JPH11502404A - 細胞表面発現分子および形質転換関連遺伝子に特異的なdnaプローブおよび免疫学的試薬の開発 - Google Patents
細胞表面発現分子および形質転換関連遺伝子に特異的なdnaプローブおよび免疫学的試薬の開発Info
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Abstract
(57)【要約】
本発明は、一つの細胞タイプの表面に発現するが他の細胞タイプには発現しないような、細胞表面に発現するタンパクに対して特異的に結合できる抗体を産生するハイブリドーマ細胞株を製造するための方法を提供する。本発明はまた、細胞表面に発現されたタンパクに対して特異的に結合できる抗体を産生する、ハイブリドーマ細胞株を製造する方法を提供する。本発明は、新生物ヒト細胞に関連した腫瘍関連抗原を特異的に認識し、これに結合できるハイブリドーマ細胞株を製造する方法を提供する。本発明はまた、新生物ヒト細胞に関連した細胞表面高原をコードするDNAを製造する方法を提供する。本発明は更に、前立腺癌腫瘍抗原遺伝子−1をの配列を有する単離された哺乳類核酸分子を提供する。本発明はまた、前立腺腫瘍誘導性遺伝子−1の配列を有する単離された哺乳類核酸分子を提供する。本発明はまた、前立腺腫瘍誘導性遺伝子−2の配列を有する単離された哺乳類核酸分子を提供する。最後に、本発明は、前立腺腫瘍誘導性遺伝子−1の配列を有する単離された哺乳類核酸分子を提供する。
Description
【発明の詳細な説明】
細胞表面発現分子および形質転換関連遺伝子に特異的な
DNAプローブおよび免疫学的試薬の開発
本明細書に開示される発明は、米国保健社会福祉省からのNIH助成金CA3
5675およびCA43208の下に政府の支援により行われた。したがって、
米国政府は、本発明に一定の権利を有する。
〔発明の背景〕
本出願を通して、種々の参照文献がカッコ内に引用される。これらの刊行物の
開示は全体として、本発明が属する当該分野の技術の現状を十分に記載するため
に、本明細書の一部をなす参照として本願に組み込まれる。これらの参照文献の
完全な書誌事項は、各実験項の最後に記載される。
細胞表面分子に対して特異的なモノクローナル抗体を開発するための典型的な
方法では、無傷の細胞かまたは目的の標的細胞から得られる細胞膜調製物のいず
れかをマウスに繰り返し注入する。注入後、マウス脾臓細胞を取り出し、この細
胞をミエローマ細胞に融合させる[(1〜3)に総説]。この方法により、細胞
表面増殖因子受容体および腫瘍関連抗原を含む潜在的に重要な多くの表面発現分
子と反応するモノクローナル抗体が産生された。しかしこの方法は、一般的には
不十分であり、適切なモノクローナル抗体の産生のためには多数のハイブリドー
マのスクリーニングを必要とする[(1〜6)に総説]。
DNAトランスフェクション法は、ヒト遺伝子を、マウスNIH 3T3細胞
のような異種細胞に導入するために使用されてきた[(7〜10)に総説]。N
IH 3T3細胞がDNAトランスフェクションのレシピエントとして使用され
るとき、この方法は、大部分(約85%)のヒト腫瘍またはヒト腫瘍細胞株から
の、優性に作用する(dominant-acting)形質転換性遺伝子または腫瘍誘導性遺
伝子を同定することには成功していない(7〜10)。NIH 3T3細胞を使
用する多くの研究において、優性に作用する癌遺伝子が同定されるときでさえ、
こ
れは、しばしばras癌遺伝子ファミリーのメンバーまたは修飾された細胞性遺
伝子であった(7〜10)。最近開発されたクローン化ラット胚繊維芽細胞株の
CREF−Trans6は、NIH 3T3細胞で検出されない推定される新規
な癌遺伝子を同定するのに有用であることが判った(11)。LNCaPヒト前
立腺癌細胞株からの高分子量DNAおよび選択可能なネオマイシン耐性遺伝子(
pSV2neo)によりCREF−Trans6を同時トランスフェクションし
、次にG418に対する耐性について選択し、そしてヌードマウスに注入すると
、腫瘍が形成された(11)。対照的に、同じDNA源をNIH 3T3細胞で
使用すると、ネオマイシン耐性(G418)で同時トランスフェクトされたNI
H 3T3細胞を注入したヌードマウスでは腫瘍は発生しなかった(11)。
出願人らは、免疫学的遮蔽手段と組合せたDNAトランスフェクション法が、
遺伝子的に改変した細胞で発現する細胞表面分子と反応するモノクローナル抗体
を分泌するハイブリドーマを、効率よく作成するのに使用できるかどうかを調べ
るために本実験を行った。出願人らは、表面エピトープ遮蔽(surface-epitope
masking)(SEM)と呼ばれるこの方法の実現可能性を証明する。出願人らは
、典型的な多剤耐性(MDR)細胞およびヒト前立腺癌細胞に局在する表面エピ
トープと反応するモノクローナル抗体を分泌するハイブリドーマを産生するする
ために、DNAトランスフェクションおよびSEM法を使用した。これらの結果
は、SEMと組合せたDNAトランスフェクションが、既知および未知の両方の
遺伝子にコードされる表面発現分子と反応することができるモノクローナル抗体
を産生するハイブリドーマを作成するのに使用できることを示す。
〔発明の概要〕
本発明は、1つの細胞タイプの表面に発現するが他の細胞には発現しない、細
胞表面発現タンパクに特異的に結合できる抗体を産生するハイブリドーマ細胞株
を調製する方法を提供し、この方法は、a)細胞表面発現タンパクを発現しない
細胞タイプに対する抗血清を作成し;b)作成した抗血清により、細胞表面発現
タンパクを発現する別の細胞タイプをコーティングし;c)この抗血清でコーテ
ィングした細胞を適切な宿主に注入し;d)得られた宿主をスクリーニングして
、コーティングした細胞と反応性のある血清を産生する宿主を同定し;e)こう
して同定した宿主から脾臓を取り出し;f)こうして取り出した脾臓からハイブ
リドーマを調製し;そしてg)細胞表面発現タンパクに特異的に結合できる抗体
を産生するハイブリドーマ細胞株をそこから回収することを含んでなるものであ
る。
本発明は、1つの細胞タイプの表面に発現するが他の細胞には発現しない、細
胞表面発現タンパクに結合できるタンパクをコードするDNAを単離する方法を
提供する。この方法は、a)細胞表面発現タンパクを発現しない細胞タイプに対
する抗血清を作成し;b)作成した抗血清により、細胞表面発現タンパクを発現
する別の細胞タイプをコーティングし;c)この抗血清でコーティングした細胞
を適切な宿主に注入し;d)得られた宿主をスクリーニングして、コーティング
した細胞と反応性のある血清を産生する宿主を同定し;e)こうして同定した宿
主から脾臓を取り出し;f)取り出した脾臓からBリンパ球を単離し;g)形質
細胞からDNAを調製して、異なるクローンを含有する組合せファージcDNA
ライブラリーを作成し;そしてh)ライブラリー中のクローンを、工程(b)か
らのコーティングした細胞と接触させることを含んでなり、コーティングした細
胞とクローンとの結合は、クローンにより発現するタンパクが、細胞表面発現タ
ンパクに結合できることを示す。
本発明は、1つの細胞タイプの表面に発現するが他の細胞には発現しない、細
胞表面発現タンパクに特異的に結合できる抗体を産生するハイブリドーマ細胞株
を調製する方法を提供する。この方法は、a)細胞表面発現タンパクを発現しな
い細胞タイプに対する抗血清を作成し;b)作成した抗血清により、細胞表面発
現タンパクを発現する別の細胞タイプをコーティングし;c)この抗血清でコー
ティングした細胞を、刺激して抗体を産生させることが可能な適切な免疫応答性
細胞と接触させ;d)ハイブリドーマを作成するために免疫応答性細胞を調製し
;そしてe)コーティングした細胞と反応性のある抗体を産生するハイブリドー
マを単離し、こうして細胞表面発現タンパクに特異的に結合できる抗体を産生す
るハイブリドーマ細胞株を調製することを含んでなる。
本発明は、細胞表面発現タンパクに特異的に結合できる抗体を産生するハイブ
リドーマ細胞株を調製する方法を提供する。この方法は、a)細胞表面発現タン
パクを通常発現しない細胞に対する抗血清を作成し;b)細胞表面発現タンパク
をコードするDNA分子を細胞中に導入して、細胞表面発現タンパクを発現させ
;c)細胞表面発現タンパクを発現する細胞を選択し;d)工程aで作成した抗
血清により、選択した細胞をコーティングし;e)抗血清でコーティングした細
胞を適切な宿主に注入し;f)得られた宿主をスクリーニングして、コーティン
グした細胞と反応性のある血清を産生する宿主を同定し;g)こうして同定した
宿主から脾臓を取り出し;h)こうして取り出した脾臓からハイブリドーマを調
製し;そしてi)細胞表面発現タンパクに特異的に結合できる抗体を産生するハ
イブリドーマ細胞株をここから調製することを含む。
本発明は、細胞表面発現タンパクに結合できるタンパクをコードするDNAを
単離する方法を提供する。この方法は、a)細胞表面発現タンパクを通常発現し
ない細胞に対する抗血清を作成し;b)細胞表面発現タンパクをコードするDN
A分子を細胞中に導入して、細胞表面発現タンパクを発現させ;c)細胞表面発
現タンパクを発現する細胞を選択し;d)工程aで作成した抗血清により、選択
した細胞をコーティングし;e)抗血清でコーティングした細胞を適切な宿主に
注入し;f)得られた宿主をスクリーニングして、コーティングした細胞と反応
性のある血清を産生する宿主を同定し;g)こうして同定した宿主から脾臓を取
り出し;h)取り出した脾臓からBリンパ球を単離し;i)Bリンパ球からDN
Aを調製して、異なるクローンを含有する組合せファージcDNAライブラリー
を作成し;そしてj)ライブラリー中のクローンを、工程(b)からのコーティ
ングした細胞と接触させることを含んでなるものであり、コーティングした細胞
とクローンとの結合は、クローンにより発現するタンパクが細胞表面発現タンパ
クに結合できることを示す。
本発明は、1つの細胞タイプの表面に発現するが他の細胞には発現しない、細
胞表面発現タンパクに特異的に結合できる抗体を産生するハイブリドーマ細胞株
を調製する方法を提供する、この方法は、a)細胞表面発現タンパクを通常発現
しない細胞に対する抗血清を作成し;b)細胞表面発現タンパクを発現させるた
め、細胞表面発現タンパクをコードするDNA分子を細胞中に導入し;c)細胞
表面発現タンパクを発現する細胞を選択し;d)工程aで作成した抗血清により
、選択した細胞をコーティングし;e)この抗血清でコーティングした細胞を、
刺激して抗体を産生させることの可能な適切な免疫応答性細胞と接触させ;f)
ハイブリドーマを作成するために免疫応答性細胞を調製し;そしてg)コーティ
ングした細胞と反応性のある抗体を産生するハイブリドーマを単離し、こうして
細胞表面発現タンパクに特異的に結合できる抗体を産生するハイブリドーマ細胞
株を調製することを含んでなる。
本発明は、細胞表面発現タンパクに特異的に結合できる抗体を産生するハイブ
リドーマ細胞株を調製する方法を提供する。この方法は、a)細胞表面発現タン
パクをコードするDNA分子および選択可能なまたは同定可能な性質をコードす
る第2のDNA分子を、樹立した細胞株に導入し;b)選択可能なまたは同定可
能な性質を発現するトランスフェクトされた細胞を選択し;c)こうして選択し
たトランスフェクトされた細胞を回収し;d)樹立した細胞株に対して作成した
抗血清により、こうして回収した選択した細胞をコーティングし;e)この抗血
清でコーティングした細胞を適切な宿主に注入し;f)得られた宿主をスクリー
ニングして、コーティングした細胞と反応性のある血清を産生する宿主を同定し
;g)こうして同定した宿主から脾臓を取り出し;h)こうして取り出した脾臓
からハイブリドーマを調製し;そしてi)細胞表面発現タンパクに特異的に結合
できる抗体を産生するハイブリドーマ細胞株をここから回収することを含んでな
る。
本発明は、細胞表面発現タンパクに結合できるタンパクをコードするDNAを
単離する方法を提供する。この方法は、a)細胞表面発現タンパクをコードする
DNA分子および選択可能なまたは同定可能な性質をコードする第2のDNA分
子を、樹立した細胞株に導入し;b)選択可能なまたは同定可能な性質を発現す
るトランスフェクトされた細胞を選択し;c)こうして選択したトランスフェク
トされた細胞を回収し;d)樹立した細胞株に対して作成した抗血清により、こ
うして回収した選択した細胞をコーティングし;e)抗血清でコーティングした
細胞を適切な宿主に注入し;f)得られた宿主をスクリーニングして、コーティ
ングした細胞と反応性のある血清を産生する宿主を同定し;g)こうして同定し
た宿主から脾臓を取り出し;h)取り出した脾臓からBリンパ球を単離し;i)
Bリンパ球からDNAを調製して、異なるクローンを含有する組合せファージc
DNAライブラリーを作成すし;そしてj)ライブラリー中のクローンを、工程
(b)からのコーティングした細胞と接触させることを含んでなり、コーティン
グした細胞とクローンとの結合は、クローンにより発現するタンパクが、細胞表
面発現タンパクに結合できることを示している。
本発明は、細胞表面発現タンパクに特異的に結合できる抗体を産生するハイブ
リドーマ細胞株を調製する方法を提供する。この方法は、a)細胞表面発現タン
パクをコードするDNA分子および選択可能なまたは同定可能な性質をコードす
る第2のDNA分子を、樹立した細胞株に導入し;b)選択可能なまたは同定可
能な性質を発現するトランスフェクトされた細胞を選択し;c)こうして選択し
たトランスフェクトされた細胞を回収し;d)樹立した細胞株に対して作成した
抗血清により、こうして回収した選択した細胞をコーティングし;e)抗血清で
コーティングした細胞を、刺激して抗体を産生させることの可能な適切な免疫応
答性細胞と接触させ;f)ハイブリドーマを作成するために免疫応答性細胞を調
製し;そしてg)工程(d)のコーティングした細胞と反応性のある抗体を産生
するハイブリドーマを単離し、こうして細胞表面発現タンパクに特異的に結合で
きる抗体を産生するハイブリドーマ細胞株を調製することを含んでなる。
本発明は、新生物ヒト細胞に関連する腫瘍関連抗原を特異的に認識しかつこれ
に結合する抗体を産生するハイブリドーマ細胞株を調製する方法を提供し、この
方法は、a)CREF−Trans6細胞株(ATCC受託番号 CRL105
84)を、新生物ヒト細胞から単離したDNAおよび選択可能なまたは同定可能
な性質をコードするDNAと同時トランスフェクションし;b)選択可能なまた
は同定可能な性質を発現するトランスフェクトされた細胞を選択し;c)こうし
て選択したトランスフェクトされた細胞を回収し;d)こうして回収したトラン
スフェクトされた細胞を、適切な第1のマウス宿主に注入し;e)注入したトラ
ンスフェクトされた細胞を誘導して第1のマウス宿主において腫瘍を形成させる
のに有効な時間、得られた第1のマウス宿主を維持し;f)得られた腫瘍を第1
のマウス宿主から単離し;g)こうして単離した腫瘍から腫瘍細胞を取得し;h
)樹立した非ヒト非腫瘍形成性細胞株に対して作成した抗血清により、こうして
得られた腫瘍細胞をコーティングし;i)抗血清でコーティングした細胞を適切
な第2の宿主に注入し;j)得られた第2の宿主をスクリーニングして、新生物
ヒト細胞と反応性のある血清を産生する宿主を同定し;k)こうして同定した第
2の宿主から脾臓を取り出し;l)こうして取り出した脾臓からハイブリドーマ
を調製し;そしてm)細胞表面抗原を特異的に認識しかつこれに結合する抗体を
産生するハイブリドーマ細胞株をここから回収することを含んでなる。
本発明は、新生物ヒト細胞に関連する細胞表面抗原をコードするDNAを調製
する方法を提供する。この方法は、a)CREF−Trans6細胞株を、新生
物ヒト細胞から単離したDNAおよび選択可能なまたは同定可能な性質をコード
するDNAと同時トランスフェクションし;b)選択可能なまたは同定可能な性
質を発現するトランスフェクトされた細胞を選択し;c)こうして選択したトラ
ンスフェクトされた細胞を回収し;d)こうして回収したトランスフェクトされ
た細胞を、適切な第1のマウス宿主に注入し;e)注入したトランスフェクトさ
れた細胞を誘導して第1のマウス宿主において腫瘍を形成させるのに有効な時間
、得られた第1のマウス宿主を維持し;f)得られた腫瘍を第1のマウス宿主か
ら単離し;g)こうして単離した腫瘍から腫瘍細胞を取得し;そしてh)こうし
て得られた腫瘍細胞から新生物ヒト細胞に関連する細胞表面抗原をコードするD
NAを回収することを含んでなる。
本発明はさらに、前立腺癌腫瘍抗原遺伝子−1(Prostate Carcinoma Tumor A
ntigen Gene-1)の配列を有する単離した哺乳動物核酸分子を提供する。本発明
はまた、前立腺癌誘導性遺伝子−1(Prostate Tumor Inducing Gene-1)の配列
を有する単離した哺乳乳動物核酸分子を提供する。本発明は、前立腺癌誘導性遺
伝子−2の配列を有する単離した哺乳動物核酸分子を提供する。最後に、本発明
は、
前立腺癌誘導性遺伝子−3の配列を有する単離した哺乳動物核酸分子を提供する
。
〔図面の簡単な説明〕
図 1 SEM法のフローチャート。この方法は、抗−CREF−Trans
6ポリクローナル抗体の産生が関与し、この抗体は、動物への注入の前に、トラ
ンスフェクトされたCREF−Trans6のラットの抗原性エピトープをブロ
ックするために使用される。この基本的方策により、CREF−Trans6細
胞上のトランスフェクトされた表面発現抗原と反応する免疫脾臓細胞を産生する
ことができる。次に脾臓細胞を、NS1マウスミエローマ細胞と融合して、トラ
ンスフェクトされたCREF−Trans6細胞の細胞表面で発現される抗原に
特異的なモノクローナル抗体を分泌するハイブリドーマを産生させる。
図 2 SEMにより産生されるMDRモノクローナル抗体で処理したMDR
CREF−Trans6細胞に対する反応性。CREF−Trans6細胞に
ヒトMDR−1遺伝子によりトランスフェクトし、コルヒチンに対して耐性のM
DRクローンを単離した。SEM法を使用して、CREF−Trans6:MD
R A1細胞では発現されるが、トランスフェクションされていない非MDR
CREF−Trans6親細胞では発現しない、MDRトランスポーターの表面
エピトープと反応するモノクローナル抗体を分泌する独立のハイブリドーマ(M
DR2.3、MDR3.0、MDR8.12およびMDR9.7)を作成した。
SEMで得られたモノクローナル抗体は、独立して得られた3つのCREF−T
rans6 MDRクローンであるCREF−Trans6:MDR C3、C
REF−Trans6:MDR D2およびCREF−Trans6:MDR
F4との反応性についても試験した。試料は、FACSにより分析し、結果は、
平均蛍光強度単位として表す。試験内変動(replication samples variation)は
<10%であり、試験間変動(replication studies vatiation)は<20%であ
った。
図 3 MCF7およびMDR MCF7細胞に対するヒト白血球抗原クラス
1モノクローナル抗体、並びにCREF−Trans6:MDR A1細胞およ
びSEM法を使用して産生された、MDRモノクローナル抗体の反応性。MC
F7およびMCF7 CL4細胞は、非MDR細胞である。MCF7 CL4:
MDR I、MCF7 CL4:MDR II、およびMCF7 CL4:MDR
IIIは、独立した3つのMDR MCF7 CL4サブクローンである。蛍光
の基線は、無関係のアイソタイプが一致した抗体およびイソチオシアン酸フルオ
レセインに結合したヤギ抗マウスイムノグロブリンGを使用して測定した。試料
は、FACSにより分析し、結果は、平均蛍光強度単位として表す。試験内変動
は<10%であり、試験間変動は<20%であった。
図 4 トランスフェクションしていないCREF−Trans6、LNCa
P DNAでトランスフェクトされたCREF−Trans6およびヒト前立腺
癌細胞株に対する、SEMで得られたモノクローナル抗体の反応性。Prol.
1、1.2、1.3、1.4および1.5は、抗CREF−Trans6ポリク
ローナル抗体でコーティングした、LNCaP DNAでトランスフェクトされ
た腫瘍由来CREF−Trans6で免疫したマウスからの脾臓細胞である、C
REF−Trans6:4NMTを、NS1マウスミエローマ細胞と融合するこ
とにより作成した独立したハイブリドーマにより産生されるモノクローナル抗体
である。分析した細胞は、親のCREF−Trans6−4NMT(原発性LN
CaP DNAでトランスフェクトされた腫瘍由来トランスフェクション細胞)
、CREF−Trans6:4−7NMT(続発性CREF−Trans6:4
NMT DNAでトランスフェクトされた腫瘍由来トランスフェクション細胞)
、およびヒト前立腺癌細胞株のLNCaP、DU−145およびPC−3であっ
た。試料は、FACSにより分析し、結果は、平均蛍光強度単位として表す。試
験内変動は<10%であり、試験間変動は<15%であった。
図 5 LNCaP DNAでトランスフェクトされた腫瘍由来CREF−T
rans6細胞、並びにLNCaPおよびDU−145ヒト前立腺癌細胞におけ
る、推定ヒト前立腺癌がコードするポリペプチドの発現。細胞株からの標識した
細胞溶解物は、モノクローナル抗体Pro1.4により免疫沈降させた。分子量
サイズマーカーは、図の左側に示される。実験の詳細は、材料と方法の項および
デュイゴウ(Duigou)ら(20)に記載されている。
図 6 CREF−Trans6およびCREF−Trans6:4NMT
mRNAの差別的表示(DD)。DDは、材料と方法に示される配列を有する2
4オリゴマー(5’−)および14オリゴマー(3’−)を用いて行った。矢印
は、CREF−Trans6:4NMTからのmRNAにのみ現れるが、CRE
F−Trans6細胞には現れないPTI−1バンドを示す。このPTI−1
DNA断片の長さは、214塩基対である。
図 7 正常および腫瘍細胞株におけるPTI−1の発現。CREF−Tra
ns6、CREF−Trans6:4NMTおよび種々の正常および腫瘍由来ヒ
ト細胞株からのRNAを、ナイロン膜に移して、[32P]標識した279塩基対
のPTI−1 DNA断片(プライマーAとLの間の、317〜596塩基対。
図8)とプローブ結合させた。膜からこのプローブを除去して、[32P]標識し
たGAPDH遺伝子と再度プローブ結合させた。
図 8 PTI−1遺伝子のペプチドおよびDNA配列、並びにヒトEF−1
α遺伝子との比較。(A)PTI−1のペプチドおよびDNA配列。PTI−1
遺伝子の5’−および3’−非翻訳領域は、小文字で表し、PTI−1の読み取
り枠は、大文字で表す。四角で囲んだアミノ酸は、単一塩基の突然変異(下線を
付した塩基)により生じたPTI−1遺伝子の突然変異したアミノ酸である。5
’−非翻訳領域の下線を付した配列は、図7および9で使用される、LおよびA
プライマーである。(B)EF−1αとPTI−1とのペプチドの比較。EF−
1αのペプチドは、(E)に示し、PTI−1のペプチドは、(P)に示す。E
F−1αの下線を付した領域(67アミノ酸)は、PTI−1遺伝子では欠失し
ているアミノ酸を示す。太字(*がついている)は、PTI−1ペプチドの突然
変異したアミノ酸を示す。(C)EF−1αとPTI−1の間のアミノ酸、コド
ンおよびヌクレオチドの違い。6つの単一塩基突然変異が、PTI−1遺伝子の
特定のアミノ酸の変化を引き起こしている。アミノ酸のカラムで、カッコ内の数
字は、ペプチド中のアミノ酸の位置を意味し、コドンは、特定のアミノ酸をコー
ドする3つのヌクレオチドの配列を意味する。特定のヌクレオチドの変化も示さ
れる。
図 9 細胞株、並びに正常な前立腺、BPHおよび前立腺癌の組織試料にお
ける、PTI−1、PSAおよびGAPDH発現のRT−PCR解析。PTI−
1のRT−PCRは、20オリゴマーの対からなる2つのプライマーを使用して
いる:配列5’−GAGTCTGAATAGGGCGACTT−3’(センス方
向)を有するプライマーL;および配列5’−AGTCAGTACAGCTAG
ATGCC−3’を有するプライマーA(アンチセンス方向)(両方とも図8で
下線を付した)。PSAのRT−PCRは、プライマー(A)5’−AGACA
CAGGCCAGGTATTTCAGGTC−3’および(B)5’−CACG
ATGGTGTCCTTGATCCACTTC−3’を使用している。GAPD
HのRT−PCRは、配列(I)(5’−TCTTACTCCTTGGAGGC
CATG−3’)およびP(II)(5’−CGTCTTCACCACCATGG
AGAA−3’)を有するプライマーの対を使用している。PCR増幅産物は、
ナイロン膜にブロットして、各々PTI−1、PSAまたはGAPDHの[32P
]標識した279塩基対のDNA断片とプローブ結合させた。
図10 PTI−1遺伝子のインビトロ翻訳。レーンCATは、陽性対照とし
て使用したクロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ遺伝子(Mr=2
4kDa)のインビトロ翻訳である。レーンPTI−1は、PTI−1遺伝子の翻
訳産物を含有する。インビトロ翻訳産物のサイズを測定するために、レインボー
(Rainbow)タンパク標準物質(アマーシャムライフサイエンス(Amersham Life
Science))を使用した。
図11 異なる癌遺伝子により形質転換したCREFにおけるPTI−1の発
現。CREF−Trans6;LNCaP DNAでトランスフェクトされたヌ
ードマウスの腫瘍由来CREF−Trans6細胞(CREF−Trans6:
4NMT);LNCaP;5型アデノウイルスの変異体により形質転換したCR
EF細胞(CREF H5hr1/A2);デキサメタゾンで誘導可能な(マウ
ス乳癌ウイルス(MMTV)プロモーター)野生5型アデノウイルス形質転換性
E1A遺伝子により形質転換したCREF細胞(CREF/MMTV−Ad5E
1A)で、DEXの非存在(−DEX)で正常細胞表現型、DEXの存在(+
DEX)でAd5 E1Aが発現し、細胞が形質転換する;Ha−ras癌遺伝
子により形質転換したCREF細胞(CREF−ras);v−src癌遺伝子
により形質転換したCREF細胞(CREF−src);および腫瘍形成性ヒト
パピローマウイルス51型により形質転換したCREF細胞(CREF−HPV
−51)から単離したRNAのノーザンハイブリダイゼーション分析。ブロット
は、32P標識したPTI−1遺伝子プローブによりプローブによる調査を行い、
次にこのプローブを除去し、32P標識したGAPDH遺伝子プローブを用いて再
度プローブ結合させた。
図12 ヒト癌の新鮮凍結切片に対する表面エピトープ遮蔽(SEM)法によ
り調製したBr−car(乳癌)モノクローナル抗体(MAb)の反応性。切片
は、転移性黒色腫(A)、小細胞性肺癌(B)および乳癌(CおよびD)の患者
から調製した。反応性は、ヒト乳癌細胞株T47DからのDNAによりトランス
フェクトされたヌードマウス腫瘍由来のCREF−Trans6細胞であるRE
F−Trans6:T47D NMTにより、SEM法を使用して調製したMA
bによる免疫組織化学法を使用して測定した。反応性は、2つのヒト乳癌切片化
患者試料にのみ明らかである。。
図13 PTI−2の核酸配列。
図14 PTI−3の核酸配列。
図15 PCTA−1の核酸配列。
図16 分泌されたPCTA−1および細胞内PCTA−1の、免疫蛍光染色
および免疫沈降分析。生存細胞は、MoAb Pro1.5と共にインキュベー
トし、蛍光顕微鏡法により分析した(A、B、C)。細胞は、35S−メチオニン
で標識し、分泌されたPCTA−1および細胞内PCTA−1レベルは、Pro
1.5 MoAbによる免疫沈降により測定した(D)。
図17 前立腺組織切片におけるPCTA−1および前立腺特異抗原(PSA
)の免疫組織化学による検出。良性前立腺[PCTA−1(A)、PSA(E)
]、前立腺上皮内癌(PIN)[PCTA−1(C)、PSA(F)]、および
侵襲性前立腺癌[PCTA−1(CとD)、PSA(GとH)]。元々の倍率:
A、
B、D、E、FおよびH=250×;CおよびG=100×。
図18 PCTA−1の予測アミノ酸配列、および他のガラクトース結合レク
チン(ガレクチン(galectin))タンパクとのPCTA−1の整合。予測アミノ
酸配列は、ヌクレオチド配列の下に示される(A)。PCTA−1と、ウナギ、
ニワトリ、マウス、ラット、ウシからのMr 14,000およびMr 29,
000〜31,000の配列を有するガレクチンおよびヒトガレクチンとの比較
。*、PCTA−1に独特なアミノ酸;_、PCTA−1と、マウス−L34、
ヒトガレクチン−3−L29およびヒト−L31に共有されるアミノ酸;o、P
CTA−1と、異なる種からのMr 14,000およびMr 29,000〜
31,000のガレクチンにより共有されるアミノ酸。
図19 細胞株、並びに正常前立腺、BPH、および前立腺癌の組織試料にお
ける、PCTA−1、PSAおよびGAPDH発現のRT−PCR分析。PCT
A−1のRT−PCRは、配列5’−AAGCTGACGCCTCATTTGC
A−3’および5’−AACCACCAATGGAACTGGGT−3’を有す
る2つの20量体を使用している。PSAのRT−PCRは、2つのプライマー
を使用している:プライマーA、5’−AGACACAGGCCAGGTATT
TCAGGTC−3’;およびプライマーB、5’−CACGATGGTGTC
CTTGATCCACTTC−3’。GAPDHのRT−PCRは、配列5’−
TCTTACTCCTTGGAGGCCATG−3’および5’−CGTCTT
CACCACCATGGAGAA−3’を有するプライマーの対を使用している
。PCR増幅産物は、ナイロン膜にブロットして、各々PCTA−1、PSAま
たはGAPDHの[32P]標識したDNA断片とプローブ結合させた。
〔発明の詳細な説明〕
本出願を通して、特定のヌクレオチドを示すために、本明細書を通して下記の
標準的な略語を使用する:
C=シトシン A=アデノシン
T=チミジン G=グアノシン
本発明は、1つの細胞タイプの表面に発現するが他の細胞には発現しない、細
胞表面発現タンパクに特異的に結合できる抗体を産生するハイブリドーマ細胞株
を調製する方法を提供する。この方法は、a)細胞表面発現タンパクを発現しな
い細胞タイプに対する抗血清を作成することと;b)作成した抗血清により、細
胞表面発現タンパクを発現する別の細胞タイプをコーティングすることと;c)
抗血清でコーティングした細胞を適切な宿主に注入することと;d)コーティン
グした細胞と反応性のある血清を産生する宿主を同定するために、得られた宿主
をスクリーニングすることと;e)こうして同定した宿主から脾臓を取り出すこ
とと;f)こうして取り出した脾臓からハイブリドーマを調製することと;g)
細胞表面発現タンパクに特異的に結合できる抗体を産生するハイブリドーマ細胞
株をここから回収することとを具備している。
本発明は、1つの細胞タイプの表面に発現するが他の細胞には発現しない、細
胞表面発現タンパクに結合できるタンパクをコードするDNAを単離する方法を
提供する。この方法は、a)細胞表面発現タンパクを発現しない細胞タイプに対
する抗血清を作成することと;b)作成した抗血清により、細胞表面発現タンパ
クを発現する別の細胞タイプをコーティングすることと;c)抗血清でコーティ
ングした細胞を適切な宿主に注入することと;d)コーティングした細胞と反応
性のある血清を産生する宿主を同定するために、得られた宿主をスクリーニング
することと;e)こうして同定した宿主から脾臓を取り出すことと;f)取り出
した脾臓からBリンパ球を単離することと;g)異なるクローンを含有する組合
せファージcDNAライブラリーを作成するために、形質細胞からDNAを調製
することと:h)ライブラリー中のクローンを、工程(b)からのコーティング
した細胞と接触させ、ここでのコーティングした細胞とクローンとの結合により
、該クローンにより発現するタンパクが細胞表面発現タンパクに結合できること
が示されることとを具備する。
本発明は、1つの細胞タイプの表面に発現するが他の細胞には発現しない、細
胞表面発現タンパクに特異的に結合できる抗体を産生するハイブリドーマ細胞株
を調製する方法を提供する。この方法は、a)細胞表面発現タンパクを発現しな
い細胞タイプに対する抗血清を作成することと;b)作成した抗血清により、細
胞表面発現タンパクを発現する別の細胞タイプをコーティングすることと;c)
抗血清でコーティングした細胞を、刺激して抗体を産生させることの可能な適切
な免疫応答性細胞と接触させることと;d)ハイブリドーマを作成するために免
疫応答性細胞を調製することと;e)コーティングした細胞と反応性のある抗体
を産生するハイブリドーマを単離し、これによって細胞表面発現タンパクに特異
的に結合できる抗体を産生するハイブリドーマ細胞株を調製することと具備する
。
本発明は、細胞表面発現タンパクに特異的に結合できる抗体を産生するハイブ
リドーマ細胞株を調製する方法を提供する。この方法は、a)細胞表面発現タン
パクを通常発現しない細胞に対する抗血清を作成することと;b)細胞表面発現
タンパクを発現させるため、細胞表面発現タンパクをコードするDNA分子を細
胞中に導入することと;c)細胞表面発現タンパクを発現する細胞を選択するこ
とと;d)工程aで作成した抗血清により、選択した細胞をコーティングするこ
とと;e)抗血清でコーティングした細胞を適切な宿主に注入することと;f)
コーティングした細胞と反応性のある血清を産生する宿主を同定するために、得
られた宿主をスクリーニングすることと;g)こうして同定した宿主から脾臓を
取り出すことと;h)こうして取り出した脾臓からハイブリドーマを調製するこ
とと;i)細胞表面発現タンパクに特異的に結合できる抗体を産生するハイブリ
ドーマ細胞株をここから調製することとを具備する。
本発明は、細胞表面発現タンパクに結合できるタンパクをコードするDNAを
単離する方法を提供する。この方法は、a)細胞表面発現タンパクを通常発現し
ない細胞に対する抗血清を作成することと;b)細胞表面発現タンパクを発現さ
せるため、細胞表面発現タンパクをコードするDNA分子を細胞中に導入するこ
とと;c)細胞表面発現タンパクを発現する細胞を選択することと;d)工程a
で作成した抗血清により、選択した細胞をコーティングすることと;e)抗血清
でコーティングした細胞を適切な宿主に注入することと;f)コーティングした
細胞と反応性のある血清を産生する宿主を同定するために、得られた宿主をスク
リーニングすることと;g)こうして同定した宿主から脾臓を取り出すことと;
h)取り出した脾臓からBリンパ球を単離することと;i)異なるクローンを含
有する組合せファージcDNAライブラリーを作成するために、Bリンパ球から
DNAを調製することと;j)ライブラリー中のクローンを、工程(b)からの
コーティングした細胞と接触させ、ここでコーティングした細胞とクローンとの
結合により、該クローンにより発現するタンパクが細胞表面発現タンパクに結合
でることが示されることとを具備する。
本発明は、1つの細胞タイプの表面に発現するが他の細胞には発現しない、細
胞表面発現タンパクに特異的に結合できる抗体を産生するハイブリドーマ細胞株
を調製する方法を提供する。この方法は、a)細胞表面発現タンパクを通常発現
しない細胞に対する抗血清を作成することと;b)細胞表面発現タンパクを発現
させるため、細胞表面発現タンパクをコードするDNA分子を細胞中に導入する
ことと;c)細胞表面発現タンパクを発現する細胞を選択することと;d)工程
aで作成した抗血清により、選択した細胞をコーティングすることと;e)抗血
清でコーティングした細胞を、刺激して抗体を産生させることの可能な適切な免
疫応答性細胞と接触させることと;f)ハイブリドーマを作成するために免疫応
答性細胞を調製することと;g)コーティングした細胞と反応性のある抗体を産
生するハイブリドーマを単離し、これにより細胞表面発現タンパクに特異的に結
合できる抗体を産生するハイブリドーマ細胞株を調製することとを具備する。
本発明は、細胞表面発現タンパクに特異的に結合できる抗体を産生するハイブ
リドーマ細胞株を調製する方法を提供する。この方法は、a)細胞表面発現タン
パクをコードするDNA分子および選択可能なまたは同定可能な性質をコードす
る第2のDNA分子を、樹立した細胞株に導入することと;b)選択可能なまた
は同定可能な性質を発現するトランスフェクトされた細胞を選択することと;c
)こうして選択したトランスフェクトされた細胞を回収することと;d)こうし
て回収した選択した細胞を、樹立した細胞株に対して作成した抗血清でコーティ
ングすることと;e)抗血清でコーティングした細胞を適切な宿主に注入するこ
とと;t)コーティングした細胞と反応性のある血清を産生する宿主を同定する
ために、得られた宿主をスクリーニングすることと;g)こうして同定した宿主
か
ら脾臓を取り出すことと;h)こうして取り出した脾臓からハイブリドーマを調
製することと;i)細胞表面発現タンパクに特異的に結合できる抗体を産生する
ハイブリドーマ細胞株をここから回収することとを具備する。
本発明は、細胞表面発現タンパクに結合できるタンパクをコードするDNAを
単離する方法を提供する。この方法は、a)細胞表面発現タンパクをコードする
DNA分子および選択可能なまたは同定可能な性質をコードする第2のDNA分
子を、樹立した細胞株に導入することと;b)選択可能なまたは同定可能な性質
を発現するトランスフェクトされた細胞を選択することと;c)こうして選択し
たトランスフェクトされた細胞を回収することと;d)こうして回収した選択し
た細胞を、樹立した細胞株に対して作成した抗血清によりコーティングすること
と;e)抗血清でコーティングした細胞を適切な宿主に注入することと;f)コ
ーティングした細胞と反応性のある血清を産生する宿主を同定するために、得ら
れた宿主をスクリーニングすることと;g)こうして同定した宿主から脾臓を取
り出すことと;h)取り出した脾臓からBリンパ球を単離することと;i)異な
るクローンを含有する組合せファージcDNAライブラリーを作成するために、
Bリンパ球からDNAを調製することと;j)ライブラリー中のクローンを、工
程(b)からのコーティングした細胞と接触させ、ここでコーティングした細胞
とクローンとの結合によって、該クローンにより発現するタンパクが細胞表面発
現タンパクに結合できることが示されることとを具備する。
本発明は、細胞表面発現タンパクに特異的に結合できる抗体を産生するハイブ
リドーマ細胞株を調製する方法を提供する。この方法は、a)細胞表面発現タン
パクをコードするDNA分子および選択可能なまたは同定可能な性質をコードす
る第2のDNA分子を、樹立した細胞株に導入することと;b)選択可能なまた
は同定可能な性質を発現するトランスフェクトされた細胞を選択することと;c
)こうして選択したトランスフェクトされた細胞を回収することと;d)こうし
て回収した選択された細胞を、樹立した細胞株に対して作成した抗血清によりコ
ーティングすることと;e)抗血清でコーティングした細胞を、刺激により抗体
を産生させることの可能な適切な免疫応答性細胞と接触させることと;f)ハイ
ブ
リドーマを作成するために免疫応答性細胞を調製することと;g)工程(d)の
コーティングした細胞と反応性のある抗体を産生するハイブリドーマを単離し、
これにより細胞表面発現タンパクに特異的に結合できる抗体を産生するハイブリ
ドーマ細胞株を調製することとを具備する。
一つの実施態様において、DNA分子は、同時トランスフェクションにより樹
立した細胞株に導入される。
別の実施態様において、細胞表面発現タンパクをコードするDNA分子は、発
現ベクターである。
別の実施態様において、細胞表面発現タンパクは、P−糖タンパクである。
別の実施態様において、細胞表面発現タンパクは、サイトカイン受容体である
。
さらなる実施態様において、サイトカイン受容体は、インターフェロン−アル
ファ受容体である。
さらに別の実施態様において、サイトカイン受容体は、インターフェロン−ガ
ンマ受容体である。
また別の実施態様において、細胞表面発現タンパクは、腫瘍関連抗原である。
さらに別の実施態様において、選択可能なまたは同定可能な性質をコードする
第2のDNA分子は、プラスミドDNAである。
別の実施態様においで、プラスミドDNAは、抗生物質に対する耐性をコード
する。
さらに別の実施態様において、プラスミドDNAは、pSV2−Neoを含ん
でいる。
別の実施態様において、細胞株は、CREF−Trans6細胞株(ATCC
受託番号 CRL10584)である。
本発明は、新生物ヒト細胞に関連する腫瘍関連抗原を特異的に認識しかつこれ
に結合する抗体を産生するハイブリドーマ細胞株を調製する方法を提供する。こ
の方法は、a)CREF−Trans6細胞株(ATCC受託番号 CRL10
584)を、新生物ヒト細胞から単離したDNAおよび選択可能なまたは同定可
能な性質をコードするDNAと同時トランスフェクションすることと;b)選択
可能なまたは同定可能な性質を発現するトランスフェクトされた細胞を選択する
ことと;c)こうして選択したトランスフェクトされた細胞を回収することと;
d)こうして回収したトランスフェクトされた細胞を、適切な第1のマウス宿主
に注入することと;e)注入したトランスフェクトされた細胞を誘導して第1の
マウス宿主において腫瘍を形成させるのに有効な時間、得られた第1のマウス宿
主を維持することと;f)得られた腫瘍を第1のマウス宿主から単離することと;
g)こうして単離した腫瘍から腫瘍細胞を得ることと;h)こうして得られた腫
瘍細胞を、樹立した非ヒト非腫瘍形成性細胞株に対して作成した抗血清によりコ
ーティングすることと;i)抗血清でコーティングした細胞を適切な第2の宿主
に注入することと;j)新生物ヒト細胞と反応性のある血清を産生する宿主を同
定するために、得られた第2の宿主をスクリーニングすることと;k)こうして
同定した第2の宿主から脾臓を取り出すことと;l)こうして取り出した脾臓か
らハイブリドーマを調製することと;m)細胞表面抗原を特異的に認識しかつこ
れに結合する抗体を産生するハイブリドーマ細胞株をここから回収することとを
具備する。
ある実施態様において、新生物ヒト細胞は良性細胞である。別の実施態様にお
いて、新生物ヒト細胞は転移性細胞である。異なる実施態様において、新生物ヒ
ト細胞は細胞株LNCaP由来のヒト前立腺癌細胞である(ATCC受託番号
CRL1740)。別の実施態様において、細胞は、細胞株T47D由来のヒト
乳癌細胞である(ATCC受託番号 HTB133)。
ある実施態様において、適切な第2の宿主はマウス宿主である。別の実施態様
において、適切な第2の宿主は非ヒト霊長類宿主である。
本発明は、新生物ヒト細胞に関連する細胞表面抗原をコードするDNAを調製
する方法を提供する。この方法は、a)CREF−Trans6細胞株を、新生
物ヒト細胞から単離したDNAおよび選択可能なまたは同定可能な性質をコード
するDNAと同時トランスフェクションすることと;b)選択可能なまたは同定
可能な性質を発現するトランスフェクトされた細胞を選択することと;c)こう
して選択したトランスフェクトされた細胞を回収することと;d)こうして回収
したトランスフェクトされた細胞を、適切な第1のマウス宿主に注入することと
;e)得られた第1のマウス宿主を、注入したトランスフェクト細胞を誘導して
第1のマウス宿主に腫瘍を形成させるのに有効な時間だけ維持することと;f)得
られた腫瘍を第1のマウス宿主から単離することと;g)こうして単離した腫瘍
から腫瘍細胞を得ることと;h)こうして得られた腫瘍細胞から新生物ヒト細胞
に関連する細胞表面抗原をコードするDNAを回収することと具備する。新生物
ヒト細胞に関連する細胞表面抗原の配列を含有するDNA分子は、さらに単離す
ることができる。
ある実施態様において、新生物ヒト細胞は良性腫瘍細胞である。別の実施態様
において、新生物ヒト細胞は転移性細胞である。異なる実施態様において、新生
物ヒト細胞は、細胞株LNCaP由来のヒト前立腺癌細胞である(ATCC受託
番号 CRL1740)。別の実施態様において、新生物ヒト細胞は、細胞株T
47D由来のヒト乳癌細胞である(ATCC受託番号 HTB133)。別の実
施態様において、新生物ヒト細胞は原発性腫瘍に由来するヒト神経膠芽腫(第IV
期星細胞腫)細胞である、さらなる実施態様において、新生物ヒト細胞は、患者
由来の転移性大腸癌である、
異なる実施態様において、選択可能なまたは同定可能な性質をコードするDN
Aは、抗生物質に対する耐性をコードするプラスミドDNAである。さらなる実
施態様において、プラスミドDNAは、pSV2−Neoを含み、選択は抗生物
質G418による。
上述の方法の細胞表面抗原には、腫瘍関連抗原、増殖因子受容体、ウイルスに
コードされる表面発現抗原、癌遺伝子産物、表面エピトープ、典型的多剤耐性を
仲介する膜タンパク、非定型多剤耐性を仲介する膜タンパク、腫瘍形成性表現型
を仲介する抗原、転移性表現型を仲介する抗原、腫瘍形成性表現型を抑制する抗
原、転移性表現型を抑制する抗原、並びにヒトインターフェロンαおよびインタ
ーフェロンγ受容体などのサイトカイン受容体が含まれるが、これらに限定され
るものではない。
ある実施態様において、細胞表面抗原は、特異的免疫エフェクター細胞により
認識される抗原である。さらなる実施態様において、特異的免疫エフェクター細
胞はT細胞である。
異なる実施態様において、細胞表面抗原は、非特異的免疫エフェクター細胞に
より認識される抗原である。さらなる実施態様において、非特異的免疫エフェク
ター細胞は、マクロファージ細胞である。さらに別の実施態様において、非特異
的免疫エフェクター細胞は、ナチュラルキラー細胞である。
本発明は、上述の方法で調製されたDNAを提供する。本発明はまた、単離さ
れたDNA分子とハイブリダイズ可能な核酸プローブを提供する。核酸プローブ
は、DNAまたはRNAであってよい。ある実施態様において、核酸プローブは
、検出可能なマーカーにより標識される。さらなる実施態様において、DNAプ
ローブは、検出可能なマーカーにより標識される。
本発明はまた、被検体において新生物症状を診断する方法を提供し、この方法
は、被検体からの試料を、上述のDNAプローブが新生物症状に関連するDNA
とハイブリダイズすることができる条件下でDNAプローブと接触させて、ハイ
ブリダイズしたDNAの存在を検出し、こうして新生物症状を診断することを具
備してなるものである。
本発明はまた、Pro1.1と呼ばれるモノクローナル抗体;Pro1.2と
呼ばれるモノクローナル抗体;Pro1.3と呼ばれるモノクローナル抗体;P
ro1.4と呼ばれるモノクローナル抗体;およびPro1.5と呼ばれるモノ
クローナル抗体を提供する。
本発明は、前立腺癌腫瘍抗原遺伝子−1の配列を有する哺乳動物の単離された
核酸分子を提供する。この核酸分子は、DNA、cDNAまたはRNAであって
よい。本発明はまた、単離されたヒト核酸分子を提供する。
本明細書に説明されかつ請求の範囲に記載される核酸分子は、ポリペプチドの
アミノ酸配列に関してこれらが提供する情報のため、および種々の組換え法によ
るポリペプチドの大規模合成のための産物として有用である。この分子は、新規
なクローニングベクターおよび発現ベクター、形質転換およびトランスフェクト
された原核および真核宿主細胞、並びにポリペプチドおよび関連産物の発現が可
能なこのような宿主細胞の培養増殖のための新規で有用な方法を創作するために
有用である。
本発明はまた前立腺癌腫瘍抗原遺伝子−1の配列と特異的にハイブリダイズす
ろことができる、少なくとも15個のヌクレオチドの核酸分子を提供する。
製造されるこの核酸分子は、DNAまたはRNAのいずれかであってよい。本
明細書で使用されるとき、「特異的にハイブリダイズする」という語句は、核酸
分子の能力のうちで、それ自体に対して相補的である核酸配列を認識し、かつ相
補塩基対の間の水素結合により二重らせんセグメントを形成する能力を意味する
。
前立腺癌腫瘍抗原遺伝子−1の配列と特異的にハイブリダイズすることができ
る、少なくとも15個のヌクレオチドのこの核酸分子は、プローブとして使用す
ることができる。核酸プローブ法は、当業者にはよく知られており、当業者であ
れば、このようなプローブは長さが大きく変化してもよく、またこのプローブの
検出を促進するため、放射性同位体または蛍光染料のような検出可能な標識によ
りこれを標識してもよいことは、容易に理解されよう。DNAプローブ分子は、
当該分野で周知の方法を使用して、プラスミドまたはバクテリオファージのよう
な適切なベクター中への、前立腺癌腫瘍抗原遺伝子−1DNA分子の挿入、続い
て適切な細菌宿主細胞中への形質転換、形質転換した細菌宿主細胞における複製
およびDNAプローブの回収により製造することができる。あるいは、DNA合
成機により化学的にプローブを作成することができる。
RNAプローブは、T3、T7またはSP6のようなバクテリオファージプロ
モーターの下流に前立腺癌腫瘍抗原遺伝子−1 DNA分子を挿入することによ
り作成することができる。大量のRNAプローブは、適切なRNAポリメラーゼ
の存在下で上流プロモーターを含有する、直鎖状化したDNA断片と共に標識ヌ
クレオチドをインキュベートすることにより製造することができる。
本発明は、RNA転写のプロモーターに機能的に結合した前立腺癌腫瘍抗原遺
伝子−1の配列を有する、哺乳動物の単離された核酸分子を提供する。
本発明はまた、前立腺癌腫瘍抗原遺伝子−1の配列を有する哺乳動物の単離さ
れた核酸分子を含むベクターを提供する。ある実施態様において、ベクターはプ
ラスミドである。
本発明はまた、PCTA−1と呼ばれるプラスミドを提供する。このプラスミ
ドPCTA−1は、「特許手続上の微生物の寄託の国際承認に関するブダペスト
条約」の規定に従って、米国のアメリカン・タイプ・カルチャー・コレクション
(American Type Culture Collection)(ATCC)(12301パークローン
ドライブ(Parklawn Drive)、ロックビル(Rockville)、メリーランド州20
852)に1995年1月11日に寄託された。プラスミドPCTA−1は、A
TCC受託番号97201が与えられた。
PCTA−1遺伝子は、3850塩基対を含有する。これをpBluescriptベク
ターのXhoIおよびEcoRI部位にクローン化した。T3プロモーターは5
’末端に近く、T7プロモーターはPCTA−1の3’末端に近い。
本発明はまた、前立腺癌腫瘍抗原遺伝子−1タンパクをコードするmRNA分
子に特異的にハイブリダイズして、mRNA分子の翻訳を防止することができる
配列を有する、アンチセンスオリゴヌクレオチドを提供する。
本発明はまた、細胞を含有する試料中の前立腺癌腫瘍抗原遺伝子−1の発現を
検出する方法を提供する。この方法は、(a)細胞から全RNAを得ることと;
(b)こうして得られたRNAを、ハイブリッド形成条件下で請求の範囲第7項
記載の標識核酸分子と接触させることと;(c)分子にハイブリダイズしたRN
Aの存在を測定し、これにより試料中の前立腺癌腫瘍抗原遺伝子−1の発現を検
出する工程とを具備する。
本発明は、組織切片中の前立腺癌腫瘍抗原遺伝子−1の発現を検出する方法を
提供する。この方法は、(a)組織切片を、標識核酸プローブと、プローブと前
立腺癌腫瘍抗原遺伝子−1のRNAのハイブリダイゼーションを可能にするハイ
ブリッド形成条件下で接触させることと;(b)プローブにハイブリダイズした
RNAの存在を測定し、これにより組織切片中の前立腺癌腫瘍抗原遺伝子−1の
発現を検出する工程とを具備する。
本発明はまた、RNA転写のプロモーターに機能的に結合した上述の哺乳動物
の単離された核酸分子を提供する。
本発明はまた、上述の哺乳動物の単離された核酸分子を含むベクターを提供す
る。ある実施態様において、ベクターはプラスミドである。別の実施態様におい
て、ベクターはウイルスである。さらなる実施態様において、ウイルスはDNA
ウイルスである。またさらなる実施態様において、ウイルスはRNAウイルスで
ある。別の実施態様において、ウイルスはレトロウイルスである。
本発明は、精製された哺乳動物前立腺癌腫瘍抗原遺伝子−1タンパクを提供す
る。本発明はまた、上述の哺乳動物の単離された核酸分子によりコードされるポ
リペプチドを提供する。
本発明はまた、哺乳動物前立腺癌腫瘍抗原遺伝子−1タンパクに特異的に結合
できる抗体を提供する。本発明はまた、哺乳動物前立腺癌腫瘍抗原遺伝子−1タ
ンパクとの上記抗体の結合を競合的に阻害することができる抗体を提供する。あ
る実施態様において、これらの抗体はモノクローナルである。
本発明はまた、上述の抗体および薬剤学的に許容される担体を含む、薬剤組成
物を提供する。本発明はまた、上述の抗体および細胞毒性物質を含む、治療薬を
提供する。細胞毒性物質は、放射性同位体または毒素であってよい。
本発明は、生物学的試料中の前立腺癌腫瘍抗原遺伝子−1タンパクの量を測定
する方法を提供する。この方法は、a)生物学的試料と哺乳動物前立腺癌腫瘍抗
原遺伝子−1タンパクに対する特異的な抗体とと、該抗体と哺乳動物前立腺癌腫
瘍抗原遺伝子−1タンパクとの複合体の形成が可能な条件下で接触させることと
;b)該複合体の量を測定し、これにより該生物学的試料中の前立腺癌腫瘍抗原
遺伝子−1タンパクの量を測定する工程とを具備する。ある実施態様において、
試料は血清試料である。
本発明はまた、被検体が転移可能性のある癌を担持しているかどうかを決定す
る方法を提供する。この方法は、(a)被検体の血清試料中の前立腺癌腫瘍抗原
遺伝子−1タンパクの量を測定することと;(b)工程(a)で測定した量と、
健常被検体の試料から測定した量とを比較する工程とを具備する。
本発明は、ある化合物が、前立腺癌腫瘍抗原遺伝子−1タンパクの発現を阻害
することができるがどうかを決定する方法を提供する。この方法は、(a)請求
の範囲第19項に記載の形質転換した細胞と適切な量の化合物とを、該化合物が
前立腺癌腫瘍抗原遺伝子−1タンパクの発現を阻害できる条件下で接触させるこ
とと;(b)前立腺癌腫瘍抗原遺伝子−1タンパク発現のレベルを検出し、この
発現レベルの低下によって、前記化合物が前立腺癌腫瘍抗原遺伝子−1タンパク
の発現を阻害できることが示されることとを具備する。
本発明は、ある化合物が、前立腺癌腫瘍抗原遺伝子−1タンパクに特異的に結
合できるかどうかを決定する方法を提供する。この方法は、(a)適切な量の精
製した前立腺癌腫瘍抗原遺伝子−1タンパクと、適切な量の化合物とを、該化合
物と精製したタンパクとの間の複合体の形成を可能にする条件下で接触させるこ
とと;、(b)このような複合体を検出し、複合体の存在によって前記化合物が
受容体に結合できることが示されることをと具備する。
本発明は、上記方法により決定される前立腺癌腫瘍抗原遺伝子−1に結合し、
またはその活性を阻害することができる有効量の化合物と、薬学的キャリアとを
含有する薬剤組成物を提供する。
本発明はまた、対象における転移可能性のある癌を治療する方法であって、有
効量の上記薬剤組成物を、治療薬単体または組合せて、前記対象にに投与するこ
とを具備する方法を提供する。
本発明は、前立腺癌誘導性遺伝子−1の配列を有する、哺乳動物の単離された
核酸分子を提供する。核酸分子は、DNA、cDNA、ゲノムDNA、合成DN
AまたはRNAであってよい。本発明はまた、ヒト核酸分子を提供する。
本発明はさらに、前立腺癌誘導性遺伝子−1の配列と特異的にハイブリダイズ
することができる、少なくとも15ヌクレオチドの核酸分子を提供する。
本発明は、RNA転写のプロモーターに機能的に結合した、前立腺癌誘導性遺
伝子−1の配列を有する、哺乳動物の単離された核酸分子を提供する。
本発明は、細胞における前立腺癌誘導性遺伝子−1の発現を検出する方法を提
供する。この方法は、細胞から全mRNAを得ることと、こうして得られたmR
NAを、前立腺癌誘導性遺伝子−1の配列と特異的に結合できる少なくとも15
ヌクレオチドの標識核酸分子とを、ハイブリダイゼーションを可能にする条件下
で接触させることと、該分子にハイブリダイズしたmRNAの存在を測定し、こ
れによって細胞中の前立腺癌誘導性遺伝子−1の発現を検出することとを具備す
る。
本発明の1つの実施態様において、核酸は、溶解した細胞から沈降により抽出
され、mRNAは、mRNA分子のポリAテイルに結合するオリゴdTカラムを
使用して、抽出物から単離される。次にmRNAは、ニトロセルロース膜上の放
射性標識したプローブに暴露されて、ブローブは相補的mRNA配列にハイブリ
ダイズすることにより、同配列を標識する。結合は、発光オートラジオグラフィ
ーまたはシンチレーション計測により検出することができる。しかし、これらの
工程を実施するための他の方法が当業者に知られており、上記は単なる一例に過
ぎない。
本発明はまた、組織切片中の前立腺癌誘導性遺伝子−1の発現を検出する方法
を提供する。この方法は、組織切片と、前立腺癌誘導性遺伝子−1の配列と特異
的にハイブリダイズすることができる少なくとも15ヌクレオチドの標識核酸分
子とを、ハイブリッド形成条件下で接触させることと、該分子にハイブリダイズ
したmRNAの存在を測定することによって、組織切片中の前立腺癌誘導性遺伝
子−1の発現を検出することとを具備する。
本プローブはまた、in situ ハイブリダイゼーションに、またはこの遺
伝子を発現する組織の位置を特定するために、または種々の生物学的組織中のこ
の遺伝子若しくはそのmRNAの他のハイブリダイゼーション測定法のためにも
有用である。標識核酸分子を使用するin situハイブリダイゼーションは
、当該分野でよく知られている。基本的には、組織切片を標識核酸分子と共にイ
ンキュベートして、ハイブリダイゼーションをさせる。この分子は、「標識」さ
れているため検出用のマーカーを有しており、ハイブリッドの量は、マーカーの
量の検出に基づき測定され、前立腺癌誘導性遺伝子−1の発現も同様に測定され
る。
本発明は、RNA転写のプローブに機能的に結合した前立腺癌誘導性遺伝子−
1の配列を有する哺乳動物の単離された核酸分子を提供する。
前立腺癌誘導性遺伝子−1の配列を有する哺乳動物の単離された核酸分子は、
ベクター系に結合されていてもよい。プラスミドベクター、コスミドベクター、
バクテリオファージベクターおよび他のウイルスを含む種々のベクターは、当業
者にはよく知られている。
本発明はまた、前立腺癌誘導性遺伝子−1の配列を有する単離された核酸分子
を含むベクターを提供する、ある実施態様において、ベクターはプラスミドであ
る。
ある実施態様において、前立腺癌誘導性遺伝子−1配列は、pBluescriptベク
ターのEcoRI/XhoI部位にクローン化される。このプラスミドPTI−
1(クローン18)は、「特許手続上の微生物の寄託の国際承認に関するブダペ
スト条約」の規定に従って、米国のアメリカン・タイプ・カルチャー・コレクシ
ョン(American Type Culture Collection)(ATCC)(12301パークロ
ーンドライブ(Parklawn Drive)、ロックビル(Rockville)、メリーランド州
20852)に1995年1月11日に寄託した。プラスミドPTI−1は、A
TCC番号受託97020が与えられた。
PTI−1遺伝子は、RACEにより1〜250塩基対までが決定され、残り
はPTI−1によるクローンである。プラスミドPTI−1は、クローン18で
あり、pBluescriptベクターEcoRI(挿入体の5’末端)およびXhoI(
3’ポリA側)に挿入された1937塩基対(29塩基対+1908塩基対)を
含有する。
この1937塩基対挿入体は、制限酵素XhoI+EcoRIにより切断する
ことができる。挿入体の5’末端はT3プロモーターに近く、3’末端はT7プ
ロモーターに近い。
実験により、挿入体の29塩基対配列は、RNAの二次構造に由来し、そのた
め、この29塩基対配列は、PTI−1遺伝子の完全な配列(図8を参照のこと
)には示されず、かつRACE法から得られる正しい配列により置換されたこと
が証明されている。
最初の29塩基対配列は、以下のとおりである:
5’CGGCCCGAGCTCGTGCCGAATTCGGCCCGAGAGC
GTTAAAGTGTGATGGCGTACATCTT。30〜1937塩基対
(1907塩基対)の配列は、PTI−1の完全な配列中の配列216〜2,1
23塩基対(1907塩基対)である(図8)。
これらのベクターを得るための一例として、挿入体およびベクターDNAは、
両方とも制限酵素に暴露して、相互にハイブリダイズする両方の分子の相補末端
を作成することができ、次にDNAリガーゼにより一緒に連結される。あるいは
、リンカーは、ベクターDNAの制限部位に対応する挿入体DNAに連結するこ
とができ、次に、この部位で切断する制限酵素により消化される。ベクターを得
るための他の手段も、当業者には利用可能であり知られている。
本発明は、哺乳動物前立腺癌誘導性遺伝子−1タンパクの生物学的活性を有す
るポリペプチドの製造のための宿主ベクター系を提供する。この系は、上述のベ
クターおよび適切な宿主を含む。これらのベクターは、適切な宿主に形質転換さ
れて、ポリペプチドの製造のための宿主細胞ベクター系を形成する。
発現のために必要な制御要素には、RNAポリメラーゼに結合するためのプロ
モーター配列およびリボソーム結合のための転写開始配列が含まれる。例えば、
細菌発現ベクターは、lacプロモーターのようなプロモーター、および転写開
始のためのシャインダルガノ配列および開始コドンAUGを含む。同様に、真核
発現ベクターは、RNAポリメラーゼIIのための異種または同種プロモーター、
下流ポリアデニル化シグナル、開始コドンAUG、およびリボソームの脱離のた
めの終止コドンを含む。このようなベクターは、市販されているか、または当該
分野で公知の方法、例えば、一般にベクターを作成するために上述した方法によ
り記載された配列から構築することができる。
本発明はまた、哺乳動物前立腺癌誘導性遺伝子−1タンパクの生物学的活性を
有するポリペプチドを製造する方法を提供する。この方法は、上述の宿主ベクタ
ー系の宿主細胞を、ポリペプチドの製造を可能にする適切な条件下で増殖させる
ことと、こうして製造したポリペプチドを回収することとを具備する。
本発明はまた、上述の核酸分子を含む哺乳動物細胞を提供する。
本発明は、精製された哺乳動物前立腺癌誘導性遺伝子−1タンパクを提供する
。
本発明はまた、前立腺癌誘導性遺伝子−1タンパクの配列を有する、哺乳動物の
単離された核酸分子によりコードされるポリペプチドを提供する。
本発明はまた、上述の哺乳動物前立腺癌誘導性遺伝子−1タンパクを使用して
、抗体を製造する方法を提供する。
本発明は、哺乳動物前立腺癌誘導性遺伝子−1タンパクに特異的に結合できる
抗体を提供する。ある実施態様において、抗体は、モノクローナル抗体である。
本発明はまた、上述の抗体および細胞毒性物質を含む、治療薬を提供する。あ
る実施態様において、細胞毒性物質は、放射性同位体または毒素のいずれかであ
る。
本発明はさらに、生物学的試料中の哺乳動物前立腺癌誘導性遺伝子−1タンパ
クの量を測定するための免疫測定法を提供する。この方法は、a)生物学的試料
を、少なくとも1つの上述の抗体と接触させて、該抗体と哺乳動物前立腺癌誘導
性遺伝子−1タンパクとの複合体を形成させるこ工程と;b)該複合体の量を測
定することにより、該生物学的試料中の前立腺癌誘導性遺伝子−1タンパクの量
を測定する工程とを具備する。
本発明はまた、細胞の腫瘍形成性形質転換を不活化する方法を提供する。この
方法は、前立腺癌誘導性遺伝子−1の5’−UTRの発現を不活化することを具
備している。ある実施態様において、不活化は、5’−UTR配列のすべてまた
は一部を欠失させることにより行われる。
本発明は、前立腺癌誘導性遺伝子−2の配列を有する哺乳動物の単離された核
酸分子を提供する。この核酸分子は、DNA、cDNA、ゲノムDNA合成DN
AまたはRNAであってよい。本発明はまた、ヒト核酸分子を提供する。
本発明はさらに、前立腺癌誘導性遺伝子−2の配列と特異的にハイブリダイズ
することができる、少なくとも15ヌクレオチドの核酸分子を提供する。
本発明は、RNA転写のプロモーターに機能的に結合した前立腺癌誘導性遺伝
子−2の配列を有する、哺乳動物の単離された核酸分子を提供する。
本発明はまた、前立腺癌誘導性遺伝子−2の配列を有する、哺乳動物の単離さ
れた核酸分子を含むベクターを提供する。ある実施態様において、ベクターはプ
ラスミドである。
本発明はまた、PTI−1と呼ばれるプラスミドを提供する。このプラスミド
PTI−2は、「特許手続上の微生物の寄託の国際承認に関するブダペスト条約」
の規定に従って、米国のアメリカン・タイプ・カルチャー・コレクション(Amer
ican Type Culture Collection)(ATCC)(12301パークローンドライ
ブ(Parklawn Drive)、ロックビル(Rockville)、メリーランド州20852
)に1995年1月11日に寄託した。プラスミドPTI−2は、ATCC受託
番号69742が与えられた。
PTI−2は、1819塩基対のDNAを含有する。これを、pBluescriptベ
クターのXhoIおよびEcoRI部位にクローン化した。T3プロモーターは
5’末端に近く、T7プロモーターはPTI−2の3’末端に近い。PTI−2
の(1819塩基対)挿入体は、XhoIおよびEcoRI酵素により切断する
ことができる。
本発明は、前立腺癌誘導性遺伝子−3の配列を有する、哺乳動物の単離された
核酸分子を提供する。核酸分子は、DNA、cDNA、ゲノムDNA、合成DN
AまたはRNAであってよい。本発明はまた、ヒト核酸分子を提供する。
本発明はさらに、前立腺癌誘導性遺伝子−3の配列と特異的に結合できる、少
なくとも15ヌクレオチドの核酸分子を提供する。
本発明は、RNA転写のプロモーターに機能的に結合した前立腺癌誘導性遺伝
子−3の配列を有する、哺乳動物の単離された核酸分子を提供する。
本発明はまた、前立腺癌誘導性遺伝子−3の配列を有する、哺乳動物の単離さ
れた核酸分子を含むベクターを提供する。ある実施態様において、ベクターはプ
ラスミドである。
本発明はまた、PTI−3と呼ばれるプラスミドを提供する。このプラスミド
PTI−3は、「特許手続上の微生物の寄託の国際承認に関するブダペスト条約」
の規定に従って、米国のアメリカン・タイプ・カルチャー・コレクション(Amer
ican Type Culture Collection)(ATCC)(12301パークローンドライ
ブ(Parklawn Drive)、ロックビル(Rockville)、メリーランド洲20852
)
に1995年1月11日に寄託した。プラスミドPTI−3は、ATCC受託番
号97022が与えられた。
PTI−3は、遺伝子の部分配列である。PTI−3の1869塩基対のDN
Aは、PCR(登録商標)IIベクター(3.9kb)に挿入される。挿入体の5’
末端はSp−6プロモーターに隣接し、3’末端はT7プロモーターに隣接する
。
この挿入体を、EcoRI制限酵素により切断して、1869塩基対のDNA
(両方の側に余分に5塩基対のベクターを含む)を得ることができる。
本発明は、以下の詳細な実験により理解を深められるであろう。しかし当業者
であれば、検討される具体的な方法および結果は、本発明を説明するためのみで
あり、本発明はその後の請求の範囲により十分に記載されることは容易に理解す
るであろう。
〔第一シリーズの実験〕
<材料と方法>
細胞タイプおよび培養条件
CREF−Trans6細胞株(11)は、親のCREF細胞に比較してトラ
ンスフェクトされた遺伝子の発現への高い感受性を示す、フィッシャー(Fische
r)F2408ラット胚繊維芽細胞(CREF)細胞株の特定のサブクローンで
ある(12)。LNCaP細胞株は、進行性前立腺癌の患者からの転移巣に由来
し(13)、A.K.Ng博士(コロンビア大学、医師および外科医のカレッジ(Col
lege of Physicians and Surgeons)、病理学部、ニューヨーク、ニューヨーク
州)およびSteven Harris博士(ダブリュー・アルトン・ジョーンズ細胞科学セ
ンター(W.Alton Jones Cell Science Center)、ニューヨーク、ニューヨーク
州)により提供された。CREF−Trans6:4NMT細胞は、LNCaP
細胞からのDNAとpSV2neoプラスミドと同時トランスフェクトされたG
418耐性CREF−Trans6細胞の注入後にヌードマウスで誘導される腫
瘍から得られた(11)。CREF−Trans6:4−7NMT細胞は、CR
EF−Trans6:4細胞からのDNAとpSV2neoプラスミドと同時ト
ランスフェクトされたG418耐性CREF−Trans6細胞の注入後にヌー
ドマウスで誘導される腫瘍から得られた(11)。MDR CREF−Tran
s6細胞は、CREF−Trans6を、ヒトMDR(PGY1としても知られ
る)遺伝子(pHaMDR1/A)を含有する発現ベクタープラスミド[これは
Michael M.Gottesman博士(国立癌研究所(National Cancer Institute)、ベ
セスダ、メリーランド州)により提供された]によりトランスフェクション(1
4)して、前に報告されているようにコルヒチン耐性について選択する(15)
ことにより製造した。
本研究のために、4つの独立のCREF−Trans6 MDRクローンを使
用した:1)CREF−Trans6:MDR A1、2)CREF−Tran
s6:MDR C3、3)CREF−Trans6:MDR D2、および4)
CREF−Trans6:MDR F4。4つ全てのCREF−Trans6
MDRクローンは、親のCREF−Trans6細胞よりもコルヒチンに対する
耐性の上昇を示し、これらは、ビンクリスチン、ドキソルビシン、およびダクチ
ノマイシンに対して交差耐性であった(データは示していない)。ヒト前立腺癌
細胞株DU−145およびPC−3は、アメリカン・タイプ・カルチャー・コレ
クション(American Type Culture Collection)(ロックビル(Rockville)、
メリーランド州)から入手した。ヒト乳癌細胞株MCF7は、Jphn W.Greiner
博士(国立癌研究所(National Cancer Institute))により提供された。MC
F7 CL4 C1(MCF7 CL4)は、コロンビア大学で出願人の1人の
研究室で樹立したMCF7の単細胞由来のサブクローンである。MDR MCF
7 CL4サブクローン(MCF7 CL4:MDR 1、MCF7 CL4:
MDR IIおよびMCF7 CL4:MDR III)は、CREF−Trans
6 MDRクローンについて使用した方法と同様にして入手した。MCF7 C
L4:MDR I、MCF7 CL4:MDR IIおよびMCF7 CL4:M
DR III細胞は、MDR1メッセンジャーRNA(mRNA)を含有し、17
0kdのP−糖タンパクを発現し、そしてMCF7およびMCF7 CL4細胞に
比べて、コルヒチンおよびビンクリスチンに対する耐性の上昇を示した(データ
は示していない)。GBM−18腫瘍細胞は、第IV期星細胞腫(神経膠芽腫)の
患者から得られた(16)。正常ヒト皮膚繊維芽細胞NHSF−1は、皮膚生検
から樹立し、Armand F.Miranda博士(コロンビア大学、病理学部)により提供
された(17)。ヒト黒色腫細胞株H0−1は、49歳の女性から提供され、Be
ppino Giovanella博士(ステーリン癌研究財団(Stehlin Foundation for Cance
r Research)、ヒューストン、テキサス州)により提供された(18)。ヒト黒
色腫細胞株MeWoは、Robert S.Kerbel博士(サニーブルック健康科学センタ
ー(Sunnybrook Health Science Center)、トロント、カナダ)により提供され
た。ヒト大腸癌細胞株のWiDrおよびLS174Tは、John W.Greiner博士
により提供された。
CREF−Trans6、CREF−Trans6 MDRサブクローン、C
REF−Trans6:4NMT、CREF−Trans6:4−7NMT、H
0−1およびMeWo細胞は、5%ウシ胎児血清を補足したダルベッコ改変イー
グル培地中で37℃で増殖させた。正常ヒト皮膚繊維芽細胞(NHSF−1)並
びにLNCaP、WiDr、LS174T、MCF7およびMCF7 CL4細
胞およびMCF CL4 MDRサブクローン細胞は、10%ウシ胎児血清を補
足したダルベッコ改変イーグル培地中で増殖させた。全ての細胞は、コンフルエ
ンスになる前に、1:5または1:10の新鮮培地に対する再懸濁した細胞の比
で培養することにより対数増殖期で維持した。
マウスポリクローナル抗体、酵素結合免疫吸着測定法、
およびSEMの調製
メスのBalb/cマウス(8〜10週齢)(チャールズ・リバー飼育研究所
(Charles River Breeding Laboratories)、ウィルミントン、マサチューセッ
ツ州)を、CREF−Trans6細胞により超免疫処理した。マウスの飼育は
、施設の指針に従って行った。マウスには、0日目に、完全フロイントアジュバ
ントと混合した、用手法により再懸濁したCREF−Trans6細胞(1:1
)を皮下注射により投与した。7日目には、マウスに、不完全フロイントアジュ
バントと混合した、用手法により再懸濁したCREF−Trans6細胞(1:
1)を皮下注射に上り投与した。14日および21日目には、マウスに、ハンク
スのリン酸緩衝液中の用手法により再懸濁したCREF−Trans6細胞を腹
腔内注入により投与した。35日目には、眼窩後方(retro-orbital eye socket
)から血液を抜き取り、血清を調製し、酵素結合免疫吸着測定法により抗CRE
F−Trans6活性に関して試験した。これらの測定法のため、CREF−T
rans6細胞をコンフルエンス近くまで96ウェルマイクロタイタープレート
で増殖させた。細胞は、リン酸緩衝液中の3.7%ホルマリンにより固定(室温
で5分)し、10%正常ヤギ血清によりブロック(37℃で60分)した。抗C
REF−Trans6抗血清は、固定したCREF−Trans6細胞に対して
力価測定した(抗血清の連続希釈、37℃で2時間)。CREF−Trans6
細胞への結合は、西洋ワサビペルオキシダーゼに結合したヤギ抗マウスイムノグ
ロブリン二次抗体を使用して検出した(37℃で60分)。H2O2の存在下で
3,3’,5,5’−テトラメチルベンジジン(KirkegaardおよびPerry、ガイ
ザース
バーグ(Gaithersburg)、メリーランド州)を添加して、陽性結合を、分光光度
計により色の変化をモニターして定量した(19)。
本試験において、SEM法では、トランスフェクトされたCREF−Tran
s6細胞を、Balb/cマウスを超免疫処理する前に、高力価マウス抗CRE
F−Trans6抗血清によりコーティングしてラットの抗原分子をブロックし
た。1〜300万のトランスフェクトされたCREF−Trans6細胞を、4℃
で一晩、1:100希釈のマウス抗CREF−Trans6抗血清と共にインキ
ュベートした。ポリクローナル抗体でコーティングしたトランスフェクトされた
CREF−Trans6細胞をBalb/cマウスへ注射する前に、まず細胞を
1%中性緩衝化ホルマリン中で4℃で5分間インキュベートした。マウス抗CR
EF−Trans6抗血清を作成するために利用したプロトコールと同様なプロ
トコールを使用して、21日間にわたってホルマリンで固定した細胞を4回の注
射によりマウスに与えた。超免疫化マウスの脾臓を取り出し、脾臓細胞を単離し
て、NS1マウスミエローマ細胞(アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクシ
ョン)と融合してすでに報告されているようにハイブリドーマを形成した(19)
。
免疫沈降分析
免疫沈降分析は、すでに報告されているように実施した(20)。CREF−
Trans6、CREF−Trans6:4NMT、CREF−Trans6:
4−7NMT、LNCaP、およびDU−145細胞を、6cmプレートで80%
コンフルエンスまで増殖させ、メチオニンを含まない培地で37℃で1時間メチ
オニンを欠乏させ(20)そして1mCiの[35S]メチオニン(エクスプレス(E
xpress)35S;NENケミカル、ボストン、マサチューセッツ州)を含む1mLの
同じ培地中で37℃で2時間標識した。細胞溶解物を調製して、Pro1.4モ
ノクローナル抗体(SEM法を使用して、CREF−Trans6:4NMT細
胞で調製したハイブリドーマにより産生された)によりすでに報告されているよ
うに免疫沈降させた(20)。
蛍光活性化細胞ソーター解析
蛍光活性化細胞ソーター(FACS)解析は、すでに報告されているように実
施した(21、22)。結果は、平均蛍光強度単位として表される。ヒト白血球
抗原クラスI抗原に特異的なモノクローナル抗体は、Soldano Ferrone博士(ニ
ューヨーク医科大学(New York Medical College)、ヴァルハッラ(Valhalla)
)により提供された。全ての試験は、各実験で2重の試料により少なくとも3回
実施した 個々の実験内の複製試料の変動は10%またはそれ未満であり、実験
間変動は一般に20%またはそれ未満であった。
<実験結果>
MDR CREF−Trans6およびMCF7細胞と反応する
モノクローナル抗体の作成
トランスフェクトされた標的細胞の細胞表面抗原と反応性のあるモノクローナ
ル抗体を作成するためのSEM法の可能性を調べるために、出願人らは細胞表面
上で発現する明確な分子、すなわち、典型的なMDR遺伝子産物を使用して最初
の試験を行った。SEMプロトコールの概略図は、図1に示される。MDR1遺
伝子の過剰発現により、170kd膜糖タンパク(P−糖タンパク)の量が増大し
、これが、アデノシン三リン酸依存性薬剤流出ポンプとして機能する[(23)
に総説されている]。CREF−Trans6細胞をpHaMDR1/A発現ベ
クター(14)によりトランスフェクションし、コルヒチン中で生存するクロー
ンを単離した。CREF−Trans6:MDRクローンは、MDR1 mRN
Aを産生し、170kdのP−糖タンパクを発現し、そしてビンクリスチン、ドキ
ソルビシン、およびダクチノマイシンを含む他の化学療法剤に対する交差耐性を
示した(データは示していない)。MDR CREF−Trans6クローン(
すなわち、CREF−Trans6:MDR A1)をSEM法と組合せて使用
して、MDR P−糖タンパクに特異的なモノクローナル抗体を作成した。ホル
マリンに固定し、Balb/cマウスに21日間にわたって4回注射したCRE
F−Trans6細胞に対して産生したポリクローナル抗体により、CREF−
Trans6:MDR A1細胞をコーティングした。脾臓細胞を単離して、N
S1マウスミエローマ細胞株と融合して、追加的に独立して誘導したCREF−
Trans6:MDRクローン上のP−糖タンパクの外側エピトープと反応する
モ
ノクローナル抗体を分泌するハイブリドーマが生じた(図2)。P−糖タンパク
に特異的な4つのモノクローナル抗体、MDR2.3、MDR3.6、MDR8
.12およびMDR9.7は、CREF−Trans6:MDR A1、CRE
F Trans6:MDR C3、CREF−Trans6:MDR D2およ
びCREF−Trans6:MDR F4細胞と反応した。これに対して、異な
るSEMで得られたMDRモノクローナル抗体は、CREF−Trans6、C
REF−Trans6:4NMT、LNCaP、MCF7、WiDr、LS17
4T、H0−1、MeWo、NHSF−1またはGBM−18を含む、多くの非
MDR細胞とは反応しなかった(データは示していない)。
次に出願人らは、CREF−Trans6:MDR A1細胞と同じMDR1
遺伝子およびMDR表現型を発現するさらなる細胞タイプも、同じP−糖タンパ
ク表面抗原性エピトープを含有するかどうかを測定した。pHaMDR1/Aに
よりトランスフェクションし、コルヒチン耐性について選択することにより、M
DR MCF7 CL4細胞を作成した。MCF7親細胞および単細胞由来MC
F7サブクローンのMDF7 CL4は、MDR表現型を示さず、モノクローナ
ル抗体MDR2.3、MDR3.6、MDR8.12、またはMDR9.7と反
応しなかった(図3)。しかしMCF7およびMCF7 CL4細胞は両方とも
ヒト白血球抗原クラスIモノクローナル抗体と反応した。MCF CL4:MD
R I、MCF CL4:MDR IIおよびMCF CL4:MDR III細胞
を含む独立に得られた一連のMDR MCF7 CL4サブクローンは、ヒト白
血球抗原クラスIおよびSEMで得られたMDRモノクローナル抗体の両方と反
応することが判った(図3)。これらの結果は、トランスフェクトされたCRE
F−Trans6でSEM法を使用して作成したモノクローナル抗体が、同じ表
面局在分子を発現するさらなる細胞タイプとも反応することができることを示し
ている。
ヒト前立腺癌細胞と反応するモノクローナル抗体の作成
CREF−Trans6をヒト前立腺癌細胞株LNCaPからの高分子量DN
AとpSV2neoプラスミドとともに同時トランスフェクションし、続いてG
418耐性について選択し、ヌードマウスに注射することにより腫瘍が形成され
た(11)。腫瘍由来CREF−Trans6細胞が、元の形質転換性ヒト腫瘍
DNAに関連する新規な表面分子を示すかどうかを決定するために、出願人らは
、原発性ヌードマウス腫瘍由来細胞株であるCREF−Trans6:4NMT
を用いてSEM法を使用した(11)。細胞をCREF−Trans6ポリクロ
ーナル抗体によりコーティングし、ホルマリンに固定して、Balb/cマウス
に反復注射した MDR CREF−Trans6細胞について上述のように、
ハイブリドーマを作成し、原発性腫瘍由来(CREF−Trans6:4NMT
)および続発性腫瘍由来(CREF−Trans6:4−7NMT)細胞の両方
と反応するモノクローナル抗体を産生する特異的なハイブリドーマを同定した(
図4)。Pro1.1、Pro1.2、Pro1.3、Pro1.4およびPr
o1.5と呼ばれるこれらのモノクローナル抗体は、FACS解析によるとCR
EF−Trans6、NHSF−1、GBM−18、WiDr、LS174T、
MeWo、またはHO−1細胞と反応しなかった(データは示していない)。し
かし5つ全てのモノクローナル抗体は、LNCaP細胞と反応し、特異的Pro
モノクローナル抗体も2つのさらなるヒト前立腺癌細胞株のPC−3およびDU
−145と反応した(FACS解析により証明される)。
同じ細胞タイプに対する異なるProモノクローナル抗体の表面結合の程度は
様々であって、このことは、これらのモノクローナル抗体が、同じ腫瘍関連抗原
の異なるエピトープを認識するかもしれないことを示唆している。大部分のPr
oモノクローナル抗体では、CREF−Trans6:4NMTまたはCREF
−Trans6:4−7NMT細胞とよりもLNCaP細胞との方が結合が強い
。PC−3およびDU−145ヒト前立腺癌細胞の場合には、5つのProモノ
クローナル抗体の内4つ(1.2、1.3、1.4および1.5)がPC−3細
胞に結合したが、一方DU−145細胞ではPro1.2、1.4および1.5
のみで低レベルの結合が見られた。予備的FACS解析でも、Pro1.1、1
.3および1.5は、2つのヒト乳癌細胞株のT47DおよびMCF7の表面へ
の有意な結合を示すことが示された(データは示していない)。
SEM法を使用して作成されるProモノクローナル抗体に関するさらなる情
報を得るために、出願人らは、トランスフェクトされたCREF−Trans6
およびヒト前立腺癌細胞によりコードされるポリペプチドの免疫沈降分析を行っ
た(図5)。細胞を[35S]メチオニンで標識し、細胞溶解物を調製してモノク
ロコーナル抗体Pro−1.4と合せた。ドデシル硫酸ナトリウム−ポリアクリ
ルアミドゲル電気泳動により免疫沈降物を分析した(19)。約42kdのタンパ
クが、CREF−Trans6:4NMT、CREF−Trans6:4−7N
MT、LNCaP、およびDU−145から製造した細胞溶解物から免疫沈降し
た(図5)。これに対して、この潜在的に新規な腫瘍関連抗原は、CREF−T
rans6、NHSF−1、GBM−18、WiDR、MeWo、またはH0−
1細胞から得られた細胞溶解物では検出されなかった(図5および示していない
データ)。免疫沈降した42kdの腫瘍関連抗原の相対量は、モノクローナル抗体
Pro1.4およびFACS解析を使用した表面結合の最も高いレベルをも示し
た、CREF−Trans6:4−7NMTおよびLNCaP細胞で最も多かっ
た(図4)。これらの結果は、細胞表面上で発現する腫瘍関連抗原をコードする
同定されていないヒト形質転換性遺伝子を含有するトランスフェクトされたCR
EF−Trans6細胞で発現される表面発現ヒト抗原を認識するモノクローナ
ル抗体を作成するために、SEM法が使用できることを示している。
<実験の考察>
多くのクラスの新生物細胞には、正常細胞と比較して、発現されないかまたは
低レベルで発現されるユニークなセットの腫瘍関連抗原が存在する[(2〜6)
に総説]。これらの分子を検出するための古典的な方法は、腫瘍細胞株または原
発性腫瘍試料から完全な細胞または細胞膜調製物を使用して、特異的な腫瘍関連
抗原と反応するモノクローナル抗体を産生するハイブリドーマを作成することで
ある[(1〜3、6)に総説]。この方法は、面倒であり、かつ癌診断薬または
治療薬への使用を可能にするのに必要な特異性を示すモノクローナル抗体の作成
はうまく行かないことが多い(3、4、6)。標的細胞で誘導される機能的変化
に依する代替の方策は、DNAトランスフェクションおよび「表面エピトープ
遮蔽(surface-epitope masking)」と呼ばれる方法を使用する。本試験におい
て、出願人らは、既知の表面発現分子、P−糖タンパクが仲介するMDR、およ
び同定されていない推定ヒト前立腺癌遺伝子に特異的なモノクローナル抗体の作
成のためのこの組合せ方策の有機溶媒性有用性を示している。SEM法はまた、
CREF−Trans6細胞で発現される、ヒトγ−インターフェロン受容体(
Su,Z-z.,Pestka,S.,Fisher,P.B.:原稿準備中)および同定されていない推
定ヒト乳癌遺伝子(Yemul,s.,Su,Z-z.,Leon,J.A.ら:原稿準備中)と反応
するモノクローナル抗体を産生するために使用した。これらの結果全てが、トラ
ンスフェクションとSEMの組合せにより、これらの産物をコードする遺伝子の
本体に関して前もって知らなくても、ヒト腫瘍関連抗原に特異的なモノクローナ
ル抗体を作成するための独特の機会が提供されることを示している。適切な発現
ベクター遺伝子作成体を用いることにより、この方策はまた、CREF−Tra
ns6細胞で発現する、十分に性状解析された表面局在性タンパクと反応するモ
ノクローナル抗体を作成するために使用することもできる。この組合せ方法は、
少なくとも原理的には、「テスター」(新規な表面発現分子を発現するトランス
フェクトされた細胞)と「ドライバー」(トランスフェクションしていない親の
細胞)の間で表面分子の発現に特異的変化が発生する任意の実験モデルに応用で
きるはずである。
LNCaP細胞からCREF−Trans6細胞に安定に移した推定腫瘍誘導
性ヒト前立腺癌遺伝子の本体および機能は不明である。しかし、この潜在性前立
腺癌遺伝子を含有するCREF−Trans6:4NMT細胞は、LNCaPで
トランスフェクトされた細胞とヒト前立腺癌細胞株の両方の表面抗原と反応性の
あるモノクローナル抗体を作成するのに使用することができる。この能力は、ト
ランスフェクトされた遺伝子と前立腺癌表現型の発現の間の潜在的な因果関係を
示唆している。
以前の研究(24、25)では、特異的なヒト腫瘍DNAによりトランスフェ
クトされた、形質転換したNIH 3T3細胞を、元の腫瘍細胞株並びに組織学
的に類似した組織型により発現される表面抗原に特異的なモノクローナル抗体を
作成するために使用することができることを示した。この方法は、ヒト膵臓癌(2
4)および急性骨髄性白血病(25)DNAにより形質転換されたNIH 3T
3で発現される細胞表面抗原に特異的なモノクローナル抗体を作成するために使
用されている。ヒト膵臓癌からのDNAで形質転換したNIH 3T3細胞に対
して製造したモノクローナル抗体は、トランスフェクトされた形質転換細胞、元
のヒト膵臓癌細胞株、および6つのさらなるヒト膵臓癌細胞株の表面抗原と反応
した(24)。これらのモノクローナル抗体は、トランスフェクションしていな
いNIH 3T3細胞またはヒトリンパ芽球、黒色腫、前立腺癌、または正常ヒ
ト皮膚繊維芽細胞細胞株とは反応しなかった(24)。両方の研究からの結果(24
、25)は、DNAトランスフェクションとモノクローナル抗体作成の組合せが
、異なる組織学的腫瘍型により示される細胞表面エピトープに対して特異性を有
するモノクローナル抗体を作成するのに有用かも知れないことを示している。こ
の点に関して、NIH 3T3細胞において生物学的活性のない腫瘍誘導性遺伝
子を同定するCREF−Trans6の能力は、この新規なヒト腫瘍DNAトラ
ンスフェクション−受容細胞株が、特異的なヒト癌を仲介する潜在的に新規な遺
伝子要素の同定とクローニングに有用かも知れないことを示している。
本研究において、SEM法は、細胞表面に接近可能な分子と反応性のある脾臓
細胞の産生を促進するために使用した。次に脾臓細胞を使用して、接近可能な表
面抗原と反応性のあるモノクローナル抗体を分泌するハイブリドーマを製造した
。この原稿に記載されるSEM法は、ホルマリン固定工程後に、ポリクローナル
抗体でコーティングしたテスター細胞で動物を免疫する。この方法は元々、直接
診断能力を有する(すなわち、これらはホルマリン固定組織上の抗原を検出する
ために使用することができるであろう)モノクローナル抗体を効率よく製造する
ために採用された。SEM法を使用して製造されるモノクローナル抗体は、生存
細胞、凍結組織検体、およびホルマリン固定組織検体とホルマリン固定細胞の両
方に対する特異性を証明した。本出願に記載されるSEM法は、固定剤感受性抗
原と反応するモノクローナル抗体を作成するは予測できであろう。しかし、未固
定抗体でコーティングした細胞の注入または新規な免疫複合体の使用(26)を
含
む、ホルマリン固定以外の方法を使用するSEM法の改変により、細胞表面上で
発現される分子の固定剤感受性抗原性エピトープと反応するモノクローナル抗体
の作成が可能になる。
最近になって、組合せ相補DNA(cDNA)ライブラリーが、抗原刺激脾臓
細胞から直接ファージ中で調製される、「ファージ表示組合せライブラリー(ph
age display combinatorial libraries)」とよばれる方法が開発された(27
、28)。これに関連して、SEM法に付されたトランスフェクトされた細胞を
免疫原として使用して、抗原応答を刺激し、次に脾臓細胞を単離して組合せファ
ージcDNAライブラリーを作成することができた。この方法により、次に形質
転換に関わり、かつ特異的なヒト腫瘍関連抗原および細胞表面上で発現する他の
分子をコードする遺伝子に関与する、潜在的に決定的に重要な遺伝子の直接同定
を可能にした。
マウスモノクローナル抗体を使用して、ラット胚繊維芽細胞細胞株CREF−
Trans6のラット抗原性表面エピトープをコーティングするために、SEM
法を実施した。あるいは、ラットハイブリドーマまたはラット×マウスヘテロミ
エローマの作成のために、同系のフィッシャーラットにおける直接免疫原として
、トランスフェクトされたCREF−Trans6細胞を使用することが可能で
あろう。これらの研究は未だ進行中であるが、マウスモノクローナル抗体でコー
ティングしたCREF−Trans6を使用するSEM法が、トランスフェクト
されたCREF−Trans6細胞の同系ラットへの直接注入より好適であるこ
とは明らかである。マウスモノクローナル抗体は、比較的容易に産生することが
でき、大量の精製が非常にしやすい。さらに、マウスモノクローナル抗体の遺伝
子操作に必要な手法(例えば、キメラ化、ヒト化、および二重特異性(bispecif
ic)モノクローナル抗体)は容易に利用可能である(29〜31)。これらの遺
伝学的方法は、イメージングのため、または治療薬としてヒトの臨床試験におい
てモノクローナル抗体が使用されるならば、極めて重要である(4〜6)。
SEM法の理論的な基礎は、抗原サブトラクション、すなわち、2つの遺伝子
の類似した細胞タイプにより共有される抗原部位のブロッキングである。この方
法により、新規な表面抗原の検出の感度が上昇する。本研究では、既知および同
定されていない細胞表面分子を発現するトランスフェクトされた細胞を使用する
、SEM法の応用を強調した。しかし、SEM法に適合させうる多くのさらなる
状況を想定することができる。例えば、SEMプロトコールを使用して、転移性
腫瘍細胞に発生する表面変化に対して特異的なモノクローナル抗体を作成するこ
とができる。このゴールを達成するために、ポリクローナル抗体を、原発性腫瘍
に対して作成して、これらのポリクローナル抗体を使用して転移性腫瘍の表面エ
ピトープを遮蔽することができる。この工程は、ハイブリドーマの作成、または
表面発現転移性抗原に対して特異的な組合せファージcDNA発現ライブラリー
の作成のため動物を感作する前に行われる。同様に、特異的な組織型の正常組織
に対してポリクローナル抗体を作成することができ、次にこれらのポリクローナ
ル抗体を使用して同じ患者から得られた組織学的に類似の腫瘍の表面エピトープ
を遮蔽した。遮蔽した表面エピトープを有する細胞を次に、ハイブリドーマまた
は腫瘍関連抗原に対して特異的な組合せファージcDNAライブラリーの作成の
ための感作脾臓細胞を発生させるように、動物に注入した。SEMはまた、膜局
在性増殖因子受容体および細胞膜トランスポータータンパクの膜外ドメインに対
して特異的なモノクローナル抗体の作成に理想的に適しているようであった。S
EM法の将来の応用はまた、モノクローナル抗体の作成および/または非特異的
および特異的免疫エフェクター細胞の両方による腫瘍細胞認識の測定、非定型多
剤耐性の仲介および自己免疫疾患のメディエーターの同定に関わる適切な遺伝子
の単離を可能にする。
<第一シリーズの実験の参照文献>
〔第二シリーズの実験〕
前立腺癌の発生と進展を仲介する関連するゲノム変化の解明は、有効な診断と
治療に重要である。改良したDNA受容体細胞株のCREF−Trans6およ
び同時トランスフェクション法を使用して、ヒト前立腺癌DNAと共に、推定さ
れる優性に作用するヌードマウス腫瘍誘導性腫瘍遺伝子のPTI−1を同定して
クローン化した。差別的RNA表示(differenrial RNA display)により、腫瘍
から得られたトランスフェクトされた細胞において差別的に発現されるRNAを
表す新規な214塩基対DNA断片が明らかになった。新規な214塩基対DN
A配列によるヒト前立腺癌(LNCaP)cDNAライブラリーのスクリーニン
グにより、完全長2.0Kb PTI−1 cDNAが同定される。配列解析は、
PTI−1が、ユニークな630塩基対の5’配列と、ヒト延長因子−1アルフ
ァ(human elongation factor-1 alpha)の端を切って突然変異した型と相同的
な3’配列を含有する新規な遺伝子であることを示している。インビトロ翻訳に
より、PTI−1 cDNAは、優勢な約46kDaのタンパクをコードすること
を証明する。PTI−1遺伝子の5’領域に対応するDNA断片を用いてノーザ
ンブロットのプローブ結合を行うと、LNCaPでトランスフェクトされた腫瘍
由来CREF−Trans6、並びに前立腺、肺、乳房および大腸から得られた
ヒト癌細胞株からのRNA中で複数のPTI−1転写物が同定される。これに対
して、PTI−1 RNAはヒト黒色腫、神経芽腫、骨肉腫、正常小脳または神
経膠芽腫細胞株には存在しない。ユニークな630塩基対5’PTI−1配列内
の279塩基対領域を認識する1対のプライマーを使用して、RT−PCRによ
り患者由来の前立腺癌においてPTI−1の発現が検出されるが、正常前立腺ま
たは良性前立腺肥大(BPH)では検出されない。これに対して、RT−PCR
により全ての前立腺組織検体においで前立腺特異抗原(PSA)の発現が検出さ
れる。これらの結果は、PTI−1が、ヒト前立腺および他の組織における癌の
発生に寄与しうる新規な推定癌遺伝子であることを示している。使用した方法で
ある、CREF−Trans6系による迅速発現クローニングおよび差別的RN
A表示法は、さらなる新規なヒト癌遺伝子を同定しクローニングするために広く
適用可
能であることを立証している。
アメリカ癌協会(American Cancer Society)は、1994年には200,0
00名のアメリカ人男性が前立腺癌の診断を受け、38,000名の罹患男性が
この疾患により死亡したであろうと推定している(1)。初期前立腺癌を検出す
る現在の方法は、その感度および特異性の両方において限定されている(2)。
これらには、小さいかまたは中央部に位置する腫瘍を容易に見過ごしてしまう理
学的検査、悪性前立腺疾患に特異的ではない血清前立腺特異抗原(PSA)測定
、および試料採取の過誤が誤った良性の診断を導く組織生検がある(3、4)。
PSAレベルのモニタリング、超音波および骨スキャンのような、治療上の再発
の予測因子および早期検出もまた、発見の前にかなり大きな腫瘍の再増殖を必要
とするため、満足のいくものではない(5、6)。現在の方法を使用して臨床的
に局在する疾患を有すると考えられる高率(40〜50%)の患者が、実際には
急進的な手術に続発する潜在する疾患を含むと考えられる(7、8)。外科的介
入は、進行性疾患の患者には適切な治療プロトコールであるとは考えられない。
これらの知見は、前立腺癌を同定し、臨床的悪性度を予測するための改良された
診断および治療の方法の必要性を強調している。
癌の病因を研究する研究者の主要な目的は、腫瘍形成性を有する腫瘍細胞の遺
伝子の同定である。このゴールを達成するための方法は、樹立した腫瘍細胞株ま
たは原発性腫瘍からの高分子量(HMW)DNAの、DNAトランスフェクショ
ンによる適切な受容細胞株への移動を含む(9)。次に標的細胞を、形態学的形
質転換、すなわち、焦点形成について調べる。この方法の変法には、HMW D
NAと選択可能な抗生物質耐性遺伝子(例えば、pSV2neo)による標的細
胞の同時トランスフェクション、抗生物質耐性についての選択、および次に腫瘍
形成性を有する細胞のクローンを同定するためのヌードマウスへのプールした抗
生物質耐性細胞の注入がある(10)。これらの方法を使用する研究の大多数は
、不死化マウス細胞株NIH 3T3に依存してきた(9、10)。残念なこと
に、NIH 3T3細胞は一般に、ヒト腫瘍細胞株または臨床試料から新規な優
性に作用する癌遺伝子を同定すること成功していないことが証明され、成功した
とき
でさえ、これに続くクローニングが、遺伝要素はヒト癌の大部分に関係がないこ
とを示している。これらの研究は、優性に作用するヒト癌遺伝子を同定するため
のよりよい方法、および新規な腫瘍誘導癌遺伝子を検出するためのより適切な標
的細胞株の必要を強調している。
同時トランスフェクション/ヒト前立腺癌細胞株LNCaP(11)、および
新規DNA受容細胞株であるCREF−Trans6(12)からのHMW D
NAによるヌードマウス腫瘍測定法を使用する最近の研究は、優性に作用する腫
瘍誘導性遺伝子の存在を示している(12)。出願人らは今回、差別的RNA表
示(DD)法(13)、ライブラリースクリーニング法(14、15)およびR
ACE法(14)を使用して、新規な遺伝子である前立腺癌誘導性遺伝子−1(
PTI−1)をクローン化して性状解析した。完全長PTI−1 cDNAは、
2,123ヌクレオチドからなり、ヒト延長因子−1アルファ(EF−1α)の
端を切り取った突然変異した型である配列に融合した、細菌のリボソーム23S
RNAと相同的な配列を共有する新規な630nt領域を含有する。LNCaP
でトランスフェクトされた腫瘍由来CREF−Trans6細胞、並びにヒト前
立腺癌細胞株および患者由来前立腺癌は、PTI−1を発現する。これに対して
、RT−PCRを使用しても、正常前立腺または良性前立腺肥大(BPH)組織
検体では、PTI−1 RNAは明確ではない。PTI−1の発現は、乳房、大
腸および肺を含む別のヒト癌で起こるが、正常小脳、神経膠芽腫、黒色腫、神経
芽腫または骨肉腫細胞株では起こらない。これらの観察は、PTI−1が、特異
的なヒト癌において発現を示す新規な遺伝要素であり、癌形成過程に寄与するも
のとしてEF−1αにおける突然変異原性変化を意味している。
<材料と方法>
細胞株
LNCaP細胞株は、進行性前立腺癌の患者からの転移性堆積物(11)に由
来し、Steven Harris博士(ダブリュー・アルトン・ジョーンズ細胞科学センタ
ー(W.Alton Jones Cell Science Center)、ニューヨーク州)により提供され
た。CREF−Trans6およびLNCaP DNAでトランスフェクトされ
たヌ
ードマウス由来CREF−Trans6細胞、CREF−Trans6:4NM
Tは、以前に報告されたように単離した(12)。ホルモン非依存性前立腺癌細
胞株DU−145、子宮内膜癌細胞株HTB−113、小細胞性肺癌細胞株NC
I−H69およびヒト神経芽腫細胞株IMR−32は、アメリカン・タイプ・カ
ルチャー・コレクション(American Type Culture Collection)から入手した。
鼻咽腔癌細胞株KB3−1は、Michael M.Gottesman博士(NCI、メリーラン
ド州)により提供された。ヒト乳癌細胞株MCF7およびヒト大腸癌細胞株Wi
Dr、HT29、SW480およびLS174Tは、John W,Greiner博士(N
CI、メリーランド州)により提供された。ヒト乳癌細胞株T47Dは、Ricard
o Mesa-Tejada博士(メトパス社(MetPath Inc.)、ニュージャージー州)によ
り提供された。正常ヒト小脳細胞株、ヒト神経膠芽腫細胞株GBM−18および
ヒト神経芽腫細胞株NB−11は、出願人らの研究室で樹立確立した(17〜1
9)。H0−1ヒト黒色腫細胞は、Beppino Giovanella博士(ステーリン財団(
Stehlin Foundation)、テキサス州)から入手した。C8161転移ヒト黒色腫
細胞は、Danny R.Welch博士(ハーシー医療センター(Hershey Medical Center
)、ペンシルバニア州)により提供された。ヒト骨肉腫細胞株Saos−2は、
C.S.Hamish Young博士(コロンビア大学、ニューヨーク州)により提供された
。種々の細胞タイプを増殖させる条件は、以前に報告されたとおりであった(1
1、12、17〜19)。
RNA調製、差別的RNA表示(DD)およびRT−PCR
全細胞質RNAは、以前に報告されたように対数増殖している細胞培養物から
単離した(14、15)。正常前立腺および前立腺癌またはBPHの患者からの
組織検体は、液体窒素中で凍結して、RNAは、ギブコBRL(GibcoBRL)(メ
リーランド州)により記載されているようにTRIzol試薬を使用して単離し
た。組織検体は、ヒト腫瘍協力ネットワーク(Cooperative Human Tumor Networ
k)(CHTN)により供給された。正常前立腺の検体は、年齢<40歳の男性
の剖検から入手した。全ての組織は、組織学的に、正常、BPHまたは前立腺の
癌であることを確認した。DD法は、本質的にLiangとPardee(13)により報
告さ
れたように行った。CREF−Trans6およびCREF−Trans6:4
NMT細胞からの2μgのmRNAを、2,5μMのプライマーT12GC(5’
−TTTTTTTTTTTTGC−3’)および20μM dNTPミックス(
BRL)の存在下で300単位のMMLV逆転写酵素(BRL)により、35℃
で60分間逆転写した。2μgのcDNAを、2μM T12GCおよび2μMの
5’−プライマーJB−24(5’−ACCGACGTCGACTATCCAT
GAACA−5’)の存在下でPCR増幅した。試料を5%変性配列決定用ゲル
で平行レーン中で分解して、差別的に発現されるバンドをゲルから取り出して、
0.2×TBE溶液中で電気溶出した。同じプライマー対を使用して差別的に発
現される配列のPCR増幅を行い、続いてTAクローニングキットを使用した(
インビトロジェン(Invitorogen))。予測される大きさの挿入体を含有するプ
ラスミドを、サンガー法(シーケナーゼキット(Sequenase kit)、バージョン
2.0、USB)により配列決定するか、または挿入体を単離して、ノーザンブ
ロットをプローブ結合させるために使用した(14〜16)。適切なプライマー
を使用するRT−PCRは以前に報告されたように実施した(16)。
cDNAライブラリー作成、スクリーニングおよび配列決定
ユニ−ZAP XR(Uni-ZAP XR)ベクター(ストラタジーン(Stratagene)
)でLNCaP mRNAのcDNAライブラリーを作成し、以前に報告された
ようにスクリーニングした(14)。DDにより得られた214塩基対DNA内
の20量体(5’−AACTAAGTGGAGGACCGAAC−3’)による
LNCaP cDNAのRT/PCR増幅により1.8kbのPTI−1 DNA
断片を得た。最大のPTI−1挿入体を含有するプラスミドからの挿入体を、制
限酵素XhoIおよびEcoRIで消化して切り出して、適切なRNA試料を用
いてノーザンブロッティングにより試験して、アプライド・バイオシステムズ(
Applied Biosystems)(モデル373A、バージョン1.2.1)配列決定機に
よりサンガー法を使用して配列決定して、遺伝子挿入体の両方の末端からオリゴ
ヌクレオチドを合成した。
RACE法
PTI−1の5’伸長領域を同定するために、各々配列262〜283塩基対
および317〜336塩基対のアンチセンス方向である、22塩基のオリゴマー
(I)(5’−CCTTGCATATTAACATAACTCG−3’)および
19塩基オリゴマー(II)(5’−AAGTCGCCCTATTCAGACT−
3’)を合成した。RACEプロトコールは、5’RACE系(ギブコBRL(
GibcoBRL)、メリーランド州)を使用して以前に報告されたように行った(14
)。
PTI−1がコードするタンパクのインビトロ翻訳
PTI−1は、XhoIで消化して直鎖化して、mCAP mRNAキャッピ
ングキット(ストラタジーン(Stratagene))を使用してmRNAを合成するた
めの鋳型として使用した。PTI−1のインビトロ翻訳は、ギブコBRL(Gibc
oBRL)(メリーランド州)により記載された条件により、ウサギ網状赤血球溶解
物翻訳キットを使用して行った。
<実験結果>
PTI−1の同定と性質
迅速発現クローニング系により、LNCaP細胞中の潜在的腫瘍形成性要素を
同定した(12)。CREF−Trans6細胞とヌードマウス腫瘍由来LNC
aPでトランスフェクトされたCREF−Trans6細胞であるCREF−T
rans6:4NMTにおける差別的発現を示す遺伝子を同定するために、Lian
gとPardee(13)により開発されたDD法を使用した。このプロトコールによ
り、ヌクレオチド組成または機能ではなく、大きさに基づき差別的に発現される
cDNAを同定することができる。DDを使用するときしばしば遭遇する問題は
、適切なRNA試料とノーザンブロッティングを使用して試験したときに差別的
な発現を示さない増幅配列の同定である(12)。この型の人為産物の一例、す
なわち矢印のすぐ下のCREF−Trans6:4NMTに存在するバンドが図
6に示される。偽シグナルの頻度は、PCR増幅とDDの前に、サブトラクショ
ンハイブリダイゼーションを使用することによりかなり低下させることができる
(データは示していない)。DDを使用して、LNCaPでトランスフェクトさ
れたヌードマウス由来のCREF−Trans6細胞株である、CREF−Tr
an
s6:4NMT中で214塩基対のDNA断片(PTI−1)を同定したが、こ
れは親のCREF−Trans6細胞には存在しなかった(図6、矢印)。PT
I−1断片を単離し、クローン化し、配列決定して、CREF−Trans6、
CREF−Trans6;4NMTおよびLNCaP細胞からのRNAを含有す
るノーザンブロットをプローブ結合させるために使用した(図7)。この214
塩基対のPTI−1 DNA断片は、新規な配列であり、CREF−Trans
6:4NMT、LNCaPおよびホルモン非依存性前立腺癌細胞株のDU−14
5に存在する幾つかのRNAにハイブリダイズする(図7)。
PTI−1の完全な配列は、図8に示される。PTI−1は、2,123塩基
対よりなり、5’隣接領域(1〜215塩基対)は、RACE 5’−伸長によ
り得られ、遺伝子の残り(216〜2,123塩基対)は、直接配列決定により
決定した。プライマー伸長解析およびLNCaP mRNAのRT−PCRによ
り、PTI−1が完全長cDNAであることが確認された(データは示していな
い)。630〜2,123塩基対に伸長しているPTI−1の3’領域は、端を
切り取ったヒトEF−1α遺伝子と97%の相同性を示す。PTI−1の5’領
域は、真核生物遺伝子との相同性は示さないが、代わりにマイコプラズマ・ヒオ
ニュウモニー(Mycoplasma hyoneumoniae)からの原核生物性23Sリボソーム
RNA遺伝子と約85%相同である。PTI−1のこの領域は、DDを使用して
得られた214塩基対のDNAマーカー(コア)配列を含有する(図6)。ユニ
ークな5’領域はまた、多くの停止コドン(TAA、TGAおよびTAG配列)
を含有する(図8)。これらの観察は、PTI−1が、2つの領域:5’のユニ
ークな領域(630塩基対領域と3’の端を切り取って突然変異したEF−1α
遺伝子)よりなる、融合遺伝子であることを示唆している。
PTI−1は、最後のアミノ酸Kの後に停止コドンを有する塩基対621〜1
,814の読み取り枠を含有し、398aaのタンパクをコードする(図8)。P
TI−1のアミノ酸配列(1〜398aa)と部分ヒトEF−1α(aa1〜462
)との比較を図8に示す。PTI−1および端を切り取ったヒトEF−1αは、
98.4%の類似性と97.7%の同一性を共有する。PTI−1は、ヒトEF
−
1αと同じカルボキシ末端を含有する。PTI−1のN末端は、ヒトEF−1α
とは異なり、通常ヒトEF−1αで見い出される67aaの欠失およびPTI−1
の3つのユニークなアミノ酸(MQS)の挿入(このため、元のヒトEF−1α
のN未端(MGK)とは異なる)よりなる。さらに、6つのアミノ酸フレーム内
変化がPTI−1には存在する(図8)。N末端の67アミノ酸の消失と特異的
アミノ酸の変化(正に荷電したアミノ酸から正に荷電していないアミノ酸へ、お
よびヒドロキシル基含有アミノ酸から非ヒドロキシル基含有アミノ酸への変化)
は、この突然変異EF−1αタンパクの三次元構造および機能に強い影響を与え
ることが予測される。
配列解析に基づくと、PTI−1は43.8kDaのタンパクをコードするはず
である。この予測を確認するために、PTI−1 cDNAによりコードされる
タンパクのインビトロ翻訳解析を行った(図9)。PTI−1のインビトロ翻訳
後に優勢に存在するタンパクは、約46kDaのMrを有する。この値は、予測さ
れたものより大きく、タンパク修飾、すなわち、ウサギ赤血球溶解物系でのリン
酸化のために生じたのかもしれない。4つの別の少量のタンパク(Mr41〜3
0.5kDa)もインビトロ翻訳後に存在する。これらのタンパクは、恐らくPT
I−1中の最初の開始コドン(ATG)の下流の開始コドンでのタンパク合成の
開始により生じる(図8)。患者由来組織および細胞株からのRNA試料中のPTI−1の発現
重要な問題は、PTI−1発現が、インビボの前立腺癌で発生するかどうかで
ある。この解析のために、RNAを、手術中に得られた患者からの急速凍結前立
腺試料から単離して、前立腺癌またはBPHであることを組織学的に確認した。
40歳未満の男性からの剖検で得られた組織学的に正常な正常前立腺からのRN
Aも抽出した。ユニークな630塩基対の5’PTI−1配列から合成したプラ
イマー(AおよびL)(図8)を用いてRT−PCT行うと、8つのヒト前立腺
癌中7つで発現が見られる(図10および示していないデータ)。これに対して
、PTI−1は、4つの正常前立腺または3つのBPH患者試料では発現されな
い(図10)。これに対して、LNCaP並びに正常、BPHおよび癌を含む全
て
の前立腺試料は、PSA発現が陽性であり、一方CREF−Trans6、CR
EF−Trans6:4NMTおよびDU−145はPSAfを発現しない(図
10)。全ての試料がGAPDH発現は陽性であった(図10)。これらの結果
は、PTI−1がヒト前立腺癌で発現されるが、正常前立腺またはBPHでは発
現されないことを示している。
さらなる細胞タイプにおけるPTI−1発現のパターンを決定するために、種
々の細胞株からのRNAを、PTI−1およびGAPDHをプローブとして使用
して、ノーザンブロッティングにより解析した(図7)。CREF−Trans
6:4NMT、LNCaPおよびDU−145で発現することに加えて、PTI
−1発現は、NCI−H69(小細胞性肺癌)、T47D(乳癌)、並びにSW
480およびLS174T(大腸癌)を含む他のヒト癌で明白である。これに対
して、PTI−1発現は、HTB−113(子宮内膜腺癌)、KB3−1(鼻咽
腔癌)、MCF7(乳癌)、WiDrおよびHTT29(大腸癌)、正常小脳、
GBM−18(神経膠芽腫)、H0−1およびC8161(黒色腫)、NB−1
1およびIMR−32(神経芽腫)またはSaos−2(骨肉腫)細胞では検出
されない。これらの観察は、PTI−1発現が、ヒト前立腺癌に限定されず、解
析したヒト癌の約50%に発生することを示している。
<実験の考察>
癌は、腫瘍細胞が、染色体異常および突然変異の頻度の上昇に相関する連続的
な遺伝子の変化が顕在化する進行性の疾患である(総説20〜22)。最近の研
究により、DNA修復、ミスマッチ修復、DNA複製および染色体分離を含む、
ゲノムの安定性の維持に関係する遺伝子の突然変異は、癌細胞による突然変異誘
発遺伝子表現型の獲得を引き起こし、これらをさらに突然変異を受けやすくして
腫瘍の進行を引き起こすことが示唆されている(総説21)。白血病においても
、また特定の固形腫瘍においても、細胞遺伝学の改善した手法および分子的方法
により、特異的な翻訳が、プロト癌遺伝子産物の活性化および腫瘍特異的な融合
タンパクの創造を引き起こすことを示している(22)。共通の観察は、両方の
型の新規な腫瘍形成性要素はしばしば転写因子であり、このことは、転写制御の
改
変が、癌の発生および進展に直接に寄与しうることを示唆している(22、23)
。真核生物開始因子と延長因子の両方の変化を含む、細胞の翻訳機構の修飾はま
た、特異的標的細胞における形質転換に対する感受性および形質転換された腫瘍
形成性の獲得を引き起こしうる(総説24、25)。例えば、通常は律速となる
タンパク開始因子のeIF−4Eの過剰発現は、主な齧歯類の繊維芽細胞の形質
転換を誘導するのにv−mycおよびアデノウイルスE1A遺伝子の両方と共同
して(26)、NIH 3T3とRat2細胞の両方で腫瘍形成性形質転換を誘
導し(27)、そしてMaxとの組合せでチャイニーズハムスター卵巣(CHO
)細胞において腫瘍形成性表現型および転移性表現型の両方を誘導する(28)
。GTPとアミノアシル−tRNAに結合して、リボソームのA部位でのこのア
ミノアシル−tRNAのコドン依存性配置を引き起こすヌクレオチド交換タンパ
クである(24、25)、延長因子−1a(EF−1α)の発現の増強は、マウ
スおよびシリアンハムスター(Syrian hamster)細胞株に、発癌物質−および紫
外光−誘導性形質転換に対する感受性を与える(29)。野生型EF−1αのレ
ベルの上昇も、正常組織と比較して、膵臓、大腸、乳房、肺および胃の腫瘍にお
いて起こる(30)。さらには、RNA翻訳の間80Sリボソームへのアミノア
シルtRNAの輸送を仲介するヌクレオチド交換タンパクであるEF−1γの発
現の増強は、正常な外見の隣接する組織に比較して、膵臓腫瘍(78%)、結腸
直腸腫瘍(86%)および結腸直腸腺腫(56%)で高い割合で見い出される(
31〜33)。これらの知見は、遺伝子転写とタンパク合成過程の両方の改変が
、腫瘍形成に寄与することを示している。
本研究は、腫瘍形成性形質転換および前立腺癌発生における、端を切り取り突
然変異したEF−1α遺伝子に結合したユニークな配列を含有する、新規な遺伝
子PTI−1を包含する。PTI−1は、LNCaPでトランスフェクトされた
腫瘍由来CREF−Trans6細胞、ヒト前立腺癌細胞株および患者由来の癌
で発現されるが、一方発現は正常前立腺またはBPH組織では検出されない。P
TI−1 RNAはまた、乳房、肺および大腸のさらなるヒト癌において見い出
される。これらの結果は、PTI−1発現が、ヒト癌に共通の変化であることを
示している。LNCaP cDNAライブラリーからのPTI−1の直接クロー
ニングは、この新規な細胞株が、元々この前立腺癌細胞株に存在し、CREF−
Trans6細胞へのトランスフェクション、またはヌードマウスにおける腫瘍
形成の選択中に生じる突然変異の結果として起こるのもではないことを示してい
る。
EF−1αは、細菌の延長因子−Tu(EF−Tu)に類似しており、両方と
もタンパクのGTPaseスーパーファミリーのメンバーである(総説34〜3
6)。EF−Tu/EF−1αの主要な機能は、適切なコドン−アンチコドン結
合相互作用を引き起こす速度論的プルーフリーディングの過程である(36)。
EF−Tuの特異的順域の突然変異により、グアニンヌクレオチド放出タンパク
(GNRP)と相互作用するG−4 GTPase中のグルタミン酸またはグル
タミンによるLys136の突然変異置換によるタンパク合成の優性な陰性阻害
を含む、生物学的機能が変化する(37)。大腸菌(Escherichia coli)および
サルモネラにおけるEF−Tu変異体は、ミスセンスエラーの割合の上昇を示す
(38、39)。EF−1αの変異体は、フレームシフトの頻度およびサッカロ
ミセス・セレヴィシエ(Saccharomyces cerevisiae)のアミノ酸取り込みの誤り
に直接影響しうる(40)。EF−1αにおける単一アミノ酸置換が、コドン−
アンチコドン一致の選択および/またはプルーフリーディングを変化させる(4
0)、さらには、サッカロミセス・セレヴィシエにおけるEF−1αのレベルを
変更すると、ナンセンス突然変異の抑制に直接影響するため、これは、さらに翻
訳の正確さに決定的に重要な関与を示している(41)。これに関連して、PT
I−1によりコードされる突然変異したEF−1αタンパクは、正常EF−1α
の機能を修飾して、タンパク翻訳の正確さを低下させ、癌における特異的突然変
異を抑制することができなくなる。この「翻訳の不正確さ」仮説が正しいならば
、PTI−1は、突然変異した「ゲノムの安定性」遺伝子を表し(21)、癌細
胞の突然変異誘発遺伝子表現型および腫瘍の進行への重要な寄与物質となりうる
。
発癌における重要な初期のイベントは、不死性または細胞寿命の延長を与える
突然変異に関わる(20、21)。細胞老化の間、EF−1αのレベルおよび触
媒活性は低下する(42)。ドロソフィラ・メラノガスター(Drosophila melan
ogaster)におけるEF−1αの強制発現は、対照のハエに比較して寿命を延長
させる(43)。老化に伴う増殖能力の低下は、有糸分裂能力の低下と相関する
。この意味で、EF−1αが有糸分裂紡錘体形成に重要な要素であるという最近
の証明(44)は適切であろう。この報告で証明されるように、PTI−1中の
EF−1α配列は、野生型ヒトEF−1αに比べて、67アミノ酸の欠失および
6つの点突然変異を含有する(図8)。これらの変更のEF−1αに対する関連
は未知であるが、この遺伝子が前立腺癌発生の間、一連の段階的な突然変異を受
けることはありうる。この仮説が正しいならば、PTI−1遺伝子の構造の変化
は、前立腺癌の発生と進行の遺伝子マーカーとなりうる。これらの仮説を検証し
、PTI−1および/または遺伝子修飾したEF−1α遺伝子のCREF−Tr
ans6細胞における発現が、腫瘍形成性の獲得をもたらすかどうかを調べるた
めの研究が現在進行中である。
新規な癌遺伝子の同定およびクローニングを妨げる以前の制限は、感受性の高
いトランスフェクション可能な指示細胞株が存在しないことであった。この問題
はCREF−Trans6クローンの同定により改善された(12)。CREF
−Trans6受容細胞株による迅速発現クローニングおよびDD法を使用して
、ヒト前立腺、乳房、肺および大腸癌において発現を示す新規な推定癌遺伝子P
TI−1が同定されクローン化された。NIH 3T3細胞を使用する比較試験
において、LNCaP細胞からの高分子量DNAと抗生物質耐性プラスミド(p
SV2neo)DNAの同時トランスフェクションは、ヌードマウスへのG41
8耐性細胞の注射後に腫瘍を引き起こさなかった(12)。CREF−Tran
s6による迅速発現クローニングも、ヒト乳癌、神経膠芽腫および小細胞性肺癌
細胞株、並びに患者由来の転移性大腸癌病変部からの腫瘍誘導性癌遺伝子の移動
を引き起こす(データは示していない)。これらのヒト腫瘍DNAでトランスフ
ェクトされたCREF−Trans6クローンに存在する優性に作用する遺伝子
要素の同定は、知られておらず、これらの刺激的な予備的結果は、この新規な受
容細胞株が、多様なヒト癌の発生に関与する潜在的に新規なヒト癌遺伝子を同定
し
クローニングするのに有用であることを示唆している。
<第二シリーズの実験の参照文献>
〔第三シリーズの実験〕
アメリカ癌協会(American Cancer Society)は、1994年には200,0
00名のアメリカ人男性が前立腺癌の診断を受け、38,000名の罹患男性が
この疾患により死亡したであろうと推定している。初期前立腺癌を検出する現在
の方法は、その感度および特異性の両方において限定されている。これらには、
小さいかまたは中央部に位置する腫瘍を容易に見過ごしてしまう理学的検査、悪
性前立腺疾患に特異的ではない血清前立腺特異抗原(PSA)測定、および試料
採取の過誤が誤った良性の診断を導く組織生検がある。PSAレベルのモニタリ
ング、超音波および骨スキャンのような、治療上の再発の予測因子および早期検
出もまた、発見の前にかなり大きな腫瘍の再増殖を必要とするため、満足のいく
ものではない。
集中的な科学的努力にも拘らず、前立腺癌の発生と進展を仲介する関連するゲ
ノムの変化はまだ規定されていない。さらに、特異的な前立腺癌の潜在的悪化に
相関する生化学マーカーおよび分子マーカー、並びに疾患の進行を有効に防止す
る適切な治療法は現在のところ存在しない。現在多くの型の癌が、複合多重因子
相互作用の結果であり、発癌は多段階プロセスであることが十分に確立されてい
る。発癌に寄与している遺伝学的要因には、癌表現型を促進する優性に作用する 癌遺伝子
および癌過程の陰性阻害物質として機能する腫瘍抑制遺伝子がある。我
々の大きな目標は、分子学的用語で前立腺癌を定義し、この悪性腫瘍に対するよ
りよい診断手段および治療法を設計するためにこの情報を使用することである。
これらの目的を達成するために、この疾患の過程を誘導および阻害する遺伝子の
両方を同定し性状解析することが必要となる。一旦ヒト前立腺癌の適切な遺伝子
メディエーターが同定されれば、この情報は、より有効な診断手段を開発するた
めに、さらに究極的にはこの広がった癌の改善された、遺伝子ベースかつ免疫学
ベースの治療法を開発するために有用であることが立証されよう。
迅速発現クローニング(RExCS)システム
ヒト癌の病因に関心のある研究者の主要な目的は、腫瘍形成性を有する腫瘍細
胞内の遺伝子の同定である。このゴールを達成するために使用される1つの方法
は、カルシウム介在DNAトランスフェクション、リポフェクション、電気穿孔
法または他の方法による、樹立した腫瘍細胞株または原発性腫瘍から単離された
高分子量(HMV)DNAの適切な細胞株への移動である。次に標的細胞は、形
態的形質転換、すなわち焦点形成について検査される。この方法の変法は、HM
W DNAと選択可能な抗生物質耐性遺伝子(例えば、pSV2neo)による
標的細胞の同時トランスフェクション、抗生物質耐性の選択、および次に腫瘍形
成性を有する細胞のクローンを同定するためのヌードマウスへのプールした抗生
物質耐性細胞の注入を含む、これらの方法を使用する研究の大部分は、不死化マ
ウス細胞株NIH 3T3に依存してきた。残念なことに、NIH 3T3細胞
は一般に、ヒト腫瘍細胞株または臨床試料からの新規な優性に作用する癌遺伝子
の同定に成功しておれず、成功したときでさえ、これに続くクローニングが、遺
伝要素はヒト癌の大部分に関係がないことを明らかにした。これらの知見は、優
性に作用するヒト癌遺伝子を同定するための改善法、および新規な腫瘍誘導癌遺
伝子を発現することができるより適切な標的細胞株の同定の必要性を強調してい
る。
ヒト前立腺癌細胞中で優性に作用する癌遺伝子を同定するために、出願人らは
、2つの方法(新規なDNAアクセプター細胞株CREF−Trans6による
DNA同時トランスフェクション法、および終点としてヌードマウスにおける腫
瘍形成を両方とも利用する)を使用した。ヒト前立腺癌細胞株LNCaPからの
HMW DNAおよびpSV2neo DNAによるCREF−Trans6の
同時トランスフェクション、G418耐性の選択およびヌードマウスへの注入に
より、腫瘍形成が起こった。これに対して、単層培養のみで維持した同様にトラ
ンスフェクトされたCREF−Trans6細胞では形質転換焦点は見られなか
った。LNCaPおよびpSV2neo DNAと同時トランスフェクトされた
NIH 3T3細胞では、優性に作用する焦点形成性または腫瘍誘導性の癌遺伝
子は検出されなかった。原発性および続発性ヌードマウス腫瘍由来CREF−T
rans6細胞は両方とも、トランスフェクションしていないCREF−Tra
ns6細胞には存在しないヒトの反復(Alu)配列を含有する。共通のAlu
断
片は、原発性および続発性腫瘍由来CREF−Trans6細胞両方のサザンブ
ロットに存在する。腫瘍由来CREF−Trans6細胞はまた、異なる見掛け
分子サイズのさらなるAlu配列を含有する。このデータは、ヒト遺伝子が、ヒ
ト前立腺癌細胞株LNCaPから転移した非腫瘍形成性CREF−Trans6
細胞において、潜在的に腫瘍形成性表現型を誘導することができることを支持す
る最初の証拠を提供した。分子的および免疫学的方法の両方を使用して、腫瘍由
来CREF−Trans6細胞は、(a)ヒト前立腺癌の病因に潜在的に関与す
る前立腺癌誘導性遺伝子(PTI−1、PTI−2、図13およびPTI−3、
図14)を同定し、クローン化するために;そして(b)ヒト前立腺癌細胞の表
面および前立腺癌腫瘍抗原遺伝子(PCTA−1、図15)と呼ばれる新規な腫
瘍関連抗原をコードするcDNAのクローニング物と反応するモノクローナル抗
体を製造するために使用されている。
RExCSの他の応用:
pSV2neo DNA並びにヒト神経膠芽腫細胞株(GBN−18)、ヒト
乳癌細胞株(T47D)およびヒト小細胞性肺癌細胞株(NCI−H69)から
の高分子量DNAによるCREF−Trans6の同時トランスフェクションに
より、ヌードマウスに腫瘍形成が起こる。同様に、pSV2neo DNAおよ
び患者由来転移性結腸直腸癌からの高分子量DNAをCREF−Trans6を
同時トランスフェクションすると、ヌードマウスに腫瘍形成が起こる。腫瘍由来
細胞株は、単離されて、今や、腫瘍形成性表現型を仲介する形質転換性遺伝要素
をクローン化するために;およびSEM法により特異的なヒト癌により発現され
るTAAと反応する潜在的に新規なMAbを開発するために使用することができ
る。
前立腺癌誘導性遺伝子−1(PTI−1):
PTI−1は、RNA差別的表示(DD)と呼ばれる方法を使用して、LNC
aP DNAでトランスフェクトされた腫瘍由来CREF−Trans6細胞で
最初に同定された。DDにより、密接に関連した細胞タイプによりコードされる
差別的に発現されるmRNAの同定およびクローニングが可能になる。基本的な
DD法は、(a)2つの密接に関連する細胞タイプからmRNAを単離し;(b
)このmRNAの3’末端にPCR産物を固定するプライマーと、種々の大きさ
の任意のオリゴヌクレオチドを含有する5’プライマーを使用して、逆転写−P
CR(RT−PCR)産物を調製し;(c)配列決定用ゲルの隣り合うレーンに
両方の細胞タイプからのRT−PCR産物を流し;(d)差別的に発現されたバ
ンドを配列決定用ゲルから切り出し、PCR産物を溶出して、PCRを増幅を行
い;(e)関連するRNA試料を含有するノーザンブロットを使用してPCR産
物の発現について試験し;そして(f)適切に発現された配列を配列決定して、
以前に報告された遺伝子との同一性を決定することを含んでなる、一連の相互関
連する工程を含む。DDにおける改善は、RT−PCRを実施する前のサブトラ
クションハイブリダイゼーション工程の使用を含む。このDDの技術的改善は、
標準的DDを使用すると40%を超えることもある偽陽性の数の劇的な低下をも
たらす。
DDクローニング法は、今やトランスフェクションしていないCREF−Tr
ans6細胞およびLNCaP DNAでトランスフェクトされたヌードマウス
腫瘍由来CREF−Trans6クローンのCREF−Trans6:4NMT
で使用されてPTI−1の同定に成功している(PTI−2およびPTI−3は
以下に記載される)。12個のTと特異性を提供するさらに2つの3’塩基より
構成される固定されたオリゴーdTプライマーをを使用して、逆転写のためにm
RNAのポリ(A)テイルの亜集団の開始をアニーリングした。任意のプライマ
ーのセットを、mRNAからの逆転写により作成されるcDNAのPCR増幅の
ための5’−プライマーとして使用した。次にこれらの増幅したcDNA断片を
、変性ポリアクリルアミドゲル上で最大500塩基対までのサイズにより分離し
た。CREF−Trans6:4NMTには存在するが、CREF−Trans
6には存在しない、214塩基対の差別的に発現されたバンドをゲルから切り出
し、TBE中で電気溶出して、DDで使用したのと同じプライマーを使用してP
CRにより再増幅した。1%アガロースゲルから精製した214塩基対のDNA
断片を、次にPCR(登録商標)IIベクターにクローン化して、ワンショット(
OneS
hot)(登録商標)コンピタント細胞に形質転換した。この214塩基対PTI
−1と呼ばれる配列を、ノーザンブロッティング解析を使用して発現について試
験した。PTI−1はLNCaPおよびCREF−Trans6:4NMTでは
発現したが、CREF−Trans6、ヒト乳癌細胞(MCF7)、ヒト神経膠
芽腫(GBM−18)またはヒト黒色腫細胞(H0−1およびC8161)では
発現しなかった。サンガー配列決定法を使用した214塩基対のPTI−1 D
NA断片の配列解析では、種々の遺伝子バンクに寄託された以前に報告された遺
伝子との相同性は示されなかった(ジーンバンク(GenBank)(R)、ブルックヘ
ーブンタンパクデータバンク(Brookhaven Protein Data Bank)、EMBLデー
タライブラリー)。214塩基対DNAの5’−および3’−フランキング領域
を同定するために、cDNA末端の迅速増幅(RACE)を実施した。RACE
法は、規定された内部部位と、mRNAの3’または5’末端のいずれかを表す
未知の配列の間のmRNAからの核酸配列の増幅のための方法である。RACE
および214塩基対PTI−1配列から設計したプライマーを使用して、PCR
により1.8KbのPTI−1 DNA断片を作成した。1.8KbのPTI−1
DNA断片を使用したノーザン解析では、214塩基対PTI−1 DNA断片
で得られたのと同じ反応性パターンが得られた。約600塩基対のPTI−1
DNA断片の5’領域を配列決定した結果、報告されている真核生物遺伝子配列
との相同性は示さないが、マイコプラズマ・ヒオニュウモニー(Mycoplasma hyo pneumoniae
)からの23SリボソームRNAと約85%相同であることが判った
。この1.8Kb PTI DNAはPTI−3と呼ばれ、後述される。この1.
8Kb PTI DNAは、ユニ−ZAP XR(Uni-ZAP XR)ベクター中で作成
されるLNCaP cDNAライブラリーをスクリーニングするために後で使用
した。2つのクローンを同定した。1つは、クローン18であり、これはPTI
−1と呼ばれ;もう1つのクローン8は、PTI−2と呼ばれ、後述される。
PTI−1遺伝子は、2つの部分よりなる;1つは、5’−RACE伸長領域
(1〜215塩基対)であり、もう1つは、クローン18部分である。クローン
18(PTI−1)は、pBluescriptベクター中に1937塩基対(29塩基対
+1908塩基対)の挿入体を含有する。この実験は、5’末端の29塩基対は
、低い温度とRNAの二次構造のために、誤った逆転写に由来することが証明さ
れたため、この29塩基対配列は、RACE法により得られた正しい配列により
置換され、PTI−1の完全な配列には現れなかった。クローン18の30〜1
937塩基対(1907塩基対)の配列は、図3の配列216塩基対〜2123
塩基対(1907塩基対)として示された。プラスミドの寄託はクローン18(
PTI−1)である。1.8Kb PTI−1 DNAの5’領域の配列を有する
1対のオリゴヌクレオチドを合成して、細胞株とヒト組織試料の両方から単離し
たmRNAを使用してRT−PCRを実施した。この解析により、PTI−1が
、CREF−Trans6:4NMT、LNCaP、DU−145(ホルモン非
依存性ヒト前立腺癌細胞株)、8つの患者由来前立腺癌の内7つにおいて発現さ
れることが示される。これに対して、PTI−1は、CREF−Trans6、
H0−1、MCF−7または正常ヒト前立腺若しくは良性前立腺肥大(BPH)
からの組織では発現されない。これらの研究は、PTI−1が、ヒト前立腺癌細
胞において形質転換および腫瘍形成のメディエーターであるか、またはこれらに
関連するかもしれない新規なヒト癌遺伝子であることを示す。
完全長PTI−1 cDNAを同定するために、ユニ−ZAP XRベクター
中でLNCaP cDNAライブラリーを作成した。1.8Kb PTI−1 D
NAプローブを使用してLNCaPライブラリーをスクリーニングすると、この
ライブラリーから約2.0KbのPTI−1 cDNAを同定できた。2つの方法
は、このPTI−1 cDNAが、完全長cDNAであることを示す。1つの方
法では、約2.0Kb cDNAのプライマー伸長解析を使用し、第2の方法では
、約2.0Kb DNAから転写したインビトロRNAのインビトロ翻訳が関与す
る。赤血球翻訳系を使用して、約2.0Kb PTI−1 cDNAから転写した
RNAは、幾つかのタンパク産物を作り出し、このうち約46kDaのタンパクが
優勢である。LNCaP cDNAライブラリーから単離した約2.0Kb PT
I−1 cDNAの、完全配列解析および存在するDNAデータベースとの比較
は、PTI−1が、新規な融合遺伝子であることを示している。PTI−1は、
独特な
630塩基対の5’配列と、ヒト延長因子−1アルファの端を切り取って突然変
異した型と相同的な3’配列よりなる。配列および特異性に関するPTI−1の
完全な説明は、我々のPNAS論文に見い出すことができる。
PTI−1:
PTI−1のユニークな630塩基対の5’領域に存在する塩基用のプライマ
ー配列(AおよびL)およびPTI−1の延長因子−1アルファ領域に対応する
プライマー配列、並びにRT−PCR法を使用して、PTI−1に関して以下の
追加的情報が現在利用可能である: (A)組織分布の検討(クローンテック(
Clontech)からのポリA+mRNAブロットを使用する)は、AおよびLプライ
マー並びにPTI−1の延長因子−1アルファ相同領域に対応する領域をプロー
ブとして使用して行われているた。PTI−1のユニークな領域は、骨格筋およ
び大腸組織のみで発現されるが、一方延長因子−1アルファは、全ての組織試料
に存在するmRNAとハイブリダイズする。これらには、脾臓、胸腺、前立腺、
精巣、卵巣、小腸、大腸、末梢血白血球、心臓、脳、胎盤、肺、肝臓、骨格筋、
腎臓および膵臓がある。これらの研究は、PTI−1のユニークな領域は、正常
ヒト前立腺では発現されないという我々の以前の観察を強化する。 (B)PT
I−1の発現(AおよびLプライマー)は、LNCaP細胞におけるアポトーシ
スを誘導するホルボールエステル腫瘍プロモーター(12−O−テトラデカノイ
ル−ホルボール−13−アセテート(TPA);スラミン(suramin);上皮成
長因子;トランスフォーミング成長因子−アルファ;または合成アンドロゲンの
R1881により処理したLNCaP細胞では低下する。前立腺特異抗原(PS
A)のプライマーを使用すると、LNCaP細胞において同じ薬剤を使用するP
TI−1 mRNAレベルの低下も明らかである。これらの結果は、PSA発現
のダウンレギュレーションを誘導する同様な変化が、ヒト前立腺癌細胞における
PTI−1発現をも低下させうることを示唆している。 (C)発現はヒト前骨
髄性白血病(HL−60)および別の白血病細胞株K562において明らかであ
る。TPAにより分化誘導されると、PTI−1発現は低下し、HL−60細胞
における3時間の処理後にはもはや検出されない。TPA処理後のmRNAレベ
ルに
おけるこの変化は、PTI−1の発現低下は、成長阻止およびHL−60細胞に
おける末端分化の機能として調節を受けることを示唆している; (D)野生5
型アデノウイルス(Ad5)、変異5型アデノウイルス(H5hr1)、Ha−
ras癌遺伝子、v−src、ヒトパピローマウイルス18型(HPV−18)
およびHPV−51を含む、多様に作用する癌遺伝子により形質転換したCRE
F細胞において発現は明らかである。マウス乳癌ウイルスプロモーターの転写制
御下でAd5 E1A形質転換性遺伝子を誘導可能なデキサメタゾン(DEX)
を使用すると、PTI−1の発現は、DEXの存在下でのみ見られる。これらの
培養条件下で、DEXはまたE1Aの発現および形質転換を引き起こす。これら
のデータは、PTI−1の誘導は、機作の異なる癌遺伝子により誘導される形質
転換と直接相関することを示している(ノーザンブロットの図;図11)。PTI−1の用途
:PTI−1のユニークな領域は、(A)前立腺癌と正常また
はBPH組織試料とを区別するRT−PCR用のプライマーを製造するため(診 断への応用
);(B)転移性を有し、前立腺から漏れでた前立腺癌細胞を同定す
るための血液試験の開発を可能にするため(診断への応用);(C)拡散した転
移性癌から生じた血流中の、別の癌、すなわち、乳癌、大腸癌および肺癌の同定
を可能にするため(診断への応用);および(D)前立腺癌細胞において、およ
び恐らく他の癌および白血病細胞において、発現を阻害し、成長阻止および/ま
たはアポトーシスを誘導するための、アンチセンスベクターおよび/またはリボ
ザイム法を開発するため(治療への応用)に使用することができる。
PTI−1の突然変異した延長因子1−アルファ領域は、(A)癌の発生と進
展に傾く細胞の遺伝子変化を同定するため(診断への応用);(B)癌の発生と
進展を予測するのに有用であるこの遺伝子の点突然変異および/または欠失領域
を同定するため(診断への応用);および(C)延長因子1−アルファの突然変
異型の発現を阻害しで癌の成長を抑制するためのアンチセンスおよびリボザイム
法を開発するため(治療への応用)に有用であろう。
PTI−1および前立腺癌誘導性遺伝子−2(PTI−2):
ユニ−ZAP XRベクター(ストラタジーン(Stratagene))でLNCaP
細胞からcDNAライブラリーを調製した。差別的表示法により得られた214
塩基対DNAを含有する32p標識1.8Kb DNA(PTI−3)により、LN
CaP cDNAライブラリーをスクリーニングした。150mm×15mm(約2
×104プラーク/プレート)の10個のプレートの内容物を二重測定でナイロ
ン膜に移した。以下の条件を使用してハイブリダイゼーションを行った:5%硫
酸デキストラン、45%脱イオン化ホルムアミド、4×SSC、1mMリン酸緩衝
液(pH7.5)、0.5%SDS、5%デンハルト試薬(Denhardt's reagent
)を42℃でハイブリダイゼーション・インキュベーターモデル400(ロビン
科学(Robbin Scientific)中で;55℃で60分間0.25% SDSおよび
1×SSCの溶液で洗浄。最初の実験で得られた陽性プラークを、第2実験のた
めに二重測定でスクリーニングして、次にインビボの切除によりpBluescriptベ
クター中に遺伝子挿入体を含有するプラスミドを製造した。最長の挿入体を含有
するプラスミドを、サザンブロッティングおよび1.8Kb(PTI−3)DNA
プローブによるプローブ結合により同定した。この方法を使用して2つのクロー
ンを同定した:クローン8(PTI−2)およびクローン18(PTI−1の部
分配列)。
PTI−1の完全な配列は、2,123塩基対を含有し、5’フランキング(
1〜215塩基対)は、RACE 5’伸長(ギブコ−BRL(GIBCO-BRL))
により入手し、残りの216〜2,123塩基対は、クローン18の配列決定に
より得た。RACE 5’伸長は、2つのオリゴヌクレオチド(両方ともクロー
ン18の5’末端に位置する)により行った。1つのオリゴヌクレオチドは、2
3量体(5’−CCTTGCATATTAACATAACTCGC−3’)であ
り、もう一方のオリゴヌクレオチドは、20量体(5’−AAGTCGCCCT
ATTCAGACTC−3’)である。ジーンバンク(GenBank)とのPTI−
1の比較は、この遺伝子の3’部分(630〜2,123塩基対)がヒト延長因
子1−アルファに対して97%の相同性を有することを示している。この遺伝子
の5’部分(1〜629塩基対)は、既知の真核生物遺伝子とは何ら相同性を示
さない。
ジーンバンク(GenBank)とPTI−2の比較は、これが、マイコプラズマ・ フ ロックラー
(Mycoplasma floccular)の16SリボソームRNAおよび23Sリ
ボソームRNA遺伝子との1356塩基対の重複において86.9%の同一性を
有するが、以前に同定されている真核生物遺伝子とは何ら相同性を持たないこと
を示している。
前立腺癌誘導性遺伝子−3(PTI−3):
CREF−Trans6:4NMT(LNCaP細胞からのDNAにより形質
転換した)において特異的に発現するが、CREF−Trans6では発現しな
い遺伝子を同定するために、出願人らは、差別的RNA表示法を使用した。この
方法により、CREF−Trans6細胞には存在しない、CREF−Tran
s6:4NMT中の214塩基対のDNA断片を同定することができた(PNA
S論文)。ノーザンブロッティングは、この214塩基対DNAがCREF−T
rans6:4NMTおよびLNCaP細胞では発現するが、CREF−Tra
ns6細胞では発現しないことを示している。214塩基対DNA断片内に配列
5’−AACTAACTGGAGGACCGAAC−3’を有する20量体オリ
ゴヌクレオチドを使用して、RACE法により214塩基対DNAを超える伸長
配列を得た。オリゴdTを用いてLNCaP細胞からcDNAを合成した。末端
デオキシヌクレオチドトランスフェラーゼにより3’末端にポリdCを添加した
。アンカープライマー(ギブコ−BRL(GIBCO-BRL)5’RACEキットのプ
ロトコールを使用する)および上記20量体を使用してLNCaP細胞からcD
NAのPCR増幅を実施すると、214塩基対DNAの部分配列を含有する1.
8Kb DNA断片が得られた。この1.8Kb DNA断片は、ユニークな214
塩基対配列と同じノーザンブロッティングパターンを示す。
TAクローニングキット(インビトロジェン(Invitrogen))を使用すること
により、1.8Kb DNA断片をPCR(登録商標)IIベクターにクローン化し
た。この1.8Kb DNAの配列を、サンガー法(シーケナーゼキット(Sequen
ase kit)、バージョン2.0、USB)により決定した。1.8Kb DNAは
、PTI−1/3の部分配列を含有する。PTI−3遺伝子の5’および3’末
端はまだ確認されていない。PTI−3の1.8Kb挿入体の挿入体は、EcoR
I
を用いて消化することによりPCR(登録商標)IIベクターから回収することが
できる。ジーンバンク(GenBank)データベースとのPTI−3の配列の比較に
より、この遺伝子が、マイコプラズマ・フロックラー(Mycoplasma floccular)
の16SリボソームRNAおよび23SリボソームRNA遺伝子との1858塩
基対の重複において87%の同一性を有し、かつマイコプラズマ・ヒオニュウモ ニエ
(Mycoplasma hyopneumoniae)の23SリボソームRNA遺伝子との155
8塩基対の重複において89.8%の同一性を有することが示される。
前立腺癌腫瘍抗原遺伝子−1(PCTA−1):
LNCaP DNAによりトランスフェクトされた腫瘍由来CREF−Tra
ns6細胞が、ヒト前立腺癌に関連する遺伝子情報をコードすることの証拠は、
表面エピトープ遮蔽(SEM)と呼ばれる方法を使用して得られている。SEM
法では、トランスフェクションしていない親の細胞(「ドライバー」と呼ばれる
)に対する高力価ポリクローナル抗体により、遺伝子操作した細胞(「テスター
」と呼ばれる)中に存在する表面抗原を選択的にブロッキングする。表面エピト
ープ遮蔽されたテスター細胞をBalb/cマウスに注射して、次に免疫脾臓細
胞をこれらのマウスから取り出して、これらをミエローマ細胞と融合する。この
方法により、トランスフェクトされたテスター細胞の細胞表面抗原および同じ表
面分子を発現するさらなる細胞タイプと反応するモノクローナル抗体(MAb)
を分泌するハイブリドーマを効率的に作成することができる。LNCaPでトラ
ンスフェクトされた腫瘍由来CREF−Trans6細胞のCREF−Tran
s6:4NMTをテスター細胞株として使用した。SEM法を適用して、ヒト前
立腺癌DNAを得るために使用した元のLNCaP細胞株、腫瘍由来の原発性お
よび続発性ヌードマウストランスフェクション体並びに2つのさらなるヒト前立
腺癌細胞株(DU−145およびPC−3)の表面上の腫瘍関連抗原(TAA)
と反応するMAb産生するハイブリドーマを作成することができた。これらのM
Abは、Pro1.1〜1.5と命名されている。特異的MAbはまた、2つの
ヒト乳癌細胞株(MCF7およびT47D)への反応性も示している。しかしこ
れらは、正常ヒト皮膚繊維芽細胞(NHSF−1)、2つの大腸癌細胞株(Wi
DrおよびLS174T)、2つのヒト黒色腫細胞株(H0−1およびMeWo
)主たはヒト神経膠芽腫細胞株(GBM−18)とは反応しない。PCTA−1
Pro1.5 MAbによる35S−メチオニン標識細胞抽出物の免疫沈降分析
は、原発性および続発性ヌードマウス腫瘍由来のLNCaPでトランスフェクト
されたCREF−Trans6細胞、LNCaPおよびDU−145細胞は、ト
ランスフェクションしていないCREF−Trans6または別のヒト腫瘍(黒
色腫および神経膠芽腫を含む)には存在しない約42kDaのタンパクを含有するこ
とを示す。これらの結果は、ヒト前立腺癌(および恐らく乳癌)TAAをコード
する遺伝子がCREF−Trans6細胞に移され発現されていることを示して
いる。
PCTA−1をコードする遺伝子を同定するために、SEMにより得られたM
Ab(Pro1.5)を使用してLNCaPcDNA発現ライブラリーをスクリ
ーニングした(ピコブルー(PicoBlue)イムノスクリーニングキット、ストラタ
ジーン(STRATAGENE))。全RNAをオリゴ−dTカラム(ギブコ(GIBCO))
に流した後、LNCaP細胞からmRNAを単離した。ユニ−ZAP(Uni-ZAP
)ベクター(ストラタジーン(Stratagene))でLNCaP cDNAライブラ
リーを作成した。
cDNAライブラリーのスクリーニングは以下のようにして実施した:(1)
SURE宿主細胞を6.5mLの上部寒天を有する15個の150mm×15mmNZ
Yプレートに接種した(約2×104プラーク/プレート);(2)42℃で3
.5時間インキュベーション後、10mM IPTG溶液で浸漬したニトロセルロ
ースフィルターをプレートに適用してプラークを引き揚げた;(3)プラークリ
フトを含有するフィルターを3回または4回TBST(20mMトリス−HCl(
pH7.5)、150mM NaCl、0.05%ツイン−20)で洗浄して、ブ
ロッキング液(TBS[20mMトリス−HCl(pH7.5)、150mM Na
Cl]中1%のBSA)に室温で1時間浸漬した;(4)次にフィルターを、P
ro1.5腹水を含有する新鮮ブロッキング液(1:500希釈)に移して、続
いて室温で穏やかに振盪しながら3時間インキュベーションを行った;(5)フ
ィ
ルターを4×TBST緩衝液で洗浄した;(6)フィルターを、Ab−AP結合
体を含有する新鮮なブロッキング液(1:2000希釈)に移して室温で1時間
インキュベートした;(7)フィルターを4×TBSTで洗浄し、0.3mg/ml
NBT(ニトロブルーテトラゾリウム、0.15mg/mlのBCIP(リン酸5
−ブロモ−4−クロロ−3−インドリル)、100mMトリス−HCl(pH9.
5)、100mM NaCl、5mM MgCl2)を含有する展開溶液に入れた;
そして(8)20mMトリス−HCl(pH2.9)および1mM EDTAを含有
する停止溶液により反応を停止させて、フィルターを乾燥した。Pro1.5に
よる最初のスクリーニングでは、3×106(15×2×104)個を超えるコロ
ニーからわずか2個の陽性クローンを得た。スクリーニングは2回目も行い、ク
ローンを単離して性状解析した。この方法を使用して、約3.8KbのcDNA挿
入体を含有する抗体陽性クローンを同定した。PCTA−1の配列解析により、
以前に同定されている遺伝子との相同性はないことが示されている。PCTA−
1の5’領域は、幾つかの発現される配列断片[ホモ・サピエンス(Homo sapie ns
)の部分cDNA配列クローンHEC077、クローンc−zvh01、クロ
ーンhbc1127(3’末端)、クローンhbc1208(5’末端)および
クローンhbc1074(3’末端)を含む]と相同である(下記を参照のこと
)。Pro1.5による免疫沈降を伴うおよび伴わないウサギ赤血球溶解物系に
おけるインビトロ翻訳は、約36kDaのタンパクの存在が示す。これらの観察は
、PCTA−1 cDNAは、SEM法を使用して同定される前立腺癌細胞に存
在する推定腫瘍関連抗原であるタンパクをコードすることを示す。
(1)分子量170,000の細胞表面輸送タンパクをコードする多剤耐性( MDR)P−糖タンパクに特異的なSEMにより得られたMAb
: MDRを仲
介するP−糖タンパクに特異的なMAbを作成するために、CREF−Tran
s6細胞をヒトMDR−1遺伝子によりトランスフェクションして、コルヒチン
に耐性の細胞を単離した。これらのMDRクローンは、MDR遺伝子を含有し、
MDR mRNAを発現し、そして幾つかの化学療法剤により誘導される毒性と
交差耐性がある。MDR−CREF−Trans6細胞をCREF−Trans
6ポリクローナル抗体によりコーティングして、Balb/cマウスに注射し、
脾臓を単離してハイブリドーマを形成するために使用した。MDR−CREF−
Trans6細胞に特異的なMAbを分泌するハイブリドーマを単離した。これ
らのSEMにより得られたMAbは、蛍光活性化細胞ソーター(FACS)解析
により証明されるように、MDR−CREF−Trans6細胞と反応し、細胞
表面で発現するP−糖タンパクのエピトープとのこれらの相互作用が確認された
。さらに同じMDR−1遺伝子によりトランスフェクトされた、MDR表現型を
示すヒト乳癌(MCF−7)細胞もまた、SEMにより得られたMAbと反応す
る。これに対して、非MDR親MCF−7細胞は、これらのMAbとは反応しな
い。これらの結果は、SEM法を使用して、明確な細胞表面発現分子に特異的な
MAbを作成することができることを示している。(詳細は我々のJNCI原稿
に−Shen,Sn,Olsson,GoldsteinおよびFisher)。
(2)ヒト白血球インターフェロンα(IFN−α)受容体に特異的なSEM により得られたMAb
: ヒトIFN−α受容体に特異的なMAbを作成するた
めに、CREF−Trans6細胞をヒトIFN−α受容体発現ベクターにより
トランスフェクションして、受容体を発現するクローンを単離した。これらのク
ローンは、標識IFN−αと相互作用したが、一方トランスフェクションしてい
ないCREF−Trans6細胞はIFN−αと反応しない。これらの結果は、
明確な細胞表面発現分子に特異的なMAbの製造におけるSEM法の有効性をさ
らに説明している。
(3)ヒト免疫インターフェロン(IFN−γ)受容体に特異的なSEMによ り得られたMAb
: ヒトIFN−γ受容体に特異的なMAbを作成するために
、CREF Trans6細胞をヒトIFN−γ受容体発現ベクターによりトラ
ンスフェクションして、受容体を発現するクローンを単離した。これらのクロー
ンは、標識IFN−γと相互作用したが、一方トランスフェクションしていない
CREF−Trans6細胞はIFN−γと反応しない。これらの結果は、明確
な細胞表面発現分子に特異的なMAbの製造におけるSEM法の有効性をさらに
説明している。
(4)ヒト前立腺癌と反応するSEMにより得られたMAb: 推定ヒト前立
腺癌誘導遺伝子を含有するCREF−Trans6細胞であるCREF−Tra
ns6:4NMTが、これもヒト前立腺癌細胞で発現する腫瘍関連抗原(TAA
)を提示するかどうかを決定するために、SEM法を使用した。この方法および
CREF−Trans6:4NMTクローンを使用する実験結果は、我々のJN
CI原稿に記載されている(Shenら,JNCI 86:91-98,1994)。SEMにより得
られたPro MAb(Pro1.1、Pro1.2、Pro1.3、Pro1
.4およびPro1.5)は、LNCaP細胞並びに2つのさらなるヒト前立腺
癌のDU−145およびPC−3との反応性を示す。特異的なPro MAbは
また、2つのヒト乳癌細胞株のT47DおよびMCF−7との表面反応性を示す
。これらのMAbは、in situ免疫組織化学を使用して前立腺癌患者から
得られた切片との反応性について現在試験している。SEMによりこれらのPr
o MAbを作成できるということは、この方法が、起源が未知の細胞表面発現
分子に特異的なMAbを製造するためにも使用できるということを示している。
Pro1.4 MAbはまた、発現クローニングおよびヒト前立腺癌ライブラリ
ースクリーニングと組合せて使用され、特異的なTAAであるPCTA−1をコ
ードする遺伝子が同定されクローン化された。
(5)ヒト乳癌と反応するSEMにより得られたMAb: 推定ヒト乳癌腫瘍
誘導遺伝子を含有するCREF−Trans6細胞であるCREF−Trans
6:T47D NMTが、これもヒト乳癌細胞で発現するTAAを示すかどうか
を決定するために、SEM法を使用した。この方法により、T47DおよびMC
F−7ヒト乳癌細胞株と反応する、SEMにより得られたBr−car(乳癌)
MAb(4.2.1および5.2.4)が作成できた。in situ免疫組織
化学(全10試料)は、SEMにより得られたBr−car MAbが、導菅性
および髄様乳癌の患者からの癌切片とも反応することを示す(図12)。これら
のMAbは、ヒト黒色腫および小細胞性肺癌の切片では陰性である(図12)。
SEMによりこれらのBr−car MAbを作成できるということは、この方
法が、起源が未知の細胞表面発現分子に特異的なMAbを製造するために使用で
きるということをさらに説明している。
SEM法およびSEMにより得られたMAbの応用可能性:
(A)SEM法は、細胞表面で発現する分子に特異的なMAbを製造するため
の、一般的な方策である。これらは、新規なTAA、増殖因子受容体、T細胞反
応性エピトープ、細胞表面抗原(異なる発生の段階を表す)、表面発現腫瘍遺伝
子産物、細胞表面に見い出されるウイルスがコードするタンパク、腫瘍の進行の
関数として発現する表面抗原(例えば、良性疾患および転移性疾患に関連する抗
原)、非特異的免疫反応性細胞との反応性を誘発するおよび自己免疫疾患を誘発
する表面抗原を含むが、これらに限定されない(診断および治療応用);(B)
SEMにより得られたMAbは、in situ免疫組織化学に使用して、増殖
因子受容体、細胞表面抗原、表面発現腫瘍遺伝子産物、TAAおよび細胞表面に
見い出されるウイルスがコードするタンパクを含む、特異的な細胞表面発現分子
を同定することができる(診断応用);(C)SEMにより得られたMAbは、
腫瘍細胞に対して、毒素および放射性核種を標的化するために使用することがで
きる(治療応用);(D)特異的な臨床的に重要な標的分子に対する高い反応性
を有するSEMにより得られたMAbは、ヒトにおける診断応用および治療応用
の両方のために、キメラ化(ヒト−マウス)およびヒト化MAbを作成するため
に使用することができる;(E)SEMにより得られたMAbは、TAAおよび
未知構造のさらなる細胞表面発現分子をコードする遺伝子をクローン化するため
に使用することができる。次にこれらの遺伝子は、診断応用および最終的には治療応用
のために使用することができる;(E)SEMにより得られたMAbは、
潜在的に重要なTAAを同定するために使用することができる。一旦適切な遺伝
子および抗原が同定されると、これらは特異的なTAAに対して予防接種するた
めの方策の一部として使用することができる(治療応用)。
〔第四シリーズの実験〕
明確な細胞表面発現分子と反応するモノクローナル抗体(MAb)の選択的製
造は、現在免疫学的サブトラクション法である表面エピトープ遮蔽(SEM)に
より容易に達成される。SEMを使用して、ヒト前立腺癌細胞株および患者由来
癌で発現する腫瘍関連抗原と反応する、前立腺癌(Pro1.5)MAbは作成
された。Pro1.5 MAbによりヒトLNCaP前立腺癌cDNA発現ライ
ブラリーをスクリーニングすると、遺伝子、前立腺癌腫瘍抗原遺伝子−1(PC
TA−1)が同定される。PCTA−1は、S−(可溶性)−ガラクトース結合
レクチン(ガレクチン)遺伝子ファミリーのメンバーのNアミノ末端領域と約4
0%の配列相同性を共有する、約35kDaの分泌タンパクをコードする。特異的
なガレクチンは、ヒトおよびマウス新生物細胞の表面上に見い出され、腫瘍形成
および転移に関与するといわれている。PCTA−1の3’未翻訳領域内のプラ
イマー対および逆転写−PCRにより、正常前立腺および良性前立腺肥大に対し
て選択的な前立腺癌によるPCTA−1の発現が証明されている。これらの知見
は、ヒト前立腺癌で発現する腫瘍関連抗原と反応するMAbの作成のためのSE
M法の使用の根拠となる。SEMにより得られたMAbは、このヒト腫瘍抗原を
コードする遺伝子を発現クローン化するために使用されている。記載される方法
である発現クローニングと組合せたSEMは、ヒト癌に関連した遺伝子に特異的
な免疫学的試薬を開発しこれを同定するため有用であろう。
腫瘍細胞の表面には存在するが、正常細胞では制限された発現を示す抗原と反
応するMAbの製造は、しばしば困難で効率の悪いプロセスである(1〜3)。
免疫学的サブトラクションに基づく方法のSEMが開発され、この方法は、細胞
表面で発現する分子に対する効率的なMAbの作成を妨げる多くの限定を原則と
してうまく回避することができる(3、4)。SEMは、遺伝子を修飾した標的
細胞(すなわち、テスター)の抗原の、同じ未修飾の細胞株、すなわち、ドライ
バーに対して調製したポリクローナル抗体による選択的なブロッキングに基づく
。抗原でブロックされた細胞をBalb/cマウスに注射して、感作した脾臓細
胞を取り出し、NS1ミエローマ細胞に融合して、反応性MAbを分泌するハイ
ブリドーマを単離する(3)。このSEM法は、多くの応用に成功して、既知お
よび未知の機能を有する表面発現分子に特異的なMAbの製造を可能にしている
(3、4)。これらは、Mr 170,000のヒト多剤耐性タンパク(P−糖
タンパク)およびヒトインターフェロン−ガンマ受容体と反応するMAbを含む
(3、4)。さらに、SEMは、適切な遺伝子修飾したCREF−Trans6
およびヒト前立腺癌細胞株で発現するTAAと反応するMAbのPro1.1〜
1.5を製造するために使用されている(3)。
迅速発現クローニングと呼ばれる、優性に作用する腫瘍遺伝子を同定しクロー
ニングするための改良法が開発されている(5、6)。この方法では、高分子量
ヒト腫瘍DNAを新規なアクセプター細胞株のCREF−Trans6にトラン
スフェクションし、ヌードマウスで腫瘍を誘導する遺伝子を発現する細胞を選択
して、差別的RNA表示のような分子生物学的方法を使用して推定腫瘍遺伝子を
クローン化する(5、6)。腫瘍由来CREF−Trans6細胞はまた、形質
転換性DNAの最初の供給源として作用する癌細胞の細胞表面で発現するTAA
を同定するのにも有用であることが立証された(5、6)。これらのコードされ
たタンパクと反応する抗体を使用するcDNAの発現クローニングは、機能性遺
伝子を同定しクローニングする直接の手段である(2)。この方法は、現在遺伝
子(MAb Pro1.5により認識されるTAAをコードする、前立腺癌腫瘍
抗原遺伝子−1(PCTA−1))を同定しクローン化するために使用されてい
る。配列解析により、PCTA−1が、以前に同定された遺伝子との相同性のな
い3.8KbのcDNAよりなることが示されている。幾つかの重複した相同性は
、発現されるヒト配列断片として以前に同定された幾つかの小さい不連続な部分
cDNA配列(500ヌクレオチド未満)で検出されている(7)。タンパク構
造の解析は、PCTA−1は、ガラクトース結合レクチンタンパクのガレクチン
のS−レクチンファミリーの特異的な構造ドメインと約40%の相同性を有する
ことを示す(8〜10)。これらの高度に相同的なタンパクには、NIH 3T
3繊維芽細胞で発現する炭水化物結合35kDaタンパクのCBP35、転移性マ
ウス腫瘍に存在する34kDaガラクトース結合表面抗原、転移性ヒト腫瘍の31k
Daガラクトース結合表面タンパク、ベビーハムスター腎臓細胞、ラットおよびヒ
ト肺で見い出される30kDa炭水化物結合タンパクCBP30、ラット好塩基球の
IgE結合タンパクである29kDaガラクトース結合レクチン、およびチオグリ
コール酸誘導性マウスマクロファージで見い出される32kDa表面抗原Mac−
2がある(6〜8)。S−レクチン(ガレクチン)タンパクの役割は、多様であ
り、細胞シグナル生成、増殖制御、細胞接着および細胞遊走を含む重要な生物学
的プロセスに影響を与える(8〜10)。これに関連して、PCTA−1がS−
レクチン(ガレクチン)と相同性を有するタンパクをコードするという証明は、
ヒト前立腺癌の発生と進展に関して、この分子を中枢的な位置に置いている。
<材料と方法>
細胞株
LNCaP細胞株は、進行した前立腺癌の患者の転移性堆積物から得た(11)
。CREF−Trans6、およびLNCaP DNAでトランスフェクトされ
たヌードマウス腫瘍由来CREF−Trans6細胞であるCREF−Tran
s6:4NMTは、以前に報告されたように単離した(5)。ホルモン非依存性
前立腺癌細胞株DU−145およびPC−3は、アメリカン・タイプ・カルチャ
ー・コレクション(American Type Culture Collection)から入手した。種々の
細胞タイプを増殖させるための条件は、以前に報告されたとおりとした(5、6
、11)。
cDNAライブラリー作成、発現クローニングおよび配列決定
LNCaP cDNAライブラリーは、ユニ−ZAP XR(Uni-ZAP XR)ベ
クター(ストラタジーン(Stratagene)(登録商標))で作成した(6、12、
13)。このcDNAライブラリーを、Pro1.5 MAbを使用してピコブ
ルー(picoBlue)イムノスクリーニングキット(ストラタジーン(Stratagene)
)のプロトコールによりスクリーニングした。宿主細菌細胞(シュア(SURE))
を15個の150mm×15mmのNZYプレートに接種して、約20,000プラ
ーク/プレートが得られた。42℃で3.5時間のインキュベーション後、10
mM IPTG溶液に浸漬したニトロセルロースフィルターを、プラークリフトの
ためにコロニーの上に添加した。このフィルターを3〜4回TBST(20mMト
リス−HCl(pH7.5)、150mM NaCl、0.05%ツイン−20)
で洗浄して、ブロッキング溶液〔TBS(20mMトリス−HCl(pH7.5)
、150mM NaCl)中の1% BSA]に浸漬して、室温で1時間インキュ
ベートした。次にフィルターを、Pro1.5腹水を含有する新鮮ブロッキング
溶液(1:500希釈)に移して、穏やかに振盪しながら室温で3時間インキュ
ベートした。4×TBST緩衝液で洗浄後、Ab−AP結合体を含有する新鮮な
ブロッキング溶液(1:2000希釈)にフィルターを移して、室温で1時間イ
ンキュベートした。0.3mg/ml NBT(ニトロブルーテトラゾリウム)、0
.15mg/mlのBCIP(リン酸5−ブロモ−4−クロロ−3−インドリル)、
100mMトリス−HCl(pH9.5)、100mM NaClおよび5mM Mg
Cl2を含有する溶液でフィルターを展開することにより陽性コロニーを同定し
た。停止溶液(20mMトリス−HCl(pH2.9)および1mM EDTA)を
添加することにより反応を停止させた。PCTA−1を含有する陽性の1つのコ
ロニーを単離した。PCTA−1の完全な配列は、サンガー法を使用して得た(
14)。pBluescripttベクター中のPCTA−1挿入体の両側から合成された一
連のオリゴヌクレオチドをプライマーとして使用した。配列解析は、アプライド
・バイオシステムズ(Applied Biosystems)(モデル373A、バージョン1.
2.1)配列決定機を使用して確認した。
PCTA−1のインビトロ翻訳
PCTA−1を含有するプラスミドDNAを、XmaIIIで消化して直鎖状に
して、mCAP mRNAキャッピングキット(ストラタジーン(Stratagene)
)を使用してmRNAを合成するための鋳型として使用した。PTI−1のイン
ビトロ翻訳は、ギブコBRL(GibcoBRL)(メリーランド州)により記載された
条件によりウサギ赤血球溶解物翻訳キットを使用して行った(6)。
マウスポリクローナル抗体の調製およびSEM
報告されているようにCREF−Trans6ポリクローナル抗体を調製した
(3)。このCREF−Trans6ポリクローナル抗体を使用してSEM法に
よりCREF−Trans6:4NMT細胞をコーティングして、Pro1.5
MAbを分泌するハイブリドーマを製造した(3)。
Pro1.5およびPSAを用いる組織切片の蛍光細胞染色および免疫染色
Pro1.5 MAbを使用する蛍光染色は、以前に報告されているプロトコ
ールを使用した(15)。組織切片は、液体窒素で凍結した新鮮組織から調製し
た。幾つかの組織の連続切片を使用してRT−PCRのためのRNAを調製した
(6)。組織切片の染色は標準的プロトコールを使用した(スーパー高感度検出
システム(Super Sensitive Detection System)(バイオジェネックス(BioGen
ex))。簡単に述べると、切片をアセトンに固定し、3% H2O2で室温で7
分間ブロックして、3%子ヒツジ血清を含有するPBS中で室温で20分間イン
キュベートした。次に切片をPro1.5(1:100)またはPSA(1:2
00)(ダコ社(DAKO Corporation))と共に室温で45分間インキュベートし
た。試料を、ビオチン化二次抗体およびアルカリホスファターゼ結合ストレプト
アビジンと共にPBS中でインキュベートした。各インキュベーション工程の前
に、切片を3〜5回PBSで洗浄した。反応性はDABを添加することにより検
出し、カウンター染色はヘマトキシリンで行った。
免疫沈降分析
細胞を35S−メチオニンで標識して、細胞溶解物を、以前に報告されているよ
うにPro1.5 MAbを用いる免疫沈降分析により、PCTA−1タンパク
レベルについて分析した(3、16)。分泌されたPCTA−1は、細胞を3 5
S−メチオニンで4時間標識し、標識の非存在下でさらに24時間細胞を増殖
させ、培地を回収し、培地を濃縮してPro1.5 MAbによる免疫沈降分析
を行うことにより検出した。
RNA調製およびRT−PCR
以前に報告されているように、対数増殖している細胞培養物から全細胞質RN
Aを単離した(6、13)。正常前立腺および前立腺癌またはBPHの患者から
の組織試料は、液体窒素で凍結して、ギブコBRL(GibcoBRL)(メリーランド
州)により記載されたように、トリゾール(TRIzol)試薬を使用してRNAを単
離した。組織試料は、ヒト腫瘍協力ネットワーク(Cooperative Human Tumor Ne
twork)(CHTN)により供給された。正常前立腺の3つの試料は、年齢<4
0歳の男性の剖検から入手した。全ての組織は組織学的に、前立腺が正常、BP
Hまたは癌として確認した(6)。PCTA−1、PSAおよびGAPDHにつ
いでプライマー対を使用するRT−PCRは、以前に報告されているように行っ
た(6、16)。
<実験結果>
SEMによるPro1.5MAbsの産生、およびPro1.5とPSAの正
常なプロテアーゼ、BPHおよび前立腺癌との反応性
マウスに注射する前にCREF−Trans6ポリクローナル抗体で、ヌード
マウスの腫瘍由来LNCaP DNAでトランスフェクトされたCREF−Tr
ans6細胞上の抗原性エピトープを阻止するSEM法を用いて、MabのPr
o(前立腺癌)シリーズを分泌するハイブリドーマを産生させた(3)。Pro
Mabは、in situ蛍光顕微鏡および蛍光活性化細胞ソーター解析によ
り、LNCaPでトランスフェクトされた原発性(CREF−Trans6:4
NMT)と続発性腫瘍由来CREF−Trans6細胞およびLNCaP、D
U−145とPC−3ヒト前立腺癌細胞株上の腫瘍関連抗原の表面発現を検出で
きる(3)(図16A、16B、16Cおよび示していないデータ)。これに対
して、Pro1.5は、蛍光顕微鏡またはFACSを用いてもCREF−Tra
ns6細胞とは反応しない(3)。ヒト前立腺癌細胞中のPro1.5との染色
パターンは、特異的ガレクチン(galectins)と反応するMabですでに観察さ
れたように、ミクロクラスターを有して不規則である(10、17、18)(図
16A、16B、16C)。免疫沈降解析では、LNCaPでトランスフェクト
された原発性と続発性腫瘍由来CREF−Trans6細胞、LNCaP、DU
−145およびPC−3細胞からの溶解物中で約35〜42キロダルトンタンパ
クが同定される(図1Dおよび示していないデータ)。検討した前立腺癌細胞株
中で、PC−3クローンは、最少量の細胞関連、表面発現(FACS)および分
泌されたPCTA−1タンパクを含有する。
Pro1.5Mabが患者由来の前立腺癌試料と反応するか否かを検討するた
めに、正常(男性<40才)、BPHおよび前立腺癌から凍結切片を準備した。
正常な前立腺はPro1.5とは限定された反応性を示すが、PSAは正常な前
立腺上皮細胞を容易に染色する(図17)。予想されるように、PSAはまた、
BPHと前立腺癌の組織切片中の前立腺細胞も染色する。Mab Pro1.5
は、凍結組織切片中に存在する前立腺癌細胞と強く反応するが、正常な前立腺ま
たはBPH上皮を含有する、隣接する良性の腺または組織切片とは反応しない。
しかし、前立腺上皮内新生物(PIN)中で、Pro1.5とのある程度の反応
性が見られる。これらの研究は、Pro1.5 Mabは前立腺癌とPIN対、
常な前立腺上皮細胞とBPHを区別することができることを示す。この意味でP
ro1.5は、非特異的前立腺上皮細胞マーカーであるPSAの検出のための差
別能以上の、前立腺癌の検出のための差別能を有する。
SEMにより得られたPro1.5Mabを用いるPCTA−1
の発現クローニング
MAb Pro1.5によりヒト前立腺癌細胞上で同定されるTAAをコード
する遺伝子を同定するために、抗体発現クローニング法を行った。Uni−ZA
P XRベクター(ストラタジーン(Stratagene)(登録商標))でLNCaP
cDNAライブラリーを作成し、Pro1.5Mabでスクリーニングした(1
2、13)。この方法により、PCTA−1と呼ぶ3.8KbのcDNAクローン
を同定した。PCTA−1 cDNAのインビトロタンパク翻訳により、約35k
Daの317aaのタンパクが得られた(データは示していない)。PCTA−1の
DNA配列は、これまでに同定された遺伝子とは相同性を示さないが、タンパク
を比較するとPTCA−1タンパクはガラクトース結合レクチンタンパクのS−
レクチンファミリーであるガレクチンの特異的領域と約40%の相同性を有する
(図18A、18B)。PCTA−1と他のガレクチンの間でいくつかの型のタ
ンパク配列の相同性が見いだされている。同一のアミノ酸の帯がPCTA−1と
小さな約14kDaと大きな約29〜34kDaガレクチン(例えば、HFNPRF、
IVCNおよびWG)の両方で見いだされている。これらのアミノ酸は充分保存
されており、ウナギ、ニワトリ、マウス、ラット、ウシおよびヒトを含む多様な
種から単離されたガレクチン中に見いだされている(図18b)(10、19、
20)。これらはガレクチンの重要な構造成分であり、その推定リガンドへのガ
レクチンの結合を仲介するかも知れない(10)。おそらく関係のあるのは多く
のガレクチンの保存領域に通常存在する2つのアミノ酸の、PCTA−1中の置
換、すなわちRの代わりにIおよびFの代わりにTの置換である(図18B)。
多くの同様の位置のアミノ酸がPCTA−1と大きな約29〜34kDaヒトおよ
びマウスガレクチンの間に見いだされ、これらは多くの他の種から単離される約
14kDaガレクチン中には存在しない(例えば、DVAFとWGREE)(図1
8B)。さらに、多くのアミノ酸が、ヒトガレクチン−3 L29およびヒトL
−31タンパク中のPCTA−1対他の同様の位置のアミノ酸について見いださ
れる(RA、KRAG、LI、およびITYDTを含む)。PCTA−1と他の
ガレクチンの間の保存された構造の領域中の類似性は、これらが多くの重複する
性質を共有することを示唆する。しかし、PCTA−1中の保存された領域およ
びこのタンパクの残りの部分全体で観察される多くのアミノ酸は、構造に影響し
、PCTA 1タンパクの性質に影響を与えることが予想される。
細胞株と正常な前立腺、BPHと前立腺癌中のPCTA−1の発現
PCTA−1の配列を得た後、この遺伝子の特異的な領域のプライマーが、R
T−PCRによるRNA発現の検出を可能にするか否かを調べる実験を行った。
3’非翻訳領域中の3010塩基対と3423塩基対の間のプライマーを用いる
と、LNCaP DNAでトランスフェクトされた腫瘍由来CREF−Tran
s6、LNCaPおよびDU−145細胞では発現が明らかであったが、トラン
スフェクションしなかったCREF−Trans6細胞では発現はなかった(図
19)。PCTA−1発現はまた、7人のPTCA−1から得られた前立腺癌の
7つ、4つのBPHの1つ、および4つの推定の正常な前立腺組織試料の1つに
も存在する(図19)。PCTA−1発現を示す1つのBPH試料では、組織学
的解析は、PINに一致する上皮非定型の存在を示した。PCTA−1を発現す
ろ1つの推定の正常な前立腺組織試料では、組織学的解析ができる組織は入手で
きなかった。しかしこの組織は60才の男性から得られたため、この組織が臨床
的に確実な前立腺疾患を含有した可能性はある。同じRNA試料を前立腺特異抗
原(PSA)について試験した(図19)。PSA RNAは、LNCaPとす
べての前立腺組織試料中に存在したが、CREF−Trans6、LNCaP
DNAでトランスフェクトされた腫瘍由来CREF−Trans6またはDU−
145細胞中には存在しなかった。予測されるように、すべての試料はハウスキ
ーピング遺伝子GAPDHの発現については陽性であった(図19)。サンプリ
ングサイズは小さいが、これらの結果は、PCTA−1発現は前立腺癌とBPH
を示す初期段階の癌のサブセット(すなわち、PIN)に限定されるかも知れな
いことを示している。これに対してPCTA−1発現は、正常な前立腺またはB
PHでは明らかではない。
ヒト前立腺癌細胞株によるPCTA−1の分泌
多くのガレクチンは、典型的な分泌シグナルペプチドが関与しない非古典的分
泌機構により外部に分泌される(10、17、18)。PCTA−1はPro1
.5Mab陽性細胞により分泌されるか否かを調べるために、標的細胞を35S−
メチオニンで4時間標識し、標識物を除去し、細胞をメチオニンを含有しない培
地で3回洗浄し、次に標識物を含有しない完全培地中でさらに18〜24時間イ
ンキュベートした。調整培地(CM)を採取し、汚染している細胞を除去し、C
Mを濃縮し、Pro1.5Mabで免疫沈降させた(図16C)。約35〜42
kDaの一部が、CREF−Trans6:4NMT、LNCaP、DU−145
およびPC−3からのCMに存在したが、CREF−Trans6細胞から得ら
れたCMには存在しなかった(図16C)。同じ型の細胞の35S−メチオニンで
標識した細胞溶解物の免疫沈降解析は、同様のパターンのPCTA−1発現を示
し、すなわちCREF−Trans6:4NMTおよびヒト前立腺癌細胞株中に
は存在するが、非翻訳CREF−Trans6細胞には存在しなかった(図16
C)。Pro MAbを用いるFACS解析を用いて見いだされたように、PC
−3細胞は最も低いレベルの細胞結合性および分泌性PCTA−1を産生した。
これらの結果は、PCTA−1は前立腺癌細胞から分泌されることを示す。この
意味で、循環中のPCTA−1タンパクを追跡することは、前立腺癌の診断マー
カーとして有用である可能性がある。
<実験の考察>
前立腺癌の早期検出とその臨床的経過の正確な予測は、現在の方法では不可能
である。理学的検査、組織の生検、血清PSAレベルの追跡、および超音波や骨
スキャンなどの現在の方法では、早期前立腺癌の検出は確実ではなく、疾患の進
行の予測における価値は低い。正確な診断とヒト前立腺癌の治療にとって大きな
価値を有するのは、前立腺癌と正常な前立腺およびBPHの間の明瞭な区別を可
能にする適切な特異性を示す免疫学的および遺伝学的試薬を見つけることである
。多くの革新的方策(迅速発現クローニング、SEN4および抗体発現クローニ
ングを含む)を用いて、我々はヒト前立腺癌細胞に対して正常な前立腺およびB
PHで差別的に発現されるTAAと反応するMabを作成し、このタンパクをコ
ードする遺伝子PCTA−1をクローン化した。PCTA−1は侵襲的前立腺癌
、早期前立腺癌、PINで発現されるが、組織学的に確認される正常な前立腺ま
たはBPHでは発現されない。PCTA−1にコードされたTAAは、前立腺癌
の表面に検出され、前立腺癌細胞により分泌される。これらの性質により、診断
的応用のためにProシリーズのMabとPCTA−1遺伝子を直接使用するこ
とが可能になる。より大きな組織サンプリング数によりPCTA−1遺伝子の適
切な特異性が見いだされるなら、この遺伝子はまた、前立腺癌の治療法のための
遺伝子ベースの方策を設計するのに有用となるかも知れない。
PCTA−1タンパクは、ガレクチン遺伝子ファミリーのほとんどのメンバー
に見いだされる保存された構造モチーフを保持する(10、19、20)。これ
らの保存された領域は、ウナギ、マウス、ラットおよびヒトのような多様な種に
存在する(10)。PCTA−1とそのコードされたタンパクのDNA配列に基
づくと、PCTA−1はガレクチン遺伝子ファミリーの新しいメンバーのガレク
チン−8であり、これはヒト前立腺癌の癌表現型に寄与している可能性がある。
ガレクチンは明瞭な成長制御および区別的レベルを示し、哺乳動物細胞の多くの
生物学的に重要な過程に寄与しているかも知れないという仮説を支持する(10)
。癌に直接関係のあるのは、ガレクチン並びにC−型ラクチンのセレクチン亜集
団(21、22)は、細胞−細胞および細胞−マトリックス相互作用を仲介する
可能性がある(10、17、23)という知見である。これらの相互作用は、腫
瘍細胞の転移的拡散を仲介するのに決定的に重要な要素である(24)。さらに
、ガレクチン−3は転移過程に重要な役割を果たしているかも知れないことを示
す実験的証拠が蓄積している(17、25〜29)。ガレクチン−3は、正常な
組織や良性の組織に対してヒト大腸癌や胃癌で過剰に発現され、弱い転移性UV
−2237−cl−15マウス繊維肉腫細胞株中での組換えL−34の発現増加
は、同系およびヌードマウスの肺癌転移を上昇させる(17、25〜29)。さ
らに抗ガレクチンMabは、同型凝集、足場非依存性増殖およびUV−2237
中の実験的転移を阻害する(30〜32)。PCTA−1遺伝子およびPro
Mabが、それぞれクローン化ガレクチン−3位でおよび抗ガレクチンMabと
同じ性質を示すか否かを調べる研究が進行中である。アンチセンスオリゴヌクレ
オチド、アンチセンス発現ベクターまたはリボザイム法を用いて、PCTA−1
発現の阻害はヒト前立腺癌の癌原性または転移性に影響を与えるか否かを確認す
ることも重要であろう。
SEM以前に、発現された表面分子と差別的に反応するMabを効率的に産生
させる簡便で迅速な方法はなかった。理論的には、SEMは、遺伝的に修飾され
たテスター細胞株上で発現されるが、同種の未修飾のドライバー細胞株上では発
現されない表面分子を抗体産生の標的とするように、マウスの免疫系を誘導する
免疫学的サブトラクションを用いる(3、4)。テスター細胞株上のエピトープ
をコーティングするためのドライバー細胞株に対して産生されたポリクローナル
抗体を用いて、テスター細胞タイプの表面上に発現されるエピトープに対するモ
ノクローナル抗体の濃縮産生が達成される(3、4)。ヒト前立腺癌細胞(Pr
o1.1〜1.5)の表面上に存在するTAAを同定する以外に、ヒト乳癌細胞
と反応するモノクローナル抗体を開発するために迅速発現クローニングとともに
SEM法が用いられている(データは示していない)。これらの結果は、これら
の方法がヒトの癌上の抗原性エピトープを同定するための効率的な方策であるこ
とを示す。SEMのさらなる応用により、モノクローナル抗体のターゲティング
した産生と、重要な生物学的過程(細胞増殖と分化、免疫学的認識、癌原性、転
移、細胞の老化、非定型多剤耐性および自已免疫疾患などを含む)に関連する遺
伝子の同定ができる。
要約すると、出願人らは、ヒトの前立腺癌に関連するモノクローナル抗体の開発
およびPCTA−1のクローニングのための迅速な発現クローニングとSEM技
術の直接的応用を証明する。PCTA−1遺伝子および最近同定された前立腺癌
誘導性遺伝子PTI−1(6)は、前立腺癌を正常な前立腺およびBPHから区
別できる遺伝成分である。さらに研究が必要であるが、PCTA−1は、PTI
−1よりヒト前立腺癌進行の早期の遺伝的変化を示すようである。この意味で、
Pro MabとPCTA−1遺伝子は前立腺癌の診断と段階分けに直接応用さ
れ、およびこの拡散性でしばしば致死性の新生物疾患の重要な治療薬にもなるで
あろう。
<第四シリーズの実験の参照文献>
〔第5シリーズの実験〕
迅速発現クローニングと差別的RNA表示により、新規の前立腺癌遺伝子であ
る前立腺癌誘導性遺伝子−1(PTI−1)が同定された。PTI−1は、マイ
コプラズマ・ヒポニューモニー(Mycoplasma hyopneumoniae)(5’−UTR)
との配列相同性と、ヒト延長因子−1aの端を切り取った型および突然変異型を
コードする3’配列を有する、630塩基対の5’−UTRから構成される。5
’−UTRを用いてLNCaPヒト前立腺癌細胞から作製したcDNAライブラ
リーは、同様の5’−UTR領域を有するが異なる3’領域を有する迫加のPT
I cDNAを識別する。ゲノムDNAのサザンハイブリダイゼーション解析は
、細菌、酵母およびヒトという多様な生物におけるPTI 5’−UTRの存在
を証明する。PTI−1の5’−UTRプローブを用いると、RNA発現は、多
様作用性ウイルス癌遺伝子(アデノウイルス5型(Ad5)、低温感受性宿主範
囲Ad5突然変異体、T24Ha−ras、v−srcおよびヒトパピローマウ
イルス51型(HPV−51)を含む)により形質転換されたクローン化ラット
胚繊維芽細胞(CREF)中で起きる。デキサメタゾン(DEX)誘導性マウス
乳癌ウイルスプロモーターの制御下の野生型Ad5 E1A形質転換性遺伝子を
含有するCREFクローンは、Ad5 E1A、PTI−1の5’−UTRおよ
び細胞形質転換の間の直接の関係を証明する。PTI−1の5’−UTRの発現
は、DEX誘導性Ad5 E1Aで形質転換されたCREFクローン、並びにv
−src、Ha−rasおよびHPV−51で形質転換したCREF細胞中で、
転写レベルで制御される。これらの結果は、CREF細胞の形態学的および癌遺
伝子的形質転換は、PTI遺伝子の5’−UTRの転写誘導と相関することを示
す。この5’−UTR配列は複数の細胞性RNAの成分であるため、この5’−
UTRに結合した遺伝子は癌遺伝子形質転換の標的かも知れない。
新しいDNAアクセプター細胞株CREF−Trans6による迅速発現クロ
ーニング法を用いて、ヒト癌細胞株および原発性PTCA−1由来腫瘍のゲノム
DNA中の優性に作用する腫瘍誘導性癌遺伝子を検出することが今や可能である
。この方法は、NIH−3T3細胞による同様の方法を用いては検出されない、
推
定ヌードマウス腫瘍誘導性遺伝子の存在を証明するために、ヒトLCaP前立腺
癌細胞株からの高分子量DNAを用いて、使用されてきた。LNCaP DNA
でトランスフェクトされたCREF−Trans6細胞を注射したヌードマウス
中で成長する腫瘍を培養して樹立し、差別的RNA表示(DD)によるmRNA
を比較し、214塩基対の新規配列(PTI−1の5’−UTRの一部である)
を同定し、クローン化した。種々の型の細胞からのRNAを含有するノーザンブ
ロットを214塩基対配列とプローブ結合させると、LNCaPでトランスフェ
クトされたヌードマウス腫瘍由来CREF−Trans6、LNCaP、DU−
145(相同性屈折性ヒト前立腺癌)、NCI−H69(ヒト小細胞性肺癌)、
T47(ヒト乳癌)、SW−480およびLS174T(ヒト大腸直腸癌)細胞
中でRNA発現が検出された。LNCaP cDNAライブラリーの214塩基
対断片によるスクリーニングおよびRACE5’延長により、全長2.0kbのP
TI−1cDNAがクローニングされた。配列解析により、PTI−1は、マイ
コプラズマ・ヒポニューモニー(Mycoplasma hyopneumoniae)と相同性を有する
630塩基対の5’配列、およびヒト延長因子1−a(EF−1a)の端を切り
取った型および突然変異体型と相同的な3’配列から構成されることが証明され
た。630塩基対の5’−UTR PTI−1配列内の280塩基対領域を認識
する一対のプライマーを用いると、逆転写酵素−PCRにより患者由来前立腺癌
中にPTI−1が検出されるが、正常な前立腺または良性の肥大前立腺組織中に
は検出されない。これらの知見は、PTI−1は、タンパク翻訳に影響を与える
癌遺伝子のクラスのメンバーであり、ヒト前立腺および他の組織の癌の増殖に寄
与するかも知れないことを示している。
本研究は、PTI−1のマイコプラズマ様5’−UTR領域の遺伝子の可能性
のある意義を調べるために設計した。我々は、原核および真核細胞の両方のゲノ
ムDNA中にこの配列が存在することを証明する。ヒトでは、5’−UTRの組
織発現は、正常な骨格筋および結腸組織、並びに前立腺、結腸、肺および乳房の
特異的な癌で起きる。LNCaP cDNAライブラリーから単離されたcDN
Aは、5’−UTRが複数の別個の3’領域と関連することを示し、この配列が
PTIマルチ遺伝子ファミリーの一部であることを示唆している。PTI−1の
5’−UTRの発現は、多様なDNAウイルスによるラット胚繊維芽細胞の形質
転換と相関する。癌遺伝子で形質転換したラット胚細胞中の5’−UTRの誘導
は、転写機構により起きる。これらの観察結果は、PTI−1の5’−UTRを
含有するcDNAが、癌遺伝子形質転換中に起きる転写活性化の標的である可能
性を示唆している。
【手続補正書】特許法第184条の8第1項
【提出日】1996年10月21日
【補正内容】
DrおよびLS174T)、2つのヒト黒色腫細胞株(H0−1およびMeWo
)またはヒト神経膠芽腫細胞株(GBM−18)とは反応しない。PCTA−1
Pro1.5 MAbによる35S−メチオニン標識細胞抽出物の免疫沈降分析は
、原発性および続発性ヌードマウス腫瘍由来のLNCaPでトランスフェクトさ
れたCREF−Trans6細胞、LNCaPおよびDU−145細胞は、トラ
ンスフェクションしていないCREF−Trans6または別のヒト腫瘍(黒色
腫および神経膠芽腫を含む)には存在しない約42kDaのタンパクを含有すること
を示す。これらの結果は、ヒト前立腺癌(および恐らく乳癌)TAAをコードす
る遺伝子がCREF−Trans6細胞に移され発現されていることを示してい
る。
PCTA−1をコードする遺伝子を同定するために、SEMにより得られたM
Ab(Pro1.5)を使用してLNCaP cDNA発現ライブラリーをスク
リーニングした(ピコブルー(PicoBlue)イムノスクリーニングキット、ストラ
タジーン(STRATAGENE))。全RNAをオリゴ−dTカラム(ギブコ(GIBCO)
)に流した後、LNCaP細胞からmRNAを単離した。ユニ−ZAP(Uni-ZAP
)ベクター(ストラタジーン(Stratagene))でLNCaP cDNAライブラ
リーを作成した。
cDNAライブラリーのスクリーニングは以下のようにして実施した:(1)
SURE宿主細胞を6.5mLの上部寒天を有する15個の150mm×15mmNZ
Yプレートに接種した(約2×104プラーク/プレート);(2)42℃で3
.5時間インキュベーション後、10mM IPTG溶液で浸漬したニトロセルロ
ースフィルターをプレートに適用してプラークを引き揚げた;(3)ブラークリ
フトを含有するフイルターを3回または4回TBST(20mMトリス−HCl(
pH7.5)、150mM NaCl、0.05%ツイン−20(ポリオキシエチ レン(20)ソルビタンモノラウレート)
)で洗浄して、ブロッキング液(TBS[
20mMトリス−HCl(pH7.5)、150mM NaCl]中1%のBSA)
に室温で1時間浸漬した:(4)次にフィルターを、Pro1.5腹水を含有す
る新鮮ブロッキング液(1:500希釈)に移して、続いて室温で穏やかに振盪
し
ながら3時間ノンキュベーションを行った;(5)フィ
LNCaP cDNAライブラリーは、ユニ−ZAP XR(Uni-ZAP XR)ベ
クター(ストラタジーン(Stratagene)(登録商標))で作成した(6、12、
13)。このcDNAライブラリーを、Pro1.5 MAbを使用してピコブ
ルー(picoBlue)イムノスクリーニングキット(ストラタジーン(Stratagene)
)のプロトコールによりスクリーニングした。宿主細菌細胞(シュア(SURE))
を15個の150mm×15mmのNZYプレートに接種して、約20,000プラ
ーク/ブレートが得られた。42℃で3.5時間のインキュベーション後、10
mM IPTG溶液に浸潰したニトロセルロースフィルターを、プラークリフトの
ためにコロニーの上に添加した。このフィルターを3〜4回TBST(20mMト
リス−HCl(pH7.5)、150mM NaCl、0.05%ツイン−20( ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノラウレート)
)で洗浄して、ブロッキン
グ溶液[TBS(20mMトリス−HCl(pH7.5)、150mM NaCl)
中の1% BSA]に浸漬して、室温で1時間インキュベートした。次にフィル
ターを、Pro1.5腹水を含有する新鮮ブロッキング溶液(1:500希釈)
に移して、穏やかに振盪しながら室温で3時間インキュベートした。4×TBS
T緩衝液で洗浄後、Ab−AP結合体を含有する新鮮なブロッキング溶液(1:
2000希釈)にフィルターを移して、室温で1時間インキュベートした。0.
3mg/ml NBT(ニトロブルーテトラゾリウム)、0.15mg/mlのBCIP(
リン酸5−ブロモ−4−クロコ−3−インドリル)、100mMトリス−HCl(
pH9.5)、100mM NaClおよび5mM MgCl2を含有する溶液でフ
ィルターを展開することにより陽性コロニーを同定した。停止溶液(20mMトリ
ス−HCl(pH2.9)および1mM EDTA)を添加することにより反応を
停止させた。PCTA−1を含有する陽性の1つのコロニーを単離した。PCT
A−1の完全な配列は、サンガー法を使用して得た(14)。pBluescriptベク
ター中のPCTA−1挿入体の両側から合成された一連のオリゴヌクレオチドを
プライマーとして使用した。配列解析は、アブライド・バイオシステムズ(Appl
ied Biosystems)(モデル373A、バージョン1.2.1)配列決定機を使用
して確認した。PCTA−1のインビトロ翻訳
請求の範囲
1.前立腺癌腫瘍抗原遺伝子−1タンパクをコードする、単離された哺乳類核
酸分子。
2.請求項1に記載のDNA分子。
3.請求項2に記載のゲノムDNA分子。
4 請求項2に記載のcDNA分子。
5.請求項1に記載のRNA分子。
6.請求項1に記載の単離されたヒト核酸分子。
7.請求項1の核酸分子の独特な配列と特異的にハイブリダイズすることがで
きる、少なくとも15ヌクレオチドの単離された核酸分子。
8.前立腺癌腫瘍抗原遺伝子−1タンパクをコードするRNA分子に対して特
異的にハイブリダイズして、該RNA分子の翻訳を防止し、または該RNA分子
を分解させることができる配列を有する、単離されたアンチセンスオリゴヌクレ
オチド分子。
9.細胞を含有するサンプル中の前立腺癌腫瘍抗原遺伝子−1の発現を検出す
る方法であって:
(a)前記細胞から全RNAを得る工程と;
(b)こうして得られたRNAを、請求項7の分子と前立腺癌腫瘍抗原 遺伝子−1との特異的ハイブリダイゼーションを可能にするハイブリダイズ条件 下で
、標識された請求項7の核酸分子と接触させる工程と;
(c)前記分子とハイブリダイズしたRNAの存在を測定することによ
り、前記サンプルにおける前立腺癌腫瘍抗原遺伝子−1の発現を検出する工程と
を具備する方法。
10.組織切片における前立腺癌腫瘍抗原遺伝子−1の発現を検出する方法で
あって:
(a)前記組織切片を、請求項7の分子および前立腺癌腫瘍抗原遺伝子
−1の特異的ハイブリダイゼーションを可能にするハイブリダイゼーション条件
下で、請求項7のラベルされた核酸分子と接触させる工程と;
(b)請求項7の分子にハイブリダイズしたRNAの存在を決定するこ
とによって、前立腺癌腫瘍抗原遺伝子−1の発現を検出する工程と
を具備した方法。
11.RNA転写のプロモータに機能的にリンクした請求項2の単離された哺
乳類核酸分子。
12.請求項1の単離された哺乳類核酸分子を具備するベクター。
13.請求項12に記載のプラスミド。
14.請求項12に記載のウイルス。
15.請求項14に記載のDNAウイルス。
16.請求項14に記載のRNAウイルス。
17.請求項14に記載のレトロウイルス。
18.ATCC受付番号第97021号を有する、PCTA-1と命名された請求項13
のプラスミド。
19.哺乳類前立腺癌腫瘍抗原遺伝子−1タンパクの生物学的活性を有するポ
リペプチドを産生するための宿主ベクター系であって、請求項12のベクターと
適切な宿主とを含む宿主ベクター系。
20.請求項19に記載の宿主ベクター系であって、前記適切な宿主が、バク
テリア細胞、昆虫細胞、植物細胞および哺乳類細胞からなる群から選択される宿
主ベクター系。
21.哺乳類前立腺腫瘍抗原遺伝子−1タンパクの生物学的活性を有するポリ
ペプチドを製造する方法であって、請求項16の宿主ベクター系の宿主細胞を、
ポリペプチドの産生を可能にする条件下で増殖させることと、こうして産生され
たポリペプチドを回収することとを具備した方法。
22.細胞を形質転換する方法であって、請求項12のベクターを適切な宿主
細胞に導入することを具備した方法。
23.請求項22に記載の形質転換細胞。
24.生成された哺乳類前立腺癌腫瘍抗原遺伝子−1タンパク。
25.請求項1の単離された哺乳類核酸分子によってコードされるポリペプチ
ド。
26.請求項20または21の哺乳類前立腺腫瘍誘導性遺伝子−1タンパクに
対して特異的に結合できる抗体。
27.請求項26に記載のモノクローナル抗体。
28.請求項26または27の抗体の、哺乳類前立腺腫瘍誘導性遺伝子−1タ
ンパクとの結合を拮抗的に阻害できる化合物。
29.請求項26もしくは27の抗体または請求項28の化合物と、薬学的に
許容可能なキャリアとを含有する薬学的組成物。
30.請求項26または27に記載の抗体と、細胞毒性物質とを含有する治療
剤。
31.請求項30に記載の治療剤であって、前記細胞毒性物質が放射性アイソ
トープまたはトキシンの何れかである治療剤。
32.生物学的サンプルにおける哺乳類前立腺癌腫瘍抗原遺伝子−1タンパク
の量を測定する方法であって:
(a)前記サンプルと請求項26または27の抗体とを、該抗体と前記
哺乳類前立腺癌腫瘍抗原遺伝子−1タンパクとの間の複合体を形成させる条件下
で接触させる工程と;
(b)前記複合体の量を測定し、これによって前記生物学的サンプルに
おける前立腺癌腫瘍抗原遺伝子−1タンパクの量を測定する工程と
を具備した方法。
33.生物学的サンプルにおける哺乳類前立腺癌腫瘍抗原遺伝子−1タンパク
の量を測定する方法であって:
(a)前記サンプルと、哺乳類前立腺癌腫抗原遺伝子−1タンパクに結
合でき且つ固体マトリックスに結合しているる捕捉モノクローナ
ル抗体とを、前記哺乳類前立腺癌腫瘍抗原遺伝子−1タンパクと結合した抗本と
の間の複合体を形成させる条件下で接触させる工程と;
(b)結合しなかったサンプルを除去する工程と;
(c)前記固体マトリックスを、前記捕捉抗体以外の少なくとも一つの
部位で前記哺乳類前立腺癌腫瘍抗原遺伝子−1タンパクに結合できる二次抗体と
接触させる工程と;
(d)前記複合体の量を測定し、これによって前記生物学的サンプルに
おける前立腺癌腫瘍抗原遺伝子−1タンパクの量を測定する工程と
を具備した方法。
34.請求項33に記載の方法であって、更に、前記工程(d)の前に、検出
マーカーでラベルされ且つ前記二次抗体に結合できる三次抗体と接触させる工程
を具備した方法。
35.請求項32,33または34に記載の方法であって、前記サンプルは血
清サンプルである方法。
36.患者が転移能力をもった癌を保有しているかどうかを決定する方法であ
って:
(a)前記患者の血清サンプルにおける前立腺癌腫瘍抗原遺伝子−1タ
ンパクの量を測定する工程と;
(b)工程(a)で決定された量を、健康な患者または良性腫瘍を保有
する患者のサンプルから決定された量と比較する工程と
を具備した方法。
37.或る化合物が前立腺癌腫瘍抗原遺伝子−1タンパクの活性の発現を阻害
できるかどうかを決定する方法であって:
(a)請求項19の形質転換細胞と適切な量の前記化合物とを、該化合
物が前立腺癌腫瘍抗原遺伝子−1タンパクの活性の発現を阻害する条件下で接触
させる工程と;
(b)前立腺癌腫瘍抗原遺伝子−1タンパクの発現のレベルを検出し、
該発現レベルの減少によって、前記化合物は前立腺癌腫瘍抗原遺伝子−1タンパ
クの発現または活性を阻害できることが示される工程と
を具備した方法。
38.或る化合物が前立腺癌腫瘍抗原遺伝子−1タンパクに特異的に結合でき
るかどうかを決定する方法であって:
(a)適切な量の請求項20の精製タンパクと適切な量の前記化合物と
を、該化合物と前記精製タンパクとの間での複合体形成を可能にする条件下で接
触させる工程と;
(b)かかる複合体を検出し、該複合体の存在によって、前記化合物は
前立腺癌腫瘍抗原遺伝子−1タンパクに結合できることが示されるする工程と
を具備する方法。
39.請求項31または32の方法によって決定された、前立腺癌腫瘍抗原遺
伝子−1タンパクに結合でき又はその活性を阻害できる有効量の化合物と、薬学
的キャリアとを含有する薬学的組成物。
40.患者における転移能力をもった癌を治療する方法であって、前記患者に
対して、有効量の請求項29の組成物、請求項30または31の治療剤、請求項
30の薬学的組成物を、単独または組み合わせて投与することを具備した方法。
41.前立腺腫瘍誘導性遺伝子−1の配列を有する、単離された哺乳類核酸分
子。
42.請求項41に記載のDNA分子。
43.請求項41に記載のゲノムDNA分子。
44.請求項41に記載のcDNA分子。
45.請求項41に記載のRNA分子。
46.請求項41に記載の単離されたヒト核酸分子。
47.請求項41の核酸分子の配列と特異的に結合できる少なくとも15ヌク
レオチドの核酸分子。
48.前立腺腫瘍誘導性遺伝子−1タンパクをコードするRNAに対して特異
的にハイブリダイズして、該RNA分子の翻訳を阻止できる配列を有するアンチ
センスオリゴヌクレオチド。
49.前立腺腫瘍誘導性遺伝子−1配列の5´−UTRの発現を不活性化でき
る配列を有するアンチセンスオリゴヌクレオチド。
50.細胞を含むサンプル中における前立腺腫瘍誘導性遺伝子−1の発現を検
出する方法であって、
(a)前記細胞から全RNAを採取し、こうして得られたRNAと請求
項47のラベルされた核酸分子とを、ハイブリダイズ条件下で接触させる工程と
;
(b)前記分子にハイブリダイズしたRNAの存在を検出し、これによ
って前記サンプル中での前立腺腫瘍誘導性遺伝子−1の発現を検出する工程と
を具備した方法。
51.組織切片における前立腺腫瘍誘導性遺伝子−1の発現を検出する方法で
あって、
(a)前記組織切片とラベルされた請求項47の核酸分子とを、ハイブ
リダイズ条件下で接触させる工程と;
(b)前記分子にハイブリダイズしたRNAの存在を検出し、これによ
って前記組織切片における前立腺腫瘍誘導性遺伝子−1の発現を検出する工程と
を具備する方法。
52.RNA転写のプロモータに対して機能的にリンクした、請求項41に記
載の単離された哺乳類核酸分子。
53.請求項41の単離された哺乳類核酸分子を含んだベクター。
54.請求項53に記載のプラスミド。
55.請求項53に記載のプラスミドであって、PTI−1と命名され、且つ
ATCC受付番号第97020号を有するプラスミド。
56.請求項54に記載のウイルス。
57.請求項54に記載のDNAウイルス。
58 請求項54に記載のRNAウイルス。
59.請求項54に記載のレトロウイルス。 60.哺乳類前立腺腫瘍誘導性
遺伝子−1タンパクの生物学的活性を有するポリペプチドを製造するための宿主
ベクター系であって、請求項53のベクターと適切な宿主とを含んでなる宿主ベ
クター系。
61.請求項60に記載の宿主ベクター系であって、前記適切な宿主がバクテ
リア細胞、昆虫細胞、植物細胞または哺乳類細胞である方法。
62.哺乳類前立腺腫瘍誘導性遺伝子−1タンパクの生物学的活性を有するポ
リペプチドを製造する方法であって、請求項61の宿主ベクター系を、前記ポリ
ペプチドを産生させる条件下で増殖させることと、こうして産生された前記ポリ
ペプチドを回収することとを具備した方法。
63.請求項53のベクターを含んだ哺乳類細胞。
64.精製された哺乳類前立腺腫瘍誘導性遺伝子−1タンパク。
65.請求項41の単離された哺乳類核酸分子によってコードされるポリペプ
チド。
66.請求項64または65の哺乳類前立腺腫瘍誘導性遺伝子−1タンパクを
使用した、抗体を製造する方法。
67.請求項64または65の哺乳類前立腺腫瘍誘導性遺伝子−1タンパクに
対して特異的に結合できる抗体。
68.請求項67に記載のモノクローナル抗体。
69.請求項66または67の抗体と、薬学的に許容され得るキャリアとを含
有する薬学的組成物。
70.請求項66または67の抗体と、細胞毒性物質とを含有する薬学的組成
物。
71.請求項70に記載の治療剤であって、前記細胞毒性物質が放射性アイソ
トープまたはトキシンである治療剤。
72.生物学的サンプル中の哺乳類前立腺腫瘍誘導性遺伝子−1タンパクの量
を測定するための免疫検定法であって:
(a)前記生物学的サンプルと請求項66または67の抗体とを、該抗
体と前記哺乳類前立腺腫瘍誘導性遺伝子−1タンパクとの複合体の形成を可能に
する条件下で接触させる工程と;
(b)前記複合体の量を測定し、これによって前記生物学的サンプル中
の前記前立腺腫瘍誘導性遺伝子−1タンパクの量を測定する工程と
を具備した方法。
73.前立腺腫瘍誘導性遺伝子−2の配列を有する、単離された哺乳類核酸分
子。
74.請求項73に記載のDNA分子。
75.請求項73に記載のゲノムDNA分子。
76.請求項73に記載のcDNA分子。
77.請求項63に記載のRNA分子。
78.請求項73に記載の単離されたヒト核酸分子。
79.請求項73の核酸分子の独特の配列と特異的にハイブリダイズできる、
少なくとも15ヌクレオチドの核酸分子。
80.前立腺腫瘍誘導性遺伝子−2タンパク配列の5´−UTRの発現を不活
性化できる配列を有するアンチセンスオリゴヌクレオチド。
81.RNA転写のプロモータに機能的にリンクした、請求項73に記載の単
離された哺乳類核酸分子。
82.請求項73の単離された哺乳類核酸分子を含んだベクター。
83.請求項82に記載のプラスミド。
84.請求項83に記載のプラスミドであって、PTI−2と命名され、且つ
ATCC受付番号第69742号を有するプラスミド。
85.請求項82に記載のウイルス。
86.請求項82に記載のDNAウイルス。
87 請求項82に記載のRNAウイルス。
88 請求項82に記載のレトロウイルス。
89.前立腺腫瘍誘導性遺伝子−3の配列を有する、単離された哺乳類核酸分
子。
90.請求項89に記載のDNA分子。
91.請求項89に記載のゲノムDNA分子。
92.請求項89に記載のcDNA分子。
93.請求項89に記載のRNA分子。
94.請求項89に記載の単離されたヒト核酸分子。
95.請求項86の核酸分子の独特の配列と特異的にハイブリダイズできる、
少なくとも15ヌクレオチドの核酸分子。
96.前立腺腫瘍誘導性遺伝子−3タンパクをコードするRNA分子に特異的
にハイブリダイズして、該RNA分子の翻訳を妨げることができ、または該RN
A分子を分解させることができる配列を有するアンチセンスオリゴヌクレオチド
。
97.前立腺腫瘍誘導性遺伝子−3タンパク配列の5´−UTRの発現を不活
性化できる配列を有するアンチセンスオリゴヌクレオチド。
98.細胞を含むサンプル中における前立腺腫瘍誘導性遺伝子−3の発現を検
出する方法であって、
(a)前記細胞から全RNAを採取し、こうして得られたRNAと請求
項92のラベルされた核酸分子とを、ハイブリダイズ条件下で接触させる工程と
;
(b)前記分子にハイブリダイズしたRNAの存在を検出し、これによ
って前記サンプル中での前立腺腫瘍誘導性遺伝子−3の発現を検出する工程と
を具備した方法。
99.組織切片における前立腺腫瘍誘導性遺伝子−3の発現を検出する方法で
あって、
(a)前記組織切片とラベルされた請求項95の核酸分子とを、ハイブ
リダイズ条件下で接触させる工程と;
(b)前記分子にハイブリダイズしたRNAの存在を検出し、これによ
って前記組織切片における前立腺腫瘍誘導性遺伝子−3の発現を検出する工程と
を具備した方法。
100.RNA転写のプロモータに機能的にリンクした、請求項89に記載の
単離された哺乳類核酸分子。
101.請求項89の単離された哺乳類核酸分子を含んだベクター。
102.請求項101に記載のプラスミド。
103.請求項102に記載のプラスミドであって、PTI−3と命名され、
且つATCC受付番号第97022号を有するプラスミド。
104.請求項102に記載のウイルス。
105.請求項102に記載のDNAウイルス。
106.請求項102に記載のRNAウイルス。
107.請求項102に記載のレトロウイルス。
108.哺乳類前立腺腫瘍誘導性遺伝子−3タンパクの生物学的活性を有する
ポリペプチドを製造するための宿主ベクター系であって、請求項96のベクター
と適切な宿主とを含んでなる宿主ベクター系。
109.請求項108に記載の宿主ベクター系であって、前記適切な宿主がバ
クテリア細胞、昆虫細胞、植物細胞または哺乳類細胞である方法。
110.哺乳類前立腺腫瘍誘導性遺伝子−1タンパクの生物学的活性を有する
ポリペプチドを製造する方法であって、請求項109の宿主ベクター系を、前記
ポリペプチドを産生させる条件下で増殖させることと、こうして産生された前記
ポリペプチドを回収することとを具備した方法。
111.請求項101のベクターを含んだ哺乳類細胞。
112.精製された哺乳類前立腺腫瘍誘導性遺伝子−3タンパク。
113.請求項89の単離された哺乳類核酸分子によってコードされるポリペ
プチド。
114.請求項112または113の哺乳類前立腺腫瘍誘導性遺伝子−3タン
パクを使用した、抗体を製造する方法。
115.請求項112または113の哺乳類前立腺腫瘍誘導性遺伝子−3タン
パクに対して特異的に結合できる抗体。
116.請求項115のモノクコーナル抗体。
117.請求項114または115の抗体と、薬学的に許容され得るキャリア
とを含有する薬学的組成物。
118 請求項114または115の抗体と、細胞毒性物質とを含有する薬学
的組成物。
119.請求項116に記載の治療剤であって、前記細胞毒性物質が放射性ア
イソトープまたはトキシンである治療剤。
120.生物学的サンプル中の哺乳類前立腺腫瘍誘導性遺伝子−3タンパクの
量を測定するための免疫検定法であって:
(a)前記生物学的サンプルと請求項114または115の抗体とを、
該抗体と前記哺乳類前立腺腫瘍誘導性遺伝子−3タンパクとの複合体の形成を可
能にする条件下で接触させる工程と;
(b)前記複合体の量を測定し、これによって前記生物学的サンプル中
の前記前立腺腫瘍誘導性遺伝子−3タンパクの量を測定する工程と
を具備した方法。
121.細胞の発癌性形質転換を不活性化する方法であって、前立腺腫瘍誘導
性遺伝子−1,2または3の5´−UTRの発現を不活性化することを具備した
方法。
122.請求項121に記載の方法であって、前記不活性化は、前立腺腫瘍誘
導性遺伝子−1配列の完全な5´−UTRまたは5´−UTRの一部を不活性で
きる配列を有するアンチセンスオリゴヌクレオチドを用いることによって行われ
る方法。
123.請求項121に記載の方法であって、前記不活性化は、前立腺腫瘍誘
導性還伝子−2配列の完全な5´−UTRまたは5´−UTRの一部を不活性で
きる配列を有するアンチセンスオリゴヌクレオチドを用いることによって行われ
る方法。
124.請求項121に記載の方法であって、前記不活性化は、前立腺腫瘍誘
導性遺伝子−3配列の完全な5´−UTRまたは5´−UTRの一部を不活性で
きる配列を有するアンチセンスオリゴヌクレオチドを用いることによって行われ
る方法。
125.請求項122,123または124に記載の方法であって、前記アン
チセンスオリゴヌクレオチドがレトロウイルスベクターによって細胞に導入され
る方法。
126.請求項122,123または124に記載の方法であって、前記アン
チセンスオリゴヌクレオチドがDNAウイルスベクターによって細胞に導入され
る方法。
127.請求項122,123または124に記載の方法であって、前記アン
チセスオリゴヌクレオチドがRNAウイルスベクターによって細胞に導入される
方法。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 シェン、ロークエン
アメリカ合衆国、ニューヨーク州 10032、
ニューヨーク、ウエスト・ワンハンドレッ
ドシックスティーナインス・ストリート
625、アパートメント 53ビー
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.前立腺癌腫瘍抗原遺伝子−1タンパクをコードする、単離された哺乳類核 酸分子。 2.請求項1に記載のDNA分子。 3.請求項2に記載のゲノムDNA分子。 4.請求項2に記載のcDNA分子。 5.請求項1に記載のRNA分子。 6.請求項1に記載の単離されたヒト核酸分子。 7.請求項1の核酸分子の独特な配列と特異的にハイブリダイズすることがで きる、少なくとも15ヌクレオチドの核酸分子。 8.前立腺癌腫瘍抗原遺伝子−1タンパクをコードするRNA分子に対して特 異的にハイブリダイズして、該RNA分子の翻訳を防止し、または該RNA分子 を分解させることができる配列を有する、アンチセンスオリゴヌクレオチド分子 。 9.細胞を含有するサンプル中の前立腺癌腫瘍抗原遺伝子−1の発現を検出す る方法であって: (a)前記細胞から全RNAを得る工程と; (b)こうして得られたRNAを、ハイブリダイズする条件下で、標識 された請求項7の核酸分子と接触させる工程と; (c)前記分子とハイブリダイズしたRNAの存在を測定することによ り、前記サンプルにおける前立腺癌腫瘍抗原遺伝子−1の発現を検出する工程と を具備する方法。 10.組織切片における前立腺癌腫瘍抗原遺伝子−1の発現を検出する方法で あって: (a)前記組織切片を、請求項7の分子および前立腺癌腫瘍抗原遺伝子 −1のハイブリダイゼーションを可能にするハイブリダイゼーション条件下で、 請求項7のラベルされた核酸分子と接触させる工程と; (b)請求項7の分子にハイブリダイズしたRNAの存在を決定するこ とによって、前立腺癌腫瘍抗原遺伝子−1の発現を検出する工程と を具備した方法。 11.RNA転写のプロモータに機能的にリンクした請求項2の単離された哺 乳類核酸分子。 12.請求項1の単離された哺乳類核酸分子を具備するベクター。 13.請求項12に記載のプラスミド。 14.請求項12に記載のウイルス。 15.請求項14に記載のDNAウイルス。 16.請求項14に記載のRNAウイルス。 17.請求項14に記載のレトロウイルス。 18.請求項13に記載のプラスミドであって、PCTA-1と命名され、ATCC 受付番号第97021号を有するプラスミド。 19.哺乳類前立腺癌腫瘍抗原遺伝子−1タンパクの生物学的活性を有するポ リペプチドを産生するための宿主ベクター系であって、請求項12のベクターと 適切な宿主とを含む宿主ベクター系。 20.請求項19に記載の宿主ベクター系であって、前記適切な宿主が、バク テリア細胞、昆虫細胞、植物細胞および哺乳類細胞からなる群から選択される宿 主ベクター系。 21.哺乳類前立腺腫瘍抗原遺伝子−1タンパクの生物学的活性を有するポリ ペプチドを製造する方法であって、請求項16の宿主ベクター系の宿主細胞を、 ポリペプチドの産生を可能にする条件下で増殖させることと、こうして産生され たポリペプチドを回収することとを具備した方法。 22.細胞を形質転換する方法であって、請求項12のベクターを適切な宿主 細胞に導入することを具備した方法。 23.請求項22に記載の形質転換細胞。 24.生成された哺乳類前立腺癌腫瘍抗原遺伝子−1タンパク。 25.請求項1の単離された哺乳類核酸分子によってコードされるポリペプチ ド。 26.請求項20または21の哺乳類前立腺腫瘍誘導性遺伝子−1タンパクに 対して特異的に結合できる抗体。 27.請求項26に記載のモノクローナル抗体。 28.請求項26または27の抗体の、哺乳類前立腺腫瘍誘導性遺伝子−1タ ンパクとの結合を拮抗的に阻害できる化合物。 29.請求項26もしくは27の抗体または請求項28の化合物と、薬学的に 許容可能なキャリアとを含有する薬学的組成物。 30.請求項26または27に記載の抗体と、細胞毒性物質とを含有する治療 剤。 31.請求項30に記載の治療剤であって、前記細胞毒性物質が放射性アイソ トープまたはトキシンの何れかである治療剤。 32.生物学的サンプルにおける哺乳類前立腺癌腫瘍抗原遺伝子−1タンパク の量を測定する方法であって: (a)前記サンプルと請求項26または27の抗体とを、該抗体と前記 哺乳類前立腺癌腫瘍抗原遺伝子−1タンパクとの間の複合体を形成させる条件下 で接触させる工程と; (b)前記複合体の量を測定し、これによって前記生物学的サンプルに おける前立腺癌腫瘍抗原遺伝子−1タンパクの量を測定する工程と を具備した方法。 33.生物学的サンプルにおける哺乳類前立腺癌腫瘍抗原遺伝子−1タンパク の量を測定する方法であって: (a)前記サンプルと、哺乳類前立腺癌腫抗原遺伝子−1タンパクに結 合でき且つ固体マトリックスに結合しているる捕捉モノクローナル抗体とを、前 記哺乳類前立腺癌腫瘍抗原遺伝子−1タンパクと結合した抗体との間の複合体を 形成させる条件下で接触させる工程と; (b)結合しなかったサンプルを除去する工程と; (c)前記固体マトリックスを、前記捕捉抗体以外の少なくとも一つの 部位で前記哺乳類前立腺癌腫瘍抗原遺伝子−1タンパクに結合できる二次抗体と 接触させる工程と; (d)前記複合体の量を測定し、これによって前記生物学的サンプルに おける前立腺癌腫瘍抗原遺伝子−1タンパクの量を測定する工程と を具備した方法。 34.請求項33に記載の方法であって、更に、前記工程(d)の前に、検出 マーカーでラベルされ且つ前記二次抗体に結合できる三次抗体と接触させる工程 を具備した方法。 35.請求項32,33または34に記載の方法であって、前記サンプルは血 清サンプルである方法。 36.患者が転移能力をもった癌を保有しているかどうかを決定する方法であ って: (a)前記患者の血清サンプルにおける前立腺癌腫瘍抗原遺伝子−1タ ンパクの量を測定する工程と; (b)工程(a)で決定された量を、健康な患者または良性腫瘍を保有 する患者のサンプルから決定された量と比較する工程と を具備した方法。 37.或る化合物が前立腺癌腫瘍抗原遺伝子−1タンパクの活性の発現を阻害 できるかどうかを決定する方法であって: (a)請求項19の形質転換細胞と適切な量の前記化合物とを、該化合 物が前立腺癌腫瘍抗原遺伝子−1タンパクの活性の発現を阻害する条件下で接触 させる工程と; (b)前立腺癌腫瘍抗原遺伝子−1タンパクの発現のレベルを検出し、 該発現レベルの減少によって、前記化合物は前立腺癌腫瘍抗原遺伝子−1タンパ クの発現または活性を阻害できることが示される 工程と を具備した方法。 38.或る化合物が前立腺癌腫瘍抗原遺伝子−1タンパクに特異的に結合でき るかどうかを決定する方法であって: (a)適切な量の請求項20の精製タンパクと適切な量の前記化合物と を、該化合物と前記精製タンパクとの間での複合体形成を可能にする条件下で接 触させる工程と; (b)かかる複合体を検出し、該複合体の存在によって、前記化合物は 前立腺癌腫瘍抗原遺伝子−1タンパクに結合できることが示されるする工程と を具備する方法。。 39.請求項31または32の方法によって決定された、前立腺癌腫瘍抗原遺 伝子−1タンパクに結合でき又はその活性を阻害できる有効量の化合物と、薬学 的キャリアとを含有する薬学的組成物。 40.患者における転移能力をもった癌を治療する方法であって、前記患者に 対して、有効量の請求項29の組成物、請求項30または31の治療剤、請求項 30の薬学的組成物を、単独または組み合わせて投与することを具備した方法。 41.前立腺腫瘍誘導性遺伝子−1の配列を有する、単離された哺乳類核酸分 子。 42.請求項41に記載のDNA分子。 43.請求項41に記載のゲノムDNA分子。 44.請求項41に記載のcDNA分子。 45.請求項41に記載のRNA分子。 46.請求項41に記載の単離されたヒト核酸分子。 47.請求項41の核酸分子の配列と特異的に結合できる少なくとも15ヌク レオチドの核酸分子。 48.前立腺腫瘍誘導性遺伝子−1タンパクをコードするRNAに対して特異 的にハイブリダイズして、該RNA分子の翻訳を阻止できる配列を有するアンチ センスオリゴヌクレオチド。 49.前立腺腫瘍誘導性遺伝子−1配列の5´−UTRの発現を不活性化でき る配列を有するアンチセンスオリゴヌクレオチド。 50.細胞を含むサンプル中における前立腺腫瘍誘導性遺伝子−1の発現を検 出する方法であって、 (a)前記細胞から全RNAを採取し、こうして得られたRNAと請求 項47のラベルされた核酸分子とを、ハイブリダイズ条件下で接触させる工程と ; (b)前記分子にハイブリダイズしたRNAの存在を検出し、これによ って前記サンプル中での前立腺腫瘍誘導性遺伝子−1の発現を検出する工程と を具備した方法。 51.組織切片における前立腺腫瘍誘導性遺伝子−1の発現を検出する方法で あって、 (a)前記組織切片とラベルされた請求項47の核酸分子とを、ハイブ リダイズ条件下で接触させる工程と; (b)前記分子にハイブリダイズしたRNAの存在を検出し、これによ って前記組織切片における前立腺腫瘍誘導性遺伝子−1の発現を検出する工程と を具備する方法。 52.RNA転写のプロモータに対して機能的にリンクした、請求項41に記 載の単離された哺乳類核酸分子。 53.請求項41の単離された哺乳類核酸分子を含んだベクター。 54.請求項53に記載のプラスミド。 55.請求項53に記載のプラスミドであって、PTI−1と命名され、且つ ATCC受付番号第97020号を有するプラスミド。 56.請求項54に記載のウイルス。 57.請求項54に記載のDNAウイルス。 58.請求項54に記載のRNAウイルス。 59.請求項54に記載のレトロウイルス。 60.哺乳類前立腺腫瘍誘導性遺伝子−1タンパクの生物学的活性を有するポ リペプチドを製造するための宿主ベクター系であって、請求項53のベクターと 適切な宿主とを含んでなる宿主ベクター系。 61.請求項60に記載の宿主ベクター系であって、前記適切な宿主がバクテ リア細胞、昆虫細胞、植物細胞または哺乳類細胞である方法。 62.哺乳類前立腺腫瘍誘導性遺伝子−1タンパクの生物学的活性を有するポ リペプチドを製造する方法であって、請求項61の宿主ベクター系を、前記ポリ ペプチドを産生させる条件下で増殖させることと、こうして産生された前記ポリ ペプチドを回収することとを具備した方法。 63.請求項53のベクターを含んだ哺乳類細胞。 64.精製された哺乳類前立腺腫瘍誘導性遺伝子−1タンパク。 65.請求項41の単離された哺乳類核酸分子によってコードされるポリペプ チド。 66.請求項64または65の哺乳類前立腺腫瘍誘導性遺伝子−1タンパクを 使用した、抗体を製造する方法。 67.請求項64または65の哺乳類前立腺腫瘍誘導性遺伝子−1タンパクに 対して特異的に結合できる抗体。 68.請求項67に記載のモノクローナル抗体。 69.請求項66または67の抗体と、薬学的に許容され得るキャリアとを含 有する薬学的組成物。 70.請求項66または67の抗体と、細胞毒性物質とを含有する薬学的組成 物。 71.請求項70に記載の治療剤であって、前記細胞毒性物質が放射性アイソ トープまたはトキシンである治療剤。 72.生物学的サンプル中の哺乳類前立腺腫瘍誘導性遺伝子−1タンパクの量 を測定するための免疫検定法であって: (a)前記生物学的サンプルと請求項66または67の抗体とを、該抗 体と前記哺乳類前立腺腫瘍誘導性遺伝子−1タンパクとの複合体の形成を可能に する条件下で接触させる工程と; (b)前記複合体の量を測定し、これによって前記生物学的サンプル中 の前記前立腺腫瘍誘導性遺伝子−1タンパクの量を測定する工程と を具備した方法。 73.前立腺腫瘍誘導性遺伝子−2の配列を有する、単離された哺乳類核酸分 子。 74.請求項73に記載のDNA分子。 75.請求項73に記載のゲノムDNA分子。 76.請求項73に記載のcDNA分子。 77.請求項63に記載のRNA分子。 78.請求項73に記載の単離されたヒト核酸分子。 79.請求項73の核酸分子の独特の配列と特異的にハイブリダイズできる、 少なくとも15ヌクレオチドの核酸分子。 80.前立腺腫瘍誘導性遺伝子−2タンパク配列の5´−UTRの発現を不活 性化できる配列を有するアンチセンスオリゴヌクレオチド。 81.RNA転写のプロモータに機能的にリンクした、請求項73に記載の単 離された哺乳類核酸分子。 82.請求項73の単離された哺乳類核酸分子を含んだベクター。 83.請求項82に記載のプラスミド。 84.請求項83に記載のプラスミドであって、PTI−2と命名され、且つ ATCC受付番号第69742号を有するプラスミド。 85.請求項82に記載のウイルス。 86.請求項82に記載のDNAウイルス。 87.請求項82に記載のRNAウイルス。 88.請求項82に記載のレトロウイルス。 89.前立腺腫瘍誘導性遺伝子−3の配列を有する、単離された哺乳類核酸分 子。 90.請求項89に記載のDNA分子。 91.請求項89に記載のゲノムDNA分子。 92.請求項89に記載のcDNA分子。 93.請求項89に記載のRNA分子。 94.請求項89に記載の単離されたヒト核酸分子。 95.請求項86の核酸分子の独特の配列と特異的にハイブリダイズできる、 少なくとも15ヌクレオチドの核酸分子。 96.前立腺腫瘍誘導性遺伝子−3タンパクをコードするRNA分子に特異的 にハイブリダイズして、該RNA分子の翻訳を妨げることができ、または該RN A分子を分解させることができる配列を有するアンチセンスオリゴヌクレオチド 。 97.前立腺腫瘍誘導性遺伝子−3タンパク配列の5´−UTRの発現を不活 性化できる配列を有するアンチセンスオリゴヌクレオチド。 98.細胞を含むサンプル中における前立腺腫瘍誘導性遺伝子−3の発現を検 出する方法であって、 (a)前記細胞から全RNAを採取し、こうして得られたRNAと請求 項92のラベルされた核酸分子とを、ハイブリダイズ条件下で接触させる工程と ; (b)前記分子にハイブリダイズしたRNAの存在を検出し、これによ って前記サンプル中での前立腺腫瘍誘導性遺伝子−3の発現を検出する工程と を具備した方法。 99.組織切片における前立腺腫瘍誘導性遺伝子−3の発現を検出する方法で あって、 (a)前記組織切片とラベルされた請求項95の核酸分子とを、ハイブ リダイズ条件下で接触させる工程と; (b)前記分子にハイブリダイズしたRNAの存在を検出し、これによ って前記組織切片における前立腺腫瘍誘導性遺伝子−3の発現を検出する工程と を具備した方法。 100.RNA転写のプロモータに機能的にリンクした、請求項89に記載の 単離された哺乳類核酸分子。 101.請求項89の単離された哺乳類核酸分子を含んだベクター。 102.請求項101に記載のプラスミド。 103.請求項102に記載のプラスミドであって、PTI−3と命名され、 且つATCC受付番号第97022号を有するプラスミド。 104.請求項102に記載のウイルス。 105.請求項102に記載のDNAウイルス。 106.請求項102に記載のRNAウイルス。 107.請求項102に記載のレトロウイルス。 108.哺乳類前立腺腫瘍誘導性遺伝子−3タンパクの生物学的活性を有する ポリペプチドを製造するための宿主ベクター系であって、請求項96のベクター と適切な宿主とを含んでなる宿主ベクター系。 109.請求項108に記載の宿主ベクター系であって、前記適切な宿主がバ クテリア細胞、昆虫細胞、植物細胞または哺乳類細胞である方法。 110.哺乳類前立腺腫瘍誘導性遺伝子−1タンパクの生物学的活性を有する ポリペプチドを製造する方法であって、請求項109の宿主ベクター系を、前記 ポリペプチドを産生させる条件下で増殖させることと、こうして産生された前記 ポリペプチドを回収することとを具備した方法。 111.請求項101のベクターを含んだ哺乳類細胞。 112.精製された哺乳類前立腺腫瘍誘導性遺伝子−3タンパク。 113.請求項89の単離された哺乳類核酸分子によってコードされるポリペ プチド。 114.請求項112または113の哺乳類前立腺腫瘍誘導性遺伝子−3タン パクを使用した、抗体を製造する方法。 115.請求項112または113の哺乳類前立腺腫瘍誘導性遺伝子−3タン パクに対して特異的に結合できる抗体。 116.請求項115のモノクローナル抗体。 117.請求項114または115の抗体と、薬学的に許容され得るキャリア とを含有する薬学的組成物。 118.請求項114または115の抗体と、細胞毒性物質とを含有する薬学 的組成物。 119.請求項116に記載の治療剤であって、前記細胞毒性物質が放射性ア イソトープまたはトキシンである治療剤。 120.生物学的サンプル中の哺乳類前立腺腫瘍誘導性遺伝子−3タンパクの 量を測定するための免疫検定法であって: (a)前記生物学的サンプルと請求項114または115の抗体とを、 該抗体と前記哺乳類前立腺腫瘍誘導性遺伝子−3タンパクとの複合体の形成を可 能にする条件下で接触させる工程と; (b)前記複合体の量を測定し、これによって前記生物学的サンプル中 の前記前立腺腫瘍誘導性遺伝子−3タンパクの量を測定する工程と を具備した方法。 121.細胞の発癌性形質転換を不活性化する方法であって、前立腺腫瘍誘導 性遺伝子−1,2または3の5´−UTRの発現を不活性化することを具備した 方法。 122.請求項121に記載の方法であって、前記不活性化は、前立腺腫瘍誘 導性遺伝子−1配列の完全な5´−UTRまたは5´−UTRの一部を不活性で きる配列を有するアンチセンスオリゴヌクレオチドを用いることによって行われ る方法。 123.請求項121に記載の方法であって、前記不活性化は、前立腺腫瘍誘 導性遺伝子−2配列の完全な5´−UTRまたは5´−UTRの一部を不活性で きる配列を有するアンチセンスオリゴヌクレオチドを用いることによって行われ る方法。 124.請求項121に記載の方法であって、前記不活性化は、前立腺腫瘍誘 導性遺伝子−3配列の完全な5´−UTRまたは5´−UTRの一部を不活性で きる配列を有するアンチセンスオリゴヌクレオチドを用いることによって行われ る方法。 125.請求項122,123または124に記載の方法であって、前記アン チセンスオリゴヌクレオチドがレトロウイルスベクターによって細胞に導入され る方法。 126.請求項122,123または124に記載の方法であって、前記アン チセンスオリゴヌクレオチドがDNAウイルスベクターによって細胞に導入され る方法。 127.請求項122,123または124に記載の方法であって、前記アン チセンスオリゴヌクレオチドがRNAウイルスベクターによって細胞に導入され る方法。
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