JPWO2004031380A1 - TAP活性の阻害によりMHCclassIによる外来エピトープの提示を増強する方法 - Google Patents
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Abstract
本発明は、TAP活性を阻害することによりMHC class Iによる外来エピトープの提示を増強する方法に関する。TAP阻害因子とエピトープ結合β2mを共にコードする哺乳動物細胞感染性ウイルスベクターを構築し、哺乳動物細胞に導入した。TAP阻害因子により内因性のMHC class I/ペプチド複合体を減少させ、ベクターから発現させたエピトープ結合β2mを含むMHC class I/ペプチド複合体を高頻度に細胞表面に提示させることに成功した。本発明は、感染症や癌などにおけるワクチン療法において有用である。
Description
本発明は、TAP活性の阻害によりMHC class Iによる外来エピトープの提示を増強する方法に関する。
MHC(major histocompatibility complex)class I分子は重鎖(heavy chain;HC)とβ2ミクログロブリン(β2−microglobulin;β2m)からなるヘテロダイマーであり、体内にあるほとんどの細胞がその細胞膜表面上に持つ。MHC class I分子はその重鎖によって作られるペプチド収容溝に10アミノ酸前後からなるペプチドを収容することができ、そのMHC class I/ペプチド複合体が細胞性免疫の担い手である細胞傷害性T細胞(CTL)上のT cell receptor(TCR)によって認識されることから、MHC class I分子によって提示されるペプチドは「エピトープ(epitope;抗原決定基)」と呼ばれる。
細胞質内で作られた自己抗原、あるいはウイルス抗原、腫瘍抗原などに由来するペプチド断片はTAP(transporter associated with antigen processing)と呼ばれる粗面小胞体上にあるトランスポーターを介して粗面小胞体へと運ばれ、そこでMHC class I重鎖およびβ2mとともに安定なMHC class I/ペプチド複合体を形成する。β2−ミクログロブリン分子はMHC class Iの立体構造の安定性の確保とH鎖の細胞表面への輸送に役割を果たしている(日本分子生物学会編「免疫系:認識・分化・増殖」本庶 佑、渡邊 武 編集、丸善株式会社、117−118ページ)。ペプチドを結合していない空のMHC class I分子は37℃の培養条件では非常に不安定であることが知られている。
MHC class I分子によって提示されるペプチドであるエピトープは、ある抗原に対する特異的な細胞性免疫を誘導するのに非常に重要な分子であり、HIVをはじめとするウイルス感染や、癌に対する免疫治療としてペプチドワクチンの開発が試みられている。しかしながら多くのウイルス抗原や腫瘍抗原由来の主要なエピトープは、MHC class I分子とペプチドとの結合が弱く、ペプチドのみをワクチンとして使用してもその安定性の低さから一般に効果が期待できない。これまでに抗原性を損なわずMHC class I分子との結合を高めるアミノ酸置換を行った人工のエピトープを用いた、メラノーマ患者に対する臨床研究では効果が認められているが、このような安定性、抗原性に優れたエピトープを同定、開発することは煩雑で困難であり、必ずしも目的のものが得られるわけではない。
また一方でβ2mによるMHC class I分子上のペプチドの安定性の増加という現象が知られており、そのβ2mのアジュバント効果を利用した系の開発も行われている。
近年、エピトープペプチドをMHC class IおよびII分子あるいはβ2mに融合させたMHC class I/ペプチド複合体の発現が試みられている(Uger,R.A.and Barber,B.H.,1998,J.Immunol.160:1598−1605;White,J.et al.,1999,J.Immunol.162:2671−2676;Kang,X.et al.,1997,Cancer Res.57:202−205;Uger,R.A.et al.,J.Immunol.1999,162:6024−6028;米国特許第5,869,270号)。これらの系では、β2mのN末端にリンカーを介してエピトープのペプチド配列を融合させること(エピトープ結合β2m;epitope−linked−β2m)(″e/β2m″とも表記する)によって、特にMHC class I分子との結合力の弱いエピトープに関してペプチド単独に比して安定性が増加しCTLによる認識も高まることが報告されている。
現在ヒトのMHC class I分子について用いられているMHC class I/ペプチド複合体は、大腸菌にて重鎖(HC)およびβ2m蛋白質を別々に発現させ、精製し、さらに合成ペプチドを用いた3者によるインビトロフォールディングにてMHC class I/ペプチド複合体を作製している。それに対してマウスのMHC class I分子についてバキュロウイルスベクターを用い、昆虫細胞由来のMHC class I/ペプチド複合体の作製が報告されている(White,J.et al.,1999,J.Immunol.162:2671−2676)。この系ではMHC class I重鎖、エピトープ結合β2mを各々発現するバキュロウイルスを重感染させることによって、その細胞内でMHC class I/ペプチド複合体が作られる。バキュロウイルスベクターは昆虫細胞(例えばSf9細胞)で有効なプロモーターの下流で外来遺伝子を発現するシステム(特表平6−502990)であるため、哺乳類由来の細胞を利用することは困難である。また、PunnonenらはDNAシャッフリングに用いる遺伝子ワクチンベクターを開示しているが、エピトープを融合させたMHC class I重鎖またはβ2mについては記載されていない(Punnonen,J.他、Genetic Vaccine Vector Engineering、米国特許出願第20010006950号)。
細胞質内で作られた自己抗原、あるいはウイルス抗原、腫瘍抗原などに由来するペプチド断片はTAP(transporter associated with antigen processing)と呼ばれる粗面小胞体上にあるトランスポーターを介して粗面小胞体へと運ばれ、そこでMHC class I重鎖およびβ2mとともに安定なMHC class I/ペプチド複合体を形成する。β2−ミクログロブリン分子はMHC class Iの立体構造の安定性の確保とH鎖の細胞表面への輸送に役割を果たしている(日本分子生物学会編「免疫系:認識・分化・増殖」本庶 佑、渡邊 武 編集、丸善株式会社、117−118ページ)。ペプチドを結合していない空のMHC class I分子は37℃の培養条件では非常に不安定であることが知られている。
MHC class I分子によって提示されるペプチドであるエピトープは、ある抗原に対する特異的な細胞性免疫を誘導するのに非常に重要な分子であり、HIVをはじめとするウイルス感染や、癌に対する免疫治療としてペプチドワクチンの開発が試みられている。しかしながら多くのウイルス抗原や腫瘍抗原由来の主要なエピトープは、MHC class I分子とペプチドとの結合が弱く、ペプチドのみをワクチンとして使用してもその安定性の低さから一般に効果が期待できない。これまでに抗原性を損なわずMHC class I分子との結合を高めるアミノ酸置換を行った人工のエピトープを用いた、メラノーマ患者に対する臨床研究では効果が認められているが、このような安定性、抗原性に優れたエピトープを同定、開発することは煩雑で困難であり、必ずしも目的のものが得られるわけではない。
また一方でβ2mによるMHC class I分子上のペプチドの安定性の増加という現象が知られており、そのβ2mのアジュバント効果を利用した系の開発も行われている。
近年、エピトープペプチドをMHC class IおよびII分子あるいはβ2mに融合させたMHC class I/ペプチド複合体の発現が試みられている(Uger,R.A.and Barber,B.H.,1998,J.Immunol.160:1598−1605;White,J.et al.,1999,J.Immunol.162:2671−2676;Kang,X.et al.,1997,Cancer Res.57:202−205;Uger,R.A.et al.,J.Immunol.1999,162:6024−6028;米国特許第5,869,270号)。これらの系では、β2mのN末端にリンカーを介してエピトープのペプチド配列を融合させること(エピトープ結合β2m;epitope−linked−β2m)(″e/β2m″とも表記する)によって、特にMHC class I分子との結合力の弱いエピトープに関してペプチド単独に比して安定性が増加しCTLによる認識も高まることが報告されている。
現在ヒトのMHC class I分子について用いられているMHC class I/ペプチド複合体は、大腸菌にて重鎖(HC)およびβ2m蛋白質を別々に発現させ、精製し、さらに合成ペプチドを用いた3者によるインビトロフォールディングにてMHC class I/ペプチド複合体を作製している。それに対してマウスのMHC class I分子についてバキュロウイルスベクターを用い、昆虫細胞由来のMHC class I/ペプチド複合体の作製が報告されている(White,J.et al.,1999,J.Immunol.162:2671−2676)。この系ではMHC class I重鎖、エピトープ結合β2mを各々発現するバキュロウイルスを重感染させることによって、その細胞内でMHC class I/ペプチド複合体が作られる。バキュロウイルスベクターは昆虫細胞(例えばSf9細胞)で有効なプロモーターの下流で外来遺伝子を発現するシステム(特表平6−502990)であるため、哺乳類由来の細胞を利用することは困難である。また、PunnonenらはDNAシャッフリングに用いる遺伝子ワクチンベクターを開示しているが、エピトープを融合させたMHC class I重鎖またはβ2mについては記載されていない(Punnonen,J.他、Genetic Vaccine Vector Engineering、米国特許出願第20010006950号)。
本発明は、TAP活性の阻害によりMHC class Iによる外来エピトープの提示を増強する方法を提供することを課題とする。
本発明者らは、遺伝子組み換えによりエピトープを結合したβ2mをコードする遺伝子を構築し、哺乳動物細胞感染性ウイルスベクターを用いてこのエピトープ結合β2mを哺乳動物細胞で発現させて、これらの細胞においてMHC class I/ペプチド複合体を生産させる系の開発を行った。しかし、哺乳動物の細胞表面には多数のMHC class I分子が存在しており、それぞれのMHC class I分子は細胞内に存在するタンパク質由来の様々なペプチドを提示しているため、エピトープ結合β2mを哺乳動物細胞で発現させた場合、このエピトープ結合β2mと複合体を形成するMHC class I分子の割合はその分低下してしまう。
本発明者らは、目的のエピトープを提示したMHC class I分子の頻度を高めることは、免疫誘導にとって極めて重要だと考えた。例えば、MHC class I/ペプチド複合体を用いた抗原特異的CTLの頻度の定量において、″MHC class I/ペプチド・テトラメリック複合体(テトラマー)″〔MHC class I/peptide tetrameric complex(tetramer)〕を用いる方法が開発されている(Altman J.D.et al.,Science274:94−96(1996))。これはMHC class I/ペプチド複合体をbiotin−avidinの結合を用いて4量体化し、さらに蛍光標識を付加したもので、FACSによる解析に利用される。この方法は個体から分離した末梢血単核球をそのまま用いて測定することができるため、簡便で個体内の頻度を直接反映する上、非常に感度がよく、さらに特異性も高いことが確認されている(Wilson,J.D.K.et al.,J.Exp.Med.188:785−790(1998);Kuroda,M.J.et al.,J.Exp.Med.187:1373−1381(1998))。本発明者らは、上記に示したMHC class I/ペプチド複合体の解析においては、当初試みられていた単量体のMHC class I/ペプチド複合体では1:1のMHC class I/ペプチド複合体とTCRの結合力が弱いためFACSによる解析が不可能であったが、それをテトラマーにすること、つまり複数のMHC class I/ペプチド複合体−TCRの結合が同時に存在することによってはじめて解析が可能になったという経緯に注目した。
また、上記のエピトープ結合β2mを哺乳動物細胞で発現させる系においても、細胞内に存在するタンパク質由来の様々なペプチドを提示させたままにしておくことにより、目的のエピトープを提示しているMHC class I/ペプチド複合体が近傍に存在する確率が低下する可能性がある。
以上の二つの点を考えあわせることで、本発明者らは、一つの細胞膜上のMHC class 1/ペプチド複合体上に同じエピトープを高率に提示させることができれば、TCRによる認識もより効率よく行われる、すなわちCTLを効率良く活性化できると考えた。例えば、これまでにも細胞表面を酸処理することによって、提示されているMHC class I/ペプチド複合体上のペプチドをはがし、洗い流した後に単一の合成ペプチドを高濃度に加えるとCTLを効率良く活性化できるという報告がある(Langlade−Demoyen,P.et al.,1994,Int.Immunol.6:1759−1766)。しかしながらこのような操作は試験管内では可能であるが、実際の個体内では不可能であり、かつ上記のようにペプチドの安定性は低いことを考えると免疫治療への応用は難しい。
そこで本発明者らは、TAPを介したペプチド輸送を阻害する分子を用いて細胞由来の抗原提示を阻害し、β2mに融合した目的のエピトープのみを抗原提示させようと考えた。まず、TAP阻害因子として知られる単純ヘルペスI型ウイルス(HSV−1)由来のICP47(Hill,A.et al.,1995,Nature 375:411−415;Fruh,K.et al.,1995,Nature 375:415−418)およびヒトサイトメガロウイルス(CMV)のUS6(Ahn,K.et al.,1997,Immunity 6:613−621;Hengel,H.et al.,1997,Immunity 6:623−632)を発現する組み換えセンダイウイルス(SeV)ベクターを構築した。このベクターを、ヒトCD4陽性Tリンパ球株H9、およびMT−2に導入し、フローサイトメトリーにより細胞表面上のMHC class I/ペプチド複合体を解析した。その結果、対照の野生型SeVを感染させた細胞ではMHC class I/ペプチド複合体レベルに有意な変化は検出されなかったが、TAP阻害分子US6を発現するSeVベクターを感染させた細胞では、時間と共にMHC class I/ペプチド複合体レベルが減少し、新規(de novo)のMHC class I/ペプチド複合体の発現が抑制されていることが示された。
次に、ICP47またはUS6を発現するSeVベクターを上記細胞に感染後、さらに酸処理を行って細胞表面上に発現するエピトープを解離させた。この処理により、細胞表面上にもともと存在するMHC class I/ペプチド複合体をより効率的に減少させることが可能であった。さらに本発明者らは、エピトープ結合β2mと同時にTAP阻害分子を細胞内に発現させることによって、細胞表面上の単一エピトープを持つMHC class I/ペプチド複合体の高率な発現を試みた。そのために本発明者らは、TAP阻害分子(US6)とエピトープ結合β2mを共発現するベクターを構築した。ベクターから発現されるエピトープはβ2mと融合しているため、TAPとは無関係に粗面小胞体内に存在することができる。このベクターを用い、TAP阻害因子の効果により内在性蛋白質由来のペプチドを提示するMHC class I/ペプチド複合体を減少させ、目的の外来エピトープが結合したβ2mを含むMHC class I/ペプチド複合体を高頻度で発現させることに成功した。このように、「細胞表面上の単一ペプチドを持つMHC class I/ペプチド複合体の高率な発現」に関してTAP阻害分子を用いた系は本発明により初めて提供されたまったく新しい概念であり、免疫治療ワクチンとして期待が持たれる。
本発明により、目的のエピトープ結合β2mを含むMHC class I/ペプチド複合体を、哺乳動物細胞において高い純度で発現させることが可能となる。例えば、実施例に示すようなエピトープを結合したβ2mまたはMHC class I重鎖を発現する哺乳動物細胞感染性のウイルスベクターを細胞に導入し、TAP阻害剤存在下で発現させることにより、導入遺伝子から発現されるエピトープを含むMHC class I/ペプチド複合体を優先的に細胞表面に形成させることができる。
実施例に示すように、エピトープ結合β2m(HIV−1 Nefタンパク由来のエピトープが結合しているβ2m)とMHC class I重鎖(HLA−A*2402)とを共発現させた細胞は、HIV−1 Nefタンパク由来の合成エピトープペプチドをパルス投与した場合と同等またはそれ以上の効率で抗原特異的CTLに認識される。また、エピトープ結合β2mを発現するSeVベクター導入細胞から回収したエピトープ結合β2mは、エピトープ結合β2mを標的細胞の培養液に添加することによって、標的細胞に対する抗原特異的CTLの反応を誘導する。これらの知見は、エピトープ結合β2mをコードするベクターが、抗原特異的な免疫反応を誘導するためのインビボまたはエクスビボにおける遺伝子治療に有用であることを示している。ここにTAP阻害剤を用いることにより、さらに高純度で目的のエピトープを提示させることが可能となる。TAP阻害蛋白質の存在下で目的のMHC class I/ペプチド複合体を個体内で産生させれば、極めて効果の高い免疫治療を実現することが可能と考えられる。
このように本発明者らは、TAPの阻害を介して内因性のエピトープの提示を阻害することによって、効率的に外来エピトープを提示させる方法を確立した。TAP阻害剤の存在下でエピトープを融合させたMHC class I重鎖またはβ2mを発現するベクターをインビボおよびエクスビボで導入することにより、抗原特異的細胞性免疫を誘導することが可能になる。本発明の方法は、例えばウイルスやバクテリア等の感染症に対する防御免疫の誘導、および癌に対する免疫療法などに有用である。
すなわち本発明は、TAP活性を阻害することによりMHC class Iによる外来エピトープの提示を増強する方法に関し、より具体的には、
(1)MHC class Iによる外来エピトープの提示を増強する方法であって、
(a)細胞のTAP活性を阻害する工程、および
(b)エピトープを融合させたMHC class I重鎖またはエピトープを融合させたβ2mを該細胞で発現させる工程、を含む方法、
(2)酸処理を行う工程をさらに含む、(1)に記載の方法、
(3)細胞のTAP活性を阻害する工程が、TAP阻害活性を有する蛋白質を該細胞に接触させる工程または、該蛋白質をコードするベクターを該細胞へ導入する工程である、(1)または(2)に記載の方法、
(4)TAP阻害活性を有する蛋白質がUS6またはICP47である、(3)に記載の方法、
(5)ベクターが哺乳動物細胞に感染可能なウイルスベクターである、(3)に記載の方法、
(6)ベクターがセンダイウイルスベクターである、(5)に記載の方法、
(7)(i)TAP遺伝子の発現が阻害されているか、TAP阻害剤を含むか、またはTAP阻害剤をコードする遺伝子を発現可能に保持し、かつ(ii)エピトープを融合させたMHC class I重鎖若しくはエピトープを融合させたβ2mをコードする遺伝子を発現可能に保持する哺乳動物細胞、
(8)(i)TAP阻害剤または該阻害剤を発現可能なベクター、および(ii)エピトープを融合させたMHC class I重鎖若しくはエピトープを融合させたβ2m、またはエピトープを融合させたMHC class I重鎖若しくはエピトープを融合させたβ2mを発現可能なベクター、を含むエピトープを提示させるためのキット、
(9)下記(i)および(ii)の両方を発現可能なベクター;
(i)TAP阻害剤、および
(ii)エピトープを融合させたMHC class I重鎖またはエピトープを融合させたβ2m、に関する。
本発明は、TAP活性を阻害することによりMHC class Iによる外来エピトープの提示を増強する方法を提供する。本発明の方法は、具体的には、(a)細胞のTAP活性を阻害する工程、および(b)エピトープを融合させたMHC class I重鎖またはエピトープを融合させたβ2mを該細胞で発現させる工程、を含む方法である。工程(a)および(b)の順序に制限はなく、上記方法には、(a)または(b)のどちらを先に行った場合も、また同時に行った場合も含まれる。TAPとは、ATP結合カセットファミリーに属する分子で、TAP−1およびTAP−2の2種類がある。
ヒトTAP−1遺伝子は、例えばAccession NM_000593(配列番号:47)(protein ID NP_000584(配列番号:48))を参照のこと(Garbi,N.et al.,Eur.J.Immunol.33,264−273(2003);Heintke,S.et al.,FEBS Lett.533,42−46(2003);Ozbas−Gerceker,F.et al.,Turk J Pediatr 44,91−97(2002);Seliger,B.et al.,Int.J.Oncol.20,349−353(2002);Saveanu,L.and Van Endert,P.M.,Adv.Exp.Med.Biol.495,79−82(2001);Chen,H.L.et al.,Nat.Genet.13,210−213(1996);Beck,S.et al.,J.Mol.Biol.255,1−13(1996);Jackson,D.G.and Capra,J.D.,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.90,11079−11083(1993);Glynne,R.et al.,Eur.J.Immunol.23,860−866(1993);Beck,S.et al.,J.Mol.Biol.228,433−441(1992);Bodmer,J.G.et al.,Tissue Antigens 39,161−173(1992);Bahram,S.et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.88,10094−10098(1991);Spies,T.et al.,Nature 348,744−747(1990);Trowsdale,J.et al.,Nature 348(6303),741−744(1990))。TAP−1は、APT1,PSF1,ABC17,ABCB2,RING4,またはD6S114Eなどとも呼ばれる。また、例えばラットTAP−1遺伝子は、Accession NM_032055(protein ID NP_114444)に記載されている(Rudolph,M.G.et al.,J.Mol.Biol.324,975−990(2002);Daumke,0.and Knittler,M.R.,Eur.J.Biochem.268,4776−4786(2001);Deverson,E.V.et al.,Nature348,738−741(1990))。マウスTAP−1遺伝子は、Accession NM_013683(protein ID NP_038711)に記載されている(Garbi,N.et al.,Eur.J.Immunol.33,264−273(2003);Ruedl,C.et al.,Eur.J.Immunol.32,818−825(2002);Neveu,R.et al.,Mol.Immunol.38,661−667(2002);Marusina,K.et al.,J.Immunol.158,5251−5256(1997);Van Kaer,L.et al.,Cell 71,1205−1214(1992);Hanson,I.M.and Trowsdale,J.,Immunogenetics 34,5−11(1991);Cho,S.et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.88,5197−5201(1991);Monaco,J.J.et al.,Science 250(4988),1723−1726(1990))。
ヒトTAP−2遺伝子は、例えばAccession NM_000544(配列番号:49)(protein ID NP_000535(配列番号:50))に記載されている(Garbi,N.et al.,Eur.J.Immunol.33,264−273(2003);Heintke,S.et al.,FEBS Lett.533,42−46(2003);Ozbas−Gerceker,F.et al.,Turk J Pediatr 44,91−97(2002);Penfornis,A.et al.,Hum.Immunol.63,61−70(2002);Saveanu,L.and Van Endert,P.M.,Adv.Exp.Med.Biol.495,79−82(2001);Yan,G.et al.,J.Immunol.162,852−859(1999);Cesari,M.M.et al.,Immunogenetics 45,280−281(1997);Pattanakitsakul,S.et al.,Tissue Antigens 47,353−355(1996);Beck,S.et al.,J.Mol.Biol.255,1−13(1996);Cano,P.and Baxter−Lowe,L.A.,Tissue Antigens 45,139−142(1995);de la Salle,H.et al.,Science 265,237−241(1994);Glynne,R.et al.,Eur.J.Immunol.23,860−866(1993);Powis,S.H.et al.,Immunogenetics 37,373−380(1993);Beck,S.et al.,J.Mol.Biol.228,433−441(1992);Bodmer,J.G.et al.,Tissue Antigens 39,161−173(1992);Powis,S.H.et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.89,1463−1467(1992);Kelly,A.et al.,Nature 355,641−644(1992);Bahram,S.et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.88,10094−10098(1991);Trowsdale,J.et al.,Nature 348(6303),741−744(1990))。TAP−2は、APT2,PSF2,ABC18,ABCB3,RING11,D6S217Eなどとも呼ばれる。また、マウスTAP−1遺伝子は、例えばAccession NM_011530(protein ID NP_035660,P36371)に記載されている(Garbi,N.et al.,Eur.J.Immunol.33,264−273(2003);Marusina,K.et al.,J.Immunol.158,5251−5256(1997);Yang,Y.et al.,J.Biol.Chem.267,11669−11672(1992);Attaya,M.et al.,Nature 355,647−649(1992);Monaco,J.J.et al.,Science 250,1723−1726(1990))。ラットTAP−1遺伝子は、例えばAccession NM_032056(protein ID NP_114445)に記載されている(Powis,S.J.et al.,Nature 354,528−531(1991))。ウシTAP−1遺伝子は、例えばAccession NM_174222(protein ID NP_776647)に記載されている(Ambagala,A.P.et al.,Immunogenetics 54,30−38(2002))。
TAP−1遺伝子およびTAP−2遺伝子には、多型が存在する。これらの多型は全て本発明においてそれぞれTAP1−1遺伝子およびTAP−2遺伝子に含まれる。具体的には、本発明においてTAP−1遺伝子およびTAP−2遺伝子には、それぞれ上記に示した哺乳動物TAP−1蛋白質(NP_000584、NP_114444、またはNP_038711など)および哺乳動物TAP−2蛋白質(NP_000535、NP_035660、P36371、NP_114445、またはNP_776647など)と、アミノ酸配列において68%以上、好ましくは70%以上、より好ましくは75%以上、より好ましくは80%以上、より好ましくは85%以上、より好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含む蛋白質をコードする核酸が含まれる。これらの蛋白質は、エピトープのプロセッシングに関与している。
アミノ酸配列の同一性は、例えばBLASTPプログラム(Altschul,S.F.et al.,1990,J.Mol.Biol.215:403−410)を用いて決定することができる。例えばNCBI(National Center for Biothchnology Information)のBLASTのウェブページにおいてLow complexityを含むフィルターは全てOFFにして、デフォルトのパラメータを用いて検索を行う(Altschul,S.F.et al.(1993)Nature Genet.3:266−272;Madden,T.L.et al.(1996)Meth.Enzymol.266:131−141;Altschul,S.F.et al.(1997)Nucleic Acids Res.25:3389−3402;Zhang,J.& Madden,T.L.(1997)Genome Res.7:649−656)。例えば2つの配列の比較を行うblast2sequencesプログラム(Tatiana A et al.(1999)FEMS Microbiol Lett.174:247−250)により、2配列のアライメントを作成し、配列の同一性を決定することができる。ギャップはミスマッチと同様に扱い、例えば哺乳動物TAP−1蛋白質(NP_000584、NP_114444、またはNP_038711など)および哺乳動物TAP−2蛋白質(NP_000535、NP_035660、P36371、NP_114445、またはNP_776647など)のアミノ酸配列全体に対する同一性の値を計算すればよい。
また、本発明においてTAP−1およびTAP−2遺伝子には、それぞれ上記に示した哺乳動物TAP−1遺伝子(NM_000593、NM_032055、またはNM_013683など)および哺乳動物TAP−2遺伝子(NM_000544、NM_011530、NM_032056、またはNM_174222など)の蛋白質コード配列の30塩基以上、より好ましくは50塩基以上、より好ましくは100塩基以上、より好ましくは150塩基以上、より好ましくはコード配列全長と、ストリンジェントな条件下でハイブリダイズする核酸が挙げられる。ハイブリダイゼーションにおいては、哺乳動物TAP−1または2遺伝子のコード配列を含む核酸、またはハイブリダイズの対象とする核酸のどちらかからプローブを調製し、それが他方の核酸にハイブリダイズするかを検出することにより同定することができる。ストリンジェントなハイブリダイゼーションの条件は、例えば5xSSC(1xSSCは150mM塩化ナトリウムおよび15mMクエン酸ナトリウムを含む)、7%(w/v)SDS(ドデシル硫酸ナトリウム)、100μg/ml変性サケ精子DNA、5xデンハルト液(1xデンハルト溶液は0.2%ポリビニールピロリドン、0.2%牛血清アルブミン、および0.2%フィコールを含む)を含む溶液中、48℃、好ましくは50℃、より好ましくは55℃、より好ましくは60℃でハイブリダイゼーションを行い、その後ハイブリダイゼーションと同じ温度で2xSSC,0.1%(w/v)SDS中、好ましくは1xSSC,0.1%(w/v)SDS中、より好ましくは0.5xSSC,0.1%(w/v)SDS中、より好ましくは0.1xSSC,0.1%(w/v)SDS中で、振蘯しながら2時間洗浄する条件である。
TAP−1とTAP−2は双方とも膜貫通ドメインを持ち、小胞体膜上でヘテロダイマーを形成してトランスポーターの機能を発揮する。この2つのどちらが欠けてもMHC class I分子による抗原提示はできなくなる。細胞質内でプロセシングを受けたペプチドはTAPトランスポーターによってATP依存性に小胞体内へと輸送され、そこでMHC class I分子と結合する。本発明においてTAPには、TAP−1およびTAP−2が含まれる。またTAP活性の阻害は、TAP−1および/またはTAP−2の活性の阻害が含まれる。TAP活性の阻害は、直接または間接であってよい。例えば、TAP活性の阻害には、TAPに直接作用する阻害剤を適用してTAPの活性を阻害すること、およびTAPの発現(転写または翻訳)の抑制により間接的にTAP活性を阻害することが含まれる。TAPの発現の阻害は、TAP遺伝子のアンチセンス核酸を細胞で発現させたり、あるいはTAP遺伝子の転写産物を切断するリボザイムを細胞で発現させることにより実施することができる。また、TAP遺伝子の転写産物の一部の相補配列を含む2本鎖RNA部分を持つ核酸を用いて、(RNA interferance;RNA干渉)によりTAP遺伝子の発現を阻害してもよい。これらは全て、本発明においてTAP阻害剤となる。
一般的にRNAiとは、標的遺伝子のmRNA配列の一部と相同な配列からなるセンスRNAおよびこれと相補的な配列からなるアンチセンスRNAを含むRNAを細胞内に導入または発現させることにより、標的遺伝子mRNAの破壊を誘導し、標的遺伝子の発現が阻害される現象を言う(Genes Dev.2001,15:188−200;Elbashir,SM et al.(2001)Nature 411:494−498)。RNAi効果を持つ2本鎖RNAが細胞内に導入されると、DICERといわれる酵素(RNase III核酸分解酵素ファミリーの一種)が2本鎖RNAと接触し、2本鎖RNAがsmall interfering RNA(siRNA)と呼ばれる小さな断片に分解される。本発明においてsiRNAは、このような細胞内プロセッシングにより生成したRNAに加え、RNAiにより標的遺伝子の発現を阻害するために人工的に合成または発現させたRNA分子もsiRNAと総称する。本発明におけるRNAi効果を有すRNAには、これらのsiRNAが含まれる。siRNAにより、インビボにおいて標的遺伝子の発現を抑制することができる(Anton P.et al.,Nature Vol.418 38−39 2002;David L.et al.,Nature genetics Vol.32 107−108,2002)。
ある標的遺伝子に対するsiRNAは、通常、この遺伝子の転写配列(mRNA配列)における連続する15塩基以上の配列(より好ましくは16塩基以上、17塩基以上、18塩基以上、または19塩基以上の配列)、およびその相補配列を含み、これらの配列がハイブリダイズして2本鎖を形成するRNAである。好ましくは、連続する19〜30塩基、より好ましくは20〜25塩基の配列、より好ましくは21〜23塩基の配列またはその相補配列を片方の鎖に含み、これと相補対を形成するようなもう一方の鎖を含むRNAである。しかし、より長い配列を含むRNAであっても、細胞において、RNAi効果を有するsiRNAへ分解されることが期待されるため、RNAの長さは特に制限されない。また、標的遺伝子のmRNAの全長もしくはほぼ全長の領域に対応する長鎖二本鎖RNAを、例えば、予めDICERで分解させ、その分解産物を利用することも可能である。この分解産物には、RNAi効果を有すRNA分子(siRNA)が含まれることが期待される。この方法によれば、RNAi効果を有することが期待されるmRNA上の領域を、特に選択しなくともよい。即ち、標的遺伝子のRNAi効果を有する配列は、必ずしも正確に規定される必要はない。
通常、末端に数塩基のオーバーハングを有する2本鎖RNAは、RNAi効果が高いことが知られている。本発明において用いるsiRNAは、必須ではないが、末端(好ましくは3’末端)に数塩基のオーバーハングを有することが望ましい。このオーバーハングを形成する塩基の長さは特に制限されないが、好ましくは、2塩基のオーバーハングである。本発明においては例えば、TT(チミンが2個)、UU(ウラシルが2個)、その他の塩基のオーバーハングを有する2本鎖RNA(最も好ましくは19塩基対の2本鎖RNA部分と2塩基(TT)のオーバーハングを有する分子)を好適に用いることができる。本発明のsiRNAには、このようにオーバーハングを形成する塩基がDNAであるような分子も含まれる。
また、siRNAにおいて塩基対を形成する2つの鎖は、スペーサーを介して連結されていてもよい。すなわち、このスペーサーがループを形成して、その前後のRNA配列同士がアニールして2本鎖を形成するRNAも好適に用いることができる。スペーサーの長さに制限はないが、例えば3〜23塩基としてよい。
また、上記のsiRNAを発現し得るベクターもまた、本発明において使用することができる。即ち本発明は、RNAi効果を持つRNAを発現し得るベクターの使用に関する。上記RNAを発現し得るベクターは、例えば2本鎖からなるsiRNAの一方の鎖と他方の鎖が別々に発現するように、それぞれ別々のプロモーターと連結した核酸であってよい。あるいは選択的スプライシング等により1つのプロモーターから2種のRNAが転写されるようにしてもよい。あるいは、センス鎖とアンチセンス鎖がスペーサー(ループを形成する)を介して連結された一本鎖RNAを発現するベクターであってもよい。このベクターから発現したRNAは、RNAi効果を持つRNAステムを形成して標的遺伝子の発現を抑制する。ステムの長さは上記のsiRNAと同様であるが、例えば19〜29塩基としてよい。スペーサーの長さに制限はないが、例えば3〜23塩基としてよい。5’および/または3’に数塩基のオーバーハングを有していても、いなくてもよい。これらのベクターは、当業者においては、一般的な遺伝子工学技術により、容易に作製することができる(Brummelkamp TR et al.(2002)Science 296:550−553:Lee NS et al.(2001)Nature Biotechnology 19:500−505;Miyagishi M & Taira K(2002)Nature Biotechnology 19:497−500;Paddison PJ et al.(2002)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 99:1443−1448;Paul CP et al.(2002)Nature Biotechnology 19:505−508;Sui G et al.(2002)Proc Natl Acad Sci USA 99(8):5515−5520;Proc Natl Acad Sci USA 99:14943−14945,2002;Paddison,PJ et al.(2002)Genes Dev.16:948−958)。より具体的には、目的のRNA配列をコードするDNAを公知の種々の発現ベクターへ適宜挿入することによって構築することが可能である。プロモーターとしては、RNAポリメラーゼIIIプロモーターなどを好適に用いることができる。具体的には、例えばU6 Pol IIIプロモーター、およびH1 RNAプロモーター(H1 RNAはRNasePを構成する一成分である)などが利用できる。
以下に、好ましいsiRNAの一例を例示するが、本発明において用いられ得るsiRNAはこれらに限定されない。まず、標的遺伝子の開始コドンから、50塩基以上、好ましくは60塩基以上、より好ましくは70塩基以上下流の転写配列領域を選択する。該領域から、好ましくはAA配列を見つけ、該AAに続く17〜20ヌクレオチド(例えばAAに続く19ヌクレオチド)を選択する。AAの次の塩基は特に制限はないが、GまたはCである配列が好適には選択される。ここで、選択する配列のGC含量は、20〜80%であることが好ましく、より好ましくは30〜70%、より好ましくは35〜65%である。また、選択した配列は、siRNAを投与する組織で発現する遺伝子の中で、標的遺伝子に特異的な配列であることが好ましい。例えば、公共の遺伝子配列データベースで選択配列をqueryにして検索し、投与個体の遺伝子の中で標的遺伝子以外に同一の配列を転写配列に持つ遺伝子が存在しないことを確認することが好ましい。また配列は、標的遺伝子の蛋白質コード配列(CDS)内から選択することが好ましい。このようにして選択された配列の初めのAAを除く配列を含む配列(好ましくは、3’にUUまたはTTが付加されている)、およびその相補配列(好ましくは3’にUUまたはTTを有する)は、好適なsiRNAとなる。またAAに続く配列を探す代わりに、CAに続く配列を上記と同様に探してもよい。あるいはAAまたはCA以外の配列であってもよい。複数種作製されたsiRNAから、最適なRNAi効果を有するRNAを適宜選択することも可能である。
RNAi効果を有するRNAは、当業者においては標的遺伝子の塩基配列を基に、適宜作製することができる。標的となるTAP遺伝子の塩基配列は、上述のように公共の遺伝子データベースから容易に取得することができるし、既知のTAP遺伝子をプローブに、哺乳動物のcDNAライブラリーをスクリーニングしたり、あるいはRT−PCRにより取得することができる。得られた遺伝子の塩基配列を基に、上記の説明に従ってsiRNAを設計することができる。
標的となる遺伝子の配列は、必ずしも遺伝子全長の塩基配列が判明している必要はない。siRNAとして選択可能な任意の連続するRNA領域(例えば、20〜30塩基)が判明していればよい。従って、EST(Expressed Sequence Tag)等のようにmRNAの一部は判明しているが、全長が判明していない遺伝子断片からも、該断片の塩基配列を基にsiRNAを作製することが可能である。合成したsiRNAを臨床に使用する場合、siRNAは修飾することができる。
また、アンチセンス核酸により遺伝子の発現を抑制する場合は、標的となるTAP遺伝子の転写される配列の連続した13ヌクレオチド以上、好ましくは14ヌクレオチド以上、さらに好ましくは15ヌクレオチド以上(18ヌクレオチド以上、20ヌクレオチド以上、または25ヌクレオチド以上)に対するアンチセンス配列を含む核酸であってよい。例えば、初期転写配列中のエクソン−イントロン境界、イントロン−エクソン境界、翻訳開始コドンを含む領域、5’端近傍の非翻訳領域、または成熟mRNA中の蛋白質コード配列(CDS)の連続した13ヌクレオチド以上、好ましくは14ヌクレオチド以上、さらに好ましくは15ヌクレオチド以上に対するアンチセンス配列を含む核酸などが好ましい。また臨床応用を考慮する場合、使用されるアンチセンス核酸は、通常、合成オリゴマーである。アンチセンス核酸はDNAであってよく、さらに修飾されていてもよい。例えば、ヌクレアーゼ分解に対する感受性を減らし、且つアンチセンス核酸としての活性を維持するために、リン酸エステル結合部のO(酸素)をS(硫黄)に置換したSオリゴ(ホスホロチオエート型オリゴヌクレオチド)の利用が一般に知られている。このSオリゴは現在ではアンチセンス薬として、直接患部に注入される臨床試験が行なわれている。本発明においてもこのSオリゴを好適に使用することができる。アンチセンス核酸の配列は、標的遺伝子またはその一部と相補的な配列であることが好ましいが、遺伝子の発現を有効に抑制できる限り、完全に相補的でなくてもよい。転写されたRNAは、標的遺伝子の転写産物に対して好ましくは90%以上、最も好ましくは95%以上の相補性を有する。アンチセンス核酸を用いて標的遺伝子の発現を効果的に抑制するには、アンチセンス核酸の長さは、好ましくは17塩基以上であり、より好ましくは20塩基以上、より好ましくは25塩基以上、より好ましくは30塩基以上、より好ましくは40塩基以上、より好ましくは50塩基以上であり、さらに好ましくは100塩基以上である。アンチセンスRNAは細胞内で発現させることもできる。標的細胞で活性を持つプロモーターの下流に目的のRNAをコードする核酸を連結したベクターを作製し、これを細胞に導入すればよい。
ベクターとしては、レトロウイルスベクター、アデノウイルスベクター、アデノ随伴ウイルスベクター、マイナス鎖RNAウイルスベクターなどのウイルスベクターやリポソームなどの非ウイルスベクターなどが利用できる。これらのベクター系または遺伝子導入用の担体を利用して、ex vivo法やin vivo法などにより患者へ投与を行う遺伝子治療が可能となる。
また、リボザイム、またはリボザイムをコードするベクターを利用してTAP遺伝子の発現を行うことも可能である。リボザイムとは触媒活性を有するRNA分子を指す。リボザイムには種々の活性を有するものが存在し、RNAを部位特異的に切断するリボザイムの設計も可能である。リボザイムには、グループIイントロン型やRNase Pに含まれるM1 RNAのように400ヌクレオチド以上の大きさのものもあるが、ハンマーヘッド型(Rossi et al.(1991)Pharmac.Ther.50:245−254)やヘアピン型(Hampel et al.(1990)Nucl.Acids Res.18:299−304,and U.S.Pat.No.5,254,678)と呼ばれる40ヌクレオチド程度の活性ドメインを有するものもある(小泉誠および大塚栄子、蛋白質核酸酵素、1990年、35、2191)。
例えば、ハンマーヘッド型リボザイムの自己切断ドメインは、G13U14C15という配列のC15の3’側を切断するが、その活性にはU14とA9との塩基対形成が重要とされ、C15の代わりにA15またはU15でも切断され得ることが示されている(Koizumi,M.ら著、FEBS Lett、1988年、228、228.)。基質結合部位が標的部位近傍のRNA配列と相補的なリボザイムを設計すれば、標的RNA中のUC、UUまたはUAという配列を認識する制限酵素的なRNA切断リボザイムが作出できる(Koizumi,M.ら著、FEBS Lett,1988年、239,285.、小泉誠および大塚栄子、蛋白質核酸酵素、1990年、35,2191.、Koizumi,M.ら著、Nucl Acids Res、1989年、17,7059.)。
また、ヘアピン型リボザイムも本発明の目的に有用である。このリボザイムは、例えばタバコリングスポットウイルスのサテライトRNAのマイナス鎖に見出される(Buzayan,JM.,Nature,1986年、323,349.)。ヘアピン型リボザイムからも、標的特異的なRNA切断リボザイムを作出できることが示されている(Kikuchi,Y.& Sasaki,N.,Nucl Acids Res,1991,19,6751.、菊池洋,化学と生物,1992,30,112.)。このように、リボザイムを用いて標的遺伝子の転写産物を特異的に切断することで、該遺伝子の発現を阻害することができる。
またTAP活性を阻害するには、TAP遺伝子に変異を導入したり、あるいはターゲティングによりTAP遺伝子を欠失させてもよい。本発明において「TAP活性を阻害する工程」は、TAP遺伝子の発現が欠損した細胞を提供または準備する工程であってもよい。本発明においてTAP阻害剤にはTAPの活性を直接または間接に阻害する化合物が含まれ、このようなアンチセンス核酸およびリボザイム、siRNA、さらにTAP遺伝子の発現を抑制する因子などもTAP阻害剤に含まれる。TAP阻害剤としては、TAPを阻害する活性を有する限り制限はなく、タンパク質、ペプチド性化合物、非ペプチド性化合物、核酸、核酸アナログ、低分子化合物などであってよい。
TAP阻害剤が核酸によりコードされうる場合は、該核酸を発現するベクターを細胞に導入することによりTAP阻害剤を発現させることができる。例えば、TAP阻害蛋白質としては、特に単純ヘルペスウイルス由来のICP47(Hill,A.et al.,1995,Nature 375:411−415;Fruh,K.et al.,1995,Nature 375:415−418)およびサイトメガロウイルス由来のUS6(Ahn,K.et al.,1997,Immunity 6:613−621;Hengel,H.et al.,1997,Immunity 6:623−632)などが挙げられる。
具体的には、Human herpesvirus type 1のICP47は、Accession NC_001806(145311..145577の相補鎖)(配列番号:51)(protein ID NP_044675、P03170(配列番号:52))に記載されている(Dolan,A.et al.,J.Gen.Virol.73(Pt 4),971−973(1992);Perry,L.J.and McGeoch,D.J.;J.Gen.Virol.69(Pt 11),2831−2846(1988);McGeoch,D.J.et al.,J.Gen.Virol.69(Pt 7),1531−1574(1988);McGeoch,D.J.et al.,Nucleic Acids Res.14(4),1727−1745(1986);McGeoch,D.J.et al.,J.Mol.Biol.181(1),1−13(1985))。また、Human herpes virus type 2のICP47は、Accession NC_001798(147775..148035の相補鎖)(protein ID NP_044543)に記載されている(Barnett,B.C.et al.,J.Gen.Virol.73(Pt 8),2167−2171(1992);McGeoch,D.J.et al.,J.Gen.Virol.72(Pt 12),3057−3075(1991);Everett,R.D.and Fenwick,M.L.,J.Gen.Virol.71(Pt 6),1387−1390(1990);McGeoch,D.J.et al.,J.Gen.Virol.68(Pt 1),19−38(1987))。
サイトメガロウイルスUS6については、例えばヒトCMV US6はAccession AY072775(配列番号:53)(protein ID AAL67143(配列番号:54)、NP_040091)、チンパンジーCMV US6はAccession NC_003521(protein ID NP_612779)に示されている(Davison,A.J.et al.,J.Gen.Virol.84(Pt 1),17−28(2003))。
ICP47分子はTAP分子のペプチド結合部位と結合することによってTAPによるペプチドの輸送を阻害する(Tomazin,R.et al.,1996,EMBO J.15:3256−3266)。一方、US6分子はTAP1へのATPの結合を阻害し、その結果ペプチドの輸送を阻害している(Hewitt,E.et al.,2001,EMBO J.20:387−396)。これらのいずれの分子も、本発明においてTAP活性を阻害するために用いることができる。上記のウイルスは、複数の亜種や株等が存在するが、該当する遺伝子がコードする蛋白質がTAP阻害活性を持つ限り本発明において好適に用いることができる。また、これらの蛋白質は、野生型蛋白質に限らず、TAPを阻害する活性を有する限り、野生型から改変された蛋白質なども含まれる。例えば、TAP阻害活性を持つ部分ペプチドであってもよい。また、タグなどの他のポリペプチドを付加してもよい。例えば、Hisタグを付加した蛋白質を用いてもよい(実施例参照)。
具体的には、本発明においてICP47蛋白質およびUS6蛋白質には、それぞれ上記に示したICP47蛋白質(NP_044675、P03170(配列番号:52)、またはNP_044543など)およびUS6蛋白質(AAL67143(配列番号:54)、NP_040091、またはNP_612779など)と、アミノ酸配列において68%以上、好ましくは70%以上、より好ましくは75%以上、より好ましくは80%以上、より好ましくは85%以上、より好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含む蛋白質が含まれる。アミノ酸配列の同一性は、本明細書に記載した方法に従って計算すればよい。例えばICP47蛋白質(NP_044675、P03170(配列番号:52)、またはNP_044543など)またはUS6蛋白質(AAL67143(配列番号:54)、NP_040091、またはNP_612779など)のアミノ酸配列全体に対する同一性の値を計算する。
また、本発明においてICP47蛋白質およびUS6蛋白質には、それぞれ上記に示したICP47蛋白質(NC_001806の145311..145577、またはNC_001798の147775..148035など)またはUS6蛋白質(AY072775、またはNC_003521など)の蛋白質コード配列の30塩基以上、より好ましくは50塩基以上、より好ましくは100塩基以上、より好ましくは150塩基以上、より好ましくはコード配列全長と、ストリンジェントな条件下でハイブリダイズする核酸がコードする蛋白質が挙げられる。ストリンジェントなハイブリダイゼーションの条件は、上記した通りである。
TAP阻害蛋白質を発現させるための発現ベクターは所望のベクターを用いることができるが、哺乳動物細胞感染性ウイルスベクターが好ましい。ベクターは、TAP阻害剤の他に、後述のエピトープを融合させたMHC class I重鎖またはエピトープを融合させたβ2mを共発現するように構築することが可能である。
TAP活性の阻害は一過的であってもよいが、好ましくはエピトープを融合させたMHC class I重鎖またはβ2mが発現するのに十分な期間(例えば3時間以上、好ましくは6、18、24、または30時間以上)、持続的に阻害する。例えば、エピトープを融合させたMHC class I重鎖またはβ2mを該細胞で発現させる工程において、外来エピトープが有意に提示されるのに十分な期間、TAP活性が阻害されていることが好ましい。
外来エピトープの提示を増強する本発明の方法においては、TAP活性を阻害する工程に加え酸処理を行う工程を含むことがより好ましい。酸処理を行う順序は制限されない。TAP活性を阻害する工程、またはエピトープ融合蛋白質を細胞で発現させる工程の前後または同時に行えばよい。例えば、発現ベクターを用いてTAP阻害因子とエピトープ融合蛋白質とを共発現させる場合に酸処理を行う方法の1つを具体的に挙げれば、(i)TAP阻害蛋白質、およびエピトープを融合させたMHC class I重鎖またはβ2mを細胞で発現させる工程に続き、(ii)該細胞に酸処理を行う工程、を行う方法である。TAP活性を阻害する工程により、内因的な抗原プロセッシングの過程が遮断される一方、酸処理により既に細胞表面に提示されているエピトープペプチドを解離させることができる。酸処理とは、細胞表面に提示されているエピトープペプチドが有意に解離するような酸性環境に細胞を暴露することを言う。酸処理は、例えば細胞を4℃のpeptide stripping buffer(0.13M citric acid(pH3),66mM Na2HPO4,150mM NaCl,17μg/ml Phenol Red)で1分間処理し、その後十分量の培養液(例えばRPMI1640)にて中和することにより実施することができる。当業者であれば、これ以外にも同様の効果を示す酸処理を異なるプロトコルで行うことができる。
MHC class I重鎖またはβ2mに結合させるエピトープは所望のものを用いることができる。本発明において「エピトープ」とは、免疫細胞により認識され得るペプチドを言う。免疫細胞としては、T細胞、B細胞、NK細胞、またはNKT細胞などが挙げられる。本発明において好ましいエピトープは、T細胞により認識されるペプチドである。エピトープは、抗原提示細胞により提示されたペプチドのみならず、免疫細胞により認識され得る限り所望のペプチドであってよく、例えば、人工的に作製したアミノ酸配列からなるペプチドをエピトープとして用いることもできる。より好ましくは、エピトープは抗原提示細胞(APC)により提示されたペプチドまたはその部分を含むペプチドである。本発明においてエピトープとなる蛋白質またはペプチドの「部分」は、通常、連続した8アミノ酸以上を含む部分である。好ましくは、連続した9アミノ酸以上、より好ましくは連続した10以上、12以上、または15以上のアミノ酸を含む部分である。また、本発明において細胞内で抗原プロセッシングを経て提示されているエピトープペプチドを、その細胞において内因的に提示されているエピトープと言い、それ以外のエピトープを「外来エピトープ」という。例えば、仮にアミノ酸配列が内因的に提示されたエピトープと同じであっても、細胞外から添加されたり、細胞内の抗原プロセッシングを経ないで提示されているエピトープは本発明において外来エピトープに含まれる。また、MHC class I重鎖またはβ2mなどのMHCを構成する蛋白質に融合蛋白質の形態で共有結合しているエピトープペプチドなどは、本発明において外来エピトープに含まれる。TAP阻害剤を用いる本発明の方法により、細胞内の抗原プロセッシングを阻害し外来エピトープを高頻度で細胞に提示させることができる。
外来エピトープは、MHC class I重鎖またはβ2mのどちらにでも結合させることができる。本発明において用いられるエピトープに制限はなく、例えば腫瘍、感染症、およびその他の一般的な疾患に対して治療効果を有する所望のエピトープ等を用いることができる。エピトープは、一般的には8アミノ酸以上、例えば約10アミノ酸のペプチドを用いることが好ましいが、エピトープとするペプチドの長さは適宜変えることができる。β2mに結合させる場合、エピトープはβ2mの所望の部位に結合させてよいが、例えば分泌後のβ2m分子のN末端となるようにエピトープを結合させることが好ましい。このためには、β2mの分泌シグナル配列に続いてエピトープを結合し、場合によりスペーサー配列を介して、β2m蛋白質を連結した融合蛋白質を製造すればよい。あるいは、スペーサーを介さず、エピトープを直接β2mと連結してもよい。スペーサーのアミノ酸配列に特に制限はないが、例えばGly−Gly−Gly−Ser(配列番号:1)からなるアミノ酸配列またはその繰返しである(Gly−Gly−Gly−Ser)n等を含むペプチドを用いることが好ましい。繰返し回数(n)に制限はないが、例えば1〜5(1、2、3、4、または5)にすることができる。スペーサーを用いる場合、その長さは好ましくは16アミノ酸以内であり、例えば4アミノ酸、8アミノ酸、または16アミノ酸等を例示することができる。用いられるβ2mとしては特に制限はなく、所望の哺乳動物のβ2m分子を用いることができる。ヒトへの適用のためにはヒトβ2mが好ましい。ヒトβ2m遺伝子は例えば実施例に記載したようにして単離することができる。なおβ2mは野生型蛋白質であってもよく、アミノ酸配列が改変された蛋白質であってもよい。
MHC class I重鎖にエピトープを結合させる場合、エピトープはMHC class I重鎖の所望の部位に結合させてよいが、例えば分泌後のMHC class I分子のN末端となるようにエピトープを結合させるのが好ましい。このためには、MHC class I重鎖の分泌シグナル配列に続いてエピトープを結合し、場合によりスペーサーを介して、MHC class I重鎖を連結した融合蛋白質を製造すればよい。あるいはスペーサーを介さず、エピトープを直接MHC class I重鎖と連結してもよい。
スペーサーのアミノ酸配列に特に制限はないが、例えばGly−Gly−Gly−Gly−Ser(配列番号:2)からなるアミノ酸配列またはそのくり返しである(Gly−Gly−Gly−Gly−Ser)n等を含むペプチドを用いることが好ましい。くり返し回数(n)には制限はないが、例えば1〜5にすることができる。マウスMHC class I分子であるH2−Kdを用いた報告では10アミノ酸GGPGGGSGGG(配列番号:3)、20アミノ酸GGP(GGGGS)2GGGSGGG(配列番号:4)、30アミノ酸GGP(GGGGS)4GGGSGGG(配列番号:5)のスペーサー配列を比較した場合、10アミノ酸のスペーサー配列のものが最も効果的に認識されている(Mottez,E.et al.,1995,J.Exp.Med.181:493−502)。また、ヒトのMHC class IであるHLA−A2分子を用いた報告では10アミノ酸(GGSGGGASGG)(配列番号:6)のスペーサー配列を用いて、メラノーマ抗原エピトープを効果的に提示させている(Kang,X.et al.,1997,Cancer Res.57:202−205)。従って、これらのスペーサー配列を介してエピトープを結合することは好ましい。
MHC class I重鎖としては、その由来に特に制限はないが、ヒトへの適用のためにはヒトのMHC class I分子(HLA)が好ましい。ヒトのMHC class I分子はヒト白血球抗原(human leukocyte antigen;HLA)と呼ばれ、非常に多様性に富んでいる。本発明において用いるHLAは、これらのいずれの分子でもよい。例えば感染症や癌などにおいて目的のエピトープが判明しているいずれのHLA型にも本発明を適用することが可能であり、オーダーメイド(あるいはテーラーメイド)な試薬または医薬とすることができる。
特に日本においては、HLA−A24(約6〜7割)、HLA−A2(約4割)、及びHLA−A26(約2割)などのHLA型の頻度が高く、次いで、HLA−A11(2割)、−A31(2割弱)、−A33(2割弱)の頻度も高い。これらのHLAは、日本人への適用を考えた場合に特に好ましい。
ある程度の不特定多数に対応した試薬および医薬の開発のためには、例えば日本であれば、日本人において5%以上のアレル頻度のHLA(すなわち10%以上の日本人が有している)が好ましい。このようなHLA型としては以下のものが挙げられる。
A locus B locus
A*0201 B*0702
A*0206 B*1501
A*1101 B*3501
A*2601 B*4001
A*31012 B*4002
A*3303 B*44031
B*4601
B*52011
B*5401
実施例において本発明者らは、MHC class I分子としてA24拘束性HLA class I重鎖を用い、エピトープとしては、A24拘束性HLA class I分子によって提示されるHIV−1由来のエピトープを用いた。HLA−A*2402という遺伝子型は日本人の約6〜7割が持つ。従って、A24拘束性HLA class I重鎖、特にA*2402(Litte,A.−M.,Immunogenetics 35:41−45(1992))は、日本人への適用を考えた場合に好適である。MHC class I重鎖は野生型蛋白質であってもよく、アミノ酸配列が改変された蛋白質であってもよい。
エピトープを融合させたMHC class I重鎖またはβ2m、あるいはTAP阻害蛋白質は、公知の遺伝子組み換え技術により組み換え蛋白質として調製することができる(J.Sambrook and D.W.Russell eds.,″Molecular cloning:a laboratory manual″,3rd ed.,Cold Spring Harbor Laboratory Press,Cold Spring Harbor,NY,2001)。組み換え蛋白質の発現に用いる発現ベクターに制限はなく、プラスミドベクターやウイルスベクターなど所望の発現系を用いればよい。組み換え蛋白質産生のための発現ベクター−宿主細胞系は様々なものが知られており、宿主細胞としては、例えばバクテリア、酵母、動物細胞、および植物細胞など所望の細胞を用いることができる。発現された組み換え蛋白質は、公知の蛋白質精製方法により実質的に純粋になるように精製することができる。本発明において好ましい態様においては、エピトープを融合させたMHC class I重鎖またはβ2mは哺乳動物細胞において発現される。これにより、大腸菌などで発現させる場合に比べ、糖鎖などの修飾が正常に起こり、免疫細胞への抗原提示の効率が高まることが期待される。哺乳動物細胞で発現可能なベクターは、組み換え蛋白質の製造のためのみならず、ベクターを細胞に導入し、標的細胞の細胞表面に外来エピトープを提示させるために用いることもできる。哺乳動物細胞におけるエピトープ融合MHC class I重鎖またはβ2m、あるいはTAP阻害蛋白質の発現は、哺乳動物細胞感染性ウイルスベクターの導入により行うことが好適である。
エピトープ結合β2mと膜結合型のMHC class I重鎖の両者の遺伝子を導入すれば、細胞表面上に特定のエピトープを提示する大量のMHC class I/ペプチド複合体が発現される。この細胞は、エピトープ特異的CTLに対し、優れた抗原提示能を有している。
すなわち、本発明は以下を提供する。
[1]エピトープを融合させたMHC class I重鎖またはエピトープを融合させたβ2mを製造する方法であって、
(a)細胞のTAP活性を阻害する工程、および
(b)エピトープを融合させたMHC class I重鎖またはエピトープを融合させたβ2mを該細胞で発現させる工程、を含む方法。
[2]酸処理を行う工程をさらに含む、[1]に記載の方法。
[3]細胞のTAP活性を阻害する工程が、TAP阻害活性を有する蛋白質を該細胞に接触させる工程または、該蛋白質をコードするベクターを該細胞へ導入する工程である、[1]または[2]に記載の方法。
[4]TAP阻害活性を有する蛋白質がUS6またはICP47である、[3]に記載の方法。
[5]ベクターが哺乳動物細胞に感染可能なウイルスベクターである、[3]に記載の方法。
[6]ベクターがセンダイウイルスベクターである、[5]に記載の方法。
[7][1]から[6]のいずれかに記載の方法により製造された、エピトープを融合させたMHC class I重鎖またはエピトープを融合させたβ2mを含む組成物。
また本発明は、エピトープを融合させたMHC class I重鎖または、β2mを発現する哺乳動物細胞の製造方法に関する。この方法は、具体的には、(a)哺乳動物細胞のTAP活性を阻害する工程、および(b)エピトープを融合させたMHC class I重鎖またはβ2mをコードする遺伝子を該細胞で発現させる工程、を含む。工程(a)および(b)の順序は限定されない。どちらを先に行ってもよく、また同時に行ってもよい。得られた細胞は、抗原特異的細胞性免疫を誘導するために有用である。例えば、患者由来の細胞(例えば樹状細胞)にこの方法を用いて目的の外来エピトープを高頻度に発現させ、患者体内において抗原特異的細胞性免疫を誘導することができる。特に、哺乳動物細胞のTAP活性を阻害する工程を、TAP阻害活性を有する蛋白質をコードするベクターを該細胞に導入する工程により実施することが好ましい。これにより、細胞でTAP阻害蛋白質が発現する。このとき、上記の工程(a)および(b)は同時に行う場合、例えばTAP阻害活性を有する蛋白質をコードするベクター、およびエピトープを融合させたMHC class I重鎖若しくはβ2mをコードするベクターを細胞に共導入すること、また、TAP阻害活性を有する蛋白質をコードする遺伝子を、エピトープを融合させたMHC class I重鎖またはβ2mをコードするベクターに組み込み、同一ベクターから両者の蛋白質を共発現させることも本発明に含まれる。あるいは、TAP遺伝子を欠損させたり、TAP遺伝子の発現を抑制させた細胞に、工程(b)を行ってもよい。この細胞またはその培養上清から、産生されたエピトープを融合させたMHC class I重鎖またはエピトープを融合させたβ2mを回収することができる。TAP遺伝子を欠損した細胞は、例えば公知の遺伝子ターゲティング法に従って作り出すことができる。Cre−loxP系などを利用して、コンディショナルにTAP遺伝子の発現を制御することもできる。本発明は、TAP活性が阻害されており、かつエピトープを融合させたMHC class I重鎖若しくはβ2mをコードする遺伝子を発現可能に保持する哺乳動物細胞を提供する。また本発明は、TAP阻害剤を含むかまたはTAP阻害剤をコードする遺伝子を発現可能に保持し、かつエピトープを融合させたMHC class I重鎖若しくはβ2mをコードする遺伝子を発現可能に保持する哺乳動物細胞を提供する。細胞がある遺伝子を発現可能に保持するとは、該細胞においてその遺伝子が発現しているか、または薬剤等により発現を誘導することが可能であるように細胞に含まれていることを言う。例えば、誘導性プロモーターやCre−loxP系などを利用することにより、誘導的にその遺伝子を発現できる細胞などが挙げられる。
すなわち、本発明は以下を提供する。
〈1〉(i)TAP活性が阻害されており、かつ(ii)エピトープを融合させたMHC class I重鎖若しくはエピトープを融合させたβ2mをコードする遺伝子を発現可能に保持する哺乳動物細胞。
〈2〉(i)TAP遺伝子の発現が阻害されているか、TAP阻害剤を含むか、またはTAP阻害剤をコードする遺伝子を発現可能に保持し、かつ(ii)エピトープを融合させたMHC class I重鎖若しくはエピトープを融合させたβ2mをコードする遺伝子を発現可能に保持する哺乳動物細胞。
〈3〉TAP阻害剤がUS6またはICP47である、〈2〉に記載の方法。
〈4〉TAP阻害剤をコードする遺伝子、および/またはエピトープを融合させたMHC class I重鎖若しくはエピトープを融合させたβ2mをコードする遺伝子が、哺乳動物細胞に感染可能なウイルスベクターを介して細胞に導入されている、〈1〉から〈3〉のいずれかに記載の方法。
〈5〉ベクターがセンダイウイルスベクターである、〈4〉に記載の方法。
〈6〉〈1〉から〈5〉のいずれかに記載の細胞を含む組成物。
哺乳動物細胞感染性ウイルスベクターを用いてTAP阻害蛋白質、および/またはエピトープ結合β2m若しくはMHC class I重鎖を発現させる場合、用いるベクターとしては特に制限はなく、所望のウイルスベクターを用いることができる。本発明において用いられる哺乳動物細胞感染性ウイルスベクターは、哺乳動物細胞以外の細胞に感染する能力を有していてもよい。ベクターとしては、宿主に対する毒性が低く、導入遺伝子の高い発現が得られるものが好ましい。本発明において好適なウイルスベクターとしては、例えば、アデノウイルスベクター、アデノ随伴ウイルスベクター、単純ヘルペスウイルスベクター、レトロウイルスベクター、レンチウイルスベクター、セムリキ森林ウイルスベクター、シンドビスウイルスベクター、ワクシニアウイルスベクター、フォウルポックスウイルスベクター、センダイウイルスベクターなどが挙げられるがこれらに制限されない。これらのベクター系を用いて、TAP阻害因子、エピトープ結合MHC class I重鎖またはβ2m、あるいはTAP阻害因子とエピトープ結合MHC class I重鎖またはβ2mとを発現する組み換えウイルスベクター等を構築することができる。なお、本明細書において、「組み換え」ウイルスベクターとは、組み換えポリヌクレオチドを介して生成したウイルスベクターを言う。組み換えポリヌクレオチドとは、片端または両端が自然の状態と同じようには結合していないポリヌクレオチドを言う。より具体的には、例えば人為的にポリヌクレオチド鎖が繋ぎ替えられたり、あるいは新たに生成されたポリヌクレオチドである。「組み換え」ウイルスベクターは、例えば遺伝子操作により構築されたウイルスベクターまたはそれを増幅して得られるウイルスベクターが含まれる。組み換えウイルスベクターは、例えば、組み換えウイルスcDNAを宿主細胞で発現させ、ウイルス粒子を再構成して生成することができる。
組み換えウイルスベクターは当業者に周知の方法に従って調製することができる。例えば、遺伝子治療などに最も普通に利用されるアデノウイルスベクターの作製は、斎藤らの方法(Miyakeら、1996、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、93巻、1320−24頁;鐘ヶ江ら、バイオマニュアルシリーズ4−遺伝子導入と発現・解析法、1994、43−58頁、羊土社)に従い、例えばアデノウイルス(Ad)5型ゲノムのほぼ全長からE1及びE3領域を除く31kbのAd DNAを持つ42KbのコスミドpAdexlcw(鐘ヶ江ら、1994、細胞工学、13巻、8号、757−763頁)を、適当な制限酵素例えばSwaI等で切断し、ゲル濾過等にて適宜脱塩精製し、外来遺伝子発現ユニットをT4リガーゼ等による連結反応に供した後、酵素を熱失活し、ゲル濾過にて脱塩し、SwaIによる切断反応を行う。切断産物はフェノールによる酵素失活処理後脱塩し、再びSwaIで切断する。その一部についてギガパックXLキット(ストラタジーン社、米国)等によるインビトロ・パッケージングを行い、連結産物を大腸菌に導入し得られたアンピシリン耐性形質転換株のいくつかについてコスミドを調製し、制限酵素消化によりその構造を調べ、外来遺伝子発現ユニットが目的の方向(E1A、E1Bの転写と逆方向)に挿入された組換えコスミドを単離する。一方で、E1及びE3領域を欠くアデノウイルス5型(Ad5 dlX株)のDNA−末端蛋白質複合体(DNA−TPC)を斎藤らの方法(鐘ヶ江ら、1994、バイオマニュアルシリーズ4−遺伝子導入と発現・解析法、43−58頁、羊土社)により調製する。これを例えば、制限酵素EcoT22Iで消化し、ついでゲル濾過等により脱塩精製する。該コスミドとEcoT22I消化断片を混合し、セルフェクトキット(ファルマシア社、スウェーデン)等を用いて、293細胞に導入する。翌日、トランスフェクションした293細胞を懸濁し、その懸濁液、および10倍ないし100倍希釈液(293細胞懸濁液にて希釈)を96穴プレートに撒く。約2週間後に、293細胞内での組換えによって生じた組換えアデノウイルスの増殖が見られたウェルから、死滅細胞を含む培養液を取り出す。それを数回凍結融解し、アデノウイルス粒子を細胞から放出させる。その遠心上清液(1次ウイルス液)を、24穴プレートにまいた293細胞に感染させる。3日後に死細胞を含む培養液を取り出し、一部は1次ウイルス液作成の要領で凍結融解し、遠心上清液を得る(2次ウイルス液)。残りの培養液を遠心し、細胞を得る。それよりDNAを調製し、制限酵素切断によって組換えアデノウイルスDNAの構造を検討し、目的の構造が確認されたクローンを選択する。その2次ウイルス液を用いて、より多量の293細胞に感染させ、その培養液を同様に凍結融解、遠心し、3次ウイルス液を得る。3次ウイルス液について、斎藤らの方法(鐘ヶ江ら、1994、バイオマニュアルシリーズ4−遺伝子導入と発現・解析法、43−58頁、羊土社)により、力価を測定する。このようにして、組み換えアデノウイルスベクターを得ることができる(Miyakeら、1996、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、93巻、1320−1324頁;Kanegaeら、1996、Acta Paediatr.Jpn、38巻、182−188頁)。
他にも、例えばレトロウイルスベクター(脇本ら、1995、蛋白質核酸酵素、40巻、2508−2513頁)、アデノ随伴ウイルスベクター(玉寄ら、1995、蛋白質核酸酵素、40巻、2532−2538頁)などを用いることができる。これらは既に確立された方法で、効率的にベクターを生産出来ることが公知となっている。
哺乳動物に遺伝子導入可能なその他のベクターを製造するための詳細は、組換えワクシニアウイルスを製造する方法としては、特表平6−502069、特公平6−95937、特公平6−71429が知られている。組換えパピローマウイルスを製造する方法としては特公平6−34727、特表平6−505626が知られている。組換えアデノ随伴ウイルスを製造する方法としては、特開平5−308975が知られている。組換えアデノウイルスを製造する方法としては、特表平6−508039が知られている。
本発明において特に好適な哺乳動物細胞感染性ウイルスベクターは、パラミクソウイルスベクターである。「パラミクソウイルスベクター」とは、パラミクソウイルスに由来し遺伝子を宿主細胞に導入するベクター(担体)を指す。パラミクソウイルス科に属するセンダイウイルス(SeV)は最近、遺伝子導入ベクターとして開発が進められている(Kato,A.et al.,EMBO J.16:578−598,1997;国際公開番号97/16538号および国際公開番号97/16539号)。SeVベクターは毒性が低く、導入した遺伝子から発現される蛋白質量が極めて高い。また、ベクター内の遺伝子が宿主染色体へ導入されることがないため、安全性にも優れている。SeVベクターのゲノムの安定性は高く、異種遺伝子発現の結果ではウイルスを連続多代継代しても殆ど塩基の変異が認められず、挿入異種遺伝子を長期間に渡って安定に発現する事が示されている(Yu,D.et al.,Genes Cells 2,457−466(1997))。また、カプシド構造タンパク質を持たないことによる導入遺伝子のサイズまたはパッケージングの柔軟性(flexibility)など性質上のメリットがある。複製能を有するSeVベクターは、外来DNAを少なくとも4kbpまで導入可能であり、転写ユニットを付加することによって2種類以上の遺伝子を同時に発現する事が可能である。SeVのレプリコンをベースにしたベクターは複製されたウイルスが周囲の細胞にも再感染し、感染細胞の細胞質で多コピーに複製されたRNPが細胞の分裂に伴い娘細胞にも分配されるため持続発現が期待される。また、SeVベクターは非常に広い組織適用範囲を持つ。
また、安全性の面においても、ヒトへの病原性が否定されているため、センダイウイルスベクターはヒトへの遺伝子治療の臨床試験に好適に用いられうることが示唆される。第一に、プラスミドDNA等による導入遺伝子の発現は、多くの場合、導入したDNAの核局在化または核膜の消失が必要であることが、遺伝子発現の成功率を低下させる主要な障害になっている。しかし、例えばセンダイウイルスなどの場合、外来遺伝子の発現は、細胞質内において細胞性チューブリンおよび自身が持つRNAポリメラーゼ(L蛋白質)の両方によってウイルスの複製に伴って駆動される。これは、センダイウイルスが宿主の染色体と相互作用しないことを示しており、染色体異常による細胞の癌化および不死化などの安全面における問題が生じないと考えられる。第二に、センダイウイルスは齧歯類にとっては病原性で肺炎を生じることが知られているが、ヒトに対しては病原性がない。これはまた、野生型センダイウイルスの経鼻的投与によって非ヒト霊長類において重篤な有害作用を示さないというこれまでの報告によっても支持されている(Hurwitz,J.L.et al.,Vaccine 15:533−540,1997)。センダイウイルスのこれらの特徴は、センダイウイルスベクターが、ヒトの治療へ応用しうることを示唆し、センダイウイルスベクターが、インビボまたはエクスビボでの遺伝子治療における有望な選択肢の一つとなることを支持するものである。
本発明において「パラミクソウイルス」とはパラミクソウイルス科に属するウイルスまたはその誘導体を指す。本発明に用いられ得るパラミクソウイルスとしては、例えばパラミクソウイルス科(Paramyxoviridae)のセンダイウイルス(Sendai virus)、ニューカッスル病ウイルス(Newcastle disease virus)、おたふくかぜウイルス(Mumps virus)、麻疹ウイルス(Measles virus)、RSウイルス(Respiratory syncytial virus)、牛疫ウイルス(rinderpest virus)、ジステンパーウイルス(distemper virus)、サルパラインフルエンザウイルス(SV5)、ヒトパラインフルエンザウイルス1,2,3型等が挙げられる。本発明においてパラミクソウイルスは、好ましくはパラミクソ亜科(レスピロウイルス属、ルブラウイルス属、およびモービリウイルス属を含む)に属するウイルス、より好ましくはレスピロウイルス属(Respirovirus)(パラミクソウイルス属(Paramyxovirus)とも言う)に属するウイルスまたはその誘導体である。本発明に用いられ得るレスピロウイルス属ウイルスとしては、例えばヒトパラインフルエンザウイルス1型(HPIV−1)、ヒトパラインフルエンザウイルス3型(HPIV−3)、ウシパラインフルエンザウイルス3型(BPIV−3)、センダイウイルス(Sendai virus;マウスパラインフルエンザウイルス1型とも呼ばれる)、およびサルパラインフルエンザウイルス10型(SPIV−10)などが含まれる。本発明においてパラミクソウイルスは、最も好ましくはセンダイウイルスである。これらのウイルスは、天然株、野生株、変異株、ラボ継代株、および人為的に構築された株などであり得る。DI粒子(J.Virol.68,8413−8417(1994))等の不完全ウイルスや、合成したオリゴヌクレオチド等も、ウイルスベクターを製造するための材料として使用することができる。
組み換えパラミクソウイルスベクターは、ウイルスゲノムをコードするDNAに適当な転写プロモーターを連結した組み換えDNAを構築し、これを試験管内または細胞内で転写させ、パラミクソウイルスのL、P、およびNPタンパク質の共存下でRNPを再構成させ、このRNPをを含むウイルス粒子を形成させることによりベクターを生成させることができる。ウイルスベクターDNAからのウイルスの再構成は公知の方法に従って行うことができる(Hasan,M.K.et al.,J.Gen.Virol.78:2813−2820,1997、Kato,A.et al.,1997,EMBO J.16:578−587;Yu,D.et al.,1997,Genes Cells 2:457−466;国際公開97/16539号;国際公開97/16538号;Durbin,A.P.et al.,1997,Virology 235:323−332;Whelan,S.P.et al.,1995,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 92:8388−8392;Schnell.M.J.et al.,1994,EMBO J.13:4195−4203;Radecke,F.et al.,1995,EMBO J.14:5773−5784;Lawson,N.D.et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 92:4477−4481;Garcin,D.et al.,1995,EMBO J.14:6087−6094;Kato,A.et al.,1996,Genes Cells 1:569−579;Baron,M.D.and Barrett,T.,1997,J.Virol.71:1265−1271;Bridgen,A.and Elliott,R.M.,1996,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 93:15400−15404)。これらの方法により、パラインフルエンザ、水疱性口内炎ウイルス、狂犬病ウイルス、麻疹ウイルス、リンダーペストウイルス、センダイウイルスなどを含む所望のパラミクソウイルスベクターおよびその他の(−)鎖RNAウイルスベクターをDNAから再構成させることができる。パラミクソウイルスベクターは、通常、(a)パラミクソウイルスに由来するネガティブ鎖一本鎖RNAまたはその相補鎖(ポジティブ鎖)をコードするベクターDNAを、NP、P、およびL蛋白質を発現する細胞(ヘルパー細胞)で転写させ、(b)該細胞を培養し、その培養上清からウイルス粒子を回収することにより調製することができる。ベクターDNAから転写されたRNAはNP、L、およびPタンパク質とRNP複合体を形成し、さらにエンベロープ蛋白質を含む外殻に包まれたウイルス粒子が形成する。
また本発明においてウイルスベクターには、ウイルス遺伝子を欠損したベクターも含まれる。例えばウイルスの複製に必須の遺伝子を欠損させた複製能欠損型ウイルスベクターなどであってもよい。パラミクソウイルスベクターDNAにおいて、F遺伝子および/またはHN遺伝子等を欠失させた場合には、そのままでは感染性のウイルス粒子を形成しないが、ウイルス産生細胞に、これら欠失させた遺伝子および/または他のウイルスのエンベロープ蛋白質をコードする遺伝子などを別途、導入し発現させることにより、感染性のウイルス粒子を形成させることが可能である。このような欠失型ウイルスベクターの製造方法も、公知の方法に従って、または順じて実施することができる(国際公開番号WO00/70055およびWO00/70070参照)。ベクターからの外来遺伝子の発現量は、例えば、その遺伝子の上流に付加する転写開始配列の種類により調節することができる(国際公開番号WO01/18223)。また、ウイルスベクターは、このウイルス以外に由来するエンベロープ蛋白質を含むシュードタイプウイルスベクターであってもよい。このようなエンベロープ蛋白質には、VSV−Gなどが挙げられる(国際公開番号WO00/70055およびWO00/70070参照)。
回収した動物細胞感染性ウイルスベクターは実質的に純粋になるよう精製することができる。精製方法はフィルトレーション(濾過)、遠心分離、およびカラム精製等を含む公知の精製・分離方法またはその組み合わせにより行うことができる。「実質的に純粋」とは、ウイルスベクターが、それが存在する試料中の成分として主要な割合を占めることを言う。典型的には、実質的に純粋なウイルスベクターは、試料中に含まれる全蛋白質(但しキャリアーや安定剤として加えた蛋白質は除く)のうち、ウイルスベクター由来の蛋白質の割合が10%以上、好ましくは20%以上、より好ましくは50%以上、好ましくは70%以上、より好ましくは80%以上、さらに好ましくは90%以上を占めることにより確認することができる。パラミクソウイルスの具体的な精製方法としては、例えばセルロース硫酸エステルまたは架橋ポリサッカライド硫酸エステルを用いる方法(特公昭62−30752号公報、特公昭62−33879号公報、および特公昭62−30753号公報)、およびフコース硫酸含有多糖および/またはその分解物に吸着させる方法(WO97/32010)等を例示することができる。
TAP阻害蛋白質、およびエピトープ結合β2mまたはMHC class I重鎖を発現可能にコードする哺乳動物細胞感染性ウイルスベクターは、哺乳動物細胞に導入することにより、該細胞で高頻度に目的のエピトープを発現させることができる。本発明は、エピトープ結合β2mまたはエピトープ結合MHC class I重鎖の製造方法であって、(i)TAP阻害蛋白質、および(ii)エピトープ結合β2m若しくはエピトープ結合MHC class I重鎖、を発現可能にコードする(1つまたは複数の)哺乳動物細胞感染性ウイルスベクターを哺乳動物細胞に導入する工程を含む方法を提供する。(i)および(ii)をコードする哺乳動物細胞感染性ウイルスベクターは、別々のベクターである場合も、同一のベクターである場合も、本発明に含まれる。
また、本発明は、(i)TAP阻害蛋白質、および(ii)エピトープ結合β2m若しくはエピトープ結合MHC class I重鎖、を発現可能にコードする(1つまたは複数の)哺乳動物細胞感染性ウイルスベクターが導入された哺乳動物細胞を提供する。(i)および(ii)をコードする哺乳動物細胞感染性ウイルスベクターは、別々のベクターである場合および同一のベクターである場合が本発明に含まれる。また本発明は、β2mにエピトープを結合させた場合には、エピトープを結合していないMHC class I重鎖を、また、MHC class I重鎖にエピトープを結合させた場合には、エピトープを結合していないβ2mを、発現可能にコードする哺乳動物細胞感染性ウイルスベクターがさらに導入された上記哺乳動物細胞を提供する。このベクターは、TAP阻害蛋白質やエピトープ結合蛋白質をコードするベクターと同一のベクターでも別々のベクターでもよい。TAP阻害蛋白質としては、特にUS6およびICP47が挙げられる。また哺乳動物細胞感染性ウイルスベクターとしては、特にパラミクソウイルスベクターが好ましい。
本発明の方法を用いて発現させたエピトープ結合β2mは、インビトロにおけるCTLアッセイに利用することもできる。CTLアッセイの標的細胞としては、通常CTLと同一個体由来の細胞株、例えばエプシュタイン−バールウイルス(EBV)を用いてtransformしたB細胞株(auto−lymohoblastoid cell line,auto−LCL)を合成ペプチドでパルスしたものが用いられるが、合成ペプチドの代わりに本発明の方法により製造したエピトープ結合β2mを添加したり、あるいは合成ペプチドの代わりに、例えばTAP阻害蛋白質とエピトープ結合β2mを発現するウイルスベクターをauto−LCLに感染させることによって標的細胞として使用することができる。またヒトの細胞株を使用する場合、例えばTAP阻害蛋白質を発現するベクター、および目的のMHC class I重鎖(膜結合型)を発現するウイルスベクターとそのMHC class I重鎖によって提示されるエピトープ結合β2mとを発現するウイルスベクターを多重感染させることによって同様に標的細胞として使用することができる。
また、本発明の方法を用いて製造されたエピトープ結合β2mはエピトープ特異的細胞傷害性Tリンパ球(CTL)の樹立に使用することができる。エピトープ特異的CTLは、試験管内で1回〜数回特異的な刺激を加えることによって樹立できる。例えばHIV Nef138−10特異的CTLを樹立する場合、HIV−1感染者の末梢血単核球(PBMC)を、放射線照射によって増殖不能にしHIV Nef138−10ペプチドでパルスしたstimulator細胞(同一個体由来の細胞)で刺激を加え、IL−2存在下で共培養することによって可能となる。この時、通常合成ペプチドを使用するが、エピトープ結合β2mを発現するウイルスベクターを感染させた細胞の培養上清(すなわち遊離型エピトープ結合β2m蛋白質)でも同様の効果が見られる。また、stimulator細胞に例えばTAP阻害蛋白質とエピトープ結合β2mとを発現するウイルスベクターを感染させることによっても同様にCTLを樹立できる。
本発明の方法により得られるエピトープ結合β2mは、抗原特異的細胞性免疫を誘導するために使用することができる。すなわち、本発明により得られるエピトープ結合β2mは、抗原特異的細胞性免疫の誘導剤となる。本発明により得られるエピトープ結合β2mは、抗原特異的細胞性免疫を誘導するために使用できる。
また、SeVの発現系にて発現したエピトープ結合β2mは、これが分泌型蛋白質の形で細胞表面上のHLA−A*2402分子と結合し、CTLに効率良く抗原を提示できる。本発明の方法を用いて製造されるエピトープ結合β2mはタンパク製剤として利用することが可能であり、これを精製しウイルスの混入を除去すれば、臨床応用に有用な抗原特異的細胞性免疫誘導剤を得ることができる。本発明の方法を用いて産生されるエピトープ結合β2mは医薬組成物として有用である。
例えば、エピトープ結合β2mを用いて抗原特異的細胞性免疫を誘導する方法は、具体的には、エピトープ結合β2mを(エピトープ特異的)CD8陽性T細胞に接触させる工程を含む方法により実施することができる。
例えば、インビトロでのエピトープ特異的CTL細胞株の樹立において、エピトープ結合β2mは有用である。エピトープ特異的CTLは、試験管内で1回〜数回特異的な刺激を加えることによって樹立できる。例えばHIV Nef138−10特異的CTLを樹立する場合、HIV−1感染者の末梢血単核球(PBMC)を、放射線照射によって増殖不能にし、HIV Nef138−10ペプチドでパルスしたstimulator細胞(同一個体由来の細胞)で刺激を加え、IL−2存在下で共培養することによって実施することができる。この時、通常合成ペプチドを使用するが、例えば本発明の方法で製造したエピトープ結合β2mを添加しても同様の効果が得られる。
また、エピトープ結合β2mは、インビトロでのCTLアッセイの標的細胞のパルスに有用である。CTLアッセイの標的細胞をパルスする際、合成ペプチドの代わりに本発明の方法で製造したエピトープ結合β2mを添加しても同様の効果が得られる。通常は細胞表面上に、MHC class I重鎖(膜結合型)+β2m+ペプチドが既に発現している。ペプチドのパルスは、ペプチド部分の入れ替えを狙ったやり方であるが、エピトープ結合β2mを用いることにより、高い効率でβ2m+ペプチドとの入れ替えが行われるものと考えられる。既存のエピトープペプチドは、酸処理で除去することができる。
また、エクスビボで患者樹状細胞へパルスする際にもエピトープ結合β2mは有用である。患者の末梢血単核球を採取し、スタンダードな方法で樹状細胞へと分化を誘導する。例えばエピトープ結合β2mとTAP阻害蛋白質を発現するウイルスベクターを導入した樹状細胞を患者の皮下に接種する。インビトロの項と同様に、細胞表面でMHC class I重鎖+エピトープ結合β2mの形で発現し、エピトープ特異的CTLを誘導できることが期待される。樹状細胞をペプチドでパルスした場合より、エピトープがMHC class I重鎖上に長期間、安定に、さらに高密度に発現する可能性があり、細胞性ワクチン(治療ワクチン)として期待できる。
エピトープ結合β2m若しくはMHC class I重鎖を発現可能にコードする哺乳動物細胞感染性ウイルスベクターは、TAP阻害剤またはTAP阻害蛋白質を発現可能なベクターと組み合わせて抗原特異的細胞性免疫を誘導するために使用することができる。本発明は、(i)TAP阻害剤またはTAP阻害剤を発現可能にコードするベクター、および(ii)(a)エピトープ結合β2m若しくはエピトープ結合MHC class I重鎖または(b)エピトープ結合β2m若しくはエピトープ結合MHC class I重鎖を発現可能にコードするベクターを含む組成物に関する。ベクターは、適宜薬学的に許容される溶液中に懸濁させることができる。例えば、ベクターは生理食塩水、培養液、または血清中に含まれていてよい。該組成物は、MHC class Iによる外来エピトープの提示の増強剤として有用である。また該組成物は、抗原特異的細胞性免疫の誘導剤として有用である。TAP阻害蛋白質をコードするベクターと、エピトープ結合β2m若しくはMHC class I重鎖をコードするベクターは、別々のベクターであってもよく、あるいは同一ベクター内にコードされていてもよい。すなわち、TAP阻害剤を発現可能にコードするベクターとエピトープ結合β2m若しくはMHC class I重鎖を発現可能にコードするベクターとが同一のベクターである場合も本発明に含まれる。また本発明は、(i)TAP阻害剤またはTAP阻害剤を発現可能にコードするベクター、および(ii)エピトープ結合β2m若しくはMHC class I重鎖またはエピトープ結合β2m若しくはMHC class I重鎖を発現可能にコードするベクターの、MHC class Iによる外来エピトープの提示を増強するための使用、および抗原特異的細胞性免疫を誘導するための使用に関する。このようなウイルスベクターは、遺伝子治療のために有用である。本発明は、(i)TAP阻害剤またはTAP阻害剤を発現可能にコードするベクター、および(ii)エピトープ結合β2m若しくはMHC class I重鎖またはエピトープ結合β2m若しくはMHC class I重鎖を発現可能にコードするベクターを含む医薬組成物を提供する。また、本発明は(i)TAP阻害剤または該阻害剤を発現可能なベクター、および(ii)エピトープを融合させたMHC class I重鎖若しくはβ2m、または該MHC class I重鎖若しくはβ2mを発現可能なベクター、を含むエピトープを提示させるためのキットに関する。(i)と(ii)が分離可能である場合は、それらは分離されていてもよく、または混ぜ合わされていてもよい。キットには、複数種のTAP阻害剤または該阻害剤を発現可能なベクターが含まれていてもよく、また複数種のMHC class I重鎖若しくはβ2m、または該MHC class I重鎖若しくはβ2mを発現可能なベクターが含まれていてもよい。これらは適宜、薬学的に許容される溶液に溶解または懸濁されていてよい。ベクターとしては、特に動物細胞感染性ウイルスベクターが好ましい。ベクターを含む本発明の組成物およびキットは、抗原特異的細胞性免疫を誘導できるため、感染症や癌などにおいて抗原特異的免疫を誘導するために有用である。本発明の組成物またはキットの遺伝子治療への応用としては、直接(インビボ)投与による遺伝子発現、間接(エクスビボ)投与による遺伝子発現のいずれの方法によっても投与することができる。
例えば、インビトロでのエピトープ特異的CTL細胞株の樹立において、stimulator細胞での刺激において合成ペプチドを使用する代わりに上記組成物またはキットを適用することによってCTLを樹立できる。
また、インビトロでCTLアッセイの標的細胞のパルスにおいて使用することもできる。合成ペプチドの代わりに例えばTAP阻害下でエピトープ結合β2m発現ウイルスベクターをauto−LCLに感染させることによって標的細胞として使用することができ、細胞傷害活性を検出することができる。またヒトの細胞株を使用する場合、目的のMHC class I重鎖(膜結合型)を発現するウイルスベクターと、そのMHC class I重鎖によって提示されるエピトープ結合β2mおよびTAP阻害蛋白質を発現するウイルスベクターとを重感染させることによって同様に標的細胞として使用することができる。
さらに本発明の組成物およびキットは、エクスビボで患者樹状細胞でのエピトープ発現にも有用である。患者の末梢血単核球を採取し、スタンダードな方法で樹状細胞へと分化を誘導する。この樹状細胞に本発明の組成物を投与してその細胞を患者の皮下に接種する。特にウイルスベクターを用いた遺伝子導入を行うことが好ましい。ペプチドやエピトープ結合β2m蛋白などでパルスしても、樹状細胞上でどれくらいの期間持続発現されるかが問題となりうる。実際にペプチドパルスでは、樹状細胞上でのエピトープは発現が短期間で消失することが指摘されている。その点ウイルスベクターを感染させ、細胞内からエピトープ結合β2mを発現させれば、長期にわたってエピトープ結合β2mを発現させることができる。さらに、インビボでの投与によりエピトープ特異的CTLを誘導するインビボ遺伝子治療にも本発明の組成物およびキットは有用である。
外来エピトープを発現させるための遺伝子導入の標的となる細胞は、好ましくは抗原提示能を有する細胞である。このような細胞としては、特に樹状細胞(DC)が挙げられる。例えば、エクスビボにおいて、樹状細胞に、本発明の方法を用いて外来エピトープ結合β2m若しくはMHC class I重鎖を発現するベクターを導入することによって、該細胞において所望のMHC class I/ペプチド複合体を高頻度で形成させることができる。この細胞を用いて、抗原特異的T細胞を活性化することができる。エピトープ結合β2m若しくはMHC class I重鎖をコードする遺伝子が外来的に導入され、かつTAP活性が阻害された哺乳動物細胞は本発明に含まれる。哺乳動物細胞としては、抗原提示能を有する所望の単離細胞等を用いることができる。特に、該細胞において、MHC class I/ペプチド複合体のうちエピトープを結合させていないサブユニットをコードする遺伝子も外来的に導入することにより、大量のMHC class I/ペプチド複合体を形成させることができる。これらの導入遺伝子は染色体外に存在する発現ベクターにコードされていてもよく、また細胞の染色体に組み込まれていてもよい。膜結合型MHC class I重鎖を発現させれば、該細胞表面に膜結合型MHC class I/ペプチド複合体が発現する。この細胞は、エピトープ特異的CTLに対して優れた抗原提示能を有する。上記のエピトープ結合β2m若しくはエピトープ結合MHC class I重鎖をコードする遺伝子が外来的に導入され、かつTAP活性が阻害された哺乳動物細胞は、医薬組成物の成分としても有用である。
本発明における組成物は、必要に応じて薬理学的に許容される所望の担体または媒体と組み合わされていてよい。「薬学的に許容される担体または媒体」とは、細胞に投与することが可能であり、有効成分の活性を有意に阻害しない材料である。例えば本発明において組成物は、生理食塩水やリン酸緩衝生理食塩水(PBS)などを含み得る。鶏卵で増殖させたパラミクソウイルスベクターを含む組成物等においては尿液を含んでよい。また細胞を含む組成物は生理食塩水、PBS、または培養液などに懸濁してもよい。また本発明の組成物は、脱イオン水、5%デキストロース水溶液等の担体または媒体を含んでいてもよい。さらに、その他にも、植物油、懸濁剤、界面活性剤、安定剤、殺生物剤等が含有されていてもよい。また保存剤やその他の添加剤を添加することができる。本発明の組成物は試薬として、および医薬として有用である。また本発明の組成物はワクチンとして有用である。本発明は、本発明における組成物の試薬、医薬、またはワクチンとしての使用にも関する。ワクチン組成物は、免疫原性を高めるために、サイトカイン、コレラ毒素、サルモネラ毒素等の免疫促進剤を添加することもできる。またワクチンには、ミョウバン、不完全Freund’sアジュバント、MF59(オイルエマルジョン)、MTP−PE(マイコバクテリア細胞壁由来のmuramyl tripeptide)、およびQS−21(soapbark tree Quilaja saponaria由来)などのアジュバントを組み合わせることもできる。
また、本発明の医薬組成物の投与に際しては、アジュバント効果を高めるサイトカイン類を組み合わせることも有効である。このような遺伝子としては、例えばi)IL−2と一本鎖IL−12との組み合わせ(Proc.Natl.Acad.Sci.USA 96(15):8591−8596,1999)、ii)IL−2とインターフェロン−γ(米国特許第5,798,100号)、iii)単独で用いられる顆粒球コロニー刺激因子(GM−CSF)、iv)脳腫瘍を治療対象としたGM−CSFとIL−4の組み合わせ(J.Neurosurgery 90(6),1115−1124(1999))などが挙げられる。
ワクチンとして用いる場合、例えば腫瘍、感染症、およびその他の一般的な疾患に対して適用することができる。感染症の治療としては、例えば感染性微生物の抗原蛋白のエピトープを解析し、これを結合させたβ2m若しくはMHC class I重鎖を製造することができる。抗原蛋白としては、例えばインフルエンザにおいては、強毒株H5N1型等のエンベロープ、日本脳炎においては、例えばエンベロープ蛋白質(Vaccine,vol.17,No.15−16,1869−1882(1999))、エイズにおいては、例えばHIV gagまたはSIV gag蛋白質(J.Immunology(2000)vol.164,4968−4978)、HIVエンベロープ蛋白質、Nef蛋白質、その他のウイルス蛋白質などが挙げられる。コレラにおいては、例えばコレラ毒素のBサブユニット(CTB)(Arakawa T,et al.,Nature Biotechnology(1998)16(10):934−8、Arakawa T,et al.,Nature Biotechnology(1998)16(3):292−7)、狂犬病においては、例えば狂犬病ウイルスの糖タンパク(Lodmell DL et al.,1998,Nature Medicine 4(8):949−52)、子宮頚癌においては、ヒトパピローマウイルス6型のカプシドタンパクL1(J.Med.Virol,60,200−204(2000))などが挙げられる。また、病原性のパラミクソウイルス、例えば、麻疹ウイルス、おたふく風邪ウイルスのようなワクチンの必要性の高いウイルスに本発明を適用することもできる。また、日本脳炎のJE−E抗原タンパク質(特開昭64−74982、特開平1−285498)、ヒト単純ヘルペスウイルスのgD2タンパク質(特開平5−252965)、C型肝炎ウイルス由来ポリペプチド(特開平5−192160)、偽狂犬病ウイルス由来ポリペプチド(特表平7−502173)などにおけるエピトープを用いることもできる。例えば、これらの病原性微生物に感染した患者由来の細胞を解析して、抗原提示細胞(APC)において提示された抗原蛋白のエピトープを同定する。HLA型を適宜選択することにより、所望のHLA型に対するエピトープを同定することが可能である。
腫瘍特異的抗原に着目し、それらを標的とした多角的な新しい治療戦略や治療法の開発を行うことには腫瘍治療の上で臨床的意義がある。例えば腫瘍治療としては、腫瘍細胞、またはDC細胞などの抗原提示細胞(APC)にエピトープ結合β2m若しくはMHC class I重鎖を発現させたり、エピトープ結合β2mまたはMHC class I/ペプチド複合体等の蛋白質製剤を投与することができる。
一般的な手法としては、ヘルパーT細胞(Th)への抗原提示能を持つことが知られている樹状細胞(DC)が、CTLに対してもMHCクラスI分子を介して高い抗原提示能を有することが知られており、これを用いたワクチン療法の開発が挙げられる(J.I.Mayordomo et al.,Nature Med.1(12),1279−1302,(1995))。腫瘍免疫療法の一例としては、種々の悪性腫瘍にも発現が認められるMAGE抗原を標的とした腫瘍ワクチン療法の確立が藤也寸志ら(国立病院九州がんセンター)により進められている。再発胃腫瘍症例6例、再発食道腫瘍1例の7例に対し治療を施行したところ、食道腫瘍症例で転移リンパ節の縮小、腫瘍マーカーの減少および臨床症状(嗄声)の改善が認められ、胃腫瘍症例では6例中4例で腫瘍マーカーの減少を認めている。副作用は全く認められておらず、腫瘍免疫療法の安全性が示唆されている。また臨床症状の改善や腫瘍マーカーの低下が見られた症例が多く、ワクチンの投与法や適応症例の選別などにより有効な治療法となりうる可能性を示唆している。MAGE−3ペプチドを用いたDCワクチン療法は、実際に臨床試験が開始され、進行再発消化器癌症例に対する安全な腫瘍特異的免疫療法となる可能性が示唆される。しかしながら多数の患者を対象とした予防的ワクチン投与においては、″nature adjuvant″である樹状細胞を各々の患者に対して最適に調整、投与していくのは明らかに頻雑で、非現実的である。何らかの効率的方法が求められている(『山岸久一ら京都府立医科大学 日本癌治療学会総会1999年10月12日(火)於岐阜市での発表』)。このような腫瘍ワクチン療法に本発明を適用することは極めて有効であると考えられる。
ウイルスが引き金となってできる腫瘍の予防は、そのウイルスのワクチンによる感染予防により達成されうる。ウイルスが原因の腫瘍は他の原因による腫瘍に比較し、確実に予防が可能となる。例えば、肝臓腫瘍に関わるC型肝炎ウイルス(HCV)、子宮がんに関わるパピローマウイルス(HPV)、成人性白血病の原因であるHTLV−1につき、感染予防と治療を目的としたワクチンがあげられる。肝臓腫瘍は日本の腫瘍発症の中でも高い割合を占める。C型肝炎ウイルスは非経口的に感染し、免疫能が正常の成人であっても高率に慢性化する。感染者の約20%は慢性肝炎、肝硬変を発症するものと考えられる。更に、肝硬変患者の多くで肝細胞癌が発症する。C型肝炎に対する治療はインターフェロンの登場により患者の一部で治癒に導くことが可能となったが、有効率は当初期待されたほどではなく、半数以上の患者に対して、いまだに有効な治療法がない現状である。一般のウイルス感染の予防は、ワクチン接種により中和抗体を誘導して行うがC型肝炎ウイルスは変異しやすく、現在の所、感染を終息させる中和抗体の存在は証明されていない。ウイルス感染症では中和抗体の誘導以外にCTLを誘導することにより、感染予防が可能であることが知られている。本発明により、このようなケースに対してもCTL活性化を誘導できると期待される。
森山貴志(自治医科大学)らは、CTLを誘導する新しい方法として病原体抗原をコードする遺伝子そのものをワクチンとして用いる方法(DNAワクチン)を研究している。その問題点は概説書が示すとおり、発現量が十分でない、投与部位が筋肉などに限られる等がある(『DNAワクチン その現状と新知見;倉根一郎(感染症研);今日の感染症;Vol.19,NO.3 PAGE.6−9,2000』)。また『癌と免疫 癌の特異的免疫療法 HER2由来ペプチドによる乳癌のワクチン療法;影山慎一,渡辺正人,日浅厚則,珠玖洋(三重大 医);現代医療;Vol.32,NO.5 PAGE.1167−1172 2000』では乳癌などで過剰発現が認められているチロシンキナーゼ活性を持つ膜型糖蛋白質HER2を利用した癌ワクチンについて概説されている。例えば、本発明に従いウイルスベクターを利用して癌ワクチンを製造すれば、このようなDNAワクチンよりも高い効果を発揮することが期待される。哺乳動物の広範な組織で発現可能なウイルスベクター(アデノウイルスベクター、アデノ随伴ウイルスベクター、単純ヘルペスウイルスベクター、レトロウイルスベクター、レンチウイルスベクター、セムリキ森林ウイルスベクター、シンドビスウイルスベクター、ワクシニアウイルスベクター、センダイウイルスベクターなど)を用いてベクターを構築すれば、高い効果を有するワクチンを提供することが可能と考えられる。
子宮がんは女性のみの腫瘍であるが、HPVによる感染予防と治療ワクチンの開発の重要性は変わらない。HTLV−1は、母子感染が主な感染ルートと理解されるに至ったが、それ以外の感染経路もある。近年発見されたHGVは病原性は明確になっていないが、HCVと共に社会に拡がっており、このようなウイルスの防疫も公衆衛生上必要であり、本発明の適用の対象となる。
抗原提示細胞の利用並びに投与経路に関する検討も重要である。最も研究されている投与経路は、樹状細胞(DC)がCTLに対してもMHC class I分子を介する抗原提示能を有することを利用して、末梢血に存在する単球(monocyte)を用いて試験管内でDCに分化させ、これを静脈内注射で体内にもどす方法を用いたワクチン療法である。この方法は相当の施設と、培養時間を必要とする方法である。最近注目される方法は皮膚を利用したワクチン療法である。ランゲルハンス細胞(LC)を含む樹状細胞は、近年その細胞上のMHC class I分子を介してウイルス抗原や癌抗原などの内在性の抗原を効率的にCTLに提示することが判明し、この細胞を用いた抗ウイルスワクチン法や癌ワクチン治療法の研究が大きく注目されている。皮膚の表皮には多数のLCが常在しているので、皮膚へのウイルスペプチドまたは癌ペプチド、さらには抗原含有遺伝子の塗布により効果的なDNAワクチン法が開発できる可能性がある。しかしながら正常皮膚でLCは休止状態にありThやCTLへの抗原提示能は低く、リンパ節内への移動性にも富まないので正常皮膚を用いてのウイルスワクチン法や癌ワクチン治療法は実現が難しい。これを解決する方法として、瀬尾尚弘、瀧川雅浩(浜松医科大学)らは皮膚最外層の角質層バリアをテープストリッピング(TS)を8〜15回繰り返すことによって破壊し、その皮膚でLCが活性化し、リンパ節内へ移動し効率的にTh細胞に抗原提示することを実証した(特願平10−316585 Percutaneouspeptide immunization via corneum barrier−disrupted murine skin forexperimental tumor immunoprophylaxis;Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.Vol.97 Issue 1,371−376,January 4,2000)。このような方法はバリア破壊皮膚へのウイルスペプチド、癌ペプチドさらには抗原DNAの適用においてウイルスワクチンまたは癌治療の可能を広げるものである。本発明においても、これらの投与方法を適用することができる。
さらに確実な臨床応用のためには、ヒトHLA拘束性癌特異的CTL株を作製し、その認識する癌反応性CTL誘導抗原遺伝子をクローニングし、癌患者に対して臨床応用可能な腫瘍特異的免疫療法の標的分子を開発することが重要である。対象とする患者と同じ型を持つHLAにより提示されたエピトープを同定し、これを用いてワクチンベクターやペプチドワクチンを製造することにより、より効果的に免疫を誘導することが期待できる。
日本において多発する癌、例えば肺癌、消化管癌(食道、胃、大腸癌)、肝癌、頭頚部癌、乳癌、子宮癌、卵巣癌、腎癌及び白血病のなかでも、組織型としてはそれらの大部分を占める扁平上皮癌及び腺癌を治療ターゲットする事は臨床上有益である。上皮性癌は日本における成人悪性腫瘍の大半を占めるのみならず、世界にも最も頻発する癌である。よって、上皮性癌細胞特異的抗原のエピトープは、本発明において好適に用いられる。またHLAとしては日本でも発現頻度の高いHLA−A24(癌患者の約6割)、HLA−A2(約4割)、及びHLA−A26(約2割)抗原拘束性のCTL認識性癌退縮抗原の同定が特に重要である。次いで、HLA−A11(2割)、−A31(2割弱)、−A33(2割弱)を対象とする同定も重要である。日本人の95%以上は少なくともHLA−A24、−A2、−A26、−A31、−A33のいずれか一方を保有する。また上記HLAアレールは人種をこえて広く認められる。したがってこれらのタイプのHLAを持つ細胞から癌反応性CTL誘導抗原遺伝子を同定し、これを本発明に適用することが好ましい。
伊東恭悟(久留米大 医)らは日本人に多発するヒトHLA−クラス・拘束性上皮癌(腺癌及び扁平上皮癌)に対する特異的キラーT細胞を多数樹立し、それらの認識する上皮癌反応性CTL誘導能をもつ抗原遺伝子をすでにクローニングしている。さらに同遺伝子によりコードされる癌抗原ペプチドを同定し、同ペプチドによるインビトロにおけるキラーT細胞誘導能の解析が行われている(食道癌患者自己CTL癌局注による特異的養子免疫療法後の末梢血リンパ球に対するクローニングとその解析:唐宇飛,山名秀明,末吉晋,新谷文彦,田中寿明,久保田雅博,峯孝志,笹原弘子,伊東恭悟(久留米大);日本消化器外科学会雑誌;Vol.33,No.7,Page 1191,2000)。これまでのところ扁平上皮癌cDNAライブラリーより4種類の遺伝子(SART−1〜SART−4)、腺癌cDNAライブラリーより3種類の遺伝子がクローニングされ、それらをコードする蛋白が解析されている。SART−1遺伝子導入した癌細胞は選択的アポトーシスを誘導した。またHLA−A24拘束性ペプチド(SART−1 690−698)が強いCTL誘導およびHLA−A26拘束性ペプチドSART−1 736−744によるHLA−A2601、−A2602、−A2603癌患者CTL誘導が確認されている(『腫ようの抗原ペプチド療法SART−1抗原ペプチドを用いた癌ワクチン療法;山名秀明,伊東恭悟(久留米大 医);医学のあゆみ;Vol.190,NO.2 PAGE.129−133 1999』、『SART1ペプチドによるサブタイプの異なるHLA−A26陽性健康人及び癌患者末梢血リンパ球からのCTLの誘導;井上佳子(国立腫瘍セ 研);中尾真修,松永和子,増岡・菊地慈,山名秀明,伊東恭悟(久留米大 医);日本癌学会総会記事』)。さらにSART−3癌反応性CTL誘導抗原遺伝子:140kDのSART−3抗原が増殖細胞に選択的に発現し、かつ癌細胞に限って核内にも発現し、同抗原内にHLA−A24+癌患者リンパ球よりCTL誘導能を有する2つの9個のアミノ酸からなるペプチド(nonapeptide)が同定されている(『転移性癌患者におけるHLA−A24拘束性lck由来ペプチドを用いた細胞傷害性T細胞の誘導と機能解析;山名秀明,笹富輝男,宮城佳昭,唐宇飛,白水和雄,伊東恭悟(久留米大 医);日本外科学会雑誌;Vol.101,臨時増刊号 PAGE.417 2000』)。これらの癌反応性CTL誘導抗原の各種癌における蛋白レベルでの発現はSART−1抗原は扁平上皮癌の60〜80%、乳癌を除く腺癌の40〜50%に発現していた。またSART−2は扁平上皮癌の60%以上に、SART−3は腺癌、扁平上皮癌を含む大部分の悪性腫瘍で発現していた。これに対し、これらの抗原は正常組織には睾丸を除き発現されていない(腫よう免疫 9 ヒト癌特異的キラーT細胞により認識される抗原 2へん平上皮癌反応性CTL誘導抗原SART−1およびペプチドワクチン;伊東恭悟,七条茂樹,山名秀明(久留米大 医);免疫Immunology Frontier;Vol.9,No.3,Page 195−204,1999)。HLA−A26は日本人の22%、HLA−A*2402は日本人の約60%が保有している。これらより、日本における多くの上皮性癌患者に対してこれらのペプチドワクチンは応用可能と考えられている。現在久留米大学において上記ペプチドを用いての第1相臨床試験が計画されている(臨床ガイドライン解説第1回腫瘍ペプチドワクチン臨床試験のガイドラインについての提案;山名秀明,伊東恭悟(久留米大 医);分子細胞治療;Vol.1,No.1,Page 89−95,2000)。これらの抗原蛋白質に由来するエピトープに本発明を適用することは有効であると考えられる。
以上に記載したペプチド抗原をコードする遺伝子を本発明に用いれば、腫瘍および病原性感染微生物等に対する有効な免疫治療を行うことが可能となる。その他のエピトープとしては、癌抗原Muc−1またはMuc−1様ムチンタンデムリピートペプチド(米国特許第5,744,144号)、メラノーマgp100抗原などが挙げられる。これらの遺伝子による治療は、乳癌、結腸癌、膵臓癌、前立腺癌、肺癌等、幅広い応用が示されている。また、上記に示した腫瘍抗原ペプチドHER2遺伝子の正常組織および腫瘍での発現は、乳癌、卵巣癌、胃癌、非小細胞性肺癌において約20から40%の症例に遺伝子増幅または発現の増加が認められ、その発現増加は腫瘍特異性の傾向が高いと考えてよい。卵巣癌患者および健常人末梢血由来単核球より精製した樹状細胞とHER2由来の2種の9merペプチド(HER2p63−71、p780−788)なども例示することができる(Eur.J.Immunol.2000,30:3338−3346)。また、CEA陽性進行固形癌に対して、CEAエピトープペプチドを用いた癌ワクチン療法(特異能動免疫療法)に本発明の医薬組成物等を適用することも考えられる(Kim,C.et al.,Cancer Immunol.Immunother.47(1998)90−96)。例えば、成分採血により患者より多量の末梢血単核細胞を採取した後、その単球分画からIL−4、GM−CSF添加下に樹状細胞(DC)を誘導、誘導されたDCに本発明の方法を用いて製造したCEAペプチドのエピトープを含むβ2mあるいはベクターを導入し、″DCワクチン″として皮内投与することが考えられる(CEA特異的能動免疫療法により血清CEA値と抗腫よう効果に解離を認めた肺癌 骨転移の一例;清水啓二,上田祐二,伊藤剛,岡本和真,白数積雄,阪倉長平,大辻英吾,北村和也,山岸久一(京都府医大);日本臨床外科学会雑誌)。
また、一般病への適用も考えられる。糖尿病においては、例えばI型糖尿病モデル動物において、インシュリン断片のペプチドをエピトープとして利用することが考えられる(Coon,B.et al.,J.Clin.Invest.,1999,104(2):189−94)。
本発明の組成物をワクチンとして用いる場合、抗原特異的細胞性免疫を少なくとも部分的に誘導するのに十分な量を投与される。但し、投与蛋白質量、または導入遺伝子の発現量は、その有効レベルおよび中毒レベルを考慮して決められるべきである。投与経路は適宜選択することができるが、例えば経皮的、鼻腔内的、経気管支的、筋内的、腹腔内、静脈内、関節内、または皮下等に行われうるがそれらに限定されない。また局所あるいは全身に投与し得る。細胞性免疫の誘導は、本発明に記載したようなCTLアッセイ等により検出することができる。
ベクターを含む組成物の投与により細胞に導入された遺伝子の発現量は、当業者に公知の方法によりアッセイすることが可能である。遺伝子の転写産物は、例えば、ノーザンハイブリダイゼーション、RT−PCR、RNAプロテクションアッセイ等により検出・定量することができる。ノーザンハイブリダイゼーションやRT−PCR等による検出はin situでも行い得る。また、翻訳産物を検出するには、抗体を用いたウェスタンブロット、免疫沈降、RIA、ELISA、プルダウンアッセイ等により行うことができる。また、導入遺伝子発現の検出を容易にするため、発現させる蛋白質にタグを付加したり、レポーター遺伝子を発現するようにベクター中に組み込んでおくことも可能である。レポーター遺伝子は、βガラクトシダーゼ、CAT、アルカリホスファターゼ、またはGFPをコードする遺伝子等が挙げられるがこれらに制限されない。
エピトープ結合β2mまたはMHC class I/ペプチド複合体などの蛋白質組成物の投与量は、疾患、患者の体重、年齢、性別、症状、投与目的、投与組成物の形態、投与方法等により異なるが、当業者であれば適宜決定することが可能である。例えば、蛋白質量として、10ng/kgから100μg/kg、好ましくは100ng/kgから50μg/kg、より好ましくは1μg/kgから5μg/kgの範囲であるとよい。複数のエピトープを組み合わせて投与する場合には、それぞれを上記の量で投与するとよい。エピトープ結合β2mまたはMHC class I/ペプチド複合体などの蛋白質組成物は、適宜、薬学上容認可能な担体を含んでよい。
ベクター組成物の投与量は、疾患、患者の体重、年齢、性別、症状、投与目的、投与組成物の形態、投与方法、導入遺伝子等により異なるが、当業者であれば適宜決定することが可能である。パラミクソウイルスベクターであれば、投与されるベクターの濃度は好ましくは約105pfu/mlから約1011pfu/ml、より好ましくは約107pfu/mlから約109pfu/ml、最も好ましくは約1×108pfu/mlから約5×108pfu/mlの範囲内の量を薬学上容認可能な担体中で投与することが好ましい。投与量は、好ましくは約105pfu/回から1011pfu/回、より好ましくは約107pfu/回から109pfu/回、最も好ましくは約108pfu/回から109pfu/回で投与する。複数のベクターを組み合わせて投与する場合には、それぞれを上記の量で投与するとよい。
本発明の組成物の投与対象としては、ヒト、サル、マウス、ラット、ウサギ、ヒツジ、ウシ、イヌなど全ての哺乳動物が含まれる。
本発明者らは、遺伝子組み換えによりエピトープを結合したβ2mをコードする遺伝子を構築し、哺乳動物細胞感染性ウイルスベクターを用いてこのエピトープ結合β2mを哺乳動物細胞で発現させて、これらの細胞においてMHC class I/ペプチド複合体を生産させる系の開発を行った。しかし、哺乳動物の細胞表面には多数のMHC class I分子が存在しており、それぞれのMHC class I分子は細胞内に存在するタンパク質由来の様々なペプチドを提示しているため、エピトープ結合β2mを哺乳動物細胞で発現させた場合、このエピトープ結合β2mと複合体を形成するMHC class I分子の割合はその分低下してしまう。
本発明者らは、目的のエピトープを提示したMHC class I分子の頻度を高めることは、免疫誘導にとって極めて重要だと考えた。例えば、MHC class I/ペプチド複合体を用いた抗原特異的CTLの頻度の定量において、″MHC class I/ペプチド・テトラメリック複合体(テトラマー)″〔MHC class I/peptide tetrameric complex(tetramer)〕を用いる方法が開発されている(Altman J.D.et al.,Science274:94−96(1996))。これはMHC class I/ペプチド複合体をbiotin−avidinの結合を用いて4量体化し、さらに蛍光標識を付加したもので、FACSによる解析に利用される。この方法は個体から分離した末梢血単核球をそのまま用いて測定することができるため、簡便で個体内の頻度を直接反映する上、非常に感度がよく、さらに特異性も高いことが確認されている(Wilson,J.D.K.et al.,J.Exp.Med.188:785−790(1998);Kuroda,M.J.et al.,J.Exp.Med.187:1373−1381(1998))。本発明者らは、上記に示したMHC class I/ペプチド複合体の解析においては、当初試みられていた単量体のMHC class I/ペプチド複合体では1:1のMHC class I/ペプチド複合体とTCRの結合力が弱いためFACSによる解析が不可能であったが、それをテトラマーにすること、つまり複数のMHC class I/ペプチド複合体−TCRの結合が同時に存在することによってはじめて解析が可能になったという経緯に注目した。
また、上記のエピトープ結合β2mを哺乳動物細胞で発現させる系においても、細胞内に存在するタンパク質由来の様々なペプチドを提示させたままにしておくことにより、目的のエピトープを提示しているMHC class I/ペプチド複合体が近傍に存在する確率が低下する可能性がある。
以上の二つの点を考えあわせることで、本発明者らは、一つの細胞膜上のMHC class 1/ペプチド複合体上に同じエピトープを高率に提示させることができれば、TCRによる認識もより効率よく行われる、すなわちCTLを効率良く活性化できると考えた。例えば、これまでにも細胞表面を酸処理することによって、提示されているMHC class I/ペプチド複合体上のペプチドをはがし、洗い流した後に単一の合成ペプチドを高濃度に加えるとCTLを効率良く活性化できるという報告がある(Langlade−Demoyen,P.et al.,1994,Int.Immunol.6:1759−1766)。しかしながらこのような操作は試験管内では可能であるが、実際の個体内では不可能であり、かつ上記のようにペプチドの安定性は低いことを考えると免疫治療への応用は難しい。
そこで本発明者らは、TAPを介したペプチド輸送を阻害する分子を用いて細胞由来の抗原提示を阻害し、β2mに融合した目的のエピトープのみを抗原提示させようと考えた。まず、TAP阻害因子として知られる単純ヘルペスI型ウイルス(HSV−1)由来のICP47(Hill,A.et al.,1995,Nature 375:411−415;Fruh,K.et al.,1995,Nature 375:415−418)およびヒトサイトメガロウイルス(CMV)のUS6(Ahn,K.et al.,1997,Immunity 6:613−621;Hengel,H.et al.,1997,Immunity 6:623−632)を発現する組み換えセンダイウイルス(SeV)ベクターを構築した。このベクターを、ヒトCD4陽性Tリンパ球株H9、およびMT−2に導入し、フローサイトメトリーにより細胞表面上のMHC class I/ペプチド複合体を解析した。その結果、対照の野生型SeVを感染させた細胞ではMHC class I/ペプチド複合体レベルに有意な変化は検出されなかったが、TAP阻害分子US6を発現するSeVベクターを感染させた細胞では、時間と共にMHC class I/ペプチド複合体レベルが減少し、新規(de novo)のMHC class I/ペプチド複合体の発現が抑制されていることが示された。
次に、ICP47またはUS6を発現するSeVベクターを上記細胞に感染後、さらに酸処理を行って細胞表面上に発現するエピトープを解離させた。この処理により、細胞表面上にもともと存在するMHC class I/ペプチド複合体をより効率的に減少させることが可能であった。さらに本発明者らは、エピトープ結合β2mと同時にTAP阻害分子を細胞内に発現させることによって、細胞表面上の単一エピトープを持つMHC class I/ペプチド複合体の高率な発現を試みた。そのために本発明者らは、TAP阻害分子(US6)とエピトープ結合β2mを共発現するベクターを構築した。ベクターから発現されるエピトープはβ2mと融合しているため、TAPとは無関係に粗面小胞体内に存在することができる。このベクターを用い、TAP阻害因子の効果により内在性蛋白質由来のペプチドを提示するMHC class I/ペプチド複合体を減少させ、目的の外来エピトープが結合したβ2mを含むMHC class I/ペプチド複合体を高頻度で発現させることに成功した。このように、「細胞表面上の単一ペプチドを持つMHC class I/ペプチド複合体の高率な発現」に関してTAP阻害分子を用いた系は本発明により初めて提供されたまったく新しい概念であり、免疫治療ワクチンとして期待が持たれる。
本発明により、目的のエピトープ結合β2mを含むMHC class I/ペプチド複合体を、哺乳動物細胞において高い純度で発現させることが可能となる。例えば、実施例に示すようなエピトープを結合したβ2mまたはMHC class I重鎖を発現する哺乳動物細胞感染性のウイルスベクターを細胞に導入し、TAP阻害剤存在下で発現させることにより、導入遺伝子から発現されるエピトープを含むMHC class I/ペプチド複合体を優先的に細胞表面に形成させることができる。
実施例に示すように、エピトープ結合β2m(HIV−1 Nefタンパク由来のエピトープが結合しているβ2m)とMHC class I重鎖(HLA−A*2402)とを共発現させた細胞は、HIV−1 Nefタンパク由来の合成エピトープペプチドをパルス投与した場合と同等またはそれ以上の効率で抗原特異的CTLに認識される。また、エピトープ結合β2mを発現するSeVベクター導入細胞から回収したエピトープ結合β2mは、エピトープ結合β2mを標的細胞の培養液に添加することによって、標的細胞に対する抗原特異的CTLの反応を誘導する。これらの知見は、エピトープ結合β2mをコードするベクターが、抗原特異的な免疫反応を誘導するためのインビボまたはエクスビボにおける遺伝子治療に有用であることを示している。ここにTAP阻害剤を用いることにより、さらに高純度で目的のエピトープを提示させることが可能となる。TAP阻害蛋白質の存在下で目的のMHC class I/ペプチド複合体を個体内で産生させれば、極めて効果の高い免疫治療を実現することが可能と考えられる。
このように本発明者らは、TAPの阻害を介して内因性のエピトープの提示を阻害することによって、効率的に外来エピトープを提示させる方法を確立した。TAP阻害剤の存在下でエピトープを融合させたMHC class I重鎖またはβ2mを発現するベクターをインビボおよびエクスビボで導入することにより、抗原特異的細胞性免疫を誘導することが可能になる。本発明の方法は、例えばウイルスやバクテリア等の感染症に対する防御免疫の誘導、および癌に対する免疫療法などに有用である。
すなわち本発明は、TAP活性を阻害することによりMHC class Iによる外来エピトープの提示を増強する方法に関し、より具体的には、
(1)MHC class Iによる外来エピトープの提示を増強する方法であって、
(a)細胞のTAP活性を阻害する工程、および
(b)エピトープを融合させたMHC class I重鎖またはエピトープを融合させたβ2mを該細胞で発現させる工程、を含む方法、
(2)酸処理を行う工程をさらに含む、(1)に記載の方法、
(3)細胞のTAP活性を阻害する工程が、TAP阻害活性を有する蛋白質を該細胞に接触させる工程または、該蛋白質をコードするベクターを該細胞へ導入する工程である、(1)または(2)に記載の方法、
(4)TAP阻害活性を有する蛋白質がUS6またはICP47である、(3)に記載の方法、
(5)ベクターが哺乳動物細胞に感染可能なウイルスベクターである、(3)に記載の方法、
(6)ベクターがセンダイウイルスベクターである、(5)に記載の方法、
(7)(i)TAP遺伝子の発現が阻害されているか、TAP阻害剤を含むか、またはTAP阻害剤をコードする遺伝子を発現可能に保持し、かつ(ii)エピトープを融合させたMHC class I重鎖若しくはエピトープを融合させたβ2mをコードする遺伝子を発現可能に保持する哺乳動物細胞、
(8)(i)TAP阻害剤または該阻害剤を発現可能なベクター、および(ii)エピトープを融合させたMHC class I重鎖若しくはエピトープを融合させたβ2m、またはエピトープを融合させたMHC class I重鎖若しくはエピトープを融合させたβ2mを発現可能なベクター、を含むエピトープを提示させるためのキット、
(9)下記(i)および(ii)の両方を発現可能なベクター;
(i)TAP阻害剤、および
(ii)エピトープを融合させたMHC class I重鎖またはエピトープを融合させたβ2m、に関する。
本発明は、TAP活性を阻害することによりMHC class Iによる外来エピトープの提示を増強する方法を提供する。本発明の方法は、具体的には、(a)細胞のTAP活性を阻害する工程、および(b)エピトープを融合させたMHC class I重鎖またはエピトープを融合させたβ2mを該細胞で発現させる工程、を含む方法である。工程(a)および(b)の順序に制限はなく、上記方法には、(a)または(b)のどちらを先に行った場合も、また同時に行った場合も含まれる。TAPとは、ATP結合カセットファミリーに属する分子で、TAP−1およびTAP−2の2種類がある。
ヒトTAP−1遺伝子は、例えばAccession NM_000593(配列番号:47)(protein ID NP_000584(配列番号:48))を参照のこと(Garbi,N.et al.,Eur.J.Immunol.33,264−273(2003);Heintke,S.et al.,FEBS Lett.533,42−46(2003);Ozbas−Gerceker,F.et al.,Turk J Pediatr 44,91−97(2002);Seliger,B.et al.,Int.J.Oncol.20,349−353(2002);Saveanu,L.and Van Endert,P.M.,Adv.Exp.Med.Biol.495,79−82(2001);Chen,H.L.et al.,Nat.Genet.13,210−213(1996);Beck,S.et al.,J.Mol.Biol.255,1−13(1996);Jackson,D.G.and Capra,J.D.,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.90,11079−11083(1993);Glynne,R.et al.,Eur.J.Immunol.23,860−866(1993);Beck,S.et al.,J.Mol.Biol.228,433−441(1992);Bodmer,J.G.et al.,Tissue Antigens 39,161−173(1992);Bahram,S.et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.88,10094−10098(1991);Spies,T.et al.,Nature 348,744−747(1990);Trowsdale,J.et al.,Nature 348(6303),741−744(1990))。TAP−1は、APT1,PSF1,ABC17,ABCB2,RING4,またはD6S114Eなどとも呼ばれる。また、例えばラットTAP−1遺伝子は、Accession NM_032055(protein ID NP_114444)に記載されている(Rudolph,M.G.et al.,J.Mol.Biol.324,975−990(2002);Daumke,0.and Knittler,M.R.,Eur.J.Biochem.268,4776−4786(2001);Deverson,E.V.et al.,Nature348,738−741(1990))。マウスTAP−1遺伝子は、Accession NM_013683(protein ID NP_038711)に記載されている(Garbi,N.et al.,Eur.J.Immunol.33,264−273(2003);Ruedl,C.et al.,Eur.J.Immunol.32,818−825(2002);Neveu,R.et al.,Mol.Immunol.38,661−667(2002);Marusina,K.et al.,J.Immunol.158,5251−5256(1997);Van Kaer,L.et al.,Cell 71,1205−1214(1992);Hanson,I.M.and Trowsdale,J.,Immunogenetics 34,5−11(1991);Cho,S.et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.88,5197−5201(1991);Monaco,J.J.et al.,Science 250(4988),1723−1726(1990))。
ヒトTAP−2遺伝子は、例えばAccession NM_000544(配列番号:49)(protein ID NP_000535(配列番号:50))に記載されている(Garbi,N.et al.,Eur.J.Immunol.33,264−273(2003);Heintke,S.et al.,FEBS Lett.533,42−46(2003);Ozbas−Gerceker,F.et al.,Turk J Pediatr 44,91−97(2002);Penfornis,A.et al.,Hum.Immunol.63,61−70(2002);Saveanu,L.and Van Endert,P.M.,Adv.Exp.Med.Biol.495,79−82(2001);Yan,G.et al.,J.Immunol.162,852−859(1999);Cesari,M.M.et al.,Immunogenetics 45,280−281(1997);Pattanakitsakul,S.et al.,Tissue Antigens 47,353−355(1996);Beck,S.et al.,J.Mol.Biol.255,1−13(1996);Cano,P.and Baxter−Lowe,L.A.,Tissue Antigens 45,139−142(1995);de la Salle,H.et al.,Science 265,237−241(1994);Glynne,R.et al.,Eur.J.Immunol.23,860−866(1993);Powis,S.H.et al.,Immunogenetics 37,373−380(1993);Beck,S.et al.,J.Mol.Biol.228,433−441(1992);Bodmer,J.G.et al.,Tissue Antigens 39,161−173(1992);Powis,S.H.et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.89,1463−1467(1992);Kelly,A.et al.,Nature 355,641−644(1992);Bahram,S.et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.88,10094−10098(1991);Trowsdale,J.et al.,Nature 348(6303),741−744(1990))。TAP−2は、APT2,PSF2,ABC18,ABCB3,RING11,D6S217Eなどとも呼ばれる。また、マウスTAP−1遺伝子は、例えばAccession NM_011530(protein ID NP_035660,P36371)に記載されている(Garbi,N.et al.,Eur.J.Immunol.33,264−273(2003);Marusina,K.et al.,J.Immunol.158,5251−5256(1997);Yang,Y.et al.,J.Biol.Chem.267,11669−11672(1992);Attaya,M.et al.,Nature 355,647−649(1992);Monaco,J.J.et al.,Science 250,1723−1726(1990))。ラットTAP−1遺伝子は、例えばAccession NM_032056(protein ID NP_114445)に記載されている(Powis,S.J.et al.,Nature 354,528−531(1991))。ウシTAP−1遺伝子は、例えばAccession NM_174222(protein ID NP_776647)に記載されている(Ambagala,A.P.et al.,Immunogenetics 54,30−38(2002))。
TAP−1遺伝子およびTAP−2遺伝子には、多型が存在する。これらの多型は全て本発明においてそれぞれTAP1−1遺伝子およびTAP−2遺伝子に含まれる。具体的には、本発明においてTAP−1遺伝子およびTAP−2遺伝子には、それぞれ上記に示した哺乳動物TAP−1蛋白質(NP_000584、NP_114444、またはNP_038711など)および哺乳動物TAP−2蛋白質(NP_000535、NP_035660、P36371、NP_114445、またはNP_776647など)と、アミノ酸配列において68%以上、好ましくは70%以上、より好ましくは75%以上、より好ましくは80%以上、より好ましくは85%以上、より好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含む蛋白質をコードする核酸が含まれる。これらの蛋白質は、エピトープのプロセッシングに関与している。
アミノ酸配列の同一性は、例えばBLASTPプログラム(Altschul,S.F.et al.,1990,J.Mol.Biol.215:403−410)を用いて決定することができる。例えばNCBI(National Center for Biothchnology Information)のBLASTのウェブページにおいてLow complexityを含むフィルターは全てOFFにして、デフォルトのパラメータを用いて検索を行う(Altschul,S.F.et al.(1993)Nature Genet.3:266−272;Madden,T.L.et al.(1996)Meth.Enzymol.266:131−141;Altschul,S.F.et al.(1997)Nucleic Acids Res.25:3389−3402;Zhang,J.& Madden,T.L.(1997)Genome Res.7:649−656)。例えば2つの配列の比較を行うblast2sequencesプログラム(Tatiana A et al.(1999)FEMS Microbiol Lett.174:247−250)により、2配列のアライメントを作成し、配列の同一性を決定することができる。ギャップはミスマッチと同様に扱い、例えば哺乳動物TAP−1蛋白質(NP_000584、NP_114444、またはNP_038711など)および哺乳動物TAP−2蛋白質(NP_000535、NP_035660、P36371、NP_114445、またはNP_776647など)のアミノ酸配列全体に対する同一性の値を計算すればよい。
また、本発明においてTAP−1およびTAP−2遺伝子には、それぞれ上記に示した哺乳動物TAP−1遺伝子(NM_000593、NM_032055、またはNM_013683など)および哺乳動物TAP−2遺伝子(NM_000544、NM_011530、NM_032056、またはNM_174222など)の蛋白質コード配列の30塩基以上、より好ましくは50塩基以上、より好ましくは100塩基以上、より好ましくは150塩基以上、より好ましくはコード配列全長と、ストリンジェントな条件下でハイブリダイズする核酸が挙げられる。ハイブリダイゼーションにおいては、哺乳動物TAP−1または2遺伝子のコード配列を含む核酸、またはハイブリダイズの対象とする核酸のどちらかからプローブを調製し、それが他方の核酸にハイブリダイズするかを検出することにより同定することができる。ストリンジェントなハイブリダイゼーションの条件は、例えば5xSSC(1xSSCは150mM塩化ナトリウムおよび15mMクエン酸ナトリウムを含む)、7%(w/v)SDS(ドデシル硫酸ナトリウム)、100μg/ml変性サケ精子DNA、5xデンハルト液(1xデンハルト溶液は0.2%ポリビニールピロリドン、0.2%牛血清アルブミン、および0.2%フィコールを含む)を含む溶液中、48℃、好ましくは50℃、より好ましくは55℃、より好ましくは60℃でハイブリダイゼーションを行い、その後ハイブリダイゼーションと同じ温度で2xSSC,0.1%(w/v)SDS中、好ましくは1xSSC,0.1%(w/v)SDS中、より好ましくは0.5xSSC,0.1%(w/v)SDS中、より好ましくは0.1xSSC,0.1%(w/v)SDS中で、振蘯しながら2時間洗浄する条件である。
TAP−1とTAP−2は双方とも膜貫通ドメインを持ち、小胞体膜上でヘテロダイマーを形成してトランスポーターの機能を発揮する。この2つのどちらが欠けてもMHC class I分子による抗原提示はできなくなる。細胞質内でプロセシングを受けたペプチドはTAPトランスポーターによってATP依存性に小胞体内へと輸送され、そこでMHC class I分子と結合する。本発明においてTAPには、TAP−1およびTAP−2が含まれる。またTAP活性の阻害は、TAP−1および/またはTAP−2の活性の阻害が含まれる。TAP活性の阻害は、直接または間接であってよい。例えば、TAP活性の阻害には、TAPに直接作用する阻害剤を適用してTAPの活性を阻害すること、およびTAPの発現(転写または翻訳)の抑制により間接的にTAP活性を阻害することが含まれる。TAPの発現の阻害は、TAP遺伝子のアンチセンス核酸を細胞で発現させたり、あるいはTAP遺伝子の転写産物を切断するリボザイムを細胞で発現させることにより実施することができる。また、TAP遺伝子の転写産物の一部の相補配列を含む2本鎖RNA部分を持つ核酸を用いて、(RNA interferance;RNA干渉)によりTAP遺伝子の発現を阻害してもよい。これらは全て、本発明においてTAP阻害剤となる。
一般的にRNAiとは、標的遺伝子のmRNA配列の一部と相同な配列からなるセンスRNAおよびこれと相補的な配列からなるアンチセンスRNAを含むRNAを細胞内に導入または発現させることにより、標的遺伝子mRNAの破壊を誘導し、標的遺伝子の発現が阻害される現象を言う(Genes Dev.2001,15:188−200;Elbashir,SM et al.(2001)Nature 411:494−498)。RNAi効果を持つ2本鎖RNAが細胞内に導入されると、DICERといわれる酵素(RNase III核酸分解酵素ファミリーの一種)が2本鎖RNAと接触し、2本鎖RNAがsmall interfering RNA(siRNA)と呼ばれる小さな断片に分解される。本発明においてsiRNAは、このような細胞内プロセッシングにより生成したRNAに加え、RNAiにより標的遺伝子の発現を阻害するために人工的に合成または発現させたRNA分子もsiRNAと総称する。本発明におけるRNAi効果を有すRNAには、これらのsiRNAが含まれる。siRNAにより、インビボにおいて標的遺伝子の発現を抑制することができる(Anton P.et al.,Nature Vol.418 38−39 2002;David L.et al.,Nature genetics Vol.32 107−108,2002)。
ある標的遺伝子に対するsiRNAは、通常、この遺伝子の転写配列(mRNA配列)における連続する15塩基以上の配列(より好ましくは16塩基以上、17塩基以上、18塩基以上、または19塩基以上の配列)、およびその相補配列を含み、これらの配列がハイブリダイズして2本鎖を形成するRNAである。好ましくは、連続する19〜30塩基、より好ましくは20〜25塩基の配列、より好ましくは21〜23塩基の配列またはその相補配列を片方の鎖に含み、これと相補対を形成するようなもう一方の鎖を含むRNAである。しかし、より長い配列を含むRNAであっても、細胞において、RNAi効果を有するsiRNAへ分解されることが期待されるため、RNAの長さは特に制限されない。また、標的遺伝子のmRNAの全長もしくはほぼ全長の領域に対応する長鎖二本鎖RNAを、例えば、予めDICERで分解させ、その分解産物を利用することも可能である。この分解産物には、RNAi効果を有すRNA分子(siRNA)が含まれることが期待される。この方法によれば、RNAi効果を有することが期待されるmRNA上の領域を、特に選択しなくともよい。即ち、標的遺伝子のRNAi効果を有する配列は、必ずしも正確に規定される必要はない。
通常、末端に数塩基のオーバーハングを有する2本鎖RNAは、RNAi効果が高いことが知られている。本発明において用いるsiRNAは、必須ではないが、末端(好ましくは3’末端)に数塩基のオーバーハングを有することが望ましい。このオーバーハングを形成する塩基の長さは特に制限されないが、好ましくは、2塩基のオーバーハングである。本発明においては例えば、TT(チミンが2個)、UU(ウラシルが2個)、その他の塩基のオーバーハングを有する2本鎖RNA(最も好ましくは19塩基対の2本鎖RNA部分と2塩基(TT)のオーバーハングを有する分子)を好適に用いることができる。本発明のsiRNAには、このようにオーバーハングを形成する塩基がDNAであるような分子も含まれる。
また、siRNAにおいて塩基対を形成する2つの鎖は、スペーサーを介して連結されていてもよい。すなわち、このスペーサーがループを形成して、その前後のRNA配列同士がアニールして2本鎖を形成するRNAも好適に用いることができる。スペーサーの長さに制限はないが、例えば3〜23塩基としてよい。
また、上記のsiRNAを発現し得るベクターもまた、本発明において使用することができる。即ち本発明は、RNAi効果を持つRNAを発現し得るベクターの使用に関する。上記RNAを発現し得るベクターは、例えば2本鎖からなるsiRNAの一方の鎖と他方の鎖が別々に発現するように、それぞれ別々のプロモーターと連結した核酸であってよい。あるいは選択的スプライシング等により1つのプロモーターから2種のRNAが転写されるようにしてもよい。あるいは、センス鎖とアンチセンス鎖がスペーサー(ループを形成する)を介して連結された一本鎖RNAを発現するベクターであってもよい。このベクターから発現したRNAは、RNAi効果を持つRNAステムを形成して標的遺伝子の発現を抑制する。ステムの長さは上記のsiRNAと同様であるが、例えば19〜29塩基としてよい。スペーサーの長さに制限はないが、例えば3〜23塩基としてよい。5’および/または3’に数塩基のオーバーハングを有していても、いなくてもよい。これらのベクターは、当業者においては、一般的な遺伝子工学技術により、容易に作製することができる(Brummelkamp TR et al.(2002)Science 296:550−553:Lee NS et al.(2001)Nature Biotechnology 19:500−505;Miyagishi M & Taira K(2002)Nature Biotechnology 19:497−500;Paddison PJ et al.(2002)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 99:1443−1448;Paul CP et al.(2002)Nature Biotechnology 19:505−508;Sui G et al.(2002)Proc Natl Acad Sci USA 99(8):5515−5520;Proc Natl Acad Sci USA 99:14943−14945,2002;Paddison,PJ et al.(2002)Genes Dev.16:948−958)。より具体的には、目的のRNA配列をコードするDNAを公知の種々の発現ベクターへ適宜挿入することによって構築することが可能である。プロモーターとしては、RNAポリメラーゼIIIプロモーターなどを好適に用いることができる。具体的には、例えばU6 Pol IIIプロモーター、およびH1 RNAプロモーター(H1 RNAはRNasePを構成する一成分である)などが利用できる。
以下に、好ましいsiRNAの一例を例示するが、本発明において用いられ得るsiRNAはこれらに限定されない。まず、標的遺伝子の開始コドンから、50塩基以上、好ましくは60塩基以上、より好ましくは70塩基以上下流の転写配列領域を選択する。該領域から、好ましくはAA配列を見つけ、該AAに続く17〜20ヌクレオチド(例えばAAに続く19ヌクレオチド)を選択する。AAの次の塩基は特に制限はないが、GまたはCである配列が好適には選択される。ここで、選択する配列のGC含量は、20〜80%であることが好ましく、より好ましくは30〜70%、より好ましくは35〜65%である。また、選択した配列は、siRNAを投与する組織で発現する遺伝子の中で、標的遺伝子に特異的な配列であることが好ましい。例えば、公共の遺伝子配列データベースで選択配列をqueryにして検索し、投与個体の遺伝子の中で標的遺伝子以外に同一の配列を転写配列に持つ遺伝子が存在しないことを確認することが好ましい。また配列は、標的遺伝子の蛋白質コード配列(CDS)内から選択することが好ましい。このようにして選択された配列の初めのAAを除く配列を含む配列(好ましくは、3’にUUまたはTTが付加されている)、およびその相補配列(好ましくは3’にUUまたはTTを有する)は、好適なsiRNAとなる。またAAに続く配列を探す代わりに、CAに続く配列を上記と同様に探してもよい。あるいはAAまたはCA以外の配列であってもよい。複数種作製されたsiRNAから、最適なRNAi効果を有するRNAを適宜選択することも可能である。
RNAi効果を有するRNAは、当業者においては標的遺伝子の塩基配列を基に、適宜作製することができる。標的となるTAP遺伝子の塩基配列は、上述のように公共の遺伝子データベースから容易に取得することができるし、既知のTAP遺伝子をプローブに、哺乳動物のcDNAライブラリーをスクリーニングしたり、あるいはRT−PCRにより取得することができる。得られた遺伝子の塩基配列を基に、上記の説明に従ってsiRNAを設計することができる。
標的となる遺伝子の配列は、必ずしも遺伝子全長の塩基配列が判明している必要はない。siRNAとして選択可能な任意の連続するRNA領域(例えば、20〜30塩基)が判明していればよい。従って、EST(Expressed Sequence Tag)等のようにmRNAの一部は判明しているが、全長が判明していない遺伝子断片からも、該断片の塩基配列を基にsiRNAを作製することが可能である。合成したsiRNAを臨床に使用する場合、siRNAは修飾することができる。
また、アンチセンス核酸により遺伝子の発現を抑制する場合は、標的となるTAP遺伝子の転写される配列の連続した13ヌクレオチド以上、好ましくは14ヌクレオチド以上、さらに好ましくは15ヌクレオチド以上(18ヌクレオチド以上、20ヌクレオチド以上、または25ヌクレオチド以上)に対するアンチセンス配列を含む核酸であってよい。例えば、初期転写配列中のエクソン−イントロン境界、イントロン−エクソン境界、翻訳開始コドンを含む領域、5’端近傍の非翻訳領域、または成熟mRNA中の蛋白質コード配列(CDS)の連続した13ヌクレオチド以上、好ましくは14ヌクレオチド以上、さらに好ましくは15ヌクレオチド以上に対するアンチセンス配列を含む核酸などが好ましい。また臨床応用を考慮する場合、使用されるアンチセンス核酸は、通常、合成オリゴマーである。アンチセンス核酸はDNAであってよく、さらに修飾されていてもよい。例えば、ヌクレアーゼ分解に対する感受性を減らし、且つアンチセンス核酸としての活性を維持するために、リン酸エステル結合部のO(酸素)をS(硫黄)に置換したSオリゴ(ホスホロチオエート型オリゴヌクレオチド)の利用が一般に知られている。このSオリゴは現在ではアンチセンス薬として、直接患部に注入される臨床試験が行なわれている。本発明においてもこのSオリゴを好適に使用することができる。アンチセンス核酸の配列は、標的遺伝子またはその一部と相補的な配列であることが好ましいが、遺伝子の発現を有効に抑制できる限り、完全に相補的でなくてもよい。転写されたRNAは、標的遺伝子の転写産物に対して好ましくは90%以上、最も好ましくは95%以上の相補性を有する。アンチセンス核酸を用いて標的遺伝子の発現を効果的に抑制するには、アンチセンス核酸の長さは、好ましくは17塩基以上であり、より好ましくは20塩基以上、より好ましくは25塩基以上、より好ましくは30塩基以上、より好ましくは40塩基以上、より好ましくは50塩基以上であり、さらに好ましくは100塩基以上である。アンチセンスRNAは細胞内で発現させることもできる。標的細胞で活性を持つプロモーターの下流に目的のRNAをコードする核酸を連結したベクターを作製し、これを細胞に導入すればよい。
ベクターとしては、レトロウイルスベクター、アデノウイルスベクター、アデノ随伴ウイルスベクター、マイナス鎖RNAウイルスベクターなどのウイルスベクターやリポソームなどの非ウイルスベクターなどが利用できる。これらのベクター系または遺伝子導入用の担体を利用して、ex vivo法やin vivo法などにより患者へ投与を行う遺伝子治療が可能となる。
また、リボザイム、またはリボザイムをコードするベクターを利用してTAP遺伝子の発現を行うことも可能である。リボザイムとは触媒活性を有するRNA分子を指す。リボザイムには種々の活性を有するものが存在し、RNAを部位特異的に切断するリボザイムの設計も可能である。リボザイムには、グループIイントロン型やRNase Pに含まれるM1 RNAのように400ヌクレオチド以上の大きさのものもあるが、ハンマーヘッド型(Rossi et al.(1991)Pharmac.Ther.50:245−254)やヘアピン型(Hampel et al.(1990)Nucl.Acids Res.18:299−304,and U.S.Pat.No.5,254,678)と呼ばれる40ヌクレオチド程度の活性ドメインを有するものもある(小泉誠および大塚栄子、蛋白質核酸酵素、1990年、35、2191)。
例えば、ハンマーヘッド型リボザイムの自己切断ドメインは、G13U14C15という配列のC15の3’側を切断するが、その活性にはU14とA9との塩基対形成が重要とされ、C15の代わりにA15またはU15でも切断され得ることが示されている(Koizumi,M.ら著、FEBS Lett、1988年、228、228.)。基質結合部位が標的部位近傍のRNA配列と相補的なリボザイムを設計すれば、標的RNA中のUC、UUまたはUAという配列を認識する制限酵素的なRNA切断リボザイムが作出できる(Koizumi,M.ら著、FEBS Lett,1988年、239,285.、小泉誠および大塚栄子、蛋白質核酸酵素、1990年、35,2191.、Koizumi,M.ら著、Nucl Acids Res、1989年、17,7059.)。
また、ヘアピン型リボザイムも本発明の目的に有用である。このリボザイムは、例えばタバコリングスポットウイルスのサテライトRNAのマイナス鎖に見出される(Buzayan,JM.,Nature,1986年、323,349.)。ヘアピン型リボザイムからも、標的特異的なRNA切断リボザイムを作出できることが示されている(Kikuchi,Y.& Sasaki,N.,Nucl Acids Res,1991,19,6751.、菊池洋,化学と生物,1992,30,112.)。このように、リボザイムを用いて標的遺伝子の転写産物を特異的に切断することで、該遺伝子の発現を阻害することができる。
またTAP活性を阻害するには、TAP遺伝子に変異を導入したり、あるいはターゲティングによりTAP遺伝子を欠失させてもよい。本発明において「TAP活性を阻害する工程」は、TAP遺伝子の発現が欠損した細胞を提供または準備する工程であってもよい。本発明においてTAP阻害剤にはTAPの活性を直接または間接に阻害する化合物が含まれ、このようなアンチセンス核酸およびリボザイム、siRNA、さらにTAP遺伝子の発現を抑制する因子などもTAP阻害剤に含まれる。TAP阻害剤としては、TAPを阻害する活性を有する限り制限はなく、タンパク質、ペプチド性化合物、非ペプチド性化合物、核酸、核酸アナログ、低分子化合物などであってよい。
TAP阻害剤が核酸によりコードされうる場合は、該核酸を発現するベクターを細胞に導入することによりTAP阻害剤を発現させることができる。例えば、TAP阻害蛋白質としては、特に単純ヘルペスウイルス由来のICP47(Hill,A.et al.,1995,Nature 375:411−415;Fruh,K.et al.,1995,Nature 375:415−418)およびサイトメガロウイルス由来のUS6(Ahn,K.et al.,1997,Immunity 6:613−621;Hengel,H.et al.,1997,Immunity 6:623−632)などが挙げられる。
具体的には、Human herpesvirus type 1のICP47は、Accession NC_001806(145311..145577の相補鎖)(配列番号:51)(protein ID NP_044675、P03170(配列番号:52))に記載されている(Dolan,A.et al.,J.Gen.Virol.73(Pt 4),971−973(1992);Perry,L.J.and McGeoch,D.J.;J.Gen.Virol.69(Pt 11),2831−2846(1988);McGeoch,D.J.et al.,J.Gen.Virol.69(Pt 7),1531−1574(1988);McGeoch,D.J.et al.,Nucleic Acids Res.14(4),1727−1745(1986);McGeoch,D.J.et al.,J.Mol.Biol.181(1),1−13(1985))。また、Human herpes virus type 2のICP47は、Accession NC_001798(147775..148035の相補鎖)(protein ID NP_044543)に記載されている(Barnett,B.C.et al.,J.Gen.Virol.73(Pt 8),2167−2171(1992);McGeoch,D.J.et al.,J.Gen.Virol.72(Pt 12),3057−3075(1991);Everett,R.D.and Fenwick,M.L.,J.Gen.Virol.71(Pt 6),1387−1390(1990);McGeoch,D.J.et al.,J.Gen.Virol.68(Pt 1),19−38(1987))。
サイトメガロウイルスUS6については、例えばヒトCMV US6はAccession AY072775(配列番号:53)(protein ID AAL67143(配列番号:54)、NP_040091)、チンパンジーCMV US6はAccession NC_003521(protein ID NP_612779)に示されている(Davison,A.J.et al.,J.Gen.Virol.84(Pt 1),17−28(2003))。
ICP47分子はTAP分子のペプチド結合部位と結合することによってTAPによるペプチドの輸送を阻害する(Tomazin,R.et al.,1996,EMBO J.15:3256−3266)。一方、US6分子はTAP1へのATPの結合を阻害し、その結果ペプチドの輸送を阻害している(Hewitt,E.et al.,2001,EMBO J.20:387−396)。これらのいずれの分子も、本発明においてTAP活性を阻害するために用いることができる。上記のウイルスは、複数の亜種や株等が存在するが、該当する遺伝子がコードする蛋白質がTAP阻害活性を持つ限り本発明において好適に用いることができる。また、これらの蛋白質は、野生型蛋白質に限らず、TAPを阻害する活性を有する限り、野生型から改変された蛋白質なども含まれる。例えば、TAP阻害活性を持つ部分ペプチドであってもよい。また、タグなどの他のポリペプチドを付加してもよい。例えば、Hisタグを付加した蛋白質を用いてもよい(実施例参照)。
具体的には、本発明においてICP47蛋白質およびUS6蛋白質には、それぞれ上記に示したICP47蛋白質(NP_044675、P03170(配列番号:52)、またはNP_044543など)およびUS6蛋白質(AAL67143(配列番号:54)、NP_040091、またはNP_612779など)と、アミノ酸配列において68%以上、好ましくは70%以上、より好ましくは75%以上、より好ましくは80%以上、より好ましくは85%以上、より好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含む蛋白質が含まれる。アミノ酸配列の同一性は、本明細書に記載した方法に従って計算すればよい。例えばICP47蛋白質(NP_044675、P03170(配列番号:52)、またはNP_044543など)またはUS6蛋白質(AAL67143(配列番号:54)、NP_040091、またはNP_612779など)のアミノ酸配列全体に対する同一性の値を計算する。
また、本発明においてICP47蛋白質およびUS6蛋白質には、それぞれ上記に示したICP47蛋白質(NC_001806の145311..145577、またはNC_001798の147775..148035など)またはUS6蛋白質(AY072775、またはNC_003521など)の蛋白質コード配列の30塩基以上、より好ましくは50塩基以上、より好ましくは100塩基以上、より好ましくは150塩基以上、より好ましくはコード配列全長と、ストリンジェントな条件下でハイブリダイズする核酸がコードする蛋白質が挙げられる。ストリンジェントなハイブリダイゼーションの条件は、上記した通りである。
TAP阻害蛋白質を発現させるための発現ベクターは所望のベクターを用いることができるが、哺乳動物細胞感染性ウイルスベクターが好ましい。ベクターは、TAP阻害剤の他に、後述のエピトープを融合させたMHC class I重鎖またはエピトープを融合させたβ2mを共発現するように構築することが可能である。
TAP活性の阻害は一過的であってもよいが、好ましくはエピトープを融合させたMHC class I重鎖またはβ2mが発現するのに十分な期間(例えば3時間以上、好ましくは6、18、24、または30時間以上)、持続的に阻害する。例えば、エピトープを融合させたMHC class I重鎖またはβ2mを該細胞で発現させる工程において、外来エピトープが有意に提示されるのに十分な期間、TAP活性が阻害されていることが好ましい。
外来エピトープの提示を増強する本発明の方法においては、TAP活性を阻害する工程に加え酸処理を行う工程を含むことがより好ましい。酸処理を行う順序は制限されない。TAP活性を阻害する工程、またはエピトープ融合蛋白質を細胞で発現させる工程の前後または同時に行えばよい。例えば、発現ベクターを用いてTAP阻害因子とエピトープ融合蛋白質とを共発現させる場合に酸処理を行う方法の1つを具体的に挙げれば、(i)TAP阻害蛋白質、およびエピトープを融合させたMHC class I重鎖またはβ2mを細胞で発現させる工程に続き、(ii)該細胞に酸処理を行う工程、を行う方法である。TAP活性を阻害する工程により、内因的な抗原プロセッシングの過程が遮断される一方、酸処理により既に細胞表面に提示されているエピトープペプチドを解離させることができる。酸処理とは、細胞表面に提示されているエピトープペプチドが有意に解離するような酸性環境に細胞を暴露することを言う。酸処理は、例えば細胞を4℃のpeptide stripping buffer(0.13M citric acid(pH3),66mM Na2HPO4,150mM NaCl,17μg/ml Phenol Red)で1分間処理し、その後十分量の培養液(例えばRPMI1640)にて中和することにより実施することができる。当業者であれば、これ以外にも同様の効果を示す酸処理を異なるプロトコルで行うことができる。
MHC class I重鎖またはβ2mに結合させるエピトープは所望のものを用いることができる。本発明において「エピトープ」とは、免疫細胞により認識され得るペプチドを言う。免疫細胞としては、T細胞、B細胞、NK細胞、またはNKT細胞などが挙げられる。本発明において好ましいエピトープは、T細胞により認識されるペプチドである。エピトープは、抗原提示細胞により提示されたペプチドのみならず、免疫細胞により認識され得る限り所望のペプチドであってよく、例えば、人工的に作製したアミノ酸配列からなるペプチドをエピトープとして用いることもできる。より好ましくは、エピトープは抗原提示細胞(APC)により提示されたペプチドまたはその部分を含むペプチドである。本発明においてエピトープとなる蛋白質またはペプチドの「部分」は、通常、連続した8アミノ酸以上を含む部分である。好ましくは、連続した9アミノ酸以上、より好ましくは連続した10以上、12以上、または15以上のアミノ酸を含む部分である。また、本発明において細胞内で抗原プロセッシングを経て提示されているエピトープペプチドを、その細胞において内因的に提示されているエピトープと言い、それ以外のエピトープを「外来エピトープ」という。例えば、仮にアミノ酸配列が内因的に提示されたエピトープと同じであっても、細胞外から添加されたり、細胞内の抗原プロセッシングを経ないで提示されているエピトープは本発明において外来エピトープに含まれる。また、MHC class I重鎖またはβ2mなどのMHCを構成する蛋白質に融合蛋白質の形態で共有結合しているエピトープペプチドなどは、本発明において外来エピトープに含まれる。TAP阻害剤を用いる本発明の方法により、細胞内の抗原プロセッシングを阻害し外来エピトープを高頻度で細胞に提示させることができる。
外来エピトープは、MHC class I重鎖またはβ2mのどちらにでも結合させることができる。本発明において用いられるエピトープに制限はなく、例えば腫瘍、感染症、およびその他の一般的な疾患に対して治療効果を有する所望のエピトープ等を用いることができる。エピトープは、一般的には8アミノ酸以上、例えば約10アミノ酸のペプチドを用いることが好ましいが、エピトープとするペプチドの長さは適宜変えることができる。β2mに結合させる場合、エピトープはβ2mの所望の部位に結合させてよいが、例えば分泌後のβ2m分子のN末端となるようにエピトープを結合させることが好ましい。このためには、β2mの分泌シグナル配列に続いてエピトープを結合し、場合によりスペーサー配列を介して、β2m蛋白質を連結した融合蛋白質を製造すればよい。あるいは、スペーサーを介さず、エピトープを直接β2mと連結してもよい。スペーサーのアミノ酸配列に特に制限はないが、例えばGly−Gly−Gly−Ser(配列番号:1)からなるアミノ酸配列またはその繰返しである(Gly−Gly−Gly−Ser)n等を含むペプチドを用いることが好ましい。繰返し回数(n)に制限はないが、例えば1〜5(1、2、3、4、または5)にすることができる。スペーサーを用いる場合、その長さは好ましくは16アミノ酸以内であり、例えば4アミノ酸、8アミノ酸、または16アミノ酸等を例示することができる。用いられるβ2mとしては特に制限はなく、所望の哺乳動物のβ2m分子を用いることができる。ヒトへの適用のためにはヒトβ2mが好ましい。ヒトβ2m遺伝子は例えば実施例に記載したようにして単離することができる。なおβ2mは野生型蛋白質であってもよく、アミノ酸配列が改変された蛋白質であってもよい。
MHC class I重鎖にエピトープを結合させる場合、エピトープはMHC class I重鎖の所望の部位に結合させてよいが、例えば分泌後のMHC class I分子のN末端となるようにエピトープを結合させるのが好ましい。このためには、MHC class I重鎖の分泌シグナル配列に続いてエピトープを結合し、場合によりスペーサーを介して、MHC class I重鎖を連結した融合蛋白質を製造すればよい。あるいはスペーサーを介さず、エピトープを直接MHC class I重鎖と連結してもよい。
スペーサーのアミノ酸配列に特に制限はないが、例えばGly−Gly−Gly−Gly−Ser(配列番号:2)からなるアミノ酸配列またはそのくり返しである(Gly−Gly−Gly−Gly−Ser)n等を含むペプチドを用いることが好ましい。くり返し回数(n)には制限はないが、例えば1〜5にすることができる。マウスMHC class I分子であるH2−Kdを用いた報告では10アミノ酸GGPGGGSGGG(配列番号:3)、20アミノ酸GGP(GGGGS)2GGGSGGG(配列番号:4)、30アミノ酸GGP(GGGGS)4GGGSGGG(配列番号:5)のスペーサー配列を比較した場合、10アミノ酸のスペーサー配列のものが最も効果的に認識されている(Mottez,E.et al.,1995,J.Exp.Med.181:493−502)。また、ヒトのMHC class IであるHLA−A2分子を用いた報告では10アミノ酸(GGSGGGASGG)(配列番号:6)のスペーサー配列を用いて、メラノーマ抗原エピトープを効果的に提示させている(Kang,X.et al.,1997,Cancer Res.57:202−205)。従って、これらのスペーサー配列を介してエピトープを結合することは好ましい。
MHC class I重鎖としては、その由来に特に制限はないが、ヒトへの適用のためにはヒトのMHC class I分子(HLA)が好ましい。ヒトのMHC class I分子はヒト白血球抗原(human leukocyte antigen;HLA)と呼ばれ、非常に多様性に富んでいる。本発明において用いるHLAは、これらのいずれの分子でもよい。例えば感染症や癌などにおいて目的のエピトープが判明しているいずれのHLA型にも本発明を適用することが可能であり、オーダーメイド(あるいはテーラーメイド)な試薬または医薬とすることができる。
特に日本においては、HLA−A24(約6〜7割)、HLA−A2(約4割)、及びHLA−A26(約2割)などのHLA型の頻度が高く、次いで、HLA−A11(2割)、−A31(2割弱)、−A33(2割弱)の頻度も高い。これらのHLAは、日本人への適用を考えた場合に特に好ましい。
ある程度の不特定多数に対応した試薬および医薬の開発のためには、例えば日本であれば、日本人において5%以上のアレル頻度のHLA(すなわち10%以上の日本人が有している)が好ましい。このようなHLA型としては以下のものが挙げられる。
A locus B locus
A*0201 B*0702
A*0206 B*1501
A*1101 B*3501
A*2601 B*4001
A*31012 B*4002
A*3303 B*44031
B*4601
B*52011
B*5401
実施例において本発明者らは、MHC class I分子としてA24拘束性HLA class I重鎖を用い、エピトープとしては、A24拘束性HLA class I分子によって提示されるHIV−1由来のエピトープを用いた。HLA−A*2402という遺伝子型は日本人の約6〜7割が持つ。従って、A24拘束性HLA class I重鎖、特にA*2402(Litte,A.−M.,Immunogenetics 35:41−45(1992))は、日本人への適用を考えた場合に好適である。MHC class I重鎖は野生型蛋白質であってもよく、アミノ酸配列が改変された蛋白質であってもよい。
エピトープを融合させたMHC class I重鎖またはβ2m、あるいはTAP阻害蛋白質は、公知の遺伝子組み換え技術により組み換え蛋白質として調製することができる(J.Sambrook and D.W.Russell eds.,″Molecular cloning:a laboratory manual″,3rd ed.,Cold Spring Harbor Laboratory Press,Cold Spring Harbor,NY,2001)。組み換え蛋白質の発現に用いる発現ベクターに制限はなく、プラスミドベクターやウイルスベクターなど所望の発現系を用いればよい。組み換え蛋白質産生のための発現ベクター−宿主細胞系は様々なものが知られており、宿主細胞としては、例えばバクテリア、酵母、動物細胞、および植物細胞など所望の細胞を用いることができる。発現された組み換え蛋白質は、公知の蛋白質精製方法により実質的に純粋になるように精製することができる。本発明において好ましい態様においては、エピトープを融合させたMHC class I重鎖またはβ2mは哺乳動物細胞において発現される。これにより、大腸菌などで発現させる場合に比べ、糖鎖などの修飾が正常に起こり、免疫細胞への抗原提示の効率が高まることが期待される。哺乳動物細胞で発現可能なベクターは、組み換え蛋白質の製造のためのみならず、ベクターを細胞に導入し、標的細胞の細胞表面に外来エピトープを提示させるために用いることもできる。哺乳動物細胞におけるエピトープ融合MHC class I重鎖またはβ2m、あるいはTAP阻害蛋白質の発現は、哺乳動物細胞感染性ウイルスベクターの導入により行うことが好適である。
エピトープ結合β2mと膜結合型のMHC class I重鎖の両者の遺伝子を導入すれば、細胞表面上に特定のエピトープを提示する大量のMHC class I/ペプチド複合体が発現される。この細胞は、エピトープ特異的CTLに対し、優れた抗原提示能を有している。
すなわち、本発明は以下を提供する。
[1]エピトープを融合させたMHC class I重鎖またはエピトープを融合させたβ2mを製造する方法であって、
(a)細胞のTAP活性を阻害する工程、および
(b)エピトープを融合させたMHC class I重鎖またはエピトープを融合させたβ2mを該細胞で発現させる工程、を含む方法。
[2]酸処理を行う工程をさらに含む、[1]に記載の方法。
[3]細胞のTAP活性を阻害する工程が、TAP阻害活性を有する蛋白質を該細胞に接触させる工程または、該蛋白質をコードするベクターを該細胞へ導入する工程である、[1]または[2]に記載の方法。
[4]TAP阻害活性を有する蛋白質がUS6またはICP47である、[3]に記載の方法。
[5]ベクターが哺乳動物細胞に感染可能なウイルスベクターである、[3]に記載の方法。
[6]ベクターがセンダイウイルスベクターである、[5]に記載の方法。
[7][1]から[6]のいずれかに記載の方法により製造された、エピトープを融合させたMHC class I重鎖またはエピトープを融合させたβ2mを含む組成物。
また本発明は、エピトープを融合させたMHC class I重鎖または、β2mを発現する哺乳動物細胞の製造方法に関する。この方法は、具体的には、(a)哺乳動物細胞のTAP活性を阻害する工程、および(b)エピトープを融合させたMHC class I重鎖またはβ2mをコードする遺伝子を該細胞で発現させる工程、を含む。工程(a)および(b)の順序は限定されない。どちらを先に行ってもよく、また同時に行ってもよい。得られた細胞は、抗原特異的細胞性免疫を誘導するために有用である。例えば、患者由来の細胞(例えば樹状細胞)にこの方法を用いて目的の外来エピトープを高頻度に発現させ、患者体内において抗原特異的細胞性免疫を誘導することができる。特に、哺乳動物細胞のTAP活性を阻害する工程を、TAP阻害活性を有する蛋白質をコードするベクターを該細胞に導入する工程により実施することが好ましい。これにより、細胞でTAP阻害蛋白質が発現する。このとき、上記の工程(a)および(b)は同時に行う場合、例えばTAP阻害活性を有する蛋白質をコードするベクター、およびエピトープを融合させたMHC class I重鎖若しくはβ2mをコードするベクターを細胞に共導入すること、また、TAP阻害活性を有する蛋白質をコードする遺伝子を、エピトープを融合させたMHC class I重鎖またはβ2mをコードするベクターに組み込み、同一ベクターから両者の蛋白質を共発現させることも本発明に含まれる。あるいは、TAP遺伝子を欠損させたり、TAP遺伝子の発現を抑制させた細胞に、工程(b)を行ってもよい。この細胞またはその培養上清から、産生されたエピトープを融合させたMHC class I重鎖またはエピトープを融合させたβ2mを回収することができる。TAP遺伝子を欠損した細胞は、例えば公知の遺伝子ターゲティング法に従って作り出すことができる。Cre−loxP系などを利用して、コンディショナルにTAP遺伝子の発現を制御することもできる。本発明は、TAP活性が阻害されており、かつエピトープを融合させたMHC class I重鎖若しくはβ2mをコードする遺伝子を発現可能に保持する哺乳動物細胞を提供する。また本発明は、TAP阻害剤を含むかまたはTAP阻害剤をコードする遺伝子を発現可能に保持し、かつエピトープを融合させたMHC class I重鎖若しくはβ2mをコードする遺伝子を発現可能に保持する哺乳動物細胞を提供する。細胞がある遺伝子を発現可能に保持するとは、該細胞においてその遺伝子が発現しているか、または薬剤等により発現を誘導することが可能であるように細胞に含まれていることを言う。例えば、誘導性プロモーターやCre−loxP系などを利用することにより、誘導的にその遺伝子を発現できる細胞などが挙げられる。
すなわち、本発明は以下を提供する。
〈1〉(i)TAP活性が阻害されており、かつ(ii)エピトープを融合させたMHC class I重鎖若しくはエピトープを融合させたβ2mをコードする遺伝子を発現可能に保持する哺乳動物細胞。
〈2〉(i)TAP遺伝子の発現が阻害されているか、TAP阻害剤を含むか、またはTAP阻害剤をコードする遺伝子を発現可能に保持し、かつ(ii)エピトープを融合させたMHC class I重鎖若しくはエピトープを融合させたβ2mをコードする遺伝子を発現可能に保持する哺乳動物細胞。
〈3〉TAP阻害剤がUS6またはICP47である、〈2〉に記載の方法。
〈4〉TAP阻害剤をコードする遺伝子、および/またはエピトープを融合させたMHC class I重鎖若しくはエピトープを融合させたβ2mをコードする遺伝子が、哺乳動物細胞に感染可能なウイルスベクターを介して細胞に導入されている、〈1〉から〈3〉のいずれかに記載の方法。
〈5〉ベクターがセンダイウイルスベクターである、〈4〉に記載の方法。
〈6〉〈1〉から〈5〉のいずれかに記載の細胞を含む組成物。
哺乳動物細胞感染性ウイルスベクターを用いてTAP阻害蛋白質、および/またはエピトープ結合β2m若しくはMHC class I重鎖を発現させる場合、用いるベクターとしては特に制限はなく、所望のウイルスベクターを用いることができる。本発明において用いられる哺乳動物細胞感染性ウイルスベクターは、哺乳動物細胞以外の細胞に感染する能力を有していてもよい。ベクターとしては、宿主に対する毒性が低く、導入遺伝子の高い発現が得られるものが好ましい。本発明において好適なウイルスベクターとしては、例えば、アデノウイルスベクター、アデノ随伴ウイルスベクター、単純ヘルペスウイルスベクター、レトロウイルスベクター、レンチウイルスベクター、セムリキ森林ウイルスベクター、シンドビスウイルスベクター、ワクシニアウイルスベクター、フォウルポックスウイルスベクター、センダイウイルスベクターなどが挙げられるがこれらに制限されない。これらのベクター系を用いて、TAP阻害因子、エピトープ結合MHC class I重鎖またはβ2m、あるいはTAP阻害因子とエピトープ結合MHC class I重鎖またはβ2mとを発現する組み換えウイルスベクター等を構築することができる。なお、本明細書において、「組み換え」ウイルスベクターとは、組み換えポリヌクレオチドを介して生成したウイルスベクターを言う。組み換えポリヌクレオチドとは、片端または両端が自然の状態と同じようには結合していないポリヌクレオチドを言う。より具体的には、例えば人為的にポリヌクレオチド鎖が繋ぎ替えられたり、あるいは新たに生成されたポリヌクレオチドである。「組み換え」ウイルスベクターは、例えば遺伝子操作により構築されたウイルスベクターまたはそれを増幅して得られるウイルスベクターが含まれる。組み換えウイルスベクターは、例えば、組み換えウイルスcDNAを宿主細胞で発現させ、ウイルス粒子を再構成して生成することができる。
組み換えウイルスベクターは当業者に周知の方法に従って調製することができる。例えば、遺伝子治療などに最も普通に利用されるアデノウイルスベクターの作製は、斎藤らの方法(Miyakeら、1996、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、93巻、1320−24頁;鐘ヶ江ら、バイオマニュアルシリーズ4−遺伝子導入と発現・解析法、1994、43−58頁、羊土社)に従い、例えばアデノウイルス(Ad)5型ゲノムのほぼ全長からE1及びE3領域を除く31kbのAd DNAを持つ42KbのコスミドpAdexlcw(鐘ヶ江ら、1994、細胞工学、13巻、8号、757−763頁)を、適当な制限酵素例えばSwaI等で切断し、ゲル濾過等にて適宜脱塩精製し、外来遺伝子発現ユニットをT4リガーゼ等による連結反応に供した後、酵素を熱失活し、ゲル濾過にて脱塩し、SwaIによる切断反応を行う。切断産物はフェノールによる酵素失活処理後脱塩し、再びSwaIで切断する。その一部についてギガパックXLキット(ストラタジーン社、米国)等によるインビトロ・パッケージングを行い、連結産物を大腸菌に導入し得られたアンピシリン耐性形質転換株のいくつかについてコスミドを調製し、制限酵素消化によりその構造を調べ、外来遺伝子発現ユニットが目的の方向(E1A、E1Bの転写と逆方向)に挿入された組換えコスミドを単離する。一方で、E1及びE3領域を欠くアデノウイルス5型(Ad5 dlX株)のDNA−末端蛋白質複合体(DNA−TPC)を斎藤らの方法(鐘ヶ江ら、1994、バイオマニュアルシリーズ4−遺伝子導入と発現・解析法、43−58頁、羊土社)により調製する。これを例えば、制限酵素EcoT22Iで消化し、ついでゲル濾過等により脱塩精製する。該コスミドとEcoT22I消化断片を混合し、セルフェクトキット(ファルマシア社、スウェーデン)等を用いて、293細胞に導入する。翌日、トランスフェクションした293細胞を懸濁し、その懸濁液、および10倍ないし100倍希釈液(293細胞懸濁液にて希釈)を96穴プレートに撒く。約2週間後に、293細胞内での組換えによって生じた組換えアデノウイルスの増殖が見られたウェルから、死滅細胞を含む培養液を取り出す。それを数回凍結融解し、アデノウイルス粒子を細胞から放出させる。その遠心上清液(1次ウイルス液)を、24穴プレートにまいた293細胞に感染させる。3日後に死細胞を含む培養液を取り出し、一部は1次ウイルス液作成の要領で凍結融解し、遠心上清液を得る(2次ウイルス液)。残りの培養液を遠心し、細胞を得る。それよりDNAを調製し、制限酵素切断によって組換えアデノウイルスDNAの構造を検討し、目的の構造が確認されたクローンを選択する。その2次ウイルス液を用いて、より多量の293細胞に感染させ、その培養液を同様に凍結融解、遠心し、3次ウイルス液を得る。3次ウイルス液について、斎藤らの方法(鐘ヶ江ら、1994、バイオマニュアルシリーズ4−遺伝子導入と発現・解析法、43−58頁、羊土社)により、力価を測定する。このようにして、組み換えアデノウイルスベクターを得ることができる(Miyakeら、1996、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、93巻、1320−1324頁;Kanegaeら、1996、Acta Paediatr.Jpn、38巻、182−188頁)。
他にも、例えばレトロウイルスベクター(脇本ら、1995、蛋白質核酸酵素、40巻、2508−2513頁)、アデノ随伴ウイルスベクター(玉寄ら、1995、蛋白質核酸酵素、40巻、2532−2538頁)などを用いることができる。これらは既に確立された方法で、効率的にベクターを生産出来ることが公知となっている。
哺乳動物に遺伝子導入可能なその他のベクターを製造するための詳細は、組換えワクシニアウイルスを製造する方法としては、特表平6−502069、特公平6−95937、特公平6−71429が知られている。組換えパピローマウイルスを製造する方法としては特公平6−34727、特表平6−505626が知られている。組換えアデノ随伴ウイルスを製造する方法としては、特開平5−308975が知られている。組換えアデノウイルスを製造する方法としては、特表平6−508039が知られている。
本発明において特に好適な哺乳動物細胞感染性ウイルスベクターは、パラミクソウイルスベクターである。「パラミクソウイルスベクター」とは、パラミクソウイルスに由来し遺伝子を宿主細胞に導入するベクター(担体)を指す。パラミクソウイルス科に属するセンダイウイルス(SeV)は最近、遺伝子導入ベクターとして開発が進められている(Kato,A.et al.,EMBO J.16:578−598,1997;国際公開番号97/16538号および国際公開番号97/16539号)。SeVベクターは毒性が低く、導入した遺伝子から発現される蛋白質量が極めて高い。また、ベクター内の遺伝子が宿主染色体へ導入されることがないため、安全性にも優れている。SeVベクターのゲノムの安定性は高く、異種遺伝子発現の結果ではウイルスを連続多代継代しても殆ど塩基の変異が認められず、挿入異種遺伝子を長期間に渡って安定に発現する事が示されている(Yu,D.et al.,Genes Cells 2,457−466(1997))。また、カプシド構造タンパク質を持たないことによる導入遺伝子のサイズまたはパッケージングの柔軟性(flexibility)など性質上のメリットがある。複製能を有するSeVベクターは、外来DNAを少なくとも4kbpまで導入可能であり、転写ユニットを付加することによって2種類以上の遺伝子を同時に発現する事が可能である。SeVのレプリコンをベースにしたベクターは複製されたウイルスが周囲の細胞にも再感染し、感染細胞の細胞質で多コピーに複製されたRNPが細胞の分裂に伴い娘細胞にも分配されるため持続発現が期待される。また、SeVベクターは非常に広い組織適用範囲を持つ。
また、安全性の面においても、ヒトへの病原性が否定されているため、センダイウイルスベクターはヒトへの遺伝子治療の臨床試験に好適に用いられうることが示唆される。第一に、プラスミドDNA等による導入遺伝子の発現は、多くの場合、導入したDNAの核局在化または核膜の消失が必要であることが、遺伝子発現の成功率を低下させる主要な障害になっている。しかし、例えばセンダイウイルスなどの場合、外来遺伝子の発現は、細胞質内において細胞性チューブリンおよび自身が持つRNAポリメラーゼ(L蛋白質)の両方によってウイルスの複製に伴って駆動される。これは、センダイウイルスが宿主の染色体と相互作用しないことを示しており、染色体異常による細胞の癌化および不死化などの安全面における問題が生じないと考えられる。第二に、センダイウイルスは齧歯類にとっては病原性で肺炎を生じることが知られているが、ヒトに対しては病原性がない。これはまた、野生型センダイウイルスの経鼻的投与によって非ヒト霊長類において重篤な有害作用を示さないというこれまでの報告によっても支持されている(Hurwitz,J.L.et al.,Vaccine 15:533−540,1997)。センダイウイルスのこれらの特徴は、センダイウイルスベクターが、ヒトの治療へ応用しうることを示唆し、センダイウイルスベクターが、インビボまたはエクスビボでの遺伝子治療における有望な選択肢の一つとなることを支持するものである。
本発明において「パラミクソウイルス」とはパラミクソウイルス科に属するウイルスまたはその誘導体を指す。本発明に用いられ得るパラミクソウイルスとしては、例えばパラミクソウイルス科(Paramyxoviridae)のセンダイウイルス(Sendai virus)、ニューカッスル病ウイルス(Newcastle disease virus)、おたふくかぜウイルス(Mumps virus)、麻疹ウイルス(Measles virus)、RSウイルス(Respiratory syncytial virus)、牛疫ウイルス(rinderpest virus)、ジステンパーウイルス(distemper virus)、サルパラインフルエンザウイルス(SV5)、ヒトパラインフルエンザウイルス1,2,3型等が挙げられる。本発明においてパラミクソウイルスは、好ましくはパラミクソ亜科(レスピロウイルス属、ルブラウイルス属、およびモービリウイルス属を含む)に属するウイルス、より好ましくはレスピロウイルス属(Respirovirus)(パラミクソウイルス属(Paramyxovirus)とも言う)に属するウイルスまたはその誘導体である。本発明に用いられ得るレスピロウイルス属ウイルスとしては、例えばヒトパラインフルエンザウイルス1型(HPIV−1)、ヒトパラインフルエンザウイルス3型(HPIV−3)、ウシパラインフルエンザウイルス3型(BPIV−3)、センダイウイルス(Sendai virus;マウスパラインフルエンザウイルス1型とも呼ばれる)、およびサルパラインフルエンザウイルス10型(SPIV−10)などが含まれる。本発明においてパラミクソウイルスは、最も好ましくはセンダイウイルスである。これらのウイルスは、天然株、野生株、変異株、ラボ継代株、および人為的に構築された株などであり得る。DI粒子(J.Virol.68,8413−8417(1994))等の不完全ウイルスや、合成したオリゴヌクレオチド等も、ウイルスベクターを製造するための材料として使用することができる。
組み換えパラミクソウイルスベクターは、ウイルスゲノムをコードするDNAに適当な転写プロモーターを連結した組み換えDNAを構築し、これを試験管内または細胞内で転写させ、パラミクソウイルスのL、P、およびNPタンパク質の共存下でRNPを再構成させ、このRNPをを含むウイルス粒子を形成させることによりベクターを生成させることができる。ウイルスベクターDNAからのウイルスの再構成は公知の方法に従って行うことができる(Hasan,M.K.et al.,J.Gen.Virol.78:2813−2820,1997、Kato,A.et al.,1997,EMBO J.16:578−587;Yu,D.et al.,1997,Genes Cells 2:457−466;国際公開97/16539号;国際公開97/16538号;Durbin,A.P.et al.,1997,Virology 235:323−332;Whelan,S.P.et al.,1995,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 92:8388−8392;Schnell.M.J.et al.,1994,EMBO J.13:4195−4203;Radecke,F.et al.,1995,EMBO J.14:5773−5784;Lawson,N.D.et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 92:4477−4481;Garcin,D.et al.,1995,EMBO J.14:6087−6094;Kato,A.et al.,1996,Genes Cells 1:569−579;Baron,M.D.and Barrett,T.,1997,J.Virol.71:1265−1271;Bridgen,A.and Elliott,R.M.,1996,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 93:15400−15404)。これらの方法により、パラインフルエンザ、水疱性口内炎ウイルス、狂犬病ウイルス、麻疹ウイルス、リンダーペストウイルス、センダイウイルスなどを含む所望のパラミクソウイルスベクターおよびその他の(−)鎖RNAウイルスベクターをDNAから再構成させることができる。パラミクソウイルスベクターは、通常、(a)パラミクソウイルスに由来するネガティブ鎖一本鎖RNAまたはその相補鎖(ポジティブ鎖)をコードするベクターDNAを、NP、P、およびL蛋白質を発現する細胞(ヘルパー細胞)で転写させ、(b)該細胞を培養し、その培養上清からウイルス粒子を回収することにより調製することができる。ベクターDNAから転写されたRNAはNP、L、およびPタンパク質とRNP複合体を形成し、さらにエンベロープ蛋白質を含む外殻に包まれたウイルス粒子が形成する。
また本発明においてウイルスベクターには、ウイルス遺伝子を欠損したベクターも含まれる。例えばウイルスの複製に必須の遺伝子を欠損させた複製能欠損型ウイルスベクターなどであってもよい。パラミクソウイルスベクターDNAにおいて、F遺伝子および/またはHN遺伝子等を欠失させた場合には、そのままでは感染性のウイルス粒子を形成しないが、ウイルス産生細胞に、これら欠失させた遺伝子および/または他のウイルスのエンベロープ蛋白質をコードする遺伝子などを別途、導入し発現させることにより、感染性のウイルス粒子を形成させることが可能である。このような欠失型ウイルスベクターの製造方法も、公知の方法に従って、または順じて実施することができる(国際公開番号WO00/70055およびWO00/70070参照)。ベクターからの外来遺伝子の発現量は、例えば、その遺伝子の上流に付加する転写開始配列の種類により調節することができる(国際公開番号WO01/18223)。また、ウイルスベクターは、このウイルス以外に由来するエンベロープ蛋白質を含むシュードタイプウイルスベクターであってもよい。このようなエンベロープ蛋白質には、VSV−Gなどが挙げられる(国際公開番号WO00/70055およびWO00/70070参照)。
回収した動物細胞感染性ウイルスベクターは実質的に純粋になるよう精製することができる。精製方法はフィルトレーション(濾過)、遠心分離、およびカラム精製等を含む公知の精製・分離方法またはその組み合わせにより行うことができる。「実質的に純粋」とは、ウイルスベクターが、それが存在する試料中の成分として主要な割合を占めることを言う。典型的には、実質的に純粋なウイルスベクターは、試料中に含まれる全蛋白質(但しキャリアーや安定剤として加えた蛋白質は除く)のうち、ウイルスベクター由来の蛋白質の割合が10%以上、好ましくは20%以上、より好ましくは50%以上、好ましくは70%以上、より好ましくは80%以上、さらに好ましくは90%以上を占めることにより確認することができる。パラミクソウイルスの具体的な精製方法としては、例えばセルロース硫酸エステルまたは架橋ポリサッカライド硫酸エステルを用いる方法(特公昭62−30752号公報、特公昭62−33879号公報、および特公昭62−30753号公報)、およびフコース硫酸含有多糖および/またはその分解物に吸着させる方法(WO97/32010)等を例示することができる。
TAP阻害蛋白質、およびエピトープ結合β2mまたはMHC class I重鎖を発現可能にコードする哺乳動物細胞感染性ウイルスベクターは、哺乳動物細胞に導入することにより、該細胞で高頻度に目的のエピトープを発現させることができる。本発明は、エピトープ結合β2mまたはエピトープ結合MHC class I重鎖の製造方法であって、(i)TAP阻害蛋白質、および(ii)エピトープ結合β2m若しくはエピトープ結合MHC class I重鎖、を発現可能にコードする(1つまたは複数の)哺乳動物細胞感染性ウイルスベクターを哺乳動物細胞に導入する工程を含む方法を提供する。(i)および(ii)をコードする哺乳動物細胞感染性ウイルスベクターは、別々のベクターである場合も、同一のベクターである場合も、本発明に含まれる。
また、本発明は、(i)TAP阻害蛋白質、および(ii)エピトープ結合β2m若しくはエピトープ結合MHC class I重鎖、を発現可能にコードする(1つまたは複数の)哺乳動物細胞感染性ウイルスベクターが導入された哺乳動物細胞を提供する。(i)および(ii)をコードする哺乳動物細胞感染性ウイルスベクターは、別々のベクターである場合および同一のベクターである場合が本発明に含まれる。また本発明は、β2mにエピトープを結合させた場合には、エピトープを結合していないMHC class I重鎖を、また、MHC class I重鎖にエピトープを結合させた場合には、エピトープを結合していないβ2mを、発現可能にコードする哺乳動物細胞感染性ウイルスベクターがさらに導入された上記哺乳動物細胞を提供する。このベクターは、TAP阻害蛋白質やエピトープ結合蛋白質をコードするベクターと同一のベクターでも別々のベクターでもよい。TAP阻害蛋白質としては、特にUS6およびICP47が挙げられる。また哺乳動物細胞感染性ウイルスベクターとしては、特にパラミクソウイルスベクターが好ましい。
本発明の方法を用いて発現させたエピトープ結合β2mは、インビトロにおけるCTLアッセイに利用することもできる。CTLアッセイの標的細胞としては、通常CTLと同一個体由来の細胞株、例えばエプシュタイン−バールウイルス(EBV)を用いてtransformしたB細胞株(auto−lymohoblastoid cell line,auto−LCL)を合成ペプチドでパルスしたものが用いられるが、合成ペプチドの代わりに本発明の方法により製造したエピトープ結合β2mを添加したり、あるいは合成ペプチドの代わりに、例えばTAP阻害蛋白質とエピトープ結合β2mを発現するウイルスベクターをauto−LCLに感染させることによって標的細胞として使用することができる。またヒトの細胞株を使用する場合、例えばTAP阻害蛋白質を発現するベクター、および目的のMHC class I重鎖(膜結合型)を発現するウイルスベクターとそのMHC class I重鎖によって提示されるエピトープ結合β2mとを発現するウイルスベクターを多重感染させることによって同様に標的細胞として使用することができる。
また、本発明の方法を用いて製造されたエピトープ結合β2mはエピトープ特異的細胞傷害性Tリンパ球(CTL)の樹立に使用することができる。エピトープ特異的CTLは、試験管内で1回〜数回特異的な刺激を加えることによって樹立できる。例えばHIV Nef138−10特異的CTLを樹立する場合、HIV−1感染者の末梢血単核球(PBMC)を、放射線照射によって増殖不能にしHIV Nef138−10ペプチドでパルスしたstimulator細胞(同一個体由来の細胞)で刺激を加え、IL−2存在下で共培養することによって可能となる。この時、通常合成ペプチドを使用するが、エピトープ結合β2mを発現するウイルスベクターを感染させた細胞の培養上清(すなわち遊離型エピトープ結合β2m蛋白質)でも同様の効果が見られる。また、stimulator細胞に例えばTAP阻害蛋白質とエピトープ結合β2mとを発現するウイルスベクターを感染させることによっても同様にCTLを樹立できる。
本発明の方法により得られるエピトープ結合β2mは、抗原特異的細胞性免疫を誘導するために使用することができる。すなわち、本発明により得られるエピトープ結合β2mは、抗原特異的細胞性免疫の誘導剤となる。本発明により得られるエピトープ結合β2mは、抗原特異的細胞性免疫を誘導するために使用できる。
また、SeVの発現系にて発現したエピトープ結合β2mは、これが分泌型蛋白質の形で細胞表面上のHLA−A*2402分子と結合し、CTLに効率良く抗原を提示できる。本発明の方法を用いて製造されるエピトープ結合β2mはタンパク製剤として利用することが可能であり、これを精製しウイルスの混入を除去すれば、臨床応用に有用な抗原特異的細胞性免疫誘導剤を得ることができる。本発明の方法を用いて産生されるエピトープ結合β2mは医薬組成物として有用である。
例えば、エピトープ結合β2mを用いて抗原特異的細胞性免疫を誘導する方法は、具体的には、エピトープ結合β2mを(エピトープ特異的)CD8陽性T細胞に接触させる工程を含む方法により実施することができる。
例えば、インビトロでのエピトープ特異的CTL細胞株の樹立において、エピトープ結合β2mは有用である。エピトープ特異的CTLは、試験管内で1回〜数回特異的な刺激を加えることによって樹立できる。例えばHIV Nef138−10特異的CTLを樹立する場合、HIV−1感染者の末梢血単核球(PBMC)を、放射線照射によって増殖不能にし、HIV Nef138−10ペプチドでパルスしたstimulator細胞(同一個体由来の細胞)で刺激を加え、IL−2存在下で共培養することによって実施することができる。この時、通常合成ペプチドを使用するが、例えば本発明の方法で製造したエピトープ結合β2mを添加しても同様の効果が得られる。
また、エピトープ結合β2mは、インビトロでのCTLアッセイの標的細胞のパルスに有用である。CTLアッセイの標的細胞をパルスする際、合成ペプチドの代わりに本発明の方法で製造したエピトープ結合β2mを添加しても同様の効果が得られる。通常は細胞表面上に、MHC class I重鎖(膜結合型)+β2m+ペプチドが既に発現している。ペプチドのパルスは、ペプチド部分の入れ替えを狙ったやり方であるが、エピトープ結合β2mを用いることにより、高い効率でβ2m+ペプチドとの入れ替えが行われるものと考えられる。既存のエピトープペプチドは、酸処理で除去することができる。
また、エクスビボで患者樹状細胞へパルスする際にもエピトープ結合β2mは有用である。患者の末梢血単核球を採取し、スタンダードな方法で樹状細胞へと分化を誘導する。例えばエピトープ結合β2mとTAP阻害蛋白質を発現するウイルスベクターを導入した樹状細胞を患者の皮下に接種する。インビトロの項と同様に、細胞表面でMHC class I重鎖+エピトープ結合β2mの形で発現し、エピトープ特異的CTLを誘導できることが期待される。樹状細胞をペプチドでパルスした場合より、エピトープがMHC class I重鎖上に長期間、安定に、さらに高密度に発現する可能性があり、細胞性ワクチン(治療ワクチン)として期待できる。
エピトープ結合β2m若しくはMHC class I重鎖を発現可能にコードする哺乳動物細胞感染性ウイルスベクターは、TAP阻害剤またはTAP阻害蛋白質を発現可能なベクターと組み合わせて抗原特異的細胞性免疫を誘導するために使用することができる。本発明は、(i)TAP阻害剤またはTAP阻害剤を発現可能にコードするベクター、および(ii)(a)エピトープ結合β2m若しくはエピトープ結合MHC class I重鎖または(b)エピトープ結合β2m若しくはエピトープ結合MHC class I重鎖を発現可能にコードするベクターを含む組成物に関する。ベクターは、適宜薬学的に許容される溶液中に懸濁させることができる。例えば、ベクターは生理食塩水、培養液、または血清中に含まれていてよい。該組成物は、MHC class Iによる外来エピトープの提示の増強剤として有用である。また該組成物は、抗原特異的細胞性免疫の誘導剤として有用である。TAP阻害蛋白質をコードするベクターと、エピトープ結合β2m若しくはMHC class I重鎖をコードするベクターは、別々のベクターであってもよく、あるいは同一ベクター内にコードされていてもよい。すなわち、TAP阻害剤を発現可能にコードするベクターとエピトープ結合β2m若しくはMHC class I重鎖を発現可能にコードするベクターとが同一のベクターである場合も本発明に含まれる。また本発明は、(i)TAP阻害剤またはTAP阻害剤を発現可能にコードするベクター、および(ii)エピトープ結合β2m若しくはMHC class I重鎖またはエピトープ結合β2m若しくはMHC class I重鎖を発現可能にコードするベクターの、MHC class Iによる外来エピトープの提示を増強するための使用、および抗原特異的細胞性免疫を誘導するための使用に関する。このようなウイルスベクターは、遺伝子治療のために有用である。本発明は、(i)TAP阻害剤またはTAP阻害剤を発現可能にコードするベクター、および(ii)エピトープ結合β2m若しくはMHC class I重鎖またはエピトープ結合β2m若しくはMHC class I重鎖を発現可能にコードするベクターを含む医薬組成物を提供する。また、本発明は(i)TAP阻害剤または該阻害剤を発現可能なベクター、および(ii)エピトープを融合させたMHC class I重鎖若しくはβ2m、または該MHC class I重鎖若しくはβ2mを発現可能なベクター、を含むエピトープを提示させるためのキットに関する。(i)と(ii)が分離可能である場合は、それらは分離されていてもよく、または混ぜ合わされていてもよい。キットには、複数種のTAP阻害剤または該阻害剤を発現可能なベクターが含まれていてもよく、また複数種のMHC class I重鎖若しくはβ2m、または該MHC class I重鎖若しくはβ2mを発現可能なベクターが含まれていてもよい。これらは適宜、薬学的に許容される溶液に溶解または懸濁されていてよい。ベクターとしては、特に動物細胞感染性ウイルスベクターが好ましい。ベクターを含む本発明の組成物およびキットは、抗原特異的細胞性免疫を誘導できるため、感染症や癌などにおいて抗原特異的免疫を誘導するために有用である。本発明の組成物またはキットの遺伝子治療への応用としては、直接(インビボ)投与による遺伝子発現、間接(エクスビボ)投与による遺伝子発現のいずれの方法によっても投与することができる。
例えば、インビトロでのエピトープ特異的CTL細胞株の樹立において、stimulator細胞での刺激において合成ペプチドを使用する代わりに上記組成物またはキットを適用することによってCTLを樹立できる。
また、インビトロでCTLアッセイの標的細胞のパルスにおいて使用することもできる。合成ペプチドの代わりに例えばTAP阻害下でエピトープ結合β2m発現ウイルスベクターをauto−LCLに感染させることによって標的細胞として使用することができ、細胞傷害活性を検出することができる。またヒトの細胞株を使用する場合、目的のMHC class I重鎖(膜結合型)を発現するウイルスベクターと、そのMHC class I重鎖によって提示されるエピトープ結合β2mおよびTAP阻害蛋白質を発現するウイルスベクターとを重感染させることによって同様に標的細胞として使用することができる。
さらに本発明の組成物およびキットは、エクスビボで患者樹状細胞でのエピトープ発現にも有用である。患者の末梢血単核球を採取し、スタンダードな方法で樹状細胞へと分化を誘導する。この樹状細胞に本発明の組成物を投与してその細胞を患者の皮下に接種する。特にウイルスベクターを用いた遺伝子導入を行うことが好ましい。ペプチドやエピトープ結合β2m蛋白などでパルスしても、樹状細胞上でどれくらいの期間持続発現されるかが問題となりうる。実際にペプチドパルスでは、樹状細胞上でのエピトープは発現が短期間で消失することが指摘されている。その点ウイルスベクターを感染させ、細胞内からエピトープ結合β2mを発現させれば、長期にわたってエピトープ結合β2mを発現させることができる。さらに、インビボでの投与によりエピトープ特異的CTLを誘導するインビボ遺伝子治療にも本発明の組成物およびキットは有用である。
外来エピトープを発現させるための遺伝子導入の標的となる細胞は、好ましくは抗原提示能を有する細胞である。このような細胞としては、特に樹状細胞(DC)が挙げられる。例えば、エクスビボにおいて、樹状細胞に、本発明の方法を用いて外来エピトープ結合β2m若しくはMHC class I重鎖を発現するベクターを導入することによって、該細胞において所望のMHC class I/ペプチド複合体を高頻度で形成させることができる。この細胞を用いて、抗原特異的T細胞を活性化することができる。エピトープ結合β2m若しくはMHC class I重鎖をコードする遺伝子が外来的に導入され、かつTAP活性が阻害された哺乳動物細胞は本発明に含まれる。哺乳動物細胞としては、抗原提示能を有する所望の単離細胞等を用いることができる。特に、該細胞において、MHC class I/ペプチド複合体のうちエピトープを結合させていないサブユニットをコードする遺伝子も外来的に導入することにより、大量のMHC class I/ペプチド複合体を形成させることができる。これらの導入遺伝子は染色体外に存在する発現ベクターにコードされていてもよく、また細胞の染色体に組み込まれていてもよい。膜結合型MHC class I重鎖を発現させれば、該細胞表面に膜結合型MHC class I/ペプチド複合体が発現する。この細胞は、エピトープ特異的CTLに対して優れた抗原提示能を有する。上記のエピトープ結合β2m若しくはエピトープ結合MHC class I重鎖をコードする遺伝子が外来的に導入され、かつTAP活性が阻害された哺乳動物細胞は、医薬組成物の成分としても有用である。
本発明における組成物は、必要に応じて薬理学的に許容される所望の担体または媒体と組み合わされていてよい。「薬学的に許容される担体または媒体」とは、細胞に投与することが可能であり、有効成分の活性を有意に阻害しない材料である。例えば本発明において組成物は、生理食塩水やリン酸緩衝生理食塩水(PBS)などを含み得る。鶏卵で増殖させたパラミクソウイルスベクターを含む組成物等においては尿液を含んでよい。また細胞を含む組成物は生理食塩水、PBS、または培養液などに懸濁してもよい。また本発明の組成物は、脱イオン水、5%デキストロース水溶液等の担体または媒体を含んでいてもよい。さらに、その他にも、植物油、懸濁剤、界面活性剤、安定剤、殺生物剤等が含有されていてもよい。また保存剤やその他の添加剤を添加することができる。本発明の組成物は試薬として、および医薬として有用である。また本発明の組成物はワクチンとして有用である。本発明は、本発明における組成物の試薬、医薬、またはワクチンとしての使用にも関する。ワクチン組成物は、免疫原性を高めるために、サイトカイン、コレラ毒素、サルモネラ毒素等の免疫促進剤を添加することもできる。またワクチンには、ミョウバン、不完全Freund’sアジュバント、MF59(オイルエマルジョン)、MTP−PE(マイコバクテリア細胞壁由来のmuramyl tripeptide)、およびQS−21(soapbark tree Quilaja saponaria由来)などのアジュバントを組み合わせることもできる。
また、本発明の医薬組成物の投与に際しては、アジュバント効果を高めるサイトカイン類を組み合わせることも有効である。このような遺伝子としては、例えばi)IL−2と一本鎖IL−12との組み合わせ(Proc.Natl.Acad.Sci.USA 96(15):8591−8596,1999)、ii)IL−2とインターフェロン−γ(米国特許第5,798,100号)、iii)単独で用いられる顆粒球コロニー刺激因子(GM−CSF)、iv)脳腫瘍を治療対象としたGM−CSFとIL−4の組み合わせ(J.Neurosurgery 90(6),1115−1124(1999))などが挙げられる。
ワクチンとして用いる場合、例えば腫瘍、感染症、およびその他の一般的な疾患に対して適用することができる。感染症の治療としては、例えば感染性微生物の抗原蛋白のエピトープを解析し、これを結合させたβ2m若しくはMHC class I重鎖を製造することができる。抗原蛋白としては、例えばインフルエンザにおいては、強毒株H5N1型等のエンベロープ、日本脳炎においては、例えばエンベロープ蛋白質(Vaccine,vol.17,No.15−16,1869−1882(1999))、エイズにおいては、例えばHIV gagまたはSIV gag蛋白質(J.Immunology(2000)vol.164,4968−4978)、HIVエンベロープ蛋白質、Nef蛋白質、その他のウイルス蛋白質などが挙げられる。コレラにおいては、例えばコレラ毒素のBサブユニット(CTB)(Arakawa T,et al.,Nature Biotechnology(1998)16(10):934−8、Arakawa T,et al.,Nature Biotechnology(1998)16(3):292−7)、狂犬病においては、例えば狂犬病ウイルスの糖タンパク(Lodmell DL et al.,1998,Nature Medicine 4(8):949−52)、子宮頚癌においては、ヒトパピローマウイルス6型のカプシドタンパクL1(J.Med.Virol,60,200−204(2000))などが挙げられる。また、病原性のパラミクソウイルス、例えば、麻疹ウイルス、おたふく風邪ウイルスのようなワクチンの必要性の高いウイルスに本発明を適用することもできる。また、日本脳炎のJE−E抗原タンパク質(特開昭64−74982、特開平1−285498)、ヒト単純ヘルペスウイルスのgD2タンパク質(特開平5−252965)、C型肝炎ウイルス由来ポリペプチド(特開平5−192160)、偽狂犬病ウイルス由来ポリペプチド(特表平7−502173)などにおけるエピトープを用いることもできる。例えば、これらの病原性微生物に感染した患者由来の細胞を解析して、抗原提示細胞(APC)において提示された抗原蛋白のエピトープを同定する。HLA型を適宜選択することにより、所望のHLA型に対するエピトープを同定することが可能である。
腫瘍特異的抗原に着目し、それらを標的とした多角的な新しい治療戦略や治療法の開発を行うことには腫瘍治療の上で臨床的意義がある。例えば腫瘍治療としては、腫瘍細胞、またはDC細胞などの抗原提示細胞(APC)にエピトープ結合β2m若しくはMHC class I重鎖を発現させたり、エピトープ結合β2mまたはMHC class I/ペプチド複合体等の蛋白質製剤を投与することができる。
一般的な手法としては、ヘルパーT細胞(Th)への抗原提示能を持つことが知られている樹状細胞(DC)が、CTLに対してもMHCクラスI分子を介して高い抗原提示能を有することが知られており、これを用いたワクチン療法の開発が挙げられる(J.I.Mayordomo et al.,Nature Med.1(12),1279−1302,(1995))。腫瘍免疫療法の一例としては、種々の悪性腫瘍にも発現が認められるMAGE抗原を標的とした腫瘍ワクチン療法の確立が藤也寸志ら(国立病院九州がんセンター)により進められている。再発胃腫瘍症例6例、再発食道腫瘍1例の7例に対し治療を施行したところ、食道腫瘍症例で転移リンパ節の縮小、腫瘍マーカーの減少および臨床症状(嗄声)の改善が認められ、胃腫瘍症例では6例中4例で腫瘍マーカーの減少を認めている。副作用は全く認められておらず、腫瘍免疫療法の安全性が示唆されている。また臨床症状の改善や腫瘍マーカーの低下が見られた症例が多く、ワクチンの投与法や適応症例の選別などにより有効な治療法となりうる可能性を示唆している。MAGE−3ペプチドを用いたDCワクチン療法は、実際に臨床試験が開始され、進行再発消化器癌症例に対する安全な腫瘍特異的免疫療法となる可能性が示唆される。しかしながら多数の患者を対象とした予防的ワクチン投与においては、″nature adjuvant″である樹状細胞を各々の患者に対して最適に調整、投与していくのは明らかに頻雑で、非現実的である。何らかの効率的方法が求められている(『山岸久一ら京都府立医科大学 日本癌治療学会総会1999年10月12日(火)於岐阜市での発表』)。このような腫瘍ワクチン療法に本発明を適用することは極めて有効であると考えられる。
ウイルスが引き金となってできる腫瘍の予防は、そのウイルスのワクチンによる感染予防により達成されうる。ウイルスが原因の腫瘍は他の原因による腫瘍に比較し、確実に予防が可能となる。例えば、肝臓腫瘍に関わるC型肝炎ウイルス(HCV)、子宮がんに関わるパピローマウイルス(HPV)、成人性白血病の原因であるHTLV−1につき、感染予防と治療を目的としたワクチンがあげられる。肝臓腫瘍は日本の腫瘍発症の中でも高い割合を占める。C型肝炎ウイルスは非経口的に感染し、免疫能が正常の成人であっても高率に慢性化する。感染者の約20%は慢性肝炎、肝硬変を発症するものと考えられる。更に、肝硬変患者の多くで肝細胞癌が発症する。C型肝炎に対する治療はインターフェロンの登場により患者の一部で治癒に導くことが可能となったが、有効率は当初期待されたほどではなく、半数以上の患者に対して、いまだに有効な治療法がない現状である。一般のウイルス感染の予防は、ワクチン接種により中和抗体を誘導して行うがC型肝炎ウイルスは変異しやすく、現在の所、感染を終息させる中和抗体の存在は証明されていない。ウイルス感染症では中和抗体の誘導以外にCTLを誘導することにより、感染予防が可能であることが知られている。本発明により、このようなケースに対してもCTL活性化を誘導できると期待される。
森山貴志(自治医科大学)らは、CTLを誘導する新しい方法として病原体抗原をコードする遺伝子そのものをワクチンとして用いる方法(DNAワクチン)を研究している。その問題点は概説書が示すとおり、発現量が十分でない、投与部位が筋肉などに限られる等がある(『DNAワクチン その現状と新知見;倉根一郎(感染症研);今日の感染症;Vol.19,NO.3 PAGE.6−9,2000』)。また『癌と免疫 癌の特異的免疫療法 HER2由来ペプチドによる乳癌のワクチン療法;影山慎一,渡辺正人,日浅厚則,珠玖洋(三重大 医);現代医療;Vol.32,NO.5 PAGE.1167−1172 2000』では乳癌などで過剰発現が認められているチロシンキナーゼ活性を持つ膜型糖蛋白質HER2を利用した癌ワクチンについて概説されている。例えば、本発明に従いウイルスベクターを利用して癌ワクチンを製造すれば、このようなDNAワクチンよりも高い効果を発揮することが期待される。哺乳動物の広範な組織で発現可能なウイルスベクター(アデノウイルスベクター、アデノ随伴ウイルスベクター、単純ヘルペスウイルスベクター、レトロウイルスベクター、レンチウイルスベクター、セムリキ森林ウイルスベクター、シンドビスウイルスベクター、ワクシニアウイルスベクター、センダイウイルスベクターなど)を用いてベクターを構築すれば、高い効果を有するワクチンを提供することが可能と考えられる。
子宮がんは女性のみの腫瘍であるが、HPVによる感染予防と治療ワクチンの開発の重要性は変わらない。HTLV−1は、母子感染が主な感染ルートと理解されるに至ったが、それ以外の感染経路もある。近年発見されたHGVは病原性は明確になっていないが、HCVと共に社会に拡がっており、このようなウイルスの防疫も公衆衛生上必要であり、本発明の適用の対象となる。
抗原提示細胞の利用並びに投与経路に関する検討も重要である。最も研究されている投与経路は、樹状細胞(DC)がCTLに対してもMHC class I分子を介する抗原提示能を有することを利用して、末梢血に存在する単球(monocyte)を用いて試験管内でDCに分化させ、これを静脈内注射で体内にもどす方法を用いたワクチン療法である。この方法は相当の施設と、培養時間を必要とする方法である。最近注目される方法は皮膚を利用したワクチン療法である。ランゲルハンス細胞(LC)を含む樹状細胞は、近年その細胞上のMHC class I分子を介してウイルス抗原や癌抗原などの内在性の抗原を効率的にCTLに提示することが判明し、この細胞を用いた抗ウイルスワクチン法や癌ワクチン治療法の研究が大きく注目されている。皮膚の表皮には多数のLCが常在しているので、皮膚へのウイルスペプチドまたは癌ペプチド、さらには抗原含有遺伝子の塗布により効果的なDNAワクチン法が開発できる可能性がある。しかしながら正常皮膚でLCは休止状態にありThやCTLへの抗原提示能は低く、リンパ節内への移動性にも富まないので正常皮膚を用いてのウイルスワクチン法や癌ワクチン治療法は実現が難しい。これを解決する方法として、瀬尾尚弘、瀧川雅浩(浜松医科大学)らは皮膚最外層の角質層バリアをテープストリッピング(TS)を8〜15回繰り返すことによって破壊し、その皮膚でLCが活性化し、リンパ節内へ移動し効率的にTh細胞に抗原提示することを実証した(特願平10−316585 Percutaneouspeptide immunization via corneum barrier−disrupted murine skin forexperimental tumor immunoprophylaxis;Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.Vol.97 Issue 1,371−376,January 4,2000)。このような方法はバリア破壊皮膚へのウイルスペプチド、癌ペプチドさらには抗原DNAの適用においてウイルスワクチンまたは癌治療の可能を広げるものである。本発明においても、これらの投与方法を適用することができる。
さらに確実な臨床応用のためには、ヒトHLA拘束性癌特異的CTL株を作製し、その認識する癌反応性CTL誘導抗原遺伝子をクローニングし、癌患者に対して臨床応用可能な腫瘍特異的免疫療法の標的分子を開発することが重要である。対象とする患者と同じ型を持つHLAにより提示されたエピトープを同定し、これを用いてワクチンベクターやペプチドワクチンを製造することにより、より効果的に免疫を誘導することが期待できる。
日本において多発する癌、例えば肺癌、消化管癌(食道、胃、大腸癌)、肝癌、頭頚部癌、乳癌、子宮癌、卵巣癌、腎癌及び白血病のなかでも、組織型としてはそれらの大部分を占める扁平上皮癌及び腺癌を治療ターゲットする事は臨床上有益である。上皮性癌は日本における成人悪性腫瘍の大半を占めるのみならず、世界にも最も頻発する癌である。よって、上皮性癌細胞特異的抗原のエピトープは、本発明において好適に用いられる。またHLAとしては日本でも発現頻度の高いHLA−A24(癌患者の約6割)、HLA−A2(約4割)、及びHLA−A26(約2割)抗原拘束性のCTL認識性癌退縮抗原の同定が特に重要である。次いで、HLA−A11(2割)、−A31(2割弱)、−A33(2割弱)を対象とする同定も重要である。日本人の95%以上は少なくともHLA−A24、−A2、−A26、−A31、−A33のいずれか一方を保有する。また上記HLAアレールは人種をこえて広く認められる。したがってこれらのタイプのHLAを持つ細胞から癌反応性CTL誘導抗原遺伝子を同定し、これを本発明に適用することが好ましい。
伊東恭悟(久留米大 医)らは日本人に多発するヒトHLA−クラス・拘束性上皮癌(腺癌及び扁平上皮癌)に対する特異的キラーT細胞を多数樹立し、それらの認識する上皮癌反応性CTL誘導能をもつ抗原遺伝子をすでにクローニングしている。さらに同遺伝子によりコードされる癌抗原ペプチドを同定し、同ペプチドによるインビトロにおけるキラーT細胞誘導能の解析が行われている(食道癌患者自己CTL癌局注による特異的養子免疫療法後の末梢血リンパ球に対するクローニングとその解析:唐宇飛,山名秀明,末吉晋,新谷文彦,田中寿明,久保田雅博,峯孝志,笹原弘子,伊東恭悟(久留米大);日本消化器外科学会雑誌;Vol.33,No.7,Page 1191,2000)。これまでのところ扁平上皮癌cDNAライブラリーより4種類の遺伝子(SART−1〜SART−4)、腺癌cDNAライブラリーより3種類の遺伝子がクローニングされ、それらをコードする蛋白が解析されている。SART−1遺伝子導入した癌細胞は選択的アポトーシスを誘導した。またHLA−A24拘束性ペプチド(SART−1 690−698)が強いCTL誘導およびHLA−A26拘束性ペプチドSART−1 736−744によるHLA−A2601、−A2602、−A2603癌患者CTL誘導が確認されている(『腫ようの抗原ペプチド療法SART−1抗原ペプチドを用いた癌ワクチン療法;山名秀明,伊東恭悟(久留米大 医);医学のあゆみ;Vol.190,NO.2 PAGE.129−133 1999』、『SART1ペプチドによるサブタイプの異なるHLA−A26陽性健康人及び癌患者末梢血リンパ球からのCTLの誘導;井上佳子(国立腫瘍セ 研);中尾真修,松永和子,増岡・菊地慈,山名秀明,伊東恭悟(久留米大 医);日本癌学会総会記事』)。さらにSART−3癌反応性CTL誘導抗原遺伝子:140kDのSART−3抗原が増殖細胞に選択的に発現し、かつ癌細胞に限って核内にも発現し、同抗原内にHLA−A24+癌患者リンパ球よりCTL誘導能を有する2つの9個のアミノ酸からなるペプチド(nonapeptide)が同定されている(『転移性癌患者におけるHLA−A24拘束性lck由来ペプチドを用いた細胞傷害性T細胞の誘導と機能解析;山名秀明,笹富輝男,宮城佳昭,唐宇飛,白水和雄,伊東恭悟(久留米大 医);日本外科学会雑誌;Vol.101,臨時増刊号 PAGE.417 2000』)。これらの癌反応性CTL誘導抗原の各種癌における蛋白レベルでの発現はSART−1抗原は扁平上皮癌の60〜80%、乳癌を除く腺癌の40〜50%に発現していた。またSART−2は扁平上皮癌の60%以上に、SART−3は腺癌、扁平上皮癌を含む大部分の悪性腫瘍で発現していた。これに対し、これらの抗原は正常組織には睾丸を除き発現されていない(腫よう免疫 9 ヒト癌特異的キラーT細胞により認識される抗原 2へん平上皮癌反応性CTL誘導抗原SART−1およびペプチドワクチン;伊東恭悟,七条茂樹,山名秀明(久留米大 医);免疫Immunology Frontier;Vol.9,No.3,Page 195−204,1999)。HLA−A26は日本人の22%、HLA−A*2402は日本人の約60%が保有している。これらより、日本における多くの上皮性癌患者に対してこれらのペプチドワクチンは応用可能と考えられている。現在久留米大学において上記ペプチドを用いての第1相臨床試験が計画されている(臨床ガイドライン解説第1回腫瘍ペプチドワクチン臨床試験のガイドラインについての提案;山名秀明,伊東恭悟(久留米大 医);分子細胞治療;Vol.1,No.1,Page 89−95,2000)。これらの抗原蛋白質に由来するエピトープに本発明を適用することは有効であると考えられる。
以上に記載したペプチド抗原をコードする遺伝子を本発明に用いれば、腫瘍および病原性感染微生物等に対する有効な免疫治療を行うことが可能となる。その他のエピトープとしては、癌抗原Muc−1またはMuc−1様ムチンタンデムリピートペプチド(米国特許第5,744,144号)、メラノーマgp100抗原などが挙げられる。これらの遺伝子による治療は、乳癌、結腸癌、膵臓癌、前立腺癌、肺癌等、幅広い応用が示されている。また、上記に示した腫瘍抗原ペプチドHER2遺伝子の正常組織および腫瘍での発現は、乳癌、卵巣癌、胃癌、非小細胞性肺癌において約20から40%の症例に遺伝子増幅または発現の増加が認められ、その発現増加は腫瘍特異性の傾向が高いと考えてよい。卵巣癌患者および健常人末梢血由来単核球より精製した樹状細胞とHER2由来の2種の9merペプチド(HER2p63−71、p780−788)なども例示することができる(Eur.J.Immunol.2000,30:3338−3346)。また、CEA陽性進行固形癌に対して、CEAエピトープペプチドを用いた癌ワクチン療法(特異能動免疫療法)に本発明の医薬組成物等を適用することも考えられる(Kim,C.et al.,Cancer Immunol.Immunother.47(1998)90−96)。例えば、成分採血により患者より多量の末梢血単核細胞を採取した後、その単球分画からIL−4、GM−CSF添加下に樹状細胞(DC)を誘導、誘導されたDCに本発明の方法を用いて製造したCEAペプチドのエピトープを含むβ2mあるいはベクターを導入し、″DCワクチン″として皮内投与することが考えられる(CEA特異的能動免疫療法により血清CEA値と抗腫よう効果に解離を認めた肺癌 骨転移の一例;清水啓二,上田祐二,伊藤剛,岡本和真,白数積雄,阪倉長平,大辻英吾,北村和也,山岸久一(京都府医大);日本臨床外科学会雑誌)。
また、一般病への適用も考えられる。糖尿病においては、例えばI型糖尿病モデル動物において、インシュリン断片のペプチドをエピトープとして利用することが考えられる(Coon,B.et al.,J.Clin.Invest.,1999,104(2):189−94)。
本発明の組成物をワクチンとして用いる場合、抗原特異的細胞性免疫を少なくとも部分的に誘導するのに十分な量を投与される。但し、投与蛋白質量、または導入遺伝子の発現量は、その有効レベルおよび中毒レベルを考慮して決められるべきである。投与経路は適宜選択することができるが、例えば経皮的、鼻腔内的、経気管支的、筋内的、腹腔内、静脈内、関節内、または皮下等に行われうるがそれらに限定されない。また局所あるいは全身に投与し得る。細胞性免疫の誘導は、本発明に記載したようなCTLアッセイ等により検出することができる。
ベクターを含む組成物の投与により細胞に導入された遺伝子の発現量は、当業者に公知の方法によりアッセイすることが可能である。遺伝子の転写産物は、例えば、ノーザンハイブリダイゼーション、RT−PCR、RNAプロテクションアッセイ等により検出・定量することができる。ノーザンハイブリダイゼーションやRT−PCR等による検出はin situでも行い得る。また、翻訳産物を検出するには、抗体を用いたウェスタンブロット、免疫沈降、RIA、ELISA、プルダウンアッセイ等により行うことができる。また、導入遺伝子発現の検出を容易にするため、発現させる蛋白質にタグを付加したり、レポーター遺伝子を発現するようにベクター中に組み込んでおくことも可能である。レポーター遺伝子は、βガラクトシダーゼ、CAT、アルカリホスファターゼ、またはGFPをコードする遺伝子等が挙げられるがこれらに制限されない。
エピトープ結合β2mまたはMHC class I/ペプチド複合体などの蛋白質組成物の投与量は、疾患、患者の体重、年齢、性別、症状、投与目的、投与組成物の形態、投与方法等により異なるが、当業者であれば適宜決定することが可能である。例えば、蛋白質量として、10ng/kgから100μg/kg、好ましくは100ng/kgから50μg/kg、より好ましくは1μg/kgから5μg/kgの範囲であるとよい。複数のエピトープを組み合わせて投与する場合には、それぞれを上記の量で投与するとよい。エピトープ結合β2mまたはMHC class I/ペプチド複合体などの蛋白質組成物は、適宜、薬学上容認可能な担体を含んでよい。
ベクター組成物の投与量は、疾患、患者の体重、年齢、性別、症状、投与目的、投与組成物の形態、投与方法、導入遺伝子等により異なるが、当業者であれば適宜決定することが可能である。パラミクソウイルスベクターであれば、投与されるベクターの濃度は好ましくは約105pfu/mlから約1011pfu/ml、より好ましくは約107pfu/mlから約109pfu/ml、最も好ましくは約1×108pfu/mlから約5×108pfu/mlの範囲内の量を薬学上容認可能な担体中で投与することが好ましい。投与量は、好ましくは約105pfu/回から1011pfu/回、より好ましくは約107pfu/回から109pfu/回、最も好ましくは約108pfu/回から109pfu/回で投与する。複数のベクターを組み合わせて投与する場合には、それぞれを上記の量で投与するとよい。
本発明の組成物の投与対象としては、ヒト、サル、マウス、ラット、ウサギ、ヒツジ、ウシ、イヌなど全ての哺乳動物が含まれる。
図1は、エピトープ結合β2m(e/β2m)を発現するSeVベクター製造用プラスミド(e/β2m/pSeVb)の構造を示す図である。(A)は、pSeV18b(+)のNotI部位にe/β2mコード配列が挿入されたe/β2m/pSeVbの構造を示す。(B)はベクターがコードするβ2ミクログロブリンおよびエピトープ結合β2ミクログロブリンの構造、(C)は挿入したNotI断片の配列を示す。
図2は、膜結合型HLA A*2402を発現するSeVベクター製造用プラスミド(A24full/pSeVb)の構造を示す図である。(A)は、pSeV18b(+)のNotI部位にA24fullのコード配列が挿入されたA24full/pSeVbの構造を示す。(B)は挿入したNotI断片の配列を示す。
図3は、TAP阻害因子を発現するSeVベクター製造用プラスミドの構造を示す図である。(A)は、pSeV18c(+)のNotI部位(N遺伝子とP遺伝子の間)にICP47hisまたはUS6hisA24fullのコード配列が挿入された、それぞれICP47his/pSeVcおよびUS6his/pSeVcの構造の構造を示す。(B)は挿入したNotI断片の配列を示す。
図4は、エピトープ結合β2m(e/β2m)およびTAP阻害蛋白質(ICP47hisまたはUS6his)を共発現するSeVベクターの構造を示す図である。e/β2m/pSeVbとICP47his/pSeVcから〈e/β2m+ICP47his〉/pSeVを、e/β2m/pSeVbとUS6his/pSeVcから〈e/β2m+US6his〉/pSeVを構築した。
図5は、膜発現型MHC class I/ペプチド複合体の効果を示す図である。H9細胞(HLA−A*2402−ヒトT細胞株)にA24full/SeVbおよびe/Nef138−β2m/SeVbをそれぞれm.o.i.=10および2で感染した(図中″A24full+e/Nef138−β2m″)。陰性コントロールとしてe/Nef138−β2m/SeVbの代わりにwt/SeVを感染したものを用いた(図中″A24full+wt″)。また比較としてペプチドをパルスする実験も行った(図中″A24full+wtペプチドパルス(10μl)″)。18時間後100μCiのNa2 51CrO4で2時間ラベルしNef138−10特異的CTLクローンを用いて51Cr放出アッセイを行った。(A)はアッセイの手順を、(B)はその結果を示す。
図6は、分泌型エピトープ結合β2mの効果を示す図である。H9細胞(HLA−A*2402−ヒトT細胞株)にe/Nef138−β2m/SeVbまたは対照群としてwt/SeVをm.o.i.=2で重感染させ、3日後に培養上清を回収し0.22μmのフィルターを用いて濾過した。
標的細胞としてH9細胞(HLA−A*2402−ヒトT細胞株)にA24full/SeVbおよびwt/SeVをそれぞれm.o.i.=10および2で重感染した。SeV感染後、18時間経過した標的細胞を100μCiのNa2 51CrO4で2時間ラベルした。その後、上記のように調製したe/Nef138−β2mを含む培養上清(黒四角)、もしくは陽性コントロールとして10μM Nef138−10合成ペプチド(黒菱形)、陰性コントロールとしてwt/SeV感染細胞培養上清(白丸)をパルスした。1時間後、Nef138−10特異的CTLクローンを用いて51Cr放出アッセイを行った。比較としてA24full/SeVbおよびe/Nef138−β2m/SeVbをそれぞれm.o.i.=10および2で重感染したH9細胞も同様にアッセイした(黒丸)。(A)はアッセイの手順を、(B)はその結果を示す。
図7は、TAP阻害蛋白質を発現するSeVベクターの導入による細胞表面上のMHC class I/ペプチド複合体の減少を示す図である。ICP47his/SeVcまたはUS6his/SeVcをH9細胞にm.o.i.3で感染させ、18,24,30,42時間後に細胞を回収し、抗MHC class I抗体にて染色し、細胞表面のMHC class I/ペプチド複合体の発現量をフローサイトメトリーにて解析した(A)。パネル(B)中の数値はM.F.I.(Mean Fluorescent Intensity、平均蛍光強度)を表す。また、点線はアイソタイプコントロール、実線は野生型SeVを感染させたものを表す(以下図8、9、11も同じ)。TAP阻害蛋白質の発現により、新規のMHC class I/ペプチド複合体の膜表面の発現が阻害され、時間の経過とともにMHC class I/ペプチド複合体が減少した。しかしながら既存のMHC class I/ペプチド複合体には影響をおよぼさないので、減少のレベルは少ない。
図8は、既存のMHC class I/ペプチド複合体への酸処理の効果を示す図である。MT−2細胞を酸処理の後、1,3,6時間後に抗MHC class I抗体にて染色し、細胞表面のMHC class I/ペプチド複合体の発現量をフローサイトメトリーにて解析した(A)。酸処理により細胞膜表面のMHC class I/ペプチド複合体上のペプチドが剥がれ、細胞表面上のMHC class I/ペプチド複合体は減少した(B)。その後6時間程度でほぼ酸処理前と同程度まで細胞膜上のMHC class I/ペプチド複合体の発現量が回復した。
図9は、酸処理およびTAP阻害蛋白質を発現するSeVベクターの導入によるMHC class I/ペプチド複合体の発現の抑制効果を示す図である。MT−2細胞にICP47his/SeVcまたはUS6his/SeVcをm.o.i.3で感染させ、14時間後に酸処理を行い、その6時間後に抗HLA−A24抗体にて染色し、細胞膜表面のMHC class I/ペプチド複合体の発現量をフローサイトメトリーにて解析した(A)。酸処理により既存のMHC class I/ペプチド複合体が除去され、さらにTAP阻害蛋白質によって新規のMHC class I/ペプチド複合体の細胞表面への発現が抑制された結果、酸処理から6時間後も細胞表面のMHC class I/ペプチド複合体の発現量は低いままであった(B)。
図10は、エピトープ結合β2mおよびTAP阻害蛋白質を共発現するSeVベクターの細胞への導入、細胞内での両蛋白質の発現を示す写真である。(A)は抗(His)6抗体、(B)は抗β2m抗体を用いた。〈e/Nef138−β2m+US6his〉/SeV感染細胞においてe/Nef138−β2mおよびUS6hisが発現していることが示されている。レーンM:サイズマーカー、レーン1:〈e/Nef138−β2m+US6his〉/SeV、レーン2:US6his/SeVc、レーン3:e/Nef138−β2m/SeVb、レーン4:e/Nef138−β2m/SeVc、レーン5:wt(野生型)SeV。
図11は、エピトープ結合β2mおよびTAP阻害蛋白質を共発現するSeVベクターの導入によるエピトープ結合β2mを結合したMHC class I/ペプチド複合体の発現を示した図である。(A)はアッセイの手順、(B)はその結果を示す。ICP47hisまたはUS6hisのみを発現するSeVベクター(それぞれ〈e/Nef138−β2m+ICP47his〉/SeVまたは〈e/Nef138−β2m+US6his〉/SeV)を用いて導入した細胞では酸処理の6時間後も細胞表面上のMHC class I/ペプチド複合体は減少したままであるが、e/Nef138−β2mとICP47hisまたはUS6hisとを共発現するSeVベクターを導入した細胞では酸処理の6時間後に酸処理前のレベルまで細胞表面上のMHC class I/ペプチド複合体の発現量が回復していることを示している。
図2は、膜結合型HLA A*2402を発現するSeVベクター製造用プラスミド(A24full/pSeVb)の構造を示す図である。(A)は、pSeV18b(+)のNotI部位にA24fullのコード配列が挿入されたA24full/pSeVbの構造を示す。(B)は挿入したNotI断片の配列を示す。
図3は、TAP阻害因子を発現するSeVベクター製造用プラスミドの構造を示す図である。(A)は、pSeV18c(+)のNotI部位(N遺伝子とP遺伝子の間)にICP47hisまたはUS6hisA24fullのコード配列が挿入された、それぞれICP47his/pSeVcおよびUS6his/pSeVcの構造の構造を示す。(B)は挿入したNotI断片の配列を示す。
図4は、エピトープ結合β2m(e/β2m)およびTAP阻害蛋白質(ICP47hisまたはUS6his)を共発現するSeVベクターの構造を示す図である。e/β2m/pSeVbとICP47his/pSeVcから〈e/β2m+ICP47his〉/pSeVを、e/β2m/pSeVbとUS6his/pSeVcから〈e/β2m+US6his〉/pSeVを構築した。
図5は、膜発現型MHC class I/ペプチド複合体の効果を示す図である。H9細胞(HLA−A*2402−ヒトT細胞株)にA24full/SeVbおよびe/Nef138−β2m/SeVbをそれぞれm.o.i.=10および2で感染した(図中″A24full+e/Nef138−β2m″)。陰性コントロールとしてe/Nef138−β2m/SeVbの代わりにwt/SeVを感染したものを用いた(図中″A24full+wt″)。また比較としてペプチドをパルスする実験も行った(図中″A24full+wtペプチドパルス(10μl)″)。18時間後100μCiのNa2 51CrO4で2時間ラベルしNef138−10特異的CTLクローンを用いて51Cr放出アッセイを行った。(A)はアッセイの手順を、(B)はその結果を示す。
図6は、分泌型エピトープ結合β2mの効果を示す図である。H9細胞(HLA−A*2402−ヒトT細胞株)にe/Nef138−β2m/SeVbまたは対照群としてwt/SeVをm.o.i.=2で重感染させ、3日後に培養上清を回収し0.22μmのフィルターを用いて濾過した。
標的細胞としてH9細胞(HLA−A*2402−ヒトT細胞株)にA24full/SeVbおよびwt/SeVをそれぞれm.o.i.=10および2で重感染した。SeV感染後、18時間経過した標的細胞を100μCiのNa2 51CrO4で2時間ラベルした。その後、上記のように調製したe/Nef138−β2mを含む培養上清(黒四角)、もしくは陽性コントロールとして10μM Nef138−10合成ペプチド(黒菱形)、陰性コントロールとしてwt/SeV感染細胞培養上清(白丸)をパルスした。1時間後、Nef138−10特異的CTLクローンを用いて51Cr放出アッセイを行った。比較としてA24full/SeVbおよびe/Nef138−β2m/SeVbをそれぞれm.o.i.=10および2で重感染したH9細胞も同様にアッセイした(黒丸)。(A)はアッセイの手順を、(B)はその結果を示す。
図7は、TAP阻害蛋白質を発現するSeVベクターの導入による細胞表面上のMHC class I/ペプチド複合体の減少を示す図である。ICP47his/SeVcまたはUS6his/SeVcをH9細胞にm.o.i.3で感染させ、18,24,30,42時間後に細胞を回収し、抗MHC class I抗体にて染色し、細胞表面のMHC class I/ペプチド複合体の発現量をフローサイトメトリーにて解析した(A)。パネル(B)中の数値はM.F.I.(Mean Fluorescent Intensity、平均蛍光強度)を表す。また、点線はアイソタイプコントロール、実線は野生型SeVを感染させたものを表す(以下図8、9、11も同じ)。TAP阻害蛋白質の発現により、新規のMHC class I/ペプチド複合体の膜表面の発現が阻害され、時間の経過とともにMHC class I/ペプチド複合体が減少した。しかしながら既存のMHC class I/ペプチド複合体には影響をおよぼさないので、減少のレベルは少ない。
図8は、既存のMHC class I/ペプチド複合体への酸処理の効果を示す図である。MT−2細胞を酸処理の後、1,3,6時間後に抗MHC class I抗体にて染色し、細胞表面のMHC class I/ペプチド複合体の発現量をフローサイトメトリーにて解析した(A)。酸処理により細胞膜表面のMHC class I/ペプチド複合体上のペプチドが剥がれ、細胞表面上のMHC class I/ペプチド複合体は減少した(B)。その後6時間程度でほぼ酸処理前と同程度まで細胞膜上のMHC class I/ペプチド複合体の発現量が回復した。
図9は、酸処理およびTAP阻害蛋白質を発現するSeVベクターの導入によるMHC class I/ペプチド複合体の発現の抑制効果を示す図である。MT−2細胞にICP47his/SeVcまたはUS6his/SeVcをm.o.i.3で感染させ、14時間後に酸処理を行い、その6時間後に抗HLA−A24抗体にて染色し、細胞膜表面のMHC class I/ペプチド複合体の発現量をフローサイトメトリーにて解析した(A)。酸処理により既存のMHC class I/ペプチド複合体が除去され、さらにTAP阻害蛋白質によって新規のMHC class I/ペプチド複合体の細胞表面への発現が抑制された結果、酸処理から6時間後も細胞表面のMHC class I/ペプチド複合体の発現量は低いままであった(B)。
図10は、エピトープ結合β2mおよびTAP阻害蛋白質を共発現するSeVベクターの細胞への導入、細胞内での両蛋白質の発現を示す写真である。(A)は抗(His)6抗体、(B)は抗β2m抗体を用いた。〈e/Nef138−β2m+US6his〉/SeV感染細胞においてe/Nef138−β2mおよびUS6hisが発現していることが示されている。レーンM:サイズマーカー、レーン1:〈e/Nef138−β2m+US6his〉/SeV、レーン2:US6his/SeVc、レーン3:e/Nef138−β2m/SeVb、レーン4:e/Nef138−β2m/SeVc、レーン5:wt(野生型)SeV。
図11は、エピトープ結合β2mおよびTAP阻害蛋白質を共発現するSeVベクターの導入によるエピトープ結合β2mを結合したMHC class I/ペプチド複合体の発現を示した図である。(A)はアッセイの手順、(B)はその結果を示す。ICP47hisまたはUS6hisのみを発現するSeVベクター(それぞれ〈e/Nef138−β2m+ICP47his〉/SeVまたは〈e/Nef138−β2m+US6his〉/SeV)を用いて導入した細胞では酸処理の6時間後も細胞表面上のMHC class I/ペプチド複合体は減少したままであるが、e/Nef138−β2mとICP47hisまたはUS6hisとを共発現するSeVベクターを導入した細胞では酸処理の6時間後に酸処理前のレベルまで細胞表面上のMHC class I/ペプチド複合体の発現量が回復していることを示している。
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に制限されるものではない。なお、本明細書中に引用された文献は、本明細書の一部として組み込まれる。
[実施例1]HLA−A*2402遺伝子およびヒトβ2m遺伝子の単離
ヒトのMHC class Iの1つであるHLA−A*2402遺伝子、およびヒトβ2m遺伝子は、HLA−A24を持つ健常人末梢血単核球(PBMC)由来のメッセンジャーRNA(mRNA)よりクローニングした。mRNAの分離にはMicro−FastTrack Kit(Invitrogen)を用いた。cDNA合成にはAMV−RT First−strand cDNA synthesis kit(LIFE SCIENCE)を用いた。
得られたcDNAを鋳型にしてHLA−A*2402遺伝子はプライマーHLA−5P2,HLA−3Bを用いて、β2m遺伝子はb2m−5’,b2m−3’を用いてPCRにより増幅した。
PCRは94℃30秒、58℃30秒、72℃1分、35サイクルの後、72℃7分で伸長反応を行った。PCRはEx Taq(Takara)を用いて行った。得られたPCR産物はpGEM−T vector system(Promega)を用いてクローニングし(それぞれA*2402/pGEMおよびβ2m/pGEMとした)、塩基配列をシークエンス反応にて確認した。シークエンス反応はdye terminator chemistry(Big−Dye terminator cycle sequencing Ready Reaction kit;Applied Biosystems)を用い、ABI−377 DNA Sequencerにて電気泳動を行った。
[実施例2]エピトープ結合β2m発現ベクターの作製
以下のようにして、エピトープ結合β2mを発現するSeVベクターをコードするプラスミド(e/β2m/pSeVb)を構築した。β2mのシグナル配列の下流への各エピトープ、リンカーの挿入、センダイウイルスのE,Sシグナル、NotI部位の付加はPCR法によって行った(図1)。リンカーのアミノ酸配列は、GGGS(配列番号:1)が3回繰り返した配列(GGGSGGGSGGGS/配列番号:11)となるようにした。
使用したプライマー;
β2m/pGEMを鋳型にe/b2m−a1,b2m−dを用いて94℃1分、48℃1分、72℃1分、にて15サイクル行った後、72℃7分にて伸長反応を行った。得られたPCR産物を鋳型としてe(Nef)−a2,あるいはe(Env)−a2とb2m−dとを用いて同条件にてPCRを、さらにそのPCR産物を鋳型としてe/b2m−a3とb2m−dとを用いて同条件にてPCRを行い、それぞれe/Nef138−β2m,e/Env584−β2m断片を得た。e/Nef138−β2m,e/Env584−β2m断片を、それぞれpGEM−T vetor system(Promega)を用いてクローニングし、塩基配列をシークエンス反応にて確認した。塩基配列確認後NotIにて消化し、pSeV18+b(+)のNotI切断部位に挿入し、再度塩基配列を確認しe/Nef138−β2m/pSeVb,e/Env584−β2m/pSeVbを得た(「e/β2m/pSeVb」と総称する)。また、本来のβ2mのみを発現するセンダイウイルスβ2m/pSeVbはb2m−a(5’−TGCGGCCGCCGTACGGCCGAGATGTCTCGCTCCGTGGCCTTA−3’/配列番号:17)とb2m−dとを用いて上記と同様にβ2m/pSeVbを得た。Nefのエピトープ(Nef138−10)のアミノ酸配列を配列番号:21に、Envのエピトープ(Env584−11)のアミノ酸配列を配列番号:23に示す。
[実施例3]膜結合型MHC class I重鎖発現ベクターの作製
センダイウイルスE,Sシグナル、NotI部位の付加はPCRにて行った(図2)。
使用したプライマー;
A*2402/pGEMを鋳型としてA24−a#,A24−d4を用い94℃1分、48℃1分、72℃1分、にて15サイクル行った後、72℃7分にて伸長反応を行い、A24full断片を得た。以下e/β2m/pSeVb作製時と同様にA24full/pSeVbを得た。
[実施例4]ICP47発現ベクターおよびICP47/エピトープ共発現ベクターの作製
単純ヘルペス1型ウイルス(HSV−1)由来のICP47(US12)遺伝子がクローニングされているUS12/pGEX−5X−2は文献「McGeoch,D.J.,Nucleic Acids Res.14(4):1727−1745(1986)」に記載されている。ICP47遺伝子断片へのヒスチヂンタグ(his),センダイウイルスのE,Sシグナル、NotI部位の付加はPCRにて行った(図3)。
使用したプライマー;
US12/pGEX−5X−2を鋳型として用い94℃1分48℃1分、72℃1分、にて15サイクル行った後、72℃7分にて伸長反応を行い、ICP47his断片を得た。以下、e/β2m/pSeV作製時と同様にこの断片をpSeV18+c(+)(Kato,A.et al.,J.Virol.73(11):9237−9246(1999))に導入してICP47his/pSeVcを得た。
e/Nef138−β2m/pSeVbとICP47his/pSeVcをKpnI,SpnI New England BioLab)で消化し、e/Nef138−β2m/pSeVbのe/Nef138−β2mを含む断片(4kb)とICP47his/pSeVcのICP47hisを含む断片(15kb)をLigation Kit Ver.2(TaKaRa)を用いてライゲーションを行い、〈e/Nef138−β2m+ICP47his〉/pSeVを得た(図4)。
[実施例5]US6発現ベクターおよびUS6/エピトープ共発現ベクターの作製
ヒトサイトメガロウイルス(CMV)AD169株ウイルス液は文献「Chen,Z.et al.,Virology 258(2):240−248(1999)」に記載されている。CMV AD169株ウイルス液からのDNA抽出液を鋳型としてPCR反応を行った(図3)。
使用したプライマー;
US6−a,US6his−d1を用い94℃,1分、48℃,1分、72℃,1分、にて15サイクル行った後、72℃,7分にて伸長反応を行い、US6his断片を得た。以下e/β2m/pSeVb作製時と同様にUS6his/pSeVcを得た。
〈e/Nef138−β2m+ICP47his〉/pSeVと同様にe/Nef138−β2m/pSeVbとUS6his/pSeVcの組み換えによって〈e/Nef138−β2m+US6his〉/pSeVを得た(図4)。
[実施例6]センダイウイルスベクターの再構成および感染
pSeV18+b(+),pGEM−L,pGEM−P,pGEM−N,vTF7−3はHasan,M.K.et al.,J.Gen.Virol.78:2813−2820,1997、Kato,A.et al.,1997,EMBO J.16:578−587及びYu,D.et al.,1997,Genes Cells 2:457−466に記載されている。センダイウイルスベクターの再構成は、上記文献に記載の方法に従って行った。e/Nef138−β2m/pSeVbおよびe/Env584−β2m/pSeVbから、それぞれセンダイウイルスベクターe/Nef138−β2m/SeVbおよびe/Env584−β2m/SeVbを得た(e/β2m/SeVbと総称する)。またA24full/pSeVbからセンダイウイルスベクターA24full/SeVbを得た。
ICP47his/pSeVcおよび〈e/Nef138−β2m+ICP47his〉/pSeVから、それぞれセンダイウイルスベクターICP47his/SeVcおよび〈e/Nef138−β2m+ICP47his〉/SeVを得た。また、US6his/pSeVcおよび〈e/Nef138−β2m+US6his〉/pSeVから、それぞれセンダイウイルスベクターUS6his/SeVcおよび〈e/Nef138−β2m+US6his〉/SeVを得た。
サルの腎臓由来細胞株CV−1およびLLCMK2は、10%ウシ胎児血清(FCS)、100U/mlストレプトマイシン、100U/mlペニシリン(Life Technologies)を含むMEM(SIGMA)培地(M10)にて培養した。以下のセンダイウイルスの感染においては、特に断らない限り、それぞれ記載されたm.o.i.にて組換えセンダイウイルスをCV−1細胞に感染させ、無血清MEMにて三日間培養した。
[実施例7]エピトープ結合β2m(e/β2m)の回収および定量
e/β2m/SeVbまたはβ2m/SeVb(エピトープなし)を感染させたCV−1細胞の培養上清を、センダイウイルス粒子を除去するため、40,000×gで遠心し上清を回収した。
培養上清中のe/β2mの定量はサンドウィッチenzyme−linked immunosorbent assay(ELISA)法にて行った。Capture抗体には抗ヒトβ2ミクログロブリンモノクローナル抗体(DACO)2.5μg/mlを、detector抗体には抗ヒトβ2ミクログロブリンモノクローナル抗体パーオキシダーゼ標識(DAKO)500ng/mlを用い、発色にはTMBパーオキシダーゼ発色キット(BIO−RAD)を用いた。
標準サンプルに精製ヒトβ2ミクログロブリン(Biogenesis)を用いた。
[実施例8]Nef138−10特異的CTLクローンの樹立
HLA−A*2402を持つHIV−1感染者の末梢血単核球(PBMC)を3×105/96wellずつR10 100μlで一晩培養した。次の日にstimulator細胞(0.2μg/ml PHA(SIGMA)、10% Lymphocult−T(Biotest)を含むRPMI1640(SIGMA)培地(R10)で一晩活性化し3,000radにて放射線照射を行った後、10μMのNef138−10で1時間パルスした自己のPHA−blast)を加え、抗ヒトCD28 1μg/ml存在下で2週間培養した。その後1週間おきにstimulator細胞(10,000radで放射線照射し10μM Nef138−10でパルスした自己のEpstein−Barr virus transformed B細胞株(B−LCL))で刺激を加えた。2〜4回刺激後、CTL活性が確認できたらクローニングを行った。
クローニングは0.8cell/wellの細胞を1×105cell/well stimulator細胞(10,000radの放射線照射後、10μM Nef138−10でパルスをした自己のB−LCL)、5×104cell/well feeder細胞(3,000radで放射線照射した健常人PBMC)とともに10% Lymphocult−T,2.5% PHA−sup(健常人PBMC(3×106/ml)を0.2μg/ml PHAで48時間刺激した培養上清)存在下で3〜4週間培養した。
[実施例9]膜結合型MHC class I/ペプチド複合体を形成するSeV導入細胞のCTLによる認識
CTL51Cr放出アッセイを以下のようにして行った。ヒトCD4+Tリンパ球株H9を10% FCS、100U/mlストレプトマイシン、100U/mlペニシリンを含むRPMI1640(SIGMA)培地(R10)にて培養した。2×103cell/wellの標的細胞(ヒトT細胞株H9)を100μCi Na2CrO4で2時間ラベルし、R10にて3回洗った後、10μMのペプチド(Nef138−10)で1時間パルスした。SeVベクター導入細胞を標的細胞とする場合は、ラベルの17時間前(すなわち、エフェクター細胞を添加する20時間前)に図5に示す組み合わせでSeVベクターの感染をm.o.i.=10:2で行った。各E:T比(エフェクター細胞:標的細胞比)にしたがって実施例8の細胞をエフェクター細胞として加え4時間37℃でインキュベートし、その上清中の51Crをγカウンターで測定した。自然放出(Spontaneous release)の測定にはエフェクター細胞の代わりにR10を、最大放出(Maximum release)の測定にはエフェクター細胞の代わりに4% TritonX−100/PBSを入れた。
特異的リシス(Specific Lysis)(%)は[各サンプルのcpm−自然放出(Spontaneous release)のcpm]/[最大放出(Maximum release)のcpm−自然放出(Spontaneous release)のcpm]×100で計算した。
膜結合型MHC class I/ペプチド複合体のCTLによる認識を調べた結果を図5に示した。A24full/SeVbとe/Nef138−β2m/SeVbを共導入した細胞において、抗原特異的CTL活性化を検出できることが判明した。
[実施例10]SeV導入細胞から回収したエピトープ結合β2mの効果
SeV導入細胞で産生されたエピトープ結合β2mを調製するため、e/Nef138−β2m/SeVbをH9細胞にm.o.i.=2で導入し、3日後に培養上清を回収し濾過してエピトープ結合β2mを含む溶液を得た。A24full/SeVbを感染させたH9を標的細胞として実施例9と同様のCTLアッセイを行い、ペプチドでのパルスと上記で得たエピトープ結合β2mを含む溶液でのパルスを比較した。
エピトープ結合β2mの効果を図6に示した。SeV導入細胞から回収したエピトープ結合β2mを標的細胞の培養液に添加することによって、抗原特異的CTL活性を検出できることが判明した。
[実施例11]ICP47,US6による細胞表面MHC class I/ペプチド複合体のdownregulation
ヒトCD4+Tリンパ球株H9、MT−2、マウスのハイブリドーマA11.1M(Foung,S.K.H.,et al.,1986,Human Immunol.15:316−319)は10% FCS、100U/mlストレプトマイシン、100U/mlペニシリンを含むRPMI1640(SIGMA)培地(R10)にて培養した。HIV−1感染者から誘導したCTL line、CTL cloneは10% Lymphocult−T(Biotest)を含むR10にて培養した。
ヒトCD4+Tリンパ球株H9にICP47his/pSeVc,US6his/pSeVcをm.o.i.3にて感染させ、18、24、30、42時間後に抗MHC class Iモノクローナル抗体3F10 FITC標識(Ancell)で細胞表面を染色し、フローサイトメトリーにて解析した。100倍希釈した抗MHC class I抗体、3F10−FITCと4℃、20分間反応させた後、3回洗浄し1%パラホルムアルデヒドを含むPBS(Phosphate Buffered Saline)にて固定した。染色および洗浄には2%ウシ胎児血清、0.1%アジ化ナトリウムを含むPBSを用いた。フローサイトメトリーはFACS Caliber(Beckton Dickinson)にて行い、解析にはFlowJo Ver.3.3(Treestar)を用いた。
対照として用いた野生型SeVを感染させた細胞では、MHC class I/ペプチド複合体の発現量に有意な変化は検出されなかったが、ICP47his/SeVcおよびUS6his/SeVcを感染させた細胞では時間の経過とともにMHC class I/ペプチド複合体が減少し、新規のMHC class I/ペプチド複合体の膜表面の発現が抑制されていることが示唆された(図7)。しかしながら既存のMHC class I/ペプチド複合体が存在しているため、劇的には減少していない。
[実施例12]既存のMHC class I/ペプチド複合体への酸処理の効果
TAPの阻害により新規のMHC class I/ペプチド複合体の発現を抑制できることが示されたことから、次に既存のMHC class I/ペプチド複合体を酸処理により除去する処理による効果を確認した。
酸処理によるペプチドの解離は、MT−2細胞(HLA−A24+)を4℃のpeptide stripping buffer(0.13M citric acid(pH3),66mM Na2HPO4,150mM NaCl,17μg/ml Phenol Red)200μlで1分間処理し、その後12mlのRPMI1640にて中和することにより行った。処理直後(0時間)、1、3、6時間後に抗HLA−A24抗体産生ハイブリドーマ、A11.1Mの培養上清、抗マウスIgG抗体FITC標識(Imunotech)で染色し、上記と同様にフローサイトメトリーにて解析した(図8)。
酸(pH3)で細胞を処理することにより、膜表面MHC Class I/ペプチド複合体上のペプチドが剥がれ、細胞表面上のMHC class I/ペプチド複合体が減少することが示された。また、6時間後には元のレベルまで回復することが示された。
[実施例13]酸処理およびTAP阻害蛋白質発現ベクターによる細胞表面MHC class I/ペプチド複合体の減少
酸処理が既存のMHC class I/ペプチド複合体を減少させることがわかったので、TAP阻害蛋白質発現ベクター感染後TAP阻害蛋白質が十分量発現した後(14時間後)、酸処理を施し既存のMHC class I/ペプチド複合体を除去し、さらに6時間後に細胞膜表面のMHC class I/ペプチド複合体を解析することによって、TAP阻害蛋白質による新規のMHC class I/ペプチド複合体の細胞膜表面の発現抑制の効果を調べた。
MT−2細胞にICP47his/SeVcまたはUS6his/SeVをm.o.i.3にて感染させ、14時間後に実施例12と同様に酸処理を行い、その6時間後に実施例12と同様にMHC class I/ペプチド複合体(A11.1M)で細胞表面を染色し、フローサイトメトリーにて解析した(図9)。ICP47,US6ともに新規のMHC class I/ペプチド複合体の細胞表面への発現を効果的に抑制していることが示された。また、その抑制効果はほぼ同程度であることが確認された。
[実施例14]TAP阻害蛋白質とエピトープ結合β2m共発現ベクターによるTAP阻害蛋白質とエピトープ結合β2mの同時発現
実施例5で作製したTAP阻害蛋白質とエピトープ結合β2mを共に発現するベクターが実際に両蛋白質を発現しているかをウエスタンブロットにて解析した。
CV−1細胞にe/Nef138−β2m、US6hisを各々発現するSeV、および共発現するSeV、野生型SeVをm.o.i.3にて感染させ、その24時間後に感染細胞を回収した。回収した感染細胞をTNE Buffer(10mM Tris−HCl(pH7.8),1% NP40,0.15M NaCl,1mM EDTA,10μg/ml aprotinin)にて溶解し、その可溶画分にSDS−PAGEを行い、さらに抗(His)6抗体、抗β2m抗体にてウエスタンブロッティングを行い、US6his、e/Nef138−β2mの蛋白発現を確認した(図10)。PVDF膜にブロッティングした後、ブロックエース(大日本製薬)にてブロッキング後1000倍希釈した抗(His)6抗体Penta−His Antibody(QIAGEN)、または抗β2m抗体(Immunotech)と4℃、1時間反応させた。4回洗浄後2000倍希釈した抗マウスIgG抗体HRP標識(Roche)と室温1時間反応させ、4回洗浄後Lumi−Light plus substrate(Roche)を用いて発色させた。検出はLumi Imager F1(Boehringer Manheim)を用いて行った。洗浄にはTBS−T(20mM Tris−HCl(pH7.5)、500mM NaCl,0.05% Tween−20)を用い、抗体の希釈には10倍希釈したブロックエースを用いた。〈e/Nef138−β2m+US6his〉/SeV感染細胞においてUS6his、e/Nef138−β2mの発現が確認された。US6hisの発現量もUS6his/SeVcとほぼ同程度であることが確認された。
[実施例15]TAP阻害蛋白質とエピトープ結合β2m共発現ベクターによる酸処理後のMHC class I/ペプチド複合体の回復
実施例13、14より酸処理を施したTAP阻害蛋白質とエピトープ結合β2m共発現ベクター感染細胞では内在性蛋白質由来のエピトープを提示したMHC class I/ペプチド複合体の細胞膜表面の発現が抑制され、TAPを介したペプチドの輸送を必要としないエピトープ結合β2mと結合しているMHC class I/ペプチド複合体が高密度に発現していると考えられる。
MT−2細胞にICP47his/SeVcまたはUS6his/SeV、〈e/Nef138−β2m+ICP47his〉/SeVまたは〈e/Nef138−β2m+US6his〉/SeVをm.o.i.3にて感染させ、14時間後に実施例13と同様に酸処理を行い、その6時間後に実施例13と同様にMHC class I/ペプチド複合体(A11.1M)で細胞表面を染色し、フローサイトメトリーにて解析した(図11)。ICP47his/SeVc,US6his/SeVc感染細胞ではともに細胞膜表面のMHC class I/ペプチド複合体の発現が抑制されているが、〈e/Nef138−β2m+ICP47his〉/SeV、〈e/Nef138−β2m+US6his〉/SeV感染細胞では野生株SeV感染細胞とほぼ同レベルまでMHC class I/ペプチド複合体が回復している。これは、TAP阻害蛋白質とエピトープ結合β2m共発現ベクター感染細胞ではエピトープ結合β2mを結合しているMHC class I/ペプチド複合体が非常に高密度に発現していることを示している。
[実施例1]HLA−A*2402遺伝子およびヒトβ2m遺伝子の単離
ヒトのMHC class Iの1つであるHLA−A*2402遺伝子、およびヒトβ2m遺伝子は、HLA−A24を持つ健常人末梢血単核球(PBMC)由来のメッセンジャーRNA(mRNA)よりクローニングした。mRNAの分離にはMicro−FastTrack Kit(Invitrogen)を用いた。cDNA合成にはAMV−RT First−strand cDNA synthesis kit(LIFE SCIENCE)を用いた。
得られたcDNAを鋳型にしてHLA−A*2402遺伝子はプライマーHLA−5P2,HLA−3Bを用いて、β2m遺伝子はb2m−5’,b2m−3’を用いてPCRにより増幅した。
PCRは94℃30秒、58℃30秒、72℃1分、35サイクルの後、72℃7分で伸長反応を行った。PCRはEx Taq(Takara)を用いて行った。得られたPCR産物はpGEM−T vector system(Promega)を用いてクローニングし(それぞれA*2402/pGEMおよびβ2m/pGEMとした)、塩基配列をシークエンス反応にて確認した。シークエンス反応はdye terminator chemistry(Big−Dye terminator cycle sequencing Ready Reaction kit;Applied Biosystems)を用い、ABI−377 DNA Sequencerにて電気泳動を行った。
[実施例2]エピトープ結合β2m発現ベクターの作製
以下のようにして、エピトープ結合β2mを発現するSeVベクターをコードするプラスミド(e/β2m/pSeVb)を構築した。β2mのシグナル配列の下流への各エピトープ、リンカーの挿入、センダイウイルスのE,Sシグナル、NotI部位の付加はPCR法によって行った(図1)。リンカーのアミノ酸配列は、GGGS(配列番号:1)が3回繰り返した配列(GGGSGGGSGGGS/配列番号:11)となるようにした。
使用したプライマー;
β2m/pGEMを鋳型にe/b2m−a1,b2m−dを用いて94℃1分、48℃1分、72℃1分、にて15サイクル行った後、72℃7分にて伸長反応を行った。得られたPCR産物を鋳型としてe(Nef)−a2,あるいはe(Env)−a2とb2m−dとを用いて同条件にてPCRを、さらにそのPCR産物を鋳型としてe/b2m−a3とb2m−dとを用いて同条件にてPCRを行い、それぞれe/Nef138−β2m,e/Env584−β2m断片を得た。e/Nef138−β2m,e/Env584−β2m断片を、それぞれpGEM−T vetor system(Promega)を用いてクローニングし、塩基配列をシークエンス反応にて確認した。塩基配列確認後NotIにて消化し、pSeV18+b(+)のNotI切断部位に挿入し、再度塩基配列を確認しe/Nef138−β2m/pSeVb,e/Env584−β2m/pSeVbを得た(「e/β2m/pSeVb」と総称する)。また、本来のβ2mのみを発現するセンダイウイルスβ2m/pSeVbはb2m−a(5’−TGCGGCCGCCGTACGGCCGAGATGTCTCGCTCCGTGGCCTTA−3’/配列番号:17)とb2m−dとを用いて上記と同様にβ2m/pSeVbを得た。Nefのエピトープ(Nef138−10)のアミノ酸配列を配列番号:21に、Envのエピトープ(Env584−11)のアミノ酸配列を配列番号:23に示す。
[実施例3]膜結合型MHC class I重鎖発現ベクターの作製
センダイウイルスE,Sシグナル、NotI部位の付加はPCRにて行った(図2)。
使用したプライマー;
A*2402/pGEMを鋳型としてA24−a#,A24−d4を用い94℃1分、48℃1分、72℃1分、にて15サイクル行った後、72℃7分にて伸長反応を行い、A24full断片を得た。以下e/β2m/pSeVb作製時と同様にA24full/pSeVbを得た。
[実施例4]ICP47発現ベクターおよびICP47/エピトープ共発現ベクターの作製
単純ヘルペス1型ウイルス(HSV−1)由来のICP47(US12)遺伝子がクローニングされているUS12/pGEX−5X−2は文献「McGeoch,D.J.,Nucleic Acids Res.14(4):1727−1745(1986)」に記載されている。ICP47遺伝子断片へのヒスチヂンタグ(his),センダイウイルスのE,Sシグナル、NotI部位の付加はPCRにて行った(図3)。
使用したプライマー;
US12/pGEX−5X−2を鋳型として用い94℃1分48℃1分、72℃1分、にて15サイクル行った後、72℃7分にて伸長反応を行い、ICP47his断片を得た。以下、e/β2m/pSeV作製時と同様にこの断片をpSeV18+c(+)(Kato,A.et al.,J.Virol.73(11):9237−9246(1999))に導入してICP47his/pSeVcを得た。
e/Nef138−β2m/pSeVbとICP47his/pSeVcをKpnI,SpnI New England BioLab)で消化し、e/Nef138−β2m/pSeVbのe/Nef138−β2mを含む断片(4kb)とICP47his/pSeVcのICP47hisを含む断片(15kb)をLigation Kit Ver.2(TaKaRa)を用いてライゲーションを行い、〈e/Nef138−β2m+ICP47his〉/pSeVを得た(図4)。
[実施例5]US6発現ベクターおよびUS6/エピトープ共発現ベクターの作製
ヒトサイトメガロウイルス(CMV)AD169株ウイルス液は文献「Chen,Z.et al.,Virology 258(2):240−248(1999)」に記載されている。CMV AD169株ウイルス液からのDNA抽出液を鋳型としてPCR反応を行った(図3)。
使用したプライマー;
US6−a,US6his−d1を用い94℃,1分、48℃,1分、72℃,1分、にて15サイクル行った後、72℃,7分にて伸長反応を行い、US6his断片を得た。以下e/β2m/pSeVb作製時と同様にUS6his/pSeVcを得た。
〈e/Nef138−β2m+ICP47his〉/pSeVと同様にe/Nef138−β2m/pSeVbとUS6his/pSeVcの組み換えによって〈e/Nef138−β2m+US6his〉/pSeVを得た(図4)。
[実施例6]センダイウイルスベクターの再構成および感染
pSeV18+b(+),pGEM−L,pGEM−P,pGEM−N,vTF7−3はHasan,M.K.et al.,J.Gen.Virol.78:2813−2820,1997、Kato,A.et al.,1997,EMBO J.16:578−587及びYu,D.et al.,1997,Genes Cells 2:457−466に記載されている。センダイウイルスベクターの再構成は、上記文献に記載の方法に従って行った。e/Nef138−β2m/pSeVbおよびe/Env584−β2m/pSeVbから、それぞれセンダイウイルスベクターe/Nef138−β2m/SeVbおよびe/Env584−β2m/SeVbを得た(e/β2m/SeVbと総称する)。またA24full/pSeVbからセンダイウイルスベクターA24full/SeVbを得た。
ICP47his/pSeVcおよび〈e/Nef138−β2m+ICP47his〉/pSeVから、それぞれセンダイウイルスベクターICP47his/SeVcおよび〈e/Nef138−β2m+ICP47his〉/SeVを得た。また、US6his/pSeVcおよび〈e/Nef138−β2m+US6his〉/pSeVから、それぞれセンダイウイルスベクターUS6his/SeVcおよび〈e/Nef138−β2m+US6his〉/SeVを得た。
サルの腎臓由来細胞株CV−1およびLLCMK2は、10%ウシ胎児血清(FCS)、100U/mlストレプトマイシン、100U/mlペニシリン(Life Technologies)を含むMEM(SIGMA)培地(M10)にて培養した。以下のセンダイウイルスの感染においては、特に断らない限り、それぞれ記載されたm.o.i.にて組換えセンダイウイルスをCV−1細胞に感染させ、無血清MEMにて三日間培養した。
[実施例7]エピトープ結合β2m(e/β2m)の回収および定量
e/β2m/SeVbまたはβ2m/SeVb(エピトープなし)を感染させたCV−1細胞の培養上清を、センダイウイルス粒子を除去するため、40,000×gで遠心し上清を回収した。
培養上清中のe/β2mの定量はサンドウィッチenzyme−linked immunosorbent assay(ELISA)法にて行った。Capture抗体には抗ヒトβ2ミクログロブリンモノクローナル抗体(DACO)2.5μg/mlを、detector抗体には抗ヒトβ2ミクログロブリンモノクローナル抗体パーオキシダーゼ標識(DAKO)500ng/mlを用い、発色にはTMBパーオキシダーゼ発色キット(BIO−RAD)を用いた。
標準サンプルに精製ヒトβ2ミクログロブリン(Biogenesis)を用いた。
[実施例8]Nef138−10特異的CTLクローンの樹立
HLA−A*2402を持つHIV−1感染者の末梢血単核球(PBMC)を3×105/96wellずつR10 100μlで一晩培養した。次の日にstimulator細胞(0.2μg/ml PHA(SIGMA)、10% Lymphocult−T(Biotest)を含むRPMI1640(SIGMA)培地(R10)で一晩活性化し3,000radにて放射線照射を行った後、10μMのNef138−10で1時間パルスした自己のPHA−blast)を加え、抗ヒトCD28 1μg/ml存在下で2週間培養した。その後1週間おきにstimulator細胞(10,000radで放射線照射し10μM Nef138−10でパルスした自己のEpstein−Barr virus transformed B細胞株(B−LCL))で刺激を加えた。2〜4回刺激後、CTL活性が確認できたらクローニングを行った。
クローニングは0.8cell/wellの細胞を1×105cell/well stimulator細胞(10,000radの放射線照射後、10μM Nef138−10でパルスをした自己のB−LCL)、5×104cell/well feeder細胞(3,000radで放射線照射した健常人PBMC)とともに10% Lymphocult−T,2.5% PHA−sup(健常人PBMC(3×106/ml)を0.2μg/ml PHAで48時間刺激した培養上清)存在下で3〜4週間培養した。
[実施例9]膜結合型MHC class I/ペプチド複合体を形成するSeV導入細胞のCTLによる認識
CTL51Cr放出アッセイを以下のようにして行った。ヒトCD4+Tリンパ球株H9を10% FCS、100U/mlストレプトマイシン、100U/mlペニシリンを含むRPMI1640(SIGMA)培地(R10)にて培養した。2×103cell/wellの標的細胞(ヒトT細胞株H9)を100μCi Na2CrO4で2時間ラベルし、R10にて3回洗った後、10μMのペプチド(Nef138−10)で1時間パルスした。SeVベクター導入細胞を標的細胞とする場合は、ラベルの17時間前(すなわち、エフェクター細胞を添加する20時間前)に図5に示す組み合わせでSeVベクターの感染をm.o.i.=10:2で行った。各E:T比(エフェクター細胞:標的細胞比)にしたがって実施例8の細胞をエフェクター細胞として加え4時間37℃でインキュベートし、その上清中の51Crをγカウンターで測定した。自然放出(Spontaneous release)の測定にはエフェクター細胞の代わりにR10を、最大放出(Maximum release)の測定にはエフェクター細胞の代わりに4% TritonX−100/PBSを入れた。
特異的リシス(Specific Lysis)(%)は[各サンプルのcpm−自然放出(Spontaneous release)のcpm]/[最大放出(Maximum release)のcpm−自然放出(Spontaneous release)のcpm]×100で計算した。
膜結合型MHC class I/ペプチド複合体のCTLによる認識を調べた結果を図5に示した。A24full/SeVbとe/Nef138−β2m/SeVbを共導入した細胞において、抗原特異的CTL活性化を検出できることが判明した。
[実施例10]SeV導入細胞から回収したエピトープ結合β2mの効果
SeV導入細胞で産生されたエピトープ結合β2mを調製するため、e/Nef138−β2m/SeVbをH9細胞にm.o.i.=2で導入し、3日後に培養上清を回収し濾過してエピトープ結合β2mを含む溶液を得た。A24full/SeVbを感染させたH9を標的細胞として実施例9と同様のCTLアッセイを行い、ペプチドでのパルスと上記で得たエピトープ結合β2mを含む溶液でのパルスを比較した。
エピトープ結合β2mの効果を図6に示した。SeV導入細胞から回収したエピトープ結合β2mを標的細胞の培養液に添加することによって、抗原特異的CTL活性を検出できることが判明した。
[実施例11]ICP47,US6による細胞表面MHC class I/ペプチド複合体のdownregulation
ヒトCD4+Tリンパ球株H9、MT−2、マウスのハイブリドーマA11.1M(Foung,S.K.H.,et al.,1986,Human Immunol.15:316−319)は10% FCS、100U/mlストレプトマイシン、100U/mlペニシリンを含むRPMI1640(SIGMA)培地(R10)にて培養した。HIV−1感染者から誘導したCTL line、CTL cloneは10% Lymphocult−T(Biotest)を含むR10にて培養した。
ヒトCD4+Tリンパ球株H9にICP47his/pSeVc,US6his/pSeVcをm.o.i.3にて感染させ、18、24、30、42時間後に抗MHC class Iモノクローナル抗体3F10 FITC標識(Ancell)で細胞表面を染色し、フローサイトメトリーにて解析した。100倍希釈した抗MHC class I抗体、3F10−FITCと4℃、20分間反応させた後、3回洗浄し1%パラホルムアルデヒドを含むPBS(Phosphate Buffered Saline)にて固定した。染色および洗浄には2%ウシ胎児血清、0.1%アジ化ナトリウムを含むPBSを用いた。フローサイトメトリーはFACS Caliber(Beckton Dickinson)にて行い、解析にはFlowJo Ver.3.3(Treestar)を用いた。
対照として用いた野生型SeVを感染させた細胞では、MHC class I/ペプチド複合体の発現量に有意な変化は検出されなかったが、ICP47his/SeVcおよびUS6his/SeVcを感染させた細胞では時間の経過とともにMHC class I/ペプチド複合体が減少し、新規のMHC class I/ペプチド複合体の膜表面の発現が抑制されていることが示唆された(図7)。しかしながら既存のMHC class I/ペプチド複合体が存在しているため、劇的には減少していない。
[実施例12]既存のMHC class I/ペプチド複合体への酸処理の効果
TAPの阻害により新規のMHC class I/ペプチド複合体の発現を抑制できることが示されたことから、次に既存のMHC class I/ペプチド複合体を酸処理により除去する処理による効果を確認した。
酸処理によるペプチドの解離は、MT−2細胞(HLA−A24+)を4℃のpeptide stripping buffer(0.13M citric acid(pH3),66mM Na2HPO4,150mM NaCl,17μg/ml Phenol Red)200μlで1分間処理し、その後12mlのRPMI1640にて中和することにより行った。処理直後(0時間)、1、3、6時間後に抗HLA−A24抗体産生ハイブリドーマ、A11.1Mの培養上清、抗マウスIgG抗体FITC標識(Imunotech)で染色し、上記と同様にフローサイトメトリーにて解析した(図8)。
酸(pH3)で細胞を処理することにより、膜表面MHC Class I/ペプチド複合体上のペプチドが剥がれ、細胞表面上のMHC class I/ペプチド複合体が減少することが示された。また、6時間後には元のレベルまで回復することが示された。
[実施例13]酸処理およびTAP阻害蛋白質発現ベクターによる細胞表面MHC class I/ペプチド複合体の減少
酸処理が既存のMHC class I/ペプチド複合体を減少させることがわかったので、TAP阻害蛋白質発現ベクター感染後TAP阻害蛋白質が十分量発現した後(14時間後)、酸処理を施し既存のMHC class I/ペプチド複合体を除去し、さらに6時間後に細胞膜表面のMHC class I/ペプチド複合体を解析することによって、TAP阻害蛋白質による新規のMHC class I/ペプチド複合体の細胞膜表面の発現抑制の効果を調べた。
MT−2細胞にICP47his/SeVcまたはUS6his/SeVをm.o.i.3にて感染させ、14時間後に実施例12と同様に酸処理を行い、その6時間後に実施例12と同様にMHC class I/ペプチド複合体(A11.1M)で細胞表面を染色し、フローサイトメトリーにて解析した(図9)。ICP47,US6ともに新規のMHC class I/ペプチド複合体の細胞表面への発現を効果的に抑制していることが示された。また、その抑制効果はほぼ同程度であることが確認された。
[実施例14]TAP阻害蛋白質とエピトープ結合β2m共発現ベクターによるTAP阻害蛋白質とエピトープ結合β2mの同時発現
実施例5で作製したTAP阻害蛋白質とエピトープ結合β2mを共に発現するベクターが実際に両蛋白質を発現しているかをウエスタンブロットにて解析した。
CV−1細胞にe/Nef138−β2m、US6hisを各々発現するSeV、および共発現するSeV、野生型SeVをm.o.i.3にて感染させ、その24時間後に感染細胞を回収した。回収した感染細胞をTNE Buffer(10mM Tris−HCl(pH7.8),1% NP40,0.15M NaCl,1mM EDTA,10μg/ml aprotinin)にて溶解し、その可溶画分にSDS−PAGEを行い、さらに抗(His)6抗体、抗β2m抗体にてウエスタンブロッティングを行い、US6his、e/Nef138−β2mの蛋白発現を確認した(図10)。PVDF膜にブロッティングした後、ブロックエース(大日本製薬)にてブロッキング後1000倍希釈した抗(His)6抗体Penta−His Antibody(QIAGEN)、または抗β2m抗体(Immunotech)と4℃、1時間反応させた。4回洗浄後2000倍希釈した抗マウスIgG抗体HRP標識(Roche)と室温1時間反応させ、4回洗浄後Lumi−Light plus substrate(Roche)を用いて発色させた。検出はLumi Imager F1(Boehringer Manheim)を用いて行った。洗浄にはTBS−T(20mM Tris−HCl(pH7.5)、500mM NaCl,0.05% Tween−20)を用い、抗体の希釈には10倍希釈したブロックエースを用いた。〈e/Nef138−β2m+US6his〉/SeV感染細胞においてUS6his、e/Nef138−β2mの発現が確認された。US6hisの発現量もUS6his/SeVcとほぼ同程度であることが確認された。
[実施例15]TAP阻害蛋白質とエピトープ結合β2m共発現ベクターによる酸処理後のMHC class I/ペプチド複合体の回復
実施例13、14より酸処理を施したTAP阻害蛋白質とエピトープ結合β2m共発現ベクター感染細胞では内在性蛋白質由来のエピトープを提示したMHC class I/ペプチド複合体の細胞膜表面の発現が抑制され、TAPを介したペプチドの輸送を必要としないエピトープ結合β2mと結合しているMHC class I/ペプチド複合体が高密度に発現していると考えられる。
MT−2細胞にICP47his/SeVcまたはUS6his/SeV、〈e/Nef138−β2m+ICP47his〉/SeVまたは〈e/Nef138−β2m+US6his〉/SeVをm.o.i.3にて感染させ、14時間後に実施例13と同様に酸処理を行い、その6時間後に実施例13と同様にMHC class I/ペプチド複合体(A11.1M)で細胞表面を染色し、フローサイトメトリーにて解析した(図11)。ICP47his/SeVc,US6his/SeVc感染細胞ではともに細胞膜表面のMHC class I/ペプチド複合体の発現が抑制されているが、〈e/Nef138−β2m+ICP47his〉/SeV、〈e/Nef138−β2m+US6his〉/SeV感染細胞では野生株SeV感染細胞とほぼ同レベルまでMHC class I/ペプチド複合体が回復している。これは、TAP阻害蛋白質とエピトープ結合β2m共発現ベクター感染細胞ではエピトープ結合β2mを結合しているMHC class I/ペプチド複合体が非常に高密度に発現していることを示している。
本発明により、哺乳動物細胞においてエピトープ結合MHC class Iまたはβ2mを発現させる場合に、内因性のエピトープの提示を抑制することによって目的の外来エピトープを効率的に提示させることが可能となった。これによりある特定の(単一の)エピトープを提示するMHC class I/ペプチド複合体を細胞表面に高密度に発現することが可能となる。インビボおよびエクスビボでエピトープ結合MHC class Iまたはβ2mを発現させるベクターを導入する際に本発明の方法を適用すれば、目的の抗原に対して特異的な細胞性免疫を効果的に誘導することが可能である。本発明は、感染症に対する防御免疫の誘導、および癌に対する免疫療法などにおける遺伝子治療等に有用である。
Claims (9)
- MHC class Iによる外来エピトープの提示を増強する方法であって、
(a)細胞のTAP活性を阻害する工程、および
(b)エピトープを融合させたMHC class I重鎖またはエピトープを融合させたβ2mを該細胞で発現させる工程、を含む方法。 - 酸処理を行う工程をさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 細胞のTAP活性を阻害する工程が、TAP阻害活性を有する蛋白質を該細胞に接触させる工程または、該蛋白質をコードするベクターを該細胞へ導入する工程である、請求項1または2に記載の方法。
- TAP阻害活性を有する蛋白質がUS6またはICP47である、請求項3に記載の方法。
- ベクターが哺乳動物細胞に感染可能なウイルスベクターである、請求項3に記載の方法。
- ベクターがセンダイウイルスベクターである、請求項5に記載の方法。
- (i)TAP遺伝子の発現が阻害されているか、TAP阻害剤を含むか、またはTAP阻害剤をコードする遺伝子を発現可能に保持し、かつ(ii)エピトープを融合させたMHC class I重鎖若しくはエピトープを融合させたβ2mをコードする遺伝子を発現可能に保持する哺乳動物細胞。
- (i)TAP阻害剤または該阻害剤を発現可能なベクター、および(ii)エピトープを融合させたMHC class I重鎖若しくはエピトープを融合させたβ2m、またはエピトープを融合させたMHC class I重鎖若しくはエピトープを融合させたβ2mを発現可能なベクター、を含むエピトープを提示させるためのキット。
- 下記(i)および(ii)の両方を発現可能なベクター;
(i)TAP阻害剤、および
(ii)エピトープを融合させたMHC class I重鎖またはエピトープを融合させたβ2m。
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