JPWO2005097204A1 - 癌の予防・治療剤 - Google Patents
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Abstract
本発明は癌の予防・治療剤などを提供する。具体的には、配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を有するタンパク質に対する抗体、上記タンパク質の発現または上記タンパク質遺伝子の発現を阻害する化合物などは、癌などの予防・治療剤、癌細胞のアポトーシス促進剤、癌細胞の増殖阻害剤などとして有用である。
Description
本発明は、癌の予防・治療剤または診断薬、癌細胞のアポトーシス促進剤、癌細胞の増殖阻害剤、癌細胞の細胞周期変化の誘発剤、これらのスクリーニングなどに関する。
癌において、遺伝子のマイクロアレイプロファイリングデータでその病態が評価しうることが予見され、実際、白血病においては遺伝子発現プロファイルによる白血病の分類が可能であることが報告されている。また個々の癌組織の遺伝子発現プロファイルを明らかにし、その分類を積み重ねることによって、特定の癌治療法に対する反応性を予測したり特定の癌に対する新たな創薬標的タンパク質を発見したりすることが可能となると考えられる。具体的には、ある種の癌である種のタンパク質の発現亢進が認められる場合には、新たに抗原陽性と診断された患者に対して(i)その発現量を低下させる、(ii)機能を抑制する、(iii)該タンパク質に対する宿主免疫応答を顕在化させる等の方法によって抗腫瘍活性を導くことが可能となる。これと同時に、抗原陰性と診断された患者に対しては別の治療法への切替が迅速に行えるなど、患者に無用な負担をかける懸念がなくなると予想される。以上のように発現プロファイル解析は、癌の分子診断と分子標的治療薬の開発に多大な貢献をなしうるものと期待されている。
Nectin−2α遺伝子(RefSeq Accession No.NM_002856)およびNectin−2δ遺伝子(EMBL Accession No.X80038)は、ヒト白血病細胞株TF−1由来のcDNAからクローニングされた遺伝子であり、それぞれ479アミノ酸および538アミノ酸からなるタンパク質をコードしている(RefSeq Accession No.NP_002847およびEMBL Accession No.CAA56342)。Nectin−2δ遺伝子は、Nectin−2α遺伝子のスプライシングバリアントであり、Nectin−2δ遺伝子によってコードされるタンパク質は、Nectin−2α遺伝子によってコードされるタンパク質の1番目から350番目までのアミノ酸配列に相当するアミノ酸配列を有しているが、351番目よりC末端側のアミノ酸配列が異なっている。さらに、Nectin−2α遺伝子、およびNectin−2δ遺伝子に相同性を示すマウス遺伝子(GenBank Accession No.BC009088およびRefSeq Accession No.NM_008990)がマウスES細胞由来のライブラリーからクローニングされており、それぞれ467アミノ酸および530アミノ酸からなるタンパク質をコードしている(GenBank Accession No.AAH09088およびRefSeq Accession No.NP_033016)。これらのマウス遺伝子はNectin−2α遺伝子およびNectin−2δ遺伝子に対して塩基配列でそれぞれ約72%および約72%、アミノ酸配列でそれぞれ約69%および約73%の相同性を有している。Nectin−2α遺伝子およびNectin−2δ遺伝子(以下、Nectin−2と総称することもある)はPVRL2、PRR2、PVRR2、HVEB、CD112などの異名を持つ遺伝子であり、Nectinファミリーに属している。NectinファミリーはNectin−1、Nectin−2、Nectin−3、およびNectin−4の4つのサブファミリーから構成されている(以下、これらをNectinと総称することもある)。Nectinは免疫グロブリンスーパーファミリーに属し、細胞外領域に3つの免疫グロブリン様ループを有する一回膜貫通型分子である。Nectinは細胞膜上でシス二量体を形成し、隣接する細胞の細胞膜上のシス二量体同士がトランス結合することにより、細胞間接着を制御していると考えられている。Nectinのトランス結合は、同一の分子とホモフィリックに形成されるが、Nectin−1はNectin−3およびNectin−4と、Nectin−2はNectin−3とヘテロフィリックにも形成されることが知られている。また、Nectinは細胞内領域であるC末端を介しアクチン結合タンパク質アファディンと結合することが知られている〔J.Cell Sei.(2003),116(1),17−27〕。また、Nectinはヘルペスウイルス上に発現しているglycoprotein Dに対する受容体として働き、ヘルペスウイルスが細胞に侵入する際の足場として機能していると考えられている〔J.Cell Sci.(2003),116(1),17−27〕。更にNectin−2はNK細胞上に発現するDNAM−1(CD226)のリガンドの1つとしても作用し、DNAM−1を発現するNK細胞は標的細胞上に発現するNectin−2を足場として細胞傷害活性を発揮すると考えられている〔J.Exp.Med.(2003),198(4),557−567〕。一方、Nectin−2は癌抑制遺伝子p53経路に関与する遺伝子の1つとして報告されている(WO02/99040号公報)。さらに、Nectin−2は、血管新生疾患、癌、ウイルス感染の治療に有用なタンパク質Nectin−3に結合するタンパク質である(WO02/28902号公報)、ウイルス感染に関与する受容体である(WO99/63063号公報)、乳癌や卵巣癌の診断と治療に有用な遺伝子のうちの1つである(WO02/00677号公報)、種々の癌で発現亢進し抗腫瘍性抗体医薬の標的として有望な16種類の遺伝子の中の1つである(WO03/088808号公報)、癌組織で発現亢進し癌の診断、予防に有望な遺伝子の1つである(WO04/030615号公報)と報告されている。
PSEC0110 fis遺伝子(GenBank Accession No.AK075419)は、ヒト胎盤由来のcDNAからクローニングされた遺伝子であり、344アミノ酸からなるタンパク質をコードしている(GenBank Accession No.BAC11609、WO00/05367号公報、WO00/11015号公報、WO01/77288号公報、EP−A−1067182号公報等)。
PHGDHL1遺伝子(RefSeq Accession No.NM_177967;EP−A−1067182号公報)は、307アミノ酸からなるタンパク質をコードしており(RefSeq Accession No.NP_808882)、このタンパク質はPSEC0110fis遺伝子によってコードされるタンパク質の131番目から344番目までのアミノ酸配列に相当するアミノ酸配列を有しているが、1番目から130番目までののアミノ酸は置換されている。このPHGDHL1遺伝子はPSEC0110 fis遺伝子に対して塩基配列で約83%、アミノ酸配列で約74%の相同性を有している。さらに、PSEC0110 fis遺伝子に相同性を示すマウス遺伝子(GenBank Accession No.AK049109)がマウスES細胞由来のcDNAからクローニングされており、345アミノ酸からなるタンパク質をコードしている(GenBank Accession No.BAC33546)。このマウス遺伝子はPSEC0110 fis遺伝子に対して塩基配列で約85%、アミノ酸配列で約88%の相同性を有している。
KIAA0152遺伝子(RefSeq Accession No.NM_014730)は、ヒト組織由来のcDNAからクローニングされた遺伝子であり、292アミノ酸からなるタンパク質をコードしている(RefSeq Accession No.NP_055545)。さらに、KIAA0152遺伝子に相同性を示すマウス遺伝子(RefSeq Accession No.NM_175403)がマウス組織由来のcDNAからクローニングされており、291アミノ酸からなるタンパク質をコードしている(RefSeq Accession No.NP_780612)。このマウス遺伝子は、KIAA0152遺伝子に対して塩基配列で約87%、アミノ酸配列で約92%の相同性を有している。KIAA0152遺伝子は、肝臓癌の診断や治療に有用な遺伝子である(WO02/29103号公報)、抗癌剤のスクリーニングに有用な遺伝子のひとつである(WO01/94629号公報)と報告されている。また、DNA配列で94%、アミノ酸配列で88%の相同性を示すヒト遺伝子のクローニングも報告されている(WO01/75067号公報)。
DKFZP586L0724遺伝子(RefSeq Accession No.NM_015462)は、ヒト組織由来のcDNAから配列決定された遺伝子であり、719アミノ酸からなるタンパク質をコードしている(RefSeq Accession No.NP_056277)。さらに、DKFZP586L0724遺伝子に相同性を示すマウス遺伝子(RefSeq Accession No.NM_133702)がマウス組織由来のcDNAからクローニングされており、723アミノ酸からなるタンパク質をコードしている(RefSeq Accession No.NP_598463)。このマウス遺伝子はDKFZP586L0724遺伝子に対して塩基配列で約76%、アミノ酸配列で約74%の相同性を有している。DKFZP586L0724遺伝子は、網膜疾患などの眼病に関係する(CN 1345826号公報)、代謝疾患に関係する(CN 1345750号公報)と報告されている。
DCBLD1L遺伝子は、ヒトT細胞由来のcDNAからクローニングされた遺伝子であり、715アミノ酸からなるタンパク質をコードしている(WO01/29088号公報、US2003022279号公報、WO02/53739号公報等)。DCBLD1遺伝子(RefSeq Accession No.NM_173674)は、539アミノ酸からなるタンパク質をコードしている(RefSeq Accession No.NP_775945)。DCBLD1Lタンパク質は、DCBLD1L遺伝子によってコードされるタンパク質の1番目から538番目までのアミノ酸配列に相当するアミノ酸配列を有しているが、539番目のアミノ酸はグリシンに置換されている。さらに、DCBLD1L遺伝子に相同性を示すマウス遺伝子(RefSeq Accession No.NM_025705)は、503アミノ酸からなるタンパク質をコードしている(RefSeq Accession No.NP_079981)。このマウス遺伝子は、DCBLD1L遺伝子に対して塩基配列で約53%、アミノ酸配列で約76%の相同性を有している。DCBLD1L遺伝子は卵巣癌の診断と治療に有用な遺伝子の一つとして報告されている(WO01/70979号公報)。
Nectin−2α遺伝子(RefSeq Accession No.NM_002856)およびNectin−2δ遺伝子(EMBL Accession No.X80038)は、ヒト白血病細胞株TF−1由来のcDNAからクローニングされた遺伝子であり、それぞれ479アミノ酸および538アミノ酸からなるタンパク質をコードしている(RefSeq Accession No.NP_002847およびEMBL Accession No.CAA56342)。Nectin−2δ遺伝子は、Nectin−2α遺伝子のスプライシングバリアントであり、Nectin−2δ遺伝子によってコードされるタンパク質は、Nectin−2α遺伝子によってコードされるタンパク質の1番目から350番目までのアミノ酸配列に相当するアミノ酸配列を有しているが、351番目よりC末端側のアミノ酸配列が異なっている。さらに、Nectin−2α遺伝子、およびNectin−2δ遺伝子に相同性を示すマウス遺伝子(GenBank Accession No.BC009088およびRefSeq Accession No.NM_008990)がマウスES細胞由来のライブラリーからクローニングされており、それぞれ467アミノ酸および530アミノ酸からなるタンパク質をコードしている(GenBank Accession No.AAH09088およびRefSeq Accession No.NP_033016)。これらのマウス遺伝子はNectin−2α遺伝子およびNectin−2δ遺伝子に対して塩基配列でそれぞれ約72%および約72%、アミノ酸配列でそれぞれ約69%および約73%の相同性を有している。Nectin−2α遺伝子およびNectin−2δ遺伝子(以下、Nectin−2と総称することもある)はPVRL2、PRR2、PVRR2、HVEB、CD112などの異名を持つ遺伝子であり、Nectinファミリーに属している。NectinファミリーはNectin−1、Nectin−2、Nectin−3、およびNectin−4の4つのサブファミリーから構成されている(以下、これらをNectinと総称することもある)。Nectinは免疫グロブリンスーパーファミリーに属し、細胞外領域に3つの免疫グロブリン様ループを有する一回膜貫通型分子である。Nectinは細胞膜上でシス二量体を形成し、隣接する細胞の細胞膜上のシス二量体同士がトランス結合することにより、細胞間接着を制御していると考えられている。Nectinのトランス結合は、同一の分子とホモフィリックに形成されるが、Nectin−1はNectin−3およびNectin−4と、Nectin−2はNectin−3とヘテロフィリックにも形成されることが知られている。また、Nectinは細胞内領域であるC末端を介しアクチン結合タンパク質アファディンと結合することが知られている〔J.Cell Sei.(2003),116(1),17−27〕。また、Nectinはヘルペスウイルス上に発現しているglycoprotein Dに対する受容体として働き、ヘルペスウイルスが細胞に侵入する際の足場として機能していると考えられている〔J.Cell Sci.(2003),116(1),17−27〕。更にNectin−2はNK細胞上に発現するDNAM−1(CD226)のリガンドの1つとしても作用し、DNAM−1を発現するNK細胞は標的細胞上に発現するNectin−2を足場として細胞傷害活性を発揮すると考えられている〔J.Exp.Med.(2003),198(4),557−567〕。一方、Nectin−2は癌抑制遺伝子p53経路に関与する遺伝子の1つとして報告されている(WO02/99040号公報)。さらに、Nectin−2は、血管新生疾患、癌、ウイルス感染の治療に有用なタンパク質Nectin−3に結合するタンパク質である(WO02/28902号公報)、ウイルス感染に関与する受容体である(WO99/63063号公報)、乳癌や卵巣癌の診断と治療に有用な遺伝子のうちの1つである(WO02/00677号公報)、種々の癌で発現亢進し抗腫瘍性抗体医薬の標的として有望な16種類の遺伝子の中の1つである(WO03/088808号公報)、癌組織で発現亢進し癌の診断、予防に有望な遺伝子の1つである(WO04/030615号公報)と報告されている。
PSEC0110 fis遺伝子(GenBank Accession No.AK075419)は、ヒト胎盤由来のcDNAからクローニングされた遺伝子であり、344アミノ酸からなるタンパク質をコードしている(GenBank Accession No.BAC11609、WO00/05367号公報、WO00/11015号公報、WO01/77288号公報、EP−A−1067182号公報等)。
PHGDHL1遺伝子(RefSeq Accession No.NM_177967;EP−A−1067182号公報)は、307アミノ酸からなるタンパク質をコードしており(RefSeq Accession No.NP_808882)、このタンパク質はPSEC0110fis遺伝子によってコードされるタンパク質の131番目から344番目までのアミノ酸配列に相当するアミノ酸配列を有しているが、1番目から130番目までののアミノ酸は置換されている。このPHGDHL1遺伝子はPSEC0110 fis遺伝子に対して塩基配列で約83%、アミノ酸配列で約74%の相同性を有している。さらに、PSEC0110 fis遺伝子に相同性を示すマウス遺伝子(GenBank Accession No.AK049109)がマウスES細胞由来のcDNAからクローニングされており、345アミノ酸からなるタンパク質をコードしている(GenBank Accession No.BAC33546)。このマウス遺伝子はPSEC0110 fis遺伝子に対して塩基配列で約85%、アミノ酸配列で約88%の相同性を有している。
KIAA0152遺伝子(RefSeq Accession No.NM_014730)は、ヒト組織由来のcDNAからクローニングされた遺伝子であり、292アミノ酸からなるタンパク質をコードしている(RefSeq Accession No.NP_055545)。さらに、KIAA0152遺伝子に相同性を示すマウス遺伝子(RefSeq Accession No.NM_175403)がマウス組織由来のcDNAからクローニングされており、291アミノ酸からなるタンパク質をコードしている(RefSeq Accession No.NP_780612)。このマウス遺伝子は、KIAA0152遺伝子に対して塩基配列で約87%、アミノ酸配列で約92%の相同性を有している。KIAA0152遺伝子は、肝臓癌の診断や治療に有用な遺伝子である(WO02/29103号公報)、抗癌剤のスクリーニングに有用な遺伝子のひとつである(WO01/94629号公報)と報告されている。また、DNA配列で94%、アミノ酸配列で88%の相同性を示すヒト遺伝子のクローニングも報告されている(WO01/75067号公報)。
DKFZP586L0724遺伝子(RefSeq Accession No.NM_015462)は、ヒト組織由来のcDNAから配列決定された遺伝子であり、719アミノ酸からなるタンパク質をコードしている(RefSeq Accession No.NP_056277)。さらに、DKFZP586L0724遺伝子に相同性を示すマウス遺伝子(RefSeq Accession No.NM_133702)がマウス組織由来のcDNAからクローニングされており、723アミノ酸からなるタンパク質をコードしている(RefSeq Accession No.NP_598463)。このマウス遺伝子はDKFZP586L0724遺伝子に対して塩基配列で約76%、アミノ酸配列で約74%の相同性を有している。DKFZP586L0724遺伝子は、網膜疾患などの眼病に関係する(CN 1345826号公報)、代謝疾患に関係する(CN 1345750号公報)と報告されている。
DCBLD1L遺伝子は、ヒトT細胞由来のcDNAからクローニングされた遺伝子であり、715アミノ酸からなるタンパク質をコードしている(WO01/29088号公報、US2003022279号公報、WO02/53739号公報等)。DCBLD1遺伝子(RefSeq Accession No.NM_173674)は、539アミノ酸からなるタンパク質をコードしている(RefSeq Accession No.NP_775945)。DCBLD1Lタンパク質は、DCBLD1L遺伝子によってコードされるタンパク質の1番目から538番目までのアミノ酸配列に相当するアミノ酸配列を有しているが、539番目のアミノ酸はグリシンに置換されている。さらに、DCBLD1L遺伝子に相同性を示すマウス遺伝子(RefSeq Accession No.NM_025705)は、503アミノ酸からなるタンパク質をコードしている(RefSeq Accession No.NP_079981)。このマウス遺伝子は、DCBLD1L遺伝子に対して塩基配列で約53%、アミノ酸配列で約76%の相同性を有している。DCBLD1L遺伝子は卵巣癌の診断と治療に有用な遺伝子の一つとして報告されている(WO01/70979号公報)。
癌細胞に特異的に発現する分子を標的とし、癌細胞の増殖阻害を誘導する安全な薬剤が切望されている。
本発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、癌組織で発現が顕著に増加する遺伝子を見出し、この遺伝子のアンチセンスオリゴヌクレオチドが癌細胞のアポトーシスを促進することも見出した。この知見に基づいて、さらに検討を重ねた結果、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、
(1) 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその部分ペプチドまたはその塩に対する抗体を含有してなる癌の予防・治療剤、
(2) 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその部分ペプチドまたはその塩に対する抗体を含有してなる癌細胞のアポトーシス促進剤、
(3) 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその部分ペプチドまたはその塩に対する抗体を含有してなる癌細胞の増殖阻害剤、
(4) 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその部分ペプチドまたはその塩に対する抗体を含有してなる癌の診断薬、
(5) (i)配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその部分ペプチドをコードするポリヌクレオチドの塩基配列に相補的もしくは実質的に相補的な塩基配列またはその一部を含有するアンチセンスポリヌクレオチドまたは(ii)配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその部分ペプチドをコードするRNAの一部を含有する二重鎖RNAを含有してなる癌の予防・治療剤、
(6) (i)配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその部分ペプチドをコードするポリヌクレオチドの塩基配列に相補的もしくは実質的に相補的な塩基配列またはその一部を含有するアンチセンスポリヌクレオチドまたは(ii)配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその部分ペプチドをコードするRNAの一部を含有する二重鎖RNAを含有してなる癌細胞のアポトーシス促進剤、
(7) (i)配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその部分ペプチドをコードするポリヌクレオチドの塩基配列に相補的もしくは実質的に相補的な塩基配列またはその一部を含有するアンチセンスポリヌクレオチドまたは(ii)配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその部分ペプチドをコードするRNAの一部を含有する二重鎖RNAを含有してなる癌細胞の増殖阻害剤、
(8) (i)配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその部分ペプチドまたはその塩に対する抗体、(ii)配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその部分ペプチドをコードするポリヌクレオチドの塩基配列に相補的もしくは実質的に相補的な塩基配列またはその一部を含有するアンチセンスポリヌクレオチドまたは(iii)配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその部分ペプチドをコードするRNAの一部を含有する二重鎖RNAを含有してなる癌細胞の細胞周期変化の誘発剤、
(9) 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質もしくはその部分ペプチドまたはその塩の活性を阻害する化合物またはその塩を含有してなる癌の予防・治療剤、
(10) 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質の遺伝子の発現を阻害する化合物またはその塩を含有してなる癌の予防・治療剤、
(11) 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質の発現を阻害する化合物またはその塩を含有してなる癌の予防・治療剤、
(12) 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質もしくはその部分ペプチドまたはその塩の活性を阻害する化合物またはその塩を含有してなる癌細胞のアポトーシス促進剤、
(13) 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質の遺伝子の発現を阻害する化合物またはその塩を含有してなる癌細胞のアポトーシス促進剤、
(14) 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質の発現を阻害する化合物またはその塩を含有してなる癌細胞のアポトーシス促進剤、
(15) 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質もしくはその部分ペプチドまたはその塩の活性を阻害する化合物またはその塩を含有してなる癌細胞の増殖阻害剤、
(16) 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質の遺伝子の発現を阻害する化合物またはその塩を含有してなる癌細胞の増殖阻害剤、
(17) 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質の発現を阻害する化合物またはその塩を含有してなる癌細胞の増殖阻害剤、
(18) 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその部分ペプチドをコードするポリヌクレオチドを含有してなる癌の診断薬、
(19) 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質もしくはその部分ペプチドまたはその塩を用いることを特徴とする、癌の予防・治療剤のスクリーニング方法、
(20) 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質もしくはその部分ペプチドをコードするポリヌクレオチドを用いることを特徴とする、癌の予防・治療剤のスクリーニング方法、
(21) 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質もしくはその部分ペプチドまたはその塩を用いることを特徴とする、癌細胞のアポトーシス促進剤のスクリーニング方法、
(22) 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質もしくはその部分ペプチドをコードするポリヌクレオチドを用いることを特徴とする、癌細胞のアポトーシス促進剤のスクリーニング方法、
(23) 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質もしくはその部分ペプチドまたはその塩を用いることを特徴とする、癌細胞の増殖阻害剤のスクリーニング方法、
(24) 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質もしくはその部分ペプチドをコードするポリヌクレオチドを用いることを特徴とする、癌細胞の増殖阻害剤のスクリーニング方法、
(25) 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質もしくはその部分ペプチドまたはその塩を含有することを特徴とする、癌の予防・治療剤のスクリーニング用キット、
(26) 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質もしくはその部分ペプチドをコードするポリヌクレオチドを含有することを特徴とする、癌の予防・治療剤のスクリーニング用キット、
(27) 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質もしくはその部分ペプチドまたはその塩を含有することを特徴とする、癌細胞のアポトーシス促進剤のスクリーニング用キット、
(28) 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質もしくはその部分ペプチドをコードするポリヌクレオチドを含有することを特徴とする、癌細胞のアポトーシス促進剤のスクリーニング用キット、
(29) 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質もしくはその部分ペプチドまたはその塩を含有することを特徴とする、癌細胞の増殖阻害剤のスクリーニング用キット、
(30) 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質もしくはその部分ペプチドをコードするポリヌクレオチドを含有することを特徴とする、癌細胞の増殖阻害剤のスクリーニング用キット、
(31) 哺乳動物に対して、配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその部分ペプチドまたはその塩に対する抗体の有効量を投与することを特徴とする癌の予防・治療方法、
(32) 哺乳動物に対して、配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその部分ペプチドまたはその塩に対する抗体の有効量を投与することを特徴とする癌細胞のアポトーシス促進方法、
(33) 哺乳動物に対して、配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその部分ペプチドまたはその塩に対する抗体の有効量を投与することを特徴とする癌細胞の増殖阻害方法、
(34) 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその部分ペプチドまたはその塩の活性を阻害することを特徴とする癌の予防・治療方法、
(35) 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその部分ペプチドまたはその塩の活性を阻害することを特徴とする癌細胞のアポトーシス促進方法、
(36) 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその部分ペプチドまたはその塩の活性を阻害することを特徴とする癌細胞の増殖阻害方法、
(37) 癌の予防・治療剤を製造するための配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその部分ペプチドまたはその塩に対する抗体の使用、
(38) 癌細胞のアポトーシス促進剤を製造するための配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその部分ペプチドまたはその塩に対する抗体の使用、
(39) 癌細胞の増殖阻害剤を製造するための配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその部分ペプチドまたはその塩に対する抗体の使用、
(40) 癌の予防・治療剤を製造するための配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその部分ペプチドまたはその塩の活性を阻害する化合物またはその塩の使用、
(41) 癌細胞のアポトーシス促進剤を製造するための配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその部分ペプチドまたはその塩の活性を阻害する化合物またはその塩の使用、
(42) 癌細胞の増殖阻害剤を製造するための配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその部分ペプチドまたはその塩の活性を阻害する化合物またはその塩の使用などを提供する。
本発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、癌組織で発現が顕著に増加する遺伝子を見出し、この遺伝子のアンチセンスオリゴヌクレオチドが癌細胞のアポトーシスを促進することも見出した。この知見に基づいて、さらに検討を重ねた結果、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、
(1) 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその部分ペプチドまたはその塩に対する抗体を含有してなる癌の予防・治療剤、
(2) 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその部分ペプチドまたはその塩に対する抗体を含有してなる癌細胞のアポトーシス促進剤、
(3) 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその部分ペプチドまたはその塩に対する抗体を含有してなる癌細胞の増殖阻害剤、
(4) 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその部分ペプチドまたはその塩に対する抗体を含有してなる癌の診断薬、
(5) (i)配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその部分ペプチドをコードするポリヌクレオチドの塩基配列に相補的もしくは実質的に相補的な塩基配列またはその一部を含有するアンチセンスポリヌクレオチドまたは(ii)配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその部分ペプチドをコードするRNAの一部を含有する二重鎖RNAを含有してなる癌の予防・治療剤、
(6) (i)配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその部分ペプチドをコードするポリヌクレオチドの塩基配列に相補的もしくは実質的に相補的な塩基配列またはその一部を含有するアンチセンスポリヌクレオチドまたは(ii)配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその部分ペプチドをコードするRNAの一部を含有する二重鎖RNAを含有してなる癌細胞のアポトーシス促進剤、
(7) (i)配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその部分ペプチドをコードするポリヌクレオチドの塩基配列に相補的もしくは実質的に相補的な塩基配列またはその一部を含有するアンチセンスポリヌクレオチドまたは(ii)配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその部分ペプチドをコードするRNAの一部を含有する二重鎖RNAを含有してなる癌細胞の増殖阻害剤、
(8) (i)配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその部分ペプチドまたはその塩に対する抗体、(ii)配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその部分ペプチドをコードするポリヌクレオチドの塩基配列に相補的もしくは実質的に相補的な塩基配列またはその一部を含有するアンチセンスポリヌクレオチドまたは(iii)配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその部分ペプチドをコードするRNAの一部を含有する二重鎖RNAを含有してなる癌細胞の細胞周期変化の誘発剤、
(9) 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質もしくはその部分ペプチドまたはその塩の活性を阻害する化合物またはその塩を含有してなる癌の予防・治療剤、
(10) 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質の遺伝子の発現を阻害する化合物またはその塩を含有してなる癌の予防・治療剤、
(11) 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質の発現を阻害する化合物またはその塩を含有してなる癌の予防・治療剤、
(12) 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質もしくはその部分ペプチドまたはその塩の活性を阻害する化合物またはその塩を含有してなる癌細胞のアポトーシス促進剤、
(13) 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質の遺伝子の発現を阻害する化合物またはその塩を含有してなる癌細胞のアポトーシス促進剤、
(14) 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質の発現を阻害する化合物またはその塩を含有してなる癌細胞のアポトーシス促進剤、
(15) 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質もしくはその部分ペプチドまたはその塩の活性を阻害する化合物またはその塩を含有してなる癌細胞の増殖阻害剤、
(16) 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質の遺伝子の発現を阻害する化合物またはその塩を含有してなる癌細胞の増殖阻害剤、
(17) 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質の発現を阻害する化合物またはその塩を含有してなる癌細胞の増殖阻害剤、
(18) 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその部分ペプチドをコードするポリヌクレオチドを含有してなる癌の診断薬、
(19) 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質もしくはその部分ペプチドまたはその塩を用いることを特徴とする、癌の予防・治療剤のスクリーニング方法、
(20) 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質もしくはその部分ペプチドをコードするポリヌクレオチドを用いることを特徴とする、癌の予防・治療剤のスクリーニング方法、
(21) 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質もしくはその部分ペプチドまたはその塩を用いることを特徴とする、癌細胞のアポトーシス促進剤のスクリーニング方法、
(22) 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質もしくはその部分ペプチドをコードするポリヌクレオチドを用いることを特徴とする、癌細胞のアポトーシス促進剤のスクリーニング方法、
(23) 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質もしくはその部分ペプチドまたはその塩を用いることを特徴とする、癌細胞の増殖阻害剤のスクリーニング方法、
(24) 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質もしくはその部分ペプチドをコードするポリヌクレオチドを用いることを特徴とする、癌細胞の増殖阻害剤のスクリーニング方法、
(25) 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質もしくはその部分ペプチドまたはその塩を含有することを特徴とする、癌の予防・治療剤のスクリーニング用キット、
(26) 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質もしくはその部分ペプチドをコードするポリヌクレオチドを含有することを特徴とする、癌の予防・治療剤のスクリーニング用キット、
(27) 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質もしくはその部分ペプチドまたはその塩を含有することを特徴とする、癌細胞のアポトーシス促進剤のスクリーニング用キット、
(28) 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質もしくはその部分ペプチドをコードするポリヌクレオチドを含有することを特徴とする、癌細胞のアポトーシス促進剤のスクリーニング用キット、
(29) 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質もしくはその部分ペプチドまたはその塩を含有することを特徴とする、癌細胞の増殖阻害剤のスクリーニング用キット、
(30) 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質もしくはその部分ペプチドをコードするポリヌクレオチドを含有することを特徴とする、癌細胞の増殖阻害剤のスクリーニング用キット、
(31) 哺乳動物に対して、配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその部分ペプチドまたはその塩に対する抗体の有効量を投与することを特徴とする癌の予防・治療方法、
(32) 哺乳動物に対して、配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその部分ペプチドまたはその塩に対する抗体の有効量を投与することを特徴とする癌細胞のアポトーシス促進方法、
(33) 哺乳動物に対して、配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその部分ペプチドまたはその塩に対する抗体の有効量を投与することを特徴とする癌細胞の増殖阻害方法、
(34) 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその部分ペプチドまたはその塩の活性を阻害することを特徴とする癌の予防・治療方法、
(35) 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその部分ペプチドまたはその塩の活性を阻害することを特徴とする癌細胞のアポトーシス促進方法、
(36) 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその部分ペプチドまたはその塩の活性を阻害することを特徴とする癌細胞の増殖阻害方法、
(37) 癌の予防・治療剤を製造するための配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその部分ペプチドまたはその塩に対する抗体の使用、
(38) 癌細胞のアポトーシス促進剤を製造するための配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその部分ペプチドまたはその塩に対する抗体の使用、
(39) 癌細胞の増殖阻害剤を製造するための配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその部分ペプチドまたはその塩に対する抗体の使用、
(40) 癌の予防・治療剤を製造するための配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその部分ペプチドまたはその塩の活性を阻害する化合物またはその塩の使用、
(41) 癌細胞のアポトーシス促進剤を製造するための配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその部分ペプチドまたはその塩の活性を阻害する化合物またはその塩の使用、
(42) 癌細胞の増殖阻害剤を製造するための配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその部分ペプチドまたはその塩の活性を阻害する化合物またはその塩の使用などを提供する。
配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48(以下、本発明のタンパク質または本発明で用いられるタンパク質と称することもある)は、ヒトや温血動物(例えば、モルモット、ラット、マウス、ニワトリ、ウサギ、ブタ、ヒツジ、ウシ、サルなど)の細胞(例、肝細胞、脾細胞、神経細胞、グリア細胞、膵臓β細胞、骨髄細胞、メサンギウム細胞、ランゲルハンス細胞、表皮細胞、上皮細胞、杯細胞、内皮細胞、平滑筋細胞、繊維芽細胞、繊維細胞、筋細胞、脂肪細胞、免疫細胞(例、マクロファージ、T細胞、B細胞、ナチュラルキラー細胞、肥満細胞、好中球、好塩基球、好酸球、単球)、巨核球、滑膜細胞、軟骨細胞、骨細胞、骨芽細胞、破骨細胞、乳腺細胞、肝細胞もしくは間質細胞、またはこれら細胞の前駆細胞、幹細胞もしくは癌細胞など)もしくはそれらの細胞が存在するあらゆる組織、例えば、脳、脳の各部位(例、嗅球、扁桃核、大脳基底球、海馬、視床、視床下部、大脳皮質、延髄、小脳)、脊髄、下垂体、胃、膵臓、腎臓、肝臓、生殖腺、甲状腺、胆のう、骨髄、副腎、皮膚、筋肉、肺、消化管(例、大腸、小腸)、血管、心臓、胸腺、脾臓、顎下腺、末梢血、前立腺、睾丸、卵巣、胎盤、子宮、骨、関節、骨格筋などに由来するタンパク質であってもよく、合成タンパク質であってもよい。
配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と実質的に同一のアミノ酸配列としては、配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と約50%以上、好ましくは約60%以上、好ましくは約70%以上、好ましくは約80%以上、好ましくは約90%以上、好ましくは約95%以上の相同性を有するアミノ酸配列などが挙げられる。
配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質としては、例えば、前記の配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と実質的に同一のアミノ酸配列を含有し、配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列を含有するタンパク質と実質的に同質の活性を有するタンパク質などが好ましい。
アミノ酸配列の相同性は、相同性計算アルゴリズムNCBI BLAST(National Center for Biotechnology Information Basic Local Alignment Search Tool)を用い、以下の条件(期待値=10;ギャップを許す;マトリクス=BLOSUM62;フィルタリング=OFF)にて計算することができる。
実質的に同質とは、それらの性質が性質的に(例、生理学的に、または薬理学的に)同質であることを示す。したがって、本発明のタンパク質の活性が同等(例、約0.01〜100倍、好ましくは約0.1〜10倍、より好ましくは0.5〜2倍)であることが好ましいが、これらの活性の程度、タンパク質の分子量などの量的要素は異なっていてもよい。
また、本発明で用いられるタンパク質としては、例えば、(i)配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列中の1または2個以上(例えば1〜50個程度、好ましくは1〜30個程度、より好ましくは1〜10個程度、さらに好ましくは数(1〜5)個)のアミノ酸が欠失したアミノ酸配列、(ii)配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列に1または2個以上(例えば1〜50個程度、好ましくは1〜30個程度、より好ましくは1〜10個程度、さらに好ましくは数(1〜5)個)のアミノ酸が付加したアミノ酸配列、(iii)配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列に1または2個以上(例えば1〜50個程度、好ましくは1〜30個程度、より好ましくは1〜10個程度、さらに好ましくは数(1〜5)個)のアミノ酸が挿入されたアミノ酸配列、(iv)配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列中の1または2個以上(例えば1〜50個程度、好ましくは1〜30個程度、より好ましくは1〜10個程度、さらに好ましくは数(1〜5)個)のアミノ酸が他のアミノ酸で置換されたアミノ酸配列、または(v)それらを組み合わせたアミノ酸配列を含有するタンパク質などのいわゆるムテインも含まれる。
上記のようにアミノ酸配列が挿入、欠失または置換されている場合、その挿入、欠失または置換の位置としては、とくに限定されない。
本明細書におけるタンパク質は、ペプチド標記の慣例に従って左端がN末端(アミノ末端)、右端がC末端(カルボキシル末端)である。配列番号:1で表わされるアミノ酸配列を含有するタンパク質をはじめとする、本発明で用いられるタンパク質は、C末端がカルボキシル基(−COOH)、カルボキシレート(−COO−)、アミド(−CONH2)またはエステル(−COOR)の何れであってもよい。
ここでエステルにおけるRとしては、例えば、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチルなどのC1−6アルキル基、例えば、シクロペンチル、シクロヘキシルなどのC3−8シクロアルキル基、例えば、フェニル、α−ナフチルなどのC6−12アリール基、例えば、ベンジル、フェネチルなどのフェニル−C1−2アルキル基もしくはα−ナフチルメチルなどのα−ナフチル−C1−2アルキル基などのC7−14アラルキル基、ピバロイルオキシメチル基などが用いられる。
本発明で用いられるタンパク質がC末端以外にカルボキシル基(またはカルボキシレート)を有している場合、カルボキシル基がアミド化またはエステル化されているものも本発明で用いられるタンパク質に含まれる。この場合のエステルとしては、例えば上記したC末端のエステルなどが用いられる。
さらに、本発明で用いられるタンパク質には、N末端のアミノ酸残基(例、メチオニン残基)のアミノ基が保護基(例えば、ホルミル基、アセチル基などのC1−6アルカノイルなどのC1−6アシル基など)で保護されているもの、生体内で切断されて生成するN末端のグルタミン残基がピログルタミン酸化したもの、分子内のアミノ酸の側鎖上の置換基(例えば−OH、−SH、アミノ基、イミダゾール基、インドール基、グアニジノ基など)が適当な保護基(例えば、ホルミル基、アセチル基などのC1−6アルカノイル基などのC1−6アシル基など)で保護されているもの、あるいは糖鎖が結合したいわゆる糖タンパク質などの複合タンパク質なども含まれる。
本発明で用いられるタンパク質の具体例としては、例えば、配列番号:1で表されるアミノ酸配列を含有するタンパク質、配列番号:3で表されるアミノ酸配列を含有するタンパク質、配列番号:17で表されるアミノ酸配列を含有するタンパク質、配列番号:25で表されるアミノ酸配列を含有するタンパク質、配列番号:38で表されるアミノ酸配列を含有するタンパク質、配列番号:48で表されるアミノ酸配列を含有するタンパク質などがあげられる。
本発明で用いられるタンパク質の部分ペプチドとしては、前記した本発明で用いられるタンパク質の部分ペプチドであって、好ましくは、前記した本発明で用いられるタンパク質と同様の性質を有するものであればいずれのものでもよい。
例えば、本発明で用いられるタンパク質の構成アミノ酸配列のうち少なくとも20個以上、好ましくは50個以上、さらに好ましくは70個以上、より好ましくは100個以上、最も好ましくは200個以上のアミノ酸配列を有するペプチドなどが用いられる。
また、本発明で用いられる部分ペプチドは、そのアミノ酸配列中の1または2個以上(好ましくは1〜20個程度、より好ましくは1〜10個程度、さらに好ましくは数(1〜5)個)のアミノ酸が欠失し、または、そのアミノ酸配列に1または2個以上(好ましくは1〜20個程度、より好ましくは1〜10個程度、さらに好ましくは数(1〜5)個)のアミノ酸が付加し、または、そのアミノ酸配列に1または2個以上(好ましくは1〜20個程度、より好ましくは1〜10個程度、さらに好ましくは数(1〜5)個)のアミノ酸が挿入され、または、そのアミノ酸配列中の1または2個以上(好ましくは1〜20個程度、より好ましくは1〜10個程度、より好ましくは数個、さらに好ましくは1〜5個程度)のアミノ酸が他のアミノ酸で置換されていてもよい。
また、本発明で用いられる部分ペプチドはC末端がカルボキシル基(−COOH)、カルボキシレート(−COO−)、アミド(−CONH2)またはエステル(−COOR)の何れであってもよい。
さらに、本発明で用いられる部分ペプチドには、前記した本発明で用いられるタンパク質と同様に、C末端以外にカルボキシル基(またはカルボキシレート)を有しているもの、N末端のアミノ酸残基(例、メチオニン残基)のアミノ基が保護基で保護されているもの、N端側が生体内で切断され生成したグルタミン残基がピログルタミン酸化したもの、分子内のアミノ酸の側鎖上の置換基が適当な保護基で保護されているもの、あるいは糖鎖が結合したいわゆる糖ペプチドなどの複合ペプチドなども含まれる。
具体的には、
(1)配列番号:65で表されるアミノ酸配列(配列番号:1または配列番号:3で表されるアミノ酸配列の88番目から101番目までのアミノ酸配列のN末端に、Cysを付加した配列)を有するペプチド、
(2)配列番号:66で表されるアミノ酸配列(配列番号:1で表されるアミノ酸配列の347番目から360番目までのアミノ酸配列のC末端に、Cysを付加した配列)を有するペプチド、
(3)配列番号:67で表されるアミノ酸配列(配列番号:3で表されるアミノ酸配列の426番目から439番目までのアミノ酸配列のN末端に、Cysを付加した配列)を有するペプチド、
(4)配列番号:1または配列番号:3で表されるアミノ酸配列を含有するタンパク質の細胞外領域全体、または当該領域中に含まれる免疫原性ペプチド(エピトープ)などが用いられる。
かかる免疫原性ペプチドの長さは免疫原性を有するような長さである限り特に限定されないが、例えば8個、好ましくは10個、より好ましくは12個の連続するアミノ酸残基を有するものが挙げられる。
本発明で用いられる部分ペプチドは抗体作成のための抗原としても用いることができる。
本発明で用いられるタンパク質または部分ペプチドの塩としては、生理学的に許容される酸(例、無機酸、有機酸)や塩基(例、アルカリ金属塩)などとの塩が用いられ、とりわけ生理学的に許容される酸付加塩が好ましい。このような塩としては、例えば、無機酸(例、塩酸、リン酸、臭化水素酸、硫酸)との塩、あるいは有機酸(例、酢酸、ギ酸、プロピオン酸、フマル酸、マレイン酸、コハク酸、酒石酸、クエン酸、リンゴ酸、蓚酸、安息香酸、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸)との塩などが用いられる。
本発明で用いられるタンパク質もしくはその部分ペプチドまたはその塩は、前述したヒトや温血動物の細胞または組織から自体公知のタンパク質の精製方法によって製造することもできるし、タンパク質をコードするDNAを含有する形質転換体を培養することによっても製造することができる。また、後述のペプチド合成法に準じて製造することもできる。
ヒトや哺乳動物の組織または細胞から製造する場合、ヒトや哺乳動物の組織または細胞をホモジナイズした後、酸などで抽出を行ない、該抽出液を逆相クロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィーなどのクロマトグラフィーを組み合わせることにより精製単離することができる。
本発明で用いられるタンパク質もしくは部分ペプチドまたはその塩、またはそのアミド体の合成には、通常市販のタンパク質合成用樹脂を用いることができる。そのような樹脂としては、例えば、クロロメチル樹脂、ヒドロキシメチル樹脂、ベンズヒドリルアミン樹脂、アミノメチル樹脂、4−ベンジルオキシベンジルアルコール樹脂、4−メチルベンズヒドリルアミン樹脂、PAM樹脂、4−ヒドロキシメチルメチルフェニルアセトアミドメチル樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、4−(2’,4’−ジメトキシフェニル−ヒドロキシメチル)フェノキシ樹脂、4−(2’,4’−ジメトキシフェニル−Fmocアミノエチル)フェノキシ樹脂などを挙げることができる。このような樹脂を用い、α−アミノ基と側鎖官能基を適当に保護したアミノ酸を、目的とするタンパク質の配列通りに、自体公知の各種縮合方法に従い、樹脂上で縮合させる。反応の最後に樹脂からタンパク質または部分ペプチドを切り出すと同時に各種保護基を除去し、さらに高希釈溶液中で分子内ジスルフィド結合形成反応を実施し、目的のタンパク質もしくは部分ペプチドまたはそれらのアミド体を取得する。
上記した保護アミノ酸の縮合に関しては、タンパク質合成に使用できる各種活性化試薬を用いることができるが、特に、カルボジイミド類がよい。カルボジイミド類としては、DCC、N,N’−ジイソプロピルカルボジイミド、N−エチル−N’−(3−ジメチルアミノプロリル)カルボジイミドなどが用いられる。これらによる活性化にはラセミ化抑制添加剤(例えば、HOBt,HOOBt)とともに保護アミノ酸を直接樹脂に添加するかまたは、対称酸無水物またはHOBtエステルあるいはHOOBtエステルとしてあらかじめ保護アミノ酸の活性化を行なった後に樹脂に添加することができる。
保護アミノ酸の活性化や樹脂との縮合に用いられる溶媒としては、タンパク質縮合反応に使用しうることが知られている溶媒から適宜選択されうる。例えば、N,N−ジメチルホルムアミド,N,N−ジメチルアセトアミド,N−メチルピロリドンなどの酸アミド類、塩化メチレン,クロロホルムなどのハロゲン化炭化水素類、トリフルオロエタノールなどのアルコール類、ジメチルスルホキシドなどのスルホキシド類、ピリジン,ジオキサン,テトラヒドロフランなどのエーテル類、アセトニトリル,プロピオニトリルなどのニトリル類、酢酸メチル,酢酸エチルなどのエステル類あるいはこれらの適宜の混合物などが用いられる。反応温度はタンパク質結合形成反応に使用され得ることが知られている範囲から適宜選択され、通常約−20〜50℃の範囲から適宜選択される。活性化されたアミノ酸誘導体は通常1.5〜4倍過剰で用いられる。ニンヒドリン反応を用いたテストの結果、縮合が不十分な場合には保護基の脱離を行なうことなく縮合反応を繰り返すことにより十分な縮合を行なうことができる。反応を繰り返しても十分な縮合が得られないときには、無水酢酸またはアセチルイミダゾールを用いて未反応アミノ酸をアセチル化することによって、後の反応に影響を与えないようにすることができる。
原料のアミノ基の保護基としては、例えば、Z、Boc、t−ペンチルオキシカルボニル、イソボルニルオキシカルボニル、4−メトキシベンジルオキシカルボニル、Cl−Z、Br−Z、アダマンチルオキシカルボニル、トリフルオロアセチル、フタロイル、ホルミル、2−ニトロフェニルスルフェニル、ジフェニルホスフィノチオイル、Fmocなどが用いられる。
カルボキシル基は、例えば、アルキルエステル化(例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、t−ブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、2−アダマンチルなどの直鎖状、分枝状もしくは環状アルキルエステル化)、アラルキルエステル化(例えば、ベンジルエステル、4−ニトロベンジルエステル、4−メトキシベンジルエステル、4−クロロベンジルエステル、ベンズヒドリルエステル化)、フェナシルエステル化、ベンジルオキシカルボニルヒドラジド化、t−ブトキシカルボニルヒドラジド化、トリチルヒドラジド化などによって保護することができる。
セリンの水酸基は、例えば、エステル化またはエーテル化によって保護することができる。このエステル化に適する基としては、例えば、アセチル基などの低級(C1−6)アルカノイル基、ベンゾイル基などのアロイル基、ベンジルオキシカルボニル基、エトキシカルボニル基などの炭酸から誘導される基などが用いられる。また、エーテル化に適する基としては、例えば、ベンジル基、テトラヒドロピラニル基、t−ブチル基などである。
チロシンのフェノール性水酸基の保護基としては、例えば、Bzl、Cl2−Bzl、2−ニトロベンジル、Br−Z、t−ブチルなどが用いられる。
ヒスチジンのイミダゾールの保護基としては、例えば、Tos、4−メトキシ−2,3,6−トリメチルベンゼンスルホニル、DNP、ベンジルオキシメチル、Bum、Boc、Trt、Fmocなどが用いられる。
原料のカルボキシル基の活性化されたものとしては、例えば、対応する酸無水物、アジド、活性エステル〔アルコール(例えば、ペンタクロロフェノール、2,4,5−トリクロロフェノール、2,4−ジニトロフェノール、シアノメチルアルコール、パラニトロフェノール、HONB、N−ヒドロキシスクシミド、N−ヒドロキシフタルイミド、HOBt)とのエステル〕などが用いられる。原料のアミノ基の活性化されたものとしては、例えば、対応するリン酸アミドが用いられる。
保護基の除去(脱離)方法としては、例えば、Pd−黒あるいはPd−炭素などの触媒の存在下での水素気流中での接触還元や、また、無水フッ化水素、メタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、トリフルオロ酢酸あるいはこれらの混合液などによる酸処理や、ジイソプロピルエチルアミン、トリエチルアミン、ピペリジン、ピペラジンなどによる塩基処理、また液体アンモニア中ナトリウムによる還元なども用いられる。上記酸処理による脱離反応は、一般に約−20℃〜40℃の温度で行なわれるが、酸処理においては、例えば、アニソール、フェノール、チオアニソール、メタクレゾール、パラクレゾール、ジメチルスルフィド、1,4−ブタンジチオール、1,2−エタンジチオールなどのようなカチオン捕捉剤の添加が有効である。また、ヒスチジンのイミダゾール保護基として用いられる2,4−ジニトロフェニル基はチオフェノール処理により除去され、トリプトファンのインドール保護基として用いられるホルミル基は上記の1,2−エタンジチオール、1,4−ブタンジチオールなどの存在下の酸処理による脱保護以外に、希水酸化ナトリウム溶液、希アンモニアなどによるアルカリ処理によっても除去される。
原料の反応に関与すべきでない官能基の保護ならびに保護基、およびその保護基の脱離、反応に関与する官能基の活性化などは公知の基または公知の手段から適宜選択しうる。
タンパク質または部分ペプチドのアミド体を得る別の方法としては、例えば、まず、カルボキシ末端アミノ酸のα−カルボキシル基をアミド化して保護した後、アミノ基側にペプチド(タンパク質)鎖を所望の鎖長まで延ばした後、該ペプチド鎖のN末端のα−アミノ基の保護基のみを除いたタンパク質または部分ペプチドとC末端のカルボキシル基の保護基のみを除去したタンパク質または部分ペプチドとを製造し、これらのタンパク質またはペプチドを上記したような混合溶媒中で縮合させる。縮合反応の詳細については上記と同様である。縮合により得られた保護タンパク質またはペプチドを精製した後、上記方法によりすべての保護基を除去し、所望の粗タンパク質またはペプチドを得ることができる。この粗タンパク質またはペプチドは既知の各種精製手段を駆使して精製し、主要画分を凍結乾燥することで所望のタンパク質またはペプチドのアミド体を得ることができる。
タンパク質またはペプチドのエステル体を得るには、例えば、カルボキシ末端アミノ酸のα−カルボキシル基を所望のアルコール類と縮合しアミノ酸エステルとした後、タンパク質またはペプチドのアミド体と同様にして、所望のタンパク質またはペプチドのエステル体を得ることができる。
本発明で用いられる部分ペプチドまたはそれらの塩は、自体公知のペプチドの合成法に従って、あるいは本発明で用いられるタンパク質を適当なペプチダーゼで切断することによって製造することができる。ペプチドの合成法としては、例えば、固相合成法、液相合成法のいずれによっても良い。すなわち、本発明で用いられる部分ペプチドを構成し得る部分ペプチドもしくはアミノ酸と残余部分とを縮合させ、生成物が保護基を有する場合は保護基を脱離することにより目的のペプチドを製造することができる。公知の縮合方法や保護基の脱離としては、例えば、以下の(i)〜(v)に記載された方法が挙げられる。
(i) M.BodanszkyおよびM.A.Ondetti、ペプチド・シンセシス(Peptide Synthesis),Interscience Publishers,New York(1966年)
(ii)SchroederおよびLuebke、ザ・ペプチド(The Peptide),Academic Press,New York(1965年)
(iii)泉屋信夫他、ペプチド合成の基礎と実験、丸善(株)(1975年)
(iv)矢島治明および榊原俊平、生化学実験講座1、タンパク質の化学IV、205、(1977年)
(v)矢島治明監修、続医薬品の開発、第14巻、ペプチド合成、広川書店
また、反応後は通常の精製法、例えば、溶媒抽出・蒸留・カラムクロマトグラフィー・液体クロマトグラフィー・再結晶などを組み合わせて本発明で用いられる部分ペプチドを精製単離することができる。上記方法で得られる部分ペプチドが遊離体である場合は、公知の方法あるいはそれに準じる方法によって適当な塩に変換することができるし、逆に塩で得られた場合は、公知の方法あるいはそれに準じる方法によって遊離体または他の塩に変換することができる。
本発明で用いられるタンパク質をコードするポリヌクレオチドとしては、前述した本発明で用いられるタンパク質をコードする塩基配列を含有するものであればいかなるものであってもよい。好ましくはDNAである。DNAとしては、ゲノムDNA、ゲノムDNAライブラリー、前記した細胞・組織由来のcDNA、前記した細胞・組織由来のcDNAライブラリー、合成DNAのいずれでもよい。
ライブラリーに使用するベクターは、バクテリオファージ、プラスミド、コスミド、ファージミドなどいずれであってもよい。また、前記した細胞・組織よりtotal RNAまたはmRNA画分を調製したものを用いて直接Reverse Transcriptase Polymerase Chain Reaction(以下、RT−PCR法と略称する)によって増幅することもできる。
本発明で用いられるタンパク質をコードするDNAとしては、例えば、配列番号:2、配列番号:4、配列番号:18、配列番号:26、配列番号:39もしくは配列番号:49で表される塩基配列を含有するDNA、または配列番号:2、配列番号:4、配列番号:18、配列番号:26、配列番号:39もしくは配列番号:49で表される塩基配列とハイストリンジェントな条件下でハイブリダイズする塩基配列を含有し、配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38もしくは配列番号:48で表されるアミノ酸配列を含有するタンパク質と実質的に同質の性質を有するタンパク質をコードするDNAであれば何れのものでもよい。
配列番号:2、配列番号:4、配列番号:18、配列番号:26、配列番号:39または配列番号:49で表される塩基配列とハイストリンジェントな条件下でハイブリダイズできるDNAとしては、例えば、配列番号:2、配列番号:4、配列番号:18、配列番号:26、配列番号:39または配列番号:49で表される塩基配列と約50%以上、好ましくは約60%以上、好ましくは約70%以上、好ましくは約80%以上、好ましくは約90%以上、好ましくは約95%以上の相同性を有する塩基配列を含有するDNAなどが用いられる。
ハイブリダイゼーションは、自体公知の方法あるいはそれに準じる方法、例えば、Molecular Cloning 2nd(J.Sambrook et al.,Cold Spring Harbor Lab.Press,1989)に記載の方法などに従って行なうことができる。また、市販のライブラリーを使用する場合、添付の使用説明書に記載の方法に従って行なうことができる。より好ましくは、ハイストリンジェントな条件に従って行なうことができる。
ハイストリンジェントな条件とは、例えば、ナトリウム濃度が約19〜40mM、好ましくは約19〜20mMで、温度が約50〜70℃、好ましくは約60〜65℃の条件を示す。特に、ナトリウム濃度が約19mMで温度が約65℃の場合が最も好ましい。
より具体的には、(i)配列番号:1で表されるアミノ酸配列を含有するタンパク質をコードするDNAとしては、配列番号:2で表される塩基配列を含有するDNAまたは配列番号:3で表される塩基配列を含有するDNAなどが、(ii)配列番号:3で表されるアミノ酸配列を含有するタンパク質をコードするDNAとしては、配列番号:4で表される塩基配列を含有するDNAなどが、(iii)配列番号:17で表されるアミノ酸配列を含有するタンパク質をコードするDNAとしては、配列番号:18で表される塩基配列を含有するDNAなどが、(iv)配列番号:25で表されるアミノ酸配列を含有するタンパク質をコードするDNAとしては、配列番号:26で表される塩基配列を含有するDNAなどが、(v)配列番号:38で表されるアミノ酸配列を含有するタンパク質をコードするDNAとしては、配列番号:39で表される塩基配列を含有するDNAなどが、(vi)配列番号:48で表されるアミノ酸配列を含有するタンパク質をコードするDNAとしては、配列番号:49で表される塩基配列を含有するDNAなどが用いられる。
本発明で用いられる部分ペプチドをコードするポリヌクレオチド(例、DNA)としては、前述した本発明で用いられる部分ペプチドをコードする塩基配列を含有するものであればいかなるものであってもよい。また、ゲノムDNA、ゲノムDNAライブラリー、前記した細胞・組織由来のcDNA、前記した細胞・組織由来のcDNAライブラリー、合成DNAのいずれでもよい。
本発明で用いられる部分ペプチドをコードするDNAとしては、例えば、配列番号:2、配列番号:4、配列番号:18、配列番号:26、配列番号:39または配列番号:49で表される塩基配列を含有するDNAの一部分を有するDNA、または配列番号:2、配列番号:4、配列番号:18、配列番号:26、配列番号:39または配列番号:49で表される塩基配列とハイストリンジェントな条件下でハイブリダイズする塩基配列を含有し、本発明のタンパク質と実質的に同質の活性を有するタンパク質をコードするDNAの一部分を含有するDNAなどが用いられる。
配列番号:2、配列番号:4、配列番号:18、配列番号:26、配列番号:39または配列番号:49で表される塩基配列とハイブリダイズできるDNAは、前記と同意義を示す。
ハイブリダイゼーションの方法およびハイストリンジェントな条件は前記と同様のものが用いられる。
本発明で用いられるタンパク質、部分ペプチド(以下、これらをコードするDNAのクローニングおよび発現の説明においては、これらを単に本発明のタンパク質と略記する場合がある)を完全にコードするDNAのクローニングの手段としては、本発明のタンパク質をコードする塩基配列の一部分を有する合成DNAプライマーを用いてPCR法によって増幅するか、または適当なベクターに組み込んだDNAを本発明のタンパク質の一部あるいは全領域をコードするDNA断片もしくは合成DNAを用いて標識したものとのハイブリダイゼーションによって選別することができる。ハイブリダイゼーションの方法は、例えば、Molecular Cloning 2nd(J.Sambrook et al.,Cold Spring Harbor Lab.Press,1989)に記載の方法などに従って行なうことができる。また、市販のライブラリーを使用する場合、添付の使用説明書に記載の方法に従って行なうことができる。
DNAの塩基配列の変換は、PCR、公知のキット、例えば、MutanTM−super Express Km(宝酒造(株))、MutanTM−K(宝酒造(株))等を用いて、ODA−LA PCR法、Gapped duplex法、Kunkel法等の自体公知の方法あるいはそれらに準じる方法に従って行なうことができる。
クローン化されたタンパク質をコードするDNAは目的によりそのまま、または所望により制限酵素で消化したり、リンカーを付加したりして使用することができる。該DNAはその5’末端側に翻訳開始コドンとしてのATGを有し、また3’末端側には翻訳終止コドンとしてのTAA、TGAまたはTAGを有していてもよい。これらの翻訳開始コドンや翻訳終止コドンは、適当な合成DNAアダプターを用いて付加することもできる。
本発明のタンパク質の発現ベクターは、例えば、(イ)本発明のタンパク質をコードするDNAから目的とするDNA断片を切り出し、(ロ)該DNA断片を適当な発現ベクター中のプロモーターの下流に連結することにより製造することができる。
ベクターとしては、大腸菌由来のプラスミド(例、pBR322,pBR325,pUC12,pUC13)、枯草菌由来のプラスミド(例、pUB110,pTP5,pC194)、酵母由来プラスミド(例、pSH19,pSH15)、λファージなどのバクテリオファージ、レトロウイルス,ワクシニアウイルス,バキュロウイルスなどの動物ウイルスなどの他、pA1−11、pXT1、pRc/CMV、pRc/RSV、pcDNAI/Neoなどが用いられる。
本発明で用いられるプロモーターとしては、遺伝子の発現に用いる宿主に対応して適切なプロモーターであればいかなるものでもよい。例えば、動物細胞を宿主として用いる場合は、SRαプロモーター、SV40プロモーター、LTRプロモーター、CMVプロモーター、HSV−TKプロモーターなどが挙げられる。
これらのうち、CMV(サイトメガロウイルス)プロモーター、SRαプロモーターなどを用いるのが好ましい。宿主がエシェリヒア属菌である場合は、trpプロモーター、lacプロモーター、recAプロモーター、λPLプロモーター、lppプロモーター、T7プロモーターなどが、宿主がバチルス属菌である場合は、SPO1プロモーター、SPO2プロモーター、penPプロモーターなど、宿主が酵母である場合は、PHO5プロモーター、PGKプロモーター、GAPプロモーター、ADHプロモーターなどが好ましい。宿主が昆虫細胞である場合は、ポリヘドリンプロモーター、P10プロモーターなどが好ましい。
発現ベクターには、以上の他に、所望によりエンハンサー、スプライシングシグナル、ポリA付加シグナル、選択マーカー、SV40複製オリジン(以下、SV40oriと略称する場合がある)などを含有しているものを用いることができる。選択マーカーとしては、例えば、ジヒドロ葉酸還元酵素(以下、dhfrと略称する場合がある)遺伝子〔メソトレキセート(MTX)耐性〕、アンピシリン耐性遺伝子(以下、Amprと略称する場合がある)、ネオマイシン耐性遺伝子(以下、Neorと略称する場合がある、G418耐性)等が挙げられる。特に、dhfr遺伝子欠損チャイニーズハムスター細胞を用いてdhfr遺伝子を選択マーカーとして使用する場合、目的遺伝子をチミジンを含まない培地によっても選択できる。
また、必要に応じて、宿主に合ったシグナル配列を、本発明のタンパク質のN端末側に付加する。宿主がエシェリヒア属菌である場合は、PhoA・シグナル配列、OmpA・シグナル配列などが、宿主がバチルス属菌である場合は、α−アミラーゼ・シグナル配列、サブチリシン・シグナル配列などが、宿主が酵母である場合は、MFα・シグナル配列、SUC2・シグナル配列など、宿主が動物細胞である場合には、インシュリン・シグナル配列、α−インターフェロン・シグナル配列、抗体分子・シグナル配列などがそれぞれ利用できる。
このようにして構築された本発明のタンパク質をコードするDNAを含有するベクターを用いて、形質転換体を製造することができる。
宿主としては、例えば、エシェリヒア属菌、バチルス属菌、酵母、昆虫細胞、昆虫、動物細胞などが用いられる。
エシェリヒア属菌の具体例としては、例えば、エシェリヒア・コリ(Escherichia coli)K12・DH1〔Proc.Natl.Aead.Sci.USA,60巻,160(1968)〕,JM103〔Nucleic Acids Research,9巻,309(1981)〕,JA221〔Journal of Molecular Biology,120巻,517(1978)〕,HB101〔Journal of Molecular Biology,41巻,459(1969)〕,C600〔Genetics,39巻,440(1954)〕などが用いられる。
バチルス属菌としては、例えば、バチルス・サブチルス(Bacillus subtilis)MI114〔Gene,24巻,255(1983)〕,207−21〔Journal of Biochemistry,95巻,87(1984)〕などが用いられる。
酵母としては、例えば、サッカロマイセス セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)AH22,AH22R−,NA87−11A,DKD−5D,20B−12、シゾサッカロマイセス ポンベ(Schizosaccharomyces pombe)NCYC1913,NCYC2036、ピキア パストリス(Pichia pastoris)KM71などが用いられる。
昆虫細胞としては、例えば、ウイルスがAcNPVの場合は、夜盗蛾の幼虫由来株化細胞(Spodoptera frugiperda cell;Sf細胞)、Trichoplusia niの中腸由来のMG1細胞、Trichoplusia niの卵由来のHigh FiveTM細胞、Mamestra brassicae由来の細胞またはEstigmena acrea由来の細胞などが用いられる。ウイルスがBmNPVの場合は、蚕由来株化細胞(Bombyx mori N細胞;BmN細胞)などが用いられる。該Sf細胞としては、例えば、Sf9細胞(ATCC CRL1711)、Sf21細胞(以上、Vaughn,J.L.ら、イン・ヴィボ(In Vivo),13,213−217,(1977))などが用いられる。
昆虫としては、例えば、カイコの幼虫などが用いられる〔前田ら、ネイチャー(Nature),315巻,592(1985)〕。
動物細胞としては、例えば、サル細胞COS−7,Vero,チャイニーズハムスター細胞CHO(以下、CHO細胞と略記),dhfr遺伝子欠損チャイニーズハムスター細胞CHO(以下、CHO(dhfr−)細胞と略記),マウスL細胞,マウスAtT−20,マウスミエローマ細胞,マウスATDC5細胞,ラットGH3,ヒトFL細胞などが用いられる。
エシェリヒア属菌を形質転換するには、例えば、Proc.Natl.Acad.Sci.USA,69巻,2110(1972)やGene,17巻,107(1982)などに記載の方法に従って行なうことができる。
バチルス属菌を形質転換するには、例えば、Molecular & General Genetics,168巻,111(1979)などに記載の方法に従って行なうことができる。
酵母を形質転換するには、例えば、Methods in Enzymology,194巻,182−187(1991)、Proc.Natl.Acad.Sci.USA,75巻,1929(1978)などに記載の方法に従って行なうことができる。
昆虫細胞または昆虫を形質転換するには、例えば、Bio/Technology,6,47−55(1988)などに記載の方法に従って行なうことができる。
動物細胞を形質転換するには、例えば、細胞工学別冊8 新細胞工学実験プロトコール.263−267(1995)(秀潤社発行)、Virology,52巻,456(1973)に記載の方法に従って行なうことができる。
このようにして、タンパク質をコードするDNAを含有する発現ベクターで形質転換された形質転換体を得ることができる。
宿主がエシェリヒア属菌、バチルス属菌である形質転換体を培養する際、培養に使用される培地としては液体培地が適当であり、その中には該形質転換体の生育に必要な炭素源、窒素源、無機物その他が含有せしめられる。炭素源としては、例えば、グルコース、デキストリン、可溶性澱粉、ショ糖など、窒素源としては、例えば、アンモニウム塩類、硝酸塩類、コーンスチープ・リカー、ペプトン、カゼイン、肉エキス、大豆粕、バレイショ抽出液などの無機または有機物質、無機物としては、例えば、塩化カルシウム、リン酸二水素ナトリウム、塩化マグネシウムなどが挙げられる。また、酵母エキス、ビタミン類、成長促進因子などを添加してもよい。培地のpHは約5〜8が望ましい。
エシェリヒア属菌を培養する際の培地としては、例えば、グルコース、カザミノ酸を含むM9培地〔Miller,Journal of Experiments in Molecular Genetics,431−433,Cold Spring Harbor Laboratory,New York 1972〕が好ましい。ここに必要によりプロモーターを効率よく働かせるために、例えば、3β−インドリルアクリル酸のような薬剤を加えることができる。
宿主がエシェリヒア属菌の場合、培養は通常約15〜43℃で約3〜24時間行ない、必要により、通気や撹拌を加えることもできる。
宿主がバチルス属菌の場合、培養は通常約30〜40℃で約6〜24時間行ない、必要により通気や撹拌を加えることもできる。
宿主が酵母である形質転換体を培養する際、培地としては、例えば、バークホールダー(Burkholder)最小培地〔Proc.Natl.Acad.Sci.USA,77巻,4505(1980)〕や0.5%カザミノ酸を含有するSD培地〔Proc.Natl.Acad.Sci.USA,81巻,5330(1984)〕が挙げられる。培地のpHは約5〜8に調整するのが好ましい。培養は通常約20℃〜35℃で約24〜72時間行ない、必要に応じて通気や撹拌を加える。
宿主が昆虫細胞または昆虫である形質転換体を培養する際、培地としては、Grace’s Insect Medium(Nature,195,788(1962))に非働化した10%ウシ血清等の添加物を適宜加えたものなどが用いられる。培地のpHは約6.2〜6.4に調整するのが好ましい。培養は通常約27℃で約3〜5日間行ない、必要に応じて通気や撹拌を加える。
宿主が動物細胞である形質転換体を培養する際、培地としては、例えば、約5〜20%の胎仔牛血清を含むMEM培地〔Science,122巻,501(1952)〕,DMEM培地〔Virology,8巻,396(1959)〕,RPMI 1640培地〔The Journal of the American Medical Association,199巻,519(1967〕,199培地〔Proceeding of the Society for the Biological Medicine,73巻,1(1950)〕などが用いられる。pHは約6〜8であるのが好ましい。培養は通常約30〜40℃で約15〜60時間行ない、必要に応じて通気や撹拌を加える。
以上のようにして、形質転換体の細胞内、細胞膜または細胞外に本発明のタンパク質を生成せしめることができる。
上記培養物から本発明のタンパク質を分離精製するには、例えば、下記の方法により行なうことができる。
本発明のタンパク質を培養菌体あるいは細胞から抽出するに際しては、培養後、公知の方法で菌体あるいは細胞を集め、これを適当な緩衝液に懸濁し、超音波、リゾチームおよび/または凍結融解などによって菌体あるいは細胞を破壊したのち、遠心分離やろ過によりタンパク質の粗抽出液を得る方法などが適宜用いられる。緩衝液の中に尿素や塩酸グアニジンなどのタンパク質変性剤や、トリトンX−100TMなどの界面活性剤が含まれていてもよい。培養液中にタンパク質が分泌される場合には、培養終了後、それ自体公知の方法で菌体あるいは細胞と上清とを分離し、上清を集める。
このようにして得られた培養上清、あるいは抽出液中に含まれるタンパタ質の精製は、自体公知の分離・精製法を適切に組み合わせて行なうことができる。これらの公知の分離、精製法としては、塩析や溶媒沈澱法などの溶解度を利用する方法、透析法、限外ろ過法、ゲルろ過法、およびSDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動法などの主として分子量の差を利用する方法、イオン交換クロマトグラフィーなどの荷電の差を利用する方法、アフィニティークロマトグラフィーなどの特異的親和性を利用する方法、逆相高速液体クロマトグラフィーなどの疎水性の差を利用する方法、等電点電気泳動法などの等電点の差を利用する方法などが用いられる。
かくして得られるタンパク質が遊離体で得られた場合には、自体公知の方法あるいはそれに準じる方法によって塩に変換することができ、逆に塩で得られた場合には自体公知の方法あるいはそれに準じる方法により、遊離体または他の塩に変換することができる。
なお、組換え体が産生するタンパク質を、精製前または精製後に適当なタンパク質修飾酵素を作用させることにより、任意に修飾を加えたり、ポリペプチドを部分的に除去することもできる。タンパク質修飾酵素としては、例えば、トリプシン、キモトリプシン、アルギニルエンドペプチダーゼ、プロテインキナーゼ、グリコシダーゼなどが用いられる。
かくして生成する本発明のタンパク質の存在は、特異抗体を用いたエンザイムイムノアッセイやウェスタンブロッティングなどにより測定することができる。
本発明で用いられるタンパク質もしくは部分ペプチドまたはその塩に対する抗体(以下、本発明の抗体と略記することがある)は、本発明で用いられるタンパク質もしくは部分ペプチドまたはその塩を認識し得る抗体であれば、ポリクローナル抗体、モノクローナル抗体の何れであってもよい。
本発明で用いられるタンパク質もしくは部分ペプチドまたはその塩(以下、抗体の説明においては、これらを単に本発明のタンパク質と略記する場合がある)に対する抗体は、自体公知の抗体または抗血清の製造法に従って製造することができる。
以下に、本発明の抗体の抗原調製法、および該抗体の製造法について説明する。
(1)抗原の調製
本発明の抗体を調製するために使用される抗原としては、例えば、配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列を含有するタンパク質もしくはその部分ペプチドまたはその塩と同一の抗原決定基を1種あるいは2種以上有する(合成)ペプチドなど何れのものも使用することができる(以下、これらを単に本発明の抗原と称することもある)。
本発明の抗原の具体例としては、
(1)配列番号:65で表されるアミノ酸配列(配列番号:1または配列番号:3で表されるアミノ酸配列の88番目から101番目までのアミノ酸配列のN末端に、Cysを付加した配列)を有するペプチド、
(2)配列番号:66で表されるアミノ酸配列(配列番号:1で表されるアミノ酸配列の347番目から360番目までのアミノ酸配列のC末端に、Cysを付加した配列)を有するペプチド、
(3)配列番号:67で表されるアミノ酸配列(配列番号:3で表されるアミノ酸配列の426番目から439番目までのアミノ酸配列のN末端に、Cysを付加した配列)を有するペプチド、
(4)配列番号:1または配列番号:3で表されるアミノ酸配列を含有するタンパク質の細胞外領域全体、または当該領域中に含まれる免疫原性ペプチド(エピトープ)などが挙げられる。
かかる免疫原性ペプチドの長さは免疫原性を有するような長さである限り特に限定されないが、例えば8個、好ましくは10個、より好ましくは12個の連続するアミノ酸残基を有するものが挙げられる。
上記タンパク質もしくはその部分ペプチドまたはその塩は、公知の方法に準じて製造でき、さらに、(a)例えばヒト、サル、ラット、マウスなどの哺乳動物の組織または細胞から公知の方法あるいはそれに準ずる方法を用いて調製、(b)ペプチド・シンセサイザー等を使用する公知のペプチド合成方法で化学的に合成、(c)配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列を含有するポリペプチドまたはその塩をコードするDNAを含有する形質転換体を培養することによっても製造される。
(a)該哺乳動物の組織または細胞から本発明の抗原を調製する場合、その組織または細胞をホモジナイズした後、粗分画物(例、膜画分、可溶性画分)をそのまま抗原として用いることもできる。あるいは酸、界面活性剤またはアルコールなどで抽出を行い、該抽出液を、塩析、透析、ゲル濾過、逆相クロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィー、アフィニティークロマトグラフィーなどのクロマトグラフィーを組み合わせることにより精製単離することもできる。
(b)化学的に本発明の抗原を調製する場合、該合成ペプチドとしては、例えば上述の(a)の方法を用いて天然材料より精製した本発明の抗原と同一の構造を有するもの、配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列において3個以上、好ましくは6個以上のアミノ酸からなる任意の箇所のアミノ酸配列と同一のアミノ酸配列を1種あるいは2種以上含有するペプチドなどが用いられる。
(c)DNAを含有する形質転換体を用いて配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその塩を製造する場合、該DNAは、公知のクローニング方法〔例えば、Molecular Cloning(2nd ed.;J.Sambrook et al.,Cold Spring Harbor Lab.Press,1989)に記載の方法など〕に従って作製することができる。該クローニング方法とは、(1)配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38、または配列番号:48で表されるアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその塩のアミノ酸配列に基づきデザインしたDNAプローブまたはDNAプライマーを用い、cDNAライブラリーからハイブリダイゼーション法により配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38、または配列番号:48で表されるアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその塩をコードするDNAを含有する形質転換体を得る方法、または(2)配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38、または配列番号:48で表されるアミノ酸配列を含有するポリペプチドまたはその塩のアミノ酸配列に基づきデザインしたDNAプライマーを用い、PCR法により配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38、または配列番号:48で表されるアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその塩をコードするDNAを含有する形質転換体を得る方法などが挙げられる。
本発明のタンパク質を発現する哺乳動物細胞自体を、本発明の抗原として直接用いることもできる。哺乳動物細胞としては、上記(a)項で述べたような天然の細胞、上記(c)項で述べたような方法で形質転換した細胞などを用いることができる。形質転換に用いる宿主としては、ヒト、サル、ラット、マウス、ハムスターなどから採取した細胞であれば何れのものでも良く、HEK293、COS7、CHO−K1、NIH3T3、Balb3T3、FM3A、L929、SP2/0、P3U1、B16、またはP388などが好ましく用いられる。本発明のタンパク質を発現する天然の哺乳動物細胞または形質転換した哺乳動物細胞は、組織培養に用いられる培地(例、RPMI1640)または緩衝液(例、Hanks’ Balanced Salt Solution)に懸濁された状態で免疫動物に注射することができる。免疫方法としては、抗体産生を促すことのできる方法であれば何れの方法でも良く、静脈内注射、腹腔内注射、筋肉内注射または皮下注射などが好ましく用いられる。
本発明の抗原としてのペプチドは、(1)公知のペプチドの合成法に従って、または(2)配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列を含有するタンパク質を適当なペプチダーゼで切断することによって製造することもできる。
該ペプチドの合成法としては、例えば固相合成法、液相合成法のいずれによっても良い。すなわち、該ペプチドを構成し得る部分ペプチドもしくはアミノ酸と残余部分とを縮合させ、生成物が保護基を有する場合は保護基を脱離することにより目的のペプチドを製造することができる。公知の縮合方法や保護基の脱離としてはたとえば、以下に記載された方法等が挙げられる。
(i)M.BodanszkyおよびM.A.Ondetti、Peptide Synthesis,Interscience Publishers,New York(1966年)
(ii)SchroederおよびLuebke、The Peptide,Academic Press,New York(1965年)
また、反応後は通常の精製法、例えば、溶媒抽出、蒸留、カラムクロマトグラフィー、液体クロマトグラフィー、再結晶などを組み合わせて該ペプチドを精製単離することができる。上記方法で得られるペプチドが遊離体である場合は、公知の方法によって適当な塩に変換することができ、逆に塩で得られた場合は、公知の方法によって遊離体に変換することができる。
ペプチドのアミド体は、アミド形成に適した市販のペプチド合成用樹脂を用いることができる。そのような樹脂としては例えば、クロロメチル樹脂、ヒドロキシメチル樹脂、ベンズヒドリルアミン樹脂、アミノメチル樹脂、4−ベンジルオキシベンジルアルコール樹脂、4−メチルベンズヒドリルアミン樹脂、PAM樹脂、4−ヒドロキシメチルメチルフェニルアセトアミドメチル樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、4−(2’,4’−ジメトキシフェニル−ヒドロキシメチル)フェノキシ樹脂、4−(2’,4’−ジメトキシフェニル−Fmocアミノエチル)フェノキシ樹脂などを挙げることができる。このような樹脂を用い、α−アミノ基と側鎖官能基を適当に保護したアミノ酸を、目的とするペプチドの配列通りに、公知の各種縮合方法に従い、樹脂上で縮合させる。反応の最後に樹脂からペプチドを切り出すと同時に各種保護基を除去し、目的のペプチドを取得する。あるいはクロロトリチル樹脂、オキシム樹脂、4−ヒドロキシ安息香酸系樹脂等を用い、部分的に保護したペプチドを取り出し、更に常套手段で保護基を除去し目的のペプチドを得ることもできる。
上記した保護されたアミノ酸の縮合に関しては、ペプチド合成に使用できる各種活性化試薬を用いることができるが、特に、カルボジイミド類がよい。カルボジイミド類としてはDCC、N,N’−ジイソプロピルカルボジイミド、N−エチル−N’−(3−ジメチルアミノプロリル)カルボジイミドなどが挙げられる。これらによる活性化にはラセミ化抑制添加剤(例えば、HOBt、HOOBtなど)とともに保護されたアミノ酸を直接樹脂に添加するか、または、対称酸無水物またはHOBtエステルあるいはHOOBtエステルとしてあらかじめ保護されたアミノ酸の活性化を行ったのちに樹脂に添加することができる。保護されたアミノ酸の活性化や樹脂との縮合に用いられる溶媒としては、ペプチド縮合反応に使用しうることが知られている溶媒から適宜選択されうる。たとえばN,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドンなどの酸アミド類、塩化メチレン、クロロホルムなどのハロゲン化炭化水素類、トリフルオロエタノールなどのアルコール類、ジメチルスルホキシドなどのスルホキシド類、ピリジンなどの三級アミン類、ジオキサン、テトラヒドロフランなどのエーテル類、アセトニトリル、プロピオニトリルなどのニトリル類、酢酸メチル、酢酸エチルなどのエステル類あるいはこれらの適宜の混合物などが用いられる。反応温度はペプチド結合形成反応に使用され得ることが知られている範囲から適宜選択され、通常約−20℃〜約50℃の範囲から適宜選択される。活性化されたアミノ酸誘導体は通常約1.5ないし約4倍過剰で用いられる。ニンヒドリン反応を用いたテストの結果、縮合が不十分な場合には保護基の脱離を行うことなく縮合反応を繰り返すことにより十分な縮合を行うことができる。反応を繰り返しても十分な縮合が得られないときには、無水酢酸またはアセチルイミダゾールを用いて未反応アミノ酸をアセチル化して、後の反応に影響を及ぼさないようにすることができる。
原料アミノ酸のアミノ基の保護基としては、たとえば、Z、Boc、ターシャリーペンチルオキシカルボニル、イソボルニルオキシカルボニル、4−メトキシベンジルオキシカルボニル、Cl−Z、Br−Z、アダマンチルオキシカルボニル、トリフルオロアセチル、フタロイル、ホルミル、2−ニトロフェニルスルフェニル、ジフェニルホスフィノチオイル、Fmocなどが挙げられる。カルボキシル基の保護基としては、たとえばC1−6アルキル基、C3−8シクロアルキル基、C7−14アラルキル基、2−アダマンチル、4−ニトロベンジル、4−メトキシベンジル、4−クロロベンジル、フェナシルおよびベンジルオキシカルボニルヒドラジド、ターシャリーブトキシカルボニルヒドラジド、トリチルヒドラジドなどが挙げられる。
セリンおよびスレオニンの水酸基は、たとえばエステル化またはエーテル化によって保護することができる。このエステル化に適する基としては例えばアセチル基などの低級(C1−6)アルカノイル基、ベンゾイル基などのアロイル基、ベンジルオキシカルボニル基、エトキシカルボニル基などの炭酸から誘導される基などが挙げられる。また、エーテル化に適する基としては、たとえばベンジル基、テトラヒドロピラニル基、t−ブチル基などである。
チロシンのフェノール性水酸基の保護基としては、たとえばBzl、Cl−Bzl,2−ニトロベンジル、Br−Z、t−ブチルなどが挙げられる。
ヒスチジンのイミダゾールの保護基としては、Tos、4−メトキシ−2,3,6−トリメチルベンゼンスルホニル、DNP、Bom、Bum、Boc、Trt、Fmocなどが挙げられる。
原料のカルボキシル基の活性化されたものとしては、たとえば対応する酸無水物、アジド、活性エステル[アルコール(たとえば、ペンタクロロフェノール、2,4,5−トリクロロフェノール、2,4−ジニトロフェノール、シアノメチルアルコール、パラニトロフェノール、HONB、N−ヒドロキシスクシミド、N−ヒドロキシフタルイミド、HOBt)とのエステル]などが挙げられる。原料のアミノ基の活性化されたものとしては、たとえば対応するリン酸アミドが挙げられる。
保護基の除去(脱離)方法としては、たとえばPd−黒あるいはPd−炭素などの触媒の存在下での水素気流中での接触還元や、また、無水フッ化水素、メタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、トリフルオロ酢酸あるいはこれらの混合液などによる酸処理や、ジイソプロピルエチルアミン、トリエチルアミン、ピペリジン、ピペラジンなどによる塩基処理、また液体アンモニア中ナトリウムによる還元なども挙げられる。上記酸処理による脱離反応は一般に−20℃〜40℃の温度で行われるが、酸処理においてはアニソール、フェノール、チオアニソール、メタクレゾール、パラクレゾール、ジメチルスルフィド、1,4−ブタンジチオール、1,2−エタンジチオールのようなカチオン捕捉剤の添加が有効である。また、ヒスチジンのイミダゾール保護基として用いられる2,4−ジニトロフェニル基はチオフェノール処理により除去され、トリプトファンのインドール保護基として用いられるホルミル基は上記の1,2−エタンジチオール、1,4−ブタンジチオールなどの存在下の酸処理による脱保護以外に、希水酸化ナトリウム、希アンモニアなどによるアルカリ処理によっても除去される。
原料の反応に関与すべきでない官能基の保護および保護基、ならびにその保護基の脱離、反応に関与する官能基の活性化などは公知の基あるいは公知の手段から適宜選択しうる。
ペプチドのアミド体を得る別の方法としては、まず、カルボキシル末端アミノ酸のα−カルボキシル基をアミド化した後、アミノ基側にペプチド鎖を所望の鎖長まで延ばした後、該ペプチド鎖のN末端のα−アミノ基の保護基のみを除いたペプチドとC末端のカルボキシル基の保護基のみを除いたペプチド(またはアミノ酸)とを製造し、この両ペプチドを上記したような混合溶媒中で縮合させる。縮合反応の詳細については上記と同様である。縮合により得られた保護ペプチドを精製した後、上記方法によりすべての保護基を除去し、所望の粗ペプチドを得ることができる。この粗ペプチドは既知の各種精製手段を駆使して精製し、主要画分を凍結乾燥することで所望のペプチドのアミド体を得ることができる。
ペプチドのエステル体を得るにはカルボキシ末端アミノ酸のα−カルボキシル基を所望のアルコール類と縮合しアミノ酸エステルとした後、ペプチドのアミド体と同様にして所望のペプチドのエステル体を得ることができる。
本発明の抗原は、不溶化したものを直接免疫することもできる。また、本発明の抗原を適当な担体に結合または吸着させた複合体を免疫してもよい。該担体(キャリアー)と本発明の抗原(ハプテン)との混合比は、担体に結合あるいは吸着させた本発明の抗原に対して抗体が効率よくできれば、どのようなものをどのような比率で結合あるいは吸着させてもよく、通常ハプテン抗原に対する抗体の作製にあたり常用されている天然もしくは合成の高分子担体を重量比でハプテン1に対し0.1〜100の割合で結合あるいは吸着させたものを使用することができる。天然の高分子担体としては、例えばウシ、ウサギ、ヒトなどの哺乳動物の血清アルブミンや例えばウシ、ウサギなどの哺乳動物のチログロブリン、例えばウシ、ウサギ、ヒト、ヒツジなどの哺乳動物のヘモグロビン、キーホールリンペットヘモシアニンなどが用いられる。合成の高分子担体としては、例えばポリアミノ酸類、ポリスチレン類、ポリアクリル類、ポリビニル類、ポリプロピレン類などの重合物または供重合物などの各種ラテックスなどを用いることができる。
また、ハプテンとキャリアーのカプリングには、種々の縮合剤を用いることができる。例えば、チロシン、ヒスチジン、トリプトファンを架橋するビスジアゾ化ベンジジンなどのジアゾニウム化合物、アミノ基同志を架橋するグルタルアルデビトなどのジアルデヒド化合物、トルエン−2,4−ジイソシアネートなどのジイソシアネート化合物、チオール基同志を架橋するN,N’−o−フェニレンジマレイミドなどのジマレイミド化合物、アミノ基とチオール基を架橋するマレイミド活性エステル化合物、アミノ基とカルボキシル基とを架橋するカルボジイミド化合物などが好都合に用いられる。また、アミノ基同志を架橋する際にも、一方のアミノ基にジチオピリジル基を有する活性エステル試薬(例えば、3−(2−ピリジルジチオ)プロピオン酸N−スクシンイミジル(SPDP)など)を反応させた後還元することによりチオール基を導入し、他方のアミノ基にマレイミド活性エステル試薬によりマレイミド基を導入後、両者を反応させることもできる。
〔モノクローナル抗体の作製〕
(a)モノクローナル抗体産生細胞の作製
本発明の抗原は、温血動物に対して投与される。投与部位は、抗体産生が可能な部位であればよく、抗原自体、または担体、希釈剤とともに投与される。投与に際して抗体産生能を高めるため、フロインド完全アジュバントやフロインド不完全アジュバントを投与してもよい。投与は通常2〜6週毎に1回ずつ、計2〜10回程度行われる。また、本発明のモノクローナル抗体の作製に際しては、DNA免疫法を利用してもよい(例えば、Nature、356巻、152項−154項参照)。用いられる温血動物としては、例えば、サル、ウサギ、イヌ、モルモット、マウス、ラット、ヒツジ、ヤギ、ニワトリが挙げられるが、マウスおよびラットが好ましく用いられる。
モノクローナル抗体産生細胞の作製に際しては、抗原で免疫された温血動物、例えばマウスから抗体価の認められた個体を選択し最終免疫の2〜5日後に脾臓またはリンパ節を採取し、それらに含まれる抗体産生細胞を同種または異種動物の骨髄腫細胞と融合させることにより、モノクローナル抗体産生ハイブリドーマを調製することができる。抗血清中の抗体価の測定は、例えば、後記の標識化タンパク質と抗血清とを反応させたのち、抗体に結合した標識剤の活性を測定することにより行なうことができる。融合操作は既知の方法、例えば、ケーラーとミルスタインの方法〔ネイチャー(Nature)、256、495(1975)〕に従い実施することができる。融合促進剤としては、例えば、ポリエチレングリコール(PEG)やセンダイウィルスなどが挙げられるが、好ましくはPEGが用いられる。
骨髄腫細胞としては、例えば、NS−1、P3U1、SP2/0、AP−1などの温血動物の骨髄腫細胞が挙げられるが、P3U1が好ましく用いられる。用いられる抗体産生細胞(脾臓細胞)数と骨髄腫細胞数との好ましい比率は1:1〜20:1程度であり、PEG(好ましくはPEG1000〜PEG6000)が10〜80%程度の濃度で添加され、20〜40℃、好ましくは30〜37℃で1〜10分間インキュベートすることにより効率よく細胞融合を実施できる。
モノクローナル抗体産生ハイブリドーマのスクリーニングには種々の方法が使用できるが、例えば、タンパク質抗原を直接あるいは担体とともに吸着させた固相(例、マイクロプレート)にハイブリドーマ培養上清を添加し、次に放射性物質や酵素などで標識した抗免疫グロブリン抗体(細胞融合に用いられる細胞がマウスの場合、抗マウス免疫グロブリン抗体が用いられる)またはプロテインAを加え、固相に結合したモノクローナル抗体を検出する方法、抗免疫グロブリン抗体またはプロテインAを吸着させた固相にハイブリドーマ培養上清を添加し、放射性物質や酵素などで標識したタンパク質を加え、固相に結合したモノクローナル抗体を検出する方法などが挙げられる。
モノクローナル抗体の選別は、自体公知あるいはそれに準じる方法に従って行なうことができる。通常HAT(ヒポキサンチン、アミノプテリン、チミジン)を添加した動物細胞用培地で行なうことができる。選別および育種用培地としては、ハイブリドーマが生育できるものならばどのような培地を用いても良い。例えば、1〜20%、好ましくは10〜20%の牛胎仔血清を含むRPMI 1640培地、1〜10%の牛胎仔血清を含むGIT培地(和光純薬工業(株))あるいはハイブリドーマ培養用無血清培地(SFM−101、日水製薬(株))などを用いることができる。培養温度は、通常20〜40℃、好ましくは約37℃である。培養時間は、通常5日〜3週間、好ましくは1週間〜2週間である。培養は、通常5%炭酸ガス下で行なうことができる。ハイブリドーマ培養上清の抗体価は、上記の抗血清中の抗体価の測定と同様にして測定できる。
(b)モノクローナル抗体の精製
モノクローナル抗体の分離精製は、自体公知の方法、例えば、免疫グロブリンの分離精製法〔例、塩析法、アルコール沈殿法、等電点沈殿法、電気泳動法、イオン交換体(例、DEAE)による吸脱着法、超遠心法、ゲルろ過法、抗原結合固相あるいはプロテインAあるいはプロテインGなどの活性吸着剤により抗体のみを採取し、結合を解離させて抗体を得る特異的精製法〕に従って行なうことができる。
〔ポリクローナル抗体の作製〕
本発明のポリクローナル抗体は、それ自体公知あるいはそれに準じる方法に従って製造することができる。例えば、免疫抗原(タンパク質抗原)自体、あるいはそれとキャリアータンパク質との複合体をつくり、上記のモノクローナル抗体の製造法と同様に温血動物に免疫を行ない、該免疫動物から本発明のタンパク質に対する抗体含有物を採取して、抗体の分離精製を行なうことにより製造することができる。
温血動物を免疫するために用いられる免疫抗原とキャリアータンパク質との複合体に関し、キャリアータンパク質の種類およびキャリアータンパク質とハプテンとの混合比は、キャリアータンパク質に架橋させて免疫したハプテンに対して抗体が効率良くできれば、どのようなものをどのような比率で架橋させてもよいが、例えば、ウシ血清アルブミンやウシサイログロブリン、ヘモシアニン等を重量比でハプテン1に対し、約0.1〜20、好ましくは約1〜5の割合でカプルさせる方法が用いられる。
また、ハプテンとキャリアータンパク質のカプリングには、種々の縮合剤を用いることができるが、グルタルアルデヒドやカルボジイミド、マレイミド活性エステル、チオール基、ジチオビリジル基を含有する活性エステル試薬等が用いられる。
縮合生成物は、温血動物に対して、抗体産生が可能な部位にそれ自体あるいは担体、希釈剤とともに投与される。投与に際して抗体産生能を高めるため、フロインド完全アジュバントやフロインド不完全フアジュバントを投与してもよい。投与は、通常約2〜6週毎に1回ずつ、計約3〜10回程度行なわれる。また、本発明のポリクローナル抗体の作製に際しては、DNA免疫法を利用してもよい(例えば、Nature、356巻、152項−154項参照)。
ポリクローナル抗体は、上記の方法で免疫された温血動物の血液、腹水など、好ましくは血液から採取することができる。
抗血清中のポリクローナル抗体価の測定は、上記の抗血清中の抗体価の測定と同様にして測定できる。ポリクローナル抗体の分離精製は、上記のモノクローナル抗体の分離精製と同様の免疫グロブリンの分離精製法に従って行なうことができる。
本発明で用いられるタンパク質または部分ペプチドをコードするポリヌクレオチド(例、DNA(以下、アンチセンスポリヌクレオチドの説明においては、これらのDNAを本発明のDNAと略記する場合がある))の塩基配列に相補的な、または実質的に相補的な塩基配列またはその一部を有するアンチセンスポリヌクレオチドとしては、本発明のポリヌクレオチド(例、DNA)の塩基配列に相補的な、または実質的に相補的な塩基配列またはその一部を含有し、該DNAの発現を抑制し得る作用を有するものであれば、いずれのアンチセンスポリヌクレオチドであってもよく、アンチセンスDNAが好ましい。
本発明のDNAに実質的に相補的な塩基配列とは、例えば、本発明のDNAに相補的な塩基配列(すなわち、本発明のDNAの相補鎖)の全塩基配列あるいは部分塩基配列と約70%以上、好ましくは約80%以上、より好ましくは約90%以上、最も好ましくは約95%以上の相同性を有する塩基配列などが挙げられる。特に、本発明のDNAの相補鎖の全塩基配列うち、(イ)翻訳阻害を指向したアンチセンスポリヌクレオチドの場合は、本発明のタンパク質のN末端部位をコードする部分の塩基配列(例えば、開始コドン付近の塩基配列など)の相補鎖と約70%以上、好ましくは約80%以上、より好ましくは約90%以上、最も好ましくは約95%以上の相同性を有するアンチセンスポリヌクレオチドが、(ロ)RNaseHによるRNA分解を指向するアンチセンスポリヌクレオチドの場合は、イントロンを含む本発明のDNAの全塩基配列の相補鎖と約70%以上、好ましくは約80%以上、より好ましくは約90%以上、最も好ましくは約95%以上の相同性を有するアンチセンスポリヌクレオチドがそれぞれ好適である。
具体的には、配列番号:2、配列番号:4、配列番号:18、配列番号:26、配列番号:39または配列番号:49で表わされる塩基配列を含有するDNAの塩基配列に相補的な、もしくは実質的に相補的な塩基配列、またはその一部分を有するアンチセンスポリヌクレオチド、好ましくは例えば、配列番号:2、配列番号:4、配列番号:18、配列番号:26、配列番号:39または配列番号:49で表わされる塩基配列を含有するDNAの塩基配列に相補な塩基配列、またはその一部分を有するアンチセンスポリヌクレオチドなどが挙げられる。
アンチセンスポリヌクレオチドは通常、10〜40個程度、好ましくは15〜30個程度の塩基から構成される。
ヌクレアーゼなどの加水分解酵素による分解を防ぐために、アンチセンスDNAを構成する各ヌクレオチドのリン酸残基(ホスフェート)は、例えば、ホスホロチオエート、メチルホスホネート、ホスホロジチオネートなどの化学修飾リン酸残基に置換されていてもよい。また、各ヌクレオチドの糖(デオキシリボース)は、2’−O−メチル化などの化学修飾糖構造に置換されていてもよいし、塩基部分(ピリミジン、プリン)も化学修飾を受けたものであってもよく、配列番号:2、配列番号:4、配列番号:18、配列番号:26、配列番号:39または配列番号:49で表わされる塩基配列を有するDNAにハイブリダイズするものであればいずれのものでもよい。これらのアンチセンスポリヌクレオチドは、公知のDNA合成装置などを用いて製造することができる。
本発明に従えば、本発明のタンパク質遺伝子の複製または発現を阻害することのできる該遺伝子に対応するアンチセンスポリヌクレオチド(核酸)を、クローン化した、あるいは決定されたタンパク質をコードするDNAの塩基配列情報に基づき設計し、合成しうる。かかるアンチセンスポリヌクレオチドは、本発明のタンパク質遺伝子のRNAとハイブリダイズすることができ、該RNAの合成または機能を阻害することができるか、あるいは本発明のタンパク質関連RNAとの相互作用を介して本発明のタンパク質遺伝子の発現を調節・制御することができる。本発明のタンパク質関連RNAの選択された配列に相補的なポリヌクレオチド、および本発明のタンパク質関連RNAと特異的にハイブリダイズすることができるポリヌクレオチドは、生体内および生体外で本発明のタンパク質遺伝子の発現を調節・制御するのに有用であり、また病気などの治療または診断に有用である。用語「対応する」とは、遺伝子を含めたヌクレオチド、塩基配列または核酸の特定の配列に相同性を有するあるいは相補的であることを意味する。ヌクレオチド、塩基配列または核酸とタンパク質との間で「対応する」とは、ヌクレオチド(核酸)の配列またはその相補体から誘導される(指令にある)タンパク質のアミノ酸を通常指している。タンパク質遺伝子の5’端ヘアピンループ、5’端6−ベースペア・リピート、5’端非翻訳領域、ポリペプチド翻訳開始コドン、タンパク質コード領域、ORF翻訳終止コドン、3’端非翻訳領域、3’端パリンドローム領域または3’端ヘアピンループなどは、好ましい対象領域として選択しうるが、タンパク質遺伝子内の如何なる領域も対象として選択しうる。
目的核酸と、対象領域の少なくとも一部に相補的なポリヌクレオチドとの関係については、目的核酸が対象領域とハイブリダイズすることができる場合は、その目的核酸は、当該対象領域のポリヌクレオチドに対して「アンチセンス」であるということができる。アンチセンスポリヌクレオチドは、2−デオキシ−D−リボースを含有しているポリヌクレオチド、D−リボースを含有しているポリヌクレオチド、プリンまたはピリミジン塩基のN−グリコシドであるその他のタイプのポリヌクレオチド、非ヌクレオチド骨格を有するその他のポリマー(例えば、市販のタンパク質核酸および合成配列特異的な核酸ポリマー)または特殊な結合を含有するその他のポリマー(但し、該ポリマーはDNAやRNA中に見出されるような塩基のペアリングや塩基の付着を許容する配置をもつヌクレオチドを含有する)などが挙げられる。それらは、2本鎖DNA、1本鎖DNA、2本鎖RNA、1本鎖RNA、DNA:RNAハイブリッドであってもよく、さらに非修飾ポリヌクレオチド(または非修飾オリゴヌクレオチド)、公知の修飾の付加されたもの、例えば当該分野で知られた標識のあるもの、キャップの付いたもの、メチル化されたもの、1個以上の天然のヌクレオチドを類縁物で置換したもの、分子内ヌクレオチド修飾のされたもの、例えば非荷電結合(例えば、メチルホスホネート、ホスホトリエステル、ホスホルアミデート、カルバメートなど)を持つもの、電荷を有する結合または硫黄含有結合(例、ホスホロチオエート、ホスホロジチオエートなど)を持つもの、例えばタンパク質(例、ヌクレアーゼ、ヌクレアーゼ・インヒビター、トキシン、抗体、シグナルペプチド、ポリ−L−リジンなど)や糖(例、モノサッカライドなど)などの側鎖基を有しているもの、インターカレート化合物(例、アクリジン、ソラレンなど)を持つもの、キレート化合物(例えば、金属、放射活性をもつ金属、ホウ素、酸化性の金属など)を含有するもの、アルキル化剤を含有するもの、修飾された結合を持つもの(例えば、αアノマー型の核酸など)であってもよい。ここで「ヌクレオシド」、「ヌクレオチド」および「核酸」とは、プリンおよびピリミジン塩基を含有するのみでなく、修飾されたその他の複素環型塩基をもつようなものを含んでいて良い。このような修飾物は、メチル化されたプリンおよびピリミジン、アシル化されたプリンおよびピリミジン、あるいはその他の複素環を含むものであってよい。修飾されたヌクレオチドおよび修飾されたヌクレオチドはまた糖部分が修飾されていてよく、例えば、1個以上の水酸基がハロゲンとか、脂肪族基などで置換されていたり、またはエーテル、アミンなどの官能基に変換されていてよい。
本発明のアンチセンスポリヌクレオチドは、RNA、DNAまたは修飾された核酸(RNA、DNA)である。修飾された核酸の具体例としては、核酸の硫黄誘導体、チオホスフェート誘導体、ポリヌクレオシドアミドやオリゴヌクレオシドアミドの分解に抵抗性のものなどが挙げられる。本発明のアンチセンスポリヌクレオチドは、例えば、以下のように設計されうる。すなわち、細胞内でのアンチセンスポリヌクレオチドをより安定なものにする、アンチセンスポリヌクレオチドの細胞透過性をより高める、目標とするセンス鎖に対する親和性をより大きなものにする、また、もし毒性があるような場合はアンチセンスポリヌクレオチドの毒性をより小さなものにする。このような修飾は、例えばPharm Tech Japan,8巻,247頁または395頁,1992年、Antisense Research and Applications,CRC Press,1993年などで数多く報告されている。
本発明のアンチセンスポリヌクレオチドは、変化せしめられたり、修飾された糖、塩基、結合を含有していて良く、リポゾーム、ミクロスフェアのような特殊な形態で供与されたり、遺伝子治療により適用されたり、付加された形態で与えられることができうる。こうして付加形態で用いられるものとしては、リン酸基骨格の電荷を中和するように働くポリリジンのようなポリカチオン体、細胞膜との相互作用を高めたり、核酸の取込みを増大せしめるような脂質(例、ホスホリピド、コレステロールなど)などの疎水性のものが挙げられる。付加するに好ましい脂質としては、コレステロールやその誘導体(例、コレステリルクロロホルメート、コール酸など)が挙げられる。こうしたものは、核酸の3’端または5’端に付着させることができ、塩基、糖、分子内ヌクレオシド結合を介して付着させることができうる。その他の基としては、核酸の3’端または5’端に特異的に配置されたキャップ用の基で、エキソヌクレアーゼ、RNaseなどのヌクレアーゼによる分解を阻止するためのものが挙げられる。こうしたキャップ用の基としては、ポリエチレングリコール、テトラエチレングリコールなどのグリコールをはじめとした当該分野で知られた水酸基の保護基が挙げられるが、それに限定されるものではない。
アンチセンスポリヌクレオチドの阻害活性は、本発明の形質転換体、本発明の生体内や生体外の遺伝子発現系、または本発明のタンパク質の生体内や生体外の翻訳系を用いて調べることができる。
以下に、本発明のタンパク質もしくは部分ペプチドまたはその塩(以下、本発明のタンパク質と略記する場合がある)、本発明のタンパク質または部分ペプチドをコードするDNA(以下、本発明のDNAと略記する場合がある)、本発明のタンパク質もしくは部分ペプチドまたはその塩に対する抗体(以下、本発明の抗体と略記する場合がある)、および本発明のDNAのアンチセンスポリヌクレオチド(以下、本発明のアンチセンスポリヌクレオチドと略記する場合がある)の用途を説明する。
本発明のタンパク質は、癌組織で発現が増加するので、疾患マーカーとして利用することが出来る。すなわち、癌組織における早期診断、症状の重症度の判定、疾患進行の予測のためのマーカーとして有用である。よって、本発明のタンパク質をコードするポリヌクレオチドのアンチセンスポリヌクレオチド、本発明のタンパク質の活性を阻害する化合物もしくはその塩、本発明のタンパク質の遺伝子の発現を阻害する化合物もしくはその塩、または本発明のタンパク質に対する抗体を含有する医薬は、例えば、癌(例、大腸癌、乳癌、肺癌、前立腺癌、食道癌、胃癌、肝臓癌、胆道癌、脾臓癌、腎癌、膀胱癌、子宮癌、卵巣癌、精巣癌、甲状腺癌、膵臓癌、脳腫瘍、血液腫瘍など)の予防・治療剤(好ましくは、乳癌、肺癌、大腸癌、前立腺癌、卵巣癌、膵臓癌などの予防・治療剤)、癌細胞のアポトーシス促進剤、癌細胞の増殖阻害剤、癌細胞の細胞周期変化の誘発剤などとして使用することができる。
(1)本発明の抗体を含有する医薬
本発明の抗体、特に(i)配列番号:65で表されるアミノ酸配列(配列番号:1または配列番号:3で表されるアミノ酸配列の88番目から101番目までのアミノ酸配列のN末端に、Cvsを付加した配列)を有するペプチド、(ii)配列番号:66で表されるアミノ酸配列(配列番号:1で表されるアミノ酸配列の347番目から360番目までのアミノ酸配列のC末端に、Cysを付加した配列)を有するペプチド、(iii)配列番号:67で表されるアミノ酸配列(配列番号:3で表されるアミノ酸配列の426番目から439番目までのアミノ酸配列のN末端に、Cysを付加した配列)を有するペプチド、または(iv)配列番号:1または配列番号:3で表されるアミノ酸配列を含有するタンパク質の細胞外領域全体、または当該領域中に含まれる免疫原性ペプチド(エピトープ)などを認識する抗体は、癌細胞のアポトーシス誘導・促進活性、癌細胞の増殖阻害活性などを有するため、例えば癌(例、大腸癌、乳癌、肺癌、前立腺癌、食道癌、胃癌、肝臓癌、胆道癌、脾臓癌、腎癌、膀胱癌、子宮癌、卵巣癌、精巣癌、甲状腺癌、膵臓癌、脳腫瘍、血液腫瘍など)の予防・治療剤(好ましくは、乳癌、肺癌、大腸癌、前立腺癌、卵巣癌、膵臓癌などの予防・治療剤)、癌細胞のアポトーシス促進剤、癌細胞の増殖阻害剤、癌細胞の細胞周期変化の誘発剤等として使用することができる。
本発明の抗体を含有する上記疾患の予防・治療剤、アポトーシス促進剤、増殖阻害剤、癌細胞の細胞周期変化の誘発剤は低毒性であり、そのまま液剤として、または適当な剤型の医薬組成物として、ヒトまたは哺乳動物(例、ラット、ウサギ、ヒツジ、ブタ、ウシ、ネコ、イヌ、サルなど)に対して経口的または非経口的(例、血管内投与、皮下投与など)に投与することができる。
本発明の抗体は、それ自体を投与しても良いし、または適当な医薬組成物として投与しても良い。投与に用いられる医薬組成物としては、本発明の抗体およびその塩と薬理学的に許容され得る担体、希釈剤もしくは賦形剤とを含むものであっても良い。このような医薬組成物は、経口または非経口投与に適する剤形として提供される。
非経口投与のための組成物としては、例えば、注射剤、坐剤等が用いられ、注射剤は静脈注射剤、皮下注射剤、皮内注射剤、筋肉注射剤、点滴注射剤等の剤形を包含しても良い。このような注射剤は、公知の方法に従って調製できる。注射剤の調製方法としては、例えば、上記本発明の抗体またはその塩を通常注射剤に用いられる無菌の水性液、または油性液に溶解、懸濁または乳化することによって調製できる。注射用の水性液としては、例えば、生理食塩水、ブドウ糖やその他の補助薬を含む等張液等が用いられ、適当な溶解補助剤、例えば、アルコール(例、エタノール)、ポリアルコール(例、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール)、非イオン界面活性剤〔例、ポリソルベート80、HCO−50(polyoxyethylene(50mol)adduct of hydrogenated castor oil)〕等と併用してもよい。油性液としては、例えば、ゴマ油、大豆油等が用いられ、溶解補助剤として安息香酸ベンジル、ベンジルアルコール等を併用してもよい。調製された注射液は、適当なアンプルに充填されることが好ましい。直腸投与に用いられる坐剤は、上記抗体またはその塩を通常の坐薬用基剤に混合することによって調製されても良い。
経口投与のための組成物としては、固体または液体の剤形、具体的には錠剤(糖衣錠、フィルムコーティング錠を含む)、丸剤、顆粒剤、散剤、カプセル剤(ソフトカプセル剤を含む)、シロップ剤、乳剤、懸濁剤等が挙げられる。このような組成物は公知の方法によって製造され、製剤分野において通常用いられる担体、希釈剤もしくは賦形剤を含有していても良い。錠剤用の担体、賦形剤としては、例えば、乳糖、でんぷん、蔗糖、ステアリン酸マグネシウムが用いられる。
上記の非経口用または経口用医薬組成物は、活性成分の投与量に適合するような投薬単位の剤形に調製されることが好都合である。このような投薬単位の剤形としては、例えば、錠剤、丸剤、カプセル剤、注射剤(アンプル)、坐剤が挙げられる。抗体の含有量としては、投薬単位剤形当たり通常5〜500mg、とりわけ注射剤では5〜100mg、その他の剤形では10〜250mgの上記抗体が含有されていることが好ましい。
本発明の抗体を含有する上記予防・治療剤、調節剤の投与量は、投与対象、対象疾患、症状、投与ルートなどによっても異なるが、例えば、成人の乳癌の治療・予防のために使用する場合には、本発明の抗体を1回量として、通常0.01〜20mg/kg体重程度、好ましくは0.1〜10mg/kg体重程度、さらに好ましくは0.1〜5mg/kg体重程度を、1日1〜5回程度、好ましくは1日1〜3回程度、静脈注射により投与するのが好都合である。他の非経口投与および経口投与の場合もこれに準ずる量を投与することができる。症状が特に重い場合には、その症状に応じて増量してもよい。
本発明の抗体は、それ自体または適当な医薬組成物として投与することができる。上記投与に用いられる医薬組成物は、上記抗体またはその塩と薬理学的に許容され得る担体、希釈剤もしくは賦形剤とを含むものである。かかる組成物は、経口または非経口投与(例、血管内注射、皮下注射など)に適する剤形として提供される。
なお前記した各組成物は、上記抗体との配合により好ましくない相互作用を生じない限り他の活性成分を含有してもよい。
さらに、本発明の抗体は、他の薬剤、例えばアルキル化剤(例、サイクロフォスファミド、イフォスファミド等)、代謝拮抗剤(例、メソトレキセート、5−フルオロウラシル等)、抗癌性抗生物質(例、マイトマイシン、アドリアマイシン等)、植物由来抗癌剤(例、ビンクリスチン、ビンデシン、タキソール等)、シスプラチン、カルボプラチン、エトポキシド、イリノテカンなどと併用してもよい。本発明の抗体および上記薬剤は、同時または異なった時間に、患者に投与すればよい。
(2)アンチセンスポリヌクレオチドを含有する医薬
本発明のDNAに相補的に結合し、該DNAの発現を抑制することができる本発明のアンチセンスポリヌクレオチドは低毒性であり、生体内における本発明のタンパク質または本発明のDNAの機能や作用を抑制し、癌細胞のアポトーシスを誘導し、または、癌細胞の増殖を阻害することができるので、例えば癌(例、大腸癌、乳癌、肺癌、前立腺癌、食道癌、胃癌、肝臓癌、胆道癌、脾臓癌、腎癌、膀胱癌、子宮癌、卵巣癌、精巣癌、甲状腺癌、膵臓癌、脳腫瘍、血液腫瘍など)の予防・治療剤(好ましくは、乳癌、肺癌、大腸癌、前立腺癌、卵巣癌、膵臓癌などの予防・治療剤)、癌細胞のアポトーシス促進剤、癌細胞の増殖阻害剤、癌細胞の細胞周期変化の誘発剤などとして使用することもできる。
上記アンチセンスポリヌクレオチドを上記の予防・治療剤、アポトーシス促進剤、増殖阻害剤、癌細胞の細胞周期変化の誘発剤などして使用する場合、自体公知の方法に従って製剤化し、投与することができる。
また、例えば、前記のアンチセンスポリヌクレオチドを単独あるいはレトロウイルスベクター、アデノウイルスベクター、アデノウイルスアソシエーテッドウイルスベクターなどの適当なベクターに挿入した後、常套手段に従って、ヒトまたは哺乳動物(例、ラット、ウサギ、ヒツジ、ブタ、ウシ、ネコ、イヌ、サルなど)に対して経口的または非経口的に投与することができる。該アンチセンスポリヌクレオチドは、そのままで、あるいは摂取促進のために補助剤などの生理学的に認められる担体とともに製剤化し、遺伝子銃やハイドロゲルカテーテルのようなカテーテルによって投与できる。あるいは、エアロゾル化して吸入剤として気管内に局所投与することもできる。
さらに、体内動態の改良、半減期の長期化、細胞内取り込み効率の改善を目的に、前記のアンチセンスポリヌクレオチドを単独またはリポゾームなどの担体とともに製剤(注射剤)化し、静脈、皮下等に投与してもよい。
該アンチセンスポリヌクレオチドの投与量は、対象疾患、投与対象、投与ルートなどにより差異はあるが、例えば、乳癌の治療の目的で本発明のアンチセンスポリヌクレオチドを投与する場合、一般的に成人(体重60kg)においては、一日につき該アンチセンスポリヌクレオチドを約0.1〜100mg投与する。
さらに、該アンチセンスポリヌクレオチドは、組織や細胞における本発明のDNAの存在やその発現状況を調べるための診断用オリゴヌクレオチドプローブとして使用することもできる。
上記アンチセンスポリヌクレオチドと同様に、本発明のタンパク質をコードするRNAの一部を含有する二重鎖RNA(siRNA)、本発明のタンパク質をコードするRNAの一部を含有するリボザイムなども、本発明の遺伝子の発現を抑制することができ、生体内における本発明で用いられるタンパク質または本発明で用いられるDNAの機能を抑制することができるので、例えば、癌(例、大腸癌、乳癌、肺癌、前立腺癌、食道癌、胃癌、肝臓癌、胆道癌、脾臓癌、腎癌、膀胱癌、子宮癌、卵巣癌、精巣癌、甲状腺癌、膵臓癌、脳腫瘍、血液腫瘍など)の予防・治療剤(好ましくは、乳癌、肺癌、大腸癌、前立腺癌、卵巣癌、膵臓癌などの予防・治療剤)、癌細胞のアポトーシス促進剤、癌細胞の増殖阻害剤、癌細胞の細胞周期変化の誘発剤などとして使用することができる。
二重鎖RNAは、公知の方法(例、Nature,411巻,494頁,2001年)に準じて、本発明のポリヌクレオチドの配列を基に設計して製造することができる。
本発明の二重鎖RNAとしては、後述の実施例11で製造した、
(i)配列番号:55で表される塩基配列を有するRNAと配列番号:56で表される塩基配列を有するRNAとをハイブリダイズしたsiRNA−1、
(ii)配列番号:57で表される塩基配列を有するRNAと配列番号:58で表される塩基配列を有するRNAとをハイブリダイズしたsiRNA−2、
(iii)配列番号:59で表される塩基配列を有するRNAと配列番号:60で表される塩基配列を有するRNAとをハイブリダイズしたsiRNA−3、
(iv)配列番号:61で表される塩基配列を有するRNAと配列番号:62で表される塩基配列を有するRNAとをハイブリダイズしたsiRNA−4、
(v)配列番号:63で表される塩基配列を有するRNAと配列番号:64で表される塩基配列を有するRNAとをハイブリダイズしたsiRNA−5などが用いられる。
リボザイムは、公知の方法(例、TRENDS in Molecular Medicine,7巻,221頁,2001年)に準じて、本発明のポリヌクレオチドの配列を基に設計して製造することができる。例えば、本発明のタンパク質をコードするRNAの一部に公知のリボザイムを連結することによって製造することができる。本発明のタンパク質をコードするRNAの一部としては、公知のリボザイムによって切断され得る本発明のRNA上の切断部位に近接した部分(RNA断片)が挙げられる。
上記の二重鎖RNAまたはリボザイムを上記予防・治療剤として使用する場合、アンチセンスポリヌクレオチドと同様にして製剤化し、投与することができる。
(3)疾病に対する医薬候補化合物のスクリーニング
本発明のタンパク質は癌組織で発現が亢進しており、さらに、本発明のタンパク質の活性を阻害すると癌細胞がアポトーシスを起こし、癌細胞の増殖が阻害される。従って、本発明のタンパク質の活性を阻害する化合物またはその塩は、例えば癌(例、大腸癌、乳癌、肺癌、前立腺癌、食道癌、胃癌、肝臓癌、胆道癌、脾臓癌、腎癌、膀胱癌、子宮癌、卵巣癌、精巣癌、甲状腺癌、膵臓癌、脳腫瘍、血液腫瘍など)の予防・治療剤(好ましくは、乳癌、肺癌、大腸癌、前立腺癌、卵巣癌、膵臓癌などの予防・治療剤)、癌細胞のアポトーシス促進剤、癌細胞の増殖阻害剤、癌細胞の細胞周期変化の誘発剤などとして使用することができる。
したがって、本発明のタンパク質は、本発明のタンパク質の活性を阻害する化合物またはその塩のスクリーニングのための試薬として有用である。
すなわち、本発明は、本発明のタンパク質を用いることを特徴とする本発明のタンパク質の活性を阻害する化合物またはその塩のスクリーニング方法を提供する。
具体的には、例えば、(i)本発明のタンパク質を産生する能力を有する細胞の活性と、(ii)本発明のタンパク質を産生する能力を有する細胞と試験化合物の混合物の活性とを比較することを特徴する本発明のタンパク質の活性を阻害する化合物またはその塩のスクリーニング方法が用いられる。
本発明のタンパク質を産生する能力を有する細胞としては、例えば、前述した本発明のタンパク質をコードするDNAを含有するベクターで形質転換された宿主(形質転換体)が用いられる。宿主としては、例えば、COS7細胞、CHO細胞、HEK293細胞などの動物細胞が好ましく用いられる。該スクリーニングには、例えば、前述の方法で培養することによって、本発明のタンパク質を細胞膜上に発現させた形質転換体が好ましく用いられる。本発明のタンパク質を発現し得る細胞の培養方法は、前記した本発明の形質変換体の培養法と同様である。
試験化合物としては、例えばペプチド、タンパク質、非ペプチド性化合物、合成化合物、発酵生産物、細胞抽出液、植物抽出液、動物組織抽出液などがあげられる。
例えば、上記(ii)の場合における本発明のタンパク質の活性を、上記(i)の場合に比べて、約20%以上、好ましくは30%以上、より好ましくは約50%以上阻害させる試験化合物を、本発明のタンパク質の活性を阻害する化合物として選択することができる。
本発明のタンパク質の活性を阻害する活性を有する化合物は、本発明のタンパク質の生理活性を抑制するための安全で低毒性な医薬として有用である。
さらに、本発明のタンパク質の遺伝子も、癌組織において発現が増加するので、本発明のタンパク質の遺伝子発現を阻害する化合物またはその塩も、例えば、癌(例、大腸癌、乳癌、肺癌、前立腺癌、食道癌、胃癌、肝臓癌、胆道癌、脾臓癌、腎癌、膀胱癌、子宮癌、卵巣癌、精巣癌、甲状腺癌、膵臓癌、脳腫瘍、血液腫瘍など)の予防・治療剤(好ましくは、乳癌、肺癌、大腸癌、前立腺癌、卵巣癌、膵臓癌などの予防・治療剤)、癌細胞のアポトーシス促進剤、癌細胞の増殖阻害剤、癌細胞の細胞周期変化の誘発剤などとして使用することができる。
したがって、本発明のポリヌクレオチド(例、DNA)は、本発明のタンパク質の遺伝子発現を阻害する化合物またはその塩のスクリーニングのための試薬として有用である。
スクリーニング方法としては、(iii)本発明のタンパク質を産生する能力を有する細胞を培養した場合と、(iv)試験化合物の存在下、本発明で用いられるタンパク質を産生する能力を有する細胞を培養した場合との比較を行うことを特徴とするスクリーニング方法が挙げられる。
上記方法において、(iii)と(iv)の場合における、前記遺伝子の発現量(具体的には、本発明のタンパク質量または前記タンパク質をコードするmRNA量)を測定して、比較する。
試験化合物および本発明のタンパク質を産生する能力を有する細胞としては、上記と同様のものが挙げられる。
タンパク質量の測定は、公知の方法、例えば、本発明のタンパク質を認識する抗体を用いて、細胞抽出液中などに存在する前記タンパク質を、ウェスタン解析、ELISA法などの方法またはそれに準じる方法に従い測定することができる。
mRNA量の測定は、公知の方法、例えば、プローブとして配列番号:2、配列番号:4、配列番号:18、配列番号:26、配列番号:39または配列番号:49で表される塩基配列またはその一部を含有する核酸を用いるノーザンハイブリダイゼーション、あるいはプライマーとして配列番号:2、配列番号:4、配列番号:18、配列番号:26、配列番号:39または配列番号:49で表される塩基配列またはその一部を含有する核酸を用いるPCR法またはそれに準じる方法に従い測定することができる。
例えば、上記(iv)の場合における遺伝子の発現を、上記(iii)の場合に比べて、約20%以上、好ましくは30%以上、より好ましくは約50%以上阻害させる試験化合物を、本発明のタンパク質の遺伝子発現を阻害する化合物として選択することができる。
本発明のスクリーニング用キットは、本発明で用いられるタンパク質もしくは部分ペプチドまたはその塩、または本発明で用いられるタンパク質もしくは部分ペプチドを産生する能力を有する細胞を含有するものである。
本発明のスクリーニング方法またはスクリーニング用キットを用いて得られる化合物またはその塩は、上記した試験化合物、例えば、ペプチド、タンパク質、非ペプチド性化合物、合成化合物、発酵生産物、細胞抽出液、植物抽出液、動物組織抽出液、血漿などから選ばれた化合物またはその塩であり、本発明のタンパク質の活性を阻害する化合物またはその塩、本発明のタンパク質の遺伝子発現を阻害する化合物またはその塩である。
該化合物の塩としては、前記した本発明のタンパク質の塩と同様のものが用いられる。
本発明のタンパク質の活性を阻害する化合物またはその塩、および本発明のタンパク質の遺伝子発現を阻害する化合物またはその塩はそれぞれ、例えば癌(例、大腸癌、乳癌、肺癌、前立腺癌、食道癌、胃癌、肝臓癌、胆道癌、脾臓癌、腎癌、膀胱癌、子宮癌、卵巣癌、精巣癌、甲状腺癌、膵臓癌、脳腫瘍、血液腫瘍など)の治療・予防剤(好ましくは、乳癌、肺癌、大腸癌、前立腺癌、卵巣癌、膵臓癌などの予防・治療剤)、癌細胞のアポトーシス促進剤、癌細胞の増殖阻害剤、癌細胞の細胞周期変化の誘発剤などとして低毒性で安全な医薬として有用である。
本発明のスクリーニング方法またはスクリーニング用キットを用いて得られる化合物またはその塩を上述の予防・治療剤として使用する場合、常套手段に従って製剤化することができる。
例えば、経口投与のための組成物としては、固体または液体の剤形、具体的には錠剤(糖衣錠、フィルムコーティング錠を含む)、丸剤、顆粒剤、散剤、カプセル剤(ソフトカプセル剤を含む)、シロップ剤、乳剤、懸濁剤などがあげられる。かかる組成物は自体公知の方法によって製造され、製剤分野において通常用いられる担体、希釈剤もしくは賦形剤を含有するものである。例えば、錠剤用の担体、賦形剤としては、乳糖、でんぷん、蔗糖、ステアリン酸マグネシウムなどが用いられる。
非経口投与のための組成物としては、例えば、注射剤、坐剤などが用いられ、注射剤は静脈注射剤、皮下注射剤、皮内注射剤、筋肉注射剤、点滴注射剤、関節内注射剤などの剤形を包含する。かかる注射剤は、自体公知の方法に従って、例えば、上記化合物またはその塩を通常注射剤に用いられる無菌の水性もしくは油性液に溶解、懸濁または乳化することによって調製する。注射用の水性液としては、例えば、生理食塩水、ブドウ糖やその他の補助薬を含む等張液などが用いられ、適当な溶解補助剤、例えば、アルコール(例、エタノール)、ポリアルコール(例、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール)、非イオン界面活性剤〔例、ポリソルベート80、HCO−50(polyoxyethylene(50mol)adduct of hydrogenated castor oil)〕などと併用してもよい。油性液としては、例えば、ゴマ油、大豆油などが用いられ、溶解補助剤として安息香酸ベンジル、ベンジルアルコールなどを併用してもよい。調製された注射液は、通常、適当なアンプルに充填される。直腸投与に用いられる坐剤は、上記化合物またはその塩を通常の坐薬用基剤に混合することによって調製される。
上記の経口用または非経口用医薬組成物は、活性成分の投与量に適合するような投薬単位の剤形に調製されることが好都合である。かかる投薬単位の剤形としては、錠剤、丸剤、カプセル剤、注射剤(アンプル)、坐剤などが例示され、それぞれの投薬単位剤形当たり通常5〜500mg、とりわけ注射剤では5〜100mg、その他の剤形では10〜250mgの上記化合物が含有されていることが好ましい。
なお前記した各組成物は、上記化合物との配合により好ましくない相互作用を生じない限り他の活性成分を含有してもよい。
このようにして得られる製剤は安全で低毒性であるので、例えば、ヒトまたは温血動物(例えば、マウス、ラット、ウサギ、ヒツジ、ブタ、ウシ、ウマ、トリ、ネコ、イヌ、サル、チンパンジーなど)に対して経口的にまたは非経口的に投与することができる。
該化合物またはその塩の投与量は、その作用、対象疾患、投与対象、投与ルートなどにより差異はあるが、例えば、乳癌の治療の目的で本発明のタンパク質の遺伝子発現を阻害する化合物またはその塩を経口投与する場合、一般的に成人(体重60kgとして)においては、一日につき該化合物またはその塩を約0.1〜100mg、好ましくは約1.0〜50mg、より好ましくは約1.0〜20mg投与する。非経口的に投与する場合は、該化合物またはその塩の1回投与量は投与対象、対象疾患などによっても異なるが、例えば、乳癌の治療の目的で本発明のタンパク質の遺伝子発現を阻害する化合物またはその塩を注射剤の形で通常成人(体重60kgとして)に投与する場合、一日につき該化合物またはその塩を約0.01〜30mg、好ましくは約0.1〜20mg、より好ましくは約0.1〜10mgを癌病変部に注射により投与するのが好都合である。他の動物の場合も、体重60kg当たりに換算した量を投与することができる。
(4)本発明のタンパク質の定量
本発明の抗体は、本発明のタンパク質を特異的に認識することができるので、被検液中の本発明のタンパク質の定量、特にサンドイッチ免疫測定法による定量などに使用することができる。
すなわち、本発明は、
(i)本発明の抗体と、被検液および標識化された本発明のタンパク質とを競合的に反応させ、該抗体に結合した標識化された本発明のタンパク質の割合を測定することを特徴とする被検液中の本発明のタンパク質の定量法、および
(ii)被検液と担体上に不溶化した本発明の抗体および標識化された本発明の別の抗体とを同時あるいは連続的に反応させたのち、不溶化担体上の標識剤の活性を測定することを特徴とする被検液中の本発明のタンパク質の定量法を提供する。
上記(ii)の定量法においては、一方の抗体が本発明のタンパク質のN端部を認識する抗体で、他方の抗体が本発明のタンパク質のC端部に反応する抗体であることが望ましい。
また、本発明のタンパク質に対するモノクローナル抗体(以下、本発明のモノクローナル抗体と称する場合がある)を用いて本発明のタンパク質の定量を行なえるほか、組織染色等による検出を行なうこともできる。これらの目的には、抗体分子そのものを用いてもよく、また、抗体分子のF(ab’)2、Fab’、あるいはFab画分を用いてもよい。
本発明の抗体を用いる本発明のタンパク質の定量法は、特に制限されるべきものではなく、被測定液中の抗原量(例えば、タンパク質量)に対応した抗体、抗原もしくは抗体−抗原複合体の量を化学的または物理的手段により検出し、これを既知量の抗原を含む標準液を用いて作製した標準曲線より算出する測定法であれば、いずれの測定法を用いてもよい。例えば、ネフロメトリー、競合法、イムノメトリック法およびサンドイッチ法が好適に用いられるが、感度、特異性の点で、後述するサンドイッチ法を用いるのが特に好ましい。
標識物質を用いる測定法に用いられる標識剤としては、例えば、放射性同位元素、酵素、蛍光物質、発光物質などが用いられる。放射性同位元素としては、例えば、〔125I〕、〔131I〕、〔3H〕、〔14C〕などが用いられる。上記酵素としては、安定で比活性の大きなものが好ましく、例えば、β−ガラクトシダーゼ、β−グルコシダーゼ、アルカリフォスファターゼ、パーオキシダーゼ、リンゴ酸脱水素酵素などが用いられる。蛍光物質としては、例えば、シアニン蛍光色素(例、Cy2、Cy3、Cy5、CY5.5、Cy7(アマシャムバイオサイエンス社製)など)、フルオレスカミン、フルオレッセンイソチオシアネートなどが用いられる。発光物質としては、例えば、ルミノール、ルミノール誘導体、ルシフェリン、ルシゲニンなどが用いられる。さらに、抗体あるいは抗原と標識剤との結合にビオチン−アビジン系を用いることもできる。
抗原あるいは抗体の不溶化に当っては、物理吸着を用いてもよく、また通常タンパク質あるいは酵素等を不溶化、固定化するのに用いられる化学結合を用いる方法でもよい。担体としては、アガロース、デキストラン、セルロースなどの不溶性多糖類、ポリスチレン、ポリアクリルアミド、シリコン等の合成樹脂、あるいはガラス等が挙げられる。
サンドイッチ法においては不溶化した本発明のモノクローナル抗体に被検液を反応させ(1次反応)、さらに標識化した別の本発明のモノクローナル抗体を反応させ(2次反応)たのち、不溶化担体上の標識剤の活性を測定することにより被検液中の本発明のタンパク質量を定量することができる。1次反応と2次反応は逆の順序に行っても、また、同時に行なってもよいし時間をずらして行なってもよい。標識化剤および不溶化の方法は前記のそれらに準じることができる。また、サンドイッチ法による免疫測定法において、固相用抗体あるいは標識用抗体に用いられる抗体は必ずしも1種類である必要はなく、測定感度を向上させる等の目的で2種類以上の抗体の混合物を用いてもよい。
本発明のサンドイッチ法による本発明のタンパク質の測定法においては、1次反応と2次反応に用いられる本発明のモノクローナル抗体は、本発明のタンパク質の結合する部位が相異なる抗体が好ましく用いられる。すなわち、1次反応および2次反応に用いられる抗体は、例えば、2次反応で用いられる抗体が、本発明のタンパク質のC端部を認識する場合、1次反応で用いられる抗体は、好ましくはC端部以外、例えばN端部を認識する抗体が用いられる。
本発明のモノクローナル抗体をサンドイッチ法以外の測定システム、例えば、競合法、イムノメトリック法あるいはネフロメトリーなどに用いることができる。
競合法では、被検液中の抗原と標識抗原とを抗体に対して競合的に反応させたのち、未反応の標識抗原(F)と、抗体と結合した標識抗原(B)とを分離し(B/F分離)、B,Fいずれかの標識量を測定し、被検液中の抗原量を定量する。本反応法には、抗体として可溶性抗体を用い、B/F分離をポリエチレングリコール、前記抗体に対する第2抗体などを用いる液相法、および、第1抗体として固相化抗体を用いるか、あるいは、第1抗体は可溶性のものを用い第2抗体として固相化抗体を用いる固相化法とが用いられる。
イムノメトリック法では、被検液中の抗原と固相化抗原とを一定量の標識化抗体に対して競合反応させた後固相と液相を分離するか、あるいは、被検液中の抗原と過剰量の標識化抗体とを反応させ、次に固相化抗原を加え未反応の標識化抗体を固相に結合させたのち、固相と液相を分離する。次に、いずれかの相の標識量を測定し被検液中の抗原量を定量する。
また、ネフロメトリーでは、ゲル内あるいは溶液中で抗原抗体反応の結果生じた不溶性の沈降物の量を測定する。被検液中の抗原量が僅かであり、少量の沈降物しか得られない場合にもレーザーの散乱を利用するレーザーネフロメトリーなどが好適に用いられる。
これら個々の免疫学的測定法を本発明の定量方法に適用するにあたっては、特別の条件、操作等の設定は必要とされない。それぞれの方法における通常の条件、操作法に当業者の通常の技術的配慮を加えて本発明のタンパク質の測定系を構築すればよい。これらの一般的な技術手段の詳細については、総説、成書などを参照することができる。
例えば、入江 寛編「ラジオイムノアッセイ」(講談社、昭和49年発行)、入江 寛編「続ラジオイムノアッセイ」(講談社、昭和54年発行)、石川栄治ら編「酵素免疫測定法」(医学書院、昭和53年発行)、石川栄治ら編「酵素免疫測定法」(第2版)(医学書院、昭和57年発行)、石川栄治ら編「酵素免疫測定法」(第3版)(医学書院、昭和62年発行)、「Methods in ENZYMOLOGY」Vol.70(Immunochemical Techniques(Part A))、同書Vol.73(Immunochemical Techniques(Part B))、同書Vol.74(Immunochemical Techniques(Part C))、同書Vol.84(Immunochemical Techniques(Part D:Selected Immunoassays))、同書Vol.92(Immunochemical Techniques(Part E:Monoclonal Antibodies and General Immunoassay Methods))、同書Vol.121(Immunochemical Techniques(Part I:Hybridoma Technology and Monoclonal Antibodies))(以上、アカデミックプレス社発行)などを参照することができる。
以上のようにして、本発明の抗体を用いることによって、本発明のタンパク質を感度良く定量することができる。
さらには、本発明の抗体を用いて本発明のタンパク質の濃度を定量することによって、本発明のタンパク質の濃度の増加が検出された場合、例えば癌(例、大腸癌、乳癌、肺癌、前立腺癌、食道癌、胃癌、肝臓癌、胆道癌、脾臓癌、腎癌、膀胱癌、子宮癌、卵巣癌、精巣癌、甲状腺癌、膵臓癌、脳腫瘍、血液腫瘍など)である、または将来罹患する可能性が高いと診断することができる。
また、本発明の抗体は、体液や組織などの被検体中に存在する本発明のタンパク質を検出するために使用することができる。また、本発明のタンパク質を精製するために使用する抗体カラムの作製、精製時の各分画中の本発明のタンパク質の検出、被検細胞内における本発明のタンパク質の挙動分析などのために使用することができる。
(5)遺伝子診断薬
本発明のDNAは、例えば、プローブとして使用することにより、ヒトまたは温血動物(例えば、ラット、マウス、モルモット、ウサギ、トリ、ヒツジ、ブタ、ウシ、ウマ、ネコ、イヌ、サル、チンパンジーなど)における本発明のタンパク質またはその部分ペプチドをコードするDNAまたはmRNAの異常(遺伝子異常)を検出することができるので、例えば、該DNAまたはmRNAの損傷、突然変異あるいは発現低下や、該DNAまたはmRNAの増加あるいは発現過多などの遺伝子診断薬として有用である。
本発明のDNAを用いる上記の遺伝子診断は、例えば、自体公知のノーザンハイブリダイゼーションやPCR−SSCP法(Genomics,第5巻,874〜879頁(1989年)、Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America,第86巻,2766〜2770頁(1989年))などにより実施することができる。
例えば、ノーザンハイブリダイゼーションにより発現過多が検出された場合やPCR−SSCP法によりDNAの突然変異などが検出された場合は、例えば癌(例、大腸癌、乳癌、肺癌、前立腺癌、食道癌、胃癌、肝臓癌、胆道癌、脾臓癌、腎癌、膀胱癌、子宮癌、卵巣癌、精巣癌、甲状腺癌、膵臓癌、脳腫瘍、血液腫瘍など)である可能性が高いと診断することができる。
(6)本発明のタンパク質を含有する医薬
本発明のタンパク質は癌で過剰に発現していることから、癌患者の免疫系を活性化するために本発明のタンパク質を癌ワクチンとして用いることもできる。
例えば、強力な抗原提示細胞(例、樹状細胞)を本発明のタンパク質存在下に培養し、該タンパク質を貪食させた後に、再び患者の体内に戻す、所謂養子免疫療法などを好ましく適用し得る。体内に戻された樹状細胞は癌抗原特異的な細胞障害性T細胞を誘導、活性化することにより癌細胞を死滅させることが可能である。
また、本発明のタンパク質は、例えば癌(例、大腸癌、乳癌、肺癌、前立腺癌、食道癌、胃癌、肝臓癌、胆道癌、脾臓癌、腎癌、膀胱癌、子宮癌、卵巣癌、精巣癌、甲状腺癌、膵臓癌、脳腫瘍、血液腫瘍など)の予防または治療のためのワクチン製剤として、安全に、哺乳動物(例、ヒト、サル、マウス、ラット、ウサギ、ブタ)に投与することもできる。
該ワクチン製剤は、通常、本発明のタンパク質および生理学的に許容されうる担体を含有する。担体としては例えば、水、食塩水(生理食塩水を含む)、緩衝液(例、リン酸緩衝液)、アルコール(例、エタノール)などの液体の担体があげられる。
ワクチン製剤は、通常のワクチン製剤の製造方法に従って調製することができる。
通常、本発明のタンパク質は、生理学的に許容されうる担体に溶解または懸濁される。また、本発明のタンパク質と生理学的に許容されうる担体とを別々に調製し、用時それらを混合して用いてもよい。
ワクチン製剤には、本発明のタンパク質および生理学的に許容されうる担体に加え、アジュバント(例、水酸化アルミニウムゲル、血清アルブミンなど)、防腐剤(例、チメロサールなど)、無痛化剤(例、ブドウ糖、ベンジルアルコールなど)などを配合させてもよい。また、本発明のタンパク質に対する抗体産生を促進させるために、例えばサイトカイン(例、インターロイキン−2などのインターロイキン類、インターフェロン−γなどのインターフェロン類など)をさらに配合させてもよい。
ワクチン製剤として用いる際、本発明のタンパク質は活性体として用いてもよいが、抗原性を高めるために本発明のタンパク質を変性させてもよい。本発明のタンパク質の変性は、通常、加熱処理、タンパク質変性剤(例、ホルマリン、塩酸グアニジン、尿素)による処理により行われる。
得られたワクチン製剤は低毒性であり、通常注射剤として、例えば皮下、皮内、筋肉内に投与してもよく、また癌細胞塊またはその近傍に局所的に投与してもよい。
本発明のタンパク質の投与量は、例えば対象疾患、投与対象、投与ルートなどによって異なるが、例えば本発明のタンパク質を癌に罹患した成人(体重60kg)に皮下的に注射剤として投与する場合、1回当たり通常0.1〜300mg程度、好ましくは100〜300mg程度である。ワクチン製剤の投与回数は1回でもよいが、抗体産生量を高めるために、約2週間〜約6ヶ月の間隔をあけて、該ワクチン製剤を2〜4回投与することもできる。
(7)DNA転移動物
本発明は、外来性の本発明のタンパク質をコードするDNA(以下、本発明の外来性DNAと略記する)またはその変異DNA(本発明の外来性変異DNAと略記する場合がある)を有する非ヒト哺乳動物を提供する。
すなわち、本発明は、
(1)本発明の外来性DNAまたはその変異DNAを有する非ヒト哺乳動物、
(2)非ヒト哺乳動物がゲッ歯動物である第(1)記載の動物、
(3)ゲッ歯動物がマウスまたはラットである第(2)記載の動物、および
(4)本発明の外来性DNAまたはその変異DNAを含有し、哺乳動物において発現しうる組換えベクターを提供するものである。
本発明の外来性DNAまたはその変異DNAを有する非ヒト哺乳動物(以下、本発明のDNA転移動物と略記する)は、未受精卵、受精卵、精子およびその始原細胞を含む胚芽細胞などに対して、好ましくは、非ヒト哺乳動物の発生における胚発生の段階(さらに好ましくは、単細胞または受精卵細胞の段階でかつ一般に8細胞期以前)に、リン酸カルシウム法、電気パルス法、リポフェクション法、凝集法、マイクロインジェクション法、パーティクルガン法、DEAE−デキストラン法などにより目的とするDNAを転移することによって作出することができる。また、該DNA転移方法により、体細胞、生体の臓器、組織細胞などに目的とする本発明の外来性DNAを転移し、細胞培養、組織培養などに利用することもでき、さらに、これら細胞を上述の胚芽細胞と自体公知の細胞融合法により融合させることにより本発明のDNA転移動物を作出することもできる。
非ヒト哺乳動物としては、例えば、ウシ、ブタ、ヒツジ、ヤギ、ウサギ、イヌ、ネコ、モルモット、ハムスター、マウス、ラットなどが用いられる。なかでも、病体動物モデル系の作成の面から個体発生および生物サイクルが比較的短く、また、繁殖が容易なゲッ歯動物、とりわけマウス(例えば、純系として、C57BL/6系統,DBA2系統など、交雑系として、B6C3F1系統,BDF1系統,B6D2F1系統,BALB/c系統,ICR系統など)またはラット(例えば、Wistar,SDなど)などが好ましい。
哺乳動物において発現しうる組換えベクターにおける「哺乳動物」としては、上記の非ヒト哺乳動物の他にヒトなどがあげられる。
本発明の外来性DNAとは、非ヒト哺乳動物が本来有している本発明のDNAではなく、いったん哺乳動物から単離・抽出された本発明のDNAをいう。
本発明の変異DNAとしては、元の本発明のDNAの塩基配列に変異(例えば、突然変異など)が生じたもの、具体的には、塩基の付加、欠損、他の塩基への置換などが生じたDNAなどが用いられ、また、異常DNAも含まれる。
該異常DNAとしては、異常な本発明のタンパク質を発現させるDNAを意味し、例えば、正常な本発明のタンパク質の機能を抑制するタンパク質を発現させるDNAなどが用いられる。
本発明の外来性DNAは、対象とする動物と同種あるいは異種のどちらの哺乳動物由来のものであってもよい。本発明のDNAを対象動物に転移させるにあたっては、該DNAを動物細胞で発現させうるプロモーターの下流に結合したDNAコンストラクトとして用いるのが一般に有利である。例えば、本発明のヒトDNAを転移させる場合、これと相同性が高い本発明のDNAを有する各種哺乳動物(例えば、ウサギ、イヌ、ネコ、モルモット、ハムスター、ラット、マウスなど)由来のDNAを発現させうる各種プロモーターの下流に、本発明のヒトDNAを結合したDNAコンストラクト(例、ベクターなど)を対象哺乳動物の受精卵、例えば、マウス受精卵へマイクロインジェクションすることによって本発明のDNAを高発現するDNA転移哺乳動物を作出することができる。
本発明のタンパク質の発現ベクターとしては、大腸菌由来のプラスミド、枯草菌由来のプラスミド、酵母由来のプラスミド、λファージなどのバクテリオファージ、モロニー白血病ウィルスなどのレトロウィルス、ワクシニアウィルスまたはバキュロウィルスなどの動物ウイルスなどが用いられる。なかでも、大腸菌由来のプラスミド、枯草菌由来のプラスミドまたは酵母由来のプラスミドなどが好ましく用いられる。
上記のDNA発現調節を行なうプロモーターとしては、例えば、(i)ウイルス(例、シミアンウイルス、サイトメガロウイルス、モロニー白血病ウイルス、JCウイルス、乳癌ウイルス、ポリオウイルスなど)に由来するDNAのプロモーター、(ii)各種哺乳動物(ヒト、ウサギ、イヌ、ネコ、モルモット、ハムスター、ラット、マウスなど)由来のプロモーター、例えば、アルブミン、インスリンII、ウロプラキンII、エラスターゼ、エリスロポエチン、エンドセリン、筋クレアチンキナーゼ、グリア線維性酸性タンパク質、グルタチオンS−トランスフェラーゼ、血小板由来成長因子β、ケラチンK1,K10およびK14、コラーゲンI型およびII型、サイクリックAMP依存タンパク質キナーゼβIサブユニット、ジストロフィン、酒石酸抵抗性アルカリフォスファターゼ、心房ナトリウム利尿性因子、内皮レセプターチロシンキナーゼ(一般にTie2と略される)、ナトリウムカリウムアデノシン3リン酸化酵素(Na,K−ATPase)、ニューロフィラメント軽鎖、メタロチオネインIおよびIIA、メタロプロティナーゼ1組織インヒビター、MHCクラスI抗原(H−2L)、H−ras、レニン、ドーパミンβ−水酸化酵素、甲状腺ペルオキシダーゼ(TPO)、ペプチド鎖延長因子1α(EF−1α)、βアクチン、αおよびβミオシン重鎖、ミオシン軽鎖1および2、ミエリン基礎タンパク質、チログロブリン、Thy−1、免疫グロブリン、H鎖可変部(VNP)、血清アミロイドPコンポーネント、ミオグロビン、トロポニンC、平滑筋αアクチン、プレプロエンケファリンA、バソプレシンなどのプロモーターなどが用いられる。なかでも、全身で高発現することが可能なサイトメガロウイルスプロモーター、ヒトペプチド鎖延長因子1α(EF−1α)のプロモーター、ヒトおよびニワトリβアクチンプロモーターなどが好適である。
上記ベクターは、DNA転移哺乳動物において目的とするメッセンジャーRNAの転写を終結する配列(一般にターミネターと呼ばれる)を有していることが好ましく、例えば、ウイルス由来および各種哺乳動物由来の各DNAの配列を用いることができ、好ましくは、シミアンウイルスのSV40ターミネターなどが用いられる。
その他、目的とする外来性DNAをさらに高発現させる目的で各DNAのスプライシングシグナル、エンハンサー領域、真核DNAのイントロンの一部などをプロモーター領域の5’上流、プロモーター領域と翻訳領域間あるいは翻訳領域の3’下流に連結することも目的により可能である。
正常な本発明のタンパク質の翻訳領域は、ヒトまたは各種哺乳動物(例えば、ウサギ、イヌ、ネコ、モルモット、ハムスター、ラット、マウスなど)由来の肝臓、腎臓、甲状腺細胞、線維芽細胞由来DNAおよび市販の各種ゲノムDNAライブラリーよりゲノムDNAの全てあるいは一部として、または肝臓、腎臓、甲状腺細胞、線維芽細胞由来RNAより公知の方法により調製された相補DNAを原料として取得することが出来る。また、外来性の異常DNAは、上記の細胞または組織より得られた正常なタンパク質の翻訳領域を点突然変異誘発法により変異した翻訳領域を作製することができる。
該翻訳領域は転移動物において発現しうるDNAコンストラクトとして、前記のプロモーターの下流および所望により転写終結部位の上流に連結させる通常のDNA工学的手法により作製することができる。
受精卵細胞段階における本発明の外来性DNAの転移は、対象哺乳動物の胚芽細胞および体細胞のすべてに存在するように確保される。DNA転移後の作出動物の胚芽細胞において、本発明の外来性DNAが存在することは、作出動物の後代がすべて、その胚芽細胞および体細胞のすべてに本発明の外来性DNAを保持することを意味する。本発明の外来性DNAを受け継いだこの種の動物の子孫はその胚芽細胞および体細胞のすべてに本発明の外来性DNAを有する。
本発明の外来性正常DNAを転移させた非ヒト哺乳動物は、交配により外来性DNAを安定に保持することを確認して、該DNA保有動物として通常の飼育環境で継代飼育することが出来る。
受精卵細胞段階における本発明の外来性DNAの転移は、対象哺乳動物の胚芽細胞および体細胞の全てに過剰に存在するように確保される。DNA転移後の作出動物の胚芽細胞において本発明の外来性DNAが過剰に存在することは、作出動物の子孫が全てその胚芽細胞および体細胞の全てに本発明の外来性DNAを過剰に有することを意味する。本発明の外来性DNAを受け継いだこの種の動物の子孫はその胚芽細胞および体細胞の全てに本発明の外来性DNAを過剰に有する。
導入DNAを相同染色体の両方に持つホモザイゴート動物を取得し、この雌雄の動物を交配することによりすべての子孫が該DNAを過剰に有するように繁殖継代することができる。
本発明の正常DNAを有する非ヒト哺乳動物は、本発明の正常DNAが高発現させられており、内在性の正常DNAの機能を促進することにより最終的に本発明のタンパク質の機能亢進症を発症することがあり、その病態モデル動物として利用することができる。例えば、本発明の正常DNA転移動物を用いて、本発明のタンパク質の機能亢進症や、本発明のタンパク質が関連する疾患の病態機序の解明およびこれらの疾患の治療方法の検討を行なうことが可能である。
また、本発明の外来性正常DNAを転移させた哺乳動物は、遊離した本発明のタンパク質の増加症状を有することから、本発明のタンパク質に関連する疾患に対する予防・治療剤、例えば癌(例、大腸癌、乳癌、肺癌、前立腺癌、食道癌、胃癌、肝臓癌、胆道癌、脾臓癌、腎癌、膀胱癌、子宮癌、卵巣癌、精巣癌、甲状腺癌、膵臓癌、脳腫瘍、血液腫瘍など)の予防・治療剤のスクリーニング試験にも利用可能である。
一方、本発明の外来性異常DNAを有する非ヒト哺乳動物は、交配により外来性DNAを安定に保持することを確認して該DNA保有動物として通常の飼育環境で継代飼育することが出来る。さらに、目的とする外来DNAを前述のプラスミドに組み込んで原料として用いることができる。プロモーターとのDNAコンストラクトは、通常のDNA工学的手法によって作製することができる。受精卵細胞段階における本発明の異常DNAの転移は、対象哺乳動物の胚芽細胞および体細胞の全てに存在するように確保される。DNA転移後の作出動物の胚芽細胞において本発明の異常DNAが存在することは、作出動物の子孫が全てその胚芽細胞および体細胞の全てに本発明の異常DNAを有することを意味する。本発明の外来性DNAを受け継いだこの種の動物の子孫は、その胚芽細胞および体細胞の全てに本発明の異常DNAを有する。導入DNAを相同染色体の両方に持つホモザイゴート動物を取得し、この雌雄の動物を交配することによりすべての子孫が該DNAを有するように繁殖継代することができる。
本発明の異常DNAを有する非ヒト哺乳動物は、本発明の異常DNAが高発現させられており、内在性の正常DNAの機能を阻害することにより最終的に本発明のタンパク質の機能不活性型不応症となることがあり、その病態モデル動物として利用することができる。例えば、本発明の異常DNA転移動物を用いて、本発明のタンパク質の機能不活性型不応症の病態機序の解明およびこの疾患を治療方法の検討を行なうことが可能である。
また、具体的な利用可能性としては、本発明の異常DNA高発現動物は、本発明のタンパク質の機能不活性型不応症における本発明の異常タンパク質による正常タンパク質の機能阻害(dominant negative作用)を解明するモデルとなる。
また、本発明の外来異常DNAを転移させた哺乳動物は、遊離した本発明のタンパク質の増加症状を有することから、本発明のタンパク質または機能不活性型不応症に対する予防・治療剤、例えば癌(例、大腸癌、乳癌、肺癌、前立腺癌、食道癌、胃癌、肝臓癌、胆道癌、脾臓癌、腎癌、膀胱癌、子宮癌、卵巣癌、精巣癌、甲状腺癌、膵臓癌、脳腫瘍、血液腫瘍など)の予防・治療剤のスクリーニング試験にも利用可能である。
また、上記2種類の本発明のDNA転移動物のその他の利用可能性として、例えば、
(i)組織培養のための細胞源としての使用、
(ii)本発明のDNA転移動物の組織中DNAもしくはRNAを直接分析するか、またはDNAにより発現されたペプチド組織を分析することによる、本発明のタンパク質により特異的に発現あるいは活性化するペプチドとの関連性についての解析、
(iii)DNAを有する組織の細胞を標準組織培養技術により培養し、これらを使用して、一般に培養困難な組織からの細胞の機能の研究、
(iv)上記(iii)記載の細胞を用いることによる細胞の機能を高めるような薬剤のスクリーニング、および
(v)本発明の変異タンパク質を単離精製およびその抗体作製などが考えられる。
さらに、本発明のDNA転移動物を用いて、本発明のタンパク質の機能不活性型不応症などを含む、本発明のタンパク質に関連する疾患の臨床症状を調べることができ、また、本発明のタンパク質に関連する疾患モデルの各臓器におけるより詳細な病理学的所見が得られ、新しい治療方法の開発、さらには、該疾患による二次的疾患の研究および治療に貢献することができる。
また、本発明のDNA転移動物から各臓器を取り出し、細切後、トリプシンなどのタンパク質分解酵素により、遊離したDNA転移細胞の取得、その培養またはその培養細胞の系統化を行なうことが可能である。さらに、本発明のタンパク質産生細胞の特定化、アポトーシス、分化あるいは増殖との関連性、またはそれらにおけるシグナル伝達機構を調べ、それらの異常を調べることなどができ、本発明のタンパク質およびその作用解明のための有効な研究材料となる。
さらに、本発明のDNA転移動物を用いて、本発明のタンパク質の機能不活性型不応症を含む、本発明のタンパク質に関連する疾患の治療薬の開発を行なうために、上述の検査法および定量法などを用いて、有効で迅速な該疾患治療薬のスクリーニング法を提供することが可能となる。また、本発明のDNA転移動物または本発明の外来性DNA発現ベクターを用いて、本発明のタンパク質が関連する疾患のDNA治療法を検討、開発することが可能である。
(8)ノックアウト動物
本発明は、本発明のDNAが不活性化された非ヒト哺乳動物胚幹細胞および本発明のDNA発現不全非ヒト哺乳動物を提供する。
すなわち、本発明は、
(1)本発明のDNAが不活性化された非ヒト哺乳動物胚幹細胞、
(2)該DNAがレポーター遺伝子(例、大腸菌由来のβ−ガラクトシダーゼ遺伝子)を導入することにより不活性化された第(1)項記載の胚幹細胞、
(3)ネオマイシン耐性である第(1)項記載の胚幹細胞、
(4)非ヒト哺乳動物がゲッ歯動物である第(1)項記載の胚幹細胞、
(5)ゲッ歯動物がマウスである第(4)項記載の胚幹細胞、
(6)本発明のDNAが不活性化された該DNA発現不全非ヒト哺乳動物、
(7)該DNAがレポーター遺伝子(例、大腸菌由来のβ−ガラクトシダーゼ遺伝子)を導入することにより不活性化され、該レポーター遺伝子が本発明のDNAに対するプロモーターの制御下で発現しうる第(6)項記載の非ヒト哺乳動物、
(8)非ヒト哺乳動物がゲッ歯動物である第(6)項記載の非ヒト哺乳動物、
(9)ゲッ歯動物がマウスである第(8)項記載の非ヒト哺乳動物、および
(10)第(7)項記載の動物に、試験化合物を投与し、レポーター遺伝子の発現を検出することを特徴とする本発明のDNAに対するプロモーター活性を促進または阻害する化合物またはその塩のスクリーニング方法を提供する。
本発明のDNAが不活性化された非ヒト哺乳動物胚幹細胞とは、該非ヒト哺乳動物が有する本発明のDNAに人為的に変異を加えることにより、DNAの発現能を抑制するか、もしくは該DNAがコードしている本発明のタンパク質の活性を実質的に喪失させることにより、DNAが実質的に本発明のタンパク質の発現能を有さない(以下、本発明のノックアウトDNAと称することがある)非ヒト哺乳動物の胚幹細胞(以下、ES細胞と略記する)をいう。
非ヒト哺乳動物としては、前記と同様のものが用いられる。
本発明のDNAに人為的に変異を加える方法としては、例えば、遺伝子工学的手法により該DNA配列の一部又は全部の削除、他DNAを挿入または置換させることによって行なうことができる。これらの変異により、例えば、コドンの読み取り枠をずらしたり、プロモーターあるいはエキソンの機能を破壊することにより本発明のノックアウトDNAを作製すればよい。
本発明のDNAが不活性化された非ヒト哺乳動物胚幹細胞(以下、本発明のDNA不活性化ES細胞または本発明のノックアウトES細胞と略記する)の具体例としては、例えば、目的とする非ヒト哺乳動物が有する本発明のDNAを単離し、そのエキソン部分にネオマイシン耐性遺伝子、ハイグロマイシン耐性遺伝子を代表とする薬剤耐性遺伝子、あるいはlacZ(β−ガラクトシダーゼ遺伝子)、cat(クロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ遺伝子)を代表とするレポーター遺伝子等を挿入することによりエキソンの機能を破壊するか、あるいはエキソン間のイントロン部分に遺伝子の転写を終結させるDNA配列(例えば、polyA付加シグナルなど)を挿入し、完全なメッセンジャーRNAを合成できなくすることによって、結果的に遺伝子を破壊するように構築したDNA配列を有するDNA鎖(以下、ターゲッティングベクターと略記する)を、例えば相同組換え法により該動物の染色体に導入し、得られたES細胞について本発明のDNA上あるいはその近傍のDNA配列をプローブとしたサザンハイブリダイゼーション解析あるいはターゲッティングベクター上のDNA配列とターゲッティングベクター作製に使用した本発明のDNA以外の近傍領域のDNA配列をプライマーとしたPCR法により解析し、本発明のノックアウトES細胞を選別することにより得ることができる。
また、相同組換え法等により本発明のDNAを不活化させる元のES細胞としては、例えば、前述のような既に樹立されたものを用いてもよく、また公知EvansとKaufmaの方法に準じて新しく樹立したものでもよい。例えば、マウスのES細胞の場合、現在、一般的には129系のES細胞が使用されているが、免疫学的背景がはっきりしていないので、これに代わる純系で免疫学的に遺伝的背景が明らかなES細胞を取得するなどの目的で例えば、C57BL/6マウスやC57BL/6の採卵数の少なさをDBA/2との交雑により改善したBDF1マウス(C57BL/6とDBA/2とのF1)を用いて樹立したものなども良好に用いうる。BDF1マウスは、採卵数が多く、かつ、卵が丈夫であるという利点に加えて、C57BL/6マウスを背景に持つので、これを用いて得られたES細胞は病態モデルマウスを作出したとき、C57BL/6マウスとバッククロスすることでその遺伝的背景をC57BL/6マウスに代えることが可能である点で有利に用い得る。
また、ES細胞を樹立する場合、一般には受精後3.5日目の胚盤胞を使用するが、これ以外に8細胞期胚を採卵し胚盤胞まで培養して用いることにより効率よく多数の初期胚を取得することができる。
また、雌雄いずれのES細胞を用いてもよいが、通常雄のES細胞の方が生殖系列キメラを作出するのに都合が良い。また、煩雑な培養の手間を削減するためにもできるだけ早く雌雄の判別を行なうことが望ましい。
ES細胞の雌雄の判定方法としては、例えば、PCR法によりY染色体上の性決定領域の遺伝子を増幅、検出する方法が、その1例としてあげることができる。この方法を使用すれば、従来、核型分析をするのに約106個の細胞数を要していたのに対して、1コロニー程度のES細胞数(約50個)で済むので、培養初期におけるES細胞の第一次セレクションを雌雄の判別で行なうことが可能であり、早期に雄細胞の選定を可能にしたことにより培養初期の手間は大幅に削減できる。
また、第二次セレクションとしては、例えば、G−バンディング法による染色体数の確認等により行うことができる。得られるES細胞の染色体数は正常数の100%が望ましいが、樹立の際の物理的操作等の関係上困難な場合は、ES細胞の遺伝子をノックアウトした後、正常細胞(例えば、マウスでは染色体数が2n=40である細胞)に再びクローニングすることが望ましい。
このようにして得られた胚幹細胞株は、通常その増殖性は大変良いが、個体発生できる能力を失いやすいので、注意深く継代培養することが必要である。例えば、STO繊維芽細胞のような適当なフィーダー細胞上でLIF(1〜10000U/ml)存在下に炭酸ガス培養器内(好ましくは、5%炭酸ガス、95%空気または5%酸素、5%炭酸ガス、90%空気)で約37℃で培養するなどの方法で培養し、継代時には、例えば、トリプシン/EDTA溶液(通常0.001〜0.5%トリプシン/0.1〜5mM EDTA、好ましくは約0.1%トリプシン/1mM EDTA)処理により単細胞化し、新たに用意したフィーダー細胞上に播種する方法などがとられる。このような継代は、通常1〜3日毎に行なうが、この際に細胞の観察を行い、形態的に異常な細胞が見受けられた場合はその培養細胞は放棄することが望まれる。
ES細胞は、適当な条件により、高密度に至るまで単層培養するか、または細胞集塊を形成するまで浮遊培養することにより、頭頂筋、内臓筋、心筋などの種々のタイプの細胞に分化させることが可能であり〔M.J.Evans及びM.H.Kaufman,Nature、第292巻、154頁、1981年;G.R.Martin、Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.第78巻、7634頁、1981年;T.C.Doetschmanら、ジャーナル・オブ・エンブリオロジー・アンド・エクスペリメンタル・モルフォロジー、第87巻、27頁、1985年〕、本発明のES細胞を分化させて得られる本発明のDNA発現不全細胞は、インビトロにおける本発明のタンパク質の細胞生物学的検討において有用である。
本発明のDNA発現不全非ヒト哺乳動物は、該動物のmRNA量を公知方法を用いて測定して間接的にその発現量を比較することにより、正常動物と区別することが可能である。
該非ヒト哺乳動物としては、前記と同様のものが用いられる。
本発明のDNA発現不全非ヒト哺乳動物は、例えば、前述のようにして作製したターゲッティングベクターをマウス胚幹細胞またはマウス卵細胞に導入し、導入によりターゲッティングベクターの本発明のDNAが不活性化されたDNA配列が遺伝子相同組換えにより、マウス胚幹細胞またはマウス卵細胞の染色体上の本発明のDNAと入れ換わる相同組換えをさせることにより、本発明のDNAをノックアウトさせることができる。
本発明のDNAがノックアウトされた細胞は、本発明のDNA上またはその近傍のDNA配列をプローブとしたサザンハイブリダイゼーション解析またはターゲッティングベクター上のDNA配列と、ターゲッティングベクターに使用したマウス由来の本発明のDNA以外の近傍領域のDNA配列とをプライマーとしたPCR法による解析で判定することができる。非ヒト哺乳動物胚幹細胞を用いた場合は、遺伝子相同組換えにより、本発明のDNAが不活性化された細胞株をクローニングし、その細胞を適当な時期、例えば、8細胞期の非ヒト哺乳動物胚または胚盤胞に注入し、作製したキメラ胚を偽妊娠させた該非ヒト哺乳動物の子宮に移植する。作出された動物は正常な本発明のDNA座をもつ細胞と人為的に変異した本発明のDNA座をもつ細胞との両者から構成されるキメラ動物である。
該キメラ動物の生殖細胞の一部が変異した本発明のDNA座をもつ場合、このようなキメラ個体と正常個体を交配することにより得られた個体群より、全ての組織が人為的に変異を加えた本発明のDNA座をもつ細胞で構成された個体を、例えば、コートカラーの判定等により選別することにより得られる。このようにして得られた個体は、通常、本発明のタンパク質のヘテロ発現不全個体であり、本発明のタンパク質のヘテロ発現不全個体同志を交配し、それらの産仔から本発明のタンパク質のホモ発現不全個体を得ることができる。
卵細胞を使用する場合は、例えば、卵細胞核内にマイクロインジェクション法でDNA溶液を注入することによりターゲッティングベクターを染色体内に導入したトランスジェニック非ヒト哺乳動物を得ることができ、これらのトランスジェニック非ヒト哺乳動物に比べて、遺伝子相同組換えにより本発明のDNA座に変異のあるものを選択することにより得られる。
このようにして本発明のDNAがノックアウトされている個体は、交配により得られた動物個体も該DNAがノックアウトされていることを確認して通常の飼育環境で飼育継代を行なうことができる。
さらに、生殖系列の取得および保持についても常法に従えばよい。すなわち、該不活化DNAの保有する雌雄の動物を交配することにより、該不活化DNAを相同染色体の両方に持つホモザイゴート動物を取得しうる。得られたホモザイゴート動物は、母親動物に対して、正常個体1,ホモザイゴート複数になるような状態で飼育することにより効率的に得ることができる。ヘテロザイゴート動物の雌雄を交配することにより、該不活化DNAを有するホモザイゴートおよびヘテロザイゴート動物を繁殖継代する。
本発明のDNAが不活性化された非ヒト哺乳動物胚幹細胞は、本発明のDNA発現不全非ヒト哺乳動物を作出する上で、非常に有用である。
また、本発明のDNA発現不全非ヒト哺乳動物は、本発明のタンパク質により誘導され得る種々の生物活性を欠失するため、本発明のタンパク質の生物活性の不活性化を原因とする疾病のモデルとなり得るので、これらの疾病の原因究明及び治療法の検討に有用である。
(8a)本発明のDNAの欠損や損傷などに起因する疾病に対して治療・予防効果を有する化合物のスクリーニング方法
本発明のDNA発現不全非ヒト哺乳動物は、本発明のDNAの欠損や損傷などに起因する疾病に対して治療・予防効果を有する化合物のスクリーニングに用いることができる。
すなわち、本発明は、本発明のDNA発現不全非ヒト哺乳動物に試験化合物を投与し、該動物の変化を観察・測定することを特徴とする、本発明のDNAの欠損や損傷などに起因する疾病、例えば癌などに対して治療・予防効果を有する化合物またはその塩のスクリーニング方法を提供する。
該スクリーニング方法において用いられる本発明のDNA発現不全非ヒト哺乳動物としては、前記と同様のものがあげられる。
試験化合物としては、例えば、ペプチド、タンパク質、非ペプチド性化合物、合成化合物、発酵生産物、細胞抽出液、植物抽出液、動物組織抽出液、血漿などがあげられ、これら化合物は新規な化合物であってもよいし、公知の化合物であってもよい。
具体的には、本発明のDNA発現不全非ヒト哺乳動物を、試験化合物で処理し、無処理の対照動物と比較し、該動物の各器官、組織、疾病の症状などの変化を指標として試験化合物の治療・予防効果を試験することができる。
試験動物を試験化合物で処理する方法としては、例えば、経口投与、静脈注射などが用いられ、試験動物の症状、試験化合物の性質などにあわせて適宜選択することができる。また、試験化合物の投与量は、投与方法、試験化合物の性質などにあわせて適宜選択することができる。
例えば癌(例、大腸癌、乳癌、肺癌、前立腺癌、食道癌、胃癌、肝臓癌、胆道癌、脾臓癌、腎癌、膀胱癌、子宮癌、卵巣癌、精巣癌、甲状腺癌、膵臓癌、脳腫瘍、血液腫瘍など)に対して治療・予防効果を有する化合物をスクリーニングする場合、本発明のDNA発現不全非ヒト哺乳動物に試験化合物を投与し、試験化合物非投与群と癌の発症度合いの違いや癌の治癒度合いの違いを上記組織で経時的に観察する。
該スクリーニング方法において、試験動物に試験化合物を投与した場合、該試験動物の上記疾患症状が約10%以上、好ましくは約30%以上、より好ましくは約50%以上改善した場合、該試験化合物を上記の疾患に対して治療・予防効果を有する化合物として選択することができる。
該スクリーニング方法を用いて得られる化合物は、上記した試験化合物から選ばれた化合物であり、本発明のタンパク質の欠損や損傷などによって引き起こされる疾患に対して治療・予防効果を有するので、該疾患に対する安全で低毒性な予防・治療剤などの医薬として使用することができる。さらに、上記スクリーニングで得られた化合物から誘導される化合物も同様に用いることができる。
該スクリーニング方法で得られた化合物は塩を形成していてもよく、該化合物の塩としては、生理学的に許容される酸(例、無機酸、有機酸など)や塩基(例、アルカリ金属など)などとの塩が用いられ、とりわけ生理学的に許容される酸付加塩が好ましい。このような塩としては、例えば、無機酸(例えば、塩酸、リン酸、臭化水素酸、硫酸など)との塩、あるいは有機酸(例えば、酢酸、ギ酸、プロピオン酸、フマル酸、マレイン酸、コハク酸、酒石酸、クエン酸、リンゴ酸、蓚酸、安息香酸、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸など)との塩などが用いられる。
該スクリーニング方法で得られた化合物またはその塩を含有する医薬は、前記した本発明のタンパク質を含有する医薬と同様にして製造することができる。
このようにして得られる製剤は、安全で低毒性であるので、例えば、ヒトまたは哺乳動物(例えば、ラット、マウス、モルモット、ウサギ、ヒツジ、ブタ、ウシ、ウマ、ネコ、イヌ、サルなど)に対して投与することができる。
該化合物またはその塩の投与量は、対象疾患、投与対象、投与ルートなどにより差異はあるが、例えば、該化合物を経口投与する場合、一般的に成人(体重60kgとして)の乳癌患者においては、一日につき該化合物を約0.1〜100mg、好ましくは約1.0〜50mg、より好ましくは約1.0〜20mg投与する。非経口的に投与する場合は、該化合物の1回投与量は投与対象、対象疾患などによっても異なるが、例えば、該化合物を注射剤の形で通常成人(体重60kgとして)の乳癌患者に投与する場合、一日につき該化合物を約0.01〜30mg、好ましくは約0.1〜20mg、より好ましくは約0.1〜10mgを静脈注射により投与するのが好都合である。他の動物の場合も、体重60kg当たりに換算した量を投与することができる。
(8b)本発明のDNAに対するプロモーターの活性を促進または阻害する化合物のスクリーニング方法
本発明は、本発明のDNA発現不全非ヒト哺乳動物に、試験化合物を投与し、レポーター遺伝子の発現を検出することを特徴とする本発明のDNAに対するプロモーターの活性を促進または阻害する化合物またはその塩のスクリーニング方法を提供する。
上記スクリーニング方法において、本発明のDNA発現不全非ヒト哺乳動物としては、前記した本発明のDNA発現不全非ヒト哺乳動物の中でも、本発明のDNAがレポーター遺伝子を導入することにより不活性化され、該レポーター遺伝子が本発明のDNAに対するプロモーターの制御下で発現しうるものが用いられる。
試験化合物としては、前記と同様のものがあげられる。
レポーター遺伝子としては、前記と同様のものが用いられ、β−ガラクトシダーゼ遺伝子(lacZ)、可溶性アルカリフォスファターゼ遺伝子またはルシフェラーゼ遺伝子などが好適である。
本発明のDNAをレポーター遺伝子で置換された本発明のDNA発現不全非ヒト哺乳動物では、レポーター遺伝子が本発明のDNAに対するプロモーターの支配下に存在するので、レポーター遺伝子がコードする物質の発現をトレースすることにより、プロモーターの活性を検出することができる。
例えば、本発明のタンパク質をコードするDNA領域の一部を大腸菌由来のβ−ガラクトシダーゼ遺伝子(lacZ)で置換している場合、本来、本発明のタンパク質の発現する組織で、本発明のタンパク質の代わりにβ−ガラクトシダーゼが発現する。従って、例えば、5−ブロモ−4−クロロ−3−インドリル−β−ガラクトピラノシド(X−gal)のようなβ−ガラクトシダーゼの基質となる試薬を用いて染色することにより、簡便に本発明のタンパク質の動物生体内における発現状態を観察することができる。具体的には、本発明のタンパク質欠損マウスまたはその組織切片をグルタルアルデヒドなどで固定し、リン酸緩衝生理食塩液(PBS)で洗浄後、X−galを含む染色液で、室温または37℃付近で、約30分ないし1時間反応させた後、組織標本を1mM EDTA/PBS溶液で洗浄することによって、β−ガラクトシダーゼ反応を停止させ、呈色を観察すればよい、また、常法に従い、lacZをコードするmRNAを検出してもよい。
上記スクリーニング方法を用いて得られる化合物またはその塩は、上記した試験化合物から選ばれた化合物であり、本発明のDNAに対するプロモーター活性を促進または阻害する化合物である。
該スクリーニング方法で得られた化合物は塩を形成していてもよく、該化合物の塩としては、生理学的に許容される酸(例、無機酸など)や塩基(例、アルカリ金属など)などとの塩が用いられ、とりわけ生理学的に許容される酸付加塩が好ましい。このような塩としては、例えば、無機酸(例えば、塩酸、リン酸、臭化水素酸、硫酸など)との塩、あるいは有機酸(例えば、酢酸、ギ酸、プロピオン酸、フマル酸、マレイン酸、コハク酸、酒石酸、クエン酸、リンゴ酸、蓚酸、安息香酸、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸など)との塩などが用いられる。
本発明のDNAに対するプロモーター活性を阻害する化合物またはその塩は、本発明のタンパク質の発現の阻害、該タンパク質の機能を阻害することができるので、例えば癌(例、大腸癌、乳癌、肺癌、前立腺癌、食道癌、胃癌、肝臓癌、胆道癌、脾臓癌、腎癌、膀胱癌、子宮癌、卵巣癌、精巣癌、甲状腺癌、膵臓癌、脳腫瘍、血液腫瘍など)の予防・治療剤として有用である。
さらに、上記スクリーニングで得られた化合物から誘導される化合物も同様に用いることができる。
該スクリーニング方法で得られた化合物またはその塩を含有する医薬は、前記した本発明のタンパク質またはその塩を含有する医薬と同様にして製造することができる。
このようにして得られる製剤は、安全で低毒性であるので、例えば、ヒトまたは哺乳動物(例えば、ラット、マウス、モルモット、ウサギ、ヒツジ、ブタ、ウシ、ウマ、ネコ、イヌ、サルなど)に対して投与することができる。
該化合物またはその塩の投与量は、対象疾患、投与対象、投与ルートなどにより差異はあるが、例えば、本発明のDNAに対するプロモーター活性を阻害する化合物を経口投与する場合、一般的に成人(体重60kgとして)の乳癌患者においては、一日につき該化合物を約0.1〜100mg、好ましくは約1.0〜50mg、より好ましくは約1.0〜20mg投与する。非経口的に投与する場合は、該化合物の1回投与量は投与対象、対象疾患などによっても異なるが、例えば、本発明のDNAに対するプロモーター活性を阻害する化合物を注射剤の形で通常成人(体重60kgとして)の乳癌患者に投与する場合、一日につき該化合物を約0.01〜30mg、好ましくは約0.1〜20mg、より好ましくは約0.1〜10mgを静脈注射により投与するのが好都合である。他の動物の場合も、体重60kg当たりに換算した量を投与することができる。
このように、本発明のDNA発現不全非ヒト哺乳動物は、本発明のDNAに対するプロモーターの活性を促進または阻害する化合物またはその塩をスクリーニングする上で極めて有用であり、本発明のDNA発現不全に起因する各種疾患の原因究明または予防・治療剤の開発に大きく貢献することができる。
また、本発明のタンパク質のプロモーター領域を含有するDNAを使って、その下流に種々のタンパク質をコードする遺伝子を連結し、これを動物の卵細胞に注入していわゆるトランスジェニック動物(遺伝子移入動物)を作成すれば、特異的にそのタンパク質を合成させ、その生体での作用を検討することも可能となる。さらに上記プロモーター部分に適当なレポーター遺伝子を結合させ、これが発現するような細胞株を樹立すれば、本発明のタンパク質そのものの体内での産生能力を特異的に促進もしくは抑制する作用を持つ低分子化合物の探索系として使用できる。
本明細書において、塩基やアミノ酸などを略号で表示する場合、IUPAC−IUB Commission on Biochemical Nomenclatureによる略号あるいは当該分野における慣用略号に基づくものであり、その例を下記する。またアミノ酸に関し光学異性体があり得る場合は、特に明示しなければL体を示すものとする。
DNA :デオキシリボ核酸
cDNA :相補的デオキシリボ核酸
A :アデニン
T :チミン
G :グアニン
C :シトシン
RNA :リボ核酸
mRNA :メッセンジャーリボ核酸
dATP :デオキシアデノシン三リン酸
dTTP :デオキシチミジン三リン酸
dGTP :デオキシグアノシン三リン酸
dCTP :デオキシシチジン三リン酸
ATP :アデノシン三リン酸
EDTA :エチレンジアミン四酢酸
SDS :ドデシル硫酸ナトリウム
Gly :グリシン
Ala :アラニン
Val :バリン
Leu :ロイシン
Ile :イソロイシン
Ser :セリン
Thr :スレオニン
Cys :システイン
Met :メチオニン
Glu :グルタミン酸
Asp :アスパラギン酸
Lys :リジン
Arg :アルギニン
His :ヒスチジン
Phe :フェニルアラニン
Tyr :チロシン
Trp :トリプトファン
Pro :プロリン
Asn :アスパラギン
Gln :グルタミン
pGlu :ピログルタミン酸
Soc :セレノシステイン(selenocysteine)
また、本明細書中で繁用される置換基、保護基および試薬を下記の記号で表記する。
Me :メチル基
Et :エチル基
Bu :ブチル基
Ph :フェニル基
TC :チアゾリジン−4(R)−カルボキサミド基
Tos :p−トルエンスルフォニル
CHO :ホルミル
Bzl :ベンジル
Cl2−Bzl :2,6−ジクロロベンジル
Bom :ベンジルオキシメチル
Z :ベンジルオキシカルボニル
Cl−Z :2−クロロベンジルオキシカルボニル
Br−Z :2−ブロモベンジルオキシカルボニル
Boc :t−ブトキシカルボニル
DNP :ジニトロフェニル
Trt :トリチル
Bum :t−ブトキシメチル
Fmoc :N−9−フルオレニルメトキシカルボニル
HOBt :1−ヒドロキシベンズトリアゾール
HOOBt :3,4−ジヒドロ−3−ヒドロキシ−4−オキソ−1,2,3−ベンゾトリアジン
HONB :1−ヒドロキシ−5−ノルボルネン−2,3−ジカルボキシイミド
DCC :N,N’−ジシクロヘキシルカルボジイミド
本願明細書の配列表の配列番号は、以下の配列を示す。
〔配列番号:1〕
Nectin−2αのアミノ酸配列を示す。
〔配列番号:2〕
配列番号:1で表されるアミノ酸配列を有するNectin−2αをコードするDNAの塩基配列を示す。
〔配列番号:3〕
Nectin−2δのアミノ酸配列を示す。
〔配列番号:4〕
配列番号:3で表されるアミノ酸配列を有するNectin−2δをコードするDNAの塩基配列を示す。
〔配列番号:5〕
実施例1および2で用いられたアンチセンスオリゴヌクレオチド1の塩基配列を示す。
〔配列番号:6〕
実施例1および2で用いられたコントロールオリゴヌクレオチド1の塩基配列を示す
〔配列番号:7〕
実施例2で用いられたプライマー1の塩基配列を示す。
〔配列番号:8〕
実施例2で用いられたプライマー2の塩基配列を示す。
〔配列番号:9〕
実施例2で用いられたTaqManプローブ1の塩基配列を示す。
〔配列番号:10〕
実施例2で用いられたプライマー3の塩基配列を示す。
〔配列番号:11〕
実施例2で用いられたプライマー4の塩基配列を示す。
〔配列番号:12〕
実施例2で用いられたTaqManプローブ2の塩基配列を示す。
〔配列番号:13〕
参考例1および2で用いられたプライマー5の塩基配列を示す。
〔配列番号:14〕
参考例1で用いられたプライマー6の塩基配列を示す。
〔配列番号:15〕
参考例2で用いられたプライマー7の塩基配列を示す。
〔配列番号:16〕
参考例2で用いられたプライマー8の塩基配列を示す。
〔配列番号:17〕
PSEC0110 fisのアミノ酸配列を示す。
〔配列番号:18〕
配列番号:17で表されるアミノ酸配列を有するPSEC0110 fisをコードするDNAの塩基配列を示す。
〔配列番号:19〕
実施例3および4で用いられたアンチセンスオリゴヌクレオチド2の塩基配列を示す。
〔配列番号:20〕
実施例3および4で用いられたコントロールオリゴヌクレオチド2の塩基配列を示す。
〔配列番号:21〕
実施例4で用いられたプライマー9の塩基配列を示す。
〔配列番号:22〕
実施例4で用いられたプライマー10の塩基配列を示す。
〔配列番号:23〕
参考例3で用いられたプライマー11の塩基配列を示す。
〔配列番号:24〕
参考例3で用いられたプライマー12の塩基配列を示す。
〔配列番号:25〕
KIAA0152のアミノ酸配列を示す。
〔配列番号:26〕
配列番号:25で表されるアミノ酸配列を有するKIAA0152をコードするDNAの塩基配列を示す。
〔配列番号:27〕
実施例5および6で用いられたアンチセンスオリゴヌクレオチド3の塩基配列を示す。
〔配列番号:28〕
実施例5および6で用いられたコントロールオリゴヌクレオチド3の塩基配列を示す。
〔配列番号:29〕
実施例6で用いられたプライマー13の塩基配列を示す。
〔配列番号:30〕
実施例6で用いられたプライマー14の塩基配列を示す。
〔配列番号:31〕
参考例6で用いられたプライマー30の塩基配列を示す。
〔配列番号:32〕
参考例6で用いられたプライマー31の塩基配列を示す。
〔配列番号:33〕
参考例6で用いられたプライマー32の塩基配列を示す。
〔配列番号:34〕
参考例4で用いられたプライマー17の塩基配列を示す。
〔配列番号:35〕
参考例4で用いられたプライマー18の塩基配列を示す。
〔配列番号:36〕
参考例4で用いられたプライマー19の塩基配列を示す。
〔配列番号:37〕
参考例4で用いられたプライマー20の塩基配列を示す。
〔配列番号:38〕
DKFZP586L0724のアミノ酸配列を示す。
〔配列番号:39〕
配列番号:38で表されるアミノ酸配列を有するDKFZP586L0724をコードするDNAの塩基配列を示す。
〔配列番号:40〕
実施例7および8で用いられたアンチセンスオリゴヌクレオチド4の塩基配列を示す。
〔配列番号:41〕
実施例7および8で用いられたコントロールオリゴヌクレオチド4の塩基配列を示す。
〔配列番号:42〕
実施例8で用いられたプライマー21の塩基配列を示す。
〔配列番号:43〕
実施例8で用いられたプライマー22の塩基配列を示す。
〔配列番号:44〕
参考例5で用いられたプライマー23の塩基配列を示す。
〔配列番号:45〕
参考例5で用いられたプライマー24の塩基配列を示す。
〔配列番号:46〕
参考例5で用いられたプライマー25の塩基配列を示す。
〔配列番号:47〕
参考例5で用いられたプライマー26の塩基配列を示す。
〔配列番号:48〕
DCBLD1Lのアミノ酸配列を示す。
〔配列番号:49〕
配列番号:48で表されるアミノ酸配列を有するDCBLD1をコードするDNAの塩基配列を示す。
〔配列番号:50〕
実施例9および10で用いられたアンチセンスオリゴヌクレオチド5の塩基配列を示す。
〔配列番号:51〕
実施例9および10で用いられたコントロールオリゴヌクレオチド5の塩基配列を示す。
〔配列番号:52〕
実施例10で用いられたプライマー27の塩基配列を示す。
〔配列番号:53〕
実施例10で用いられたプライマー28の塩基配列を示す。
〔配列番号:54〕
参考例6で用いられたプライマー29の塩基配列を示す。
〔配列番号:55〕
実施例11、実施例12および実施例13で用いたsiRNA−1の塩基配列を示す。
〔配列番号:56〕
実施例11、実施例12および実施例13で用いたsiRNA−1の塩基配列を示す。
〔配列番号:57〕
実施例11、実施例12および実施例13で用いたsiRNA−2の塩基配列を示す。
〔配列番号:58〕
実施例11、実施例12および実施例13で用いたsiRNA−2の塩基配列を示す。
〔配列番号:59〕
実施例11、実施例12および実施例13で用いたsiRNA−3の塩基配列を示す。
〔配列番号:60〕
実施例11、実施例12および実施例13で用いたsiRNA−3の塩基配列を示す。
〔配列番号:61〕
実施例11、実施例12および実施例13で用いたsiRNA−4の塩基配列を示す。
〔配列番号:62〕
実施例11、実施例12および実施例13で用いたsiRNA−4の塩基配列を示す。
〔配列番号:63〕
実施例11、実施例12および実施例13で用いたsiRNA−5の塩基配列を
〔配列番号:64〕
実施例11、実施例12および実施例13で用いたsiRNA−5の塩基配列を
〔配列番号:65〕
実施例16で用いられたペプチド1のアミノ酸配列を示す。
〔配列番号:66〕
実施例16で用いられたペプチド2のアミノ酸配列を示す。
〔配列番号:67〕
実施例16で用いられたペプチド3のアミノ酸配列を示す。
〔配列番号:68〕
参考例7で用いられたプライマー33の塩基配列を示す。
〔配列番号:69〕
参考例7で用いられたプライマー34の塩基配列を示す。
〔配列番号:70〕
Nectin−2ED−FLAGタンパク質のアミノ酸配列を示す。
〔配列番号:71〕
配列番号:70で表されるNectin−2ED−FLAGタンパク質のアミノ酸配列をコードするDNAの塩基配列を示す。
以下において、実施例および参考例により本発明をより具体的にするが、この発明はこれらに限定されるものではない。
配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と実質的に同一のアミノ酸配列としては、配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と約50%以上、好ましくは約60%以上、好ましくは約70%以上、好ましくは約80%以上、好ましくは約90%以上、好ましくは約95%以上の相同性を有するアミノ酸配列などが挙げられる。
配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質としては、例えば、前記の配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と実質的に同一のアミノ酸配列を含有し、配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列を含有するタンパク質と実質的に同質の活性を有するタンパク質などが好ましい。
アミノ酸配列の相同性は、相同性計算アルゴリズムNCBI BLAST(National Center for Biotechnology Information Basic Local Alignment Search Tool)を用い、以下の条件(期待値=10;ギャップを許す;マトリクス=BLOSUM62;フィルタリング=OFF)にて計算することができる。
実質的に同質とは、それらの性質が性質的に(例、生理学的に、または薬理学的に)同質であることを示す。したがって、本発明のタンパク質の活性が同等(例、約0.01〜100倍、好ましくは約0.1〜10倍、より好ましくは0.5〜2倍)であることが好ましいが、これらの活性の程度、タンパク質の分子量などの量的要素は異なっていてもよい。
また、本発明で用いられるタンパク質としては、例えば、(i)配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列中の1または2個以上(例えば1〜50個程度、好ましくは1〜30個程度、より好ましくは1〜10個程度、さらに好ましくは数(1〜5)個)のアミノ酸が欠失したアミノ酸配列、(ii)配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列に1または2個以上(例えば1〜50個程度、好ましくは1〜30個程度、より好ましくは1〜10個程度、さらに好ましくは数(1〜5)個)のアミノ酸が付加したアミノ酸配列、(iii)配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列に1または2個以上(例えば1〜50個程度、好ましくは1〜30個程度、より好ましくは1〜10個程度、さらに好ましくは数(1〜5)個)のアミノ酸が挿入されたアミノ酸配列、(iv)配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列中の1または2個以上(例えば1〜50個程度、好ましくは1〜30個程度、より好ましくは1〜10個程度、さらに好ましくは数(1〜5)個)のアミノ酸が他のアミノ酸で置換されたアミノ酸配列、または(v)それらを組み合わせたアミノ酸配列を含有するタンパク質などのいわゆるムテインも含まれる。
上記のようにアミノ酸配列が挿入、欠失または置換されている場合、その挿入、欠失または置換の位置としては、とくに限定されない。
本明細書におけるタンパク質は、ペプチド標記の慣例に従って左端がN末端(アミノ末端)、右端がC末端(カルボキシル末端)である。配列番号:1で表わされるアミノ酸配列を含有するタンパク質をはじめとする、本発明で用いられるタンパク質は、C末端がカルボキシル基(−COOH)、カルボキシレート(−COO−)、アミド(−CONH2)またはエステル(−COOR)の何れであってもよい。
ここでエステルにおけるRとしては、例えば、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチルなどのC1−6アルキル基、例えば、シクロペンチル、シクロヘキシルなどのC3−8シクロアルキル基、例えば、フェニル、α−ナフチルなどのC6−12アリール基、例えば、ベンジル、フェネチルなどのフェニル−C1−2アルキル基もしくはα−ナフチルメチルなどのα−ナフチル−C1−2アルキル基などのC7−14アラルキル基、ピバロイルオキシメチル基などが用いられる。
本発明で用いられるタンパク質がC末端以外にカルボキシル基(またはカルボキシレート)を有している場合、カルボキシル基がアミド化またはエステル化されているものも本発明で用いられるタンパク質に含まれる。この場合のエステルとしては、例えば上記したC末端のエステルなどが用いられる。
さらに、本発明で用いられるタンパク質には、N末端のアミノ酸残基(例、メチオニン残基)のアミノ基が保護基(例えば、ホルミル基、アセチル基などのC1−6アルカノイルなどのC1−6アシル基など)で保護されているもの、生体内で切断されて生成するN末端のグルタミン残基がピログルタミン酸化したもの、分子内のアミノ酸の側鎖上の置換基(例えば−OH、−SH、アミノ基、イミダゾール基、インドール基、グアニジノ基など)が適当な保護基(例えば、ホルミル基、アセチル基などのC1−6アルカノイル基などのC1−6アシル基など)で保護されているもの、あるいは糖鎖が結合したいわゆる糖タンパク質などの複合タンパク質なども含まれる。
本発明で用いられるタンパク質の具体例としては、例えば、配列番号:1で表されるアミノ酸配列を含有するタンパク質、配列番号:3で表されるアミノ酸配列を含有するタンパク質、配列番号:17で表されるアミノ酸配列を含有するタンパク質、配列番号:25で表されるアミノ酸配列を含有するタンパク質、配列番号:38で表されるアミノ酸配列を含有するタンパク質、配列番号:48で表されるアミノ酸配列を含有するタンパク質などがあげられる。
本発明で用いられるタンパク質の部分ペプチドとしては、前記した本発明で用いられるタンパク質の部分ペプチドであって、好ましくは、前記した本発明で用いられるタンパク質と同様の性質を有するものであればいずれのものでもよい。
例えば、本発明で用いられるタンパク質の構成アミノ酸配列のうち少なくとも20個以上、好ましくは50個以上、さらに好ましくは70個以上、より好ましくは100個以上、最も好ましくは200個以上のアミノ酸配列を有するペプチドなどが用いられる。
また、本発明で用いられる部分ペプチドは、そのアミノ酸配列中の1または2個以上(好ましくは1〜20個程度、より好ましくは1〜10個程度、さらに好ましくは数(1〜5)個)のアミノ酸が欠失し、または、そのアミノ酸配列に1または2個以上(好ましくは1〜20個程度、より好ましくは1〜10個程度、さらに好ましくは数(1〜5)個)のアミノ酸が付加し、または、そのアミノ酸配列に1または2個以上(好ましくは1〜20個程度、より好ましくは1〜10個程度、さらに好ましくは数(1〜5)個)のアミノ酸が挿入され、または、そのアミノ酸配列中の1または2個以上(好ましくは1〜20個程度、より好ましくは1〜10個程度、より好ましくは数個、さらに好ましくは1〜5個程度)のアミノ酸が他のアミノ酸で置換されていてもよい。
また、本発明で用いられる部分ペプチドはC末端がカルボキシル基(−COOH)、カルボキシレート(−COO−)、アミド(−CONH2)またはエステル(−COOR)の何れであってもよい。
さらに、本発明で用いられる部分ペプチドには、前記した本発明で用いられるタンパク質と同様に、C末端以外にカルボキシル基(またはカルボキシレート)を有しているもの、N末端のアミノ酸残基(例、メチオニン残基)のアミノ基が保護基で保護されているもの、N端側が生体内で切断され生成したグルタミン残基がピログルタミン酸化したもの、分子内のアミノ酸の側鎖上の置換基が適当な保護基で保護されているもの、あるいは糖鎖が結合したいわゆる糖ペプチドなどの複合ペプチドなども含まれる。
具体的には、
(1)配列番号:65で表されるアミノ酸配列(配列番号:1または配列番号:3で表されるアミノ酸配列の88番目から101番目までのアミノ酸配列のN末端に、Cysを付加した配列)を有するペプチド、
(2)配列番号:66で表されるアミノ酸配列(配列番号:1で表されるアミノ酸配列の347番目から360番目までのアミノ酸配列のC末端に、Cysを付加した配列)を有するペプチド、
(3)配列番号:67で表されるアミノ酸配列(配列番号:3で表されるアミノ酸配列の426番目から439番目までのアミノ酸配列のN末端に、Cysを付加した配列)を有するペプチド、
(4)配列番号:1または配列番号:3で表されるアミノ酸配列を含有するタンパク質の細胞外領域全体、または当該領域中に含まれる免疫原性ペプチド(エピトープ)などが用いられる。
かかる免疫原性ペプチドの長さは免疫原性を有するような長さである限り特に限定されないが、例えば8個、好ましくは10個、より好ましくは12個の連続するアミノ酸残基を有するものが挙げられる。
本発明で用いられる部分ペプチドは抗体作成のための抗原としても用いることができる。
本発明で用いられるタンパク質または部分ペプチドの塩としては、生理学的に許容される酸(例、無機酸、有機酸)や塩基(例、アルカリ金属塩)などとの塩が用いられ、とりわけ生理学的に許容される酸付加塩が好ましい。このような塩としては、例えば、無機酸(例、塩酸、リン酸、臭化水素酸、硫酸)との塩、あるいは有機酸(例、酢酸、ギ酸、プロピオン酸、フマル酸、マレイン酸、コハク酸、酒石酸、クエン酸、リンゴ酸、蓚酸、安息香酸、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸)との塩などが用いられる。
本発明で用いられるタンパク質もしくはその部分ペプチドまたはその塩は、前述したヒトや温血動物の細胞または組織から自体公知のタンパク質の精製方法によって製造することもできるし、タンパク質をコードするDNAを含有する形質転換体を培養することによっても製造することができる。また、後述のペプチド合成法に準じて製造することもできる。
ヒトや哺乳動物の組織または細胞から製造する場合、ヒトや哺乳動物の組織または細胞をホモジナイズした後、酸などで抽出を行ない、該抽出液を逆相クロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィーなどのクロマトグラフィーを組み合わせることにより精製単離することができる。
本発明で用いられるタンパク質もしくは部分ペプチドまたはその塩、またはそのアミド体の合成には、通常市販のタンパク質合成用樹脂を用いることができる。そのような樹脂としては、例えば、クロロメチル樹脂、ヒドロキシメチル樹脂、ベンズヒドリルアミン樹脂、アミノメチル樹脂、4−ベンジルオキシベンジルアルコール樹脂、4−メチルベンズヒドリルアミン樹脂、PAM樹脂、4−ヒドロキシメチルメチルフェニルアセトアミドメチル樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、4−(2’,4’−ジメトキシフェニル−ヒドロキシメチル)フェノキシ樹脂、4−(2’,4’−ジメトキシフェニル−Fmocアミノエチル)フェノキシ樹脂などを挙げることができる。このような樹脂を用い、α−アミノ基と側鎖官能基を適当に保護したアミノ酸を、目的とするタンパク質の配列通りに、自体公知の各種縮合方法に従い、樹脂上で縮合させる。反応の最後に樹脂からタンパク質または部分ペプチドを切り出すと同時に各種保護基を除去し、さらに高希釈溶液中で分子内ジスルフィド結合形成反応を実施し、目的のタンパク質もしくは部分ペプチドまたはそれらのアミド体を取得する。
上記した保護アミノ酸の縮合に関しては、タンパク質合成に使用できる各種活性化試薬を用いることができるが、特に、カルボジイミド類がよい。カルボジイミド類としては、DCC、N,N’−ジイソプロピルカルボジイミド、N−エチル−N’−(3−ジメチルアミノプロリル)カルボジイミドなどが用いられる。これらによる活性化にはラセミ化抑制添加剤(例えば、HOBt,HOOBt)とともに保護アミノ酸を直接樹脂に添加するかまたは、対称酸無水物またはHOBtエステルあるいはHOOBtエステルとしてあらかじめ保護アミノ酸の活性化を行なった後に樹脂に添加することができる。
保護アミノ酸の活性化や樹脂との縮合に用いられる溶媒としては、タンパク質縮合反応に使用しうることが知られている溶媒から適宜選択されうる。例えば、N,N−ジメチルホルムアミド,N,N−ジメチルアセトアミド,N−メチルピロリドンなどの酸アミド類、塩化メチレン,クロロホルムなどのハロゲン化炭化水素類、トリフルオロエタノールなどのアルコール類、ジメチルスルホキシドなどのスルホキシド類、ピリジン,ジオキサン,テトラヒドロフランなどのエーテル類、アセトニトリル,プロピオニトリルなどのニトリル類、酢酸メチル,酢酸エチルなどのエステル類あるいはこれらの適宜の混合物などが用いられる。反応温度はタンパク質結合形成反応に使用され得ることが知られている範囲から適宜選択され、通常約−20〜50℃の範囲から適宜選択される。活性化されたアミノ酸誘導体は通常1.5〜4倍過剰で用いられる。ニンヒドリン反応を用いたテストの結果、縮合が不十分な場合には保護基の脱離を行なうことなく縮合反応を繰り返すことにより十分な縮合を行なうことができる。反応を繰り返しても十分な縮合が得られないときには、無水酢酸またはアセチルイミダゾールを用いて未反応アミノ酸をアセチル化することによって、後の反応に影響を与えないようにすることができる。
原料のアミノ基の保護基としては、例えば、Z、Boc、t−ペンチルオキシカルボニル、イソボルニルオキシカルボニル、4−メトキシベンジルオキシカルボニル、Cl−Z、Br−Z、アダマンチルオキシカルボニル、トリフルオロアセチル、フタロイル、ホルミル、2−ニトロフェニルスルフェニル、ジフェニルホスフィノチオイル、Fmocなどが用いられる。
カルボキシル基は、例えば、アルキルエステル化(例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、t−ブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、2−アダマンチルなどの直鎖状、分枝状もしくは環状アルキルエステル化)、アラルキルエステル化(例えば、ベンジルエステル、4−ニトロベンジルエステル、4−メトキシベンジルエステル、4−クロロベンジルエステル、ベンズヒドリルエステル化)、フェナシルエステル化、ベンジルオキシカルボニルヒドラジド化、t−ブトキシカルボニルヒドラジド化、トリチルヒドラジド化などによって保護することができる。
セリンの水酸基は、例えば、エステル化またはエーテル化によって保護することができる。このエステル化に適する基としては、例えば、アセチル基などの低級(C1−6)アルカノイル基、ベンゾイル基などのアロイル基、ベンジルオキシカルボニル基、エトキシカルボニル基などの炭酸から誘導される基などが用いられる。また、エーテル化に適する基としては、例えば、ベンジル基、テトラヒドロピラニル基、t−ブチル基などである。
チロシンのフェノール性水酸基の保護基としては、例えば、Bzl、Cl2−Bzl、2−ニトロベンジル、Br−Z、t−ブチルなどが用いられる。
ヒスチジンのイミダゾールの保護基としては、例えば、Tos、4−メトキシ−2,3,6−トリメチルベンゼンスルホニル、DNP、ベンジルオキシメチル、Bum、Boc、Trt、Fmocなどが用いられる。
原料のカルボキシル基の活性化されたものとしては、例えば、対応する酸無水物、アジド、活性エステル〔アルコール(例えば、ペンタクロロフェノール、2,4,5−トリクロロフェノール、2,4−ジニトロフェノール、シアノメチルアルコール、パラニトロフェノール、HONB、N−ヒドロキシスクシミド、N−ヒドロキシフタルイミド、HOBt)とのエステル〕などが用いられる。原料のアミノ基の活性化されたものとしては、例えば、対応するリン酸アミドが用いられる。
保護基の除去(脱離)方法としては、例えば、Pd−黒あるいはPd−炭素などの触媒の存在下での水素気流中での接触還元や、また、無水フッ化水素、メタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、トリフルオロ酢酸あるいはこれらの混合液などによる酸処理や、ジイソプロピルエチルアミン、トリエチルアミン、ピペリジン、ピペラジンなどによる塩基処理、また液体アンモニア中ナトリウムによる還元なども用いられる。上記酸処理による脱離反応は、一般に約−20℃〜40℃の温度で行なわれるが、酸処理においては、例えば、アニソール、フェノール、チオアニソール、メタクレゾール、パラクレゾール、ジメチルスルフィド、1,4−ブタンジチオール、1,2−エタンジチオールなどのようなカチオン捕捉剤の添加が有効である。また、ヒスチジンのイミダゾール保護基として用いられる2,4−ジニトロフェニル基はチオフェノール処理により除去され、トリプトファンのインドール保護基として用いられるホルミル基は上記の1,2−エタンジチオール、1,4−ブタンジチオールなどの存在下の酸処理による脱保護以外に、希水酸化ナトリウム溶液、希アンモニアなどによるアルカリ処理によっても除去される。
原料の反応に関与すべきでない官能基の保護ならびに保護基、およびその保護基の脱離、反応に関与する官能基の活性化などは公知の基または公知の手段から適宜選択しうる。
タンパク質または部分ペプチドのアミド体を得る別の方法としては、例えば、まず、カルボキシ末端アミノ酸のα−カルボキシル基をアミド化して保護した後、アミノ基側にペプチド(タンパク質)鎖を所望の鎖長まで延ばした後、該ペプチド鎖のN末端のα−アミノ基の保護基のみを除いたタンパク質または部分ペプチドとC末端のカルボキシル基の保護基のみを除去したタンパク質または部分ペプチドとを製造し、これらのタンパク質またはペプチドを上記したような混合溶媒中で縮合させる。縮合反応の詳細については上記と同様である。縮合により得られた保護タンパク質またはペプチドを精製した後、上記方法によりすべての保護基を除去し、所望の粗タンパク質またはペプチドを得ることができる。この粗タンパク質またはペプチドは既知の各種精製手段を駆使して精製し、主要画分を凍結乾燥することで所望のタンパク質またはペプチドのアミド体を得ることができる。
タンパク質またはペプチドのエステル体を得るには、例えば、カルボキシ末端アミノ酸のα−カルボキシル基を所望のアルコール類と縮合しアミノ酸エステルとした後、タンパク質またはペプチドのアミド体と同様にして、所望のタンパク質またはペプチドのエステル体を得ることができる。
本発明で用いられる部分ペプチドまたはそれらの塩は、自体公知のペプチドの合成法に従って、あるいは本発明で用いられるタンパク質を適当なペプチダーゼで切断することによって製造することができる。ペプチドの合成法としては、例えば、固相合成法、液相合成法のいずれによっても良い。すなわち、本発明で用いられる部分ペプチドを構成し得る部分ペプチドもしくはアミノ酸と残余部分とを縮合させ、生成物が保護基を有する場合は保護基を脱離することにより目的のペプチドを製造することができる。公知の縮合方法や保護基の脱離としては、例えば、以下の(i)〜(v)に記載された方法が挙げられる。
(i) M.BodanszkyおよびM.A.Ondetti、ペプチド・シンセシス(Peptide Synthesis),Interscience Publishers,New York(1966年)
(ii)SchroederおよびLuebke、ザ・ペプチド(The Peptide),Academic Press,New York(1965年)
(iii)泉屋信夫他、ペプチド合成の基礎と実験、丸善(株)(1975年)
(iv)矢島治明および榊原俊平、生化学実験講座1、タンパク質の化学IV、205、(1977年)
(v)矢島治明監修、続医薬品の開発、第14巻、ペプチド合成、広川書店
また、反応後は通常の精製法、例えば、溶媒抽出・蒸留・カラムクロマトグラフィー・液体クロマトグラフィー・再結晶などを組み合わせて本発明で用いられる部分ペプチドを精製単離することができる。上記方法で得られる部分ペプチドが遊離体である場合は、公知の方法あるいはそれに準じる方法によって適当な塩に変換することができるし、逆に塩で得られた場合は、公知の方法あるいはそれに準じる方法によって遊離体または他の塩に変換することができる。
本発明で用いられるタンパク質をコードするポリヌクレオチドとしては、前述した本発明で用いられるタンパク質をコードする塩基配列を含有するものであればいかなるものであってもよい。好ましくはDNAである。DNAとしては、ゲノムDNA、ゲノムDNAライブラリー、前記した細胞・組織由来のcDNA、前記した細胞・組織由来のcDNAライブラリー、合成DNAのいずれでもよい。
ライブラリーに使用するベクターは、バクテリオファージ、プラスミド、コスミド、ファージミドなどいずれであってもよい。また、前記した細胞・組織よりtotal RNAまたはmRNA画分を調製したものを用いて直接Reverse Transcriptase Polymerase Chain Reaction(以下、RT−PCR法と略称する)によって増幅することもできる。
本発明で用いられるタンパク質をコードするDNAとしては、例えば、配列番号:2、配列番号:4、配列番号:18、配列番号:26、配列番号:39もしくは配列番号:49で表される塩基配列を含有するDNA、または配列番号:2、配列番号:4、配列番号:18、配列番号:26、配列番号:39もしくは配列番号:49で表される塩基配列とハイストリンジェントな条件下でハイブリダイズする塩基配列を含有し、配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38もしくは配列番号:48で表されるアミノ酸配列を含有するタンパク質と実質的に同質の性質を有するタンパク質をコードするDNAであれば何れのものでもよい。
配列番号:2、配列番号:4、配列番号:18、配列番号:26、配列番号:39または配列番号:49で表される塩基配列とハイストリンジェントな条件下でハイブリダイズできるDNAとしては、例えば、配列番号:2、配列番号:4、配列番号:18、配列番号:26、配列番号:39または配列番号:49で表される塩基配列と約50%以上、好ましくは約60%以上、好ましくは約70%以上、好ましくは約80%以上、好ましくは約90%以上、好ましくは約95%以上の相同性を有する塩基配列を含有するDNAなどが用いられる。
ハイブリダイゼーションは、自体公知の方法あるいはそれに準じる方法、例えば、Molecular Cloning 2nd(J.Sambrook et al.,Cold Spring Harbor Lab.Press,1989)に記載の方法などに従って行なうことができる。また、市販のライブラリーを使用する場合、添付の使用説明書に記載の方法に従って行なうことができる。より好ましくは、ハイストリンジェントな条件に従って行なうことができる。
ハイストリンジェントな条件とは、例えば、ナトリウム濃度が約19〜40mM、好ましくは約19〜20mMで、温度が約50〜70℃、好ましくは約60〜65℃の条件を示す。特に、ナトリウム濃度が約19mMで温度が約65℃の場合が最も好ましい。
より具体的には、(i)配列番号:1で表されるアミノ酸配列を含有するタンパク質をコードするDNAとしては、配列番号:2で表される塩基配列を含有するDNAまたは配列番号:3で表される塩基配列を含有するDNAなどが、(ii)配列番号:3で表されるアミノ酸配列を含有するタンパク質をコードするDNAとしては、配列番号:4で表される塩基配列を含有するDNAなどが、(iii)配列番号:17で表されるアミノ酸配列を含有するタンパク質をコードするDNAとしては、配列番号:18で表される塩基配列を含有するDNAなどが、(iv)配列番号:25で表されるアミノ酸配列を含有するタンパク質をコードするDNAとしては、配列番号:26で表される塩基配列を含有するDNAなどが、(v)配列番号:38で表されるアミノ酸配列を含有するタンパク質をコードするDNAとしては、配列番号:39で表される塩基配列を含有するDNAなどが、(vi)配列番号:48で表されるアミノ酸配列を含有するタンパク質をコードするDNAとしては、配列番号:49で表される塩基配列を含有するDNAなどが用いられる。
本発明で用いられる部分ペプチドをコードするポリヌクレオチド(例、DNA)としては、前述した本発明で用いられる部分ペプチドをコードする塩基配列を含有するものであればいかなるものであってもよい。また、ゲノムDNA、ゲノムDNAライブラリー、前記した細胞・組織由来のcDNA、前記した細胞・組織由来のcDNAライブラリー、合成DNAのいずれでもよい。
本発明で用いられる部分ペプチドをコードするDNAとしては、例えば、配列番号:2、配列番号:4、配列番号:18、配列番号:26、配列番号:39または配列番号:49で表される塩基配列を含有するDNAの一部分を有するDNA、または配列番号:2、配列番号:4、配列番号:18、配列番号:26、配列番号:39または配列番号:49で表される塩基配列とハイストリンジェントな条件下でハイブリダイズする塩基配列を含有し、本発明のタンパク質と実質的に同質の活性を有するタンパク質をコードするDNAの一部分を含有するDNAなどが用いられる。
配列番号:2、配列番号:4、配列番号:18、配列番号:26、配列番号:39または配列番号:49で表される塩基配列とハイブリダイズできるDNAは、前記と同意義を示す。
ハイブリダイゼーションの方法およびハイストリンジェントな条件は前記と同様のものが用いられる。
本発明で用いられるタンパク質、部分ペプチド(以下、これらをコードするDNAのクローニングおよび発現の説明においては、これらを単に本発明のタンパク質と略記する場合がある)を完全にコードするDNAのクローニングの手段としては、本発明のタンパク質をコードする塩基配列の一部分を有する合成DNAプライマーを用いてPCR法によって増幅するか、または適当なベクターに組み込んだDNAを本発明のタンパク質の一部あるいは全領域をコードするDNA断片もしくは合成DNAを用いて標識したものとのハイブリダイゼーションによって選別することができる。ハイブリダイゼーションの方法は、例えば、Molecular Cloning 2nd(J.Sambrook et al.,Cold Spring Harbor Lab.Press,1989)に記載の方法などに従って行なうことができる。また、市販のライブラリーを使用する場合、添付の使用説明書に記載の方法に従って行なうことができる。
DNAの塩基配列の変換は、PCR、公知のキット、例えば、MutanTM−super Express Km(宝酒造(株))、MutanTM−K(宝酒造(株))等を用いて、ODA−LA PCR法、Gapped duplex法、Kunkel法等の自体公知の方法あるいはそれらに準じる方法に従って行なうことができる。
クローン化されたタンパク質をコードするDNAは目的によりそのまま、または所望により制限酵素で消化したり、リンカーを付加したりして使用することができる。該DNAはその5’末端側に翻訳開始コドンとしてのATGを有し、また3’末端側には翻訳終止コドンとしてのTAA、TGAまたはTAGを有していてもよい。これらの翻訳開始コドンや翻訳終止コドンは、適当な合成DNAアダプターを用いて付加することもできる。
本発明のタンパク質の発現ベクターは、例えば、(イ)本発明のタンパク質をコードするDNAから目的とするDNA断片を切り出し、(ロ)該DNA断片を適当な発現ベクター中のプロモーターの下流に連結することにより製造することができる。
ベクターとしては、大腸菌由来のプラスミド(例、pBR322,pBR325,pUC12,pUC13)、枯草菌由来のプラスミド(例、pUB110,pTP5,pC194)、酵母由来プラスミド(例、pSH19,pSH15)、λファージなどのバクテリオファージ、レトロウイルス,ワクシニアウイルス,バキュロウイルスなどの動物ウイルスなどの他、pA1−11、pXT1、pRc/CMV、pRc/RSV、pcDNAI/Neoなどが用いられる。
本発明で用いられるプロモーターとしては、遺伝子の発現に用いる宿主に対応して適切なプロモーターであればいかなるものでもよい。例えば、動物細胞を宿主として用いる場合は、SRαプロモーター、SV40プロモーター、LTRプロモーター、CMVプロモーター、HSV−TKプロモーターなどが挙げられる。
これらのうち、CMV(サイトメガロウイルス)プロモーター、SRαプロモーターなどを用いるのが好ましい。宿主がエシェリヒア属菌である場合は、trpプロモーター、lacプロモーター、recAプロモーター、λPLプロモーター、lppプロモーター、T7プロモーターなどが、宿主がバチルス属菌である場合は、SPO1プロモーター、SPO2プロモーター、penPプロモーターなど、宿主が酵母である場合は、PHO5プロモーター、PGKプロモーター、GAPプロモーター、ADHプロモーターなどが好ましい。宿主が昆虫細胞である場合は、ポリヘドリンプロモーター、P10プロモーターなどが好ましい。
発現ベクターには、以上の他に、所望によりエンハンサー、スプライシングシグナル、ポリA付加シグナル、選択マーカー、SV40複製オリジン(以下、SV40oriと略称する場合がある)などを含有しているものを用いることができる。選択マーカーとしては、例えば、ジヒドロ葉酸還元酵素(以下、dhfrと略称する場合がある)遺伝子〔メソトレキセート(MTX)耐性〕、アンピシリン耐性遺伝子(以下、Amprと略称する場合がある)、ネオマイシン耐性遺伝子(以下、Neorと略称する場合がある、G418耐性)等が挙げられる。特に、dhfr遺伝子欠損チャイニーズハムスター細胞を用いてdhfr遺伝子を選択マーカーとして使用する場合、目的遺伝子をチミジンを含まない培地によっても選択できる。
また、必要に応じて、宿主に合ったシグナル配列を、本発明のタンパク質のN端末側に付加する。宿主がエシェリヒア属菌である場合は、PhoA・シグナル配列、OmpA・シグナル配列などが、宿主がバチルス属菌である場合は、α−アミラーゼ・シグナル配列、サブチリシン・シグナル配列などが、宿主が酵母である場合は、MFα・シグナル配列、SUC2・シグナル配列など、宿主が動物細胞である場合には、インシュリン・シグナル配列、α−インターフェロン・シグナル配列、抗体分子・シグナル配列などがそれぞれ利用できる。
このようにして構築された本発明のタンパク質をコードするDNAを含有するベクターを用いて、形質転換体を製造することができる。
宿主としては、例えば、エシェリヒア属菌、バチルス属菌、酵母、昆虫細胞、昆虫、動物細胞などが用いられる。
エシェリヒア属菌の具体例としては、例えば、エシェリヒア・コリ(Escherichia coli)K12・DH1〔Proc.Natl.Aead.Sci.USA,60巻,160(1968)〕,JM103〔Nucleic Acids Research,9巻,309(1981)〕,JA221〔Journal of Molecular Biology,120巻,517(1978)〕,HB101〔Journal of Molecular Biology,41巻,459(1969)〕,C600〔Genetics,39巻,440(1954)〕などが用いられる。
バチルス属菌としては、例えば、バチルス・サブチルス(Bacillus subtilis)MI114〔Gene,24巻,255(1983)〕,207−21〔Journal of Biochemistry,95巻,87(1984)〕などが用いられる。
酵母としては、例えば、サッカロマイセス セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)AH22,AH22R−,NA87−11A,DKD−5D,20B−12、シゾサッカロマイセス ポンベ(Schizosaccharomyces pombe)NCYC1913,NCYC2036、ピキア パストリス(Pichia pastoris)KM71などが用いられる。
昆虫細胞としては、例えば、ウイルスがAcNPVの場合は、夜盗蛾の幼虫由来株化細胞(Spodoptera frugiperda cell;Sf細胞)、Trichoplusia niの中腸由来のMG1細胞、Trichoplusia niの卵由来のHigh FiveTM細胞、Mamestra brassicae由来の細胞またはEstigmena acrea由来の細胞などが用いられる。ウイルスがBmNPVの場合は、蚕由来株化細胞(Bombyx mori N細胞;BmN細胞)などが用いられる。該Sf細胞としては、例えば、Sf9細胞(ATCC CRL1711)、Sf21細胞(以上、Vaughn,J.L.ら、イン・ヴィボ(In Vivo),13,213−217,(1977))などが用いられる。
昆虫としては、例えば、カイコの幼虫などが用いられる〔前田ら、ネイチャー(Nature),315巻,592(1985)〕。
動物細胞としては、例えば、サル細胞COS−7,Vero,チャイニーズハムスター細胞CHO(以下、CHO細胞と略記),dhfr遺伝子欠損チャイニーズハムスター細胞CHO(以下、CHO(dhfr−)細胞と略記),マウスL細胞,マウスAtT−20,マウスミエローマ細胞,マウスATDC5細胞,ラットGH3,ヒトFL細胞などが用いられる。
エシェリヒア属菌を形質転換するには、例えば、Proc.Natl.Acad.Sci.USA,69巻,2110(1972)やGene,17巻,107(1982)などに記載の方法に従って行なうことができる。
バチルス属菌を形質転換するには、例えば、Molecular & General Genetics,168巻,111(1979)などに記載の方法に従って行なうことができる。
酵母を形質転換するには、例えば、Methods in Enzymology,194巻,182−187(1991)、Proc.Natl.Acad.Sci.USA,75巻,1929(1978)などに記載の方法に従って行なうことができる。
昆虫細胞または昆虫を形質転換するには、例えば、Bio/Technology,6,47−55(1988)などに記載の方法に従って行なうことができる。
動物細胞を形質転換するには、例えば、細胞工学別冊8 新細胞工学実験プロトコール.263−267(1995)(秀潤社発行)、Virology,52巻,456(1973)に記載の方法に従って行なうことができる。
このようにして、タンパク質をコードするDNAを含有する発現ベクターで形質転換された形質転換体を得ることができる。
宿主がエシェリヒア属菌、バチルス属菌である形質転換体を培養する際、培養に使用される培地としては液体培地が適当であり、その中には該形質転換体の生育に必要な炭素源、窒素源、無機物その他が含有せしめられる。炭素源としては、例えば、グルコース、デキストリン、可溶性澱粉、ショ糖など、窒素源としては、例えば、アンモニウム塩類、硝酸塩類、コーンスチープ・リカー、ペプトン、カゼイン、肉エキス、大豆粕、バレイショ抽出液などの無機または有機物質、無機物としては、例えば、塩化カルシウム、リン酸二水素ナトリウム、塩化マグネシウムなどが挙げられる。また、酵母エキス、ビタミン類、成長促進因子などを添加してもよい。培地のpHは約5〜8が望ましい。
エシェリヒア属菌を培養する際の培地としては、例えば、グルコース、カザミノ酸を含むM9培地〔Miller,Journal of Experiments in Molecular Genetics,431−433,Cold Spring Harbor Laboratory,New York 1972〕が好ましい。ここに必要によりプロモーターを効率よく働かせるために、例えば、3β−インドリルアクリル酸のような薬剤を加えることができる。
宿主がエシェリヒア属菌の場合、培養は通常約15〜43℃で約3〜24時間行ない、必要により、通気や撹拌を加えることもできる。
宿主がバチルス属菌の場合、培養は通常約30〜40℃で約6〜24時間行ない、必要により通気や撹拌を加えることもできる。
宿主が酵母である形質転換体を培養する際、培地としては、例えば、バークホールダー(Burkholder)最小培地〔Proc.Natl.Acad.Sci.USA,77巻,4505(1980)〕や0.5%カザミノ酸を含有するSD培地〔Proc.Natl.Acad.Sci.USA,81巻,5330(1984)〕が挙げられる。培地のpHは約5〜8に調整するのが好ましい。培養は通常約20℃〜35℃で約24〜72時間行ない、必要に応じて通気や撹拌を加える。
宿主が昆虫細胞または昆虫である形質転換体を培養する際、培地としては、Grace’s Insect Medium(Nature,195,788(1962))に非働化した10%ウシ血清等の添加物を適宜加えたものなどが用いられる。培地のpHは約6.2〜6.4に調整するのが好ましい。培養は通常約27℃で約3〜5日間行ない、必要に応じて通気や撹拌を加える。
宿主が動物細胞である形質転換体を培養する際、培地としては、例えば、約5〜20%の胎仔牛血清を含むMEM培地〔Science,122巻,501(1952)〕,DMEM培地〔Virology,8巻,396(1959)〕,RPMI 1640培地〔The Journal of the American Medical Association,199巻,519(1967〕,199培地〔Proceeding of the Society for the Biological Medicine,73巻,1(1950)〕などが用いられる。pHは約6〜8であるのが好ましい。培養は通常約30〜40℃で約15〜60時間行ない、必要に応じて通気や撹拌を加える。
以上のようにして、形質転換体の細胞内、細胞膜または細胞外に本発明のタンパク質を生成せしめることができる。
上記培養物から本発明のタンパク質を分離精製するには、例えば、下記の方法により行なうことができる。
本発明のタンパク質を培養菌体あるいは細胞から抽出するに際しては、培養後、公知の方法で菌体あるいは細胞を集め、これを適当な緩衝液に懸濁し、超音波、リゾチームおよび/または凍結融解などによって菌体あるいは細胞を破壊したのち、遠心分離やろ過によりタンパク質の粗抽出液を得る方法などが適宜用いられる。緩衝液の中に尿素や塩酸グアニジンなどのタンパク質変性剤や、トリトンX−100TMなどの界面活性剤が含まれていてもよい。培養液中にタンパク質が分泌される場合には、培養終了後、それ自体公知の方法で菌体あるいは細胞と上清とを分離し、上清を集める。
このようにして得られた培養上清、あるいは抽出液中に含まれるタンパタ質の精製は、自体公知の分離・精製法を適切に組み合わせて行なうことができる。これらの公知の分離、精製法としては、塩析や溶媒沈澱法などの溶解度を利用する方法、透析法、限外ろ過法、ゲルろ過法、およびSDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動法などの主として分子量の差を利用する方法、イオン交換クロマトグラフィーなどの荷電の差を利用する方法、アフィニティークロマトグラフィーなどの特異的親和性を利用する方法、逆相高速液体クロマトグラフィーなどの疎水性の差を利用する方法、等電点電気泳動法などの等電点の差を利用する方法などが用いられる。
かくして得られるタンパク質が遊離体で得られた場合には、自体公知の方法あるいはそれに準じる方法によって塩に変換することができ、逆に塩で得られた場合には自体公知の方法あるいはそれに準じる方法により、遊離体または他の塩に変換することができる。
なお、組換え体が産生するタンパク質を、精製前または精製後に適当なタンパク質修飾酵素を作用させることにより、任意に修飾を加えたり、ポリペプチドを部分的に除去することもできる。タンパク質修飾酵素としては、例えば、トリプシン、キモトリプシン、アルギニルエンドペプチダーゼ、プロテインキナーゼ、グリコシダーゼなどが用いられる。
かくして生成する本発明のタンパク質の存在は、特異抗体を用いたエンザイムイムノアッセイやウェスタンブロッティングなどにより測定することができる。
本発明で用いられるタンパク質もしくは部分ペプチドまたはその塩に対する抗体(以下、本発明の抗体と略記することがある)は、本発明で用いられるタンパク質もしくは部分ペプチドまたはその塩を認識し得る抗体であれば、ポリクローナル抗体、モノクローナル抗体の何れであってもよい。
本発明で用いられるタンパク質もしくは部分ペプチドまたはその塩(以下、抗体の説明においては、これらを単に本発明のタンパク質と略記する場合がある)に対する抗体は、自体公知の抗体または抗血清の製造法に従って製造することができる。
以下に、本発明の抗体の抗原調製法、および該抗体の製造法について説明する。
(1)抗原の調製
本発明の抗体を調製するために使用される抗原としては、例えば、配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列を含有するタンパク質もしくはその部分ペプチドまたはその塩と同一の抗原決定基を1種あるいは2種以上有する(合成)ペプチドなど何れのものも使用することができる(以下、これらを単に本発明の抗原と称することもある)。
本発明の抗原の具体例としては、
(1)配列番号:65で表されるアミノ酸配列(配列番号:1または配列番号:3で表されるアミノ酸配列の88番目から101番目までのアミノ酸配列のN末端に、Cysを付加した配列)を有するペプチド、
(2)配列番号:66で表されるアミノ酸配列(配列番号:1で表されるアミノ酸配列の347番目から360番目までのアミノ酸配列のC末端に、Cysを付加した配列)を有するペプチド、
(3)配列番号:67で表されるアミノ酸配列(配列番号:3で表されるアミノ酸配列の426番目から439番目までのアミノ酸配列のN末端に、Cysを付加した配列)を有するペプチド、
(4)配列番号:1または配列番号:3で表されるアミノ酸配列を含有するタンパク質の細胞外領域全体、または当該領域中に含まれる免疫原性ペプチド(エピトープ)などが挙げられる。
かかる免疫原性ペプチドの長さは免疫原性を有するような長さである限り特に限定されないが、例えば8個、好ましくは10個、より好ましくは12個の連続するアミノ酸残基を有するものが挙げられる。
上記タンパク質もしくはその部分ペプチドまたはその塩は、公知の方法に準じて製造でき、さらに、(a)例えばヒト、サル、ラット、マウスなどの哺乳動物の組織または細胞から公知の方法あるいはそれに準ずる方法を用いて調製、(b)ペプチド・シンセサイザー等を使用する公知のペプチド合成方法で化学的に合成、(c)配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列を含有するポリペプチドまたはその塩をコードするDNAを含有する形質転換体を培養することによっても製造される。
(a)該哺乳動物の組織または細胞から本発明の抗原を調製する場合、その組織または細胞をホモジナイズした後、粗分画物(例、膜画分、可溶性画分)をそのまま抗原として用いることもできる。あるいは酸、界面活性剤またはアルコールなどで抽出を行い、該抽出液を、塩析、透析、ゲル濾過、逆相クロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィー、アフィニティークロマトグラフィーなどのクロマトグラフィーを組み合わせることにより精製単離することもできる。
(b)化学的に本発明の抗原を調製する場合、該合成ペプチドとしては、例えば上述の(a)の方法を用いて天然材料より精製した本発明の抗原と同一の構造を有するもの、配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列において3個以上、好ましくは6個以上のアミノ酸からなる任意の箇所のアミノ酸配列と同一のアミノ酸配列を1種あるいは2種以上含有するペプチドなどが用いられる。
(c)DNAを含有する形質転換体を用いて配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその塩を製造する場合、該DNAは、公知のクローニング方法〔例えば、Molecular Cloning(2nd ed.;J.Sambrook et al.,Cold Spring Harbor Lab.Press,1989)に記載の方法など〕に従って作製することができる。該クローニング方法とは、(1)配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38、または配列番号:48で表されるアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその塩のアミノ酸配列に基づきデザインしたDNAプローブまたはDNAプライマーを用い、cDNAライブラリーからハイブリダイゼーション法により配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38、または配列番号:48で表されるアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその塩をコードするDNAを含有する形質転換体を得る方法、または(2)配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38、または配列番号:48で表されるアミノ酸配列を含有するポリペプチドまたはその塩のアミノ酸配列に基づきデザインしたDNAプライマーを用い、PCR法により配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38、または配列番号:48で表されるアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその塩をコードするDNAを含有する形質転換体を得る方法などが挙げられる。
本発明のタンパク質を発現する哺乳動物細胞自体を、本発明の抗原として直接用いることもできる。哺乳動物細胞としては、上記(a)項で述べたような天然の細胞、上記(c)項で述べたような方法で形質転換した細胞などを用いることができる。形質転換に用いる宿主としては、ヒト、サル、ラット、マウス、ハムスターなどから採取した細胞であれば何れのものでも良く、HEK293、COS7、CHO−K1、NIH3T3、Balb3T3、FM3A、L929、SP2/0、P3U1、B16、またはP388などが好ましく用いられる。本発明のタンパク質を発現する天然の哺乳動物細胞または形質転換した哺乳動物細胞は、組織培養に用いられる培地(例、RPMI1640)または緩衝液(例、Hanks’ Balanced Salt Solution)に懸濁された状態で免疫動物に注射することができる。免疫方法としては、抗体産生を促すことのできる方法であれば何れの方法でも良く、静脈内注射、腹腔内注射、筋肉内注射または皮下注射などが好ましく用いられる。
本発明の抗原としてのペプチドは、(1)公知のペプチドの合成法に従って、または(2)配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列を含有するタンパク質を適当なペプチダーゼで切断することによって製造することもできる。
該ペプチドの合成法としては、例えば固相合成法、液相合成法のいずれによっても良い。すなわち、該ペプチドを構成し得る部分ペプチドもしくはアミノ酸と残余部分とを縮合させ、生成物が保護基を有する場合は保護基を脱離することにより目的のペプチドを製造することができる。公知の縮合方法や保護基の脱離としてはたとえば、以下に記載された方法等が挙げられる。
(i)M.BodanszkyおよびM.A.Ondetti、Peptide Synthesis,Interscience Publishers,New York(1966年)
(ii)SchroederおよびLuebke、The Peptide,Academic Press,New York(1965年)
また、反応後は通常の精製法、例えば、溶媒抽出、蒸留、カラムクロマトグラフィー、液体クロマトグラフィー、再結晶などを組み合わせて該ペプチドを精製単離することができる。上記方法で得られるペプチドが遊離体である場合は、公知の方法によって適当な塩に変換することができ、逆に塩で得られた場合は、公知の方法によって遊離体に変換することができる。
ペプチドのアミド体は、アミド形成に適した市販のペプチド合成用樹脂を用いることができる。そのような樹脂としては例えば、クロロメチル樹脂、ヒドロキシメチル樹脂、ベンズヒドリルアミン樹脂、アミノメチル樹脂、4−ベンジルオキシベンジルアルコール樹脂、4−メチルベンズヒドリルアミン樹脂、PAM樹脂、4−ヒドロキシメチルメチルフェニルアセトアミドメチル樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、4−(2’,4’−ジメトキシフェニル−ヒドロキシメチル)フェノキシ樹脂、4−(2’,4’−ジメトキシフェニル−Fmocアミノエチル)フェノキシ樹脂などを挙げることができる。このような樹脂を用い、α−アミノ基と側鎖官能基を適当に保護したアミノ酸を、目的とするペプチドの配列通りに、公知の各種縮合方法に従い、樹脂上で縮合させる。反応の最後に樹脂からペプチドを切り出すと同時に各種保護基を除去し、目的のペプチドを取得する。あるいはクロロトリチル樹脂、オキシム樹脂、4−ヒドロキシ安息香酸系樹脂等を用い、部分的に保護したペプチドを取り出し、更に常套手段で保護基を除去し目的のペプチドを得ることもできる。
上記した保護されたアミノ酸の縮合に関しては、ペプチド合成に使用できる各種活性化試薬を用いることができるが、特に、カルボジイミド類がよい。カルボジイミド類としてはDCC、N,N’−ジイソプロピルカルボジイミド、N−エチル−N’−(3−ジメチルアミノプロリル)カルボジイミドなどが挙げられる。これらによる活性化にはラセミ化抑制添加剤(例えば、HOBt、HOOBtなど)とともに保護されたアミノ酸を直接樹脂に添加するか、または、対称酸無水物またはHOBtエステルあるいはHOOBtエステルとしてあらかじめ保護されたアミノ酸の活性化を行ったのちに樹脂に添加することができる。保護されたアミノ酸の活性化や樹脂との縮合に用いられる溶媒としては、ペプチド縮合反応に使用しうることが知られている溶媒から適宜選択されうる。たとえばN,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドンなどの酸アミド類、塩化メチレン、クロロホルムなどのハロゲン化炭化水素類、トリフルオロエタノールなどのアルコール類、ジメチルスルホキシドなどのスルホキシド類、ピリジンなどの三級アミン類、ジオキサン、テトラヒドロフランなどのエーテル類、アセトニトリル、プロピオニトリルなどのニトリル類、酢酸メチル、酢酸エチルなどのエステル類あるいはこれらの適宜の混合物などが用いられる。反応温度はペプチド結合形成反応に使用され得ることが知られている範囲から適宜選択され、通常約−20℃〜約50℃の範囲から適宜選択される。活性化されたアミノ酸誘導体は通常約1.5ないし約4倍過剰で用いられる。ニンヒドリン反応を用いたテストの結果、縮合が不十分な場合には保護基の脱離を行うことなく縮合反応を繰り返すことにより十分な縮合を行うことができる。反応を繰り返しても十分な縮合が得られないときには、無水酢酸またはアセチルイミダゾールを用いて未反応アミノ酸をアセチル化して、後の反応に影響を及ぼさないようにすることができる。
原料アミノ酸のアミノ基の保護基としては、たとえば、Z、Boc、ターシャリーペンチルオキシカルボニル、イソボルニルオキシカルボニル、4−メトキシベンジルオキシカルボニル、Cl−Z、Br−Z、アダマンチルオキシカルボニル、トリフルオロアセチル、フタロイル、ホルミル、2−ニトロフェニルスルフェニル、ジフェニルホスフィノチオイル、Fmocなどが挙げられる。カルボキシル基の保護基としては、たとえばC1−6アルキル基、C3−8シクロアルキル基、C7−14アラルキル基、2−アダマンチル、4−ニトロベンジル、4−メトキシベンジル、4−クロロベンジル、フェナシルおよびベンジルオキシカルボニルヒドラジド、ターシャリーブトキシカルボニルヒドラジド、トリチルヒドラジドなどが挙げられる。
セリンおよびスレオニンの水酸基は、たとえばエステル化またはエーテル化によって保護することができる。このエステル化に適する基としては例えばアセチル基などの低級(C1−6)アルカノイル基、ベンゾイル基などのアロイル基、ベンジルオキシカルボニル基、エトキシカルボニル基などの炭酸から誘導される基などが挙げられる。また、エーテル化に適する基としては、たとえばベンジル基、テトラヒドロピラニル基、t−ブチル基などである。
チロシンのフェノール性水酸基の保護基としては、たとえばBzl、Cl−Bzl,2−ニトロベンジル、Br−Z、t−ブチルなどが挙げられる。
ヒスチジンのイミダゾールの保護基としては、Tos、4−メトキシ−2,3,6−トリメチルベンゼンスルホニル、DNP、Bom、Bum、Boc、Trt、Fmocなどが挙げられる。
原料のカルボキシル基の活性化されたものとしては、たとえば対応する酸無水物、アジド、活性エステル[アルコール(たとえば、ペンタクロロフェノール、2,4,5−トリクロロフェノール、2,4−ジニトロフェノール、シアノメチルアルコール、パラニトロフェノール、HONB、N−ヒドロキシスクシミド、N−ヒドロキシフタルイミド、HOBt)とのエステル]などが挙げられる。原料のアミノ基の活性化されたものとしては、たとえば対応するリン酸アミドが挙げられる。
保護基の除去(脱離)方法としては、たとえばPd−黒あるいはPd−炭素などの触媒の存在下での水素気流中での接触還元や、また、無水フッ化水素、メタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、トリフルオロ酢酸あるいはこれらの混合液などによる酸処理や、ジイソプロピルエチルアミン、トリエチルアミン、ピペリジン、ピペラジンなどによる塩基処理、また液体アンモニア中ナトリウムによる還元なども挙げられる。上記酸処理による脱離反応は一般に−20℃〜40℃の温度で行われるが、酸処理においてはアニソール、フェノール、チオアニソール、メタクレゾール、パラクレゾール、ジメチルスルフィド、1,4−ブタンジチオール、1,2−エタンジチオールのようなカチオン捕捉剤の添加が有効である。また、ヒスチジンのイミダゾール保護基として用いられる2,4−ジニトロフェニル基はチオフェノール処理により除去され、トリプトファンのインドール保護基として用いられるホルミル基は上記の1,2−エタンジチオール、1,4−ブタンジチオールなどの存在下の酸処理による脱保護以外に、希水酸化ナトリウム、希アンモニアなどによるアルカリ処理によっても除去される。
原料の反応に関与すべきでない官能基の保護および保護基、ならびにその保護基の脱離、反応に関与する官能基の活性化などは公知の基あるいは公知の手段から適宜選択しうる。
ペプチドのアミド体を得る別の方法としては、まず、カルボキシル末端アミノ酸のα−カルボキシル基をアミド化した後、アミノ基側にペプチド鎖を所望の鎖長まで延ばした後、該ペプチド鎖のN末端のα−アミノ基の保護基のみを除いたペプチドとC末端のカルボキシル基の保護基のみを除いたペプチド(またはアミノ酸)とを製造し、この両ペプチドを上記したような混合溶媒中で縮合させる。縮合反応の詳細については上記と同様である。縮合により得られた保護ペプチドを精製した後、上記方法によりすべての保護基を除去し、所望の粗ペプチドを得ることができる。この粗ペプチドは既知の各種精製手段を駆使して精製し、主要画分を凍結乾燥することで所望のペプチドのアミド体を得ることができる。
ペプチドのエステル体を得るにはカルボキシ末端アミノ酸のα−カルボキシル基を所望のアルコール類と縮合しアミノ酸エステルとした後、ペプチドのアミド体と同様にして所望のペプチドのエステル体を得ることができる。
本発明の抗原は、不溶化したものを直接免疫することもできる。また、本発明の抗原を適当な担体に結合または吸着させた複合体を免疫してもよい。該担体(キャリアー)と本発明の抗原(ハプテン)との混合比は、担体に結合あるいは吸着させた本発明の抗原に対して抗体が効率よくできれば、どのようなものをどのような比率で結合あるいは吸着させてもよく、通常ハプテン抗原に対する抗体の作製にあたり常用されている天然もしくは合成の高分子担体を重量比でハプテン1に対し0.1〜100の割合で結合あるいは吸着させたものを使用することができる。天然の高分子担体としては、例えばウシ、ウサギ、ヒトなどの哺乳動物の血清アルブミンや例えばウシ、ウサギなどの哺乳動物のチログロブリン、例えばウシ、ウサギ、ヒト、ヒツジなどの哺乳動物のヘモグロビン、キーホールリンペットヘモシアニンなどが用いられる。合成の高分子担体としては、例えばポリアミノ酸類、ポリスチレン類、ポリアクリル類、ポリビニル類、ポリプロピレン類などの重合物または供重合物などの各種ラテックスなどを用いることができる。
また、ハプテンとキャリアーのカプリングには、種々の縮合剤を用いることができる。例えば、チロシン、ヒスチジン、トリプトファンを架橋するビスジアゾ化ベンジジンなどのジアゾニウム化合物、アミノ基同志を架橋するグルタルアルデビトなどのジアルデヒド化合物、トルエン−2,4−ジイソシアネートなどのジイソシアネート化合物、チオール基同志を架橋するN,N’−o−フェニレンジマレイミドなどのジマレイミド化合物、アミノ基とチオール基を架橋するマレイミド活性エステル化合物、アミノ基とカルボキシル基とを架橋するカルボジイミド化合物などが好都合に用いられる。また、アミノ基同志を架橋する際にも、一方のアミノ基にジチオピリジル基を有する活性エステル試薬(例えば、3−(2−ピリジルジチオ)プロピオン酸N−スクシンイミジル(SPDP)など)を反応させた後還元することによりチオール基を導入し、他方のアミノ基にマレイミド活性エステル試薬によりマレイミド基を導入後、両者を反応させることもできる。
〔モノクローナル抗体の作製〕
(a)モノクローナル抗体産生細胞の作製
本発明の抗原は、温血動物に対して投与される。投与部位は、抗体産生が可能な部位であればよく、抗原自体、または担体、希釈剤とともに投与される。投与に際して抗体産生能を高めるため、フロインド完全アジュバントやフロインド不完全アジュバントを投与してもよい。投与は通常2〜6週毎に1回ずつ、計2〜10回程度行われる。また、本発明のモノクローナル抗体の作製に際しては、DNA免疫法を利用してもよい(例えば、Nature、356巻、152項−154項参照)。用いられる温血動物としては、例えば、サル、ウサギ、イヌ、モルモット、マウス、ラット、ヒツジ、ヤギ、ニワトリが挙げられるが、マウスおよびラットが好ましく用いられる。
モノクローナル抗体産生細胞の作製に際しては、抗原で免疫された温血動物、例えばマウスから抗体価の認められた個体を選択し最終免疫の2〜5日後に脾臓またはリンパ節を採取し、それらに含まれる抗体産生細胞を同種または異種動物の骨髄腫細胞と融合させることにより、モノクローナル抗体産生ハイブリドーマを調製することができる。抗血清中の抗体価の測定は、例えば、後記の標識化タンパク質と抗血清とを反応させたのち、抗体に結合した標識剤の活性を測定することにより行なうことができる。融合操作は既知の方法、例えば、ケーラーとミルスタインの方法〔ネイチャー(Nature)、256、495(1975)〕に従い実施することができる。融合促進剤としては、例えば、ポリエチレングリコール(PEG)やセンダイウィルスなどが挙げられるが、好ましくはPEGが用いられる。
骨髄腫細胞としては、例えば、NS−1、P3U1、SP2/0、AP−1などの温血動物の骨髄腫細胞が挙げられるが、P3U1が好ましく用いられる。用いられる抗体産生細胞(脾臓細胞)数と骨髄腫細胞数との好ましい比率は1:1〜20:1程度であり、PEG(好ましくはPEG1000〜PEG6000)が10〜80%程度の濃度で添加され、20〜40℃、好ましくは30〜37℃で1〜10分間インキュベートすることにより効率よく細胞融合を実施できる。
モノクローナル抗体産生ハイブリドーマのスクリーニングには種々の方法が使用できるが、例えば、タンパク質抗原を直接あるいは担体とともに吸着させた固相(例、マイクロプレート)にハイブリドーマ培養上清を添加し、次に放射性物質や酵素などで標識した抗免疫グロブリン抗体(細胞融合に用いられる細胞がマウスの場合、抗マウス免疫グロブリン抗体が用いられる)またはプロテインAを加え、固相に結合したモノクローナル抗体を検出する方法、抗免疫グロブリン抗体またはプロテインAを吸着させた固相にハイブリドーマ培養上清を添加し、放射性物質や酵素などで標識したタンパク質を加え、固相に結合したモノクローナル抗体を検出する方法などが挙げられる。
モノクローナル抗体の選別は、自体公知あるいはそれに準じる方法に従って行なうことができる。通常HAT(ヒポキサンチン、アミノプテリン、チミジン)を添加した動物細胞用培地で行なうことができる。選別および育種用培地としては、ハイブリドーマが生育できるものならばどのような培地を用いても良い。例えば、1〜20%、好ましくは10〜20%の牛胎仔血清を含むRPMI 1640培地、1〜10%の牛胎仔血清を含むGIT培地(和光純薬工業(株))あるいはハイブリドーマ培養用無血清培地(SFM−101、日水製薬(株))などを用いることができる。培養温度は、通常20〜40℃、好ましくは約37℃である。培養時間は、通常5日〜3週間、好ましくは1週間〜2週間である。培養は、通常5%炭酸ガス下で行なうことができる。ハイブリドーマ培養上清の抗体価は、上記の抗血清中の抗体価の測定と同様にして測定できる。
(b)モノクローナル抗体の精製
モノクローナル抗体の分離精製は、自体公知の方法、例えば、免疫グロブリンの分離精製法〔例、塩析法、アルコール沈殿法、等電点沈殿法、電気泳動法、イオン交換体(例、DEAE)による吸脱着法、超遠心法、ゲルろ過法、抗原結合固相あるいはプロテインAあるいはプロテインGなどの活性吸着剤により抗体のみを採取し、結合を解離させて抗体を得る特異的精製法〕に従って行なうことができる。
〔ポリクローナル抗体の作製〕
本発明のポリクローナル抗体は、それ自体公知あるいはそれに準じる方法に従って製造することができる。例えば、免疫抗原(タンパク質抗原)自体、あるいはそれとキャリアータンパク質との複合体をつくり、上記のモノクローナル抗体の製造法と同様に温血動物に免疫を行ない、該免疫動物から本発明のタンパク質に対する抗体含有物を採取して、抗体の分離精製を行なうことにより製造することができる。
温血動物を免疫するために用いられる免疫抗原とキャリアータンパク質との複合体に関し、キャリアータンパク質の種類およびキャリアータンパク質とハプテンとの混合比は、キャリアータンパク質に架橋させて免疫したハプテンに対して抗体が効率良くできれば、どのようなものをどのような比率で架橋させてもよいが、例えば、ウシ血清アルブミンやウシサイログロブリン、ヘモシアニン等を重量比でハプテン1に対し、約0.1〜20、好ましくは約1〜5の割合でカプルさせる方法が用いられる。
また、ハプテンとキャリアータンパク質のカプリングには、種々の縮合剤を用いることができるが、グルタルアルデヒドやカルボジイミド、マレイミド活性エステル、チオール基、ジチオビリジル基を含有する活性エステル試薬等が用いられる。
縮合生成物は、温血動物に対して、抗体産生が可能な部位にそれ自体あるいは担体、希釈剤とともに投与される。投与に際して抗体産生能を高めるため、フロインド完全アジュバントやフロインド不完全フアジュバントを投与してもよい。投与は、通常約2〜6週毎に1回ずつ、計約3〜10回程度行なわれる。また、本発明のポリクローナル抗体の作製に際しては、DNA免疫法を利用してもよい(例えば、Nature、356巻、152項−154項参照)。
ポリクローナル抗体は、上記の方法で免疫された温血動物の血液、腹水など、好ましくは血液から採取することができる。
抗血清中のポリクローナル抗体価の測定は、上記の抗血清中の抗体価の測定と同様にして測定できる。ポリクローナル抗体の分離精製は、上記のモノクローナル抗体の分離精製と同様の免疫グロブリンの分離精製法に従って行なうことができる。
本発明で用いられるタンパク質または部分ペプチドをコードするポリヌクレオチド(例、DNA(以下、アンチセンスポリヌクレオチドの説明においては、これらのDNAを本発明のDNAと略記する場合がある))の塩基配列に相補的な、または実質的に相補的な塩基配列またはその一部を有するアンチセンスポリヌクレオチドとしては、本発明のポリヌクレオチド(例、DNA)の塩基配列に相補的な、または実質的に相補的な塩基配列またはその一部を含有し、該DNAの発現を抑制し得る作用を有するものであれば、いずれのアンチセンスポリヌクレオチドであってもよく、アンチセンスDNAが好ましい。
本発明のDNAに実質的に相補的な塩基配列とは、例えば、本発明のDNAに相補的な塩基配列(すなわち、本発明のDNAの相補鎖)の全塩基配列あるいは部分塩基配列と約70%以上、好ましくは約80%以上、より好ましくは約90%以上、最も好ましくは約95%以上の相同性を有する塩基配列などが挙げられる。特に、本発明のDNAの相補鎖の全塩基配列うち、(イ)翻訳阻害を指向したアンチセンスポリヌクレオチドの場合は、本発明のタンパク質のN末端部位をコードする部分の塩基配列(例えば、開始コドン付近の塩基配列など)の相補鎖と約70%以上、好ましくは約80%以上、より好ましくは約90%以上、最も好ましくは約95%以上の相同性を有するアンチセンスポリヌクレオチドが、(ロ)RNaseHによるRNA分解を指向するアンチセンスポリヌクレオチドの場合は、イントロンを含む本発明のDNAの全塩基配列の相補鎖と約70%以上、好ましくは約80%以上、より好ましくは約90%以上、最も好ましくは約95%以上の相同性を有するアンチセンスポリヌクレオチドがそれぞれ好適である。
具体的には、配列番号:2、配列番号:4、配列番号:18、配列番号:26、配列番号:39または配列番号:49で表わされる塩基配列を含有するDNAの塩基配列に相補的な、もしくは実質的に相補的な塩基配列、またはその一部分を有するアンチセンスポリヌクレオチド、好ましくは例えば、配列番号:2、配列番号:4、配列番号:18、配列番号:26、配列番号:39または配列番号:49で表わされる塩基配列を含有するDNAの塩基配列に相補な塩基配列、またはその一部分を有するアンチセンスポリヌクレオチドなどが挙げられる。
アンチセンスポリヌクレオチドは通常、10〜40個程度、好ましくは15〜30個程度の塩基から構成される。
ヌクレアーゼなどの加水分解酵素による分解を防ぐために、アンチセンスDNAを構成する各ヌクレオチドのリン酸残基(ホスフェート)は、例えば、ホスホロチオエート、メチルホスホネート、ホスホロジチオネートなどの化学修飾リン酸残基に置換されていてもよい。また、各ヌクレオチドの糖(デオキシリボース)は、2’−O−メチル化などの化学修飾糖構造に置換されていてもよいし、塩基部分(ピリミジン、プリン)も化学修飾を受けたものであってもよく、配列番号:2、配列番号:4、配列番号:18、配列番号:26、配列番号:39または配列番号:49で表わされる塩基配列を有するDNAにハイブリダイズするものであればいずれのものでもよい。これらのアンチセンスポリヌクレオチドは、公知のDNA合成装置などを用いて製造することができる。
本発明に従えば、本発明のタンパク質遺伝子の複製または発現を阻害することのできる該遺伝子に対応するアンチセンスポリヌクレオチド(核酸)を、クローン化した、あるいは決定されたタンパク質をコードするDNAの塩基配列情報に基づき設計し、合成しうる。かかるアンチセンスポリヌクレオチドは、本発明のタンパク質遺伝子のRNAとハイブリダイズすることができ、該RNAの合成または機能を阻害することができるか、あるいは本発明のタンパク質関連RNAとの相互作用を介して本発明のタンパク質遺伝子の発現を調節・制御することができる。本発明のタンパク質関連RNAの選択された配列に相補的なポリヌクレオチド、および本発明のタンパク質関連RNAと特異的にハイブリダイズすることができるポリヌクレオチドは、生体内および生体外で本発明のタンパク質遺伝子の発現を調節・制御するのに有用であり、また病気などの治療または診断に有用である。用語「対応する」とは、遺伝子を含めたヌクレオチド、塩基配列または核酸の特定の配列に相同性を有するあるいは相補的であることを意味する。ヌクレオチド、塩基配列または核酸とタンパク質との間で「対応する」とは、ヌクレオチド(核酸)の配列またはその相補体から誘導される(指令にある)タンパク質のアミノ酸を通常指している。タンパク質遺伝子の5’端ヘアピンループ、5’端6−ベースペア・リピート、5’端非翻訳領域、ポリペプチド翻訳開始コドン、タンパク質コード領域、ORF翻訳終止コドン、3’端非翻訳領域、3’端パリンドローム領域または3’端ヘアピンループなどは、好ましい対象領域として選択しうるが、タンパク質遺伝子内の如何なる領域も対象として選択しうる。
目的核酸と、対象領域の少なくとも一部に相補的なポリヌクレオチドとの関係については、目的核酸が対象領域とハイブリダイズすることができる場合は、その目的核酸は、当該対象領域のポリヌクレオチドに対して「アンチセンス」であるということができる。アンチセンスポリヌクレオチドは、2−デオキシ−D−リボースを含有しているポリヌクレオチド、D−リボースを含有しているポリヌクレオチド、プリンまたはピリミジン塩基のN−グリコシドであるその他のタイプのポリヌクレオチド、非ヌクレオチド骨格を有するその他のポリマー(例えば、市販のタンパク質核酸および合成配列特異的な核酸ポリマー)または特殊な結合を含有するその他のポリマー(但し、該ポリマーはDNAやRNA中に見出されるような塩基のペアリングや塩基の付着を許容する配置をもつヌクレオチドを含有する)などが挙げられる。それらは、2本鎖DNA、1本鎖DNA、2本鎖RNA、1本鎖RNA、DNA:RNAハイブリッドであってもよく、さらに非修飾ポリヌクレオチド(または非修飾オリゴヌクレオチド)、公知の修飾の付加されたもの、例えば当該分野で知られた標識のあるもの、キャップの付いたもの、メチル化されたもの、1個以上の天然のヌクレオチドを類縁物で置換したもの、分子内ヌクレオチド修飾のされたもの、例えば非荷電結合(例えば、メチルホスホネート、ホスホトリエステル、ホスホルアミデート、カルバメートなど)を持つもの、電荷を有する結合または硫黄含有結合(例、ホスホロチオエート、ホスホロジチオエートなど)を持つもの、例えばタンパク質(例、ヌクレアーゼ、ヌクレアーゼ・インヒビター、トキシン、抗体、シグナルペプチド、ポリ−L−リジンなど)や糖(例、モノサッカライドなど)などの側鎖基を有しているもの、インターカレート化合物(例、アクリジン、ソラレンなど)を持つもの、キレート化合物(例えば、金属、放射活性をもつ金属、ホウ素、酸化性の金属など)を含有するもの、アルキル化剤を含有するもの、修飾された結合を持つもの(例えば、αアノマー型の核酸など)であってもよい。ここで「ヌクレオシド」、「ヌクレオチド」および「核酸」とは、プリンおよびピリミジン塩基を含有するのみでなく、修飾されたその他の複素環型塩基をもつようなものを含んでいて良い。このような修飾物は、メチル化されたプリンおよびピリミジン、アシル化されたプリンおよびピリミジン、あるいはその他の複素環を含むものであってよい。修飾されたヌクレオチドおよび修飾されたヌクレオチドはまた糖部分が修飾されていてよく、例えば、1個以上の水酸基がハロゲンとか、脂肪族基などで置換されていたり、またはエーテル、アミンなどの官能基に変換されていてよい。
本発明のアンチセンスポリヌクレオチドは、RNA、DNAまたは修飾された核酸(RNA、DNA)である。修飾された核酸の具体例としては、核酸の硫黄誘導体、チオホスフェート誘導体、ポリヌクレオシドアミドやオリゴヌクレオシドアミドの分解に抵抗性のものなどが挙げられる。本発明のアンチセンスポリヌクレオチドは、例えば、以下のように設計されうる。すなわち、細胞内でのアンチセンスポリヌクレオチドをより安定なものにする、アンチセンスポリヌクレオチドの細胞透過性をより高める、目標とするセンス鎖に対する親和性をより大きなものにする、また、もし毒性があるような場合はアンチセンスポリヌクレオチドの毒性をより小さなものにする。このような修飾は、例えばPharm Tech Japan,8巻,247頁または395頁,1992年、Antisense Research and Applications,CRC Press,1993年などで数多く報告されている。
本発明のアンチセンスポリヌクレオチドは、変化せしめられたり、修飾された糖、塩基、結合を含有していて良く、リポゾーム、ミクロスフェアのような特殊な形態で供与されたり、遺伝子治療により適用されたり、付加された形態で与えられることができうる。こうして付加形態で用いられるものとしては、リン酸基骨格の電荷を中和するように働くポリリジンのようなポリカチオン体、細胞膜との相互作用を高めたり、核酸の取込みを増大せしめるような脂質(例、ホスホリピド、コレステロールなど)などの疎水性のものが挙げられる。付加するに好ましい脂質としては、コレステロールやその誘導体(例、コレステリルクロロホルメート、コール酸など)が挙げられる。こうしたものは、核酸の3’端または5’端に付着させることができ、塩基、糖、分子内ヌクレオシド結合を介して付着させることができうる。その他の基としては、核酸の3’端または5’端に特異的に配置されたキャップ用の基で、エキソヌクレアーゼ、RNaseなどのヌクレアーゼによる分解を阻止するためのものが挙げられる。こうしたキャップ用の基としては、ポリエチレングリコール、テトラエチレングリコールなどのグリコールをはじめとした当該分野で知られた水酸基の保護基が挙げられるが、それに限定されるものではない。
アンチセンスポリヌクレオチドの阻害活性は、本発明の形質転換体、本発明の生体内や生体外の遺伝子発現系、または本発明のタンパク質の生体内や生体外の翻訳系を用いて調べることができる。
以下に、本発明のタンパク質もしくは部分ペプチドまたはその塩(以下、本発明のタンパク質と略記する場合がある)、本発明のタンパク質または部分ペプチドをコードするDNA(以下、本発明のDNAと略記する場合がある)、本発明のタンパク質もしくは部分ペプチドまたはその塩に対する抗体(以下、本発明の抗体と略記する場合がある)、および本発明のDNAのアンチセンスポリヌクレオチド(以下、本発明のアンチセンスポリヌクレオチドと略記する場合がある)の用途を説明する。
本発明のタンパク質は、癌組織で発現が増加するので、疾患マーカーとして利用することが出来る。すなわち、癌組織における早期診断、症状の重症度の判定、疾患進行の予測のためのマーカーとして有用である。よって、本発明のタンパク質をコードするポリヌクレオチドのアンチセンスポリヌクレオチド、本発明のタンパク質の活性を阻害する化合物もしくはその塩、本発明のタンパク質の遺伝子の発現を阻害する化合物もしくはその塩、または本発明のタンパク質に対する抗体を含有する医薬は、例えば、癌(例、大腸癌、乳癌、肺癌、前立腺癌、食道癌、胃癌、肝臓癌、胆道癌、脾臓癌、腎癌、膀胱癌、子宮癌、卵巣癌、精巣癌、甲状腺癌、膵臓癌、脳腫瘍、血液腫瘍など)の予防・治療剤(好ましくは、乳癌、肺癌、大腸癌、前立腺癌、卵巣癌、膵臓癌などの予防・治療剤)、癌細胞のアポトーシス促進剤、癌細胞の増殖阻害剤、癌細胞の細胞周期変化の誘発剤などとして使用することができる。
(1)本発明の抗体を含有する医薬
本発明の抗体、特に(i)配列番号:65で表されるアミノ酸配列(配列番号:1または配列番号:3で表されるアミノ酸配列の88番目から101番目までのアミノ酸配列のN末端に、Cvsを付加した配列)を有するペプチド、(ii)配列番号:66で表されるアミノ酸配列(配列番号:1で表されるアミノ酸配列の347番目から360番目までのアミノ酸配列のC末端に、Cysを付加した配列)を有するペプチド、(iii)配列番号:67で表されるアミノ酸配列(配列番号:3で表されるアミノ酸配列の426番目から439番目までのアミノ酸配列のN末端に、Cysを付加した配列)を有するペプチド、または(iv)配列番号:1または配列番号:3で表されるアミノ酸配列を含有するタンパク質の細胞外領域全体、または当該領域中に含まれる免疫原性ペプチド(エピトープ)などを認識する抗体は、癌細胞のアポトーシス誘導・促進活性、癌細胞の増殖阻害活性などを有するため、例えば癌(例、大腸癌、乳癌、肺癌、前立腺癌、食道癌、胃癌、肝臓癌、胆道癌、脾臓癌、腎癌、膀胱癌、子宮癌、卵巣癌、精巣癌、甲状腺癌、膵臓癌、脳腫瘍、血液腫瘍など)の予防・治療剤(好ましくは、乳癌、肺癌、大腸癌、前立腺癌、卵巣癌、膵臓癌などの予防・治療剤)、癌細胞のアポトーシス促進剤、癌細胞の増殖阻害剤、癌細胞の細胞周期変化の誘発剤等として使用することができる。
本発明の抗体を含有する上記疾患の予防・治療剤、アポトーシス促進剤、増殖阻害剤、癌細胞の細胞周期変化の誘発剤は低毒性であり、そのまま液剤として、または適当な剤型の医薬組成物として、ヒトまたは哺乳動物(例、ラット、ウサギ、ヒツジ、ブタ、ウシ、ネコ、イヌ、サルなど)に対して経口的または非経口的(例、血管内投与、皮下投与など)に投与することができる。
本発明の抗体は、それ自体を投与しても良いし、または適当な医薬組成物として投与しても良い。投与に用いられる医薬組成物としては、本発明の抗体およびその塩と薬理学的に許容され得る担体、希釈剤もしくは賦形剤とを含むものであっても良い。このような医薬組成物は、経口または非経口投与に適する剤形として提供される。
非経口投与のための組成物としては、例えば、注射剤、坐剤等が用いられ、注射剤は静脈注射剤、皮下注射剤、皮内注射剤、筋肉注射剤、点滴注射剤等の剤形を包含しても良い。このような注射剤は、公知の方法に従って調製できる。注射剤の調製方法としては、例えば、上記本発明の抗体またはその塩を通常注射剤に用いられる無菌の水性液、または油性液に溶解、懸濁または乳化することによって調製できる。注射用の水性液としては、例えば、生理食塩水、ブドウ糖やその他の補助薬を含む等張液等が用いられ、適当な溶解補助剤、例えば、アルコール(例、エタノール)、ポリアルコール(例、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール)、非イオン界面活性剤〔例、ポリソルベート80、HCO−50(polyoxyethylene(50mol)adduct of hydrogenated castor oil)〕等と併用してもよい。油性液としては、例えば、ゴマ油、大豆油等が用いられ、溶解補助剤として安息香酸ベンジル、ベンジルアルコール等を併用してもよい。調製された注射液は、適当なアンプルに充填されることが好ましい。直腸投与に用いられる坐剤は、上記抗体またはその塩を通常の坐薬用基剤に混合することによって調製されても良い。
経口投与のための組成物としては、固体または液体の剤形、具体的には錠剤(糖衣錠、フィルムコーティング錠を含む)、丸剤、顆粒剤、散剤、カプセル剤(ソフトカプセル剤を含む)、シロップ剤、乳剤、懸濁剤等が挙げられる。このような組成物は公知の方法によって製造され、製剤分野において通常用いられる担体、希釈剤もしくは賦形剤を含有していても良い。錠剤用の担体、賦形剤としては、例えば、乳糖、でんぷん、蔗糖、ステアリン酸マグネシウムが用いられる。
上記の非経口用または経口用医薬組成物は、活性成分の投与量に適合するような投薬単位の剤形に調製されることが好都合である。このような投薬単位の剤形としては、例えば、錠剤、丸剤、カプセル剤、注射剤(アンプル)、坐剤が挙げられる。抗体の含有量としては、投薬単位剤形当たり通常5〜500mg、とりわけ注射剤では5〜100mg、その他の剤形では10〜250mgの上記抗体が含有されていることが好ましい。
本発明の抗体を含有する上記予防・治療剤、調節剤の投与量は、投与対象、対象疾患、症状、投与ルートなどによっても異なるが、例えば、成人の乳癌の治療・予防のために使用する場合には、本発明の抗体を1回量として、通常0.01〜20mg/kg体重程度、好ましくは0.1〜10mg/kg体重程度、さらに好ましくは0.1〜5mg/kg体重程度を、1日1〜5回程度、好ましくは1日1〜3回程度、静脈注射により投与するのが好都合である。他の非経口投与および経口投与の場合もこれに準ずる量を投与することができる。症状が特に重い場合には、その症状に応じて増量してもよい。
本発明の抗体は、それ自体または適当な医薬組成物として投与することができる。上記投与に用いられる医薬組成物は、上記抗体またはその塩と薬理学的に許容され得る担体、希釈剤もしくは賦形剤とを含むものである。かかる組成物は、経口または非経口投与(例、血管内注射、皮下注射など)に適する剤形として提供される。
なお前記した各組成物は、上記抗体との配合により好ましくない相互作用を生じない限り他の活性成分を含有してもよい。
さらに、本発明の抗体は、他の薬剤、例えばアルキル化剤(例、サイクロフォスファミド、イフォスファミド等)、代謝拮抗剤(例、メソトレキセート、5−フルオロウラシル等)、抗癌性抗生物質(例、マイトマイシン、アドリアマイシン等)、植物由来抗癌剤(例、ビンクリスチン、ビンデシン、タキソール等)、シスプラチン、カルボプラチン、エトポキシド、イリノテカンなどと併用してもよい。本発明の抗体および上記薬剤は、同時または異なった時間に、患者に投与すればよい。
(2)アンチセンスポリヌクレオチドを含有する医薬
本発明のDNAに相補的に結合し、該DNAの発現を抑制することができる本発明のアンチセンスポリヌクレオチドは低毒性であり、生体内における本発明のタンパク質または本発明のDNAの機能や作用を抑制し、癌細胞のアポトーシスを誘導し、または、癌細胞の増殖を阻害することができるので、例えば癌(例、大腸癌、乳癌、肺癌、前立腺癌、食道癌、胃癌、肝臓癌、胆道癌、脾臓癌、腎癌、膀胱癌、子宮癌、卵巣癌、精巣癌、甲状腺癌、膵臓癌、脳腫瘍、血液腫瘍など)の予防・治療剤(好ましくは、乳癌、肺癌、大腸癌、前立腺癌、卵巣癌、膵臓癌などの予防・治療剤)、癌細胞のアポトーシス促進剤、癌細胞の増殖阻害剤、癌細胞の細胞周期変化の誘発剤などとして使用することもできる。
上記アンチセンスポリヌクレオチドを上記の予防・治療剤、アポトーシス促進剤、増殖阻害剤、癌細胞の細胞周期変化の誘発剤などして使用する場合、自体公知の方法に従って製剤化し、投与することができる。
また、例えば、前記のアンチセンスポリヌクレオチドを単独あるいはレトロウイルスベクター、アデノウイルスベクター、アデノウイルスアソシエーテッドウイルスベクターなどの適当なベクターに挿入した後、常套手段に従って、ヒトまたは哺乳動物(例、ラット、ウサギ、ヒツジ、ブタ、ウシ、ネコ、イヌ、サルなど)に対して経口的または非経口的に投与することができる。該アンチセンスポリヌクレオチドは、そのままで、あるいは摂取促進のために補助剤などの生理学的に認められる担体とともに製剤化し、遺伝子銃やハイドロゲルカテーテルのようなカテーテルによって投与できる。あるいは、エアロゾル化して吸入剤として気管内に局所投与することもできる。
さらに、体内動態の改良、半減期の長期化、細胞内取り込み効率の改善を目的に、前記のアンチセンスポリヌクレオチドを単独またはリポゾームなどの担体とともに製剤(注射剤)化し、静脈、皮下等に投与してもよい。
該アンチセンスポリヌクレオチドの投与量は、対象疾患、投与対象、投与ルートなどにより差異はあるが、例えば、乳癌の治療の目的で本発明のアンチセンスポリヌクレオチドを投与する場合、一般的に成人(体重60kg)においては、一日につき該アンチセンスポリヌクレオチドを約0.1〜100mg投与する。
さらに、該アンチセンスポリヌクレオチドは、組織や細胞における本発明のDNAの存在やその発現状況を調べるための診断用オリゴヌクレオチドプローブとして使用することもできる。
上記アンチセンスポリヌクレオチドと同様に、本発明のタンパク質をコードするRNAの一部を含有する二重鎖RNA(siRNA)、本発明のタンパク質をコードするRNAの一部を含有するリボザイムなども、本発明の遺伝子の発現を抑制することができ、生体内における本発明で用いられるタンパク質または本発明で用いられるDNAの機能を抑制することができるので、例えば、癌(例、大腸癌、乳癌、肺癌、前立腺癌、食道癌、胃癌、肝臓癌、胆道癌、脾臓癌、腎癌、膀胱癌、子宮癌、卵巣癌、精巣癌、甲状腺癌、膵臓癌、脳腫瘍、血液腫瘍など)の予防・治療剤(好ましくは、乳癌、肺癌、大腸癌、前立腺癌、卵巣癌、膵臓癌などの予防・治療剤)、癌細胞のアポトーシス促進剤、癌細胞の増殖阻害剤、癌細胞の細胞周期変化の誘発剤などとして使用することができる。
二重鎖RNAは、公知の方法(例、Nature,411巻,494頁,2001年)に準じて、本発明のポリヌクレオチドの配列を基に設計して製造することができる。
本発明の二重鎖RNAとしては、後述の実施例11で製造した、
(i)配列番号:55で表される塩基配列を有するRNAと配列番号:56で表される塩基配列を有するRNAとをハイブリダイズしたsiRNA−1、
(ii)配列番号:57で表される塩基配列を有するRNAと配列番号:58で表される塩基配列を有するRNAとをハイブリダイズしたsiRNA−2、
(iii)配列番号:59で表される塩基配列を有するRNAと配列番号:60で表される塩基配列を有するRNAとをハイブリダイズしたsiRNA−3、
(iv)配列番号:61で表される塩基配列を有するRNAと配列番号:62で表される塩基配列を有するRNAとをハイブリダイズしたsiRNA−4、
(v)配列番号:63で表される塩基配列を有するRNAと配列番号:64で表される塩基配列を有するRNAとをハイブリダイズしたsiRNA−5などが用いられる。
リボザイムは、公知の方法(例、TRENDS in Molecular Medicine,7巻,221頁,2001年)に準じて、本発明のポリヌクレオチドの配列を基に設計して製造することができる。例えば、本発明のタンパク質をコードするRNAの一部に公知のリボザイムを連結することによって製造することができる。本発明のタンパク質をコードするRNAの一部としては、公知のリボザイムによって切断され得る本発明のRNA上の切断部位に近接した部分(RNA断片)が挙げられる。
上記の二重鎖RNAまたはリボザイムを上記予防・治療剤として使用する場合、アンチセンスポリヌクレオチドと同様にして製剤化し、投与することができる。
(3)疾病に対する医薬候補化合物のスクリーニング
本発明のタンパク質は癌組織で発現が亢進しており、さらに、本発明のタンパク質の活性を阻害すると癌細胞がアポトーシスを起こし、癌細胞の増殖が阻害される。従って、本発明のタンパク質の活性を阻害する化合物またはその塩は、例えば癌(例、大腸癌、乳癌、肺癌、前立腺癌、食道癌、胃癌、肝臓癌、胆道癌、脾臓癌、腎癌、膀胱癌、子宮癌、卵巣癌、精巣癌、甲状腺癌、膵臓癌、脳腫瘍、血液腫瘍など)の予防・治療剤(好ましくは、乳癌、肺癌、大腸癌、前立腺癌、卵巣癌、膵臓癌などの予防・治療剤)、癌細胞のアポトーシス促進剤、癌細胞の増殖阻害剤、癌細胞の細胞周期変化の誘発剤などとして使用することができる。
したがって、本発明のタンパク質は、本発明のタンパク質の活性を阻害する化合物またはその塩のスクリーニングのための試薬として有用である。
すなわち、本発明は、本発明のタンパク質を用いることを特徴とする本発明のタンパク質の活性を阻害する化合物またはその塩のスクリーニング方法を提供する。
具体的には、例えば、(i)本発明のタンパク質を産生する能力を有する細胞の活性と、(ii)本発明のタンパク質を産生する能力を有する細胞と試験化合物の混合物の活性とを比較することを特徴する本発明のタンパク質の活性を阻害する化合物またはその塩のスクリーニング方法が用いられる。
本発明のタンパク質を産生する能力を有する細胞としては、例えば、前述した本発明のタンパク質をコードするDNAを含有するベクターで形質転換された宿主(形質転換体)が用いられる。宿主としては、例えば、COS7細胞、CHO細胞、HEK293細胞などの動物細胞が好ましく用いられる。該スクリーニングには、例えば、前述の方法で培養することによって、本発明のタンパク質を細胞膜上に発現させた形質転換体が好ましく用いられる。本発明のタンパク質を発現し得る細胞の培養方法は、前記した本発明の形質変換体の培養法と同様である。
試験化合物としては、例えばペプチド、タンパク質、非ペプチド性化合物、合成化合物、発酵生産物、細胞抽出液、植物抽出液、動物組織抽出液などがあげられる。
例えば、上記(ii)の場合における本発明のタンパク質の活性を、上記(i)の場合に比べて、約20%以上、好ましくは30%以上、より好ましくは約50%以上阻害させる試験化合物を、本発明のタンパク質の活性を阻害する化合物として選択することができる。
本発明のタンパク質の活性を阻害する活性を有する化合物は、本発明のタンパク質の生理活性を抑制するための安全で低毒性な医薬として有用である。
さらに、本発明のタンパク質の遺伝子も、癌組織において発現が増加するので、本発明のタンパク質の遺伝子発現を阻害する化合物またはその塩も、例えば、癌(例、大腸癌、乳癌、肺癌、前立腺癌、食道癌、胃癌、肝臓癌、胆道癌、脾臓癌、腎癌、膀胱癌、子宮癌、卵巣癌、精巣癌、甲状腺癌、膵臓癌、脳腫瘍、血液腫瘍など)の予防・治療剤(好ましくは、乳癌、肺癌、大腸癌、前立腺癌、卵巣癌、膵臓癌などの予防・治療剤)、癌細胞のアポトーシス促進剤、癌細胞の増殖阻害剤、癌細胞の細胞周期変化の誘発剤などとして使用することができる。
したがって、本発明のポリヌクレオチド(例、DNA)は、本発明のタンパク質の遺伝子発現を阻害する化合物またはその塩のスクリーニングのための試薬として有用である。
スクリーニング方法としては、(iii)本発明のタンパク質を産生する能力を有する細胞を培養した場合と、(iv)試験化合物の存在下、本発明で用いられるタンパク質を産生する能力を有する細胞を培養した場合との比較を行うことを特徴とするスクリーニング方法が挙げられる。
上記方法において、(iii)と(iv)の場合における、前記遺伝子の発現量(具体的には、本発明のタンパク質量または前記タンパク質をコードするmRNA量)を測定して、比較する。
試験化合物および本発明のタンパク質を産生する能力を有する細胞としては、上記と同様のものが挙げられる。
タンパク質量の測定は、公知の方法、例えば、本発明のタンパク質を認識する抗体を用いて、細胞抽出液中などに存在する前記タンパク質を、ウェスタン解析、ELISA法などの方法またはそれに準じる方法に従い測定することができる。
mRNA量の測定は、公知の方法、例えば、プローブとして配列番号:2、配列番号:4、配列番号:18、配列番号:26、配列番号:39または配列番号:49で表される塩基配列またはその一部を含有する核酸を用いるノーザンハイブリダイゼーション、あるいはプライマーとして配列番号:2、配列番号:4、配列番号:18、配列番号:26、配列番号:39または配列番号:49で表される塩基配列またはその一部を含有する核酸を用いるPCR法またはそれに準じる方法に従い測定することができる。
例えば、上記(iv)の場合における遺伝子の発現を、上記(iii)の場合に比べて、約20%以上、好ましくは30%以上、より好ましくは約50%以上阻害させる試験化合物を、本発明のタンパク質の遺伝子発現を阻害する化合物として選択することができる。
本発明のスクリーニング用キットは、本発明で用いられるタンパク質もしくは部分ペプチドまたはその塩、または本発明で用いられるタンパク質もしくは部分ペプチドを産生する能力を有する細胞を含有するものである。
本発明のスクリーニング方法またはスクリーニング用キットを用いて得られる化合物またはその塩は、上記した試験化合物、例えば、ペプチド、タンパク質、非ペプチド性化合物、合成化合物、発酵生産物、細胞抽出液、植物抽出液、動物組織抽出液、血漿などから選ばれた化合物またはその塩であり、本発明のタンパク質の活性を阻害する化合物またはその塩、本発明のタンパク質の遺伝子発現を阻害する化合物またはその塩である。
該化合物の塩としては、前記した本発明のタンパク質の塩と同様のものが用いられる。
本発明のタンパク質の活性を阻害する化合物またはその塩、および本発明のタンパク質の遺伝子発現を阻害する化合物またはその塩はそれぞれ、例えば癌(例、大腸癌、乳癌、肺癌、前立腺癌、食道癌、胃癌、肝臓癌、胆道癌、脾臓癌、腎癌、膀胱癌、子宮癌、卵巣癌、精巣癌、甲状腺癌、膵臓癌、脳腫瘍、血液腫瘍など)の治療・予防剤(好ましくは、乳癌、肺癌、大腸癌、前立腺癌、卵巣癌、膵臓癌などの予防・治療剤)、癌細胞のアポトーシス促進剤、癌細胞の増殖阻害剤、癌細胞の細胞周期変化の誘発剤などとして低毒性で安全な医薬として有用である。
本発明のスクリーニング方法またはスクリーニング用キットを用いて得られる化合物またはその塩を上述の予防・治療剤として使用する場合、常套手段に従って製剤化することができる。
例えば、経口投与のための組成物としては、固体または液体の剤形、具体的には錠剤(糖衣錠、フィルムコーティング錠を含む)、丸剤、顆粒剤、散剤、カプセル剤(ソフトカプセル剤を含む)、シロップ剤、乳剤、懸濁剤などがあげられる。かかる組成物は自体公知の方法によって製造され、製剤分野において通常用いられる担体、希釈剤もしくは賦形剤を含有するものである。例えば、錠剤用の担体、賦形剤としては、乳糖、でんぷん、蔗糖、ステアリン酸マグネシウムなどが用いられる。
非経口投与のための組成物としては、例えば、注射剤、坐剤などが用いられ、注射剤は静脈注射剤、皮下注射剤、皮内注射剤、筋肉注射剤、点滴注射剤、関節内注射剤などの剤形を包含する。かかる注射剤は、自体公知の方法に従って、例えば、上記化合物またはその塩を通常注射剤に用いられる無菌の水性もしくは油性液に溶解、懸濁または乳化することによって調製する。注射用の水性液としては、例えば、生理食塩水、ブドウ糖やその他の補助薬を含む等張液などが用いられ、適当な溶解補助剤、例えば、アルコール(例、エタノール)、ポリアルコール(例、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール)、非イオン界面活性剤〔例、ポリソルベート80、HCO−50(polyoxyethylene(50mol)adduct of hydrogenated castor oil)〕などと併用してもよい。油性液としては、例えば、ゴマ油、大豆油などが用いられ、溶解補助剤として安息香酸ベンジル、ベンジルアルコールなどを併用してもよい。調製された注射液は、通常、適当なアンプルに充填される。直腸投与に用いられる坐剤は、上記化合物またはその塩を通常の坐薬用基剤に混合することによって調製される。
上記の経口用または非経口用医薬組成物は、活性成分の投与量に適合するような投薬単位の剤形に調製されることが好都合である。かかる投薬単位の剤形としては、錠剤、丸剤、カプセル剤、注射剤(アンプル)、坐剤などが例示され、それぞれの投薬単位剤形当たり通常5〜500mg、とりわけ注射剤では5〜100mg、その他の剤形では10〜250mgの上記化合物が含有されていることが好ましい。
なお前記した各組成物は、上記化合物との配合により好ましくない相互作用を生じない限り他の活性成分を含有してもよい。
このようにして得られる製剤は安全で低毒性であるので、例えば、ヒトまたは温血動物(例えば、マウス、ラット、ウサギ、ヒツジ、ブタ、ウシ、ウマ、トリ、ネコ、イヌ、サル、チンパンジーなど)に対して経口的にまたは非経口的に投与することができる。
該化合物またはその塩の投与量は、その作用、対象疾患、投与対象、投与ルートなどにより差異はあるが、例えば、乳癌の治療の目的で本発明のタンパク質の遺伝子発現を阻害する化合物またはその塩を経口投与する場合、一般的に成人(体重60kgとして)においては、一日につき該化合物またはその塩を約0.1〜100mg、好ましくは約1.0〜50mg、より好ましくは約1.0〜20mg投与する。非経口的に投与する場合は、該化合物またはその塩の1回投与量は投与対象、対象疾患などによっても異なるが、例えば、乳癌の治療の目的で本発明のタンパク質の遺伝子発現を阻害する化合物またはその塩を注射剤の形で通常成人(体重60kgとして)に投与する場合、一日につき該化合物またはその塩を約0.01〜30mg、好ましくは約0.1〜20mg、より好ましくは約0.1〜10mgを癌病変部に注射により投与するのが好都合である。他の動物の場合も、体重60kg当たりに換算した量を投与することができる。
(4)本発明のタンパク質の定量
本発明の抗体は、本発明のタンパク質を特異的に認識することができるので、被検液中の本発明のタンパク質の定量、特にサンドイッチ免疫測定法による定量などに使用することができる。
すなわち、本発明は、
(i)本発明の抗体と、被検液および標識化された本発明のタンパク質とを競合的に反応させ、該抗体に結合した標識化された本発明のタンパク質の割合を測定することを特徴とする被検液中の本発明のタンパク質の定量法、および
(ii)被検液と担体上に不溶化した本発明の抗体および標識化された本発明の別の抗体とを同時あるいは連続的に反応させたのち、不溶化担体上の標識剤の活性を測定することを特徴とする被検液中の本発明のタンパク質の定量法を提供する。
上記(ii)の定量法においては、一方の抗体が本発明のタンパク質のN端部を認識する抗体で、他方の抗体が本発明のタンパク質のC端部に反応する抗体であることが望ましい。
また、本発明のタンパク質に対するモノクローナル抗体(以下、本発明のモノクローナル抗体と称する場合がある)を用いて本発明のタンパク質の定量を行なえるほか、組織染色等による検出を行なうこともできる。これらの目的には、抗体分子そのものを用いてもよく、また、抗体分子のF(ab’)2、Fab’、あるいはFab画分を用いてもよい。
本発明の抗体を用いる本発明のタンパク質の定量法は、特に制限されるべきものではなく、被測定液中の抗原量(例えば、タンパク質量)に対応した抗体、抗原もしくは抗体−抗原複合体の量を化学的または物理的手段により検出し、これを既知量の抗原を含む標準液を用いて作製した標準曲線より算出する測定法であれば、いずれの測定法を用いてもよい。例えば、ネフロメトリー、競合法、イムノメトリック法およびサンドイッチ法が好適に用いられるが、感度、特異性の点で、後述するサンドイッチ法を用いるのが特に好ましい。
標識物質を用いる測定法に用いられる標識剤としては、例えば、放射性同位元素、酵素、蛍光物質、発光物質などが用いられる。放射性同位元素としては、例えば、〔125I〕、〔131I〕、〔3H〕、〔14C〕などが用いられる。上記酵素としては、安定で比活性の大きなものが好ましく、例えば、β−ガラクトシダーゼ、β−グルコシダーゼ、アルカリフォスファターゼ、パーオキシダーゼ、リンゴ酸脱水素酵素などが用いられる。蛍光物質としては、例えば、シアニン蛍光色素(例、Cy2、Cy3、Cy5、CY5.5、Cy7(アマシャムバイオサイエンス社製)など)、フルオレスカミン、フルオレッセンイソチオシアネートなどが用いられる。発光物質としては、例えば、ルミノール、ルミノール誘導体、ルシフェリン、ルシゲニンなどが用いられる。さらに、抗体あるいは抗原と標識剤との結合にビオチン−アビジン系を用いることもできる。
抗原あるいは抗体の不溶化に当っては、物理吸着を用いてもよく、また通常タンパク質あるいは酵素等を不溶化、固定化するのに用いられる化学結合を用いる方法でもよい。担体としては、アガロース、デキストラン、セルロースなどの不溶性多糖類、ポリスチレン、ポリアクリルアミド、シリコン等の合成樹脂、あるいはガラス等が挙げられる。
サンドイッチ法においては不溶化した本発明のモノクローナル抗体に被検液を反応させ(1次反応)、さらに標識化した別の本発明のモノクローナル抗体を反応させ(2次反応)たのち、不溶化担体上の標識剤の活性を測定することにより被検液中の本発明のタンパク質量を定量することができる。1次反応と2次反応は逆の順序に行っても、また、同時に行なってもよいし時間をずらして行なってもよい。標識化剤および不溶化の方法は前記のそれらに準じることができる。また、サンドイッチ法による免疫測定法において、固相用抗体あるいは標識用抗体に用いられる抗体は必ずしも1種類である必要はなく、測定感度を向上させる等の目的で2種類以上の抗体の混合物を用いてもよい。
本発明のサンドイッチ法による本発明のタンパク質の測定法においては、1次反応と2次反応に用いられる本発明のモノクローナル抗体は、本発明のタンパク質の結合する部位が相異なる抗体が好ましく用いられる。すなわち、1次反応および2次反応に用いられる抗体は、例えば、2次反応で用いられる抗体が、本発明のタンパク質のC端部を認識する場合、1次反応で用いられる抗体は、好ましくはC端部以外、例えばN端部を認識する抗体が用いられる。
本発明のモノクローナル抗体をサンドイッチ法以外の測定システム、例えば、競合法、イムノメトリック法あるいはネフロメトリーなどに用いることができる。
競合法では、被検液中の抗原と標識抗原とを抗体に対して競合的に反応させたのち、未反応の標識抗原(F)と、抗体と結合した標識抗原(B)とを分離し(B/F分離)、B,Fいずれかの標識量を測定し、被検液中の抗原量を定量する。本反応法には、抗体として可溶性抗体を用い、B/F分離をポリエチレングリコール、前記抗体に対する第2抗体などを用いる液相法、および、第1抗体として固相化抗体を用いるか、あるいは、第1抗体は可溶性のものを用い第2抗体として固相化抗体を用いる固相化法とが用いられる。
イムノメトリック法では、被検液中の抗原と固相化抗原とを一定量の標識化抗体に対して競合反応させた後固相と液相を分離するか、あるいは、被検液中の抗原と過剰量の標識化抗体とを反応させ、次に固相化抗原を加え未反応の標識化抗体を固相に結合させたのち、固相と液相を分離する。次に、いずれかの相の標識量を測定し被検液中の抗原量を定量する。
また、ネフロメトリーでは、ゲル内あるいは溶液中で抗原抗体反応の結果生じた不溶性の沈降物の量を測定する。被検液中の抗原量が僅かであり、少量の沈降物しか得られない場合にもレーザーの散乱を利用するレーザーネフロメトリーなどが好適に用いられる。
これら個々の免疫学的測定法を本発明の定量方法に適用するにあたっては、特別の条件、操作等の設定は必要とされない。それぞれの方法における通常の条件、操作法に当業者の通常の技術的配慮を加えて本発明のタンパク質の測定系を構築すればよい。これらの一般的な技術手段の詳細については、総説、成書などを参照することができる。
例えば、入江 寛編「ラジオイムノアッセイ」(講談社、昭和49年発行)、入江 寛編「続ラジオイムノアッセイ」(講談社、昭和54年発行)、石川栄治ら編「酵素免疫測定法」(医学書院、昭和53年発行)、石川栄治ら編「酵素免疫測定法」(第2版)(医学書院、昭和57年発行)、石川栄治ら編「酵素免疫測定法」(第3版)(医学書院、昭和62年発行)、「Methods in ENZYMOLOGY」Vol.70(Immunochemical Techniques(Part A))、同書Vol.73(Immunochemical Techniques(Part B))、同書Vol.74(Immunochemical Techniques(Part C))、同書Vol.84(Immunochemical Techniques(Part D:Selected Immunoassays))、同書Vol.92(Immunochemical Techniques(Part E:Monoclonal Antibodies and General Immunoassay Methods))、同書Vol.121(Immunochemical Techniques(Part I:Hybridoma Technology and Monoclonal Antibodies))(以上、アカデミックプレス社発行)などを参照することができる。
以上のようにして、本発明の抗体を用いることによって、本発明のタンパク質を感度良く定量することができる。
さらには、本発明の抗体を用いて本発明のタンパク質の濃度を定量することによって、本発明のタンパク質の濃度の増加が検出された場合、例えば癌(例、大腸癌、乳癌、肺癌、前立腺癌、食道癌、胃癌、肝臓癌、胆道癌、脾臓癌、腎癌、膀胱癌、子宮癌、卵巣癌、精巣癌、甲状腺癌、膵臓癌、脳腫瘍、血液腫瘍など)である、または将来罹患する可能性が高いと診断することができる。
また、本発明の抗体は、体液や組織などの被検体中に存在する本発明のタンパク質を検出するために使用することができる。また、本発明のタンパク質を精製するために使用する抗体カラムの作製、精製時の各分画中の本発明のタンパク質の検出、被検細胞内における本発明のタンパク質の挙動分析などのために使用することができる。
(5)遺伝子診断薬
本発明のDNAは、例えば、プローブとして使用することにより、ヒトまたは温血動物(例えば、ラット、マウス、モルモット、ウサギ、トリ、ヒツジ、ブタ、ウシ、ウマ、ネコ、イヌ、サル、チンパンジーなど)における本発明のタンパク質またはその部分ペプチドをコードするDNAまたはmRNAの異常(遺伝子異常)を検出することができるので、例えば、該DNAまたはmRNAの損傷、突然変異あるいは発現低下や、該DNAまたはmRNAの増加あるいは発現過多などの遺伝子診断薬として有用である。
本発明のDNAを用いる上記の遺伝子診断は、例えば、自体公知のノーザンハイブリダイゼーションやPCR−SSCP法(Genomics,第5巻,874〜879頁(1989年)、Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America,第86巻,2766〜2770頁(1989年))などにより実施することができる。
例えば、ノーザンハイブリダイゼーションにより発現過多が検出された場合やPCR−SSCP法によりDNAの突然変異などが検出された場合は、例えば癌(例、大腸癌、乳癌、肺癌、前立腺癌、食道癌、胃癌、肝臓癌、胆道癌、脾臓癌、腎癌、膀胱癌、子宮癌、卵巣癌、精巣癌、甲状腺癌、膵臓癌、脳腫瘍、血液腫瘍など)である可能性が高いと診断することができる。
(6)本発明のタンパク質を含有する医薬
本発明のタンパク質は癌で過剰に発現していることから、癌患者の免疫系を活性化するために本発明のタンパク質を癌ワクチンとして用いることもできる。
例えば、強力な抗原提示細胞(例、樹状細胞)を本発明のタンパク質存在下に培養し、該タンパク質を貪食させた後に、再び患者の体内に戻す、所謂養子免疫療法などを好ましく適用し得る。体内に戻された樹状細胞は癌抗原特異的な細胞障害性T細胞を誘導、活性化することにより癌細胞を死滅させることが可能である。
また、本発明のタンパク質は、例えば癌(例、大腸癌、乳癌、肺癌、前立腺癌、食道癌、胃癌、肝臓癌、胆道癌、脾臓癌、腎癌、膀胱癌、子宮癌、卵巣癌、精巣癌、甲状腺癌、膵臓癌、脳腫瘍、血液腫瘍など)の予防または治療のためのワクチン製剤として、安全に、哺乳動物(例、ヒト、サル、マウス、ラット、ウサギ、ブタ)に投与することもできる。
該ワクチン製剤は、通常、本発明のタンパク質および生理学的に許容されうる担体を含有する。担体としては例えば、水、食塩水(生理食塩水を含む)、緩衝液(例、リン酸緩衝液)、アルコール(例、エタノール)などの液体の担体があげられる。
ワクチン製剤は、通常のワクチン製剤の製造方法に従って調製することができる。
通常、本発明のタンパク質は、生理学的に許容されうる担体に溶解または懸濁される。また、本発明のタンパク質と生理学的に許容されうる担体とを別々に調製し、用時それらを混合して用いてもよい。
ワクチン製剤には、本発明のタンパク質および生理学的に許容されうる担体に加え、アジュバント(例、水酸化アルミニウムゲル、血清アルブミンなど)、防腐剤(例、チメロサールなど)、無痛化剤(例、ブドウ糖、ベンジルアルコールなど)などを配合させてもよい。また、本発明のタンパク質に対する抗体産生を促進させるために、例えばサイトカイン(例、インターロイキン−2などのインターロイキン類、インターフェロン−γなどのインターフェロン類など)をさらに配合させてもよい。
ワクチン製剤として用いる際、本発明のタンパク質は活性体として用いてもよいが、抗原性を高めるために本発明のタンパク質を変性させてもよい。本発明のタンパク質の変性は、通常、加熱処理、タンパク質変性剤(例、ホルマリン、塩酸グアニジン、尿素)による処理により行われる。
得られたワクチン製剤は低毒性であり、通常注射剤として、例えば皮下、皮内、筋肉内に投与してもよく、また癌細胞塊またはその近傍に局所的に投与してもよい。
本発明のタンパク質の投与量は、例えば対象疾患、投与対象、投与ルートなどによって異なるが、例えば本発明のタンパク質を癌に罹患した成人(体重60kg)に皮下的に注射剤として投与する場合、1回当たり通常0.1〜300mg程度、好ましくは100〜300mg程度である。ワクチン製剤の投与回数は1回でもよいが、抗体産生量を高めるために、約2週間〜約6ヶ月の間隔をあけて、該ワクチン製剤を2〜4回投与することもできる。
(7)DNA転移動物
本発明は、外来性の本発明のタンパク質をコードするDNA(以下、本発明の外来性DNAと略記する)またはその変異DNA(本発明の外来性変異DNAと略記する場合がある)を有する非ヒト哺乳動物を提供する。
すなわち、本発明は、
(1)本発明の外来性DNAまたはその変異DNAを有する非ヒト哺乳動物、
(2)非ヒト哺乳動物がゲッ歯動物である第(1)記載の動物、
(3)ゲッ歯動物がマウスまたはラットである第(2)記載の動物、および
(4)本発明の外来性DNAまたはその変異DNAを含有し、哺乳動物において発現しうる組換えベクターを提供するものである。
本発明の外来性DNAまたはその変異DNAを有する非ヒト哺乳動物(以下、本発明のDNA転移動物と略記する)は、未受精卵、受精卵、精子およびその始原細胞を含む胚芽細胞などに対して、好ましくは、非ヒト哺乳動物の発生における胚発生の段階(さらに好ましくは、単細胞または受精卵細胞の段階でかつ一般に8細胞期以前)に、リン酸カルシウム法、電気パルス法、リポフェクション法、凝集法、マイクロインジェクション法、パーティクルガン法、DEAE−デキストラン法などにより目的とするDNAを転移することによって作出することができる。また、該DNA転移方法により、体細胞、生体の臓器、組織細胞などに目的とする本発明の外来性DNAを転移し、細胞培養、組織培養などに利用することもでき、さらに、これら細胞を上述の胚芽細胞と自体公知の細胞融合法により融合させることにより本発明のDNA転移動物を作出することもできる。
非ヒト哺乳動物としては、例えば、ウシ、ブタ、ヒツジ、ヤギ、ウサギ、イヌ、ネコ、モルモット、ハムスター、マウス、ラットなどが用いられる。なかでも、病体動物モデル系の作成の面から個体発生および生物サイクルが比較的短く、また、繁殖が容易なゲッ歯動物、とりわけマウス(例えば、純系として、C57BL/6系統,DBA2系統など、交雑系として、B6C3F1系統,BDF1系統,B6D2F1系統,BALB/c系統,ICR系統など)またはラット(例えば、Wistar,SDなど)などが好ましい。
哺乳動物において発現しうる組換えベクターにおける「哺乳動物」としては、上記の非ヒト哺乳動物の他にヒトなどがあげられる。
本発明の外来性DNAとは、非ヒト哺乳動物が本来有している本発明のDNAではなく、いったん哺乳動物から単離・抽出された本発明のDNAをいう。
本発明の変異DNAとしては、元の本発明のDNAの塩基配列に変異(例えば、突然変異など)が生じたもの、具体的には、塩基の付加、欠損、他の塩基への置換などが生じたDNAなどが用いられ、また、異常DNAも含まれる。
該異常DNAとしては、異常な本発明のタンパク質を発現させるDNAを意味し、例えば、正常な本発明のタンパク質の機能を抑制するタンパク質を発現させるDNAなどが用いられる。
本発明の外来性DNAは、対象とする動物と同種あるいは異種のどちらの哺乳動物由来のものであってもよい。本発明のDNAを対象動物に転移させるにあたっては、該DNAを動物細胞で発現させうるプロモーターの下流に結合したDNAコンストラクトとして用いるのが一般に有利である。例えば、本発明のヒトDNAを転移させる場合、これと相同性が高い本発明のDNAを有する各種哺乳動物(例えば、ウサギ、イヌ、ネコ、モルモット、ハムスター、ラット、マウスなど)由来のDNAを発現させうる各種プロモーターの下流に、本発明のヒトDNAを結合したDNAコンストラクト(例、ベクターなど)を対象哺乳動物の受精卵、例えば、マウス受精卵へマイクロインジェクションすることによって本発明のDNAを高発現するDNA転移哺乳動物を作出することができる。
本発明のタンパク質の発現ベクターとしては、大腸菌由来のプラスミド、枯草菌由来のプラスミド、酵母由来のプラスミド、λファージなどのバクテリオファージ、モロニー白血病ウィルスなどのレトロウィルス、ワクシニアウィルスまたはバキュロウィルスなどの動物ウイルスなどが用いられる。なかでも、大腸菌由来のプラスミド、枯草菌由来のプラスミドまたは酵母由来のプラスミドなどが好ましく用いられる。
上記のDNA発現調節を行なうプロモーターとしては、例えば、(i)ウイルス(例、シミアンウイルス、サイトメガロウイルス、モロニー白血病ウイルス、JCウイルス、乳癌ウイルス、ポリオウイルスなど)に由来するDNAのプロモーター、(ii)各種哺乳動物(ヒト、ウサギ、イヌ、ネコ、モルモット、ハムスター、ラット、マウスなど)由来のプロモーター、例えば、アルブミン、インスリンII、ウロプラキンII、エラスターゼ、エリスロポエチン、エンドセリン、筋クレアチンキナーゼ、グリア線維性酸性タンパク質、グルタチオンS−トランスフェラーゼ、血小板由来成長因子β、ケラチンK1,K10およびK14、コラーゲンI型およびII型、サイクリックAMP依存タンパク質キナーゼβIサブユニット、ジストロフィン、酒石酸抵抗性アルカリフォスファターゼ、心房ナトリウム利尿性因子、内皮レセプターチロシンキナーゼ(一般にTie2と略される)、ナトリウムカリウムアデノシン3リン酸化酵素(Na,K−ATPase)、ニューロフィラメント軽鎖、メタロチオネインIおよびIIA、メタロプロティナーゼ1組織インヒビター、MHCクラスI抗原(H−2L)、H−ras、レニン、ドーパミンβ−水酸化酵素、甲状腺ペルオキシダーゼ(TPO)、ペプチド鎖延長因子1α(EF−1α)、βアクチン、αおよびβミオシン重鎖、ミオシン軽鎖1および2、ミエリン基礎タンパク質、チログロブリン、Thy−1、免疫グロブリン、H鎖可変部(VNP)、血清アミロイドPコンポーネント、ミオグロビン、トロポニンC、平滑筋αアクチン、プレプロエンケファリンA、バソプレシンなどのプロモーターなどが用いられる。なかでも、全身で高発現することが可能なサイトメガロウイルスプロモーター、ヒトペプチド鎖延長因子1α(EF−1α)のプロモーター、ヒトおよびニワトリβアクチンプロモーターなどが好適である。
上記ベクターは、DNA転移哺乳動物において目的とするメッセンジャーRNAの転写を終結する配列(一般にターミネターと呼ばれる)を有していることが好ましく、例えば、ウイルス由来および各種哺乳動物由来の各DNAの配列を用いることができ、好ましくは、シミアンウイルスのSV40ターミネターなどが用いられる。
その他、目的とする外来性DNAをさらに高発現させる目的で各DNAのスプライシングシグナル、エンハンサー領域、真核DNAのイントロンの一部などをプロモーター領域の5’上流、プロモーター領域と翻訳領域間あるいは翻訳領域の3’下流に連結することも目的により可能である。
正常な本発明のタンパク質の翻訳領域は、ヒトまたは各種哺乳動物(例えば、ウサギ、イヌ、ネコ、モルモット、ハムスター、ラット、マウスなど)由来の肝臓、腎臓、甲状腺細胞、線維芽細胞由来DNAおよび市販の各種ゲノムDNAライブラリーよりゲノムDNAの全てあるいは一部として、または肝臓、腎臓、甲状腺細胞、線維芽細胞由来RNAより公知の方法により調製された相補DNAを原料として取得することが出来る。また、外来性の異常DNAは、上記の細胞または組織より得られた正常なタンパク質の翻訳領域を点突然変異誘発法により変異した翻訳領域を作製することができる。
該翻訳領域は転移動物において発現しうるDNAコンストラクトとして、前記のプロモーターの下流および所望により転写終結部位の上流に連結させる通常のDNA工学的手法により作製することができる。
受精卵細胞段階における本発明の外来性DNAの転移は、対象哺乳動物の胚芽細胞および体細胞のすべてに存在するように確保される。DNA転移後の作出動物の胚芽細胞において、本発明の外来性DNAが存在することは、作出動物の後代がすべて、その胚芽細胞および体細胞のすべてに本発明の外来性DNAを保持することを意味する。本発明の外来性DNAを受け継いだこの種の動物の子孫はその胚芽細胞および体細胞のすべてに本発明の外来性DNAを有する。
本発明の外来性正常DNAを転移させた非ヒト哺乳動物は、交配により外来性DNAを安定に保持することを確認して、該DNA保有動物として通常の飼育環境で継代飼育することが出来る。
受精卵細胞段階における本発明の外来性DNAの転移は、対象哺乳動物の胚芽細胞および体細胞の全てに過剰に存在するように確保される。DNA転移後の作出動物の胚芽細胞において本発明の外来性DNAが過剰に存在することは、作出動物の子孫が全てその胚芽細胞および体細胞の全てに本発明の外来性DNAを過剰に有することを意味する。本発明の外来性DNAを受け継いだこの種の動物の子孫はその胚芽細胞および体細胞の全てに本発明の外来性DNAを過剰に有する。
導入DNAを相同染色体の両方に持つホモザイゴート動物を取得し、この雌雄の動物を交配することによりすべての子孫が該DNAを過剰に有するように繁殖継代することができる。
本発明の正常DNAを有する非ヒト哺乳動物は、本発明の正常DNAが高発現させられており、内在性の正常DNAの機能を促進することにより最終的に本発明のタンパク質の機能亢進症を発症することがあり、その病態モデル動物として利用することができる。例えば、本発明の正常DNA転移動物を用いて、本発明のタンパク質の機能亢進症や、本発明のタンパク質が関連する疾患の病態機序の解明およびこれらの疾患の治療方法の検討を行なうことが可能である。
また、本発明の外来性正常DNAを転移させた哺乳動物は、遊離した本発明のタンパク質の増加症状を有することから、本発明のタンパク質に関連する疾患に対する予防・治療剤、例えば癌(例、大腸癌、乳癌、肺癌、前立腺癌、食道癌、胃癌、肝臓癌、胆道癌、脾臓癌、腎癌、膀胱癌、子宮癌、卵巣癌、精巣癌、甲状腺癌、膵臓癌、脳腫瘍、血液腫瘍など)の予防・治療剤のスクリーニング試験にも利用可能である。
一方、本発明の外来性異常DNAを有する非ヒト哺乳動物は、交配により外来性DNAを安定に保持することを確認して該DNA保有動物として通常の飼育環境で継代飼育することが出来る。さらに、目的とする外来DNAを前述のプラスミドに組み込んで原料として用いることができる。プロモーターとのDNAコンストラクトは、通常のDNA工学的手法によって作製することができる。受精卵細胞段階における本発明の異常DNAの転移は、対象哺乳動物の胚芽細胞および体細胞の全てに存在するように確保される。DNA転移後の作出動物の胚芽細胞において本発明の異常DNAが存在することは、作出動物の子孫が全てその胚芽細胞および体細胞の全てに本発明の異常DNAを有することを意味する。本発明の外来性DNAを受け継いだこの種の動物の子孫は、その胚芽細胞および体細胞の全てに本発明の異常DNAを有する。導入DNAを相同染色体の両方に持つホモザイゴート動物を取得し、この雌雄の動物を交配することによりすべての子孫が該DNAを有するように繁殖継代することができる。
本発明の異常DNAを有する非ヒト哺乳動物は、本発明の異常DNAが高発現させられており、内在性の正常DNAの機能を阻害することにより最終的に本発明のタンパク質の機能不活性型不応症となることがあり、その病態モデル動物として利用することができる。例えば、本発明の異常DNA転移動物を用いて、本発明のタンパク質の機能不活性型不応症の病態機序の解明およびこの疾患を治療方法の検討を行なうことが可能である。
また、具体的な利用可能性としては、本発明の異常DNA高発現動物は、本発明のタンパク質の機能不活性型不応症における本発明の異常タンパク質による正常タンパク質の機能阻害(dominant negative作用)を解明するモデルとなる。
また、本発明の外来異常DNAを転移させた哺乳動物は、遊離した本発明のタンパク質の増加症状を有することから、本発明のタンパク質または機能不活性型不応症に対する予防・治療剤、例えば癌(例、大腸癌、乳癌、肺癌、前立腺癌、食道癌、胃癌、肝臓癌、胆道癌、脾臓癌、腎癌、膀胱癌、子宮癌、卵巣癌、精巣癌、甲状腺癌、膵臓癌、脳腫瘍、血液腫瘍など)の予防・治療剤のスクリーニング試験にも利用可能である。
また、上記2種類の本発明のDNA転移動物のその他の利用可能性として、例えば、
(i)組織培養のための細胞源としての使用、
(ii)本発明のDNA転移動物の組織中DNAもしくはRNAを直接分析するか、またはDNAにより発現されたペプチド組織を分析することによる、本発明のタンパク質により特異的に発現あるいは活性化するペプチドとの関連性についての解析、
(iii)DNAを有する組織の細胞を標準組織培養技術により培養し、これらを使用して、一般に培養困難な組織からの細胞の機能の研究、
(iv)上記(iii)記載の細胞を用いることによる細胞の機能を高めるような薬剤のスクリーニング、および
(v)本発明の変異タンパク質を単離精製およびその抗体作製などが考えられる。
さらに、本発明のDNA転移動物を用いて、本発明のタンパク質の機能不活性型不応症などを含む、本発明のタンパク質に関連する疾患の臨床症状を調べることができ、また、本発明のタンパク質に関連する疾患モデルの各臓器におけるより詳細な病理学的所見が得られ、新しい治療方法の開発、さらには、該疾患による二次的疾患の研究および治療に貢献することができる。
また、本発明のDNA転移動物から各臓器を取り出し、細切後、トリプシンなどのタンパク質分解酵素により、遊離したDNA転移細胞の取得、その培養またはその培養細胞の系統化を行なうことが可能である。さらに、本発明のタンパク質産生細胞の特定化、アポトーシス、分化あるいは増殖との関連性、またはそれらにおけるシグナル伝達機構を調べ、それらの異常を調べることなどができ、本発明のタンパク質およびその作用解明のための有効な研究材料となる。
さらに、本発明のDNA転移動物を用いて、本発明のタンパク質の機能不活性型不応症を含む、本発明のタンパク質に関連する疾患の治療薬の開発を行なうために、上述の検査法および定量法などを用いて、有効で迅速な該疾患治療薬のスクリーニング法を提供することが可能となる。また、本発明のDNA転移動物または本発明の外来性DNA発現ベクターを用いて、本発明のタンパク質が関連する疾患のDNA治療法を検討、開発することが可能である。
(8)ノックアウト動物
本発明は、本発明のDNAが不活性化された非ヒト哺乳動物胚幹細胞および本発明のDNA発現不全非ヒト哺乳動物を提供する。
すなわち、本発明は、
(1)本発明のDNAが不活性化された非ヒト哺乳動物胚幹細胞、
(2)該DNAがレポーター遺伝子(例、大腸菌由来のβ−ガラクトシダーゼ遺伝子)を導入することにより不活性化された第(1)項記載の胚幹細胞、
(3)ネオマイシン耐性である第(1)項記載の胚幹細胞、
(4)非ヒト哺乳動物がゲッ歯動物である第(1)項記載の胚幹細胞、
(5)ゲッ歯動物がマウスである第(4)項記載の胚幹細胞、
(6)本発明のDNAが不活性化された該DNA発現不全非ヒト哺乳動物、
(7)該DNAがレポーター遺伝子(例、大腸菌由来のβ−ガラクトシダーゼ遺伝子)を導入することにより不活性化され、該レポーター遺伝子が本発明のDNAに対するプロモーターの制御下で発現しうる第(6)項記載の非ヒト哺乳動物、
(8)非ヒト哺乳動物がゲッ歯動物である第(6)項記載の非ヒト哺乳動物、
(9)ゲッ歯動物がマウスである第(8)項記載の非ヒト哺乳動物、および
(10)第(7)項記載の動物に、試験化合物を投与し、レポーター遺伝子の発現を検出することを特徴とする本発明のDNAに対するプロモーター活性を促進または阻害する化合物またはその塩のスクリーニング方法を提供する。
本発明のDNAが不活性化された非ヒト哺乳動物胚幹細胞とは、該非ヒト哺乳動物が有する本発明のDNAに人為的に変異を加えることにより、DNAの発現能を抑制するか、もしくは該DNAがコードしている本発明のタンパク質の活性を実質的に喪失させることにより、DNAが実質的に本発明のタンパク質の発現能を有さない(以下、本発明のノックアウトDNAと称することがある)非ヒト哺乳動物の胚幹細胞(以下、ES細胞と略記する)をいう。
非ヒト哺乳動物としては、前記と同様のものが用いられる。
本発明のDNAに人為的に変異を加える方法としては、例えば、遺伝子工学的手法により該DNA配列の一部又は全部の削除、他DNAを挿入または置換させることによって行なうことができる。これらの変異により、例えば、コドンの読み取り枠をずらしたり、プロモーターあるいはエキソンの機能を破壊することにより本発明のノックアウトDNAを作製すればよい。
本発明のDNAが不活性化された非ヒト哺乳動物胚幹細胞(以下、本発明のDNA不活性化ES細胞または本発明のノックアウトES細胞と略記する)の具体例としては、例えば、目的とする非ヒト哺乳動物が有する本発明のDNAを単離し、そのエキソン部分にネオマイシン耐性遺伝子、ハイグロマイシン耐性遺伝子を代表とする薬剤耐性遺伝子、あるいはlacZ(β−ガラクトシダーゼ遺伝子)、cat(クロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ遺伝子)を代表とするレポーター遺伝子等を挿入することによりエキソンの機能を破壊するか、あるいはエキソン間のイントロン部分に遺伝子の転写を終結させるDNA配列(例えば、polyA付加シグナルなど)を挿入し、完全なメッセンジャーRNAを合成できなくすることによって、結果的に遺伝子を破壊するように構築したDNA配列を有するDNA鎖(以下、ターゲッティングベクターと略記する)を、例えば相同組換え法により該動物の染色体に導入し、得られたES細胞について本発明のDNA上あるいはその近傍のDNA配列をプローブとしたサザンハイブリダイゼーション解析あるいはターゲッティングベクター上のDNA配列とターゲッティングベクター作製に使用した本発明のDNA以外の近傍領域のDNA配列をプライマーとしたPCR法により解析し、本発明のノックアウトES細胞を選別することにより得ることができる。
また、相同組換え法等により本発明のDNAを不活化させる元のES細胞としては、例えば、前述のような既に樹立されたものを用いてもよく、また公知EvansとKaufmaの方法に準じて新しく樹立したものでもよい。例えば、マウスのES細胞の場合、現在、一般的には129系のES細胞が使用されているが、免疫学的背景がはっきりしていないので、これに代わる純系で免疫学的に遺伝的背景が明らかなES細胞を取得するなどの目的で例えば、C57BL/6マウスやC57BL/6の採卵数の少なさをDBA/2との交雑により改善したBDF1マウス(C57BL/6とDBA/2とのF1)を用いて樹立したものなども良好に用いうる。BDF1マウスは、採卵数が多く、かつ、卵が丈夫であるという利点に加えて、C57BL/6マウスを背景に持つので、これを用いて得られたES細胞は病態モデルマウスを作出したとき、C57BL/6マウスとバッククロスすることでその遺伝的背景をC57BL/6マウスに代えることが可能である点で有利に用い得る。
また、ES細胞を樹立する場合、一般には受精後3.5日目の胚盤胞を使用するが、これ以外に8細胞期胚を採卵し胚盤胞まで培養して用いることにより効率よく多数の初期胚を取得することができる。
また、雌雄いずれのES細胞を用いてもよいが、通常雄のES細胞の方が生殖系列キメラを作出するのに都合が良い。また、煩雑な培養の手間を削減するためにもできるだけ早く雌雄の判別を行なうことが望ましい。
ES細胞の雌雄の判定方法としては、例えば、PCR法によりY染色体上の性決定領域の遺伝子を増幅、検出する方法が、その1例としてあげることができる。この方法を使用すれば、従来、核型分析をするのに約106個の細胞数を要していたのに対して、1コロニー程度のES細胞数(約50個)で済むので、培養初期におけるES細胞の第一次セレクションを雌雄の判別で行なうことが可能であり、早期に雄細胞の選定を可能にしたことにより培養初期の手間は大幅に削減できる。
また、第二次セレクションとしては、例えば、G−バンディング法による染色体数の確認等により行うことができる。得られるES細胞の染色体数は正常数の100%が望ましいが、樹立の際の物理的操作等の関係上困難な場合は、ES細胞の遺伝子をノックアウトした後、正常細胞(例えば、マウスでは染色体数が2n=40である細胞)に再びクローニングすることが望ましい。
このようにして得られた胚幹細胞株は、通常その増殖性は大変良いが、個体発生できる能力を失いやすいので、注意深く継代培養することが必要である。例えば、STO繊維芽細胞のような適当なフィーダー細胞上でLIF(1〜10000U/ml)存在下に炭酸ガス培養器内(好ましくは、5%炭酸ガス、95%空気または5%酸素、5%炭酸ガス、90%空気)で約37℃で培養するなどの方法で培養し、継代時には、例えば、トリプシン/EDTA溶液(通常0.001〜0.5%トリプシン/0.1〜5mM EDTA、好ましくは約0.1%トリプシン/1mM EDTA)処理により単細胞化し、新たに用意したフィーダー細胞上に播種する方法などがとられる。このような継代は、通常1〜3日毎に行なうが、この際に細胞の観察を行い、形態的に異常な細胞が見受けられた場合はその培養細胞は放棄することが望まれる。
ES細胞は、適当な条件により、高密度に至るまで単層培養するか、または細胞集塊を形成するまで浮遊培養することにより、頭頂筋、内臓筋、心筋などの種々のタイプの細胞に分化させることが可能であり〔M.J.Evans及びM.H.Kaufman,Nature、第292巻、154頁、1981年;G.R.Martin、Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.第78巻、7634頁、1981年;T.C.Doetschmanら、ジャーナル・オブ・エンブリオロジー・アンド・エクスペリメンタル・モルフォロジー、第87巻、27頁、1985年〕、本発明のES細胞を分化させて得られる本発明のDNA発現不全細胞は、インビトロにおける本発明のタンパク質の細胞生物学的検討において有用である。
本発明のDNA発現不全非ヒト哺乳動物は、該動物のmRNA量を公知方法を用いて測定して間接的にその発現量を比較することにより、正常動物と区別することが可能である。
該非ヒト哺乳動物としては、前記と同様のものが用いられる。
本発明のDNA発現不全非ヒト哺乳動物は、例えば、前述のようにして作製したターゲッティングベクターをマウス胚幹細胞またはマウス卵細胞に導入し、導入によりターゲッティングベクターの本発明のDNAが不活性化されたDNA配列が遺伝子相同組換えにより、マウス胚幹細胞またはマウス卵細胞の染色体上の本発明のDNAと入れ換わる相同組換えをさせることにより、本発明のDNAをノックアウトさせることができる。
本発明のDNAがノックアウトされた細胞は、本発明のDNA上またはその近傍のDNA配列をプローブとしたサザンハイブリダイゼーション解析またはターゲッティングベクター上のDNA配列と、ターゲッティングベクターに使用したマウス由来の本発明のDNA以外の近傍領域のDNA配列とをプライマーとしたPCR法による解析で判定することができる。非ヒト哺乳動物胚幹細胞を用いた場合は、遺伝子相同組換えにより、本発明のDNAが不活性化された細胞株をクローニングし、その細胞を適当な時期、例えば、8細胞期の非ヒト哺乳動物胚または胚盤胞に注入し、作製したキメラ胚を偽妊娠させた該非ヒト哺乳動物の子宮に移植する。作出された動物は正常な本発明のDNA座をもつ細胞と人為的に変異した本発明のDNA座をもつ細胞との両者から構成されるキメラ動物である。
該キメラ動物の生殖細胞の一部が変異した本発明のDNA座をもつ場合、このようなキメラ個体と正常個体を交配することにより得られた個体群より、全ての組織が人為的に変異を加えた本発明のDNA座をもつ細胞で構成された個体を、例えば、コートカラーの判定等により選別することにより得られる。このようにして得られた個体は、通常、本発明のタンパク質のヘテロ発現不全個体であり、本発明のタンパク質のヘテロ発現不全個体同志を交配し、それらの産仔から本発明のタンパク質のホモ発現不全個体を得ることができる。
卵細胞を使用する場合は、例えば、卵細胞核内にマイクロインジェクション法でDNA溶液を注入することによりターゲッティングベクターを染色体内に導入したトランスジェニック非ヒト哺乳動物を得ることができ、これらのトランスジェニック非ヒト哺乳動物に比べて、遺伝子相同組換えにより本発明のDNA座に変異のあるものを選択することにより得られる。
このようにして本発明のDNAがノックアウトされている個体は、交配により得られた動物個体も該DNAがノックアウトされていることを確認して通常の飼育環境で飼育継代を行なうことができる。
さらに、生殖系列の取得および保持についても常法に従えばよい。すなわち、該不活化DNAの保有する雌雄の動物を交配することにより、該不活化DNAを相同染色体の両方に持つホモザイゴート動物を取得しうる。得られたホモザイゴート動物は、母親動物に対して、正常個体1,ホモザイゴート複数になるような状態で飼育することにより効率的に得ることができる。ヘテロザイゴート動物の雌雄を交配することにより、該不活化DNAを有するホモザイゴートおよびヘテロザイゴート動物を繁殖継代する。
本発明のDNAが不活性化された非ヒト哺乳動物胚幹細胞は、本発明のDNA発現不全非ヒト哺乳動物を作出する上で、非常に有用である。
また、本発明のDNA発現不全非ヒト哺乳動物は、本発明のタンパク質により誘導され得る種々の生物活性を欠失するため、本発明のタンパク質の生物活性の不活性化を原因とする疾病のモデルとなり得るので、これらの疾病の原因究明及び治療法の検討に有用である。
(8a)本発明のDNAの欠損や損傷などに起因する疾病に対して治療・予防効果を有する化合物のスクリーニング方法
本発明のDNA発現不全非ヒト哺乳動物は、本発明のDNAの欠損や損傷などに起因する疾病に対して治療・予防効果を有する化合物のスクリーニングに用いることができる。
すなわち、本発明は、本発明のDNA発現不全非ヒト哺乳動物に試験化合物を投与し、該動物の変化を観察・測定することを特徴とする、本発明のDNAの欠損や損傷などに起因する疾病、例えば癌などに対して治療・予防効果を有する化合物またはその塩のスクリーニング方法を提供する。
該スクリーニング方法において用いられる本発明のDNA発現不全非ヒト哺乳動物としては、前記と同様のものがあげられる。
試験化合物としては、例えば、ペプチド、タンパク質、非ペプチド性化合物、合成化合物、発酵生産物、細胞抽出液、植物抽出液、動物組織抽出液、血漿などがあげられ、これら化合物は新規な化合物であってもよいし、公知の化合物であってもよい。
具体的には、本発明のDNA発現不全非ヒト哺乳動物を、試験化合物で処理し、無処理の対照動物と比較し、該動物の各器官、組織、疾病の症状などの変化を指標として試験化合物の治療・予防効果を試験することができる。
試験動物を試験化合物で処理する方法としては、例えば、経口投与、静脈注射などが用いられ、試験動物の症状、試験化合物の性質などにあわせて適宜選択することができる。また、試験化合物の投与量は、投与方法、試験化合物の性質などにあわせて適宜選択することができる。
例えば癌(例、大腸癌、乳癌、肺癌、前立腺癌、食道癌、胃癌、肝臓癌、胆道癌、脾臓癌、腎癌、膀胱癌、子宮癌、卵巣癌、精巣癌、甲状腺癌、膵臓癌、脳腫瘍、血液腫瘍など)に対して治療・予防効果を有する化合物をスクリーニングする場合、本発明のDNA発現不全非ヒト哺乳動物に試験化合物を投与し、試験化合物非投与群と癌の発症度合いの違いや癌の治癒度合いの違いを上記組織で経時的に観察する。
該スクリーニング方法において、試験動物に試験化合物を投与した場合、該試験動物の上記疾患症状が約10%以上、好ましくは約30%以上、より好ましくは約50%以上改善した場合、該試験化合物を上記の疾患に対して治療・予防効果を有する化合物として選択することができる。
該スクリーニング方法を用いて得られる化合物は、上記した試験化合物から選ばれた化合物であり、本発明のタンパク質の欠損や損傷などによって引き起こされる疾患に対して治療・予防効果を有するので、該疾患に対する安全で低毒性な予防・治療剤などの医薬として使用することができる。さらに、上記スクリーニングで得られた化合物から誘導される化合物も同様に用いることができる。
該スクリーニング方法で得られた化合物は塩を形成していてもよく、該化合物の塩としては、生理学的に許容される酸(例、無機酸、有機酸など)や塩基(例、アルカリ金属など)などとの塩が用いられ、とりわけ生理学的に許容される酸付加塩が好ましい。このような塩としては、例えば、無機酸(例えば、塩酸、リン酸、臭化水素酸、硫酸など)との塩、あるいは有機酸(例えば、酢酸、ギ酸、プロピオン酸、フマル酸、マレイン酸、コハク酸、酒石酸、クエン酸、リンゴ酸、蓚酸、安息香酸、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸など)との塩などが用いられる。
該スクリーニング方法で得られた化合物またはその塩を含有する医薬は、前記した本発明のタンパク質を含有する医薬と同様にして製造することができる。
このようにして得られる製剤は、安全で低毒性であるので、例えば、ヒトまたは哺乳動物(例えば、ラット、マウス、モルモット、ウサギ、ヒツジ、ブタ、ウシ、ウマ、ネコ、イヌ、サルなど)に対して投与することができる。
該化合物またはその塩の投与量は、対象疾患、投与対象、投与ルートなどにより差異はあるが、例えば、該化合物を経口投与する場合、一般的に成人(体重60kgとして)の乳癌患者においては、一日につき該化合物を約0.1〜100mg、好ましくは約1.0〜50mg、より好ましくは約1.0〜20mg投与する。非経口的に投与する場合は、該化合物の1回投与量は投与対象、対象疾患などによっても異なるが、例えば、該化合物を注射剤の形で通常成人(体重60kgとして)の乳癌患者に投与する場合、一日につき該化合物を約0.01〜30mg、好ましくは約0.1〜20mg、より好ましくは約0.1〜10mgを静脈注射により投与するのが好都合である。他の動物の場合も、体重60kg当たりに換算した量を投与することができる。
(8b)本発明のDNAに対するプロモーターの活性を促進または阻害する化合物のスクリーニング方法
本発明は、本発明のDNA発現不全非ヒト哺乳動物に、試験化合物を投与し、レポーター遺伝子の発現を検出することを特徴とする本発明のDNAに対するプロモーターの活性を促進または阻害する化合物またはその塩のスクリーニング方法を提供する。
上記スクリーニング方法において、本発明のDNA発現不全非ヒト哺乳動物としては、前記した本発明のDNA発現不全非ヒト哺乳動物の中でも、本発明のDNAがレポーター遺伝子を導入することにより不活性化され、該レポーター遺伝子が本発明のDNAに対するプロモーターの制御下で発現しうるものが用いられる。
試験化合物としては、前記と同様のものがあげられる。
レポーター遺伝子としては、前記と同様のものが用いられ、β−ガラクトシダーゼ遺伝子(lacZ)、可溶性アルカリフォスファターゼ遺伝子またはルシフェラーゼ遺伝子などが好適である。
本発明のDNAをレポーター遺伝子で置換された本発明のDNA発現不全非ヒト哺乳動物では、レポーター遺伝子が本発明のDNAに対するプロモーターの支配下に存在するので、レポーター遺伝子がコードする物質の発現をトレースすることにより、プロモーターの活性を検出することができる。
例えば、本発明のタンパク質をコードするDNA領域の一部を大腸菌由来のβ−ガラクトシダーゼ遺伝子(lacZ)で置換している場合、本来、本発明のタンパク質の発現する組織で、本発明のタンパク質の代わりにβ−ガラクトシダーゼが発現する。従って、例えば、5−ブロモ−4−クロロ−3−インドリル−β−ガラクトピラノシド(X−gal)のようなβ−ガラクトシダーゼの基質となる試薬を用いて染色することにより、簡便に本発明のタンパク質の動物生体内における発現状態を観察することができる。具体的には、本発明のタンパク質欠損マウスまたはその組織切片をグルタルアルデヒドなどで固定し、リン酸緩衝生理食塩液(PBS)で洗浄後、X−galを含む染色液で、室温または37℃付近で、約30分ないし1時間反応させた後、組織標本を1mM EDTA/PBS溶液で洗浄することによって、β−ガラクトシダーゼ反応を停止させ、呈色を観察すればよい、また、常法に従い、lacZをコードするmRNAを検出してもよい。
上記スクリーニング方法を用いて得られる化合物またはその塩は、上記した試験化合物から選ばれた化合物であり、本発明のDNAに対するプロモーター活性を促進または阻害する化合物である。
該スクリーニング方法で得られた化合物は塩を形成していてもよく、該化合物の塩としては、生理学的に許容される酸(例、無機酸など)や塩基(例、アルカリ金属など)などとの塩が用いられ、とりわけ生理学的に許容される酸付加塩が好ましい。このような塩としては、例えば、無機酸(例えば、塩酸、リン酸、臭化水素酸、硫酸など)との塩、あるいは有機酸(例えば、酢酸、ギ酸、プロピオン酸、フマル酸、マレイン酸、コハク酸、酒石酸、クエン酸、リンゴ酸、蓚酸、安息香酸、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸など)との塩などが用いられる。
本発明のDNAに対するプロモーター活性を阻害する化合物またはその塩は、本発明のタンパク質の発現の阻害、該タンパク質の機能を阻害することができるので、例えば癌(例、大腸癌、乳癌、肺癌、前立腺癌、食道癌、胃癌、肝臓癌、胆道癌、脾臓癌、腎癌、膀胱癌、子宮癌、卵巣癌、精巣癌、甲状腺癌、膵臓癌、脳腫瘍、血液腫瘍など)の予防・治療剤として有用である。
さらに、上記スクリーニングで得られた化合物から誘導される化合物も同様に用いることができる。
該スクリーニング方法で得られた化合物またはその塩を含有する医薬は、前記した本発明のタンパク質またはその塩を含有する医薬と同様にして製造することができる。
このようにして得られる製剤は、安全で低毒性であるので、例えば、ヒトまたは哺乳動物(例えば、ラット、マウス、モルモット、ウサギ、ヒツジ、ブタ、ウシ、ウマ、ネコ、イヌ、サルなど)に対して投与することができる。
該化合物またはその塩の投与量は、対象疾患、投与対象、投与ルートなどにより差異はあるが、例えば、本発明のDNAに対するプロモーター活性を阻害する化合物を経口投与する場合、一般的に成人(体重60kgとして)の乳癌患者においては、一日につき該化合物を約0.1〜100mg、好ましくは約1.0〜50mg、より好ましくは約1.0〜20mg投与する。非経口的に投与する場合は、該化合物の1回投与量は投与対象、対象疾患などによっても異なるが、例えば、本発明のDNAに対するプロモーター活性を阻害する化合物を注射剤の形で通常成人(体重60kgとして)の乳癌患者に投与する場合、一日につき該化合物を約0.01〜30mg、好ましくは約0.1〜20mg、より好ましくは約0.1〜10mgを静脈注射により投与するのが好都合である。他の動物の場合も、体重60kg当たりに換算した量を投与することができる。
このように、本発明のDNA発現不全非ヒト哺乳動物は、本発明のDNAに対するプロモーターの活性を促進または阻害する化合物またはその塩をスクリーニングする上で極めて有用であり、本発明のDNA発現不全に起因する各種疾患の原因究明または予防・治療剤の開発に大きく貢献することができる。
また、本発明のタンパク質のプロモーター領域を含有するDNAを使って、その下流に種々のタンパク質をコードする遺伝子を連結し、これを動物の卵細胞に注入していわゆるトランスジェニック動物(遺伝子移入動物)を作成すれば、特異的にそのタンパク質を合成させ、その生体での作用を検討することも可能となる。さらに上記プロモーター部分に適当なレポーター遺伝子を結合させ、これが発現するような細胞株を樹立すれば、本発明のタンパク質そのものの体内での産生能力を特異的に促進もしくは抑制する作用を持つ低分子化合物の探索系として使用できる。
本明細書において、塩基やアミノ酸などを略号で表示する場合、IUPAC−IUB Commission on Biochemical Nomenclatureによる略号あるいは当該分野における慣用略号に基づくものであり、その例を下記する。またアミノ酸に関し光学異性体があり得る場合は、特に明示しなければL体を示すものとする。
DNA :デオキシリボ核酸
cDNA :相補的デオキシリボ核酸
A :アデニン
T :チミン
G :グアニン
C :シトシン
RNA :リボ核酸
mRNA :メッセンジャーリボ核酸
dATP :デオキシアデノシン三リン酸
dTTP :デオキシチミジン三リン酸
dGTP :デオキシグアノシン三リン酸
dCTP :デオキシシチジン三リン酸
ATP :アデノシン三リン酸
EDTA :エチレンジアミン四酢酸
SDS :ドデシル硫酸ナトリウム
Gly :グリシン
Ala :アラニン
Val :バリン
Leu :ロイシン
Ile :イソロイシン
Ser :セリン
Thr :スレオニン
Cys :システイン
Met :メチオニン
Glu :グルタミン酸
Asp :アスパラギン酸
Lys :リジン
Arg :アルギニン
His :ヒスチジン
Phe :フェニルアラニン
Tyr :チロシン
Trp :トリプトファン
Pro :プロリン
Asn :アスパラギン
Gln :グルタミン
pGlu :ピログルタミン酸
Soc :セレノシステイン(selenocysteine)
また、本明細書中で繁用される置換基、保護基および試薬を下記の記号で表記する。
Me :メチル基
Et :エチル基
Bu :ブチル基
Ph :フェニル基
TC :チアゾリジン−4(R)−カルボキサミド基
Tos :p−トルエンスルフォニル
CHO :ホルミル
Bzl :ベンジル
Cl2−Bzl :2,6−ジクロロベンジル
Bom :ベンジルオキシメチル
Z :ベンジルオキシカルボニル
Cl−Z :2−クロロベンジルオキシカルボニル
Br−Z :2−ブロモベンジルオキシカルボニル
Boc :t−ブトキシカルボニル
DNP :ジニトロフェニル
Trt :トリチル
Bum :t−ブトキシメチル
Fmoc :N−9−フルオレニルメトキシカルボニル
HOBt :1−ヒドロキシベンズトリアゾール
HOOBt :3,4−ジヒドロ−3−ヒドロキシ−4−オキソ−1,2,3−ベンゾトリアジン
HONB :1−ヒドロキシ−5−ノルボルネン−2,3−ジカルボキシイミド
DCC :N,N’−ジシクロヘキシルカルボジイミド
本願明細書の配列表の配列番号は、以下の配列を示す。
〔配列番号:1〕
Nectin−2αのアミノ酸配列を示す。
〔配列番号:2〕
配列番号:1で表されるアミノ酸配列を有するNectin−2αをコードするDNAの塩基配列を示す。
〔配列番号:3〕
Nectin−2δのアミノ酸配列を示す。
〔配列番号:4〕
配列番号:3で表されるアミノ酸配列を有するNectin−2δをコードするDNAの塩基配列を示す。
〔配列番号:5〕
実施例1および2で用いられたアンチセンスオリゴヌクレオチド1の塩基配列を示す。
〔配列番号:6〕
実施例1および2で用いられたコントロールオリゴヌクレオチド1の塩基配列を示す
〔配列番号:7〕
実施例2で用いられたプライマー1の塩基配列を示す。
〔配列番号:8〕
実施例2で用いられたプライマー2の塩基配列を示す。
〔配列番号:9〕
実施例2で用いられたTaqManプローブ1の塩基配列を示す。
〔配列番号:10〕
実施例2で用いられたプライマー3の塩基配列を示す。
〔配列番号:11〕
実施例2で用いられたプライマー4の塩基配列を示す。
〔配列番号:12〕
実施例2で用いられたTaqManプローブ2の塩基配列を示す。
〔配列番号:13〕
参考例1および2で用いられたプライマー5の塩基配列を示す。
〔配列番号:14〕
参考例1で用いられたプライマー6の塩基配列を示す。
〔配列番号:15〕
参考例2で用いられたプライマー7の塩基配列を示す。
〔配列番号:16〕
参考例2で用いられたプライマー8の塩基配列を示す。
〔配列番号:17〕
PSEC0110 fisのアミノ酸配列を示す。
〔配列番号:18〕
配列番号:17で表されるアミノ酸配列を有するPSEC0110 fisをコードするDNAの塩基配列を示す。
〔配列番号:19〕
実施例3および4で用いられたアンチセンスオリゴヌクレオチド2の塩基配列を示す。
〔配列番号:20〕
実施例3および4で用いられたコントロールオリゴヌクレオチド2の塩基配列を示す。
〔配列番号:21〕
実施例4で用いられたプライマー9の塩基配列を示す。
〔配列番号:22〕
実施例4で用いられたプライマー10の塩基配列を示す。
〔配列番号:23〕
参考例3で用いられたプライマー11の塩基配列を示す。
〔配列番号:24〕
参考例3で用いられたプライマー12の塩基配列を示す。
〔配列番号:25〕
KIAA0152のアミノ酸配列を示す。
〔配列番号:26〕
配列番号:25で表されるアミノ酸配列を有するKIAA0152をコードするDNAの塩基配列を示す。
〔配列番号:27〕
実施例5および6で用いられたアンチセンスオリゴヌクレオチド3の塩基配列を示す。
〔配列番号:28〕
実施例5および6で用いられたコントロールオリゴヌクレオチド3の塩基配列を示す。
〔配列番号:29〕
実施例6で用いられたプライマー13の塩基配列を示す。
〔配列番号:30〕
実施例6で用いられたプライマー14の塩基配列を示す。
〔配列番号:31〕
参考例6で用いられたプライマー30の塩基配列を示す。
〔配列番号:32〕
参考例6で用いられたプライマー31の塩基配列を示す。
〔配列番号:33〕
参考例6で用いられたプライマー32の塩基配列を示す。
〔配列番号:34〕
参考例4で用いられたプライマー17の塩基配列を示す。
〔配列番号:35〕
参考例4で用いられたプライマー18の塩基配列を示す。
〔配列番号:36〕
参考例4で用いられたプライマー19の塩基配列を示す。
〔配列番号:37〕
参考例4で用いられたプライマー20の塩基配列を示す。
〔配列番号:38〕
DKFZP586L0724のアミノ酸配列を示す。
〔配列番号:39〕
配列番号:38で表されるアミノ酸配列を有するDKFZP586L0724をコードするDNAの塩基配列を示す。
〔配列番号:40〕
実施例7および8で用いられたアンチセンスオリゴヌクレオチド4の塩基配列を示す。
〔配列番号:41〕
実施例7および8で用いられたコントロールオリゴヌクレオチド4の塩基配列を示す。
〔配列番号:42〕
実施例8で用いられたプライマー21の塩基配列を示す。
〔配列番号:43〕
実施例8で用いられたプライマー22の塩基配列を示す。
〔配列番号:44〕
参考例5で用いられたプライマー23の塩基配列を示す。
〔配列番号:45〕
参考例5で用いられたプライマー24の塩基配列を示す。
〔配列番号:46〕
参考例5で用いられたプライマー25の塩基配列を示す。
〔配列番号:47〕
参考例5で用いられたプライマー26の塩基配列を示す。
〔配列番号:48〕
DCBLD1Lのアミノ酸配列を示す。
〔配列番号:49〕
配列番号:48で表されるアミノ酸配列を有するDCBLD1をコードするDNAの塩基配列を示す。
〔配列番号:50〕
実施例9および10で用いられたアンチセンスオリゴヌクレオチド5の塩基配列を示す。
〔配列番号:51〕
実施例9および10で用いられたコントロールオリゴヌクレオチド5の塩基配列を示す。
〔配列番号:52〕
実施例10で用いられたプライマー27の塩基配列を示す。
〔配列番号:53〕
実施例10で用いられたプライマー28の塩基配列を示す。
〔配列番号:54〕
参考例6で用いられたプライマー29の塩基配列を示す。
〔配列番号:55〕
実施例11、実施例12および実施例13で用いたsiRNA−1の塩基配列を示す。
〔配列番号:56〕
実施例11、実施例12および実施例13で用いたsiRNA−1の塩基配列を示す。
〔配列番号:57〕
実施例11、実施例12および実施例13で用いたsiRNA−2の塩基配列を示す。
〔配列番号:58〕
実施例11、実施例12および実施例13で用いたsiRNA−2の塩基配列を示す。
〔配列番号:59〕
実施例11、実施例12および実施例13で用いたsiRNA−3の塩基配列を示す。
〔配列番号:60〕
実施例11、実施例12および実施例13で用いたsiRNA−3の塩基配列を示す。
〔配列番号:61〕
実施例11、実施例12および実施例13で用いたsiRNA−4の塩基配列を示す。
〔配列番号:62〕
実施例11、実施例12および実施例13で用いたsiRNA−4の塩基配列を示す。
〔配列番号:63〕
実施例11、実施例12および実施例13で用いたsiRNA−5の塩基配列を
〔配列番号:64〕
実施例11、実施例12および実施例13で用いたsiRNA−5の塩基配列を
〔配列番号:65〕
実施例16で用いられたペプチド1のアミノ酸配列を示す。
〔配列番号:66〕
実施例16で用いられたペプチド2のアミノ酸配列を示す。
〔配列番号:67〕
実施例16で用いられたペプチド3のアミノ酸配列を示す。
〔配列番号:68〕
参考例7で用いられたプライマー33の塩基配列を示す。
〔配列番号:69〕
参考例7で用いられたプライマー34の塩基配列を示す。
〔配列番号:70〕
Nectin−2ED−FLAGタンパク質のアミノ酸配列を示す。
〔配列番号:71〕
配列番号:70で表されるNectin−2ED−FLAGタンパク質のアミノ酸配列をコードするDNAの塩基配列を示す。
以下において、実施例および参考例により本発明をより具体的にするが、この発明はこれらに限定されるものではない。
Nectin−2α、およびNectin−2δ遺伝子のアンチセンスオリゴヌクレオチド投与によるヒト大腸がん細胞株のアポトーシス誘発
アメリカンタイプカルチャーコレクション(ATCC)より購入したヒト大腸がん細胞株HT−29を、10%牛胎仔血清(JRH社)を含むMcCoy’ s 5A培地(Invitrogen社)〔以下、M5培地と略することもある〕で懸濁し、1ウェル当たり1万個の細胞密度で96穴平底組織培養プレート(BDファルコン社)に播種した。5%炭酸ガス気流中、37℃で一晩培養した後、オリゴヌクレオチドをトランスフェクションした。
具体的には、Nectin−2α遺伝子の翻訳領域もしくはNectin−2δ遺伝子のイントロン領域にハイブリダイズするアンチセンスオリゴヌクレオチド配列(配列番号:5)を設計後、phosphorothioate化オリゴヌクレオチドを合成し、HPLC精製して用いた(以下、アンチセンスオリゴヌクレオチド1と略する)。コントロールとしては、配列番号:5で示される塩基配列のリバース配列を有するオリゴヌクレオチド(配列番号:6)を同様にphosphorothioate化し、HPLC精製して用いた(以下、コントロールオリゴヌクレオチド1と略する)。200ngのアンチセンスオリゴヌクレオチド1、または200ngのコントロールオリゴヌクレオチド1をLipofectamine 2000(Invitrogen社)0.5μLと共にOpti−MEM I(Invitrogen社)50μLと混合し、室温で20分間放置した。予めOpti−MEM I 50μLに培地交換しておいたHT−29細胞培養液に上記混合液を全量添加し、更に3時間培養を継続した後、M5培地に培地交換した。更に2日間培養を継続した後、Caspase−Glo 3/7アッセイキット(Promega社)を用いて添付プロトコールに従い、上記オリゴヌクレオチドのアポトーシス誘導活性を測定した。その結果、Nectin−2α遺伝子、およびNectin−2δ遺伝子のアンチセンスオリゴヌクレオチド1(配列番号:5)はコントロールオリゴヌクレオチド1(配列番号:6)に比べて約1.9倍のアポトーシス誘導活性を示し、統計学的に有意な差(P<0.05)を示した。
アメリカンタイプカルチャーコレクション(ATCC)より購入したヒト大腸がん細胞株HT−29を、10%牛胎仔血清(JRH社)を含むMcCoy’ s 5A培地(Invitrogen社)〔以下、M5培地と略することもある〕で懸濁し、1ウェル当たり1万個の細胞密度で96穴平底組織培養プレート(BDファルコン社)に播種した。5%炭酸ガス気流中、37℃で一晩培養した後、オリゴヌクレオチドをトランスフェクションした。
具体的には、Nectin−2α遺伝子の翻訳領域もしくはNectin−2δ遺伝子のイントロン領域にハイブリダイズするアンチセンスオリゴヌクレオチド配列(配列番号:5)を設計後、phosphorothioate化オリゴヌクレオチドを合成し、HPLC精製して用いた(以下、アンチセンスオリゴヌクレオチド1と略する)。コントロールとしては、配列番号:5で示される塩基配列のリバース配列を有するオリゴヌクレオチド(配列番号:6)を同様にphosphorothioate化し、HPLC精製して用いた(以下、コントロールオリゴヌクレオチド1と略する)。200ngのアンチセンスオリゴヌクレオチド1、または200ngのコントロールオリゴヌクレオチド1をLipofectamine 2000(Invitrogen社)0.5μLと共にOpti−MEM I(Invitrogen社)50μLと混合し、室温で20分間放置した。予めOpti−MEM I 50μLに培地交換しておいたHT−29細胞培養液に上記混合液を全量添加し、更に3時間培養を継続した後、M5培地に培地交換した。更に2日間培養を継続した後、Caspase−Glo 3/7アッセイキット(Promega社)を用いて添付プロトコールに従い、上記オリゴヌクレオチドのアポトーシス誘導活性を測定した。その結果、Nectin−2α遺伝子、およびNectin−2δ遺伝子のアンチセンスオリゴヌクレオチド1(配列番号:5)はコントロールオリゴヌクレオチド1(配列番号:6)に比べて約1.9倍のアポトーシス誘導活性を示し、統計学的に有意な差(P<0.05)を示した。
Nectin−2α遺伝子、およびNectin−2δ遺伝子のアンチセンスオリゴヌクレオチド投与によるNectin−2α遺伝子、およびNectin−2δ遺伝子のmRNA発現量低下
実施例1で用いたヒト大腸がん細胞株HT−29をM5培地に懸濁し、1ウェル当たり6万個の細胞密度で24穴平底組織培養プレート(BDファルコン社)に播種した。5%炭酸ガス気流中、37℃で一晩培養した後、実施例1の方法に準じてオリゴヌクレオチドをトランスフェクションした。但し、全ての添加物の重量あるいは液量を6倍にスケールアップした。トランスフェクションの後、24時間培養を継続した後にRNeasy Mini Total RNA Kit(QIAGEN社)を用いてトータルRNAを抽出した。約400ngのトータルRNAを鋳型として、TaqMan Reverse Transcription Reagents(Applied Biosystems社)を用いて添付プロトコールに従い逆転写反応した。Nectin−2α遺伝子の発現量の測定はトータルRNAにして5ngに相当するcDNAを鋳型とし、TaqMan Universal PCR Master Mix(Applied Biosystems社)7.5μL、プライマー1(配列番号:7)およびプライマー2(配列番号:8)を各500nM、FAM標識したTaqManプローブ1(配列番号:9)を100nMとなるように加え反応液量15μLとし、定量的PCR法を用いて測定した。Nectin−2δ遺伝子の発現量の測定はトータルRNAにして5ngに相当するcDNAを鋳型とし、TaqMan Universal PCR Master Mix(Applied Biosystems社)7.5μL、プライマー3(配列番号:10)およびプライマー4(配列番号:11)を各500nM、FAM標識したTaqManプローブ2(配列番号:12)を100nMとなるように加え反応液量15μLとし、定量的PCR法を用いて測定した。PCR反応は、50℃・2分、95℃・10分の後、95℃・15秒、60℃・1分のサイクルを40回繰り返した。一方、同量の鋳型cDNA中に含まれるβ−アクチン遺伝子発現量をTaqMan β−actin Control Reagents(Applied Biosystems社)を用いて測定し内部標準とした。
オリゴヌクレオチドをトランスフェクションしない場合には、Nectin−2α遺伝子、およびNectin−2δ遺伝子の発現量はそれぞれβ−アクチン遺伝子発現量の0.15%、0.76%であった。アンチセンスオリゴヌクレオチド1(配列番号:5)投与群ではNectin−2α遺伝子、およびNectin−2δ遺伝子の発現量はそれぞれβ−アクチン遺伝子発現量の0.095%、0.45%であり、オリゴヌクレオチドをトランスフェクションしない場合と比べて統計学的に有意(P<0.01)な発現量低下が認められた。一方、陰性対照として用いたコントロールオリゴヌクレオチド1(配列番号:6)投与群ではNectin−2α遺伝子、およびNectin−2δ遺伝子の発現量はそれぞれβ−アクチン遺伝子発現量の0.18%、0.76%であり、オリゴヌクレオチドをトランスフェクションしない場合と比べて統計学的に有意な発現量低下は認められなかった。
これらの結果より、Nectin−2α遺伝子、およびNectin−2δ遺伝子の発現量の低下によりヒト大腸がん細胞株HT−29のアポトーシスが誘発されたことが示された。
参考例1
ヒト肺がん細胞株由来タンパク質Nectin−2αをコードするcDNAのクローニングと塩基配列の決定
ヒト肺がん細胞株A549のMarathon−Ready cDNA(CLONTECH社)を鋳型とし、制限酵素EcoRIの認識配列を付加したプライマー5(配列番号:13)、および制限酵素EcoRVの認識配列を付加したプライマー6(配列番号:14)を用いてPCR反応を行った。該反応における反応液の組成は上記cDNA 1μLを鋳型として使用し、PfuTurbo Hotstart DNA Polymerase(STRATAGENE社)1U、プライマー5(配列番号:13)、およびプライマー6(配列番号:14)を各1μM、dNTPsを200μM、および2xGC Buffer I(TaKaRa Bio社)を10μL加え、20μLの液量とした。PCR反応は、94℃・1分の後、94℃・5秒、72℃・4分のサイクルを5回、94℃・5秒、70℃・4分のサイクルを5回、94℃・5秒、68℃・4分のサイクルを35回繰り返した。次にPCR Purification Kit(QIAGEN社)にて該PCR反応産物を精製した後、制限酵素EcoRI、およびEcoRVにて処理した。pcDNA3.1(+)(Invitrogen社)も制限酵素EcoRI、およびEcoRVにて処理した。これらをPCR Purification Kit(QIAGEN社)にて精製した。それぞれのDNA断片をDNA Ligation Kit ver.2(TaKaRa Bio社)を用いてライゲーション反応を行った後、大腸菌TOP10(Invitrogen社)に導入し、アンピシリンを含むLB寒天培地中で選択した。個々のクローンの配列を解析した結果、Nectin−2αタンパク質(配列番号:1)をコードするcDNA配列(配列番号:2)を有する動物細胞用発現ベクターpcDNA3.1(+)−Nectin−2αを得た。
参考例2
ヒト肺がん細胞株由来タンパク質Nectin−2δをコードするcDNAのクローニングと塩基配列の決定
ヒト肺がん細胞株A549のMarathon−Ready cDNA(CLONTECH社)を鋳型とし、制限酵素EcoRIの認識配列を付加したプライマー5(配列番号:13)、および制限酵素EcoRVの認識配列を付加したプライマー7(配列番号:15)を用いてPCR反応を行った。該反応における反応液の組成は上記cDNA 1μLを鋳型として使用し、PfuTurbo Hotstart DNA Polymerase(STRATAGENE社)1U、プライマー5(配列番号:13)およびプライマー7(配列番号:15)を各1μM、dNTPsを200μM、および2xGC Buffer I(TaKaRa Bio社)を10μL加え、20μLの液量とした。PCR反応は、94℃・1分の後、94℃・5秒、72℃・4分のサイクルを5回、94℃・5秒、70℃・4分のサイクルを5回、94℃・5秒、68℃・4分のサイクルを35回繰り返した。次にPCR Purification Kit(QIAGEN社)にて該PCR反応産物を50μLの水にて溶出し、これを鋳型としてPCR反応を行った。該反応における反応液の組成は上記PCR反応産物1μLを鋳型として使用し、PfuTurbo Hotstart DNA Polymerase(STRATAGENE社)1U、プライマー5(配列番号:13)、および制限酵素EcoRVの認識配列を付加したプライマー8(配列番号:16)を各1μM、dNTPsを200μM、および2xGC Buffer I(TaKaRa Bio社)を10μL加え、20μLの液量とした。PCR反応は、94℃・1分の後、94℃・20秒、60℃・15秒、72℃・2分のサイクルを25回繰り返した。次にPCR Purification Kit(QIAGEN社)にて該PCR反応産物を精製し、制限酵素EcoRI、およびEcoRVにて処理した。pcDNA3.1(+)(Invitrogen社)も制限酵素EcoRI、およびEcoRVにて処理した。これらをPCR Purification Kit(QIAGEN社)にて精製し、それぞれのDNA断片をDNA Ligation Kit ver.2(TaKaRa Bio社)を用いてライゲーション反応を行った後、大腸菌TOP10(Invitrogen社)に導入し、アンピシリンを含むLB寒天培地中で選択した。個々のクローンの配列を解析した結果、Nectin−2δタンパク質(配列番号:3)をコードするcDNA配列(配列番号:4)を有する動物細胞用発現ベクターpcDNA3.1(+)−Nectin−2δを得た。
実施例1で用いたヒト大腸がん細胞株HT−29をM5培地に懸濁し、1ウェル当たり6万個の細胞密度で24穴平底組織培養プレート(BDファルコン社)に播種した。5%炭酸ガス気流中、37℃で一晩培養した後、実施例1の方法に準じてオリゴヌクレオチドをトランスフェクションした。但し、全ての添加物の重量あるいは液量を6倍にスケールアップした。トランスフェクションの後、24時間培養を継続した後にRNeasy Mini Total RNA Kit(QIAGEN社)を用いてトータルRNAを抽出した。約400ngのトータルRNAを鋳型として、TaqMan Reverse Transcription Reagents(Applied Biosystems社)を用いて添付プロトコールに従い逆転写反応した。Nectin−2α遺伝子の発現量の測定はトータルRNAにして5ngに相当するcDNAを鋳型とし、TaqMan Universal PCR Master Mix(Applied Biosystems社)7.5μL、プライマー1(配列番号:7)およびプライマー2(配列番号:8)を各500nM、FAM標識したTaqManプローブ1(配列番号:9)を100nMとなるように加え反応液量15μLとし、定量的PCR法を用いて測定した。Nectin−2δ遺伝子の発現量の測定はトータルRNAにして5ngに相当するcDNAを鋳型とし、TaqMan Universal PCR Master Mix(Applied Biosystems社)7.5μL、プライマー3(配列番号:10)およびプライマー4(配列番号:11)を各500nM、FAM標識したTaqManプローブ2(配列番号:12)を100nMとなるように加え反応液量15μLとし、定量的PCR法を用いて測定した。PCR反応は、50℃・2分、95℃・10分の後、95℃・15秒、60℃・1分のサイクルを40回繰り返した。一方、同量の鋳型cDNA中に含まれるβ−アクチン遺伝子発現量をTaqMan β−actin Control Reagents(Applied Biosystems社)を用いて測定し内部標準とした。
オリゴヌクレオチドをトランスフェクションしない場合には、Nectin−2α遺伝子、およびNectin−2δ遺伝子の発現量はそれぞれβ−アクチン遺伝子発現量の0.15%、0.76%であった。アンチセンスオリゴヌクレオチド1(配列番号:5)投与群ではNectin−2α遺伝子、およびNectin−2δ遺伝子の発現量はそれぞれβ−アクチン遺伝子発現量の0.095%、0.45%であり、オリゴヌクレオチドをトランスフェクションしない場合と比べて統計学的に有意(P<0.01)な発現量低下が認められた。一方、陰性対照として用いたコントロールオリゴヌクレオチド1(配列番号:6)投与群ではNectin−2α遺伝子、およびNectin−2δ遺伝子の発現量はそれぞれβ−アクチン遺伝子発現量の0.18%、0.76%であり、オリゴヌクレオチドをトランスフェクションしない場合と比べて統計学的に有意な発現量低下は認められなかった。
これらの結果より、Nectin−2α遺伝子、およびNectin−2δ遺伝子の発現量の低下によりヒト大腸がん細胞株HT−29のアポトーシスが誘発されたことが示された。
参考例1
ヒト肺がん細胞株由来タンパク質Nectin−2αをコードするcDNAのクローニングと塩基配列の決定
ヒト肺がん細胞株A549のMarathon−Ready cDNA(CLONTECH社)を鋳型とし、制限酵素EcoRIの認識配列を付加したプライマー5(配列番号:13)、および制限酵素EcoRVの認識配列を付加したプライマー6(配列番号:14)を用いてPCR反応を行った。該反応における反応液の組成は上記cDNA 1μLを鋳型として使用し、PfuTurbo Hotstart DNA Polymerase(STRATAGENE社)1U、プライマー5(配列番号:13)、およびプライマー6(配列番号:14)を各1μM、dNTPsを200μM、および2xGC Buffer I(TaKaRa Bio社)を10μL加え、20μLの液量とした。PCR反応は、94℃・1分の後、94℃・5秒、72℃・4分のサイクルを5回、94℃・5秒、70℃・4分のサイクルを5回、94℃・5秒、68℃・4分のサイクルを35回繰り返した。次にPCR Purification Kit(QIAGEN社)にて該PCR反応産物を精製した後、制限酵素EcoRI、およびEcoRVにて処理した。pcDNA3.1(+)(Invitrogen社)も制限酵素EcoRI、およびEcoRVにて処理した。これらをPCR Purification Kit(QIAGEN社)にて精製した。それぞれのDNA断片をDNA Ligation Kit ver.2(TaKaRa Bio社)を用いてライゲーション反応を行った後、大腸菌TOP10(Invitrogen社)に導入し、アンピシリンを含むLB寒天培地中で選択した。個々のクローンの配列を解析した結果、Nectin−2αタンパク質(配列番号:1)をコードするcDNA配列(配列番号:2)を有する動物細胞用発現ベクターpcDNA3.1(+)−Nectin−2αを得た。
参考例2
ヒト肺がん細胞株由来タンパク質Nectin−2δをコードするcDNAのクローニングと塩基配列の決定
ヒト肺がん細胞株A549のMarathon−Ready cDNA(CLONTECH社)を鋳型とし、制限酵素EcoRIの認識配列を付加したプライマー5(配列番号:13)、および制限酵素EcoRVの認識配列を付加したプライマー7(配列番号:15)を用いてPCR反応を行った。該反応における反応液の組成は上記cDNA 1μLを鋳型として使用し、PfuTurbo Hotstart DNA Polymerase(STRATAGENE社)1U、プライマー5(配列番号:13)およびプライマー7(配列番号:15)を各1μM、dNTPsを200μM、および2xGC Buffer I(TaKaRa Bio社)を10μL加え、20μLの液量とした。PCR反応は、94℃・1分の後、94℃・5秒、72℃・4分のサイクルを5回、94℃・5秒、70℃・4分のサイクルを5回、94℃・5秒、68℃・4分のサイクルを35回繰り返した。次にPCR Purification Kit(QIAGEN社)にて該PCR反応産物を50μLの水にて溶出し、これを鋳型としてPCR反応を行った。該反応における反応液の組成は上記PCR反応産物1μLを鋳型として使用し、PfuTurbo Hotstart DNA Polymerase(STRATAGENE社)1U、プライマー5(配列番号:13)、および制限酵素EcoRVの認識配列を付加したプライマー8(配列番号:16)を各1μM、dNTPsを200μM、および2xGC Buffer I(TaKaRa Bio社)を10μL加え、20μLの液量とした。PCR反応は、94℃・1分の後、94℃・20秒、60℃・15秒、72℃・2分のサイクルを25回繰り返した。次にPCR Purification Kit(QIAGEN社)にて該PCR反応産物を精製し、制限酵素EcoRI、およびEcoRVにて処理した。pcDNA3.1(+)(Invitrogen社)も制限酵素EcoRI、およびEcoRVにて処理した。これらをPCR Purification Kit(QIAGEN社)にて精製し、それぞれのDNA断片をDNA Ligation Kit ver.2(TaKaRa Bio社)を用いてライゲーション反応を行った後、大腸菌TOP10(Invitrogen社)に導入し、アンピシリンを含むLB寒天培地中で選択した。個々のクローンの配列を解析した結果、Nectin−2δタンパク質(配列番号:3)をコードするcDNA配列(配列番号:4)を有する動物細胞用発現ベクターpcDNA3.1(+)−Nectin−2δを得た。
PSEC0110 fis遺伝子のアンチセンスオリゴヌクレオチド投与によるヒト大腸がん細胞株のアポトーシス誘発
実施例1で用いたヒト大腸がん細胞株HT−29をM5培地で懸濁し、1ウェル当たり1万個の細胞密度で96穴平底組織培養プレート(BDファルコン社)に播種した。5%炭酸ガス気流中、37℃で一晩培養した後、オリゴヌクレオチドをトランスフェクションした。
具体的には、PSEC0110 fisの3’−非翻訳領域配列にハイブリダイズするアンチセンスオリゴヌクレオチド配列(配列番号:19)を設計後、phosphorothioate化オリゴヌクレオチドを合成し、HPLC精製して用いた(以下、アンチセンスオリゴヌクレオチド2と略する)。コントロールとしては、配列番号:19で示される塩基配列のリバース配列を有するオリゴヌクレオチド(配列番号:20)を同様にphosphorothioate化し、HPLC精製して用いた(以下、コントロールオリゴヌクレオチド2と略する)。200ngのアンチセンスオリゴヌクレオチド2、あるいは200ngのコントロールオリゴヌクレオチド2をLipofectamine 2000(Invitrogen社)0.5μLと共にOpti−MEM I(Invitrogen社)50μLと混合し、室温で20分間放置した。予めOpti−MEM I 50μLに培地交換しておいたHT−29細胞培養液に上記混合液を全量添加し、更に3時間培養を継続した後、M5培地に培地交換した。更に2日間培養を継続した後、Caspase−Glo 3/7アッセイキット(Promega社)を用いて添付プロトコールに従い、上記オリゴヌクレオチドのアポトーシス誘導活性を測定した。その結果、PSEC0110 fis遺伝子のアンチセンスオリゴヌクレオチド2(配列番号:19)はコントロールオリゴヌクレオチド2(配列番号:20)に比べて約2.9倍のアポトーシス誘導活性を示し、統計学的に有意な差(P<0.05)を示した。
実施例1で用いたヒト大腸がん細胞株HT−29をM5培地で懸濁し、1ウェル当たり1万個の細胞密度で96穴平底組織培養プレート(BDファルコン社)に播種した。5%炭酸ガス気流中、37℃で一晩培養した後、オリゴヌクレオチドをトランスフェクションした。
具体的には、PSEC0110 fisの3’−非翻訳領域配列にハイブリダイズするアンチセンスオリゴヌクレオチド配列(配列番号:19)を設計後、phosphorothioate化オリゴヌクレオチドを合成し、HPLC精製して用いた(以下、アンチセンスオリゴヌクレオチド2と略する)。コントロールとしては、配列番号:19で示される塩基配列のリバース配列を有するオリゴヌクレオチド(配列番号:20)を同様にphosphorothioate化し、HPLC精製して用いた(以下、コントロールオリゴヌクレオチド2と略する)。200ngのアンチセンスオリゴヌクレオチド2、あるいは200ngのコントロールオリゴヌクレオチド2をLipofectamine 2000(Invitrogen社)0.5μLと共にOpti−MEM I(Invitrogen社)50μLと混合し、室温で20分間放置した。予めOpti−MEM I 50μLに培地交換しておいたHT−29細胞培養液に上記混合液を全量添加し、更に3時間培養を継続した後、M5培地に培地交換した。更に2日間培養を継続した後、Caspase−Glo 3/7アッセイキット(Promega社)を用いて添付プロトコールに従い、上記オリゴヌクレオチドのアポトーシス誘導活性を測定した。その結果、PSEC0110 fis遺伝子のアンチセンスオリゴヌクレオチド2(配列番号:19)はコントロールオリゴヌクレオチド2(配列番号:20)に比べて約2.9倍のアポトーシス誘導活性を示し、統計学的に有意な差(P<0.05)を示した。
PSEC0110 fis遺伝子のアンチセンスオリゴヌクレオチド投与によるPSEC0110 fis遺伝子のmRNA発現量低下
実施例1で用いたヒト大腸がん細胞株HT−29をM5培地に懸濁し、1ウェル当たり6万個の細胞密度で24穴平底組織培養プレート(BDファルコン社)に播種した。5%炭酸ガス気流中、37℃で一晩培養した後、実施例3の方法に準じてオリゴヌクレオチドをトランスフェクションした。但し、全ての添加物の重量あるいは液量を6倍にスケールアップした。トランスフェクション後、24時間培養を継続した後にRNeasy Mini Total RNA Kit(QIAGEN社)を用いてトータルRNAを抽出した。約400ngのトータルRNAを鋳型として、TaqMan Reverse Transcription Reagents(Applied Biosystems社)を用いて添付プロトコールに従い逆転写反応した。PSEC0110 fis遺伝子の発現量の測定はトータルRNAにして5ngに相当するcDNAを鋳型とし、SYBR Green PCR Master Mix(Applied Biosystems社)7.5μL、プライマー9(配列番号:21)およびプライマー10(配列番号:22)を各500nMとなるように加え反応液量15μLとし、定量的PCR法を用いて測定した。PCR反応は、50℃・2分、95℃・10分の後、95℃・15秒、60℃・1分のサイクルを40回繰り返した。一方、同量の鋳型cDNA中に含まれるβ−アクチン遺伝子発現量をTaqMan β−actin Control Reagents(Applied Biosystems社)を用いて測定し内部標準とした。
オリゴヌクレオチドをトランスフェクションしない場合には、PSEC0110 fis遺伝子の発現量はβ−アクチン遺伝子発現量の0.26%であったのに対し、アンチセンスオリゴヌクレオチド2(配列番号:19)投与群では0.17%であり統計学的に有意(P<0.01)な発現量低下が認められた。一方、陰性対照として用いたコントロールオリゴヌクレオチド2(配列番号:20)投与群では0.23%であり非トランスフェクション群と比べて統計学的に有意な発現量低下は認められなかった。
これらの結果より、PSEC0110 fis遺伝子の発現量の低下によりヒト大腸がん細胞株HT−29のアポトーシスが誘発されたことが示された。
参考例3
ヒト肺がん細胞株由来タンパク質PSEC0110 fisをコードするcDNAのクローニングと塩基配列の決定
ヒト肺がん細胞株A549のMarathon−Ready cDNA(CLONTECH社)を鋳型とし、制限酵素EcoRIの認識配列を付加したプライマー11(配列番号:23)および制限酵素XhoIの認識配列を付加したプライマー12(配列番号:24)を用いてPCR反応を行った。該反応における反応液の組成は上記cDNA 1μLを鋳型として使用し、PfuTurbo Hotstart DNA Polymerase(STRATAGENE社)1U、プライマー11(配列番号:23)およびプライマー12(配列番号:24)を各1μM、dNTPsを200μM、および2xGC Buffer I(TaKaRa Bio社)を10μL加え、20μLの液量とした。PCR反応は、95℃・1分の後、95℃・20秒、60℃・15秒、72℃・3分のサイクルを35回繰り返し、続いて72℃・10分の反応を行った。アガロースゲル電気泳動で分離後、約1kbに相当するDNA断片を回収し、Gel Extraction Kit(QIAGEN社)を用いて精製した。これをZero Blunt TOPO PCRクローニングキット(Invitrogen社)の処方に従いプラスミドベクターpCR−BluntII−TOPO(Invitrogen社)へサブクローニングした。これを大腸菌TOP10(Invitrogen社)に導入し、カナマイシンを含むLB寒天培地中で選択した。個々のクローンの配列を解析した結果、PSEC0110 fisタンパク質(配列番号:17)をコードするcDNA配列(配列番号:18)を有するプラスミド、pCR−BluntII−TOPO−PSEC0110 fisを得た。
次にpCR−BluntII−TOPO−PSEC0110 fisを制限酵素EcoRI、およびXhoIにて処理した。pcDNA3.1(+)(Invitrogen社)も制限酵素EcoRI、およびXhoIにて処理した。これらをPCR Purifieation Kit(QIAGEN社)にて精製した。それぞれのDNA断片をDNA Ligation Kit ver.2(TaKaRa Bio社)を用いてライゲーション反応を行った後、大腸菌TOP10(Invitrogen社)に導入し、アンピシリンを含むLB寒天培地中で選択した。個々のクローンの配列を解析した結果、PSEC0110 fisタンパク質(配列番号:17)をコードするcDNA配列(配列番号:18)を有する動物細胞用発現ベクターpcDNA3.1(+)−PSEC0110 fisを得た。
実施例1で用いたヒト大腸がん細胞株HT−29をM5培地に懸濁し、1ウェル当たり6万個の細胞密度で24穴平底組織培養プレート(BDファルコン社)に播種した。5%炭酸ガス気流中、37℃で一晩培養した後、実施例3の方法に準じてオリゴヌクレオチドをトランスフェクションした。但し、全ての添加物の重量あるいは液量を6倍にスケールアップした。トランスフェクション後、24時間培養を継続した後にRNeasy Mini Total RNA Kit(QIAGEN社)を用いてトータルRNAを抽出した。約400ngのトータルRNAを鋳型として、TaqMan Reverse Transcription Reagents(Applied Biosystems社)を用いて添付プロトコールに従い逆転写反応した。PSEC0110 fis遺伝子の発現量の測定はトータルRNAにして5ngに相当するcDNAを鋳型とし、SYBR Green PCR Master Mix(Applied Biosystems社)7.5μL、プライマー9(配列番号:21)およびプライマー10(配列番号:22)を各500nMとなるように加え反応液量15μLとし、定量的PCR法を用いて測定した。PCR反応は、50℃・2分、95℃・10分の後、95℃・15秒、60℃・1分のサイクルを40回繰り返した。一方、同量の鋳型cDNA中に含まれるβ−アクチン遺伝子発現量をTaqMan β−actin Control Reagents(Applied Biosystems社)を用いて測定し内部標準とした。
オリゴヌクレオチドをトランスフェクションしない場合には、PSEC0110 fis遺伝子の発現量はβ−アクチン遺伝子発現量の0.26%であったのに対し、アンチセンスオリゴヌクレオチド2(配列番号:19)投与群では0.17%であり統計学的に有意(P<0.01)な発現量低下が認められた。一方、陰性対照として用いたコントロールオリゴヌクレオチド2(配列番号:20)投与群では0.23%であり非トランスフェクション群と比べて統計学的に有意な発現量低下は認められなかった。
これらの結果より、PSEC0110 fis遺伝子の発現量の低下によりヒト大腸がん細胞株HT−29のアポトーシスが誘発されたことが示された。
参考例3
ヒト肺がん細胞株由来タンパク質PSEC0110 fisをコードするcDNAのクローニングと塩基配列の決定
ヒト肺がん細胞株A549のMarathon−Ready cDNA(CLONTECH社)を鋳型とし、制限酵素EcoRIの認識配列を付加したプライマー11(配列番号:23)および制限酵素XhoIの認識配列を付加したプライマー12(配列番号:24)を用いてPCR反応を行った。該反応における反応液の組成は上記cDNA 1μLを鋳型として使用し、PfuTurbo Hotstart DNA Polymerase(STRATAGENE社)1U、プライマー11(配列番号:23)およびプライマー12(配列番号:24)を各1μM、dNTPsを200μM、および2xGC Buffer I(TaKaRa Bio社)を10μL加え、20μLの液量とした。PCR反応は、95℃・1分の後、95℃・20秒、60℃・15秒、72℃・3分のサイクルを35回繰り返し、続いて72℃・10分の反応を行った。アガロースゲル電気泳動で分離後、約1kbに相当するDNA断片を回収し、Gel Extraction Kit(QIAGEN社)を用いて精製した。これをZero Blunt TOPO PCRクローニングキット(Invitrogen社)の処方に従いプラスミドベクターpCR−BluntII−TOPO(Invitrogen社)へサブクローニングした。これを大腸菌TOP10(Invitrogen社)に導入し、カナマイシンを含むLB寒天培地中で選択した。個々のクローンの配列を解析した結果、PSEC0110 fisタンパク質(配列番号:17)をコードするcDNA配列(配列番号:18)を有するプラスミド、pCR−BluntII−TOPO−PSEC0110 fisを得た。
次にpCR−BluntII−TOPO−PSEC0110 fisを制限酵素EcoRI、およびXhoIにて処理した。pcDNA3.1(+)(Invitrogen社)も制限酵素EcoRI、およびXhoIにて処理した。これらをPCR Purifieation Kit(QIAGEN社)にて精製した。それぞれのDNA断片をDNA Ligation Kit ver.2(TaKaRa Bio社)を用いてライゲーション反応を行った後、大腸菌TOP10(Invitrogen社)に導入し、アンピシリンを含むLB寒天培地中で選択した。個々のクローンの配列を解析した結果、PSEC0110 fisタンパク質(配列番号:17)をコードするcDNA配列(配列番号:18)を有する動物細胞用発現ベクターpcDNA3.1(+)−PSEC0110 fisを得た。
KIAA0152遺伝子のアンチセンスオリゴヌクレオチド投与による肺がん細胞株のアポトーシス誘発
ATCCより購入したヒト非小細胞肺がん細胞株A549を、10%牛胎仔血清(JRH社)を含むF12 Nutrient Mixture Kaighn’s改変培地(Invitrogen社)〔以下、F−12K培地と略することもある〕で懸濁し、1ウェル当たり1万個の細胞密度で96穴平底組織培養プレート(BDファルコン社)に播種した。5%炭酸ガス気流中、37℃で一晩培養した後、オリゴヌクレオチドをトランスフェクションした。
具体的には、KIAA0152遺伝子の3’非翻訳領域にハイブリダイズするアンチセンスオリゴヌクレオチド配列(配列番号:27)を設計後、phosphorothioate化オリゴヌクレオチドを合成し、HPLC精製して用いた(以下、アンチセンスオリゴヌクレオチド3と略する)。コントロールとしては、配列番号:27で示される塩基配列のリバース配列を有するオリゴヌクレオチド(配列番号:28)を同様にphosphorothioate化し、HPLC精製して用いた(以下、コントロールオリゴヌクレオチド3と略する)。50ngのアンチセンスオリゴヌクレオチド3、または50ngのコントロールオリゴヌクレオチド3をLipofectamine 2000(Invitrogen社)0.8μlと共に、Opti−MEM I(Invitrogen社)50μlと混合し、室温で20分間放置した。予めOpti−MEM I(Invitrogen社)50μlに培地交換しておいたA549細胞培養液に上記混合液を全量添加し、更に3時間培養を継続した後、F−12K培地100μlに培地交換した。3日間培養を継続した後、Cell Death Detection ELISAPlusキット(Roche Diagnostics社)を用いて、添付プロトコールに従い上記オリゴヌクレオチドのアポトーシス誘導活性を測定した。その結果、KIAA0152遺伝子のアンチセンスオリゴヌクレオチド3(配列番号:27)は陰性対照として用いたコントロールオリゴヌクレオチド3(配列番号:28)に比べ、約1.5倍のアポトーシス誘導活性を示し、統計学的に有意な差(P<0.05)を示した。
ATCCより購入したヒト非小細胞肺がん細胞株A549を、10%牛胎仔血清(JRH社)を含むF12 Nutrient Mixture Kaighn’s改変培地(Invitrogen社)〔以下、F−12K培地と略することもある〕で懸濁し、1ウェル当たり1万個の細胞密度で96穴平底組織培養プレート(BDファルコン社)に播種した。5%炭酸ガス気流中、37℃で一晩培養した後、オリゴヌクレオチドをトランスフェクションした。
具体的には、KIAA0152遺伝子の3’非翻訳領域にハイブリダイズするアンチセンスオリゴヌクレオチド配列(配列番号:27)を設計後、phosphorothioate化オリゴヌクレオチドを合成し、HPLC精製して用いた(以下、アンチセンスオリゴヌクレオチド3と略する)。コントロールとしては、配列番号:27で示される塩基配列のリバース配列を有するオリゴヌクレオチド(配列番号:28)を同様にphosphorothioate化し、HPLC精製して用いた(以下、コントロールオリゴヌクレオチド3と略する)。50ngのアンチセンスオリゴヌクレオチド3、または50ngのコントロールオリゴヌクレオチド3をLipofectamine 2000(Invitrogen社)0.8μlと共に、Opti−MEM I(Invitrogen社)50μlと混合し、室温で20分間放置した。予めOpti−MEM I(Invitrogen社)50μlに培地交換しておいたA549細胞培養液に上記混合液を全量添加し、更に3時間培養を継続した後、F−12K培地100μlに培地交換した。3日間培養を継続した後、Cell Death Detection ELISAPlusキット(Roche Diagnostics社)を用いて、添付プロトコールに従い上記オリゴヌクレオチドのアポトーシス誘導活性を測定した。その結果、KIAA0152遺伝子のアンチセンスオリゴヌクレオチド3(配列番号:27)は陰性対照として用いたコントロールオリゴヌクレオチド3(配列番号:28)に比べ、約1.5倍のアポトーシス誘導活性を示し、統計学的に有意な差(P<0.05)を示した。
KIAA0152遺伝子のアンチセンスオリゴヌクレオチド投与によるKIAA0152遺伝子のmRNA発現量低下
実施例5で用いたヒト肺がん細胞株A549を、F−12K培地に懸濁し、1ウェル当たり6万個の細胞密度で24穴平底組織培養プレート(BDファルコン社)に播種した。5%炭酸ガス気流中、37℃で一晩培養した後、実施例5の方法に準じてオリゴヌクレオチドをトランスフェクションした。但し、全ての添加物の重量あるいは液量を6倍にスケールアップした。トランスフェクションの後、24時間培養を継続した後にRNeasy Mini Total RNA Kit(QIAGEN社)を用いてトータルRNAを抽出した。約400ngのトータルRNAを鋳型として、TaqMan Reverse Transcription Reagents(Applied Biosystems社)を用いて添付プロトコールに従い逆転写反応した。KIAA0152遺伝子の発現量の測定はトータルRNAにして5ngに相当するcDNAを鋳型とし、SYBR Green PCR Master Mix(Applied Biosystems社)7.5μL、プライマー13(配列番号:29)およびプライマー14(配列番号:30)を各500nMとなるように加え反応液量15μLとし、定量的PCR法を用いて測定した。PCR反応は、50℃・2分、95℃・10分の後、95℃・15秒、60℃・1分のサイクルを40回繰り返した。一方、同量の鋳型cDNA中に含まれるβ−アクチン遺伝子発現量を測定し内部標準とした。
オリゴヌクレオチドをトランスフェクションしない場合には、KIAA0152遺伝子の発現量はβ−アクチン遺伝子発現量の1.7%であったのに対し、アンチセンスオリゴヌクレオチド3(配列番号:27)投与群では1.1%であり統計学的に有意(P<0.01)な発現量低下が認められた。一方、陰性対照として用いたコントロールオリゴヌクレオチド3(配列番号:28)投与群では1.8%であり非トランスフェクション群と比べて統計学的に有意な発現量低下は認められなかった。
この結果より、KIAA0152遺伝子の発現量の低下によりヒト肺がん細胞株A549のアポトーシスが誘発されたことが示された。
参考例4
ヒト肺がん細胞株由来タンパク質KIAA0152をコードするcDNAのクローニングと塩基配列の決定
ヒト肺がん細胞株A549のMarathon−Ready cDNA(CLONTECH社)を鋳型とし、制限酵素EcoRIの認識配列を付加したプライマー17(配列番号:34)および制限酵素XbaIの認識配列を付加したプライマー18(配列番号:35)を用いてPCR反応を行った。該反応における反応液の組成は上記cDNA 1μLを鋳型として使用し、Platinum Pfx DNA Polymerase(Invitrogen社)1.25U、プライマー17(配列番号:34)およびプライマー18(配列番号:35)を各500nM、dNTPsを300μM、MgSO4を1mM、10X PCRx Enhancer Systemを4μL(Invitrogen社)、および10X Pfx DNA Polymerase Buffer(Invitrogen社)を4μL加え、20μLの液量とした。PCR反応は、94℃・5分の後、94℃・15秒、58℃・30秒、68℃・3分のサイクルを35回繰り返した。続いて該PCR反応産物にTaKaRa Ex Taq(TaKaRa Bio社)を0.5U添加し、72℃・10分の反応を行った。該反応液をPCR Purification Kit(QIAGEN社)にて精製し、これをTOPO TA PCRクローニングキット(Invitrogen社)の処方に従いプラスミドベクターpCR4−TOPO(Invitrogen社)へサブクローニングした。これを大腸菌TOP10F’(Invitrogen社)に導入し、カナマイシンを含むLB寒天培地中で選択した。個々のクローンの配列を解析した結果、KIAA0152タンパク質(配列番号:25)をコードするcDNA配列(配列番号:26)を有するプラスミド、pCR4−TOPO−KIAA0152を得た。
次にpCR4−TOPO−KIAA0152を鋳型とし、制限酵素EcoRIの認識配列を付加したプライマー19(配列番号:36)および制限酵素XhoIの認識配列を付加したプライマー20(配列番号:37)を用いてPCR反応を行った。該反応における反応液の組成はpCR4−TOPO−KIAA0152 10ngを鋳型として使用し、PfuTurbo Hotstart DNA Polymerase(STRATAGENE社)1U、プライマー19(配列番号:36)およびプライマー20(配列番号:37)を各1μM、dNTPsを200μM、および2xGC Buffer I(TaKaRa Bio社)を10μL加え、20μLの液量とした。PCR反応は、95℃・1分の後、95℃・20秒、60℃・15秒、72℃・2分のサイクルを30回繰り返した。次にPCR Purification Kit(QIAGEN社)にて該PCR反応産物を精製した後、制限酵素EcoRI、およびXhoIにて処理した。pcDNA3.1(+)(Invitrogen社)も制限酵素EcoRI、およびXhoIにて処理した。これらをPCR Purification Kit(QIAGEN社)にて精製し、それぞれのDNA断片をDNA Ligation Kit ver.2(TaKaRa Bio社)を用いてライゲーション反応を行った後、大腸菌TOP10(Invitrogen社)に導入し、アンピシリンを含むLB寒天培地中で選択した。個々のクローンの配列を解析した結果、KIAA0152タンパク質(配列番号:25)をコードするcDNA配列(配列番号:26)を有する動物細胞用発現ベクターpcDNA3.1(+)−KIAA0152を得た。
実施例5で用いたヒト肺がん細胞株A549を、F−12K培地に懸濁し、1ウェル当たり6万個の細胞密度で24穴平底組織培養プレート(BDファルコン社)に播種した。5%炭酸ガス気流中、37℃で一晩培養した後、実施例5の方法に準じてオリゴヌクレオチドをトランスフェクションした。但し、全ての添加物の重量あるいは液量を6倍にスケールアップした。トランスフェクションの後、24時間培養を継続した後にRNeasy Mini Total RNA Kit(QIAGEN社)を用いてトータルRNAを抽出した。約400ngのトータルRNAを鋳型として、TaqMan Reverse Transcription Reagents(Applied Biosystems社)を用いて添付プロトコールに従い逆転写反応した。KIAA0152遺伝子の発現量の測定はトータルRNAにして5ngに相当するcDNAを鋳型とし、SYBR Green PCR Master Mix(Applied Biosystems社)7.5μL、プライマー13(配列番号:29)およびプライマー14(配列番号:30)を各500nMとなるように加え反応液量15μLとし、定量的PCR法を用いて測定した。PCR反応は、50℃・2分、95℃・10分の後、95℃・15秒、60℃・1分のサイクルを40回繰り返した。一方、同量の鋳型cDNA中に含まれるβ−アクチン遺伝子発現量を測定し内部標準とした。
オリゴヌクレオチドをトランスフェクションしない場合には、KIAA0152遺伝子の発現量はβ−アクチン遺伝子発現量の1.7%であったのに対し、アンチセンスオリゴヌクレオチド3(配列番号:27)投与群では1.1%であり統計学的に有意(P<0.01)な発現量低下が認められた。一方、陰性対照として用いたコントロールオリゴヌクレオチド3(配列番号:28)投与群では1.8%であり非トランスフェクション群と比べて統計学的に有意な発現量低下は認められなかった。
この結果より、KIAA0152遺伝子の発現量の低下によりヒト肺がん細胞株A549のアポトーシスが誘発されたことが示された。
参考例4
ヒト肺がん細胞株由来タンパク質KIAA0152をコードするcDNAのクローニングと塩基配列の決定
ヒト肺がん細胞株A549のMarathon−Ready cDNA(CLONTECH社)を鋳型とし、制限酵素EcoRIの認識配列を付加したプライマー17(配列番号:34)および制限酵素XbaIの認識配列を付加したプライマー18(配列番号:35)を用いてPCR反応を行った。該反応における反応液の組成は上記cDNA 1μLを鋳型として使用し、Platinum Pfx DNA Polymerase(Invitrogen社)1.25U、プライマー17(配列番号:34)およびプライマー18(配列番号:35)を各500nM、dNTPsを300μM、MgSO4を1mM、10X PCRx Enhancer Systemを4μL(Invitrogen社)、および10X Pfx DNA Polymerase Buffer(Invitrogen社)を4μL加え、20μLの液量とした。PCR反応は、94℃・5分の後、94℃・15秒、58℃・30秒、68℃・3分のサイクルを35回繰り返した。続いて該PCR反応産物にTaKaRa Ex Taq(TaKaRa Bio社)を0.5U添加し、72℃・10分の反応を行った。該反応液をPCR Purification Kit(QIAGEN社)にて精製し、これをTOPO TA PCRクローニングキット(Invitrogen社)の処方に従いプラスミドベクターpCR4−TOPO(Invitrogen社)へサブクローニングした。これを大腸菌TOP10F’(Invitrogen社)に導入し、カナマイシンを含むLB寒天培地中で選択した。個々のクローンの配列を解析した結果、KIAA0152タンパク質(配列番号:25)をコードするcDNA配列(配列番号:26)を有するプラスミド、pCR4−TOPO−KIAA0152を得た。
次にpCR4−TOPO−KIAA0152を鋳型とし、制限酵素EcoRIの認識配列を付加したプライマー19(配列番号:36)および制限酵素XhoIの認識配列を付加したプライマー20(配列番号:37)を用いてPCR反応を行った。該反応における反応液の組成はpCR4−TOPO−KIAA0152 10ngを鋳型として使用し、PfuTurbo Hotstart DNA Polymerase(STRATAGENE社)1U、プライマー19(配列番号:36)およびプライマー20(配列番号:37)を各1μM、dNTPsを200μM、および2xGC Buffer I(TaKaRa Bio社)を10μL加え、20μLの液量とした。PCR反応は、95℃・1分の後、95℃・20秒、60℃・15秒、72℃・2分のサイクルを30回繰り返した。次にPCR Purification Kit(QIAGEN社)にて該PCR反応産物を精製した後、制限酵素EcoRI、およびXhoIにて処理した。pcDNA3.1(+)(Invitrogen社)も制限酵素EcoRI、およびXhoIにて処理した。これらをPCR Purification Kit(QIAGEN社)にて精製し、それぞれのDNA断片をDNA Ligation Kit ver.2(TaKaRa Bio社)を用いてライゲーション反応を行った後、大腸菌TOP10(Invitrogen社)に導入し、アンピシリンを含むLB寒天培地中で選択した。個々のクローンの配列を解析した結果、KIAA0152タンパク質(配列番号:25)をコードするcDNA配列(配列番号:26)を有する動物細胞用発現ベクターpcDNA3.1(+)−KIAA0152を得た。
DKFZP586L0724遺伝子のアンチセンスオリゴヌクレオチド投与による肺がん細胞株のアポトーシス誘発
実施例5で用いた肺がん細胞株A549をF−12K培地で懸濁し、1ウェル当たり1万個の細胞密度で96穴平底組織培養プレート(BDファルコン社)に播種した。5%炭酸ガス気流中、37℃で一晩培養した後、オリゴヌクレオチドをトランスフェクションした。
具体的には、DKFZP586L0724遺伝子の翻訳領域にハイブリダイズするアンチセンスオリゴヌクレオチド配列(配列番号:40)を設計後、phosphorothioate化オリゴヌクレオチドを合成し、HPLC精製して導入実験に用いた(以下、アンチセンスオリゴヌクレオチド4と略する)。コントロールとしては、配列番号:40で示される塩基配列のリバース配列を有するオリゴヌクレオチド(配列番号:41)を同様にphosphorothioate化し、HPLC精製して用いた(以下、コントロールオリゴヌクレオチド4と略する)。50ngのアンチセンスオリゴヌクレオチド4、あるいは50ngのコントロールオリゴヌクレオチド4をLipofectamine 2000(Invitrogen社)0.8μlと共に、Opti−MEM I(Invitrogen社)50μlと混合し、室温で20分間放置した。予めOpti−MEM I(Invitrogen社)50μlに培地交換しておいたA549細胞培養液に上記混合液を全量添加し、更に3時間培養を継続した後、F−12K培地100μlに培地交換した。3日間培養を継続した後、Caspase−Glo 3/7アッセイキット(Promega社)を用いて、添付プロトコールに従い上記オリゴヌクレオチドのアポトーシス誘導活性を測定した。その結果、DKFZP586L0724遺伝子のアンチセンスオリゴヌクレオチド4(配列番号:40)は陰性対照として用いたコントロールオリゴヌクレオチド4(配列番号:41)に比べ、約1.5倍のアポトーシス誘導活性を示し、統計学的に有意な差(P<0.01)を示した。
実施例5で用いた肺がん細胞株A549をF−12K培地で懸濁し、1ウェル当たり1万個の細胞密度で96穴平底組織培養プレート(BDファルコン社)に播種した。5%炭酸ガス気流中、37℃で一晩培養した後、オリゴヌクレオチドをトランスフェクションした。
具体的には、DKFZP586L0724遺伝子の翻訳領域にハイブリダイズするアンチセンスオリゴヌクレオチド配列(配列番号:40)を設計後、phosphorothioate化オリゴヌクレオチドを合成し、HPLC精製して導入実験に用いた(以下、アンチセンスオリゴヌクレオチド4と略する)。コントロールとしては、配列番号:40で示される塩基配列のリバース配列を有するオリゴヌクレオチド(配列番号:41)を同様にphosphorothioate化し、HPLC精製して用いた(以下、コントロールオリゴヌクレオチド4と略する)。50ngのアンチセンスオリゴヌクレオチド4、あるいは50ngのコントロールオリゴヌクレオチド4をLipofectamine 2000(Invitrogen社)0.8μlと共に、Opti−MEM I(Invitrogen社)50μlと混合し、室温で20分間放置した。予めOpti−MEM I(Invitrogen社)50μlに培地交換しておいたA549細胞培養液に上記混合液を全量添加し、更に3時間培養を継続した後、F−12K培地100μlに培地交換した。3日間培養を継続した後、Caspase−Glo 3/7アッセイキット(Promega社)を用いて、添付プロトコールに従い上記オリゴヌクレオチドのアポトーシス誘導活性を測定した。その結果、DKFZP586L0724遺伝子のアンチセンスオリゴヌクレオチド4(配列番号:40)は陰性対照として用いたコントロールオリゴヌクレオチド4(配列番号:41)に比べ、約1.5倍のアポトーシス誘導活性を示し、統計学的に有意な差(P<0.01)を示した。
DKFZP586L0724遺伝子のアンチセンスオリゴヌクレオチド投与によるDKFZP586L0724遺伝子のmRNA発現量低下
実施例5で用いたヒト肺がん細胞株A549をF−12K培地に懸濁し、1ウェル当たり6万個の細胞密度で24穴平底組織培養プレート(BDファルコン社)に播種した。5%炭酸ガス気流中、37℃で一晩培養した後、実施例7記載の方法に準じてアンチセンスオリゴヌクレオチド4(配列番号:40)あるいはコントロールオリゴヌクレオチド4(配列番号:41)をトランスフェクションした。但し、全ての添加物の重量あるいは液量を6倍にスケールアップした。トランスフェクションの後、20時間培養を継続した後にRNeasy Mini Total RNA Kit(QIAGEN社)を用いてトータルRNAを抽出した。次にトータルRNA溶液5μLを鋳型として、TaqMan Reverse Transcription Reagents(Applied Biosystems社)を用いて添付プロトコールに従い逆転写反応を行った。このようにして得られたcDNA溶液2μLを鋳型とし、プライマー21(配列番号:42)、プライマー22(配列番号:43)各400nMおよびSYBR Green PCR Master Mix(Applied Biosystems社)10μLを加えて反応液量20μLとし、定量的PCR法を用いてDKFZP586L0724遺伝子の発現コピー数を測定した。PCR反応は、50℃・2分、95℃・10分の後、95℃・15秒、60℃・1分のサイクルを40回繰り返した。一方、同量の鋳型cDNA中に含まれるβ−アクチン遺伝子発現量をTaqMan β−actin Control Reagents(Applied Biosystems社)を用いて測定し内部標準とした。
オリゴヌクレオチドをトランスフェクションしない場合には、DKFZP586L0724遺伝子の発現量はβ−アクチン遺伝子の発現量の3.2%であったのに対し、アンチセンスオリゴヌクレオチド4(配列番号:40)投与群では0.6%、一方、コントロールオリゴヌクレオチド4(配列番号:41)投与群では1.4%であった。また、コントロールオリゴヌクレオチド4投与群と比べた場合に、アンチセンスオリゴ4投与群で統計学的に有意(P<0.05)な発現量低下が認められた。この結果より、ヒト肺がん細胞株A549のアポトーシスがDKFZP586L0724遺伝子の発現量低下により誘発されたことが示された。
参考例5
ヒト肺がん細胞株由来タンパク質DKFZP586L0724をコードするcDNAのクローニングと塩基配列の決定
ヒト肺がん細胞株A549のMarathon−Ready cDNA(CLONTECH社)を鋳型とし、プライマー23(配列番号:44)およびプライマー24(配列番号:45)を用いてPCR反応を行った。該反応における反応液の組成は上記cDNA 1μLを鋳型として使用し、PfuTurbo Hotstart DNA Polymerase(STRATAGENE社)1U、プライマー23(配列番号:44)およびプライマー24(配列番号:45)を各1μM、dNTPsを200μM、および2xGC Buffer I(TaKaRa Bio社)を10μL加え、20μLの液量とした。PCR反応は、94℃・1分の後、94℃・5秒、72℃・4分のサイクルを5回、94℃・5秒、70℃・4分のサイクルを5回、94℃・5秒、68℃・4分のサイクルを35回繰り返した。次に該PCR反応産物を鋳型とし、制限酵素BamHIの認識配列を付加したプライマー25(配列番号:46)および制限酵素XhoIの認識配列を付加したプライマー26(配列番号:47)を用いてPCR反応を行った。該反応における反応液の組成は、上記該PCR反応産物を水で50倍に希釈した溶液1μLを鋳型として使用し、PfuTurbo Hotstart DNA Polymerase(STRATAGENE社)1U、プライマー25(配列番号:46)およびプライマー26(配列番号:47)を各1μM、dNTPsを200μM、および2xGC Buffer I(TaKaRa Bio社)を10μL加え、20μLの液量とした。PCR反応は、94℃・1分の後、94℃・5秒、72℃・4分のサイクルを5回、94℃・5秒、70℃・4分のサイクルを5回、94℃・5秒、68℃・4分のサイクルを35回繰り返した。アガロースゲル電気泳動で分離後、約2.2kbに相当するDNA断片を回収し、Gel Extraction Kit(QIAGEN社)を用いて精製した。これをZero Blunt TOPO PCRクローニングキット(Invitrogen社)の処方に従いプラスミドベクターpCR−BluntII−TOPO(Invitrogen社)へサブクローニングした。これを大腸菌TOP10(Invitrogen社)に導入し、カナマイシンを含むLB寒天培地中で選択した。個々のクローンの配列を解析した結果、DKFZP586L0724タンパク質(配列番号:38)をコードするcDNA配列(配列番号:39)を有するプラスミドpCR−BluntII−TOPO−DKFZP586L0724を得た。
次にpCR−BluntII−TOPO−DKFZP586L0724を制限酵素BamHIおよびXhoIにて処理した。pcDNA3.1(+)(Invitrogen社)も制限酵素BamHIおよびXhoIにて処理した。これらをPCR Purification Kit(QIAGEN社)にて精製した。それぞれのDNA断片をDNA Ligation Kit ver.2(TaKaRa Bio社)を用いてライゲーション反応を行った後、大腸菌TOP10(Invitrogen社)に導入し、アンピシリンを含むLB寒天培地中で選択した。個々のクローンの配列を解析した結果、DKFZP586L0724タンパク質(配列番号:38)をコードするcDNA配列(配列番号:39)を有する動物細胞用発現ベクターpcDNA3.1(+)−DKFZP586L0724を得た。
実施例5で用いたヒト肺がん細胞株A549をF−12K培地に懸濁し、1ウェル当たり6万個の細胞密度で24穴平底組織培養プレート(BDファルコン社)に播種した。5%炭酸ガス気流中、37℃で一晩培養した後、実施例7記載の方法に準じてアンチセンスオリゴヌクレオチド4(配列番号:40)あるいはコントロールオリゴヌクレオチド4(配列番号:41)をトランスフェクションした。但し、全ての添加物の重量あるいは液量を6倍にスケールアップした。トランスフェクションの後、20時間培養を継続した後にRNeasy Mini Total RNA Kit(QIAGEN社)を用いてトータルRNAを抽出した。次にトータルRNA溶液5μLを鋳型として、TaqMan Reverse Transcription Reagents(Applied Biosystems社)を用いて添付プロトコールに従い逆転写反応を行った。このようにして得られたcDNA溶液2μLを鋳型とし、プライマー21(配列番号:42)、プライマー22(配列番号:43)各400nMおよびSYBR Green PCR Master Mix(Applied Biosystems社)10μLを加えて反応液量20μLとし、定量的PCR法を用いてDKFZP586L0724遺伝子の発現コピー数を測定した。PCR反応は、50℃・2分、95℃・10分の後、95℃・15秒、60℃・1分のサイクルを40回繰り返した。一方、同量の鋳型cDNA中に含まれるβ−アクチン遺伝子発現量をTaqMan β−actin Control Reagents(Applied Biosystems社)を用いて測定し内部標準とした。
オリゴヌクレオチドをトランスフェクションしない場合には、DKFZP586L0724遺伝子の発現量はβ−アクチン遺伝子の発現量の3.2%であったのに対し、アンチセンスオリゴヌクレオチド4(配列番号:40)投与群では0.6%、一方、コントロールオリゴヌクレオチド4(配列番号:41)投与群では1.4%であった。また、コントロールオリゴヌクレオチド4投与群と比べた場合に、アンチセンスオリゴ4投与群で統計学的に有意(P<0.05)な発現量低下が認められた。この結果より、ヒト肺がん細胞株A549のアポトーシスがDKFZP586L0724遺伝子の発現量低下により誘発されたことが示された。
参考例5
ヒト肺がん細胞株由来タンパク質DKFZP586L0724をコードするcDNAのクローニングと塩基配列の決定
ヒト肺がん細胞株A549のMarathon−Ready cDNA(CLONTECH社)を鋳型とし、プライマー23(配列番号:44)およびプライマー24(配列番号:45)を用いてPCR反応を行った。該反応における反応液の組成は上記cDNA 1μLを鋳型として使用し、PfuTurbo Hotstart DNA Polymerase(STRATAGENE社)1U、プライマー23(配列番号:44)およびプライマー24(配列番号:45)を各1μM、dNTPsを200μM、および2xGC Buffer I(TaKaRa Bio社)を10μL加え、20μLの液量とした。PCR反応は、94℃・1分の後、94℃・5秒、72℃・4分のサイクルを5回、94℃・5秒、70℃・4分のサイクルを5回、94℃・5秒、68℃・4分のサイクルを35回繰り返した。次に該PCR反応産物を鋳型とし、制限酵素BamHIの認識配列を付加したプライマー25(配列番号:46)および制限酵素XhoIの認識配列を付加したプライマー26(配列番号:47)を用いてPCR反応を行った。該反応における反応液の組成は、上記該PCR反応産物を水で50倍に希釈した溶液1μLを鋳型として使用し、PfuTurbo Hotstart DNA Polymerase(STRATAGENE社)1U、プライマー25(配列番号:46)およびプライマー26(配列番号:47)を各1μM、dNTPsを200μM、および2xGC Buffer I(TaKaRa Bio社)を10μL加え、20μLの液量とした。PCR反応は、94℃・1分の後、94℃・5秒、72℃・4分のサイクルを5回、94℃・5秒、70℃・4分のサイクルを5回、94℃・5秒、68℃・4分のサイクルを35回繰り返した。アガロースゲル電気泳動で分離後、約2.2kbに相当するDNA断片を回収し、Gel Extraction Kit(QIAGEN社)を用いて精製した。これをZero Blunt TOPO PCRクローニングキット(Invitrogen社)の処方に従いプラスミドベクターpCR−BluntII−TOPO(Invitrogen社)へサブクローニングした。これを大腸菌TOP10(Invitrogen社)に導入し、カナマイシンを含むLB寒天培地中で選択した。個々のクローンの配列を解析した結果、DKFZP586L0724タンパク質(配列番号:38)をコードするcDNA配列(配列番号:39)を有するプラスミドpCR−BluntII−TOPO−DKFZP586L0724を得た。
次にpCR−BluntII−TOPO−DKFZP586L0724を制限酵素BamHIおよびXhoIにて処理した。pcDNA3.1(+)(Invitrogen社)も制限酵素BamHIおよびXhoIにて処理した。これらをPCR Purification Kit(QIAGEN社)にて精製した。それぞれのDNA断片をDNA Ligation Kit ver.2(TaKaRa Bio社)を用いてライゲーション反応を行った後、大腸菌TOP10(Invitrogen社)に導入し、アンピシリンを含むLB寒天培地中で選択した。個々のクローンの配列を解析した結果、DKFZP586L0724タンパク質(配列番号:38)をコードするcDNA配列(配列番号:39)を有する動物細胞用発現ベクターpcDNA3.1(+)−DKFZP586L0724を得た。
DCBLD1L遺伝子のアンチセンスオリゴヌクレオチド投与による肺がん細胞株のアポトーシス誘発
実施例5で用いた肺がん細胞株A549をF−12K培地で懸濁し、1ウェル当たり1万個の細胞密度で96穴平底組織培養プレート(BDファルコン社)に播種した。5%炭酸ガス気流中、37℃で一晩培養した後、オリゴヌクレオチドをトランスフェクションした。
具体的には、DCBLD1L遺伝子の3’非翻訳領域にハイブリダイズするアンチセンスオリゴヌクレオチド配列(配列番号:50)を設計後、phosphorothioate化オリゴヌクレオチドを合成し、HPLC精製して導入実験に用いた(以下、アンチセンスオリゴヌクレオチド5と略する)。コントロールとしては、配列番号:50で示される塩基配列のリバース配列を有するオリゴヌクレオチド(配列番号:51)を同様にphosphorothioate化し、HPLC精製して用いた(以下、コントロールオリゴヌクレオチド5と略する)。50ngのアンチセンスオリゴヌクレオチド5、あるいは50ngのコントロールオリゴヌクレオチド5をLipofectamine 2000(Invitrogen社)0.8μlと共に、Opti−MEM I(Invitrogen社)50μlと混合し、室温で20分間放置した。予めOpti−MEM I(Invitrogen社)50μlに培地交換しておいたA549細胞培養液に上記混合液を全量添加し、更に3時間培養を継続した後、F−12K培地100μlに培地交換した。3日間培養を継続した後、Caspase−Glo 3/7アッセイキット(Promega社)を用いて、添付プロトコールに従い上記オリゴヌクレオチドのアポトーシス誘導活性を測定した。その結果、DCBLD1L遺伝子のアンチセンスオリゴヌクレオチド5(配列番号:50)は陰性対照として用いたコントロールオリゴヌクレオチド5(配列番号:51)に比べ、約1.3倍のアポトーシス誘導活性を示し、統計学的に有意な差(P<0.01)を示した。
実施例5で用いた肺がん細胞株A549をF−12K培地で懸濁し、1ウェル当たり1万個の細胞密度で96穴平底組織培養プレート(BDファルコン社)に播種した。5%炭酸ガス気流中、37℃で一晩培養した後、オリゴヌクレオチドをトランスフェクションした。
具体的には、DCBLD1L遺伝子の3’非翻訳領域にハイブリダイズするアンチセンスオリゴヌクレオチド配列(配列番号:50)を設計後、phosphorothioate化オリゴヌクレオチドを合成し、HPLC精製して導入実験に用いた(以下、アンチセンスオリゴヌクレオチド5と略する)。コントロールとしては、配列番号:50で示される塩基配列のリバース配列を有するオリゴヌクレオチド(配列番号:51)を同様にphosphorothioate化し、HPLC精製して用いた(以下、コントロールオリゴヌクレオチド5と略する)。50ngのアンチセンスオリゴヌクレオチド5、あるいは50ngのコントロールオリゴヌクレオチド5をLipofectamine 2000(Invitrogen社)0.8μlと共に、Opti−MEM I(Invitrogen社)50μlと混合し、室温で20分間放置した。予めOpti−MEM I(Invitrogen社)50μlに培地交換しておいたA549細胞培養液に上記混合液を全量添加し、更に3時間培養を継続した後、F−12K培地100μlに培地交換した。3日間培養を継続した後、Caspase−Glo 3/7アッセイキット(Promega社)を用いて、添付プロトコールに従い上記オリゴヌクレオチドのアポトーシス誘導活性を測定した。その結果、DCBLD1L遺伝子のアンチセンスオリゴヌクレオチド5(配列番号:50)は陰性対照として用いたコントロールオリゴヌクレオチド5(配列番号:51)に比べ、約1.3倍のアポトーシス誘導活性を示し、統計学的に有意な差(P<0.01)を示した。
DCBLD1L遺伝子のアンチセンスオリゴヌクレオチド投与によるDCBLD1L遺伝子のmRNA発現量低下
実施例5で用いたヒト肺がん細胞株A549をF−12K培地に懸濁し、1ウェル当たり6万個の細胞密度で24穴平底組織培養プレート(BDファルコン社)に播種した。5%炭酸ガス気流中、37℃で一晩培養した後、実施例9記載の方法に準じてアンチセンスオリゴヌクレオチド5(配列番号:50)またはコントロールオリゴヌクレオチド5(配列番号:51)をトランスフェクションした。但し、全ての添加物の重量あるいは液量を6倍にスケールアップした。トランスフェクションの後、20時間培養を継続した後にRNeasy Mini Total RNA Kit(QIAGEN社)を用いてトータルRNAを抽出した。次にトータルRNA溶液5μLを鋳型として、TaqMan Reverse Transcription Reagents(Applied Biosystems社)を用いて添付プロトコールに従い逆転写反応を行った。このようにして得られたcDNA溶液2μLを鋳型とし、プライマー27(配列番号:52)、プライマー28(配列番号:53)各400nMおよびSYBR Green PCR Master Mix(Applied Biosystems社)10μLを加えて反応液量20μLとし、定量的PCR法を用いてDCBLD1L遺伝子の発現コピー数を測定した。PCR反応は、50℃・2分、95℃・10分の後、95℃・15秒、60℃・1分のサイクルを40回繰り返した。一方、同量の鋳型cDNA中に含まれるβ−アクチン遺伝子発現量をTaqMan β−actin Control Reagents(Applied Biosystems社)を用いて測定し内部標準とした。
オリゴヌクレオチドをトランスフェクションしない場合には、DCBLD1L遺伝子の発現量はβ−アクチン遺伝子の発現量の2.2%であったのに対し、アンチセンスオリゴヌクレオチド5(配列番号:50)投与群では0.3%、一方、コントロールオリゴヌクレオチド5(配列番号:51)投与群では1.5%であった。また、コントロールオリゴヌクレオチド5投与群と比べた場合に、アンチセンスオリゴヌクレオチド5投与群で統計学的に有意(P<0.01)な発現量低下が認められた。この結果より、ヒト肺がん細胞株A549のアポトーシスがDCBLD1L遺伝子の発現量低下により誘発されたことが示された。
参考例6
ヒト肺がん細胞株由来タンパク質DCBLD1LをコードするcDNAのクローニングと塩基配列の決定
ヒト肺がん細胞株A549のMarathon−Ready cDNA(CLONTECH社)を鋳型とし、プライマー29(配列番号:54)およびプライマー30(配列番号:31)を用いてPCR反応を行った。該反応における反応液の組成は上記cDNA 1μLを鋳型として使用し、PfuTurbo Hotstart DNA Polymerase(STRATAGENE社)1U、プライマー29(配列番号:54)およびプライマー30(配列番号:31)を各1μM、dNTPsを200μM、および2xGC Buffer I(TaKaRa Bio社)を10μL加え、20μLの液量とした。PCR反応は、95℃・1分の後、96℃・20秒、63℃・15秒、72℃・3分のサイクルを40回繰り返した。アガロースゲル電気泳動で分離後、約2.3kbに相当するDNA断片を回収し、Gel Extraction Kit(QIAGEN社)を用いて精製した。これをZero Blunt TOPO PCRクローニングキット(Invitrogen社)の処方に従いプラスミドベクターpCR−BluntII−TOPO(Invitrogen社)へサブクローニングした。これを大腸菌TOP10(Invitrogen社)に導入し、カナマイシンを含むLB寒天培地中で選択した。個々のクローンの配列を解析した結果、DCBLD1Lタンパク質(配列番号:48)をコードするcDNA配列(配列番号:49)を有するプラスミド、pCR−BluntII−TOPO−DCBLD1Lを得た。
次にpCR−BluntII−TOPO−DCBLD1Lを鋳型とし、プライマー31(配列番号:32)およびプライマー32(配列番号:33)を用いてPCR反応を行った。該反応における反応液の組成は上記pCR−BluntII−TOPO−DCBLD1L 10ngを鋳型として使用し、PfuTurbo Hotstart DNA Polymerase(STRATAGENE社)1U、制限酵素EcoRIの認識配列を付加したプライマー31(配列番号:32)および制限酵素XhoIの認識配列を付加したプライマー32(配列番号:33)を各1μM、dNTPsを200μM、および2xGC Buffer I(TaKaRa Bio社)を10μL加え、20μLの液量とした。PCR反応は、94℃・1分の後、94℃・20秒、60℃・15秒、72℃・2分のサイクルを25回繰り返した。PCR Purification Kit(QIAGEN社)を用いて、該PCR反応産物を精製し、制限酵素EcoRIおよびXhoIにて処理した。pcDNA3.1(+)(Invitrogen社)も制限酵素EcoRIおよびXhoIにて処理した。それぞれのDNA断片をアガロースゲル電気泳動で分離後、Gel Extraction Kit(QIAGEN社)を用いて精製した。それぞれのDNA断片をDNA Ligation Kit ver.2(TaKaRa Bio社)を用いてライゲーション反応を行った後、大腸菌TOP10(Invitrogen社)に導入し、アンピシリンを含むLB寒天培地中で選択した。個々のクローンの配列を解析した結果、DCBLD1Lタンパク質(配列番号:48)をコードするcDNA配列(配列番号:49)を有する動物細胞用発現ベクターpcDNA3.1(+)−DCBLD1Lを得た。
実施例5で用いたヒト肺がん細胞株A549をF−12K培地に懸濁し、1ウェル当たり6万個の細胞密度で24穴平底組織培養プレート(BDファルコン社)に播種した。5%炭酸ガス気流中、37℃で一晩培養した後、実施例9記載の方法に準じてアンチセンスオリゴヌクレオチド5(配列番号:50)またはコントロールオリゴヌクレオチド5(配列番号:51)をトランスフェクションした。但し、全ての添加物の重量あるいは液量を6倍にスケールアップした。トランスフェクションの後、20時間培養を継続した後にRNeasy Mini Total RNA Kit(QIAGEN社)を用いてトータルRNAを抽出した。次にトータルRNA溶液5μLを鋳型として、TaqMan Reverse Transcription Reagents(Applied Biosystems社)を用いて添付プロトコールに従い逆転写反応を行った。このようにして得られたcDNA溶液2μLを鋳型とし、プライマー27(配列番号:52)、プライマー28(配列番号:53)各400nMおよびSYBR Green PCR Master Mix(Applied Biosystems社)10μLを加えて反応液量20μLとし、定量的PCR法を用いてDCBLD1L遺伝子の発現コピー数を測定した。PCR反応は、50℃・2分、95℃・10分の後、95℃・15秒、60℃・1分のサイクルを40回繰り返した。一方、同量の鋳型cDNA中に含まれるβ−アクチン遺伝子発現量をTaqMan β−actin Control Reagents(Applied Biosystems社)を用いて測定し内部標準とした。
オリゴヌクレオチドをトランスフェクションしない場合には、DCBLD1L遺伝子の発現量はβ−アクチン遺伝子の発現量の2.2%であったのに対し、アンチセンスオリゴヌクレオチド5(配列番号:50)投与群では0.3%、一方、コントロールオリゴヌクレオチド5(配列番号:51)投与群では1.5%であった。また、コントロールオリゴヌクレオチド5投与群と比べた場合に、アンチセンスオリゴヌクレオチド5投与群で統計学的に有意(P<0.01)な発現量低下が認められた。この結果より、ヒト肺がん細胞株A549のアポトーシスがDCBLD1L遺伝子の発現量低下により誘発されたことが示された。
参考例6
ヒト肺がん細胞株由来タンパク質DCBLD1LをコードするcDNAのクローニングと塩基配列の決定
ヒト肺がん細胞株A549のMarathon−Ready cDNA(CLONTECH社)を鋳型とし、プライマー29(配列番号:54)およびプライマー30(配列番号:31)を用いてPCR反応を行った。該反応における反応液の組成は上記cDNA 1μLを鋳型として使用し、PfuTurbo Hotstart DNA Polymerase(STRATAGENE社)1U、プライマー29(配列番号:54)およびプライマー30(配列番号:31)を各1μM、dNTPsを200μM、および2xGC Buffer I(TaKaRa Bio社)を10μL加え、20μLの液量とした。PCR反応は、95℃・1分の後、96℃・20秒、63℃・15秒、72℃・3分のサイクルを40回繰り返した。アガロースゲル電気泳動で分離後、約2.3kbに相当するDNA断片を回収し、Gel Extraction Kit(QIAGEN社)を用いて精製した。これをZero Blunt TOPO PCRクローニングキット(Invitrogen社)の処方に従いプラスミドベクターpCR−BluntII−TOPO(Invitrogen社)へサブクローニングした。これを大腸菌TOP10(Invitrogen社)に導入し、カナマイシンを含むLB寒天培地中で選択した。個々のクローンの配列を解析した結果、DCBLD1Lタンパク質(配列番号:48)をコードするcDNA配列(配列番号:49)を有するプラスミド、pCR−BluntII−TOPO−DCBLD1Lを得た。
次にpCR−BluntII−TOPO−DCBLD1Lを鋳型とし、プライマー31(配列番号:32)およびプライマー32(配列番号:33)を用いてPCR反応を行った。該反応における反応液の組成は上記pCR−BluntII−TOPO−DCBLD1L 10ngを鋳型として使用し、PfuTurbo Hotstart DNA Polymerase(STRATAGENE社)1U、制限酵素EcoRIの認識配列を付加したプライマー31(配列番号:32)および制限酵素XhoIの認識配列を付加したプライマー32(配列番号:33)を各1μM、dNTPsを200μM、および2xGC Buffer I(TaKaRa Bio社)を10μL加え、20μLの液量とした。PCR反応は、94℃・1分の後、94℃・20秒、60℃・15秒、72℃・2分のサイクルを25回繰り返した。PCR Purification Kit(QIAGEN社)を用いて、該PCR反応産物を精製し、制限酵素EcoRIおよびXhoIにて処理した。pcDNA3.1(+)(Invitrogen社)も制限酵素EcoRIおよびXhoIにて処理した。それぞれのDNA断片をアガロースゲル電気泳動で分離後、Gel Extraction Kit(QIAGEN社)を用いて精製した。それぞれのDNA断片をDNA Ligation Kit ver.2(TaKaRa Bio社)を用いてライゲーション反応を行った後、大腸菌TOP10(Invitrogen社)に導入し、アンピシリンを含むLB寒天培地中で選択した。個々のクローンの配列を解析した結果、DCBLD1Lタンパク質(配列番号:48)をコードするcDNA配列(配列番号:49)を有する動物細胞用発現ベクターpcDNA3.1(+)−DCBLD1Lを得た。
Nectin−2遺伝子のmRNAに対するsiRNA投与によるヒト大腸癌細胞株の細胞増殖抑制
Nectin−2α遺伝子、もしくはNectin−2δ遺伝子(以下、これらを総称してNectin−2遺伝子と称する)のmRNAに対するsiRNAは5種のsiRNA(siRNA−1、siRNA−2、siRNA−3、siRNA−4、およびsiRNA−5)を等量ずつ混合することにより作製した(以下、siRNA−1、siRNA−2、siRNA−3、siRNA−4、およびsiRNA−5を混合したsiRNAをNectin−2−siRNAと称する)。Nectin−2α遺伝子、もしくはNectin−2δ遺伝子のmRNAに対するsiRNAであるsiRNA−1、siRNA2、siRNA−3、siRNA−4、およびsiRNA−5は、それぞれ2種のRNA断片(siRNA−1は配列番号:55で表される塩基配列を有するRNAと配列番号:56で表される塩基配列を有するRNA、siRNA−2は配列番号:57で表される塩基配列を有するRNAと配列番号:58で表される塩基配列を有するRNA、siRNA−3は配列番号:59で表される塩基配列を有するRNAと配列番号:60で表される塩基配列を有するRNA、siRNA−4は配列番号:61で表される塩基配列を有するRNAと配列番号:62で表される塩基配列を有するRNA、siRNA−5は配列番号:63で表される塩基配列を有するRNAと配列番号:64で表される塩基配列を有するRNA)をハイブリダイズさせることにより作製した。陰性コントロールとしては、Dharmacon社より購入したNon−specific Control IX(以下、non−silencing dsRNAと略する)を用いた。
具体的には、American Type Culture Collection(ATCC)より購入したヒト大腸癌細胞株HT−29を、10%牛胎仔血清(JRH社)を含むM5A培地で懸濁し、1枚あたり50万個の細胞密度で10cm組織培養シャーレ(BDファルコン社)に播種した。5%炭酸ガス気流中、37℃で一晩培養した後、トリプシン・EDTAを用いてHT−29細胞を回収した。回収したHT−29細胞100万個をNectin−2−siRNA 150pmol、もしくはnon−silencing dsRNA 150pmolを含むCell Line Nucleofector Kit V(Amaxa社)に付属のsolution V 100μlに懸濁し、NucleofectorのプログラムT−20にてトランスフェクションした。5%炭酸ガス気流中、37℃で24時間培養を行い、1ウェル当たり3千個の細胞密度で96穴平底組織培養プレートに播種し、5日間培養を継続した。続いて培地を除去後、プレートを−80℃で5分間静置し室温で5分間放した。次に各ウェルに1%PicoGreen(Molecular Probes社)、および1%IGEPAL−CA630(ICN社)を含む水溶液100μLを添加し、20分間放置した後、励起波長485nm、発光波長535nmにて蛍光強度を計測することにより、細胞内DNA含量を測定した。その結果、Nectin−2−siRNA投与群はnon−silencing dsRNA投与群に比べて約38%蛍光強度が低下し、統計学的に有意な差(P<0.001)を示した。このことから、Nectin−2−siRNAによるHT−29細胞に対する増殖抑制が明らかとなった。
Nectin−2α遺伝子、もしくはNectin−2δ遺伝子(以下、これらを総称してNectin−2遺伝子と称する)のmRNAに対するsiRNAは5種のsiRNA(siRNA−1、siRNA−2、siRNA−3、siRNA−4、およびsiRNA−5)を等量ずつ混合することにより作製した(以下、siRNA−1、siRNA−2、siRNA−3、siRNA−4、およびsiRNA−5を混合したsiRNAをNectin−2−siRNAと称する)。Nectin−2α遺伝子、もしくはNectin−2δ遺伝子のmRNAに対するsiRNAであるsiRNA−1、siRNA2、siRNA−3、siRNA−4、およびsiRNA−5は、それぞれ2種のRNA断片(siRNA−1は配列番号:55で表される塩基配列を有するRNAと配列番号:56で表される塩基配列を有するRNA、siRNA−2は配列番号:57で表される塩基配列を有するRNAと配列番号:58で表される塩基配列を有するRNA、siRNA−3は配列番号:59で表される塩基配列を有するRNAと配列番号:60で表される塩基配列を有するRNA、siRNA−4は配列番号:61で表される塩基配列を有するRNAと配列番号:62で表される塩基配列を有するRNA、siRNA−5は配列番号:63で表される塩基配列を有するRNAと配列番号:64で表される塩基配列を有するRNA)をハイブリダイズさせることにより作製した。陰性コントロールとしては、Dharmacon社より購入したNon−specific Control IX(以下、non−silencing dsRNAと略する)を用いた。
具体的には、American Type Culture Collection(ATCC)より購入したヒト大腸癌細胞株HT−29を、10%牛胎仔血清(JRH社)を含むM5A培地で懸濁し、1枚あたり50万個の細胞密度で10cm組織培養シャーレ(BDファルコン社)に播種した。5%炭酸ガス気流中、37℃で一晩培養した後、トリプシン・EDTAを用いてHT−29細胞を回収した。回収したHT−29細胞100万個をNectin−2−siRNA 150pmol、もしくはnon−silencing dsRNA 150pmolを含むCell Line Nucleofector Kit V(Amaxa社)に付属のsolution V 100μlに懸濁し、NucleofectorのプログラムT−20にてトランスフェクションした。5%炭酸ガス気流中、37℃で24時間培養を行い、1ウェル当たり3千個の細胞密度で96穴平底組織培養プレートに播種し、5日間培養を継続した。続いて培地を除去後、プレートを−80℃で5分間静置し室温で5分間放した。次に各ウェルに1%PicoGreen(Molecular Probes社)、および1%IGEPAL−CA630(ICN社)を含む水溶液100μLを添加し、20分間放置した後、励起波長485nm、発光波長535nmにて蛍光強度を計測することにより、細胞内DNA含量を測定した。その結果、Nectin−2−siRNA投与群はnon−silencing dsRNA投与群に比べて約38%蛍光強度が低下し、統計学的に有意な差(P<0.001)を示した。このことから、Nectin−2−siRNAによるHT−29細胞に対する増殖抑制が明らかとなった。
Nectin−2−siRNA投与によるHT−29細胞の細胞周期の変化
実施例11で用いたヒト大腸癌細胞株HT−29をM5A培地に懸濁し、1枚あたり50万個の細胞密度で10cm組織培養シャーレに播種した。5%炭酸ガス気流中、37℃で一晩培養した後、実施例11の方法に準じてNectin−2−siRNA、もしくは陰性コントロールとしてnon−silencing dsRNAをトランスフェクションし、24時間培養を継続した。その後、HT−29細胞を回収し1ウェルあたり20万個の細胞密度で6穴平底組織培養プレート(BDファルコン社)に播種し、5%炭酸ガス気流中、37℃で培養した。5日間培養した後、細胞をCycleTEST Plus DNA Reagent Kit(ベクトン・ディッキンソン社)を用いて、FACScan(ベクトン・ディッキンソン社)により細胞周期を解析した。その結果、Nectin−2−siRNA投与群では、G0/G1期にある細胞の比率が、陰性コントロールとして用いたnon−silencing dsRNA投与群に比して、約13%上昇していた。さらにNectin−2−siRNA投与群では、S期にある細胞の比率が、陰性コントロールとして用いたnon−silencing dsRNA投与群に比して、約11%低下していた。このことから、Nectin−2−siRNAにより、ヒト大腸癌細胞株HT−29の細胞周期の変化が誘発されたことが示された。
実施例11で用いたヒト大腸癌細胞株HT−29をM5A培地に懸濁し、1枚あたり50万個の細胞密度で10cm組織培養シャーレに播種した。5%炭酸ガス気流中、37℃で一晩培養した後、実施例11の方法に準じてNectin−2−siRNA、もしくは陰性コントロールとしてnon−silencing dsRNAをトランスフェクションし、24時間培養を継続した。その後、HT−29細胞を回収し1ウェルあたり20万個の細胞密度で6穴平底組織培養プレート(BDファルコン社)に播種し、5%炭酸ガス気流中、37℃で培養した。5日間培養した後、細胞をCycleTEST Plus DNA Reagent Kit(ベクトン・ディッキンソン社)を用いて、FACScan(ベクトン・ディッキンソン社)により細胞周期を解析した。その結果、Nectin−2−siRNA投与群では、G0/G1期にある細胞の比率が、陰性コントロールとして用いたnon−silencing dsRNA投与群に比して、約13%上昇していた。さらにNectin−2−siRNA投与群では、S期にある細胞の比率が、陰性コントロールとして用いたnon−silencing dsRNA投与群に比して、約11%低下していた。このことから、Nectin−2−siRNAにより、ヒト大腸癌細胞株HT−29の細胞周期の変化が誘発されたことが示された。
Nectin−2−siRNA投与によるNectin−2遺伝子のmRNA発現量低下
実施例11で用いたヒト大腸癌細胞株HT−29をM5A培地に懸濁し、1枚あたり50万個の細胞密度で10cm組織培養シャーレに播種した。5%炭酸ガス気流中、37℃で一晩培養した後、実施例11の方法に準じてNectin−2−siRNA、もしくは陰性コントロールとしてnon−silencing dsRNAをトランスフェクションした。トランスフェクション後、24時間培養を継続した後にRNeasy Mini Total RNA Kit(QIAGEN社)を用いてトータルRNAを抽出した。約100ngのトータルRNAを鋳型として、TaqMan Reverse Transcription Reagents(Applied Biosystems社)を用いて逆転写反応を行った。Nectin−2α遺伝子のmRNAの発現量はトータルRNAにして10ngに相当するcDNAを鋳型とし、TaqMan Universal PCR Master Mix(Applied Biosystems社)5μL、プライマー1(配列番号:7)およびプライマー2(配列番号:8)を各500nM、FAM標識したTaqManプローブ1(配列番号:9)を100nMとなるように加え、反応液量10μLとし定量的PCR法を用いて測定した。一方、Nectin−2δ遺伝子のmRNAの発現量はトータルRNAにして10ngに相当するcDNAを鋳型とし、TaqMan Universal PCR Master Mix(Applied Biosystems社)5μL、プライマー3(配列番号:10)およびプライマー4(配列番号:11)を各500nM、FAM標識したTaqManプローブ2(配列番号:12)を100nMとなるように加え、反応液量10μLとし定量的PCR法を用いて測定した。PCR反応は、50℃・2分、95℃・10分の後、95℃・15秒、60℃・1分のサイクルを40回繰り返した。同量の鋳型cDNA中に含まれるβ−アクチン遺伝子のmRNA発現量をTaqMan β−actin Control Reagents(Applied Biosystems社)を用いて測定し内部標準とした。
Nectin−2−siRNA投与群では、陰性コントロールとして用いたnon−silencing dsRNA投与群に比してNectin−2αのmRNA発現量は69%、Nectin−2δのmRNA発現量は73%低下しており、統計学的に有意な差(P<0.001)を示した。これらの結果より、Nectin−2−siRNA投与によりNectin−2α遺伝子、およびNectin−2δ遺伝子のmRNAの発現量低下が誘発されたことが示された。
実施例11で用いたヒト大腸癌細胞株HT−29をM5A培地に懸濁し、1枚あたり50万個の細胞密度で10cm組織培養シャーレに播種した。5%炭酸ガス気流中、37℃で一晩培養した後、実施例11の方法に準じてNectin−2−siRNA、もしくは陰性コントロールとしてnon−silencing dsRNAをトランスフェクションした。トランスフェクション後、24時間培養を継続した後にRNeasy Mini Total RNA Kit(QIAGEN社)を用いてトータルRNAを抽出した。約100ngのトータルRNAを鋳型として、TaqMan Reverse Transcription Reagents(Applied Biosystems社)を用いて逆転写反応を行った。Nectin−2α遺伝子のmRNAの発現量はトータルRNAにして10ngに相当するcDNAを鋳型とし、TaqMan Universal PCR Master Mix(Applied Biosystems社)5μL、プライマー1(配列番号:7)およびプライマー2(配列番号:8)を各500nM、FAM標識したTaqManプローブ1(配列番号:9)を100nMとなるように加え、反応液量10μLとし定量的PCR法を用いて測定した。一方、Nectin−2δ遺伝子のmRNAの発現量はトータルRNAにして10ngに相当するcDNAを鋳型とし、TaqMan Universal PCR Master Mix(Applied Biosystems社)5μL、プライマー3(配列番号:10)およびプライマー4(配列番号:11)を各500nM、FAM標識したTaqManプローブ2(配列番号:12)を100nMとなるように加え、反応液量10μLとし定量的PCR法を用いて測定した。PCR反応は、50℃・2分、95℃・10分の後、95℃・15秒、60℃・1分のサイクルを40回繰り返した。同量の鋳型cDNA中に含まれるβ−アクチン遺伝子のmRNA発現量をTaqMan β−actin Control Reagents(Applied Biosystems社)を用いて測定し内部標準とした。
Nectin−2−siRNA投与群では、陰性コントロールとして用いたnon−silencing dsRNA投与群に比してNectin−2αのmRNA発現量は69%、Nectin−2δのmRNA発現量は73%低下しており、統計学的に有意な差(P<0.001)を示した。これらの結果より、Nectin−2−siRNA投与によりNectin−2α遺伝子、およびNectin−2δ遺伝子のmRNAの発現量低下が誘発されたことが示された。
ヒト癌組織におけるNectin−2遺伝子のmRNA発現亢進の検討
Nectin−2遺伝子のmRNA発現が癌組織において亢進しているか否かを定量的PCR法により検討した。発現量測定にはcDNA CeHAT−SD Breast Tumor 1(コスモバイオ社)、cDNA CeHAT−SD Breast Tumor 2(コスモバイオ社)、Human Colon Matched cDNA Pair Panel(CLONTECH社)、Human Lung Matched cDNA Pair Panel(CLONTECH社)、およびHuman Ovary Matched cDNA Pair Panel(CLONTECH社)を用いた。Nectin−2α遺伝子のmRNA発現量の測定は1μLのcDNAを鋳型とし、TaqMan Universal PCR Master Mix(Applied Biosystems社)7.5μL、プライマー1(配列番号:7)およびプライマー2(配列番号:8)を各500nM、FAM標識したTaqManプローブ1(配列番号:9)を100nMとなるように加え反応液量を15μLとした。Nectin−2δ遺伝子のmRNA発現量の測定は1μLのcDNAを鋳型とし、TaqMan Universal PCR Master Mix(Applied Biosystems社)7.5μL、プライマー3(配列番号:10)およびプライマー4(配列番号:11)を各500nM、FAM標識したTaqManプローブ2(配列番号:12)を100nMとなるように加え反応液量を15μLとした。但し、cDNA CeHAT−SD Breast Tumor 1(コスモバイオ社)、およびcDNA CeHAT−SD Breast Tumor 2(コスモバイオ社)については鋳型量を0.2μLとした。PCR反応は、50℃・2分、95℃・10分の後、95℃・15秒、60℃・1分のサイクルを40回繰り返した。一方、同量の鋳型cDNA中に含まれるβ−アクチン遺伝子のmRNA発現量を測定し内部標準とした。その結果、正常組織に対する癌組織でのNectin−2α遺伝子のmRNA発現量に関して、cDNA CeHAT−SD Breast Tumor 1(コスモバイオ社)に含まれる3人のドナーで、各々1.1倍、10倍、4.3倍の増加が、cDNA CeHAT−SD Breast Tumor 2(コスモバイオ社)に含まれる3人のドナーで、各々12倍、3.5倍、21倍の増加が認められた。同様にして、Human Colon Matched cDNA Pair Panel(CLONTECH社)に含まれる5人のドナーで各々4.8倍、3.2倍、2.6倍、1.9倍、1.8倍の増加が、Human Lung Matched cDNA Pair Panel(CLONTECH社)に含まれる5人のドナーで各々11倍、3.7倍、4.1倍、3.2倍、1.3倍の増加が、Human Ovary Matched cDNA Pair Panel(CLONTECH社)に含まれる5人のドナーのうち4人で各々1.3倍、1.8倍、2.6倍、2.4倍の増加が確認された。Nectin−2δ遺伝子のmRNA発現量は、cDNA CeHAT−SD Breast Tumor 1(コスモバイオ社)に含まれる3人のドナーのうち2人で、各々1.1倍、5.3倍の増加が、cDNA CeHAT−SD Breast Tumor 2(コスモバイオ社)に含まれる3人のドナーのうち2人で、各々2.0倍、2.5倍の増加が認められた。同様にして、Human Colon Matched cDNA Pair Panel(CLONTECH社)に含まれる5人のドナーのうち3人で各々1.3倍、1.8倍、1.5倍の増加が、Human Lung Matched cDNA Pair Panel(CLONTECH社)に含まれる5人のドナーのうち4人で各々4.8倍、3.7倍、1.1倍、1.3倍の増加が、Human Ovary Matched cDNA Pair Panel(CLONTECH社)に含まれる5人のドナーのうち4人で各々4.2倍、2.1倍、2.4倍、4.2倍の増加が確認された。これらの結果より、癌組織におけるNectin−2α遺伝子、およびNectin−2δ遺伝子のmRNAの発現亢進が確認された。
Nectin−2遺伝子のmRNA発現が癌組織において亢進しているか否かを定量的PCR法により検討した。発現量測定にはcDNA CeHAT−SD Breast Tumor 1(コスモバイオ社)、cDNA CeHAT−SD Breast Tumor 2(コスモバイオ社)、Human Colon Matched cDNA Pair Panel(CLONTECH社)、Human Lung Matched cDNA Pair Panel(CLONTECH社)、およびHuman Ovary Matched cDNA Pair Panel(CLONTECH社)を用いた。Nectin−2α遺伝子のmRNA発現量の測定は1μLのcDNAを鋳型とし、TaqMan Universal PCR Master Mix(Applied Biosystems社)7.5μL、プライマー1(配列番号:7)およびプライマー2(配列番号:8)を各500nM、FAM標識したTaqManプローブ1(配列番号:9)を100nMとなるように加え反応液量を15μLとした。Nectin−2δ遺伝子のmRNA発現量の測定は1μLのcDNAを鋳型とし、TaqMan Universal PCR Master Mix(Applied Biosystems社)7.5μL、プライマー3(配列番号:10)およびプライマー4(配列番号:11)を各500nM、FAM標識したTaqManプローブ2(配列番号:12)を100nMとなるように加え反応液量を15μLとした。但し、cDNA CeHAT−SD Breast Tumor 1(コスモバイオ社)、およびcDNA CeHAT−SD Breast Tumor 2(コスモバイオ社)については鋳型量を0.2μLとした。PCR反応は、50℃・2分、95℃・10分の後、95℃・15秒、60℃・1分のサイクルを40回繰り返した。一方、同量の鋳型cDNA中に含まれるβ−アクチン遺伝子のmRNA発現量を測定し内部標準とした。その結果、正常組織に対する癌組織でのNectin−2α遺伝子のmRNA発現量に関して、cDNA CeHAT−SD Breast Tumor 1(コスモバイオ社)に含まれる3人のドナーで、各々1.1倍、10倍、4.3倍の増加が、cDNA CeHAT−SD Breast Tumor 2(コスモバイオ社)に含まれる3人のドナーで、各々12倍、3.5倍、21倍の増加が認められた。同様にして、Human Colon Matched cDNA Pair Panel(CLONTECH社)に含まれる5人のドナーで各々4.8倍、3.2倍、2.6倍、1.9倍、1.8倍の増加が、Human Lung Matched cDNA Pair Panel(CLONTECH社)に含まれる5人のドナーで各々11倍、3.7倍、4.1倍、3.2倍、1.3倍の増加が、Human Ovary Matched cDNA Pair Panel(CLONTECH社)に含まれる5人のドナーのうち4人で各々1.3倍、1.8倍、2.6倍、2.4倍の増加が確認された。Nectin−2δ遺伝子のmRNA発現量は、cDNA CeHAT−SD Breast Tumor 1(コスモバイオ社)に含まれる3人のドナーのうち2人で、各々1.1倍、5.3倍の増加が、cDNA CeHAT−SD Breast Tumor 2(コスモバイオ社)に含まれる3人のドナーのうち2人で、各々2.0倍、2.5倍の増加が認められた。同様にして、Human Colon Matched cDNA Pair Panel(CLONTECH社)に含まれる5人のドナーのうち3人で各々1.3倍、1.8倍、1.5倍の増加が、Human Lung Matched cDNA Pair Panel(CLONTECH社)に含まれる5人のドナーのうち4人で各々4.8倍、3.7倍、1.1倍、1.3倍の増加が、Human Ovary Matched cDNA Pair Panel(CLONTECH社)に含まれる5人のドナーのうち4人で各々4.2倍、2.1倍、2.4倍、4.2倍の増加が確認された。これらの結果より、癌組織におけるNectin−2α遺伝子、およびNectin−2δ遺伝子のmRNAの発現亢進が確認された。
ヒト癌細胞株におけるNectin−2遺伝子のmRNAの定量
骨肉種細胞株Saos−2、脳腫瘍細胞株SK−N−MC、SK−N−AS、SK−N−BE、SK−N−DZ、SK−N−FI、SK−N−SH、D341 Med、Daoy、DBTRG−05MG、U−118MG、U−87MG、CCF−STTG1、SW 1088、乳癌細胞株HCC1937、ZR−75−1、AU565、MCF−7、MDA−MB−231、SKBR−3、BT474、MDA−MB−435s、MDA−MB−436、MDA−MB−468、MDA−MB−175VII、T−47D大腸癌細胞株Caco−2、COLO 201、COLO 205、COLO 320DM、DLD−1、HCT−15、HCT−8、HT−29、LoVo、LS180、LS123、LS174T、NCI−H548、NCI−SNU−C1、SK−CO−1、SW 403、SW 48、SW 480、SW 620、SW 837、SW 948、HCT 116、WiDr、非小細胞肺癌細胞株A549、NCI−H23、NCI−H226、NCI−H358、NCI−H460、NCI−H522、NCI−H661、NCI−H810、NCI−H1155、NCI−H1299、NCI−H1395、NCI−H1435、NCI−H1581、NCI−H1651、NCI−H1703、NCI−H1793、NCI−H2073、NCI−H2085、NCI−H2106、NCI−H2228、NCI−H2342、NCI−H2347、SK−LU−1、NCI−H2122、SK−MES−1、NCI−H292、小細胞肺癌細胞株NCI−H187、NCI−H378、NCI−H526、NCI−H889、NCI−H1417、NCI−H1672、NCI−H1836、NCI−H1963、NCI−H2227、NCI−N417、SHP−77、卵巣癌細胞株ES−2、Caov−3、MDAH2774、NIH:OVCAR3、OV−90、SK−OV−3、TOV−112D、TOV−21G、前立腺癌細胞株DU 145、LNCaP、網膜芽腫細胞株WERI−Rb−1、Y79、精巣癌細胞株Cates−1B(以上ATCCより購入)、大腸癌細胞株COCM1、非小細胞肺癌細胞株VMRC−LCDおよび前立腺癌細胞株PC3(以上Japanese Collection of Research Bioresources(JCRB)より購入)、それぞれATCCあるいはJCRBが推奨している培養方法に従って培養し、RNeasy Mini Total RNA Kit(QIAGEN社)を用いてトータルRNAを調製した。このトータルRNAを鋳型として逆転写反応を行いcDNAを調製し、定量的PCR反応を行うことにより、Nectin−2遺伝子のmRNA発現量の定量を行った。Nectin−2遺伝子のmRNA発現量の定量は上記トータルRNA 5ngより得られたcDNAを鋳型とし、実施例2に記載の方法に従って行った。一方、同量の鋳型cDNA中に含まれるβ−アクチン遺伝子のmRNA発現量を測定し内部標準とした。
Nectin−2α遺伝子、もしくはNectin−2δ遺伝子のmRNA発現量をβ−アクチン遺伝子のmRNA発現量で標準化した相対的発現量を〔表1〕に示す。Nectin−2α遺伝子のmRNAは2株の癌細胞株で、Nectin−2δ遺伝子のmRNAは12株の癌細胞株でβ−アクチンの1%以上の発現を示すことが明らかとなった。
骨肉種細胞株Saos−2、脳腫瘍細胞株SK−N−MC、SK−N−AS、SK−N−BE、SK−N−DZ、SK−N−FI、SK−N−SH、D341 Med、Daoy、DBTRG−05MG、U−118MG、U−87MG、CCF−STTG1、SW 1088、乳癌細胞株HCC1937、ZR−75−1、AU565、MCF−7、MDA−MB−231、SKBR−3、BT474、MDA−MB−435s、MDA−MB−436、MDA−MB−468、MDA−MB−175VII、T−47D大腸癌細胞株Caco−2、COLO 201、COLO 205、COLO 320DM、DLD−1、HCT−15、HCT−8、HT−29、LoVo、LS180、LS123、LS174T、NCI−H548、NCI−SNU−C1、SK−CO−1、SW 403、SW 48、SW 480、SW 620、SW 837、SW 948、HCT 116、WiDr、非小細胞肺癌細胞株A549、NCI−H23、NCI−H226、NCI−H358、NCI−H460、NCI−H522、NCI−H661、NCI−H810、NCI−H1155、NCI−H1299、NCI−H1395、NCI−H1435、NCI−H1581、NCI−H1651、NCI−H1703、NCI−H1793、NCI−H2073、NCI−H2085、NCI−H2106、NCI−H2228、NCI−H2342、NCI−H2347、SK−LU−1、NCI−H2122、SK−MES−1、NCI−H292、小細胞肺癌細胞株NCI−H187、NCI−H378、NCI−H526、NCI−H889、NCI−H1417、NCI−H1672、NCI−H1836、NCI−H1963、NCI−H2227、NCI−N417、SHP−77、卵巣癌細胞株ES−2、Caov−3、MDAH2774、NIH:OVCAR3、OV−90、SK−OV−3、TOV−112D、TOV−21G、前立腺癌細胞株DU 145、LNCaP、網膜芽腫細胞株WERI−Rb−1、Y79、精巣癌細胞株Cates−1B(以上ATCCより購入)、大腸癌細胞株COCM1、非小細胞肺癌細胞株VMRC−LCDおよび前立腺癌細胞株PC3(以上Japanese Collection of Research Bioresources(JCRB)より購入)、それぞれATCCあるいはJCRBが推奨している培養方法に従って培養し、RNeasy Mini Total RNA Kit(QIAGEN社)を用いてトータルRNAを調製した。このトータルRNAを鋳型として逆転写反応を行いcDNAを調製し、定量的PCR反応を行うことにより、Nectin−2遺伝子のmRNA発現量の定量を行った。Nectin−2遺伝子のmRNA発現量の定量は上記トータルRNA 5ngより得られたcDNAを鋳型とし、実施例2に記載の方法に従って行った。一方、同量の鋳型cDNA中に含まれるβ−アクチン遺伝子のmRNA発現量を測定し内部標準とした。
Nectin−2α遺伝子、もしくはNectin−2δ遺伝子のmRNA発現量をβ−アクチン遺伝子のmRNA発現量で標準化した相対的発現量を〔表1〕に示す。Nectin−2α遺伝子のmRNAは2株の癌細胞株で、Nectin−2δ遺伝子のmRNAは12株の癌細胞株でβ−アクチンの1%以上の発現を示すことが明らかとなった。
ペプチド抗原を用いたウサギ抗Nectin−2ポリクローナル抗体の作製
Nectin−2αタンパク質(配列番号:1)、Nectin−2δタンパク質(配列番号:3)のアミノ酸配列に基づき、15アミノ酸からなる以下の3種のペプチド(ペプチド1〜3)を合成した。
ペプチド1のアミノ酸配列
〔Cys−Lys−Met−Gly−Pro−Ser−Phe−Pro−Ser−Pro−Lys−Pro−Gly−Ser−Glu(配列番号:65)〕は、Nectin−2αタンパク質(配列番号:1)、およびNectin−2δタンパク質(配列番号:3)の88番目から101番目までのアミノ酸配列のN末端に、Cysを付加した配列である。
ペプチド2のアミノ酸配列
〔Arg−Glu−Thr−Pro−Arg−Ala−Ser−Pro−Arg−Asp−Val−Gly−Pro−Leu−Cys(配列番号:66)〕は、Nectin−2αタンパク質(配列番号:1)の347番目から360番目までのアミノ酸配列のC末端に、Cysを付加した配列である。
ペプチド3のアミノ酸配列
〔Cys−Thr−Leu−Gly−Ala−Ser−Glu−His−Ser−Pro−Leu−Lys−Thr−Pro−Tyr(配列番号:67)〕は、Nectin−2δタンパク質(配列番号:3)の426番目から439番目までのアミノ酸配列のN末端に、Cysを付加した配列である。
上記ペプチド1、ペプチド2およびペプチド3のそれぞれのペプチドに、キーホールリンペットヘモシアニン(KLH)をキャリアータンパク質として結合させ抗原とした。免疫動物は雄性ウサギKBL:JW(11週齢、オリエンタル酵母)を用い、初回免疫はフロインド完全アジュバンド(Difco社)懸濁液、2回目以降はフロインド不完全アジュバンド(Difco社)懸濁液を用いた。免疫は背部皮下注射により行い、1回の免疫には各抗原0.5mgを用い、初回免疫後14日毎に3回繰り返した。初回免疫後52日目に麻酔下頚動脈採血を行い、ペプチド1、ペプチド2またはペプチド3を免疫したウサギから各々70ml、66ml、72mlの血清を得た。このようにして得られた血清を硫酸アンモニウム塩析法により濃縮し、プロテインAアフィニティーカラム(Amersham Bioscience社)により精製し、ペプチド1、ペプチド2、およびペプチド3を免疫したウサギから精製IgGを得た。ここで得られた精製IgGをペプチドの固定化カラムでの精製に用いた。固定化には各ペプチドのCysを利用し、ホウ酸緩衝液を用いてセファロースカラム(Amersham Bioscience社)にカップリングした。カラムからの溶出には8M尿素を含むPBSを用いた。溶出液をPBSに対して透析して尿素を除いた後、限外濃縮、フィルターろ過滅菌することにより、ペプチド1、ペプチド2、およびペプチド3に対する抗Nectin−2ポリクローナル抗体精製標品AS−2704、AS−2705、およびAS−2706を取得した。
参考例7 組換え型Nectin−2細胞外領域タンパク質の動物細胞用発現ベクターの構築
参考例2で作製したpcDNA3.1(+)−Nectin−2δを鋳型とし、制限酵素EcoRIの認識配列を付加したプライマー33(配列番号:68)、および制限酵素XhoIの認識配列を付加したプライマー34(配列番号:69)を用いてPCR反応を行った。該反応における反応液の組成はpcDNA3.1(+)−Nectin−2δ 10ngを鋳型として使用し、PfuUltra Hotstart DNA Polymerase(STRATAGENE社)2.5U、プライマー33(配列番号:68)、およびプライマー34(配列番号:69)を各0.2μM、dNTPsを200μM、および10x Pfu Ultra Buffer(STRATAGENE社)を5μL加え、50μLの液量とした。PCR反応は、95℃・2分の後、95℃・30秒、60℃・30秒、72℃・1分15秒のサイクルを30回繰り返した後に、72℃・10分の反応を行った。次にPCR Purification Kit(QIAGEN社)にて該PCR反応産物を精製した後、制限酵素EcoRI、およびXhoIにて処理した。同様にpCMV−Tag4(STRATAGENE社)も制限酵素EcoRIとXhoIにて処理した。Wizard SV Gel and PCR Clean−Up System(Promega社)を用いてそれぞれのDNA断片を精製した後、Ligation High(TOYOBO社)を用いてライゲーション反応を行った。得られたプラスミドを大腸菌TOP10(Invitrogen社)に導入し、カナマイシンを含むLB寒天培地中で選択した。個々のクローンの配列を解析した結果、Nectin−2δタンパク質の細胞外領域(配列番号:3で表されるNectin−2δのアミノ酸配列の1番目から361番目)のC末端にFLAGタグが融合したNectin−2ED−FLAGタンパク質(配列番号:70)をコードするcDNA配列(配列番号:71)を有する動物細胞用発現ベクターpCMV−Tag4−Nectin−2ED−FLAGを得た。
Nectin−2αタンパク質(配列番号:1)、Nectin−2δタンパク質(配列番号:3)のアミノ酸配列に基づき、15アミノ酸からなる以下の3種のペプチド(ペプチド1〜3)を合成した。
ペプチド1のアミノ酸配列
〔Cys−Lys−Met−Gly−Pro−Ser−Phe−Pro−Ser−Pro−Lys−Pro−Gly−Ser−Glu(配列番号:65)〕は、Nectin−2αタンパク質(配列番号:1)、およびNectin−2δタンパク質(配列番号:3)の88番目から101番目までのアミノ酸配列のN末端に、Cysを付加した配列である。
ペプチド2のアミノ酸配列
〔Arg−Glu−Thr−Pro−Arg−Ala−Ser−Pro−Arg−Asp−Val−Gly−Pro−Leu−Cys(配列番号:66)〕は、Nectin−2αタンパク質(配列番号:1)の347番目から360番目までのアミノ酸配列のC末端に、Cysを付加した配列である。
ペプチド3のアミノ酸配列
〔Cys−Thr−Leu−Gly−Ala−Ser−Glu−His−Ser−Pro−Leu−Lys−Thr−Pro−Tyr(配列番号:67)〕は、Nectin−2δタンパク質(配列番号:3)の426番目から439番目までのアミノ酸配列のN末端に、Cysを付加した配列である。
上記ペプチド1、ペプチド2およびペプチド3のそれぞれのペプチドに、キーホールリンペットヘモシアニン(KLH)をキャリアータンパク質として結合させ抗原とした。免疫動物は雄性ウサギKBL:JW(11週齢、オリエンタル酵母)を用い、初回免疫はフロインド完全アジュバンド(Difco社)懸濁液、2回目以降はフロインド不完全アジュバンド(Difco社)懸濁液を用いた。免疫は背部皮下注射により行い、1回の免疫には各抗原0.5mgを用い、初回免疫後14日毎に3回繰り返した。初回免疫後52日目に麻酔下頚動脈採血を行い、ペプチド1、ペプチド2またはペプチド3を免疫したウサギから各々70ml、66ml、72mlの血清を得た。このようにして得られた血清を硫酸アンモニウム塩析法により濃縮し、プロテインAアフィニティーカラム(Amersham Bioscience社)により精製し、ペプチド1、ペプチド2、およびペプチド3を免疫したウサギから精製IgGを得た。ここで得られた精製IgGをペプチドの固定化カラムでの精製に用いた。固定化には各ペプチドのCysを利用し、ホウ酸緩衝液を用いてセファロースカラム(Amersham Bioscience社)にカップリングした。カラムからの溶出には8M尿素を含むPBSを用いた。溶出液をPBSに対して透析して尿素を除いた後、限外濃縮、フィルターろ過滅菌することにより、ペプチド1、ペプチド2、およびペプチド3に対する抗Nectin−2ポリクローナル抗体精製標品AS−2704、AS−2705、およびAS−2706を取得した。
参考例7 組換え型Nectin−2細胞外領域タンパク質の動物細胞用発現ベクターの構築
参考例2で作製したpcDNA3.1(+)−Nectin−2δを鋳型とし、制限酵素EcoRIの認識配列を付加したプライマー33(配列番号:68)、および制限酵素XhoIの認識配列を付加したプライマー34(配列番号:69)を用いてPCR反応を行った。該反応における反応液の組成はpcDNA3.1(+)−Nectin−2δ 10ngを鋳型として使用し、PfuUltra Hotstart DNA Polymerase(STRATAGENE社)2.5U、プライマー33(配列番号:68)、およびプライマー34(配列番号:69)を各0.2μM、dNTPsを200μM、および10x Pfu Ultra Buffer(STRATAGENE社)を5μL加え、50μLの液量とした。PCR反応は、95℃・2分の後、95℃・30秒、60℃・30秒、72℃・1分15秒のサイクルを30回繰り返した後に、72℃・10分の反応を行った。次にPCR Purification Kit(QIAGEN社)にて該PCR反応産物を精製した後、制限酵素EcoRI、およびXhoIにて処理した。同様にpCMV−Tag4(STRATAGENE社)も制限酵素EcoRIとXhoIにて処理した。Wizard SV Gel and PCR Clean−Up System(Promega社)を用いてそれぞれのDNA断片を精製した後、Ligation High(TOYOBO社)を用いてライゲーション反応を行った。得られたプラスミドを大腸菌TOP10(Invitrogen社)に導入し、カナマイシンを含むLB寒天培地中で選択した。個々のクローンの配列を解析した結果、Nectin−2δタンパク質の細胞外領域(配列番号:3で表されるNectin−2δのアミノ酸配列の1番目から361番目)のC末端にFLAGタグが融合したNectin−2ED−FLAGタンパク質(配列番号:70)をコードするcDNA配列(配列番号:71)を有する動物細胞用発現ベクターpCMV−Tag4−Nectin−2ED−FLAGを得た。
組換え型Nectin−2ED−FLAGタンパク質の調製
FreeStyle293発現システム(Invitrogen社)を用い、参考例7にて作製したpCMV−Tag4−Nectin−2ED−FLAGによりコードされるNectin−2ED−FLAGタンパク質を取得した。具体的には、293F細胞株にpCMV−Tag4−Nectin−2ED−FLAGを293フェクチン(Invitrogen社)を用いてトランスフェクションし、5%炭酸ガス気流下、37℃で3日間旋回培養した。細胞懸濁液を遠心分離して得た培養上清を0.45μmのフィルターを用いろ過した後、PBSで平衡化した抗FLAG抗体カラム(Sigma社)に供した。PBSでカラムを洗浄した後、FLAGペプチドを0.1mg/mLの濃度で含有するPBSにて溶出した。Nectin−2ED−FLAGタンパク質の溶出画分をViva spinを用いた限外ろ過にて濃縮後、PBSで平衡化した脱塩ゲルろ過カラムPD−10(Amersham Bioscienees社)を用いてFLAGペプチドを除き、再度濃縮して組換え型Nectin−2ED−FLAGタンパク質を取得した。
FreeStyle293発現システム(Invitrogen社)を用い、参考例7にて作製したpCMV−Tag4−Nectin−2ED−FLAGによりコードされるNectin−2ED−FLAGタンパク質を取得した。具体的には、293F細胞株にpCMV−Tag4−Nectin−2ED−FLAGを293フェクチン(Invitrogen社)を用いてトランスフェクションし、5%炭酸ガス気流下、37℃で3日間旋回培養した。細胞懸濁液を遠心分離して得た培養上清を0.45μmのフィルターを用いろ過した後、PBSで平衡化した抗FLAG抗体カラム(Sigma社)に供した。PBSでカラムを洗浄した後、FLAGペプチドを0.1mg/mLの濃度で含有するPBSにて溶出した。Nectin−2ED−FLAGタンパク質の溶出画分をViva spinを用いた限外ろ過にて濃縮後、PBSで平衡化した脱塩ゲルろ過カラムPD−10(Amersham Bioscienees社)を用いてFLAGペプチドを除き、再度濃縮して組換え型Nectin−2ED−FLAGタンパク質を取得した。
Nectin−2ED−FLAGタンパク質を用いたウサギ抗Nectin−2ポリクローナル抗体の作製
実施例17で調製した組換え型Nectin−2ED−FLAGタンパク質を免疫原としてウサギ抗Nectin−2ポリクローナル抗体を作製した。Nectin−2ED−FLAGタンパク質のPBS溶液とフロインド完全アジュバントとを等量混合して作製したエマルションを用い、家兎(日本白色種、雌、3kg)3羽の背部皮下、および皮内に1羽あたり0.1mgのNectin−2ED−FLAGタンパク質を免疫した。2回目以降の免疫にはフロインド不完全アジュバントを用いたタンパク質エマルションを同様に調製し、2週間毎に7回追加免疫を行った。
免疫前および4回目と6回目の免疫1週間後に耳静脈より採血し、Nectin−2ED−FLAGタンパク質をコートしたイムノプレートを用いたELISAにより血清抗体価の上昇を確認した。最終免疫の1週間後に3羽のウサギより麻酔下頚動脈採血を行い、それぞれ78.9ml、78.2ml、78.8mlの抗血清を取得した。
これらの抗血清をPBSで2倍希釈し、遠心分離した上澄液をNectin−2ED−FLAGタンパク質をHiTrap NHS−Activated HP(Amersham Biosciences社)に固定化し作製した抗原カラムに供した。カラムをPBSで洗浄後、0.15M NaClを含む0.1M Glycine−HCl(pH3)で溶出し、溶出液を1M Tris−HCl(pH8)で中和した後、PBSに対して4℃で終夜透析し、ウサギ抗Nectin−2ポリクローナル抗体を取得した。ここで得られたウサギ抗Nectin−2ポリクローナル抗体精製標品をそれぞれN2−No.1、N2−No.2、およびN2−No.3と命名した。
実施例17で調製した組換え型Nectin−2ED−FLAGタンパク質を免疫原としてウサギ抗Nectin−2ポリクローナル抗体を作製した。Nectin−2ED−FLAGタンパク質のPBS溶液とフロインド完全アジュバントとを等量混合して作製したエマルションを用い、家兎(日本白色種、雌、3kg)3羽の背部皮下、および皮内に1羽あたり0.1mgのNectin−2ED−FLAGタンパク質を免疫した。2回目以降の免疫にはフロインド不完全アジュバントを用いたタンパク質エマルションを同様に調製し、2週間毎に7回追加免疫を行った。
免疫前および4回目と6回目の免疫1週間後に耳静脈より採血し、Nectin−2ED−FLAGタンパク質をコートしたイムノプレートを用いたELISAにより血清抗体価の上昇を確認した。最終免疫の1週間後に3羽のウサギより麻酔下頚動脈採血を行い、それぞれ78.9ml、78.2ml、78.8mlの抗血清を取得した。
これらの抗血清をPBSで2倍希釈し、遠心分離した上澄液をNectin−2ED−FLAGタンパク質をHiTrap NHS−Activated HP(Amersham Biosciences社)に固定化し作製した抗原カラムに供した。カラムをPBSで洗浄後、0.15M NaClを含む0.1M Glycine−HCl(pH3)で溶出し、溶出液を1M Tris−HCl(pH8)で中和した後、PBSに対して4℃で終夜透析し、ウサギ抗Nectin−2ポリクローナル抗体を取得した。ここで得られたウサギ抗Nectin−2ポリクローナル抗体精製標品をそれぞれN2−No.1、N2−No.2、およびN2−No.3と命名した。
DNA免疫法を用いたウサギ抗Nectin−2ポリクローナル抗体の作製
Nectin−2タンパク質に対するポリクローナル抗体の作製を、DNA免疫法による抗体作製技術を有するGenovac社に委託して行った。免疫にはNectin−2δ(配列番号:3)のアミノ酸配列をコードするcDNAを使用し、Genovac社出願の特許文献(WO00/29442)に記載されている方法に従い、ウサギ2羽に対してDNA免疫を行い、それぞれ127mL、および115mLの抗血清を得た。
これらの抗血清をPBSで2倍希釈し、遠心分離した上澄液をNectin−2ED−FLAGタンパク質をHiTrap NHS−Activated HP(Amersham Biosciences社)に固定化し作製した抗原カラムに供した。カラムをPBSで洗浄後、0.15M NaClを含む0.1M Glycine−HCl(pH3)で溶出し、溶出液を1M Tris−HCl(pH8)で中和した後、PBSに対して4℃で終夜透析し、ウサギ抗Nectin−2ポリクローナル抗体精製標品を取得した。ここで得られたウサギ抗Nectin−2ポリクローナル抗体をそれぞれN2−R1、およびN2−R2と命名した。
Nectin−2タンパク質に対するポリクローナル抗体の作製を、DNA免疫法による抗体作製技術を有するGenovac社に委託して行った。免疫にはNectin−2δ(配列番号:3)のアミノ酸配列をコードするcDNAを使用し、Genovac社出願の特許文献(WO00/29442)に記載されている方法に従い、ウサギ2羽に対してDNA免疫を行い、それぞれ127mL、および115mLの抗血清を得た。
これらの抗血清をPBSで2倍希釈し、遠心分離した上澄液をNectin−2ED−FLAGタンパク質をHiTrap NHS−Activated HP(Amersham Biosciences社)に固定化し作製した抗原カラムに供した。カラムをPBSで洗浄後、0.15M NaClを含む0.1M Glycine−HCl(pH3)で溶出し、溶出液を1M Tris−HCl(pH8)で中和した後、PBSに対して4℃で終夜透析し、ウサギ抗Nectin−2ポリクローナル抗体精製標品を取得した。ここで得られたウサギ抗Nectin−2ポリクローナル抗体をそれぞれN2−R1、およびN2−R2と命名した。
ヒト癌細胞株におけるNectin−2タンパク質の検出
癌細胞におけるNectin−2タンパク質の発現量を検討した。ATCCより購入した癌細胞株、NCI−H1703、HT−29、OV−90、SKBR−3、SK−OV−3、NCI−H2342、TOV−112D、NCI−H2122、NCI−H292、Capan−2、MDA−MB−231、BxPC−3、HCT−8、SK−N−DZ、Caov−3、DU 145、A549、Caco−2、WiDr、ZR−75−1、HCT−15、NCI−H1299、NCI−H2228、BT474を培養し、Stain buffer(BD Pharmingen社)を用いてそれぞれ100万個/mLとなるように細胞の懸濁液を作製した。細胞懸濁液に最終濃度3μg/mLとなるように実施例19で作製したN2−R1を加え、4℃にて1時間放置した。また、最終濃度3μg/mLとなるように非免疫ウサギIgG(Jackson社)を加え、陰性コントロールとした。遠心後、Stain bufferにて洗浄し、Alexa488標識した抗ウサギIgG抗体(Molecular Probes社)を最終濃度10μg/mLとなるように加え、4℃にて1時間放置した。その後、FACScan(ベクトン・ディッキンソン社)により、各細胞に発現しているNectin−2タンパク質の検出を行った。陰性コントロール群に対するN2−R1添加群の中央値の比を〔表2〕に示した。この結果から、用いた癌細胞株においてNectin−2タンパク質が検出されることが示された。
癌細胞におけるNectin−2タンパク質の発現量を検討した。ATCCより購入した癌細胞株、NCI−H1703、HT−29、OV−90、SKBR−3、SK−OV−3、NCI−H2342、TOV−112D、NCI−H2122、NCI−H292、Capan−2、MDA−MB−231、BxPC−3、HCT−8、SK−N−DZ、Caov−3、DU 145、A549、Caco−2、WiDr、ZR−75−1、HCT−15、NCI−H1299、NCI−H2228、BT474を培養し、Stain buffer(BD Pharmingen社)を用いてそれぞれ100万個/mLとなるように細胞の懸濁液を作製した。細胞懸濁液に最終濃度3μg/mLとなるように実施例19で作製したN2−R1を加え、4℃にて1時間放置した。また、最終濃度3μg/mLとなるように非免疫ウサギIgG(Jackson社)を加え、陰性コントロールとした。遠心後、Stain bufferにて洗浄し、Alexa488標識した抗ウサギIgG抗体(Molecular Probes社)を最終濃度10μg/mLとなるように加え、4℃にて1時間放置した。その後、FACScan(ベクトン・ディッキンソン社)により、各細胞に発現しているNectin−2タンパク質の検出を行った。陰性コントロール群に対するN2−R1添加群の中央値の比を〔表2〕に示した。この結果から、用いた癌細胞株においてNectin−2タンパク質が検出されることが示された。
組換え型完全長Nectin−2δタンパク質の安定発現細胞株の樹立(その1)
Nectin−2δタンパク質(配列番号:3)を構成的に発現する細胞株の樹立を行った。Nectin−2δ全長遺伝子をグルタミン合成酵素(GS)発現ベクターpEE12.4(Lonza Biologics社)に組み込みNectin−2δ発現プラスミド(pEE12.4−Nectin−2δ)を作製した。直線化したpEE12.4−Nectin−2δをCHO−K1細胞(1千万個)にジーンパルサー(Bio−Rad社)を用いてトランスフェクションした。これを10%透析血清(Invitrogen社)、およびGS supplement(JRH社)を含有するGS選択DMEM培地(JRH社)に再懸濁させ、96穴平底組織培養プレート40枚に1ウェルあたり2500個/50μLとなるよう播種した。5%炭酸ガス気流下、37℃で24時間培養した後、33.3μMまたは66.6μM MSX(ICN社)を含む150μLの上記の培地をそれぞれプレート20枚ずつに加え、5%炭酸ガス気流下、37℃で3〜4週間培養を継続し、増殖したコロニーを24穴平底組織培養プレートへ播種した。培養を継続した後、24穴平底組織培養プレートよりRNeasy 96 Kit(QIAGEN社)を用いてトータルRNAを取得し逆転写反応を行い、該反応産物を鋳型として定量的PCRを行った。Nectin−2δ遺伝子のmRNA発現量は内在性のGAPDHのmRNA発現量で標準化することにより算出し、Nectin−2δ遺伝子のmRNA発現量の高い上位60株を取得した。
これらの60株のNectin−2δタンパク質発現量を実施例16で作製したAS−2704を用いたフローサイトメトリーにより測定し、Nectin−2δタンパク質を高発現するCHO細胞株、43−2を取得した。
Nectin−2δタンパク質(配列番号:3)を構成的に発現する細胞株の樹立を行った。Nectin−2δ全長遺伝子をグルタミン合成酵素(GS)発現ベクターpEE12.4(Lonza Biologics社)に組み込みNectin−2δ発現プラスミド(pEE12.4−Nectin−2δ)を作製した。直線化したpEE12.4−Nectin−2δをCHO−K1細胞(1千万個)にジーンパルサー(Bio−Rad社)を用いてトランスフェクションした。これを10%透析血清(Invitrogen社)、およびGS supplement(JRH社)を含有するGS選択DMEM培地(JRH社)に再懸濁させ、96穴平底組織培養プレート40枚に1ウェルあたり2500個/50μLとなるよう播種した。5%炭酸ガス気流下、37℃で24時間培養した後、33.3μMまたは66.6μM MSX(ICN社)を含む150μLの上記の培地をそれぞれプレート20枚ずつに加え、5%炭酸ガス気流下、37℃で3〜4週間培養を継続し、増殖したコロニーを24穴平底組織培養プレートへ播種した。培養を継続した後、24穴平底組織培養プレートよりRNeasy 96 Kit(QIAGEN社)を用いてトータルRNAを取得し逆転写反応を行い、該反応産物を鋳型として定量的PCRを行った。Nectin−2δ遺伝子のmRNA発現量は内在性のGAPDHのmRNA発現量で標準化することにより算出し、Nectin−2δ遺伝子のmRNA発現量の高い上位60株を取得した。
これらの60株のNectin−2δタンパク質発現量を実施例16で作製したAS−2704を用いたフローサイトメトリーにより測定し、Nectin−2δタンパク質を高発現するCHO細胞株、43−2を取得した。
組換え型完全長Nectin−2δタンパク質の安定発現細胞株の樹立(その2)
Nectin−2δタンパク質(配列番号:3)を構成的に発現する細胞株の樹立を行った。ATCCより購入したHT−29細胞を10%牛胎仔血清(JRH社)を含むM5A培地にて培養を行い、トリプシン・EDTA(Invitrogen社)を用いてHT−29細胞を回収した。回収したHT−29細胞100万個を、pcDNA3.1(+)−Nectin−2δ 2μgを含むCell Line Nucleofector Kit V(Amaxa社)に付属のsolution V 100μlに懸濁し、NucleofectorのプログラムT−20にてトランスフェクションを行った。2日間培養を継続した後に0.5mg/mlのG418(Promega社)を含む上記培地(G418選択培地)に交換した。G418選択培地で培養を継続し、トリプシン・EDTA(Invitrogen社)を用いて2回継代培養した後、1ウェルあたり細胞1個となるように96穴平底組織培養プレートに播種し、G418選択培地で培養を継続した。コロニーを形成したウェルから細胞を回収し、24穴平底組織培養プレートに播種した。G418選択培地で培養を継続した後、1%の2−メルカプトエタノールを含むSDS−PAGE用サンプルバッファー(Bio−Rad社)200μLに細胞を懸濁した。100℃で3分間加熱処理した後、20μlを7.5%アクリルアミドゲルでのSDS−PAGEに供した。実施例16で作製したAS−2706を用いてウェスタンブロッティングを行い、Nectin−2δタンパク質を高発現するHT−29細胞株2δ−25を得た。
Nectin−2δタンパク質(配列番号:3)を構成的に発現する細胞株の樹立を行った。ATCCより購入したHT−29細胞を10%牛胎仔血清(JRH社)を含むM5A培地にて培養を行い、トリプシン・EDTA(Invitrogen社)を用いてHT−29細胞を回収した。回収したHT−29細胞100万個を、pcDNA3.1(+)−Nectin−2δ 2μgを含むCell Line Nucleofector Kit V(Amaxa社)に付属のsolution V 100μlに懸濁し、NucleofectorのプログラムT−20にてトランスフェクションを行った。2日間培養を継続した後に0.5mg/mlのG418(Promega社)を含む上記培地(G418選択培地)に交換した。G418選択培地で培養を継続し、トリプシン・EDTA(Invitrogen社)を用いて2回継代培養した後、1ウェルあたり細胞1個となるように96穴平底組織培養プレートに播種し、G418選択培地で培養を継続した。コロニーを形成したウェルから細胞を回収し、24穴平底組織培養プレートに播種した。G418選択培地で培養を継続した後、1%の2−メルカプトエタノールを含むSDS−PAGE用サンプルバッファー(Bio−Rad社)200μLに細胞を懸濁した。100℃で3分間加熱処理した後、20μlを7.5%アクリルアミドゲルでのSDS−PAGEに供した。実施例16で作製したAS−2706を用いてウェスタンブロッティングを行い、Nectin−2δタンパク質を高発現するHT−29細胞株2δ−25を得た。
ウサギ抗Nectin−2ポリクローナル抗体を用いた細胞増殖抑制活性の検討(その1)
実施例21にて作製したNectin−2δタンパク質を高発現するCHO細胞株43−2を10%透析血清(Invitrogen社)、GS supplement(JRH社)、および25μM MSX(ICN社)を含むGS選択DMEM培地(Invitrogen社)に懸濁させて、96穴平底組織培養プレートに1ウェルあたり250個、もしくは500個となるように播種した。5%炭酸ガス気流下、37℃で24時間培養した後、実施例18、および実施例19にて得られたウサギ抗Nectin−2ポリクローナル抗体N2−No.1、N2−No.2、N2−No.3、N2−R1、もしくはN2−R2を最終濃度30μg/mLとなるように添加した。陰性コントロールとして非免疫ウサギIgG(Jackson社)を同濃度となるように添加し、5%炭酸ガス気流下、37℃で3日間培養し、WST−8(Dojindo社)を用いて細胞増殖に対するウサギ抗Nectin−2ポリクローナル抗体の効果を観察した。細胞を1ウェルあたり250個播種した際には、N2−No.1、N2−No.2、N2−No.3、N2−R1、もしくはN2−R2添加群では、陰性コントロール群に比べ各々90%、91%、85%、90%、92%の吸光度値の低下が検出された。細胞を1ウェルあたり500個播種した際には、N2−No.1、N2−No.2、N2−No.3、N2−R1、もしくはN2−R2添加群では、陰性コントロール群に比べ各々81%、76%、78%、80%、85%の吸光度値の低下が検出された。このことから、抗Nectin−2ポリクローナル抗体がNectin−2δタンパク質を高発現するCHO細胞株43−2に対し細胞増殖抑制活性を有することが示された。
実施例21にて作製したNectin−2δタンパク質を高発現するCHO細胞株43−2を10%透析血清(Invitrogen社)、GS supplement(JRH社)、および25μM MSX(ICN社)を含むGS選択DMEM培地(Invitrogen社)に懸濁させて、96穴平底組織培養プレートに1ウェルあたり250個、もしくは500個となるように播種した。5%炭酸ガス気流下、37℃で24時間培養した後、実施例18、および実施例19にて得られたウサギ抗Nectin−2ポリクローナル抗体N2−No.1、N2−No.2、N2−No.3、N2−R1、もしくはN2−R2を最終濃度30μg/mLとなるように添加した。陰性コントロールとして非免疫ウサギIgG(Jackson社)を同濃度となるように添加し、5%炭酸ガス気流下、37℃で3日間培養し、WST−8(Dojindo社)を用いて細胞増殖に対するウサギ抗Nectin−2ポリクローナル抗体の効果を観察した。細胞を1ウェルあたり250個播種した際には、N2−No.1、N2−No.2、N2−No.3、N2−R1、もしくはN2−R2添加群では、陰性コントロール群に比べ各々90%、91%、85%、90%、92%の吸光度値の低下が検出された。細胞を1ウェルあたり500個播種した際には、N2−No.1、N2−No.2、N2−No.3、N2−R1、もしくはN2−R2添加群では、陰性コントロール群に比べ各々81%、76%、78%、80%、85%の吸光度値の低下が検出された。このことから、抗Nectin−2ポリクローナル抗体がNectin−2δタンパク質を高発現するCHO細胞株43−2に対し細胞増殖抑制活性を有することが示された。
ウサギ抗Nectin−2ポリクローナル抗体を用いた細胞増殖抑制活性の検討(その2)
実施例22にて作製したNectin−2δタンパク質を高発現するHT−29細胞株2δ−25を1%牛胎仔血清(JRH社)を含むM5A培地にて懸濁し、96穴平底組織培養プレートに1ウェルあたり1千個となるように播種した。細胞播種と同時に実施例19で得られたウサギ抗Nectin−2ポリクローナル抗体N2−No.1を最終濃度30μg/mLとなるように添加した。陰性コントロールとして非免疫ウサギIgG(Jackson社)を同濃度となるように添加し、5%炭酸ガス気流下、37℃で6日間培養し、WST−8(Dojindo社)を用いて細胞増殖に対する抗Nectin−2ポリクローナル抗体の効果を観察した。ウサギ抗Nectin−2ポリクローナル抗体N2−No.1添加群では陰性コントロール群に比べ、36%の吸光度値の低下が検出された。このことから、抗Nectin−2ポリクローナル抗体がNectin−2δタンパク質を高発現するHT−29細胞株2δ−25に対し細胞増殖抑制活性を有することが示された。
実施例22にて作製したNectin−2δタンパク質を高発現するHT−29細胞株2δ−25を1%牛胎仔血清(JRH社)を含むM5A培地にて懸濁し、96穴平底組織培養プレートに1ウェルあたり1千個となるように播種した。細胞播種と同時に実施例19で得られたウサギ抗Nectin−2ポリクローナル抗体N2−No.1を最終濃度30μg/mLとなるように添加した。陰性コントロールとして非免疫ウサギIgG(Jackson社)を同濃度となるように添加し、5%炭酸ガス気流下、37℃で6日間培養し、WST−8(Dojindo社)を用いて細胞増殖に対する抗Nectin−2ポリクローナル抗体の効果を観察した。ウサギ抗Nectin−2ポリクローナル抗体N2−No.1添加群では陰性コントロール群に比べ、36%の吸光度値の低下が検出された。このことから、抗Nectin−2ポリクローナル抗体がNectin−2δタンパク質を高発現するHT−29細胞株2δ−25に対し細胞増殖抑制活性を有することが示された。
配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質(本発明で用いられるタンパク質)やこのタンパク質をコードするポリヌクレオチドは、癌組織に特異的に発現し、癌の診断マーカーとなる。したがって、上記タンパク質に対する抗体、上記ポリヌクレオチドに対するアンチセンスポリヌクレオチド、上記タンパク質をコードするRNAの一部を含有する二重鎖RNA、上記タンパク質の活性を阻害する化合物またはその塩、上記タンパク質遺伝子の発現を阻害する化合物またはその塩などは、例えば、癌(例、大腸癌、乳癌、肺癌、前立腺癌、食道癌、胃癌、肝臓癌、胆道癌、脾臓癌、腎癌、膀胱癌、子宮癌、卵巣癌、精巣癌、甲状腺癌、膵臓癌、脳腫瘍、血液腫瘍など)の予防・治療剤(好ましくは、乳癌、肺癌、大腸癌、前立腺癌、卵巣癌、膵臓癌などの予防・治療剤)、癌細胞のアポトーシス促進剤、癌細胞の増殖阻害剤、癌細胞の細胞周期変化の誘発剤などとして安全に使用することができる。また、上記タンパク質、上記ポリヌクレオチド、上記抗体などは、癌(例、大腸癌、乳癌、肺癌、前立腺癌、食道癌、胃癌、肝臓癌、胆道癌、脾臓癌、腎癌、膀胱癌、子宮癌、卵巣癌、精巣癌、甲状腺癌、膵臓癌、脳腫瘍、血液腫瘍など)の予防・治療剤(好ましくは、乳癌、肺癌、大腸癌、前立腺癌、卵巣癌、膵臓癌などの予防・治療剤)、癌細胞のアポトーシス促進剤、癌細胞の増殖阻害剤、癌細胞の細胞周期変化の誘発剤などのスクリーニングに有用である。
Claims (41)
- 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその部分ペプチドまたはその塩に対する抗体を含有してなる癌の予防・治療剤。
- 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその部分ペプチドまたはその塩に対する抗体を含有してなる癌細胞のアポトーシス促進剤。
- 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその部分ペプチドまたはその塩に対する抗体を含有してなる癌細胞の増殖阻害剤。
- 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその部分ペプチドまたはその塩に対する抗体を含有してなる癌の診断薬。
- (i)配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその部分ペプチドをコードするポリヌクレオチドの塩基配列に相補的もしくは実質的に相補的な塩基配列またはその一部を含有するアンチセンスポリヌクレオチドまたは(ii)配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその部分ペプチドをコードするRNAの一部を含有する二重鎖RNAを含有してなる癌の予防・治療剤。
- (i)配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその部分ペプチドをコードするポリヌクレオチドの塩基配列に相補的もしくは実質的に相補的な塩基配列またはその一部を含有するアンチセンスポリヌクレオチドまたは(ii)配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその部分ペプチドをコードするRNAの一部を含有する二重鎖RNAを含有してなる癌細胞のアポトーシス促進剤。
- (i)配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその部分ペプチドをコードするポリヌクレオチドの塩基配列に相補的もしくは実質的に相補的な塩基配列またはその一部を含有するアンチセンスポリヌクレオチドまたはまたは(ii)配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその部分ペプチドをコードするRNAの一部を含有する二重鎖RNAを含有してなる癌細胞の増殖阻害剤。
- 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質もしくはその部分ペプチドまたはその塩の活性を阻害する化合物またはその塩を含有してなる癌の予防・治療剤。
- 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質の遺伝子の発現を阻害する化合物またはその塩を含有してなる癌の予防・治療剤。
- 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質の発現を阻害する化合物またはその塩を含有してなる癌の予防・治療剤。
- 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質もしくはその部分ペプチドまたはその塩の活性を阻害する化合物またはその塩を含有してなる癌細胞のアポトーシス促進剤。
- 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質の遺伝子の発現を阻害する化合物またはその塩を含有してなる癌細胞のアポトーシス促進剤。
- 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質の発現を阻害する化合物またはその塩を含有してなる癌細胞のアポトーシス促進剤。
- 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質もしくはその部分ペプチドまたはその塩の活性を阻害する化合物またはその塩を含有してなる癌細胞の増殖阻害剤。
- 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質の遺伝子の発現を阻害する化合物またはその塩を含有してなる癌細胞の増殖阻害剤。
- 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質の発現を阻害する化合物またはその塩を含有してなる癌細胞の増殖阻害剤。
- 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその部分ペプチドをコードするポリヌクレオチドを含有してなる癌の診断薬。
- 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質もしくはその部分ペプチドまたはその塩を用いることを特徴とする、癌の予防・治療剤のスクリーニング方法。
- 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質もしくはその部分ペプチドをコードするポリヌクレオチドを用いることを特徴とする、癌の予防・治療剤のスクリーニング方法。
- 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質もしくはその部分ペプチドまたはその塩を用いることを特徴とする、癌細胞のアポトーシス促進剤のスクリーニング方法。
- 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質もしくはその部分ペプチドをコードするポリヌクレオチドを用いることを特徴とする、癌細胞のアポトーシス促進剤のスクリーニング方法。
- 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質もしくはその部分ペプチドまたはその塩を用いることを特徴とする、癌細胞の増殖阻害剤のスクリーニング方法。
- 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質もしくはその部分ペプチドをコードするポリヌクレオチドを用いることを特徴とする、癌細胞の増殖阻害剤のスクリーニング方法。
- 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質もしくはその部分ペプチドまたはその塩を含有することを特徴とする、癌の予防・治療剤のスクリーニング用キット。
- 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質もしくはその部分ペプチドをコードするポリヌクレオチドを含有することを特徴とする、癌の予防・治療剤のスクリーニング用キット。
- 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質もしくはその部分ペプチドまたはその塩を含有することを特徴とする、癌細胞のアポトーシス促進剤のスクリーニング用キット。
- 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質もしくはその部分ペプチドをコードするポリヌクレオチドを含有することを特徴とする、癌細胞のアポトーシス促進剤のスクリーニング用キット。
- 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質もしくはその部分ペプチドまたはその塩を含有することを特徴とする、癌細胞の増殖阻害剤のスクリーニング用キット。
- 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質もしくはその部分ペプチドをコードするポリヌクレオチドを含有することを特徴とする、癌細胞の増殖阻害剤のスクリーニング用キット。
- 哺乳動物に対して、配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその部分ペプチドまたはその塩に対する抗体の有効量を投与することを特徴とする癌の予防・治療方法。
- 哺乳動物に対して、配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその部分ペプチドまたはその塩に対する抗体の有効量を投与することを特徴とする癌細胞のアポトーシス促進方法。
- 哺乳動物に対して、配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその部分ペプチドまたはその塩に対する抗体の有効量を投与することを特徴とする癌細胞の増殖阻害方法。
- 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその部分ペプチドまたはその塩の活性を阻害することを特徴とする癌の予防・治療方法。
- 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその部分ペプチドまたはその塩の活性を阻害することを特徴とする癌細胞のアポトーシス促進方法。
- 配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその部分ペプチドまたはその塩の活性を阻害することを特徴とする癌細胞の増殖阻害方法。
- 癌の予防・治療剤を製造するための配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその部分ペプチドまたはその塩に対する抗体の使用。
- 癌細胞のアポトーシス促進剤を製造するための配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその部分ペプチドまたはその塩に対する抗体の使用。
- 癌細胞の増殖阻害剤を製造するための配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその部分ペプチドまたはその塩に対する抗体の使用。
- 癌の予防・治療剤を製造するための配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその部分ペプチドまたはその塩の活性を阻害する化合物またはその塩の使用。
- 癌細胞のアポトーシス促進剤を製造するための配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその部分ペプチドまたはその塩の活性を阻害する化合物またはその塩の使用。
- 癌細胞の増殖阻害剤を製造するための配列番号:1、配列番号:3、配列番号:17、配列番号:25、配列番号:38または配列番号:48で表されるアミノ酸配列と同一もしくは実質的に同一のアミノ酸配列を含有するタンパク質またはその部分ペプチドまたはその塩の活性を阻害する化合物またはその塩の使用。
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