺伝子および/また はそれらの遺伝子産物は、非TH細胞サブ集団依存的介入プログラムの一部とし ての治療的処理のための新規標的となりうる。 10遺伝子産物は、338アミノ酸の受容体分子であり、それは、Gタンパク 質共役受容体分子を発現する傾向がある7回膜貫通ドメイン配列モチーフを有す るタンパク質のクラスに属するという点で、そのようなプログラムに特に適した 標的である。したがって、10遺伝子産物の構造から示されるとおり、それは、 一般にT細胞応答に重要と考えられるシグナル伝達に関与すると考えられ、さら に、10遺伝子産物のモジュレーションは、広範なT細胞関連疾患を有効に改善 すると考えられる。 特に、10遺伝子産物は膜貫通産物であるため、その活性は、10遺伝子発現 細胞数の物理的変化または10遺伝子産物活性の機能的レベルの変化により、特 にモジュレーションされやすいといえる。例えば、10遺伝子産物に結合する天 然リガンド、天然リガンド誘導体および抗体を使用して、存在する誘導されたT 細胞を集団中で他の細胞から物理的に分離することにより、あるいは、誘導され たT細胞の不差的破壊を目的としたり、そのようなT細胞の増殖を阻害すること により、存在する誘導されたT細胞の数を減少させることができる。 さらに、10遺伝子配列などの化合物または例えば可溶性10遺伝子産物など の遺伝子産物を用いて、誘導されたT細胞活性のレベルを減少させ、最終的に、 広範なT細胞関連疾患を改善することができる。例えば、可溶性遺伝子10遺伝 子産物の場合、該化合物は、10遺伝子産物について内在性(すなわち天然の) リガンドと競合し、誘導されたT細胞活性のモジュレーションを起こしうる。例 えばIgの末端を有する融合タンパク質などの可溶性融合タンパク質を含む10 遺伝子産物の細胞外ドメインまたはその一部および/または類似体の1以上を含 むペプチドなどの可溶性タンパク質またはペプチドは、この目的に特に有用であ る。さらに、10遺伝子産物の細胞外部分の1以上に対する抗体は、例えばリガ ンド結合を遮断することにより、10遺伝子産物機能を減少させうる。さらに場 合によっては、10遺伝子産物に対する抗体は、10遺伝子産物活性のレベルを 増加させるように機能する。 10遺伝子産物は受容体の性質を有するため、受容体の機能的活性をモジュレ ーションし広範なT細胞関連疾患の改善において治療剤として作用しうる化合物 の有用な同定方法が可能となる。例えば、細胞内カルシウム放出レベルを測定す る機能的アッセイを用いて、10遺伝子産物活性のアゴニストまたはアンタゴニ ストのいずれかとして作用する化合物を同定しうる。さらに、そのようなアッセ イを使用して、天然の10遺伝子産物リガンドを同定しうる。さらに、これらの モジュレーション性化合物はいずれも、広範なT細胞関連疾患の改善のための治 療剤として使用することができる。 最後に、161遺伝子は、免疫疾患関連症状の改善を目的とした治療方法のた めの追加的な潜在的に興味深い新規標的であることが示されている。実際、16 1遺伝子発現は、TH1、TH2およびTH0細胞サブ集団に加えて、さらにも う1つのTH細胞サブ集団の存在の指標となる可能性がある。 TH細胞サブ集団不差的マーカーの同定は、いくつかの免疫疾患、特にTH細 胞サブ集団関連疾患の治療に用いることができる。例えば、アレルギーおよび/ または喘息などのアトピー状態に伴う症状などの(これらに限定されるものでは ない)不適当なIgE免疫応答を伴う状態を改善させるのに、TH2サブ集団の マーカーを用いることができる。IgE型抗体は、刺激されたB細胞により産生 されるが、該細胞は、TH2細胞サブ集団により産生されるIL−4を少なくと もある程度は必要とする。したがって、例えばTH2細胞の活性または数を減少 させることにより分泌IL−4の有効濃度を減少させる治療は、循環IgEレベ ルの減少を引き起こし、今度は、アトピー状態の改善または除去につながる。し たがって、本明細書中に記載のTH2不差的遺伝子産物はいずれも、そのような 状態の治療のためのTH2細胞サブ集団細胞の数および/または活性を減少また は枯渇させるための標的として使用することができる。 103遺伝子産物の1つは膜結合性TH2細胞サブ集団分子であるため、10 3遺伝子は、この目的に特に適している。したがって、この103遺伝子産物に 結合する天然リガンド、天然リガンド誘導体および抗体を用いて、存在するTH 2細胞を集団中で他の細胞から物理的に分離することにより、あるいは、TH2 細胞の不差的破壊を目的としたり、そのようなTH2細胞の増殖を阻害すること により、存在するTH2細胞の数を減少させることができる。さらに、103遺 伝子配列または遺伝子産物などの化合物を用いて、TH2細胞活性のレベルを減 少させ、IL−4産生の減少を起こし、最終的に、IgE関連疾患を改善するこ とができる。例えば、該化合物は、103遺伝子産物について内在性(すなわち 天然の)リガンドと競合しうる。リガンド結合103遺伝子膜貫通タンパク質の 量が減少すると、TH2細胞活性がモジュレーションされる。Igの末端を有す る融合タンパク質などの可溶性融合タンパク質を含む103遺伝子産物の細胞外 ドメインまたはその一部および/または類似体を含むペプチドなどの可溶性タン パク質またはペプチドは、この目的に特に有用である。 TH1細胞サブ集団関連疾患の治療において、TH細胞サブ集団不差的マーカ ーの同定を追加的に利用することができる。例えば、慢性炎症性および自己免疫 疾患など(これらに限定されるものではない)の不適当な細胞性免疫応答を伴う 状態を改善するのに、TH1サブ集団に関するマーカーを用いることができる。 さらに、そのような遺伝子配列を過剰発現または誤発現(misexpressing)する トランスジェニック動物および/またはそのような配列の発現をほとんどまたは 全く示さないトランスジェニック「ノックアウト」動物を、TH細胞サブ集団関 連疾患の動物モデルとして用いることができる。以下の第11節に示す実施例で は、200および103トランスジェニック動物の生産を記載する。 したがって、TH1細胞サブ集団不差的遺伝子配列および/または遺伝子産物 、例えば54(これは、371アミノ酸のシステインプロテアーゼ遺伝子産物を コードする)、105、106および200(そのマウス同族体は280アミノ 酸の膜貫通遺伝子産物をコードし、そのヒト同族体は301アミノ酸の膜貫通遺 伝子産物をコードし、どちらもIgスーパーファミリーのメンバーである)遺伝 子は、そのようなTH1細胞サブ集団関連疾患の改善に適しうる。200遺伝子 産物は、TH1細胞サブ集団に制限されるだけでなく、Igスーパーファミリー 200遺伝子産物はさらに膜結合性である点で、200遺伝子産物はそのような 目的に特に適しうる。したがって、200遺伝子産物に結合する天然リガンド、 天 然リガンド誘導体および抗体を使用して、存在するTH1細胞を集団中で他の細 胞から物理的に分離することにより、あるいは、TH1細胞の不差的破壊を目的 としたり、そのようなTH1細胞の増殖を阻害することにより、存在するTH1 細胞の数を減少させることができる。さらに、200遺伝子配列などの化合物ま たは可溶性200遺伝子産物などの遺伝子産物を用いて、TH2細胞活性のレベ ルを減少させて、TH1細胞サブ集団関連疾患を改善することができる。例えば 、該化合物は、200遺伝子産物について内在性(すなわち天然の)リガンドと 競合しうる。リガンド結合200遺伝子膜貫通タンパク質の量が減少すると、T H2細胞活性がモジュレーションされる。例えば、Igの末端を有する融合タン パク質などの可溶性融合タンパク質を含む200遺伝子産物の細胞外ドメインま たはその一部(例えば、Ig部分)および/または類似体を含むペプチドなどの 可溶性タンパク質またはペプチドは、この目的に特に有用である。以下の第10 節に示す実施例では、200遺伝子産物および103遺伝子産物Ig融合構築物 およびタンパク質の構築および発現について記載する。 3.1 定義 本明細書中で用いる「TH細胞サブ集団」なる語は、他のTH細胞の発現パタ ーンおよび活性と異なる遺伝子発現パターン(例、サイトカインおよび/または 受容体または他の細胞表面分子の異なるパターン)および活性を示すTH細胞の 集団を意味する。そのようなTH細胞サブ集団には、TH0、TH1およびTH 2細胞サブ集団が含まれるが、これらに限定されるものではない。本明細書中で は、これらを代表的なTH細胞サブ集団として頻繁に使用するが、これは明瞭化 および例示のためであり、限定のためではない。 本明細書中で用いる「TH様細胞サブ集団」(例、「TH1様」または「TH 2様」)なる語は、TH細胞サブ集団についての前記の性質を有するCD4+T H細胞の集団だけでなく、TH様サイトカイン発現パターンを示すCD8+CT Lを含むCD4-細胞をも意味すると意図される。 本明細書中で用いる「不差的発現」は、遺伝子の一時的および/または細胞性 発現パターンにおける定量的および定性的の両方の相違を意味する。 本明細書中で用いる「標的遺伝子」は、免疫疾患および/またはTH細胞サブ 集団の分化、維持および/またはエフェクター機能に関与する不差的に発現され る遺伝子を意味し、この場合、標的遺伝子発現または標的遺伝子産物の存在およ び/または活性のレベルのモジュレーションが、例えば、1以上のTH細胞サブ 集団の不差的枯渇または抑制、またはその代わりに刺激または増加を起こすよう 機能して、今度は、免疫疾患、例えばTH細胞サブ集団関連疾患の症状を改善す る。標的遺伝子は、フィンガープリントおよび/または経路遺伝子の特徴を示す こともある。 本明細書中で用いる「フィンガープリント遺伝子」は、不差的に発現される遺 伝子であって、そのmRNA発現パターン、タンパク質レベルおよび/または活 性が、免疫疾患、例えばTH細胞サブ集団関連疾患の評価における予後または診 断の一部として使用できる遺伝子であるか、あるいは、例えば、通常は該疾患に 関連して示されるフィンガープリント遺伝子発現に対する該化合物の効果を評価 することにより、そのような疾患の治療に有用な化合物を同定する方法で使用で きる遺伝子を意味する。フィンガープリント遺伝子は、標的および/または経路 遺伝子の特徴を示すこともある。 本明細書中で用いる「フィンガープリントパターン」は、一連の(一定の状態 で存在するフィンガープリント遺伝子の2個から全部までの範囲)フィンガープ リント遺伝子のmRNA発現パターン、タンパク質レベルおよび/または活性を 決定する場合に生じるパターンを意味する。フィンガープリントパターンは、単 一のフィンガープリント遺伝子の発現に関して前記したのと同じ方法の一部で使 用することができる。 本明細書中で用いる「経路遺伝子(pathway gene)」は、免疫疾患、例えばT H細胞サブ集団関連疾患に関与する遺伝子産物と相互作用するおよび/またはT H細胞サブ集団の分化およびエフェクター機能に関与する遺伝子産物と相互作用 する能力を示す産物を与える遺伝子を意味する。経路遺伝子は、標的遺伝子およ び/またはフィンガープリント遺伝子の特徴を示すこともある。 本明細書中で用いる「負のモジュレーション」は、モジュレーション性処理を 行わなかった場合の標的遺伝子産物のレベルおよび/または活性と比べて、標的 遺伝子産物のレベルおよび/または活性が減少することを意味する。あるいは、 本明細書中で用いるこの用語は、モジュレーション性処理を行わなかった場合の TH細胞サブ集団に属する細胞の数および/または活性と比べて、TH細胞サブ 集団に属する細胞の数および/または活性が減少することを意味する。 本明細書中で用いる「正のモジュレーション」は、モジュレーション性処理を 行わなかった場合の標的遺伝子産物のレベルおよび/または活性と比べて、標的 遺伝子産物のレベルおよび/または活性が増加することを意味する。あるいは、 本明細書中で用いるこの用語は、モジュレーション性処理を行わなかった場合の TH細胞サブ集団に属する細胞の数および/または活性と比べて、TH細胞サブ 集団に属する細胞の数および/または活性が増加することを意味する。 4.図面の説明 図1.マウスTH細胞サブセットからのRNAのディファレンシャルディスプ レイ分析。T細胞受容体トランスジェニックマウス由来の脾T細胞を、TH1ま たはTH2サブタイプの分極化集団になるようin vitroで分化させた。レーン1 :三次刺激後24時間のTH2集団;レーン2:三次刺激後24時間のTH1集 団;レーン3:二次刺激後1週間のTH2集団;レーン4:二次刺激後1週間の TH1集団;レーン5:in vitro刺激のために抗原提示細胞(APC)として使 用したTA3細胞系(このサンプルは、陰性対照として使用した)。レーンの各 組は、2通り(aおよびb)よりなり、cDNAは同じRNA起源から別個に生 成させた。矢印は、不差的に発現された配列を示し、本明細書中ではこれをバン ド102と称する。 さらに、本明細書中では、バンド102に対応する遺伝子を102遺伝子と称 する。すべてのレーンは、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)産物であり、このう ち、T11GGは3’オリゴヌクレオチドとして使用し、ランダム10マーオリゴ ヌクレオチド(Oligo#4,OP-Dキット,Operon、Inc.)は5’オリゴヌクレオチ ドとして使用した。 図2.バンド102のクローン102.1のヌクレオチド配列(配列番号1) 。本明細書中では、バンド102に対応する遺伝子を102遺伝子と称する。 図3.初代TH1/TH2培養およびマウス組織内の102遺伝子の不差的調 節を確認するノーザンブロット分析。RNAは、in vitroで刺激されたT細胞受 容体トランスジェニック株由来のT細胞系から収穫した。レーン1、TH2、二 次刺激後40時間;レーン2、TH1、二次刺激後40時間;レーン3、TH2 集団、三次刺激後24時間;レーン4、TH1、三次刺激後24時間;レーン5 、マウス胸腺;レーン6、マウス脾臓。1レーン当たり5マイクログラムの全R NAを使用した。クローン化バンド102配列をプローブとして使用した。 図4A.バンド103のヌクレオチド配列クローン103.1(配列番号2) 。本明細書中では、バンド103に対応する遺伝子を遺伝子103と称する。 図4B.103遺伝子産物。この図は、バンド103、103遺伝子(ST− 2、T1およびFit−1としても公知である)産物およびIL−1受容体ポリ ペプチドのそれぞれの構造の間の関係を示す。該タンパク質の細胞外、膜貫通お よび細胞質ドメインを、これらのドメインの境界を表示するアミノ酸残基と共に 示す(Yanagisawaら,1993,FEBS318:83-87から改作)。 図5.マウスTH細胞の分極化集団における103遺伝子発現の定量的RT− PCR分析。抗原による三次刺激の24時間後の培養T細胞集団から、RNAサ ンプルを収穫した。cDNAサンプルをPCR増幅し、それらの反応の産物を、 1%アガロースゲル上で電気泳動し、エチジウムブロミド染色により可視化した 。103遺伝子発現を上部パネルに示す。γ−アクチンのデータ(下部パネル) は、サンプルの質の相違に関する対照として含めた。各レーン上の数字は、各c DNAの希釈率を示す。103遺伝子およびγ−アクチンの両方の増幅には、同 じcDNAを使用した。 図6.代表的なマウスTH細胞系(TH2:CDC25,D10.G4,DA X;TH1:AE7.A,Dorris,D1.1)における103遺伝子発現のノーザ ンブロット分析。クローンは、未刺激(−)またはプレート結合抗CD3抗体に よる6時間の刺激(+)のいずれかであった。1レーンあたり10マイクログラ ムの全RNAをローディングした。18sおよび28sリボソームRNAの位置 を参照マーカーとして示す。 図7.TH細胞クローンおよびマウス組織における103遺伝子発現のノーザ ンブロット分析。レーン1:DAX細胞、未刺激;レーン2、AE7細胞、刺激 ;レーン3、AE7細胞、未刺激;レーン4、D10.G4細胞、刺激;レーン 5、D10.G4細胞、未刺激;レーン6、脳;レーン7、心臓;レーン8、肺 ;レーン9、脾臓;レーン10、肝臓。クローンは、プレート結合抗CD3抗体 で6時間刺激した。各細胞系および各組織には、それぞれ、7.5および10マ イクログラムの全RNAを使用した。a、bおよびcの矢印は、完全長(a)お よびトランケート(b、c)形態の103遺伝子をコードするRNAを意味する 。18sおよび28sリボソームRNAマーカーの位置を示す。 図8.103遺伝子mRNAのRNアーゼプロテクション分析であり、マウス TH細胞クローンにおける103遺伝子発現の調節を示す。レーン2〜6:β− アクチンプロテクション;レーン9〜13:103遺伝子プロテクション;レー ン1および8:マーカー;レーン2および9:未刺激のTH1クローン;レーン 3および10:刺激されたTH1クローン;クローン4および11:未刺激のT H2クローン;レーン5および12:刺激されたTH2クローン;レーン6およ び13:完全にRNアーゼA消化された未保護プローブ;レーン7および14: プローブ単独、添加RNアーゼの不存在下。 予想断片サイズ: β−アクチン保護プローブ:250ヌクレオチド; β−アクチン完全長プローブ:330ヌクレオチド; 103遺伝子長形態断片:257ヌクレオチド; 103遺伝子短形態断片:173ヌクレオチド; 103遺伝子完全長プローブ:329ヌクレオチド。 図9A〜9D.完全長10遺伝子ヌクレオチド配列(配列番号3)を最上列に 示し、10遺伝子産物の推定アミノ酸配列(配列番号9)を最下列に示す。該ヌ クレオチド配列の下線を付した部分は、バンド10ヌクレオチド配列に相当する 。図10A〜10Fに示すデータは、バンド10ヌクレオチド配列によりコード される10遺伝子産物の一部を用いて得た。 図10A−10F。10遺伝子の親水性データを示し、これは10遺伝子由来 のアミノ酸配列から7つの膜貫通ドメイン構造モチーフの存在が予測できること を示唆する。10A)タンパク質の7つの膜貫通ドメイン構造モチーフを示す、 血小板活性化因子受容体の親水性プロット;10B)タンパク質の推定の7つの 膜貫通ドメイン構造モチーフの部分を示す、10遺伝子の親水性プロット;10 C)タンパク質の7つの膜貫通ドメイン構造モチーフの一部を示す、血小板活性 化因子受容体の親水性プロット。 図11。10遺伝子配列を含む遺伝子座の染色体地図。マウス染色体12の一 部の地図を示す。染色体の左の数はセンチモルガンを示し;D12NDS11、 D12MIT4及びD12MIT8はマウスミクロサテライトマーカーを示し; TH10は10遺伝子を表す。 図12。バンド57(配列番号4)のクローン7のヌクレオチド配列。バンド 57に対応する遺伝子を本明細書では57遺伝子という。 図13。バンド105(配列番号5)のコンセンサスヌクレオチド配列。”N ”は”いかなるヌクレオチド”でもよいことを意味する。バンド105に対応す る遺伝子を本明細書では105遺伝子という。 図14。バンド106(配列番号6)のクローンHから得られたヌクレオチド 配列。”N”は”いかなるヌクレオチド”でもよいことを意味する。バンド10 6に対応する遺伝子を本明細書では106遺伝子という。 図15。バンド161(配列番号7)のクローンGから得られたヌクレオチド 配列。バンド161に対応する遺伝子を本明細書では161遺伝子という。 図16。161クローンGの複数の配列をBLAST検索で同定したアミノ酸 配列と並べたもの。星印は同一部位を示し、点は保存部位を示す。 図17A−17D。全長ネズミ200遺伝子のヌクレオチド配列及びアミノ酸 配列。下段:ネズミ200遺伝子のヌクレオチド配列(配列番号8);上段:ネ ズミ200遺伝子産物由来のアミノ酸配列(配列番号10)。 図18。代表的ネズミTH細胞株(TH2:CDC25、D10.G4、DA X;TH1:AE7.A、Dorris、D1.1)中におけるマウス200遺 伝子発現のノーザンブロット分析。クローンをプレートに結合した抗−CD3抗 体で6時間刺激しなかった(−)か、あるいは刺激した(+)。RNAマーカー の位置をキロダルトンで参考として示した。矢印は200遺伝子のmRNAの位 置を示す。 図19。抗CD3抗体で刺激した(+)か、あるいは刺激しなかった(−)T H1(D1.1、Dorris、AE7)細胞株及びTH2(D10.G4、D AX、CDC25)細胞株中における54遺伝子発現のノーザンブロット分析。 1レーン当たり15μgの全RNAを装填した。細胞は第8.1節で記載するよ うに、抗−CD3抗体で6及び7時間刺激した。ノーザンブロットは、全バンド 54ヌクレオチド配列から作製したプローブでハイブリダイズした。 図20。遺伝子54のノーザンブロット分析の経時的研究。図に示す種々の時 間刺激するか、あるいは刺激しなかったTH1細胞株AE7細胞由来のRNAを 単離した。次に、予め抗−CD3抗体で2時間刺激しなかったか、あるいは刺激 した細胞から、2つのTH2細胞株(DAX、CDC25)由来のRNAを単離 した。1レーン当たり15μgの全RNAを装填した。バンド54DNAプロー ブをハイブリダイゼーションに用いた。 図21。各種組織における54遺伝子発現のノーザンブロット分析。1レーン 当たり15μgの全RNAを装填した。バンド54DNAプローブをハイブリダ イゼーションに用いた。 図22A−22C。全長54遺伝子のヌクレオチド配列及びアミノ酸配列。下 段:54遺伝子のヌクレオチド配列(配列番号11)。上段:54遺伝子由来の アミノ酸配列(配列番号12)。 図23A−23C。54遺伝子産物はタンパク質のシステインプロテアーゼク ラスと高度の相同性をもつ。54遺伝子産物アミノ酸をその予測されるプレプロ 配列及び同定された成熟システインプロテアーゼポリペプチド配列とともに示す 。個々の箱で囲んだアミノ酸残基はシステインプロテアーゼ活性部位内にあると 思われる残基を表し、また箱で囲んだアミノ酸残基の連なりはシステインプロテ アーゼ分子のプレプロ酵素部分内に通常見られるアミノ酸残基の連なりと相同な 領域を表す。この連なり内の丸で囲んだアミノ酸残基は保存性アミノ酸を表す。 矢印は推定の翻訳後の開裂部位を示す。 図24A−24D。全長ヒト200遺伝子のヌクレオチド配列及びアミノ酸配 列。下段:ヒト200遺伝子のヌクレオチド配列(配列番号23);上段:ヒト 200遺伝子産物由来のアミノ酸配列(配列番号24)。 5.発明の詳細な説明 喘息やアレルギー性鼻炎を含むアレルギーなどのアトピー症状、乾癬、病原体 感染効果、慢性炎症疾患、器官特異的自己免疫、移植片拒絶及び移植片対宿主疾 患を含む(ただし、これに限定されない)免疫疾患、特にTH細胞サブ集団関連 の疾患のための治療用及び診断用の方法及び組成物を記載する。本発明は、TH −媒介性の免疫応答及び/又はTH−サブ集団関連の疾患と生理学的に関連する モデルにおいて、TH細胞サブ集団内及び/又は間で特異的に発現される全ての 遺伝子の発現と役割を評価することに部分的には基づいている。これによって、 診断及び治療の両方で有用な疾患経路を同定することができる。 正常及び/又は疾患状態にあるTH細胞及びTH細胞サブ集団内及び間で特異 的に発現され、及び/又はこのような成熟サブ集団へと分化する途中で特異的に 発現される”標的遺伝子”及び/又は”フィンガープリント遺伝子”と呼ばれる 遺伝子について第5.4節で記載する。さらに、その遺伝子産物がTH細胞サブ 集団関連の疾患に関与する遺伝子産物、及び/又は該サブ集団の分化及びエフェ クター機能に関与する遺伝子産物と相互作用する能力を示す”経路(pathway) 遺伝子”と呼ばれる遺伝子について第5.4節で記載する。経路遺伝子はさらに フィンガープリント及び/又は標的遺伝子の特徴をもつことができる。このよう なフィンガープリント、標的、及び経路遺伝子の同定法も第5.1節及び5.2 節に記載する。 また、このようなフィンガープリント、標的、及び経路遺伝子の遺伝子産物を 第5.5節に記載し、このような遺伝子産物に対する抗体を第5.6節に記載し 、さらにTH細胞サブ集団の分化及びこのような遺伝子産物が貢献しうるTH細 胞サブ集団関連の疾患を第5.7節に記載する。 このような疾患にかかりやすい素地を示す個体を同定するために、また臨床試 験に使用される化合物の有効性をモニターするために、種々のTH細胞サブ集団 関連の疾患を予防的及び診断的に評価する方法を第5.11節に記載する。 TH細胞サブ集団関連の疾患に関与し、またTH細胞サブ集団の分化及びエフ ェクター機能に関与する遺伝子の発現又は遺伝子産物の活性を調節する化合物を 同定する方法を第5.8節に記載し、また免疫疾患を治療する方法を第5.9節 に記載する。 5.1.特異的に発現される遺伝子の同定 この節では、免疫疾患、例えばTH細胞サブ集団関連の疾患に関与し、及び/ 又は該サブ集団の分化、維持及びエフェクター機能に関与する、特異的に発現さ れる遺伝子を同定する方法を記載する。このような遺伝子が特異的に発現される には種々のレベルで起こりうる。例えば、未分化のTH細胞と既に分化したか、 あるいは分化中のTH細胞(1つのTH細胞サブ集団対別のTH細胞サブ集団内 である必要はないが)との間で、ナイーブTH細胞と記憶TH細胞との間で、1 つのTHサブ集団と別のTHサブ集団との間で(例えば、TH1とTH2サブ集 団で)、一定のTH細胞サブ集団の成熟で刺激された細胞と成熟で刺激されてい ない細胞との間で、又は正常、又は非−TH細胞サブ集団関連の疾患状態と比較 して、TH細胞サブ集団関連の疾患状態において、特異的に発現されることが起 こりうる。このような特異的に発現される遺伝子は標的及び/又はフィンガープ リント遺伝子となりうる。 このような特異的に発現される遺伝子の同定法を第5.1.1節に記載する。 このような特異的に発現される遺伝子をさらに性状決定する方法、ならびにこれ を標的及び/又はフィンガープリント遺伝子として分類する方法を第5.3節に 記載する。 本明細書で使用する”特異的発現”とは、遺伝子の一時的な発現パターン及び /又は細胞タイプによる発現パターンにおける、量的及び質的示差の両方をいう 。従って、特異的に発現される遺伝子は、例えば、正常状態とTH細胞サブ集団 関連の疾患状態との間で、1つのTH細胞サブ集団と別のTH細胞サブ集団(例 えばTH1とTH2)との間で、抗原刺激されたTH細胞セットと刺激されてい ないTH細胞セットとの間で、あるいは未分化TH細胞と既に分化したか又は分 化中のTH細胞との間で、発現が活性化されたり又は完全に不活性化されること がある。このような質的に制御された遺伝子は、このような1つの状態又は細胞 タイプ中で標準法によって検出できるが、両方では検出できない、発現パターン を このような状態又は細胞タイプ中で示す。 あるいは、特異的に発現される遺伝子は別の発現レベルを示すことがあり、即 ち、正常状態とTH細胞サブ集団関連の疾患状態との間で、抗原刺激されたTH 細胞セットと刺激されていないTH細胞セットとの間で、1つのTH細胞サブ集 団と別のTH細胞サブ集団との間で、あるいは未分化TH細胞と既に分化したか 又は分化中のTH細胞との間で、量的に増加又は減少して発現する。分化は多段 階の事象であるから、特異的に発現される遺伝子は中間の分化段階のいずれで同 定することもできる。 特異的に発現される程度は、標準の性状決定方法、例えば下記の特異的ディス プレイ法によって可視するのに十分なほど大きければよい。発現の差異が可視で きるその他の標準的性状決定法には、定量RT(逆転写酵素)PCR及びノーザ ン分析及びRNase保護法を含むが、これに限定されない。 特異的に発現される遺伝子は標的遺伝子及び/又はフィンガープリント遺伝子 としてさらに記載される。本明細書で、”フィンガープリント遺伝子”とは、T H細胞サブ集団関連の疾患の予後又は診断評価の一部にその発現パターンを利用 できるか、あるいはTH細胞サブ集団関連の疾患の治療に有用な化合物の同定法 にその発現パターンを利用できる、特異的に発現される遺伝子をいう。フィンガ ープリント遺伝子は標的遺伝子又は経路遺伝子の特徴ももつ(下記の第5.2節 参照)。 本明細書で、”フィンガープリントパターン”とは、一連の(一定状態で存在 するフィンガープリント遺伝子のうちの2つから全ての)フィンガープリント遺 伝子の発現パターンを決定するときに生じるパターンをいう。フィンガープリン トパターンは免疫疾患の治療に有用な化合物の同定法において有用であり、例え ば、疾患と関連して通常示されるフィンガープリントパターンに及ぼす化合物の 効果を評価することによって用いることもできる。 本明細書で、”標的遺伝子”とは、標的遺伝子の発現レベル又は標的遺伝子産 物の活性レベルの調節によってTH細胞サブ集団関連疾患の症状を改善するよう な方法で、TH細胞サブ集団関連疾患及び/又は該サブ集団の分化、維持及び/ 又はエフェクター機能に関与する、特異的に発現される遺伝子をいう。例えば、 このような調節は1又はそれ以上のTH細胞サブ集団の枯渇(depletion)又は 刺激をもたらし、これによって免疫疾患、例えばTH細胞サブ集団疾患の症状を 改善する。 本明細書で、”刺激”とは、例えばTH細胞サブ集団の細胞増殖によって、T H細胞サブ集団などのT細胞集団に属する細胞の数を効率よく増加することをい う。この用語は、例えばTH細胞サブ集団特異的サイトカインの発現パターンに おける細胞当たりの増加によって示されるような、TH細胞サブ集団に属する細 胞の活性の増加をいうこともある。 本明細書で、”枯渇”とは、例えばTH細胞サブ集団の細胞増殖における減少 によって、TH細胞サブ集団などのT細胞集団に属する細胞の数を効率よく減少 することをいう。この用語は、例えばTH細胞サブ集団特異的サイトカインの発 現パターンにおける細胞当たりの減少によって示されるような、TH細胞サブ集 団に属する細胞の活性の減少をいうこともある。 TH細胞サブ集団関連疾患には、例えば喘息やアレルギー性鼻炎などのアトピ ー症状、ウイルスなどの病原体の影響、感染、慢性炎症疾患、乾癬、糸球体性腎 炎、器官特異的自己免疫、移植片拒絶及び移植片対宿主疾患を含む。標的遺伝子 はフィンガープリント遺伝子及び/又は経路遺伝子としての特徴ももつ(下記の 第5.2節参照)。 5.1.1.特異的に発現される遺伝子の同定法 免疫疾患状態、例えばTH細胞サブ集団関連疾患状態に関与し、及び/又は該 サブ集団の分化、維持及び/又はエフェクター機能に関与する遺伝子の同定には 種々の方法を使用できる。第5.1.1.1節で記載するのは、このような遺伝 子の同定に使用できる被験者及びサンプルの作製に用いうる実験モデルである。 モデルのカテゴリーで作製した材料を、第5.1.1.2節で記載するようにし て、特異的に発現される遺伝子配列を示すために性状決定できる。 5.1.1.1.特異的に発現される遺伝子の同定のためのモデル 正常及び異常な免疫応答モデルを表すモデルをこの節で記載する。これらのモ デルは、TH1及びTH2サブ集団を含むがこれに限定されないTH細胞サブ集 団内及び間で特異的に発現される遺伝子を同定するのに使用できる。このような 遺伝子は例えば、TH細胞サブ集団の分化、維持及び/又はエフェクター機能に 、そしてTH細胞サブ集団関連の疾患に関与することができる。例えば、TH細 胞がTH1状態又はTH2状態に分化するのを誘導でき、例えば外来抗原によっ て刺激されることができ、また特異的に発現される遺伝子発現を分析する種々の 過程で回収できる。 本明細書で”トランスジェニックT細胞モデル”と呼ぶこのようなモデルの1 態様では、トランスジェニック動物、好ましくはマウスを用い、このようなトラ ンスジェニック動物の免疫系の有力なT細胞集団がただ1つの抗原を認識するよ うに、特定のT細胞受容体を発現するように予め遺伝子操作されている。このよ うな系は、ナイーブさが確認されており、またそれが認識する単一抗原に対する 応答も確認されている同一T細胞の大集団を提供するという点で、好ましい。こ のようなトランスジェニック動物から単離されたTヘルパー細胞をin vitroで誘 導して、TH1、TH2又はTH0細胞サブ集団のようなTH細胞サブ集団に分 化させる。特定の態様では、1つのTヘルパー細胞グループ(TH1グループ) を、TH1状態への分化を誘導することが知られているサイトカインであるIL −12に暴露し、第2のTヘルパー細胞グループ(TH2グループ)を、TH2 状態への分化を誘導することが知られているサイトカインであるIL−4に暴露 し、そして第3グループを、サイトカイン媒介性の誘導を行わないことによって 、TH−未指向性の状態に入らせる。 本明細書で”T細胞株モデル”と呼ぶ第2のモデルでは、TH1及びTH2及 びTH1様及びTH2様細胞株などの成熟T細胞クローン、好ましくはヒト細胞 株を用いる。このようなTH細胞株には、以下の公知のネズミ細胞株:Dori s、AE7、D10.G4、DAX、D1.1及びCDC25を含むが、これに 限定されない。このようなT細胞株は正常な個体から、またTH細胞サブ集団関 連疾患、例えば、クローン病などの慢性炎症疾患及び障害、ライム病を含む反応 性関節炎、インスリン依存性糖尿病、多発性硬化症、橋本病及びグレーブス病を 含む器官特異的自己免疫疾患、接触皮膚炎、乾癬、移植片拒絶、移植片対宿主疾 患、サルコイドーシス、喘息やアレルギー性鼻炎を含むアレルギーなどのアトピ ー性症状、食物アレルギーを含む消化器アレルギー、好酸球増多症、結膜炎、糸 球体性腎炎、駆虫剤などのある種の病原体感受性(例えばレーシュマニア症)や HIVを含むある種のウイルス感染、及び結核や癩腫性癩を含む細菌感染、を示 す個体から由来したものでありうる。 TH細胞クローンは種々の方法で刺激できる。このような刺激法には、ホルボ ールエステル、カルシウムイオノフォア又はレクチン(例えばコンカナバリン A)への暴露を含む薬理学的方法、T細胞受容体エピトープに対する抗体(例え ば抗−CD3抗体)による処理、あるいは適当な抗原提示細胞(APC)の存在 下に、特定TH細胞が認識することが知られている抗原への暴露を含むが、これ に限定されない。このような初回刺激の後、細胞を刺激のない、そして例えば当 業者に公知の標準法を用いてIL−2の存在下に培養で維持する。次いで細胞を さらに1回以上の刺激と維持のサイクルに付す。 本明細書で”in vivoモデル”と呼ぶ第3のモデルを用いて、特異的に発現さ れる遺伝子配列を見いだすこともできる。動物モデルをin vivo刺激するのがこ のモデルの基本である。刺激がin vivoであるという性質によって、生きている 患者における類似の応答を特に予測できる。刺激は種々の方法で行うことができ る。例えば、この節で上述したトランスジェニック動物などの動物に適当な抗原 と適当なサイトカインを注射して所望のTH細胞の分化を促す。次いで刺激後の 種々の時点で、うみを出しているリンパ節を回収する。例えばTH1指向性の動 物から得たリンパ節をTH2指向性の動物から得たリンパ節と比較する。 正常な免疫分化と機能を表すモデルならびに免疫障害を表すモデルなどの広範 な動物モデルをこのin vivoモデルに使用できる。例えば、第5.7.1節で記 載する組換え及び非組換えの動物モデルのいずれかを用いることができる。 このような方法のいずれの時点においても細胞サンプルを回収できる。例えば 、いかなる刺激時点及び/又はいかなる維持時点の後でも細胞を回収できる。さ らに、TH細胞の分化プロセス中の種々の時点で細胞を回収することができる。 このようなサンプルから回収したRNAを、例えば第5.1.1.2節で記載す る方法によって比較し分析することができる。例えば、一定時間にTH0、TH 1及びTH2グループから単離したRNAを分析し比較できる。さらに、あるT H細胞グループ内の刺激細胞と非刺激細胞から得たRNAも比較、分析できる。 さ らに、未分化TH細胞から回収したRNAを、究極的にはTH細胞サブ集団を生 じる分化プロセス中の種々の段階にある細胞から回収したRNAと比較できる。 5.1.1.2.モデル物質の分析 特異的に発現される遺伝子を同定するために、第5.1.1.1節で記載する ようなモデルで使用するTH細胞から全RNA又はmRNAを単離できる。mR NAの単離に選択的でないあらゆるRNA単離法を用いてこのようなRNAサン プルを精製できる。例えば、Ausubel,F.M.et al.,編集、1987-1993,Current Protocles in Molecular Biology,John Wiley & Sons,Inc.New York(その 全てを参照としてここに援用する)を参照されたい。さらに、多数の細胞サンプ ルを当業者に公知の方法、例えば一段階RNA単離法(Chomczynski,P.,1989, 米国特許第4,843,155号:その全てを参照としてここに援用する)を用いて容易 に処理できる。 特異的に発現される遺伝子によって生産されるRNAを表す回収したRNAサ ンプル内の転写物を当業者に公知の種々の方法によって同定できる。例えば、特 異的(differential)スクリーニング(Tedder,T.F.et al.,1988,Proc.Nat l.Acad.Sci.USA 85:208-212)、消去式ハイブリダイゼーション(Hedrick,S .M.et al.,1984,Nature 308:149-153; Lee,S.W.et al.,1984,Proc.Nat l.Acad.Sci.USA 88:2825)及び好ましくは特異的ディスプレイ(Liang,P an d Pardee,A.B.,1992,Science 257:967-971; 米国特許第5,262,311号: これら の全てを参照としてここに援用する)を用いて、特異的に発現される遺伝子由来 の核酸配列を同定できる。 特異的スクリーニングにはcDNAライブラリーの二重スクリーニングを含み 、ここではライブラリーの1コピーを1つの細胞タイプのmRNA集団に対応す る全細胞cDNAプローブでスクリーニングし、一方cDNAライブラリーの二 重コピーを第2の細胞タイプのmRNA集団に対応する全cDNAプローブでス クリーニングする。例えば、1つのcDNAプローブが対照被験者から由来の細 胞タイプ又は組織の全細胞プローブに対応し、一方第2のcDNAプローブが実 験被験者から由来の同じ細胞タイプ又は組織の全細胞cDNAプローブに対応す ることができる。1つのプローブとハイブリダイズするが別のプローブとはハイ ブ リダイズしないこれらのクローンは、対照被験者と実験被験者との間で興味のあ る細胞タイプにおいて特異的に発現される遺伝子に由来するクローンを表す可能 性がある。 消去法ハイブリダイゼーション法には一般に、2つの異なる材料から取ったm RNAの単離、該mRNA又は単離したmRNAから逆転写した1本鎖cDNA のハイブリダイゼーション、及び全てのハイブリダイズした、2本鎖配列を除去 することを含む。ハイブリダイズせずに残った1本鎖cDNAは、2つのmRN A材料の間で特異的に発現される遺伝子に由来するクローンを表す可能性がある 。次にこのような1本鎖cDNAを、特異的に発現される遺伝子由来のクローン を含むライブラリー構築の出発材料として用いる。 特異的ディスプレイ法は、特異的に発現される遺伝子に由来する配列の同定を 可能にする公知のポリメラーゼチェインリアクション(PCR:Mullis,K.B., 1987,米国特許第4,683,202号の実施態様を参照)を用いる方法である。まず、 単離したRNAを当業者に公知の標準法を用いて1本鎖cDNAに逆転写する。 逆転写酵素反応のプライマーには、オリゴdT−含有プライマー、好ましくは下 記のオリゴヌクレオチドの3’プライマータイプを含むが、これに限定されない 。 次に、この方法では、いかなる細胞であってもその中に存在するRNA転写物 の再生可能なサブセットを表すクローンを増幅できる、以下に記載するようなP CRプライマー対を用いる。異なるプライマー対を用いることにより、細胞中に 存在する刺激されたmRNAのそれぞれを増幅することができる。このようにし て増幅された転写物から、特異的に発現される遺伝子によって産生されたものを 同定することができる。 プライマー対の3’オリゴヌクレオチドプライマーには、5’末端に10−1 3個、好ましくは11個のdTヌクレオチドのオリゴdT鎖を含むことができ、 これはmRNAのポリ(A)テイル又はmRNAポリ(A)テイルから逆転写さ れたcDNAの相補鎖とハイブリダイズする。3’プライマーの特異性を増加す るためには、プライマーはその3’末端に1又はそれ以上、好ましくは2個の付 加的ヌクレオチドを含むことができる。統計的には、興味のあるサンプル中に存 在するmRNA由来の配列のうちのただ1つのサブセットがこのようなプライマ ーとハイブリダイズするので、付加的ヌクレオチドを付けることにより、プライ マーが興味のあるサンプル中に存在するmRNA由来の配列のサブセットのみを 増幅することを可能にする。これにより増幅した配列を表すバンドのそれぞれを より正確にかつ完全に可視化し性状決定することが可能になる。 5’プライマーには、興味のある細胞又は組織由来のcDNA配列とハイブリ ダイズすることができると統計的に期待できるヌクレオチド配列を含む。該ヌク レオチド配列は任意のものであり、5’オリゴヌクレオチドプライマーの長さは 約9から約15ヌクレオチドであり、約13ヌクレオチドが好ましい。 任意のプライマー配列を用いることにより、生産される増幅部分cDNAの長 さが様々なものとなり、従って標準の変性配列決定ゲル電気泳動によって異なる クローンを分離できる。 PCRの反応条件は、増幅産物の収率と特異性を最適化し、さらに標準のゲル 電気泳動法を用いて溶解しうる長さの増幅産物を生じるように選択すべきである 。このような反応条件は当業者に公知であり、重要な反応パラメータには例えば 、上述したオリゴヌクレオチドプライマーの長さやヌクレオチド配列、ならびに アニーリング及び伸長工程の温度及び反応時間を含む。 2つの異なる細胞タイプのmRNAの逆転写及び増幅から得られたクローンの パターンを、配列決定ゲル電気泳動により可視化して比較する。特異的に発現さ れる遺伝子は2つのバンドのパターン中の違いによって示される。 特異的に発現される遺伝子配列の可能性があるものを上述したような多数の方 法によっていったん同定すると、このような推定の特異的に発現される遺伝子の 特異的発現を確証しなければならない。確証は例えばノーザン分析、定量RT/ PCR又はRNase保護法などの当業者に公知の方法を用いて実施できる。 確証にあたって、特異的に発現される遺伝子をさらに性状決定し、第5.3節 で記載する標的及び/又はフィンガープリント遺伝子として同定することができ る。 例えば特異的ディスプレイによって得られた特異的に発現される遺伝子の増幅 配列を用いて、対応する遺伝子の全長クローンを単離することができる。遺伝子 の全長コーディング部分は、過度の実験を要せずに、当業者に公知の分子生物学 的方法によって単離できる。例えば、単離した特異的に発現される増幅断片を標 識してcDNAライブラリーのスクリーニングに使用できる。あるいは、標識断 片を用いてゲノムライブラリーをスクリーニングできる。 全長cDNA配列の単離にはPCR法を用いることもできる。この節で既に記 載したように、特異的ディスプレイによって得られた増幅遺伝子断片は、遺伝子 中のいくつかのでたらめな部位に5’末端をもち、通常は遺伝子の転写された部 分の3’末端に対応する位置に3’末端をもつ。増幅断片からヌクレオチド配列 情報がいったん得られると、遺伝子の残り部分(すなわち、特異的ディスプレイ を用いるときには遺伝子の5’末端)を例えばRT/PCRによって得ることが できる。 全長遺伝子配列の同定とクローニングのためのこのような方法の1態様では、 適当な組織又は細胞源から標準法によってRNAを単離する。次に、増幅断片に 対応するmRNAと相補的なオリゴヌクレオチドプライマーを用いて、RNA上 で逆転写反応を行い、第1鎖合成を刺激する。プライマーはmRNAとアンチパ ラレルなので、mRNAの5’末端方向に伸長は進むであろう。次に得られるR NA/DNAハイブリッドを標準の末端トランスフェラーゼ反応によってグアニ ンで”テイル”を付け、ハイブリッドをRNase Hで消化し、第2鎖合成を ポリーCプライマーで刺激する。2つのプライマーを用いて、遺伝子の5’部分 をPCRにより増幅する。次に得られる配列を単離し、以前に単離した配列と組 み合わせて本発明の特異的に発現される遺伝子の全長cDNAを作製する。クロ ーニング戦略と組換えDNA法の総説としては、例えばSambrook et al.,1989 ,Molecular Cloning,A Laboratory Manual,(Volumes 1-3)Cold Spring Harb or Press,N.Y.;及びAusubel et al.,1989,Current Protocols in Molecular Biology,Green Publishing Associates and Wiley Interscience,N.Y.を参照 のこと。 5.2.経路遺伝子の同定法 この節では経路遺伝子の同定法を記載する。本明細書で”経路遺伝子”とは、 その遺伝子産物が、TH細胞サブ集団関連疾患に関与する遺伝子産物と相互作用 し、及び/又はTH細胞サブ集団の分化、維持及び/又はエフェクター機能に関 与する遺伝子産物と相互作用する能力を示す遺伝子をいう。経路遺伝子は特異的 に発現され、従って第5.1節で記載する標的及び/又はフィンガープリント遺 伝子の特徴をもつことができる。 タンパク質−タンパク質相互作用の検出に適したあらゆる方法を用いて、遺伝 子産物と、TH細胞サブ集団関連疾患に関与し、及び/又は該サブ集団の分化、 維持及び/又はエフェクター機能に関与することが知られている遺伝子産物との 間の相互作用を同定することによって、経路遺伝子産物を同定できる。このよう な公知の遺伝子産物は細胞性又は細胞外タンパク質でありうる。このような公知 の遺伝子産物と相互作用する遺伝子産物が経路遺伝子産物を表し、またこれをコ ードする遺伝子が経路遺伝子を表す。 使用できる伝統的方法には、共沈殿、架橋、及びグラジエント又はクロマトグ ラフィーカラムによる共精製がある。このような方法を用いて経路遺伝子産物を 同定できる。いったん同定すると、経路遺伝子産物を標準法と組み合わせて用い て、対応の経路遺伝子を同定できる。例えば、エドマン分解法(例えば、Creigh ton,1983,"Proteins: Structure and Molecular Principles",W.H.Freeman & Co.,N.Y.pp.34-49)などの当業者に公知の方法を用いて、経路遺伝子産物の 少なくとも部分アミノ酸配列を確認できる。得られたアミノ酸配列をガイドとし て用いて、経路遺伝子配列のスクリーニングに用いるオリゴヌクレオチド混合物 を作製できる。スクリーニングは例えば標準のハイブリダイゼーション法又はP CR法によって実施できる。オリゴヌクレオチド混合物の作製法及びスクリーニ ング法は公知である(例えば、Ausubel,前出; 及びPCR Protocols: A Guide to Methods and Applications,1990,Innis,M.et al.,編集,Academic Press, Inc.,New York参照)。 さらに、TH細胞サブ集団関連疾患状態及び/又は該サブ集団の分化、維持及 び/又はエフェクター機能に関与するタンパク質と相互作用するタンパク質をコ ードする経路遺伝子の同時同定をもたらす方法を用いることができる。この方法 は、例えば、疾患及び/又は該サブ集団の分化、維持及び/又はエフェクター機 能に関与することが知られているか、あるいは示唆される標識タンパク質を、公 知のλgtl1ライブラリーの抗体プロービングと類似の方法で用いて、発現ラ イブラリーをプロービングすることを含む。 タンパク質のin vivoでの相互作用を検出する1方法である2ハイブリッド系 を説明目的で記載するが、これは本発明を限定するものではない。この系の1形 態が文献(Chien et al.,1991,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 88:9578-9582) に記載されており、またClontech(Palo Alto,CA)から市販されている。 簡単に述べると、このような系を用いて、2つのハイブリッドタンパク質をコ ードするプラスミドを構築する:そのうちの1つは、公知のタンパク質と融合し た転写活性化因子タンパク質、この場合であればTH細胞サブ集団の分化又はエ フェクター機能に関与するか、あるいはTH細胞サブ集団関連疾患に関与するこ とが知られているタンパク質のDNA−結合ドメインからなり、他方は、cDN Aの一部としてこのプラスミド中に予め組み込んでおいたcDNAによってコー ドされる未知タンパク質と融合した活性化因子タンパク質の活性化ドメインから なる。プラスミドを、その制御領域に転写活性化因子の結合部位を含むレポータ ー遺伝子(例えばlacZ)を含む、酵母株サッカロミセス・セレビシエ(Sacc aromyces cerevisiae)に形質転換する。どちらのハイブリッドタンパク質も単 独ではレポーター遺伝子の転写を活性化できない。DNA−結合ドメインハイブ リッドは活性化機能を与えないので活性化できないし、また活性化ドメインハイ ブリッドは活性化因子の結合部位に局在できないので活性化できない。2つのハ イブリッドタンパク質の相互作用が機能的活性化因子を再構成し、レポーター因 子の発現をもたらすが、これはレポーター遺伝子産物をアッセイすることにより 検出できる。 2ハイブリッド系又は関連の方法を用いて、公知の”えさ(bait)”遺伝子産 物と相互作用するタンパク質のための活性化ドメインライブラリーをスクリーニ ングできる。これに限定するものではないが、例えば、TH細胞サブ集団関連疾 患及び/又は該サブ集団の分化、維持及び/又はエフェクター機能に関与する公 知の遺伝子産物をえさ遺伝子産物として用いることができる。全ゲノム配列又は cDNA配列を活性化ドメインをコードするDNAと融合する。このライブラリ ー、及びDNA−結合ドメインと融合したえさ遺伝子産物のハイブリッドをコー ドするプラスミドを、酵母のレポーター株中に同時形質転換し、得られる形質転 換体をスクリーニングしてレポーター遺伝子を発現するものを選ぶ。これに限定 するものではないが、例えば、GAL4タンパク質のDNA−結合ドメインをコ ードするDNAとえさ遺伝子が翻訳可能なように融合するように、ベクター中に えさ遺伝子をクローニングする。これらのコロニーを精製し、レポーター遺伝子 の発現するライブラリープラスミドを同定する。次にDNA配列決定によりライ ブラリープラスミドによってコードされるタンパク質を同定する。 えさ遺伝子産物と相互作用するタンパク質が検出される細胞系のcDNAライ ブラリーは、当業界で日常的に実施されている方法で作製できる。例えば本明細 書で記載する特定の系によると、cDNA断片がGAL4の活性化ドメインと翻 訳可能なように融合するようにcDNA断片をベクター中に挿入できる。このラ イブラリーをえさ遺伝子−GAL4融合プラスミドとともに、GAL4活性化配 列を含むプロモーターによって作動するlacZ遺伝子を含む酵母株中に、同時 形質転換する。えさ遺伝子産物と相互作用する、GAL4活性化ドメインと融合 したcDNAでコードされるタンパク質は、活性GAL4タンパク質を再構成し 、これによってlacZ遺伝子の発現を作動させる。lacZを発現するコロニ ーはX−galの存在下において青色を示すことにより検出できる。次にこれら の株からcDNAを精製し、当業界で日常的に実施されている方法を用いて、え さ遺伝子−相互作用性タンパク質を生産し単離するのに使用できる。 いったん経路遺伝子を同定し単離すると、例えば第5.3節で記載するように してこれをさらに性状決定できる。 5.3.特異的に発現される遺伝子及び経路遺伝子の性状決定 第5.1節で記載する方法により同定した特異的に発現される遺伝子、及び第 5.2節で記載する方法により同定した経路遺伝子、ならびに別の方法で同定し た遺伝子を、例えばこの節で記載する方法を用いてさらに性状決定することがで きる。このような遺伝子をここでは”同定された遺伝子”と呼ぶ。 この節で記載する分析により、同定された遺伝子の生物的機能についての情報 が得られる。特異的に発現される遺伝子の生物的機能をさらに評価することによ り、標的及び/又はフィンガープリント遺伝子としてこれらを呼ぶことができる ようになる。 特に、さらなる性状決定により、遺伝子の発現の調節又は遺伝子産物の活性の 調節が興味のあるあらゆるTH細胞サブ集団関連疾患の改善をもたらすことが示 された特異的に発現される遺伝子は全て、第5.1節に記載する”標的遺伝子” と呼ぶ。このような標的遺伝子及び標的遺伝子産物は、以下に記載するものとと もに、第5.8節に記載する化合物発見戦略の対象となる。さらに、このような 標的遺伝子、標的遺伝子産物及び/又は調節化合物は、第5.9節に記載するT H細胞サブ集団疾患の治療法の一部として使用できる。このような方法には、例 えば興味のあるTH細胞サブ集団を選択的に枯渇又は抑制するか、あるいは刺激 又は増加するような方法を含む。 さらなる性状決定により、このような調節が興味のあるTH細胞サブ集団関連 疾患に積極的には影響しないが、その発現パターンが例えばTH1/TH2関連 疾患状態と相関する遺伝子発現”フィンガープリント”パターンに貢献すること が示された特異的に発現される遺伝子は全て、”フィンガープリント遺伝子”と 呼ぶ。”フィンガープリントパターン”については第5.11.1節で詳しく記 載する。標的遺伝子のそれぞれはフィンガープリント遺伝子としても、また経路 遺伝子の全て又は一部としても機能しうることに注意すべきである。 経路遺伝子もこの節で記載する方法によってさらに性状決定できることに注意 すべきである。遺伝子の発現の調節又は遺伝子産物の活性の調節があらゆるTH 細胞サブ集団関連疾患を改善できることを示す情報をもたらす経路遺伝子も”標 的遺伝子”と呼ぶ。このような標的遺伝子及び標的遺伝子産物は、以下に記載す るものとともに、第5.8節に記載する化合物発見戦略の対象となる。さらに、 このような標的遺伝子、標的遺伝子産物及び/又は調節化合物は、第5.9節に 記載するTH細胞サブ集団疾患の治療法の一部として使用できる。 経路遺伝子の性状決定により、遺伝子発現又は遺伝子産物の活性の調節が興味 のあるTH細胞サブ集団関連疾患に積極的には影響しないが、その発現が例えば TH1/TH2関連疾患状態と相関する遺伝子発現フィンガープリントパターン に貢献することが示された場合には、このような経路遺伝子をさらにフィンガー プリント遺伝子と呼ぶ。 同定された遺伝子をさらに性状決定するには種々の方法を用いることができる 。 第1に、当業者に公知の標準法を用いて得られる同定された遺伝子のヌクレオチ ド配列を用いて、同定された遺伝子産物の生物的機能に関する情報をもたらす1 又はそれ以上の公知の配列モチーフとの相同性を明らかにする。 第2に、同定された遺伝子によって生産されるmRNAの組織及び/又は細胞 タイプ中の分布を当業者に公知の標準法を用いて分析する。このような方法には 、例えばノーザン、RNase保護、及びRT/PCR分析を含む。このような 分析により、例えば同定された遺伝子が、特定の興味のあるTH細胞サブ集団関 連疾患に貢献することが期待される細胞タイプ中で発現しているかどうかについ ての情報が得られる。このような分析は定常状態のmRNA制御についての定量 的情報をもたらし、同定された遺伝子のうちのどちらが興味のあるTH細胞サブ 集団関連の疾患に貢献することが期待できるかのについてのデータを与える。さ らに、標準のin situハイブリダイゼーション法を用いて、ある組織又は細胞集 団のうちのどの細胞が同定された遺伝子を発現するかについての情報が得られる 。このような分析は、組織又は細胞集団中にある細胞の1つのサブセットのみが 疾患と関連すると考えられる場合に、あるTH細胞サブ集団関連疾患についての 同定された遺伝子の生物的機能の情報を与える。 第3に、標準法を用いて、同定された遺伝子の配列を用いることによって該遺 伝子を遺伝子マップ、例えばマウス遺伝子マップ(Copeland,N.G.and Jenkins ,N.A.,1991,Trends in Genetics 7:113-118)やヒト遺伝子マップ(Cohen,D .,et al.,1993,Nature 366:698-701)に位置づけすることができる。このよ うなマッピング情報により、例えば、既知の遺伝的TH細胞サブ集団関連疾患が マッピングされる遺伝領域内にマッピングされる遺伝子を同定することにより、 ヒト疾患にとっての遺伝子の重要性についての情報を得ることができる。このよ うな領域には、例えばリースマニア症への関与が疑われるマウスSc1-1遺伝子座 、又は非抗原特異的にIgE産生を制御し、従ってTH2様関連疾患に関与すると 考えられる1又はそれ以上の遺伝子座を含むヒト5q31.1染色体領域を含む(Mars h,D.et al.,1994,Science 264:1152-1156)。 第四に、同定した遺伝子の生物学的機能は、適切なin vivo およびin vitro 系 を使用してより直接的に評価することができる。in vivo 系としては、それらに 限定されないが、免疫疾患の症状を生まれつき示す動物系、またはそのような症 状を示すように遺伝子操作した動物系が挙げられる。さらに、そのような系とし ては、細胞型分化およびエフェクター機能をさらに解析するための系が挙げられ 、また、それに限定されないが、上記5.1.1.1節および下記 5.7.1節に記載して いるようなトランスジェニック動物系が挙げられる。in vitro系としては、それ らに限定されないが、例えばTH1またはTH2細胞型を含む、細胞をベースと する系が挙げられる。THサブ集団細胞は、野生型細胞であってもよく、あるい は、問題のTH細胞サブ集団関連疾患に寄与することが知られている、または推 測される変異を含む非野生型細胞であってもよい。そのような系は、下記 5.7.2 節で詳細に説明する。 同定した遺伝子の生物学的機能をさらに解析する際は、これらの遺伝子の発現 をin vivo および/または in vitro 系内でモジュレーションする、すなわち、 例えばトランスジェニック動物および/または細胞系で過発現(overexpress)ま たは過少発現(underexpress)させ、次いで、その系に対するその影響をアッセイ することができる。あるいは、同定した遺伝子の産物の活性を、問題のin vivo および/または in vitro 系での活性レベルを上昇または低下させることにより モジュレーションし、次いで、その影響をアッセイしてもよい。 そのような解析によって得られる情報は、TH細胞サブ集団関連疾患などの、 問題の遺伝子を含む免疫疾患を治療または制御するための適切な方法を示唆し得 る。例えば、適切な治療としては、遺伝子発現および/または遺伝子産物活性の モジュレーションだけでなく、問題のTH細胞サブ集団の選択的枯渇または刺激 も挙げられる。本明細書に記載するような解析手順は、該モジュレーションがど ういう状況で正または負になるかを示し得る。本明細書で使用する「正のモジュ レーション」は、モジュレーション治療がない場合に認められるものに対する、 遺伝子の発現または遺伝子の活性または問題の遺伝子産物の増加、あるいは、T H細胞サブ集団の刺激を意味する。本明細書で使用する「負のモジュレーション 」は、モジュレーション治療がない場合に認められるものに対する、遺伝子発現 または遺伝子活性の低下、あるいはTH細胞サブ集団の枯渇を意味する。「刺激 」および「枯渇」は、上記第3節で定義した通りである。治療法は、下記 5.9 節で説明する。 5.4 特異的発現遺伝子および経路遺伝子 ここでは、上記 5.1.1節で同定された遺伝子などの特異的発現遺伝子および上 記 5.2節で同定された遺伝子などの経路遺伝子について記載する。 本発明の特異的発現遺伝子および経路遺伝子を下記表1に列挙する。特異的発 現遺伝子配列は、図2、4A、9および12〜15、17、22および24に示 す。示差表示分析により同定されるヌクレオチド配列を、ここでは、バンド10 、54、57、102、103、105、106、161および200と言う。 これらの配列に対応する遺伝子を、ここでは、各々、10、54、57、102 、103、106、161および200遺伝子と言う。表1に、例えば上記 5.1 .1.1節および下記の6〜8節に示す実施例に記載するパラダイムによって同定さ れる特異的発現遺伝子を列挙する。 表1に、そのような遺伝子の上記以外の解析に関する情報をまとめる。表2に は、NRRLまたはATCCに寄託されている、表1の遺伝子内にある配列を含 む大腸菌(E.coli)クローンを示す。 表1において、「特異的発現」の欄は、特異的発現特性を説明したものであり 、それによって配列の同定を行った。この欄において、「TH誘導性」は、TH 細胞刺激または活性化を引き起こすことができる物質に問題の細胞型をさらした ときに特異的発現が生じる場合を意味する。従って、これらの配列は、未分化、 あるいは部分的または完全に分化したTH細胞において特異的に発現され、これ らの配列に対応する遺伝子は、TH1およびTH2の両方のサブ集団で発現され る。 この欄の「TH1」は、TH2細胞に対して、成熟し、完全に分化したTH1 細胞において優先的に発現される遺伝子に対応する配列を意味する。この欄の「 TH2」は、TH1細胞サブ集団に対して、成熟し、完全に分化したTH2細胞 サブ集団において優先的に発現される遺伝子に対応する配列を意味する。優先的 発現は、上記 5.1に記載するように、定性的であっても定量的であってもよい。 組織発現パターンも表1にまとめる。「組織/細胞区分」の欄には、遺伝子発 現の試験を行った組織および/または細胞型ならびに遺伝子発現が所定の組織ま たは細胞型で確認されたかどうかを示す。特に、「+」は、問題の遺伝子からm R NAが検出できたことを示し、「−」は、問題の遺伝子からmRNAが検出でき なかったことを意味する。特に断らない限り、「+」および「−」は、試験した 所定の組織または細胞型の全サンプルに関係する。本明細書で使用する「検出で きる」とは、上記 5.1節に記載した通りである。 さらに、ヒトおよび/またはマウス染色体地図上の、遺伝子が認められる物理 的遺伝子座を「遺伝子座」の欄に示す。さらに、遺伝子が、核酸データベースに あることが知られている遺伝子に対応する場合は、そのような公知遺伝子に関す る参考文献(すなわち参考文献名および/または遺伝子名)を「参考文献」の欄 に示す。 表1に示す遺伝子は、当業者に周知のクローニング法を使用して得ることがで き、それらに限定されないが、適切なcDNAまたはgDNA(ゲノムDNA) ライブラリー内で遺伝子を検出するための適切なプローブの使用が挙げられる。 (例えば、Sambrookら、1989,Molecular Cloning: A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Laboratories 参照。その全体を参考として本明細書に組み入れ る。)本明細書で報告する配列に対するプローブは、下記表2に示す、NRRL に寄託されている単離クローンから直接得ることができる。あるいは、該遺伝子 に対するオリゴヌクレオチドプローブは、図2、4A、9、12〜15、17、 22および24に開示されたDNA配列に基づいて合成することができる。先に 報告された遺伝子に関しては、合成オリゴヌクレオチドを、次の文献に記載され た公知の遺伝子に対して与えられた配列に基づいて合成または製造することがで きる。すなわち、granzyme A,Hanukah factor: Masson,D.ら、1986,FEBS Let t.208:84-88; Masson,D.ら、1986,EMBO J.5:1595-1600; Gershenfeld,H.K .および Weissman,I.L.,1986,Science 232:854-858; ST-2,T1,Fit-1; Kl emenz,R.ら、1989,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 86:5708-5712; Tominaga,S .,1989,FEBS Lett.258:301-301; Werenskiold,A.K.ら、1989,Mol.Cell .Biol.9:5207-5214; Tominaga,S.ら、1992,Biochem.Biophys.Acta.1171: 215-218; Werenskiold,A.K.,1992,Eur.J.Biochem.204:1041-1047; Yanag isawa,K.ら、1993,FEBS Lett.318:83-87; ならびにBergers,G.ら、1994,EM BO J.13:1176-1188である。 プローブを使用して、遺伝子の転写が行われる適切な細胞または細胞系から作 製されるcDNAライブラリーをスクリーニングすることができる。適切な細胞 系としては、例えば、Dorris,AE7,D10.G4,DAX,D1.1および CDC25細胞系が挙 げられる。さらに、トランスジェニックまたは非トランスジェニック系統由来の 、精製した一次ナイーブT細胞を使用することもできる。あるいは、本明細書に 記載の遺伝子は、例えば Ha-ras(EJ)遺伝子を安定にトランスフェクションさせ た NIH 3T3細胞系、5C10細胞、および末梢血液リンパ球から構築されるcDNA ライブラリーからクローニングすることもできる。 下記表2には、表1に挙げた新規遺伝子内の配列を含む、単離した大腸菌(E. coli)クローンを示す。 本明細書で使用する「特異的発現遺伝子」(すなわち、標的およびフィンガー プリント遺伝子)または「経路遺伝子」は、(a)本明細書に開示した(図2、 4A、9、12〜15、17、22および24に示す)、または表2に挙げた、 NRRLもしくはATCCに寄託されたクローンに含まれる、DNA配列の少な くとも一つを含む遺伝子;(b)本明細書に開示した(図2、4A、9、12〜 15、17、22および24に示す);あるいは表2に挙げた、NRRLもしく はATCCに寄託されたクローンに含まれる;あるいは本明細書に開示した(図 2、4A、9、12〜15、17、22および24に示す)DNA配列が属する 、または表2に挙げた、NRRLもしくはATCCに寄託されたクローンに含ま れる、遺伝子のコード領域内に含まれる、DNA配列によってコードされるアミ ノ酸配列をコードするすべてのDNA配列;(c)本明細書に開示した(図2、 4A、9、12〜15、17、22および24に示す);あるいは表2に挙げた 、NRRLもしくはATCCに寄託されたクローンに含まれる;あるいは本明細 書に開示した(図2、4A、9、12〜15、17、22および24に示す)D NA配列が属する、または表2に挙げた、NRRLもしくはATCCに寄託され たクローンに含まれる、遺伝子のコード領域内に含まれる、コード配列の相補体 と、かなりストリンジェントな条件下でハイブリダイズし(例えば、0.5 M Na HPO4、7 % ドデシル硫酸ナトリウム(SDS)、1mMEDTA中、65℃でフ ィルター結合DNAにハイブリダイズし、0.1 x SSC/0.1 % SDS中、68℃ で洗浄する(Ausubel F.M.ら編、1989,Current Protocols in Molecular Bio logy,Vol.I,Green Publishing Associates,Inc.,および John Wiley & Sons ,Inc.,New York,at p.2.10.3))、上記(a)の遺伝子によってコードされ る遺伝子産物と機能的に等価な遺伝子産物をコードするすべてのDNA配列;お よび/または(d)本明細書に開示した(図2、4A、9、12〜15、17、 22および24に示す);あるいは表2に挙げた、NRRLに寄託されたクロー ンに含まれる;あるいは本明細書に開示した(図2、4A、9、12〜15、1 7、22および24に示す)DNA配列が属する、または表2に挙げた、NRR LもしくはATCCに寄託されたクローンに含まれる遺伝子のコード領域内に含 まれる、コード配列の相補体と、あまりストリンジェントでない条件下(例えば 、0.2 x SSC/0.1 % SDS中、42℃で洗浄(Ausubel ら、1989,前出)などのほどよ くストリンジェントな条件)でハイブリダイズするが、上記(a)の遺伝子によ ってコードされる遺伝子産物と機能的に等価な遺伝子産物をなおもコードする、 すべてのDNA配列を意味する。本発明はまた、配列(a)〜(d)の縮重変形 体も含む。 本発明は、下記ヌクレオチド、該ヌクレオチドを発現する宿主細胞、および該 ヌクレオチドの発現産物を含む。(a)それらに限定されないが、ヒトならびに マウス10、54、57、105、106、161および200遺伝子産物など の哺乳類の特異的発現遺伝子および/または経路遺伝子産物をコードするヌクレ オチド;(b)その機能性ドメインに対応する特異的発現および/または経路遺 伝子産物の一部をコードするヌクレオチドならびに該ヌクレオチド配列によって コードされるポリペプチド産物(受容体型遺伝子産物の場合、そのようなドメイ ンとしては、それらに限定されないが、細胞外ドメイン(ECD)、膜貫通ドメ イン(TM)および細胞質ドメイン(CD)が挙げられる。);(c)そのドメ インの一つの全部または一部が欠失または変化している特異的発現遺伝子および /または経路遺伝子産物の突然変異体をコードするヌクレオチド(受容体型遺伝 子産物の場合、そのような突然変異体としては、それらに限定されないが、TM の全部または一部が欠失している可溶性受容体およびCDの全部または一部が欠 失している非機能性受容体が挙げられる。);ならびに(d)特異的発現遺伝子 および/または経路遺伝子産物またはそのドメインの一つを含む、別のポリペプ チドに融合した融合タンパク質をコードするヌクレオチド。 本発明はまた、先のパラグラフのDNA配列(a)〜(d)にハイブリダイズ し、従ってそれらの相捕体である核酸分子、好ましくはDNA分子をも含む。そ のようなハイブリダイゼーション条件は、上述したように、かなりストリンジェ ントであってもよく、または、あまりストリンジェントでなくてもよい。核酸分 子がデオキシオリゴヌクレオチド(「オリゴ」)である場合、かなりストリンジ ェントな条件とは、例えば、6 x SSC/0.05 %ピロリン酸ナトリウム中、37℃ (14塩基オリゴの場合)、48℃(17塩基オリゴの場合)、55℃(20塩基オリゴの 場合)および60℃(23塩基オリゴの場合)での洗浄を意味し得る。これらの核酸 分子は、例えば、標的遺伝子調節において、および/または標的、フィンガープ リントおよび/または経路遺伝子核酸配列の増幅反応でのアンチセンスプライマ ーとして有用な、標的遺伝子アンチセンス分子として作用し得る。さらに、その ような配列は、標的遺伝子調節に対しても有用な、リボザイムおよび/または三 重らせん配列の一部として使用することができる。さらに、そのような分子は、 免疫疾患、例えば、TH細胞サブ集団関連疾患の有無または素因を検出すること ができる診断法の構成要素として使用することができる。 本発明はまた、(a)先のコード配列および/またはそれらの相補体(すなわ ち、アンチセンス)のいずれかを含むDNAベクター;(b)発現を指示する調 節因子と機能を発揮するように結合した先のコード配列のいずれかを含むDNA 発現ベクター;ならびに(c)宿主細胞でのコード配列の発現を指示する調節因 子と機能を発揮するように結合した先のコード配列のいずれかを含む遺伝子操作 を施した宿主細胞をも含む。本明細書で使用する調節因子としては、それらに限 定されないが、誘導性および非誘導性プロモーター、エンハンサー、オペレータ ーならびに発現を進め、調節する、当業者には周知の他の因子が挙げられる。該 調節因子は、それらに限定されないが、サイトメガロウイルスhCMV初期遺伝 子、SV40アデノウイルスの初期または後期プロモーター、lac 系、trp 系、 TAC系、TRC系、ファージAの主要オペレーターおよびプロモーター領域、 コートタンパク質の制御領域、3−ホスホグリセレートキナーゼに対するプロモ ーター、酸ホスファターゼのプロモーター、ならびに酵母α−接合因子のプロモ ーターを含む。本発明は、本明細書に開示したDNA配列のいずれかの断片を含 む。 上記した遺伝子配列の他に、同じまたは他の種に存在し得るこれらの遺伝子の 相同体および/またはこれらの遺伝子の全長をコードする配列も、過度の実験を することなく、周知の分子生物技術によって同定し、単離することができる。さ らに、該遺伝子産物の1個以上のドメインとかなり相同性を有するタンパク質を コードする遺伝子が、同じ種のゲノム内の他の遺伝子座にも存在し得る。これら の遺伝子も、同様の技術によって同定することができる。 例えば、単離した特異的発現遺伝子配列を標識して、問題の生物から得られる mRNAから構築されるcDNAライブラリーのスクリーニングに使用すること ができる。ハイブリダイゼーション条件は、cDNAライブラリーが、標識配列 が由来する生物の種類とは異なる生物に由来する場合には、ストリンジェンシー をより低くすべきである。cDNAスクリーニングは、同じまたは異なる種にお ける択一的にスプライシングされた転写産物に由来するクローンを同定すること もできる。あるいは、標識断片を使用して、ここでも適切にストリンジェントな 条件を使用することにより、問題の生物に由来するゲノムライブラリーをスクリ ーニングすることができる。ストリンジェンシーの低い条件は、当業者には周知 であり、ライブラリーおよび標識配列が由来する特定の生物に依存して、予想通 り変化する。そのような条件に関する手引きとしては、例えば、Sambrookら、19 89,Molecular Cloning,A Laboratory Manual,Cold Springs Harbor Press,N .Y.; および Ausubelら、1989,Current Protocols in Molecular Biology,(G reen Publishing Associates and Wiley Interscience,N.Y.)を参照。 さらに、まだ公知でない特異的発現遺伝子または経路遺伝子型の配列は、問題 の遺伝子内のアミノ酸配列に基づいて設計される2個の縮重オリゴヌクレオチド プライマーのプールを使用してPCRを行うことにより単離することができる。 その反応に対する鋳型は、特異的発現遺伝子または経路遺伝子の対立遺伝子を発 現することが知られている、または推測されている、ヒトまたはヒト以外の細胞 系から調製されるmRNAの逆転写によって得られるcDNAであってもよい。 PCR産物は、増幅配列が特異的発現遺伝子または経路遺伝子様核酸配列の配列 を表すことを確認するために、サブクローニングして配列分析することができる 。 次いで、PCR断片を使用して、種々の方法により、全長のcDNAクローン を単離することができる。例えば、増幅断片を使用して、バクテリオファージc DNAライブラリーをスクリーニングすることができる。あるいは、標識断片を 使用して、ゲノムライブラリーをスクリーニングすることができる。 PCR法は、全長のcDNA配列を単離するために使用することもできる。例 えば、RNAは、適切な細胞または組織源から標準的手法に従って単離すること ができる。逆転写反応は、第一鎖の合成のプライミングのための、増幅断片の最 も5’端に対して特異的なオリゴヌクレオチドプライマーを使用して、RNAに 対して行うことができる。得られるRNA/DNAハイブリッドは、次いで、標 準的なターミナルトランスフェラーゼ反応を使用して、グアニンを「末端にする 」ことができ、ハイブリッドはRNAase Hで消化することができ、次いで、第 二鎖の合成は、ポリ−Cプライマーでプライミングすることができる。すなわち 、増幅断片の上流のcDNA配列は容易に単離できる。使用することができるク ローニング法の総説としては、例えば、Sambrookら、1989,Molecular Cloning ,A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Press,N.Y.; および Ausubelら 、1989,Current Protocols in Molecular Biology,(Green Publishing Associ ates and Wiley Interscience,N.Y.)を参照。 同定された特異的発現遺伝子または経路遺伝子が、正常または野生型の遺伝子 である場合は、この遺伝子を使用して、その遺伝子の突然変異対立遺伝子を単離 することができる。そのような単離は、遺伝的根拠があることが知られている、 または推測されているプロセスおよび疾患において好ましい。突然変異対立遺伝 子は、TH細胞サブ集団疾患関連症状に関与する遺伝子型を有することが知られ ている、または推測されている個体から単離することができる。突然変異対立遺 伝子および突然変異対立遺伝子産物は、次いで、下記に記載する治療および診断 アッセイ系で使用することができる。 突然変異遺伝子のcDNAは、例えば、当業者には周知の技術であるPCRを 使用して単離することができる。この場合、第一のcDNA鎖は、オリゴ−dT オリゴヌクレオチドを、突然変異対立遺伝子を有すると推定される個体において 発現されることが知られている、または推測されている組織から単離されたmR NAにハイブリダイズさせ、その新しい鎖を逆転写酵素によって伸長することに より合成することができる。次いで、cDNAの第二の鎖を、正常な遺伝子の5 ’端に特異的にハイブリダイズするオリゴヌクレオチドを使用して合成する。次 いで、これら2個のプライマーを使用して、産物をPCRにより増幅し、適切な ベクター中にクローニングし、当業者に周知の方法によりDNA配列分析を行う 。突然変異遺伝子のDNA配列を正常な遺伝子のものと比較することにより、突 然変異遺伝子産物の機能の低下または変化の原因である突然変異を確かめること ができる。 あるいは、ゲノムまたはcDNAライブラリーを、各々DNAまたはRNAを 使用して、突然変異対立遺伝子を有することが推測されている、または知られて いる個体において問題の遺伝子を発現することが知られている、または推測され ている組織から構築し、スクリーニングすることができる。次いで、正常な遺伝 子またはその適切な断片を標識し、ライブラリーにおいて対応する突然変異対立 遺伝子を同定するためのプローブとして使用することができる。この遺伝子を含 むクローンは、次いで、その分野できまって行われる方法によって精製し、この 節で上記したように配列分析を行うことができる。 さらに、発現ライブラリーは、突然変異対立遺伝子を有することが推測されて いる、または知られている個体において問題の遺伝子を発現することが知られて いる、または推測されている組織から単離したDNAまたは該組織から合成した cDNAを使用して構築することができる。こうして、標準的抗体スクリーニン グ法を、下記 5.6節で記載する正常な遺伝子産物に対する抗体とともに使用する ことにより、推定上の突然変異組織によって作られる遺伝子産物を発現させ、ス クリーニングすることができる。(スクリーニング法に関しては、例えば、Harl ow,E.および Lane 編、1988,"Antibodies: A Laboratory Manual",Cold Spri ng Harbor Press,Cold Spring Harbor を参照。)突然変異により機能の変化し た遺伝子産物が発現する場合(例えば、ミスセンス突然変異の結果として)、ポ リクローナル抗体セットは、恐らく突然変異遺伝子産物と交差反応するであろう 。そのような標識抗体との反応により検出されたライブラリークローンは、この 節の上記で記載したように精製し、配列分析を行うことができる。 5.5 特異的発現遺伝子および経路遺伝子産物 特異的発現遺伝子および経路遺伝子産物としては、例えば、図9、17、22 および24に挙げたペプチドなどの、上記 5.4節に記載した遺伝子配列に対応す る特異的発現遺伝子および経路遺伝子によってコードされるタンパク質が挙げら れる。 さらに、特異的発現遺伝子および経路遺伝子産物は、機能的に等価な遺伝子産 物を表すタンパク質を含み得る。そのような遺伝子産物は、それらに限定されな いが、図9、17、22および24に挙げたペプチドの天然の変形体を含む。そ のような等価な、特異的発現遺伝子および経路遺伝子産物は、上記 5.4節に記載 した特異的発現遺伝子または経路遺伝子配列によってコードされるアミノ酸配列 内にアミノ酸残基の欠失、付加または置換を含み得るが、得られるのはサイレン ト変異であり、従って、機能的に等価な、特異的発現遺伝子または経路遺伝子産 物が得られる。アミノ酸の置換は、関与する残基の極性、電荷、溶解度、疎水性 、親水性および/または両親媒性に基づいてなされる。例えば、非極性(疎水性 )アミノ酸としては、アラニン、ロイシン、イソロイシン、バリン、プロリン、 フェニルアラニン、トリプトファンおよびメチオニンが挙げられ;極性の中性ア ミノ酸としては、グリシン、セリン、トレオニン、システイン、チロシン、アス パラギンおよびグルタミンが挙げられ;正に帯電した(塩基性)アミノ酸として は、アルギニン、リシンおよびヒスチジンが挙げられ;負に帯電した(酸性)ア ミノ酸としては、アスパラギン酸およびグルタミン酸が挙げられる。本明細書で 使用する「機能的に等価な」とは、上記 5.4節に記載した特異的発現遺伝子また は経路遺伝子配列によってコードされる、内因性の特異的発現遺伝子および経路 遺伝子産物と実質的に同様の in vivo活性を示すことができるタンパク質を意味 する。あるいは、下記 5.3節に記載するようなアッセイの一部として使用する場 合には、「機能的に等価な」とは、内因性の特異的発現遺伝子または経路遺伝子 産物の対応する部分と実質的に同様の方法で、他の細胞または細胞外分子と相互 作用し得るペプチドを意味し得る。 特異的発現遺伝子または経路遺伝子産物の1つ以上のドメインに対応するペプ チト(例えば、TM、ECDまたはCD)、先端が切り取られた、または欠失し た特異的発現遺伝子もしくは経路遺伝子産物(例えば、受容体型遺伝子産物の場 合、特異的発現遺伝子または経路遺伝子産物の全長、特異的発現遺伝子または経 路遺伝子ペプチド、あるいは先端が切り取られた特異的発現遺伝子または経路遺 伝子産物が、無関係のタンパク質に融合したタンパク質)も本発明の範囲内であ り、本節および上記 5.4節に開示した特異的発現遺伝子または経路遺伝子ヌクレ オチドおよびアミノ酸配列に基づいて設計することができる。そのような融合タ ンパク質としては、それらに限定されないが、特異的発現遺伝子または経路遺伝 子を in vivoで安定化し、半減期を長くするIgFC融合体;あるいは融合タンパク 質を細胞膜に結合させ、ペプチドを細胞表面上に提示することができるいずれか のアミノ酸配列への融合体;あるいはマーカー機能を付与する酵素、蛍光タンパ ク質または発光タンパク質への融合体が挙げられる。 特異的発現遺伝子または経路遺伝子産物をコードする配列に対する他の突然変 異は、発現、スケールアップなどにより適するポリペプチドが選択された宿主細 胞に生じるように導入することができる。例えば、システイン残基は、ジスルフ ィド結合を除くために、欠失させたり、別のアミノ酸で置換することができる。 分泌または膜貫通タンパク質の場合は、N−結合グリコシル化部位を変えたり、 除去することにより、例えば、N−結合部位を高グリコシル化させることが知ら れている酵母宿主からより容易に回収され、精製される均一産物の発現を達成す ることができる。このためには、グリコシル化認識配列(N−X−SまたはN− X−T)のいずれか1個以上の第1または第3アミノ酸位置の一つまたは両方で の種々のアミノ酸置換、および/または該認識配列のいずれか1個以上の第2の 位置でのアミノ酸欠失が、変異トリペプチド配列でのタンパク質のグリコシル化 を防ぐことになる。(例えば、Miyajimaら、1986,EMBO J.5(6):1193-1197を参 照。) 特異的発現遺伝子または経路遺伝子産物は、当業者に周知の技術を使用して、 合成法または組換えDNA法によって産生することができる。すなわち、本発明 の特異的発現遺伝子または経路遺伝子ポリペプチドおよびペプチドの製造法をこ こに記載する。まず、本発明のポリペプチドおよびペプチドは、当業者に周知の 技術によって合成または調製することができる。例えば、Creighton,1983,"Pr oteins: Structures and Molecular Principles",W.H.Freeman およびCo.,N .Y.(その全体を参考として本明細書に組み入れる)を参照。ペプチドは、例え ば、固体支持体上または溶液中で合成することができる。 あるいは、当業者に周知の組換えDNA法を使用して、特異的発現遺伝子また は経路遺伝子タンパク質をコードする配列および適切な転写/翻訳制御シグナル を含む発現ベクターを構築することができる。これらの方法としては、例えば、 in vitro組換えDNA法、合成法および in vivo組換え/遺伝子組換え法が挙げ られる。例えば、Sambrookら、1989,Molecular Cloning: A Laboratory Manual , Cold Spring Harbor Press,Cold Spring Harbor,N.Y.(その全体を参考として 本明細書に組み入れる)および Ausubel,1989(前出)に記載の方法を参照。あ るいは、特異的発現遺伝子または経路遺伝子タンパク質配列をコードすることが できるRNAは、例えば、シンセサイザーを使用して化学的に合成することがで きる。例えば、"Oligonucletotide Synthesis",1984,Gait,M.J.編、IRL Pr ess,Oxford(その全体を参考として本明細書に組み入れる)に記載の方法を参 照。 種々の宿主−発現ベクター系が、特異的に発現されるかあるいは経路の本発明 の遺伝子コード配列を発現するのに利用することができる。そのような宿主−発 現ベクター系は、それにより前記の対象のコード配列を生産でき、かつ続いて精 製できるビヒクルを表すが、さらに、適当なヌクレオチドコード配列により形質 転換あるいはトランスフェクトされた場合に、特異的に発現されるかあるいは経 路の本発明の遺伝子タンパク質をin sitで示す細胞も表す。これらのものとして は、本発明の特異的に発現されるかあるいは経路の遺伝子タンパク質コード配列 を含む組換えバクテリオファージDNA、プラスミドDNAまたはコスミドDN A発現ベクターにより形質転換された細菌(例えばE .coliB .subtilis)のよ うな微生物、前記の特異的に発現されるかあるいは経路の遺伝子タンパク質コー ド配列を含む組換え酵母発現ベクターで形質転換された酵母(例えばSaccharomyc es ,Pichia )、前記の特異的に発現されるかあるいは経路の遺伝子タンパク質の コード配列を含む組換えウイルス発現ベクター(例えばバキュロウィルス)を感 染させた昆虫細胞系、特異的に発現されるかあるいは経路の遺伝子タンパク質の コード配列を含む組換えウイルス発現ベクター(例えばカリフラワーモザイクウ イルス,CaMV; タバコモザイクウイルス,TMV)を感染させた、もしくは特異的に 発現されるかあるいは経路の遺伝子タンパク質のコード配列を含む組換えプラス ミド発現ベクター(例えばTiプラスミド)で形質転換された植物細胞系、あるい は哺乳動物細胞のゲノム由来のプロモーター(例えばメタロチオネインプロモー ター)もしくは哺乳類ウイルス由来のプロモーター(例えばアデノウィルス後期 プロモーター、ワクシニアウィルス7.5Kプロモーター)を含む組換え発現構築物 を有する哺乳動物細胞系(例えばCOS、CHO、BHK、293、3T3)等が挙げられるが 、 これらに限定されるものではない。 細菌系では、発現される特異的に発現されるかあるいは経路の遺伝子タンパク 質に意図される用途に応じて、多数の発現ベクターを有利に選択することができ る。例えば、抗体の生産あるいはペプチドライブラリーをスクリーニングするた めに多量のそのようなタンパク質を製造しなければならない場合は、容易に精製 できる融合タンパク生成物の高いレベルの発現を生起するベクターが望ましい。 このようなベクターとしては、E .coli 発現ベクターpUR278(Rutherら,1983,E MBO J.2:1791)が挙げられるが、これに限定されるものではない。このベクター では、前記の特異的に発現されるかあるいは経路の遺伝子タンパク質コード配列 が、lacZコード領域を含むフレーム中で該ベクターに個々に連結して、融合タン パクが生産されるようにすることが可能であり、またpIN ベクター(Inouye & In ouye,1985,Nucleic acids Res.13:3101-3109; Van Heeke & Schuster,1989, J.Biol.Chem. 264:5503-5509)等も含まれる。pGEXベクターを用いていて、外 来ポリペプチドをグルタチオンS-トランスフェラーゼ(GST)との融合タンパクと して発現してもよい。一般に、そのような融合タンパクは可溶性であり、グルタ チオン−アガロースビーズへの吸着、および続いて行われる遊離のグルタチオン の存在下での溶出により、溶解細胞から容易に精製することができる。pGEXベク ターは、トロンビンあるいはXa因子プロテアーゼ開裂部位を含み、したがってク ローン化標的遺伝子タンパク質がGST 部分から放出できるように設計されている 。 昆虫系では、外来遺伝子を発現するためのベクターとしてAutographa califor nica核多角体病ウイルス(AcNPV)が使用される。該ウィルスはSpodoptera frugip erda 細胞中で増殖する。前記の特異的に発現されるかあるいは経路の遺伝子の コード配列は、このウイルスの非必須領域(例えばポリヘドリン遺伝子)中に個 々にクローン化し、AcNPVプロモーター(例えばポリヘドリンプロモーター)の制 御下に置くことができる。特異的に発現されるかあるいは経路の遺伝子コード配 列をうまく挿入することにより、ポリヘドリン遺伝子の不活性化および非閉塞組 換えウイルス(即ち、ポリヘドリン遺伝子によりコードされたタンパクコートを 欠いているウイルス)の製造が得られる。これらの組換えウイルスを、挿入され た遺伝子が発現されるSpodoptera frugiperda細胞を感染させるのに、用いる(例 えば、Smithら,1983,J.Viol.46:584; Smith,米国特許第4,215,051号を参照) 。 哺乳動物宿主細胞では、ウイルス系の多くの発現系を使用することが可能であ る。アデノウイルスが発現ベクターとして使用される場合は、対象である特異的 に発現されるかあるいは経路の遺伝子コード配列が、アデノウイルス転写/翻訳 制御複合体(例えば後期プロモーターおよび三分割リーダー配列)に連結するこ とができる。このキメラ遺伝子は次に、in vitroまたはin vivo組換えによりア デノウイルスゲノムに挿入することができる。ウイルスゲノムの非必須領域(例 えばE1またはE3領域)に挿入することにより、生存可能であり、かつ感染した宿 主中で、特異的に発現されるかあるいは経路の遺伝子タンパク質を発現可能な組 換えウイルスを得ることができる(例えば、Logan & Shenk,1984,Proc.Natl. Acad.Sci.(USA)81:3655-3659を参照)。挿入された特異的に発現されるかあ るいは経路の遺伝子コード配列の効率的な翻訳のためには、特定の開始シグナル も必要な場合がある。これらのシグナルはATG 開始コドン及び隣接配列を含む。 それ自体の開始コドン及び隣接配列を含む特異的に発現されるかあるいは経路の 遺伝子の全体を適当な発現ベクターに挿入する場合には、追加の翻訳制御シグナ ルは必要ない。しかし、特異的に発現されるかあるいは経路の遺伝子コード配列 の部分のみが挿入される場合は、おそらくはATG 開始コドンを含む外来の翻訳制 御シグナルが与えられなければならない。さらに、開始コドンは、所望のコード 配列のリーディングフレームと同期して、全挿入物が確実に翻訳されなければな らない。これらの外来翻訳制御シグナル及び開始コドンは、種々の起源のもので あってよく、天然のものでも合成のものでもよい。発現の効率は、適当な転写エ ンハンサー要素、転写ターミネーター等を含ませることにより増強可能である(B itterら,1987,Methods in Enzymol.153:516-544を参照)。 さらに、挿入された配列の発現を、モジュレートするか、あるいは遺伝子産物 を所望の特異的な形で修飾し、プロセシングする宿主細胞株を選択することがで きる。タンパク生成物のそのような修飾(例えばグリコシル化)及びプロセシング (例えば開裂)は、タンパクの機能にとって重要であり得る。異なる宿主細胞は 、タンパクの翻訳後のプロセシング及び修飾のための特徴的で特異的なメカニズ ムを有している。適当な細胞系または宿主系を選択して、発現された外来タンパ ク の正確な修飾及びプロセシングが確実に行われるようにしてもよい。この目的の ためには、一次転写物の適当なプロセシング、遺伝子産物のクリゴシル化及びリ ン酸化のための細胞加工手段を有する真核宿主細胞を使用することができる。そ のような哺乳動物宿主細胞には、限定するものではないが、CHO、VERO、BHK、He La、COS、MDCK、293、3T3、WI38等が含まれる。 組換えタンパク質の長期間にわたる高収率の生産のためには、安定な発現が好 ましい。例えば、特異的に発現されるかあるいは経路の遺伝子タンパク質を安定 に発現する細胞系を作製することができる。宿主細胞は、ウイルス複製起点を含 む発現ベクターを使用するのではなく、適当な発現制御要素(例えば、プロモー ター、エンハンサー、配列、転写ターミネーター、ポリアデニル化部位等)によ り制御されたDNA及び選択可能なマーカーにより形質転換することができる。 外来DNAの導入の後、作製された細胞を富栄養化培地(enriched media)中で1 〜2日増殖させ、その後選択培地に切り換えてもよい。組換えプラスミド中の選 択可能なマーカーは、選択に対する抵抗性を与え、かつ細胞が、プラスミドをそ のクロモソームに安定に組み込み、かつ増殖して遺伝子座を形成することができ るようにする。この遺伝子座は、クローン化して細胞系に拡張できるものである 。この方法は、特異的に発現されるかあるいは経路の遺伝子タンパク質を発現す る細胞系を作製するのに有利に使用することができる。そのような作製された細 胞系は、特異的に発現されるかあるいは経路の遺伝子タンパク質の内在的活性に 影響する化合物のスクリーニングおよび評価に特に有用である。 多数の選択系を使用することができ、限定するものではないが、例えば、単純 ヘルペスウイルスチミジンキナーゼ(Wiglerら,1977,Cell 11:223)、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(Szybalska & Szybalski, 1962,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 48:2026)及びアデニンホスホリボシルトラ ンスフェラーゼ(Lowyら,1980,Cell 22:817)遺伝子を、tk、hgprt またはaprt- 細胞中でそれぞれ使用することができる。また、抗代謝物抵抗性を選択の基礎 として使用することができ、dhfr遺伝子についてのものはメトトレキセートに対 する抵抗性を与えるものであり(Wiglerら,1980,Natl.Acad.Sci.USA 77;356 7; O'Hare ら,1981,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 78;1527)、gpt 遺 伝子についてのものはマイコフェノール酸に対する抵抗性を与えるものであり(M ulligan & Berg,1981,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 78:2072)、neo 遺伝子に ついてのものはアミノグリコシドG-418 に対する抵抗性を与えるものであり(Col berre-Garapinら,1981,J.Mol.Biol.150:1)、hygro 遺伝子についてのもの はヒグロマイシンに対する抵抗性を与えるものである(Santerreら,1984,Gene 30 :147)。 あるいは、いずれの融合タンパク質も、発現される融合タンパク質に特異的な 抗体を使用して容易に精製することができる。例えば、Janknechtらにより記載 された系により、ヒト細胞系において発現された非変性融合タンパク質を容易に 精製できる(Janknechtら、1991,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 88: 8972-8976) 。この系においては、対象となる遺伝子をワクシニア組換えプラスミドにサブク ローン化して遺伝子のオープンリーディングフレームが6個のヒスチジン残基か らなるアミノ末端タグに翻訳時に融合されるようにする。組換体ワクシニアウイ ルスを感染させた細胞からの抽出物をNi2+ニトロ酢酸-アガロースカラムにかけ 、ヒスチジンタグを付したタンパク質をイミダゾール含有バッファーにより選択 的に溶出する。 本明細書に記載したもののようにアッセイ系中の成分として使用する場合は、 特異的に発現されるかあるいは経路の遺伝子タンパク質を直接または間接的に標 識して、特異的に発現されるかあるいは経路の遺伝子タンパク質と試験物質との 間に形成される複合体の検出を容易にすることができる。種々の適当な標識系の 任意のものを使用することができ、限定するものではないが、125Iのような放射 性同位体、基質と接触したときに検出可能な発色信号あるいは光を生成する酵素 標識系、蛍光標識等がある。 間接的な標識化には標識抗体のようなタンパク質を使用し、これは特異的に発 現されるかあるいは経路の遺伝子産物に特異的に結合するものである。そのよう な抗体としては、限定するものではないが、モノクローナル、ポリクローナル、 キメラ、単鎖、Fab 断片及びFab 発現ライブラリーにより生産された断片が含ま れる。 そのようなアッセイシステムのための特異的に発現されるかあるいは経路の遺 伝子タンパク質を製造するのに組換えDNA技術を使用した場合は、標識化(直 接または間接)、固定化、可溶性及び/または検出を促進できる融合タンパク質 を製造することが有利であり得る。 可溶性及び/または発現を促進し、かつタンパク質の血中半減期を上昇させる ことができる融合タンパク質としては、限定するものではないが、可溶性Ig末端 融合タンパク質がある。そのような可溶性Ig末端融合タンパク質の製造方法は当 業者に周知である。例えば、米国特許5,116,964号を参照。該特許は引用するこ とにより全体を本明細書の一部とする。さらに、IgGlベクターによりコードされ たIg領域に加えて、使用するIg領域のFc部分をアミノ酸置換により修飾して補体 活性化及びFc結合を低減することができる(例えばヨーロッパ特許239400 B1、1 994年8月3日参照)。 製造可能な可溶性Ig末端融合タンパク質として103遺伝子産物、200遺伝子産物 あるいは10遺伝子産物を含む可溶性Ig末端融合タンパク質がある。そのような融 合タンパク質内に含まれる103遺伝子産物あるいは200遺伝子産物はそれぞれ、例 えば、103遺伝子細胞外ドメインまたはその部分、好ましくはリガンド結合部分 、あるいは200遺伝子細胞外ドメインまたはその部分、好ましくはリガンド結合 部分を含み得る。そのような融合タンパク質内に含まれる10遺伝子産物は、7個 の膜貫通ドメイン配列モチーフの1以上の細胞外ドメインまたはその部分、好ま しくはリガンド結合部分を含み得る。 103遺伝子産物のアミノ酸配列は知られている(例えば、Klemenz,R.ら、1989 ,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 86:5708-5712; Tominaga,S.,1989,FEBS Let t. 258:301-310; Werenskiold,A.K.ら,1989,Mol.Cell.Biol. 9:5207-5214; Tominaga,S.ら,1992,Biochem.Biophys.Acta.1171:215-218; Werenskiold ,A.K.,1992,Eur.J.Biochem.204:1041-1047; Yanagisawa,K.ら,1993,FE BS Lett. 318:83-87; Bergers,G.ら,1994,EMBO J.13:1176-1188参照)。さ らに、図4Bに示したように、103遺伝子産物の細胞外、膜貫通及び細胞質ドメイ ンを画するアミノ酸残基も既知である。従って、当業者であれば周知の方法を使 用して、そのような可溶性Ig末端103遺伝子産物融合タンパク質を製造すること ができる。下記の第10節に示す実施例は103遺伝子産物-Ig融合タンパク質の構築 を 記載するものである。 マウス及びヒトの両方の200遺伝子産物のシグナル配列、細胞外、膜貫通及び 細胞質ドメインは解明されており、例えば200遺伝子産物-Ig融合タンパク質の構 築に利用できる。具体的には、280アミノ酸マウス200遺伝子産物(図17A-17D、 配列番号10)は、アミノ酸残基1付近からアミノ酸残基20付近までのシグナル配 列、アミノ酸残基21付近からアミノ酸残基192付近までの細胞外ドメイン、アミ ノ酸残基193付近からアミノ酸残基214付近までの膜貫通ドメイン、及びアミノ酸 残基215付近からアミノ酸残基280付近までの細胞質ドメインを含む。さらに301 アミノ酸ヒト200遺伝子産物(図24A-24D、配列番号24)はアミノ酸残基1からア ミノ酸残基20付近までのシグナル配列、アミノ酸残基21から200付近の成熟細胞 外ドメイン、アミノ酸残基201-224付近の膜貫通ドメイン、及びアミノ酸残基225 から301付近までの細胞質ドメインを含む。これらのドメインが解明されれば、 当業者は可溶性Ig末端200遺伝子産物融合タンパク質を容易に製造できるであろ う。下記の第10節に示す実施例はマウス及びヒト200遺伝子産物-Ig融合タンパク 質の構築を記載するものである。 338アミノ酸残基10遺伝子産物(図9A-9D、配列番号9)細胞外ドメインは、ア ミノ酸残基1-19付近、アミノ酸残基74-87付近、アミノ酸残基153-187付近及びア ミノ酸残基254-272付近からの10遺伝子産物アミノ酸残基を含む。従って当業者 は、そのような10遺伝子産物ドメイン情報を周知の方法と併せて使用して、1以 上の10遺伝子産物細胞外ドメイン領域及びIg末端を含む可溶性Ig末端10遺伝子融 合タンパク質を容易に製造できる。 5.6 特異的に発現されるかあるいは経路の遺伝子産物 に特異的な抗体 ここでは、1つ以上の特異的に発現されるかあるいは経路の遺伝子産物エピト ープを特異的に認識することができる抗体の製造方法を記載する。そのような抗 体としては、限定するものではないが、ポリクローナル抗体、モノクローナル抗 体(mAB)、ヒト化あるいはキメラ抗体、単鎖抗体、Fab断片、F(ab')2断片、Fab発 現ライブラリーにより生成された断片、抗イディオタイプ(抗-Id)抗体、上記の いずれかのエピトープ結合断片等がある。このような抗体のIgテイルを修飾する ことにより補体活性化及びFc結合を低減することができる(例えばヨーロッパ特 許239400 B1、1994年8月3日参照)。 このような抗体は、例えば、生物学的サンプル中のフィンガープリント、標的 あるいは経路遺伝子産物を検出するのに使用でき、診断法の一部として使用でき る。あるいは、このような抗体は、以下の第5.9節に記載するように、免疫疾患 治療法の一部として利用できる。例えば、上記抗体は、標的遺伝子活性をモジュ レートするのに使用でき、TH細胞サブ集団分化、維持及び/またはエフェクター 機能をモジュレートするのに使用でき、あるいは細胞表面エピトープに対する抗 体の場合は、減損あるいは増強のいずれの目的においても、対象のTH細胞サブ集 団を単離するのに使用することができる。 特異的な形態で発現されるかあるいは経路の遺伝子に対する抗体の生産のため に、種々の宿主動物が、特異的な形態で発現されるかあるいは経路の遺伝子タン パク質またはその一部の注射により免疫化することができる。そのような宿主動 物としては、限定するものではないが、ウサギ、マウス、ラット等が挙げられる 。宿主種に応じて、免疫応答を増加させるために、種々のアジュバントを使用す ることができ、そのようなものには、限定するものではないが、フロイント(完 全及び不完全)、水酸化アルミニウムのような無機ゲル、リソレシチンのような 表面活性物質、プルロニックポリオール、ポリアニオン、ペプチド、オイルエマ ルジョン、キーホールリンペットヘモシアニン、ジニトロフェノール、及び有用 だと考えられる、BCG(bacille Calmette-Guerin)等のヒトアジュバント及びCory nebacterium parbvum が含まれる。 ポリクローナル抗体は、抗原(例えば標的遺伝子産物)あるいは抗原として機 能するその誘導体により免疫化された動物の血清に由来する抗体分子の不均一な 集合体である。ポリクローナル抗体の製造のためには、上記に挙げたような宿主 動物を、上記したようなアジュバントを補充した特異的な形態で発現されるかあ るいは経路の遺伝子産物の注射により免疫化すればよい。 モノクローナル抗体は特定の抗原に対する抗体の均質な集合体であり、培養中 の連続的な細胞系により抗体分子の製造をもたらす任意の技術によって得られる 。 そのような方法としては、限定するものではないが、Kohler及びMilsteinのハイ ブリドーマ法(Nature,1975, 256:495-497及び米国特許4,376,110号)、ヒトB-細 胞ハイブリドーマ法(Kosborら,1983,Immunology Today,4:72; Coteら,1983 ,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 80:2026-2030)及びEBV-ハイブリドーマ法(Cole ら,1985,Monoclonal Antibodies and Cancer Therapy,Alan R.Liss,Inc., pp.77-96)が挙げれる。そのような抗体は、IgG、IgM、IgE、IgA、IgD及びこれ らの任意のサブクラスを含むいずれの免疫グロブリンクラスであってもよい。本 発明のmAbを生成するハイブリドーマはin vitroあるいはin vivoのいずれでも培 養できる。in vivoにおける高力価のmAbの製造が現在好ましい製造方法である。 さらに、適当な抗原特異性を有するマウス抗体分子からの遺伝子を、適当な生 物学的活性のヒト抗体分子からの遺伝子とともにスプライシングすることによる 、「キメラ抗体」の生産のために開発された方法(Morrisonら,1984,Proc.Nat l.Acad.Sci.,81:6851-6855; Neubergerら,1984,Nature,312:604-608; Tak edaら,1985,Nature,314:452-454、米国特許4,816,567号)を使用することがで きる。キメラ抗体は、その異なる部分が異なる動物種に由来するものであり、例 えばマウスmAbに由来する可変領域及びヒト免疫グロブリン定常領域を含むもの である。 あるいは、単鎖抗体の製造のために記載された技術(米国特許4,946,778号; B ird,1988,Science 242:423-426; Hustonら、1988,Proc.Natl.Acad.Sci.U SA 85:5879-5883: 及びWardら,1989,Nature 334:544-546)、及びヒト化モノ クローナル抗体の製造のために記載された方法(米国特許5,225,539号、引用に よりその全体を本明細書の一部とする)を抗特異的な形態で発現されるあるいは 抗経路遺伝子産物抗体の製造に使用することができる。 特異的なエピトープを認識する抗体断片を公知の方法により生成することがで きる。例えば、そのような断片としては、限定するものではないが、抗体分子の ペプシン消化により製造できるF(ab')2断片、及びF(ab')2断片のジスルフィド架 橋を還元することにより生成できるFab 断片が挙げられる。あるいは、Fab発現 ライブラリーを構築して(Huseら,1989,Science, 246:1275-1281)、所望の特異 性を有するモノクローナルFab断片の迅速で容易な同定を可能とすることができ る。 特異的に発現されるかあるいは経路の遺伝子の産物に対する抗体は、当業者に 周知の技術を使用して、さらにそのような遺伝子産物を「模倣する」抗イディオ タイプ抗体を生成するのに使用できる(例えば、Greenspan & Bona,1993,FASE B J 7(5):437-444:及びNissinoff,1991,J.Immunol.147(8):2429-2438参照) 。例えば、受容体タイプ分子(例えば10、103及び200遺伝子産物)の場合には、 ECDに結合し、かつ受容体に対するリガンドの結合を競合的に阻害する抗体を使 用してECDを「模倣する」、従ってリガンドに結合して中和する抗イディオタイ プを生成するのに使用できる。そのような中和抗イディオタイプあるいはそのよ うな抗イディオタイプのFab断片は、TH細胞サブ集団関連疾患の治療処方に使用 できる。 5.7. 細胞及び動物ベースのモデル系 ここでは、免疫疾患のモデル及びTH細胞サブ集団分化、維持及び/またはエフ ェクター機能のモデルとして機能する、細胞及び動物ベースの系について記載す る。これらの系は種々の用途に使用できる。例えば、動物ベースのモデル系は、 上記第5.1.1.1節で記載したin vivoパラダイムにより特異的な形態で発現される 遺伝子を同定するのに使用できる。細胞及び動物ベースのモデル系はさらに、上 記第5.3.節に記載したように、特異的に発現されるかあるいは経路の遺伝子を特 性付けするのに使用できる。そのようにさらに特性付けすることにより、例えば 、特異的に発現される遺伝子が標的遺伝子であることを示し得る。第二に、その ようなアッセイは、以下に記載するように、TH細胞サブ集団関連疾患症状を軽減 することができる化合物を同定するように設計されたスクリーニング方法の一部 として使用できる。このように動物及び細胞ベースのモデルは、TH細胞サブ集団 関連疾患のような免疫疾患の治療に有効な薬剤、医薬、治療法、処置法を同定す るのに使用できる。さらに、以下の第5.10.1節に詳細に記載するように、そのよ うな動物モデルを使用して対象動物におけるLD50及びED50を判定でき、そのよう なデータは、可能性のある免疫疾患治療のin vivoにおける効能を判定するのに 使用できる。 5.7.1 動物ベース系 TH細胞サブ集団関連疾患の動物ベースモデル系としては、非組換え動物並びに 組換え技術により製造されたトランスジェニック動物のいずれをも含む。 TH細胞サブ集団関連疾患の動物モデルは、例えば遺伝的モデルとすることがで きる。例えば、そのような動物モデルは、リーシュマニア耐性モデル、実験的ア レルギー性脳脊髄炎モデル、及び(BALB/c Cr x DBA/2Cr)F1マウスとすることが できる。この最後のマウスは、強いTH2様反応に関連する毒性カンジダアルビカ ンスの全身感染により、致死的な播種性の疾患を発症する。さらに、喘息につい ての周知のマウスモデルを使用してTH2様応答により引き起こされる症状の緩和 について試験することができる(例えば、Lukacs,N.W.ら,1994,Am.J.Resp .Cell Mol.Biol. 10:526-532; Gavett,S.H.ら,1994,Am.J.Cell Mol.B iol.10:587-593)。さらに動物モデルマウス後天性免疫不全症候群(MAID; Kana gawa,B.ら,1993,Science 262:240: Makino,M.ら,1990,J.Imm.144:434 7 )をそのような研究に使用できる。 あるいは、ヒト血液リンパ球系のin vivoモデルとなるSCIDhuマウス(例えば 、Kenshima,H.ら,1994,Curr.Opin.Imm. 6:327-333参照)のような周知の動 物モデルを利用できる。さらに、RAG-2-欠損未分化胚芽細胞補足法(Chen,J.ら ,1993,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 90:4528-4532; Shinkai,Y.ら,1992, Cell 68:855-867)を使用して、例えば、ヒト化リンパ球を含み、及び/または 標的遺伝子配列を発現するマウスを製造することができる。さらには、T細胞を 特異的に指向する標的化方法、例えばGuらの方法(Gu,H.ら,1994,Science 265 : 103-106)を使用してT細胞集団のみにおいて導入遺伝子を含む動物を製造でき る。 TH細胞サブ集団関連疾患様症状を示す動物モデルは、例えば、第5.4節で上記 したような標的遺伝子配列を、当業者に周知のトランスジェニック動物を製造す る方法とともに使用することにより製造することができる。例えば、標的遺伝子 配列は、対象となる動物のゲノム中に導入し、過剰発現させ、及び/または誤発 現させることができ、あるいは内在的標的遺伝子が存在する場合には、それを過 剰発現させ、誤発現させ、あるいは、中断して標的遺伝子発現を過少にするか不 活性化することができる。200遺伝子及び103遺伝子トランスジェニック動物の構 築と特性化は下記の第11節に記載する。 標的遺伝子配列を過剰発現あるいは誤発現させるためには、標的遺伝子配列の コード部分を、高いレベルの遺伝子発現、あるいはその遺伝子が対象の動物及び /または細胞種で通常は発現されない細胞種での発現を誘導することができる調 節配列に結合することができる。そのような調節領域は当業者には周知であり、 過度の実験をすることなく利用できるであろう。 内在的標的遺伝子配列の過少発現のためには、そのような配列を単離し、対象 の動物のゲノム中に再導入した際に該内在的標的遺伝子の対立形質が不活性化さ れるように加工することができる。好ましくは、加工した標的遺伝子配列を遺伝 子標的化により導入して、製造された標的遺伝子配列が動物のゲノムに組み込ま れることにより内在的標的配列が中断されるようにする。遺伝子標的化はこの節 において以下に説明する。 任意の種の動物、限定するものではないが、マウス、ラット、ウサギ、モルモ ット、ブタ、ミニブタ、ヤギ、ヒトではない霊長類、例えばヒヒ、リス、サル及 びチンパンジー等を使用してTH細胞サブ集団関連疾患の動物モデルを得ることが できる。 当分野で知られる任意の方法を用いて標的遺伝子導入遺伝子を動物に導入して トランスジェニック動物の創始系を製造することができる。そのような方法とし ては、限定するものではないが、前核マイクロインジェクション(Hoppe,P.C.及 びWagner,T.E.,1989,米国特許4,873,191号);レトロウイルス媒介による微生 物系への遺伝子移入(Van der Puttenら,1985,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 82 :6148-6152);胚幹細胞中での遺伝子標的化(Thompsonら,1989,Cell 56:313-32 1);胚のエレクトロポレーション(Lo,1983,Mol.Cell.Biol.3:1803-1804);及 び精子媒仲介伝子移入(Lavitranoら,1989,Cell 57:717-723)等がある。この ような技術の解説としては、Gordon,1989,Transgenic Animals,Intl.Rev.C ytol.115:171-229を参照。この文献は引用することにより本明細書の一部とす る。 本発明は、その全ての細胞に導入遺伝子を含むトランスジェニック動物、並び に全ての細胞ではなく一部に導入遺伝子を有する動物、即ちモザイク動物を提供 するものである(例えば、Jakobovits,1994,Curr.Biol.4:761-763により記 載された技術を参照)。導入遺伝子は単一の導入遺伝子あるいはコンカテマー、 例えば頭−頭タンデム、あるいは頭−尾タンデムとして組込んでもよい。また、 例えばLaskoら(lasko,M.ら,1992,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 89:6232-623 6)の教示に従い、導入遺伝子を特定の細胞種中に選択的に導入し、それを活性化 することもできる。そのような細胞種特異的活性化に必要とされる調節配列は対 象の特定の細胞種に依存し、当業者には明らかであろう。 標的遺伝子導入遺伝子を内在的標的遺伝子のクロモソーム部位に組込むことが 望まれる場合には、遺伝子標的化が好ましい。簡単に説明すると、そのような技 術を利用する場合には、対象の内在的標的遺伝子に相同ないくつかのヌクレオチ ド配列を含むベクターを、クロモソーム配列との相同組換えにより内在的標的遺 伝子のヌクレオチド配列に組み込み、その機能を停止させるために設計する。ま た例えばGuら(Gu,H.ら,1994,Science 265:103-106)の教示に従い、導入遺伝 子を特定の細胞種に選択的に導入し、したがってその細胞種のみにおいて対象の 内在的遺伝子を不活性化することもできる。そのような細胞種特異的不活性化に 必要とされる調節配列は対象の特定の細胞種に依存し、当業者には明らかであろ う。 トランスジェニック動物が製造されれば、標準的な技術を用いて組換え標的遺 伝子及びタンパク質の発現をアッセイできる。最初のスクリーニングをサザンブ ロット分析あるいはPCR法により行って、動物組織を分析し、導入遺伝子の組 み込みが起こったかどうかをアッセイすることができる。トランスジェニック動 物の組織における導入遺伝子のmRNA発現のレベルは、限定するものではない が、動物から得られた組織サンプルのノーザンブロット分析、in situハイブリ ダイゼーション分析、RT-PCR等を使用して調べることができる。標的遺伝子発現 組織のサンプルは、対象の標的遺伝子導入遺伝子遺伝子産物に特異的な抗体を使 用して免疫細胞化学的に評価することもできる。 標的遺伝子mRNAあるいは標的遺伝子導入遺伝子ペプチド(標的遺伝子産物 エピトープに対する抗体を使用して免疫細胞化学的に検出される)を容易に検出 可能なレベルで発現する標的遺伝子トランスジェニック動物をさらに評価して、 特徴的なTH細胞サブ集団関連疾患様症状を示す動物、あるいはTH細胞サブ集団分 化表現型を示す動物を同定することができる。TH1様関連疾患症状としては、例 えば、慢性炎症性疾患及び疾病、例えばクローン病、ライム病を含む反応性関節 炎、インシュリン依存性糖尿病、多発性硬化症、橋本甲状腺炎及びグレーブス病 を含む臓器特異的自己免疫疾患、接触性皮膚炎、乾癬、移植片拒絶、移植片対宿 主疾患、及びサルコイドーシスに関連するもの等が挙げられる。TH2様関連疾患 症状としては、アトピー症状、例えば喘息やアレルギー性鼻炎を含むアレルギー 、食物アレルギーを含む胃腸管アレルギー、好酸球増加症、結膜炎、糸球体腎炎 、蠕虫症(例えばリーシュマニア症)のようなある種の病原体感受性症、及びHI Vのようなある種のウイルス感染症、結核及びらい腫らいのような細菌感染症に 関連するもの等が挙げられる。 さらに、トランスジェニック動物内の特定の細胞種を、TH細胞サブ集団関連疾 患に特徴的な細胞表現型について分析し、アッセイすることができる。そのよう な細胞表現型としては、例えば、対象のTH細胞サブ集団に特徴的な特異的なサイ トカイン発現が挙げられる。さらに、そのような細胞表現型としては特定の細胞 種の発現のフィンガープリントパターンを調べ、特異的なTH細胞サブ集団関連疾 患を示す動物における特定の細胞種の既知のフィンガープリント発現プロフィー ルと比較することを含む。そのようなトランスジェニック動物は、TH細胞関連疾 患のための適当なモデル系とすることができる。 標的遺伝子トランスジェニック創始動物(即ち、標的遺伝子タンパク質を対象 の細胞あるいは組織中で発現し、かつ好ましくはTH細胞サブ集団関連疾患の兆候 を示す動物)が製造されれば、これを交配、同系交配、異系交配、あるいは交雑 することにより特定の動物のコロニーを形成することができる。そのような交配 方法の例としては、限定するものではないが、1より多い組み込み部位を有する 創始動物を異系交配して別の系を生成すること、別の系を同系交配して、各標的 遺伝子導入遺伝子の付加的な発現の効果により、より高いレベルで対象の標的遺 伝子導入遺伝子を発現する複合標的遺伝子トランスジェニック動物を生成するこ と、異型接合体トランスジェニック動物を交雑して所定の組み込み部位について 異型接合体である動物を生成して、発現を増加させ、DNA分析により動物をス クリーニングすることの可能性のある必要性を排除すること、別々の異型接合体 系を交雑して複合異型接合体あるいは同型接合体系を生成すること、動物を種々 の同系交配遺伝子バックグラウンドに交配して、対立遺伝子を修飾することの、 標的遺伝子導入遺伝子の発現及びTH細胞サブ集団関連疾患様症状の発症に対する 影響を調べること等が挙げられる。そのようなアプローチの一つは、標的遺伝子 トランスジェニック創始動物を野生型と交雑して、上記したもののようなTH細胞 サブ集団関連疾患様症状を示すF1世代を生成することである。同型接合体標的遺 伝子トランスジェニック動物が生存可能であることがわかった場合は、このF1世 代を同系交配して同型接合体系を生成することができる。 5.7.2. 細胞ベースアッセイ 標的遺伝子タンパク質をコードする標的遺伝子配列を含んで発現し、かつさら に対象のTH細胞サブ集団関連疾患に関連する細胞表現型を示す細胞は、TH細胞サ ブ集団関連疾患症状を緩和する能力を示す化合物を同定するのに使用できる。TH 細胞サブ集団関連疾患症状を緩和する能力を示し得る細胞表現型としては、例え ば、対象のTH細胞サブ集団と関連するサイトカインあるいは細胞表面マーカー発 現の阻害または増強、あるいは特定のTH細胞サブ集団の阻害または増強が挙げら れる。 さらに、対象の細胞の遺伝子発現のフィンガープリントパターンを分析して、 正常な非TH細胞サブ集団関連疾患フィンガープリントパターンと比較することが できる。TH細胞サブ集団関連疾患様細胞表現型を示し、かつ対象の細胞の正常な フィンガープリントパターンにより近いフィンガープリントパターンを形成する 細胞を生起する化合物は、TH細胞サブ集団関連疾患症状を緩和する能力について さらに試験する候補となり得ると考えられる。 そのようなアッセイに使用できる細胞としては、例えば、非組換細胞系、例え ばDorris、AE7、D10.G4、DAX、D1.1及びCDC25細胞系等がある。さらに、トラン スジェニックあるいは非トランスジェニック株に由来する精製された一次的な天 然の(naive)T細胞も使用できる。 さらに、そのようなアッセイに使用できる細胞として組換トランスジェニック 細胞系が挙げられる。例えば、第5.7.1節で上記した本発明のTH細胞サブ集団関 連疾患動物モデルは、例えば、対象の疾患の細胞培養モデルとして使用可能な、 TH1様及び/またはTH2様細胞系を生成するのに使用することができる。TH細胞サ ブ集団関連疾患トランスジェニック動物から得た一次培養物を使用することもで きるが、連続的な細胞系の世代が好ましい。トランスジェニック動物から連続的 な細胞系を得るのに使用できる技術の例については、Smallら,1985,Mol.Cell Biol.5:642-648を参照。 あるいは、TH細胞サブ集団関連疾患に関与していることが知られている細胞種 の細胞は、細胞内の標的遺伝子発現の量を増加あるいは減少させることができる 配列でトランスフェクトすることができる。例えば、標的遺伝子配列を対象の細 胞のゲノムに導入して過剰発現させるか、あるいは内在的標的遺伝子配列が存在 する場合は、それらを過剰発現させるかあるいは停止させて標的遺伝子発現を過 少なものとするか、不活性化することができる。 標的遺伝子を過剰発現させるため、標的遺伝子配列のコード部分を、対象の細 胞種において遺伝子発現を誘導することができる調節配列に結合してもよい。そ のような調節領域は当業者に周知であり、過度の実験をすることなく利用できる であろう。 内在的標的遺伝子配列の過少発現のためには、そのような配列を単離し、対象 の細胞種のゲノム中に再導入したときにその内在的標的遺伝子対立形質が不活性 化されるように製造することができる。好ましくは、製造した標的遺伝子配列を 遺伝子標的化により導入して、製造された標的遺伝子配列が細胞のゲノムに組み 込まれることにより内在的標的配列が中断されるようにする。遺伝子標的化は上 記第5.7.1節において説明した。 標的遺伝子配列核酸のトランスフェクションは標準的な技術を使用して行うこ とができる。例えば、Ausubel,1989,(前出)を参照。トランスフェクトされた 細胞は、組換標的遺伝子配列の存在、標的遺伝子mRNAの発現と蓄積、及び組 換標的遺伝子タンパク質産生の存在について評価する。標的遺伝子発現の減少が 望まれる場合には、標準的技術を使用して、内在的標的遺伝子発現及び/または 標的遺伝子産物産生における減少が得られるかどうかを示すことができる。 5.8. 標的遺伝子産物と相互反応する化合物についての スクリーニングアッセイ 以下のアッセイは、標的遺伝子産物に結合する化合物、標的遺伝子産物に相互 反応するその他の細胞タンパク質に結合する化合物、標的遺伝子産物とその他の 細胞タンパク質との相互反応を阻害する化合物に結合する化合物を同定するため に設計されている。例えば、膜貫通受容体型タンパク質である、あるいはそうで あると予測されている10、103及び200遺伝子産物の場合には、そのような方法に よりそのような受容体に対するリガンドを同定することができる。103遺伝子産 物リガンドは、例えば、遺伝子103発現がTH2特異的であるとして、喘息やアレル ギーのようなTH2様特異的疾患の緩和のベースとして機能することができる。200 遺伝子産物リガンドは、例えば、TH1様特異的疾患の緩和のベースとして機能す ることができる。10遺伝子産物リガンドは、例えば、その遺伝子発現パターンが TH誘導性のものであるとして、広範なT細胞疾患の緩和のベースとして機能する ことができる。 化合物は、限定するものではないが、その他の細胞タンパク質であってもよい 。さらにそのような化合物は、限定するものではないが、ペプチド、例えば、限 定するものではないが、標的遺伝子産物膜貫通受容体の細胞外部分を含むIg末端 融合ペプチド、及びD-及び/またはL-配置のアミノ酸から形成されるランダムペ プチドライブラリーのメンバー(例えば、Lam,K.S.ら、1991,Nature 354:82-8 4; Houghten,R.ら,1991,Nature 354:84-86)のような可溶性ペプチド、ホス ホペプチド(限定するものではないが、ランダムのあるいは部分に縮退した設計 されたホスホペプチドライブラリーのメンバー等、例えばSongyang,Z.ら,1993 ,Cell 72:767-778参照)、抗体(限定するものではないが、ポリクローナル、 モノクローナル、ヒト化、抗イディオタイプ、キメラあるいは単鎖抗体、及びFA B、F(ab')2及びFab発現ライブラリー断片、及びそのエピトープ結合断片)、及 び小有機分子及び無機分子等である。受容体型の標的分子の場合は、そのような 化合 物としては、ECDに結合し、かつ天然のリガンド(即ちアゴニスト)によりトリ ガーされる活性を模倣する有機分子(例えばペプチド模倣体)、並びにECD(あ るいはその部分)を模倣し、かつ「中和する」天然のリガンドに結合するペプチ ド、抗体、その断片及びその他の有機化合物がある。 コンピュータモデリング及びサーチの技術により、標的あるいは経路遺伝子発 現または活性を調整できる化合物を同定すること、あるいは既に同定されている そのような化合物を改良することが可能である。そのような化合物あるいは組成 物が同定されれば、活性部位あるいは領域が同定される。 受容体分子に作用する化合物の場合、そのような活性部位は典型的にはリガン ド結合部位であり、例えば受容体自体のリガンドとの相互作用ドメインである。 活性部位は当分野で知られた方法を使用して、例えばペプチドのアミノ酸配列か ら、核酸のヌクレオチド配列から、あるいはその天然リガンドの関連化合物ある いは組成物の複合体の分析から同定できる。後者の場合では、化学的あるいはX 線結晶学的な方法を用いて、因子上に複合化したリガンドが見られる場所を見つ けることにより、活性部位を発見することが可能である。 次に、この活性部位の3次元幾何学的構造を決定する。これは、完全分子構造 を決定することができるX線結晶学などの既知の方法によって行なうことができ る。他方、いくつかの分子間距離を決定するために、固相または液相NMRを使 用することができる。部分的または完全な幾何学的構造を得るために、構造決定 の他のいかなる実験方法でも使用することができる。この幾何学的構造を天然の または人工のリガンドとの複合体として測定してもよく、これによって決定され た活性部位の構造の精度を上昇させることとなる。 決定される構造が不完全または精度が不十分な場合、その構造を完全なものに する、またはその精度を改善するため、コンピュータベースの数値モデル化法を 利用することができる。認知されているいずれのモデル化法をも使用することが でき、これにはタンパク質または核酸などの特定の生体高分子に特異的なパラメ ーター化モデル、分子運動のコンピュータ処理を基礎とする分子動力学モデル、 熱アンサンブル(ensemble)を基礎とする統計力学モデル、または複合モデルが含 まれる。大部分の型のモデルについて、構成原子および構成官能基間の力を表す 標準分子力場が必要であり、これは物理化学において既知の力場から選択するこ とができる。不完全なまたは精度が劣る実験構造は、これらのモデル化法によっ てコンピュータ処理をした完全でより正確な構造の補強(constraint)として供さ れる。 実験的に、モデル化によって、またはこれらの組合せのいずれかによって、活 性部位の構造を決定した後、最後に、化合物類の分子構造の情報を内蔵している データベースを検索して、モジュレーション化合物の候補を同定することができ る。このような検索は、決定された活性部位構造に適合し、活性部位を確定する 官能基と相互作用を行なう構造を有する化合物を探すものである。こうした検索 は手動で実施することもできるが、好ましくはコンピュータを利用する。この検 索によって見いだされたこれらの化合物は、標的または経路遺伝子産物をモジュ レートする可能性がある化合物である。 あるいはまた、これらの方法を用いて、既知のモジュレーション化合物または リガンドよりも改善されたモジュレーション化合物を同定することができる。既 知の化合物の組成を改変して、この新しい組成に対して適用した上記の実験方法 またはコンピュータモデル化法を使用することによって、構造に対する改変の影 響を調べることができる。そしてこの変更された構造を化合物の活性部位構造と 比較することによって、改善されたものの適合性または相互作用が得られたかど うかを調べる。この様にして、側鎖基を変更するなどの、組成の系統的な変更を 迅速に評価して、改善された特異性または活性を有する改変されたモジュレーシ ョン化合物またはリガントを得ることができる。 標的遺伝子若しくは経路遺伝子または遺伝子産物の活性部位、ならびに関連す る形質導入および転写因子の同定を基礎とするモジュレーション化合物の同定に 有用なその他の実験法およびコンピュータモデル化法は当業者にとって明らかで あろう。 分子モデル化システムの例は、CHARMmおよびQUANTAプログラム(Polygen Corp oration,Waltham,MA)である。CHARMmはエネルギー最少化および分子動力学関数 を実施する。QUANTAは分子構造の構築、図形モデル化および分析を実施する。QU ANTAによって、分子同士の挙動の相互作用構造、改変、可視化、および分析が可 能になる。 特定のタンパク質と相互作用を行なう薬剤のコンピュータモデル化に関して、 Rotivinen ら、1988,Acta Pharmaceutical Fennica 97:159-166;Ripka,New Sci entist 54-57(June 16,1988);McKinaly and Rossmann,1989,Annu.Rev.Pharmaco l.Toxiciol. 29:111-122;Perry and Davies,OSAR:Quantitative Structure-Acti vity Relationships in Drug Design pp.189-193(Alan R.Liss,Inc.1989);Lewi s and Dean,1989 Proc.R.Soc.Lond.236:125-140 and 141-162;および、核酸成 分に対するモデル受容体に関して、Askew ら、1989,J.Am.Chem.Soc.111:1082-10 90などの、多数の文献が論述している。BioDesign,Inc.(Pasadena,CA),Allelix ,Inc.(Mississauga,Ontario,Canada),およびHypercube,Inc.(Cambridge,Ontari o)などの企業から、化学物質をスクリーニングし、図形的に描くその他のコンピ ュータプログラムを入手することができる。これらは主として特定のタンパク質 に特異的な薬剤に応用できるように設計されているが、DNAまたはRNAの領 域に特異的な薬剤の設計にも、この領域が同定されていれば、応用することがで きる。 結合を変更できると考えられる化合物の設計および産生に関して上に一般的に 記載したが、阻害剤または活性化物質である化合物に関して、天然物質または合 成化学物質、およびタンパク質などの生物学的活性物質などの既知の化合物のラ イブラリーをスクリーニングすることもできるはずである。 ここに記載したようなアッセイによって同定される化合物は例えば、標的遺伝 子産物の生物学的機能を精密化する、および免疫疾患症状を改善するのに有用で ある。例えば、TH細胞サブ集団関連疾患状態がこの疾患に関与する細胞または 組織における、標的遺伝子発現、標的遺伝子産物、および/または標的遺伝子産 物活性の全体的レベル低下によって生じる場合において、標的遺伝子産物と相互 作用する化合物としては、結合した標的遺伝子タンパク質の活性を強化または増 幅させる物質が挙げられる。こうした化合物は標的遺伝子活性のレベルの効果的 増加をもたらし、それによって症状を改善する。標的遺伝子内の変異がTH細胞 サブ集団関連疾患を引き起こす有害な作用をする異常な標的遺伝子タンパク質を 生成させる原因となる場合、あるいはTH細胞サブ集団関連疾患が発症するため に正常標的遺伝子活性が必要である場合においては、標的遺伝子タンパク質に結 合する化合物を、結合した標的遺伝子タンパク質の活性を阻害するものとして同 定することができる。その他の化合物の同定、および例えば第5.8.1〜5. 8.3節に記載するような手法によって同定した化合物の有効性試験のためのア ッセイを下記の第5.8.4節に記載する。 5.8.1.標的遺伝子産物に結合する化合物のin vitroスクリーニン グアッセイ 本発明の標的遺伝子産物に結合することができる化合物を同定するために、in vitroシステムを設計することができる。同定される化合物は、例えば、野性型 および/または変異型標的遺伝子産物の活性をモジュレートするのに有用であり 、標的遺伝子産物の生物学的機能を精密化するのに有用であり、正常な標的遺伝 子産物の相互作用を妨害する化合物を同定するためのスクリーニングに利用する ことができ、またはそれら自身がこうした相互作用を妨害することができる。 標的遺伝子産物に結合する化合物を同定するために使用するアッセイの原理に は、2つの成分が相互作用して結合するために十分な条件下および十分な時間を かけたその標的遺伝子産物と試験化合物との反応混合物の調製によって、取り出 すことができ及び/又は反応混合物中で検出することができる複合体を形成させ ることが含まれる。これらのアッセイは各種の方法で実施することができる。例 えば、このようなアッセイを実施する1つの方法では、標的遺伝子産物または試 験物質を固相上に固着させ、反応終了時に固相上に固着した標的遺伝子産物/試 験化合物複合体を検出することが含まれる。こうした方法の1つの態様において 、標的遺伝子産物を固体表面上に固着させ、試験化合物は固着させないで直接ま たは間接的に標識することができる。 実用上は、固相としてマイクロタイタープレートを利用するのが便利である。 固着成分は非共有または共有結合的付着によって固定化することができる。非共 有結合的付着は単にこのタンパク質の溶液で固相表面をコーティングし乾燥する ことによって実施することができる。あるいはまた、固定すべきタンパク質に特 異的な、固定化した抗体、好ましくはモノクローナル抗体を使用して、固体表面 にタンパク質を固着させることができる。 アッセイを実施するために、固着成分を含有するコーティング表面に、非固定 化成分を添加することができる。反応が完了した後、形成された何らかの複合体 が固体表面上に固定化されたまま残留するような条件下で、未反応の成分を(例 えば洗浄によって)除去する。固相上に固着された複合体の検出は多数の方法に よって行なうことができる。当初固定化しなかった成分があらかじめ標識されて いる場合は、表面に固定化された標識の検出が複合体が形成されたことを示す。 当初固定化しなかった成分があらかじめ標識されていない場合は、表面に固着し た成分を検出するために、間接的標識を使用することができる。例えば、当初固 定化しなかった成分に対して特異的な標識抗体の使用である(代わりに、この抗 体が直接標識されるか、または標識された抗-Ig 抗体によって間接的に標識され る)。 あるいはまた、液相中で反応を行なわせ、反応生成物を反応しない成分から分 離し、複合体を検出することができる。例えば、溶液中で形成された何らかの複 合体を固着させるための、標的遺伝子産物または試験化合物に対して特異的な固 定化抗体と、固着された複合体を検出するための、形成されるはずの複合体の他 方の成分に対して特異的な標識抗体を使用する。 5.8.2.標的遺伝子タンパク質と相互作用する細胞タンパク質のアッセ 新規標的タンパク質−細胞または細胞外タンパク質相互作用を同定するため、 タンパク質−タンパク質相互作用を検出するのに好適ないずれの方法をも使用す ることができる。これらの方法は、上記第5.2節において経路遺伝子の同定に 関して概説しており、同定された標的タンパク質と相互作用するタンパク質の同 定に関して、ここで利用することができる。 5.8.3.標的遺伝子産物/細胞巨大分子相互作用を妨げる化合物 のアッセイ 本発明の標的遺伝子産物は、in vivo で、タンパク質などの1以上の細胞また は細胞外巨大分子と相互作用をする。こうした巨大分子としては、限定するわけ ではないが、核酸分子および上記第5.8.2節に記載したような方法によって 同定されたタンパク質が挙げられる。ここでの議論のため、こうした細胞および 細胞外巨大分子をここで“結合相手”と称する。これらの相互作用を妨害する化 合物は標的遺伝子タンパク質、特に変異標的遺伝子タンパク質の活性を調節する のに有用である。こうした化合物としては、限定するわけではないが、例えば、 上記第5.8.1節に記載したような抗体、ペプチドその他の分子が挙げられる 。 標的遺伝子産物とその細胞または細胞外の単数または複数の結合相手との間の 相互作用を妨げる化合物を同定するために使用するアッセイシステムの基本原理 には、標的遺伝子産物と結合相手の、この2つが相互作用して結合し、それによ って複合体を形成するために十分な条件下および十分な時間をかけて、反応混合 物を調製することが含まれる。ある化合物の阻害活性を試験するためには、その 試験化合物の存在下または不存在下で反応混合物を調製する。試験化合物を反応 混合物中に最初から含ませるか、または標的遺伝子産物およびその細胞または細 胞外結合相手の添加に引き続いて添加することができる。試験化合物を存在させ ないか、またはプラシーボを存在させた対照反応混合物をインキュベートする。 その後、標的遺伝子タンパク質および細胞または細胞外結合相手間の何らかの複 合体の形成を検出する。試験化合物を含有する反応混合物中では複合体が形成さ れず、対照反応中では複合体が形成される場合は、その化合物が標的遺伝子タン パク質と相互作用性結合相手との相互作用を妨げることを示す。その他、試験化 合物および正常標的遺伝子タンパク質を含有する反応混合物内での複合体の形成 を、試験化合物および変異標的遺伝子タンパク質を含有する反応混合物内での複 合体の形成と比較することもできる。この比較は、変異標的遺伝子タンパク質の 相互作用は妨害するが正常標的遺伝子タンパク質の相互作用は妨害しない化合物 を同定する必要がある場合において、重要となる。 標的遺伝子産物と結合相手の相互作用を妨げる化合物のアッセイを、不均一ま たは均一様式で実施することができる。不均一アッセイには、標的遺伝子産物ま たは結合相手のいずれかを固相上に固着させ、そして反応終了時に固相上に固着 した複合体を検出することが含まれる。均一アッセイにおいては、全反応を液相 中で実施する。いずれのアプローチにおいても、試験する化合物に関して異なる 情報を得るために、反応物の添加の順序を変更することができる。例えば、標的 遺伝子産物と結合相手の間の相互作用を例えば競合によって妨げる試験化合物は 、試験物質の存在下で反応を実施する、すなわち標的遺伝子タンパク質および相 互作用性の細胞または細胞外結合相手よりも前に、またはこれらと同時に、試験 物質を反応混合物中に添加することによって、同定することができる。あるいは また、すでに形成された複合体を分断する試験化合物、例えば、複合体から一方 の成分を追い出すような高い結合定数を有する化合物について、複合体が形成し た後に反応混合物にこの化合物を添加することによって、試験することができる 。各種の様式を以下に簡単に記載する。 不均一アッセイシステムにおいて、標的遺伝子タンパク質または相互作用性の 細胞または細胞外結合相手のいずれかを固体表面上に固着させ、一方固着させな い成分を直接的または間接的に標識する。実用上は、マイクロタイタープレート を利用するのが便利である。固着させる成分は非共有結合または共有結合性付着 によって固定する。非共有結合性付着は、標的遺伝子産物または結合相手の溶液 を固体表面に単にコーティングし、乾燥することによって実施される。あるいは また、固相表面に一方を固着させるために、固着する成分に特異的な固定化抗体 を使用することができる。この表面はあらかじめ調製し、保存することができる 。 アッセイを実施するため、固定化成分の相手を、試験化合物の存在下または不 在下でコーティング表面に暴露させる。反応が完了した後、反応しなかった成分 を(例えば洗浄によって)除去すると、形成した複合体はいずれも固体表面に固 定化されたまま残留するはずである。固体表面上に固着した複合体の検出は多数 の方法によって実施することができる。固定しない成分があらかじめ標識されて いる場合、表面に固定された標識の検出は複合体の形成を示す。固定しない成分 があらかじめ標識されていない場合、表面に固着した複合体を検出するために、 間接的標識を使用する。例えば、当初固定されなかった成分に特異的な標識抗体 を使用する(代わりに、この抗体が直接標識されるか、または標識抗-Ig 抗体に よって間接的に標識される)。反応成分の添加の順序に応じて、複合体の形成を 阻害するかまたはすでに形成された複合体を分断する試験化合物を検出すること ができる。 あるいはまた、試験化合物の存在下または不存在下の液相中で反応を実施し、 反応生成物を非反応成分から分離し、そして、例えば、溶液中に形成された何ら かの複合体を固着させるための結合成分の一方に対して特異的な固定化抗体と、 固着した複合体を検出するための他方の相手に対して特異的な標識抗体を使用し て、複合体を検出する。ここでも、液相への反応成分の添加の順序に応じて、複 合体を阻害するかまたはすでに形成された複合体を分断する試験化合物を同定す ることができる。 本発明の別の態様において、均一アッセイを使用することができる。このアプ ローチにおいて、あらかじめ形成させる標的遺伝子タンパク質および相互作用性 の細胞または細胞外結合相手の複合体を、標的遺伝子産物またはその結合相手の いずれかを標識するが、その標識によって発生するシグナルが複合体の形成によ って消失するように、調製する(例えば、イムノアッセイのためにこのアプロー チを利用している、Rubensteinによる米国特許第4,109,496 号参照)。形成され た複合体の1つの成分と競合してこれを追い出す試験物質の添加の結果、バック グラウンド値以上のシグナルが産生されることになる。この様にして、標的遺伝 子タンパク質/細胞または細胞外結合相手相互作用を妨害する試験物質を同定す ることができる。 特定の態様において、上記第5.5節に記載した組み換えDNA手法を使用し て、固定化用の標的遺伝子産物を調製することができる。例えば、pGEX-5X-1 な どの融合ベクターを使用して、生成する融合タンパク質中で結合活性が維持され るような方法で、標的遺伝子をコードする領域をグルタチオン-S- トランスフェ ラーゼ(GST)遺伝子に融合させることができる。相互作用性の細胞または細胞 外結合相手を精製し、当技術分野で通常実用化されており、上記第5.6節に記 載されている方法を使用して、モノクローナル抗体を産生させるのに使用するこ とができる。当技術分野で通常実用化されている方法によって、例えば放射性同 位体125Iでこの抗体を標識することができる。不均一アッセイにおいて、例え ば、GST-標的遺伝子融合タンパク質をグルタチオン−アガロースビーズに固着さ せることができる。その後、試験化合物の存在化または不存在化で、相互作用お よび結合が生じるような様式で、相互作用性の細胞または細胞外結合相手を添加 することができる。反応時間の終了時に、非結合物質を洗浄によって除去し、こ の系に標識モノクローナル抗体を添加して複合体化した成分に結合させることが できる。グルタチオン−アガロースビーズと結合したまま残っている放射能の量 を測定することによって、標的遺伝子タンパク質と相互作用性の細胞または細胞 外結合相手の間の相互作用を検出することができる。試験化合物による相互作用 の良好な阻害は測定放射能の減少をもたらす。 あるいはまた、固体のグルタチオン−アガロースビーズの存在しない液体中で 、GST-標的遺伝子融合タンパク質および相互作用性の細胞または細胞外結合相手 を共に混合することができる。これらの成分を相互作用させている間またはその 後に、試験化合物を添加することができる。その後、この混合物をグルタチオン −アガロースビーズに添加して、非結合物質を洗浄して除去する。この場合も、 標識抗体を添加し、ビーズに結合した放射能を測定することによって、標的遺伝 子産物/結合相手相互作用の阻害の程度を検出することができる。 本発明の別の態様において、一方のまたは両方の全長タンパク質に代えて、標 的遺伝子産物および/または相互作用性の細胞若しくは細胞外結合相手(結合相 手がタンパク質の場合)の結合ドメインに相当するペプチド断片を使用して、こ れらと同一の手法を実施することができる。結合部位を同定し、単離するために は、当技術分野で通常実用化されている多くの方法のいずれでも使用することが できる。これらの方法としては、限定するわけではないが、これらのタンパク質 をコードする遺伝子の突然変異誘発、および共免疫沈降アッセイにおける結合の 分断についてのスクリーニングが挙げられる。その後、複合体中の第2の物質を コードする遺伝子における補完的(compensating)変異を選別する。対応するタン パク質をコードする遺伝子配列の分析によって、相互作用性結合に関与するタン パク質の領域に相当する変異が明らかになる。あるいはまた、この節で上記した 方法を使用して、1つのタンパク質を固体表面に固着させ、トリプシンなどのタ ンパク質分解酵素で処理した標識結合相手と相互作用させて結合させる。洗浄後 、結合ドメインを含有する短い標識ペプチドが固体物質に結合したままで残留し 、これを単離してアミノ酸配列決定によって同定することができる。また、細胞 または細胞外結合相手をコードする遺伝子を得た後、短い遺伝子セグメントを遺 伝子操作して、このタンパク質のペプチド断片を発現させ、その後結合活性につ いて試験し、そして精製または合成することができる。 例えば、限定するわけではないが、この節で上記したように、GST-標的遺伝子 融合タンパク質を製造し、これをグルタチオンアガロースビーズに結合させるこ とによって、標的遺伝子産物を固体物質に固着させることができる。相互作用性 の細胞または細胞外結合相手を35Sなどの放射性同位体で標識し、トリプシンな どのタンパク質分解酵素で切断することができる。その後、切断産物を固着され たGST-標的遺伝子融合タンパク質に添加して結合させる。非結合ペプチドを洗浄 して除去した後、細胞または細胞外結合相手の結合ドメインなどの標識結合物質 を溶出させて、精製し、周知の方法によって、配列決定分析をする。こうして同 定したペプチドを合成によって製造するか、または周知の組み換えDNA手法を 使用して適当な融合しやすいタンパク質に融合させることができる。 5.8.4 免疫疾患症状の改善および/または標的遺伝子産物の機能 のモジュレーションについてのアッセイ 限定するわけではないが、前記のアッセイシステムにおいて同定された化合物 などの結合性化合物のいずれかを、免疫疾患、例えばTH細胞サブ集団関連疾患 の症状を改善する能力について試験することができる。こうした免疫疾患の症状 を改善する能力を示す化合物の同定のための、細胞を基礎とする、または動物モ デルを基礎とする試験を以下に記載する。さらに、標的遺伝子産物が例えば10遺 伝子産物の7 膜貫通ドメイン配列を有する受容体である例における、標的遺伝子 産物の機能をモジュレートする化合物の同定のための、細胞を基礎とするアッセ イを下記、第5.8.4.1節に記載する。 最初に、TH細胞サブ集団関連疾患の症状を改善するために作用する化合物を 同定するために、上記第5.7.2節に記載したような細胞を基礎とする系を使 用することができる。例えば、この疾患症状を改善する能力が存在すると推定さ れる化合物に、このような細胞系を、暴露した細胞中でこうした改善を引き出す ために十分な濃度および十分な時間、暴露させる。暴露後、細胞を試験して、1 以上のTH細胞サブ集団関連疾患に類似する細胞の表現型が、疾患症状がより軽 症になる又は発生率が低下する傾向のある表現型に変更されたかどうかを判定す る。その他の細胞を基礎とするアッセイを下記第5.8.4.1節で考察する。 TH細胞サブ集団関連係疾患、喘息(これは特にTH2 類似関連疾患であるが )をとりあげると、TH2 またはTH2 様細胞系のいずれをも利用することがで きる。これらの細胞系に暴露させて、細胞のTH2 様表現型を減少させるような 、細胞のTH2 様表現型をモジュレートする能力について、化合物をアッセイす る。このようなTH2 モジュレーション能力を有する化合物は、潜在的にin viv o で喘息に関連する症状を改善する能力を示す化合物を表す。 その他、TH細胞サブ集団関連疾患に類似する症状を改善する能力を有する化 合物を同定するために、上記第5.7.1節に記載したような動物を基礎とする 系を使用することができる。こうした動物モデルは、このような疾患を治療する のに有効な薬剤、製剤、治療法および介入法を同定するための試験対象として使 用される。例えば、TH細胞サブ集団関連疾患症状を改善する能力が存在すると 推定される化合物に、暴露した動物中でこうした改善を引き出すために十分な濃 度および十分な時間、このような動物モデルを暴露させる。暴露に対する動物の 応答、すなわち問題の化合物の有効性を、対象とするTH細胞サブ集団関連疾患 に関連する疾患の逆転を評価することによって、モニターすることができる。介 入に関しては、TH細胞サブ集団関連疾患に類似する症状のいずれの観点からで も逆転する治療はどれでも、対応するヒトTH細胞サブ集団関連疾患の治療上の 介入の候補として考えるべきである。試験薬剤の1投与量は、下記第5.10節で 記載するように、用量−応答曲線から誘導して決定することができる。 TH細胞サブ集団関連疾患に類似する症状を改善する化合物の能力を評価する ため、細胞を基礎とする系または動物を基礎とする系のいずれかと組み合わせて 、遺伝子発現パターンを利用することができる。例えば、1以上のフィンガープ リント遺伝子の発現パターンが、その後こうした評価において使用することがで きるあるフィンガープリントプロフィールの部分を形成することができる。フィ ンガープリントプロフィールについては下記第5.11節に記載する。フィンガー プリントプロフィールは、細胞および/または動物を基礎とするモデル系内でT H細胞サブ集団関連疾患状態または正常なTH細胞分化可能状態のいずれかのわ かっている状態に関して特性化することができる。 5.8.4.1.標的遺伝子産物の機能をモジュレートする化合物の同定方法 この節においては、受容体標的遺伝子産物のアゴニストまたはアンタゴニスト のいずれかとして作用する化合物を同定するための方法を記載する。10遺伝子産 物(図9A−9D;配列番号9)は7膜貫通ドメイン標的遺伝子産物の1例である。 説明を簡単にするため、したがって限定するわけではないが、この節において記 載する方法を説明するために、10遺伝子産物を使用することとする。 試験される化合物は、例えば、上記第5.8.1節から第5.8.3節に記載 したアッセイによって同定されたような化合物である。こうした化合物としては 、限定するわけではないが、例えば以下の物質が挙げられる;限定するわけでは ないが、標的遺伝子産物膜貫通受容体の細胞外部分を含有するIg末端融合ペプチ ドなどの可溶性ペプチドおよびランダムペプチドライブラリーのメンバー(例え ば、Lam,K.S.ら、1991,Nature 354:82-84;Houghten,R.ら、1991,Nature 354:84- 86参照)などのD-および/またはL-配座アミノ酸からなるペプチド、ホスホペプ チド(限定するわけではないが、ランダムまたは部分的に変性されたホスホペプ チ ドライブラリーのメンバー;例えばSongyang,Z.ら、1993,Cell 72:767-778参照 )、抗体(限定するわけではないが、ポリクローナル、モノクローナル、ヒト化 、抗イディオタイプ、キメラまたは単鎖抗体、ならびにFAb、F(ab')2およびFAb 発現ライブラリー断片、そしてこれらのエピトープ結合断片を含む)および小さ な有機または無機分子。 ここに記載するアッセイは、こうした7膜貫通ドメイン受容体標的タンパク質 (例えば10遺伝子産物)を発現する細胞内で細胞内カルシウム放出に影響を与え ることによって受容体標的遺伝子活性に影響を与える化合物を同定するための機 能的なアッセイである。こうした7膜貫通ドメイン受容体はGタンパク質に結合 した受容体であることが多く、そしてこれらの受容体の活性化はGタンパク質に よって仲介される細胞内カルシウムの放出をもたらすので、細胞内カルシウム放 出を測定するのである。そして、受容体標的遺伝子産物の機能のモジュレーショ ン(すなわち、アゴニストまたはアンタゴニストの作用)の結果、細胞内カルシ ウムのレベルの差異を生じる。 アッセイは、7膜貫通ドメイン受容体標的遺伝子を発現する細胞を試験化合物 と接触させ、細胞内カルシウムのレベルを測定することを含んでいる。その化合 物が不在の場合にその細胞が示すはずのものと異なった細胞内カルシウムプロフ ィールを生成する化合物はアゴニストまたはアンタゴニストのいずれかである。 アゴニスト化合物であれば、対照細胞と比較して細胞内カルシウムレベルが上昇 する結果となり、一方アンタゴニストであれば、対照細胞と比較して細胞内カル シウムレベルが減少する結果となる。 7膜貫通受容体標的遺伝子産物を発現するいずれの細胞もここで使用すること ができるが、細胞内カルシウムレベルを容易に測定することができる細胞を使用 するのが好ましい。Xenopus oocytes はサイズが大きいことから、細胞内カルシ ウムのリポーター化合物を容易に注入することができるので、こうした好ましい 細胞の1つである。その他、ミエローマ細胞を利用することもできる。こうした リポーター化合物としては、限定するわけではないが、周知のFURA-2およびINDO -2などのカルシウム結合性薬剤が挙げられる。FURA-2/カルシウム複合体および INDO-2/カルシウム複合体は蛍光を発するので、細胞内カルシウムレベルの差異 を測定することが可能になる。 ここに記載するアッセイのために、Xenopus oocytes を対象とする標的タンパ ク質(例えば、10遺伝子産物)をコードするヌクレオチド配列でトランスフェク トする必要がある。当業者にとって周知の手法によって、この細胞に対象配列を トランスフェクトして、発現させることができ、これには例えば、上記第5.5 節に記載した手法が含まれる。対象の標的遺伝子産物をコードし、注入を受けた oocytes がその遺伝子産物を発現するようなRNAをXenopus oocytes に注入す る。 この節において記載するアッセイを、まず、対象の標的遺伝子産物、例えば10 遺伝子産物のアゴニストとして作用する化合物を同定するために使用することに する。ここで使用する“アゴニスト”は、標的遺伝子産物の活性を増加させるこ とによって、標的遺伝子産物の活性をモジュレートする化合物をいい、これは細 胞内カルシウムレベルの増加に通じる、この化合物のカルシウムの流入をもたら す能力として評価される。このようなアゴニストの中には、例えば、受容体標的 遺伝子産物に対する天然のリガンド、例えば10遺伝子産物に対する天然のリガン ドがある。 これらのアッセイによって同定されるアゴニストは、広範囲にわたるT細胞関 連疾患の改善のために有効な治療用薬剤として作用すると考えられる。この疾患 の例としては、TH細胞サブ集団関連疾患が挙げられ、この例ではこうした疾患 は標的遺伝子産物活性のレベルの減少または消失が原因となる。ここで同定され たアゴニスト化合物のいずれをも、例えば下記第5.9.2節に記載する治療方 法の一部として使用することができる。さらに、こうしたアゴニストは、例えば 下記のような、対象とする受容体標的遺伝子産物のアンタゴニストを同定するた めに、使用することができる。 ここで使用する“アンタゴニスト”は、標的遺伝子産物の活性を減少させるこ とによって、標的遺伝子産物の活性をモジュレートする化合物をいい、これはこ の化合物のカルシウムの流入の減少をもたらす能力として評価される。このアッ セイによって同定されるアンタゴニストは、広範囲にわたるT細胞関連疾患の改 善のために有効な治療用薬剤として作用すると考えられる。この疾患の例として 、 TH細胞サブ集団関連疾患が含まれ、この例ではこうした疾患は標的遺伝子産物 活性のレベルの増加または不適切化が原因となる。 上記の標的遺伝子産物を発現する細胞を利用して、アンタゴニストのスクリー ニングを実施することができる。この細胞としては、限定するわけではないが第 10遺伝子発現細胞、例えば第10遺伝子を発現するアフリカツメガエルの卵母細胞 が含まれる。T細胞関連疾患が変異標的遺伝子産物に起因する例においては、ア ンタゴニストアッセイに利用される細胞を、T細胞関連疾患の原因に関与する変 異受容体標的遺伝子産物を発現する細胞とすることができる。 アンタゴニストのスクリーニングを実施するため、標的遺伝子発現細胞を、1 )標的遺伝子産物のアゴニスト、および2)試験化合物と、一定時間接触させる 。その後、この細胞中およびアゴニストのみと接触させた細胞中の細胞内カルシ ウムのレベルを測定する。試験化合物の存在下での細胞内カルシウムの放出レベ ルが試験化合物の不在下での細胞内カルシウムの放出レベルよりも低い場合、そ の試験化合物はアンタゴニストであると考えられる。 ここで同定されたアンタゴニスト化合物のいずれをも、例えば下記第5.9. 1節に記載する治療方法の一部として使用することができる。 ここに記載した7膜貫通ドメイン受容体標的遺伝子産物のアンタゴニスト化合 物として可能なものに、1以上のこの受容体標的遺伝子産物の細胞外ドメインを 含有するペプチドがあり、好ましくはそれらのドメインはペプチドがリガンドに 対する内在性の受容体に競合作用をするような、リガンドとの結合にかかわるド メインである。例えば、第10遺伝子産物の場合、こうした細胞外ドメインは第10 遺伝子産物のほぼ 1-19 アミノ酸残基、74-87 アミノ酸残基、153-187 アミノ酸 残基および254-272 アミノ酸残基を含む。こうした細胞外ドメインアンタゴニス ト化合物は、上記第5.5節に記載したような手法を利用することによって製造 することができる、可溶性Ig尾部融合タンパク質を含んでもよい。その他、第10 遺伝子産物の細胞外部分に対する抗体は、例えばリガンドの結合をブロックする ことによって、第10遺伝子産物の機能を減少させることもある。 5.9.免疫疾患の治療およびT細胞の応答性のモジュレーションのための 化合物および方法 免疫疾患症状を例えば対象とするTH細胞サブ集団のモジュレーションによっ て改善するために使用することができる方法および組成物を以下に記載する。こ れらのモジュレーションは、各モジュレーション作用が免疫疾患の症状を改善す る総合的な結果を与えるかぎりにおいて、関与する特定の状況に応じて、正のま たは負の性質のものでよい。さらに、TH細胞の抗原に対する応答性をモジュレ ートするための方法を以下に記載する。 ここで使用する“負のモジュレーション”とは、モジュレーション処置をしな い場合の標的遺伝子産物のレベルおよび/または活性に対する、標的遺伝子産物 のレベルおよび/または活性の減少をいうこととする。あるいはまた、ここで使 用するこの用語は、モジュレーション処置をしない場合に存在する数と比較した 、T細胞サブ集団の(例えば、TH細胞サブ集団に属する細胞の数の減少による )枯渇(depletion)をいうこととする。ここで使用する“枯渇”は上記第3節で 定義したものである。 ここで使用する“正のモジュレーション”とは、モジュレーション処置をしな い場合の標的遺伝子産物のレベルおよび/または活性に対する、標的遺伝子産物 のレベルおよび/または活性の増加をいうこととする。あるいはまた、ここで使 用するこの用語は、モジュレーション処置をしない場合に存在する数と比較した 、T細胞サブ集団の(例えば、TH細胞サブ集団に属する細胞の数の増加による )刺激をいうこととする。ここで使用する“刺激”は上記第3節で定義したもの である。 TH細胞サブ集団関連疾患または他の免疫疾患は、例えば、免疫応答を引き出 すようなある種の抗原に暴露される間の正常な標的遺伝子の活性の結果として生 起し、それによって疾患が進行する場合がある。例えば、TH2-様関連疾患の喘 息およびアレルギーは、こうしたメカニズムを有する疾患の候補である可能性が 高い。その他、少なくとも部分的に、標的遺伝子産物の異常な高レベル、または 異常活性を示す標的遺伝子産物の存在によって、疾患がもたらされることがある 。これらの場合、負のモジュレーション効果を引き出す、すなわち標的遺伝子産 物のレベルおよび/または活性の減少をもたらす、あるいはTH細胞サブ集団の (例えば、TH細胞サブ集団に属する細胞の数を物理的に減少させることによ る)枯渇をもたらす手法が、上記の筋書きのいずれかによって、TH細胞サブ集 団関連疾患症状の改善に影響することになる。 (正常または異常な)標的遺伝子発現レベルまたは標的遺伝子産物の活性レベ ルの減少、および特異的TH細胞サブ集団細胞の数の減少のための負のモジュレ ーション手法を下記第5.9.1節で考察する。 あるいはまた、TH細胞サブ集団関連疾患または他の免疫疾患が、少なくとも 部分的に、標的遺伝子発現の不在またはレベルの減少、標的遺伝子産物の活性レ ベルの減少、あるいは特異的TH細胞サブ集団に属する細胞の総数の減少によっ てもたらされることがある。これらの場合、正のモジュレーション効果を引き出 す、すなわち標的遺伝子発現のレベルおよび/またはこうした遺伝子産物の活性 の増加をもたらす、あるいはTH細胞サブ集団の(例えばTH細胞サブ集団に属 する細胞の数を物理的に増加させることによる)刺激をもたらす手法が、免疫疾 患症状の改善に影響することになる。 例えば、HIV-感染個体内のTH2-様細胞に比較したTH1-様細胞の総数の減少 がAIDSへの進行と相関し得る(Clerci,M.ら、1993,J.Clin.Invest.91:759;Cle rci,M.ら、1993,Science262:1721;Maggi,E.ら、1994,Science265:244)。HIV- 感染個体内のTH2-様細胞に比較したTH1-様細胞の数を増加させることができ る治療は、したがって、疾病への進行を阻止するかまたは遅らせる作用をすると 思われる。 標的遺伝子発現レベルまたは標的遺伝子産物の活性レベルを増加させる、そし て特異的TH細胞サブ集団細胞のレベルを増加させるための正のモジュレーショ ン手法を、下記第5.9.2節で考察する。 症状を改善することができる免疫疾患として、TH1またはTH1様関連疾患お よびTH2またはTH2様関連疾患がある。TH1またはTH1様関連疾患の例には 、クローン病などの慢性炎症疾病および疾患、ライム病を含む反応性関節炎、イ ンスリン依存性糖尿病、多発性硬化症、ハシモト甲状腺症およびグレイブ病を含 む器官特異性自己免疫、接触皮膚炎、乾癬、移植片拒絶、移植片対宿主病および サルコイドーシスが含まれる。TH2またはTH2様関連疾患の例には、喘息およ びアレルギー性鼻炎、消化器アレルギー(食物アレルギーを含む)を含むアレル ギ ーなどのアトピー症状、好酸球増加症、結膜炎、糸球体腎炎、寄生虫(例えばリ ーシュマニア症)などのある種の病原体感受性症ならびにHIV を含むある種のウ イルス感染症、そして結核および癩腫癩を含む細菌感染症が含まれる。 ここに記載する方法は、さらに、応答性、例えば、抗原に対するTH細胞サブ 集団の応答性のレベルをモジュレートするために利用される。多くの免疫疾患に は不十分なというよりは不適切な免疫応答が関与するので、こうした方法は重要 である。例えば、喘息、病原体感受性症および慢性炎症を含むアトピー性IgE 仲 介アレルギー症状などの疾患には強いがしかし対抗生産性(counterproductive) のTH2-仲介免疫応答が関与する。さらに、自己抗原に対する不適切なTH1-仲 介免疫応答は、多発性硬化症、乾癬、インスリン依存性糖尿病、ハシモト甲状腺 症およびクローン病などの疾患の進行の中心となる。 TH細胞の応答性をモジュレートする方法には、例えば、ある化合物をTH細 胞と接触させて、その化合物が不在の場合のTヘルパー細胞の応答性と比較して 、Tヘルパー細胞の応答性をモジュレートする工程が含まれてもよい。モジュレ ーションはTH細胞の応答性を増加することも減少することもある。下記第5. 9.1−5.9.3.2節に記載したいずれかの手法を利用して、TH細胞の応 答性の適切なモジュレーションに効果を与えることができる。 5.9.1 負のモジュレーター技術 先に説明したとおり、ある免疫疾患の治療の成功は、標的遺伝子産物の発現お よび活性を抑制するのに利用できる技術、および特異的なTH細胞サブ集団に属す る細胞全体の数を減少させるのに利用できる技術によりもたらされる。 例えば、負のモジュレーター活性を示す、上記5.8 節で記載したアッセイによ り同定された化合物を、本発明に従ってあるTH細胞サブ集団関連症状を改善させ るために使用することができる。先に5.8 節で説明したように、このような分子 として、ペプチド(例えば、標的遺伝子産物膜貫通受容体の可溶性細胞外部分に 相当するペプチドなど)、ホスホペプチド、小さい有機および無機分子、および 抗体(例えば、ポリクローナル抗体、モノクローナル抗体、ヒト化抗体、抗イデ ィオタイプ抗体、キメラ抗体もしくは一本鎖抗体、並びにそれらのFAb、F(ab')2 およびFAb 発現ライブラリー断片、およびエピトープ結合断片が含まれる)が挙 げられるが、これらに限定されるものではない。このような化合物の有効投与量 の決定および投与は、下記の5.10節に記載する。 さらに、標的遺伝子の発現を抑制するアンチセンス分子およびリボザイム分子 はまた、本発明に従って標的遺伝子発現のレベルを低下させ、こうして標的遺伝 子活性のレベルを有効に低下させるために使用することができる。さらに、三重 らせん分子を標的遺伝子活性のレベルを低下させるために利用することができる 。このような技術は、下記の5.9.1.1 節に記載する。 さらに、特定のTH細胞サブ集団を枯渇させる技術を下記の5.9.3 節で説明する 。このような技術では、例えば、枯渇させるべきTH細胞サブ集団に特異的な新規 な細胞表面マーカーを利用することができ、目的のTH細胞サブ集団のin vivo も しくはin vitro でのターゲティング破壊、または、選択的精製除去を含んでも よい。 本発明により記載された方法により同定されたTH細胞サブ集団関連配列の中に 、下記第7節に示した実施例で説明するように、本明細書中で103 遺伝子と呼ぶ 遺伝子がある。103 遺伝子の発現がTH1 細胞だけでなく試験した全てのその他の 組織で見られなかったことから、103 遺伝子はTH2 特異性遺伝子を表すことが本 明細書において証明された。さらに、103 遺伝子により生産されたタンパク質の 少なくとも一種は膜貫通タンパク質である。 それゆえ、103 遺伝子およびその産物をTH2 細胞サブ集団関連疾患の治療に利 用することができる。例えば、103 遺伝子産物およびその一部分は、アレルギー および/および喘息ようなアトピー症状に伴う症候を含むが、これらに限定され るものではない、不適当なIgE 免疫応答を伴う症状を改善するために、直接およ び間接に利用することができる。IgE 型抗体は、刺激されたB細胞により産生さ れ、このB細胞はTH2 細胞サブ集団により産生されるIL-4を、少なくとも一部必 要とする。それゆえ、例えば、TH2 細胞の数を減少させるかまたは活性を低下さ せることにより、分泌されるIL-4の有効濃度を低下させる、遺伝子103 産物およ びその一部分の使用を含めて、あらゆる治療によって、循環IgE のレベルを低下 させることができ、そして、不適当なIgE 免疫応答に由来する症状の改善を行う ことができる。 TH2 特異性103 遺伝子産物をTH2 細胞の活性および/および有効濃度のこのよ うな低下を行うために使用することができる種々の方法が存在する。例えば、10 3 遺伝子産物に結合する、天然リガンド、天然リガンドの誘導体および抗体が、 このような細胞を集団中の他の細胞から物理的に分離し、それによってTH2 細胞 サブ集団を枯渇させることによって、または、TH2 細胞の特異的破壊をターゲッ ティングすることによって、存在するTH2 細胞の数を減少させるために利用する ことができる。このような技術を、下記の5.9.3 節で説明する。さらに、このよ うな化合物はTH2 細胞の分化増殖を抑制するために使用することができる。 さらに、103 遺伝子配列および遺伝子産物のような化合物はTH2 細胞活性のレ ベルを低下させ、IL-4産生の低下を生じさせ、最終的に、IgE 関連疾患の改善を もたらすために利用することができる。 例えば、103 遺伝子産物に対する内因性リガンドと競合する化合物を投与する ことができる。リガンド結合103 遺伝子膜貫通タンパク質の量の減少が生じると 、TH2 細胞活性がモジュレートされるあろう。この目的に特に有益であり得る化 合物として、例えば、Ig末端融合タンパク質などの可溶性タンパク質を含めて、 細胞外ドメインを含む遺伝子103 産物の可溶性タンパク質またはペプチド、また はそれらの一部分および/または類似体が挙げられる(Ig末端融合タンパク質の 生産の説明については、例えば、米国特許第5,116,964 号明細書を参照のこと) 。 Igスーパーファミリーのメンバーである受容体標的遺伝子産物をコードする新 規な200 遺伝子は、遺伝子発現のTH1 特異的パターンを示す。そのため、200 遺 伝子、特にヒトの200 遺伝子、およびその産物は、TH1 細胞サブ集団関連疾患、 例えば、慢性炎症性疾患、乾癬、移植片拒絶および移植片対宿主病の治療に利用 することができる。 このような疾患の治療は、目的の疾患に関係するTH1 細胞サブ集団の活性およ び/または有効濃度の低下を必要とするかもしれない。このようなものとして、 TH1 特異的200 遺伝子産物を、TH1 細胞の活性および/または有効濃度のこのよ うな低下に影響を与えるために使用することができる、多くの方法がある。例え ば、200 遺伝子産物に結合する、天然リガンド、天然リガンドの誘導体および抗 体を、このような細胞を集団中の他の細胞から物理的に分離し、それによりTH1 細胞サブ集団を枯渇させることによって、または、TH1 細胞の特異的破壊をター ゲッティングすることによって、TH1 細胞の数を減少させるために利用すること ができる。このような技術を下記の第5.9.3 節に説明される。さらに、このよう な化合物はTH1 細胞の増殖分化を抑制するためにに使用することができる。 さらに、200 遺伝子産物に対する内因性リガンドと競合する化合物を投与する ことができる。このような化合物は循環リガンドに結合し、それを“中和する” はずである。リガンド結合200 遺伝子膜貫通タンパク質の量減少により、TH1 細 胞活性がモジュレートされるであろう。この目的に特に有益であり得る化合物と して、例えば、Ig末端融合タンパクなどの可溶性融合タンパク質および抗体を含 めて、細胞外ドメインを含む遺伝子200 産物の可溶性タンパク質およびペプチド 、またはその部分および/または類似体が挙げられる(Ig末端融合タンパク質の 生産の説明については、例えば、米国特許第5,116,964 号明細書を参照のこと) 。 この目的のために、200 遺伝子産物のECD に相当するペプチド、200 遺伝子産 物の可溶性欠失変異体、またはこれらの200 遺伝子産物ドメインまたは別のポリ ペプチドに融合した変異体(例えば、IgFc- ポリペプチド)のペプチドのいずれ かを利用することができる。また、抗イディオタイプ抗体または200 遺伝子産物 のECD を模倣し、200 遺伝子産物リガンドを中和する抗イディオタイプ抗体のFa b 断片を使用することができる。このような200 遺伝子産物ペプチド、タンパク 質、融合タンパク質、抗イディオタイプ抗体またはFabを、Obを中和し、T細 胞サブ集団関連疾患の改善を図るために充分な量で被験者に投与する。 アミノ酸残基番号約21から約192 までの図17に示されたアミノ酸配列を有する ECD に相当する200 遺伝子産物ペプチドを使用することができる。アミノ酸残基 番号約21から約200 までの図24に示されたアミノ酸配列を有するECD に相当する ヒトの200 遺伝子産物ペプチドもまた、使用することができる。また、疎水性ア ンカー配列(例えば、図17中のアミノ酸残基番号約193-214、および図24中の約 201-約224)の全部または一部である変異体を使用することができる。IgFcポリペ プチドへのこれらのペプチドの融合は、その調製品の安定性を増大させるはずで あるばかりでなく、in vivo での融合タンパク質の半減期を延ばし、活性を高め るであろう。融合タンパク質のIg部分のFc領域をさらに修飾して、免疫グロブリ ンのエフェクター機能を低下させてもよい。例えば、融合タンパク質をコードす るヌクレオチド配列は、Fc受容体へのIgG の結合および補体活性化に要求される と考えられているCH2 ドメイン内のセリン残基および/またはヒンジ領域中のシ ステイン残基をセリン残基で置換する融合タンパク質をコードするように修飾さ れてもよい。 循環200 遺伝子産物リガンドを中和するための別の実施態様では、このような 可溶性型または分泌型の200 遺伝子産物を発現するように遺伝子操作した細胞を 患者に投与してもよく、その後それらはin vivo で“バイリアクター”として作 用し、200 遺伝子産物リガンド中和タンパク質を連続供給するだろう。このよう な細胞は、患者またはMHC 適合ドナーから得らてもよく、繊維芽細胞、血液細胞 (例えば、リンパ球)、脂肪細胞、筋肉細胞、内皮細胞、等を含んでもよいが、 これらに限定されるものではない。細胞をin vitroでで遺伝子組換え技術を用い て遺伝子操作し、200 遺伝子産物ペプチドのコード配列、または200 遺伝子産物 融合タンパク質を、例えば、形質導入操作(ウイルスベクター、好ましくはトラ ンスジーンを細胞ゲノムに組込むベクターを使用する)、およびプラスミド、コ スミド、YAC、エレクトロポレーション、リポソームなどの使用を含むが、これ らに限定されるものではないトランスフェクション操作によって、細胞に導入す る。200 遺伝子産物コード配列は、200 遺伝子ペプチドまたは融合タンパク質の 発現および分泌を達成させるために強力な構造プロモーターまたは誘導プロモー ターおよびプロモーター/エンハンサーの制御下に置くことができるる。所望の 200 遺伝子産物を発現し、分泌する遺伝子操作された細胞を、患者に対して、全 身的に、例えば、循環系中または腹腔内に導入することができる。また、細胞を 基材に取込み、生体に移植することができ、例えば、遺伝子操作した繊維芽細胞 を皮膚移植片の材料として移植することができ、遺伝子操作した血管内皮細胞を 血管移植片の材料として移植することができる(例えば、Andersonらの米国特許 第5,399,349 号、およびMulligan&Wilsonの米国特許第5,460,959 を参照のこと ;これらの特許はそれぞれ、参考として本明細書にそのまま含まれる)。 投与されるべき細胞が非自己細胞である場合、それらは導入された細胞に対す る宿主免疫応答の発生を妨げる周知技術を使用して投与することができる。例え ば、この細胞は封入型で導入してもよく、これにより、細胞外の環境と成分との 速やかな交換を可能にするが、導入細胞は宿主免疫系により認識されない。 このようなアプローチおよび技術は、明確化のために、200 遺伝子産物を例に とって記載するが、それらはこのような受容体型構造を有する標的および/また は経路遺伝子産物のいずれにも適用することができることが理解されるべきであ る。 10遺伝子産物を、7つの膜貫通ドメイン配列モチーフを有する受容体標的遺伝 子産物として本明細書中で同定した。さらに、10遺伝子は発現のTH誘導パターン を示すことが示され、これは10遺伝子の発現が刺激に応答してTH1 細胞サブ集団 およびTH2 細胞サブ集団の両方で亢進し、一般にT細胞応答に重要であることを 意味する。それゆえ、10遺伝子およびその産物は広範なT細胞関連疾患の治療に 利用することができる。103 遺伝子および200 遺伝子並びに遺伝子産物について 上述したような技術もまた、10遺伝子の発現が関係する疾患の改善に利用するこ とができる。 5.9.1.1.負のモジュレーターアンチセンス、リボザイム および三重らせんアプローチ TH細胞サブ集団関連症状の改善能を示すことができる化合物の中に、アンチセ ンス分子、リボザイム分子、および三重らせん分子がある。このような分子は、 野生型、または適当な場合には、変異体標的遺伝子の活性を低下または阻害する ように設計することができる。このような分子の産生および使用のための技術は 当業者に周知である。 アンチセンスアプローチは、標的または経路遺伝子mRNAに相補的であるオ リゴヌクレオチド(DNAおよびRNA)の設計を含む。アンチセンスオリゴヌ クレオチドは相補的な標的および経路遺伝子mRNA転写産物に結合し、翻訳を 阻害するであろう。絶対的な相補性が好ましいが、必ずしも必要とされない。本 明細書でいう、RNAの一部に“相補的”な配列は、RNAとハイブリダイズし て、安定な二重鎖を形成するのに充分な相補性を有する配列を意味する。二本鎖 アンチセンス核酸の場合、二重鎖DNAの片側の一本鎖をこのように試験しても よく、または三重鎖形成を分析してもよい。ハイブリダイズ形成能は相補性の程 度およびアンチセンス核酸の長さの両方に依存するであろう。一般に、ハイブリ ダイズする核酸が長い程、より多くの塩基がRNAとミスマッチとなるが、それ は安定な二重鎖(または場合によっては三重鎖)を含むことができ、依然として 安定な二重鎖を形成することができる。当業者はハイブダイズした複合体の融点 を決定するための標準的な手順を使用することにより、許容できる程度のミスマ ッチを確認することができる。 メッセージの5'末端、例えば、AUG 開始コドンまでの5'未翻訳配列(AUG 開始 コドンを含む)に相補的なオリゴヌクレオチドは、翻訳の阻害に際して最も有効 に作用するはずである。しかしながら、mRNAの3'未翻訳配列に相補的な配列 は、同様にmRNAの翻訳を阻害する際に有効であることが最近示された。総説 として、Wagner,R.,1994,Nature 372:333-335を参照のこと。こうして、例え ば、図9A-9D、17A-17D、22A-22C、23A-23C および24A-24D に示すような標的遺 伝子および経路遺伝子の5'- または3'- 非翻訳、非コード領域に相補的なオリゴ ヌクレオチドを、内因性の標的遺伝子および経路遺伝子mRNAの翻訳を阻害す るアンチセンスアプローチに使用することができる。mRNAの5'未翻訳領域に 相補的なオリゴヌクレオチドは、AUG 開始コドンの相補体を含むはずである。m RNAコード領域に相補的なアンチセンスオリゴヌクレオチドは、それ程有効で はない翻訳のインヒビターであるが、本発明に従って使用することができる。標 的および経路遺伝子mRNAの5'-、3'- またはコード領域にハイブリダイズす るように設計する場合は、アンチセンス核酸は少なくとも6ヌクレオチド長を有 すべきであり、6から約50ヌクレオチド長までの範囲のオリゴヌクレオチドであ ることが好ましい。特別な場合には、オリゴヌクレオチドは、少なくとも10ヌク レオチド、少なくとも17ヌクレオチド、少なくとも25ヌクレオチドまたは少なく とも50ヌクレオチドである。 標的配列の選択にかかわらず、in vitroの研究を最初に行い、遺伝子発現を阻 害するアンチセンスオリゴヌクレオチドの能力を定量することが好ましい。これ らの研究では、オリゴヌクレオチドのアンチセンス遺伝子の阻害と非特異的な生 物学的効果とを区別する対照を利用することが好ましい。また、これらの研究で は、標的RNAまたはタンパク質のレベルを内部対照RNAおよびタンパク質の レベルと比較することが好ましい。さらに、アンチセンスオリゴヌクレオチドを 使用して得られた結果を、対照オリゴヌクレオチドを使用して得られた結果と比 較することが想像される。対照オリゴヌクレオチドは試験オリゴヌクレオチドと ほぼ同じ長さであることが好ましく、またこのオリゴヌクレオチドのヌクレオチ ド配列は標的配列への特異的ハイブリダイゼーションを妨害するのに必要とされ ない配列よりも長くはないアンチセンス配列とは異なることが好ましい。 オリゴヌクレオチドは、DNAもしくはRNAまたはキメラ混合物もしくはこ れらの誘導体またはこれらの修飾型であってもよく、一本鎖もしくは二本鎖であ ってもよい。オリゴヌクレオチドは、塩基部分、糖部分、およびリン酸基骨格を 修飾することができ、例えば、その分子の安定性、ハイブリダイゼーション等を 改良することができる。オリゴヌクレオチドは、その他の付随グループ、例えば 、ペプチド(例えば、宿主細胞受容体をin vivo でターゲッティングするため) 、および細胞膜を通過する輸送を促進する薬剤(例えば、Letsinger ら,1989,Proc .Natl.Acad.Sci. U.S.A.86:6553-6556; Lemaitreら,1987,Proc .Natl . Acad. Sci .84:648-652; 1988 年12月15日に公開されたPCT 国際公開番号WO88 /09810を参照のこと)または血液脳関門(例えば、1988年4月25日に公開された PCT 国際公開番号 WO89/10134 を参照のこと)、ハイブリダイゼーション誘発開 裂剤(例えば、Krolら,1988,BioTechniques 6:958-976)およびインターカレー テト剤(例えば、Zon,1988,Pharm. Res .5:539-549を参照のこと)を含んでも よい。この目的のために、オリゴヌクレオチドを、別の分子、例えば、ペプチド 、ハイブリダイゼーション誘発架橋剤、輸送剤、ハイブリダイゼーション誘発開 裂剤等に接合してもよい。 アンチセンスオリゴヌクレオチドは、少なくとも1つの修飾塩基部分を含み、 これらの塩基部分は、5−フルオロウラシル、5−ブロモウラシル、5−クロロ ウラシル、5−ヨードウラシル、ヒポキサンチン、キサンチン、4−アセチルシ トシン、5−(カルボキシヒドロキシルメチル)ウラシル、5−カルボキシメチ ルアミノメチル−2−チオウリジン、5−カルボキシメチルアミノメチルウラシ ル、ジヒドロウラシル、β−D−ガラクトシルケオシン、イノシン、N6−イソ ペンテニルアデニン、1−メチルグアニン、1−メチルイノシン、2,2−ジメ チルグアニン、2−メチルアデニン、2−メチルグアニン、3−メチルシトシン 、5−メチルシトシン、N6−アデニン、7−メチルグアニン、5−メチルアミ ノメチルウラシル、5−メトキシアミノメチル−2−チオウラシル、β−D−マ ンノシルケオシン、5’−メトキシカルボキシメチルウラシル、5−メトキシウ ラシル、2−メチルチオ−N6−イソペンテニルアデニン、ウラシル−5−オキ シ酢酸(v)、ワイブトキソシン、シュードウラシル、ケオシン、2−チオシトシ ン、5−メチル−2−チオウラシル、2−チオウラシル、4−チオウラシル、5 −メチルウラシル、ウラシル−5−オキシ酢酸メチルエステル、ウラシル−5− オキシ酢酸(v)、5−メチル−2−チオウラシル、3−(3−アミノ−3−N− 2−カルボキシプロピル)ウラシル、(acp3)w、および2,6−ジアミノプリン を含むが、これらに限定されるものではない郡から選ばれる。 アンチセンスオリゴヌクレオチドはまた、アラビノース、2−フルオロアラビ ノース、キシルロース、およびヘキソースを含むが、これらに限定されるのもの ではない群から選ばれる少なくとも一つの修飾された糖部分を含んでもよい。 さらに別の実施態様では、アンチセンスオリゴヌクレオチドは、ホスホロチオ エート、ホスホロジチオエート、ホスホロアミドチオエートホスホロアミデート 、ホスホロジアミデート、メチルホスホネート、アルキルホスホトリエステル、 およびホルムアセタールまたはこれらの類似体からなる群から選ばれた少なくと も一つの修飾されたリン酸骨格を含む。 さらに別の実施態様では、アンチセンスオリゴヌクレオチドはα−アノマーオ リゴヌクレオチドである。α−アノマーオリゴヌクレオチドは、相補的なRNA と特異的な二本鎖ハイブリッドを形成し、この場合、通常のβ−単位とは逆に、 鎖が互いに平行になる(Gautier ら,1987,Nucl. Acids Res .15:6625-6641)。 オリゴヌクレオチドは2’−O−メチルリボヌクレオチド(Inoueら,1987,Nucl . Acids Res .15: 6131-6148)、またはキメラRNA−DNA類似体(Inoueら,1987 ,FEBS Lett .215:327-330)である。 本発明のオリゴヌクレオチドは、当業界で公知の標準的な方法、例えば、自動 DNA合成装置(例えば、Biosearch、Applied Biosystems等より市販されてい る)を使用して合成してもよい。例として、ホスホロチオエートオリゴヌクレオ チドは、Stein らの方法(1988, Nucl .Acids Res.16:3209)により合成してもよ く、メチルホスホネートオリゴヌクレオチドは多孔性ガラスポリマー担体(Sarin ら,1988,Proc. Natl. Acad. Sci.U.S.A. 85:7448-7451)等を使用して作製する ことができる。 アンチセンス分子は、in vivo で標的遺伝子または経路遺伝子を発現する細胞 に送達されるべきである。アンチセンスDNAおよびRNAを細胞に送出するた めに、多くの方法が開発されている。例えば、組織部位に直接注射できるアンチ センス分子、または所望の細胞を標的とするように設計した修飾アンチセンス分 子(例えば、標的細胞表面で発現された受容体または抗原と特異的に結合するペ プチドまたは抗体に結合されたアンチセンス)は、全身投与することができる。 しかしながら、内因性mRNAの翻訳を抑制するのに充分なアンチセンスの細 胞内濃度を達成することはしばしば困難である。それゆえ、好ましいアプローチ は、組換えDNA構築物を利用するものであり、ここでは、アンチセンスオリゴ ヌクレオチドが強力なpol III またはpol IIプロモーターの制御下に置かれる。 患者中の標的細胞をトランスフェクトするためのこのような構築物の使用は、内 因性標的遺伝子または経路遺伝子転写産物と相補的塩基対を形成する一本鎖RN Aの転写を生じさせ、それによって標的遺伝子または経路遺伝子mRNAの翻訳 を阻止する。例えば、細胞に取り込まれ、アンチセンスRNAの転写を指示する ように、ベクターをin vivo で導入することができる。このようなベクターはエ ピソームのまま残ることができるか、またはそれが所望のアンチセンスRNAを 産生するように転写され得る限り、染色体に組込まれるようになる。このような ベクターは、当業界で標準的な組換えDNA技術により構築することができる。 ベクターは、哺乳類細胞中における複製および発現に使用される、プラスミド、 ウイルス、および当業界で知られているその他のベクターであってもよい。アン チセンスRNAをコードする配列の発現は、哺乳類、好ましくはヒトの細胞中で 作用するための当業界で知られているあらゆるプロモーターによるものであって もよい。このようなプロモーターは、誘導または構成プロモーターであってもよ い。このようなプロモーターとして、SV初期期プロモーター領域(Bernoist およ びChambon,1981, Nature 290:304-310)、ラウス肉腫ウイルスの3'ロングターミ ナルリピート中に含まれるプロモーター(Yamamoto ら,1980,Cell 22:787-797) 、ヘルペスのチミジンキナーゼプロモーター(Wagnerら,1981,Proc .Natl. Aca d .Sci.U.S.A. 78:1441-1445)、メタロチオネイン遺伝子の調節配列(Brinster ら ,1982,Nature 296:39-42)等が挙げられるが、これらに限定されるものではな い。あらゆるプラスミド、コスミド、YAC およびウイルスベクターを、組織部位 に直接導入することができる組換えDNA構築物を調製するために使用すること ができる。また、所望の組織に選択的に感染するウイルスベクターを使用するこ とができる。 リボザイムはRNAの特異的開裂を触媒作用することができる酵素RNA分子 である(総説について、例えば、Rossi,J.,1994, Current Biology 4:469-471 を参照のこと)。リボザイム作用機序は、相補的な標的RNAへのリボザイム分 子の配列特異的ハイブリダイゼーション、続いてエンドヌクレオチドの(endonu cleolytic)開裂を伴う。リボザイム分子の組成は標的遺伝子mRNAに相補的 な一つ以上の配列を含まなければならず、かつmRNA開裂に対応する公知の触 媒配列を含まなければならない。この配列については、米国特許第5,093,246 号 明細書(これは参考として本明細書にそのまま含まれる)を参照のこと。このよ うなものとして、標的遺伝子タンパク質をコードするRNA配列のエンドヌクレ オリチドの開裂を特異的かつ有効に触媒作用するように遺伝子操作したハンマー ヘッドモチーフリボザイム分子が本発明の範囲内にある。 標的または経路遺伝子mRNA転写産物を触媒的に開裂するように設計された リボザイム分子はまた、標的または経路遺伝子mRNAの翻訳および標的および 経路遺伝子の発現を阻止するために使用することができる(例えば、1990年10月 4 日に公開されたPCT 国際公開WO90/11364; Sarverら,1990,Science 247:1222 -1225 を参照のこと)。部位特異的認識配列でmRNAを開裂するリボザイムを 標的または経路遺伝子mRNAを分解するために使用することができるが、ハン マーヘッドリボザイムの使用が好ましい。ハンマーヘッドリボザイムは標的mR NAと相補的塩基対を形成するフランキング領域により示された位置でmRNA を切断する。唯一の要件は、標的mRNAが二つの塩基からなる下記の配列:5' -UG-3'を有することである。ハンマーヘッドリボザイムの構築および作製は当業 界で周知であり、HaseloffおよびGerlach,1988,Nature334:585-591 に充分に 記載されている。好ましくは、リボザイムを遺伝子操作して、開裂認識部位が標 的または経路遺伝子mRNAの5'末端付近に配置する。すなわち、効率を高め、 非機能性mRNA転写産物の細胞内蓄積を最小にするように遺伝子操作すること が好ましい。 また、本発明のリボザイムは、エンドリボヌクレアーゼ(以下、“Cech型リボ ザイム”という)、例えば、Tetrahymena Thermophila(IVS、またはL-19 IVS RN Aとして知られている)中で自然に生じたものおよびThomas Cech および共同研究 者らによりさらに広く記載されたもの(Zaug ら,1984,Science ,224:574-57 8; ZaugおよびCech,1986,Science ,231:470-475; Zaugら,1986,Nature ,324:4 29-433; University Patents Inc.の公開された国際特許出願番号WO88/0430 0; BeenおよびCech,1986,Cell ,47:207-216)などを含む。Cech型リボザイムは、 8塩基対活性部位を有し、これが標的RNA配列にハイブリダイズした後に、標 的RNAの開裂が起こる。本発明は、標的または経路遺伝子中に存在する8塩基 対活性部位を標的とするこれらのCech型リボザイムを意図している。 アンチセンスアプローチの場合のように、リボザイムは修飾オリゴヌクレオチ ド(例えば、改良された安定性、ターゲッティング等のためのもの)を含んでも よく、in vivo で標的または経路遺伝子を発現する細胞に送達されるべきである 。好ましい送達方法は、強力な構成pol III またはpol IIプロモーターの制御下 にリボザイムを”コードする”DNA構築物を使用し、トランスフェクトした細 胞が内因性標的または経路遺伝子メッセージを分解し、翻訳を阻害するのに充分 な量のリボザイムを産生する。リボザイムはアンチセンス分子と異なり、触媒で あるため、効率のためには低い細胞内濃度が必要だからである。 本明細書に記載されたアンチセンス分子、リボザイム分子、および/または三 重らせん分子を変異体遺伝子発現を阻害するために利用する場合、その技術はま た通常の標的遺伝子の対立遺伝子により産生されたmRNAの転写(三重らせん )および/または翻訳(アンチセンス、リボザイム)を有効に低下させるか、ま たは阻害することができるという可能性があり、その蓋然性は、存在している通 常の標的遺伝子産物の濃度が正常な表現型に必要とされるよりも低い場合に生じ 得る。このような場合、標的遺伝子活性の実質的に正常なレベルが維持されるこ とを確実にするために、正常な標的遺伝子活性を示す標的遺伝子ポリペプチドを コードし、発現する核酸分子を、アンチセンス処理、リボザイム処理、または三 重らせん処理のいずれが利用されようともこれらに対して感受性である配列を含 まない、下記の第5.9.2 節に記載されたような遺伝子治療方法により、細胞に導 入することができる。また、標的遺伝子が細胞外タンパク質をコードする場合に は、標的遺伝子活性の必要レベルを維持するために正常な標的遺伝子タンパク質 を同時に投与することが好ましい。 本発明のアンチセンスRNAおよびDNA、リボザイム、並びに三重らせん分 子は、DNA分子およびRNA分子の合成について当業界で公知のあらゆる方法 により作製することができる。これらは、当業界で公知のオリゴデオキシリボヌ クレオチドおよびオリゴリボヌクレオチドを化学的に合成するための技術、例え ば、固相ホスホルアミジト化学合成を含む。また、RNA分子はアンチセンスR NA分子をコードするDNA配列のin vitroおよびin vivo での転写により生成 させることができる。このようなDNA配列は、好適なRNAポリメラーゼプロ モーター、例えば、T7およびSP6 ポリメラーゼプロモーターをとり込む種々のベ クターにとり込まれ得る。また、使用されるプロモーターに応じて、アンチセン スRNAを構成的および誘導的に合成するアンチセンスcDNA構築物を細胞系 に安定に導入することができる。 DNA分子に関する種々の公知の修飾を、細胞内の安定性を向上させ、および 半減期を延ばす手段として導入することができる。可能な修飾として、その分子 の5'末端および/または3'末端へのリボヌクレオチドおよびデオキシヌクレオチ ドのフランキング配列の付加またはオリゴデオキシリボヌクレオチド骨格中のホ スホジエステラーゼ結合ではなくホスホロチオエート結合および2’O−メチル 結合の使用が挙げられるが、これらに限定されるものではない。 内因性の標的および/または経路遺伝子発現はまた、ターゲティングされた相 同組換えを使用して、標的および/または経路遺伝子およびそのプロモーターを 不活化または“ノックアウト”することにより低下させることができる(例えば 、Smithiesら,1985,Nature 317:230-234; Thomas&Capecchi,1987,Cell 51: 503-512; Thompson ら,1989 Cell 5:313-321 を参照のこと; これらのそれぞれ が参考として本明細書にそのまま含まれる)。内因性標的および/または経路遺 伝子(標的および/または経路遺伝子のコード領域または調節領域)に相同なD NAに隣接した変異体、非機能性標的および/または経路遺伝子(および完全に 無関係のDNA配列)を、選択可能なマーカーおよび/または陰性の選択可能な マーカーを用いるか、または用いずに、標的および/または経路遺伝子をin viv oで発現する細胞をトランスフェクトするために使用することができる。ターゲ ティングされた相同組換えによるDNA構築物の挿入は、標的および/または経 路遺伝子の不活化をもたらす。このようなアプローチは、農業分野に特に適して おり、この場合、ES(胚幹)細胞への修飾を、不活性標的および/または経路遺 伝子を有する動物の子孫を作製するために使用することができる(例えば、Thom as&Capecchi,1987およびThompson,1989、上出)。このような技術はまた、T 細胞サブ集団関連疾患動物モデルを作製するために利用することができる。この アプローチは、組換えDNA構築物が適当なウイルスベクター、例えば、ヘルペ スウイルスベクターを使用してin vivo で必要とされる部位に直接投与またはタ ーゲティングすることを条件として、ヒトにおける使用に適合させることができ るということに注目すべきである。 また、内因性標的および/または経路遺伝子発現は、標的および/または経路 遺伝子の調節領域に相補的なデオキシリボヌクレオチド配列(すなわち、標的お よび/または経路遺伝子プロモーターおよび/またはエンハンサー)をターゲッ ティングして、生体中の標的細胞中の標的および/または経路遺伝子の転写を阻 止する三重らせん構造を形成することにより低下させることができる(一般に、 Helene,C.1991,Anticancer Drug Des.,6(6):569-84; Helene,C.ら,1992,An n,N.Y.Accad.Sci.,660:27-36;およびMaher,L.J.,1992,Bioassays 14(12):807 -15 を参照のこと)。本発明のさらに別の実施態様では、標的および/または経 路遺伝子の活性は、“優性負(dominant negative)”アプローチを使用して低下 させることができる。この目的のために、欠損標的および/または経路遺伝子産 物をコードする構築物を、適当な標的細胞中で標的および/または経路遺伝子産 物の活性を低下させるための遺伝子治療アプローチに使用することができる。 5.9.2. 正のモジュレーター技術 先に説明したように、ある免疫疾患の治療は、標的遺伝子発現のレベルを高め るか、または標的遺伝子産物の活性を増加させるために利用できる技術、または 特異的なTH細胞サブ集団に属するすべての細胞を有効に増加させるために利用で きる技術により成功する。 例えば、正のモジュレーター活性を示す、第5.8 節に記載したアッセイにより 同定されたような化合物を、本発明に従ってあるTH細胞サブ集団関連症状を改善 するために使用することができる。上記第5.8 節に説明したように、このような 分子として、標的遺伝子産物の膜貫通タンパク質の可溶性細胞外部分に相当する ペプチド、ホスホペプチド、小さい有機および無機の分子、および抗体(例えば 、ポリクローナル抗体、モノクローナル抗体、ヒト化抗体、抗イディオタイプ抗 体、キメラ抗体および一本鎖抗体、並びにFAb、F(ab')2およびFAb 発現ライブラ リー断片、およびこれらのエピトープ結合断片を含む)が挙げられるが、これら に限定されるものではない。 例えば、標的遺伝子タンパク質のような化合物を、免疫疾患症状を改善するた めに充分なレベルで、このような症候を示す患者に投与することができる。以下 の第5.10節で説明する技術のいずれかを、このような投与に利用することができ る。当業者は、下記の第5.10.1節に記載するような技術を使用して、有効で、毒 性用量以下の化合物の濃度の決定方法を容易に知るであろう。 投与すべき化合物がペプチド化合物である場合、ペプチド化合物をコードする DNA配列は、症状を改善するために充分なペプチド化合物のレベルを生じさせ るのに充分な濃度で、免疫疾患症状を示す患者に直接投与することができる。化 合物の細胞内投与を達成する、以下の第5.10節に説明する、リポソーム投与など のいかなる技術も、このようなDNA分子の投与に利用することができる。DN A分子は、例えば、公知の組換え技術により作製することができる。 細胞外で作用するペプチド化合物の場合、このようなペプチドをコードするD NA分子は、充分な循環濃度のペプチドが免疫疾患症状の低減を誘導することが できる限り、あらゆる細胞型により摂取されて発現される。細胞内で作用する化 合物の場合、このようなペプチドをコードするDNA分子は免疫疾患の低減をも たらすのに充分なレベルで、目的のTH細胞サブ集団に取り込まれ、発現されるな ければならない。 それゆえ、DNA分子を目的のTH細胞サブ集団に選択的に投与するために利用 することができるいかなる技術も、細胞内で作用するペプチドをコードするDN A分子にとって好適である。例えば、喘息の場合、肺組織内にあるTH細胞サブ集 団へのその分子の選択的投与のための技術が好ましい。 さらに、TH細胞サブ集団関連疾患に異常な遺伝子が関与する場合、患者は遺伝 子置換療法により治療することができる。正常な標的遺伝子の一つ以上のコピー または標的遺伝子機能を有する正常な標的遺伝子タンパク質の生成を指示する遺 伝子の一部は、アデノウイルスベクター、アデノ関連ウイルスベクター、および レトロウイルスベクターなどのベクターに加えて、リポソームのようなDNAを 細胞に導入するその他の粒子を使用して細胞に挿入することができるが、これら に限定されるものではない。 このような遺伝子置換技術はin vivo およびin vitroで行うことができる。上 記のように、細胞外分子をコードする遺伝子について、標的遺伝子を発現する細 胞型は、免疫疾患の改善のために細胞外分子の充分な循環濃度を得るよりも重要 ではない。さらに、上記のように、遺伝子が細胞内で、および膜貫通分子として 作用する細胞をコードする場合、その遺伝子は目的のTH細胞サブ集団細胞型で発 現される必要がある。それゆえ、目的の細胞型の範囲内の発現について選択する 技術が標的遺伝子のこの後者のクラスには好ましい。in vivo のこのような技術 として、例えば、標的遺伝子配列の適当な局所投与が挙げられる。 標的および/または経路遺伝子発現の全レベルおよび/または標的および/ま たは経路遺伝子活性を高めるために利用されてもよい別の方法は、T細胞サブ集 団関連疾患の症状を改善するために充分な位置および数で、患者に適当な標的お よび/または経路遺伝子を発現する細胞、好ましくは自己細胞の導入を含む。こ のような細胞は組換えおよび非組換えのいずれであってもよい。患者中で標的お よび/または経路遺伝子発現の全レベルを増加させるために投与することができ る細胞の中には、標的および/または経路遺伝子を発現する、正常な細胞がある 。細胞は解剖学的な発現部位で、または生体中の異なる部位に配置される組織移 植片の一部として投与することができる。このような細胞をベースとする遺伝子 治療技術は当業者に公知である。例えば、Andersonらの米国特許第5,399,349 号 、Mulligan&Wilsonの米国特許第5,460,959 号を参照のこと。 in vitroでは、標的遺伝子配列を自己細胞に導入することができる。次に目的 の標的遺伝子配列を発現するこれらの細胞は、疾患の症状の改善が生じるように 、患者に、好ましくは静脈内投与により、再度導入することができる。 また、特異的TH細胞サブ集団に属するTH細胞は、その他のTH細胞サブ集団細胞 に対するこのTH細胞サブ集団に属する細胞の全数が増加するように、患者に投与 することができ、これがTH細胞サブ集団関連疾患の改善をもたらす。このような TH細胞サブ集団増強のための技術を以下の第5.9.3.2 節に記載する。 5.9.3負および正のモジュレーター技術 モジュレーター技術を利用する特別な用途に応じて、TH細胞サブ集団関連疾患 を含む免疫疾患の改善をもたらす正および負の応答を生じさせることができるモ ジュレーター技術を本明細書に記載する。こうして、適当な場合に、この節の遺 伝子操作は、第5.9.1 節に記載した負のモジュレーター技術と組み合わせて、ま たは第5.9.2 節に記載した正のモジュレーター技術と組み合わせて使用すること ができる。 5.9.3.1.抗体技術 モジュレーター能を示す抗体は、TH細胞サブ集団関連疾患のような免疫疾患を 回復するために利用することができる。特異的な抗体に応じて、モジュレーター 効果は負であってもよく、第5.9.1 節に記載した技術の一部として利用でき、ま たは正であってもよく、節5.9.2 に上記された技術と組み合わせて使用すること ができる。 負のモジュレーター能力を示す抗体はタンパク質に特異的に結合し、タンパク 質の作用に干渉する抗体を表す。例えば、細胞外受容体の場合、このような抗体 は、受容体を活性化しないが、その天然リガンドと結合する受容体の能力を遮断 するような様式で受容体の細胞外ドメインと特異的に結合するはずである。例え ば、遺伝子103 または200 の細胞外ドメインに対して誘導された抗体は、このよ うな負のモジュレーターとして機能することができる。さらに、10遺伝子産物細 胞外ドメインの一つ以上に対して誘導された抗体は、負のモジュレーター様式で 機能することができる。このような抗体は、上記の第5.6 節に記載した標準的な 技術を使用して、完全長の野生型もしくは変異体タンパク質に対して、またはタ ンパク質の部分に相当するペプチドに対して産生することができる。抗体として 、ポリクローナル抗体、モノクローナル抗体、FAb 断片、一本鎖抗体、キメラ抗 体等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。 正のモジュレーター能力を有する抗体はタンパク質に特異的に結合し、結合に より、それが認識するタンパク質の機能を直接および間接に活性化するのに利用 できる抗体を表す。例えば、ある抗体は膜貫通タンパク質を機能させる様式で膜 貫通タンパク質の細胞外部分に結合することができ、その内因性リガンドが結合 していることを介して膜貫通タンパク質を機能させ、こうして、例えば、シグナ ル変換経路を活性化することができる。抗体は、上記の第5.6 節に記載した通常 の技術を使用して、完全長野生型もしくは変異体タンパク質に対し、およびタン パク質の部分に相当するペプチドに対して産生することができる。抗体として、 ポリクローナル抗体、モノクローナル抗体、FAb 断片、一本鎖抗体、キメラ抗体 、等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。 抗体に特異的な標的遺伝子タンパク質などのタンパク質が細胞内にあり、全抗 体が使用される場合には、内在化抗体が好ましい。しかしながら、リポフェクチ ンおよびリポソームを用いて、抗体または遺伝子産物エピトープに結合するFab 領域の断片を細胞内に送達することができる。抗体の断片を使用する場合、タン パク質の結合ドメインに結合する最小の阻害性断片が好ましい。例えば、タンパ ク質に結合する抗体の可変領域のドメインに相当するアミノ酸配列を有するペプ チドを使用することができる。このようなペプチドを、当業界で公知の方法(例 えば、Creighton,1983,(上出);およびSambrookら,1989(上出)を参照のこと)を 使用して、化学的に合成することができ、また組換えDNA技術により産生する ことができる。また、一本鎖抗体、例えば、細胞内エピトープに結合する中和抗 体を投与することもできる。このような一本鎖抗体は、例えば、Marasco ら(Mar asco,W.ら,1993,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 90:7889-7893)に記載されたよう な技術を利用して一本鎖抗体をコードするヌクレオチド配列を標的細胞集団内で 発現させることにより投与することができる。 抗体に特異的なタンパク質が細胞外にある場合、または該タンパク質が膜貫通 タンパク質である場合には、ペプチド投与に適している以下の5.10節に記載され る投与技術のいずれかを利用して、抗体をそれらの作用部位に有効に投与するこ とができる。 5.9.3.2TH細胞サブ集団濃度を増加又は減少させる方法 ここに記載した技法はあるTH細胞サブ集団に属する細胞の総数を枯渇あるい は増大させ、それによって目的とするTH細胞サブ集団とその他のTH細胞サブ 集団との比を増加あるいは減少させるために用いることができる。とりわけ、あ るTH細胞サブ集団中に存在する細胞の総数を枯渇あるいは増大させるために用 い得る分離法について述べており、さらに、特定のTH細胞サブ集団を枯渇させ るために用い得る方法について述べている。 適用法の如何によって、あるTH細胞サブ集団に属する細胞数を変化させるこ とでTH細胞サブ集団関連疾患の改善に対して刺激あるいは阻害応答を引き起こ すことができる。適切な例においては本節の方法は前記の第5.9.1節に記載の阻 害法とともに用いることができ、あるいはまた、前記第5.9.2節に記載の刺激法 とともに用いることができる。 ここに記載の分離法は特定の細胞表面マーカー、好ましくはトランスメンブレ ンマーカーの有無に基づくものである。このようなマーカーとしてはTH2特異 的103遺伝子産物細胞外ドメインマーカー、TH1特異的200遺伝子産物細 胞外ドメインマーカー、TH誘導性10遺伝子産物細胞外ドメインマーカーが挙 げられるが、これらに限定されなるものではない。 ある特定のTH細胞サブ集団に属する細胞の数を増加又は増強することが目標 であるような分離法の場合には、それに用いる抗体は未分化の、又は部分的に未 分化のTH細胞上に存在する細胞表面マーカーに対して特異的なものを用いるこ とができる。未分化あるいは部分的に未分化なTH細胞を分離し、精製した後、 TH細胞を生理的緩衝液あるいは培地中で培養し、適当な因子の存在下で培養す ることにより、分化を誘導することができる。例えば、IL−4はTH細胞をT H2に分化させ、サイトカインIL−12はTH細胞をTH1に分化させるため に添加することができる。分化させた後、細胞を洗浄し、例えば緩衝化食塩水中 に再懸濁し、患者体内に、好ましくは静脈内投与により再導入することができる 。 細胞集団、例えば治療対象の患者自身の造血細胞から、in vitroで細胞を分離 し精製する分離法を用いることができる。TH細胞サブ集団を含有する出発材料 となる細胞集団、例えば造血細胞は当業者には周知の標準的な方法で得られる。 このよ うな方法をとり得る出発材料の一つとして末梢血があり、それは静脈穿刺で得ら れ、ヘパリン加試験管中に採取される。 出発材料となる自己細胞を得た後、その出発材料中の他の細胞には存在しない が目的とするT細胞集団上には存在する特異的マーカーに結合するような抗体を 利用する種々の方法を用いて、TH1又はTH2細胞などのT細胞を除去して、 選択的に分離精製できる。これらの方法としては例えば蛍光細胞分析分離装置(F ACS)及び蛍光色素を用いたフローサイトメトリー法、ビオチンをコンジュゲート させた細胞表面マーカー特異的抗体、及びアフィニティーカラムマトリックス又 はプラスチック表面などの固相支持体に結合させたアビジン又はストレプトアビ ジンを用いるビオチンーアビジン又はビオチンーストレプトアビジン分離法、又 は抗体をコートした磁気ビーズを用いる磁気分離法がある。 特異的マーカーに対する抗体を用いた分離法は正の選択又は負の選択となる。 負の分離の場合には不要な細胞上にあるマーカーに特異的な抗体を用いる。例え ば、TH1細胞の数を枯渇させることが望ましいようなTH1細胞サブ集団関連 疾患では、用いる抗体は200遺伝子産物の細胞外ドメインに対するものとなる 。一方、TH1細胞の数を枯渇させることが望ましいようなTH2細胞サブ集団 関連疾患では、用いる抗体は103遺伝子産物の細胞外ドメインに対するものと なる。このような細胞表面マーカーに対する抗体と結合した細胞を除去又は溶解 し、残存している望ましい混合物を保持する。 正の分離においては目的とする所望の細胞上に存在するマーカーに特異的な抗 体を用いる。例えば、TH1細胞の数を増加させることが望ましいようなTH1 細胞サブ集団関連疾患では、用いる抗体は200遺伝子産物の細胞外ドメインに 対するものとなる。一方、TH1細胞の数を増加させることが望ましいようなT H2細胞サブ集団関連疾患では、用いる抗体は103遺伝子産物の細胞外ドメイ ンに対するものとなる。抗体と結合した細胞を分離し保持する。正及び負の分離 は、実質的には同時にあるいは順次行うことができる。 蛍光細胞分析分離装置(FACS)などによるフローサイトメトリーの使用が抗体に よる分離の一般的な方法である。典型的には、フローサイトメトリーによる分離 は次のように行われる。細胞懸濁液を遠心し培地中に再懸濁する。蛍光色素とコ ンジュ ゲートさせた抗体を添加し、抗体と特異的細胞表面マーカーとを結合させる。次 いで細胞混液を1回以上遠心・再懸濁することにより洗浄する。混液をFACSにか け、蛍光特性の違いに基づいて細胞を分離する。FACSシステムは多色分析可能な ものを含め各種の性能のものが入手可能である。装置にかけた細胞はその大きさ や粒子性に起因する前方及び側方への特徴的な散乱パターン並びに特定の細胞表 面マーカーの正及び/又は負の発現によって同定される。 フローサイトメトリー以外の分離法でも迅速な分離が行える。そのような方法 の一つとしてビオチン-アビジンをベースとしたアフィニティークロマトグラフ ィーによる分離がある。典型的には、その方法は、例えば本明細書中に記載した 103遺伝子でコードされるトランスメンブランタンパク質などの特異的マーカ ーに対するビオチン結合抗体と細胞をインキュベートさせた後、アビジンカラム を通過させることによって行われる。ビオチン-抗体-細胞複合体はビオチン-ア ビジン相互作用によってカラムに結合し、その他の細胞はカラムを通過する。ビ オチン-アビジンシステムの特異性は迅速な正の分離によく適したものである。 複数回通過させることにより十分なレベルの目的とするTH細胞サブ集団が分離 される。 分離法の目標があるTH細胞サブ集団に属する細胞の総数を枯渇させるための ものである場合には、出発材料の細胞中のTH細胞サブ集団細胞を効果的に枯渇 させた後の細胞を患者に再導入し得る。このようにTH細胞サブ集団を枯渇させ ると、TH細胞サブ集団の活性又は活性の過剰に伴うTH細胞サブ集団関連疾患 の回復をもたらす。そのTH細胞サブ集団を枯渇させた細胞は、細胞を洗浄し、 例えば緩衝化食塩水中に再懸濁し、患者に静脈内投与することにより再導入され る。 細胞の生存度とリカバリーが十分であれば、TH細胞サブ集団を枯渇させた細 胞を分離後直ちに患者に再導入することができる。また、TH細胞サブ集団を枯 渇させた細胞を、患者に投与する前にex vivo で培養し増加させることもできる 。インターロイキンやその他の周知の増殖因子を含む生理的緩衝液あるいは培地 を用いる周知の方法で細胞数を増加させることが可能である。 分離法の目標がTH細胞サブ集団に属する細胞の総数を増強あるいは増加させ るためのものである場合には、精製したTH細胞サブ集団細胞に由来する細胞を 患者に再導入でき、TH細胞サブ集団の活性低下に伴うTH細胞サブ集団関連疾 患の回 復をもたらす。 再導入する細胞を再導入前にex vivoで培養し細胞数を増加させる。精製した TH細胞サブ集団細胞を洗浄し、例えば緩衝化食塩水中に懸濁し、静脈内投与に より患者に再導入することができる。 増加させるべき細胞を、標準的な方法により、精製TH細胞サブ集団の増殖を 誘発する適当な増殖剤の存在下で培養する。そのような増殖剤としては例えば適 当なサイトカイン、抗原、又は抗体が挙げられる。TH2細胞の場合には例えば 増殖剤としてIL−4を用いることができ、TH1細胞の場合には増殖剤として IL−12を用いることができる。 患者に再導入する前に、精製された細胞を例えば目的とする遺伝子産物をコー ドする遺伝子配列で形質転換させることにより修飾することができる。このよう な遺伝子産物は、精製したTH細胞サブ集団の活性を増強させるような産物であ るか、または、その他のTH細胞サブ集団の一種又はそれ以上を抑制する産物で なければならない。細胞の形質転換及び遺伝子の発現の方法は当業者には周知で あり、上記第5.5節に記載の方法を用い得る。 さらに、ある特定のTH細胞サブ集団に属する細胞数を枯渇させることが目標 である場合には、周知のターゲティング法を用いることができる。このようなタ ーゲティング法としては、in vivo又はin vitroでターゲティング剤を細胞集団 に導入しその集団中のある特定の細胞のサブセットを選択的に破壊させるもので ある。このようなターゲティング剤のin vivo投与法については下記の第5.10節 に記載する。 通常、ターゲティング剤は先ずターゲティング部分を含み、該ターゲティング 部分は、この場合には、ターゲティング剤とある特定のTH細胞サブ集団との選 択的会合を起こさせるものである。ターゲティング剤は次いでターゲティング剤 が会合した細胞を破壊することのできる部分を含む。 ターゲティング部分としては、ターゲットとなるTH細胞サブ集団上に特異的 に認められる細胞表面マーカーに対する抗体、又は、ターゲットとなるTH細胞 サブ集団上にしか認められない受容体型分子に結合するリガンド、例えば増殖因 子類などに対する抗体が含まれるが、これらに限定されるものではない。 TH2細胞の場合には、例えば、本明細書中に記載の103遺伝子産物の細胞 外 部分に対する抗体か又は、この受容体型TH2特異的分子に特異的なリガンドが ターゲティング部分として該当する。TH1細胞の場合には、例えば、本明細書 中に記載の200遺伝子産物の細胞外部分に対する抗体か又は、この受容体型T H1特異的分子に特異的なリガンドがターゲティング部分として該当する。 破壊を行なう部分としてはターゲティング剤が結合する相手の細胞を不活化あ るいは破壊する能力のあるものであればいかなるものでも良い。例えば、破壊を 行なう部分としてはサイトトキシン又は放射性物質が挙げられるがこれらに限定 されるものではない。サイトトキシンとしては例えば植物由来、真菌由来、又は 細菌由来の毒素類があり、通常は、リシンA鎖毒素の糖を除去したものが効力が 強く半減期が長いため、好ましい。 5.10. 医薬調製品及び投与法 ここに記載の化合物類、核酸配列及びTH細胞サブ集団細胞は、免疫疾患例え ばTH細胞サブ集団関連疾患を治療又は改善するため治療上有効な投与量にて患 者へ投与することができる。治療上有効な投与量とは、免疫疾患の症状を改善す るのに十分な化合物又はTH細胞サブ集団の量、または、TH細胞サブ集団関連 疾患又はその他の免疫疾患の改善をもたらす遺伝子産物を十分な濃度で発現させ るような核酸配列の量を意味する。 5.10.1. 有効投与量 化合物の毒性と治療上の有効性は、細胞培養又は実験動物を用いて、例えばLD50 (集団の50%を致死させる投与量)及びED50(集団の50%において治療上有効な投 与量)を求めるための標準的な薬学的方法で求められる。毒性量と有効量の投与 量比は治療インデックスと呼ばれ、LD50/ED50比で表される。治療インデックス の数値の大きい化合物が好ましい。毒性のある副作用を示す化合物も用いること ができるが、未感染細胞へのダメージを最小限にとどめて副作用を低減させるた めに、そのような化合物を目的とする組織に運ぶためのデリバリーシステムの設 計に注意を払わねばならない。 細胞培養アッセイ及び動物実験から得られたデータをヒトへの投与量の範囲を 求 めるために利用することができる。このような化合物の投与量は、循環血漿中の 濃度がED50を含み毒性が全くないかまたはほとんどない循環濃度の範囲内になる ような量であることが好ましい。投与量はこの範囲内で投与剤型及び投与経路に よって変わる。本発明の方法で用いられる化合物に対しては、治療上有効な投与 量は細胞培養アッセイで推定することができる。細胞培養で求めたと同様に、動 物モデルにおいてIC50値(すなわち症状の最大抑制の半分を達成するための供試 化合物の濃度)をその範囲内に含む循環血漿中の濃度範囲を達成する投与量を求 めることができる。このような情報を用いて、ヒトにおける有用な投与量をより 正確に求めることができる。血漿中の濃度は例えば高速液体クロマトグラフィー で測定することができる。 5.10.2. 製剤化及び使用 本発明に従って用いられる医薬組成物は、1種又はそれ以上の生理学的に許容 し得るキャリアー又は添加剤を用いて従来法により製剤化することができる。 化合物及び生理学的に許容し得る塩類、並びに溶剤を、吸入法又は通気法(口 又は鼻のいずれかを経て)による投与、経口、舌下、非経口、又は直腸投与用に 製剤化することができる。 経口投与用としては、医薬組成物は例えば錠剤又はカプセル剤の形状をとるこ とができ、結合剤(例えば糊化トウモロコシデンプン、ポリビニルピロリドン、 又はヒドロキシプロピルメチルセルロース)、充填剤(例えば乳糖、微結晶性セル ロース、又はリン酸水素カルシウム)、滑沢剤(例えばステアリン酸マグネシウム 、タルク又はシリカ)、崩壊剤(例えば馬鈴薯デンプン又はグリコール酸デンプン ナトリウム)、又は湿潤剤(例えばラウリル硫酸ナトリウム)などの製剤学的に許 容し得る添加剤を用いて従来法により製剤化することができる。錠剤は当業界で 周知の方法を用いてコーティングすることができる。経口投与用の液状製剤は、 例えば、溶液、シロップ又は懸濁液の形をとることができ、また、使用前に水又 はその他の適当な媒体に溶解して服用する乾燥製剤とすることもできる。このよ うな液状製剤は、懸濁剤(例えばソルビトールシロップ、セルロース誘導体又は 水素化食用脂肪)、乳化剤(例えばレシチン又はアラビアゴム)、非水性媒体(例え ばアーモンド油、油性エステル、エチルアルコール、又は分画した植物油)、及 び保存剤(例えばメチル又はプロピル -p-ヒドロキシ安息香酸塩又はソルビン酸)などの製剤学的に許容し得る添加剤を 用いて従来法により製剤化することができる。製剤中には緩衝塩類、香料、着色 料、及び甘味料などを適宜含有させることもできる。 経口投与用の製剤は、活性化合物の放出を制御するよう適切な方法で製剤化す ることができる。 舌下投与用には、組成物を従来法により錠剤又はロゼンジの形状にすることが できる。 吸入投与用では、適当な噴射剤、例えばジクロロジフルオロメタン、トリクロ ロフルオロメタン、ジクロロテトラフルオロエタン、二酸化炭素、又はその他の 適当なガスを用いて、加圧パック又はネブライザーよりエアロゾルスプレーの形 で化合物を送り込む。加圧エアロゾルの場合、ある一定量を送り込むためのバル ブを備えることによって投与量単位を決めることができる。吸入器あるいは通気 器に用いる例えばゼラチン製のカプセル及びカートリッジは、化合物と適当な粉 末基剤、例えば乳糖又はデンプンとを混合粉末として含む製剤とすることができ る。 化合物を例えば1回全量注射又は持続注入による非経口投与(すなわち静脈内 及び筋肉内投与)用の剤型とすることができる。注射用の製剤は、例えばアンプ ル又は複数回投与用容器等のユニット投与量の形状であり、保存剤を含む。組成 物は、油性あるいは水性媒体中で懸濁液、溶液、又は乳液などの形をとり、懸濁 剤、安定化剤及び/又は分散剤などの添加剤を含有することができる。又は、使 用前に適当な媒体(例えば滅菌済で発熱性物質を除去した水)に溶解して用いる 粉末製剤とすることもできる。TH細胞サブ集団細胞を患者に導入するときは静 脈内投与が好ましい。 化合物はさらに、例えば従来から用いられているココアバター又はその他のグ リセリド類などの座剤の基剤を含有させて、座剤又は滞留浣腸剤などの直腸内投 与剤型とすることができる。 前記の製剤類に加え、化合物はデポー製剤とすることもできる。このような長 期間効力が持続するような剤型は移植(例えば皮下又は筋肉内)、又は筋肉内注射 によって投与できる。このためには、例えば、化合物を適当な重合体又は疎水性 の材料(例えば、許容し得る油中に乳剤として)又はイオン交換樹脂とともに製剤 化するか、 あるいはわずかに水溶性の誘導体、例えばわずかに水溶性の塩として製剤化する ことができる。 化合物は、所望により、活性成分を含む1又はそれ以上のユニット投与量を含 有し得るパック又はディスペンサー中に容れることができる。パックは例えば、 金属、又はブリスターパックなどのプラスチックフォイルから成る。パック又は ディスペンサーには投与法の説明書を添付することができる。 5.11. 診断及びモニタリング法 免疫疾患、例えばTH細胞サブ集団関連疾患の診断、免疫疾患の素因の診断、 このような免疫疾患に対する疾病素因、抗免疫疾患化合物の例えば臨床試験にお ける有効性のモニタリング、及び疾患の治療のための臨床評価を行っている患者 のモニタリングは、種々の方法を用いて行うことができる。さらに、活性化され た免疫細胞、例えばTH細胞サブ集団の中の活性化された細胞を検出するために は数多くの方法が用いられる。 それらの方法は、例えば第5.1節に記載のフィンガープリント遺伝子ヌクレオ チド配列、及び第5.5節(ペプチド)及び第5.6節(抗体)に記載の特異的に発現した ペプチド及びパスウェイ遺伝子ペプチドに対する抗体などの試薬を用いることが できる。とりわけ、これらの試薬は、例えば、1)標的遺伝子の発現、変異の有無 の検出、標的遺伝子のmRNAの発現の過剰又は不足を、免疫疾患のない状態又 はTH細胞サブ集団が活性化されていない状態との比較で検出すること、2)標的 遺伝子産物が過剰に生産されているかあるいは不足しているのかを免疫疾患のな い状態又はTH細胞サブ集団が活性化されていない状態との比較で検出すること 、及び3)混合集団中の特異的TH細胞サブ集団細胞(例えば免疫疾患に関連する TH細胞、あるいは活性化されたTH細胞)の同定に用いることができる。 本明細書に記載の方法は、例えば、少なくとも1種の本明細書中に記載の特異 的フィンガープリント遺伝子核酸又は抗フィンガープリント遺伝子抗体試薬を含 むあらかじめパッケージされた診断キットを用いて行うことができ、例えば臨床 の場においてTH1又はTH2関連の異常を示している患者の診断に用いるのに 便利である。 下記の診断薬においてはフィンガープリント遺伝子が発現しているものであれ ばいかなる細胞タイプや組織であっても用いることができるが、TH細胞である のが好ましい。 ここで用い得る方法の中には化合物の免疫疾患の治療の臨床試験における有効 性をモニタリングする方法が含まれる。化合物としては例えば上記第5.9節に記 載の化合物を用いることができる。このような方法は、患者サンプル中の遺伝子 転写物又は遺伝子産物(正常あるいは免疫疾患のない状態に比較すると免疫疾患 状態のTH細胞サブ集団においては特異的に発現している)を検出することから 成る。 下記の第5.11.1節に記載のいかなる核酸検出法、又は下記の第5.11.2節に記載 のいかなるペプチド検出法も、遺伝子転写物又は遺伝子産物(正常あるいは免疫 疾患のない状態に比較すると免疫疾患状態のTH細胞サブ集団においては特異的 に発現している)を検出することに用いることができる。 臨床試験の実施中に、例えば、単一フィンガープリント遺伝子の発現、又はT H細胞サブ集団のフィンガープリントパターンを、試験化合物の存在又は不在下 におけるTH細胞サブ集団について測定することができる。化合物の有効性は、 得られた発現データを対応する既知の正常で免疫疾患状態でないTH細胞サブ集 団での発現パターンと比較することにより得られる。有効性を示す化合物は、免 疫疾患状態のTH細胞サブ集団の単一フィンガープリント遺伝子発現及び/又は フィンガープリントパターンを、より正常な、免疫疾患でない状態のTH細胞サ ブ集団に近い形に変える化合物である。 免疫疾患状態でのTH細胞サブ集団内で特異的に発現している遺伝子産物又は 産物類を、正常状態あるいは免疫疾患のない状態でのTH細胞サブ集団と比較し て検出することも、潜在的な抗免疫疾患化合物の有効性を臨床試験の実施の際に モニタリングするために用いることができる。臨床試験中に、例えば、上述のよ うな特異的に発現している遺伝子の1種又はそれ以上の産物の発現量及び/又は 活性を、試験化合物の存在下又は不在下においてTH細胞サブ集団について測定 することができる。化合物の有効性は、得られたタンパク質の発現量及び/又は 活性を、対応する正常な、免疫疾患のない状態でのTH細胞サブ集団の既知の発 現量/活性と比較することによって求められる。有効性を示す化合物は、免疫疾 患状態のTH細胞サ ブ集団のパターンを、より正常な、免疫疾患でない状態のTH細胞サブ集団のパ ターンに近い形に変える化合物である。 103遺伝子はTH2特異的な性質を有するので、103遺伝子の転写物及び /又は産物の検出は、TH2細胞サブ集団関連免疫疾患、例えば喘息やアレルギ ーの治療のための臨床試験において化合物の有効性をモニタリングするのに特に 適している。 TH2細胞サブ集団に対するTH1細胞サブ集団中の105、106及び20 0遺伝子の発現パターンより、これらの遺伝子の転写物及び/又は産物を検出す ることは、TH1細胞サブ集団関連免疫疾患、例えば多発性硬化症、乾癬又はイ ンシュリン依存性糖尿病の治療のための臨床試験において化合物の有効性をモニ タリングするのに特に適している。 さらにここで用い得る方法としては、TH細胞の応答性、例えば抗原に対する 応答性を検出する方法、及び活性化された免疫細胞、例えばTH細胞サブ集団の 内の活性化されたものを検出する方法がある。多くの免疫疾患では不十分という よりはむしろ不適当な免疫反応が見られるため、これらのような検出方法は重要 である。このような検出方法は、例えば免疫疾患の素因を検出するために用いる ことができる。 TH細胞の応答性及び/又は活性化の検出法は、例えば、TH細胞サンプル中 の遺伝子転写物あるいは産物(未活性化または非活性化状態にあるTH細胞サブ 集団に比較して、活性化又は応答性の状態(例えばTH細胞サブ集団が抗原に暴 露された状態)にあるTH細胞サブ集団中に特異的に発現している)を検出する ことからなる。 この特異的に発現している遺伝子転写物又は遺伝子産物の検出には、下記の第 5.11.1節に記載の核酸検出法、及び第5.11.2節に記載のペプチド検出法のどれで も用いることができる。 103遺伝子はTH2特異的な性質を有するので、その遺伝子転写物及び/又 は産物の検出はTH2細胞の活性化及び/又は応答性の検出に特に適している。 さらに、105、106及び200遺伝子はTH1特異的な性質を有するので、 その遺伝子転写物及び/又は産物の検出はTH1細胞の活性化及び/又は応答性 の検出に 特に適している。 5.11.1 フィンガープリント遺伝子核酸の検出 分析対象の細胞タイプあるいは組織からのDNA又はRNAの単離は、当業者 には周知の方法を用いて容易に行うことができる。診断法もまたin situで直接 的に例えば、生検又は切除によって得た患者の組織切片(固定及び/又は凍結)に 対して行うことができるので、核酸の精製は必要とされない。例えば第5.4節に 記載されているような核酸試薬を上述のようなin situ法にプローブ及び/又は プライマーとして用いることができる(例えばNuovo,G.J.,1992,"PCR In Situ Hybridization:Protocols and Applications",Raven Press,NY,参照)。ある 細胞集団中での特定の細胞の発現も、例えば、上述のようなin situ技法又は標 準的なフローサイトメトリー法で求められる。 フィンガープリント遺伝子のヌクレオチド配列は、それがRNAであってもD NAであっても、例えば、TH細胞サブ集団関連疾患の遺伝子構造及び発現を検 出するための生物学的サンプルのハイブリダイゼーション又は増幅アッセイに用 いることができる。そのようなアッセイ法としてはサザン又はノーザン分析、一 本鎖立体配座多型性分析(single strand conformational polymorphism分析)、i n situ ハイブリダイゼーションアッセイ、及びPCR分析があるが、これらに 限定されるものではない。このような分析により、フィンガープリント遺伝子の 発現パターンの量的状態及びフィンガープリント遺伝子の発現及び/又は遺伝子 組成の定性的状態を得ることができる。すなわち、このような技法は遺伝子発現 の存在を検出し得るのみならず、発現量、とりわけどの特定の細胞が特定の遺伝 子発現をしているかをも検出でき、さらに、例えば、点突然変異、挿入、欠損、 染色体の再構成及び/又は遺伝子発現の活性化あるいは不活化も検出できる。 フィンガープリント遺伝子特異的核酸分子を検出するための診断法としては、 例えば分析対象の細胞タイプ又は組織に由来する核酸を1種又はそれ以上の、第 5.4節に記載の標識核酸試薬と、目的の核酸分子内にある相補的な配列との特異 的アニーリングに好ましい条件下で、接触させインキュベートすることを含む。 核酸試薬の長さは少なくとも15から30ヌクレオチドであるのが好ましい。インキ ュベーショ ン後、核酸:フィンガープリント分子のハイブリッドからアニールしていない核 酸を除去する。細胞タイプ又は組織に由来する核酸がハイブリダイズしたものは 、もしそのような分子が存在するならば、検出することができる。この検出スキ ームを用いて、目的とする組織又は細胞タイプに由来する核酸を、例えば、膜、 又はマイクロタイタープレート又はポリスチレンビーズなどのプラスチックの表 面に固定化することができる。この場合、インキュベーション後にアニールされ ていない標識核酸試薬(そのタイプは第5.4節に記載)は容易に除去される。残存 しているアニールされた標識フィンガープリント核酸試薬の検出は、当業界で周 知の方法によって行うことができる。 また、フィンガープリント遺伝子特異的核酸分子を検出するための別の診断法 としては、それら遺伝子の増幅法、例えばPCR(実験的な実施態様としてはMul lis,K.B.,1987,U.S.Patent No.4,683,202に記載されている)、リガーゼ連鎖 反応(Barany,F.,1991,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 88:189-193)、自己保持 配列複製法(self sustained sequence replication)(Guatelli,J.C.ら,1990, Proc.Natl.Acad.Sci.USA 87:1874-1878)、転写増幅システム(transcription al amplification system)(Kwoh,D.Y.ら,1989,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 86 :1173-1177)、Q-βレプリカーゼ(Lizardi,P.M.ら,1988,Bio/Technology 6 :1197)、又はその他の核酸増幅法を使用でき、増幅された分子は、その後当業界 で周知の方法によって検出される。これらの検出法は核酸分子が非常に少数しか 存在していない場合には特に有用である。 このような検出法の実施態様の1つにおいて、目的とするRNA分子からcD NAが得られる(例えばRNA分子からcDNAへ逆転写させることにより)。こ のようなRNAを単離する細胞タイプ又は組織としては、野生型フィンガープリ ント遺伝子が発現することが知られているものであればどのような組織でもよく 、TH0、TH1、及び/又はTH2細胞タイプ含有組織が含まれるが、これら に限定されるものではない。cDNA中のある配列が核酸増幅反応、例えばPC R増幅反応等の鋳型として用いられる。この方法の逆転写及び核酸増幅ステップ において合成開始試薬(例えばプライマー)として用いられる核酸試薬は、第5.4 節に記載のフィンガープリント遺伝子核酸試薬類から選択される。その核酸試薬 の長さとしては、 少なくとも9-30ヌクレオチドであるのが好ましい。増幅された産物の検出には、 放射性又は非放射性標識ヌクレオチドを用いた核酸増幅を行うことができる。又 は、標準的な臭化エチジウム染色又は他の適当な核酸染色法を用いて産物を可視 化し得る程度まで十分に増幅させることもできる。 1種のフィンガープリント核酸配列の検出に焦点を当てた方法に加え、複数の フィンガープリントパターンも上述のような検出スキームで評価し得る。ここで いうフィンガープリントパターンとは、ある一定の条件下で一定の組織又は細胞 タイプについて得られた一連の(すなわち、少なくとも2つから、存在している 総数に至るまでの)フィンガープリント遺伝子のmRNA発現パターンを含んだ ものである。その条件とは、例えば、TH細胞サブ集団関連疾患、及び、TH細 胞サブ集団の分化、維持及びエフェクター機能に関わるプロセスに関連する条件 を含む。 TH1関連疾患としては、例えば、クローン病、ライム病を含む反応性の関節 炎、インシュリン依存性糖尿病、多発性硬化症、橋本甲状腺炎及びバセドウ病を 含む臓器特異的自己免疫病、接触皮膚炎、乾癬、移植片拒絶反応、移植片対宿主 病及びサルコイドージスなどの慢性炎症性疾病及び疾患を含む。TH2関連疾患 としては、例えば、喘息やアレルギー性鼻炎・食物アレルギーを含む胃腸管アレ ルギーを含むアレルギーなどのアトピー状態、好酸球増加症、結膜炎、糸球体腎 炎、寄生虫病(例えばリーシュマニア症)及びHIVを含むある種のウイルス感染 症などのある種の病原体罹病性状態、及び結核及び癩腫癩を含む細菌感染症を含 む。 フィンガープリントパターンは、上記第5.1.1.2節で述べた示差表示法、ノー ザン分析、及び/又はRT-PCRを用いて作製し得る。上記第3.2.1節に記載の いかなる遺伝子配列もプローブとして及び/又はRT-PCRのプライマーとし て、フィンガープリントパターンの作製と確認を行うために用い得る。 5.11.2 ターゲット遺伝子ペプチドの検出 野生型又は変異フィンガープリント遺伝子ペプチドに対する抗体(上記第5.6 節に記載)をTH細胞サブ集団関連疾患の診断用及び予後判定用に、例えばここ に述べたように、用いることができる。その診断法は、フィンガープリント遺伝 子産物、フィンガープリント遺伝子タンパク質発現の異常、又はフィンガープリ ント遺伝子 タンパク質の構造及び/又は組織・細胞・細胞下の一時的な存在位置の異常を検 出するために用いることができる。構造的な相異とは、例えば、変異フィンガー プリント遺伝子タンパク質のサイズ、電気陰性度、又は抗原性における、正常フ ィンガープリント遺伝子タンパク質との相異を含む。 分析対象の組織又は細胞タイプからタンパク質を単離することは、当業者に周 知の方法を用いて容易に行える。ここで用いたタンパク質単離法は、例えば、Ha rlow and Lane(Harlow,E.and Lane D.,1988,"Antibodies: A Laboratory Ma nual",Cold Spring Harbor Laboratory Press,Cold Spring Harbor,New York ,)(参考として本明細書中に引用する)に記載されている方法などを用いることが できる。 野生型又は変異フィンガープリント遺伝子ペプチド分子の検出のための診断法 として好ましいのは、例えば、フィンガープリント遺伝子ペプチドが抗フィンガ ープリント遺伝子産物特異的抗体との相互作用により検出されるイムノアッセイ 法である。 例えば、第5.6節で上述したような抗体又は抗体断片は本発明に有用であり、 定量的に又は定性的に野生型あるいは変異フィンガープリント遺伝子ペプチドを 検出するのに用いることができる。この検出は、例えば、蛍光標識抗体(この節 の下記を参照せよ)を光学顕微鏡、フローサイトメトリー、又は蛍光定量法での 検出に用いる免疫蛍光法によって行うことができる。このような技法は、例えば 、10遺伝子産物、200遺伝子産物、及び103遺伝子産物のトランスメンブ レン型など、フィンガープリント遺伝子ペプチドが細胞表面に発現している場合 には特に好ましい。上述のように、ここに述べた技法は、ある細胞集団中の、目 的とするフィンガープリント遺伝子産物を発現している特定の細胞を検出するた めに用いられるものである。 本発明に有用な抗体(又はその断片)は、さらに、in situでフィンガープリン ト遺伝子ペプチドを検出するために、免疫蛍光法又は免疫電顕法において、組織 学的用途にも用い得る。in situでの検出は、患者から組織標本を採取し、それ に本発明の標識抗体を適用することによって行われる。抗体(又は断片)は、生物 学的サンプルの上に標識抗体(又は断片)を重層することによって適用するのが好 ましい。こ のような方法を用いることによって、フィンガープリント遺伝子ペプチドの存在 のみならず、試験組織中での分布をも求めることができる。本発明を用いること により、当業者であれば、上記のin situ検出を行うために多種多様の組織学的 方法(例えば染色方法など)のいかなる方法でも改変して用い得ることが、容易に 想像されるであろう。 野生型又は変異フィンガープリント遺伝子ペプチドのイムノアッセイは、典型 的には、生物学的サンプル、例えば体液、組織抽出物、新鮮な採取細胞、又は組 織培養でインキュベートされた細胞を、フィンガープリント遺伝子ペプチドを同 定し得る検出可能な標識抗体の存在下でインキュベートし、当業界で周知の多数 の技法のうちの何らかを用いることにより結合した抗体を検出することから成る 。 生物学的サンプルは、細胞、細胞内粒子又は可溶性タンパク質を固定化する能 力のあるニトロセルロース等の固相支持体又は担体、又は他の固相支持体と接触 し、固定化される。次いで適当な緩衝液で支持体を洗浄し、検出可能な、標識フ ィンガープリント遺伝子特異的抗体で処理する。緩衝液で固相支持体の2回目の 洗浄を行い、結合していない抗体を除去する。固相支持体上の結合標識の量を従 来法で検出する。 「固相支持体又は担体」とは抗原又は抗体を結合し得るものならばいかなるも のでも良い。周知の支持体又は担体としてはガラス、ポリスチレン、ポリプロピ レン、ポリエチレン、デキストラン、ナイロン、アミラーゼ類、天然及び変性セ ルロース、ポリアクリルアミド類、斑糲岩(gabbros)、及びマグネタイトがある 。担体の性質としては、本発明の目的に応じてある程度水溶性かあるいは不溶性 かのどちらかである。支持物質としては、結合した分子が抗原又は抗体と結合能 がある限りは実際上はいかなる構造を有していても良い。支持体の形状としては ビーズのような球状、又は試験管の内面又は棒の外面のような円筒状とし得る。 また、表面をシートや試験紙のようなフラットなものにもできる。好ましい支持 体としてはポリスチレンビーズがある。当業者ならばその他の適当な担体を多種 知り得るか又はそれを通常の実験によって確認することができるであろう。 あるロットの抗野生型又は変異フィンガープリント遺伝子産物抗体の結合能は 、既知の方法に従って求められる。当業者であれば通常の実験を行うことによっ て操 作性の良い最適のアッセイ条件を決めることができるであろう。 フィンガープリント遺伝子ペプチド特異的抗体に検出可能な標識を付す方法の 一つは、それを酵素に結合させて酵素免疫測定法(EIA)で用いることである(Voll er,A.,"The Enzyme Linked Immunosorbent Assay(ELISA)",1978,Diagnostic Horizons 2:1-7,Microbiological Associates Quarterly Publication,Walke rsville,MD,;Voller,A.ら,1978,J.Clin.Pathol.31:507-520; Butler,J. E.,1981,Meth.Enzymol.73:482-523; Maggio,E.(ed.),1980,ENZYME IMMUN OASSAY,CRC Press,Boca Raton,FL,USA; Ishikawa,E.ら,(eds.),1981,EN ZYME IMMUNOASSAY,Kgaku Shoin,Tokyo)。抗体に結合する酵素は適当な基質と 反応するが、分光光度、蛍光光度又は目視的に検出し得る化学的部分を作るよう な色素産生性の基質が好ましい。抗体を検出可能とするために標識する酵素とし ては、リンゴ酸デヒドロゲナーゼ、ブドウ球菌ヌクレアーゼ、δ-5-ステロイド イソメラーゼ、イーストアルコールデヒドロゲナーゼ、α-グリセロリン酸デヒ ドロゲナーゼ、トリオースリン酸イソメラーゼ、西洋ワサビペルオキシダーゼ、 アルカリフォスファターゼ、アスパラギナーゼ、グルコースオキシダーゼ、β− ガラクトシダーゼ、リボヌクレアーゼ、ウレアーゼ、カタラーゼ、グルコース-6 -リン酸デヒドロゲナーゼ、グルコアミラーゼ、及びアセチルコリンエステラー ゼが挙げられるが、これらに限定されるものではない。検出は酵素に対する色素 産生性基質を用いる比色法で行うことができる。また、検出は、基質の酵素反応 の程度を、同様に調製した標準品と目視で比較することにより行うことができる 。 また、検出は他の各種のイムノアッセイ法の何らかの方法を用いても行うこと ができる。例えば、抗体又は抗体断片を放射性標識することにより、フィンガー プリント遺伝子の野生型のものや変異ペプチドをラジオイムノアッセイ(RIA)で 検出することができる(例えば、Weintraub,B.,Principles of Radioimmunoass ays,seventh Training Course on Radioligand Assay Techniques,The Endocr ine Society,March,1986,参照のこと。この文献は参照として本明細書に引用 する)。放射性同位元素はガンマカウンター又はシンチレーションカウンターを 用いて、あるいはオートラジオグラフィーにより検出し得る。 また、抗体を蛍光物質で標識することも可能である。蛍光標識された抗体が適 当 な波長の光に曝されると、蛍光によりその存在が検出される。最も一般的に用い られる蛍光標識物質としては、フルオレセインイソチオシアネート、ローダミン 、フィコエリトリン、フィコシアニン、アロフィコシアニン、o-フタルアルデヒ ド、及びフルオレサミンがある。 また、抗体は152EU又は他のランタニド系などの蛍光発光金属を用いて検出可 能な標識を行うことができる。これらの金属はジエチレントリアミン五酢酸(DTP A)又はエチレンジアミン四酢酸(EDTA)などの金属キレート剤を用いて抗体に付着 させることができる。 また、抗体は化学発光物質と結合させることにより検出可能な標識を行うこと ができる。化学発光物質を結合させた抗体の存在は、化学反応中に生じてくる発 光を検出することにより測定できる。特に有用な化学発光標識化合物の例として は、ルミノール、イソルミノール、テロマティックアクリジニウムエステル、イ ミダゾール、アクリジニウム塩、及びシュウ酸エステルがある。 同様に、生物発光物質も本発明の抗体を標識するために用い得る。生物発光は 化学発光の一種であり、触媒タンパク質が化学発光反応の効率を高めているよう な生物学的システム内で認められるものである。生物発光タンパク質の存在は発 光を検出することにより行われる。標識の目的に用いられる重要な生物発光物質 としては、ルシフェリン、ルシフェラーゼ及びエクオリンがある。 6.実施例:TH2−富化遺伝子の同定及び特性付け 本節で示した実施例においては、上記の5.1.1.1 節で記載したトランスジェニ ックT細胞パラダイムを利用して、本明細書中で102遺伝子と称されるTH2 細胞中で発現する遺伝子を同定した。その同定された遺伝子は、TH1細胞中の レベルよりも非常に高いレベルでTH2細胞中に存在する。したがって、ここで 示した実施例によって、TH細胞サブ集団中で特異的に発現する遺伝子の同定に 対する本発明のパラダイム研究法の有用性が示される。 6.1 材料及び方法 トランスジェニックマウス:特定の実験を受けたことのないCD4-細胞を、 オボアルブミンを認識するT細胞受容体(TCR)を含む非感作トランスジェニ ックマウス系の脾臓及び/又はリンパ節から得た(Murphy et al.,1990,Scienc e 250 :1720)。 卵−特異的トランスジェニックT細胞:卵−特異的T細胞の懸濁液を、刺激性 ペプチド抗原及び抗原提示細胞とともに本質的にMurphyら(Murphy et al.,1990 ,Science 250 :1720)に記載されているように共同培養した。簡単に言えば、2- 4×106T細胞を、0.3μMの卵ペプチドの存在下で、約2倍のTA3抗原提示細 胞とともにインキュベートした。TH1培養物には、約10ng/mlの組換えmIL −12が含まれていた。反対に、TH2細胞は、IL−4(1000μ/ml)を受け 入れた。培養開始後種々の時点で培養物を採取した。抗CD4を被覆した磁性ビ ーズ(Dynal,Inc.)を用いてT細胞からTA3細胞を取り除いた。T細胞を穏やか に遠心分離することによりペレットにし、適当な容量のRNAzolTM(Tel-Test,フレ ンドウッド(Friendwood),テキサス)に溶解した。 組織採集及びRNA単離:細胞をドライアイス上ですばやく凍結させた。次い で、サンプルを乳鉢と乳捧を用いて液体窒素下でホモジナイズした。 組織からRNAzolTM又はRNAzolB TM(Tel-Test,フレンドウッド,テキサス)のい ずれかを用いて製造業者の指示にしたがって全細胞性RNAを抽出した。簡単に 言えば、組織を適当な量のRNAzolTM又はRNAzolBTMに可溶化し、その可溶化した サンプルに1/10 v/vのクロロホルムを添加した後約15秒間激しく振盪することに よってRNAを抽出した。次いで、混合物を15分間、12,000gで遠心分離し、水 相を新しいチューブに移した。RNAをイソプロパノールを用いて沈殿させた。 結果として得られたRNAペレットを水に溶解し、等容量のクロロホルムを用い て再抽出して残存しているフェノールを除去した。抽出した容量の2倍の容量の エタノールを用いて 150mM酢酸ナトリウムの存在下で沈殿させた。沈殿したRN Aを水に溶解してその濃度を分光器によって測定した(A260)。 特異的表示(Differential display):全細胞性RNA(10-50 μg)を、40 単位のリボヌクレアーゼ阻害剤(Boehringer Mannhaim、ドイツ)の存在下で20 単位のDNase I(Boehringer Mannheim、ドイツ)にて処理した。フェノール/ クロロホルムで抽出し、エタノール沈殿を行った後、RNAをDEPC(ジエチ ルピロカルボネート)処理水に溶解した。 上記の5.1.1.2 節に記載したように特異的mRNA表示を行った。RNA(0. 4-2μg)をSuperscript 逆転写酵素(GIBCO/BRL)を用いて逆転写した。次に、c DNAをPerkin-Elmer 9600 熱サイクラー上でPCRによって増幅させた。反応 混合物(20μl)には、任意のデカヌクレオチド及び12の可能性のあるT11VN 配列(ここで、VはdG、dC又はdAのいずれかを示し、NはdG、dT、d A、又はdCのいずれかを示す。)のうちの一つが含まれる。40サイクルのPC Rのパラメーターは以下のとおりである:ホールド(Hold)94 ℃,2分;サイク ル94 ℃,15 秒、40℃,2分;傾斜(Ramp)72°30秒;ホールド72 ℃,5分;ホー ルド4℃。 放射標識PCR増幅産物を6%変性ポリアクリルアミドゲル電気泳動によって 分析した。 再増幅及びサブクローニング:興味の対象であるPCRバンドをシーケンシン グゲル(sequencing gel)から回収し、再増幅させた。 簡単に言えば、オートラジオグラムを乾燥ゲルに密着させて興味の対象である バンドを含む領域をメスを用いて切除した。切除したゲル断片を 100μl TE( トリス−EDTA)緩衝液に約 100℃で15分間浸漬して溶離させた。次いで、ゲ ルスライスを短時間遠心分離することによってペレットにして、上清を新しいマ イクロ遠心管に移した。DNAを 100mMの酢酸ナトリウム及び30μg のグリコー ゲン(Boehringer Mannheim、ドイツ)の存在下でエタノールと混合して、ドラ イアイス上で約10分間沈殿させた。サンプルを10分間遠心分離し、ペレットを80 %エタノールで洗浄した。ペレットを10μl の蒸留水に再懸濁した。 溶離したDNA5μl を、標準Cetus Taq ポリメラーゼ緩衝液、dNTP20μ M、増幅したDNAの初期産出に用いたオリゴヌクレオチドプライマーをそれぞ れ1μMを含む反応物 100μl 中で再増幅させた。サイクル条件は、上記したよ うな増幅バンドを生じさせるのに用いた初期条件と同様の条件を用いた。増幅反 応の半分を2%アガロースゲル上で行い、上記のSambrookらに記載されているよ うに、DE−81紙(Whatman Paper,Ltd.,英国)を用いて溶離させた。回収し た断片をクローニングベクターpCRTMII(Invitrogen,Inc.,サンディエゴ、 カリフォルニア)に連結し、コンピテントE.coli株DH5α(Gibco/BRL、ゲイ サースバーグ(Gaithersburg),メリーランド)に形質転換した。アンピシリン (100 μg/ml)及びX-gal(40μg/ml)を含むLB寒天平板上でコロニーを成長 させて、青/白選択(blue/white selection)を行った。 配列分析:サブクローニング後、Applied Biosystems自動シーケンサー(Appl ied Biosystems,Inc.,シアトル、ワシントン)にて再増幅したcDNA断片の 配列決定を行った。配列は、同じ挿入断片を含む4以上の別個の形質転換体から 得た。本明細書に示したヌクレオチド配列は、その4つの配列から得られた情報 のコンセンサス配列、又は指摘したように代表的なクローンから得られた配列の いずれかを示す。そのような一次配列データを編集し、ベクター配列及び高頻度 反復配列にトリミングしてBLAST(Altschul,S.F.et al.,1990,J.Mol.Bi ol.,215:403-410)プログラムを用いるGenbank データベースを調べるために用 いた。 ノーザン分析:RNAサンプルを 6.3%ホルムアルデヒドを含む1〜1.5 %ア ガロース(SeakemTM,LE,FMC BioProducts,ロックランド(Rockland),メーン) を含む変性アガロースゲル中で電気泳動にかけた。5-20μg の全RNAを含むサ ンプルを変性ローディング溶液(72%脱イオン化ホルムアミド及びブロモフェノ ールブルー)と混合し、70℃で5分間加熱した。サンプルを氷上に置き、すぐに ゲル上にロードした。ゲルを1%MOPS緩衝液(100mM MOPS、25mM酢酸ナ トリウム、5mMEDTA)に注入した。電気泳動後、ゲルをエチジウムブロミド で染色し、紫外線で視覚化した。 電気泳動完了後、ゲルを50mM水酸化ナトリウム溶液に穏やかに攪拌しながら約 30分間浸漬することによって、RNAをそっと切断した。ゲルを水で2回すすぎ 、次いで 0.1Mトリス-HCl(pH7.5)に約30分間浸漬することによって中和した。 ゲルを20%SSC(3M塩化ナトリウム、0.3Mクエン酸ナトリウム)を用いて 手短に平衡化し、次いで20×SSC中で一晩かけてHybondTM,-N(Amersham,Inc. ,アーリントンハイツ(Arlington Heights),イリノイ)又はZeta-Probe(Bio-Rad ,Inc.,ヘラクレス(Hercules),カリフォルニア)等のナイロン膜に転移させた 。転移したRNAを含む膜を80℃で2時間ベーキングして、RNAを固定化した 。 プローブとして種々のサイズのDNA断片を使用し、ランダムヘキサマー標識 技術を用いて標識した。簡単に言うと、25ngの精製DNA断片を用いて各プロー ブを作成した。断片を、ランダムヘキサマー及びヌクレオチドdCTP、dGT P及びdTTPの混合物(それぞれの最終濃度25μM)を含む20μl のランダム ヘキサヌクレオチド標識反応物(Boehringer Mannheim,Inc.,インディアナポリ ス、インディアナ)に添加した。反応混合物を 100 ℃で10分間加熱して変性し 、次いで氷上で冷やした。5μl のα−32P−dATP(50μCi;Amersham,Inc .,アーリントンハイツ,イリノイ)及びクレノウDNAポリメラーゼ(2単位; Boehringer Mannheim,Inc.,インディアナポリス、インディアナ)を添加した。 反応物を37℃で30分間インキュベートした。インキュベーション後、水30μl を 標識反応物に添加し、その反応物をBioSpin-6TMクロマトグラフィーカラム(Bio- Rad,Inc.,ヘラクレス,カリフォルニア)に通して取り込まれていないヌクレオ チドを除去した。比取り込み率(specific incorporation)をシンチレーションカ ウンターを用いて測定した。ハイブリダイゼーション混合物1ml当たり1-5×106 cpmが使用された。 固定化RNAを含むナイロン膜を製造業者の指示にしたがってプレハイブリダ イズした。放射標識プローブを50%脱イオン化ホルムアミド中で70℃にて10分間 加熱して変性し、次いでハイブリダイゼーション混合物(50%ホルムアミド、10 %デキストラン硫酸、0.1%SDS、100μg/mlの剪断サケ精子DNA、5×SS C、5×Denhardt's溶液、30mMトリス-HCl(pH8.5)、50mM NaPO4(pH6.5)を含む) に添加した。ハイブリダイゼーションを42℃で一晩行った。次に、ナイロン膜を 0.2%SSC及び 0.1%SDSの洗浄溶液に室温で2分間浸して残存しているハ イブリダイゼーション溶液の大部分を除去した。続いて、膜を42℃に予備加熱し た新しい洗浄溶液に20分間ずつ2回浸した。フィルターをプラスチックラップで 覆って、オートラジオグラフフィルムに曝して結果を可視化した。 6.2 結果 トランスジェニックT細胞パラダイム(上記の6.1 節で記載)を利用してTH 1とTH2細胞の間に特異的に発現する遺伝子を同定した。 二次抗原刺激又は三次抗原刺激のいずれかの後、RNAサンプルをTH1細胞 及びTH2細胞から単離した。次いで、サンプルを特異的表示技術によって分析 した。図1にこれらのサンプルから得られた、増幅した断片を、バンド102と 称するPCR産物(これは、TH1細胞サブ集団に比較して、TH2細胞サブ集 団中で高レベルで発現する遺伝子によって産生されたRNAから誘導されたcD NAを表すものと判定された)をさし示す矢印とともに示す。バンド102に対 応する遺伝子は、本明細書では102遺伝子という。 上記の6.1 節で記載したようにして、増幅したバンド102cDNAを回収し 、再増幅し、クローニングベクターにサブクローニングし、配列決定した。代表 的なバンド102クローン、特にクローン102.1のヌクレオチド配列(配列 番号1)を図2に示す。 このコンセンサス配列を用いてBLAST(Altschul,S.F.et al.,1990,J .Mol.Biol.,215:403-410)データベースを調べたところ、トリプシン様セリン プロテアーゼをコードする、マウスGranzyme A又はHanukah 因子遺伝子(Masson ,D.et al.,1986,FEBS Lett.,208:84-88; Masson.D.et al.,1986,EMBO J.5:1595-1600; Gershenfeld,H.K.and Weissman,I.L.,1986,Science 232: 854-858)と98%の同一性を有する配列であるという結果が得られた。また、この 遺伝子のヒト相同染色体も公知である(Gershenfeld,H.K.et al.,1988,Proc .Natl.Acad.Sci.USA 85:1184-1188)。 その遺伝子の推定特異的調節(putative differential regulation)を確認する ために、増幅したバンド102cDNAをプローブに用いてTH1細胞系及びT H2細胞系由来のRNAサンプル、並びに脾臓及び胸腺組織由来のRNAサンプ ルを含むノーザンRNAブロットを行った。図3はそのようなノーザンブロット 分析の一つの結果を示すものであり、この分析においては、102遺伝子mRN Aに対するメッセージの定常状態レベルは、刺激されたTH1サンプルに対して 刺激されたTH2サンプル由来のRNAサンプル中で有意に増加した。さらに、 胸腺及び脾臓RNAサンプルの両方における正のシグナルは、102遺伝子産物 がT細胞機能のいくつかの局面に関与するという証拠を裏付けている。このよう に、このノーザン分析によって、特異的表示結果によって示唆されていた推定特 異的TH2調節が確認された。 したがって、本節及び上記の5.1.1.1 節において記載したトランスジェニック T細胞パラダイムを利用することによって、本明細書で102遺伝子と称する、 マウスGranzyme A/Hanukah因子遺伝子に対応するTH2特異的調節遺伝子が同定 され、それによってTH1又はTH2細胞集団等のTヘルパー細胞サブ集団中に 優先的に発現する遺伝子の同定におけるそのようなパラダイムの有用性が確認さ れた。 さらに、ここで同定された遺伝子は、以前、ナチュラルキラーT細胞中で発現 することが見出されており、しかもCD4-細胞の分画中に発現することが報告 されている(Fruth,U.et al.,1988,Eur.J.Imm.,18:773-781; Lui,C.C.e t al.,1989,J.Exp.Med.,170:2105-2118)一方で、ここで記載された結果は 、かかる遺伝子に対するTH細胞サブ集団の役割が見出された最初の事例を示す 。本研究の前に、この遺伝子は、TH1細胞サブ集団及びTH2細胞サブ集団関 連疾患を含む種々の局面においてT細胞中で発現することが報告されていた。例 えば、Granzyme A/Hanukah因子発現は、同種異系移植片拒絶(Muller,C.et al. ,1988,J.Exp.Med.,167:1124-1136)及び自己免疫疾患(Ojcius,D.M.and Yo ung,D.E.,1990,Cancer Cel1s,2:138-145; Young,L.H.Y.et al.,1992,Am .J.Path.,140:1261-1268)(これらの疾患は、TH1細胞サブ集団関連疾患で ある。)において、並びにリーシュマニア感染罹病性マウス(Moll,H.et al., 1991,Inf.and Imm.59:4701-4705)及び癩病巣(Ebnet,K.et al.,1991,Int .Imm.3:9-19; Cooper,C.L.et al.,1989,J.Exp.Med.169:1565-1581)( これらは、いずれもTH2細胞サブ集団関連疾患である。)においても報告され ている。 したがって、ここで示された特異的TH2様発現は、TH1細胞サブ集団と対 比して、TH2細胞サブ集団における遺伝子産物に対してより主要な役割を明確 に示す最初の分子による証拠を示すものである。 7.実施例:TH2−特異的遺伝子の同定及び特性付け 本節で示した実施例では、上記の5.1.1.1 節及び6節で記載した、トランスジ ェニックT細胞パラダイムを利用してTH2細胞中に特異的に発現する遺伝子を 同定した。特に、この遺伝子は、TH2細胞中に存在する一方で、TH1細胞に は全く存在しない。この遺伝子は、選択的にST−2、T1、及びFit−1と して知られている遺伝子に相当するが、他のどんな分析された細胞型又は組織に おいても発現することは明らかにされておらず、in vivo で完全にTH2特異的 であるマーカーをコードすることがここで初めて示される。103遺伝子は細胞 表面タンパク質をコードするが、これはここで議論される潜在的な意義である。 7.1 材料及び方法 RT−PCR分析:定量RT−PCRを下記のようにして行った。上記の6.1 節で記載したようにして調製した1-2 μg の全RNAをオリゴdT(12-18)プラ イマー及びSuperscriptTM RNAase H 逆転写酵素(Gibco-BRL、ゲイサースバーグ 、メリーランド)を用いて逆転写した。簡単に言えば、RNAを全容量が11μl となるように1μl のオリゴdT(500 μg/ml)と混合した。混合物を70℃で10 分間加熱して氷上で冷却した。短時間遠心分離した後、RNAの逆転写を1時間 行った。第1のcDNA鎖(first strand cDNA)のアリコートを−20℃で使用直 前まで保存した。 第1のcDNA鎖の段階希釈によるPCR増幅によって発現レベルを測定した 。この操作において、cDNAは水で段階的に希釈した。次に、希釈液を配列特 異的プライマーを用いるPCRによってバッチ増幅した。PCR反応による増幅 はすべて同一の条件下で行った。したがって、生成した産物の量は最初に存在す る配列鋳型の量を反映する。cDNAの5-10倍希釈液を用い、その後に生成する 産物の量がエチジウムブロミド染色ゲルのUV照射によって明白に可視化するレ ベルから検出レベル以下に及ぶような十分な量の希釈液を用いた。ここで記載し た方法は発現レベルにおける10倍の差異を識別することができる。 配列決定された増幅バンドの増幅用のプライマーを設計した。このプライマー は、プログラムOLIGO(National Biosciences,プリマス、ミネソタ)を用い て選択した。このアッセイで用いられたプライマー配列は、下記のとおりである :103センスプライマー、5'-TTGCCATAGAGAGACCTC-3'(配列番号18);バンド 103アンチセンスプライマー、5'-TGCTGTCCAATTATACAGG-3'(配列番号19); マウスガンマアクチンセンスプライマー、5'-GAACACGGCATTGTCACTAACT-3'(配列 番号20);マウスガンマアクチンアンチセンスプライマー、5'-CCTCATAGATGGGCA CTGTGT-3'(配列番号21)。 定量PCR反応は全て9600 Perkin-Elmer PCR マシーン(Perkin-Elmer)で行っ た。一般的に、増幅条件は下記のとおりである:30秒間の95℃での変性、30秒間 の50-60 ℃でのアニーリング及び1分間の72℃での伸長からなる30-40 サイクル 。サイクル後、72℃で10分間反応を続けた。 RNase 保護アッセイ:RNase 保護アッセイを、Ambion Inc.から購入したキッ トを用いて製造業者の指示にしたがって行った。GenBank 受託番号Y07519から得 たRNAプローブをRNase 保護アッセイに利用した。また、これらのプローブも 、Ambion Inc.から購入したキットを用いて製造業者の指示にしたがって作成し た。これらのRNAプローブの配列は、遺伝子の5'末端に対応しており、コーデ ィング及び5'非翻訳配列の両方を含む。 抗CD−3刺激:条件は、下記の8.1 節に記載した条件と同様である。 他の操作:本実施例で記載した実験において行った他の全ての細胞サンプル採 取、RNA単離、特異的表示、配列分析、及びノーザン操作は上記の6.1 節に記 載したようにして行った。 7.2 結果 TH1及びTH2細胞サンプルから単離されたRNAの特異的表示分析を上記 の6.1 節で記載したようなトランスジェニックT細胞パラダイム研究を利用して 行った。特に、TH細胞はオボアルブミンを認識するT細胞受容体を含むトラン スジェニックマウスから得て(Murphy et al.,1990,Science 250:1720)、3回 刺激を与え、RNAをTH1細胞及びTH2細胞から得た。RNAサンプルの特 異的表示分析の結果、本明細書でバンド103と称するTH2特異的発現バンド の同定がなされた。バンド103に対応する遺伝子は、本明細書では103遺伝 子という。 103遺伝子cDNAを単離し、増幅し、サブクローニングして、図4Aに示 したようなヌクレオチド配列(配列番号2)を得た。データーベース調査により 、バンド103のヌクレオチド配列は、選択的にST−2、T1又はFit−1 遺伝子(Klemenz,R.et al.,1989,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 86:5708-5712 ; Tominaga,S.,1989,FEBS Lett.258:301-301; Werenskiold,A.K.et al., 1989,Mol.Cell.Biol.9:5207-5214; Werenskiold,A.K.,1992,Eur.J.Bio ch em.204:1041-1047; Yanagisawa,K.et al.,1993,FEBS Lett.318:83-87; Be rgers,G.et al.,1994,EMBO J.13:1176-1188)として公知のマウス形の遺伝 子と98%の同一性を有する配列であるという結果が得られた。 103遺伝子は、おそらく、選択的にスプライシングされた転写物を介して、 免疫グロブリンスーパーファミリーに属するトランスメンブラン及び可溶性形の タンパク質をコードする。可溶性形のタンパク質は、マウスインターロイキン− 1受容体1型(IL−1R1)及びインターロイキン−1受容体2型(IL−1 R2;細胞質ドメインが欠失している)の細胞外部分と高レベルの類似性を示す 一方、トランスメンブラン部分(ST2Lと称する)はIL−1RI配列全体及 び細胞外IL−1R2配列と高い類似性をもつ。さらに、103遺伝子は、イン ターロイキン1受容体1型遺伝子座ときつく連鎖しているようである(McMahon, C.J.et al.,1991,EMBO J.10:2821-2832; Tominaga,S.et al.,1991,Bioc hem.Biophys.Acta.1090:1-8)。加えて、ヒト103遺伝子相同体も報告され ている(Tominaga,S.et al.,1992,Biochem.Biophys.Acta.1171:215-218) 。図4Bに103遺伝子トランスメンブラン及び可溶性形のタンパク質を例示す る。そして、それらとIL−1RIタンパク質配列との関係を示す。 三次抗原刺激の24時間後に上記のようにして作成したTH1細胞及びTH2細 胞から得られたRNAの定量RT−PCR分析(図5)によって、遺伝子の推定 TH2特異的発現が確認されただけではなく、103遺伝子の発現がTH2特異 的のようであるということ、すなわち、感受性RT−PCR研究ではTH1のR NAサンプル中で103遺伝子メッセージが検出されなかったということも明ら かになった。 103遺伝子のTH2特異性は、さらに、いくつかの代表的なTH細胞系のノ ーザン分析によって確認された。特に、3つのTH2クローン(CDC25、D 10.G4、DAX)及び3つのTH1クローン(AE7.A、Dorris、 D1.1)を利用して、RNAサンプルを刺激されていない細胞又は平板結合抗 CD3抗体によって6時間刺激を受けた細胞から単離した。サンプルを図6に示 したようにバンド103配列を用いて探索した。103遺伝子RNAは各TH2 細胞系の刺激されていない細胞及び刺激された細胞の両方から得られたRNAに 存在する一方で、刺激されたTH1細胞又は刺激されていないTH1細胞のいず れから得られたサンプルの全てに103遺伝子RNAは全く存在していない。上 記のRT−PCR分析が初めて証明したように、検出可能なTH1誘導シグナル は存在しないので、103遺伝子はTH2特異的のようである。 図7に示したデータは、TH細胞クローン(レーン1−5)及びマウス組織( レーン6−10)における103遺伝子発現をアッセイした追加のノーザン分析を 示すものである。刺激されたTH2細胞及び刺激されていないTH2細胞の両方 において103遺伝子RNAの発現が確認されることに加えて、ここに示された データは、103遺伝子発現が試験された組織(すなわち、脳、心臓、肺、脾臓 、及び肝臓)のそれぞれにおいて陰性のようであることが証明されている。 図8は、103遺伝子調節についての2つのポイントを示すRNase 保護アッセ イを例示する。第一に、このTH細胞クローンの分析によって上記したTH2特 異的という結果が確認される。特に、RNase 保護によるこの研究の結果は、10 3遺伝子mRNAがTH1クローンAE7には存在しないが、TH2クローンD 10.G4には存在するということを示す。 第二に、RNase 保護によって、交互形の103遺伝子転写物がTH2クローン の刺激により産生されることが示された。特に、抗CD3刺激の6時間以内に、 追加的な2つの形の103遺伝子転写物がTH2クローン中に現れる。これらの 追加的な103遺伝子転写物形は、一つは、短縮され、分泌された可溶性形のバ ンド103遺伝子産物をコードする転写物を示し、もう一つは、さらに短縮され た形の遺伝子産物をコードする、小さい、ミニと称される転写物を示す。したが って、トランスメンブラン遺伝子産物をコードする103遺伝子転写物は刺激さ れていないTH2細胞及び刺激されたTH2細胞の両方において発現する一方、 2つの短縮形の転写物がTH2特異的誘導手法において発現することは明らかで ある。さらに、トランスメンブラン産物をコードする103遺伝子転写物は刺激 されたTH2細胞及び刺激されていないTH2細胞の両方において発現する一方 、刺激された細胞中に存在するかかる転写物のレベルは低い、すなわち、ダウン レギュレートされる。したがって、低レベルのトランスメンブラン産物及び高レ ベルの分泌103遺伝子産物は、共同的に作用して何らかの刺激誘導シグナル伝 達 の発生を低下させ得る。 さらに、ここで示した結果により、ミニ形の103遺伝子転写物(これは、可 溶性形の103遺伝子産物の短縮版をコードすることができる。)が初めて観察 されたということは注目される。 要約すると、Tヘルパー細胞系における103遺伝子発現は以前から報告され ている(Tominaga,S.et al.,1992,Biochem.Biophys.Acta.1171:215-218) 一方で、ここで利用したTHパラダイム/特異的表示技術は、初めて103遺伝 子がTH2細胞サブ集団特異的表面マーカーをコードするということを証明した 。事実、本実施例で記載した結果は、in vivo でのTH細胞サブ集団特異的細胞 マーカーの最初の同定を示すものである。 TH2細胞サブ集団特異的マーカー及び細胞表面タンパク質の両方としてのそ の状態が提供されているので、103遺伝子産物全長を種々の方法に利用してT H細胞サブ集団関連疾患をモジュレートしたり、及び/又はそのようなモジュレ ート能力を発揮する化合物を同定することができる。さらに、切断型の103遺 伝子産物は、これらの方法の一部として用いることができる。モジュレート方法 は上記の5.9 節に記載されており、また、モジュレート化合物の同定のための戦 略は上記の5.8 節に記載されている。 8.実施例:新規TH細胞サブ集団特異的発現遺伝子の同定 本節で示した実施例では、TH細胞サブ集団において及び/又はそのようなサ ブ集団の分化中に特異的に発現する遺伝子を表す新規遺伝子配列が記載される。 8.1 材料及び方法 T細胞クローンパラダイム:上記の5.1.1.1 節で記載したようにT細胞クロー ンパラダイムの調査を実施した。特に、TH細胞クローンパラダイムには、3つ の異なるクローンを用いた:D10.G4(TH2)、AE7(TH1)及びD 1.1(TH1)。刺激の前に、細胞培養物をフィコール勾配による遠心分離に かけることによってに生細胞で富化した。回収した細胞を計数してそれらの生存 度をトリパンブルー排除法(exclusion)を用いて調べた。細胞をT25又はT7 5フラスコに、それぞれ培地5ml中に約5×106細胞又は培地10ml中に約1.5× 106細胞で植え替えた。 一般的に、Current Protocols in Immunology,1992,Coligan,J.E.et al. ,John Wiley & Sons,NY,pp3.12.4-3.12.6 にしたがって、コーティングを行 った。特に、プレーティング前に、フラスコを抗CD3−ε抗体(145-C11ハイブ リドーマのハイブリドーマ上清;Parmingen,Inc.,サンディエゴ、カリフォルニ ア)でコーティングした。コーティングのために、抗体をフラスコの底を被覆す るのに十分な容量で、1−2μg/mlでPBSに再懸濁した。コーティング溶液を フラスコ上で37℃にて少なくとも1時間インキュベートした。 インキュベーション後、抗体コーティング溶液を吸引によって除去し、ただち に細胞を添加した。フラスコを37℃のインキュベーター中に6時間置いた。細胞 を、例えば培養物から上清を除去することによって採取し、その後RNAzolTM溶液 を加えることによって細胞を直接溶解した。cDNAは下記のようにして得た。 cDNA単離:上記の6.1 節に記載した方法を用いて細胞からRNAを採取し た。mRNAをQuickPrepTMmRNA精製キット(Pharmacia)を用いて、製造業 者の指示にしたがって直接精製した。 TH1cDNAライブラリーをGibco BRL SuperScriptTM Lambda Systemキッ トを用いて、製造業者の指示にしたがって構築した。簡単に言えば、精製mRN A 4.5μg を、Not-1 クローニング部位を含むポリA活性化された(poly A-prim ed)第1のcDNA鎖の合成のための出発原料として用いた。第2のcDNA鎖 の合成は、RNase H 処理後、ランダムプライミングすることによって行った。Sa 1-1 アダプターを得られた2本鎖cDNAの5'末端に連結した。連結したcDN AをNot-1 で消化して、サイズ分画した。長さが 0.5-8.0kbの範囲内のcDNA を含む画分をSal-1/Not-1 λZipLoxTMアームにクローニングした。次いで、組換 えファージをStrategene GigapackTM II Packaging Extractsキットを用いて製 造業者の指示にしたがってパッケージングした。E.coli Y 1090(ZL)TM株(Gibco BRL)細胞をパッケージングした組換えファージで形質転換し、150mm皿当たり50 ,000pfu の密度で塗布した。サブクローニングされたバンド200cDNA断片 から作成した放射標識プローブにハイブリダイズすることによってプラークを スクリーニングした。λクローンからのcDNA挿入断片の切除及び組換えプラ スミドDNAのE.coli DH10B(ZIP)TM(GibcoBRL)への導入は製造業者の指示にし たがって行った。 200遺伝子cDNAを単離するために、cDNAライブラリーをバンド20 0サブクローンOの配列全体を標識することによって作成したプローブ(これは 、特異的表示分析から得た増幅cDNAを用いて構築された。)を用いてスクリ ーニングした。バンド200配列は、pCRII Cloning VectorTM(Invitrogen)をEc oRI を用いて消化することによって切除されたものである。このプローブを用い てスクリーニングした場合、約1/100,000 のcDNAライブラリープラークが陽 性として評価された。さらなる研究のために、200−P及び200AFを含む いくつかのクローンを選択した。 また、上記のcDNAライブラリーを用いて54遺伝子cDNAクローンも単 離した。スクリーニングのために、切除したバンド54挿入断片全体をプローブ として用いた。 その他の操作:本実施例で記載した実験において行った全てのトランスジェニ ックT細胞操作、細胞サンプル採取、追加のRNA単離、特異的表示、配列分析 、及びノーザン操作は、上記の6.1 節で記載したとおりに行った。 8.2 結果 トランスジェニックT細胞パラダイム及びT細胞クローンパラダイム調査を行 って、TH細胞サブ集団内で及び/又はそのようなサブ集団の分化中に特異的に 発現する遺伝子を示す遺伝子配列を同定した。ここで記載したものは、これらの パラダイム調査によって同定されたいくつかの新規遺伝子である。特に、ここで 記載した遺伝子は、10、54、57、105、106、161及び200遺伝 子と称されている。ここで記載した新規遺伝子配列の特異的発現特性付けの要約 を上記の表1に示す。 バンド10及び57はTH誘導遺伝子配列として同定された。すなわち、刺激 されていないTH細胞におけるそのような遺伝子の発現は検出されないか、或い は著しく低いレベルで検出されたかのいずれかであるが、刺激されたTH1細胞 及びTH2細胞の両方においてはアップレギュレートされる。事実、10遺伝子 発現は、刺激後6時間という早い時期に検出可能である。したがって、そのよう な遺伝子産物は、TH細胞の活性化に関与し得るものであり、及び/又は非TH 細胞サブ集団特異的手法において成熟TH細胞機能の維持に関与し得るものであ る。 図9A−9Dは、10遺伝子コーディング領域のヌクレオチド配列(配列番号 3)及び10遺伝子産物の誘導アミノ酸配列(配列番号10)を表すものである 。データベース調査により、10遺伝子配列は新規である、すなわち、データベ ースにおいては以前には報告されていないということが示された一方で、バンド 10ヌクレオチド配列に対応する10遺伝子の部分(図9A−9Dのヌクレオチ ド配列の下線を引いた部分)の分析により、図10A−10Fに示したように、 公知の遺伝子産物の特異的クラスとの高い類似性が示された。特に、図10A− 10Fの親水性プロットに示されるように、10遺伝子産物が7つのトランスメ ンブランドメイン配列モチーフを有するタンパク質をコードするようである。興 味深いことに、このクラスのタンパク質に属する遺伝子産物はCタンパク質結合 受容体分子を表す傾向がある(例えば、Larhammar,D.et al.,1992,J.Biol .Chem.267:10935-10938; Law,S.F.et al.,1991,J.Biol.Chem.266:1788 5-17991参照)。したがって、10遺伝子産物の予測されたタンパク質構造と結 合した10遺伝子のTH誘導発現は、10遺伝子産物が成熟TH細胞の分化に重 要なシグナル伝達の発生に関与しているということを示唆するものである。 さらに、図11に示した地図のとおり、染色体上でのマウス10遺伝子の占め る位置が同定された。10遺伝子の遺伝子座は、染色体12上にあり、T細胞自 己抗原をコードする遺伝子クラスと密接に連鎖しており、しかもIgH鎖遺伝子 の遺伝子座の近くに位置する。 代表的なバンド57クローンのヌクレオチド配列(配列番号4)を図12に表 す。バンド57に対応する遺伝子は57遺伝子である。57遺伝子は、公のデー タベースに見出されないので、新規な遺伝子配列のようである。これまでは公知 のペプチドドメインとの相同性は同定されていなかった。 上記の表1に示したとおり、遺伝子105、106及び200は、増幅したバ ンド105、106及び200のTH1特異的出現(differential appearance) によって示されたように、それぞれTH1細胞サブ集団内で高レベルで発現する 。バンド105及び106内に含まれるヌクレオチド配列を、それぞれ、図13 (配列番号5)及び図14(配列番号6)に表す。以下で論じるように、マウス 200遺伝子の配列を、図17A−17Dに表す(配列番号8)。これらの配列 は、公のデータベースには見出されない。これらの各配列が示すTH1特異的発 現パターンが提供されたので、その遺伝子及び遺伝子産物は、TH1関連疾患の 治療、そのような疾患の診断、及び/又はTH1関連疾患を改善することが可能 な化合物の同定方法の一部に用いることができる可能性がある。 161遺伝子はTH細胞サブセット特異性のようである。すなわち、161遺 伝子発現は、TH1細胞又はTH2細胞のいずれかにおいて観察されているが、 TH1細胞サブ集団及びTH2細胞サブ集団の両方において同時にその発現が観 察されたことはない。161遺伝子特異的発現パターンの詳細は現在解明してい るところである。161遺伝子発現は、TH1、TH2及びTH0細胞サブ集団 に加えて、さらにもう一つのTH細胞サブ集団の存在を示す可能性がある。 図15にバンド161ヌクレオチド配列を示す。161遺伝子は新規の配列の ようである一方、図16に示したように、公のデータベースにおける一連の遺伝 子配列(配列番号13−17)とのはっきりとしたレベルでの類似性を有する。 興味深いことに、このグループ内の遺伝子は、それぞれα−インターフェロン応 答性プロモーターを含む。 バンド200をプローブとして利用して、下記の10節で要約したように、20 0−P、200−AF及び200−Oと称されるクローンを含む、マウス200 遺伝子cDNAクローン(これらは、NRRLに寄託されている。)を同定し、 単離した。cDNAクローンを特性付けし、図17A−17Dに示したようなマ ウス200遺伝子コーディング領域のヌクレオチド配列全長(配列番号8)を得 た。また、図17A−17Dにマウス200遺伝子産物誘導アミノ酸配列(配列 番号10)も示す。 データベース調査によって、200遺伝子産物は細胞外Igドメインをを含む 新規受容体であり、したがってIg受容体スーパーファミリーに入れられるとい うことが示された。200遺伝子ヒト相同体のクローニング及び特性付けは下記 の9節に示された実施例において記載されている。 マウス200遺伝子mRNAノーザンブロット分析の結果を図18に示す。図 18に示されたデータは、第一に200遺伝子は長さ約 1.2kbの転写物を産生す るということを示し、第二に200遺伝子発現のTH1特異性を示している。 この研究のために、3つのTH1クローン(D1.1、Dorris、AE7 )及び3つのTH2クローン(D10G.4、DAX、CDC25)を利用し、 RNAサンプルは刺激されていない細胞(−)又は平板結合抗CD3抗体で6時 間刺激された細胞(+)のいずれかから単離した。サンプルを200遺伝子配列 を用いて探索した。図18に示したように、刺激されたTH1細胞及び刺激され ていないTH1細胞由来のRNAは両方とも200遺伝子mRNAを含んでおり 、一方でTH2細胞から得られたサンプルには200遺伝子mRNAは含まれて いなかった。刺激されたTH1細胞のそれぞれにおいて、対応する刺激されてい ないTH1細胞と比較して200遺伝子発現が高いということも注目される。 上記の表1に示したように、54遺伝子はTH1制限手法(TH1-restricted ma nner)において発現する。54遺伝子は、TH1細胞クローンAE7の発現パタ ーンをTH2細胞クローンD10.G4のものと比較したT細胞パラダイム調査 によって同定された。初期特異的発現分析は、上記の6.1 節で記載したような特 異的表示技術を用いて行った。 54遺伝子発現のTH1制限パターンは、図19に示したように、TH1細胞 系(AE7、D1.1、Dorris)及びTH2細胞系(D10.G4、DA X、CDC25)から単離されたRNAのノーザン分析によって確認された。さ らに、図19に示されたTH1/TH2ノーザンブロットデータは、抗CD3抗 体で刺激された、又は刺激されていない細胞クローン内での54遺伝子発現を示 すものであり、54遺伝子発現は刺激されたTH1細胞内では低下するというこ とが示されている。 54遺伝子発現をさらに特性付けるために、詳細な経時研究がAE7クローン から単離されたRNAを用いて行われた。特に、RNAは刺激されていないAE 7クローン、並びに図20に示したように、抗CD3抗体を用いてさまざまな時 間刺激したAE7クローンから単離した。図20に示したように、54遺伝子発 現は刺激の2−6時間後にわずかに低下し、刺激後48時間以内に再び前刺激レ ベル(pre-stimulation level)を獲得することはなかった。 種々のT細胞、B細胞及び単球/マクロファージ細胞系を示す細胞系の54遺 伝子発現分析を行ったところ、非TH1細胞では54遺伝子発現が検出されず、 54遺伝子発現はTH1様細胞に高度に制限されるということが示された。また 、組織内での54遺伝子発現のノーザン分析(図21)も、TH1細胞制限発現 プロフィールと一致する発現プロフィールを示した。すなわち、図21に示した ように、大部分の器官は、54遺伝子を発現することができないが、リンパ節組 織では高レベルの54遺伝子発現が見られ、脾臓、睾丸及び子宮では低いが検出 可能なレベルの発現が見られた。 バンド54ヌクレオチド配列(これは、54遺伝子が同定された初期特異的表 示分析において産生された増幅cDNAから得られたものである。)を用いて、 54A−Gと称する7つのcDNAクローンを単離した。各クローンは同様のサ イズであった。54−CのcDNAはE.coliクローン54−Cに入れてNRRN に寄託した。 図22A−22Cに54遺伝子コーディング配列全体を示す(配列番号11) 。また、54遺伝子産物の誘導アミノ酸配列も図22A−22Cに示す(配列番 号12)。データベース相同性調査に基づいて、54遺伝子が新規のシステイン プロテアーゼをコードするようである。システインプロテアーゼは細胞内タンパ ク質分解に貢献する酵素であり、組織分解において役割を果たすようである。し たがって、TH1様細胞が関与する免疫疾患における54遺伝子発現及び/又は 54遺伝子産物活性を阻害することが組織損傷を最小限にするのに役立ち得ると いう可能性がある。 特に、54遺伝子配列は、活性システインプロテアーゼ酵素に特有の3つのチ オールプロテアーゼドメインを示す。これらのドメインは、アミノ酸残基約 145 −156 にCYSドメイン(活性部位:C、151 位)、アミノ酸残基約 287−297 にHISドメイン(活性部位:H、289 位)、及びアミノ酸残基約 321−340 に ASNドメイン(活性部位:N、326 位)を含む。興味深いことに、定型の(typ ical)CYSドメインは 149位(この位置は通常G又はEである)のK残基に よって切断されるが、これは恐らく、54遺伝子産物システインプロテアーゼは 非常に基質特異的であることを示すものである。さらに、アミノ酸配列分析は、 148位と189 位、 182位と224 位、及び282 位と347 位のシステイン間の確かな ジスルフィド結合を示している。さらに、図23A−23Cに54遺伝子産物ア ミノ酸配列を示しており、その潜在的なシステインプロテアーゼ様の特徴のいく つかが示されている。例えば、54遺伝子産物はシステインプロテアーゼプレプ ロ酵素領域(この領域は、活性システインプロテアーゼの生成によって切り離さ れる。)に似たアミノ末端を有する。アミノ酸残基56から75の囲まれた領域は、 以前いくつかのシステインプロテアーゼの特徴として注目された「ERFNIN 」領域を示すものである(Ishidoh,K.et al.,1987,FEBS Lett.226:33-37)。 囲まれた領域内の円で囲まれたアミノ酸残基は保存アミノ酸残基を示す。個々の 囲まれたアミノ酸残基は相同性に基づき、酵素の活性部位内にあると考えられる 残基を表す。 9.実施例:ヒト200 遺伝子の同定および特性決定 ここに提示される実施例においては、マウス200 遺伝子のヒト相同物に相当す るヒト200 遺伝子のクローニング、同定および特性決定が記載される。 9.1 材料および方法 マウス200 遺伝子プローブ:マウス200 遺伝子cDNA(femt 200)ORFの約 90%を含有するおよそ800 bp EcoRIインサートをゲル精製し、32P 標識し、そし て以下に記載されるλgt11ヒトリンパ球cDNAライブラリーをプローブするの に使用した。 ヒト200 遺伝子プローブ: ヒト200 遺伝子feht 200a cDNAクローンの約500 bpインサートを32P 標識 し、そして以下に記載されるヒト胎児脾臓cDNAライブラリーをプローブする のに使用した。 スクリーニング操作:λgt11ヒトリンパ球cDNAライブラリー(カタログNo .HL 1031B;Clontech)のおよそ106個のプラークを前記マウス200 遺伝子プロー ブを用いて二通りでスクリーニングした。チャーチ(Church)緩衝液(7% SDS,250 mM NaHPO4,2μM EDTA,1% BSA)中65℃でフィルターをプローブと一夜ハイブリ ダイズさせた。翌日、フィルターを2XSSC/1% SDS中50℃で30分間洗浄した。次に このフィルターを−80℃でコダックフィルムに露出させた。陽性プラークを同じ 条件下に再スクリーニングした。 ストラタジーン(Stratagene)Uni-Zap クローニングシステムを用いて構築され たヒト胎児脾臓cDNAライブラリーを前記したヒトfeht 200a 遺伝子プローブ を用いてスクリーニングした。およそ106個のプラークをチャーチ緩衝液中65℃ で一夜二通りでハイブリダイズさせた。次にフィルターを0.1XSSC,0.1% SDS 中 65℃で30分間洗浄しそしてフィルムに露出させた。陽性物を同じ条件下に二次ス クリーニングにより確認した。 サブクローニング/配列決定操作: λgt11cDNAライブラリーから得られた陽性クローンからのDNAをプレー ト溶解法により生成させた。この精製されたDNAを消化してcDNAインサー トを得、これをpBluescript プラスミド(Stratagene)中にサブクローンした。 ヒト胎児脾臓cDNAライブラリーから得られた陽性クローンを、Stratagene に記載されるようにしてExAssistヘルパーファージ、XL1-Blue細胞およびSOLR細 胞を用いて切り出した。次に切り出し産物をLB/Ampプレート上に塗布しそして37 ℃で一夜インキュベートした。白色コロニーを選びとって配列決定用のDNAを 調製した。 DNA配列決定は標準的方法に従って行われた。 ヒト遺伝子200 発現のノーザンブロット分析: 前記6.1 節に記載されるようにしてノーザン(Northern)ブロットを実施した。 種々のヒト臓器からの総RNA15μgを分析した(Clontech,CA)。用いられた32 P 標識プローブは前記したFeht200aクローンであり、このものはヒト遺伝子200 の5'ORF を含有する。 9.2 結果 ヒト200 遺伝子の完全長配列はここに記載されるようにして成功裏にクローン されそして特性決定された。 ヒト200 遺伝子をクローニングするためには、マウス200 遺伝子cDNA(fem t200)ORFの約90%を含有する800 bp EcoRIインサートをゲル精製し、32P 標 識し、そしてλgt11ヒトリンパ球cDNAライブラリーをプローブするのに使用 した。およそ106個のプラークを前記9.1 節で記載されるようにして二通りでス クリーニングした。1個の陽性プラークが得られこれを同じ条件下に再スクリー ニングした。ひとたび純粋となると、このクローンはプレート溶解法によりラム ダDNAを生成させるのに使用され、そしてこのラムダDNAを消化して500bp インサート(feht200a)を得、このものは配列決定すると、マウス200 遺伝子のヒ ト相同物であることが判明した。 ヒト200 遺伝子の全ORF をコードするクローンを得るには、前記9.1 節に記載 されるようにしてヒト200 遺伝子プローブを用いてヒト胎児脾臓cDNAをスク リーニングした。3個の陽性クローンが得られ、そのうちの2個が同じ条件下に おける二次スクリーニングで陽性であった。2個の陽性クローンをサブクローニ ングしそしてそれらのcDNAインサートを配列決定した。feht200bおよびfeht 200cと標識されたこれら2種のクローンはそれぞれ長さおよそ1.56 kb および2. 0 kbであり、feht200cは全コード配列を含有した。クローンfeht200cは下記12節 に記載されるようにATCCに寄託された。 完全なヒト200 遺伝子オープンリーディングフレームを含有するヌクレオチド 配列を図24A−24D(配列番号23)に示す。ヒト200 遺伝子産物に由来するアミ ノ酸配列も図24A−24D(配列番号24)に示す。 ヒト200 遺伝子産物の301 アミノ酸残基配列では、それがアミノ酸残基1から 約20までのシグナル配列、アミノ酸残基およそ21-200からの細胞外ドメイン、ア ミノ酸残基およそ201-224 からのトランスメンブランドメインおよびアミノ酸お よそ225-301 からの細胞質ドメインを含む異なるドメインを呈示する細胞表面レ セプターであることが示される。この細胞外ドメインはアミノ酸残基約30からア ミノ酸残基約128 までからのIg型可変セットドメインを含有しており、従って20 0 遺伝子産物をIgレセプタースーパーファミリー内部に置いている。 200 遺伝子転写物の組織分布のノーザン分析が行われた。脳、腎臓、肝臓、肺 、筋肉、前立腺、脾臓、胸腺および気管からのRNA1.5 μgを単離しそしてヒ ト200 遺伝子発現に関して分析した。この分析では、脳、肺、気管、脾臓および 胸 腺を含む組織中におよそ2.2 kbのヒト200 遺伝子転写物が示された。 要約すると、ここに記載されるように、マウス200 遺伝子のヒト類似物に相当 するヒト200 遺伝子が成功裏にクローン化され特性決定された。そのアミノ酸配 列から示されるとおり、ヒト200 遺伝子産物は分子のIgスーパーファミリークラ スのレセプターである。 10.実施例:IgG1融合タンパク質の構築および発現 この実施例に記載されるのは、IgG1融合タンパク質の構築および発現である。 詳しくは、ヒトおよびマウスの200 遺伝子および103 遺伝子IgG1融合タンパク質 の構築が論議される。 10.1 材料および方法IgG1 融合タンパク質をコードする組換えプラスミドマウス200 遺伝子-hIgG1融合タンパク質をコードするベクターの生成:マウス 200 遺伝子のシグナル配列および細胞外ドメインをコードする断片を下記オリゴ ヌクレオチドを用いてマウス200 遺伝子のORF を含有するcDNAクローンから 増幅させた: これらオリゴヌクレオチドプライマーはまたPCR 産物の5'および3'末端でそれぞ れXhoIおよびBamHI 制限部位を導入して、続くIgG1発現ベクター(pCD5-CD44-Ig G1; Aruffo,A.ら、1991,Cell 61:1303-1313 を参照されたい)への挿入を容易 にする。pCD5-CD44-IgG1ベクターはCD5 シグナル配列、CD44細胞外ドメインおよ びヒトIgG1重鎖Fc領域を含有するタンパク質をコードする。マウス200 遺伝子-h IgG1融合タンパク質ベクターを構築するために、pCD5-CD44-IgG1のCD5 およびCD 44部分をマウス200 遺伝子産物シグナル配列および細胞外ドメインをコードする 配列で置き換えた。 PCR 反応はアニール温度60℃での25サイクル増幅からなる。増幅ではVentTM熱 安定性DNAポリメラーゼ(New England BioLabs,Inc.; Beverly,Massachuset ts)が使用された。PCR 産物(約600bp)をXhoIおよびBamHI で消化して、pCD5-C D44-IgG1を予めXhoIおよびBamHI で消化してCD5 シグナル配列およびCD44エクト ドメインをコードする配列を除去したものの中に挿入した。 ヒト200 遺伝子-hIgG1融合タンパク質をコードするベクターの生成:ヒト200 遺伝子のシグナル配列および細胞外ドメインをコードする断片を下記オリゴヌク レオチドを用いてヒト200 遺伝子のORF を含有するcDNAクローンから増幅さ せた: 増幅およびpCD5-CD44-IgG1サブクローニング操作はマウス200 遺伝子-hIgG1融合 タンパク質に関して前記したと同様である。 マウス103 遺伝子-hIgG1融合タンパク質をコードするベクターの生成:マウス 103 遺伝子産物細胞外ドメインを含有する溶性Ig融合タンパク質(サイズ約60k D)をコードするベクター(しかし103 遺伝子産物シグナル配列には欠ける)は ここに記載されるようにして構築された。pCD5-CD44-IgG1ベクター(前記)のCD 44部分を、103 遺伝子産物細胞外ドメインをコードするヌクレオチド配列と置き 換えた。Ig融合タンパク質の103 遺伝子産物細胞外ドメイン配列は103 遺伝子産 物アミノ酸残基27-342からなった(すなわち、アミノ酸配列Ile-Val-Ala-Gly-Cy s-Ser で終わる103 遺伝子産物部分)。 103 遺伝子産物細胞外ドメインをコードする断片を、アミノ酸残基27-342を含 有する103 遺伝子産物を生産するであろう103 遺伝子領域を挟む配列と相補的な 合成オリゴヌクレオチドを用いてPCR により増幅された。このオリゴヌクレオチ ドは、後続のpCD5-CD44-IgG1内への挿入を容易にするために、各増幅された103 遺伝子断片の5'末端にKpnI部位および3'末端にBamHI 部位を創りだすよう設計さ れていた。 5'オリゴヌクレオチドは次のとおりであった: 3'オリゴヌクレオチドは次のとおりであった: PCR 反応条件は、Vent DNAポリメラーゼ(New England Biolabs,Beverly,M A)および鋳型として103D遺伝子を使用する95℃で30秒間、60℃で30秒間、およ び72℃で30秒間の15回サイクルからなった。 103 PCR 産物をKpnIおよびBamHI を用いて消化し、そしてCD5-IgG1ベクターの KpnI−BamHI 部位に連結し、こうしてCD44配列を103 遺伝子配列で置き換えた。 CD5 シグナル配列を含有する融合タンパク質、マウス103-細胞外ドメインおよ びヒトIgG1重鎖Fc領域をコードする生成するプラスミドを製造者の指示に従いLi pofectAMINETM(GIBCOBRL,MD)を用いてCOS 細胞中にトランスフェクションさせ た。150mm プレートの細胞のトランスフェクションに0.18μgのプラスミドDN Aおよび140 μlのLipofectAMINETMを用いた。トランスフェクション24時間後 、培地を10% Ultra-low IgG Fetal Bovine Serum(GIBCOBRL,MD)/DMEM(BioWHITT AKER,Maryland)で置き換え、そしてトランスフェクションされた細胞を4−5 日間増殖を継続させた。次に上清を収穫し、遠心して非付着性の細胞および屑を 除去し、そして−20℃で貯蔵した。 精製するには、上清の1mlを4℃でIPA-300 Immobilized rProteinA(Repligen ,MA)10μlを用いて一夜沈殿させた。翌日、ビーズを遠心して集め、10容量のP BS で3回洗浄した。分析には、このビーズを20μlの2 X Laemmli Sample Buff er(BIO-RAD,CA)中に懸濁させ、そして100 ℃で10分間ボイルした。このボイル したサンプルを短時間回転させ、そして10% SDS-PAGEゲル(JILEinc.CT)上に負 荷した。 組換え融合タンパク質の代謝標識化:COS-7培養物の一過性トランスフェクシ ョン36時間後、細胞を置換増殖培地〔メチオニンおよびシステイン欠乏DMEM(ICN ,Inc.,CA)〕ですすいだ。すすぎ後、35S-システインおよび35S-メチオニンの混 合物(Express35S35STM,Dupont,MA)の150 μCI/ 培地mlを置換培地に加えそ して細胞を一夜培養した。 SDS-PAGE による組換えタンパク質の分析: hIgG1 融合タンパク質は200 遺伝子hIgG1 融合タンパク質に関する製造者の指 示に従ってCOS-7細胞のLipfectAMINETM(Gibco,Inc.,MD)仲介一過性トランス フェクションにより生成させ、5日目上清の1mlを20mM HEPES(pH7.0)の存在 下20μlの Protein A Trisacrylビーズ(Pierce,Inc.,IL)と一定した攪拌下 4℃で一夜混合した。次にビーズをPBS で3回洗ったのち負荷緩衝液に添加した 。ビーズは還元性のまたは非還元性の負荷緩衝液と混合した(Molecular Clonin g,Sambrook,FritschおよびManiatis,第2版、1989,但しDTT が2.5%β−メル カプトエタノールで置換されている)。 10.2 結果 ここでは組換えIgG 融合タンパク質の構築および発現が記載されている。詳細 には、200 遺伝子産物-IgG1 および103 遺伝子産物-IgG1 融合タンパク質が記載 されている。マウスおよびヒト200 遺伝子産物-IgG1 融合タンパク質は200 遺伝 子産物シグナル配列およびヒトIgG1重鎖Fc領域への細胞外ドメイン融合物を含有 する。103 遺伝子産物-IgG1 融合タンパク質はCDS シグナル配列および、ヒトIg G1重鎖Fc領域に融合した103 遺伝子産物細胞外ドメインを含有する。 200 遺伝子-hIgG1融合タンパク質は前記10.1節に記載されるように、COS-7細 胞の一過性トランスフェクションにより生産された。COS-7上清のプロテインA 免疫沈殿およびSDS-PAGEによるそれらの分析では、第1に、正確なIgG-1 ペプチ ドが融合物の一部分として生産されることが証明され(融合物のプロテインA免 疫沈殿により証明される)、そして第2に、200 遺伝子-IgG1 融合タンパク質が 培養上清mlあたり約1μgの濃度で実質的に発現されることが証明された。さら に、免疫沈殿された上清を分析しそして還元性および非還元性条件下に比較する と、200 遺伝子-IgG1 融合タンパク質は、もし融合タンパク質中にヒトIgG1重鎖 ペプチド配列が存在する場合は、予想されるように、オリゴマー化を受けること が明白である。さらに融合タンパク質がゲルを通して移動する(すなわち、緊密 なバンドよりむしろ拡散する)際のそれらのサイズ(すなわち、アミノ酸配列単 独から予測されたそれより大きい)および外観から、予測されたように、融合タ ンパク質がグリコシル化されていることが示される。 11.実施例:トランスジェニック動物の生産および特性決定 ここにはマウス200 遺伝子産物またはマウス103 遺伝子産物を過剰発現するト ランスジェニックマウスの生産および特性決定が記載される。 11.1 材料および方法200 遺伝子トランスジェニッククローンの構築 : 全200 遺伝子配列のPCR 産物がpCIL-10 プラスミド中のIL-10 遺伝子と置き換 えるために用いられた。pCIL-10 プラスミドの構築を以下に記載する。 pCIL-10 プラスミドは5.5kb BamHI-XbaIゲノム断片を含有し、その中にはヒト CD2 エンハンサーが包含される(Greaves ら、1989,Cell 56(6):979-86)。ヒト イムノグロブリン重鎖プロモーター、P μ、を含有する0.5kb XXXbaI-SmaI 断片 (Danner and Leder,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,1985,52:8658-8662)をCD 2 断片の3'- 末端に連結させた。P μ断片の後にIL-10 コード配列を含有するXb aI(ブラントエンド)-BamHI 断片が続き、これにヒト生長ホルモンの2.1 kb BamH I-EcoRIゲノム断片(HUMGHCSA(GenBank)の塩基5164-7317)が構築物の3'- 末端 で連結された。 全マウス200 遺伝子コード配列の0.8 kb PCR産物は、鋳型としてのマウス200 遺伝子c DNA200-AF、および5'末端でSpeIそして3'末端でBamHI なる適合する 制限部位を有するオリゴヌクレオチドプライマーを用いる25サイクル反応により 得られた。用いられた5'- オリゴは5'-GCG CAA TTG ACT AGT GAC CCA CGC GTC C GG ATT TC-3'(配列番号31)でありそして3'- オリゴは5'-GAC GCG GAT CCT CAG GAT GGC TGC TGG CTG-3'(配列番号32)であった。95℃で2分間の熱変性後、V entTMDNAポリメラーゼ(New England Biolabs,MA)により、95℃で30秒間、60 ℃で30秒間、72℃で60秒間の3工程サイクルを行った。72℃で5分間の最終工程 が末端仕上げのために行われた。PCR 産物をSpeIおよびBamHI(New England Bio labs,Beverly,MA)により消化し、そしてIL-10 遺伝子のSpeIからBamHI まで を除去後のpCIL-10 の断片に連結した。MaxEfficient E.coli DH5α−コンピテ ント細胞(GIBCO-BRL,MD)を製造者の指示に従って形質転換に使用した。形質転 換体を0.1 μg/mlのアンピシリンを含有するLBブロス中で増殖させ、そしてDN AをQiagene Plasmid Maxi Kit(Qiagene,CA)により抽出した。確認のために制 限分析を実施し、そして最終的な構築物を配列決定してPCR により導入された すべてのありうる突然変異を排除した。トランスジェニックマウスの生産からp2 00Tr3 で示されるプラスミドが選択された。 この最終構築物は、マウス200 遺伝子コード配列の直前の上流にヒトIgM プロ モーターの0.5kb 断片に結合したヒトCD2エンハンサーを含有する約5.5 kbゲノ ム断片を含有した。ヒト生長ホルモン遺伝子の3'未翻訳配列を含有する領域はマ ウス200 遺伝子ORF の直後の下流に位置しそしてポリAスプライス部位を含有し た。103 遺伝子トランスジェニッククローンの構築 : 全103 遺伝子配列のPCR 産物がpCIL-10 プラスミド中のIL-10 遺伝子と置き換 えるために用いられた。pCIL-10 プラスミドはこの節で前記したとおりである。 103 遺伝子(Yanagisawa,K.ら、1993,FEBS 318:83-87)コード配列の全マウス 長形態のPCR 産物は、鋳型としてマウスTH2 型細胞系、D10G4(ATCC,MD)、から の第1ストランドcDNAを用いる35サイクル反応により得られた。RNAzoleTM( TEL-TEST,Inc.,TX)によりこの細胞系から総RNAを抽出した。7マイクログ ラムのRNAを、製造者の指示に従いSuperscript Reverse Transcriptase I(GI BCO BRL,MD)により20μl 第1ストランドcDNA合成反応に使用した。cDN Aの2マイクロリッターをPCR 反応に使用した。5'- オリゴは であって、適合する制限部位SpeIを5'- 末端でそして3'- 末端でBamHI をそれぞ れ有した。95℃で2分間の熱変性後、VentTMDNAポリメラーゼ(New England Biolabs,Beverly,MA)により、95℃で45秒間、65℃で45秒間そして72℃で60秒 間の3工程サイクルを行った。72℃で5分間の最終工程が末端仕上げのために行 われた。PCR 産物をSpeIおよびBamHI (New England Biolabs)により消化し、そ してpBSKII(Stratagene)のBamHI-XhoI部位中にサブクローン化されたpCIL-10 か らのヒト生長ホルモン断片を含有するpBSKIIGHベクターのSpeI-BamHI部位に連結 し、これをpBS-103L-GH と名付けた。次にヒトCD2 エンハンサーおよび Pμプロ モーターを含有するpCIL-10 断片をpBS-103L-GH の103L遺伝子の直前の上流に連 結した。製造者の指示に従い、MaxEfficient E.coli DH5α−コンピテント細胞 (GIBCO BRL,MD)を形質転換に使用した。形質転換体を0.1 μg/mlのアンピシリ ンを含有するLBブロス中で増殖させ、そしてDNAをQiagene Plasmid Maxi Kit (Qiagene,CA)により抽出した。確認のために制限分析を実施し、そして構築物 を配列決定してPCR により導入されたすべてのありうる突然変異を排除した。pC D2-103L-GHで示されるプラスミドをトランスジェニックマウスの生産に選択した 。トランスジェニックマウスの生産 C3H/HEJ およびFVB/NJマウスをJackson Laboratory(Bar Harbor,ME)から得 た。3−4週令のメスを、10a.m.から 2p.m.の間の妊娠雌馬血清(PMS)の腹腔内 注射に続く46時間後のヒト絨毛性ゴナドトロピン(hCG)の腹腔内注射により排卵 誘発させた。hCG 投与に続き、メスを同じ系統のオスと一緒に一夜収容した。つ ぎの朝メスを交尾栓の存在について検査しそしてこれら栓のあるメスから実質的 にManipulating the Mouse Embryo(Hogan等編、Cold Spring Harbor Laboratory Press,1994)に記載されるようにして胎芽を単離した。 p200Tr3 およびpCD2-103L-GH1 をNotIおよびXhoIで消化し続いてゲル電気泳動 することにより、胎芽マイクロインジェクション用のDNAを調製した。所望の バンドの直接正面にあるゲルにスリットを切り、NA-45 膜(Schleicher and Schu ell)を挿入しそしてDNAバンドが膜に移行されるまで電気泳動を継続すること により、9 kbおよび10 kb 断片がそれぞれNA-45 膜上に電気泳動された。マイク ロフュージチューブ中0.4ml の1M NaCl/0.05M アルギニン不含(arginine-free) 塩基と65-70 ℃で数時間インキュベートすることによりDNAを膜から溶離させ た。この溶離したDNAをフェノール/クロロホルムおよびクロロホルムを用い て抽出し、エタノール沈殿させそして5 mMトリス,pH7.5/0.1 mM EDTAの 200μl 中に溶解させた。DNAを次にエタノールで再沈殿させ、そして10mMトリス,p H 7.5/0.1 mM EDTAの40μl 中に再溶解させた。マイクロインジェクションに先 立ち、DNAを10mMトリス,pH 7.5/0.1 mM EDTA中1-2 μ/ml に希釈した。 DNAをC3H/HEJ またはFVB/NJ系統胚のオス生殖核中にマイクロインジェクシ ョンしそしてインジェクションされた胚を実質的にManipulating the Mouse Emb ryo に記載されるようにして偽妊娠メスの卵管中に移した。生じた子孫を尾バイ オプシーから調製されたDNAのサザンブロットハイブリダイゼーションにより トランスジーン配列の存在に関して分析した。トランスジェニックマウスのサザンブロット分析 : 尾の約1/2"片をクリップで留めそして500 μl のプロテイナーゼK溶液[100mM トリスHCl,pH 8.0; 5mM EDTA,pH 8.0; 0.2% SDS; 200mM NaCl; 100μg/mlプロ テイナーゼK(Boehringer Mannheim,Germany)]中55℃で一夜消化した。消化物 を15分間遠心して未消化屑を除去した。上清を同量のイソプロパノールを用いて 室温で沈殿させた。沈殿を25分間遠心しそしてペレットを75%エタノール中で洗 った。ペレットを風乾しそして100 μl TE; pH 8.0中に再懸濁した。尾DNAの 制限消化はつぎのようにして実施された。すなわち、20μl のDNA溶液を1mM スペルミジンの存在下80単位のBamHI(New England Biolabs)を用いて37℃で一夜 消化した。消化したサンプルを0.8%アガロースゲルを用いてゲル電気泳動により 分析した。0.25M HCl 中10分間続いて0.5M NaOH,1M NaCl中30分間、そしてつぎ に2.5MトリスHCl(pH 7.4),2.5M NaCl中30分間の脱プリンに続いて分離したDN AをHybond-N+(Amersham,Inc.)に移行させた。移行直前に、ゲルを10X SSC ト ランスファー緩衝液中で短時間平衡化させた。移行は毛細管作用により10X SSC 中で一夜実施された。移行後、膜を風乾させそしてStratolinker(Stratagene,I nc.)を用いてUV架橋させた。架橋後、膜を2X SSC 中で短時間すすいだ。 200 遺伝子トランスジェニック分析には、Random Primed DNA Labelling Kit( Boehringer Mannheim)を用い、ヒトIgM プロモーターのおよそ500 塩基対を含有 する放射性標識されたプローブを製造した。ヒトIgM 重鎖プロモーターの500bp Xba-1/Spe-1 断片がプローブとして使用された。ハイブリダイゼーションはRapi d-Hyb(Amersham)ハイブリダイゼーション溶液を用いる標準的ハイブリダイゼー ション操作により実施された。ハイブリダイゼーション溶液1mlあたり1×106c pmを65℃で一夜インキュベートした。膜を0.5X SSC 0.1% SDS 中65℃で30分間2 回洗浄しそしてオートラジオグラフィーにより露出させた。トランスジエニック 動物は0.5 kb Pμ断片を含有するプローブにハイブリダイズするおよそ7.0 kb B amHI断片の存在により検出された。 103 遺伝子トランスジェニック動物には、前記したpCD2-103L-GH構築物の32P 放射性標識PCR 断片を用いた。PCR 断片は下記プライマーを用いて生成された。 ヌクレオチドプライマーおよびpCD2-103L-GH鋳型を用い、PCR 反応条件はつぎの とおりであった:VentTMDNAポリメラーゼ(New England Biolabs,Beverly,M A)を使用して、94℃で30秒間、60℃で30秒間、および72℃で30秒間の20サイク ル。EcoRI およびSpeIで消化したマウスゲノムにハイブリダイゼーションさせる と、生成するプローブは内因性2.4 kbバンドおよび0.85Kbトランスジェニック特 異的バンドにハイブリダイズした。 11.2 結果 前記11.1節に記載された方法に従い、200 遺伝子トランスジエニックマウス( 4つのC3H 創始者系統(founder line)、6つのFVB 創始者系統)および103遺 伝子トランスジェニックマウス(5つのFVB 創始者系統)を生成させた。サザン ハイブリダイゼーション分析では、両200 および103 遺伝子トランスジェニック 創始者動物がうまく生産されたことが証明された。 200 トランスジェニック動物に関しては、4系統のトランスジェニックマウス がC3H 近交系統マウスに創成された。これらの系統の一つを200 トランスジーン の発現に関して検査した。予想されたとおり、200 トランスジーン転写物が胸腺 、脾臓およびリンパ節で検出され、支配的にT-細胞に限定されたパターンと一致 した。およそ6−7か月令では、創始者動物の3つが視認による検査で病気であ ると思われた。130-1.2 で表されるこれら創始者の一つをおよそ6か月令で殺し た。殺した時点で、メスは有意に長くは生存しなかったであろうことが予想され た。130-1.2 を解剖すると、脾臓および一方の腎臓が著しく異常であることが明 白であった。脾臓は正常のおよそ10倍のサイズでありそして青白い外観の細胞で 充たされていることが明らかであった。脾細胞集団をフローサイトメトリーによ り検査し、そして主なる細胞集団がMAC-1(マクロファージ/顆粒球細胞表面マー カー)発現に関して陽性であると判定された。これらの細胞はまた高い側面散乱 プロフィルを有した。この動物からの脾臓切片をヘマトキシリンおよびエオシン で染色しそして光線顕微鏡により観察した。これらのデータは、異常細胞集団が 多 形多核好中球からなることを示唆している。異常腎臓もこれら同じ細胞によって 浸潤されていることが明らかとなった。 130-1.2 の子孫の一つはその第2の同腹子を誕生させたがおよそ6か月令で死 んだ。解剖すると、腸閉塞が明らかであることが注目され、これが死を引き起こ すのに寄与した可能性がある。加えて、さらに他の創始者動物が完全に病気であ ることが明らかとなり、殺された。しかしながらこの動物では、臓器の全体的検 分によってもまたはリンパ球集団のフローサイトメトリー分析によっても何の異 常も観察されなかった。終わりに、残りの創始者動物はおよそ6か月令までに病 気の徴候を示していることが観察された。 これらの動物をSPF(特異的な病原体不含)条件下に維持すると、これらの動物 が感染性の病原体への露出により病気となる可能性は非常に少ない。むしろ、ト ランスジーンの効果は免疫系の何らかの局面をモジュレートすることである可能 性が最も高い。130-1.2 の観察に基づけば、トランスジーン発現の結果として、 その系統は免疫不全に罹る可能性がありそしてそれゆえ環境中に存在する通常は 無害な有機体(細菌、等)による感染を受け易いことが疑われる。それゆえ、こ の遺伝子産物は免疫エフェクター応答の何らかの局面においてまたは免疫系の適 正な調節において正常に機能することが可能である。 FVB 近交系統で生成された200 トランスジェニックマウス創始者系統はそれら が6か月令に接近した際にも何ら外観的な病気の徴候を示さなかった。 12.微生物の寄託 以下の微生物をPeoria,IllinoisのAgricultural Research Service Culture Collection(NRRL)に1995年1月19日(10-C,57-E,105-A,106-H,161-G,200 -O)、1995年3月2日(200-P を含有するE .coli DH10B(Zip)TM)および1995年 6月1日(200-AF,10-X,54-C)に寄託し、そして示される受託番号が割り当て られた。 微生物 NRRL 受託番号 10-C B-21390 57-E B-21391 105-A B-21392 106-H B-21393 161-G B-21394 200-O B-21395 E .coli B-21416 200-P cDNAを含有するDH10B(Zip)TM 200-AF B-21457 10-X B-21455 54-C B-21456 下記微生物はRockville Maryland,のAmerican Type Culture Collection(AT CC)に1995年12月12日に寄託され、そして示される受託番号が割り当てられた。 微生物 ATCC 受託番号 E .coli, feht 200C 69967 本発明はここに記載される詳細な態様により範囲が限定されるものではなく、 これらは本発明のそれぞれの局面の単なる説明として意図され、そして機能的に 同等の方法および構成分は本発明の範囲内にある。事実、ここに示され記載され たものに加え本発明の種々の変形が前出の記載および添付図面から当業者には明 らかとなろう。かかる変形は添付の請求の範囲内に該当することが意図される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI A61K 48/00 ABE A61K 48/00 ADZ ADZ C07K 14/52 C07K 14/52 16/24 16/24 19/00 19/00 G01N 33/15 Z C12N 5/10 33/564 Z G01N 33/15 C12N 5/00 B 33/564 A61K 37/02 ADP (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),AU,CA,JP

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.以下のヌクレオチド配列: バンド57(配列番号4)、 バンド105(配列番号5)、 バンド106(配列番号6)または バンド161(配列番号7) ; または図9A〜9Dに示される第10遺伝子ヌクレオチド配列(配列番号3); 図22A〜22Cに示される第54遺伝子ヌクレオチド配列(配列番号11); または図17A〜17Dまたは図24A〜24Dに示される第200遺伝子ヌク レオチド配列(それぞれ、配列番号8または配列番号23);またはNRRLに寄託 されている以下のE.coliクローン内のプラスミドに含まれる遺伝子または遺伝子 断片のヌクレオチド配列: 10−C(NRRL受託番号第B-21390 号)、 57−E(NRRL受託番号第B-21391 号)、 105−A(NRRL受託番号第B-21392 号)、 106−H(NRRL受託番号第B-21393 号)、 161−G(NRRL受託番号第B-21394 号)または 200−O(NRRL受託番号第B-21395 号); またはNRRLに寄託されている以下のE.coliクローン内のcDANに含まれる遺伝 子または遺伝子断片のヌクレオチド配列: 200−P cDNA(NRRL受託番号第B-21416 号)、200−AF(NRRL受託番号 第B-21457 号)、10-X(NRRL受託番号第B-21455 号)、54-C(NRRL受託番号第B- 21456 号)を含有するDH10B(Zip)(商標); またはアメリカン・タイプ・カルチャー・コレクション(ATCC)に寄託されている 以下のE.coliクローン内のcDNAに含まれる遺伝子または遺伝子断片のヌクレ オチド配列: feht 200C(ATCC受託番号第69967 号) を含有する単離核酸。 2.ストリンジェントな条件下で、請求項1に記載のヌクレオチド配列またはそ の相補体(complement)、またはNRRLまたはATCCに寄託されている請求項1に記載 のE.coliクローン内のプラスミドまたはcDNAに含まれる遺伝子または遺伝子 断片にハイブリダイズする単離核酸。 3.請求項1に記載のヌクレオチド配列またはその相補体、またはNRRLまたはAT CCに寄託されている請求項1に記載のE.coliクローン内のプラスミドまたはcD NAに含まれる遺伝子または遺伝子断片によってコードされるアミノ酸配列をコ ードする単離核酸。 4.コードされる前記アミノ酸配列が、図9A〜9Dに示すアミノ酸配列(配列 番号9)、図17A〜17Dに示すアミノ酸配列(配列番号10)、図22A〜 22Cに示すアミノ酸配列(配列番号12)または図24A〜24Dに示すアミ ノ酸配列(配列番号23)である請求項3に記載の単離核酸。 5.請求項1、2、3または4に記載の核酸を含有するベクター。 6.宿主細胞においてヌクレオチド配列の発現を調節するヌクレオチド配列調節 要素と操作上共働して請求項1、2、3または4に記載の核酸を含有する発現ベ クター。 7.請求項1、2、3または4に記載の核酸を含有することを特徴とする遺伝子 工学的に操作された宿主細胞。 8.宿主細胞においてヌクレオチド配列の発現を調節するヌクレオチド配列調節 要素と操作上共働して請求項1、2、3または4に記載の核酸を含有する遺伝子 工学的に操作された宿主細胞。 9.請求項1、2、3または4に記載の核酸によってコードされる単離遺伝子産 物。 10.前記遺伝子産物が、配列番号9、配列番号10、配列番号12または配列 番号24のアミノ酸を含有する蛋白質である請求項9に記載の単離遺伝子産物。 11.請求項9に記載の遺伝子産物を免疫特異的に結合する抗体。 12.免疫疾患を診断するための方法であって、患者のサンプルにおいて、免疫 疾患の状態にあるTヘルパー細胞のサブ集団で特異的に発現される遺伝子転写物 または遺伝子産物を、非免疫疾患の状態にあるTヘルパー細胞のサブ集団でのも のを基準にして、検出する工程を具える方法。 13.前記免疫疾患がTヘルパー細胞サブ集団関連疾患である請求項12に記載 の方法。 14.前記Tヘルパー細胞サブ集団関連疾患がTH1細胞サブ集団関連疾患であ る請求項13に記載の方法。 15.前記TH1細胞サブ集団関連疾患が慢性炎症性疾患、多発性硬化症、関節 炎、乾せんまたはインシュリン依存性糖尿病である請求項14に記載の方法。 16.前記遺伝子転写物または遺伝子産物が第54、第105、第106または 第200遺伝子産物または遺伝子転写物である請求項14に記載の方法。 17.前記Tヘルパー細胞サブ集団関連疾患が、TH2細胞サブ集団関連疾患で ある請求項13に記載の方法。 18.前記TH2細胞サブ集団関連疾患が、喘息、アレルギー、好酸球増加症、 結膜炎、リーシュマニア症または癩腫癩である請求項17に記載の方法。 19.前記遺伝子転写物または遺伝子産物が第102または第103遺伝子産物 または遺伝子転写物である請求項18に記載の方法。 20.哺乳動物において免疫疾患を治療するための方法であって、前記哺乳動物 に、免疫疾患を起こすのに関与するTヘルパー細胞サブ集団を調節する化合物を 投与して、前記免疫疾患の症状が改善されるようにする工程を含む前記の方法。 21.前記化合物が、前記Tヘルパー細胞サブ集団を負に調節する請求項20に 記載の方法。 22.前記化合物が、前記Tヘルパー細胞サブ集団を正に調節する請求項20に 記載の方法。 23.前記免疫疾患がTH1細胞サブ集団関連疾患によって仲介される請求項2 0に記載の方法。 24.前記免疫疾患が慢性炎症性疾患、多発性硬化症、乾せん、関節炎またはイ ンシュリン依存性糖尿病である請求項23に記載の方法。 25.前記免疫疾患がTH2細胞サブ集団関連疾患によって仲介される請求項2 0に記載の方法。 26.前記免疫疾患が喘息、アレルギー性鼻炎、好酸球増加症、結膜炎、リーシ ュマニア症または癩腫癩である請求項25に記載の方法。 27.前記化合物が可溶性の第103遺伝子産物である請求項26に記載の方法 。 28.前記可溶性の第103遺伝子産物が、第103遺伝子産物細胞外ドメイン を含有する請求項27に記載の方法。 29.前記可溶性の第103遺伝子産物がIg末端(Ig-tailed)第103遺伝子 産物融合蛋白質である請求項27に記載の方法。 30.免疫疾患を治療するための方法であって、前記免疫疾患に関与するTヘル パー細胞サブ集団を標的にして、前記Tヘルパー細胞サブ集団に属する細胞の濃 度が、前記免疫疾患の症状を改善するようなやり方で変わるようにする工程を含 む前記の方法。 31.前記Tヘルパー細胞サブ集団に属する細胞の数が増加する請求項30に記 載の方法。 32.前記Tヘルパー細胞サブ集団に属する細胞の数が減少する請求項30に記 載の方法。 33.前記標的化が、前記免疫疾患に関与する前記Tヘルパー細胞サブ集団を他 の細胞から選択的に分離することによって前記免疫疾患に関与する前記Tヘルパ ー細胞サブ集団を枯渇させる工程を含む請求項32に記載の方法。 34.前記標的化が、前記免疫疾患に関与する前記Tヘルパー細胞サブ集団を選 択的に殺す請求項32に記載の方法。 35.前記免疫疾患が、TH1細胞サブ集団によって仲介される請求項30に記 載の方法。 36.前記免疫疾患が慢性炎症性疾患、多発性硬化症、関節炎、乾せんまたはイ ンシュリン依存性糖尿病である請求項35に記載の方法。 37.前記免疫疾患がTH2細胞サブ集団によって仲介される請求項30に記載 の方法。 38.前記免疫疾患が喘息、アレルギー、好酸球増加症、結膜炎、リーシュマニ ア症または癩腫癩である請求項37に記載の方法。 39.活性化されたTヘルパー細胞サブ集団を検出するための方法であって、前 記活性化されたTヘルパー細胞サブ集団において発現される遺伝子転写物または 遺伝子産物を検出する工程を含む前記の方法。 40.前記Tヘルパー細胞サブ集団がTH細胞サブ集団である請求項39に記載 の方法。 41.前記遺伝子転写物または前記遺伝子産物が、第200遺伝子の遺伝子転写 物または遺伝子産物である請求項40に記載の方法。 42.前記Tヘルパー細胞サブ集団がTH2細胞サブ集団である請求項39に記 載の方法。 43.前記遺伝子転写物または遺伝子産物が、第103遺伝子の遺伝子転写物ま たは遺伝子産物である請求項42に記載の方法。 44.免疫疾患の治療のための臨床試験において化合物の効能をモニターするた めの方法であって、患者サンプルにおいて、免疫疾患の状態にあるTヘルパー細 胞のサブ集団で特異的に発現される遺伝子転写物または遺伝子産物を、非免疫疾 患の状態にあるTヘルパー細胞のサブ集団でのものを基準にして、検出する工程 を含む前記の方法。 45.前記免疫疾患がTH1細胞サブ集団関連疾患である請求項44に記載の方 法。 46.前記TH1細胞サブ集団関連疾患が慢性炎症性疾患、多発性硬化症、関節 炎、乾せんまたはインシュリン依存性糖尿病である請求項45に記載の方法。 47.前記遺伝子転写物または遺伝子産物が第54、第105、第106または 第200遺伝子産物または遺伝子転写物である請求項46に記載の方法。 48.前記免疫疾患がTH2細胞サブ集団関連疾患である請求項47に記載の方 法。 49.前記TH2細胞サブ集団関連疾患が喘息、アレルギー、好酸球増加症、結 膜炎、リーシュマニア症または癩腫癩である請求項48に記載の方法。 50.前記遺伝子転写物または遺伝子産物が第102または第103遺伝子産物 または遺伝子転写物である請求項48に記載の方法。 51.Tヘルパー細胞の応答性(responsiveness)を調節するための方法であって 、Tヘルパー細胞を化合物と接触させて、前記Tヘルパー細胞の応答性が調節さ れるようにする工程を含む前記の方法。 52.前記Tヘルパー細胞の応答性が増加する請求項51に記載の方法。 53.前記Tヘルパー細胞の応答性が減少する請求項51に記載の方法。 54.前記Tヘルパー細胞がTH2細胞である請求項51に記載の方法。 55.前記化合物が可溶性の第103遺伝子産物を含有する請求項54に記載の 方法。 56.前記可溶性の第103遺伝子産物が第103遺伝子産物細胞外ドメインを 含有する請求項55に記載の方法。 57.前記可溶性の第103遺伝子産物が可溶性のIg末端第103遺伝子産物 融合蛋白質である請求項55に記載の方法。 58.前記Tヘルパー細胞がTH1細胞である請求項51に記載の方法。 59.前記化合物が、可溶性の第105、第106または第200遺伝子産物を 含有する請求項58に記載の方法。 60.前記可溶性の第105、第106または第200遺伝子産物が、第105 、第106または第200遺伝子産物細胞外ドメインを含有する請求項58に記 載の方法。 61.前記可溶性の第105、第106または第200遺伝子産物が、可溶性の Ig末端第105、第106または第200遺伝子産物融合蛋白質である請求項 58に記載の方法。 62.Tヘルパー細胞の応答性の状態を検出するための方法であって、Tヘルパ ー細胞において、応答状態にあるTヘルパー細胞で特異的に発現される遺伝子転 写物または遺伝子産物を、非応答状態にあるTヘルパー細胞でのものを基準にし て、検出する工程を含む前記の方法。 63.前記Tヘルパー細胞がTH1細胞である請求項62に記載の方法。 64.前記遺伝子転写物または遺伝子産物が、第54、第105、第106また は第200遺伝子転写物または産物である請求項63に記載の方法。 65.前記Tヘルパー細胞がTH2細胞である請求項64に記載の方法。 66.前記遺伝子転写物または遺伝子産物が、第103遺伝子転写物または産物 である請求項65に記載の方法。 67.Ig末端第103遺伝子産物融合蛋白質を含有する単離した可溶性の第1 03遺伝子産物。 68.前記Ig末端遺伝子産物融合蛋白質が第103遺伝子産物細胞外ドメイン を含有する請求項67に記載の可溶性の第103遺伝子産物。 69.Ig末端第200遺伝子産物融合蛋白質を含有する単離した可溶性の第2 00遺伝子産物。 70.前記Ig末端遺伝子産物融合蛋白質が第200遺伝子産物細胞外ドメイン を含有する請求項69に記載の可溶性の第200遺伝子産物。 71.受容体標的遺伝子産物の活性を調節する化合物を同定するための方法であ って、前記受容体標的遺伝子産物を発現する第1の細胞を、試験化合物および受 容体標的遺伝子産物の活性化物質(activator)と接触させる工程、前記第1の細 胞において細胞内カルシウム放出のレベルを測定する工程、および前記レベルを 、上記活性化物質とは接触させたが上記試験化合物とは接触させなかった第2の 受容体標的遺伝子産物発現細胞のレベルと比較して、前記第1の細胞内での細胞 内カルシウム放出のレベルが前記第2の細胞のものとは異なる場合に、受容体標 的遺伝子産物の活性を調節する化合物が同定されているようにする工程を含む前 記の方法。 72.7個の膜貫通ドメイン受容体標的遺伝子産物が第10遺伝子産物である請 求項73に記載の方法。 73.前記細胞がアフリカツメガエル(Xenopus)卵母細胞またはミエローマ細胞 である請求項73に記載の方法。 74.図17A〜17Dまたは図24A〜24Dに示されるような少なくとも1 種の第200遺伝子産物ドメインを含有するペプチドまたはポリペプチドを発現 することが可能な導入遺伝子を、ゲノムに組み込まれた状態で含有する第200 遺伝子トランスジェニック動物。
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